MXPA98000827A - Lampara electroluminiscente que utiliza pelicula optica de multiples capas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a lámparas electroluminiscentes que incorporan una o más películasópticas de múltiples capas de conformidad con la presente invención para polarizar y/o reflejar luz. Las películasópticas de múltiples capas exhiben la capacidad de reflejar cantidades significativas de luz incidente normal y fuera de eje.

Description

LÁMPARA ELECTROLUMINISCENTE QUE UTILIZA PELÍCULA ÓPTICA DE MÚLTIPLES CAPAS Campo de la Invención La presente invención ST relaciona con el campo de lámparas electroluminiscentes . Más particularmente, la presente invención se relaciona con lámparas electrolummiscentes que emplean una o más capas de pelicula óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención como un reflector posterior y/o un polapzador reflector.

Antecedentes de la Invención Las lámparas ?lectroluminiscentes ST conocen y ST usan típicamente para aplicaciones en las qu? son útiles las fuentes de luz planas Las lamparas se basan en la electrolummancia d? un material de fósforo que, en presente de un campo eléctrico alterno, queda excitado y emite fotones con la mayoría de la energia radiada cayendo dentro de un espectro de luz visible. El material electroluminiscentß puede comprender un sulfuro d? zinc activado con metal o cualquier otro material qu? exhiba comportamiento electroluminiscent? en presencia d? campos eléctricos Un problema con estas lámparas es su eficiencia REF.: 26688 relativamente baja cuando se compara con otros tipos d? fuentes d? luz tales como incandescente, fluorescente, etc Este problema se empeora en lámparas electrolummiscentes que se basan también típicamente en reflectores posteriores convencionales, incluyendo superficies pigmentadas, espejos plateados, superficies metálicas pulidas o metalizadas, etc Los reflectores convencionales adolecen de absorbancia de luz relativamente elevada incidente sobre sus superficies, típicamente absorbiendo alrededor de 4 7% de la luz incidente sobre ellas Como resultado, la cantidad de luz restante después de cada reflexión es menor que la micialmente proporcionada En dispositivos en los qu? se encuentran múltiples reflexiones, la salida total del dispositivo óptico pued? limitarse substancialmente Además muchos de los reflectores convencionales son demasiado voluminosos y/o pesados para muchas d? las aplicaciones, particularmente en exhibiciones de computadora de tapa superior y otros dispositivos portátiles Adicionalmente, los problemas de eficiencia con lamparas electroluminiscentes también se hacen peores cuando se desea luz polarizada La luz polarizada es deseable en muchas aplicaciones, incluyendo exhibiciones de LCD de luz posteriores utilizadas con computadoras portátiles y otros dispositivos Los polarizados pueden formarse generalmente por categorías ya sea como absorbentes o reflectores. Los polapzadores absorbentes típicos son películas poliméricas teñidas orientadas, mientras que los polarizadores reflectores típicos son polarizadores de película delgada inclinada, conocidos también como polapzadores d? MacNeille. Los polarizador?s absorbentes, desd? luego, contribuyen a las perdidas de absorción de dispositivos ópticos en los que ST usan, limitando de esta manera la salida d? esos dispositivos. Las pérdidas de absorción de reflectores y polarizadores conocidos también se hacen d? mayor importancia si las lámparas ?lectroluminiscentes ST usan con una película d? mejoramiento de brillo tal como película d? mejoramiento d? brillo pucrorreplicada o cualquier otro tipo de polapzador reflector que ocasiona que la luz recorra típicamente a través de diversas reflexiones, amplificando de esta manera las pérdidas de absorción con cada reflexión Para superior algunos de los problemas de peso, volumen y absorción d? reflectores convencionales, ST han usado películas de polímero de múltiples capas para reflejar y/o polarizar la luz Estas películas poliméricas, sin embargo, se someten a un número de desventajas, incluyendo iridiscencia, así como ba a ref lectividad cuando la luz fuera de eje se acerca a la superficie de la película. La luz fuera d? eje se transmite típicamente a través de las películas en lugar de ser reflejada, resultando de esta manera en pérdidas de transmisión en lugar d? pérdidas de absorción Ya sea que la luz se pierda a través de absorción o transmisión, sin embargo, la salida del dispositivo óptico es limitada Otros problemas con películas polimópcas de múltiples capas conocidas usadas para proporcionar reflectores y/o polapzadores son que los materiales y métodos utilizados para fabricar las películas presentan problemas serios debido a la ba a transmisión óptica, capacidad de extrusión, y costos elevados Compendio de la Invención Las lamparas electroluminiscßntes de conformidad con la presente invención incorporan una o más capas d? la película óptica d? múltiples capas de conformidad con la presente invención para reflejar y/o polarizar la luz emitida por la lámpara Como tales, las lámparas electrolummiscentes que incorporan película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención disfrutan de muchas ventajas debido a la baja capacidad de absorción d? la película y su capacidad de reflejar luz que se acerca a ángulos poco profundos asi como normales a la película En aquellas situaciones en donde la película óptica de múltiples capas se usa como un polapzador reflector. las lámparas electrolummiscentes pueden construirse con una película óptica de múltiples capas que transmite una cantidad significativa de luz qu? tiene un plano de polarización mientras que refleja una cantidad significativa de luz que tiene una polarización ortogonalmente orientada Una ventaja adicional es que los porcentajes relativos d? luz transmitida/reflejada pueden controlarse en gran parte por la película óptica de múltiples capas utilizada en la presente invención Si la película óptica d? múltiples capas de conformidad con la presente invención ST utiliza. un reflector posterior en una lampara electroluminiscente (solo o T? combinación con una capa d? polarización reflectora de la película óptica de múltiples capas), la lámpara electrolummiscente puede aprovechar la ref lectividad elevada de la película óptica de múltiples capas d? conformidad con la presente invención que pued? reflejar sobre el 99% d? la luz que mcid? en la superficie de ia película, incluyendo una porción significativa d? luz desviada normal Como resultado de las propiedades únicas de la película óptica de múltiples capas, la eficiencia de las lamparas electrolummiscentes puede mejorarse, ya sea que se desee luz polarizada o luz no polarizada Todavía otra ventaja de las lamparas electrolummiscentes que emplean películas ópticas de múltiples capas como polarizadores reflectores y/o reflectores posteriores de conformidad con la presente invención es su peso relativamente ba o en comparación con muchos reflectores y/o polapzadores convencionales Todavía otra ventaja de las lámparas electrolumimscent?s que emplean películas ópticas de múltiples capas de conformidad con la presente invención es que debido a que la película es relativamente delgada en comparación con muchos reflectores y/o polapzadores convencionales, las lámparas ?lectroluminiscentes pueden fabricarse para ocupar espacio limitado en un sistema qu? emplea la lámpara Particularidades y ventajas adicionales de las lamparas electroluminiscent?s de conformidad con la presente invención se harán evidentes después de una lectura de la descripción detallada de las modalidades ilustrativas a continuación Breve Descripción d? los Dibujos Las Figuras la y lb son vistas diagramáticas de la pelicula óptica de múltiples capas de la presente invención La Figura 2 ilustra una pila de dos capas de películas que forman una sola mterfaz Las Figuras 3 a 7 ilustran el funcionamiento óptico d? películas ópticas d? múltiples capas descritas en los Ejemplos 1-6 La Figura 8 es una vista lateral esquemática de una lámpara el?ctroluminiscent? ilustrativa qu? incluye una película óptica d? múltiples capas de conformidad con la presente invención La Figura 9 es una vista lateral esquemática de otra lampara electrolumimsc?nt? ilustrativa qu? incluye una película óptica d? múltiples capas de conformidad con la presente invención La Figura 10 TS una vista lateral esquemática d? otra lámpara electrolununiscente ilustrativa que incluye una película óptica de múltiples capas d? conformidad con la presente invención La Figura 11 es una representación gráfica qu? ilustra la relación entre el número de reflexiones experimentadas por un rayo de luz (eje x) en comparación con la intensidad relativa del rayo d? luz (eje y) para superficies reflectoras hechas de película óptica de múltiples capas y un reflector convencional La Figura 12 es una vista lateral esquemática de otra lampara electrolummiscente ilustrativa que incluye una película óptica d? múltiples capas de conformidad con la presente invención La Figura 13 es un diagrama esquemática de una lampara electrolummiscente ilustrativa en combinación con un panel de LCD.

Descripción Detallada de Modalidades Ilustrativas d? la Invención Las lamparas electroluminiscent?s de conformidad con la presente invención se basan en las propiedades únicas y ventajosas de películas ópticas de múltiples capas de conformidad con la presente invención Las ventajas, características y fabricación de dichas películas se describen de manera más completa en la Solicitud de Patente de E U A comúnmente cedida, cop?ndient? 08/402,041, presentada el 10 de marzo de 1995, titulada PELÍCULA ÓPTICA Esa solicitud describe películas ópticas de múltiples capas útiles en lámparas electroluminiscentßs de conformidad con la presente invención detalladamente Una descripción relativamente breve d? las propiedades y características de la película óptica d? múltiples capas se presenta a continuación seguida por una descripción de modalidades ilustrativas de lámparas electroluminiscentes que utilizan la película óptica d? múltiples capas de conformidad con la presente invención I Película Óptica de Múltiples Capas Las películas ópticas de múltiples capas como ST utilizan en conjunción con la presente invención exhiben absorción relativamente baja d? luz incidente, así como reflectividad elevada para rayos fuera de eje así como rayos de luz normales. Estas propiedades se retienen generalmente ya sea que las películas ST usen para reflexión pura o polarización reflectora d? luz. Las propiedades y ventajas únicas de la película óptica d? múltiples capas proporcionan una oportunidad para diseñar lámparas ?lectroluminisc?nt?s altamente eficientes que emiten luz substancialmente polarizada y exhiben bajas pérdidas de absorción cuando se comparan con lámparas el?ctroluminisc?ntes conocidas. La película óptica d? múltiples capas de la presente invención como se ilustra en las figuras la y lb incluye una pila 10 d? múltiples capas que tiene capas alternas de cuando menos dos materiales 12 y 14. Por lo menos uno de los materiales tiene la propiedad de birrefpgencia inducida por esfuerzo, de modo que el índice de refracción (n) d?l material ST afecte por el proceso de estiramiento. La Figura la muestra una pila de múltiples capas ejemplaria antes del proceso de estiramiento en el que ambos materiales tienen el mismo índice de refracción. El rayo 13 de luz no experimenta índice de refracción y pasa a través de la pila. En la Figura lb, la misma pila se ha estirada aumentando de esta manera el índice de refracción del material 12 La diferencia de índice de refracción en cada límite entre las capas ocasionará que se refleje parte del rayo 15 Estirando la pila de múltiples capas a través de una escala de orientación uniaxial a biaxial, ST crea una película con una escala de reflectividades para luz incidente polarizada en plano orientada de manera diferente La pila de múltiples capas puede hacerse útil de esta manera como polarizadorßs reflectores o espejos Las películas ópticas d? múltiples capas construidas de conformidad con la presente invención exhiben un ángulo de Brewster (el ángulo al que la reflectancia va a cero) que es muy grande o es no existente En contraste, las películas polimépcas d? múltiples capas conocidas exhiben ángulos de Brewster relativamente pequeños, resultando en transmisión de luz y/o iridiscencia no deseable Las películas ópticas de múltiples capas de conformidad con la presente invención, sin embargo, permiten la construcción de espejos y polapzadores cuya reflectividad para luz p polarizada disminuye con el ángulo de incidencia, son independientes del ángulo de incidencia o incremento con el ángulo de incidencia en alejamiento de la normal Como resultado, las pilas de múltiples capas que tienen ref lectividad elevada tanto para luz polarizada s como p a través de una anchura de banda amplia y a través de una escala amplia de ángulos puede lograrse. La Figura 2 muestra dos capas de una pila de múltiples capas e indica los tres índices dimensionales de refracción para cada capa. Los índices de refracción para cada capa son nlx, nly y nlz para la capa 102, y n2x, n2y y n2z para la capa 104. Las relaciones entre los índices de refracción de cada capa de película entre si y con aquellos d? las otras capas d? la pila de película determinan el comportamiento de reflectancia de la pila de múltiples capas en cualquier ángulo de incidencia, desde cualquier dirección azimutal . Los principios y consideraciones de diseño descritos en la solicitud de patente d? E.U.A. Numero de Serie 08/402,041 pueden aplicarse para crear pilas de capas múltiples que tienen los efectos ópticos deseados para una amplia variedad de circunstancias y aplicaciones. Los índices de refracción de las capas de la pila d? múltiples capas pueden manejarse y hacerse especialmente para producir las propiedades ópticas deseadas. Haciendo referencia nuevamente a la Figura 1, la pila 10 de múltiples capas puede incluir, decenas, cientos o miles de capas, y cada capa puede hacerse a partir de cualquiera de un numero de materiales diferentes. Las características que determinan la selección d? materiales para una pila particular dependen del funcionamiento óptico deseado de la pila. La pila puede contener tantos materiales como capas en la pila Para facilidad de fabricación, las pilas d? película delgada óptica preferidas contienen solamente unos pocos materiales diferentes Los límites entre los materiales, o materiales químicamente idénticos con diferentes propiedades físicas, pueden ser abruptos o graduales Excepto por algunos casos sencillos con soluciones analíticas, el análisis del último tipo d? medio estratificado con índice continuamente variable se trata usualmente como un número mucho mayor de capas uniformes más delgadas que tienen límites abruptos pero con solamente un cambio pequeño en propiedades entre las capas adyacentes La pila d? múltiples capas preferida está comprendida de pares de índice bajo/elevado de capas de película en donde cada par de índice bajo/elevado de capas tiene un espesor óptico combinado de >_ de la longitud de onda central de la banda que se diseña para reflejar Las pilas de estas películas se denominan comúnmente como pilas de onda cuadrada Si se desean películas reflectoras, la transmisión promedio deseada para la luz de cada polarización y plano de incidencia generalmente depende del uso pretendido de la película reflectora La transmisión promedio a lo largo de cada dirección de estiramiento a una incidencia normal de película reflectora de anchura estrecha de banda a través de una anchura de banda de 100 nm dentro d'el espectro visible es deseablemente menor del 30%, de preferencia menos del 20% y más preferentemente menos del 10%. Una transmisión promedio deseable a lo largo de cada dirección de estiramiento a incidencia normal para una película reflectora parcial varia en cualquier lugar desde, por ejemplo, 10% a 50%, y puede cubrir una anchura de banda de cualquiera entre, por ejemplo 100 nm y 450 nm, dependiendo de la aplicación particular. Para una película reflectora d? eficiencia elevada, la transmisión promedio a lo largo de cada dirección de estiramiento a incidencia normal a través del espectro visible (400-700 nm) TS deseablemente menos del 10%, de preferencia menos del 5%, más preferentemente menos del 2%, y aún más prefer?ntement? menos del 1%. La transmisión promedio a 60 grados a partir de la normal para una película reflectora de eficiencia elevada de 400-700 nm es deseablemente menos del 50%, de preferencia menos del 30%, más preferentemente menos del 20%, y d? manera aún más preferente, menos del 90%. Además. las películas reflectoras asimétricas pueden ser deseables para ciertas aplicaciones. En ese caso, la transmisión promedio a lo largo d? una dirección de estiramiento puede ser deseablemente menos que, por ejemplo, 50%. mientras que la transmisión promedio a lo largo de la otra dirección de estiramiento puede ser deseablemente menos de po^ ejemplo 20%, a través de una anchura de banda, por ejemplo, del espectro visible )400-700 nm) , o a través del espectro visible y hacia su infrarrojo cercano (v.gr., 400-850 nm) , Las películas ópticas de múltiples capas también pueden diseñarse para operar como polarizadores reflectores que tienen reflectividad elevada para luz con su plano de polarización paralelo a un eje, para una escala amplia de ángulos de incidencia, y simultáneamente tener baja reflectividad y transmisión elevada para luz con su plano de polarización paralelo al otro eje de una escala amplia d? ángulos de incidencia. Controlando los tres índices de refracción de cada película, nx, ny y nz, puede obtenerse el comportamiento deseado de polapzador. Para muchas aplicaciones, el polarización de reflexión ideal tiene reflectancia elevada a lo largo de un eje jel llamado eje de extinción) y reflectancia de cero a lo largo del otro (el llamado eje d? transmisión), en todos los ángulos de incidencia. Para el eje d? transmisión d? un polapzador, generalmente es deseable llevar al máximo la transmisión de luz polarizada en la dirección del ej? de transmisión a través de la anchura de banda de interés y también a través de la escala de ángulos de interés. La transmisión promedio a incidencia normal para un polapzador de banda estrecha a través de una anchura de banda de 100 nm es deseablemente cuando menos 50%, de preferencia por lo menos 70% y más preferentemente, al menos 90%. La transmisión promedio a 60 grados desde la normal para luz polarizada p (medida a lo largo del eje de transmisión) para un DOI arí zador de banda angosta a través de una anchura de banda de 100 nm es deseablemente cuando menos 50%, de preferencia al menos 70%, y más preferentemente, por lo menos 80%. La transmisión promedio a incidencia normal para un polarizador en el eje de transmisión a través del espectro visible (400-700 nm para una anchura de banda de 300 nm) es deseablemente cuando menos 50%. de preferencia por lo menos 70%, más preferentemente, al menos 8%, y de manera aún más preferencia, cuando menos 90%, La transmisión promedio a 60 grados desde la normal )medida a lo largo del ej? de transmisión) para un polarización de 400-700 nm es d?s?ablement? por lo menos 50%, de preferencia, cuando menos 70%. más preferentemente al menos 80%, y de manera más preferente por lo menos 90%, Para ciertas aplicaciones, se prefieren reflectividad elevada en el eje de transmisión a ángulos fuera del normal, La ref lectividad promedio para luz polarizada a lo largo del eje de transmisión debe ser más del 20% a un ángulo de cuando menos 20 grados desde la normal Además, aún cuando las películas de polarización reflectoras y películas reflectoras asimétricas se discuten separadamente en la presente, debe quedar entendido que dos o más de dichas películas podrían proporcionarse para reflejar substancialmente toda la luz incidente en las mismas (siempre que estén apropiadamente orientadas con respecto una de la otra para hacerlo) . Si ocurre alguna ref lectividad a lo largo del eje de transmisión, el eficiencia del polarizador a ángulos fuera de lo normal pued? reducirse. Si la reí lectividad a lo largo del eje de transmisión es diferente para diversas longitudes de onda, puede introducirse color en la luz transmitida. Una forma de medir el color es determinar el valor promedio de raíz cuadrada (RMS) de la transmisividad a un ángulo o ángulos seleccionados a través de la escala de longitud de onda de interés. El % de color de RMS, CMS, puede determinarse de conformidad con la ecuación: X2 -2 1/2 ;< <t- -T ) X \ C $= T en donde la escala XI a X2 es la escala de longitud de onda o anchura de banda de interés, T es la transmisividad a lo largo del eje de transmisión, y T es la transmisividad promedio a lo largo del eje de transmisión en la escala de longitud de onda de interés. Para aplicaciones en donde es deseable un polarizador de bajo color, el % de color de RMS debe ser menor de 10%, d? preferencia menos del 8%, más preferentemente menos del 3 5%, y de manera aún más preferente menos del 2 1% a un ángulo de cuando menos 30 grados desde la normal, de preferencia por lo menos 45 grados desde la normal, y de manera aún más preferente al menos 60 grados desde la normal De preferencia, ßl polarizador reflector combina el % de color de RMS deseado a lo largo del e e de transmisión para la aplicación particular con la cantidad deseada de refl?ctividad a lo largo del e e de extinción a través de la anchura de banda de interés. Por ejemplo, para polapzadores de banda angosta que tienen una anchura de banda d? aproximadamente 100 nm, la transmisión promedio a lo largo del eje d? extinción a incidencia normal es deseablemente menos del 50%, d? preferencia menos del 30%, más preferentemente menos del 10%, de manera aun más preferente menos del 3% Para polapzadores que tienen una anchura de banda en la escala visible (400-700 nm, o una anchura de banda de 300 nm) , la transmisión promedio a lo - li largo del e e de extinción a incidencia normal es deseablemente menos del 40%, más preferentemente menos del %, más preferentemente menos del 5% y de manera aún más preferible, menos del 3% Selección d? Materiales y Procesamiento Con las consideraciones de diseño descritas en la Solicitud de Patente de E U A arriba mencionada, No de Serie 08/402,041. uno de experiencia ordinaria apreciará fácilmente que puede utilizarse una amplia variedad d? materiales para formar películas reflexivas de múltiples capas o polapzadores de conformidad con la invención cuando se procesa bajo condiciones seleccionadas para proporcionar las relaciones deseadas de índice de refracción Las relaciones deseadas de índice d? refracción pueden lograrse en una variedad de formas, incluyendo estirado durante o después de la formación de película (v gr , en el caso de polímeros orgánicos), extruir (v gr , en el caso de materiales cristalinos líquidos) , o revestimiento Además, se prefiere que los dos materiales tengan propiedades geológicas similares (v gr , viscosidades de fusión) de modo que puedan coextruirse En general, las combinaciones apropiadas pueden lograrse seleccionando, como ?l primer material, un material cristalino o semicpstalino El segundo material, a su vez. puede ser cristalino, semicristalmo o amorfo El segundo material pued? tener una birrefrigencia opuesta a o igual a aquella del primer material O bien, el segundo material puede no tener b rrefpgencia Los ejemplos específicos de materiales apropiados incluyen naftalato de polietileno (PEN) e isómeros del mismo (v gr , 2,6-, 1.4-, 1,5-, 2 7-, y 2,3-PEN), ter?ftalatos de polialquileno (v gr , tereftalato de polietileno. tereftalato de polibutileno y tereftalato de pol?-1 , 4-c?clohexand?met?leno) . polumidas (v gr , ímidas poliacrilicas) , polieterimidas, poliestireno atáctico, policarbonatos, polimetacplatos (v gr , metacrilato de polusobutilo, polipropilmetacplato, poli?tilmetacrilato, y polimetilmetacrilato) , poliacplatos (v gr , polibutilacplato y polimetilacplato ) , poliestireno smdiotactico (sPS), poli-alfa-metilestireno sindiotáctico, polidicloroest reno smd otáctico. copolimeros y mezclas de cualquiera de estos polißstir?nos. derivados de celulosa (v gr etilcelulosa, acetato de celulosa, propionato de celulosa, acetato butirato de celulosa y nitrato de celulosa) polímeros de polialquileno (v gr , polietileno, polipropileno, polibutileno, polusobutileno y poli ) 4-met?l )penteno) , polímeros fluorados (v gr , resinas prefluoroalcoxi , politetraf luoretileno, copollmeros fluorados de etileno-propileno fluoruro de polivinilideno y policlorotri fluoretileno) , polímeros clorados (v gr . , cloruro de polivinilideno y cloruro d? polivmilo), polisulfonas. polietersulfonas, poliacplonitrilo, poliamidas, resinas de silicona, resmas epoxi , polivinilacetato, poliéter-amidas, resinas íonoméricas, elast?meros (v gr , polibutadieno, polusopreno, y neopreno), y poliuretanos También son apropiados copollmeros, v gr . copollmeros de PEN (v gr , copollmßros de 2,6-, 1,4-, 1,5-, 2,7-, y/o 2 , 3-naf taleno ácido dicarboxilico, o steres de los mismos, con (a) ácido tereftálico, o esteres del mismo, (b) ácido isoftálico o steres del mismo, (c) ácido itálico, o esteres del mismo, (d) alcanglicoles, (e) cicloalcanglicoles (v gr , ciclohexandimetanol ) . ) f= ácidos dicarboxllicos de alcano, y/o (g) ácidos dicarboxílicos de ciloalcano (v gr , ácido dicarboxilico de ciclohexano) ) . copollmeros de t?reftalatos de polialquil?no (v gr , copolim?ros de ácido tereftálico, o esteres de los mismos, con (a) ácido dicarboxllico de naftalaneo o esteres del mismo, (b) ácido isoftálico, o esteres del mismo, (c) ácido itálico, o steres del mismo, (d) alcanglicoles, (T) cicloalcanglicoles (v gr , ciclohexandimetanol ) , (f) ácidos dicarboxilicos de alcano, y/o (g) cidos dicarboxilicos de cicloalcano (v gr , ácido dicarboxllico de ciclohexano ) ) y copollmeros de estireno (V gr copolimeros de estireno-butadieno y copolím?ros de estireno-acrilonitrilo) , ácido 4 , 4 ' -bibenzoico y etilenglicol Además, cada capa individual puede incluir mezclas de dos o más de los polímeros o copolimeros arriba descritos (v gr , mezclas de sPS y poliestireno atáctico) Los coPEN descritos también pueden ser una mezcla de granulos en donde cuando menos un componente es un polímerobasado en ácido naftalendicarboxílico y otros componentes y otros poliésteres o policarbonatos. tales como un PET, un PEN o un coPEN Las combinaciones particularmente preferidas de capas en el caso de polapzadores incluyen PEN/coPEN, ter ftalato de polietileno (PET)/coPEN, PEN/sPS, PET/sPS. PEN/Eastar, y PET/Eastar, en donde "coPEN" se refiere a un copolimero o mezcla basada en ácido fatalendicarboxilico (como se describe arriba) y Eastar es tereftalato de policiclohendimetileno com?rcialment? disponible de Eastman Chemical Co Las combinaciones particularmente preferidas de capas en el caso de películas reflectoas incluyen PET/Ecdel PEN/Ecdel, PEN/sPS, PEN/THV, PEN/coPET, y PET/sPS. en donde "coPET" se refiere a un copolimero o mezcla basada en ácido tereftálico (como se describe en lo que antecede), Ecdel es un poliester termoplástico comercialmente disponible de Eastman Chemical Co y THV es un fluorpolímero comercialmente disponible de Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota. El número de capas en la película se selecciona para lograr las propiedades ópticas deseadas utilizando el numero mínimo de capas debido a razones de espesor de película, flexibilidad y economía. En el caso de polapzadores y películas reflectoras, el número de capas es de preferencia menor de 10,000, más pref?rent?ment? menor de 5,000. y aun más pr?f?rßntem?nte menos de 2.000. Como se discute en lo que antecede, la capacidad de lograr las relaciones deseadas entre los diversos índices de refracción (y de esta manera las propiedades ópticas de la película de múltiples capas) ST influencia por las condiciones de procesado usadas para preparar la película de múltiples capas. En el caso de polímeros orgánicos que pueden orientarse mediante estirado, las películas se preparan generalmente coßxtruyendo los polímeros individuales para formar una película de múltiples capas y luego orientando la película mediante estirado a una temperatura seleccionada, opcionalment? seguido por semí fraguado a una temperatura seleccionada. Alternativamente, los pasos de extrusión y orientación pueden realizarse simultáneamente. En el caso de polarizadores, la película se estira substancial ent? en una dirección (orientación uniaxial), mientras que en el caso d? películas reflectoras, la película se estira substancialmente en dos direcciones (orientación biaxial) La película puede dejarse relajar dimensionalment? en la dirección de estirado transversal desde la reducción natural en estirado transversal (igual a la raíz cuadrada de la relación de estirado), puede sencillamente restringirse para limitar cualquier cambio substancial en dimensión de estirado transversal, o puede estirarse activamente en la dimensión de estirado transversal La película puede estirarse en la dirección de maquina, como con un orientador de longitud, o en anchura usando un tensor La temperatura de preestirado, temperatura de estirado, régimen de estirado, relación de estirado temperatura de fraguado térmico, tiempo de fraguado térmico, relajación de fraguado térmico y relajación de estirado transversal se seleccionan para proporcionar una película d? múltiples capas que tiene la relación deseada de índice de refracción Estas variables son interdependientes, d? esta manera, por ejemplo, un régimen de estirado relativamente ba o podría usarse si se acopla, por ejemplo, con una temperatura de estirado relativamente ba a Será evidente a uno con experiencia ordinaria en ?l ramo cómo seleccionar la combinación apropiada de estas variables para lograr la película de múltiples capas deseada En general sin embargo una relación de estirado en la escala de 1 2 a 1 10 (más preferentemente 1 3 a 1 7) en la dirección d? estirado y de 1:05 a 1.10 (más preferentemente de 1:05 a 1:7) ortogonal a la dirección de estirado se prefiere. Las películas de múltiples capas apropiadas también pueden prepararse usando técnicas tales como revestimiento por hilado (v.gr., como se describe en Boese y col., J. Poly . Sci.: Parte B, 30:1321 (1992) para poliimidas birrefrigentes y deposición al vacío (v.gr., como se describe por Zang y col., Appl. Phys. Letters, 59:823 (1991) para compuestos orgánicos cristalinos; la última técnica es particularmente útil para ciertas combinaciones de compuestos orgánicos cristalinos y materiales inorgánicos . ST describirán ahora en los siguientes ejemplos películas reflectoras de múltiples capas y polarizadores ej?mplarios .

EJEMPLO 1 (PEN:THV 500, 449, Espejo) Se hizo una película coextruída que contiene 449 capas extruyendo la trama fundida en una operación y orientando posteriormente la película en un aparato de estirado de película de laboratorio. Se entregó un naftaleno de polietileno (PEN) con una Viscosidad Intrínseca de 0.53 dl/g (60% en peso de fenol/40% en diclorobenceno) mediante un extrusor a un régimen de 25.40 kilogramos por hora y THV 500 (un fluorpolí ero disponible de Minnesota Mining and Manufacturing Company) mediante otro extrusor a un régimen d? 4.99 kilogramos por hora. El PEN estuvo sobre las capas de piel y 50% del PEN estuvo presente en las dos capas de piel. El método de bloque de alimentación se usó para generar 57 capas que ST hizo pasar a través d? tres multiplicadores produciendo un extruído de 449 capas. La trama fundida fue de 20 micrones de grueso y 30.48 centímetros de ancho. La trama se orientó biaxialmente posteriormente usando una película de estiramiento de laboratorio que usa un pantógrafo para sujetar una sección cuadrada de película y estirar simultáneamente en ambas direcciones a un régimen uniforme. Una trama de 7,46 cms . cuadrados se cargó en el estirador a aproximadamente 100aC y se calentó a 140aC en 60 segundos. El estirado luego comenzó a 10%/seg (basado en dimensiones originales) hasta que la muestra se estiró a aproximadamente 3.5 x 3.5. Inmediatamente después de estirar la muestra se enfrió soplando aire a temperatura ambiente a la misma La Figura 3 muestra la transmisión de esta película de múltiples capas. La curva (a) muestra la respuesta a incidencia normal, mientras que la curva (b) muestra la respuesta a 60 grados.

EJEMPLO 2 (PRN:PMMA, 601, Espejo) Una película coextruída que contiene 601 capas se hizo en una línea de elaboración de película plana secußncial a través de un proceso de coextrusión. Se entregó Naftalato de Polietileno (PEN) con una Viscosidad Intrínseca de 0.57 dl/g (60% en peso de fenol/40% en peso de diclorobenceno) mediante el extrusor A a un régimen de 51.71 kilogramos por hora con 29.03 kilogramos por hora yendo al bloque de alimentación y el resto yendo a las capas de piel descritas más adelante. Se entregó PMMA (CP-82 de ICI of Americas) mediante el extrusor B a un régimen de 27.67 kilogramos por hora yendo al todo con el mismo al bloque de alimentación. El método de bloque de alimentación se usó para generar 151 capas usando el bloque de alimentación tal como aquellos descritos en la Patente de E.U.A. 3,801,429, después de que se coextruyeron dos capas de piel simétricas de bloque de alimentación usando el extrusor C midiendo aproximadamente 13.61 kilogramos por hora del mismo tipo de PEN entregado por el extrusor A. Este extruído paso a través de dos multiplicadores produciendo un extruído de 601 capas. La Patente de Estados Unidos 3,565,985 describe multiplicadores de coextrusión similares. El extruldo pasó a través de otra película que coextruyó capas de piel a un régimen total de 22.68 kilogramos por hora de PEN desde el extrusor A. La trama se orientó en longitud a una relación de estirado de aproximadamente 3,2 con la temperatura de trama a aproximadamente 138QC. La película se recalentó subsecuentemente a alrededor de 154QC en aproximadamente 38 segundos y se estiró en la dirección transversal a una relación de estirado de aproximadamente 4.5 a un régimen de alrededor de 11% por segundo. La película luego se fraguó térmicamente a 227aC sin relajación permitida. La película terminada tuvo un espesor de alrededor de 3 micrones. Como se ve en la Figura 4. curva (a), la anchura de banda a incidencia normal es aproximadamente 350 nm con un promedio en extinción en banda mayor de 99%. A un ángulo d? incidencia de 50a desde la normal ambas s- y p-polarizadas (curva (b)) de luz mostraron extinciones similares, y las bandas se desplazaron a longitudes de onda más cortas como se esperaba. El borde de banda rojo para luz s-polarizada no se desplaza a la azul tanto como la luz p-polarizada debido a la anchura de banda mayor esperada para la luz s-poralizada .

EJEMPLO 3 (PEN:PCTG. 449, Polarizador) Se hizo una película coextruída que contiene 481 capas, extruyendo la trama fundida en una operación y orientando posteriormente la película en un aparato de estirado de película de laboratorio. S? usó ?l método d? bloque de alimentación con un bloque de alimentación de 61 capas y tres multiplicadores (2x). Se añadieron capas de grueso de piel entre el multiplicador final y el troquel.

S? entregó naftalato de polietileno (PEN) con una viscosidad intrínseca al bloque de alimentación mediante un extrusor a un régimen de 11.34 kilogramos por hora. PEN estuvo en las capas de piel . Otra corriente de PEN del extrusor anterior se añadió como capas de piel a un régimen de 11,34 kilogramos por hora. La trama fundida fue de 0,18 milímetros de grueso y 30.48 centímetros de ancho, La trama se orientó en capa uniaxialmente usando una película de estirado de laboratorio que utiliza un pantógrafo para sujetar una sección de película y estirarla en una dirección a un régimen uniforme mientras que se deja relajar libremente en la otra dirección. La muestra de trama cargada fue de aproximadamente 5.40 cm de ancho (la dirección no restringida) y 7.45 c l de largo entre los sujetadores del pantógrafo. La trama se cargó en un estirador a aproximadamente 100aC y se calentó a 135aC durante 45 segundos. El estirado luego se comenzó a 20%/segundo (basado en las dimensiones originales) hasta que la muestra se estiró a aproximadamente 6:1 (basada en las medidas de sujetador a sujetador). Inmediatamente después d? estirar, la muestra se enfrió soplando aire a temperatura ambiente a la misma. En el centro, se encontró que la muestra se relajó en un factor de 2.0. La Figura 5 muestra la transmisión de esta película de múltiples capas en donde la curva a muestra la transmisión de luz polarizada en la dirección no sstirada a incidencia normal, la curva b muestra la transmisión de luz p-polarizada, polarizada en la dirección no estirada a 60a de incidencia, y la curva c muestra la transmisión de luz polarizada en la dirección de estirado a incidencia normal.

EJEMPLO 4 (PEN: CoPEN, 601, Polarizador) Se hizo una película coextruída que contiene 601 capas en una línea de elaboración de película plana secuencial a través de un proceso de coextrusión. Se entregó un naftalato de polietileno (PEN) con una viscosidad intrínseca de 0.54 dl/g (60% en peso de Fenol más 40% en peso de diclorobenceno) mediante un extrusor a un régimen de 34.02 kilogramos por hora y se entregó coPEN mediante otro extrusor a 29.48 kilogramos por hora. El coPEN fue un copollmero de 70% molar de éster de 2,6 naftalen dicarboxilato de metilo, 15% de isoftalato de dimetilo y 15% de tereftalato de dimetilo con etilenglicol . El método de bloque de alimentación se usó para generar 151 capas. El bloque de alimentación se diseñó para producir una distribución gradiente de capas con una relación de espesor de las capas ópticas de 1.22 para el PEN y 1.22 para el coPEN. Las capas de piel de PEN se coextruyeron en el exterior de la pila óptica con un espesor total del 8% de las capas coextruídas. La pila óptica se multiplicó mediante dos multiplicadores secuenciales . La relación de multiplicación nominal de los multiplicadores fue de 1.2 y 1.27 respectivamente. La película de precalentó subsecuentemente a 154ßC en aproximadamente 40 segundos y se estiró en la dirección transversal a una relación de estirado de alrededor de 5.0 a un régimen de 6% por segundo. El espesor de película terminada fue de aproximadamente 2 micrones. La Figura 6 muestra la transmisión para esta película de múltiples capas. La curva a muestra la transmisión de luz polarizada en la dirección de no estirado a incidencia normal, la curva b muestra la transmisión de luz p-polarizada a 60fl de incidencia, y la curva c muestra la transmisión de luz polarizada en la dirección de estirado a incidencia normal. Nótese la transmisión muy elevada de luz p-polarizada tanto a incidencia normal como de 60a (80-100%). Asimismo, nótese la extinción muy elevada de luz polarizada en la dirección estirada en la escala visible (400-700 nm) mostrada por la curva c. La extinción es casi 100% entre 500 y 650 nm.

EJEMPLO 5 (PEN:sPS, 481, Polarizador) Se hizo una película de múltiples capas de 481 capas a partir de naftalato de polietileno (PEN) con una viscosidad intrínseca de 0.56 dl/g medida en 60% en peso de fenol y 40% en peso de diclorobenceno adquirido de Eastman Chemicals y un homoplimero de poliestireno sindiotáctico (sPS) (peso molecular promedio en peso = 200,000 Daltones, mu?streada de Dow Corporation) . El PEN se usó en las capas externas y se extruyó a 11.79 kilogramos por hora y el sPS a 10,43 kilogramos por hora. El bloque de alimentación usado produjo 61 capas de cada una de 61 siendo aproximadamente el mismo espesor. Después del bloque de alimentación se usaron tres multiplicadores (2x). Se añadieron capas de piel de igual espesor que contienen el mismo PEN alimentado al bloque de alimentación después del multiplicador final a un régimen total de 9.98 kilogramos por hora. La trama se extruyó a través de un troquel de 30.48 centímetros de ancho o aproximadamente 0,276 mm. La temperatura de extrusión fue de 290aC. Esta trama se almacenó a condiciones ambientales durante nueve días y luego se orientó uniaxial ente en un tensor. La película se precalentó a aproximadamente 160aC en alrededor de 25 segundos y se estiró en la dirección transversal a una relación de estirado de aproximadamente 6.1 a un régimen de alrededor del 28% por segundo. No se permitió relajación en la dirección estirada. El espesor de película terminada fue de aproximadamente 0.046 mm. La Figura 7A muestra el funcionamiento óptico de este polarizador reflector de PEN:sPS que contiene 481 capas . La curva a muestra la transmisión de luz polarizada en la dirección no estirada a incidencia normal, la curva b muestra la transmisión de luz p-polarizada a incidencia de 60a, y la curva c muestra la transmisión de luz polarizada en la dirección de estirado a incidencia normal. Nótese la transmisión muy elevada de luz p-polarizada a ambas, incidencia normal y de 60a- La transmisión promedio para la curva a sobre 400-700 nm es 86.2%, la transmisión promedio para la curva b a través de 400-700 nm es 79.7%. Nótese asimismo la extinción muy elevada de luz polarizada en la dirección estirada en la escala visible (400-700 nm) mostrada en la curva c. La película tiene una transmisión promedio de 1.6% para la curva c entre 400 y 700 nm. El % de color de RMS para la curva a es 3.2%, mientras que el % de color de RMS para la curva b es 18.2%.

EJEMPLO 6 (PEN-.coPEN, 603, Polarizador) Se hizo un polarizador reflector que comprende 603 capas en una línea de elaboración de película plana secuencial a través de un proceso de coextrusión. Se entregó un naftalato polietileno (PEN) con una viscosidad intrínseca de 0.47 dl/g (en 60% en peso de fenol más 40% en peso de diclorobenceno) mediante un extrusor a un régimen de 38 kilogramos por hora y el coPEN se entregó mediante otro ?xtrusor a 34 kilogramos por hora. El coPEN fue un copolimero de 70% molar, de éster metílico de dicarboxilato de 2,6 naftaleno, 15% molar de terftalato de dimetilo, y 15% molar de isoftalato de dimetileno con etilenglicol . Se usó el método de bloque de alimentación para generar 151 capas. El bloque de alimentación se diseñó para producir una pila de películas que tienen un gradiente de espesor de parte superior a inferior, con una relación de espesor de 1.22 desde las capas más delgadas a las capas más gruesas. Esta pila óptica se multiplicó mediante dos multiplicadores secuenciales. La relación de multiplicación nominal de los multiplicadores fue de 1,2 y 1.4, respectivamente, Entre el multiplicador final y el troquel, se añadieron capas de piel compuestas del mismo coPEN arriba descrito, entregadas por un tercer extrusor a un régimen total de 48 kilogramos por hora. La película se precalentó subsecuentemente a 150.7aC en aproximadamente 30 segundos y se estiró en la dirección transversal a una relación de estirado de aproximadamente 6 a un régimen inicial de alrededor de 20% por segundo, El espesor de película terminada fue de aproximadamente 0,089 mm. La Figura 7B muestra el funcionamiento óptico del polarizador del Ejemplo 6. La curva a muestra la transmisión de luz polarizada ?n la dirección de no estirado a incidencia normal, la curva b muestra la transmisión de luz p-polarizada en la dirección no estirada a un ángulo de 50a d? incidencia (desde el normal), y la curva c muestra la transmisión de luz polarizada en la dirección de estirado a incidencia normal. Nótese la transmisión de luz muy elevada de luz polarizada en la dirección no estirada. La transmisión promedio para la curva a a través de 400-700 nm es 87%. Asimismo, nótese la reflectancia muy elevada de luz polarizada en la dirección estirada en la escala visible (400-700 nm) mostrada por la curva c. La película tiene una transmisión promedio de 2.5% para la curva c entre 400 y 700 nm. El % de color de RMS para la curva b es 5%.

II. Lámparas Electroluminiscentes Utilizando Películas Ópticas de Múltiples Capas Las lámparas electroluminiscentes de conformidad con las presente invención incorporan una o más películas ópticas de múltiples capas de conformidad con la presente invención para polarizar y/o reflejar luz. Haciendo ahora referencia a la Figura 8, que ilustra esquemáticamente una modalidad ilustrativa de una lámpara 110 electrolurainiscente de conformidad con la presente invención en sección transversal, la película 112 óptica de múltiples capas se utiliza como la superficie "frontal" de la lámpara, es decir, la superficie desde la que sale la luz de la lámpara 110. Como con cualquier lámpara electroluminiscente, la lámpara 110 incluye una capa 116 de material de fósforo electroluminiscente que, en presencia de un campo eléctrico alterno, queda excitada y emite fotones con la mayoría de la energía radiada cayendo dentro del espectro de luz visible. El material 116 electroluminiscente puede comprender un sulfuro de zinc activado con metal o cualquier otro material que exhiba el comportamiento electroluminiscente en presencia de campos eléctricos. Para proporcionar el campo eléctrico necesario a través del material 116 electroluminiscente, dos capas 114 y 118 conductoras están colocadas en cualquier lado del material 116 electroluminiscente . Una capa 115 de material dieléctrico está colocada entre la primera capa 114 conductora y el material 116 electroluminiscente para aislar el material electroluminiscente del conductor 114. Asimismo, otra capa de material 117 dieléctrico está colocada en el lado opuesto del material 116 electroluminiscente para aislarlo de la segunda capa 118 conductora . Ambas de la capa 114 conductora y la capa 115 dieléctrica de preferencia transmiten un porcentaje de luz incidente para llevar al máximo el funcionamiento de la lampara 110 ßlectrolu iniscente. Un material útil para la capa 114 conductora es oxido de estaño de indio (ITO). aún cuando podría utilizarse cualquier material conductor transmisor de luz para el conductor 114. En la modalidad ilustrativa de lampara electroluministente 110, la capa de ITO está revestida sobre la película 112 óptica de múltiples capas utilizando métodos conocidos para depositar capas delgadas sobre películas de polímero, La capa dieléctrica podría ser cualquier material con una constante dieléctrica suficientemente elevada para actuar como un aislante entre la capa 114 conductora y el material electroluminiscente . En una modalidad ilustrativa de lámpara 110 electroluministente, ambas capas 115 y 117 comprenden adhesivo VHB (No. F9460PC), fabricado por Minnesota Mining and Manufacturing Companuy, St . Paul, Minnesota. La capa 115 adhesiva se laminó a la capa 114 conductora sobre la película 112 óptica de múltiples capas y la capa 117 adhesiva se laminó a un respaldo de hoja delgada de aluminio que sirve como el segundo conductor 118. Sin embargo, quedará entendido que pueden utilizarse muchos otros métodos para proporcionar las capas 115 y 117 adhesivas . Después de que la capa 117 adhesiva estuvo en su lugar sobre la capa 118 conductora, la capa 117 adhesiva expuesta se revistió con una cantidad excesiva de material 116 electroluminiscente, parte del cual se adhirió a la capa 117 adhesiva. El material de fósforo exacto utilizado en el ejemplo ilustrativo mostrado en la Figura 8 fue un fósforo de sulfuro d? zinc adulterado con cobre vendido bajo la designación "723" por General Electric Sylvania. Aquellos experimentados en el ramo de lámparas electroluminiscentes, sin embargo, entenderán que pueden utilizarse muchos otros materiales ?lectroluminiscentes T? lugar del material específico arriba mencionado. La capa 118 conductora de aluminio realiza dos funciones en la lámpara 110 electroluminiscente . Primero, sirve como el segundo conductor necesario para proporcionar un campo eléctrico a través del material 116 el?ctroluminiscente. Segundo, sirve como el reflector posterior para la lámpara 110 ßlectrolu iniscente reflejando la luz incidente sobre el mismo, para redirigir de manera ideal la luz a través de la capa 112 de película óptica de múltiples capas y a un observador. Adicionalmente, las capas 115 y 117 adhesivas también realizan dos funciones en la lampara 110 electroluminiscente . Primero, como se indica arriba, aislan el material 116 ?lectroluminiscente de ambas capas 114 y 118 conductoras para proporcionar el funcionamiento apropiado de la lámpara 110 electroluminiscente . Segundo, sirven para ligar estructuralmente las diversas capas juntas para formar una lámpara 110 electroluminiscente relativamente económica que no requiere de un aglutinante u otro material para retener el material elßctroluminiscente y funcionar como un dieléctrico . En la modalidad ilustrativa de lámpara 110 electrolu iniscente, la capa 112 de película óptica de múltiples capas opera como un polarizador reflector, transmitiendo una mayoría de luz emitida desde el material 116 electroluminiscente de una orientación de polarización mientras que refleja una mayoría de la luz que tiene una segunda orientación de polarización. Como resultado, la luz emitida desde la lámpara 110 electroluminiscente es substancial ente de una orientación de polarización. Un beneficio importante de utilizar la película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención para la capa 112 es su capacidad de reflejar la luz incidente a ángulos fuera de la normal. Esta característica típicamente no se encuentra en las películas poliméricas reflectoras conocidas. otra ventaja de utilizar la película óptica de múltiples capas para la capa 112 es que no absorbe una cantidad significativa de luz que es de la orientación de polarización equivocada, como los polarizadores de absorción. Más bien, la luz de la polarización equivocada se refleja desde la capa 112 de película óptica de múltiples capas nuevamente hacia la lámpara 110 electroluminiscente . Después de la retrorreflexión hacia la lámpara 110, la polarización de la luz puede hacerse aleatoria mediante las partículas electroluminiscentes u otros materiales dentro de la lámpara de manera que si se refleja nuevamente hacia la capa 112 de película óptica de múltiples capas, puede tener la polarización apropiada para permitir su transmisión a través de la capa 112 de película óptica de múltiples capas. Una construcción alternativa de otra lámpara 210 lectroluminiscente ilustrativa se muestra en la Figura 9 que ilustra esquemáticamente otra modalidad ilustrativa de lámpara 210 electrolu iniscente de conformidad con la presente invención en sección transversal. Similar a la lámpara 110 electroluminiscente, la película 212 óptica de múltiples capas, que opera como un polarizador reflector, se usa como la superficie "frontal" de la lámpara, es decir, la superficie desde la que sale luz de la lámpara 210. En la lámpara 210 electroluminiscente, la capa 216 de material electroluminiscente comprende un material de fósforo disperso en un aglutinante epoxi . El epoxi sirve dos propósitos - primero, aisla el material de fósforo de las capas 114 y 118 conductoras frontal y posterior, respectivamente. Segundo, liga el conjunto junto cuando se fabrica de conformidad con el siguiente proceso, aún cuando quedará entendido que pueden utilizarse alternativamente muchos otros métodos para ligar las capas juntas. En un proceso que podría utilizarse para llevar a la construcción de lámpara 210 electroluminiscente ilustrada en la Figura 9, el fósforo electroluminiscente se mezcla en una suspensión de material de fósforo "723" (arriba descrito) junto con un epoxi, v.gr., Devcon 5 Minute Epoxi (No. 14250), El material de fósforo y epoxi se mezclaron a una relación de 1 : 1 , en peso. La suspensión de fósforo/epoxia electroluminiscente se revistió sobre una hoja delgada de aluminio que serviría como la capa 218 conductora. antes de curar el epoxi, la hoja delgada de aluminio revestida con suspensión se laminó a un segundo compuesto que incluye una capa 214 conductora colocada sobre la película 212 óptica de múltiples capas, después de lo cual el epoxi se curó, resultando en la construcción mostrada en la Figura 9. Debido a que la lámpara 210 electrolumíniscente utiliza película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención para la capa 212, puede aprovechar los muchos beneficios de la película óptica de múltiples capas que se discuten anteriormente con respecto a la lámpara 110. Asimismo, cualquier construcción de lámpara electroluminiscent? puede aprovechar las propiedades benéficas de la película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención utilizando la película óptica de múltiples capas en una capa que funciona como un polarizador reflector. Esto se aplicaría ya se que la lámpara electroluminiscente se construyera utilizando epoxis u otras resinas para aglutinar los materiales electroluminiscent?s, adhesivos con polvos electroluminiscentes ligados a sus superficies, o si se construyeran lámparas electroluminiscentes de película delgada sobre un substrato que comprende la película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención, Estas diversas técnicas para fabricar lámparas ?l?ctroluminiscentes serán conocidas a aquellos experimentados en el ramo. Otra modalidad ilustrativa de una lámpara 310 el?ctroluminiscent? se ilustra esquemáticamente en sección transversal en la figura 10. En esta modalidad, la lámpara 310 el?ctroluminiscent? emplea la película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención en dos ubicaciones. La capa 312 frontal de preferencia comprende un polarizador reflector de película óptica de múltiples capas (como se describe arriba con respecto a las lámparas 110 y 210 electroluminiscentes) y una película óptica de múltiples capas totalmente reflectora de conformidad con la presente invención también se utiliza como un reflector 320 posterior para reflejar la luz hacia la superficie frontal de la lámpara 110 electroluminiscente , La lámpara 310 electroluminiscente incluye una capa 316 de material de fósforo ßlectroluminiscente que puede ligarse a un adhesivo dieléctrico, ligarse con una resina epoxi u otro aglutinante dieléctrico, o depositarse en una construcción de película delgada. No se muestran capas dieléctricas separadas en cada lado de la capa 316, aún cuando quedará entendido que en algunas construcciones, pueden requerirse capas dieléctricas separadas para aislar el material electroluminiscente de los conductores. Para proporcionar el campo eléctrico necesario a través del material 316 electroluminiscßnte, se colocan dos capas 314 y 318 conductoras en cualquier lado del material 316 electrolu iniscente. La capa 318 conductora posterior d? preferencia es un material eléctricamente conductor que no absorbe una cantidad significativa de luz para permitir que la capa 320 reflectora posterior refleja tanta luz como S?a posible fuera de la lampara 310 electroluminiscente . Un material apropiado para la capa 318 conductora sería el material ITO típicamente utilizado para la capa 314 conductora frontal en muchas lámparas electroluminiscentes. Además de la capa 318 conductora, se prefiere que todos los materiales colocados entre la película 312 óptica d? múltiples capas de copolarización reflectora y la película 320 óptica de múltiples capas puramente reflectora absorban una cantidad mínima de luz incidente para mejorar la eficiencia de la lámpara 310 electroluminiscente . Como con las lámparas 110 y 210 electroluminiscentes arriba descritas, la capa 312 de película óptica de múltiples capas opera como un polarizador reflector, transmitiendo una mayoría de la luz emitida desde el material 316 electroluminiscente de una orientación de polarización mientras que refleja una mayoría de la luz que tiene una segunda orientación de polarización. Como resultado, la luz emitida desde la lámpara 310 electroluminiscente es substancialmente de una orientación de polarización. Además de las ventajas de utilizar la película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención como una capa 312 de polarización reflectora, una ventaja adicional importante de utilizar la película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención para ambas, la capa 312 frontal y el reflector 320 posterior se ilustra gráficamente en la Figura 11. Las superficies reflectoras conocidas, tales como aluminio, tienen una reflectancia de cuando mucho, aproximadamente 96% de luz incidente. Utilizando la película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención para la capa 312 frontal resultará en el reciclaje de la luz que tiene la polarización equivocada. Utilizando un reflector posterior convencional con un polarizador reflector d? película óptica de múltiples capas podría resultar en perdidas de absorción inaceptables debidas al número incrementado de reflexiones de un solo rayo de luz podría experimentar antes de salir de una lámpara electroluminiscent? . Como se muestra en la figura 11, la intensidad de luz que se ha reflejado disminuye significativamente después de numero relativamente bajo de reflexiones cuando la superficie que refleja la luz absorbe solamente alrededor del 6% de la luz. En contraste, la luz reflejada de la película óptica de múltiples capas de conformidad con la presente invención (que tiene una reflectividad de aproximadamente 99.4%) muestra una disminución mucho menor en intensidad para el mismo numero de reflexiones. Utilizando una película óptica de múltiples capas para el reflector posterior en la lámpara 320 ?lectroluminiscent? en combinación con una capa 312 de película óptica de múltiples capas de polarización reflectora, la cantidad de pérdidas de absorción puede reducirse significativamente, mejorando de esta manera la eficiencia de la lámpara 320 electroluminiscente . D?bido a que la mayoría de la luz incidente sobre los reflectores de película óptica de múltiples capas tales como el 320 que se pierde escapa a través de transmisión, puede ser ventajoso proporcionar las superficies posteriores d?l reflector 320 de película óptica de múltiples capas, TS decir, la superficie orientada en alejamiento del material 316 ?lectroluminiscent?, con un metal delgado u otro revestimiento reflector para reflejar la luz que de otra manera ST perdería a transmisión, mejorando de esta manera la reflectividad de la película óptica de múltiples capas. Desde luego, quedará entendido que el revestimiento metálico u otro reflector puede adolecer de algunas pérdidas de absorción, pero la fracción de luz transmitida a través de la película típicamente será menor que 5% (más preferentemente menos del 1%) de la luz total incidente sobre la película. El revestimiento metálico u otro reflector también puede ser útil para reducir la iridiscencia visible si ocurre fuga de bandas estrechas de longitudes de onda T? la película óptica de múltiples capas. También debe quedar entendido que la capa 312 frontal en la lámpara 320 ?lectroluminiscente podría proporcionarse de un material distinto a la película óptica d? múltiples capas, particularmente si la luz polarizada no ST requiere. En cualquier lámpara electroluminiscente construida utilizando una película óptica de múltiples capas como un reflector 320 posterior, pueden esperarse ganancias de eficiencia d?bido a la absorción baja/reflectancia elevada de la película. Debe también quedar entendido que podrían combinarse muchas otras películas y materiales para incrementar adicionalment? el funcionamiento de lámparas electroluminiscent?s de conformidad con la presente invención. Un ejemplo es el uso de una película reflectora parcialmente estructurada sola (en donde la luz polarizada no se requiere) o en combinación con una capa frontal de película óptica de múltiples capas de polarización reflectora. Una película reflectora microrreplicada, estructurada parcialmente se vende bajo el nombre comercial SCOTCH OPTICAL LIGHTING FILM por Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota. Las películas reflectoras parcialmente estructuradas tienen típicamente excelente reflectividad a través de ciertas escalas de ángulos pero transmisión elevada a través de otros. Las películas reflectoras microrreplicadas, parcialmente estructuradas se describen en LUMINANCE CONTROL FILM, No. d? Serie 08/312,720, presentada el 27 de septiembre de 1994. Otras películas estructuradas que funcionan como reflectoras parciales se denominan típicamente como "transílectores" . En general, las películas reflectoras parcialmente estructuradas transmiten luz que se acerca en una escala relativamente estrecha de ángulos mientras que reflejan el resto de la luz que se acerca desde fuera de la escala estrecha de ángulos. además, la luz transmitida luego se refracta a través de la película y sale desde el lado opuesto dentro de una escala de ángulos conocida. Como resultado, las películas estructuradas transmiten luz y mejoran el brillo en dispositivos ópticos reciclando la luz que de otra manera saldría de un dispositivo óptico fuera de la escala de ángulos conocida que probablemente no se dirigiría a un observador. Aún cuando el reciclaje d? luz de esta manera generalmente se desea, puede ser una desventaja cuando se combina con reflectores convencionales debido a que una porción de la luz que se refleja nuevamente-hacia la lámpara electroluminiscente se absorbe por aquellos reflectores convencionales. Las lámparas electroluminiscentes d? conformidad con la presente invención, sin embargo, no adolecen de esa desventaja cuando los reflectores posteriores están comprendidos de una película óptica de múltiples capas que no absorbe una cantidad significativa de luz incidente sobre ellos. Entre otras, otra variación de una lámpara el?ctroluminiscent? de conformidad con la presente invención para proporcionar luz polarizada podría comprender una lámpara el?ctroluminiscent? de dos lados en la que la luz se emít? T? generalmente dos direcciones opuestas desde una sola capa de material electroluminiscente , Una vista en sección transversal esquemática simplificada de dicha lámpara se proporciona en la Figura 12, que incluye una sola capa 416 d? material electroluminiscente. rodeada en ambos lados por capas 414 y 418 conductoras. No se muestran capas dieléctricas separadas en cada lado de la capa 416, aún cuando quedará entendido que en algunas construcciones pueden requerirse capas dieléctricas separadas para aislar el material electroluminiscente de los conductores. Las capas externas 412 y 422 de preferencia comprenden película óptica de múltiples capas de polarización reflectora de conformidad con la presente invención. Como resultado, la luz emitida desde el material 416 el?ctroluminiscent? puede salir fuera de la lámpara 410 a través de cualquiera de la capa 412 o capa 422, siempre y cuando tenga la orientación de polarización apropiada. Las variaciones en las construcción de una lámpara 410 el?ctroluminiscente de dos lados podrían incluir alinear las capas 412 y 422 de película óptica de múltiples capas d? modo que los planos de polarización se crucen a ángulos d? 90a para impedir que la luz recorra completamente a través de la lámpara, proporcionando de esta manera una lámpara que es opaca. Una ventaja adicional de esa construcción es que un porcentaje grande de la luz emitida desde la capa 416 el?ctroluminiscent? puede experimentar ninguna reflexión antes de salir de la lámpara 410, mejorando de esta manera la eficiencia de la lámpara. Alternativamente, los planos de polarización de las dos capas de película óptica de múltiples capas podrían alinearse o cruzarse a cualquier ángulo deseado para lograr un grado deseado de opacidad ?n la lámpara 410. Una lámpara electroluminiscente de conformidad con la presente invención que emplea una capa de película óptica de capas múltiples de polarización reflectora es particularmente útil en conjunción con una exhibición de cristal líquido (LCD) que se basa en luz polarizada para exhibir información a un observador. Un ejemplo ilustrativo de dicha combinación se ilustra esquemáticamente en la figura 13, que incluye una lámpara 510 el?ctroluminiscent? de conformidad con la presente invención (que uitliza una capa de película óptica de múltiples capas de polarización reflectora para permitir que solamente luz polarizada escape de la lámpara) . Una LCD 530 ?stá colocada cerca d?l lado 512 de emisión de luz de la lámpara 510 y un observador 540 está colocado en el lado opuesto de la LCD 530 en donde la información exhibida en la LCD 530 puede verse. Aún cuando esta aplicación particular d? una lámpara electrolu miscent? ilustrativa de conformidad con la presente invención se describe en la presente, quedará entendido que las lámparas ?lectroluminisc?ntes de conformidad con la presente invención podrían utilizarse en cualquier otra aplicación en donde sea útil una lámpara electroluminiscente . Aún cuando la presente invención se ha describen - SO - lo que antecede con respecto a ejemplos ilustrativos, pueden hacerse modificaciones de esos ejemplos sin abandonar el alcance de la invención como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1 - Una lámpara electrolummiscente caracterizada porque comprende a) una capa transmisora de luz que comprende una película óptica d? múltiples capas en donde la película óptica de múltiples capas refleja cuando menos aproximadamente 80% de luz normalmente incidente visible que tiene una primera orientación d? polarización que TS incidente en la película óptica de múltiples capas a un ángulo de 60 grados desde la normal, y además en donde la película óptica de múltiples capas transmite cuando menos aproximadamente 50% de luz normalmente incidente visible qu? tiene una segunda orientación de polarización, en donde la segunda orientación de polarización es substancialmente ortogonal a la primera orientación de polarización, b) una primera capa conductora transmisora de luz visible que tiene primera y segunda superficies, la primera superficie de la primera capa conductora cercana a una primera superficie de la película óptica de múltiples capas c) una capa emisora d? luz visibl? que comprende material electroluminiscente, la capa emisora de luz teniendo primera y segunda superficies la primera superficie de la capa emisora de luz cercana a la segunda superficie de la primera capa conductora, y d) una segunda capa conductora que tiene primera y segunda superficies, la primera superficie de la segunda capa conductora cercana a la segunda superficie de la capa emisora de luz 2 - Una lámpara d? conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la película óptica de múltiples capas refleja cuando menos aproximadamente 90% de luz normalmente incidente visible que tiene la primera orientación de polarización 3 - Una lámpara de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la película óptica de múltiples capas refleja cuando menos aproximadamente 95% d? luz normalmente incidente visible que tiene la primera orientación de polarización 4 - Una lámpara de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la película óptica de múltiples capas refleja cuando menos aproximadamente 98% de luz normalmente incidente visible que tiene la primera orientación de polarización 5 - Una lámpara de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la película óptica de múltiples capas refleja cuando menos aproximadamente el 99% de la luz normalmente incidente visible que tiene la primera orientación de polarización 6 - Una lámpara electrolummiscente d? conformidad con la reivindicación 1 caracterizada porque comprende además un reflector posterior que tiene primera y segunda superficies, la primera superficie del reflector posterior cercana a la segunda superficie de la segunda capa conductora, en donde el reflector posterior comprende una película óptica de múltiples capas que r?fl?ja cuando menos aproximadamente 80% de toda la luz normalmente incidente visible y por lo menos alrededor de 80% de la luz visible incidente sobre el reflector posterior a un ángulo de 60 grados desde la normal. 7 - Una lámpara elßctroluminiscente de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el reflector posterior refleja cuando menos aproximadamente 90 de toda la luz normalmente incidente visible 8 - Una lámpara electrolu iniscente de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el reflector posterior refleja cuando menos aproximadamente 95% de toda la luz normalmente incidente visible 9 - Una lámpara electrolummiscente de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el reflector posterior refleja cuando menos aproximadamente 98% de toda la luz normalmente incidente visible 10 - Una lámpara electroluminiscente de conformidad con la reivindicación 6. caracterizada porque el reflector posterior refleja cuando menos aproximadamente 99% de toda la luz normalmente incidente visible 11.- Una lámpara ?lectroluminiscent? d? conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el reflector posterior refleja cuando menos aproximadamente 90% de toda la luz visible incidente a un ángulo de 60 grados desde la normal . 12.- Una lámpara electroluminiscßnte de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el reflector posterior refleja cuando menos aproximadamente 9% de toda la luz visible incidente a un ángulo de 60 grados desde la normal. 13.- Una lámpara elßctroluminiscente de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el reflector posterior refleja cuando menos aproximadamente 98% de toda la luz visible incidente a un ángulo de 60 grados desde la normal 14.- Una lámpara electroluminiscente de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque el reflector posterior refleja cuando menos aproximadamente 99% de toda la luz visible incidente a un ángulo de 60 grados desde la normal. 15 - Una lámpara el?ctroluminiscent? caracterizada porque comprende a) una capa transmisora de luz visible que comprende una película óptica de múltiples capas en donde la película óptica de múltiples capas refleja cuando menos aproximadamente 90% de luz visible normal que tiene una primera orientación de polarización y por lo menos alrededor de 80% de luz visible d? la primera polarización que es incidente sobre la película óptica de múltiples capas a un ángulo de 60 grados desde la normal, y además en donde la película óptica de múltiples capas transmite cuando menos aproximadamente 50% de luz visible normalmente incidente qu? tißn? una segunda orientación de polarización, T? donde la segunda orientación de polarización es substancialment? ortogonal a la primera orientación de polarización; b) una primera capa conductora transmisora de luz visible que tiene primera y segunda superficies, la primera superficie d? la primera capa conductora cercana a una primera superficie de la película óptica de múltiples capas; c) una capa emisora de luz visible que comprende material electroluminiscente, la capa emisora de luz teniendo primera y segunda superficies, la primera superficie d? la capa emisora de luz visible cercana a la segunda superficie de la primera capa conductora; d) una segunda capa conductora que tiene primera y segunda superficies, la primera superficie de la segunda capa conductora cercana a la segunda superficie de la capa emisora de luz; y e) un reflector posterior que tiene primera y segunda superficies, la primera superficie del reflector posterior cercana a la segunda superficie de la segunda capa conductora, en donde el reflector posterior comprende una película óptica d? múltiples capas que refleja cuando menos aproximadamente 90% de toda la luz normalmente incidente visible y por lo menos alrededor del 80% de toda la luz visible incidente en el reflector posterior a un ángulo de 60 grados desde la normal 16 - Una lámpara electrolummiscente, caracterizada porque comprende a) una capa transmisora de luz visible que comprende una película óptica de múltiples capas, la película óptica de múltiples capas comprendiendo 1) una primera capa que comprende un birrefpngente orientado, la primera capa teniendo un espesor promedio de no más de aproximadamente 0 5 micrones, y 2) una segunda capa de un polímero seleccionado, cada segunda capa teniendo un espesor promedio de no más de 0 5 micrones, b) una primera capa conductora transmisora de luz visible que tiene primera y segunda superficies, la primera superficie de la primera capa conductora cercana a una primera superficie de la película óptica de múltiples capas, c) una capa emisora d? luz visible que comprende material electrolummiscente la capa emisora de luz teniendo primera y segunda superficies, la primera superficie de la capa emisora de luz cercana a la segunda superficie de la primera capa conductora, y d) una segunda capa conductora que tiene primera y segunda superficies, la primera superficie de la segunda capa conductora cercana a la segunda superficie de la capa emisora de luz 17 - Una lámpara el?ctroluminiscent? de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la primera capa de película óptica de múltiples capas comprende un poliéster de ácido naftalen dicarboxllico cristalino 18 - Una lámpara electroluminiscent? de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la primera capa de birrefpngent? orientada es más birrefpngente que el segundo polímero 19 - Una lámpara electrolummiscente d? conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la película óptica de múltiples capas comprende además una pluralidad de primera y segunda capas, en donde una de las segundas capas está colocada entre cada par adyacente de primeras capas 20 - Una lámpara el?ctrolumimsc?nte de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la película óptica de múltiples capas comprende cuando menos cincuenta de cada una de las capas primera y segunda. 21.- Una lámpara el?ctroluminiscent? de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque comprende además un reflector posterior que tiene primera y segunda superficies, la primera superficie del reflector posterior cercana a la segunda superficie de la segunda capa conductora, en donde el reflector posterior comprende una película óptica de múltiples capas reflectora que comprende: 1) una primera capa que comprende un birrefringßnte biaxialment? orientado, la primera capa teniendo un espesor promedio de no más de aproximadamente 0.5 micrones; y 2) una segunda capa de un polímero seleccionado, cada segunda capa teniendo un espesor promedio de no más de 0.5 micrones . 22.- Una lámpara el?ctroluminiscent? de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque la primera capa de birr?fringente biaxialment? orientado es más birrefringente que ?l polímero seleccionado de la segunda capa de la película óptica de múltiples capas reflectora.