ES2632763T3 - Placa de guía de luz y procedimiento para su fabricación - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de placas de guía de luz formadas por una placa transparente sin color (1), una lámina reflectante impresa de color blanco opaco o blanco translúcido (2) y una impresión (3) dispuesta en medio de manera que no exista ningún contacto óptico directo entre la placa (1) y la lámina reflectante (2), caracterizado por que a partir de un material transparente sin color se fabrica mediante extrusión con un alisador (20) una banda de placa (21), por que sobre esta banda de placa (21) se aplica por laminado inline una lámina reflectante termoplástica (2), impresa con un termoplástico sin color (3), de color blanco opaco o blanco translúcido, por que la banda de placa (21) se sierra o corta finalmente en trozos o se enrolla sobre un rollo y por que el termoplástico impreso (3) presenta una temperatura de transición vítrea superior a 25 ºC e inferior a las temperaturas de transición vítrea del material transparente sin color de la banda de placa (21) y del termoplástico de la lámina reflectante (2).
Description
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DESCRIPCION
Placa de gma de luz y procedimiento para su fabricacion Campo de la invencion
Las placas de gma de luz, por ejemplo en Back Light Units (BLUs) o paneles de luz, presentan un grosor lo mas homogeneo posible y se componen de materiales transparentes sin color. La luz, por ejemplo de fuentes de luz de LED o CCFL, se aporta a traves de uno o varios cantos de la placa de gma de luz. En al menos una superficie de la placa de gma de luz se encuentra una estructura que dispersa la luz. Cuando el rayo de luz incide en esta estructura, este se dispersa en un angulo mas pequeno que el angulo de reflexion total y se desacopla, por lo tanto, de la placa. Dado que la luz se desacopla a ambos lados de la placa, se encuentra por una de las caras, en la mayona de los casos, una lamina reflectora blanca que no esta en contacto optico con la placa. Con esta estructura la luz solo se irradia hacia uno de los lados. La densidad de la estructura que desacopla la luz se incrementa normalmente con el aumento de la distancia respecto a las fuentes de luz. Asf se consigue que la luz acoplada al o a los cantos se vuelva a desacoplar uniformemente a traves de las superficies del conductor de luz .
Estado de la tecnica
Para la aplicacion de la estructura de desacoplamiento existen diferentes posibilidades tecnicas que se emplean offline en recortes de palcas o inline durante un proceso continuo de fabricacion de las placas. Entre los metodos offline cuentan, entre otros el de la serigraffa plana de un barniz blanco translucido u opaco, el del grabado con laser o el de un tratamiento mecanico con una fresa CNC. En los metodos inline se utiliza, por ejemplo, la estampacion de las estructuras por medio de un rodillo estructurado en un alisador de una extrusionadora de placas. Los metodos offline presentan sobre todo el inconveniente de ser, debido al extenso trabajo, lentos y costosos. El manejo de las placas de gma de luz durante la impresion incrementa ademas el riesgo de danar la superficie a causa de aranazos y, por lo tanto provocar mas desechos. La estructuracion inline con un rodillo debidamente estructurado en un alisador requiere inversiones relativamente elevadas para la estructuracion del rodillo. El metal, del que se compone la superficie estructurada del rodillo, tambien suele ser claramente mas blando que el de un rodillo alisador estandar cromado, dado que debe poder tratarse de manera mas sencilla. Por este motivo, la vida util de estos rodillos estructurados es, en comparacion con rodillos alisadores normales, mucho mas corta, por ejemplo a causa de danos o desgaste. Los rodillos estructurados presentan ademas una superficie sensible. Otro inconveniente es la poca flexibilidad en el troquelado online respecto a la estructura. La estructura troquelada se tiene que adaptar individualmente a cada diseno de panel de luz para conseguir un desacoplamiento uniforme de la luz. En un proceso de troquelado inline solo se puede lograr un cambio de estructura cambiando el rodillo estructurado. Para ello hay que parar todo el proceso de extrusion. Un cambio de este tipo dura varias horas y conlleva un coste elevado. Otra desventaja del procedimiento de troquelado inline consiste en la limitacion de la repeticion de una estructura en el penmetro de un rodillo alisador. Como consecuencia, en este metodo solo es viable un gradiente de la densidad de estructura perpendicular a la direccion de extrusion, dado que una adaptacion del penmetro del rodillo alisador a un determinado formato de panel de luz o formato BLU no es posible.
El documento DE102009027288A1 revela una estructura para el desacoplamiento de la luz de una placa de gma de luz que se imprime en primer lugar en una hoja transparente. Esta hoja se aplica a continuacion por laminacion en la hendidura de alisado de una extrusionadora alisadora a una placa transparente sin color. Las ventajas consisten en que la impresion de estructuras en una lamina se puede llevar a cabo de forma muy sencilla y en que la lamina protege la estructura contra danos mecanicos. Dado que la lamina tambien actua de conductor de luz, debe ser protegida por al menos otra capa contra danos mecanicos. La transmision de luz de laminas transparentes sin color es ademas, por regla general, peor que la de las placas de gma de luz. Estas se pueden fabricar de PMMA opticamente muy transparentes. Para laminas finas el PMMA transparente sin color resulta demasiado fragil. Se tienen que emplear modificadores resistentes al choque mas bien perturbadores en lo que se refiere a la conduccion de la luz, o un polfmero que presenta una transparencia reducida, por ejemplo PET o policarbonato. En ambos casos se reduce la funcion de gma de luz frente a un PMMA puro. Tambien se necesita una lamina reflectante adicional.
Segun el documento DE 69914089 una lamina reflectante tambien se puede laminar por completo con un adhesivo sobre una placa de hma de luz. Toda la lamina reflectante esta en contacto optico con la placa de gma de luz. Para lograr un desacoplamiento de luz aproximadamente homogeneo es preciso pegar en la placa de gma de luz algunas tiras que con el aumento de la distancia respecto a la fuente de luz van siendo mas anchas. De este modo no se puede realizar la estructura fina de un modelo de impresion en una lamina, por lo que en tendencia el desacoplamiento de luz no es homogeneo. Por otra parte, en un procedimiento inline el laminado exacto de las tiras de este tipo sobre la superficie solo se consigue con dificultad. Esta invencion presenta ademas el inconveniente de que, a pesar de todo, se necesita una lamina reflectante adicional detras de las tiras pegadas.
El documento KR 20-2009-004295 describe una lamina reflectante que presenta una estructura de gma de luz impresa. Sin embargo, la estructura impresa se compone de dos capas separadas, tratandose en el caso de una de las capas de un adhesivo y en el de la otra de una capa difusa, o de una mezcla de adhesivo y difusor. El adhesivo necesita ademas un asf llamado “Release-Liner”, una lamina que protege la capa de adhesivo y que debe retirarse antes del laminado. Por consiguiente, el proceso de fabricacion requiere operaciones adicionales. Un pegamento ,
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que por regla general es un adhesivo, presenta el inconveniente de una perdida de adhesion despues de un uso prolongado.
El documento EP2199839 revela un dispositivo plano que emite luz que comprende: una fuente de luz,
un elemento de grna de luz dispuesto de modo que la luz se pueda conducir desde la fuente de luz a traves del mismo,
un elemento reflectante dispuesto de manera que el elemento reflectante se oriente hacia el elemento de grna de luz y que el elemento reflectante refleje la luz guiada a traves del elemento de grna de luz y
un elemento adhesivo dispuesto de manera que el elemento de grna de luz y el elemento reflectante se fijen el uno en el otro. La distribucion de las zonas adhesivas del elemento adhesivo sobre la superficie del elemento de grna de luz se determina a base de la distribucion de la intensidad luminosa del dispositivo plano que emite luz cuando el elemento adhesivo se distribuye uniformemente sobre la superficie del elemento de grna de luz entre el elemento de grna de luz y el elemento reflectante de acuerdo con la distribucion de las zonas adhesivas.
El documento US 2012/147627 A1 muestra un modulo conductor de luz que comprende:
una placa de grna de luz que presenta una superficie de incidencia de luz, una superficie de salida de luz y una superficie de fondo, disponiendose la superficie de salida de luz opuesta a la superficie de incidencia de luz y estando la superficie de incidencia de luz en contacto con la superficie de salida de luz y con la superficie de fondo;
un reflector difuso fijado en la superficie de fondo de la placa de grna de luz por medio de una capa de adhesivo aplicada de forma estructurada. La capa de adhesivo aplicada de forma estructurada comprende varios geles adhesivos transparentes que no contienen partfculas de difusion.
El documento EP 1845407 A2 revela una placa optica que comprende un substrato transparente y una capa funcional optica aplicada a al menos una superficie del substrato. El substrato se compone de varias laminas transparentes entre las que se dispone al menos una capa de adhesivo.
Las placas de grna de luz segun el estado de la tecnica acoplan la luz normalmente con un maximo de intensidad en un angulo de mas de 60° (medido respecto a la normal superficial de la placa de grna de luz). Para lograr una distribucion de intensidad lo mas uniforme posible a traves de 0° a 60°, casi todos los sistemas descritos tienen en comun que, especialmente en caso de empleo en sistemas de iluminacion con luz LED acoplada lateralmente, se emplea por el lado de desacoplamiento adicionalmente una lamina o placa de difusion. Esta no tiene ningun contacto optico con la placa de grna de luz. Para poder lograr un cuadro luminoso especialmente homogeneo es necesario que esta placa o lamina de difusion presente un elevado porcentaje de partfculas de difusion. Sin embargo, esto conlleva el inconveniente de que se producen reflexiones de retorno y difusiones en la lamina o placa de difusion. Por lo tanto, los sistemas del estado de la tecnica deben ser mejorados en lo que se refiere a la salida de luz.
Tarea
A la vista del estado de la tecnica, la presente invencion tiene por objeto proporcionar una placa de grna de luz novedosa para el desacoplamiento de luz apropiada para desacoplar la luz de forma homogenea y con gran eficacia a traves de toda la superficie de desacoplamiento.
La invencion se plantea ademas que esta placa de grna de luz se pueda emplear durante mucho tiempo y fabricar de forma economica.
El objetivo consistfa ademas en proteger los puntos de defecto impresos para la difusion o desviacion de la luz de manera que se evite su deterioro.
Tambien se pretendfa que las placas de grna de luz segun la invencion se pudieran emplear en paneles de luz o en Back Light Units de displays LCD.
Por otra parte, la tarea consistfa en incrementar el rendimiento luminoso utilizando una placa o lamina de difusion por el lado de desacoplamiento de la placa de grna de luz. Se planteaba especialmente la tarea de desacoplar la luz con una distribucion de intensidad uniforme entre 0° y 60, necesitandose en esta placa o lamina de difusion, en comparacion con el estado de la tecnica, una cantidad claramente menor de partfculas de difusion.
Al mismo tiempo la invencion se planteo la tarea de proporcionar un procedimiento para la fabricacion de estas placas de grna de luz que se pudiera poner en practica de manera mas sencilla, economica y, en lo posible, mas rapida que los procedimientos para la fabricacion de placas de grna de luz conocidas por el estado de la tecnica.
Otras tareas no indicadas explfcitamente resultan del conjunto de la invencion, por ejemplo de la descripcion o de los ejemplos.
Solucion
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A continuacion se emplean los terminos de placa de grna de luz y dispositivo para el transporte de luz como sinonimos, definiendo los mismos el dispositivo en su conjunto formado por componentes que son la placa transparente sin color, la lamina reflectante y, entre las mismas, un material termoplastico impreso. No se debe confundir con estos terminos la definicion de placa o placa transparente sin color que describe exclusivamente el primer componente de la placa de grna de luz fabricado, por ejemplo, por extrusion. Alternativamente las placas se pueden fabricar por un procedimiento de fundicion continuo (Continuous Cast). Tambien se emplean de forma sinonima los siguientes terminos de termoplastico, punto de defecto e impresion.
Por el concepto “contacto optico” se entiende en lo sucesivo un enlace qmmico o una adherencia ffsica entre dos capas o superficies ftmite. Este concepto de “contacto optico” no comprende el simple apoyo de una capa, especialmente de la capa reflectante, sobre otra capa, en especial la placa transparente sin color.
Las tareas se han resuelto poniendo a disposicion una placa de grna de luz novedosa formada por una placa transparente sin color y una lamina reflectante termoplastica de color blanco opaco o blanco translucido, que por medio de una impresion dispuesta entre medias se unen opticamente de manera que no exista ningun contacto optico directo entre la placa transparente sin color y la lamina reflectante. La placa transparente sin color presenta un grosor homogeneo. De acuerdo con la invencion, entre la placa transparente sin color y la lamina reflectante se encuentra un termoplastico sin color impreso de forma estructurada o adhesivo reactivo, especialmente un reactive hot melt. Este termoplastico presenta una temperatura de transicion vftrea superior a los 25 °C y inferior a las temperaturas de transicion vftrea del material de la placa transparente sin color y del termoplastico de la lamina reflectante. Un adhesivo reactivo empleado alternativamente se caracteriza por endurecerse a una temperatura por encima de los 25 °C y por debajo de las temperaturas del material de la placa transparente sin color y del termoplastico de la lamina reflectante.
Por opacos se entienden materiales que transmiten del 0 al 10 % de la luz y que, por lo tanto, reflejan un elevado porcentaje de la luz. Por translucidos se entienden materiales que transmiten de forma difusa el 10 al 70 % de la luz.
La placa de grna de luz segun la invencion se caracteriza especialmente por no existir un contacto optico directo entre la placa transparente sin color y la lamina reflectante. Como ya se ha definido antes, ningun contacto optico directo indica que de hecho se pueda producir un apoyo parcial de la lamina reflectante sobre la placa transparente sin color, pero sin cubrirla del todo.
Al utilizar una placa de grna de luz de estas caractensticas se puede prescindir sorprendentemente de una capa adicional para la reflexion o, desde otro punto de vista, a una lamina de recubrimiento adicional para proteger los puntos de defecto, dado que con esta estructura la lamina reflectante sirve a la vez para proteger los termoplasticos empleados como estructuras para el desacoplamiento de luz y para la reflexion de la luz. La placa de grna de luz segun la invencion tiene ademas la ventaja de que la impresion con los termoplasticos se protege tanto contra la abrasion como contra influencias externas tales como humedad, productos qmmicos o influencias meteorologicas. La placa de grna de luz segun la invencion ofrece especialmente, frente al estado de la tecnica, la gran ventaja de acoplar entre sf el desacoplamiento de la luz y la funcion de reflector en una capa modificada.
La placa transparente sin color de la placa de grna de luz segun la invencion se compone preferiblemente de policarbonato, un copoftmero de cicloolefina, poliestirol, PMMA o de un copoftmero de MMA y estirol. Con preferencia la placa transparente sin color se compone de PMMA o de un copoftmero de MMA y estirol, y muy especialmente de PMMA. Segun la invencion, PMMA no significa obligatoriamente que se trate de un poftmero puro de MMA. Mas bien muchos PMMA comerciales, definidos con frecuencia como vidrio acrftico, contienen cierto porcentaje de comonomeros, por ejemplo alquilacrilatos, entre otros motivos para mejorar la estabilidad termica.
Alternativamente la placa transparente sin color se compone de una mezcla que contiene al menos un 50 % en peso de PMMA. Al elegir los demas componentes de la mezcla , que el experto en la materia puede averiguar facilmente, hay que fijarse en que estos presenten una compatibilidad con PMMA tal que no se produzcan defectos de transparencia.
La placa transparente sin color tiene preferiblemente un grosor de entre 0,25 mm y 25 mm, con preferencia de entre 1 mm y 10 mm, y con especial preferencia de entre 1,5 mm y 4 mm. Un ejemplo del PMMA empleado preferiblemente es el PMMA comercializado con la marca comercial PLEXIGLAS ® por la empresa Evonik Rohm GmbH & Co. KG.
Las laminas reflectantes pueden ser practicamente de cualquier material termoplastico. Las laminas se componen, por ejemplo, de poli(met)acrilato. Por poli(met)acrilato se entienden en este sentido homo- o copoftmeros de metacrilatos y/o acrilatos. Con preferencia las laminas reflectantes empleadas segun la invencion se componen de un poliester. Se trata preferiblemente de una lamina de PET. Las laminas reflectantes presentan preferiblemente un grosor de entre 25 y 500 pm y con especial preferencia de entre 50 pm y 200 pm. En otra forma de realizacion tambien especialmente preferida se trata, en el caso de la lamina reflectante, de una lamina de tres capas con una capa intermedia de polipropileno (PP) parcialmente cristalino que contiene partfculas y con dos capas exteriores de copoftmeros de cicloolefinas. En el caso de las partfculas se trata en este caso especialmente de TiO2, BaSO4 o CaCO3. Estas laminas de tres capas las vende, por ejemplo, la empresa Mitsubishi Plastics bajo el nombre comercial de Lumirex II M20 o L20.
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Las laminas reflectantes siguen siendo de color blanco opaco o al menos de color blanco translucido. Las variantes de realizacion con una lamina transparente, que en este caso sena en realidad solo una lamina protectora, no corresponden a la invencion, dado que los sistemas de este tipo carecenan de la ventaja de no tener que disponer una capa adicional para la reflexion. Una lamina translucida da lugar a que un determinado porcentaje de la luz desacoplada se irradie tambien hacia el lado del panel por el que se encuentra la lamina. De este modo se pueden crear paneles luminosos que irradien, por ejemplo, ademas de la iluminacion directa y en direccion contraria, una cantidad de luz definida en funcion del grado de emision de luz de la lamina para lograr, por ejemplo, una iluminacion indirecta a traves del techo. El color blanco se puede conseguir mediante adicion de rellenos que el experto en la materia conoce, con independencia del grado de coloracion de un sistema opaco o translucido. Como ejemplos de estos rellenos se pueden indicar TiO2, dioxido de silicio o sulfato de bario. Como ejemplos comerciales de laminas reflectantes de color blanco de PET se pueden senalar Melinex 339 de Dupont Tejin o Hostaphan WO50 de Mitsubishi Rayon.
El termoplastico impreso, que en la placa de grna de luz acabada cumple la funcion de puntos de defecto para el calculo y desacoplamiento de la luz por el lado visible de la placa de grna de luz, puede estar basado en cualquier material termoplastico con una temperatura de transicion vttrea superior a los 25 °C e inferior a las temperaturas de reblandecimiento de la lamina reflectante y de la placa transparente sin color, siendo posible que se trate de temperaturas de transicion vftrea o de temperaturas de fusion. Si se emplea un adhesivo reactivo termicamente activado (reactive hot melt), la activacion termica tambien debe producirse por encima de los 25 °C y por debajo de la temperatura de fusion de la lamina y de la placa de grna de luz. En la eleccion el experto debe tener en cuenta que el respectivo procedimiento de impresion no debe limitar al termoplastico o adhesivo reactivo. El mdice de refraccion del termoplastico impreso o adhesivo reactivo puede ser, en principio, menor, igual o mayor que el mdice de refraccion del material de la placa que contiene PMMA, puesto que asf aumenta la eficacia del desacoplamiento de luz.
En una forma de realizacion alternativa, en absoluto obligatoria, de la presenta invencion el termoplastico impreso puede presentar adicionalmente partmulas de difusion. Por medio de las partmulas de difusion se influye en la difusion de luz en el termoplastico impreso, por lo que el experto en la materia puede ajustar facilmente un desacoplamiento de luz lo mas uniforme posible mediante la adaptacion de los siguientes parametros: magnitud de los puntos de defecto, distribucion de los puntos de defecto, mdice de refraccion del termoplastico de los puntos de defecto en relacion con el mdice de refraccion del material de la placa transparente sin color, composicion de la lamina reflectante y, finalmente, tipo, tamano y cantidad de partmulas de difusion opcionales.
En el caso de las partmulas de difusion se puede tratar tanto de partmulas de difusion organicas como inorganicas. Lo importante es que el tamano y el mdice de refraccion de las partmulas permitan la difusion de luz visible. En caso de partmulas organicas se puede tratar, por ejemplo, de polimerizados de suspension PMMA. En el caso de las partmulas inorganicas se trata normalmente de partmulas de dioxido de titanio, dioxido de silicio o sulfato de bario. En general, el experto conoce estas partmulas de difusion y las puede elegir facilmente.
La forma de los termoplasticos impresos de los puntos de defecto es en la mayona de los casos redonda, rectangular, a rayas, hexagonal o cuadrada. El formato de impresion corresponde generalmente a una tfpica estructura de puntos o de otro tipo, como la que se suele encontrar en placas de grna de luz para BLUs y paneles de luz. La impresion corresponde preferiblemente a un numero y/o tamano de puntos de defecto que va aumentando a partir de los cantos mediante los cuales se acopla la luz. De este modo, las estructuras mas grandes y/o la mayona de las estructuras de una placa de grna de luz, en la que la luz se acopla desde la izquierda, se encuentran en el canto derecho. En una placa de grna de luz, en la que los cuatro cantos acoplan la luz, las estructuras mas grandes y/o la mayona de ellas se encuentran en el centro de la placa de grna de luz.
Las extensiones de las estructuras de los puntos de defecto hacia las dos dimensiones paralelas a la placa de grna de luz corresponden a las de los sistemas que el experto conoce. El grosor de las estructuras entre la placa transparente sin color y la lamina reflectante y, por lo tanto, la extension de las estructuras hacia la tercera dimension perpendicular a la placa transparente sin color vana entre los 0,5 y los 200 ^m, preferiblemente entre 1 y 30 ^m. De forma ideal corresponde a este grosor la distancia entre la lamina reflectante y la placa transparente sin color en la placa de grna de luz.
Los cantos de la placa de grna de luz segun la invencion se iluminan por medio de fuentes de luz, con lo que cumplen la funcion de una superficie de introduccion de luz. La luz se puede acoplar a la placa de grna de luz a traves de uno, dos, tres e incluso de los cuatro cantos. La luz se devuelve a las superficies de salida de luz a traves de al menos una de las dos superficies perpendiculares a los conatos. El termino de superficie de salida de luz caracteriza una superficie del cuerpo de grna de luz apropiada para irradiar luz. La superficie de grna de luz esta, a su vez, en condiciones de recoger la luz en la placa de grna de luz, por lo que la capa conductora de luz puede distribuir la luz introducida por toda la superficie de salida de luz.
Para el caso de que la luz se desacople unicamente a traves de una superficie de salida de luz, la lamina reflectante es preferiblemente de color blanco opaco. Para el caso de que la luz haya que desacoplarse parcialmente por la cara posterior de la lamina reflectante, esta debe ser de color blanco translucido y presentar un grado de emision de luz correspondientemente alto.
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Para las formas de realizacion en las que la luz no se acopla a traves de los cuatro cantos, sino solo a traves de partes de los cantos, los cantos a traves de los cuales no se acopla ninguna luz, se dotan preferiblemente por completo o en parte de una capa reflectante. En el caso de esta capa reflectante se puede tratar de una lamina correspondiente a la lamina reflectante o de un barniz tenido de blanco opaco.
Un segundo aspecto importante de la presente invencion es un procedimiento para la fabricacion de placas de grna de luz segun la invencion que preferiblemente presenten un grosor de entre 0,25 mm y 25 mm, mas preferiblemente de entre 1 mm y 8 mm, y con especial preferencia de entre 1,5 mm y 4 mm. En este procedimiento novedoso se fabrica, en un primer paso del procedimiento, una placa partir de un material transparente sin color y por medio de extrusion con un alisador. En un segundo paso del procedimiento realizado inline, se aplica a esta placa mediante laminado una lamina reflectante termoplastica impresa de color blanco opaco y de color blanco translucido. Con preferencia, la placa se sierra o corta finalmente inline en trozos o se enrolla en un rollo. En caso de enrollarla en un rollo, este debe dimensionarse de modo que la placa de grna de luz acabada no este expuesta a tensiones excesivas durante el enrollado.
De acuerdo con la invencion el procedimiento se caracteriza ademas por que la impresion se encuentra despues del laminado entre la placa y la lamina reflectante de manera que se establezca un contacto optico entre la placa y la lamina reflectante y por que entre la placa transparente sin color y la lamina reflectante no existe ningun contacto optico directo, presentando el termoplastico impreso una temperatura de transicion vftrea superior a los 25 °C e inferior a las temperaturas de transicion vftrea del material transparente sin color de la placa y del termoplastico de la lamina reflectante. Para permitir un posicionamiento exacto de la sierra para los recortes, se pueden imprimir, ademas de las estructuras de desacoplamiento de color blanco o sin color, marcas de posicionamiento de otro color, preferiblemente por la cara posterior de la lamina reflectante.
El procedimiento segun la invencion se puede realizar de manera mucho mas eficaz en cuanto a tiempo y coste que los procedimientos segun el estado de la tecnica, proporcionando adicionalmente una proteccion para la impresion. Asf se consigue que los puntos de defecto optico se impriman en primer lugar en la lamina reflectante. A continuacion la lamina reflectante se lamina con el modelo de impresion sobre toda la superficie de la placa de modo que los puntos de defecto optico se encuentren entre la placa transparente sin color y la lamina reflectante en forma de un espaciador. La impresion sobre la lamina reflectante se aplica preferiblemente por medio de un procedimiento de impresion de laminas tradicional, especialmente por medio de un procedimiento economico de impresion en masa como, por ejemplo, el huecograbado en rotativa de cilindros. La impresion se puede llevar a cabo offline en un procedimiento separado, por ejemplo como parte integral de la extrusion de laminas. Sin embargo, alternativamente tambien es posible que la impresion de la lamina reflectante se lleve a cabo online, antes de la aplicacion mediante laminado sobre la placa transparente sin color.
Las placas transparentes sin color se fabrican como alternativa de la extrusion descrita y preferida por medio de un procedimiento de fundicion (continuo) y se obtienen en principio en forma de una tira de poftmero sinfm.
Al contrario que en el procedimiento descrito en el documento DE 10 2009 027288 A1, la union con la lamina impresa se produce detras del alisador. Para el laminado no suele ser necesario ningun pegamento o adhesivo, dado que en el laminado la superficie de la placa transparente sin color y/o de la lamina reflectante impresa presenta una temperatura superior a la temperatura de transicion vftrea o a la temperatura de fusion del termoplastico impreso de los puntos de defecto, siendo la temperatura en lo posible inferior a las temperaturas de transicion vftrea o a las temperaturas de fusion de la placa transparente sin color y de la lamina reflectante.
Durante el laminado, es decir, directamente de la colocacion de la lamina reflectante impreso sobre la placa transparente sin color con la impresion entre estas dos capas, estas capas se conducen a traves de los cilindros de modo que se produzca una adhesion del termoplastico impreso a la placa transparente sin color. La temperatura, la dureza Shore del cilindro de caucho y la presion de cilindro han de elegirse de manera que no se produzca ningun contacto optico directo duradero entre los puntos sin impresion de la lamina reflectante y la placa transparente sin color. El lado de la lamina reflectante se orienta preferiblemente hacia el cilindro de grna, tratandose en este caso especialmente de un cilindro de caucho.
Segun la invencion existen dos formas de realizacion igualmente preferidas en relacion con el laminado. En la primera forma de realizacion el laminado se produce en un momento en el que la barra de masa fundida ya se ha enfriado tanto para formar la placa transparente sin color que la temperatura superficial sea inferior a la temperatura de transicion vftrea del termoplastico impreso. En esta variante la superficie de la placa que contiene PMMA se calienta justo antes del laminado por medio de un radiador, una fuente de rayos infrarrojos o un soplete a una temperatura por encima de la temperatura del vidrio del termoplastico impreso, antes de presionar la lamina reflectante impresa por medio de un cilindro, especialmente por medio de un cilindro de caucho, sobre la superficie de la placa, como se ha descrito antes.
En la segunda forma de realizacion segun la invencion la lamina reflectante impresa se lamina directamente detras del alisador sobre la placa transparente sin color con ayuda de un cilindro, preferiblemente de un cilindro de caucho. El lugar del paso de laminado debe instalarse tan cerca del alisador que la superficie de la placa transparente sin color se haya enfriado de manera suficiente y que al mismo tiempo presente todavfa una temperatura por encima de la temperatura de transicion vftrea o de la temperatura de fusion del termoplastico impreso.
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El laminado enfriado de la placa transparente sin color, la impresion y la lamina reflectante se puede cortar despues del enfriamiento o enrollar sobre un rollo para ennoblecerlo despues. Para mejorarlo se pueden pulir, por ejemplo, los cantos o se puede aplicar, como se ha descrito antes, un barniz reflectante, una lamina reflectante o una cinta adhesiva.
Este procedimiento de laminado inline novedoso y la placa de gma de luz fabricado por el mismo combinan las ventajas de un esfuerzo reducido durante la fabricacion de las estructuras mediante un proceso inline, y eliminan los inconvenientes de elevados costes de inversion y de conservacion. Con este procedimiento, el cambio de la estructura resulta ademas mucho mas sencillo y se puede llevar a cabo en menos pasos que en el caso de una estructuracion a traves de cilindros, dado que el cambio de estructura se puede llevar a cabo durante el proceso de fabricacion del laminado, por ejemplo mediante un simple cambio de la lamina reflectante. En especial, la impresion de una lamina flexible se puede realizar rapidamente y de forma economica de un rollo a otro aplicando las tecnicas de impresion de laminas habituales.
Antes o durante el montaje en un equipo final los cantos se dotan, al igual que segun el estado de la tecnica, de varias unidades de iluminacion. Las fuentes de luz pueden presentar reflectores para iluminar mejor el cuerpo de gma de luz. En el caso de estas fuentes de luz se trata preferiblemente de LEDs.
Las placas de gma de luz segun la invencion presentan sorprendentemente la ventaja tecnica adicional de desacoplar la luz con una distribucion de intensidad uniforme de entre 0 y 60°. Por lo tanto, al utilizar una placa de gma de luz segun la invencion ya solo se necesita una lamina o placa de difusion para proteger la placa de gma de luz contra el polvo o contra aranazos y para que la luz parezca mas uniforme. En comparacion con el estado de la tecnica, estas laminas o placas de difusion solo tienen que contener cantidades muy reducidas de partfculas de difusion. Alternativamente incluso es posible lograr esta impresion sometiendo la lamina o placa de difusion, por el lado del observador, a un tratamiento superficial, pudiendose conseguir este tratamiento superficial durante la extrusion, por ejemplo mediante un cilindro estructurado o engomado. En esta ultima forma de realizacion las laminas o placas de difusion se pueden utilizar por completo sin partfculas de difusion. Con ello, las placas de gma de luz segun la invencion ofrecen la gran ventaja adicional de que, con el uso de las mismas, se incrementa adicionalmente el rendimiento luminoso, por ejemplo en sistemas de iluminacion a base de LEDs.
Las placas de gma de luz segun la invencion o los dispositivos fabricados con las mismas para el transporte de luz se emplean preferiblemente como retroiluminacion en pantallas LCD. Se pueden utilizar ademas como paneles luminosos o como retroiluminacion de paneles de informacion o publicitarios. En el caso de la retroiluminacion de una pantalla LCD se aplican por la cara de iluminacion de la placa de gma de luz preferiblemente laminas de difusion o de gma de luz. En el caso de paneles luminosos se monta normalmente una placa o lamina de difusion o una placa microestructurada delante del lado de iluminacion para influir espedficamente en las caractensticas de irradiacion del panel luminoso. En caso de paneles de informacion o publicitarios se monta normalmente una lamina transparente de color o translucida por la cara de iluminacion de la placa de gma de luz. El panel luminoso sirve en este caso de retroiluminacion.
Referencias de los dibujos
La figura 1 representa a modo de ejemplo una placa de gma de luz segun la invencion y dos fuentes de luz para el suministro de luz.
La figura 2 ilustra la densidad de los termoplasticos o adhesivos reactivos, que va aumentando desde la fuente de luz. En este caso el aumento de densidad se produce por un aumento de las estructuras, siendo la cantidad relativa la misma.
La figura 3 representa esquematicamente una fabricacion posible de las placas de gma de luz segun la invencion,
En este caso las estructuras impresas en la lamina reflectante se calientan segun la invencion y se presionan por medio de un cilindro sobre la placa transparente.
En los dibujos se han empelado los siguientes numeros de referencia:
1 Placa transparente sin color
2 Lamina reflectante
3 Termoplastico impreso o adhesivo reactivo
10 Fuente de luz
11 Modelo de impresion
20 Extrusionadora con alisador
21 Banda de placa transparente sin color del alisador
22 Cilindro de apriete
23 Dispositivo calefactor, por ejemplo radiador, fuente de rayos infrarrojos o soplete
Claims (14)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Procedimiento para la fabricacion de placas de gma de luz formadas por una placa transparente sin color (1), una lamina reflectante impresa de color blanco opaco o blanco translucido (2) y una impresion (3) dispuesta en medio de manera que no exista ningun contacto optico directo entre la placa (1) y la lamina reflectante (2),caracterizado por que a partir de un material transparente sin color se fabrica mediante extrusion con un alisador (20) una banda de placa (21),por que sobre esta banda de placa (21) se aplica por laminado inline una lamina reflectante termoplastica (2), impresa con un termoplastico sin color (3), de color blanco opaco o blanco translucido,por que la banda de placa (21) se sierra o corta finalmente en trozos o se enrolla sobre un rollo y por que el termoplastico impreso (3) presenta una temperatura de transicion vftrea superior a 25 °C e inferior a las temperaturas de transicion vftrea del material transparente sin color de la banda de placa (21) y del termoplastico de la lamina reflectante (2).
- 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que directamente antes del laminado la superficie de la banda de placa que contiene PMMA (21) se calienta por medio de un radiador (23), una fuente de rayos infrarrojos (23) o de un soplete (23) a una temperatura por encima de la temperatura de vidrio del termoplastico impreso (3) y por que la lamina reflectante impresa (2) se presiona por medio de al menos un cilindro (22), preferiblemente de un cilindro engomado, sobre la superficie de la banda de placa (21).
- 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la lamina reflectante impresa (2) se lamina directamente detras del alisador (20), por medio de al menos un cilindro (22), preferiblemente de un cilindro engomado, sobre la banda de placa transparente sin color (21).
- 4. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la banda de placa transparente sin color (21) se compone de policarbonato, de un copoftmero de cicloolefina, PMMA o de un copoftmero de MMA y estirol o de una mezcla que contiene al menos un 50 % en peso de PMMA.
- 5. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la banda de placa transparente sin color (21) presenta un grosor de entre 1,5 y 4 mm.
- 6. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que en el caso de la lamina reflectante (2) se trata de una lamina de PET de color blanco opaco o de laminas de tres capas con una capa central parcialmente cristalina de polipropileno que contiene partfculas y con dos capas exteriores de copoftmeros de cicloolefina.
- 7. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el termoplastico impreso (3) presenta un mdice de refraccion igual o mayor que el mdice de refraccion del material de la banda de placa transparente sin color (21).
- 8. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el termoplastico impreso (3) presenta adicionalmente partmulas de difusion.
- 9. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que la lamina reflectante (2) presenta un grosor de entre 25 y 500 pm.
- 10. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el termoplastico impreso (3) se imprime de forma redonda, rectangular, a rayas, hexagonal o cuadrada con un numero y/o tamano de estructuras que va aumentando desde los cantos por medio de los cuales se acopla la luz.
- 11. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el termoplastico impreso entre la banda de placa transparente sin color (1) y la lamina reflectante (2) presenta un grosor de entre 0,5 y 200 pm, preferiblemente de entre 1 y 30 pm.
- 12. Procedimiento segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que los cantos, mediante los cuales no se acopla ninguna luz, se dotan del todo en parte de una capa reflectante.
- 13. Placa de gma de luz de una placa transparente sin color (1) y una lamina reflectante termoplastica (2) de color blanco opaco o blanco translucido, que por medio de la impresion (3) dispuesta entre medias se unen opticamente de manera que no exista ningun contacto optico directo entre la placa transparente sin color (1) y la lamina reflectante (2), caracterizada por que la impresion (3) consiste en un termoplastico sin color impreso de forma estructurada que presenta una temperatura de transicion vftrea superior a los 25 °C e inferior a las temperaturas de transicion vftrea del material de la placa transparente sin color (1) y del termoplastico de la lamina reflectante (2), o por que la impresion (3) se compone de un adhesivo reactivo sin color impreso de forma estructurada con una temperatura de activacion de entre 25 °C y la temperatura de transicion vftrea del material de la placa transparente sin color (1) y del termoplastico de la lamina reflectante (2).
- 14. Placa de gma de luz segun la reivindicacion 13, caracterizada por que en el caso de la lamina reflectante (2) se trata de una lamina extrusionada.
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