结构化的荧光成型体制造技术

光学显示器包含有一个或多个成型体（４１）和一个光源（４３）。成型体（４３）由一种透明的或半透明的塑料制成。这塑料含有一种或多种发荧光的物质。应这样来布置一个或多个光源（４３），以使其光线在成型体（４１）表面的规定部位处射入成型体并继续在其中传导。成型体含有用于有目标地实现光线输出耦合的机构，从而在成型体（４１）表面的整个规定部位处使光线由成型体（４１）有目标地输出。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于图形、彩色图案或信息的光学显示器。对图形、彩色图案或信息的显示是通过对在一种透明的或半透明的塑料成型体时的荧光物质进行光学激发而实现的，这种成型体具有用于实现有目标的光输出耦合的机构。由透明或半透明塑料制成的成型体是已知的(EP 0 025 136和EP 0 032 670)，这些塑料用荧光物质染上色。它们例如应用于内部陈设物或者装饰对象。通过一个外部的光源将光平面地射入到这种已知的成型体上。在成型体的外边缘上可以看到荧光。此时环境光线包括灯光或者太阳光用作为光源。这些已知的成型体都没有内部结构或表面结构，因而并不用于显示图形、彩色图案或信息。近来已将荧光物质应用在蓝色发光二极管上的覆层里，以便在荧光转换过程中产生白色光或者一种任意的其它颜色的光。这样的发光二极管称为LUCOLED(荧光转换发光二极管)(“白色发光二极管在这儿”，弗芬好弗尔(Fraunbofer)电子工业固体物理研究所，1997.6，“NICHIA CHEMICAL开发的高效白色LED灯”，N.S.宣布，在TECHNICALNEWSLETTER，10，Ref.No.21.1996的增补里)同样此处在含有荧光物质的覆层里没有什么结构。本专利技术的任务就是利用由透明或半透明含有荧光物质的塑料制成的成型体发射出的荧光结合成型体的波导性能，尤其用来图形表示或者显示彩色图案或信息。本专利技术的内容是包含有一个或多个成型体和一个光源的一种光学显示器。任意结构的物体例如薄膜、板、管线、线、纤维、管子、球、长六方体、圆柱体、空心体或环都归入为成型体。成型体由一种或多种透明或半透明的塑料制成。每一种塑料包含有一种或多种荧光物质。应这样来布置一个或多个光源，以使其光线在成型体表面的确定部位处射入成型体内并继续在成型体内传导。成型体内有用于实现有目标的光线输出耦合的机构，从而在成型体表面的整个确定部位处使光线由成型体有目标地输出。输入成型体的光线大部分是可见光或者是紫外线(UV)，它通过激发成型体内的荧光物质而被吸收。从荧光物质发散出来的荧光比原先输入的光的波长要更长。成型体对于荧光的作用如一个光波导体。在成型体的壁上大部分的光线发生了全部反射。使光发生散射的机构可以是成型体内部的一种结构(内部结构)、其表面的一种结构或者是在成型体表面的规定部位上的一层光散射层。成型体的内部结构、表面的结构或者具有光散射层的表面涂层使荧光在成型体里发生散射，因而不再使全部反射成一定角度出现在成型体的内壁上。散射光就输出了。在成型体表面部位处发生荧光的反射，这些部位是由结构来规定的，也就是说这是一种有目标的输出。通过一种相应的结构就可以实现荧光的反射，例如以图形符号、文字符号或者图案等形式。成型体由一种透明的或者半透明的塑料制成，例如热塑性的、弹性体的或者硬固性塑料，其中加入了荧光物质。尤其适合的透明的塑料有聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯聚合物、由苯乙烯和丙烯酸盐制成的异分子共聚物、聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、环状聚烯烃和共聚物和醋酸纤维素。适合的塑料的其它实例由以下著作查取H.Domininghaus，“塑料及其性能(Die Kunststoffe Und IhreEigenschaften)”，第4版1992年德国工程师协会(VD1)出版社，Düsseldorf和“聚合物科学与工程百科全书(Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering)”，第2版J.Wiley&Sons，纽约或者J.Brandrup，E.H.Immergut，“聚合物手册(PolymerHandbook)”，第3版，J.Wiley&Sons，纽约。按照本专利技术，适用的荧光物质都是低分子的、低聚体的和聚合体的物质，它们都具有荧光。低分子物质的实例为有机荧光材料和激光颜料如香豆素、二萘嵌苯、酞化青(Stilbene)、茋和二茋(Distilbene)、联苯乙烯(Distyryle)、次甲基、偶氮甲碱、菲、红荧烯、喹吖啶酮或者基于异质环状化合物的光学增亮剂。此外可以应用荧光金属化合物和过渡金属化合物如铝-8羟基喹啉盐、铕化合物、硼螯合物或镓螯合物。适合作为荧光聚合物材料的例如有聚合-对位次苯基亚乙烯基(PPV)和PPV-衍生物如甲氧基-乙基己基-羰基PPV(MEH-PPV)。具有发出荧光段的聚合物也可以用在主链或侧链里。在一个成型体里也可以包含有不同的具有各种不同的吸收光谱和发射光谱的荧光物质。内部结构可以由使光线散射的颗粒组成，如玻璃球、玻璃纤维、金属氧化物、SiO2或矿物质，这些颗粒都是添加入成型体的。颗粒的作用就是作为所到达荧光的散射中心并使荧光偏转，从而以一个陡的角度射到成型体的表面上，而且不再经受全部反射，而是被输出。在成型体之内形成界面的成型体内的气体封入物可能有这种相同的作用，到达的光线就在界面上散射。颗粒本身来说可能也含有荧光物质。成型体表面的结构可以由使光线散射的颗粒组成，它们都是添加入成型体表面里的。颗粒的作用就作为在表面上的散射中心并使到达的光线输出。表面也可以通过槽、刻痕、通道和/或孔来形成结构。对于这种表面结构来说就在成型体的表面上形成了散射中心。进入成型体的通道的棱可以倒棱。在成型体表面的规定部位上用作为散射光线的表层可以是印花浆-例如能过滤印刷的成分或混合物或者颜料-，它们是按已的方法涂覆上的。在以这种方式涂层的表面位置上射入的光线并不对应于入射角而反射，而是在成型体里返回散射。然后它就以不允许产生全部反射的角度射入到成型体的位于对面的表面上并在那里输出。在表面的一些部位上并不输出光线，成型体可以涂覆一种反射材料，例如一种由铝、金或银制作的金属层或者涂覆另一种具有折射指数的允许全部反射的涂层。同样也可以是一种全平面不透明的漆层。这些反射层改善了在没有结构处或者在涂覆散射光线的涂层处的波导性能并提高了成型体里内部辐射场的强度。这就提高了输出光线的强度。为了用荧光物质来制造成型体首先将荧光物质掺入透明的或半透明的塑料里。掺入是按已知的方法进行的，如复合或者通过使荧光物质与聚合物材料共同溶解并接着浓缩。成型体按已知的方法例如压铸或挤压，由含有荧光物质的塑料制成。薄膜也可以由溶剂通过浇铸或者其它已知的涂层方法来制造。也可以应用层压塑料，它由骨架和含有荧光材料的薄膜构成。也可以按由荧光物质和塑料制成的溶液通过一定措施如浇铸、挤压、喷射而涂覆在一种合适的基底上。通过加入颗粒，如玻璃球或玻璃纤维、金属氧化物、SiO2或矿物质，形成内部结构都是应用了通常的加入塑料的方法，例如进行复合。而对于通过混入气体形成内部结构都归结为例如在制造泡沫材料时使用的通常的方法。对于具有散射光线的颗粒的成型体表面的结构来说，第一步是使颗粒在成型体材料的溶剂里悬浮起来并用机械的辅助手段或装置，例如轧印模或者压力机，涂覆在成型体的表面上。颗粒和溶剂接触这表面的部位就胀大了。接着使溶剂挥发。为此将成型体加热直至溶剂完全挥发掉为止。成型体表面的结构也可以通过磨削、括削、刨、锯、钻孔、冲眼、冲压、激光研磨、针形打印或其它使表面产生局部变形或变化的机械方法来实现。它也可以用化学方法通过溶剂进行苛化来形成结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学显示器至少包括有一个成型体（１），成型体由一种或多种透明或半透明的塑料制成并包含有一种或多种发荧光的物质（４），其特征在于，其特征在于，成型体具有用于有目标地实现光输出的机构，而且有一个或多个光源（６），其布置方式应使其光线在成型（１）表面的规定部位处射入并在成型体（１）里继续传导，并在成型体表面的由用于有目标地实现光线输出的机构确定的整个规定的其它部位输出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R维尔曼，HW霍伊尔，
申请(专利权)人：拜尔公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]