用于光操纵的元件制造技术

本发明专利技术涉及无纺织物、优选湿法无纺织物作为光分布元件的应用，其中无纺织物具有a1)1至50重量％的基质纤维，a2)50至99重量％的至少部分热融的粘合纤维，和b)20至200重量％的至少一种填充聚合物，基质纤维、粘合纤维和填充聚合物的重量份额分别基于不含填充聚合物的无纺织物的总重量，基质纤维包含至少一种基质纤维聚合物，粘合纤维包含至少一种粘合纤维聚合物，‑基质纤维聚合物和/或粘合纤维聚合物彼此独立地具有1.3至1.7、优选1.5至1.65的折射率“n”，‑填充聚合物具有1.2至1.7的折射率“n”，‑基质纤维聚合物的折射率与填充聚合物的折射率之差和/或粘合纤维聚合物的折射率与填充聚合物的折射率之差为0.1至0.4，无纺织物具有＞250秒/100毫升的格利数。

Components for light manipulation

The invention relates to a non-woven fabric, preferably a wet process non-woven fabric as an application of a light distribution element, wherein the non-woven fabric has a matrix fiber of A1) 1 to 50% by weight, a 2) 50 to 99% by weight of at least part of the hot-melt adhesive fiber, and b) 20 to 200% by weight of at least one filled polymer, wherein the weight shares of the matrix fiber, the adhesive fiber and the filled polymer are respectively based on the weight shares of the non filled polymer The total weight of the nonwoven fabric of the compound, the matrix fiber comprising at least one matrix fiber polymer, the adhesive fiber comprising at least one adhesive fiber polymer, the \u2011 matrix fiber polymer and / or the adhesive fiber polymer independently having a refractive index \n\ of 1.3 to 1.7, preferably 1.5 to 1.65, the \u2011 filled polymer having a refractive index \n\ of 1.2 to 1.7, and the \u2011 matrix fiber polymer The difference between the refractive index of the filled polymer and that of the bonded fiber polymer and that of the filled polymer is 0.1 to 0.4, and the nonwoven fabric has a gree number of > 250 seconds / 100 ml.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光操纵的元件
本专利技术涉及无纺织物作为光分布元件的应用，以及包括这种光分布元件的光源。
技术介绍
点状的光源、例如LED灯在多种应用中是有效的照明法。同时然而在多种情况下期望的是，尽可能用均匀分布的光强度均匀地照明表面或空间。为了实现所述目的，可以使用不同的分布和/或扩散介质，例如纸、光学上的特殊薄膜或织物。除了均匀的光分布以外，在多种应用中期望其他的光操作，例如光的准直或反射和透射的特定特性。纸是非常低成本的扩散元件，然而所述扩散元件仅具有很小的光密度。借助于使用光学上的特殊薄膜可以实现明显更高的光密度。然而，对于光学上的特殊薄膜不利的是，所述光学上的特殊薄膜通常仅由一个材料种类构成。然而，为了光操作，通常需要将具有不同折射率和其他特性的材料以非常小的间距放在一起。通过装入能对多个层进行随后的表面处理或层压的添加剂，可以使薄膜适应于特殊的光学特性，然而这需要另外的成本密集的工艺步骤。在多层的特殊薄膜的情况下，还尤其在热作用下附加地产生由于所用材料的不同热膨胀系数而引起的潜在的分层或变形的问题。在此背景下，将织物材料、尤其是无纺织物用作光分布元件被证实为有利的，因为可以简单的方式通过在工艺流程中适当地选择纤维混合物、无纺织物铺设物和无纺织物加固物而产生不同的结构上的和材料上的组成。由此，可以在性能好的情况下保持与其他扩散介质相比更低的制造成本。从WO2013/012974A1中已知一种光源，其包括发光机构、光引导板和扩散板。扩散板可以由具有特定的单位面积重量的无纺织物构成。在WO2013/116193A1中描述一种显示系统，在所述显示系统中由无纺织物构成的扩散元件设置在光源和LCD屏幕之间。WO2006/129246A2描述一种光源，其具有设置在衬底上的发光机构和具有特定密度设置的、由无纺织构成的光分布元件。在提到的文件中，光系统均是重要的。关于用于优化光扩散特性的无纺织物特性的设置没有足够的技术信息。从EP1891620B1中已知一种光源，其发射的光的光路通过多层的无纺织物元件而拓宽。其中，多层的无纺织物元件具有的材料密度梯度(沿z方向)一方面用于实现与光源的较大距离，另一方面用于使光形成散射。通过使用多个彼此上下重叠的无纺织物层得到所述梯度，所述无纺织物层形成分散介质。如下述方式产生梯度：将随后安装至光源的、具有小的材料密度的第一层无纺织物与密度较大的、分散光的第二无纺织物层组合。对于该文件中所描述的均匀的、各向异性的无纺织物不利的是，虽然所述无纺织物可以将光良好地分散但是同时很大程度地降低了所发射的光流。通过将多个纺织的无纺织物层组合还更大程度地降低了光透射率，这对于平面光源的光密度是不利的。此外，对于使用多个层不利的是，在各个无纺织物层之间可能产生折痕，所述折痕阻碍均匀的光传播并且减少光性能。这另外可能造成在光元件中的阴影。此外，通过多层的构造增加了光源的结构深度，这在制造紧凑的、扁平的显示器时带来缺点。WO2015/135790A1描述无纺织物作为光分布元件的应用以及包括这种光分布元件的光源。无纺织物在此由均匀的聚酯湿法无纺织物构成，所述聚酯湿法无纺织物由具有良好的光扩散特性的基质纤维和粘合纤维构成。对于所描述的无纺织物不利的是，所述无纺织物虽然具有绝对良好的光扩散特性，但是具有小的光透射率，这使在此提到的光源的光密度变差，进而造成在光源运行中用于发射相同光量的能量需求提高。WO2013/142084A1描述具有精确限定的表面结构的光学特殊薄膜。所述通常多层的特殊薄膜可以通过表面结构的几何形状、材料成分和不同的添加剂而适应不同的光学要求。对于这些薄膜不利的是，所述薄膜必须具有复杂的构造，以便实现期望的光学特性。在无纺织物制造的情况下，可以在处理过程中通过纤维混合、无纺织物铺设的变型和无纺织物强化的类型而实现不同的结构上的和材料上的组成。虽然通过添加剂，对多个层的随后的表面处理或层压同样可以将薄膜匹配于特殊的光学特性，但是这需要其他成本密集的工艺步骤。此外，将不同薄膜层压总是还造成引起不期望的光折射的薄膜之间的边界面，所述边界面不利地损害所产生结构的功能。在多层的特殊薄膜的情况下，尤其在热作用下附加地产生由于所使用的材料的不同热膨胀系数而引起的潜在分层或变形。另一不利的方面在于，薄膜原则上具有良好的光学特性，然而仅在其完全不受损的情况下才如此。然而通过加工这种薄膜通常也造成尤其机械性质的缺陷。这可能是折弯、污染等，其可能还造成在灯中的光学故障。从WO2017/031659A1中已知一种漫射元件，其包括：(a)无纺织物，其纤维具有小于约50μm的直径和长度/直径比为大于约5的纤维长宽比；和b)具有在无纺织物的纤维的表面上的多孔树脂涂层。多孔的树脂涂层具有树脂孔隙，所述树脂孔隙具有200nm至2μm的尺寸。所述孔径造成低的格利数(Gurleyzahlen)(＜200秒/100毫升)并且具有分散中心数量增加的缺点。从DE102014003418A1中已知湿法无纺织物作为光分布元件的应用，所述湿法无纺织物包含：a1)5至50重量％的基质纤维和a2)50至95重量％的至少部分热融合的粘合纤维，或者b1)50至80重量％的基质纤维和b2)20至50重量％的粘合剂。所述无纺织物已经具有突出的光漫射特性。然而对于一些应用而言期望提高光密度。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是，提供一种光分布元件，除了非常好的光漫射特性以外，该光分布元件也具有高的光密度或高的光透射率。此外，光分布元件应当将点状的和/或线状的光源，例如LED和/或CCFL与便宜的制造组合。根据本专利技术，所述目的通过将无纺织物，优选湿法无纺织物作为光分布元件的应用来实现，其中无纺织物具有：a1)1至50重量％的基质纤维，a2)50至99重量％的至少部分热融合的粘合纤维，和b)20至200重量％的至少一种填充聚合物，其中基质纤维、粘合纤维和填充聚合物的重量份额分别基于不含填充聚合物的无纺织物的总重量，并且-基质纤维包含至少一种基质纤维聚合物并且粘合纤维包含至少一种粘合纤维聚合物，-基质纤维聚合物和/或粘合纤维聚合物彼此独立地具有1.3至1.7、优选为1.5至1.65的折射率“n”，-填充聚合物具有1.2至1.7的折射率“n”，-基质纤维聚合物的折射率与填充聚合物的折射率之差和/或粘合纤维聚合物的折射率与填充聚合物的折射率之差为0.1至0.4，并且-无纺织物具有＞250秒/100毫升的格利数。令人惊讶地发现，根据本专利技术的无纺织物具有非常高的光密度，但不使无纺织物的光漫射特性变差。根据本专利技术的无纺织物的另一优点在于，所述无纺织物具有特别高的均匀性。这例如反映在非常均匀的亮度印象(光密度，【L】＝cd/m2)中。这在通过使用具有位置分辨率的光亮度相机在限定表面上的光密度测量中显示出。在此得到，在限定表面之内的各个光密度值L(x，y)具有很小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无纺织物、优选湿法无纺织物作为光分布元件的应用，其中所述无纺织物具有：/na1)1至50重量％的基质纤维，/na2)50至99重量％的至少部分热融的粘合纤维，和/nb)20至200重量％的至少一种填充聚合物，/n其中所述基质纤维、粘合纤维和填充聚合物的重量份额分别基于不含所述填充聚合物的无纺织物的总重量，其中/n-所述基质纤维包含至少一种基质纤维聚合物，所述粘合纤维包含至少一种粘合纤维聚合物，/n-所述基质纤维聚合物和/或粘合纤维聚合物彼此独立地具有1.3至1.7、优选为1.5至1.65的折射率“n”，/n-所述填充聚合物具有1.2至1.7的折射率“n”，/n-所述基质纤维聚合物的折射率与所述填充聚合物的折射率之差和/或所述粘合纤维聚合物的折射率与所述填充聚合物的折射率之差为0.1至0.4，其特征在于，所述无纺织物具有＞250秒/100毫升的格利数。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170406 DE 102017003362.51.一种无纺织物、优选湿法无纺织物作为光分布元件的应用，其中所述无纺织物具有：
a1)1至50重量％的基质纤维，
a2)50至99重量％的至少部分热融的粘合纤维，和
b)20至200重量％的至少一种填充聚合物，
其中所述基质纤维、粘合纤维和填充聚合物的重量份额分别基于不含所述填充聚合物的无纺织物的总重量，其中
-所述基质纤维包含至少一种基质纤维聚合物，所述粘合纤维包含至少一种粘合纤维聚合物，
-所述基质纤维聚合物和/或粘合纤维聚合物彼此独立地具有1.3至1.7、优选为1.5至1.65的折射率“n”，
-所述填充聚合物具有1.2至1.7的折射率“n”，
-所述基质纤维聚合物的折射率与所述填充聚合物的折射率之差和/或所述粘合纤维聚合物的折射率与所述填充聚合物的折射率之差为0.1至0.4，其特征在于，所述无纺织物具有＞250秒/100毫升的格利数。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述无纺织物具有的孔隙率小于30％。


3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述填充聚合物构成为表面涂层。


4.根据上述权利要求中一项或多项所述的应用，其特征在于，所述填充聚合物选自如下物质组成的组：聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和聚氨酯甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚酰胺、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚醚醚酮(PEEK)、聚碳酸酯(PC)、聚烯烃(PO)、环状聚烯烃共聚物(COC)及其混合物。


5.根据上述权利要求中一项或多项所述的应用，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·罗斯，乌尔里奇·施耐德，S·艾尔顿古，S·森纳，J·比亚莱克，
申请(专利权)人：科德宝两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE