CN101084458B - 光反射体及使用该光反射体的面光源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供光反射体及使用该光反射体的面光源装置。所述光反射体在光线照射角度为15°、受光角度为0°时的变角反射率R1为90%~120%,在光线照射角度为75°、受光角度为0°时的变角反射率R2为85%~110%。该光反射体的反射率较高,即使在直下式背光的情况下也能够实现亮度的提高。
Description
技术领域
本发明涉及光反射体及使用该光反射体的面光源装置,该光反射体作为用于面光源装置的反射板、反射器以及各种照明器具中使用的光反射用部件是有用的,本发明尤其适用于直下型的面光源装置。
背景技术
配置有内置式光源的背光型液晶显示器正广泛普及。背光型的内置光源中,直下式背光的典型结构如图2所示,其由起到结构体兼光反射体作用的外罩11、扩散板14、及冷阴极灯或LED等光源15构成。侧光式背光的典型结构如图3所示,其由在透明的亚克力板13上进行了网点印刷12的导光板、光反射体11、扩散板14、及冷阴极灯或LED等光源15等构成。任何来自光源的光均被光反射体(外罩)11反射,在扩散板14上形成均匀的面状光。近年来对照明光源也谋求一些改良,例如高输出化和增加光源灯数等。为了在伴随着显示物的大型化的同时提高亮度,有时也如图2所示那样设置至少两个光源。
迄今为止,这些用途的光反射体大都使用白色聚酯膜(例如专利文献1)。但是,近年来由于光量的增加及由于来自灯的热量所致的氛围温度的高温化,在使用白色聚酯膜的光反射体中,存在光反射体的色调变化(变黄)的问题,所以要求变色更少的原料。
作为对这种要求的回应,有提案提出了使用白色聚烯烃膜的光反射体(例如专利文献2和3)。这是因为,与陶瓷等材料相比,以这些树脂膜为主体的光反射体重量轻、加工性和生产效率优异。使用白色聚烯烃膜的光反射体的特征是,其色调的变化小于使用白色聚酯膜的光反射体(例如专利文献4和5)。
并且,使用这些光反射体,以提高边光式的背光中的亮度为目的的开发也在进行中(例如专利文献6)。
专利文献1:特开平4-239540号公报
专利文献2:特开平6-298957号公报
专利文献3:特开2002-31704号公报
专利文献4:特开平8-262208号公报
专利文献5:特开2003-176367号公报
专利文献6:特开2002-341118号公报
发明内容
最近,伴随着显示物的大型化,进一步要求提高直下式背光中的亮度。现有的光反射体不能充分满足这种要求。因此需要更高反射率的光反射体,特别需要在直下式背光中能够实现亮度提高的光反射体。
本发明的目的在于实现一种光反射体,与现有的光反射体相比其亮度得到提高,具有高反射率。
本发明的发明人经过反复钻研,从而提供出本发明的光反射体,该光反射体的特征在于其满足如下(1)~(3)中至少一个条件。
(1)在光线照射角度为15°、受光角度为0°时的变角反射率R1为90%~120%,在光线照射角度为75°、受光角度为0°时的变角反射率(variable angle reflectance)R2为85%~110%。
(2)相对亮度为112%~150%。
(3)光反射面具有聚光功能。
本发明的光反射体优选具有基材层(A),所述基材层(A)含有热塑性树脂和填料且至少在单轴方向进行了拉伸,并优选所述基材层(A)的面积拉伸倍率为1.3倍~80倍。并且,优选所述光反射体是在基材层(A)的至少一面含有光扩散层(B)的层积膜。
基材层(A)中,优选填料的浓度为5重量%~75重量%,该填料优选为平均粒径为0.05μm~0.9μm的无机填料和/或平均分散粒径为0.05μm~0.9μm的有机填料。并且,光扩散层(B)中,优选填料的浓度为5重量%~90重量%,该填料是平均粒径为0.05μm~1.5μm的无机填料和/或平均分散粒径为0.05μm~1.5μm的有机填料。填料优选为经表面处理的无机填料。
层积膜优选在基材层(A)的与具有光扩散层(B)的面相反一侧的面上具有保护层(C),光扩散层(B)的厚度优选为0.5μm~20μm。
表现聚光功能的反射面优选具有截面为三角形的棱柱形状,并优选该棱柱形状是通过模压(emboss)加工而形成的。
优选基材层(A)或层积膜的空隙率为15%~60%。并且,本发明的光反射体中使用的热塑性树脂优选为聚酯类树脂或聚烯烃类树脂。
进而,本发明还包含使用了上述光反射体的面光源装置。
本发明的光反射体的反射率较高,面发光性优异。使用本发明的光反射体制造的面光源装置具有高亮度,是非常有用的。根据本发明,特别是在直下式背光中也能充分地提高亮度。
附图说明
图1是表示构成作为本发明的一个实施方式的光反射体的层积体的截面图。
图2是表示直下式背光的典型结构的截面图。
图3是表示侧光式背光的典型结构的截面图。
图4是用于说明亮度的测定法的立体图。
图5是用于说明光反射体的变角反射率的测定法的截面图。
图中,1为基材层(A)、2为保护层(C)、3为光扩散层(B)、11为光反射体、12为网点印刷、13为透明亚克力板、14为扩散板、15为光源、16为亮度计、17为测定点、18为照射光(照射角度15°)、19为照射光(照射角度75°)、20为向光反射体反射面的法线方向(垂直方向)反射的反射光、21为受光部。
具体实施方式
下面对本发明的光反射体的结构和效果进行详细说明。如下所述的对构成要点的说明基于本发明中具有代表性的实施方式,但本发明并不限于这种实施方式。另外,本发明中使用的“~”表示分别以其前后所记载的数值作为最小值和最大值而将其包含于其中的范围。
[光反射体的特征]
本发明的光反射体以满足如下(1)~(3)的任一条件为特征。
(1)在光线照射角度为15°、受光角度为0°时的变角反射率R1为90%~120%,在光线照射角度为75°、受光角度为0°时的变角反射率R2为85%~110%。
(2)相对亮度为112%~150%。
(3)光反射面具有聚光功能。
本发明的光反射体只要满足上述(1)~(3)中的至少一个条件即可,但优选满足(1)~(3)中两个以上的条件,最优选满足(1)~(3)的所有条件。
(1)中所述的变角反射率R1和变角反射率R2是使用波长为550nm的光线利用变角分光测色系统来测定的。如图5所示,R1的测定通过设光线照射角度与样本表面的法线方向呈15°、设受光角度呈0°(样本表面的法线方向)来进行,并且,R2的测定通过设光线照射角度与样本表面的法线方向呈75°、设受光角度呈0°(样本表面的法线方向)来进行。R1和R2是以设陶瓷制的标准白板的变角反射率为100%时的相对值来表示的。对于具体的测定程序,可以参照后述的实施例中的说明。
本发明的光反射体的变角反射率R1优选为90%~120%,更优选为95%~115%,进一步优选为98%~112%,特别优选为100%~110%。并且,本发明的光反射体的变角反射率R2优选为85%~110%,更优选为86%~105%,进一步优选为87%~100%,特别优选为88%~100%。
若变角反射率R1为90%以上且变角反射率R2为85%以上则可提高面方向上的亮度,因而优选。一般来说,变角反射率越大,面方向上的亮度越高,所以越优选,但若变角反射率过大,则制造简便性和制造效率会降低,因而优选变角反射率R1为120%以下且变角反射率R2为110%以下。
为了制造变角反射率R1为90%以上且变角反射率R2为85%以上的光反射体,优选采用使内部含有多个具有可见光的光波长尺寸厚度的散射体的方法、或采用以可见光的光波长尺寸厚度层积多种折射率不同的树脂的方法等。也可以适当组合实施这些方法。优选的是使内部含有多个具有可见光的光波长尺寸厚度的散射体的方法。
(2)中所述的相对亮度是以设(株)优泊公司生产的合成纸YUPOFPG200的亮度为100%时的相对值(%)来表示的。相对亮度是通过在图2所示的17英寸大小的面光源装置的位置11设置光反射体来测定的。对于具体的测定程序,可以参照后述的实施例中的说明。
本发明的光反射体的相对亮度为112%~150%,优选为113%~125%,更优选为114%~120%。由于以往没能以简单的方法提供出相对亮度为112%以上的光反射体,所以相对亮度为112%以上的本发明的光反射体是有用的。并且,考虑到相对亮度为150%以下的本发明的光反射体的制造相对容易,所以优选。
为了制造相对亮度为112%以上的光反射体,优选采用使内部含有多个具有可见光的光波长尺寸厚度的散射体的方法、或采用以可见光的光波长尺寸厚度层积多种折射率不同的树脂的方法。也可以适当组合实施这些方法。优选的是使内部含有多个具有可见光的光波长尺寸厚度的散射体的方法。
(3)中所述的聚光功能是指,将光相对于光反射体的反射面反射至法线方向的功能。是否具有聚光功能可以通过如下的方法来判断:由相对于光反射面为-90°~90°的某一角度来照射光线(设光线照射角度与样本表面的法线方向呈0°~90°),在相对于光反射面为法线方向的角度测定反射率。为了形成具有聚光功能的光反射面,可以如后述那样采用在光反射面形成棱柱形状的方法或采用在光反射面的表面上排列折射率高的正球形的珠粒的方法。
本发明的光反射体只要满足上述(1)~(3)中至少一个条件即可,对其结构没有特别限制。
本发明典型的光反射体具有由两层以上的层形成的层积体结构。
层积体至少具有基材层(A)和光扩散层(B),或者至少具有基材层(A)和保护层(C)。光扩散层(B)和保护层(C)在层积体中既可以仅存在1层,也可以存在2层以上。例如,可以具有在基材层(A)的两面层积光扩散层(B)的结构。并且,在基材层(A)的与含有光扩散层(B)的面相反一侧的面上或在基材层(A)与光扩散层(B)之间可以具有保护层(C)。作为具体的层积体的结构例,可以举出(B)/(A)、(B)/(A)/(B)、(B)/(A)/(C)、(B)/(C)/(A)、(B)/(C)/(A)/(C)、(B)/(C)/(A)/(C)/(B)等结构。
下面依次说明各层。
[基材层(A)]
基材层(A)一般主要由热塑性树脂构成,可以根据需要含有填料等。
热塑性树脂
本发明的基材层(A)中使用的热塑性树脂的种类不受特别限定。作为在基材膜中所使用的热塑性树脂(A),可以举出,高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯等乙烯类树脂;丙烯类树脂、聚甲基-1-戊烯、乙烯-环状烯烃共聚物等聚烯烃类树脂;尼龙-6、尼龙-6,6、尼龙-6,10、尼龙-6,12等聚酰胺类树脂;聚对苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物、聚萘二甲酸乙二醇酯、脂肪族聚酯等热塑性聚酯类树脂;聚碳酸酯、无规聚苯乙烯、间规聚苯乙烯、聚苯硫醚等热塑性树脂。这些化合物可以混合2种以上使用。
在上述化合物中,从耐化学性或生产成本等方面考虑,优选使用聚烯烃类树脂或热塑性聚酯类树脂,更优选使用丙烯类树脂。
作为丙烯类树脂,可以使用丙烯均聚物,也可以使用作为主成分的丙烯与乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-庚烯、4-甲基-1戊烯等α-烯烃的共聚物。对所述丙烯类树脂的立体规则性没有特别限定,可以使用显示出等规立构或间规立构以及各种程度的立体规则性的物质。另外,共聚物可以是2元、3元、4元体系,也可以是无规共聚物、嵌段共聚物。
优选在基材层(A)中使用25重量%~95重量%的上述热塑性树脂,该使用量更优选为30重量%~90重量%,特别优选使用35重量%~65重量%。若基材层(A)中的热塑性树脂的含量为25重量%以上,则在后述层积膜的拉伸成型时具有不易在表面产生损伤的倾向;若为95重量%以下,则具有易于得到充分的空隙数的倾向。
填料
作为在本发明的基材层(A)中与热塑性树脂同时使用的填料,可以举出各种无机填料或有机填料。
作为无机填料,可以列举重质碳酸钙、沉降性碳酸钙、煅烧粘土、滑石、氧化钛、硫酸钡、硫酸铝、氧化硅、氧化锌、氧化镁、硅藻土等。另外,还可以举出上述无机填料经各种表面处理剂处理得到的表面处理品。其中,若使用重质碳酸钙、沉降性碳酸钙及它们的表面处理品、粘土、硅藻土,则价格低廉,且拉伸时的空隙形成性好,因而优选。进一步优选重质碳酸钙、沉降性碳酸钙经各种表面处理剂处理而得到的表面处理品。作为表面处理剂,例如优选为树脂酸、脂肪酸、有机酸、硫酸酯型阴离子表面活性剂、磺酸型阴离子表面活性剂、石油树脂酸;上述物质的钠盐、钾盐、铵盐等盐;或上述物质的脂肪酸酯、树脂酸酯;蜡、石蜡等,还优选为非离子型表面活性剂、二烯类聚合物、钛酸酯类偶联剂、硅烷类偶联剂、磷酸类偶联剂等。作为硫酸酯型阴离子表面活性剂,例如,可以举出长链醇硫酸酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯、硫酸化油等或它们的钠盐、钾盐等盐;作为磺酸型阴离子表面活性剂,可以举出例如烷基苯磺酸、烷基萘磺酸、石蜡磺酸、α-烯烃磺酸、烷基磺基琥珀酸等或它们的钠盐、钾盐等盐。另外,作为脂肪酸,例如,可以举出己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、桐酸等;作为有机酸,例如,可以举出马来酸、山梨酸等;作为二烯类聚合物,例如,可以举出聚丁二烯、异戊二烯等;作为非离子类表面活性剂,可以举出聚乙二醇酯类表面活性剂等。上述表面活性剂可以使用1种,或2种以上组合使用。作为使用上述表面活性剂对无机填料进行表面处理的方法,例如,可以使用特开平5-43815号公报、特开平5-139728号公报、特开平7-300568号公报、特开平10-176079号公报、特开平11-256144号公报、特开平11-349846号公报、特开2001-158863号公报、特开2002-220547号公报、特开2002-363443号公报等所述的方法。
作为有机填料,可以使用所具有的熔点或玻璃化转变温度(例如,120℃~300℃)高于基材层(A)中所使用的热塑性树脂的熔点或玻璃化转变温度且与基材层(A)中所使用的热塑性树脂具有非相容性的物质。例如,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、密胺树脂、环状烯烃均聚物、环状烯烃和乙烯的共聚物、聚亚硫酸亚乙酯、聚酰亚胺、聚乙醚酮、聚亚硫酸亚苯酯等。
在基材层(A)中,既可以从无机填料或有机填料中选择1种单独使用,也可以选择2种以上组合使用。组合2种以上使用的情况下,可以混合使用有机填料和无机填料。
无机填料的平均粒径和有机填料的平均分散粒径例如可利用如下方法求出:显微跟踪法、通过电子扫描显微镜观察一次粒径(本发明中将100个粒子的平均值作为平均粒径)、由比表面积换算(本发明中使用(株)岛津制作所制的粉体比表面积测定装置SS-100测定比表面积);等等。
为了对通过后述的层积膜的拉伸成型而产生的空隙尺寸进行调整,优选使用上述无机填料的平均粒径或有机填料的平均分散粒径分别在0.05μm~0.9μm的范围内的填料,更优选使用上述无机填料的平均粒径或有机填料的平均分散粒径分别在0.1μm~0.7μm的范围内的填料。如果使用平均粒径或平均分散粒径为0.9μm以下的填料,则具有更易均一形成空隙的倾向。另外,如果使用平均粒径或平均分散粒径为0.05μm以上的填料,则具有更易得到规定空隙的倾向。
为了对通过后述的层积膜的拉伸成型而产生的空隙量进行调整,上述填料在拉伸膜中的混合量优选为5重量%~75重量%,更优选为10重量%~70重量%,特别优选为35重量%~65重量%的范围。若填料的混合量为5重量%以上,则具有易于得到充分的空隙数的倾向。另外,若填料的混合量为75重量%以下,则具有更不易造成表面损伤的倾向。
其他成分
根据本发明的光反射体的用途等,基材层(A)中可以含有热塑性树脂和填料以外的成分。例如,构成基材层(A)的主要树脂是丙烯类树脂的情况下,为了改善拉伸性,可以混合3重量%~25重量%的聚乙烯、乙烯乙酸乙烯酯等熔点低于丙烯类树脂的树脂。
基材层(A)的结构
构成本发明的光反射体的基材层(A)既可以是单层结构,也可以是多层结构。基材层(A)的厚度优选为30μm~1000μm,更优选为40μm~400μm,进一步优选为50μm~300μm。
[光扩散层(B)]
光扩散层(B)既可以仅形成于基材层(A)的光反射面,也可以形成于基材层(A)的两面。并且,在本发明的光反射体上也可以不形成光扩散层(B)。本发明中,将含有在基材层(A)的至少一面具有光扩散层(B)的层积结构的膜的情况称为层积膜。作为光扩散层(B)的形成方法,可以举出如下的方法等:在上述基材层(A)的拉伸成型前,使用多层T型模或I型模将光扩散层(B)的熔融原料共同挤出,然后将所得的层积体拉伸成型进行设置的方法;上述基材层(A)为双轴拉伸的情况中,在结束了单轴方向的拉伸后,挤出光扩散层(B)的熔融原料进行贴合,然后将所得的层积体单轴拉伸成型来进行设置的方法;在通过拉伸成型得到上述基材层(A)后,将光扩散层(B)的原料树脂直接或借助易粘合层挤出贴合来进行设置的方法等。
上述光扩散层(B)中所使用的热塑性树脂和填料可以与基材层(A)中所使用的热塑性树脂和填料相同。由于填料的粒径越接近可见光线的波长,光扩散性能越高,所以优选填料的粒径为0.05μm~1.5μm,更优选为0.1μm~0.9μm,进一步优选为0.2μm~0.7μm。只要填料的粒径为0.05μm以上,就会形成适当的表面凹凸,从而具有易于改善光扩散性能的倾向。只要填料的粒径为1.5μm以下,则表面凹凸不会过度增大,易于将光扩散性能维持在良好的范围内。对于填料的混合量,优选在能够保持表面强度的范围内以高浓度混合来改善光扩散性能。具体地说,该混合量优选为5重量%~90重量%,更优选为30重量%~80重量%,进一步优选为45重量%~70重量%。只要填料的混合量为5重量%以上,就会形成适当的表面凹凸,从而易于改善光扩散性能。并且,只要混合量为90重量%以下,则易于维持实用的表面强度。
光扩散层(B)的厚度优选为0.5μm~20μm,更优选为2μm~15μm,进一步优选为2μm~6μm。若厚度为0.5μm以上,则易于改善光扩散性能提高反射率。并且,若厚度为20μm以下,则不易对基材层的反射性能进行阻碍,因此能够维持较高的反射率。
[保护层(C)]
保护层(C)既可以仅形成在基材层(A)的一个面上,也可以形成在其两个面上。并且,既可以形成在基材层(A)和光扩散层(B)之间,也可以作为光反射体的表面层来形成。此外,本发明的光反射体上也可以不形成保护层(C)。
作为保护层(C)的形成方法,可以举出如下的方法等:在上述基材层(A)的拉伸成型前,使用多层T型模或I型模将保护层(C)的熔融原料共同挤出,然后将所得的层积体拉伸成型进行设置的方法;上述基材层(A)为双轴拉伸的情况中,在结束了单轴方向的拉伸后,挤出保护层(C)的熔融原料进行贴合,然后将所得的层积体单轴拉伸成型来进行设置的方法;在通过拉伸成型得到上述基材层(A)后,将保护层(C)的原料树脂直接或借助易粘合层挤出贴合来进行设置的方法等。
保护层(C)中可以使用与基材层(A)中所用的热塑性树脂相同的热塑性树脂。并且,也可以含有上述填料,对于填料的混合量可以在如下范围内使用:优选为0重量%~20重量%,更优选为0重量%~10重量%,进一步优选为0重量%~5重量%,特别优选在0重量%~3重量%。
保护层(C)的厚度优选为1μm以上,更优选为2μm~30μm,进一步优选为3μm~20μm。通过将保护层(C)的厚度设为1μm以上可以提高光反射体的表面强度,并且易于在模压加工时表现出聚光效果。
[添加剂]
可以根据需要向构成本发明光反射体的各层中添加荧光增白剂、稳定剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂等。作为稳定剂,通常可以混合0.001重量%~1重量%的立体位阻酚类或磷类、胺类等稳定剂;作为光稳定剂,通常可以混合0.001重量%~1重量%的立体位阻胺或苯并三唑类、二苯甲酮类等光稳定剂;作为无机填料的分散剂,通常可以混合0.01重量%~4重量%的硅烷偶联剂、油酸或硬脂酸等高级脂肪酸、金属皂、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或上述化合物的盐等。
[成型]
作为基材层(A)或层积膜的成型方法,可以使用普通的单轴拉伸或双轴拉伸方法。作为具体例子,可以举出如下的方法:使用与螺杆型挤出机相连接的单层或多层T型模或I型模将熔融树脂以薄片状挤出,然后以利用辊组的圆周速度差的纵向拉伸进行单轴拉伸的方法;以及将该单轴拉伸与随后进行的使用拉幅机烘箱的横向拉伸进行组合的双轴拉伸的方法;或利用拉幅机烘箱和直线电动机的组合同时进行双轴拉伸的方法等。
拉伸温度优选为比所使用的热塑性树脂的熔点低2℃~60℃、比玻璃转移温度高2℃~60℃的温度,树脂是丙烯均聚物(熔点为155℃~167℃)时,拉伸温度优选为95℃~165℃;树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(玻璃转移温度约为70℃)时,拉伸温度优选为100℃~130℃。另外,拉伸速度优选为20m/分钟~350m/分钟。
并且,可以根据需要对所得到的基材层(A)或层积膜进行热处理(软化(annealing)处理),从而促进结晶化、或降低层积膜的热收缩率等。
为了调整基材层(A)或层积膜中所产生的空隙的大小,基材层(A)的面积拉伸倍率优选为1.3倍~80倍的范围,更优选为7倍~70倍的范围,进一步优选为22倍~65倍,最优选为25倍~60倍。若面积拉伸倍率在1.3倍~80倍的范围内,则容易得到微细的空隙、容易抑制反射率的降低。
为了对基材层(A)或层积膜中每单位体积所产生的空隙量进行调整,空隙率优选在15%~60%的范围,更优选在20%~55%的范围。本说明书中的“空隙率”是指根据下述式计算的值。式中的ρ0表示真密度,ρ表示密度(JIS-P8118)。只要拉伸前的材料不含有大量的空气,真密度与拉伸前的密度几乎是相等的。
本发明中所使用的基材层(A)或层积膜的密度通常在0.5g/cm3~1.2g/cm3的范围,空隙越多则密度越小,空隙率越大。若空隙率大,则也能改善表面的反射特性。
[光反射体]
本发明的光反射体既可以仅含有上述基材层(A)或层积膜,也可以在上述的基材层(A)或层积膜上进一步添加适当的材料。作为此处所说的适当的材料,可以举出金属板、PET膜等。
聚光功能
本发明的光反射体中,优选光反射面具有聚光功能。特别优选在光反射面形成截面呈三角形的棱柱形状以使光反射面表现出聚光功能。对于棱柱形状的形成方法可以举出例如如下方法:在利用模压辊版对紫外线固化性的热塑性树脂进行模压加工后通过进行紫外线照射来使其形状固化的方法;在层压熔融树脂时利用模压辊版进行模压加工的方法;通过在模压辊版上对片材进行热压来进行模压加工的方法等。其中优选利用热压进行模压加工的方法。
用于表现出聚光功能的棱柱形状的周期为2000μm以下,优选为1μm~1000μm,更优选为10μm~500μm。并且,优选棱柱截面为三角形,利用模压辊进行加热、加压来定型以使顶角为40°~170°的角度。
利用
本发明的光反射体可以优选用作侧光式、直下型光源方式等的面光源装置。其中,对直下型光源方式的面光源装置极其有用。
使用了本发明的光反射体的直下型光源方式的液晶显示装置(液晶电视等)具有如图2所示的结构,可以将从所有方向入射至光反射体的光有效地反射至垂直于光反射体的方向。因此,其亮度高且没有亮度斑,能够给观看液晶显示装置的人以自然的感觉。本发明的光反射体不仅能够用于这种直下式光源方式的液晶显示装置,也可以用于希望不使用内置式光源而将室内光反射的低耗电型的显示装置。并且,本发明的光反射体也可以广泛应用于室内外照明用、灯饰招牌用光源的背面。
实施例
下面举出实施例和比较例来进一步具体说明本发明的特征。可以在不脱离本发明的宗旨的范围内对在如下实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理程序等进行适当变更。因此,对本发明的范围的理解并不受限于下面所示的具体例。
(实施例1和实施例2)
将表1所述的材料按照表2所示的配比进行混合,将所得到的组合物(A)用挤出机在250℃熔融混炼。然后以片状挤出,用冷却辊冷却至约60℃,由此得到基材层(A)。将该基材层(A)再次加热至145℃后,利用多个辊组的圆周速度差以表2所述的倍率纵向拉伸。
将表1所述的材料按照表2所示的配比进行混合,对所得到的组合物(B)、(C)进行熔融混炼,将该混炼物熔融挤出到所得到的基材层(A)的两面,以B/C/A/C的方式层积光扩散层(B)、保护层(C)。接着,将该层积物再次加热至160℃,用拉幅机以表2所述的倍率横向拉伸。然后在160℃进行软化处理后冷却至60℃,切去飞边,得到具有表2所述厚度的四层结构的层积膜。将该层积膜作为光反射体。
(实施例3)
将表1所述的材料按照表2所示的配比进行混合,将所得到的组合物(A)用挤出机在250℃熔融混炼。然后以片状挤出,用冷却辊冷却至约60℃,由此得到基材层(A)。将该基材层(A)再次加热至145℃后,利用多个辊组的圆周速度差以表2所述的倍率纵向拉伸。
将表1所述的材料按照表2所示的配比进行混合,对所得到的组合物(C)进行熔融混炼,将该混炼物熔融挤出到所得到的基材层(A)的两面,以C/A/C的方式层积保护层(C)。接着,将该层积物再次加热至160℃,用拉幅机以表2所述的倍率横向拉伸。然后在160℃进行软化处理后冷却至60℃,切去飞边,得到具有表2所述厚度的四层结构的层积膜。将该层积膜作为光反射体。
(实施例4)
使用深度58μm、节距(pitch)145μm的截面为正三角形的模压辊,在加压100kg、80℃、线速度3m/min的条件下,对在实施例2中得到的基材的光反射面实施模压,从而得到表面具有聚光功能的层积膜。将该层积膜作为光反射体。
(实施例5)
除了使用在实施例3中得到的基材外,用与实施例4同样的方法得到表面具有聚光功能的层积膜。将该层积膜作为光反射体。
(比较例1)
将(株)优泊公司生产的合成纸YUPO FPG200(商品名)作为光反射体。
(比较例2)
将表1所述的材料按照表2所示的配比进行混合,分别使用3台挤出机将所得到的基材层(A)组合物、表面层(B)组合物以及背面层(C)组合物在250℃进行熔融混炼。然后,供给到一台共挤出模,在模内将(B)和(C)分别层积到(A)的两面,然后以片状挤出,用冷却辊冷却至约60℃,由此得到层积物。
将上述层积物再次加热至145℃后,利用多个辊组的圆周速度差以表2所述的倍率进行纵向拉伸,然后再加热至约150℃,用拉幅机以表2所述的倍率进行横向拉伸。然后,在160℃进行软化处理后冷却至60℃,切去飞边,得到具有表2所述厚度的三层结构(B/A/C)的光反射体。
(比较例3)
将三井化学(株)生产的WS180E(商品名)作为光反射体。
(试验方法)
对于各光反射体样品进行如下试验。结果于表3示出。
(1)变角反射率R1、R2
将利用(株)村上色彩研究所生产的“变角分光测色系统GCMS4”测定的波长550nm时的反射率作为变角反射率。
R1的测定在如下条件下进行:使光线照射角度与样品表面的法线方向呈15°,使受光角度呈0°。设陶瓷制的标准白板(变角分光光度计GCMS4中附带的标准白板)的变角反射率为100%,以相对值来表示样品的变角反射率,该相对值即为R1。
同样地,R2的测定在如下条件下进行:使光线照射角度与样品表面的法线方向呈75°,使受光角度呈0°。设陶瓷制的标准白板的变角反射率为100%,以相对值来表示样品的变角反射率,该相对值即为R2。
(2)亮度
在图4所示的17英寸大小的面光源装置的位置11设置各个光反射体,在冷阴极灯15上连结HARISON社生产的反相器单元。向冷阴极灯中流入12V、6mA的管电流,进行点灯和照射,测定3小时后的亮度。亮度的测定中,使用(株)TOPCON社生产的亮度计16(商品名:BM-7),设亮度计测量部与面光源装置的距离(面光源装置的法线方向的距离)为50cm,共测定9处(测定点17)。求出9处测定值的平均值,以设(株)优泊公司生产的合成纸YUPO(商品名:FPG200)的亮度值为100%时的相对值来表示相对亮度。
(3)反射率R3
对按照JIS-Z8722条件d所述的方法所测定的波长550nm的反射率进行测定。
[表1]
种类 | 内容 |
PP1 | 丙烯均聚物[日本POLYCHEM(株)、Novatec PP:EA8](MFR(230℃、2.16kg荷重)=0.8g/10分钟)、熔点(167℃、DSC峰温度) |
PP2 | 丙烯均聚物[日本POLYCHEM(株)、Novatec PP:MA4](MFR(230℃、2.16kg荷重)=5g/10分钟)、熔点(167℃、DSC峰温度) |
HDPE | 高密度聚乙烯[日本エチ(株)、Novatec HD:HJ360](MFR(190℃、2.16kg荷重)=5.5g/10分钟)、熔点(134℃、DSC峰温度) |
碳酸钙(a) | 平均粒径为1.8μm的重质碳酸钙[备北粉化工业(株)制,SOFTON 1200] |
碳酸钙(b) | 平均粒径为0.3μm的表面处理沉降性碳酸钙[丸尾钙(株)制,CALFINE YM30] |
碳酸钙(c) | 平均粒径为0.97μm的重质碳酸钙[丸尾钙(株)制,Caltex7] |
二氧化钛 | 平均粒径为0.2μm的二氧化钛[石原产业(株)制、CR-60] |
[表3]
工业上的可利用性
本发明的光反射体的反射率较高,面发光性优异。使用本发明的光反射体制造的面光源装置具有高亮度,是非常有用的。本发明的光反射体特别是在直下式背光中也能充分地改善亮度,可以广泛应用于室内外照明用、灯饰招牌用光源的背面。因此,本发明在工业上的可利用性很高。
Claims (13)
1.一种光反射体,其特征在于,该光反射体在光线照射角度为15°、受光角度为0°时的变角反射率R1为90%~120%,在光线照射角度为75°、受光角度为0°时的变角反射率R2为85%~110%,并且所述光反射体具有下述(1)和(2)中的至少一个特征:(1)所述光反射体具有基材层,所述基材层含有热塑性树脂和填料且至少沿单轴方向进行了拉伸;(2)所述光反射体具有基材层,所述基材层含有热塑性树脂和填料且以1.3倍~80倍的面积拉伸倍率进行了拉伸,其中,R1的测定在如下条件下进行:使光线照射角度与样品表面的法线方向呈15°,使受光角度呈0°,设陶瓷制的标准白板的变角反射率为100%,以相对值来表示所述光反射体的变角反射率R1,所述标准白板为变角分光光度计GCMS4中附带的标准白板;R2的测定在如下条件下进行:使光线照射角度与样品表面的法线方向呈75°,使受光角度呈0°,设陶瓷制的标准白板的变角反射率为100%,以相对值来表示样品的变角反射率R2,所述标准白板为变角分光光度计GCMS4中附带的标准白板。
2.如权利要求1所述的光反射体,其特征在于,该光反射体的光反射面具有聚光功能。
3.如权利要求1所述的光反射体,其特征在于,所述光反射体为在基材层的至少一面具有光扩散层的层积膜。
4.如权利要求1所述的光反射体,其特征在于,所述基材层中填料的浓度为5重量%~75重量%,该填料是平均粒径为0.05μm~0.9μm的无机填料和/或平均分散粒径为0.05μm~0.9μm的有机填料。
5.如权利要求3所述的光反射体,其特征在于,所述光扩散层中填料的浓度为5重量%~90重量%,该填料是平均粒径为0.05μm~1.5μm的无机填料和/或平均分散粒径为0.05μm~1.5μm的有机填料。
6.如权利要求1所述的光反射体,其特征在于,所述填料为经表面处理的无机填料。
7.如权利要求3所述的光反射体,其特征在于,所述层积膜在基材层的与具有光扩散层的面相反一侧的面上具有保护层。
8.如权利要求3所述的光反射体,其特征在于,所述光扩散层的厚度为0.5μm~20μm。
9.如权利要求2所述的光反射体,其特征在于,表现聚光功能的所述反射面具有截面为三角形的棱柱形状。
10.如权利要求9所述的光反射体,其特征在于,所述棱柱形状是通过模压加工而形成的。
11.如权利要求3所述的光反射体,其特征在于,所述基材层或层积膜的空隙率为15%~60%。
12.如权利要求1所述的光反射体,其特征在于,所述热塑性树脂为聚酯类树脂或聚烯烃类树脂。
13.一种面光源装置,其使用了权利要求1~12任一项所述的光反射体。
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