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Dokumentenidentifikation DE202004007899U1 14.10.2004
Titel Substrat, das eine Verformung verhindern kann und Schutzschichten aufweist, um ein Scheuern zu verhindern
Anmelder Forhouse Corp., Shenkang, Taichung, TW
Vertreter Becker, Kurig, Straus, 80336 München
DE-Aktenzeichen 202004007899
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 14.10.2004
Registration date 09.09.2004
Application date from patent application 17.05.2004
IPC-Hauptklasse B65D 65/38
IPC-Nebenklasse B65D 65/42   B65D 65/40   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine optische Vorrichtung und insbesondere ein Substrat, das eine Verformung des Substrats verhindern kann und Schutzschichten aufweist, um es am Scheuern zu hindern.

Ein gewöhnliches optisches Substrat ist aus Polymethyl-Methacrylat (PMMA) oder Polycarbonat (PC) hergestellt, so dass die Werkstoffe eine größere Wasserabsorption aufweisen. Bei einem Standarttest nach ASTM D570 beträgt die Wasserabsorption von PMMA 0,3% und die Wasserabsorption von PC 0,2%.

Eine gewöhnliche Rücklichteinheit 50 wird in den 3 bis 5 gezeigt. Die Rücklichteinheit 50 besteht aus einem Rahmen 52 auf dem mehrere Lampen 54 und ein Diffusor 56 befestigt sind. Der Diffusor 56 weist eine erste Seite 561 auf, wobei die Seite in Richtung der Lampen 54 ausgerichtet ist, und eine zweite Seite 562, wobei diese Seite zu der ersten Seite 561 entgegengesetzt ist, wobei das in den Diffusor 56 eindiffundierende Wasser in 3 als Punkte gezeigt wird. Solange die Lampen 54 angeschaltet sind, wird, wie in 4 gezeigt, die erste Seite 561 des Diffusors 56 dem Licht der Lampen 54 direkt ausgesetzt und das in den Diffusor 56 eindiffundierte Wasser wird neben der ersten Seite 561 zum Austritt aus dem Diffusor 56 über die erste Seite 681 evaporiert. Unter einer solchen Bedingung weist der Diffusor 56 mehr Wasserdampf neben der zweiten Seite 562 und weniger Wasserdampf neben der ersten Seite 561 auf. Der Diffusor 56 weist mit anderen Worten unterschiedliche Werkstoffeigenschaften an der ersten Seite 561 und an der zweiten Seite 562 auf. Zusätzlich bestrahlen die Lampen 54 die erste Seite 561 des Diffusors 56 direkt, wodurch die Temperatur auf der ersten Seite 561 höher als die Temperatur auf der zweiten Seite 562 wird. Beide Faktoren, sowohl die Werkstoffeigenschaft als auch die Temperaturunterschied auf der ersten Seite 561 und der zweiten Seite 562 des Diffusors 56, verursachen eine Verformung des Diffusors wie in 5 gezeigt.

Eine frühere Erfindung der vorliegenden Erfinder beschreibt ein optisches Substrat, das aus PMMA oder PC hergestellt ist und mit isolierenden Schichten auf entgegengesetzten Seiten davon bereitgestellt ist. Die isolierenden Schichten bestehen auf Cyclo-Olefin-Polymeren (COP) oder Cyclo-Olefin-Copolymeren (COC), die eine Wasserabsorption unter 0,01% aufweisen. Die isolierende Schicht hindert das Wasser in dem Substrat auszudampfen, um das Problem, wie vorstehend beschrieben, zu lösen. Die COP und die COC Schichten weisen eine geringere Härte (etwa HB bis H) auf und können leicht vom Öl angegriffen werden. Während ein derartiges optisches Substrat mit der COP oder COC isolierenden Schicht auf ein Produkt angewendet wird, das Substrat der Luft ausgesetzt wird und/oder von Leuten berührt werden kann, wird es zerkratzt oder heftet sich das Öl an das Substrat an.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Substrats, das während des Erhitzens des Substrats auf einer einzelnen Seite davon nicht verformt wird.

Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Substrats, das nicht leicht zerkratzt oder von Öl angegriffen wird.

Gemäß der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, wird ein Substrat bereitgestellt, das ein Substratelement aufweist und Schutzschichten auf beiden Seiten des Substratelements bereitgestellt sind, wobei das Substratelement aus Cyclo-Olefin-Polymeren (COP) und die Schutzschichten aus einem härteren Werkstoff als dem des Substratelements hergestellt sind.

1 zeigt eine Schnittansicht einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform;

2 zeigt eine Schnittansicht einer Rücklichteinheit in der das Substrat der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform als Diffusorplatte fungiert;

3 zeigt eine Schnittansicht des Diffusors der Rücklichteinheit und der Lampen, wobei die Lampen ausgeschaltet sind;

4 zeigt gemäß 3 die eingeschalteten Lampen, um das Wasser in dem Diffusor zu evaporieren, und

5 zeigt gemäß 4 den verformten Diffusor aufgrund des Temperaturunterschieds auf beiden Seiten davon.

Wie in 1 gezeigt, stellt die erste bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform ein Substrat 1 bereit, das ein Substratelement 10 umfasst, das eine erste Seite 12 und eine zweite Seite 14 aufweist, und zwei Schutzschichten 20, die auf der ersten und der zweiten Seite 12 und 14 des Substratelements 10 jeweils bereitgestellt sind.

Das Substratelement 10 wird aus Cyclo-Olefin-Polymeren (COP) oder Cyclo-Olefin-Copolymeren (COC) hergestellt. Diese Thermoplaste weisen mehrere besondere Eigenschaften auf, die Durchsichtigkeit und Farblosigkeit, beinahe keine Absorption von Feuchtigkeit und hohe Impermeabilität für Wasser, geringes Schrumpfen, geringe Doppelbrechung, hohe thermische Widerstandsfähigkeit, gute Abmessungsstabilität, geringe Dielektrizitätskonstante und eine ausgezeichnete Stabilität gegenüber wässrigen Säuren, Basen oder polaren organischen Verbindungen (polar organics) beinhalten. Die Wasserabsorption beträgt weniger als 0,01% bei einem ASTM D570 Standarttest. Das COP oder COC Substratelement 10 weist einen sehr geringen absorbierten Wassergehalt darin auf, was bedeutet, dass keine Verformung auftritt, wenn das Substratelement 10 auf einer einzelnen Seite bestrahlt wird.

Die Schutzschichten 20 werden aus Polymethyl-Methacrylat (PMMA) oder Polycarbonat (PC) hergestellt. PMMA weist eine Härte von 2H bis 3H auf und PC eine Härte von 1H bis 2H, mit anderen Worten sind die Schutzschichten 20 härter als das Substratelement 10. PMMA und PC weisen ebenso eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Öl auf. Die Schutzschichten 20 dienen zum Schutz, um eine Exposition des Substratelements 10 zu verhindern. Die Schutzschichten 20 schützen das Substrat 1 davor zerkratzt oder von Öl angegriffen zu werden.

Die Verfahren, wie die Schutzschichten 20 auf dem Substratelement 10 bereitgestellt werden, beinhalten das Koextrusionsverfahren, Beschichtungsverfahren und Evaporationsverfahren etc. Das Beschichtungsverfahren beinhaltet die Tauchbeschichtung, Splitbeschichtung (split coating) und Rotationsbeschichtung. Das Evaporationsverfahren beinhaltet die chemische Bedampfung (CVD) und physikalische Bedampfung (PVD).

Es ist anzumerken, dass die Wasserabsorption von PMMA oder PC Schutzschichten 20 (0,3% für PMMA und 0,2% für PC) größer als die Wasserabsorption des COP oder COC Substratelements 10 (<0,01% für beide COP und COC) ist. Wenn ein Verhältnis der Dicke der Schutzschicht 20 zu einer Dicke des Substratelements durch weniger als 1/5 gekennzeichnet ist, wird das Substrat 1 bei der Bestrahlungsbedingung auf einer Seite davon nicht verformt. Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dicke des Substratelements 10 bevorzugt mehr als 0,5 mm und die Dicke der Schutzschichten 20 beträgt bevorzugt mehr als 1 &mgr;m. Mehr bevorzugt beträgt die Dicke des Substratelements zwischen 1 mm und 5 mm und die Dicke der Schutzschichten 20 zwischen 50 &mgr;m und 500 &mgr;m.

2 zeigt das erfindungsgemäße Substrat 1 wie es auf eine Rücklichteinheit 30 angewendet wird. Die Rücklichteinheit 30 weist einen Rahmen 32 auf, auf dem mehrere Lampen 34 und eine Diffusorplatte 36 befestigt sind. Die Diffusorplatte 36 wird aus dem erfindungsgemäßen . Substrat hergestellt, das ein COP Substratelement 38 und zwei PC Schutzschichten 40 aufweist. Das Substratelement 38 weist einen sehr niedrigen darin absorbierten Wassergehalt auf, so dass die Diffusorplatte verformt wird, solange die Lampen eingeschaltet sind.

Das erfindungsgemäße Substrat kann auf die Diffusorplatte der Direktlicht-Rücklichteinheit, die Licht Führungsplatte (light guild plate) der Ecklicht-Rücklichteinheit (edgelight backlight unit), die Schutzplatte des Fensters, optische Linsen, Schirme und andere geeignete Produkte angewendet werden.


Anspruch[de]
  1. Substrat, ein Substratelement umfassend, das eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite und die zweite Seite des Substratelements jeweils mit einer Schutzschicht bereitgestellt sind, worin das Substratelement aus Cyclo-Olefin-Polymeren hergestellt ist und die Schutzschicht aus einem Werkstoff hergestellt ist, der eine größere Härte als das Substrat aufweist.
  2. Das Substrat nach Anspruch 1, worin das Substratelement vorzugsweise aus Cyclo-Olefin-Copolymeren hergestellt ist.
  3. Das Substrat nach Anspruch 1, worin die Schutzschicht vorzugsweise aus Polymethyl-Methacrylat hergestellt ist.
  4. Das Substrat nach Anspruch 1, worin die Schutzschicht vorzugsweise aus Polycarbonat hergestellt ist.
  5. Das Substrat nach Anspruch 1, worin ein Verfahren zur Bereitstellung der Schutzschichten auf dem Substratelement ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einem Koextrusionsverfahren, einem Beschichtungsverfahren und einem Evaporationsverfahren.
  6. Das Substrat nach Anspruch 1, worin die Schutzschicht eine Dicke größer als 1 &mgr;m aufweist.
  7. Das Substrat nach Anspruch 1, worin die Schutzschicht eine Dicke größer als 1 &mgr;m aufweist und das Substratelement eine Dicke größer als 0,5 &mgr;m aufweist.
  8. Das Substrat nach Anspruch 1, worin die Schutzschicht eine Dicke in einem Bereich zwischen 50 &mgr;m und 500 &mgr;m aufweist und das Substratelement eine Dicke in einem Bereich zwischen 1 mm und 5 mm aufweist.
  9. Das Substrat nach Anspruch 1, worin die Schutzschicht eine Dicke aufweist und das Substratelement eine Dicke aufweist, wobei das Verhältnis der Dicke der Schutzschicht zu der Dicke des Substratelements weniger als 1/5 beträgt.
  10. Das Substrat nach Anspruch 1, worin die Härte der Schutzschicht größer als 1H ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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