導(dǎo)光板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]例如在背光單元(BLU)或照明面板化ichtpaneel)中的導(dǎo)光板具有盡可能均勻的 厚度，并且由無色透明的材料構(gòu)成。其中，例如Lm)或CWL光源的光是通過所述導(dǎo)光板的一 個(gè)或多個(gè)邊輸入的。在所述導(dǎo)光板的至少一個(gè)表面上設(shè)有散射光的結(jié)構(gòu)。當(dāng)光線接觸到運(yùn) 一結(jié)構(gòu)時(shí)，其就W比全反射的角度更小的角度散射并且由此從該板上輸出。因?yàn)楣鈴乃?板的兩側(cè)輸出，因此白色的反射薄膜就大多位于不與所述板處于光學(xué)接觸的一側(cè)上。借助 運(yùn)種結(jié)構(gòu)，光就僅從一側(cè)射出。輸出光的結(jié)構(gòu)的密度通常隨著與光源距離的增加而遞增。由 此實(shí)現(xiàn)了，在所述一個(gè)或多個(gè)邊上射入的光再次均勻地通過所述光導(dǎo)體的表面輸出。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于輸出結(jié)構(gòu)的安裝而言，有各種不同的技術(shù)可行方案，它們要么離線地在板切 割時(shí)應(yīng)用，要么在線地在所述板的連續(xù)制造工藝中應(yīng)用。離線方法尤其包括白色的半透明 或不透明的漆的平板絲網(wǎng)印刷、激光雕刻或者采用CNC銳刀的機(jī)械加工。在在線方法中，例 如采用通過片材擠出機(jī)上的呀光機(jī)組內(nèi)的結(jié)構(gòu)化漉來壓印結(jié)構(gòu)。離線方法主要具有的不足 是，其由于操作復(fù)雜度高而緩慢并且成本很高。此外，在印刷時(shí)處理導(dǎo)光板提高了表面被刮 具損壞的風(fēng)險(xiǎn)，和由此增加的廢品率的風(fēng)險(xiǎn)。在線采用在呀光機(jī)組內(nèi)相應(yīng)結(jié)構(gòu)化漉的結(jié)構(gòu) 化對(duì)于所述漉的結(jié)構(gòu)化要求相對(duì)高的投資成本。另外，構(gòu)成結(jié)構(gòu)化漉表面的金屬通常明顯 比鍛銘的標(biāo)準(zhǔn)呀光漉軟，因?yàn)槠浔仨氁菀妆患庸ぁＲ虼?，例如由于損壞或磨損，對(duì)于運(yùn) 種結(jié)構(gòu)化的漉與普通的呀光漉相比得到明顯更短的壽命。另外，結(jié)構(gòu)化的漉具有更加敏感 的表面。另一個(gè)不足在于，在線壓印中結(jié)構(gòu)方面的靈活度小。壓印結(jié)構(gòu)必須單獨(dú)地根據(jù)每個(gè) 光板的設(shè)計(jì)來適應(yīng)性調(diào)整，W便達(dá)到均勻的光輸出。在線壓印工藝中，僅可通過更換結(jié)構(gòu)化 漉的方式，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的更換。為此，整個(gè)擠出工藝必須停下。運(yùn)樣一次更換持續(xù)數(shù)小時(shí)，并且 與此關(guān)聯(lián)的是高成本。在線壓印方法的另一個(gè)不足是結(jié)構(gòu)的重復(fù)受限于呀光漉的周長。因 此，在運(yùn)種方法中，只有結(jié)構(gòu)密度垂直于擠出方向的梯度才是可應(yīng)用的，因?yàn)檠焦怃醯闹荛L 無法根據(jù)特定的光板規(guī)格或者BLU規(guī)格來適應(yīng)性調(diào)整。
[0003] DE 102009027288A1公開了一種用于使光從導(dǎo)光板輸出的結(jié)構(gòu)，其首先被印刷到 透明的薄膜上。運(yùn)一薄膜接著在擠出機(jī)呀光機(jī)組的呀光間隙內(nèi)被層壓到無色透明的板上。 優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)能夠很容易被印刷到薄膜上，并且所述薄膜保護(hù)所述結(jié)構(gòu)W免受到機(jī)械破壞。 但因?yàn)樗霰∧ひ财鹬鈱?dǎo)體的作用，因此必須通過至少一個(gè)另外的層來保護(hù)該薄膜本身 W免受到機(jī)械破壞。此外，無色透明薄膜的光透射通常要比導(dǎo)光板情況下的差。后者可由高 透光的PMMA制成。對(duì)于薄的薄膜而言，無色透明的PMMA太脆。必須要么采用在導(dǎo)光方面更可 能干擾性的抗沖改性劑，要么使用具有更低透明度的聚合物，例如PET或者聚碳酸醋。在運(yùn) 兩種情況下，導(dǎo)光功能相對(duì)于純PMMA而言降低。而且還必需額外的反射薄膜。
[0004] 根據(jù)DE 69914089,反射薄膜也可借助粘合劑被完全地層壓到導(dǎo)光板上。整個(gè)反射 薄膜與所述導(dǎo)光板處于光學(xué)接觸。為了達(dá)到近似均勻的光輸出，各個(gè)條帶必須W隨著與光 源距離的遞增而變得更寬的條帶粘合到所述導(dǎo)光板上。因此，無法在薄膜上實(shí)現(xiàn)印刷圖樣 的精細(xì)結(jié)構(gòu)，由此光輸出就傾向變得不均勻。另一方面，運(yùn)樣的條帶僅可非常困難地在在線 方法中精確地被層壓到表面上。此外，該發(fā)明具有的不足是，在所被粘合的條帶的后面還必 需一個(gè)額外的反射薄膜。
[0005] KR 20-2009-004295描述了一種反射薄膜，其具有被印刷施加的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)。但所被 印刷的結(jié)構(gòu)要么由兩個(gè)分開的層構(gòu)成，其中一層為粘合劑，另一層為漫射層，要么由粘合劑 和漫射劑的混合物構(gòu)成。此外，粘合劑需要所謂的"防粘襯里"，即一種薄膜，其保護(hù)膠合層 并且必須在層壓之前被移除。但是，因此，制造過程經(jīng)歷額外的操作步驟。此外，粘合劑，其 通常是壓敏粘合劑，包含運(yùn)樣的缺陷，即其在較長時(shí)間的使用時(shí)間后可能導(dǎo)致粘著性損失。
[0006] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的導(dǎo)光板輸出的光通常在大于60°的角度上具有強(qiáng)度最大值(相對(duì) 于所述光導(dǎo)板的表面法線所測(cè)得）。為了達(dá)到強(qiáng)度在0°至60°上盡可能均勻的分布，幾乎所 有所述系統(tǒng)的共同點(diǎn)在于，尤其是在應(yīng)用于具有側(cè)面輸入的LED光的照明系統(tǒng)中時(shí)，在輸出 側(cè)另外使用散射薄膜或者散射板。其中，運(yùn)種散射薄膜或散射板與所述導(dǎo)光板沒有任何光 學(xué)接觸。為了能夠達(dá)到特別均勻的光學(xué)圖像，在此必要的是，運(yùn)種散射板或散射薄膜具有高 比例的散射粒子。但運(yùn)具有缺陷，即發(fā)生背向反射并且散射到所述散射薄膜或散射板。因 此，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)而言，在光輸出方面存在優(yōu)化的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 目的
[0008] 因此，鑒于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所基于的目的是，提供一種新型的用于光輸出的導(dǎo)光 板，其適用于使得光在整個(gè)輸出面積上均勻地且高收率地輸出。
[0009] 此外，本發(fā)明所基于的目的是，運(yùn)種光導(dǎo)板應(yīng)可長時(shí)間使用并且制造成本有利。
[0010] 另外存在的目的是，保護(hù)為了光的散射或偏轉(zhuǎn)而印刷施加的干擾位點(diǎn)，W便防止 其受損。
[0011] 此外，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板也應(yīng)該可被應(yīng)用在照明面板或LCD顯示器的背光單元 中。
[0012] 另外存在的目的是，提高在所述導(dǎo)光板的輸出側(cè)上使用散射板或散射薄膜時(shí)的光 收率。尤其是在此存在的目的是，輸出在0至60°之間具有均勻強(qiáng)度分布的光，其中在運(yùn)種散 射板或散射薄膜中，需要與現(xiàn)有技術(shù)相比數(shù)量明顯更少的散射粒子。
[0013] 同時(shí)，本發(fā)明的目的是，提供一種制造運(yùn)樣的導(dǎo)光板的方法，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知 的制造導(dǎo)光板的方法相比，所述方法可更加簡(jiǎn)單、成本更有利并且有可能更快速地實(shí)施。
[0014] 其它沒有明確提及的目的可由本發(fā)明的上下文中得出，例如由說明書或?qū)嵤├?得出。
[001引解決方案
[0016] 下文中術(shù)語"導(dǎo)光板"和"用于傳輸光的裝置"是同義使用的，并指由組件:無色透 明板、反射薄膜W及位于它們之間的印刷施加的熱塑性材料構(gòu)成的整個(gè)裝置。與其不可混 淆的是名稱"板"或"無色透明板"，其僅僅說明例如通過擠出所制成的導(dǎo)光板的第一個(gè)組成 部分。替代方案是，所述板也可通過連續(xù)誘鑄方法(Continuous Cast)來制造。同樣，下文 中，術(shù)語"所印刷的熱塑性材料"、"干擾位點(diǎn)"和"印刷物"也相互同義地使用。
[0017] 表述"光學(xué)接觸"在下文中是指兩個(gè)層或者界面之間的化學(xué)結(jié)合或者物理粘附。表 述"光學(xué)接觸"明確不包含的是一個(gè)層、尤其是反射薄膜純貼合到另一個(gè)層、尤其是無色的 透明板上。
[0018] 上述目的是通過提供一種新型的導(dǎo)光板來實(shí)現(xiàn)的，所述導(dǎo)光板具有無色透明的板 和不透明白色或半透明白色的熱塑性反射薄膜。在此，根據(jù)本發(fā)明，在所述無色透明板與所 述反射薄膜之間存在被結(jié)構(gòu)化地印刷施加的無色的熱塑性材料或者反應(yīng)型粘合劑，尤其是 反應(yīng)型熱烙膠。運(yùn)一熱塑性材料具有的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于25°C并且小于所述無色透明板 的材料W及所述反射薄膜的熱塑性材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。一種可替代使用的反應(yīng)型粘合 劑的特點(diǎn)是，其在高于25°C并且低于所述無色透明板的材料W及所述反射薄膜的熱塑性材 料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下會(huì)固化。
[0019] "不透邸'是指將0至10%的光透射并且相應(yīng)地反射大部分光的材料。"半透邸'是 指將10至70%的光漫透射的材料。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板的特點(diǎn)尤其是在于，在所述無色透明板與所述反射薄膜之間 不存在任何直接的光學(xué)接觸。如上面所已經(jīng)定義的那樣，沒有任何直接的光學(xué)接觸在運(yùn)里 是指，即很可能發(fā)生所述反射薄膜部分地、盡管未覆蓋表面地貼合到所述無色透明板上。
[0021] 令人驚奇的是，可在使用運(yùn)樣的導(dǎo)光板時(shí)，放棄使用一個(gè)額外的用于反射的層，或 者，換言之，放棄使用一個(gè)額外的用于保護(hù)所述干擾位點(diǎn)的層合膜，因?yàn)樵谶\(yùn)種結(jié)構(gòu)中，所 述反射薄膜同時(shí)用作對(duì)于作為用于輸出光的結(jié)構(gòu)而被印刷施加的熱塑性材料的保護(hù)物并 且用于反射光。此外，根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板具有的優(yōu)點(diǎn)是，采用熱塑性材料的印刷物不僅被 保護(hù)W免受到磨損，而且抵抗外部影響，例如濕氣、化學(xué)品或者氣候的影響。根據(jù)本發(fā)明的 導(dǎo)光板相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言尤其是具有運(yùn)樣一個(gè)重大優(yōu)點(diǎn)，即：光的輸出與反射體功能在 一個(gè)經(jīng)改性的層內(nèi)相互禪合。
[0022] 在根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光板內(nèi)的無色透明板優(yōu)選由聚碳酸醋、環(huán)締控共聚物、聚苯乙 締、PMMA或由MMA和苯乙締形成的共聚物構(gòu)成。所述無色透明板尤其優(yōu)選由PMMA或由MMA和 苯乙締形成的共聚物構(gòu)成，更特別優(yōu)選由PMMA構(gòu)成。
[0023] PMMA根據(jù)本發(fā)明并不是必然意味著，