JP2014502568A - 導光体の製造方法および照明ユニットにおける導光体の使用 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導光体の製造方法と、たとえば液晶ディスプレイまたはモニタ用の照明ユニットにおける導光体の使用とに関する。
導光体は、特に、たとえば液晶ディスプレイ(LCD)のような種々異なる電子的な対象物を面状に照明するために役立つ。通常、光は、1つの縁部を介して入射され、伝搬方向に対して垂直に出射される。このような導光体は、欧州特許第800036号明細書に記載されている。光の出射は、特に、プレートの表面に設けられた構造付与部により行われる。
公知先行技術を鑑みて、本発明の課題は、比較的大きな面積の極めて均一な照明を得ることができる、より薄い導光体の製造方法を提供することである。
上記課題と、冒頭で議論された脈絡から容易に推測可能であるか、または理解可能である、明言されていない別の課題は、メタクリレートベースの導光体を製造する新規の方法により解決される。本発明によるこの導光体は、100μm〜1mmの間の厚さを有している。さらに、この方法は、引き続き行われる平滑化を伴う押出し法であることを特徴とする。このために本発明により使用される装置は、少なくとも以下の構成部分、すなわち、押出し装置、ノズルリップを有するフラットシートノズルおよび特に2つの平滑化ローラから成る平滑化装置を有している。特に、本発明において使用される装置は、さらに以下の任意の構成部分、すなわち、溶融物ポンプ、溶融物ろ過装置、スタティック式の混合エレメント、および/または巻取り装置を有していてよい。
ポリマを押出成形してシートを形成することは広く知られており、たとえば「Kunststoffextrusionstechnik II」Hanser出版、1986年、第125頁〜に記載されている。当該文献には、個別の装置構成部材の詳しい態様も説明されている。
本発明により製造される、メタクリレートベースの導光体を製造するために使用される成形材料は、少なくとも80質量%、好適には少なくとも90質量%、特に好適には少なくとも95質量%のポリメチルメタクリレート(単にPMMAともいう)から成っており、衝撃強度改質剤を含んでいない成形材料である。このポリマは概して、メチルメタクリレートを含む混合物のラジカル重合により得られる。概して、この混合物は、モノマの重量に関して少なくとも80質量%、好適には90質量%、特に好適には95質量%のメチルメタクリレートを含む。主にポリメチルメタクリレートから成る特別な導光体は、特に高い品質を有している。
実施される方法の他にも、本発明による方法により製造された導光体と、該導光体により製造された照明ユニットとが本発明の対象である。本発明によるこのような照明ユニットは、少なくとも1つの光源と、少なくとも1つの導光体とを有している。導光体は、少なくとも80質量%、有利には少なくとも90質量%、特に有利には少なくとも95質量%のPMMAから成っていて、衝撃強度改質剤を含んでいない。さらに、導光体は、100μm〜1mmの間の厚さ、有利には125μm〜500μm、特に有利には100μm〜300μmの範囲の厚さを有している。この場合、導光体の最も薄い箇所と最も厚い箇所との差は、最大で8μm、有利には最大で5μm、特に有利には最大で4μmであり、下記で詳しく説明する測定方法に応じて、0.5mmの厚さのシートにおいて730nmの波長で測定した光学的な減衰は、10000db/kmよりも小さく、有利には9000db/kmよりも小さく、特に有利は8000db/kmよりも小さい。この値は、相応して他の厚さに外挿される。この場合、厚さは、光伝搬方向に対して垂直に測定された導光体の最小の寸法の平均値に関する。厚さは、U字形マイクロメータまたは類似の公知の装置により測定され得る。
測定は、積分球DRA2500を備えるVarian Cary 5000において行われる。測定は、0.5mmの厚さ、15mmの幅および970mmまでの長さを有するシートストリップにおいて行う。測定プロセスのためには、分光測光器の測定ビームが、シート試料の端面に導入される。この端面とは反対の側に位置する端部において、光学的に減衰された光が積分球に侵入し、検出器により測定される。利用可能な測定信号を得るためには、さらに、シート端面の極めて小さな面(たとえば15mm*0.5mmのシート厚さ)内への光の入射が、測定ビームの最も強い箇所に移動されなければならない。ビームコースのこの必須の変更は、従来のベースラインの収容を阻止する。基準ビームに対して、単に相対的な強度だけが測定され、この強度は、シートを通った伝搬と入射損失とから構成される。種々異なる長さのシートストリップの測定により、入射損失および出射損失が一定に保たれている場合には、この入射損失および出射損失は補償され得る。測定は、まず長いほうのシートストリップ(970mm)を測定し、次いでシートストリップを短くして530mmとし、改めて測定されるように行われる。結果として、長さの差と求められた強度とを考慮した光学的な減衰は、以下のように計算される。
L:光学的な減衰
l:短い区間と長い区間との長さの差
I0:短い区間にわたる相対強度
I:長い区間にわたる相対強度
測定値の決定は、三重反復測定および平均化計算により行われる。
2 フラットシートノズル
3 ノズルリップ(フレックスリップ)
4 ノズルボディの、片側で適合された外側幾何学形状
5 3つ(図1)または2つ(図2)の平滑化ローラから成る平滑化装置
6 溶融物流出縁部と、平滑化ローラの間の中心点との間の間隔
7 両平滑化ローラの間の最小の距離
Claims (11)
- 100μm〜1mmの厚さを備えるメタクリレートベースの導光体の製造方法であって、
該方法は、引き続き行われる平滑化を伴う押出し法であり、
使用される装置は少なくとも以下の構成部分、すなわち
押出し機と、
任意の溶融物ポンプと、
任意の溶融物ろ過部と、
任意のスタティック式の混合エレメントと、
フラットシートノズルと、
平滑化装置と、
任意の巻取り装置と
を備え、
前記フラットシートノズルは、ノズルリップ幅を調節するための調節エレメントを備えたノズルリップを有し、前記調節エレメントは、互いに対して11mm〜15mmの間隔を有し、
ノズルボディは、平滑化ローラの形状に適合された外側幾何学形状を有し、
溶融物流出縁部から平滑化ギャップへの間隔は80mm以下であり、前記押出し法により製造された、メタクリレートベースの導光体は、少なくとも95質量%のPMMAから成っており、衝撃強度改質剤を含まないことを特徴とする、メタクリレートベースの導光体を製造する方法。 - 前記フラットシートノズルを、前記平滑化装置に対してレーザを用いて位置調整し、前記平滑化ローラに対する前記ノズルの平行性の偏差は、1つのノズル外面の両端部において測定して、最大で3mmの偏差を有する、請求項1記載の方法。
- 前記導光体の最も薄い箇所と、最も厚い箇所との間の差は、最大で5μmである、請求項1または2記載の方法。
- 前記導光体内の厚さの偏差は、最大で4%、有利には最大で3%である、請求項1または2記載の方法。
- ノズルとローラとはクロム表面を有し、該クロム表面は、0.08μmよりも小さな粗さRaを有している、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- 少なくとも1つの光源と、
少なくとも1つの導光体とを有する照明ユニットであって、
前記導光体は、請求項1に記載の方法により製造可能であり、少なくとも90質量%のPMMAから成っており、衝撃強度改質剤を含まず、100μm〜1mmまでの厚さを有し、前記導光体の、最も薄い箇所と最も厚い箇所との間の差は、最大で5μmであり、光学的な減衰は、0.5mmの厚さのシートにおいて730nmの波長で測定した場合に、10000db/kmよりも小さく、有利には9000db/kmよりも小さく、特に有利には8000db/kmよりも小さいことを特徴とする、照明ユニット。 - 前記導光体は、少なくとも95質量%のPMMAから成っており、125μm〜500μmの厚さを有し、該導光体内の厚さ偏差は最大で3%であり、導光体の黄色度は、□[D65/10°]で測定した場合に、1よりも小さく、有利には0.3よりも小さい、請求項6記載の照明ユニット。
- 前記導光体は、少なくとも1つのPMMA層と、少なくとも1つのPVDF層とを有する共押出し製品である、請求項6または7記載の照明ユニット。
- 前記導光体の表面の一部は、構造付与部を有している、請求項6から8までのいずれか1項記載の照明ユニット。
- 前記光源は、1つまたは複数の発光ダイオード(LED)である、請求項6から9までのいずれか1項記載の照明ユニット。
- バックライトユニット(BLU)、エッジリットバックライトユニットまたはライトガイドパネル(LGP)としての請求項6から10までの少なくともいずれか1項記載の照明ユニットの使用。
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