DE3528718A1

DE3528718A1 - Lichtstreueinrichtung

Info

Publication number: DE3528718A1
Application number: DE19853528718
Authority: DE
Inventors: Makoto Ohe
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1984-08-27
Filing date: 1985-08-09
Publication date: 1986-03-06
Also published as: GB8512535D0; GB2165631B; CA1243005A; KR860002021A; US4648690A; KR920010944B1; JPS6155684A; GB2165631A

Description

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Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist eine Lichtstreueinrichtung, die insbesondere für kantenbeleuchtete Platten oder Paneele geeignet ist. Lichtstreueinrichtungen dieses Typs empfangen Licht von einer Lichtquelle und ergeben eine Lichtebene, die zur gleichmäßigen Beleuchtung eines relativ großen Bereichs dienen. Sie werden in der Praxis als Beleuchtung für Anzeigeeinrichtungen, wie Reklameleuchten,sowie als Hintergrundbeleuchtungen für Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen verwendet.

Lichtstreuplatten, wie Mattglasplatten oder undurchsichtige weiße Glasplatten werden in großem Umfang als Lichtstreueinrichtungen verwendet. Sie werden im allgemeinen zusammen mit einer Lichtquelle benützt, die in einem vorbestimmten Abstand auf der Rückseite der Lichtstreueinrichtung angeordnet ist.

Da eine Miniaturisierung von Lichtstreueinrichtungen insbesondere für Flüssigkristallanzeigeeinrichtungen und dergleichen gewünscht wird, ist auch eine Miniaturisierung der Beleuchtungseinrichtung erwünscht. Wegen der Anforderungen der Miniaturisierung wurde häufig versucht, die Lichtquelle in der Nähe der Kantenfläche der Streuplatte vorzusehen, wobei diese besondere Kantenfläche als Lichteinfallsfläche benützt wird. Es kann jedoch keine gleichmäßige Helligkeit über die gesamte Oberfläche der Streuplatten durch einfaches Anordnen der optischen Quelle an der Kantenfläche aus Mattglas oder einer undurchsichtigen weißen Glasplatte erreicht werden.

Aufgrund der Tatsache, daß lediglich durch das Anordnen der Streuplatte keine gleichmäßige Helligkeit erreicht werden kann, wird beispielsweise in der US-PS 4 059 916

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vorgeschlagen, auf die rückseitige Oberfläche von der Kantenfläche auf der Seite der Lichtquelle zu einer gegenüberliegenden Kantenfläche ein Mattengewebe mit Haarstrich anzuordnen. Dies ergibt eine Richtung der Lichtleitung innerhalb der Streuplatte und hat zur Folge, daß die Dicke der Streuplatte graduell in Richtung auf die gegenüberliegende Kantenfläche abnimmt, wodurch die Helligkeit der Streuplatte an der gegenüberliegenden Kantenfläche verbessert wird, was eine gleichmäßige Helligkeit über die gesamte Oberfläche bewirkt.

Es ist festzuhalten, daß einer der Nachteile dieser in der US-PS 4 059 916 beschriebenen Anordnung darin besteht, daß sie eine sehr genaue und delikate Herstellung der Oberfläche des transparenten Substrats notwendig macht, was natürlich Probleme bezüglich der Produktion und der Kosten mit sich bringt. Daher ist diese besondere Lösung im Licht der derzeitigen Anforderungen an die Kostenverringerung solcher Einrichtungen nicht befriedigend.

Ein weiterer Versuch zur Lösung der obigen Probleme besteht darin, Lichtstreuplatten zu verwenden, die auf der gesamten Oberfläche einer transparenten Grundplatte mit Ausnahme der Lichteinfallskantenflache der Grundplatte eine lichtdurchlässige Lichtstreuschicht aufweisen. Eine Lichtstreuschicht wird weiterhin über die gesamte Lichtstreuschicht auf der Oberfläche der transparenten Grundplatte ausgebildet, abgesehen von der Fläche, die mit Licht bestrahlt wird. Dies ist in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 60-26001 (1985) beschrieben.

Ein weiterer Versuch zur Lösung der Probleme auf diesem Gebiet findet sich in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 60-26002 (1985), gemäß dem auf der hinteren Oberfläche einer transparenten Grundplatte

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eine Reflexionsschicht und auf der gesamten Oberfläche der transparenten Grundplatte mit Ausnahme der rückseitigen Oberfläche und der Lichteinfallsfläche eine lichtdurchlässige Lichtdiffusionsschicht ausgebildet werden. Weiterhin wird eine Lichtabschirmschicht über die gesamte Lichtstreuschicht auf der Oberfläche der transparenten Grundplatte mit Ausnahme der Fläche, über die das Licht eingestrahlt wird, erzeugt.

Wenngleich diese Versuche eine beträchtliche Verbesserung im Hinblick auf einige der oben angesprochenen Nachteile mit sich gebracht haben, hat sich gezeigt, daß ein Teil des einfallenden Lichts erneut von der Lichtstreuschicht reflektiert und von der Lichtabschirmschicht absorbiert wird, so daß sich optische Verluste ergeben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine neue und verbesserte Lichtstreueinrichtung zu schaffen, die besonders gut geeignet ist für relativ kleine Einrichtungen, die über die gesamte Oberfläche eine gleichmäßige Helligkeit erzeugt, die in einfacher Weise hergestellt werden kann und eine deutliche Verminderung der optischen Verluste ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale der Lichtstreueinrichtung gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstandes.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Lichtstreueinrichtung, die eine dünne transparente lichtleitende Grundplatte aufweist, deren mindestens eine Kantenfläche als Lichteinfallsfläche dient. Auf einer Frontoberfläche der Grundplatte ist eine Lichtstreuschicht vorgesehen, während auf oder in der Nähe der hinteren Oberfläche der Grundplatte eine Lichtreflexionsoberfläche ausgebildet ist. Die we-

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sentliche Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß die Grundplatte und die Lichtstreuschicht integral über eine Zwischenschicht miteinander verbunden sind, die auf bzw. zwischen der Grundplatte und der Lichtstreuschicht angeordnet ist.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtstreueinrichtung;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3(a) und 3(b) Draufsichten bzw. Seitenansichten der

Lichtstreueinrichtung;
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtstreueinrichtung; und

Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie V-V der Fig. 4.

In den Zeichnungen stehen gleiche Bezugsziffern für identische oder entsprechende Teile. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtstreueinrichtung 1, die aus einer dünnen, transparenten, lichtleitenden Grundplatte 2, einer auf einer Frontoberfläche der Grundplatte (obere Fläche in der Fig. 2) angeordnete Lichtstreuschicht 3 und einer Zwischenschicht 4, die zwisehen der Streuschicht 3 und der transparenten, lichtleitenden Grundplatte 2 vorgesehen ist. Die Grundplatte 2

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ist an ihrer hinteren Oberfläche (untere Oberfläche in der Fig. 2) mit einer Reflexionsoberfläche 5 versehen und längs einer Kantenfläche der Grundplatte 2 ist eine Lichtquelle A vorgesehen. Die Kantenflächen der Grundplatte 2 mit Ausnahme der der Lichtquelle A gegenüberliegenden Kantenfläche sind vorzugsweise in Form von geneigten oder schrägen Flächen ausgebildet. Jede geneigte Fläche bildet einen bestimmten Winkel gegenüber der Frontoberfläche (oberen Oberfläche) der Grundplatte und bildet vorzugsweise eine unregelmäßige Lichtreflexionsschicht, so daß das Licht unregelmäßig von den Kantenflächen reflektiert wird. Die unregelmäßige Lichtreflexionsschicht ist in der Fig. 2 mit der Bezugsziffer 6 gekennzeichnet. Eine weitere unten genauer erläuterte Lichtabschirmschicht 7 ist vorzugsweise auf der Lichtstreuschicht ausgebildet, mit Ausnahme des Bereichs, aus dem das Licht ausfallen soll, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Als transparente, lichtleitende Grundplatte 2 kann man eine Platte aus Polymethylmethacrylat mit einer Dicke zwischen 0,3 und 20 mm und vorzugsweise mit einer Dicke von 3,0 bis 15 mm verwenden.

Als Lichtstreuschicht 3 wird ein Film aus einem Polymerprodukt verwendet, welches durch mehrstufige Polymerisation eines Alkylmethacrylat als Hauptbestandteil enthaltenden Materials gebildet wird. Solche Polymerprodukte sind in den ÜS-Patentschriften 3 804 925, 4 052 525 und .4 173 600 als auch in der EP-Patentanmeldung 82 300 835.4 beschrieben. Die Lichtstreuschicht 3 besitzt eine Dicke, die vorzugsweise zwischen 0,05 und 1 mm liegt. Die Lichtstreuschicht enthält vorzugsweise ein übliches Lichtstreumittel, wie Titandioxid.

Die Frontoberfläche oder vordere Oberfläche der Grundplatte 2 aus Polymethylmethacrylat ist mit einem Methacryl-Momermaterial, beispielsweise einem Acrylklebstoff oder Acrylbindemittel, welches ein Lichtstreumittel enthält und

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das Material der Grundplatte 2 teilweise löst,beschichtet, so daß die Frontoberfläche oder Vorderoberfläche der Grundplatte 2 quillt. Anschließend wird das Methacryl-Monomermaterial polymerisiert.
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Alternativ kann man ein Methacryl-Monomermaterial, wie monomeres Methylmethacrylat oder ein Teilpolymerisat davon auf die Oberfläche der Methacryl-Lichtstreuschicht gießen, welche sich teilweise löst unter Anquellen der Oberfläche der Lichtstreuschicht, wonach dann das Methylmethacrylat oder der darauf durch Teilpolymerisation gebildete Sirup polymerisiert wird, vorzugsweise unter Einwirkung von Wärme und Druck, um in dieser Weise die Grundplatte zu bilden.

Andere Methoden zur Vereinigung der Grundplatte mit der Lichtstreuschicht sind in der ÜS-PS 4 415 509 beschrieben.

Durch die Anwendung dieser Methoden wird die Oberfläche des lichtstreuenden Acrylfilms oder der Polymethacrylat-Grundplatte teilweise angelöst und gequollen, so daß die gelöste gequollene Schicht eine Zwischenschicht 4 zwischen der Lichtstreuschicht 3 und der transparenten Grundplatte 2 ergibt.
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Die Zwischenschicht 4 besitzt eine Dicke von beispielsweise zwischen 0,05 und 0,1 mm. Durch Ausbilden der Lichtstreuschicht 3 und der Zwischenschicht 4 auf der Frontoberfläche der Grundplatte kann das in die Grundplatte 2 eingeleitete Licht in zufriedenstellender Weise gestreut und aus der Grundplatte heraus abgestrahlt werden.

Wenngleich die Grundplatte 2 üblicherweise eine flache plattenförmige Form besitzt und die Fläche im allgemeinen rechteckig ist, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform

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beschränkt, sondern die Lichtstreueinrichtung kann auch andere Formen annehmen. Weiterhin ist, obwohl die Dicke im allgemeinen über die gesamte Oberfläche gleich groß ist, dies nicht notwendig, so daß entsprechende Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die Dicke graduell von der der Lichtquelle zugewandten Kante bis zu der gegenüberliegenden Kante abnehmen. Schließlich kann die Fläche und die Dicke der Grundplatte 2 in Abhängigkeit von dem Anwendungszweck variiert werden.

Die Lichtreflexionsoberfläche 5 kann beispielsweise durch Aufdampfen oder Aufplattieren eines Metalls, wie Aluminium, auf die Grundplatte 2 erzeugt werden. Weiterhin kann die Lichtreflexionsoberfläche 5 auch in der Weise erzeugt werden, daß man ein metallbeschichtetes Band

(d. h. ein durch Gettern mit Metall beschichtetes Material) mit Lichtreflexionsvermögen auf die Grundplatte 2 aufbringt. Die Dicke der lichtreflektierenden Metallschicht ist nicht besonders beschränkt, vorausgesetzt, daß sie ausreichend gut als Lichtreflektor wirkt.

Als Lichtstreu- und -reflexionsschicht 6 kann man eine geeignete übliche statistisch reflektierende Oberfläche mit geeignetem Reflexionsfaktor verwenden.

Die Lichtabschirmschicht 7 wird auf der gesamten Oberfläche der Streuschicht 3 der Grundplatte 2 ausgebildet, mit Ausnahme des Bereichs, aus dem das Licht nach außen abgestrahlt wird. Die Schicht 7 kann aus einer Beschichtung gebildet werden, die eine starke Lichtabschirmwirkung besitzt, beispielsweise in Form eines schwarzen Anstrichs. Die Dicke der Lichtabschirmschicht 7 sollte derart sein, daß sie eine ausreichende Lichtabschirmwirkung ergibt.

Der Neigungswinkel der geneigten oder abgeschrägten Fläche an den Kantenflächen der Grundplatte 2 kann Vorzugs-

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weise wie folgt bestimmt werden, wobei insbesondere auf die Fig. 3(a) und (b) Bezug genommen wird, die eine schematische Draufsicht und schematische Seitenansicht der oben beschriebenen Ausführungsform der Lichtstreueinrichtung wiedergeben. In diesen Figuren steht der Buchstabe a für den Abstand von der Nähe der Seite der Einrichtung, die der Lichtquelle gegenüberliegt, zu der Einfallsseite der Lichtabstrahlfläche auf der Oberfläche der Grundplatte 2 (über welchen Bereich das Licht nach außen abgestrahlt wird), T steht für die Dicke der Grundplatte 2, θ für den Neigungswinkel der Kantenfläche, der vorzugsweise folgende Bedingung 0° - θ — 45° erfüllt, während X für den Abstand längs der Oberfläche der Grundplatte von dem Punkt, an dem eine gerade Linie, die mit einem Winkel 2Θ in bezug auf die hintere Oberfläche von der hinteren Oberfläche der Grundplatte 2 gegenüberliegend der Lichtquelle gezogen die vordere Oberfläche der Grundplatte 2 schneidet, bis zu der am weitesten von der Lichtquelle A entfernten Kante, steht, wie es in der Fig. 3(b) dargestellt ist. In diesem Fall ergibt sich die folgende Gleichung :

X = T(I + tan²e)/2tan6

wobei es erwünscht ist, θ derart zu bestimmen, daß die folgende Beziehung erfüllt ist:

0^X = (l/2)a.

Bei dieser Anordnung kann das gestreute, von der geneigten Kantenfläche reflektierte Licht in wirksamer Weise an einer von der Lichtquelle A entfernten Stelle in die Streuschicht 3 geführt werden, und zwar in der Weise, daß die Gleichmäßigkeit der Helligkeit der das Licht abstrah- !enden Fläche erhöht wird.

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Die Fig. 4 zeigt die perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lichtstreueinrichtung, während die Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie V-V der Fig. 4 wiedergibt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Fig. 1 und 2 dargestellten dadurch, daß auch auf der hinteren Oberfläche der Grundplatte 2 ebenso wie auf der Frontoberfläche oder vorderen Oberfläche eine Lichtstreuschicht 3 und eine Zwischenschicht 4 ausgebildet sind, während anstelle der direkt auf der hinteren Oberfläche ausgebildeten Lichtreflexionsschicht 5 eine Lichtreflexionsplatte 5' in der Nähe der hinteren Oberfläche der Grundplatte angeordnet ist.

Da in diesem Fall die Lichtstreuschicht 3 und die Zwischenschicht 4 sowohl auf der vorderen als auch auf der hinteren Oberfläche der Grundplatte vorgesehen sind, unterliegt das über die Lichtquelle A eingestreute Licht, welches von der Streuschicht 3 auf der hinteren Oberfläehe gestreut und durch die Platte 5¹ reflektiert wird, einer Vielzahl von Streuvorgängen, wodurch die Gleichmäßigkeit des durch die Streuschicht 3 über die Frontoberfläche abgestrahlten Lichts gesteigert wird.

Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele verdeutlicht, die jedoch die vorliegende Erfindung nicht einschränken sollen.

Beispiel 1

Man versetzt einen Acrylklebstoff aus Methylmethacrylat, welcher etwa 10 Gew.-% polymerisiertes Methylmethacrylat enthält ("Acrybond" der Firma Mitsubishi Rayon Co.) mit (1) 0,8 %, (2) 0,3 %, (3) 0,1 % bzw. (4) 0,005 % Titandioxid des Rutil-Typs und mischt ausreichend durch, um eine Ausfällung der Teilchen zu verhindern. Anschließend

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wird das Material nach Zugabe einer geeigneten Menge eines Härtungsmittels auf einer Glasplatte ausgebreitet.

Dann wird ein Abstandshalter in Form einer Aluminiumfolie provisorisch an den Umfangsseiten einer Lichtreflexionsplatte ("Acrymirror" der Firma Acrymirror Co.), die durch Aufdampfen von Aluminium auf eine Oberfläche einer transparenten Acrylharzplatte (100 χ 100 mm, Dicke 5 mm) mit jeweils flachen Oberfläche gebildet worden ist, befestigt.

Der Abstandshalter wird auf die nicht mit Aluminium beschichtete Oberfläche aufgebracht. Anschließend wird die Platte derart auf die beschichtete Glasplatte gelegt, daß die Oberfläche der Lichtreflexionsplatte gegenüber der aluminiumbeschichteten Oberfläche mit der Titandioxid enthaltenden Klebstoffschicht ohne den Einschluß von Luftblasen in Kontakt kommt. Die Polymerisation erfolgt während etwa 2 Stunden bei Raumtemperatur unter geringer Belastung, wonach anschließend die Lichtreflexionsplatte von der Glasplatte abgetrennt wird. Die Dicke des Ab-Standshalters wird für die vier oben beschriebenen Typen auf vier Höhen eingestellt, d. h. (1) 1,0 mm, (2) -0,5 mm, (3) 0,1 mm und (4) 0,05 mm. In dieser Weise erhält man 16 Typen von Probeplatten.

Diese Platten werden dann zu einer Größe von 65 mm χ 65 mm zerschnitten, wobei eine Fläche von 60 mm χ 50 mm als wirksame Lichtstreu- und Lichtstrahloberfläche angesehen wird, wobei der Neigungswinkel der von der Lichteinfallsfläche verschiedenen Kantenflächen wie folgt definiert wird.

Insbesondere werden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 die folgenden Dimensionen angewandt: T = 5 mm, a = 55 mm, X - (l,2)a = 27,5 mm.

Da X = T(I + tan²ö)2tan0 gilt:

27,5 = 5(1 + tane) 2 tan Θ,

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Daraus folgt tanö = 5,5 + 5,408.

Hieraus ergibt sich θ = 5,26° oder 84,8°, da θ ^ 45° sein soll: θ = 5,26°.

Da X bei θ = 5° etwa 24 mm und bei θ = 6° etwa 2 9 mm beträgt, wird θ auf 6° eingestellt. Jede der drei Kantenflächen der Platten wird mit einem Winkel θ = 6° geschnitten und flammpoliert. Anschließend wird die mit Aluminium beschichtete Seite eines Reflexionsblatts mit einem transparenten Klebstoff ("Sparklight" ^ der Firma Unichika Co.) und auf die drei geneigten Kantenflächen aufgebracht. Anschließend wird eine schwarze Anstrichmittelschicht darauf aufgebracht und getrocknet.

Bei der in dieser Weise gebildeten Lichtstreueinrichtung entspricht die Dicke der Streuschicht im wesentlichen derjenigen des Abstandshalters, während die Dicke der Zwischenschicht etwa 0,05 mm beträgt.

Die in der oben beschriebenen Weise hergestellten Lichtstreueinrichtungen werden in.einer Reihe ausgerichtet und es wird eine längliche Lichtquelle an deren Lichteinfallflächen angeordnet. Die Lichtstreueinrichtungen und Licht abstrahlenden Flächen werden gleichzeitig mit bloßem Auge beobachtet, wobei sich für sämtliche der Einrichtungen eine Lichtstreuung und Helligkeit mit hervorragender Gleichmäßigkeit feststellen läßt. Insbesondere die Einrichtungen, bei denen die zugesetzte Titandioxidmenge zwischen 0,3 und 0,1 % liegt und bei denen die Dicke der Lichtstreuschicht zwischen 0,5 und 0,05 mm liegt, ergeben eine ausgezeichnete Helligkeit.

Beispiel 2
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Titandioxid des Rutiltyps wird in einer Menge von 1,5

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Gew.-% trocken mit Acrylharzpellets vermischt, die nach dem Experiment Nr. 1 des Beispiels 1 der Europäischen Patentanmeldung Nr. 82 300 935.4 hergestellt worden sind und werden mit Hilfe einer üblichen Strangpreßeinrichtung zu einem Film mit einer Dicke von 50 μκι verformt. Dieser Film wird über eine flache Platte aus anorganischem Glas ausgebreitet, ohne Luftblasen einzuschließen und wird provisorisch mit Hilfe von Methylmethacrylat fixiert. Anschließend werden zwei derartig beschichtete Glasplatten einander gegenüberliegend mit Hilfe eines Abstandshalters angeordnet unter Bildung einer Zelle, in die ein Methylmethacrylatsirup in üblicher Weise eingegossen und dann unter Festklemmen der Platten polymerisiert wird.

Die in dieser Weise erhaltene Grundplatte wird auf eine Größe von 65 mm χ 65 mm zerschnitten, wobei drei Kantenflächen mit einem Winkel von θ = 6° geschnitten und in gleicher Weise wie in Beispiel 1 flammpoliert werden. Anschließend wird die aluminiumbeschichtete Oberfläche eines Reflexionsblatts mit Hilfe eines transparenten Klebstoffs (Sparklight ^ der Firma Unichika Co.) in engem Kontakt mit den drei geneigten Kantenflächen gebracht und mit einer schwarzen Anstrichschicht versehen und getrocknet. Die in dieser Weise erhaltene Lichtstreuschicht besitzt eine Dicke von etwa 0,05 mm, während die Zwischenschicht eine Dicke von etwa 0,1 mm aufweist.

Die oben beschriebene Lichtreflexionsplatte (Acrymirror) wird an der rückwärtigen Oberfläche der Grundplatte als Lichtreflexionsplatte verwendet.

Dann wird eine Lichtquelle angrenzend an die Lichteinfallskantenflache der in der oben beschriebenen Weise hergestellten Lichtstreueinrichtung angeordnet und es wird die Lichtstreuschicht und die beleuchtete Oberfläche mit bloßem Auge überprüft, wobei sich zeigt, daß die

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Lichtstreuung und die Helligkeit eine zufriedenstellende Gleichmäßigkeit aufweisen.

Da bei der oben beschriebenen Lichtstreueinrichtung das von der Lichteinfallskantenflache in das Innere der Grundplatte einfallende Licht über die Reflexionsoberfläche 5 oder die Reflexionsplatte 5' und die Lichtstreu- und Reflexionsfläche 6 in das Innere der Grundplatte 2 reflektiert und anschließend mit ausreichender Gleichmäßigkeit von der Lichtstreu- und -abstrahlfläche an der Oberfläche abgestrahlt wird, kann eine Lichtstreueinrichtung, die besonders für geringe Größen geeignet ist, erhalten werden, die geringe optische Verluste bezüglich des Lichts der Lichtquelle aufweist, ein Lichtstreuverhalten und Helligkeitsverhalten mit außerordentlicher Gleichmäßigkeit aufweist und sich in einfacher und bequemer Weise herstellen läßt.

Beispiel 3
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Es werden die folgenden Proben (1) bis (6) hergestellt.

(1) Probe 1

Man vermischt die in Beispiel 2 verwendeten Acrylharzpellets trocken mit 1,5 Gew.-% Titandioxid des Rutiltyps und formt die Mischung in einer üblichen Strangpreßeinrichtung zu einer Folie mit einer Dicke von 50 μΐη. Die Folie wird derart auf einer flachen anorganischen Glasplatte ausgebreitet, daß keine Luftblasen eingeschlossen werden und wird provisorisch mit Methylmethacrylat fixiert. Dann wird aus der in dieser Weise behandelten Glasplatte mit Hilfe eines Abstandshalters in üblicher Weise eine Zelle erzeugt, in deren Innenraum Methylmethacrylatsirup eingegossen und in üblicher Weise polymerisiert wird unter Bildung einer Acrylharzplatte mit einer Dicke von 5 mm. Die Zwischenschicht besitzt eine Dicke

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öb/V/TV

von etwa 0,05 nun.

Die Acrylharzplatte wird auf der weiß gefärbten Seite in üblicher Weise maskiert, in eine Vakuumbeschichtungseinrichtung eingebracht und auf ihrer transparenten Seite im Vakuum mit einer Aluminiumschicht mit einer Dicke von mehr als etwa 50 nm (500 Ä) beschichtet. Die Platte wird zu einem Quadrat mit einer Seitenlänge von 60 mm zerschnitten und flammpoliert, wobei die restlichen drei Kanten zu Kantenflächen mit einem Winkel von 6° abgeschnitten werden, wie es in Beispiel 2 angegeben ist. Dann wird ein Lichtreflexionsblatt mit Hilfe von transparenten Klebstoffen fest mit der aluminiumbeschichteten Seite auf die drei geneigten Kantenflächen aufgebracht, um die Probe 1 zu bilden.

(2) Probe 2

/ Man arbeitet 0,3 Gew.-% Titandioxid des Rutiltyps in einen Acrylharzklebstoff (Acrybond) ein, mischt gut durch und verarbeitet das Material nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 zu einer Acrylharzplatte mit einer Gesamtdicke von 5 mm unter Anwendung einer Abstandshalterdicke von 0,5 mm. Die Zwischenschicht besitzt eine Dicke von etwa 0,08 mm. Die Platte wird auf die gleiche Größe wie die Platte des Beispiels 3 (1) gebracht (60 mm im Quadrat) und es werden die Kantenflächen in der in Beispiel 2 beschriebenen Weise ausgebildet.

(3) Probe 3

Man bereitet eine Acrylharzplatte nach der Verfahrensweise des Beispiels 3 (1) unter Bildung einer quadratischen Probe mit einer Seitenlänge von 60 mm, die keine geneigten Kantenflächen aufweist, sondern bei der sämtliche vier Seitenkanten vertikal zu den oberen und unteren Oberflächen geschnitten werden. Dann wird auf allen drei Seitenkanten ein Lichtreflexionsblatt aufgebracht unter

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Bildung der Probe 3.

(4) Probe 3 (Vergleichsprobe)

Eine Lichtreflexionsplatte (Acrymirror) mit einer Dicke von 5 mm, wie sie in Beispiel 1 verwendet wird, wird zu einem Quadrat mit einer Seitenlänge von 60 mm zerschnitten, wobei die Seitenflächen in der Weise ausgebildet werden, wie es in Beispiel 3 (1) beschrieben ist. Anschließend wird der in Beispiel 3 (1) verwendete Acrylfilm mit einer Dicke von 50 μπι unter Druck durch Verschmelzen an den einander gegenüberliegenden Oberflächen mit der aluminiumbedampften Oberfläche unter Bildung der Probe 4 verbunden.

(5) Probe 5 (Vergleichsprobe)

Eine Lichtreflexionsplatte (Acrymirror) mit einer Dicke von 5 mm wird in die in Beispiel 3 (1) beschriebene Form zerschnitten, wobei die geschnittenen Kantenflächen in gleicher Weise gebildet werden, wie es in Beispiel 3 (1) angegeben ist. Anschließend wird die der aluminiumbedampften Oberfläche gegenüberliegende Oberfläche unter Anwendung einer Spritzpistole zweimal mit einem weißen Polyurethanharzlack ("Vtop" der Firma Dai Nippon Toryo K.K.) beschichtet und getrocknet unter Bildung der Probe 5.

(6) Probe 6 (Vergleichsprobe)

Eine Reflexionsplatte (Acrymirror) mit einer Dicke von 5 mm wird in die gleiche Form zerschnitten, wie es in Beispiel 3 (1) angegeben ist, wonach die geschnittenen Kantenflächen in der Weise ausgebildet werden, wie es in Beispiel 3 (1) angegeben ist. Dann wird die folgende flüssige Dispersion hergestellt und durch Aufwalzen unter Bildung eines Films von einer Dicke von 50 μπι auf die Oberfläche der gebildeten Platte aufgebracht. Die flüssige Dispersion wird dadurch hergestellt, daß man in einer 10 Gew.-% Polymethylmethacrylat enthaltenden Aceton-

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lösung ein organisches Lichtstreumittel (Glasmodifizier~ mittel KF-710 der Firma Rohm and Haas Co., USA) in einer Menge von 15 %, bezogen auf das Polymer, dispergiert und anschließend 1 Gew.-%, bezogen auf das Polymer, Titandi-5 oxid des Rutiltyps einarbeitet. Die in dieser Weise erhaltene Probe stellt die Probe 6 dar.

Bei allen sechs in der oben beschriebenen Weise hergestellten Proben wird Licht von einer Kantenfläche mit
Hilfe der gleichen Lichtquelle eingeleitet, worauf die
Helligkeit in der Mitte der mit dem gestreuten Licht beleuchteten Oberfläche mit Hilfe eines Helligkeitsmeßgeräts gemessen wird.

Lichtquelle: Leuchtstoffröhre mit einem Durchmesser
von 8 mm und einer Länge von 90 mm,
elektrische Leistung: 1,5 W;

Helligkeitsmeßgerät: Minolta-Belichtungsmesser

Meßwinkel: 1 °

Dunkelkammer: gemessen bei Raumtemperatur von 26⁰C

Meßergebnisse: Einheiten = Cd/m²).

Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

Tabelle

Probe	Helligkeits wert	Bewertung der Gleichmäßigkeit des Lichts an der mit dem gestreuten Licht beleuchteten Oberfläche mit Hilfe des bloßen Auges
1	526,2	ausgezeichnet
2	498,3	ausgezeichnet
3	490,5	gut
4	386,7	mittel
5	403,8	mittel
6	2 5 0,4	schlecht

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Beispiel 4

Man vermischt die gemäß Experiment Nr. 2 des Beispiels der europäischen Patentanmeldung Nr. 82 300 835.4 erhaltenen Acrylharzpellets trocken mit 0,3 Gew.-% Titandioxid des Rutiltyps und 0/01 Gew.-% eines Farbstoffs für synthetische Harze (Diaresinret S der Firma Mitsubishi Chemical Industries Ltd.) und verformt das Material unter Anwendung einer herkömmlichen Strangpreßeinrichtung zu einer Folie mit einer Dicke von 50 μΐη. Anschließend bereitet man nach der Arbeitsweise des Beispiels 3 (1) eine Probe mit einer Seitenlänge von 60 mm. Die Dicke der Streuschicht des in dieser Weise erhaltenen Substrats beträgt etwa 100 μΐη, wenngleich es schwierig ist, die Zwischenschicht davon zu unterscheiden, wobei die Schicht jedoch doppelt so dick ist wie die verwendete Folie mit einer Dicke von 50 μΐη. Wenn das Licht der bei der Bewertung des Beispiels 3 angewandten weißen Leuchtstofflampe verwendet wird, so erhält man ein rotes Streulicht mit den gleichen Spektraleigenschaften wie jenen des Farbstoffs, wobei sich ein zufriedenstellendes optisches Streuverhalten erkennen läßt.

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Claims

TER MEER-MULLER- STEI N ME I STE R PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Dipl-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister Mauerlarche^'str'^'iT Artur-Ladebeck-Strasse 51 D-8OOO MÜNCHEN SO D-48OO BIELEFELD 1 tM/cb 09. August 198 5 MBR4979-DE MITSUBISHI RAYON COMPANY LTD.* 3-19, Kyobashi 2-chome Chuo-ku, Tokyo, Japan Lichtstreueinrichtung Priorität: 27. August 1984, Japan, Nr. 59-176758 (P) Patentansprüche

1. Lichtstreueinrichtung, gekennzeich-

net durch

eine transparente, lichtleitende Grundplatte (2) mit mindestens einer als Lichteinfallsfläche wirkenden Ijantenflache;
eine auf einer Oberfläche der Grundplatte (2) ausgebildete Lichtstreuschicht (3);

eine in der Nähe einer zweiten Oberfläche der Grundplatte (2) ausgebildete Lichtreflexiönsoberflache (5); und eine zwischen der Grundplatte (2) und der Lichtstreuschicht (3) ausgebildete Zwischenschicht (4) zur integralen Verbindung der Grundplatte (2) mit der Lichtstreu*-

schicht (3) . *'

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2. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtreflexionsoberfläche glatt ist, so daß das Licht regelmäßig von der Lichtreflexionsoberfläche (5) reflektiert wird.

3. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede von der Lichteinfallsfläche verschiedene Kantenfläche der Grundplatte (2) eine geneigte Fläche aufweist, die einen bestimmten Winkel in bezug auf die erste Oberfläche der Grundplatte (2) bildet.

4. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß jede der von der Lichteinfallsflache verschiedene Kantenfläche mit einer unregelmäßigen Lichtreflexionsschicht (6) versehen ist, so daß das Licht von diesen Kantenflächen unregelmäßig reflektiert wird.

5. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenschicht (4) durch teilweises Auflösen der Frontoberfläche der Grundplatte (2) mit einem ein Lichtstreumittel enthaltenden Methacryl-Monomermaterial, aus dem die Lichtstreuschicht

(3) gebildet wird, erzeugt worden ist.

6. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (4) durch teilweises Auflösen einer Oberfläche der Lichtstreuschicht (3) mit monomerem Methylmethacrylat oder einem Teilpolymeren davon erzeugt worden ist.

7. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Grundplatte (2) aus Polymethylinethacrylat besteht.

TER MEER ■ MÜLLER · STEINMEiSTER MBR-4 979-DE

8. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtstreueinrichtung aus einem Polymerprodukt besteht, welches durch mehrstufige Polymerisation eines Alkylmethacrylat als Bestandteil enthaltenden Materials hergestellt worden ist.

9. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Grundplatte (2) eine Dicke zwischen 0,3 und 20 mm aufweist.

10. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Grundplatte (2) eine Dicke zwischen 3,0 und 15 mm besitzt.

11. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtstreuschicht

(3) eine Dicke zwischen 0,05 und 1 mm besitzt.

12. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zwischenschicht

(4) eine Dicke zwischen 0,05 und 0,1 mm aufweist.

13. Lichtstreueinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtreflexionsoberfläche (5) auf der unteren (zweiten) Oberfläche der Grundplatte (2) ausgebildet ist.