具有高尺寸稳定性的用于各向异性光散射的挤出聚合物片材制造技术

技术编号:2666197 阅读:206 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种具有各向异性光散射的漫射体,其由透明聚合物和玻璃纤维构成,还涉及该漫射体的制备方法,及该漫射体用作用于发光器材的外罩和用于平面显示屏的结构元件的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种透明塑料摸塑组合物,向其中配混入散射体和/ 或玻璃纤维,以便随后以夸威品形式桥出 塑料模塑件具有带有优逸 散射方向的优弄的光散射能力,网时具有良好的机械性能。
技术介绍
为了实现各向异性的光散射,已经应用各种不同的原理。关于本专利技术而言最—f要的在.此乏如下L得一种聚合物基体,4含,由另一种聚合物材料形咸的球形散射珠ii,以机織力式透行羊轴扯付、并B2.玻璃lf维,其在聚会物基ff申彼此冲疗地取向。主要由3M公司研究并提A —种构型,其中球状散射驟粒配混入一 种聚合物基体中,在此it^散射颗枉異有%基体不一致的折射芈。然 后,将整个聚合物片材蓉轴拉伸,逸「口]时辱致球状颗粒的拉伸变形, 所述球状顆粒因此呈现禰圆形状,乏种形状然后导致整个材料的各向 异性的散射行为。曹0 02/057 384 ( 3M)描述了一种聚合物组合物,其由轱合剂和包 埋入其中的纵向結构组咸 该li合剂是光学各向同性的并且所途两种 材料的折射率相差至少0, 01。所述纵向结构由塑料組咸。TO 02/Q7114g (3M)掘述了一种显示屏,在其上施加有一种粒合 剂,在该轱合剂中分散'^教向结构。该纵向结构是与,02/057384 中相同的那* 需2關4/i069P (E^tman Kodak)猫述了 一种由,种最合物组成 的聚合物薄膜,其具有各向异性的光学性能。除了通过紙向部分的加权平均的光折射以外,通过位于薄膜表面上的三维錄构的光折射效果 也得到增强。US-OS 2GQ5/GG36199 ( 3M )描述了一种屏》在其上存在有一 种# 合剂,在该#合剂中存在有一定数量的稍f长形的結构。所途粗合剂 和稍帶长形的結构的折射率相差至少0, 01。非必要地,还可以存在有 起偏振器、Fres.nei透镜或反射器。US-PS 5940211 (US Philips Corp.)描述了一种光学体系,其将透射的光偏振化并因此实现光强度的各向丼性分布。US-PS 6123877 (Naskia Corporation)描述了一种制备各向异性光束的方法,其中将光束通过具有不同折射率的聚合物基体而导过》 折射率差通辻球形颗粒,生。US - OS 2 003/0175466 ( Sughrue Mion )描述了一种l有各向异性 光折射的薄膜,像各向弄性光折射通过在聚合物基体中布置小棒状的 结构而实现 小棒向一个方向取向,并丑小棒的沿轴向的折射率与基 体的沿相应方由的#射率不同 小棒具有的直径小于200 pm并且具 有的长度为大亍800 pmB所述小棒由液晶型芳族聚酯组威8在现有抆 水中并没有讨论各向弄性塑料模塑件的机械性能的改透。European Polymer Journal 41 ( 2005 ) 1729-17 37 0〖im描述了 热-物理性能、空气湿度和剛性对由基体材料PMMA构咸的漫射体片材 的影响,所述基体^料经采用破璃纤维改性《 Hm发现,玻璃lf维的 添加在所述环境奈件的影响下^著降低翘曲(弯曲)B在此他只能察 觉到对光学性能的很低的影响,特別是他没有发现备向异性的散射性 能。他发现了如下机械性能1. 隨着玻璃纤维含堡的提高,储能摸量增加(2.2 — 3, 2GPa,在 T:25。C下)2. 玻璃化转变温度向上移动,Tg为111,7 —113, 3°C (20%GF比例)3. 水吸收显箸下降(24h: 0, 4%—0, 2%)4. 翘曲下降。目的和解决方案鉴于所讨论的现有技术,本专利技术的目的是提供具有改进的散射行 为的另一种光学散射体,恭此外还具有良好的机械性能并固此可以没有问题地加工。本专利技术6;「4 —个目的是,提供一种用于制备各由丼性 的塑料模塑件的简羊并S艰价的方法。本专利技术國的通过根扭H利要求1的光f:射体而实现,所述光散射 体可根据杈利要求8的#仏方法获得 途用的透明塑料有,,l丙婦酸甲l旨(P醒A)、聚碳酸酯(PC)、 聚对笨二甲酸乙二醇gUPH)、环缔錄共聚物(COC)、聚笨乙婦(PS) 和以上述羊体的任意組^ft成的共聚物。非必要地,塑料摸塑组会物 还可以被提供有抗沖击性。特别优逸使用透明P麗A摸塑組合物。所用的玻璃纤维由A玻墒、C玻璃、D玻璃、E玻璃、AR玻璃、BC且 玻璃和R玻璃組威,它们在組威和园此在其折射率方面彼此不同。在 市场上可购得的产品另外ii ft,t维长复和直径方面不同,以及在特定 的涂层(上莱料)方面不同,所述涂层,保与备种不同的聚合物基体 的相容性,玻璃叶,例如可以从PPG Industries Glass & Fiber G跳固 公'司或从Sidn〖G()bairi获得。用亍制备谷向异性塑料橫塑件的可能的制备方法fc括将预定量 的玻璃纤维与各自对应的窗料模塑组合物混合,并偕助市售的桥出机 在匹配于各自对应的塑料的条件下进行挤出。用亍制备各向弄性的塑料摸塑件的另一种可能的制备方法包括 通过两阶段法将预定量的玻璃纤维与一部分塑料模塑组合物单独配混 以制备母料,并在第二阶段申将预定量的母料与各自对应的塑料模塑 組合物混合并借助市售桥A机在戮配亍各自对应的塑料的条件下透行 桥出。在优选的实施方案中,在制备母料时将玻璃纤维通过倒面填塞装 置(Stopfwerk)计量加入到热的塑料熔体中,这相应亍特别温和的加 工。所述各向异性地发生光散射的塑料混合物还可以至少单层地作为共桥A物在桥A工艺中施加到塑料模塑件上。本专利技术的有益效果各向异性光教射片材的主要益处在亍提高能量敛率。 在下面的应用中将举例阐述,通过这种各向异性的光散射以何种方式提高了能量效率。l.用于大平面的显示器应用(大型号平面显示屏,例如电视机) 的背光设备大的BLU通常直接从背后w明,因为边緣照明通过大的平面不能 输出耦合必要的亮度。所述直接背面照明装置经常由所谓的CCFL (冷 阴极變光灯)組成,H为这些是廉价并比较結实的。这些灯本身具有 圆柱形(拉长的)结构,例如30cm长度对应2ram直径,并且在BLU 中彼此平行地沿垂直线(垂直于观察平面)装配。为获得均匀照明的 图像,还必须将散光片放置在CCFL光源布置之前。与光源之阔的距离(和在另一侧面上与真正的显示器之间的距离)必须保持是小的,因 为在平面显示屏中只有很有限的結构空间可供使用。同样,散光片应 该是薄的(通常2謹厚)6由于光源与散光片之间距离小,所以必要 的对经调制的亮度分布曲线的"均匀化"只可通过使用很厚的散光片 实现。但是,这具有的缺点i,总的光透射率只为40-60%(画=70-86",即发生高的损耗量。到目前为止,在此只使用各向 同性的散光片,其向所有的空间方向上散射光。各向异性的散光片在 此具有的优点是,它们将光优选歡射到观察者的平面内,即垂直于灯 的方向。这恰好是用于将照明场均匀化的所需散射方向。向上或向下(在此反正不存在观察者)的散射在此是根本不需要的,园为光源通 过其长度(基本上)均匀地辐射。因此,高的光散射必定只在一个主 轴(垂直亍灯布置的方向)上是有效的,在另一个主轴的方向(平行 于光源的走向)上比在各向同性的散光片的情况下散射明显更少的光(="消耗")。为了因此实现在观察者平面内的相同的亮度,在各向异性的散光片的情况下比具有亮度增强本文档来自技高网...

【技术保护点】
漫射体,其由透明聚合物和玻璃纤维构成。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:A拉其施M帕鲁泽尔H格罗特蒂斯M迈耶凯泽V蒙德
申请(专利权)人:罗姆有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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