TWI623409B - 導光體的製造方法及其於照明單元內的用途 - Google Patents

導光體的製造方法及其於照明單元內的用途 Download PDF

Info

Publication number
TWI623409B
TWI623409B TW100145335A TW100145335A TWI623409B TW I623409 B TWI623409 B TW I623409B TW 100145335 A TW100145335 A TW 100145335A TW 100145335 A TW100145335 A TW 100145335A TW I623409 B TWI623409 B TW I623409B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light guide
light
nozzle
lighting unit
thickness
Prior art date
Application number
TW100145335A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201238745A (en
Inventor
馬克斯 帕魯賽爾
關特 迪豪特
湯瑪士 法芙
赫姆特 哈林
麥克 安德斯
Original Assignee
贏創羅恩有限責任公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 贏創羅恩有限責任公司 filed Critical 贏創羅恩有限責任公司
Publication of TW201238745A publication Critical patent/TW201238745A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI623409B publication Critical patent/TWI623409B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07—Flat, e.g. panels
    • B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0011—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with compression moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/30—Extrusion nozzles or dies
    • B29C48/305—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets
    • B29C48/31—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets being adjustable, i.e. having adjustable exit sections
    • B29C48/313—Extrusion nozzles or dies having a wide opening, e.g. for forming sheets being adjustable, i.e. having adjustable exit sections by positioning the die lips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/00663—Production of light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/002—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with surface shaping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/88—Thermal treatment of the stream of extruded material, e.g. cooling
    • B29C48/911—Cooling
    • B29C48/9135—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means
    • B29C48/914—Cooling of flat articles, e.g. using specially adapted supporting means cooling drums
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2033/00—Use of polymers of unsaturated acids or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2033/04—Polymers of esters
    • B29K2033/12—Polymers of methacrylic acid esters, e.g. PMMA, i.e. polymethylmethacrylate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037—Other properties
    • B29K2995/0072—Roughness, e.g. anti-slip
    • B29K2995/0073—Roughness, e.g. anti-slip smooth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3475—Displays, monitors, TV-sets, computer screens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

本發明關於一種導光體的製造方法及其於照明單元內的用途，例如用於液晶顯示器或監視器。特別是，本發明關於一種導光體的製造方法，該導光體具有至多1 mm的厚度並含有至少80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯且沒有光散射成分。

Description

導光體的製造方法及其於照明單元內的用途
本發明關於一種導光體的製造方法及其於照明單元內的用途，例如用於液晶顯示器或監視器。
特別是，本發明關於一種導光體的製造方法，該導光體具有至多1 mm的厚度並含有至少80重量%的聚甲基丙烯酸甲酯且沒有光散射成分。
導光體特別是能用於多種不同電子物體，例如液晶顯示器(LCD)，的平面式照明。光普通穿過一邊緣輸入及垂直於光傳播方向輸出。EP 800 036關於這樣的導光體。特別是，藉由裝設於該板表面中的結構紋路(structuring)輸出光。
再者，EP 656 548揭示使用聚合物粒子作為散射體的導光體。這些導光體的問題是其耐候性。特別是，強烈的UV曝光打斷聚合物粒子所以UV曝光導致黃色色澤。此黃色色澤接著非常難作為導光體，因為會產生不均勻的色彩印象。
再者，EP 1 022 129揭示一種導光體，其具有不含粒子的聚甲基丙烯酸甲酯導光層，在該導光層上施敷擴散組態層。該擴散組態層，其具有介於10至1500 μm的厚度，包含硫酸鋇粒子。根據此原理，經由該PMMA層引導光，穿過該擴散層發生輸出。然而，光輸出幾乎沒辦法控制 ，因為只有通過與擴散組態的界面之光垂直於傳播方向散射。因此這涉及反擴散反射而非該導光層內的微擾。再者，由實施例能確認，光強度降低非常多。
此外在DE-A 10 222 250中有描述導光體。這些導光體與上述板子相比具有改良的性能。其厚度，像是上述的導光體，無論如何是至少2 mm。為了增進電子裝置的微型化，及特別是為了美學的理由，無論如何都想要最小厚度的導光體。降低上述導光體的板厚導致有關依傳播方向照耀的亮度減少非常多。這導致非常不均勻的照明，其經常無法接受。
有鑑於先前技藝，因此本發明提供一種薄導光體的製造方法，其可達成相對大表面的均勻照明。
本發明的另一個目的是讓該等導光體在長時期使用時或暴露於風雨之後仍具有特別好的黃度指數及FWHM強度。
本發明的另一個目的是提供含導光體的照明單元，該等導光體具有高能量效率、高照明強度及高可靠度。
本發明的另一個目的是提供一種簡單又經濟的導光體製造方法，該等導光體的尺寸及外形可直接迎合需求。
這些目的及文中未明確提及但是可從本文引言討論到 的上下文輕易引出或推論之其他目的是由一種用於製造以甲基丙烯酸酯為底質之導光體的新方法來達成。根據本發明的這些導光體具有介於100μm與1mm之間的厚度。此外此方法的特徵是擠出方法搭配隨後的平滑加工。根據本發明用於此目的的設備至少由以下組件組成：擠出機、具有噴嘴唇端的平膜噴嘴及平滑加工機構，特別是由兩個平滑加工輥組成。特別是，根據本發明使用的設備也可包含以下隨意的組件：熔融物泵、熔融物過濾器、靜態混合元件及/或捲取機。
特別是，根據本發明的方法使用之設備的特徵是該平膜噴嘴具有含控制元件之噴嘴唇端，該等控制元件用於調整該噴嘴唇端寬度，且該等控制元件具有5至20mm，較佳11至15mm之相互間隔。該噴嘴唇端的間隙可藉由控制元件在該噴嘴唇端的整個寬度做細部調整。在此上下文中，也可稱作所謂的可調唇端(flex lip)或可調噴嘴唇端。
根據本發明的方法使用之噴嘴本體具有適應平滑加工輥的形狀之外部幾何形狀(第1圖)。這可能涉及該噴嘴本體朝該噴嘴唇端的三角形或不等邊四邊形收歛。此外，該噴嘴本體的側邊也可導圓使其互補地採用該等平滑加工輥的形狀。如第2圖的實例所示，這也可僅相對最初兩個平滑加工輥之一者做成不對稱。
由於該噴嘴本體的這些形狀，可將自該熔融物出口邊緣至該平滑加工間隙的距離調定於小於100mm，較佳小 於80mm，且在特定具體實施例中小於60mm。令人驚訝的是，已發現特別好的膜品質，特別是關於表面品質，可藉由自該熔融物出口邊緣至該平滑加工間隙的特小距離達成。本發明的上下文中將該熔融物出口邊緣至該平滑加工間隙的距離定義為介於該熔融物出口邊緣與該等平滑加工輥間的中心點之間的距離(第2圖中的6)，該點位於離該二平滑加工輥的最短距離(第2圖中的7)處。
特別是，本發明關於藉由雷射相對於該平滑加工機構對準該平膜噴嘴之方法。這用以確認該噴嘴離該等平滑加工輥的平行偏移量於該噴嘴外側的兩端測量具有3mm，較佳1mm的最大偏移量。該噴嘴的外側在此案例中是分別平行於該二平滑加工輥展開的平膜噴嘴兩側。
特別是，此方法的特徵是該導光體的最薄點和最厚點之間的差異為至多8μm，較佳至多5μm及最佳至多4μm。該膜厚度的這些小偏差已經出乎意外地由根據本發明的方法製成並在作為導光體或膜時具有特殊優點。此均勻的膜導致特低的光損失及特好的導光作用。
特別是，根據本發明製造的導光體之特徵是該導光體中的厚度偏差為至多4%，較佳至多3%。該厚度偏差係以該導光體的最薄點為基準求得。因此3%的偏差意指該導光體的最厚點厚度可比最薄點的厚度大至多3%。依照無法預見的方式，根據本發明的方法可提供一種薄導光體，利用該薄導光體可達成較大表面的極均勻照明。
此外根據本發明的方法所製造之導光體的特徵是特別 高的耐候效應，特別是UV曝光。
此外該等導光體在整個表面均具有光輸出的均勻色彩品質。這導致具有特好的顯色性之光。特別是，即使增加光源的距離也不會產生黃色色澤。此外，該導光體的亮度能迎合不同需求。
令人驚訝的是，根據本發明製造的導光體可提供具有高能效率、高照明強度及高可靠度的照明單元。
此外用於製造導光體之根據本發明的方法進行特別簡單且經濟。
根據本發明使用的設備之詳細構造
聚合物形成膜的擠出方法乃眾所周知，並在例如Kunststoffextrusionstechnik II[Plastics extrusion technology II],Hanser Verlag,1986,p.125 ff中敘述過。此處也曾提及個別設備組件的其他具體實施例。
在根據本發明的方法中，自該擠出機的噴嘴將熱熔融物擠在兩個平滑加工輥之間的間隙上。該熔融物的最佳溫度取決於例如混合物的組成，並因此可變化於廣大範圍。一直到該噴嘴入口該PMMA模製化合物的較佳溫度介於150至300℃，特佳介於180至270℃，及更加特佳介於200至220℃。該等平滑加工輥的溫度較佳低於或等於150℃，較佳介於60℃與140℃。
所以獲得的膜具有高表面品質，該噴嘴溫度較佳選的比該噴嘴入口之前的混合物溫度高。該噴嘴溫度較佳調得 比該噴嘴入口之前的混合物溫度高10℃，特佳20℃及更加特佳30℃。因此，較佳的噴嘴溫度介於160至330℃，特佳190至300℃。
根據本發明使用的平滑加工機構由二或三個平滑加工輥組成。平滑加工輥在此技術領域中眾所周知，拋光輥係用以獲得高光澤度。然而，在根據本發明的方法中，平滑加工輥以外的輥也可使用。膜透過最初兩個平滑加工輥之間的間隙形成，並藉由同時冷卻轉化為固態膜。第1圖概略顯示具有三個平滑加工輥的具體實施例。令人驚訝的是發現當該噴嘴及輥具有鉻表面時可確保該導光體特別好的表面品質，且當這些鉻表面具有小於0.10μm，較佳小於0.08μm的粗糙度Ra(根據DIN 4768)時更是特別。
把該熔融混合物壓入該噴嘴的壓力可，例如，經由該螺桿的速度來控制。該壓力一般介於40至150bar，但是根據本發明的方法不限於此。可根據本發明獲得這些膜的速度因此一般高於5m/min，特別是高於10m/min。
為了確保均勻熔融物供料，可在該平膜噴嘴之前另外設立熔融物泵。
所以形成的膜實質上不含雜質，在該熔融物進入該噴嘴之前隨意設置過濾器。該過濾器的篩孔寬度一般由使用的起始物質規定，並因此可變化於廣大範圍。一般，其介於300μm至20μm。含多數篩孔寬度不同的篩網之過濾器也可設在該噴嘴入口之前。這些過濾器可自商業上取得。為了獲得具有高品質的膜，更有益的是使用特純的原 料。
在該平膜噴嘴之前可隨意再設立靜態混合元件。藉此，使組分如顏料、安定劑或添加物可被混入該聚合物熔融物中，或使至多5重量%的第二聚合物，例如呈第二擠出機的熔融物形態，可與該PMMA混合。
根據本發明使用的聚合物
用以製造根據本發明製造的甲基丙烯酸酯為底質之導光體的模製化合物是至少80重量%，較佳至少90重量%及特佳至少95重量%由聚甲基丙烯酸甲酯(下文縮寫為PMMA)組成的模製化合物，但是不含任何耐衝擊改質劑。這些聚合物一般係由含甲基丙烯酸甲酯的混合物之自由基聚合獲得。一般，就單體重量的角度表示，這些混合物含有至少80重量%，較佳至少90重量%及特佳至少95重量%的甲基丙烯酸甲酯。基本上由聚甲基丙烯酸甲酯組成的導光體特別具有特高的品質。
此外這些混合物可能含有其他可與甲基丙烯酸甲酯共聚合的(甲基)丙烯酸酯類。該措辭(甲基)丙烯酸酯類涵蓋甲基丙烯酸酯類及丙烯酸酯類以及該二者的混合物。
除以上提及的(甲基)丙烯酸酯類之外，待聚合的組成物也可能另外包含可與甲基丙烯酸甲酯及前述(甲基)丙烯酸酯類共聚合的不飽和單體。這些包括尤其是1-烯類、丙烯腈、乙酸乙烯酯、苯乙烯、經取代的苯乙烯類、乙烯醚類或二乙烯基苯。所有曾提及的單體較佳均以高純度 使用。
能根據本發明使用的均聚物及/或共聚物的重量平均分子量Mw可變化於廣大範圍，該分子量傳統上適於預期的用途及該模製化合物的加工方法。然而，其一般介於20,000與1,000,000g/mol，較佳50,000至500,000g/mol及特佳80,000至300,000g/mol，但是不欲根據本發明的方法受限於此。該重量平均分子量係藉由對比聚苯乙烯標準物的分子篩選層析(size exclusion chromatography)(SEC)測定。
多種不同聚(甲基)丙烯酸酯類，例如其就分子量來看或就單體組成來看不同，均可用以製造該導光體。此特佳的模製化合物在商業上可以PLEXIGLAS®商標之產品自Evonik Röhm GmbH購得。
該等模製化合物可含有習用添加物。這些包括尤其是防靜電劑、抗氧化劑、光安定劑及有機磷化合物、耐候保護劑及塑化劑。然而，添加物的量受限於預期的用途。根據本發明的導光體較佳含有至多5重量%及特佳至多2重量%的添加物；基本上不含添加物的導光體意外地具有異常性能。
在較佳具體實施例中，該導光體係依多層疊層體，較佳兩層疊層體的形式提供。一層構成具有根據本發明的組成之前述PMMA導光體。在此特定具體實施例中，該導光體是具有至少一個PMMA層及至少一個PVDF層的共擠出物。以上提供之關於此案例中的組成之定量數據僅與該 PMMA層有關。
該導光體
除所述的方法以外，本發明也關於可藉由根據本發明的方法製造之導光體及使用該等導光體製造之照明單元。這個根據本發明的照明單元包含至少一個光源及至少一個導光體。至少80重量%，較佳至少90重量%及特佳至少95重量%的導光體由PMMA組成，且其不含任何耐衝擊改質劑。再者，該導光體具有介於100 μm與1 mm之間的厚度，較佳介於125 μm與500 μm之間，特佳介於100 μm至300 μm。該導光體的最薄點和最厚點之間的差異為至多8 μm，較佳至多5 μm及特佳至多4 μm，且於730 nm的波長下對0.5 mm厚的膜藉由根據下述測量方法的方法測到之光衰減係小於10 000 dB/km，較佳小於9000 dB/km，特佳小於8000 dB/km。這些值可根據其他厚度用外插法推測。該厚度在此表示當垂直於光傳播方向測量時該導光體的最短寬度平均值。該厚度可藉由外螺桿分釐卡或類似習知裝置測定。
該等照明單元的特徵較佳是該導光體的厚度偏差為至多3%，且以τ[D65/10°]測量的導光體之黃度指數(根據DIN 6167求得；根據DIN 5033測量)係小於1，較佳小於0.75，特佳小於0.5，且更佳小於0.3。
該光源較佳包含一或多個發光二極體(LED)。這些特佳是放在該導光體邊緣。特別是，本發明的導光體具有 至少一個光進入面及至少一個光射出面，該光進入面較佳是該導光體的一或多個外緣。在選擇性具體實施例中，光可經由稜鏡經大面積輸入。
所有習知的光源均可用以照亮該光進入面。藉由一或多個發光二極體特別能達成顯著的益處。這些發光二極體可相對於能間接照明的導光體之表面從側面設置於例如邊緣的框架中，或邊緣表面或端面中。
依據光源的配置，光在此案例中可透過全部四個邊緣表面輸入。特別是對於非常大的導光體，這可能有必要。對於較小的導光體，一或兩個光源一般已足夠。
該光進入面能接收進入該本體的光，所以導光層可使引進的光分佈於整個光射出面。該措辭光射出面在此表示適用於發出光的導光體表面。光輸出較佳是藉由該導光體表面中的結構紋路達成。因此較佳導光體的表面，平行於該光射出面形成，包含有結構紋路區及沒有結構紋路區，儘可能沒有光經由該導光體表面發出。較佳導光體因此可以控制方式經該表面定義非常明確的區將透過該光進入面輸入的光發出。因此，垂直於光傳播方向形成的表面也可，除光射出面以外，具有一個表面，只有一小部分照入的光會經由該表面輸出。小部分意指這個表面區中的亮度為該光射出面上測到的最大亮度之至多20%，特佳至多10%。具有小亮度的表面並沒有算入此處的光射出面的一部分。
該光射出面積對該光進入面積的比例一般是至少1， 特別是至少4，較佳至少20，特佳至少80。根據本發明的較佳具體實施例，該光射出面與該光進入面垂直。
根據本發明的較佳形態，該導光體可具有呈平板外形的結構，該本體的三個尺寸具有不同大小。
在此案例中最小的尺寸是該平板的厚度。最大的尺寸被定義為長度，所以第三個尺寸代表寬度。由此推斷此具體實施例的光射出面係由相當於長乘寬的乘積之面積來界定。該平板的邊緣表面，分別被界定為由長乘厚度或寬乘厚度的乘積所形成之面積，一般可作為光進入面。作為光進入面的邊緣表面較佳經過拋光。
光的輸出取決於該光射出面的結構紋路密度，或其粗糙度。此結構紋路越緻密，自該導光件輸出光的可能性越大。
此導光體較佳具有介於20至3000 mm的長度，較佳30至2000 mm，特佳50至100 mm。
此較佳具體實施例的寬度一般介於10至3000 mm，較佳20至2000 mm，特佳50至80 mm。
特別是，根據本發明的照明單元之特徵是該導光件的一部分表面包含結構紋路且該導光體的結構紋路化表面與該導光體的沒結構紋路化表面之間有差異。
該結構紋路可等到該等膜製造之後，例如藉由壓力或其他機械效應，獲得。此外該結構紋路可在該等膜製造期間，藉由使用含該結構紋路的負像之輥達成。
關於本發明，該結構紋路的外形並不重要。重要的是 該光射出面包含能輸出光的缺陷。例如，可應用點或切口。再者，該光射出面也可粗糙化。該結構紋路傳統上具有介於0.5 μm至100 μm，特別是2 μm至20 μm的深度。
如上所述，垂直於該光傳播方向形成的表面也可包含沒結構紋路區。該等表面區，預期有很少光經由彼輸出，較佳沒有光輸出，較佳具有小於0.10 μm，較佳小於0.08 μm的粗糙度Ra。
該結構紋路的密度可選擇經整個表面固定不變。即使如此，本發明還是達成非常均勻的亮度。
此外可隨著離光源的距離提高該結構紋路的密度，以獲得更均勻的亮度。然而，與習用導光件相比，該密度變化可選擇得實質較小，因為根據本發明的導光件本來就具有更均勻的亮度分佈。
根據本發明的照明單元可特別是作為背光單元(BLU)、側照式背光單元或導光面板(LGP)。
導光膜的光衰減之測定方法
測量在配備DRA2500積分球的Varian Cary 5000上進行。此測量是對具有0.5 mm的厚度、15 mm的寬度及970 mm的長度之膜細條進行。關於測量方法，把分光光度計的測量光束引進該膜試樣的端側。於該細條的相反端，光衰減光進入該積分球且藉由偵測器測量。為了獲得可利用的測量信號，進入該薄片端側非常小的面積(例如15 mm＊0.5 mm的膜厚度)之光輸入量必須調到測量光束最強 的位置。此光束途徑的必要配置使傳統基線沒產生。關於參考光束，其則僅能測量起於穿過該膜的透射及輸入損失之相對強度。藉由測量另外的長膜細條，且輸入及輸出損失維持不變，可補償這些損失。這些測量先藉由測量長細條(970 mm)，隨後縮短至530 mm再測量而進行。結果，按下式算出光衰減，同時將長度差異及測得的強度納入考慮：
L：光衰退
l：短徑和長徑之間的長度差異
I0：經過短徑的相對強度
I：經過長徑的相對強度。
測量值藉由測定3次並算平均值求出。
1‧‧‧靜態混合機構
2‧‧‧平膜噴嘴
3‧‧‧噴嘴唇端(可調唇端)
4‧‧‧一側適應的噴嘴本體之外部幾何形狀
5‧‧‧由3個(第1圖)或2個(第2圖)平滑加工輥組成的平滑加工機構
6‧‧‧熔融物出口邊緣與平滑加工輥間的中心點之間的距離
7‧‧‧兩個平滑加工輥之間的最短距離
第1圖：具有三輥平滑加工機構及一側適應的噴嘴唇端之具體實施例。
第2圖：該噴嘴唇端與該平滑加工機構之間的距離之實例。

Claims (11)

  1. 一種以甲基丙烯酸酯為底質的導光體之製造方法，該導光體具有介於100μm與1mm之間的厚度，其特徵在於該方法為擠出方法搭配隨後的平滑加工，使用之設備至少由以下組件組成：擠出機，熔融物泵，熔融物過濾器，靜態混合元件，平膜噴嘴，平滑加工機構，其包含二或更多個平滑加工輥，及捲取機，該平膜噴嘴具有含控制元件之噴嘴唇端，該等控制元件用於調整該噴嘴唇端寬度，且該等控制元件具有11至15mm之相互間隔，該噴嘴本體具有適應該等平滑加工輥的形狀之外部幾何形狀，且自該熔融物出口邊緣至該平滑加工間隙的距離為80mm或更短，且該以甲基丙烯酸酯為底質的導光體之至少95重量%是由PMMA所組成，且其不含任何耐衝擊改質劑。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該平膜噴嘴係藉由雷射相對於該平滑加工機構對準，且該噴嘴離該等平滑加工輥的平行偏移量於該噴嘴外側的兩端測量具有3mm的最大偏移量。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該導光體的最薄點及最厚點之間的差異為至多5μm。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該導光體中的厚度偏差為至多4%，較佳至多3%。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該噴嘴及該輥具有鉻表面，且這些鉻表面具有小於0.08μm的粗糙度Ra。
  6. 一種照明單元，其包含至少一個光源及至少一個導光體，其特徵在於該導光體可藉由如申請專利範圍第1項之方法製造，其至少95重量%由PMMA組成，其不含任何耐衝擊改質劑，其具有介於100μm與1mm之間的厚度，該導光體的最薄點及最厚點之間的差異為至多5μm，且於730nm的波長下對0.5mm厚的膜測量之光衰減係小於10 000dB/km，較佳小於9000dB/km，特佳小於8000dB/km。
  7. 如申請專利範圍第6項之照明單元，其中該導光體具有介於125μm與500μm之間的厚度，該導光體的厚度偏差為至多3%，且以τ[D65/10°]測量的導光體之黃度指數係小於1，較佳小於0.3。
  8. 如申請專利範圍第6及7項中任一項之照明單元，其中該導光體係包含至少一個PMMA層及至少一個PVDF層的共擠出物。
  9. 如申請專利範圍第6項之照明單元，其中該導光體表面的一部分包含結構紋路(structuring)。
  10. 如申請專利範圍第6項之照明單元，其中該光源包含一或多個發光二極體(LED)。
  11. 一種如申請專利範圍第6至10項中至少一項之照明單元的用途，係作為背光單元(BLU)、側照式背光單元或導光面板(LGP)。
TW100145335A 2010-12-13 2011-12-08 導光體的製造方法及其於照明單元內的用途 TWI623409B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??102010062900.6 2010-12-13
DE102010062900A DE102010062900A1 (de) 2010-12-13 2010-12-13 Verfahren zur Herstellung von Lichtleitkörpern und deren Verwendung in Beleuchtungseinheit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201238745A TW201238745A (en) 2012-10-01
TWI623409B true TWI623409B (zh) 2018-05-11

Family

ID=45093700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100145335A TWI623409B (zh) 2010-12-13 2011-12-08 導光體的製造方法及其於照明單元內的用途

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9442237B2 (zh)
EP (1) EP2651618A2 (zh)
JP (1) JP5930326B2 (zh)
KR (2) KR20150119481A (zh)
CN (1) CN103328182B (zh)
BR (1) BR112013014768A2 (zh)
DE (1) DE102010062900A1 (zh)
HK (1) HK1187306A1 (zh)
IL (1) IL226887A (zh)
MX (1) MX336822B (zh)
TW (1) TWI623409B (zh)
WO (1) WO2012079865A2 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009027288A1 (de) 2009-06-29 2010-12-30 Evonik Röhm Gmbh Lichtleitplatte mit eingebetteten lichtstreuenden Störstellen und Verfahren zu dessen Herstellung
US20120051696A2 (en) 2010-04-08 2012-03-01 Evonik Roehm Gmbh Light guide body having high luminous intensity and high transparency
DE102011088835A1 (de) 2011-12-16 2013-06-20 Evonik Industries Ag Verfahren zur Herstellung von Lichtleitkörpern und deren Verwendung in Beleuchtungseinheit
US9902644B2 (en) 2014-06-19 2018-02-27 Corning Incorporated Aluminosilicate glasses
EP3075803A1 (de) * 2015-03-31 2016-10-05 Evonik Röhm GmbH Abzugssichere sicherheitsfolie mit hoher transparenz und ohne sollbruchstellen
JP6571412B2 (ja) 2015-06-29 2019-09-04 東芝機械株式会社 光学シート成形装置、光学シート成形方法
JP6917680B2 (ja) 2016-04-27 2021-08-11 芝浦機械株式会社 光学シート成形装置、光学シート成形方法
CN109866376A (zh) * 2017-12-04 2019-06-11 六安市路安包装制品有限公司 一种充气薄膜的挤出装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US486361A (en) * 1892-11-15 Joseph t
US4226904A (en) * 1978-11-27 1980-10-07 Produits Chimiques Ugine Kuhlmann Polymethyl methacrylate-polyvinylidene fluoride laminates and method
JP2004149639A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Sekisui Chem Co Ltd 光学フィルム及びその製造方法
TW200528259A (en) * 2003-11-13 2005-09-01 Jsr Corp Method for producing film or sheet having three-dimensional pattern on surface, and film or sheet having three-dimensional pattern on surface
US20060121154A1 (en) * 2004-09-30 2006-06-08 Duane Manning Laser device for alignment of a nozzle tip within injection molding and extrusion equipment
TWI314627B (en) * 2004-10-28 2009-09-11 Asahi Kasei Chemicals Corp Optical waveguide and process for producing the same
US20090240047A1 (en) * 2006-04-19 2009-09-24 Fujifilm Corporatio Cellulosic resin film and process for producing the same
JP2010091646A (ja) * 2008-10-06 2010-04-22 Toray Ind Inc 光学用フィルムおよびその製造方法

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2938231A (en) * 1958-10-02 1960-05-31 Blaw Knox Co Plastic extrusion die
DE1504266A1 (de) * 1965-04-02 1969-06-04 Hoechst Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoff-Folien nach dem Extrudierverfahren und mit anschliessender Walzbehandlung
US3408694A (en) * 1966-08-25 1968-11-05 Stewart Bolling & Co Inc Extruder
DE2450225C3 (de) * 1974-10-23 1986-07-10 Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh, 3000 Hannover Extruder-Kalander zum Verarbeiten von plastischen Massen
DE2937204C2 (de) * 1979-09-14 1982-09-02 Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Extrudermaschine mit Breitspritzkopf und zugeordnetem Kalander
DE2947250C2 (de) * 1979-11-23 1983-12-01 Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Unmittelbar einem Extruder nachgeordnetes Walzwerk
NL8501127A (nl) * 1985-04-18 1986-11-17 Kunststofverwerkende Ind Katan Vliegtuigruit.
DE3805774A1 (de) * 1988-02-24 1989-09-07 Sigmund Boos Schlitzduese, insbesondere breitschlitzduese, fuer extrudieranlagen in der kunststoffindustrie
DE8813801U1 (de) 1988-11-04 1988-12-22 Röhm GmbH, 6100 Darmstadt Verstellbare Extrusionsschlitzdüse
DE4009917C1 (zh) * 1990-03-28 1991-11-21 Paul Troester Maschinenfabrik, 3000 Hannover, De
DE4110060A1 (de) 1991-03-27 1992-10-01 Hoechst Ag Verfahren und vorrichtung zum vergleichmaessigen der dicke einer folie
JPH07130208A (ja) 1993-10-29 1995-05-19 Hayashi Telempu Co Ltd 自動車用光源装置
DE9318362U1 (de) 1993-12-01 1994-02-03 Roehm Gmbh Gleichmäßig ausgeleuchtete Lichtleiterplatten
US5424018A (en) * 1994-01-13 1995-06-13 General Electric Company Variable width die and method for extruding sheet products
JP2996882B2 (ja) 1994-10-20 2000-01-11 東芝機械株式会社 熱変位式ｔダイ
JPH091631A (ja) * 1995-06-16 1997-01-07 Kobe Steel Ltd ローラヘッド押出機のシート幅調整装置
US5779962A (en) 1996-04-01 1998-07-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Extruding thin multiphase polymer films
JPH09325221A (ja) 1996-04-04 1997-12-16 Hitachi Cable Ltd 照明装置
DE19836800A1 (de) 1998-08-14 2000-02-17 Roehm Gmbh Optisch isotrope Polycarbonat-Folien sowie Verfahren zu deren Herstellung
IT1307920B1 (it) 1999-01-22 2001-11-29 Atochem Elf Sa Compositi diffondenti la luce.
US6406285B1 (en) 1999-10-21 2002-06-18 Welex Incorporated Apparatus for measuring and of controlling the gap between polymer sheet cooling rolls
US6653405B2 (en) * 2001-04-20 2003-11-25 Plaskolite, Inc. High heat distortion temperature methacrylate polymer blends
DE10156068A1 (de) 2001-11-16 2003-05-28 Roehm Gmbh Lichtleitkörper sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE10222250A1 (de) 2002-05-16 2003-11-27 Roehm Gmbh Verbesserte Lichtleitkörper sowie Verfahren zu dessen Herstellung
CN2642494Y (zh) * 2003-08-25 2004-09-22 平湖伟峰科技有限责任公司 挤出机动态调幅装置
DE10340040A1 (de) 2003-08-28 2005-03-31 Schefenacker Vision Systems Germany Gmbh & Co. Kg Beleuchtungseinheit mit Lichtleitkörper und integrierter optischer Linse
CN1997922B (zh) * 2004-04-30 2011-01-12 厄伊莫迪里斯有限公司 超薄照明元件
DE102005020424A1 (de) 2005-04-29 2006-11-02 Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff, Folie und Verwendung der Folie
JP5092265B2 (ja) * 2006-04-12 2012-12-05 住友化学株式会社 導光板の製造方法
DE102006025481A1 (de) * 2006-05-30 2007-12-06 Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung einer eingefärbten Folie aus thermoplastischem Kunststoffen, Folie und Verwendung der Folie
KR100730415B1 (ko) * 2006-12-20 2007-06-19 제일모직주식회사 광학필름 제조장치 및 이를 이용한 광학필름 제조방법
TW200827852A (en) * 2006-12-28 2008-07-01 Ind Tech Res Inst Coupling device
JP4843592B2 (ja) * 2007-10-22 2011-12-21 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及び導光板
JP2009107180A (ja) 2007-10-29 2009-05-21 Kaneka Corp 光学フィルムの製造方法および光学フィルム
US20090122227A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Rohm And Haas Denmark Finance A/S Integrated backlight illumination assembly
KR20100000799A (ko) * 2008-06-25 2010-01-06 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치의 도광판 제조방법
CN101380820A (zh) * 2008-10-08 2009-03-11 中国化学工业桂林工程有限公司 宽幅胶片挤出压延机组
US8317384B2 (en) * 2009-04-10 2012-11-27 Intellectual Discovery Co., Ltd. Light guide film with cut lines, and optical keypad using such film
DE102009027288A1 (de) 2009-06-29 2010-12-30 Evonik Röhm Gmbh Lichtleitplatte mit eingebetteten lichtstreuenden Störstellen und Verfahren zu dessen Herstellung
CN201494019U (zh) * 2009-08-19 2010-06-02 常州金海塑业有限公司 一种门幅可调式塑料加工模具
US20120051696A2 (en) 2010-04-08 2012-03-01 Evonik Roehm Gmbh Light guide body having high luminous intensity and high transparency

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US486361A (en) * 1892-11-15 Joseph t
US4226904A (en) * 1978-11-27 1980-10-07 Produits Chimiques Ugine Kuhlmann Polymethyl methacrylate-polyvinylidene fluoride laminates and method
JP2004149639A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Sekisui Chem Co Ltd 光学フィルム及びその製造方法
TW200528259A (en) * 2003-11-13 2005-09-01 Jsr Corp Method for producing film or sheet having three-dimensional pattern on surface, and film or sheet having three-dimensional pattern on surface
US20060121154A1 (en) * 2004-09-30 2006-06-08 Duane Manning Laser device for alignment of a nozzle tip within injection molding and extrusion equipment
TWI314627B (en) * 2004-10-28 2009-09-11 Asahi Kasei Chemicals Corp Optical waveguide and process for producing the same
US20090240047A1 (en) * 2006-04-19 2009-09-24 Fujifilm Corporatio Cellulosic resin film and process for producing the same
JP2010091646A (ja) * 2008-10-06 2010-04-22 Toray Ind Inc 光学用フィルムおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
IL226887A (en) 2017-06-29
MX336822B (es) 2016-02-03
CN103328182A (zh) 2013-09-25
KR20150119481A (ko) 2015-10-23
MX2013006672A (es) 2013-07-30
US9442237B2 (en) 2016-09-13
JP2014502568A (ja) 2014-02-03
TW201238745A (en) 2012-10-01
BR112013014768A2 (pt) 2016-10-04
WO2012079865A3 (de) 2012-09-27
CN103328182B (zh) 2016-04-13
WO2012079865A4 (de) 2012-11-15
JP5930326B2 (ja) 2016-06-08
DE102010062900A1 (de) 2012-06-14
US20130343088A1 (en) 2013-12-26
HK1187306A1 (zh) 2014-04-04
EP2651618A2 (de) 2013-10-23
KR20130101131A (ko) 2013-09-12
KR101714115B1 (ko) 2017-03-08
WO2012079865A2 (de) 2012-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI623409B (zh) 導光體的製造方法及其於照明單元內的用途
KR101086551B1 (ko) 평판 디스플레이용 확산기
JP6774536B2 (ja) 調光部材
TW201727324A (zh) 上用光擴散片和背光單元
MX2011002215A (es) Hoja optica y procedimiento de fabricacion de una hoja optica.
KR20110070999A (ko) 도광판
TW200841046A (en) Light diffuser plate, surface emission light source apparatus and liquid crystal display
CN106687278A (zh) 液晶显示器保护板的制造方法
US20120067512A1 (en) Light guide plate having embedded impurities and method for the production thereof
CN102736143A (zh) 光扩散膜及其制造方法、用于其的涂敷液、以及使用其的偏振片、液晶显示装置
JP2010027337A (ja) シート状導光体およびそれを用いた面光源装置
JP4492116B2 (ja) 光学用フィルムの製造方法
JP2005128360A (ja) 光学用フィルム及びその製造方法
TW201332741A (zh) 導光體之製造方法及其用於照明單元之用途
JP7223653B2 (ja) 樹脂シート
TWI832894B (zh) 樹脂薄膜及樹脂薄膜之製造方法
CN107615107A (zh) 聚合物膜和使用其的显示器用光扩散膜
KR20120139278A (ko) 도광판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리
KR101069935B1 (ko) 표면층과 이면층 사이에 공기층을 형성하는 확산판
JP6209428B2 (ja) レンズ付き光学シート及び面光源部材
JP2012073608A (ja) 光拡散フィルム積層体
DE69626217T2 (de) Oberflächenlichtquelle
JP2019014046A (ja) アクリル系樹脂フィルム、アクリル系樹脂フィルムの製造方法、塗工方法、積層体の製造方法、及び積層体
JP2005055575A (ja) 光学用フィルム
JP2009275093A (ja) 樹脂フィルムならびに樹脂フィルムを用いた照明装置および液晶ディスプレイ用バックライト

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees