ES2245483T3 - Lamina retrorreflectante auto-fotoemisora y metodo para su fabricacion. - Google Patents
Lamina retrorreflectante auto-fotoemisora y metodo para su fabricacion.Info
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Abstract
La invención se refiere a una hoja retrorreflectante autofotoemisora que comprende un elemento retrorreflectante que transite la luz que comprende varios salientes prismáticos, una película de revestimiento y un dispositivo electroluminiscente. La película de revestimiento comprende una película que transite la luz que presenta salientes de estanqueidad sobre una de sus superficies, para que los salientes prismáticos estén confinados en el interior de varias células selladas formadas por los salientes de estanqueidad. En las células selladas, una superficie de los salientes prismáticos está en contacto con el aire, lo que aumenta la luminancia fotoemisora y mejora su uniformidad.
Description
Lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora y método para su fabricación.
El presente invento se refiere a una lámina
retrorreflectante, auto-fotoemisora, y a un método
para fabricarla. En particular, el presente invento se refiere a una
lámina retrorreflectante que comprende un dispositivo de
electroluminiscencia (dispositivo EL) y un elemento
retrorreflectante prismático, y a un método para su fabricación.
Las láminas retrorreflectantes prismáticas tales
como las láminas retrorreflectantes prismáticas en esquina de cubo,
se utilizan como tableros de presentación, tales como señales de
tráfico o señales publicitarias para exteriores, debido a que poseen
una luminancia por reflexión superior y mejoran la visibilidad
durante la noche en forma más efectiva que las láminas
retrorreflectantes del tipo de cuentas de vidrio.
Ahora, se explicarán en forma breve las
estructuras y las funciones de las láminas retrorreflectantes
prismáticas.
La lámina retrorreflectante prismática comprende
un elemento retrorreflectante con una superficie principal en la que
están dispuestos una pluralidad de salientes prismáticos, y una
película de revestimiento hecha de una resina fototransmisora, y el
elemento retrorreflectante y la película de revestimiento están
unidos parcialmente de manera que entre ellos se formen diminutas
celdas cerradas. Las superficies de los salientes prismáticos están
confinadas y poseen caras de contacto mutuo con el aire, y los
prismas que poseen las caras de contacto mutuo con el aire devuelven
el reflejo de la luz incidente con gran luminancia. Salientes de
obturación, parcialmente unidos al elemento retrorreflectante y que
forman las celdas cerradas, se forman, usualmente, gofrando la
película de resina, precursora de la película de revestimiento,
desde su reverso y creando relieves en el anverso de la película de
resina. Una lámina retrorreflectante de esta clase se describe, por
ejemplo, en el documento
US-A-4637950.
Sin embargo, tales láminas retrorreflectantes
tienen una capacidad limitada para mejorar la visibilidad nocturna
en lugares donde están presentes fuentes de iluminación limitada,
tales como los faros de los automóviles, por ejemplo a los lados de
la vía que carecen de iluminación próxima, ya que solamente son
vistas por los usuarios cuando las láminas reflejan la luz que las
ilumina. Es decir, tales láminas no funcionan de forma
suficientemente satisfactoria como señales de tráfico o como
anuncios para ofrecer información a los peatones durante la noche,
en las circunstancias antes mencionadas.
Así, para resolver tales problemas, se han
realizado varias propuestas, por ejemplo, en el documento
JP-A-8-502131
(véanse las patentes norteamericanas núms. 5.315.491 y 5.300.783) y
en el documento WO92/14173 (véanse las patentes norteamericanas
núms. 5.243.457 y 5.237.448).
Estas publicaciones de patente describen láminas
retrorreflectantes auto-fotoemisoras que comprenden
un elemento retrorreflectante prismático en esquina de cubo y un
dispositivo EL o una capa fosforescente y tienen un grosor
relativamente pequeño.
Es decir, se describen las láminas
retrorreflectantes de los siguientes tipos (a), (b) y (c):
(a) Una lámina retrorreflectante que comprende
prismas en esquina de cubo y dispositivos EL con tapas superiores
transparentes que se encuentran en estrecho contacto con salientes
prismáticos en las superficies más exteriores.
(b) Una lámina retrorreflectante que comprende
prismas en esquina de cubo que están confinados en celdas cerradas
con la condición de que las superficies de los salientes prismáticos
tengan caras de contacto mutuo con el aire, capas adhesivas
transparentes que llenan las celdas en contacto con los salientes
prismáticos, y dispositivos EL adheridos al reverso de las capas
adhesivas de las celdas.
(c) Una lámina retrorreflectante que comprende
prismas en esquina de cubo y dispositivos EL previstos en celdas que
confinan los salientes prismáticos, con la condición de que las
superficies de los salientes tengan caras de contacto mutuo con el
aire a cierta distancia de los salientes prismáticos.
La lámina retrorreflectante (a) emite luz
efectivamente cuando es iluminado el dispositivo EL, pero no
devuelve reflejada la luz incidente puesto que las superficies de
los salientes prismáticos no tienen caras de contacto mutuo con el
aire.
La lámina retrorreflectante (b) puede emitir luz
efectivamente en zonas en que los dispositivos EL se encuentren en
contacto con los prismas en esquina de cubo a través de las capas
adhesivas transparentes, y puede devolver reflejada la luz incidente
en zonas en que no existen dispositivos EL. Sin embargo, los
dispositivos EL emiten luz en partes de la superficie de la lámina
que tienen los prismas en esquina de cubo, pero no emiten luz de
manera uniforme por toda la superficie de la lámina.
La lámina retrorreflectante (c) puede devolver
reflejada la luz incidente en toda la superficie de la misma, pero
los dispositivos EL emiten luz en partes de la superficie de la
lámina.
Una lámina retrorreflectante en la que una
película de revestimiento que emite fosforescencia está prevista en
el reverso de un elemento retrorreflectante prismático es conocida y
se describe, por ejemplo, en la patente norteamericana núm.
5.415.911 y en el documento
JP-A-7-218708. Sin
embargo, esta lámina no puede emitir una luz tan brillante como lo
hacen los dispositivos EL.
En la aplicación de las láminas
retrorreflectantes en el campo del tráfico y los anuncios, uno de
los objetos importantes es aumentar la luminancia (luminancia por
auto-fotoemisión) de las láminas retrorreflectantes
cuando los que miran carecen de una fuente luminosa y observan las
láminas en circunstancias en que no se produce retrorreflexión, es
decir, la láminas retrorreflectantes no están iluminadas o están
poco iluminadas por una fuente de luz exterior. Sin embargo, las
anteriores láminas retrorreflectantes usuales no pueden incrementar
la luminancia del dispositivo EL propiamente dicho y, al mismo
tiempo, conservar una retrorreflectividad suficiente.
Así, un objeto del presente invento es
proporcionar una lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora que posea la retrorreflectividad
(luminancia por reflexión) suficiente y una luminancia por
fotoemisión incrementada, de modo que su visibilidad por la noche
sea suficiente incluso en ausencia de fuente luminosa exterior y sin
que ocurra retrorreflexión.
Para conseguir el objeto antes mencionado, un
aspecto del invento proporciona una lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora, 100, que comprende:
A) un miembro retrorreflectante 10, que
comprende
- (i)
- un elemento retrorreflectante, fototransmisor 1 con un anverso sustancialmente plano, y un reverso en el que están dispuestos una pluralidad de salientes prismáticos, e
- (ii)
- una película de revestimiento 2 que comprende una película fototransmisora, dotada de salientes por gofrado y que, en su anverso, tenga salientes de obturación 21 que se unen parcialmente a dicho reverso del elemento retrorreflectante 1 de modo que dichos salientes prismáticos estén confinados mientras que las superficies de los salientes prismáticos tienen caras de contacto mutuo con el aire y forman una pluralidad de celdas 23 cerradas, y
B) un dispositivo 3 de electroluminiscencia que
tiene una superficie 31 fotoemisora, sustancialmente plana que se
extiende sustancialmente por la totalidad del reverso de dicha
película de revestimiento 2, en la que dicha lámina comprende,
además, una capa 4 de contacto fototransmisora que llena las
depresiones 22 formadas por gofrado en el reverso de la película de
revestimiento 2 y unida, sustancialmente a toda la superficie del
reverso de la película de revestimiento y, también, a
sustancialmente toda la superficie fotoemisora 31 del elemento 3 de
electroluminiscencia.
Preferiblemente, el elemento retrorreflectante
fototransmisor 1 tiene un factor de transmisión de la luz de, al
menos, el 70%, la película de revestimiento 2 tiene un factor de
transmisión de la luz de, al menos, el 20%, y la capa de contacto 4
tiene un factor de transmisión de la luz de, al menos, 30%.
La lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora del presente invento puede incluir,
además, una película protectora 5 sobre la superficie
sustancialmente plana del elemento retrorreflectante fototransmisor
1.
Preferiblemente, los salientes de obturación 21
que están parcialmente unidos a dicho reverso del elemento
retrorreflectante 1, forman una zona de adherencia que ocupa de
aproximadamente el 10% a aproximadamente el 85% del total del
reverso del elemento retrorreflectante 100.
Otro aspecto del presente invento proporciona un
método para fabricar una lámina auto-fotoemisora
como se ha expuesto en lo que antecede. De preferencia, el método
incluye las operaciones de disponer una película de resina,
precursora de la película de revestimiento 2, con su anverso
orientado hacia el reverso del elemento retrorreflectante 1,
separada a una distancia específica del reverso del elemento
retrorreflectante 1, gofrar dicha película de resina desde su
reverso para hacer que su anverso sobresalga parcialmente y formar
salientes de obturación 21 que se unen al reverso de dicho elemento
retrorreflectante 1, por lo que se forma el miembro
retrorreflectante 10 que tiene una pluralidad de espacios cerrados
23, formar una capa recubierta con una superficie de líquido
sustancialmente plana por aplicación de un líquido polimerizable
sobre el reverso de dicha película de revestimiento 2 y llenar las
depresiones 22 formadas por gofrado, polimerizar dicho líquido de
recubrimiento y formar una capa 4 de contacto que tiene la
superficie sustancialmente plana formada a partir de dicha
superficie de líquido sustancialmente plana y unida a dicha película
de revestimiento 2, y disponer un elemento 3 de electroluminiscencia
sobre la superficie sustancialmente plana de la capa 4 de contacto
de manera que su superficie fotoemisora 31 se encuentre en contacto
con la capa 4 de
contacto.
contacto.
La Figura 1 es una vista en sección de un ejemplo
de la lámina retrorreflectante de acuerdo con el presente
invento.
La Figura 2 es una vista en sección de un ejemplo
del dispositivo EL estratificado que se utiliza en la lámina
retrorreflectante de acuerdo con el presente invento.
En la lámina retrorreflectante 100 del presente
invento, la capa 4 de contacto une el dispositivo EL 3 y la película
de revestimiento 2 por toda su superficie, de modo que las
depresiones 22 correspondientes a las marcas en relieve no dejen
huecos entre la superficie 31 fotoemisora, sustancialmente plana del
dispositivo EL 3 y el reverso de la película de revestimiento 2.
Si quedasen tales huecos, se formarían caras de
contacto mutuo con el aire entre el dispositivo EL 3 y la película
de revestimiento 2, que reflejarían la luz procedente del
dispositivo EL. Así, la cantidad de luz que llega a la película de
revestimiento 2, es decir, el miembro retrorreflectante 1,
disminuye. La lámina retrorreflectante del presente invento puede
reducir la cantidad de luz que llega desde el dispositivo EL 3 al
miembro retrorreflectante 10 en virtud de la reflexión en las caras
de contacto mutuo con el aire, y puede aumentarse la luminancia por
fotoemisión.
Cuando la capa conductora transparente se una
directamente al reverso de la película de revestimiento 2 y se
forme, así, la capa conductora transparente con indentaciones
correspondientes a las depresiones 22, la capa fotoemisora que se
forma en estrecho contacto con dicha capa conductora transparente
tiende a tener un grosor irregular, y el grosor de la capa
fotoemisora reduce el rendimiento de luminiscencia. La capa 4 de
contacto impide, en forma efectiva, la reducción del rendimiento de
luminiscencia y, también, la reducción de la luminancia por
fotoemisión.
El elemento retrorreflectante prismático 1
(denominado en ocasiones "elemento retrorreflectante"), refleja
la luz incidente devolviéndola con una luminancia elevada en una
pluralidad de diminutas celdas cerradas formadas para confinar los
salientes prismáticos, con la condición de que las superficies de
los salientes tengan caras de contacto mutuo con el aire.
El miembro retrorreflectante permite la
transmisión de la luz emitida desde los dispositivos EL a través de
la totalidad del elemento retrorreflectante 1 (es decir, las zonas a
las que están unidos los salientes 21 de obturación y las zonas que
tienen las celdas cerradas) y toda la superficie de la lámina emite
luz, ya que los salientes de obturación tienen propiedades
fototransmisoras.
La capa de contacto, la película de revestimiento
y el elemento retrorreflectante se forman a partir de materiales
fototransmisores. El factor de transmisión de la luz del
estratificado formado por estos tres miembros es, usualmente, de por
lo menos el 30%, de preferencia al menos el 40%, más preferiblemente
de, al menos, el 45%.
La uniformidad de la luminancia puede mejorarse
cuando por lo menos uno de entre la capa de contacto, la película de
revestimiento y el elemento retrorreflectante, contiene partículas
que reflejan la luz de manera difusa y el factor de transmisión de
la luz del estratificado está comprendido entre, preferiblemente, 30
y 70%, más preferiblemente entre 40 y 65%. Cuando se desea mejorar
el efecto con vistas a incrementar la luminancia de la luz emitida
desde el dispositivo EL en vez de la uniformidad de la luminancia de
la luz difundida, el factor de transmisión de la luz del
estratificado es, preferiblemente, de por lo menos el 70%, en
particular de, por lo menos, el 80%. El factor de transmisión de la
luz del estratificado es la transmisión de la luz que se propaga
desde el lado de la capa de contacto hasta el elemento
retrorreflectante.
En este documento el "factor de transmisión de
la luz" significa la transmisión de la luz medida con luz de 550
nm empleando un espectrómetro de luz UV/luz visible "U Best
V-560" fabricado por la Nippon Bunko
Kabushikikaisha.
El factor de transmisión de la luz de cada uno de
los tres miembros antes citados se selecciona de manera que el
estratificado constituido por los tres miembros tenga un factor de
transmisión de la luz comprendido en el margen anterior. En general,
el elemento retrorreflectante está hecho de un material con un
factor de transmisión de la luz de, al menos, el 70%, la película de
revestimiento está hecha de un material con un factor de transmisión
de la luz de, al menos, el 20%, y la capa de contacto está hecha de
un material con un factor de transmisión de la luz de, al menos, el
30%. Así, el estratificado constituido por los tres miembros tiene
un factor de transmisión de la luz de, al menos, el 30%.
El factor de transmisión de la luz del elemento
retrorreflectante es la transmisión de la luz que se propaga desde
el reverso hasta el anverso.
Casi toda la superficie del anverso del elemento
retrorreflectante puede ser sustancialmente plana, ya que los
salientes de obturación para formar las celdas cerradas están unidos
al reverso del elemento retrorreflectante. Cuando casi toda la
superficie del anverso del elemento retrorreflectante es
sustancialmente plana, las indicaciones a presentar pueden
disponerse fácilmente sobre el anverso por métodos de impresión
usuales. Es decir, la lámina retrorreflectante del presente invento
se utiliza, de preferencia, como miembro de una señal
retrorreflectante.
La lámina retrorreflectante del presente invento
puede fabricarse por diversos métodos. Preferiblemente, se produce
mediante el método que comprende las operaciones de:
I) aplicar una película de resina, precursora de
la película de revestimiento 2, con su anverso orientado hacia el
reverso del elemento retrorreflectante 1 y separada en una distancia
específica del reverso del elemento retrorreflectante 1,
II) gofrar dicha película de resina desde su
reverso para hacer sobresalir su anverso parcialmente y formar
salientes de obturación 21 que se unen al reverso de dicho elemento
retrorreflectante 1, por lo que se forma el miembro
retrorreflectante 10 que tiene una pluralidad de espacios cerrados
23,
III) formar una capa aplicada como recubrimiento
que tiene una superficie de líquido sustancialmente plana mediante
la aplicación de un líquido polimerizable sobre el reverso de dicha
película de revestimiento 2 y llenar las depresiones 22 formadas por
gofrado,
IV) polimerizar dicho líquido de recubrimiento y
formar una capa 4 de contacto que tiene la superficie
sustancialmente plana que se forma a partir de dicha superficie de
líquido sustancialmente plana y unida a dicha película de
revestimiento 2, y
V) disponer un elemento 3 de electroluminiscencia
sobre la superficie sustancialmente plana de la capa 4 de contacto
de manera que su superficie 31 fotoemisora se encuentre en contacto
con la capa 4 de contacto.
Este método preferible puede llenar con seguridad
las depresiones 22 y formar fácilmente la estructura en la que la
película de revestimiento 2 y el dispositivo EL están unidos a la
capa 4 de contacto.
Se explicará una realización preferida de la
lámina retrorreflectante del presente invento haciendo referencia a
la Figura 1.
La lámina retrorreflectante 100 comprende un
miembro retrorreflectante prismático 10, un dispositivo EL 3 y una
capa 4 de contacto interpuesta entre ellos.
El miembro retrorreflectante prismático 10
comprende (i) un elemento retrorreflectante 1 fototransmisor que
tiene un anverso sustancialmente plano y un reverso en el que están
dispuestos una pluralidad de salientes prismáticos, e (ii) una
película de revestimiento 2 de una resina fototransmisora. El
elemento 1 y la película de revestimiento 2 están unidos
parcialmente de manera que se formen una pluralidad de diminutas
celdas cerradas 23.
Las superficies de los salientes prismáticos 24
están confinadas, al tiempo que disponen de caras de contacto mutuo
con el aire. Los salientes de obturación 21 se forman haciendo
sobresalir el anverso de la película de resina, precursora de la
película de revestimiento 2, por gofrado de la película desde su
reverso y se unen parcialmente al elemento retrorreflectante 1. Así,
el reverso de la película de revestimiento 2 tiene depresiones
correspondientes a las marcas formadas por gofrado.
El dispositivo El 3 está previsto de modo que la
superficie fotoemisora 31 se extienda sustancialmente por todo el
reverso de la película de revestimiento 2. Los detalles del
dispositivo EL se explicarán en lo que sigue.
La capa 4 de contacto se une a, sustancialmente,
la totalidad de la superficie del reverso de la película de
revestimiento 2, al tiempo que llena las depresiones 22 y, también,
la superficie plana 41 de la capa 4 de contacto se une a,
sustancialmente, la totalidad de la superficie fotoemisora 31 del
dispositivo EL 3.
El elemento retrorreflectante 10 puede tener,
opcionalmente, una película protectora 5 estratificada sobre la
superficie del elemento retrorreflectante 1. Además, puede preverse
una capa adhesiva 6 sobre el reverso del dispositivo EL 3, es decir,
la superficie contraria a la superficie fotoemisora 31, con el fin
de facilitar la adherencia de la lámina retrorreflectante 100 a un
sustrato tal como una placa de una señal de aluminio.
La lámina retrorreflectante del presente invento
puede fabricarse formando la capa de contacto sobre el reverso del
miembro retrorreflectante que se ha formado (tras el gofrado),
formando la capa conductora transparente sobre la capa de contacto,
y proporcionando el dispositivo EL sobre la capa de contacto por
estratificación de los elementos del dispositivo EL, tales como la
capa luminiscente y similares, sobre la capa conductora
transparente. En este caso, la superficie de la capa conductora
transparente (la superficie unida a la capa de contacto) forma la
superficie fotoemisora. Alternativamente, el reverso de la película
de revestimiento del miembro retrorreflectante terminado y la
superficie fotoemisora del dispositivo EL terminado se adhieren
mediante la capa de contacto.
El elemento prismático retrorreflectante esta
hecho de una resina con un factor de transmisión de la luz de,
usualmente, por lo menos el 70%, preferiblemente al menos el 80%, en
particular al menos el 90%. Este tipo de elemento prismático
retrorreflectante puede ofrecer la alta luminancia por reflexión sin
el uso de ninguna película metálica de reflexión que reduzca la
transparencia del elemento retrorreflectante, y puede incrementar la
luminancia en toda la superficie de manera uniforme en virtud del
efecto sinérgico de la emisión desde el dispositivo EL y la
retrorreflexión.
Este tipo de lámina prismática retrorreflectante
puede producirse por los métodos descritos en los documentos
JP-A-60-100103,
JP-A-6-50111, la
patente norteamericana núm. 4.775.219 y similares. Por ejemplo, se
moldea un material plástico empleando un molde que tiene una forma y
una disposición específicas.
Una forma preferida del saliente prismático es la
de una pirámide trigonal, denominada esquina de cubo. La esquina de
cubo puede incrementar la luminancia por reflexión y la observación
en un ángulo amplio del elemento retrorreflectante.
Los tamaños preferidos de una pirámide trigonal
están entre 0,1 y 3,0 mm para el lado del triángulo de base y entre
25 y 500 \mum de altura. El triángulo de base puede ser un
triángulo equilátero o un triángulo isósceles.
La resina que forma el elemento retrorreflectante
es, de preferencia, una resina muy transparente con un índice de
refracción de entre 1,4 y 1,7. Ejemplos de tal resina son las
resinas acrílicas, las resinas acrílicas modificadas con epoxi, las
resinas de policarbonato, y similares. Esta resina puede contener
aditivos, tales como absorbedores de la luz UV, absorbedores de
humedad, colorantes (incluyendo tintes fluorescentes), fósforos,
termoestabilizadores, cargas y similares, a no ser que su uso
perjudique a los efectos del presente invento.
La película de revestimiento está hecha de una
resina con un factor de transmisión de la luz de, al menos, el 20%,
de preferencia, al menos, el 30%.
El factor de transmisión de la luz de la película
de revestimiento está comprendido entre el 20 y el 80%,
preferiblemente entre el 25 y el 75%, cuando la película de
revestimiento funciona como miembro difusor de la luz.
Cuando se busca una mejora de la luminancia
provocada por la emisión desde el dispositivo EL, en vez de la
uniformidad de la luminancia debida a la luz difundida, el factor de
transmisión de la luz de la película de revestimiento es,
preferiblemente, de al menos el 80%, más preferiblemente al menos el
90%.
Ejemplos de película de resina son las resinas de
poliéster, las resinas acrílicas, de poliuretano, resinas de cloruro
de vinilo, policarbonato, poliamida, poli(fluoruro de
vinilo), poli(fluoruro de vinilideno), polibutirato y
similares. Esta película de resina puede contener aditivos tales
como absorbedores de la luz UV, absorbedores de humedad, colorantes
(incluyendo tintes fluorescentes), fósforos, termoestabilizadores,
partículas reflectantes con difusión y similares, a no ser que su
uso perjudique a los efectos del presente invento. Ejemplos de
partículas reflectantes con difusión son partículas blancas
inorgánicas, tales como de dióxido de titanio, partículas de
polímero tales como partículas de poliestireno, y similares.
El grosor de la película de revestimiento se
encuentra, usualmente, en el margen comprendido entre 10 y 1000
\mum. El punto de reblandecimiento de la película está, de
preferencia, en el margen de entre 80 y 250ºC.
La película de resina puede producirse, por
ejemplo, por extrusión. La película de resina puede ser una película
multicapa, con dos o más capas, a no ser que su estructura
perjudique a los efectos del presente invento.
El miembro retrorreflectante se obtiene poniendo
la película de resina, precursora de la película de revestimiento,
con su anverso orientado hacia el reverso del elemento
retrorreflectante, dejando una distancia específica hasta el reverso
del elemento retrorreflectante, y gofrando la película de
revestimiento desde su reverso. El gofrado crea relieves parciales
en el anverso de la película de resina y forma los salientes de
obturación que se unen al reverso del elemento retrorreflectante.
Así, se forman una pluralidad de celdas cerradas. La temperatura
para el gofrado es, usualmente, superior al punto de
reblandecimiento de la película de revestimiento, de preferencia
entre 100 y 300ºC.
El área de una celda diminuta (el área de una
parte rodeada por los salientes de obturación) es, preferiblemente,
de entre 2,5 y 40 mm^{2}, en particular de entre 5 y 30 mm^{2}.
Cuando el área de una celda diminuta es menor que 2,5 mm^{2}, la
luminancia por reflexión resulta insuficiente. Cuando el área de una
celda diminuta es superior a los 40 mm^{2}, los salientes
prismáticos tienen a romperse, la lámina se arruga o su aspecto
resulta afectado por el viento o los impactos.
El área total de adherencia de los salientes de
obturación vista desde el anverso del elemento retrorreflectante es
de entre el 10 y el 85%, preferiblemente entre el 20 y el 70%, en
particular de entre el 30 y el 60% de la totalidad del reverso del
elemento retrorreflectante.
Cuando el área total de adherencia supera el 85%,
la luminancia por retrorreflectancia tiende a disminuir. Cuando el
área total de adherencia es inferior al 10%, disminuye la
resistencia de la adherencia y la película de revestimiento tiende a
desprenderse del elemento retrorreflectante. El área total de
adherencia se incrementa para reducir el área de una celda antes
mencionado.
El área total de adherencia de los salientes de
obturación puede incrementarse hasta el 70% para conseguir la mejora
de la luminancia debida a la luz emitida desde el dispositivo EL
cuando la película de revestimiento es la película traslúcida con
propiedades de difusión.
La película protectora 5 estratificada sobre la
superficie del elemento retrorreflectante 1 es, preferiblemente, una
película de plástico transparente que contiene un absorbedor de la
luz UV con el fin de mejorar adicionalmente el comportamiento en
exteriores frente a los agentes atmosféricos de la lámina
retrorreflectante. Tal película transparente puede estar hecha de
plástico, tal como polímeros acrílicos, mezclas polímeras de
polímeros acrílicos y poli(fluoruro de vinilideno) y
similares.
Un miembro retrorreflectante de esta clase puede
formarse por los métodos expuestos en los documentos
JP-A-60-100103,
JP-A-6-50111,
US-A-4775219 y similares.
El dispositivo EL tiene la estructura
estratificada constituida por la capa conductora transparente, el
electrodo trasero y la capa luminiscente interpuesta entre ellos.
Opcionalmente, puede estratificarse una película fototransmisora (no
conductora) sobre el anverso de la capa conductora transparente. La
superficie fotoemisora puede ser la superficie de la capa conductora
transparente o una película fototransmisora. Dicha superficie es
plana. Si es necesario, puede preverse una capa aislante entre la
capa luminiscente y el electrodo trasero. Estos componentes se unen,
preferiblemente, sin dejar capa de aire entre ellos.
Para aumentar de manera efectiva la luminancia en
toda la superficie de la lámina, la luminancia por
auto-fotoemisión es, de preferencia, de al menos 13
cd/m^{2} cuando se ilumina solamente el dispositivo EL.
La capa conductora transparente puede formarse
aplicándola directamente como recubrimiento sobre la superficie
sustancialmente plana de la capa de contacto formada sobre el
reverso de la película de revestimiento. La capa de contacto se
explicará con detalle en lo que sigue.
La película conductora transparente puede ser
cualquier electrodo transparente tal como una película de ITO (óxido
de estaño impurificado con indio) y similares. El grosor de la
película conductora transparente es, usualmente, de entre 0,01 y
1000 \mum, y la resistividad superficial es, usualmente, de 500
\Omega/cuadrado o menor, preferiblemente de entre 1 y 300
\Omega/cuadrado, aproximadamente. El factor de transmisión de la
luz es, usualmente, de al menos el 70%, preferiblemente de, al
menos, el 80%. La película de ITO se forma por cualquier método
usual de formación de película, tal como deposición a partir de
vapor, pulverización catódica, recubrimiento con pasta y
similares.
La capa conductora transparente y la capa de
contacto pueden unirse después de la formación de la capa conductora
transparente sobre la superficie de la capa luminiscente.
Alternativamente, puede omitirse la capa conductora transparente, y
la capa luminiscente puede formarse directamente sobre la superficie
plana de la capa de contacto cuando ésta posee una conductividad
suficiente.
Como capa conductora transparente puede
utilizarse un estratificado formado por una película
fototransmisora y una película conductora transparente. En este
caso, la capa conductora transparente tiene la película conductora
orientada hacia la capa luminiscente.
Ejemplos de la película fototransmisora los
constituyen películas de plásticos tales como el
poli(tereftalato de etileno).
El factor de transmisión de la luz de la película
es, usualmente de al menos el 70%, y el grosor de la película está
comprendido, usualmente, entre 10 y 1000 \mum. La película
fototransmisora puede contener un tinte fluorescente que aporte un
color complementario del color de la luz emitida por la capa
luminiscente y, por tanto, puede formarse un dispositivo EL que
emita luz blanca.
El electrodo trasero 34 se coloca sobre el
reverso de la capa luminiscente, es decir, la superficie contraria a
la capa conductora transparente 30. El electrodo trasero se
encuentra, usualmente, en contacto directo con la capa luminiscente.
Cuando la capa aislante está presente en contacto con el reverso de
la capa luminiscente, el electrodo trasero está dispuesto de forma
que se encuentre en contacto con la capa aislante.
El electrodo trasero puede ser una película
conductora utilizada en los dispositivos EL del tipo de dispersión,
usuales, tal como una película metálica de aluminio, oro, plata,
cobre, níquel, cromo, etc.; una película conductora transparente tal
como una película de ITO; una película de carbono conductora, y
similares. La película metálica puede ser una película depositada a
partir de vapor, una película formada por pulverización catódica,
una hoja metálica, y similares.
El grosor del electrodo trasero está, usualmente,
entre 5 nm y 1000 \mum.
La capa luminiscente puede formarse como
sigue:
La resina de matriz que comprende el polímero con
elevada constante dieléctrica, partículas fluorescentes y
disolvente, se mezclan y dispersan de manera homogénea con un
aparato amasador tal como un mezclador homogeneizador, y se prepara
una pintura para la capa luminiscente del tipo de dispersión. Luego,
se aplica como recubrimiento y se seca para formar la capa
luminiscente. En este caso, la pintura puede aplicarse directamente
sobre la capa conductora transparente, el electrodo trasero o la
capa aislante. Alternativamente, la capa luminiscente puede formarse
sobre un soporte temporal con propiedades de liberación y
transferirse luego a la capa conductora transparente, el electrodo
trasero o la capa aislante. El contenido de sólidos de la pintura
está, usualmente, entre un 10 y un 60% en peso.
Las partículas fluorescentes están contenidas en
una cantidad de entre 50 y 200 partes en peso por cada 100 partes en
peso de la resina de matriz.
Las partículas fluorescentes pueden comprender
dos o más clases de partículas. Por ejemplo, se mezclan al menos dos
clases de partículas luminiscentes que emitan luz azul,
azul-verde o naranja y con espectros mutuamente
discretos y puede formarse una capa luminiscente blanca.
Alternativamente, la capa luminiscente comprende dos o más capas
secundarias que contienen partículas que emiten en colores
diferentes.
Los medios de recubrimiento, el grosor del
recubrimiento, las condiciones de secado y similares son los mismos
que para la formación de la capa luminiscente del tipo de dispersión
usual (véanse los documentos
JP-B-59-14878,
JP-B-62-59879,
etc.).
La capa luminiscente estratificada 32 (es decir,
la estructura luminiscente consistente en la capa de soporte 38, la
capa 37 de partículas luminiscente y la capa aislante 36) pueden
formarse como sigue.
En primer lugar, sobre la capa conductora
transparente se aplica una pintura para formar la capa de soporte.
Luego, se forma la capa de partículas luminiscentes sobre la
superficie de la capa de soporte merced a cualquier método usual de
recubrimiento con polvo, antes de que seque la pintura. Después de
eso, las partículas se empotran parcialmente en la capa de soporte y
se seca ésta. Por tanto, la capa de soporte y la capa de partículas
se unen entre sí. Finalmente, se estratifica la capa aislante sobre
la capa de partículas luminiscentes y se forma la estructura
estratificada con las capas unidas. La capa aislante puede formarse
aplicando una pintura que contenga materiales para formar la capa
aislante y secándola.
La capa de partículas luminiscentes consiste en
una pluralidad de partículas, que se colocan en un estado de capa
única, y se une a ambas capas, de soporte y aislante. La capa de
soporte y/o la capa aislante pueden ser un estratificado de dos o
más capas, a no ser que resulten perjudicados los efectos del
presente invento.
La capa de soporte es una capa transparente que
contiene una resina de matriz. El grosor de la capa de soporte está
comprendido, usualmente, entre 5 y 1000 \mum y el factor de
transmisión de la luz es, usualmente, de al menos el 70%,
preferiblemente de, al menos, el 80%.
La resina de matriz puede ser una resina que se
utilice en los dispositivos EL del tipo de dispersión usuales, tal
como resinas epoxídicas, polímeros con una constante dieléctrica
elevada, y similares. Los polímeros con una constante dieléctrica
elevada son aquellos cuya constante dieléctrica es, usualmente, de
por lo menos 5, de preferencia entre 7 y 25, más preferiblemente,
entre 8 y 18, medida por aplicación de una corriente alterna de 1
kHz. Cuando la constante dieléctrica es demasiado baja, la
luminiscencia puede que no aumente. Cuando es demasiado alta, tiende
a acortarse la vida útil de la capa luminiscente.
Ejemplos de polímeros con una constante
dieléctrica alta son las resinas de fluoruro de vinilideno, las
ciano-resinas y similares. Por ejemplo, la resina de
fluoruro de vinilideno puede obtenerse por copolimerización de
fluoruro de vinilideno y, al menos, otro monómero que contenga
flúor. Ejemplos de otros monómeros que contienen flúor son el
tetrafluoroetileno, el trifluorocloroetileno, el hexafluoropropileno
y similares. Ejemplos de la ciano-resina son la
cianoetilcelulosa, el copolímero cianoetilado de
etileno-alcohol vinílico y similares.
La capa de soporte consiste, en general, en la
resina de matriz, al tiempo que puede contener aditivos tales como
otras resinas, cargas, agentes tensioactivos, absorbedores de la luz
UV, antioxidantes, agentes fungicidas, inhibidores de la corrosión,
absorbedores de la humedad, colorantes, fósforos y similares, a no
ser que se vean perjudicados los efectos del presente invento.
Por ejemplo, cuando la luz emitida desde la capa
de partículas luminiscentes es azul-verde, la resina
de matriz contiene tintes fluorescentes rojos o rosados tales como
rodamina 6G, rodamina B, tintes de perileno, etc., o pigmentos
tratados formados por dispersión de tales tintes en una resina, y se
forma la capa luminiscente blanca.
El material aislante contenido en la capa
aislante para la capa luminiscente puede estar constituido por
partículas aislantes, un polímero con una constante dieléctrica
elevada y similares, utilizados en los dispositivos EL del tipo de
dispersión, usuales. Ejemplos de las partículas aislantes son
partículas aislantes inorgánicas de, por ejemplo, dióxido de
titanio, titanato de bario, óxido de aluminio, óxido de magnesio,
óxido de silicio, nitruro de silicio y similares. Los polímeros de
constante dieléctrica elevada pueden ser los polímeros utilizados
para la capa de soporte.
La capa aislante puede formarse aplicando la
pintura como recubrimiento sobre el electrodo trasero o sobre la
capa de partículas luminiscentes.
Cuando la capa aislante es la capa aplicada como
recubrimiento que comprende las partículas aislantes y el polímero
de constante dieléctrica elevada, la cantidad de partículas
aislantes está comprendida entre 1 y 400 partes en peso,
preferiblemente entre 10 y 300 partes en peso, más preferiblemente
entre 20 y 200 partes en peso, por cada 100 partes en peso del
polímero de constante dieléctrica elevada. Cuando la cantidad de
partículas aislantes es demasiado baja, el efecto aislante disminuye
y, así, tiende a reducirse la luminancia. Cuando la cantidad es
demasiado alta, puede resultar difícil aplicar la pintura.
El grosor de la capa aislante está, usualmente,
entre 5 y 1000 \mum. La capa aislante puede contener aditivos
tales como cargas, agentes tensioactivos, antioxidantes, agentes
fungicidas, inhibidores de la corrosión, absorbedores de la humedad,
colorantes, fósforos, resinas curables, agentes para incrementar la
pegajosidad y similares, en tanto no se vean perjudicadas las
propiedades aislantes.
Las partículas luminiscentes de la capa de
partículas luminiscentes pueden ser partículas fluorescentes
utilizadas en los dispositivos EL del tipo de dispersión, usuales.
Ejemplos de los materiales fluorescentes son sustancias singulares
de compuestos fluorescentes (por ejemplo, ZnS, CdZnS, ZnSSe, CdZnSe,
etc.) o mezclas de los compuestos fluorescentes y compuestos
auxiliares (por ejemplo, Cu, I, Cl, Al, Mn, NdF_{3}, Ag, B,
etc.).
El tamaño medio de partículas de las partículas
fluorescentes está comprendido, usualmente, entre 5 y 100 \mum.
Pueden utilizarse materiales fluorescentes en partículas sobre los
que se forme una película de recubrimiento de vidrio, cerámica y
similares.
El contenido de partículas luminiscentes de la
capa de partículas luminiscentes es, preferiblemente, de al menos el
40% en peso. Cuando el contenido es inferior al 40% en peso, los
efectos de mejora de la luminancia pueden disminuir.
El grosor de la capa de partículas luminiscentes
está comprendido, usualmente, entre 5 y 500 \mum. Cuando la capa
de partículas fluorescente consiste en una pluralidad de partículas
colocadas en un estado de capa única, es fácil obtener un
dispositivo EL delgado.
Además, la capa de partículas luminiscentes puede
contener al menos dos clases de partículas luminiscentes.
La capa de partículas luminiscentes puede
contener una o más clases de partículas que no sean partículas
luminiscentes, por ejemplo, materiales colorantes, fósforos,
polímeros, óxidos inorgánicos y similares. La luminancia puede
hacerse máxima cuando las partículas consisten en partículas
luminiscentes. Por ejemplo, se mezclan partículas luminiscentes que
emitan luz azul-verde y materiales colorantes
rosados con una relación de color complementaria con el
azul-verde (por ejemplo, partículas que contengan
rodamina 6G, rodamina B, etc.), y se forma la capa luminiscente
blanca.
La capa de contacto puede formarse aplicando un
líquido polimerizable que contenga oligómeros o monómeros
polimerizables sobre el reverso de la película de revestimiento y
polimerizándolo. El líquido que contiene el monómero u oligómero
tiene una viscosidad lo bastante baja para que pueda rellenar las
depresiones de manera segura.
La viscosidad del líquido polimerizable (a 25ºC)
está comprendida, usualmente, entre 1 y 100.000 centipoises,
preferiblemente entre 5 y 80.000 centipoises, en particular entre 10
y 50.000 centipoises. Cuando la viscosidad es demasiado baja, no
puede formarse la capa de contacto con el grosor suficiente y las
propiedades de unión tienden a deteriorarse. Cuando la viscosidad es
demasiado alta, puede que no haya seguridad de que se llenen las
depresiones.
En este caso, la viscosidad del líquido se mide
utilizando un viscosímetro de tipo Brookfield con el rotor núm. 2 a
60 rpm.
Alternativamente, primero se aplica una
imprimación como recubrimiento sobre el reverso de la película de
revestimiento y, luego, se aplica el líquido polimerizable.
La capa de contacto sin polimerizar (capa
aplicada como recubrimiento) se forma con un grosor tal que se
llenen las depresiones y la superficie del líquido sea
sustancialmente plana. Cuando el grosor de la capa recubierta es
demasiado delgado, tienden a deteriorarse las propiedades de unión
de la capa de contacto al dispositivo EL y la película de
revestimiento. El grosor de la capa de contacto (la distancia desde
el reverso de la película de revestimiento, excepto las depresiones
hasta la superficie plana de la capa de contacto) es, usualmente, de
entre 1 y 100 \mum.
La superficie del líquido de la capa aplicada
como recubrimiento sobre el reverso de la película de revestimiento,
se aplana antes de la provisión del dispositivo EL (o la capa
conductora transparente). Por ejemplo, la superficie del líquido
puede aplanarse dejando una superficie de liberación plana de una
película de desprendimiento en contacto con la superficie del
líquido polimerizable que ha sido aplicado sobre el reverso de la
película de revestimiento y colando el líquido mientras se le
comprime a través de la película de desprendimiento de manera que se
forme la capa aplicada como recubrimiento. La presión facilita el
llenado de las depresiones con el líquido. La presión puede
aplicarse haciendo pasar el estratificado del miembro
retrorreflectante, la capa aplicada como recubrimiento y la película
de desprendimiento entre un par de rodillos de presión. Durante la
operación de compresión, el estratificado puede calentarse. Es
preferible estratificar otra película de desprendimiento sobre el
anverso del miembro retrorreflectante para proteger la superficie
del miembro retrorreflectante y, luego, someter a presión el
estratificado.
La capa aplicada como recubrimiento puede
fotopolimerizarse cuando la película de desprendimiento que recubre
a la capa aplicada como recubrimiento sea una película muy
transparente, tal como de PET, polipropileno, polietileno y
similares. Los rayos utilizados para fotopolimerización pueden ser
rayos UV, haces de electrones, luz visible, rayos del infrarrojo
lejano, y similares. Se selecciona una dosis de los rayos a irradiar
en un valor tal que la capa de contacto se solidifique lo suficiente
y la película de revestimiento y el dispositivo EL puedan unirse sin
exfoliación. Por ejemplo, en el caso de rayos UV, la dosis es de
entre 1 y 10 J/cm^{2}.
Luego, se retira la película de desprendimiento
de la superficie sustancialmente plana de la capa de contacto
formada y se pone el dispositivo EL sobre la superficie
sustancialmente plana, uniendo la superficie fotoemisora del
dispositivo EL a la superficie sustancialmente plana. Por ejemplo,
el dispositivo EL puede obtenerse formando la capa conductora
transparente, que se encuentra en aplicación con la capa de contacto
y estratificando luego, en sucesión, los elementos del dispositivo
EL, tal como la capa luminiscente sobre la capa conductora
transparente.
Además del método de recubrimiento utilizando los
rodillos como se ha descrito en lo que antecede, la capa aplicada
como recubrimiento antes de la polimerización puede aplicarse por
métodos que hacen uso de cuchillas, barras, matrices y similares. No
es necesario utilizar la película de desprendimiento cuando las
superficies de las herramientas tales como rodillos, barras y
similares tienen propiedades de desprendimiento suficientes.
Alternativamente, la capa de contacto que se une
a la película de revestimiento y al dispositivo EL puede formarse
polimerizando la capa aplicada como recubrimiento y dejando la capa
conductora transparente o la película fototransmisora con la capa
conductora transparente en contacto con la superficie del líquido de
la capa aplicada como recubrimiento.
El monómero u oligómero contenido en el líquido
polimerizable antes mencionado, puede ser un compuesto polimerizable
tal como (meta)acrilatos, compuestos epoxídicos, compuestos
de cianoacrilato y similares.
Preferiblemente, los meta(acrilatos)
comprenden, sustancialmente compuestos acrilato polifuncionales, ya
que la densidad de reticulación de la capa de contacto después de la
polimerización aumenta, la estabilidad dimensional con el tiempo
mejora, y el desprendimiento de la capa de contacto provocado por su
contracción o dilatación, puede impedirse en forma eficaz.
El líquido polimerizable puede contener, si se
desea, varios aditivos. Por ejemplo, pueden añadirse iniciadores de
la fotopolimerización para incrementar la reactividad. Pueden
añadirse agentes de acoplamiento, tales como agentes de acoplamiento
de silano, para mejorar las propiedades de adherencia. El agente de
acoplamiento puede estar contenido en una cantidad de entre 0,1 y 10
partes en peso por cada 100 partes en peso del compuesto
polimerizable. Además, pueden añadirse partículas coloidales
inorgánicas tales como pentóxido de antimonio, óxido de zirconio, y
similares para incrementar el índice de refracción de la capa de
contacto. Puede añadirse otros aditivos tales como partículas que
reflejen la luz difusamente, partículas conductoras, agentes
tensioactivos, absorbedores de la luz UV, antioxidantes, agentes
fungicidas, inhibidores de la corrosión, absorbedores de la humedad,
colorantes (incluyendo tintes fluorescentes), fósforos y similares,
a no se que con ello se vean perjudicados los efectos del
presente
invento.
invento.
El término "polimerizable" incluye
"curable" y "reticulable" como sinónimos. El líquido
polimerizable puede ser uno curable por calor o curable por
humedad.
La capa de contacto puede formarse a partir de un
polímero no polimerizable, a no ser que resulten perjudicados los
efectos del presente invento. Además, la capa de contacto puede
incluir una pluralidad de capas fototransmisoras.
La lámina retrorreflectante del presente invento
se adhiere al sustrato de una placa de una señal mediante el
adhesivo previsto en el reverso del dispositivo EL y se utiliza para
formar una placa de señal retrorreflectante. Ejemplos de adhesivos
de esta clase son los adhesivos de resina epoxídica, acrílica y de
poliuretano.
Cuando se utiliza el dispositivo EL que tiene la
capa luminiscente blanca, aumenta la blancura del fondo de las
señales formadas en la superficie de la lámina retrorreflectante.
Por tanto, la visibilidad llega al mismo nivel tanto durante el día
como durante la noche. La visibilidad nocturna no cambia,
sustancialmente, esté o no conectado el dispositivo EL. Además, se
mejora el aspecto de la señal formada con tintas transparentes.
El dispositivo EL puede emitir luz cuando un par
de terminales, que han sido conectados a la capa conductora
transparente y al electrodo trasero, respectivamente, se unen a una
fuente de alimentación y se aplica un voltaje al dispositivo. Como
fuente de alimentación pueden utilizarse pilas, baterías, celdas
solares, etc., o se puede alimentar una corriente alterna al
dispositivo EL a partir de una conducción de corriente a través de
un inversor, que altere el voltaje o la frecuencia o que cambie la
corriente de alterna a continua. La frecuencia de la corriente
alterna es, usualmente, de entre 50 y 1000 Hz. El voltaje aplicado
e, usualmente, de entre 3 y 200 V. El dispositivo EL de tipo
estratificado posee una elevada eficacia de fotoemisión y, por
tanto, emite luz a un voltaje menor que el necesario para los
dispositivos del tipo de dispersión usuales.
Este ejemplo, no limitativo, ilustra una lámina
retrorreflectante que comprende el dispositivo EL 3 de tipo
estratificado con la estructura de la Figura 2, y un miembro
retrorreflectante 10 con la estructura de la Figura 1, unidos a
través de la capa de contacto 4.
Se dispuso una película de resina, precursora de
una película de revestimiento, sobre el reverso (con prismas en
esquina de cubo) de un elemento retrorreflectante de esquinas de
cubo cuyo factor de transmisión de la luz desde el reverso es del
100%, a una cierta distancia, con el anverso de la película
orientada hacia el reverso del elemento retrorreflectante, y gofrado
para formar salientes de obturación. Así, se obtuvo un miembro
retrorreflectante con una pluralidad de diminutas celdas cerradas.
La temperatura del rodillo de gofrado era de 260ºC y la presión en
la distancia de agarre era de 4,2 kg/cm^{2}.
El anterior elemento retrorreflectante se moldeó
a partir de una resina de policarbonato, de acuerdo con el método
expuesto en el documento
JP-A-6-501111. La
película de resina se formó de un poliéster transparente con un
factor de transmisión de la luz del 90,2%.
Las formas de una pluralidad de celdas eran
sustancialmente iguales, todas cuadradas, cuando se miraba desde el
anverso del elemento retrorreflectante y el área de una celda (un
área rodeada por los salientes de obturación cuando se miraba desde
el anverso del miembro) era de 10 mm^{2}. El área total ocupada
por los salientes de obturación era el 38% de toda la superficie del
reverso del elemento retrorreflectante.
Luego, con el fin de mejorar su comportamiento
frente a los agentes atmosféricos en el exterior se unió por fusión,
al anverso del elemento retrorreflectante, como película superior
(película protectora), una película transparente, incolora, de
poli(metacrilato de metilo) de calidad resistente al impacto.
El factor total de transmisión de la luz del estratificado
constituido por las anteriores tres capas componentes, desde el lado
de la película de revestimiento, era del 89,5% y el grosor total era
de unas 300 \mum.
El líquido polimerizable con la siguiente
composición se aplicó sobre el reverso de la película de
revestimiento del anterior miembro retrorreflectante y, por el
método que se describe a continuación, se formó una capa por
recubrimiento que llenó las marcas en relieve (depresiones) y que
tenía una superficie de líquido plana:
Hexaacrilato de hidantoína | 58% en peso |
Diacrilato de 1,6-hexanodiol | 38% en peso |
Irgagure 651 (iniciador de fotopolimerización) | 2% en peso |
Agente de acoplamiento de silano ("KBM-603" disponible de Shinetsu Silicone) | 2% en peso |
En primer lugar, se suministró el líquido
polimerizable (viscosidad de 205 centipoises) a un borde del reverso
de la película de revestimiento, y se interpuso el miembro
retrorreflectante entre un par de películas de desprendimiento de
PET, y se hizo pasar el conjunto entre un par de rodillos, desde el
borde portador del líquido polimerizable hacia el borde opuesto. De
este modo, se coló el líquido polimerizable sobre el reverso de la
película de revestimiento.
Después de eso, se polimerizó la capa aplicada
como recubrimiento de líquido polimerizable y se formó la capa de
contacto, que se unió a la película de revestimiento y tenía una
superficie plana formada por la superficie del líquido.
La capa aplicada como recubrimiento se polimerizó
irradiando luz UV a través de la película de desprendimiento de PET.
La fuente luminosa era una lámpara de mercurio a alta presión,
disponible con la designación
JP-200-EXC, de ORC Kabushikikaisha,
siendo el tiempo de irradiación de, aproximadamente, 3 minutos y la
dosis total de unos 3,8 J/cm^{2}.
Tras la polimerización, se retiraron las
películas de desprendimiento de PET.
El grosor de la capa de contacto (la distancia
desde el reverso (excepto las depresiones) de la película de
revestimiento hasta la superficie plana de la capa de contacto) era
de unas 10 \mum. El factor de transmisión de luz del estratificado
formado por la capa de contacto y el miembro retrorreflectante,
desde el lado de la capa de contacto, era del 86,5%.
Sobre la superficie plana de la capa de contacto
del estratificado que se había formado de la manera antes indicada,
es estratificaron, en este orden, una capa conductora transparente,
una capa luminiscente (con una capa de soporte, una capa de
partículas luminiscentes y una capa aislante) y un electrodo
trasero, uniéndose estas capas mediante los procedimientos
siguientes, con el fin de obtener un dispositivo EL.
En consecuencia, se obtuvo una lámina
retrorreflectante de acuerdo con este ejemplo, que comprendía el
miembro retrorreflectante y el dispositivo EL cuya superficie
fotoemisora estaba unida a la superficie plana de la capa de
contacto.
Mediante pulverización catódica se estratificó
una capa conductora transparente de ITO (óxido de estaño
impurificado con indio). El grosor de la capa de ITO era de 100 nm y
la resistividad de la superficie era de 90 \Omega/cuadrado.
Por separado, se preparó una pintura para formar
una capa de soporte mezclando y disolviendo uniformemente un
polímero con una constante dieléctrica elevada (un copolímero de
tetrafluoroetileno-fluoruro de
hexafluoropropilenvinilideno, disponible con la denominación
comercial THV 200 P de Dyneon, St. Paul, MN, EE.UU., con una
constante dieléctrica de 8 (a 1 kHz) y un factor de transmisión de
la luz del 96%) en acetato de etilo en un mezclador homogeneizador.
El contenido de sólidos de la pintura era de, aproximadamente, el
25% en peso.
La pintura para formar la capa de soporte se
aplicó sobre la capa de ITO. Luego, se dispersaron partículas
luminiscentes sobre la pintura aplicada, sustancialmente en el
estado de capa única, antes de secarse la pintura, que se empotraron
en ésta de manera que se hundían en, aproximadamente, el 50% de su
diámetro. Tras ello, se secó la pintura. La pintura se aplicó
mediante un recubridor de cuchilla y las partículas se dispersaron
inmediatamente después de la aplicación de la pintura. Las
condiciones de secado incluían una temperatura de unos 65ºC y un
tiempo de secado de, aproximadamente, un minuto. El grosor total en
seco de la capa de soporte y la capa de partículas luminiscentes,
era de 40 \mum. Las partículas luminiscentes eran partículas
luminiscentes de ZnS (denominación comercial: S-278,
fabricadas por Osram Sylvania, con un tamaño medio de partículas de,
aproximadamente, 23 \mum).
A continuación, se aplicó una pintura para formar
una capa aislante, de forma que la pintura cubriese la capa de
partículas luminiscentes, y se secó, obteniéndose una capa aislante.
Por tanto, se formó una estructura unida en la que la capa de
partículas luminiscentes estaba empotrada tanto en la capa de
soporte como en la capa aislante y no había sustancialmente ninguna
burbuja en las caras de contacto mutuo entre cada par de capas.
La pintura para formar la capa aislante se
preparó de la misma forma que la pintura para formar la capa de
soporte, excepto porque se mezclaron un polímero con una constante
dieléctrica elevada (THV 200 P, antes descrito), partículas
aislantes (titanato de bario fabricado por Kanto Kagaku) y acetato
de etilo. La relación en peso entre el polímero y las partículas
aislantes era de 100:80, y el contenido de sólidos de la pintura era
de, aproximadamente, el 38% en peso. La pintura se aplicó con un
recubridor de cuchilla y las condiciones de secado incluyeron una
temperatura de unos 65ºC y un tiempo de secado de, aproximadamente,
un minuto. El grosor en seco del estratificado de la capa de
soporte, la capa de partículas luminiscentes y la capa aislante, era
de 45 \mum.
Finalmente, se estratificó sobre la capa
aislante, mediante deposición en vacío, una capa de electrodo
trasero, de aluminio, y se obtuvo un dispositivo EL en forma de
película de acuerdo con el presente invento. En esta etapa, la
deposición en vacío se llevó a cabo utilizando un aparato para
deposición en vacío denominado EBV-6DA (fabricado
por Ulvac) a una presión reducida de 10^{-5} Torr o inferior,
durante 5 segundos.
Se unieron terminales respectivos a la capa
conductora transparente y a la capa de electrodo trasero del
dispositivo EL de este Ejemplo, los cuales habían sido preparados
cortando el dispositivo en forma de lámina en un cuadrado de 100 mm
x 100 mm, y se les conectó a una fuente de alimentación (designación
comercial PCR 500L, fabricada por Kukusui Electronic Industries,
Ltd.). Luego, se aplicó un voltaje de corriente alterna al
dispositivo en las condiciones de 120 V, 600 Hz. Se emitió luz
brillante y de manera uniforme por toda la superficie fotoemisora de
la
lámina.
lámina.
Se midió la luminancia (luminancia por
auto-fotoemisión), y el resultado se ilustra en la
Tabla 1. La luminancia se midió poniendo la lámina retrorreflectante
en un cuarto oscuro y midiendo la luminancia a una distancia de 1
metro de la superficie de la película superior, utilizando para ello
un medidor de luminancia (denominación comercial: LS 110, fabricado
por Minolta).
Se midió la luminancia por reflexión de la lámina
retrorreflectante de este Ejemplo cuando se desconectó el
dispositivo EL, de acuerdo con JIS Z 8714, empleando un aparato con
la denominación Modelo 920, fabricado por Gamma Scientific. El
resultado se muestra en la Tabla 1.
El resultado mostró que la lámina
retrorreflectante de este Ejemplo, conseguía una luminancia por
reflexión retrorreflectante suficientemente alta.
Ejemplo comparativo
1
En este Ejemplo comparativo se fabricó una lámina
retrorreflectante del mismo modo que en el Ejemplo 1, excepto porque
no se formó capa de contacto, y se midieron su luminancia por
auto-fotoemisión y su luminancia por reflexión del
mismo modo que en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la
Tabla 1.
Ejemplo comparativo
2
En este Ejemplo comparativo se fabricó una lámina
retrorreflectante del mismo modo que en el Ejemplo 1, excepto porque
no se formó capa de contacto, y la capa de ITO se formó aplicando
como recubrimiento la siguiente pasta.
La pasta de ITO utilizada en este Ejemplo
comparativo fue la disponible, con la denominación comercial
SC-100 y fabricada por Tohoku Kako. Esta pasta se
aplicó como recubrimiento sobre el reverso de la película de
revestimiento mediante un recubridor de barra y se secó, formándose
una capa de ITO.
La capa de ITO formada por este método no pudo
llenar las depresiones de la superficie posterior de la película de
revestimiento y quedaron muchos huecos formados a partir de las
depresiones.
Se midieron, de la misma forma que en el Ejemplo
1, la luminancia por auto-fotoemisión y la
luminancia por reflexión de esta lámina retrorreflectante. Los
resultados se muestran en la Tabla 1.
Ejemplo | Luminancia por fotoemisión con dispositivo | Luminancia por reflexión con dispositivo |
EL conectado (cd/m^{2}) | EL desconectado (cd/lux/m^{2}) | |
Ej. 1 | 33,77 | 543 |
Ej. comp. 1 | 11,73 | 546 |
Ej. comp. 2 | 9,66 | 541 |
El presente invento proporciona una lámina
retrorreflectante auto-fotoemisora que tiene una
luminancia por reflexión retrorreflectante suficiente (por ejemplo,
500 cd/lux/m^{2}) y una luminancia por fotoemisión que se aumenta
hasta un nivel que proporciona una visibilidad nocturna suficiente
aún cuando no estén disponibles fuentes luminosas externas y no
ocurra retrorreflexión.
Las descripciones completas de todas las
patentes, solicitudes de patente y publicaciones se incorporan a
este documento como referencias, igual que si se incorporaran
individualmente. A los expertos en la técnica les resultarán
evidentes diversas modificaciones y alteraciones de este invento y
debe comprenderse que el mismo no ha de quedar limitado,
indebidamente, a las realizaciones ilustrativas expuestas en esta
memoria.
Claims (7)
1. Una lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora (100), que comprende:
A. un miembro retrorreflectante (10), que
comprende:
- (i)
- un elemento retrorreflectante fototransmisor (1) que tiene un anverso sustancialmente plano y un reverso en el que están dispuestos una pluralidad de salientes prismáticos, e
- (ii)
- una película de revestimiento (2) que comprende una película fototransmisora a la que se da relieve por gofrado y que tiene, en su anverso, salientes (21) de obturación que están parcialmente unidos a dicho reverso del elemento retrorreflectante (1) de manera que dichos salientes prismáticos estén confinados mientras las superficies de los salientes prismáticos tienen caras de contacto mutuo con el aire y forman una pluralidad de celdas (23) cerradas, y
B. un dispositivo (3) de electroluminiscencia que
tiene una superficie fotoemisora (31) sustancialmente plana, que se
extiende, en esencia, por todo el reverso de dicha película de
revestimiento (2), en el que dicha lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora (100) comprende, además, una capa
de contacto (4) fototransmisora que llena las depresiones (22)
formadas por el gofrado en el reverso de la película de
revestimiento (2) y está unida a, sustancialmente, todo el reverso
de la película de revestimiento y, también, a sustancialmente toda
la superficie fotoemisora (31) del elemento (3) de
electroluminiscencia.
2. La lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora (100) de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que el elemento retrorreflectante
fototransmisor (1) tiene un factor de transmisión de la luz de, al
menos, el 70%.
3. La lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora (100) de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la película de revestimiento (2) tiene
un factor de transmisión de la luz de, al menos, el 20%.
4. La lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora (100) de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la capa de contacto (4) tiene un factor
de transmisión de la luz de, al menos, el 30%.
5. La lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora (100) de acuerdo con la
reivindicación 1, que comprende además una película protectora (5)
sobre la superficie sustancialmente plana del elemento
retrorreflectante fototransmisor (1).
6. La lámina retrorreflectante
auto-fotoemisora (100) de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que los salientes de obturación (21) que
están parcialmente unidos a dicho reverso del elemento
retrorreflectante (1), forman un área de adherencia que es,
aproximadamente, del 10% al 85% de la totalidad del reverso del
elemento retrorreflectante.
7. Un método para producir una lámina
auto-fotoemisora como se reivindica en la
reivindicación 1, que comprende las operaciones de:
A. disponer una película de resina, precursora de
la película de revestimiento (2), con su anverso orientado hacia el
reverso del elemento retrorreflectante (1) dejando una distancia
específica hasta el reverso del elemento retrorreflectante (1),
B. gofrar dicha película de resina desde su
reverso para crear relieves parcialmente en su anverso y formar
salientes (21) de obturación que se unen al reverso de dicho
elemento retrorreflectante (1), por lo que se forma el miembro
retrorreflectante (10) dotado de una pluralidad de espacios (23)
cerrados,
C. formar una capa por recubrimiento que tenga
una superficie de líquido sustancialmente plana por aplicación de un
líquido polimerizable sobre el reverso de la mencionada película de
revestimiento (2) y llenar las depresiones (22) formadas por
gofrado,
D. polimerizar dicho líquido de recubrimiento y
formar una capa de contacto (4) que tenga la superficie
sustancialmente plana formada a partir de la mencionada superficie
de líquido sustancialmente plana y unida a dicha película de
revestimiento (2), y
E. poner un elemento (3) de electroluminiscencia
sobre la superficie sustancialmente plana de la capa de contacto (4)
de forma que su superficie fotoemisora (31) se encuentre en contacto
con la capa de contacto (4).
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