CN101743509B - 导光表面结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于导光的表面结构化的多层实心板，其基底材料由透明塑料和任选地一个或多个覆盖层构成。

Description

导光表面结构

本发明涉及一种用于导光的表面结构化的多层实心板，其基底材料由透明塑料和任选地一个或多个覆盖层构成。

在平板显示器的所谓的背光单元(BLU)中使用扩散板时，一个重要因素是整个系统具有非常高且均匀的亮度(光照密度)，从而使平板显示器上图象的亮度可以尽可能高。一般，背光单元(直光系统)具有以下所述结构。其通常包含外壳，且根据背光单元的尺寸通常在外壳中彼此平行设置有不定数目的荧光灯管，即所谓的CCFL(冷阴极荧光灯)。外壳的内侧具有白色的漫反射反光表面。在某些情形下，也可以使用其它光源(LED)，但这并不进一步影响该基本结构。扩散板位于此发光系统之上，厚度为1-3mm，优选地1.5-2.0mm。在扩散板上设有一组具有以下功能的膜：将光在正向上再分配和聚焦并均匀化(扩散膜)，通过棱镜结构化的膜例如通过所谓的BEF(增亮膜)将光在正向上再分配和聚焦，除棱镜膜之外，往往还包括另一扩散膜，为避免莫尔效应，还包括反射偏振膜例如DBEF(双重增亮膜)和线性偏振膜。所述线性偏振膜紧挨设置在上面的LCD显示器之下。

现有技术中已经公开了具有不同光散射添加剂的聚碳酸酯光散射半透明产品，以及由其制造的模制部件。

例如，EP-A634445公开了包含核/壳形态的丙烯酸乙烯酯基聚合物颗粒及TiO₂的光散射组合物。

US2004/0066645中记述了在平板显示器中使用光散射聚碳酸酯膜。其中作为光散射颜料提到了聚丙烯酸酯、PMMA、聚四氟乙烯、聚烷基三烷氧基硅烷以及它们的混合物。

DE102005039413中记述了含0.01％-20％的散射颜料的PC扩散板。

然而，所有这些扩散板的透光度都为50％-70％，而不含添加剂的聚碳酸酯的透光度为90％。透光度对可达到的亮度具有决定性影响。

为了评价光散射板是否适用于LCD平板显示器的所谓背光单元，特别是必须考虑整个系统，即包括那一组膜在内的整个BLU而不仅仅是扩散板本身，的亮度。扩散板应当在最大亮度下具有尽可能均匀的光分布。两种性能都是期望的，但对于传统的扩散板来说，它们通常是相矛盾的性能。

借助于JP2006/284697或US2006/10262666中所述表面结构实现的均匀化具有高透光度和由此具有高亮度的优点。在这一点上，简单的桶状或棱镜状连接网(Stege)或其组合构成结构的基本类型，其在某些情况下包括微小的变化如凹穴。数学上往往可以用椭圆截面来描述这些结构，在这种情况下通常称作透镜状结构。不过，可达到的均匀性有限，低于传统的扩散板所能达到的均匀性。所述结构放大了灯的直接像。在不受限于理论的情况下，光密度最大值被借助于所述灯放大，但灯的位置保持不变。在所述灯之间存在一最小值。对于只存在几个灯时大的灯间距，这会导致图象不均匀。为了使要求的BLU结构体系(更大的灯间隙，小的总高度)达到充分的均匀性，往往会建议复杂且昂贵的多层结构。

CN1924620中记述了在含散射添加剂的塑料中的由斜截棱柱构成的导光结构。这些结构据称能形成三个清晰的灯影像并借助于所述同时用在所述结构内的散射添加剂得到放大，以由此实现均匀的背光。不过，在此方案中，所采用的散射添加剂会干涉该结构的导光作用，从而最终实现不了均匀的背光。

US2007047260和US2006250819中记述了用于背光单元的散射板上的复合式抛物面聚光器。但它们不是线性排列的，而是呈圆形、四边形或多边形。此外，在该情况下CPC也只用于提高亮度而不用于将多个CCFL的光均匀化。

相比现有技术，本发明的一个目的在于提供一种扩散板表面结构，其同时具有提高的光分布均匀性和高透光性。

由此本发明涉及一种包括前侧和后侧的平面模制品，特征在于所述前侧包括由透镜区和凸出的CPC(复合式抛物面聚光器)区构成的导光结构。

在本发明的范围内，术语″前侧″和″后侧″表示位于平面模制品相对侧的两个大表面。前侧背向光源，而后侧面向光源。

在本发明的范围内，术语″凸出的CPC″区是指CPC的较宽部分朝向所述后侧。

在本发明的范围内，术语″平移不变″是指结构在一个方向上在表面上没有变化或至少没有显著或额外的变化，而在与之垂直的方向上呈纵向的峰和槽的形式即形成沟槽结构。

在本发明的范围内，术语″过调制″是指结构沿平移不变方向即沿沟槽结构具有独立于相对于沟槽结构为横向的变化的额外变化。在数学意义上看，所述有效的表面结构构成对沟槽结构的补充，其具有与之独立的进一步被称作过调制的结构。此过调制结构可以为正弦函数、无规散射函数或任意其它函数。

在本发明的范围内，术语″透镜区″是指可以在数学上用透镜型的函数描述的导光结构部分。

在本发明的范围内，术语″CPC区″是指可以在数学上用CPC函数描述的导光结构部分。

在本发明的范围内，术语″相同″是指所有的透镜区具有相同形状和所有的CPC区具有相同形状，即可以用相同参数描述。

在本发明的范围内，术语″依赖于″是指相邻透镜区或CPC区形状尽管可能不同，但却由相应的相邻区预先决定，换句话说依赖于相应的相邻区。此术语描述了总体上具有不同形状但却可以周期性变化的结构。

在本发明的范围内，措词″独立于″是指相邻透镜区或CPC区具有描述参数彼此完全独立的形状。在这种情况下每个单独的结构都具有不同的形状。

本发明的导光结构在下文中又被称作ACPC(高级复合式抛物面聚光器)。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于导光结构基本上是平移不变的。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于透镜区和CPC区各自相同、依赖或独立。

在一个实施方案中，所有的透镜区相同且所有的CPC区相同。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于各个透镜区和CPC区可以用独立的参数组来描述。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于CPC区可以通过下述步骤来确定：

a)利用规定的接受角由Fresnel公式计算在介质中的孔径角θ₁和θ₂；

b)根据以下公式构造在介质中的孔径角为θ₁的抛物线分部P₁和在介质中的孔径角为θ₂的抛物线分部P₂：

$y_{\mathrm{1,2}}=\frac{{\left(x\stackrel{\‾}{+}{\cos \mathrm{\θ}}_{\mathrm{1,2}}\right)}^2}{2\left(1\stackrel{\‾}{+}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{1,2}}\right)}-\frac{1\underset{\‾}{+}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{1,2}}}{2}$

其中θ_1，2是左(θ₁)右(θ₂)抛物线在介质中的孔径角，x是X坐标，y_1，2是左(y₁)右(y₂)抛物线的Y坐标；

c)计算所述抛物线分部的端点F₁，F₂和E₁，E₂；

d)绕在介质中的孔径角θ₁旋转抛物线分部P₁和绕在介质中的孔径角θ₂旋转抛物线分部P₂，以及沿X轴平移抛物线分部P₂；

e)任选地在θ₁≠θ₂的不对称变体的情形下，确定由点E₁和E₂限定的倾斜面的倾斜度；

f)由步骤a)-e)中构造的几何结构确定在空气中的有效接受角；

g)比较有效接受角和规定的接受角，如果偏差大于0.001％，则在步骤a)中以修正的接受角代替规定的接受角重复步骤a)-f)，其中修正的接受角不等于规定的接受角，且其中选择修正的接受角使步骤f)中的有效接受角与规定的接受角一致；和

h)在达到有效接受角与规定的接受角偏差小于或等于0.001％时，在y方向上缩短所述抛物线到由缩短系数确定的程度。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于规定的接受角θ₁在5°-60°之间，规定的接受角θ₂在5°-60°之间。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于在步骤h)中所述缩短是简单的截断。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于在步骤h)中所述缩短是沿y轴将所述几何结构压缩由缩短系数决定的一个系数。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于θ₁＝θ₂。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于所述透镜的剖面为椭圆。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于总的周期为10μm-1mm，优选地30μm-500μm，特别优选地50μm-300μm。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于所述CPC区包括连续多项式闭合。这意味着CPC区的点F₁和F₂之间的结构可以用连续多项式函数描述。在一个实施方案中，此多项式函数为n小于或等于32的n级多项式。在另一个实施方案中，该多项式函数是在点F₁和F₂连续可微的4级多项式。

在另一实施方式中，CPC区的两点F₁和F₂之间的结构可以用抛物线、双曲线、三角函数、正弦函数或直线来描述。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于如果透镜区的剖面为透镜状，则所述多项式为n级多项式，如果透镜区的剖面为圆，则所述多项式为椭圆，如果透镜区的剖面为压扁的圆，则所述多项式为n级多项式。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于所述区与前述几何形状相差小于5％或至少小于10％。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于所述结构覆盖前侧表面的至少80％、90％、95％或100％。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于所述模制品在后侧上具有带散射效应的表面结构。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于所述模制品在后侧上具有UV吸收层。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于所述模制品包括位于平移不变方向上的过调制结构以实现额外的散射效应。

本发明还涉及这样一种平面模制品，其特征在于所述模制品包括透明的热塑性材料，例如聚碳酸酯、聚苯乙烯或改性聚苯乙烯、PMMA或PET或它们的混合物，特别是包括聚碳酸酯。所述模制品优选地透光度大于85％，特别是90％。

本发明还涉及通过挤出制造这样一种平面模制品，这样一种平面模制品作为扩散板的应用，包括这样一种平面模制品的扩散板，以及包括这样一种平面模制品或这样一种扩散板的背光单元。

本发明还涉及通过挤出制造这样一种平面模制品，和这样一种平面模制品作为厚度在50μm-500μm之间的扩散膜的应用。

所述扩散膜可用在本发明的扩散板上或用在背光单元中的任何其它扩散板上。这种扩散膜或扩散板的另一应用是在发光体如LED、荧光灯或OLED中漫散光。

CPC区沿用传统的介电CPC(复合式抛物面聚光器)设计，不过区别在于它包括连续的多项式闭合(多项式)。介电CPC通常被用作聚光器系统，与长久以来已知的金属CPC不同，它是基于内部全反射光学原理的。为在数学上确定此处所用形式的CPC，决定参数为所述两个接受角(在此通常相等)以及所述缩短系数。使用上述公式按照以下工艺方式构造了CPC(图3)。所述工艺方式涉及隐含的最优化问题：

1.利用规定的接受角由Fresnel公式计算在介质中的孔径角θ₁和θ₂(31和32)。

2.根据以下公式构造在介质中的孔径角为θ₁(31)的抛物线分部P₁(22)和在介质中的孔径角为θ₂(32)的抛物线分部P₂(23)：

$y_{\mathrm{1,2}}=\frac{{\left(x\stackrel{\‾}{+}{\cos \mathrm{\θ}}_{\mathrm{1,2}}\right)}^2}{2\left(1\stackrel{\‾}{+}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{1,2}}\right)}-\frac{1\underset{\‾}{+}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{1,2}}}{2}$

3.分析计算所述抛物线分部的端点F₁，F₂和E₁，E₂(25，26，45，46)。

4.绕在介质中的孔径角θ₁旋转抛物线分部P₁和绕在介质中的孔径角θ₂旋转抛物线分部P₂，以及沿X轴平移抛物线P₂；

5.在θ₁≠θ₂(31和32)的不对称变体的情形下，现在确定由点E₁和E₂限定的倾斜面的倾斜度。

6.由所述构造确定在空气中的有效接受角。

7.与希望的接受角相比较。如果相差太远，以相配的接受角重新从第1点开始的步骤。

8.如果准确度足够，则将抛物线在Y方向上缩短-简单截断-到由缩短系数(36)决定的程度，产生新的端点E₃和E₄(27和28)。

9.用n级多项式替换由点F₁和F₂(25，26)限定的边缘，该替换以连续可微的方式接入。

在目前的情形下，CPC以不同于其原有功能的方式使用。如果CPC修改为其接受角θ₁和θ₂(图3)紧位于在扩散板上两个灯之间区域的光线的入射角之下，则在此可自由限定的点处可获得光密度的增大。如此定义的CPC确定了图1中点25与27之间的区域以及点26和28之间的区域。所述CPC既可以对称地具有相同的孔径角θ₁＝θ₂，也可以不对称地具有不同的孔径角θ₁≠θ₂。

图1中点25和26之间的多项式区是连续适配的函数。其可以为n级多项式、圆截面、椭圆、正弦函数、抛物线、透镜或直线。优选n级多项式。特别优选在点25和26连续可微的4级多项式。

点25和26之间的多项式，连同点29和27之间的透镜区(透镜)一起，决定了直接位于灯之上的区域的最大高度和宽度。就平的表面来说，所述亮度在小的空间区域内非常高，但剧减。在此区域内的透镜散射作用导致了变宽和同时此最大值降低。这种变宽可以通过所述区域的曲率来控制。在此情形下起决定作用的参数为散射透镜的标准化焦距。可以根据以下公式计算所述透镜：正弦曲线、n级多项式、抛物线、双曲线、椭圆、圆、圆弧段、直线。优选椭圆。

最后一个结构参数是两个分区24以及21、22和23之和的比例。灯之间和灯直接上方的最大值可以借助于此比例达到相同的亮度级。根据在多项式区内使用了哪种函数，在透镜区也必须采用相应的函数。下表中给出了优选的组合：

透镜	多项式
		n级多项式	n级多项式
n级多项式	正弦曲线
		压扁的圆	n级多项式

通过与传统的透镜状结构中使最大值增大一倍相比，通过使最大值增大两倍，均匀化效果在同一系统中不相等地增大。此外，最大值的位置以及它们的宽度和最大强度可以分别地相互匹配。因此本发明的结构还适用于要求苛刻的背光单元结构(例如更少的灯、更薄的结构)。

所述结构可以在数学上用几个参数精确描述并可以与背光单元的相应设计匹配。如此，可以实现极均匀的背光并同时实现高亮度。此外，与基于体散射的传统系统相比，效果与板的厚度无关，这在构造中提供了额外的自由度。

多项式以及透镜区的CPC结构也可以用其它数学函数来近似，只是在亮度的均匀性方面有所削弱。其可以是用单独的直线截面作的近似，或者是用n级多项式或所属领域技术人员已知的其它函数作的近似。

在CCFL数目减少(根据应用在42英寸LCD电视中使用4、12、14、16个而不是20或22个CCFL)的背光单元中，本发明使得可以用本发明的扩散板均匀地分布光线，从而最小化亮度差和在成品电视中人眼不再能察觉到亮度差。电视亮度差的察觉极限记述在标准SemiD31-1102(lampmura)中。

下面借助于附图(图1-10)对本发明作更详细的说明，其中：

图1是导光结构的横截面，

图2是导光结构的三维图解，

图3显示了复合式抛物面聚光器的构造原理，

图4是的背光单元的横截面，

图5显示了根据实施例1所述的亮度分布，

图6显示了根据实施例2所述的亮度分布，

图7为根据实施例3所述的导光结构的横截面，

图8为根据实施例4所述的导光结构的横截面，

图9显示了根据实施例3所述的亮度分布，

图10显示了根据实施例4所述的亮度分布。

附图标记的含义如下：

1     导光散射板

2     扩散膜

3     棱镜膜BEF

4     反射偏振膜DBEF

5     CCFL

6     反射性后侧

7     CCFL彼此间的间隙

8     CCFL与导光散射板之间的距离

11    导光散射板上的CPC结构

21    导光结构的多项式区

22    导光结构的左CPC区(抛物线P1)

23    导光结构的右CPC区(抛物线P2)

24    导光结构的透镜区

25    CPC的上端点F₁

26    CPC的上端点F₂

27    CPC的下端点E₃

28    CPC的下端点E₄

29    透镜区的左端点L₁

31    抛物线P1的孔径角θ₁

32    抛物线P2的孔径角θ₂

33    CPC体

34    X坐标

35    Y坐标

36    由截断系数决定的CPC体的缩短

37    亮度(正视BLU)

38    在背光单元上的位置(与灯正交)

39    没有实施例1提到的任何措施的灯的亮度分布

40    对比例1的结构中的亮度分布

41    实施例1的结构中的亮度分布

42    对比例2的结构中的亮度分布

43    没有实施例2提到的任何措施的灯的亮度分布

44    实施例2的结构中的亮度分布

45    未缩短的CPC的下端点E₁

46    未缩短的CPC的下端点E₂

47    没有实施例3提到的任何措施的灯的亮度分布

48    实施例3的结构中的亮度分布

49    没有实施例4提到的任何措施的灯的亮度分布

50    实施例4的结构中的亮度分布

在某些情况下，在前侧和/或后侧上的具有散射作用的额外表面结构可以进一步提高此效果。

均匀化光分布的效果可以通过额外加入的散射颗粒来进一步提高。通常导光结构如ACPC结构的作用可以通过小的散射颗粒的散射效应来提高，由此只有所述散射颗粒的散射保持为单效。此外，还意外地发现，在低散射粒子浓度下可以显著提高光线的均匀化。

所述散射颗粒可以为聚合物颗粒或无机颗粒。许多不同的物质适合用作散射颗粒，例如无机或有机材料。此外，它们可以以液体、固体或气体形式存在。

无机物质的例子包括盐状化合物如二氧化钛、氧化锌、硫化锌、硫酸钡等等，还包括非晶态材料如无机玻璃。

有机物质的例子包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚四氟乙烯和聚三烷氧基硅氧烷。散射颗粒可以为具有核/壳形态的丙烯酸酯基聚合物颗粒。在此它们可以例如并优选地为EP-A634445中公开的那些。

气态材料的例子包括惰性气体如氮气、稀有气体，还包括空气或二氧化碳。所述材料在压力下被″溶解″在聚合物熔体中并被例如通过挤压法加工成模制品。它们随后在模制品冷却/释压时形成气泡。

此外，这些散射颗粒可以具有相差很大的几何形状，从球形直至形成晶体的几何形状。也可以是过渡的形状。这些散射颗粒还可以在其横截面上具有例如由散射颗粒涂层或核/壳形态导致的不同的折射率。

散射颗粒可用于赋予聚碳酸酯光线散射性能。散射颗粒的折射率n优选地在聚碳酸酯的折射率的±0.25单位之内，更优选地在±0.18单位之内，最优选地在±0.12单位之内。散射颗粒的折射率n优选地与聚碳酸酯的折射率相差±0.003单位以上，更优选地±0.01单位以上，最优选地在±0.05单位以上。折射率按照标准ASTM D 542-50和/或DIN 53400测量。

散射颗粒的平均粒径通常为至少0.5微米，优选地至少2微米，更优选地2-50微米，最优选地2-15微米。″平均粒径″是指数值平均数。优选地至少90％的和最优选地至少95％的散射颗粒的直径超过2微米。散射颗粒优选地为自由流动性粉末。

在一种制备方法中，散射颗粒被结合在本发明的扩散板的基体材料中，其中在前侧以不含任何散射颗粒的透明塑料薄层的形式产生导光结构。在另一种制备方法中，散射颗粒在薄层中施加在扩散板的后侧。这些薄层优选地通过共挤出法制造。这些薄层也可通过涂覆施加，其中涂料中含散射颗粒。

基体材料中散射颗粒浓度为0.001％-0.1％，优选地0.01％-0.2％。后侧的薄层中的散射颗粒浓度为0.1％-10％，优选地0.5％-5％。

具有导光ACPC结构的本发明的扩散板通过挤出、注射模塑、注射压力成型、热压花、冷轧纹或高压成型制造，优选地通过挤出制造。挤出时，在其中一个辊子中存在本发明的结构。所述结构可以通过超高精度研磨、激光加工、化学结构化、光刻法或其它所属领域技术人员已知的技术施加到辊子上。

扩散板还可以包括其它层，即中间层和在前侧和/或后侧上的任选的其它层。

中间层主要用于赋予扩散板硬度和热稳定性。对于在前侧上没有采用任何层的情形，所述结构被轧到中间层中。前侧上的层主要用于结构成象。后侧上的层用于保护中间层，例如保护中间层免于因紫外线而变黄。所述层可以进一步还具有额外的散射功能，这可以通过表面结构或通过添加散射颜料来实现。

扩散板的厚度为0.2-5mm，优选地1-3mm，特别优选地1-1.5mm。表面积优选地在10cm²和2m²之间。

除了在背光单元中的应用之外，具有ACPC结构的本发明的扩散板还可用于大面积照明设备的亮度均匀化。

实施例

实施例1

使用灯中点间隙为19.8mm，灯直径为3mm且扩散板与灯的间隙为6.1mm的32″背光单元。在背光单元上施加由

OD 2015(光学品质聚碳酸酯，根据ISO 1133在250℃和2.16kg下MVR为16.5cm³/10min，根据ISO 11357-1，-2和10℃/min玻璃转变温度为145℃，根据ISO 306在50N和50°或120℃/小时下VICAT软化点为145℃，根据ISO 489和方法A折射率为1.584，以及根据ISO 13468-2在550nm和1mm下透光性＞89％且在800nm和1mm下透光性＞90％，Bayer MaterialScience，Leverkusen，德国)制成的扩散板，其厚度为1mm且具有参数如下的ACPC结构：接受角：8°，缩短系数：0.05，聚合物：聚碳酸酯，透镜结构：压扁的半圆(系数2)，比率：0.2，其中另外在板的后侧上还设有一个散射半值孔径半角为5°的随机结构。由此结构获得相对于平均值为3.7％的亮度波动。图表显示在图5中。

对比例1

使用灯中点间隙为19.8mm，灯直径为3mm且扩散板与灯的间隙为6.1mm的32″背光单元。向背光单元上施加由

OD 2015制成的扩散板，其厚度为2mm，散射剂含量为5％。由此结构获得相对于平均值为7.5％的亮度波动。图表显示在图5中。

实施例2

使用灯中点间隙为96mm，灯直径为15mm且扩散板与灯的间隙为18mm的32″背光单元。向背光单元上施加由

OD 2015制成的扩散板，其厚度为1mm，具有参数如下的ACPC结构：接受角：8°，缩短系数：0.05，聚合物：聚碳酸酯，透镜结构：压扁的半圆(系数4)，比率：0.2。由此结构获得相对于平均值为7.7％的亮度波动。图表显示在图6中。

对比例2

使用灯中点间隙为96mm，灯直径为15mm且扩散板与灯的间隙为18mm的32″背光单元。向背光单元上施加由

OD 2015制成的扩散板，其厚度为2mm，散射剂含量为5％。由此结构获得相对于平均值为35％的亮度波动。图表显示在图6中。

从图5和图6可以看出，对比例中亮度波动比在具有ACPC结构的本发明的扩散板中要更加急剧。另外平均亮度也高得多。

实施例3

使用灯中点间隙为52mm，灯直径为3mm且扩散板与灯的间隙为16mm的32″背光单元。向背光单元上施加由

OD 2015制成的扩散板，其厚度为1.2mm，具有参数如下的ACPC结构：接受角：40°，缩短系数：0.1，聚合物：聚碳酸酯，透镜结构：直线型，比率：0.07，多项式区：二级多项式(参照图7)。由此结构获得相对于平均值为3.7％的亮度波动。图表显示在图9中。

实施例4：

使用灯中点间隙为26mm，灯直径为3.4mm且扩散板与灯的间隙为3.4mm的32″背光单元。向背光单元上施加由

OD2015制成的扩散板，其厚度为1.2mm，具有参数如下的ACPC结构：接受角：8°，缩短系数：0.05，聚合物：聚碳酸酯，透镜结构：压扁的半圆(系数2)，比率：0.07，多项式区：分段限定的9级多项式(参照图8)。由此结构获得相对于平均值为2.2％的亮度波动。图表显示在图10中。

实施例3和4显示如何使用具有与背光单元的几何形状完全匹配的ACPC结构将亮度波动降低至小于4％。

Claims (15)

1.包括前侧和后侧的平面模制品，其中所述前侧具有由透镜区和凸出的CPC区构成的导光结构，且其中所述CPC区是指可以在数学上用复合式抛物面聚光器函数描述的导光结构部分，其特征在于，所述CPC区可以通过下述步骤来确定：

a)利用规定的接受角由Fresnel公式计算在介质中的孔径角θ1和θ2；

b)根据以下公式构造在介质中的孔径角为θ₁的抛物线分部P₁和在介质中的孔径角为θ₂的抛物线分部P₂：

$y_{\mathrm{1,2}}=\frac{{\left(x\stackrel{\_}{+}\cos {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{1,2}}\right)}^2}{2\left(1\stackrel{\_}{+}\sin {\mathrm{\θ}}_{\mathrm{1,2}}\right)}-\frac{1\±{\sin \mathrm{\θ}}_{\mathrm{1,2}}}{2}$

其中θ_1，2是左(θ₁)右(θ₂)抛物线在介质中的孔径角，x是X坐标，y_1，2是左(y₁)右(y₂)抛物线的Y坐标；

c)计算所述抛物线分部的端点F₁，F₂和E₁，E₂；

d)绕在介质中的孔径角θ₁旋转抛物线分部P₁和绕在介质中的孔径角θ₂旋转抛物线分部P₂，以及沿x轴平移抛物线分部P₂；

e)任选地在θ₁≠θ₂的不对称变体的情形下，确定由点E₁和E₂限定的倾斜面的倾斜度；

f)由在步骤a)-e)中构造的几何结构确定在空气中的有效接受角；

g)比较有效接受角和规定的接受角，如果偏差大于0.001％，则在步骤a)中以修正的接受角代替规定的接受角重复步骤a)-f)，其中修正的接受角不等于规定的接受角，且其中选择修正的接受角使步骤f)中的有效接受角与规定的接受角一致；和

h)在达到有效接受角与规定的接受角偏差小于或等于0.001％时，在y方向上缩短所述抛物线到由缩短系数确定的程度。

2.根据权利要求1所述的模制品，特征在于所述导光结构基本上是平移不变的。

3.根据权利要求1所述的模制品，特征在于所述CPC区的两点F₁和F₂之间的结构可以用连续多项式函数描述。

4.根据权利要求3所述的模制品，特征在于用于计算所述透镜的多项式为正弦曲线、n级多项式、抛物线、双曲线、椭圆、圆、圆弧段。

5.根据权利要求3所述的模制品，特征在于用于计算所述透镜的多项式为椭圆。

6.根据权利要求1所述的模制品，特征在于所述区与在权利要求3或4中描述的几何形状相差小于5％。

7.根据权利要求1所述的模制品，特征在于所述模制品在后侧包括具有散射效应的表面结构。

8.根据权利要求1所述的模制品，特征在于所述模制品在后侧包括紫外吸收层。

9.根据权利要求2所述的模制品，特征在于所述模制品在平移不变方向上具有过调制结构，其产生额外的散射效应，其中，所述过调制结构是指结构沿平移不变方向即沿沟槽结构具有独立于相对于沟槽结构为横向的变化的额外变化。

10.根据权利要求1所述的模制品，特征在于所述模制品在后侧包括含散射颗粒的层。

11.根据权利要求1所述的模制品，特征在于所述模制品包含聚碳酸酯、聚苯乙烯或改性聚苯乙烯。

12.制造权利要求1所述模制品的方法，步骤下列包括：

i)将材料熔融，

ii)挤出，和

iii)在辊间隙中压花和冷却材料。

13.权利要求1所述模制品作为扩散板或扩散膜的应用。

14.包含权利要求1所述模制品的扩散板。

15.包含权利要求1所述模制品或权利要求14所述扩散板的背光单元。

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