[发明专利]用于光操纵的元件

说明书

本发明涉及无纺织物、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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。