Quando cala la notte, le lightbox che mostrano informazioni promozionali scorrevoli sugli esterni dei centri commerciali, le lightbox pubblicitarie che guidano le direzioni nelle stazioni della metropolitana e le lightbox luminose lampeggianti agli ingressi dei negozi di alimentari... Questi dispositivi onnipresenti che emettono luce sono diventati da tempo una parte indispensabile delle scene notturne urbane. Perché possono emettere luce in modo continuo e uniforme per presentare chiaramente le immagini? Dietro a questo si cela una squisita "collaborazione" tra sorgenti luminose e materiali trasmettitori di luce.

Se una lightbox viene paragonata a un corpo emettitore di luce, allora la sorgente luminosa è il suo "cuore", responsabile di fornire un'alimentazione continua di energia luminosa. Con lo sviluppo della tecnologia, le sorgenti luminose utilizzate nelle lightbox hanno subito molteplici iterazioni e, attualmente, quelle principali sono le lampade fluorescenti e le lampade a LED.

Le prime lightbox utilizzavano per lo più lampade fluorescenti, che generano raggi ultravioletti attraverso la scarica di vapore di mercurio nel tubo, eccitando il fosforo sulla parete del tubo per emettere luce. Questo tipo di sorgente luminosa ha un basso costo e una luminosità moderata, ma presenta evidenti svantaggi: elevato consumo energetico, breve durata (di solito 5000-8000 ore) e distribuzione della luce non uniforme, che forma facilmente "punti luminosi" sulla superficie della lightbox. Inoltre, le lampade fluorescenti contengono mercurio, che può inquinare l'ambiente se non smaltito correttamente dopo essere stato scartato. Oggi, sono state gradualmente sostituite da lampade a LED più ecologiche.

Il LED (Light-Emitting Diode) è attualmente la "forza principale" nelle lightbox. Emette luce attraverso l'elettrificazione di un chip a semiconduttore e presenta tre vantaggi principali: risparmio energetico, lunga durata e protezione ambientale. Il suo consumo energetico è solo circa il 30% di quello delle lampade fluorescenti, la sua durata può raggiungere le 50.000-100.000 ore e non contiene sostanze nocive come il mercurio. Ancora più importante, le lampade a LED sono di piccole dimensioni e possono essere disposte in modo flessibile in strisce luminose o matrici di perline luminose, che possono essere regolate in base alle dimensioni e alla forma della lightbox per rendere la distribuzione della luce più uniforme. Ad esempio, le grandi lightbox per esterni utilizzano spesso strisce luminose a LED ad alta densità per garantire che ogni angolo dell'immagine sia illuminato; mentre le piccole lightbox segnaletiche possono soddisfare la domanda con poche perline luminose a LED.

Con l'"energia" fornita dalla sorgente luminosa, è necessario uno strato di materiale trasmettitore di luce, come la "pelle", per guidare la luce, consentendo all'immagine di essere presentata in modo chiaro e morbido. Le funzioni principali dei materiali trasmettitori di luce sono la diffusione della luce (per evitare abbagliamento o punti luminosi causati dalla luce diretta dalla sorgente) e il trasporto delle immagini (stampa o incollaggio di contenuti pubblicitari). I più comuni sono i pannelli in acrilico, i tessuti per lightbox e i pannelli diffusori.

I pannelli in acrilico (vetro organico) sono materiali comunemente utilizzati per le lightbox per interni. Hanno una trasmittanza luminosa superiore al 90%, sono duri, resistenti all'usura e hanno una superficie liscia, che può far disperdere la luce in modo uniforme e rendere i colori dell'immagine brillanti. Tuttavia, i pannelli in acrilico hanno un costo elevato e una scarsa resistenza agli urti, quindi non sono adatti a ambienti esterni difficili e sono quindi più utilizzati in ambienti interni come centri commerciali e hotel.

Il tessuto per lightbox è la "prima scelta" per le lightbox per esterni. È tessuto con materiali in PVC e rivestito con uno speciale rivestimento sulla superficie. Non solo ha una buona trasmittanza luminosa (circa 70%-80%), ma ha anche una forte resistenza agli agenti atmosferici: può resistere a condizioni meteorologiche estreme come raggi ultravioletti, vento e pioggia e alte temperature. Anche in ambienti di meno 30°C o più 60°C, non è facile da rompere o sbiadire. Inoltre, il tessuto per lightbox è morbido e può essere realizzato in grandi lightbox curve per adattarsi a vari esterni di edifici irregolari.

I pannelli diffusori sono gli "eroi nascosti". Di solito sono installati tra la sorgente luminosa e il pannello in acrilico o il tessuto per lightbox. La superficie presenta minuscole texture concave-convesse, che possono convertire la luce diretta dalla sorgente luminosa in luce diffusa morbida, eliminando completamente i punti luminosi. In alcune lightbox con elevati requisiti di uniformità della luce (come le lightbox per la visualizzazione a raggi X negli ospedali), i pannelli diffusori sono componenti essenziali.

La "collaborazione" tra la sorgente luminosa e il materiale trasmettitore di luce è fondamentale per bilanciare luminosità e uniformità. Ad esempio, se le perline luminose a LED sono rivolte direttamente verso il tessuto per lightbox, si formeranno evidenti punti luminosi; ma se viene aggiunto un pannello diffusore tra di loro, la luce può coprire uniformemente l'intera immagine dopo la rifrazione e la dispersione.

Allo stesso tempo, diversi scenari hanno requisiti diversi per la "collaborazione": le lightbox per esterni necessitano di lampade a LED ad alta luminosità combinate con tessuti per lightbox resistenti agli agenti atmosferici per resistere alla luce solare diretta; mentre le lightbox per l'esposizione di reperti culturali dei musei richiedono lampade a LED a basso contenuto di ultravioletti abbinate a pannelli in acrilico antiriflesso per garantire l'effetto espositivo evitando danni ai reperti culturali.

Dai cartelloni pubblicitari per le strade e i vicoli alle apparecchiature di precisione nei laboratori, il segreto dell'illuminazione delle lightbox è essenzialmente il controllo e l'utilizzo umano della luce. Quando l'energia della sorgente luminosa è perfettamente combinata con la guida dei materiali trasmettitori di luce, vengono creati questi dispositivi pratici ed esteticamente gradevoli che emettono luce, illuminando silenziosamente le nostre vite.