包括具有特定反射率和厚度偏差的非织造片材的显示屏用漫反射器的制作方法

文档序号:2738015阅读:217来源:国知局

专利名称::包括具有特定反射率和厚度偏差的非织造片材的显示屏用漫反射器的制作方法
技术领域
:本公开内容涉及光漫反射器、利用漫反射器的漫反射制品、利用漫反射器的光学显示屏、制备漫反射器的方法、以及利用漫反射器来改善光反射率的方法。
背景技术
:可视光的漫反射在许多应用中具有重要性。电子设备中使用的直视式显示屏(例如仪表面板、便携式计算机屏幕、液晶显示屏(LCD))需要利用具有漫反射性的后表面来获得最佳的图像质量和最大的强度,无论是依赖辅助光(例如背光)还是环境光。反射率对于电池供电设备中的背光式直视显示屏尤其重要,在这种显示屏中,反射率的改善可直接导致需要更小的光源,从而降低功率需求。便携式计算机液晶显示屏是一个很大而且要求很高的市场,要求用非常薄的材料实现对可视光的强漫反射。对于某些市场而言,重要的是背光反射器要相对薄,即,小于250pm,有时小于150pm,以最小化成品显示屏的厚度。液晶显示屏背光源中使用的反光材料对背光单元乃至液晶显示屏模块的亮度、均匀性、色彩和稳定性具有显著影响。就直视式液晶显示屏背光源而言,对反射器的要求可包括高适光反射率(例如,有时要大于95%)、在包括腔体温度为5(TC至7(TC在内的使用条件下的稳定性、对于来自冷阴极荧光灯(CCFL)光源的紫外(紫外线)光的稳定性、以及对于湿度和温度循环的稳定性。在直视式背光源中,反射器是背光单元的整体部分,因此反射器材料的物理特性也十分重要。对侧光式背光源的要求的不同之处在于,在光导中存在紫外光吸收的情况下,工作温度通常较低并且对紫外光稳定性的要求较低。然而,对侧光式背光反射器的其他要求包括需要与光导均匀接触而不能造成损坏,并且要最小化反射器的厚度。附图简述附图示出了实施方案,用于增进对本文所述概念的理解。图1示出了利用本发明的漫反射器的侧光式液晶光学显示屏的剖面图。图2示出了所述漫反射器的一个实施方案的2,000倍放大平面图,该漫反射器包括加固的非织造片材,这种片材包含多个丛丝状薄膜原纤。图3示出了所述漫反射器的一个实施方案的300倍放大剖面图,该漫反射器包括加固的非织造片材,这种片材包括多个丛丝状(plexifilamentary)薄膜原纤。图4示出了单个丛丝状薄膜原纤的10,000倍放大剖面图。技术人员理解,附图中的物体是以简洁明了的方式示出的,不一定按比例绘制。例如,为帮助增进理解,图中一些物体的尺寸相对于其他物体可能有所夸大。发明详述本发明公开了一种包括加固的非织造片材的漫反射器,该片材具有约15陶或更小的厚度标准偏差和在380nm至780nm的波长范围内至少约94%的适光反射率。在一些实施方案中,厚度标准偏差为约10陶或更小。在一些实施方案中,加固的非织造片材具有约150Wn至约400Wn的平均厚度。在一些实施方案中,"加固的非织造片材"旨在表示已受到机械力作用的非织造片材。在此类实施方案中,通过将机械力施加到具有第一平均厚度、第一厚度标准偏差和第一适光反射率的非织造片材上来制备包括加固的非织造片材的漫反射器。"第一平均厚度"旨在表示非织造片材在施加机械力之前的平均厚度。在一些实施方案中,第一平均厚度通常为约150Wn至约400Wn。在一些实施方案中,可通过将机械力施加到由非织造片材的多个层形成的层压体来制备漫反射器。在此类实施方案中,术语"第一平均厚度"涉及层压体在施加机械力之前的平均厚度。在一些实施方案中,非织造片材层压体的第一平均厚度可以为约1,200Rn或更大。在一些实施方案中,可对在其至少一个表面上具有粘合剂层6的非织造片材施加机械力来制备漫反射器,该粘合剂层包含粘合剂和分散在其中的可视光散射剂。在此类实施方案中,术语"第一平均厚度"涉及在其至少一个表面上具有所述粘合剂层的非织造片材在施加机械力之前的平均厚度。"第一厚度标准偏差"旨在表示非织造片材在施加机械力之前的厚度标准偏差。在一些实施方案中,非织造片材的第一厚度标准偏差大于约20Wn。"第一适光反射率"旨在表示非织造片材在施加机械力之前的适光反射率。在一些实施方案中,非织造片材的第一适光反射率为至少约94%。对非织造片材施加机械力而形成加固的非织造片材,该片材具有小于第一平均厚度的加固的平均厚度、小于第一厚度标准偏差的加固的厚度标准偏差、以及基本上等于第一适光反射率的加固的适光反射率。"加固的平均厚度"旨在表示非织造片材在施加机械力之后的平均厚度。非织造片材的加固的平均厚度小于第一平均厚度。在一些实施方案中,非织造片材的加固的平均厚度为第一平均厚度的约75%至约95%。在一些实施方案中,非织造片材的加固的平均厚度为第一平均厚度的约80%至约90%。在一些实施方案中,非织造片材的加固的平均厚度为约150Wn至约400陶。"加固的厚度标准偏差"旨在表示非织造片材在施加机械力之后的厚度标准偏差。非织造片材的加固的厚度标准偏差小于第一厚度标准偏差。在一些实施方案中,非织造片材的加固的厚度标准偏差为第一厚度标准偏差的约25%至约55%。在一些实施方案中,非织造片材的加固的厚度标准偏差为第一厚度标准偏差的约30%至约50%。在一些实施方案中,加固的厚度标准偏差为约10Wn或更小。术语"可视光"旨在表示光谱的可视光部分中波长为380纳米至780纳米的电磁辐射。术语"适光反射率"(本文也縮写为RVIS)旨在表示人类观察者在可视光波长范围内看到的反射率(即,漫反射率和镜面反射率)。适光反射率是使用"BillmeyerandSaltzmanPrinciplesofColorTechnology"第三版中所述的照明体D65和CIE标准光观测器从总反射光谱数据计算得出的。"加固的适光反射率"旨在表示非织造片材在施加机械力之后的适光反射率。在一些实施方案中,非织造片材的加固的适光反射率与第一适光反射率基本上相同。在一些实施方案中,釆用本发明实施例部分所述的本发明的反射光7谱-分光光度测试方法,加固的适光反射率在测量误差内不会比第一适光反射率有所减少。在一些实施方案中,在对非织造片材施加机械力后,加固的适光反射率比第一适光反射率减少约1%或更小。漫反射制品本发明的漫反射器可用于漫反射制品。在一些实施方案中,漫反射制品包括设置在限定光学腔体的结构体内的光漫反射器,其中所述光漫反射器包括加固的非织造片材,该加固的非织造片材具有约15WI1或更小的厚度标准偏差和在380nm至780nra的波长范围内至少约94%的适光反射率。在一些实施方案中,漫反射器具有至少一个非织造面并且设置在光学腔体内,使得光可以从该非织造面上反射。在一些实施方案中,漫反射制品还可以包括(i)设置在光学腔体内的光源;(ii)显示面板,来自光源的光穿过所述显示面板,其中漫反射器设置在光学腔体内,用于将来自光源的光朝显示面板反射。术语"光学腔体"旨在表示一种机罩,这种机罩设计用于接收来自光源的光,并将此光调节和朝向能得益于照明的物体引导。光学腔体包括用于将来自光源的光合并、重定向和/或聚焦到接受方上的结构体,并且可以使用空气或高折射率元件作为腔体介质。该结构体的几何形状没有限制。包含光学腔体的结构体的实例包括照明设备、复印机、投影显示光引擎、累计球均匀光源、广告箱、光导管和背光源组件。在一些实施方案中,例如在液晶显示屏(LCD)的背光单元中,光学腔体可以包括光导或波导。在光学显示屏的范畴内,光学腔体可以指设计用于包含光源并且将来自光源的光朝向显示面板引导的机罩。显示面板可包括静态和动态(可寻址)显示类型。术语"光源"旨在表示可视光的发射体,并且可以是光学腔体内的单个光源或光学腔体内的多个光源。实例光源包括白炽、汞、金属卤化物、低压钠、高压钠、电弧、紧凑型荧光、自镇流荧光、冷阴极荧光灯(CCFL)、发光二极管(LED)类型的灯泡和管灯,以及类似的能够发出可视光的设备。术语"显示面板"旨在表示对来自光源的光的透射进行调节的透射装置,并且在一些实施方案中,其表示为了将图像以可视光的形式传达给观察者而对光进行调节的透射装置。在限定光学腔体的结构体是为了向观察者传达静态图像的发光设备或广告箱的一些实施方案中,示例性显示面板包括其上包含静态图像(例如文字或绘画图像)或无图像(例如荧光漫射器)的聚合物面板或玻璃面板。在限定光学腔体的结构体是为了向观察者传达静态图像和/或变化图像的显示屏背光单元的一些实施方案中,示例性显示面板包括具有响应于电信号而变化的图像的液晶。光学显示屏本发明的漫反射器可用于光学显示屏。在一些实施方案中,该光学显示屏包括(i)限定光学腔体的结构体;(ii)设置在光学腔体内的光源;(iii)来自光源的光所穿过的显示面板;(iv)漫反射器,所述漫反射器被设置在所述光学腔体内部,用于将来自所述光源的光朝所述显示面板反射,其中所述光漫反射器包括加固的非织造片材,该非织造片材具有约15陶或更小的厚度标准偏差和在380nm至780nm的波长范围内至少约94%的适光反射率。漫反射制品或光学显示屏包括设置在光学腔体内部、用于将光朝得益于照明的物体反射的漫反射器。漫反射器设置在光学腔体内部,以便将光学腔体内未指向此物体的光反射回此物体。漫反射器设置在光学腔体内部,以便将光在漫反射器的非织造片材面朝得益于照明的物体反射。在光学显示屏中,漫反射器设置在照亮该显示面板的光学显示屏光源的后面。本发明的漫反射器的散射和漫反射特性提供更全面的漫射照明,例如,更全面的漫射光源,从而产生受光更均匀或照射更均匀的光学显示屏。图1示出利用本发明的漫反射器的光学显示屏的一个实施方案的示意图。图1所示为利用本发明的漫反射器的侧光式液晶光学显示屏的剖面图。在图1中,光学显示屏100具有荧光源101,该光源连接到包含塑性光导102的光学腔体。漫射器片材103、增亮膜104—例如美国专利4,906,070中所述的增亮膜、以及反射式偏振器膜105—例如PCT公开W097/32224中所述的反射式偏振器膜,放置在光导102的顶部,用于将光导102发出的光朝液晶显示面板106和观察者重定向和反射性地偏振。液晶显示面板106放置在反射式偏振膜105的顶部,并且通常由包含在两个偏振器108之间的液晶107构成。光导102将光导向显示面板106并最终导向观察者。一些光从光导102的后表面上反射。本发明的漫反射器109放置在光导102的后面,并且漫反射器109的非织造面面向光导102。漫反射器109将光朝液晶显示面板106反射。它还对从反射式偏振膜105和增亮膜104层反射的光进行反射和随机偏振。漫反射器109是具有高反射率、高漫射率的表面,可提高光学腔体的光学效率。漫反射器109将光漫射地散射和反射,使光去偏振,并在可见波长范围内具有高反射率。漫反射器109是光回收利用系统的元件。该漫反射器(i)将从反射式偏振膜105和/或增亮膜104反射的光反射,并且(ii)使该光有另外一次机会到达液晶显示面板106并最终到达观察者。这种反射和回收利用过程可以发生多次,从而提高光学显示屏的亮度(即,导向观察者的光的量)。漫反射器的这种提高的光效率可用于使层104和漫反射器109之间的入射光反射,从而通过控制光的发射角度来提高显示屏亮度。例如,增亮膜104将特定的窄角度范围内的光透射,而将另一个特定的较宽角度范围内的光反射。反射光由漫反射器109散射成各个角度。增亮层104的透射角度内的光朝观察者透射。第二角度范围内的光由层104反射,以供漫反射器109进行额外的散射。漫反射器109的提高的光效率可用于使反射式偏振器膜105和漫反射器109之间的入射光反射,从而通过控制透过反射式偏振器膜105的光的偏振状态来提高显示屏亮度。大多数显示屏在显示面板107的背面安装有吸收式偏振器108。当显示屏被非偏振光照射时,可用光的至少二分之一会被吸收。因此,显示屏亮度会降低,并且显示屏偏振器108会发热。这两种不利情况均可以通过使用反射式偏振器膜105来解决,因为反射式偏振器膜105使一种线偏振状态的光透射,而使另一种线偏振状态的光反射。如果反射式偏振器膜105的透射轴与吸收式偏振器的透射轴对齐,那么透射光只会被吸收式偏振器轻微吸收。此外,处于反射偏振状态的光完全不会被该吸收式偏振器吸收。相反,该光会朝漫反射器109反射。漫反射器109使该光去偏振,从而形成这样一种偏振状态所述偏振状态在反射式偏振器膜的透射和反射状态下具有相等的偏振分量。该光的二分之一穿过反射式偏振器层105朝观察者透射。处于反射偏振状态或"不可取"状态下的光再次被漫反射器109散射,这为其提供了额外偏振转换的机会。此外,可将本发明的漫反射器110放置在诸如冷阴极荧光灯(CCFL)之类的光源101的后面或周围,以提高光进入塑性光导102的耦合效率。漫反射器110可单独使用,或与镜面反射器组合使用以提高该构造的总反射率。当使用此类镜面反射器时,将其设置在漫反射器110的后面,使得该漫反射器保持面向光源101。通过向非织造片材施加机械力来制备漫反射器的方法在一些实施方案中,一种制备包括加固的非织造片材的漫反射器的方法包括向具有第一平均厚度、第一厚度标准偏差和第一适光反射率的非织造片材施加机械力,从而形成具有小于所述第一平均厚度的加固的平均厚度、小于所述第一厚度标准偏差的加固的厚度标准偏差、以及与所述第一适光反射率基本上相同的加固的适光反射率的加固的非织造片材。在一些实施方案中,向非织造片材的表面施加机械力,从而制备加固的非织造片材。向片材结构施加力的常规方法例如压延和冲压可用于向非织造片材表面施加机械力。在一些实施方案中,以基本上垂直于非织造片材面的方向施加机械力。在一些实施方案中,以偏离垂直于非织造片材面的方向施加机械力。在一些实施方案中,通过压延来向非织造片材面施加机械力。所谓"压延"旨在表示使非织造片材在向其面施加压力的辊或板之间经过。在一些实施方案中,压延包括至少一组反转驱动辊,所述辊被轴向加载以形成可进给非织造坯料或连续非织造片材的辊隙点。辊隙可以基本为零,即辊与辊之间直接接触,以便向非织造片材施加全部轴向载荷。在一些实施方案中,辊隙可被设定为表示非织造片材平均厚度的分数部分的预选值。在一些实施方案中,压延所产生的机械力以偏离垂直于非织造片材面的方向施加。有用的实施方案包括施加剪切力,其方法例如为i)在钢压延辊间进行轻微的速度失配,从而形成相对于非织造片材的两个面的摩擦/剪切力,ii)将一个压延辊表面侧相对于另一个辊拉捻,使非织造片材拉伸/拉延并形成细小、均匀的三维特征,iii)通过一个压延辊上的可压縮的橡胶层和另一个压延辊上的不可变形的钢,其中橡胶层的变形提供剪切力,iv)对具有反转踏面的压带机进行操作,所述反转踏面可进行速度和材料调整以提供更长保压时间的垂直和剪切力,以及它们的组合。在一些实施方案中,对非织造片材表面施加约500磅每线性英寸(pli)(约87kN/m)至约2,000pli(约350kN/m)的力来实施压延。在一些实施方案中,对非织造片材表面施加约l,OOO磅每线性英寸(pli)(约175kN/m)至约1,500pli(263kN/m)的力来实现压延。在一些实施方案中,压延在室温(例如约25°C)下执行。在一些实施方案中,压延包括使用高温,该高温由穿过压延辊内部的循环热传递流体来实现。在一些实施方案中,"高温"是指最高约75'C的高于室温的温度。在一些实施方案中,"高温"是指最高约5(TC的高于室温的温度。在一些实施方案中,压延包括在压延辊中的至少一个上使用柔性橡胶表面。这允许通过柔性橡胶压延辊在辊隙区域的变形来将力更平缓地施加到非织造片材的较厚区域。在一些实施方案中,压延包括多个压延辊,它们提供多个辊隙点以便施加额外的热和压力。此类压延适用于可对非织造片材的平均厚度和厚度标准偏差的均匀性提出更高要求的较硬的非织造片材。本发明人已发现将机械力如本文所提出的那样施加到具有第一平均厚度、第一厚度标准偏差和第一适光反射率的非织造片材上会形成具有小于所述第一平均厚度的加固的平均厚度、小于所述第一厚度标准偏差的加固的厚度标准偏差、以及与所述第一适光反射率基本上相同的加固的适光反射率、同时不会使非织造片材纤维内孔和纤维间孔的体积发生显著改变的加固的非织造片材。例如,图2示出了本发明的漫反射器的2,000倍放大的平面图,该漫反射器包括非织造片材,这种片材包含多个丛丝状薄膜原纤,图2示出了此类纤维间孔。图3示出了本发明的漫反射器的300倍放大的剖面图,该漫反射器包括非织造片材,这种片材包含多个丛丝状薄膜原纤,图3示出了此类纤维间孔。图4示出了单个丛丝状薄膜原纤的10,000倍放大的剖面图,并示出了此类纤维内孔。非织造片材如本文所用,非织造片材和非织造纤维幅材是指包括如下单个纤维的结构体这些单个纤维以随机方式形成并设置,以形成包括这些纤维的不具有可识别图案和不采用针织或织造的平面材料。如本文所用,术语"纤维"旨在包括可用来制造非织造片材的所有不同类型的纤维材料。在一些实施方案中,可利用的是用于粗梳、湿法成网、气流成网和干燥成型的短纤维;采用熔体纺丝法、溶液纺丝法、熔喷法制成的连续或不连续长丝;采用闪蒸纺丝获得的丛丝状薄膜原纤;采用沉析方法制备的纤条体,以及它们的组合。在一些实施方案中,非织造片材包括纺粘纤维幅材、熔喷纤维幅材、多定向、多层梳理纤维幅材、气流纤维幅材、湿法纤维幅材、射流喷制纤维幅材、包含一种以上非织造片材的复合纤维幅材,以及它们的组合。包括闪纺纤维的非织造片材在一些实施方案中,非织造片材包括闪纺纤维。在一些实施方案中,如本文所用的术语"闪纺纤维"是指采用美国专利3,860,369中公开的一般方法制备的纤维。在一些实施方案中,如本文所用的术语"闪纺纤维"是指采用下述的一般方法制备的纤维。在一些实施方案中,闪蒸纺丝在纺丝室中进行,该室也称为纺丝单元,其具有蒸汽去除口和用以将过程中形成的非织造薄片材料移除的开口。在高温和高压下连续或分批制备聚合物溶液并提供给纺丝单元。聚合物溶液的压力高于浊点压力,浊点压力是使聚合物完全溶解于纺丝剂并形成均匀的单相混合物所需的最低压力。该单相聚合物溶液穿过下泄喷丝孔进入低压室。在低压室中,该溶液分离为两相液-液分散体。分散体中的一个相是纺丝剂含量较高的相,该相主要包含纺丝剂,分散体中的另一个相是聚合物含量较高的相,该相包含聚合物的大部分。此两相液-液分散体被强制通过喷丝头进入压力低得多的区域,纺丝剂在此迅速蒸发,聚合物作为丛丝(plexifilaments)从喷丝头冒出。如本文所用,术语"丛丝状"或"丛丝"旨在表示由大量无规则长度并具有小于约4pm的平均原纤厚度和小于约25|im的中值宽度的薄的、带状薄膜原纤构成的三维整体网状物。在丛丝状结构体中,薄膜原纤基本上与该结构体的纵向轴线共延对齐,并且在该结构体的整个长度、宽度和厚度的多个位置上以不规则间隙间歇性地结合和分离,从而形成连续的三维网状物。一些实施方案在美国专利3,081,519和美国专利3,227,794中有更详细的描述。在一些实施方案中,丛丝在通道中被拉伸并被引导去撞击旋转导流板。该旋转导流板具有使丛丝转变为平坦纤维幅材的形状,在一些实施方案中,该导流板为约5cm至约15cm宽,并且将原纤分离以使纤维幅材展开。该旋转导流板还提供具有足够振幅的来回震荡运动,以形成宽的来回带。该纤维幅材铺在位于喷丝头下方的移动线材沉积带上,并且来回震荡运动被设置成大致横过该沉积带以形成非织造片材。随着纤维幅材在前往移动带的过程中在导流板的作用下挠曲,纤维幅材进入介于固定的多针离子枪和接地旋转靶板之间的电晕充电区域。该多针离子枪可通过适当的电压源充电至某个直流电位。带电的纤维幅材通过扩散器由高速纺丝剂蒸汽流传送,该扩散器由两部分组成前半部和后半部。扩散器控制纤维幅材的展开并使其减速。在扩散器的后半部钻制吸气孔以确保气体在移动带和扩散器后半部之间充分流通,从而防止移动纤维幅材粘附到扩散器的后半部上。该移动带接地,以便使带电的纤维幅材静电吸附在带上并保持在带上的位置。由大量丛丝形成的重叠纤维幅材带通过静电力收集到并且保持在移动带上,并形成具有所需宽度和由带移动速度控制的厚度的非织造片材。然后片材在带和辊之间被压縮成为具有足够强度以使其能够被搬到纺丝室外的结构体。然后,在纺丝室外将片材收集到巻绕辊上。在一些实施方案中,采用领域中已知的方法,例如热粘结方法,来使片材粘结。热粘结涉及常规的方法,在该方法中对包含聚合物的非织造片材的至少一个表面加热,通常加热到等于或稍低于聚合物熔点的温度。在此类情形下,在片材表面上处于单独纤维表面上的接触点处的聚合物将会混合并形成粘结点(键),使纤维固定在一起。由于热粘结步骤的速度快,因此热源(例如加热的辊)和非织造片材间的接触时间非常短,使得只有非织造片材的表面原纤可达到接近于聚合物熔点的温度。这可通过在交叉纤维间的粘结点处粘附在一起的、仅在合成非织造片材表面上存在的原纤表明。包含纺粘纤维的非织造片材在一些实施方案中,非织造片材包括那些包含纺粘纤维的非织造片材。如本文所用,术语"纺粘"纤维旨在表示采用以下方法熔纺的纤维将熔融聚合物从喷丝头的多个细小的、通常为圆形的毛细管挤出为纤维然后使纤维骤冷,这些毛细管具有与挤出纤维直径相等的直径,挤出纤维的直径随后通过拉延迅速减小。在一些实施方案中,可使用诸如椭圆形、三叶形、多叶形、扁平的、中空等纤维横截面形状。在一些实施方案中,纺粘纤维基本上连续并且具有大于约5|_im的平均直径。在一些实施方案中,通过将纺粘纤维无规则地铺在诸如筛网或束带的收集表面上来形成纺粘非织造纤维幅材,并使用领域中已知的方法,例如热粘结方法,来使其粘结。包含熔喷纤维的非织造片材在一些实施方案中,非织造片材包括那些包含熔喷纤维的非织造片材。如本文所用,术语"熔喷"纤维旨在表示经熔纺然后熔喷细化的纤维,熔喷包括将可熔融加工的聚合物以熔融流通过多个毛细管挤出到高速气体(例如空气)流中。该高速气体流使熔融聚合物流细化以减小其直径并形成熔喷纤维,在一些实施方案中,形成具有介于约0.5|im和约10pm之间的直径的熔喷纤维。在一些实施方案中,熔喷纤维为短纤维。在一些实施方案中,熔喷纤维为连续纤维。在一些实施方案中,将高速气流传送的熔喷纤维沉积在收集表面上以形成由无规则分散纤维构成的熔喷纤维幅材。在一些实施方案中,使用领域中已知的方法,例如热粘结方法,来使熔喷纤维幅材粘结。非织造片材聚合物可制成非织造片材的聚合物包括聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯和聚丁烯)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈、苯乙烯丁二烯、苯乙烯马来酸酐、乙烯基塑料(例如聚氯乙烯(PVC))、丙烯酸酯、丙烯腈基树脂、乙縮醛、全氟聚合物、氢氟聚合物、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳酯、聚碳酸酯、聚酯(例如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN))、聚酮、聚亚苯基醚、聚苯硫醚、聚砜以及它们的混合物。在可制成非织造片材的聚合物范畴内,如本文所用,术语"聚烯烃"旨在表示任何系列的由碳和氢组成的高度饱和开链聚合烃。典型的聚烯烃包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、以及它们的混合物。在可制成非织造片材的聚合物范畴内,如本文所用,术语"聚乙烯"不仅包括乙烯的均聚物,还包括乙烯的共聚物。在一些实施方案中,至少85%的重复单元源于乙烯。在一些实施方案中,聚乙烯为具有约13(TC至约137"C的熔15融范围上限、约0.94至约0.98g/cm3范围的密度、以及介于约0.1至约100之间的熔融指数(如ASTMD-1238-57T,ConditionE所定义)的线性高密度聚乙烯。在一些实施方案中,所述熔融指数介于O.l和4之间。在一些实施方案中,非织造片材包括由闪纺丛丝状薄膜原纤构成的薄片,其中原纤包含有孔聚合物。在一些实施方案中,该聚合物包括聚烯烃。在一些实施方案中,该聚合物包括聚乙烯。非织造片材纤维孔在一些实施方案中,用于漫反射器的非织造片材产生的可视光的漫反射由纤维间空隙形成的孔的光散射与纤维内的孔的光散射的组合形成。在一些实施方案中,非织造片材包含多个孔,本文将这些孔定义为纤维内孔和纤维间孔。纤维内孔在纤维的整个内部无规则分布并且具有采用压汞法测得的约0.02pm至约0.5|ara范围的平均孔径。纤维间孔在非织造片材的纤维间空隙中无规则分布,并且具有釆用压汞法测得的约0.5iim至约9(im范围的平均孔径。在一些实施方案中,对于具有约0.2^im至约0.4nm平均孔径的孔而言,非织造片材的每单位孔体积可视光散射横截面达到最大,因此该非织造片材的漫反射率达到最大。在一些实施方案中,用于漫反射器的非织造片材所产生的光散射的约三分之一由具有约l)im或更大平均孔径的纤维间孔产生,所述光散射的约三分之二由纤维内孔和具有小于约ljxra的平均孔径的纤维间孔产生。就给定的平均孔径范围而言,"比孔体积"(本文中也称为"SPV")在本文中定义为以g/m2为单位的非织造片材平均基重与以cm7g为单位的孔体积的数学乘积。SPV具有cm7m2的单位,该单位表征非织造片材每平方面积存在的给定平均孔径范围的孔的体积。平均基重采用ASTMD3776的步骤测定,根据非织造片材尺寸加以适当修正。对于给定的平均孔径范围的非织造片材,其孔体积可由已知的压汞法测得,该方法由H.M.Rootare在"AdvancedExperimentalTechniquesinPowderMetallurgy",pp.225-252,PlenumPress,1970中的"AReviewofMercuryPorosimetry,,中公开。"VP1,,在本文中定义为经压汞法测量具有从O.Ol)im至1.0pm平均孔径的非织造片材孔的体积。"VP2"在本文中定义为经压汞法测量具有0.02,至0.5,平均孔径的非织造片材孔的体积。SPV1在本文中定义为与VP1平均孔径范围相关联的比孔体积,并且SPV2在本文中定义为与VP2平均孔径范围相关联的比孔体积。就用于本发明的漫反射器的非织造片材而言,对采用分光光度法(在本发明的实施例部分定义)测得的该非织造片材的可视光的适光反射率(%)与比孔体积(SPV)的关系进行绘图,可得到一条平滑曲线。在一些实施方案中,约10crii7m2的SPV1产生由分光光度法测得的至少约85%的非织造片材可视光的适光反射率。在一些实施方案中,约20cm7m2的SPV1产生由分光光度法测得的至少约90%的适光反射率。在一些实施方案中,约30cm7i^的SPV1产生由分光光度法测得的至少约92%的适光反射率。在一些实施方案中,约40cm7ni2的SPV1产生由分光光度法测得的至少约94%的适光反射率。在一些实施方案中,约50cm7m2的SPVl产生由分光光度法测得的至少约96。/。的适光反射率。用于本发明的漫反射器的非织造片材的纤维内孔具有高的每单位孔体积散射横截面,因此基本上是形成高的光散射的原因,从而可提供高漫反射率。在一些实施方案中,非织造片材包含多个纤维内孔,并且约7cm7m2的SPV2产生由分光光度法测得的至少约85%的非织造片材可视光的适光反射率。在一些实施方案中,约16cm7m2的SPV2产生由分光光度法测得的至少约90%的适光反射率。在一些实施方案中,约25cm7m2的SPV2产生由分光光度法测得的至少约92%的适光反射率。在一些实施方案中,约30cm7m2的SPV2产生由分光光度法测得的至少约94%的适光反射率。在一些实施方案中,约40cm7m2的SPV2产生由分光光度法测得的至少约96%的适光反射率。在一些实施方案中,用于本发明的漫反射器的非织造片材包含多个孔,其中SPV1为至少约10cm7m2,产生由分光光度法测得的至少约85%的非织造片材可视光的适光反射率。在一些实施方案中,SPV1为至少约20cm7ra2。在一些实施方案中,SPV1为至少约30cm7m2。在一些实施方案中,SPV1为至少约40cm7m2。在一些实施方案中,SPV1为至少约50cm7m2。在一些实施方案中,与纤维内孔相关的SPV2为至少约7cm7rn2,产生分光光度法测得的至少约85%的适光反射率。在一些实施方案中,SPV2为至少约16cm7m2。在一些实施方案中,SPV2为至少约25cm7m2。在一些实施方案中,SPV2为至少约30cm7m2。在一些实施方案中,SPV2为至少约40cm7m2。非织造片材热粘结用于本发明的漫反射器的非织造片材的适光反射率随着热粘结的增强而降低。热粘结不利地降低具有高每单位孔体积散射横截面的非织造片材纤维内孔的体积,这些纤维内孔是影响漫反射率的主要因素。热粘结还不利地降低非织造片材纤维间孔的体积,这些纤维间孔也影响漫反射率。在一些实施方案中,用于本发明的漫反射器的非织造片材没有通过热或其他方式粘结。在一些实施方案中,非织造片材可在其表面包含在漫反射器的搬运和使用过程中保持该片材结构完整性所必需的最低限度的热粘结。在一些实施方案中,如果对用于本发明的漫反射器的丛丝状薄膜原纤聚烯烃非织造片材进行热粘结,使得粘结片材具有约7.lkg/m(0.41b/in)或更小的分层值,那么该非织造片材将会具有最大的纤维间孔和纤维内孔体积,因此会获得高适光反射率,从而在漫反射器的搬运和使用过程中保持足够的结构完整性。在一些实施方案中,对该非织造片材进行热粘结,使得粘结的片材具有约5.3kg/m(0.31b/in)或更小的分层值。在一些实施方案中,对该非织造片材进行热粘结,使得粘结的片材具有约5.0kg/m(0.28b/in)或更小的分层值。在一些实施方案中,对该非织造片材进行热粘结,使得粘结的片材具有约1.8kg/m(0.11b/in)或更小的分层值。分层是由ASTMD2724定义的以"力/长度"(例如kg/m)为单位记录的测量结果,并且涉及某些类型片材的粘结的程度,例如由丛丝状薄膜原纤制成的非织造片材的粘结。在一些实施方案中,通过将机械力施加到非织造片材上来制备包括该加固的非织造片材的漫反射器,该加固的非织造片材具有约15陶或更小的厚度标准偏差和380nm至780nm波长范围内至少约94%的适光反射率。在一个实施方案中,将机械力(例如压延)施加到非织造纤维幅材上,形成压延的非织造纤维幅材,然后使压延的非织造纤维幅材粘结,从而形成漫反射器。此实施方案适用于形成粘结非常均匀且坚固(例如,分层值约5.0kg/m(0.281b/in))的漫反射器。在另一个实施方案中,将非织造纤维幅材粘结形成粘结的非织造纤维幅材,然后将机械力(例如压延)施加到该粘结的非织造纤维幅材上,从而形成漫反射器。非织造片材聚合物折射率用于本发明的漫反射器的非织造片材对光的散射和漫反射是由于光在纤维间孔和纤维内孔的空气-聚合物界面的反射所致。反射将随孔相(即空气,折射率为1.0)的折射率和纤维聚合物相折射率之间差值的增大而增强。当两种相之间的折射率差值大于约0.1时,观察到光散射增强。在一些实施方案中,包含非织造片材纤维的聚合物具有高折射率(例如聚乙烯,折射率为1.51)和低可视光吸收率。非织造片材聚合物吸收系数用于由本发明方法制备的漫反射器的非织造片材表现出的漫反射性是其高光散射能力所致。然而,非织造片材的高适光反射率是由高光散射能力与非常低的可视光吸收率的组合实现的。在一些实施方案中,用于本发明的漫反射器的非织造片材具有非常低的可视光吸收率。在一些实施方案中,用于本发明的漫反射器的非织造片材不吸收可视光。为了避免光吸收的负面影响,在一些实施方案中,非织造片材具有小于约10—4(im1的可视光吸收系数。在一些实施方案中,非织造片材具有小于约10—^m1的可视光吸收系数。在一些实施方案中,用于形成本发明的非织造片材的聚合物具有约10—V/g或更小的吸收系数。在一些实施方案中,用于形成本发明的非织造片材的聚合物具有约10—V/g或更小的吸收系数。在一些实施方案中,用于形成本发明的非织造片材的聚合物具有约1(Tm7g或更小的吸收系数。非织造片材厚度在一些实施方案中,非织造片材包含具有约20pm至约l,OOO(im的第一平均厚度的非织造片材层压体。在一些实施方案中,非织造片材包含具有小于约250inni的第一平均厚度的非织造片材层压体。在一些实施方案中,非织造片材包含具有约70|im至约150(im的第一平均厚度的非织造片材层压体。在一些实施方案中,非织造片材包含具有约150pm至约400pm的第一平均厚度的单一非织造片材。在一些实施方案中,非织造片材包含具有约250^ira的第一平均厚度的单一非织造片材。在一些实施方案中,非织造片材包含具有约150|im至约200pm的第一平均厚度的单一非织造片材。19非织造片材颗粒填充剂在一些实施方案中,用于本发明的漫反射器的非织造片材还可以包含分散在形成该非织造片材纤维的聚合物相中的颗粒填充剂。在一些实施方案中,非织造片材的颗粒填充剂具有大于非织造片材聚合物折射率的折射率,因此该非织造片材的光散射会随着颗粒填充剂与纤维聚合物相之间的折射率差值的增大而增强。在一些实施方案中,非织造片材的颗粒填充剂具有高折射率、大的光散射横截面和低可视光吸收率。对于给定的非织造片材平均厚度,非织造片材颗粒填充剂使光散射增强并且提供更高的适光反射率。非织造片材的颗粒填充剂可以为任何形状。在一些实施方案中,非织造片材的颗粒填充剂具有约0.01|im至约lpm的平均直径。在一些实施方案中,非织造片材的颗粒填充剂具有约O.2^im至0.4)irn的平均直径。在一些实施方案中,包含非织造片材颗粒填充剂的非织造聚合物片材包含至少约50重量%的聚合物,并且按聚合物的重量计,非织造片材颗粒填充剂具有约0.05重量%至约50重量%。在一些实施方案中,按聚合物的重量计,非织造片材颗粒填充剂具有约0.05重量%至约15重量%。示例性的非织造片材颗粒填充剂包括硅酸盐、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、碱金属钛酸盐、碱土金属钛酸盐、碱金属硫酸盐、碱土金属硫酸盐、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、过渡金属氧化物、金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物以及它们的混合物。具体实例包括二氧化钛、碳酸钙、粘土、云母、滑石、水滑石、氢氧化镁、二氧化硅、硅酸盐、中空硅酸盐球体、硅灰石、长石、高岭土、碳酸镁、碳酸钡、硫酸镁、硫酸钡、硫酸钙、氢氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铝、石棉粉末、玻璃粉末、沸石以及它们的混合物。可使用已知方法,例如美国专利6,010,970和PCT出版编号W02005/98,119中公开的那些方法,来制成包含颗粒填充剂的非织造片材。具有包含光散射剂的粘合剂层的非织造片材在一些实施方案中,非织造片材还在其至少一个面上包含粘合剂层,该粘合剂层包含粘合剂和分散在粘合剂中的可视光散射剂。如本文所用,粘合剂旨在表示其功能在于使散射剂在靠近非织造片材处维持分散状态的连续固相。如本文所用,散射剂旨在表示其功能在于使可视光散射的材料。在一些实施方案中,散射剂在整个粘合剂中处于分散状态。在一些实施方案中,每个散射剂均被粘合剂围绕,并且不直接接触其他散射剂。在一些实施方案中,散射剂包括颗粒(本文也称为颗粒散射剂)和空隙。在一些实施方案中,粘合剂层起到使相邻非织造片以面对面取向粘附在一起的粘合剂的功能。在一些实施方案中,粘合剂层的功能在于提高漫反射器的适光反射率。在一些实施方案中,粘合剂层用作粘合剂并用于提高漫反射器的适光反射率。在一些实施方案中,粘合剂层使非织造片材以面对面取向粘附到另一种基底上。在一些实施方案中,非织造片材可以在其每个面上具有粘合剂层。在一些实施方案中,粘合剂层具有约5(im至约100pni的厚度。在一些实施方案中,粘合剂层具有约5iim至约25jim的厚度。在一些实施方案中,粘合剂具有低的可视光吸收率。在一些实施方案中,粘合剂不吸收可视光。在一些实施方案中,粘合剂具有约1(TV/g或更小的吸收系数。在一些实施方案中,粘合剂具有约10—V/g或更小的吸收系数。在一些实施方案中,粘合剂具有约1(Tm7g或更小的吸收系数。在一些实施方案中,粘合剂包含聚合物。在一些实施方案中,粘合剂包含聚合物的混合物。在一些实施方案中,聚合物粘合剂是热固性聚合物,例如聚酯、间苯二酚和苯酚-间苯二酚-甲醛、环氧化物、聚氨酯、丙烯酸酯以及它们的混合物。在一些实施方案中,聚合物粘合剂是热塑性聚合物,例如,乙酸纤维素和乙酸丁酸纤维素、聚乙酸乙烯酯、乙烯基亚乙烯基、丙烯酸酯、乙烯基/丙烯酸类、聚酰胺、苯氧基、含氟聚合物以及它们的混合物。在一些实施方案中,聚合物粘合剂是弹性聚合物,例如,聚异丁烯、腈、苯乙烯丁二烯、多硫化物、硅氧垸、氯丁橡胶以及它们的混合物。在一些实施方案中,聚合物粘合剂是混合改性的聚合物,例如,环氧酚醛、环氧多硫化物、环氧尼龙、腈酚醛、氯丁橡胶酚醛、橡胶改性的环氧化物、橡胶改性的丙烯酸酯、环氧氨基甲酸酯以及它们的混合物。在一些实施方案中,聚合物粘合剂的玻璃化转变温度(T》一般在-75至3(TC的范围内。具有低于-75。C的Tg的聚合物粘合剂通常具有差的粘合强度。因此,粘合剂层的表面会变得发粘,导致粘合剂层粘附污垢,或者甚至与非织造片材剥离。具有高于3(TC的Tg的聚合物粘合剂通常表现出脆性和不可接受的与非织造片材之间的粘附力,导致在漫反射器挠曲或对非织造片材施加力时粘合剂层易断裂或从非织造片材上剥离。在一些实施方案中,聚合物粘合剂包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二酸丁二醇酯等聚酯、聚甲基丙烯酸酯、多乙基丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯等聚丙烯酸酯、硅氧垸、以及它们的混合物。在一些实施方案中,散射剂折射率和粘合剂折射率之间的差值为至少约0.5。在一些实施方案中,散射剂折射率和粘合剂折射率之间的差值为至少约1。在一些实施方案中,高折射率的颗粒散射剂在粘合剂中的含量低于临界颗粒体积浓度(本文中也称作CPVC),使得粘合剂层基本上不含空隙。在一些实施方案中,高折射率的颗粒散射剂在粘合剂中的含量高于CPVC,使得粘合剂层包含空隙。在一些实施方案中,低折射率的颗粒散射剂在粘合剂中的含量高于CPVC,使得粘合剂层包含空隙。在一些实施方案中,高折射率的颗粒散射剂和低折射率的颗粒散射剂的混合物在粘合剂中的含量高于或低于CPVC,使得粘合剂层基本上不含空隙或包含空隙。在一些实施方案中,散射剂的平均直径为约0.lpm至约30陶。在一些实施方案中,散射剂的平均直径为约0.2)im至约l陶。在一些实施方案中,散射剂的平均直径为约0.2pm至约0.4jim。在一些实施方案中,颗粒散射剂具有低的可视光吸收率。所谓低吸收率是指散射剂的吸收率低于粘合剂的吸收率,或者基本上对粘合剂层的吸收率没有帮助。在一些实施方案中,包含粘合剂和散射剂的粘合剂层具有约10—3m2/g或更小的吸收系数。在一些实施方案中,吸收系数约为10—5m7g或更小。在散射剂包含二氧化钛的一些实施方案中,包含粘合剂和散射剂的粘合剂层在约425nm至约780nm的波长下的吸收系数为约10—3m2/g或更小。在散射剂包含二氧化钛的一些实施方案中,包含粘合剂和散射剂的粘合剂层在约425nm至约780nm的波长下的吸收系数为约1(Tm7g或更小。在一些实施方案中,用作散射剂的颗粒的组合物没有具体限制,并且包括金属盐、金属氢氧化物、金属氧化物以及它们的混合物。在一些实施方案中,散射剂包括金属盐,例如硫酸钡、硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝、碳酸钡、碳酸钙、氯化镁、碳酸镁;金属氢氧化物,例如氢氧化镁、氢氧化铝和氢氧化钙;金属氧化物,例如氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅;以及它们的混合物。在一些实施方案中,也可以使用粘土,例如高岭土、硅酸铝、硅酸钙、粘固22剂、沸石、滑石以及它们的混合物。在一些实施方案中,散射剂包括塑性颜料。在一些实施方案中,散射剂包括高折射率的颗粒散射剂。在一些实施方案中,散射剂包括白色颜料颗粒。在一些实施方案中,散射剂包括二氧化钛、氧化锌以及它们的混合物。具有任选粘合剂层的非织造片材可以通过包括以下步骤的方法来制造制备包含粘合剂、散射剂和任选稀释剂的混合物,将该混合物涂覆到非织造片材的至少一个面上,以及任选地固化该混合物以形成粘合剂层。包含粘合剂和散射剂的混合物可以通过对各成分(例如,细分的粉末、小丸、溶液、分散体或其他状态)称重和组合合适的量、并使用常规设备(例如,使用班伯里密炼机)将其混合来制备。粘合剂和散射剂的混合物可以通过各种已知方法涂覆到非织造片材的至少一个面上。这些方法包括例如棒涂法、辊涂法、喷涂法和浸涂法之类的涂布法,丝网印刷、橡皮版印刷、凹版印刷和柔性版印刷之类的全表面印刷法,以及挤出成形法之类的模制法。任选的固化步骤涉及使混合物固化以形成粘合剂层。当粘合剂和散射剂的组合物包含溶剂时(例如当聚合物粘合剂包含丙烯酸胶乳时),该步骤是必需的,并且以如下方法实施使经涂覆的非织造片材在环境条件或其他条件(例如,高温、减压等)下静置适量时间,直到溶剂从组合物中蒸发而剩下沉积在非织造片材上的粘合剂层。紫外线稳定剂在一些实施方案中,本发明的非织造片材的漫反射器还可以包含紫外线(紫外线)稳定剂,紫外线稳定剂是一种物质涂层、或者分散于非织造片材纤维的整个聚合物相中,用以防止紫外光引起光劣化。在一些实施方案中,粘合剂层可以包含紫外线稳定剂。在一些实施方案中,按非织造片材聚合物或粘合剂重量计,紫外线稳定剂的浓度为约0.01重量%至约5.0重量%。可以使用已知用于塑料的常规紫外线稳定剂。在一些实施方案中,紫外线稳定剂选自二苯甲酮、受阻叔胺、苯并三唑、羟基苯基三嗪以及它们的混合物。可利用的商业紫外线稳定剂包括CibaSpecialtyChemicals,Tarrytown,NY,USA销售的CHIMASS0RB①和TIN紫外线IN8系列稳定剂。背衬支撑片在一些实施方案中,本发明的漫反射器还可以包括背衬支撑片,用于在漫反射制品组装和使用期间保持漫反射器的形状。这种背衬支撑片设置在漫反射器背对光源的面上。可利用的背衬支撑片材料包括聚酯薄膜(例如,MylaZ)、芳族聚酰胺纤维(例如,KEVLAR①),此二者均得自E.I.duPontdeNemours&Co.,Wilmington,DE,USA,以及纸材、织物或织造材料、非织造片材、泡沫聚合物、聚合物薄膜、金属箔或薄板、金属化薄膜以及它们的混合物。可以采用常规技术通过前述粘合剂层或常规压敏粘合剂将背衬支撑片和漫反射器相互层压。镜面反射层在一些实施方案中,本发明的漫反射器还可以包括设置在非织造片材背对光源的面上的镜面反射层。将镜面反射器设置成提高漫反射器的适光反射率。在一些实施方案中,在一个面上包含粘合剂层的非织造片材的粘合剂层表面可以被金属化。代表性的金属包括铝、锡、镍、铁、铬、铜、银或它们的合金,其中铝是优选的。在一些实施方案中,采用已知的真空金属化技术使金属沉积,其中金属在真空下受热汽化,然后以约75埃至约300埃的厚度沉积在粘合剂层表面上。真空金属化是已知的,例如美国专利4,999,222中描述的技术。在此类实施方案中,薄的镜面反射层添加到漫反射器的粘合剂层表面上,并且基本上不会改变该反射器的总体厚度。在一些实施方案中,镜面反射层包括金属化聚合物薄板,例如,铝化MYLAR8,其可以被层压到漫反射器上,并且该金属化聚合物薄板的金属化面面向在一个面上包含粘合剂层的非织造片材的粘合剂层面。在一些实施方案中,镜面反射层包含金属箔,例如铝箔,其可以被层压到在一个面上包含粘合剂层的非织造片材的粘合剂层面上,从而得到硬化的漫反射器。该实施方案的漫反射器可以如下形成将在一个面上包含粘合剂层的非织造片材的粘合剂层用作粘合剂或使用常规压敏粘合剂将金属箔层压到该粘合剂层面上。在漫反射器包含金属化表面、或漫反射器被层压到金属化聚合物薄板或金属箔上的实施方案中,该漫反射器的剩余的(无金属)非织造表面设置在面向光源的光学腔体中。改善光反射率的方法
技术领域
:本发明还包括一种在要求光漫反射率的装置中改善光反射率的方法,该方法包括(i)提供包括加固的非织造片材的漫反射器,其中加固的非织造片材具有约15Wn或更小的厚度标准偏差和在380nm到780nm波长范围内至少约94%的适光反射率;(ii)将所述漫反射器设置在所述装置内以使光能从所述漫反射器上反射。如本文所用,术语"包含"、"包括"、"具有"或它们的任何其他变型均旨在覆盖非排他性的"包括"。例如,包括要素列表的工艺、方法、制品或设备不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的或该工艺、方法、制品或设备所固有的其他要素。此外,除非另外明确说明,否则"或"是指包含性的"或",而不是指排他性的"或"。例如,以下任何一种情况均满足条件A或B:A是真实的(或存在的)且B是虚假的(或不存在的)、A是虚假的(或不存在的)且B是真实的(或存在的)、以及A和B都是真实的(或存在的)。同样,使用"一个"或"一种"来描述本文所描述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便,并且对本发明的范围提供一般性的意义。这种描述应被理解为包括一个或至少一个,并且该单数也包括复数,除非很明显地另指他意。本文所使用的所有科技术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义,除非另行定义。尽管与本文所描述的方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本发明实施方案的实施或测试中,但是下文描述了合适的方法和材料。除非引用具体段落,否则本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其他参考文献均以全文引用方式并入本文。如发生矛盾,以本说明书(包括定义)为准。此外,材料、方法和实施例仅是例示性的,并不旨在进行限制。对于本文未描述的内容,有关具体材料和处理方法的许多细节是常规的并且可以在压延、非织造材料和光学显示屏构件领域的教科书和其他资源中找到。实施例本文所述的概念将在下列实施例中进一步描述,所述实施例不限制权利要求中描述的本发明的范围。基重非织造片材的基重采用ASTMD3776方法测量,并根据样品大小改进该方法,以g/V为单位报告。压荥法非织造片材的孔径分布数据采用己知的压汞法获得,该方法由H.M.Rootare在"AdvancedExperimentalTechniquesinPowderMetallurgy",第225—252页,PlenumPress,1970中的"AReviewofMercuryPorosimetry"中公开。如上文所定义的"VP1"是通过压汞法测得的具有O.Ol)im至l.O^ira平均孔径的非织造片材孔的体积。如上文所定义的"VP2"是通过压汞法测得的具有0.02|im至0.5pm平均孔径的非织造片材孔的体积。比孔体积如上文所定义的比孔体积(以cm7m2为单位,本文中也称为"SPV")是非织造片材基重(以g/m2为单位)与给定平均孔径范围的片材孔体积(以cmVg为单位)的数学乘积。如上文所定义的SPV1是与VP1平均孔径相关联的比孔体积。如上文所定义的SPV2是与VP2平均孔径相关联的比孔体积。平均厚度使用0noSokkiEG-225测厚仪进行厚度测量,该测厚仪具有固定到0noSokkiST-022陶瓷基座测量支架上的0.95cm(3/8英寸)测量探针,二者均得自0noSokki,Addison,IL,USA。沿纵向和横向取向切出正方形片材。围绕距切割边1.3cm至2.54cm的样本外边界进行一系列测量,测量间隔均匀,均为2.54cm。该系列值提供样本的平均厚度和标准偏差。分层采用ASTMD2724的方法获得非织造片材的分层值,并且以kg/m为单位报反射光谱-分光光度法总反射光谱通过ASTME1164-02方法(为评估物体颜色而获取分光光度曲线数据的操作标准)获得。需要测量的样本置于具有150mm累计球附件的Lambda650紫外线/VIS/NIR光度计中,附件和光度计均得自PerkinElmer,Wellesley,MA,USA。釆用本发明的方法制备的漫反射器置于光度计中,该漫反射器的非织造面面向光度计的光源。输出为每个波长处的百分比反射率,测量光谱范围为380nm至780nm,间隔为5nm。反射率标准品是购自LabSphere,NorthSutton,NH,USA的已校准的SPECTRALON*标准品。使用光电倍增器检测。根据ASTME308-01方法使用CIE10°1964标准观察仪和照明体D65来计算三原色值。使用"BillmeyerandSaltzmanPrinciplesofColorTechnology"第三版中所述的照明体D65和CIE标准适光观察仪来计算适光反射率Rm。非织造片材A这里描述可供采用本发明的方法制成实施例1-A的加固的非织造片材的非织造片材(非织造片材A)。该非织造片材为包含多个高密度聚乙烯丛丝状薄膜原纤的单片闪纺HDPE。该非织造片材通过美国专利3,081,519、3,227,794和3,860,369中公开的常规方法制备。制备非织造片材的该常规方法可以总结为三个步骤。第一步是纺丝。高密度聚乙烯(HDPE)和CFC-11(氟三氯甲烷)或C-5烃组成的溶液经过两次减压。第一次产生两相液体溶液。第二次在大气压下使非聚合物组分闪蒸,剩下由固态HDPE形成的互连纤维幅材。一系列纤维幅材收集到造纸机上并旋拧成巻。第二步是热区域粘结。将成巻的纤维幅材退绕,并让纤维幅材的每个表面与蒸汽加热转筒接触。加热转筒的温度为135-140°C,形成纤维幅材的HDPE的熔融温度为135-138°C。加热转筒与纤维幅材的接触时间短暂,因此只有纤维幅材的表面原纤达到接近于HDPE熔融温度的温度,这可通过在交叉原纤间的接触点处粘附在一起的仅在合成非织造片材表面存在的原纤表明。为防止非织造片材过度收縮,使用包层使非织造片材保持与转筒表面靠近,从而有效抑制收縮。非织造片材的每个表面在离开蒸汽加热转筒后立即通过与冷却转筒接触来冷却。在热区域粘结之后,可对非织造片材的单面或双面进行电晕处理,或不进行该处理,并且将防静电剂施加到其单面或双面,或不施加。随后将产物旋拧成巻。第三步为裁切。将产物裁切为所需宽度并旋拧成所需长度的巻。从连续非织造片材的不同区域裁切出多个(即,至少十二个)34mmX34mra的正方形非织造片材样本。每个非织造片材样本的平均厚度由前述"平均厚度"方法测得,并且根据非织造片材样本的数量求平均,得到208pm的平均厚度和25|_im的厚度标准偏差。每个非织造片材样本的基重由前述"基重"方法测定,并根据非织造片材样本的数量求平均,得到70g/in2的平均基重。采用前述"分光光度方法"和计算出的Rw值获得了每个非织造片材样本的总反射光谱。对非织造片材样本的光谱求平均,得到94.45%的平均Rm。采用前述"分层"方法测得非织造片材的分层值为5.2kg/m。采用前述"压汞法"测得非织造片材的VP1和VP2为0.55cm7g(VPl)和0.41cm7g(VP2)。如前所述,计算出比孔体积SPV1和SPV2为39cm7m2(SPVl)和29cm7m2(SPV2)。非织造片材B这里描述可供釆用本发明的方法制成实施例1-B的加固的非织造片材的非织造片材(非织造片材B)。使用槽模涂布头方法来制备包括非织造片材A的非织造片材,非织造片材A的一个面上具有粘合剂层,该粘合剂层包含粘合剂和分散在粘合剂中的可视光散射剂。非织造片材A形成的35.6cm(14in)宽的巻以152.4cm/min(5ft/min)的线速度退绕,并越过固体载体支撑辊。所用的包含散射剂的粘合剂为得自BEHRProcessCorporation,CA,USA的BehrPremiumPlus⑧夕卜用亚光超纯白5050号,它是一种具有49重量%固体、1.25g/ci^密度和13,000cps粘度的白色丙烯酸乳胶漆。以77cm7min的速度、33.0cm(13in)的宽度以及153.4|im的润湿厚度将这种漆的涂层直接定量施加到移动的非织造片材表面上。狭槽的高度和宽度由金属垫片的精确厚度设定,该金属垫片分离由螺栓连接在一起的冲模半块。狭槽高度的均匀性决定横过涂层宽度的流量的均匀性。狭槽冲模的体积流量由正位移齿轮泵控制,它依据泵轴转速提供均匀、无脉冲的传输。狭槽冲模使该体积流量在所确定的宽度上均匀散布,然后以所确定线速度的固定比率退回,从而形成恒定的润湿涂层厚度。然后该涂覆有漆的非织造片材通过一个9.lm(30ft)长的烘干机,其烘干区域的温度设置为60°C、8(TC和9CTC。烘干机中的碰撞空气将漆中的挥发性组分移除,从而形成包含粘合剂及分散在粘合剂中的可视光散射剂的粘合剂层。所得粘合剂层的厚度为大约60nm,已烘干的漆在非织造片材厚度中的部分渗透忽略不计。离开烘干机后,非织造片材被旋拧成巻的形式,该形式最终可裁切为所需的宽度并切成所需尺寸的各个产品。采用前述"分光光度方法"和计算出的Rv,s值获得了多个(即,至少十二个)34mmX34mm正方形涂漆的非织造片材样本的总反射光谱。对涂漆的非织造片材样本求平均,得到非织造片材B的平均Rns为96.17%。非织造片材C这里描述可供采用本发明的方法制成实施例i-c的加固的非织造片材的非织造片材(非织造片材C)。制备了多层非织造片材层压体,其包括非织造片材A的四个层,在每个非织造片材界面处均具有Nacor⑧38-033A水基压敏粘合剂(得自NationalStarch,Bridgewater,NJ,USA)。该层压体为正方形,边长为大约30.5cm(十二英寸)。使用得自PaulN.GardnerCompany,PompanoBeach,FL,USA的ttl4线绕棒来施加粘合剂。将粘合剂施加到非织造片材的一个面上,并允许其在片材层压前干燥。从较大的层压体切出六个大约34mmX34mra的正方形层压体样本。根据每个样本和计算出的Rv,s获得了总反射光谱。对光谱求平均以确定四层层压体的平均Rm。非织造片材层压体的平均厚度为735.3pm、厚度标准偏差为36.6|im,并且非织造片材C的平均Rv,s为98.11。非织造片材D这里描述可供采用本发明的方法制成实施例l-D的加固的非织造片材的非织造片材(非织造片材D)。除以下区别外,非织造片材D的制造与非织造片材A的制造相同。非织造片材D没有进行热区域粘结。非织造片材D的平均基重为82g/m2。实施例1使用B.F.Perkins,Sandston,VA,USA的双辊压延机设备来处理非织造片材A、B、C和D,该压延机的两个辊具有直径25.4cm(10in)的光滑钢表面、61cm(24in)的工作长度和可调的固定间隙功能。操作条件涉及将辊隙设置为初始非织造片材平均厚度的70%至90%,并且室温下压延机的荷载范围为500至1600磅每线性英寸(pli)。压延结果示于表1中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>应注意到的是,并不是所有的上文一般性描述或实施例中所描述的行为都是必须的,一部分具体行为不是必需的,并且除了所描述的那些以外,还可实施一个或多个其他行为。此外,所列行为的顺序不必是实施它们的顺序。在上述说明书中,已参考具体的实施方案描述了不同概念。然而,本领域的普通技术人员认识到,在不脱离如下文权利要求中所述的本发明范围的情况下,可进行各种修改和变化。因此,说明书和图应被认为是例证性的,而不具有限定意义,并且所有此类修改都旨在被包括在发明的范围内。上文已结合具体的实施方案描述了有益效果、其他优点以及问题的解决方案。然而,有益效果、优点、问题的解决方案、以及可致使任何有益效果、优点或解决方案产生或变得更显著的任何特征不可解释为是任何或所有权利要求的关键、必需或基本特征。应当认识到,为清楚起见,本文不同实施方案的上下文中所描述的某些特点也可在单个实施方案中以组合方式提供。反之,为简化起见,在单个实施方案上下文中所描述的多个特点也可以分别提供,或以任何子组合的方式提供。此外,范围内描述的相关数值包括所述范围内的每个值。权利要求1.包括加固的非织造片材的漫反射器,所述加固的非织造片材具有约15μm或更小的厚度标准偏差和在380nm至780nm的波长范围内至少约94%的适光反射率。2.权利要求l的漫反射器,其中所述厚度标准偏差为约10to或更小。3.权利要求l的漫反射器,其中所述加固的非织造片材具有约150陶至约400陶的平均厚度。4.权利要求1的漫反射器,所述漫反射器由包括如下步骤的方法制备对具有第一平均厚度、第一厚度标准偏差和第一适光反射率的非织造片材进行压延,从而形成所述加固的非织造片材,所述加固的非织造片材具有小于所述第一平均厚度的加固的平均厚度、小于所述第一厚度标准偏差的加固的厚度标准偏差、以及与所述第一适光反射率基本上相同的加固的适光反射率。5.权利要求4的漫反射器,其中所述压延以约500pli(87kN/m)至约2,000pli(350kN/m)来实施。6.权利要求l的漫反射器,其中所述加固的非织造片材包括多个丛丝状薄膜原纤,其中所述丛丝状薄膜原纤包含有孔聚合物,并且其中对于用压汞法测量时平均孔径为0.01|im至1.O(im的孔而言,所述比孔体积为至少约10cm7m2。7.漫反射制品,所述制品包括设置在限定光学腔体的结构体内的光漫反射器,其中所述光漫反射器包括加固的非织造片材,所述加固的非织造片材具有约15陶或更小的厚度标准偏差和在380nm至780nm的波长范围内至少约94%的适光反射率。8.光学显示屏,所述显示屏包括(i)限定光学腔体的结构体;(ii)设置在所述光学腔体内的光源;(iii)显示面板,来自所述光源的光穿过所述显示面板;和(iv)漫反射器,所述漫反射器设置在所述光学腔体内,用于将来自所述光源的光朝所述显示面板反射,其中所述光漫反射器包括加固的非织造片材,所述加固的非织造片材具有约15Wn或更小的厚度标准偏差和在380nm至780nm的波长范围内至少约94%的适光反射率。9.用于制备包括加固的非织造片材的漫反射器的方法,所述方法包括向具有第一平均厚度、第一厚度标准偏差和第一适光反射率的非织造片材施加机械力,从而形成加固的非织造片材,所述加固的非织造片材具有小于所述第一平均厚度的加固的平均厚度、小于所述第一厚度标准偏差的加固的厚度标准偏差、以及与所述第一适光反射率基本上相同的加固的适光反射率。10.权利要求9的方法,其中所述加固的平均厚度为所述第一平均厚度的约75%至约95%,所述加固的厚度标准偏差为所述第一厚度标准偏差的约25%至约55%。11.权利要求9的方法,其中所述加固的平均厚度为约150陶至约400阮12.权利要求9的方法,其中所述加固的厚度标准偏差为约15陶或更小。13.权利要求9的方法,其中所述加固的厚度标准偏差为约IO陶或更小。14.权利要求9的方法,其中所述漫反射器在380nm至780nm的波长范围内具有至少约94%的适光反射率。15.权利要求9的方法,其中所述非织造片材包括多个丛丝状薄膜原纤,其中所述丛丝状薄膜原纤包含有孔聚合物,并且其中对于用压汞法测量时平均孔径为0.Olpm至1.0|im的孔而言,所述比孔体积为至少约10cm7m2。16.权利要求9的方法,其中所述施加机械力包括压延。17.权利要求16的方法,其中所述压延以约500pli(87kN/m)至约2,000pli(350kN/m)来实施。18.权利要求9的方法,其中所述加固的非织造片材还在其至少一个面上包括粘合剂层,所述粘合剂层包含粘合剂和分散在所述粘合剂中的可视光散射剂。19.权利要求9的方法,其中所述非织造片材包括非织造片材的多个层的层压体。20.在要求光漫反射率的装置中改善光反射率的方法,所述方法包括(i)提供包括加固的非织造片材的漫反射器,所述加固的非织造片材具有约15陶或更小的厚度标准偏差和在380nm至780nm的波长范围内至少约94%的适光反射率;以及(ii)将所述漫反射器设置在所述装置内,以使光能从所述漫反射器上反射。全文摘要本发明公开了包括加固的非织造片材的漫反射器,所述加固的非织造片材具有约15μm或更小的厚度标准偏差和在380nm至780nm的波长范围内至少约94%的适光反射率。本发明还公开了漫反射制品和利用此类漫反射器的光学显示器、制备此类漫反射器的方法、以及利用此类漫反射器来改善光反射率的方法。文档编号G02B5/08GK101563631SQ200780046193公开日2009年10月21日申请日期2007年12月17日优先权日2006年12月18日发明者W·G·奥布里恩申请人:E.I.内穆尔杜邦公司
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