TW201332741A - 導光體之製造方法及其用於照明單元之用途 - Google Patents

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Karsten Postert
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Christopher Neuroth
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Abstract

本發明關於具有經改良加工性之導光體的製造方法及其用於照明單元(例如用於液晶顯示器或監視器者)之用途。特別是，本發明關於具有至多1 mm之厚度且含有至少80重量%聚甲基丙烯酸甲酯且無散射粒子的導光體之製造方法。

Description

導光體之製造方法及其用於照明單元之用途
本發明關於具有經改良加工性之導光體的製造方法及其用於照明單元(例如用於液晶顯示器或監視器者)之用途。
特別是，本發明關於具有至多1 mm之厚度且含有至少80重量%聚甲基丙烯酸甲酯且無散射粒子的導光體之製造方法。
導光體係特別用於各種電子物件(例如液晶顯示器(LCD))之扁平照明。傳統上，光係經由邊緣輸入且垂直於該光傳播方向輸出。EP 800 036即有關此種導光體。特別是，光係藉由設置於該板之表面中的結構化來輸出。
此外，EP 656 548揭示使用聚合物粒子作為散射粒子之導光體。該等導光體之問題係其抗候化性。特別是，強烈UV曝露使聚合物粒子分解，因此UV曝露導致淡黃色。該淡黃色對於用作導光體而言極為關鍵，原因係其產生不均勻色彩印象。
此外，EP 1 022 129揭示具有無粒子聚甲基丙烯酸甲酯導光層且於其上施加漫射構成層之導光體。該漫射構成層之厚度在10至1500 μm範圍內，其包含硫酸鋇粒子。根據該原理，光係經由PMMA層導引，輸出經由該漫射層發生。然而，光之輸出幾乎無法控制，原因係只有通過 與該漫射構成層之界面的光係垂直傳播方向散射。因此，其包括漫射反射而非在導光層內之微擾。此外，如藉由實例確認，該光強度非常大幅降低。
導光體另外描述於DE-A 10 222 250。該等導光體具有比上述之板改善之性能。然而，彼等之厚度如上述之導光體，為至少2 mm。然而，為了增加電子裝置之微型化，且特別是為了美觀因素，需要最小厚度之導光體。縮減上述導光體之板厚度導致該光照射之傳播方向的光度非常大幅下降。此導致非常不均勻之照明，其經常無法接受。
德國專利申請案102010062900.6描述厚度為100 μm至1 mm之由以高純度甲基丙烯酸酯為底質之模製組成物組成且無助劑或耐衝擊性改質劑之導光體。導光體之明顯脆性形成對於商業製造及進一步加工產生特別需求。例如，導光體相當難裁切或衝壓成所希望之尺寸。然而應付該等缺點之先前技術的耐衝擊性改質會使導光體之光學性質明顯惡化。
有鑑於先前技術，因此本發明目的係提供製造薄導光體之方法，藉由該等導光體可獲致相對大表面之非常均勻照明，且同時可加工該等導光體而不龜裂。
本發明另一目的係即使於長期使用或在候化之後導光體仍具有特別良好之黃度指數。
此外，本發明目的係提供含有導光體之照明單元，該等照明單元具有高能源效率、高照明強度及高可靠度。
本發明另一目的係提供用於製造尺寸及形狀可直接適配需求之導光體的簡易且經濟方法。
該等及其他未明確提及但從導讀中所討論之內容很容易推衍或推斷的目的係藉由一種用於製造以甲基丙烯酸酯為底質之導光體的新穎方法而獲致。本發明之導光體具有介於100 μm與1 mm之間的厚度。該方法進一步特徵在於其為具有隨後平滑化之擠出法。用於本發明目的之裝置至少包括以下組件：擠出機、具有噴嘴端緣之扁平膜噴嘴、及平滑化機構，特別是包括兩平滑化滾筒之平滑化機構。特別是，本發明所使用之裝置亦包含以下隨意的組件：熔體泵、熔體過濾器、靜態混合元件及/或捲繞器。此外，本發明之導光體係稍微經耐衝擊性改質。
更特別的是，已發現並非每一種耐衝擊性改質劑均可以任意濃度同等地用以製造本發明之導光體。適用之耐衝擊性改質劑的特徵係其粒度及折射率與基質匹配。本發明所使用之耐衝擊性改質劑值得注意的是其與該導光體之熱塑性基質材料的理論折射率之理論折射率差距最大為0.02，較佳係最大為0.01，特佳係最大為0.005，及最佳係最大為0.003。
聚合物之折射率係原則上可測量之參數。然而，於經 常存在粒子(尤其是粒度在奈米範圍之粒子)作為耐衝擊性改質劑的情況下，幾乎不可能直接測量。在該情況下，可能應用形成本發明基礎之「理論折射率」。因此在本發明內容中，將折射率彙報為來自該等理論折射率之計算值。使用下式：
其中作為20℃下之總折射率，作為組分n於20℃下之理論折射率，且 X n 作為該組分於整體耐衝擊性改質劑中之重量百分比，其中全部 X n 之總和提供1之值。
在共聚物之情況下，不同重複單元被視為似乎存在個別共聚單體之不同同元聚合物。因此，將整體系統中之共聚單體的比例乘以對應同元聚合物之理論折射率。在多相系統(例如嵌段共聚物或核-殼聚合物)之情況下，該等系統係以個別聚合物相之間無區別且似乎存在呈單相形式之聚合物的方式觀察。因此，在該情況下，全部相之全部組分係一起觀察。
有關理論折射率之資訊可見J.Brandrup,E.H.Immergut,Polymer Handbook，第3版，Wiley,New York,1989，第VI章，第451-461頁。此處揭示之值被視為形成本發明之基礎。若此處彙報某一範圍(例如，聚苯乙烯為1.590至1.592)，則將該範圍之數值平均設為該值(即，在聚苯乙烯之情況下為1.591)。
因此，就由理論折射率為1.4983之先PMMA所組成的基質材料而言，本發明中所使用之耐衝擊性改質劑的理論折射率介於1.4783與1.5183之間，較佳係介於1.4883與1.5083之間，特佳係介於1.4933與1.5033之間，且最佳係介於1.4953與1.5013之間。
特別是，本發明方法中所使用之裝置的特殊之處在於扁平膜噴嘴具有噴嘴端緣，該噴嘴端緣包含用以調整噴嘴端緣寬度之控制元件，且該等控制元件彼此相距5至20 mm，較佳為11至15 mm。噴嘴端緣之間隙可利用該控制元件在該噴嘴端緣全部寬度上細微調整。在這方面，亦稱為所謂撓性端緣或撓性噴嘴端緣。
本發明方法中所使用之噴嘴本體具有適配於平滑化滾筒之外部幾何形狀(圖1)。此可包括該噴嘴本體朝該噴嘴端緣三角形或梯形會聚。此外，亦可將該噴嘴本體之側磨圓以使彼等互補地配適該等平滑化滾筒的形狀。以圖2為例表示，此亦可僅相關於前兩個平滑化滾筒其中之一不對稱地完成。
因該噴嘴本體的形狀的緣故，可能將熔體出口邊緣距平滑化間隙之距離設為小於100 mm，較佳係小於80 mm，在特定具體實例中係小於60 mm。令人意外地，已發現藉由特別小之熔體出口邊緣距平滑化間隙之距離可獲致特別良好之膜品質，特別是表面品質方面。於本發明內容中將該熔體出口邊緣距平滑化間隙之距離定義為熔體出口邊緣與位於兩個平滑化滾筒相距最短距離(圖2中之 7)的平滑化滾筒之間的中點之間的距離(圖2中之6)。
特別是，本發明關於該扁平膜噴嘴係利用雷射與該平滑化機構對準的方法。此係用以確使在該噴嘴外側兩端測量之該噴嘴與該等平滑化滾筒的平行偏差具有3 mm之最大偏差，較佳具有1 mm之最大偏差。此情況下，噴嘴之外側係該扁平膜噴嘴兩側，彼等分別與此二平滑化滾筒平行延伸。
特別是，根據本發明製造之導光體的特殊之處在於該導光體的厚度偏差至多為4%，較佳係至多為3%。該厚度偏差係以該導光體之最薄點為基準測定。因此，3%之偏差意指該導光體之最厚點的厚度可比最薄點的厚度大至多3%。
本發明方法以無法預見之方式使得可提供薄導光體，藉由該薄導光體可獲致非常相對大表面之非常均勻照明。
藉由本發明方法製造之導光體另外特殊之處係其對候化影響(特別是UV曝露)具有特別高之抗性。
該等導光體另外展現在整體表面上之光輸出的均勻色彩品質。此導致特別良好之顯色性。特別是，即使增加距光源之距離亦未產生黃度印象。此外，導光體之亮度可適配於不同要求。
令人意外的是，根據本發明製造之導光體使得可提供具有高能源效率、高發光強度及高可靠度之照明單元。
此外，用於製造導光體之本發明方法可特別簡單且經 濟地進行。
此外，根據本發明製造之導光體具有彼等容易裁切或衝壓成所希望尺寸的優點。在擠出導光體之情況下，脆性亦低到使網破裂的風險最小化，且該膜可以高擠出速度製造。如此，該導光體可以現有擠出系統及藉由已知方法加工。
本發明所使用之裝置的詳細構造
擠出聚合物以形成膜已廣為人知，且係描述於例如Kunststoffextrusionstechnik II[Plastics extrusion technology II],Hauser Verlag,1986，第125以後。本文亦提及個別裝置組件之其他具體實例。
在本發明方法中，熱熔體係從擠出機之噴嘴擠出至兩個平滑化滾筒之間的間隙上。熔體之最佳溫度視例如混合物之組成而定，因此可在廣範圍內變化。遠至噴嘴入口之PMMA模製化合物的較佳溫度係在特佳係在150至300℃之範圍內，特佳係在180至270℃之範圍內，更佳係在200至260℃之範圍內。平滑化滾筒之溫度較佳係低於或等於150℃，較佳係介於60℃與140℃之間。
在一具體實例中，噴嘴之溫度較佳係選定為高於噴嘴入口前之混合物的溫度。該噴嘴溫度較佳係設為比該噴嘴入口前之混合物的溫度高10℃，特佳為高20℃，且更佳為高30℃。因此，較佳之噴嘴溫度在160℃至330℃之範圍內，特佳為190℃至300℃。
本發明所使用之平滑化機構包括兩個或三個平滑化滾筒。平滑化滾筒在本技術領域中已廣為人知，使用經拋光滾筒以獲得高度光澤。然而，在本發明方法中，亦可使用平滑化滾筒以外之滾筒。膜係經由前兩個平滑化滾筒之間的間隙形成，且藉由同時冷卻轉化成固態膜。圖1示意顯示具有三個平滑化滾筒之具體實例。
已意外發現當噴嘴及滾筒具有鉻表面時，更特別是當該等鉻表面具有小於0.10 μm，較佳係小於0.08 μm之粗糙度Ra(根據DIN 4768)時，可確使導光體具有特別良好之表面品質。
該熔融混合物加壓至該噴嘴的壓力可例如經由螺桿的速度予以控制。該壓力通常在40至150巴之範圍內，惟本發明之方法不受此局限。因此，根據本發明可獲得膜之速度通常大於5 m/min，特別是大於10 m/min。
為了確保均勻熔體進料，可在該扁平膜噴嘴之前另外安裝熔體泵。
如此，形成之膜實質上無雜質，隨意地在該熔體進入該噴嘴之前配置過濾器。該過濾器之篩目寬度通常由所使用之起始物質決定，因此可在廣範圍內變化。通常，其在300 μm至20 μm之範圍內。亦可在該噴嘴入口之前配置包含複數個具有不同篩目寬度之篩網的過濾器。該等過濾器為市售者。為了獲得具有高品質之膜，另外有利的是使用特別純之原材料。
隨意地，可在該扁平膜噴嘴之前另外安裝靜態混合元 件。藉由此做法，可將諸如顏料、安定劑或添加劑之組分混入聚合物熔體，或可將至高達5重量%之第二聚合物(例如呈來自第二擠出機之熔體形式)與PMMA混合。
本發明所使用之基質材料
用以製造以甲基丙烯酸酯為底質之導光體的模製化合物為熱塑性主要成分包含至少80重量%之範圍，較佳為至少90重量%，且特佳為至少95重量%聚甲基丙烯酸甲酯(下文縮寫為PMMA)的模製化合物。該等聚合物通常係藉由含有甲基丙烯酸甲酯之混合物的自由基聚合而獲得。通常，該等混合物含有至少80重量%，較佳為至少90重量%，且特佳為至少95重量%之甲基丙烯酸甲酯，其係以單體之重量表示。基本上由聚甲基丙烯酸甲酯組成的導光體特別展現特高品質。
該等混合物可另外含有其他可與甲基丙烯酸甲酯共聚合的(甲基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸酯用語涵括甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯以及此二者之混合物。
除了上述(甲基)丙烯酸酯之外，待聚合組成物亦可包含可與甲基丙烯酸酯及上述(甲基)丙烯酸酯共聚合的其他不飽和單體。彼等尤其包括1-烯類、丙烯腈、乙酸乙烯酯、苯乙烯、經取代苯乙烯、乙烯基醚或二乙烯苯。所有提及之單體較佳係以高純度使用。
本發明使用之同元聚合物及/或共聚物的重量平均分子量Mw可在廣範圍內變化，該分子量通常適配於預定應 用及加工該模製化合物的方法。然而，其通常在20,000與1,000,000 g/mol之間的範圍內，較佳為50,000至500,000 g/mol，及特佳為80,000至300,000 g/mol，惟不希望本發明方法受此局限。該重量平均分子量係利用粒徑篩析層析術(SEC)並以聚苯乙烯標準測定。
可使用例如分子量方面或單體組成方面不同之各種聚(甲基)丙烯酸酯作為用以製造導光體的基質材料。此等特佳模製化合物可自Evonik Industries GmbH以商標PLEXIGLAS®購得。在本發明內容中，應暸解基質材料意指無耐衝擊性改質劑之導光體的材料。
該等模製化合物可含有慣用添加劑。其特別包括抗靜電劑、抗氧化劑、光安定劑及有機磷化合物、候化保護劑及塑化劑。然而，添加劑之量受到預定應用限制。本發明之導光體較佳含有至多至多5重量%，及特佳為至多2重量%之添加劑；基本上不含添加劑的導光體令人意外地展現傑出性能。
在較佳具體實例中，導光體係以多層積層物形式，較佳為兩層積層物之形式提供。一層構成上述具有本發明組成之PMMA導光體。在該特別具體實例中，該導光體為具有至少一個PMMA層與至少一個PVDF層之共擠出物。以上給定之該例中的組成物之定性數據只與PMMA層相關。該例中之耐衝擊性改質劑存在該PMMA層中。
導光體
除所述方法之外，本發明亦關於可藉由本發明方法製造之導光體，及關於使用該等導光體製造的照明單元。本發明之此種照明單元包含至少一個來源及至少一個導光體。至少80重量%，較佳為至少90重量%，及特佳為至少95重量%該導光體之基質材料由PMMA組成，且其另外含有如上述之耐衝擊性改質劑。此外，導光體之厚度介於100 μm與1 mm之間，較佳介於125 μm與750 μm之間，特佳係在150 μm至600 μm之範圍內。
此處之厚度係指垂直於光傳播方向測量之該導光體的最短範圍之平均值。該厚度係利用外部螺旋測微計或類似已知器件測定。
照明單元較佳係特殊之處在於該導光體中之厚度偏差至多為3%，且該導光體之以τ[D65/10°]測量的黃度指數(根據DIN 6167且針對標準照明體D65/10°計算；根據ISO 13468-2之總光譜透射測量，光束係與該導光體之平面垂直；根據DIN 5033之測量)係小於1，較佳為小於0.75，特佳為小於0.5，且更佳為小於0.3。
光源較佳包含一或多個發光二極體(LED)。其特佳係定位在該導光體之邊緣。特別是，本發明之導光體具有至少一個光進入表面及至少一個光離開表面，該等光進入表面較佳為該導光體的一或多個邊緣。在其他具體實例中，該光可經由稜鏡在大面積上輸入。該引入可利用被稱為封裝劑者進行。為此目的，在該等邊緣之LED與導光體之間施加透明且較佳為經交聯撓性聚合物，例如聚矽氧 或EVA。輻射從LED發出，進入該封裝劑，從該封裝劑離開且進入該導光膜。此種封裝劑構成稜鏡的替代品，其用於將來自在一些條件下較廣之LED的光聚焦至該導光體的較窄邊緣。
所有已知光源可用以照明該光進入表面。特別係藉由一或多個發光二極體可獲致優點之優點。此等可以相對於待間接照明之導光體之表面的橫向配置在例如框架之邊緣，或邊緣表面或端表面上。
視光源之配置而定，該例中光可經由全部四個邊緣表面輸入。此對於非常大之導光體而言特別有必要。就較小導光體而言，通常一或兩個光源即充足。
該光進入表面能將光接收至該本體，因此導光層可將引入之光分布在全部光離開表面上。此處之光離開表面用語係指適於發射光之導光體的表面。光之輸出較佳該導光體表面之結構化獲致。因此，較佳導光體之表面(與該光離開表面平行形成)包含具有結構之區及不具結構之區，經由此使得儘可能沒有光發射出。因此，較佳之導光體(其係經由光進入表面輸入)係在表面之經非常良好界定的區上以受控制方式發射光。因此，除了光離開表面之外，與光傳播方向垂直形成之表面亦具有只有少部分照射之光輸出的表面。少部分意指該表面之此區中的光度為該光離開表面上所測量之最大光度的至多20%，特佳為至多10%。此處，具有低光度之表面不算作該光離開表面的一部分。
光離開表面面積對光進入表面面積之比通常為至少1，特別是為至少4，較佳係為至少20，及特佳為至少80。根據本發明較佳具體實例，該光離開表面係與該光進入表面垂直。
根據本發明較佳實施樣態，該導光體可具有平板形狀之構造，該導光體的三個維度具有不同大小。
該情況下，最小維度為該平板之厚度。最大維度將定義為長度，因此第三維度表示寬度。接著，將該具體實例之光離開表面定義為對應於產品長度乘以寬度之表面面積。該平板之邊緣表面(分別定義為由產品之長度乘以厚度或寬度乘以厚度所形成的表面面積)通常可用作光進入表面。較佳地，用作光進入表面之邊緣表面係經拋光。
光之輸出係取決於光離開表面的結構化密度或其粗糙度。該結構化愈密，則光從光導之輸出的可能性愈大。
較佳地，此種導光體的長度在20至3000 mm之範圍內，較佳為30至2000 mm，及特佳為50至1500 mm。
該較佳具體實例之寬度通常在10至3000 mm之範圍內，較佳為20至2000 mm，及特佳為50至1000 mm。
特別是，本發明之照明單元特殊之處在於該導光體之表面的一部分包含結構化，且在該導光體之經結構化表面與該導光體之未經結構化表面之間存在對比。
該結構化可於製造膜之後，例如藉由壓力或其他機械效果而獲得。該結構化可另外於製造該等膜期間，藉由使用包含該結構化之負型的滾筒而獲致。
關於本發明，該結構化之形狀並非關鍵。重要的是該光離開表面包含能輸出光之瑕疵。例如，可施加點或缺口。此外，該光離開表面亦可經粗糙化。以往，該結構之深度在0.5 μm至100 μm之範圍內，特別是2 μm至20 μm。
如上述，垂直於該光傳播方向所形成的表面亦可包含一些無結構之區。經由希望發光少許光輸出(較佳係無光輸出)之表面區較佳係粗糙度Ra小於0.10 μm，較佳小於0.08 μm。
該結構化之密度可經選擇為在全部表面上係恆定。即使如此，藉由本發明獲致非常均勻之光度。
另外可能藉由在距該光源的距離下提高該結構化之密度，以獲得更均勻光度。然而，由於本發明之光導本質上具有更均勻光度分布，故相較於傳統光導，可選擇明顯較低之密度變化。
本發明之照明單元特別可用作背光單元(BLU)、側光式背光單元或導光板(LGP)。
耐衝擊性改質劑
本發明所使用之耐衝擊性改質劑可以非常不同之化學組成物為底質。關於該化學組成物，可能使用非常不同之聚合物結構。該等耐衝擊性改質劑可經交聯或為熱塑性。此外，該等耐衝擊性改質劑可特別呈微粒形式，更特別係亦作為核-殼或作為核-殼-殼粒子形式。本發明方法之關 鍵因素及本發明導光體係特別與理論折射率相關之光學性質以及基質材料中之濃度。就二者特性而言，前文已解釋根據本發明之極限範圍。
此外，已發現當微粒耐衝擊性改質劑之粒徑介於20與400 nm之間，較佳係介於50與300 nm之間，更佳係介於100與285 nm之間，且最佳係介於150與270 nm之間時，尤其是光發射時之均勻色彩影像方面非常有利。在較大粒子之情況下，因光散射效果之故，可能存在光發射時色彩恆定性方面的較不利結果。在粒子小於20 nm之情況下當其與基質具有折射率差距且大量存在時，亦可預期上述效果。藍光散射比黃波長之光散射更強烈。
本文中之「微粒」意指通常具有核-殼或核-殼-殼結構之經交聯耐衝擊性改質劑。反之，熱塑性耐衝擊性改質劑具有不同作用機制，且通常係與該基質材料混合。在形成晶域之情況下，當發生晶域時，例如使用嵌段共聚物之例中，較佳晶域大小(其大小可藉由例如電子顯微鏡測定)對應於核-殼粒子之較佳大小。
從純PMMA基質材料或至少在折射率方面非常近似純PMMA之基質材料開始，存在各種不同熱塑性耐衝擊性改質劑的實例。此種實例之一為脂族TPU(熱塑性聚胺基甲酸酯)，諸如由Bayer所售，例如商品名為Desmopan®者。例如，TPU Desmopan® WDP 85784A、WDP 85092A、WDP 89085A及WDP 89051D(其折射率均介於1.490與1.500之間)特別適於作為本發明導光體之 耐衝擊性改質劑。
根據本發明用作耐衝擊性改質劑之熱塑性聚合物的其他實例為甲基丙烯酸酯-丙烯酸酯嵌段共聚物，尤其是丙烯酸系TPE，其包含PMMA-聚丙烯酸正丁酯-PMMA三嵌段共聚物，且其係由Kuraray以Kurarity®之產品名銷售。該等聚丙烯酸正丁酯嵌段在該聚合物基質中形成大小介於10與20 nm之間的奈米晶域。
適用之經交聯的以聚(甲基)丙烯酸酯為底質之核-殼或核-殼-殼耐衝擊性改質劑已為人熟知。合成之適宜描述在例如EP 1 332 166及EP 0 528 196。對熟悉本技術之人士而言，利用上述理論折射率之計算方法可簡單選擇或構成適用耐衝擊性改質劑。
當耐衝擊性改質劑為經交聯粒子，尤其是核-殼或核-殼-殼時，導光體較佳含有介於0.3與45重量%之間，較佳係介於2.5與25重量%之間，特佳係介於5與20重量%之間，及最佳係介於7.5與15重量%之間的耐衝擊性改質劑。
在所使用之耐衝擊性改質劑為熱塑性材料(例如上列脂族TPU或丙烯酸系TPE)時，其於基質材料中之存在濃度介於3與40重量%之間，較佳係介於6與25重量%之間，及特佳係介於9與15重量%之間。
實施例
利用膜擠出，使用以下組成物製造導光體：實施例1：7.5重量%之Metablen® IR441係與92.5重量%之PLEXIGLAS® 7H一起擠出。PLEXIGLAS® 7H之折射率為1.491。
作為耐衝擊性改質劑之Metablen® IR441的理論折射率為1.49，且粒度介於180與220 nm之間。nD20(Metablen® IR441)與nD20(PLEXIGLAS® 7H)之間的差距為0.0014。厚度為500 μm之擠出的導光體在均勻光發射及在全部發射表面上之均勻色彩分布方面具有非常良好的目視外觀。
實施例2：15重量%之Metablen® IR441係與85重量%之PLEXIGLAS® 7H共擠出。厚度為500 μm之擠出的導光體因均勻光發射及在全部發射表面上之均勻色彩分布方面而具有非常良好的目視外觀。此外，該膜可更容易加工。
對照實例1：9.2重量%之由98重量%丙烯酸正丁酯及2重量%甲基丙烯酸烯丙酯組成且粒度為約60 nm之耐衝擊性改質劑係與90.8重量%之PLEXIGLAS® 7H共擠出。厚度為500 μm之共擠出的導光體因強光散射及非常強黃色方面而具有不良目視外觀。
1‧‧‧靜態混合機構
2‧‧‧扁平膜噴嘴
3‧‧‧噴嘴端緣(撓性端緣)
4‧‧‧適配於一側之噴嘴主體的外部幾何形狀
5‧‧‧由三個(圖1)或兩個(圖2)平滑化滾筒所組成之平滑化機構
6‧‧‧熔體出口邊緣與位於平滑化滾筒間之中點的距離
7‧‧‧兩個平滑化滾筒之間的最短距離
圖1：具有三滾筒平滑化機構及適配於一側之噴嘴端緣的具體實例
圖2：圖示說明噴嘴端緣與平滑化機構之間的距離
1‧‧‧靜態混合機構
2‧‧‧扁平膜噴嘴
3‧‧‧噴嘴端緣(撓性端緣)
4‧‧‧適配於一側之噴嘴主體的外部幾何形狀
5‧‧‧由三個(圖1)或兩個(圖2)平滑化滾筒所組成之平滑化機構

Claims (17)

  1. 一種以甲基丙烯酸酯為底質之厚度介於100 μm與1 mm之間的導光體之製造方法，其特徵在於該方法為具有隨後平滑化之擠出法，且特徵在於所使用之裝置至少包括以下組件：擠出機，隨意的熔體泵，隨意的熔體過濾器(melt filtration)，隨意的靜態混合元件，扁平膜噴嘴，平滑化機構及隨意的捲繞器該扁平膜噴嘴具有噴嘴端緣，該噴嘴端緣包含用以調整噴嘴端緣寬度之控制元件，且該等控制元件彼此相距11至15 mm，該噴嘴本體具有適配於平滑化滾筒之形狀的外部幾何形狀，且熔體出口邊緣距平滑化間隙之距離為80 mm或更小，且特徵在於該導光體具有至少一個由以甲基丙烯酸酯為底質之基質材料及耐衝擊性改質劑所組成的層，該耐衝擊性改質劑具有與該基質材料之理論折射率差距最大為0.02的理論折射率。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該扁平膜噴 嘴係利用雷射與該平滑化機構對準，且在該噴嘴外側兩端測量之該噴嘴與該等平滑化滾筒的平行偏差具有3 mm之最大偏差。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該耐衝擊性改質劑具有核-殼或核-殼-殼結構且粒徑介於20與400 nm之間，且該耐衝擊性改質劑係以介於0.3與45重量%間之濃度存在。
  4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該以甲基丙烯酸酯為底質之層含有5至20重量%之耐衝擊性改質劑，該耐衝擊性改質劑具有與該基質材料之理論折射率差距最大為0.005的理論折射率，且該耐衝擊性改質劑之粒徑係介於50與300 nm之間。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該以甲基丙烯酸酯為底質之層含有7.5至15重量%之耐衝擊性改質劑，該耐衝擊性改質劑具有與該基質材料之理論折射率差距最大為0.003的理論折射率，且該耐衝擊性改質劑之粒徑係介於150與270 nm之間。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該耐衝擊性改質劑為熱塑性TPU或丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三嵌段共聚物，且該耐衝擊性改質劑係以介於3與40重量%間之濃度存在。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該以甲基丙烯酸酯為底質之層含有6至25重量%之耐衝擊性改質劑，且該耐衝擊性改質劑具有與該基質材料之理論折射率 差距最大為0.005的理論折射率。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該以甲基丙烯酸酯為底質之層含有9至15重量%之耐衝擊性改質劑，且該耐衝擊性改質劑具有與該基質材料之理論折射率差距最大為0.003的理論折射率。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該導光體之最薄與最厚點之間的差距至多為5 μm。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該導光體中之厚度偏差至多為4%，較佳係至多為3%。
  11. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該噴嘴及該滾筒具有鉻表面，且該等鉻表面具有小於0.08 μm之粗糙度Ra。
  12. 一種照明單元，其包含至少一個光源及至少一個導光體，該照明單元之特徵在於該導光體係可藉由如申請專利範圍第1項之方法製造，該導光體之至少90重量%係由PMMA組成，其含有耐衝擊性改質劑，該耐衝擊性改質劑具有與該基質材料之理論折射率差距最大為0.02的理論折射率，其厚度介於100 μm與1 mm之間，且該導光體中之厚度偏差至多為4%。
  13. 如申請專利範圍第12項之照明單元，其中該導光體含有0.1至15重量%之核-殼或核-殼-殼耐衝擊性改質劑，該耐衝擊性改質劑具有與該基質材料之理論折射率差距最大為0.003的理論折射率，其厚度介於125 μm與750 μm之間，該導光體中之厚度偏差至多為3%，且該導 光體之以τ[D65/10°]測量的黃度指數係小於1，較佳為小於0.3。
  14. 如申請專利範圍第12項之照明單元，其中該導光體含有3至40重量%之脂族TPU耐衝擊性改質劑或PMMA-聚-丙烯酸正丁酯-PMMA三嵌段共聚物耐衝擊性改質劑，該耐衝擊性改質劑具有與該基質材料之理論折射率差距最大為0.003的理論折射率，其厚度介於150 μm與500 μm之間，該導光體中之厚度偏差至多為3%，且該導光體之以τ[D65/10°]測量的黃度指數係小於1，較佳為小於0.3。
  15. 如申請專利範圍第12項之照明單元，其中該導光體表面之一部分包含結構化。
  16. 如申請專利範圍第12項之照明單元，其中該光源包含一或多個發光二極體(LED)。
  17. 一種如申請專利範圍第12至16項中至少一項之照明單元的用途，其係用作背光單元(BLU)、側光式背光單元或導光板(LGP)。
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