با فرارسیدن شب، جعبه‌های نوری که اطلاعات تبلیغاتی در حال پیمایش را در نمای بیرونی مراکز خرید به نمایش می‌گذارند، جعبه‌های نوری راهنمای مسیر در ایستگاه‌های مترو، و جعبه‌های نوری با علائم چشمک‌زن در ورودی‌های فروشگاه‌های رفاه... این دستگاه‌های نورافشان همه‌جا حاضر، مدت‌هاست که به بخشی جدایی‌ناپذیر از صحنه‌های شبانه شهری تبدیل شده‌اند. چرا آن‌ها می‌توانند به‌طور مداوم و یکنواخت نور ساطع کنند تا تصاویر را به‌وضوح ارائه دهند؟ در پس این امر، یک «همکاری» ظریف بین منابع نور و مواد انتقال‌دهنده نور نهفته است.

اگر یک جعبه نوری را با یک جسم نورافشان مقایسه کنیم، منبع نور «قلب» آن است که مسئول تأمین مداوم انرژی نور است. با توسعه فناوری، منابع نور مورد استفاده در جعبه‌های نوری دستخوش تکرارهای متعددی شده‌اند و در حال حاضر، اصلی‌ترین آن‌ها لامپ‌های فلورسنت و لامپ‌های LED هستند.

جعبه‌های نوری اولیه بیشتر از لامپ‌های فلورسنت استفاده می‌کردند که پرتوهای فرابنفش را از طریق تخلیه بخار جیوه در لوله تولید می‌کردند و فسفر روی دیواره لوله را تحریک می‌کردند تا نور ساطع کند. این نوع منبع نور هزینه کم و روشنایی متوسطی دارد، اما دارای کاستی‌های آشکاری است: مصرف انرژی بالا، عمر کوتاه (معمولاً 5000-8000 ساعت) و توزیع نور نامنظم که به راحتی «نقاط نور» را روی سطح جعبه نوری تشکیل می‌دهد. علاوه بر این، لامپ‌های فلورسنت حاوی جیوه هستند که در صورت عدم دفع صحیح، می‌توانند محیط‌زیست را آلوده کنند. امروزه، آن‌ها به‌تدریج با لامپ‌های LED سازگارتر با محیط‌زیست جایگزین شده‌اند.

LED (دیود ساطع‌کننده نور) در حال حاضر «نیروی اصلی» در جعبه‌های نوری است. این نور را از طریق برق‌رسانی به یک تراشه نیمه‌رسانا ساطع می‌کند و سه مزیت اصلی دارد: صرفه‌جویی در انرژی، عمر طولانی و حفاظت از محیط‌زیست. مصرف انرژی آن تنها حدود 30٪ از لامپ‌های فلورسنت است، عمر مفید آن می‌تواند به 50000-100000 ساعت برسد و حاوی مواد مضری مانند جیوه نیست. مهم‌تر از آن، لامپ‌های LED اندازه کوچکی دارند و می‌توانند به‌طور انعطاف‌پذیر به صورت نوارهای نوری یا ماتریس‌های مهره لامپ مرتب شوند که می‌توانند با توجه به اندازه و شکل جعبه نوری تنظیم شوند تا توزیع نور یکنواخت‌تر شود. به عنوان مثال، جعبه‌های نوری بزرگ در فضای باز اغلب از نوارهای نور LED با چگالی بالا استفاده می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که هر گوشه از تصویر روشن می‌شود؛ در حالی که جعبه‌های نوری با علائم کوچک می‌توانند نیاز را تنها با چند مهره لامپ LED برآورده کنند.

با «انرژی» تأمین‌شده توسط منبع نور، به یک لایه از مواد انتقال‌دهنده نور، مانند «پوست» نیاز است تا نور را هدایت کند و به تصویر اجازه دهد تا به‌وضوح و نرمی ارائه شود. عملکردهای اصلی مواد انتقال‌دهنده نور، انتشار نور (برای جلوگیری از تابش خیره‌کننده یا نقاط نور ناشی از نور مستقیم از منبع) و حمل تصاویر (چاپ یا چسباندن محتوای تبلیغاتی) است. موارد رایج عبارتند از: پانل‌های اکریلیک، پارچه‌های جعبه نوری و پانل‌های پخش‌کننده.

پانل‌های اکریلیک (شیشه ارگانیک) مواد رایج مورد استفاده برای جعبه‌های نوری داخلی هستند. آن‌ها دارای عبور نور بیش از 90٪ هستند، سخت، مقاوم در برابر سایش و دارای سطح صاف هستند که می‌تواند باعث پراکندگی یکنواخت نور و روشن شدن رنگ‌های تصویر شود. با این حال، پانل‌های اکریلیک هزینه بالایی دارند و مقاومت کمی در برابر ضربه دارند، بنابراین برای محیط‌های بیرونی خشن مناسب نیستند و بنابراین بیشتر در صحنه‌های داخلی مانند مراکز خرید و هتل‌ها استفاده می‌شوند.

پارچه جعبه نوری «انتخاب اول» برای جعبه‌های نوری در فضای باز است. از مواد PVC بافته شده و با یک پوشش ویژه روی سطح پوشانده شده است. این نه تنها دارای عبور نور خوب (حدود 70٪ -80٪) است، بلکه مقاومت بالایی در برابر آب و هوا دارد - می‌تواند در برابر آب و هوای شدید مانند اشعه ماوراء بنفش، باد و باران و دمای بالا مقاومت کند. حتی در محیط‌های منهای 30 درجه سانتی‌گراد یا به اضافه 60 درجه سانتی‌گراد، ترک خوردن یا محو شدن آسان نیست. علاوه بر این، پارچه جعبه نوری نرم است و می‌تواند به جعبه‌های نوری منحنی بزرگ تبدیل شود تا با نمای بیرونی ساختمان‌های نامنظم مختلف سازگار شود.

پانل‌های پخش‌کننده «قهرمانان پنهان» هستند. آن‌ها معمولاً بین منبع نور و پانل اکریلیک یا پارچه جعبه نوری نصب می‌شوند. سطح دارای بافت‌های مقعر-محدب ریز است که می‌تواند نور مستقیم از منبع نور را به نور پراکنده نرم تبدیل کند و نقاط نور را به‌طور کامل از بین ببرد. در برخی از جعبه‌های نوری با الزامات بالا برای یکنواختی نور (مانند جعبه‌های نوری مشاهده اشعه ایکس در بیمارستان‌ها)، پانل‌های پخش‌کننده اجزای ضروری هستند.

«همکاری» بین منبع نور و مواد انتقال‌دهنده نور برای متعادل کردن روشنایی و یکنواختی کلیدی است. به عنوان مثال، اگر مهره‌های لامپ LED مستقیماً رو به پارچه جعبه نوری باشند، نقاط روشن آشکاری تشکیل می‌شود؛ اما اگر یک پانل پخش‌کننده بین آن‌ها اضافه شود، نور می‌تواند پس از شکست و پراکندگی، کل تصویر را به‌طور یکنواخت پوشش دهد.

در عین حال، سناریوهای مختلف الزامات متفاوتی برای «همکاری» دارند: جعبه‌های نوری در فضای باز به لامپ‌های LED با روشنایی بالا همراه با پارچه‌های جعبه نوری مقاوم در برابر آب و هوا نیاز دارند تا در برابر نور مستقیم خورشید مقاومت کنند؛ در حالی که جعبه‌های نوری نمایش آثار فرهنگی موزه به لامپ‌های LED با اشعه ماوراء بنفش کم همراه با پانل‌های اکریلیک ضد تابش خیره‌کننده نیاز دارند تا از اثر نمایش اطمینان حاصل شود و در عین حال از آسیب به آثار فرهنگی جلوگیری شود.

از بیلبوردهای خیابان‌ها و کوچه‌ها گرفته تا تجهیزات دقیق در آزمایشگاه‌ها، راز روشنایی جعبه نوری اساساً کنترل و استفاده انسان از نور است. هنگامی که انرژی منبع نور کاملاً با هدایت مواد انتقال‌دهنده نور ترکیب می‌شود، این دستگاه‌های نورافشان کاربردی و زیبا ایجاد می‌شوند و بی‌صدا زندگی ما را روشن می‌کنند.