CN102239433A - 光反射体以及使用其的面光源装置 - Google Patents

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上田隆彦
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Abstract

一种光反射体，其为由具有如下结构的层叠薄膜形成的光反射体，所述结构层叠有由含有热塑性树脂和填料的单轴拉伸薄膜形成的亮度提高层(II)、和由含有热塑性树脂和填料的双轴拉伸薄膜形成的反射层(I)，亮度提高层(II)的反射率为60～100％，光反射体的反射层(I)侧表面的反射率为98～100％，且相对亮度值为106～115cd/m2。

Description

光反射体以及使用其的面光源装置
技术领域
本发明涉及用于面光源装置中的反射板、反射镜、和作为用于各种照明器具中的光反射用部件而有用的光反射体。另外，还涉及使用了该光反射体的面光源装置。
背景技术
配置有内置式光源的背光型的液晶显示器正广泛普及。背光型的内置光源中，直下式背光的典型构成如图6所示，包括发挥结构体兼光反射体的作用的壳体11、漫射板14、以及冷阴极灯15等光源。侧光式背光的典型构成如图7所示，包括在透明的压克力板13上进行了网点印刷12的导光板、光反射体11、漫射板14、以及冷阴极灯15、16等光源。它们均是通过光反射体反射由光源发出的光、并通过漫射板形成均匀面状的光。
以往，背光用途的光反射体大多使用白色聚酯薄膜(例如专利文献1)。然而在使用了聚酯薄膜的光反射体的情况下，由于近年来灯光量增加、以及由灯发出的热所导致的氛围温度高温化，因而有时光反射体的色调变化(黄变)成为问题，变得需要变色更少的原材料。
因而，近年来，提出了使用了白色聚烯烃薄膜的光反射体(例如专利文献2和3)、以及使用了色调变化少的白色聚烯烃薄膜的光反射体(例如专利文献4和5)。然而，最近，对液晶显示器等显示器材的节能化的期望变高，正寻求降低光源灯输出、减少光源灯数量的等改良。伴随着此动向，以往的白色聚酯薄膜、白色聚烯烃薄膜的亮度等光学特性变得不充分。因此，寻求更高亮度且高反射率的光反射体。
以往，为了提高光反射体的亮度，已知较好的是通过如下方法来提高反射率，即，使无机填料、有机填料微分散并通过拉伸而形成微小的孔隙的方法、将氧化钛等白色颜料或荧光增白剂等添加剂添加到构成光反射体的薄膜中而含有的方法。另外，还已知有兼顾防止光透射和防止镜面反射、在铝等的金属板上涂布有氧化钛等白色颜料的光反射体。然而即使通过这些方法，也不能充分应对最近的高亮度的要求。
另一方面，还提出了在现有的光反射基材的背面贴合薄膜、发泡片材以提高光反射体的强度的形态的光反射体(例如专利文献6和7)。然而，这些薄膜、发泡片材并没有在内部具有纺锤状的孔隙，从层叠所带来的亮度提高的效果的观点来看是不充分的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平4-239540号公报
专利文献2：日本特开平6-298957号公报
专利文献3：日本特开2002-31704号公报
专利文献4：日本特开平8-262208号公报
专利文献5：日本特开2003-176367号公报
专利文献6：日本特开2004-109990号公报
专利文献7：日本特开2004-309804号公报
发明内容
发明要解决的问题
现有已知的光反射体通过在光反射体的反射层中使用改良光学特征的填料、添加剂，从而实现了以亮度为代表的光学功能的改善。本发明并未着眼于在反射层中使用具有这样的光学特征的成分，而是将通过使光反射体的结构具有特征、从而低成本地实现亮度、反射率的提高作为课题。
用于解决问题的方法
本发明人等为解决上述课题反复深入研究，结果发现：如图1所示，通过具有如下的层叠结构的薄膜，从而获得层叠薄膜的反射层(I)侧的表面为高反射率(98～100％)、且亮度为高亮度(以相对亮度值计为106～115％)的光反射体，能够达到期望的目的即亮度的提高，从而完成本发明，其中，所述层叠结构如下：在被双轴拉伸了的具有光反射功能的反射层(I)的光入射面的背面，设置被单轴拉伸了的其表面的反射率为60～100％、具有提高亮度的功能的亮度提高层(II)。
特别是以往在研究通过单独的反射层(I)的亮度提高时，虽然能够达到反射层(I)侧的表面为高反射率的程度的高亮度化，但是有限度的。然而通过制成在背面设置有上述亮度提高层(II)的层叠结构，能够达到通过仅仅提高反射层(I)的反射率所无法达到的高亮度化，从而完成本发明。
即本发明：
(1)提供一种光反射体，其为由具有如下结构的层叠薄膜形成的光反射体，所述结构层叠有由含有热塑性树脂和填料的单轴拉伸薄膜形成的亮度提高层(II)、和由含有热塑性树脂和填料的双轴拉伸薄膜形成的反射层(I)，亮度提高层(II)的反射率为60～100％，光反射体的反射层(I)侧表面的反射率为98～100％，且该光反射体的相对亮度值为106～115％。另外，本说明书中的反射率为使用波长600nm的光测定的值。另外，本说明书中的相对亮度值为设YUPO CORPORATION制的YUPOFPG300(商品名)的实测亮度值为100％时的相对值。
(2)优选的是，层叠薄膜的填料的含有率为5～75重量％。
(3)优选的是，反射层(I)和亮度提高层(II)的填料含有率均为5～90重量％。
(4)优选的是，亮度提高层(II)的厚度为15～150μm。
(5)优选的是，反射层(I)与亮度提高层(II)中的至少一者中所含的填料由平均粒径0.05～1.5μm的无机填料和平均分散粒径0.05～1.5μm的有机填料中的至少一者形成。更优选的是，反射层(I)与亮度提高层(II)的填料两者均由平均粒径0.05～1.5μm的无机填料和平均分散粒径0.05～1.5μm的有机填料中的至少一者形成。
(6)优选的是，反射层(I)与亮度提高层(II)中的至少一者中所含的填料由表面处理过的无机填料形成。
(7)优选的是，反射层(I)的纵向拉伸倍率LMD与横向拉伸倍率LCD之积即面积拉伸倍率为3～80倍。
(8)优选的是，反射层(I)的纵向拉伸倍率LMD与横向拉伸倍率LCD之比即LMD/LCD为0.25～2.7。
(9)优选的是，亮度提高层(II)的单轴拉伸倍率为3～20倍。
(10)优选的是，由下述式(1)算出的反射层(I)的孔隙率为15～60％。
[数学式1]
Figure BPA00001385412400041
…(式1)
(上式中，ρ0为反射层(I)的真密度，ρ为反射层(I)的密度)
(11)优选的是，反射层(I)与亮度提高层(II)中的至少一者中所含的热塑性树脂由聚烯烃系树脂形成。更优选的是，反射层(I)与亮度提高层(II)中所含的热塑性树脂两者均由聚烯烃系树脂形成。
(12)本发明的光反射体可以在与设置有亮度提高层(II)侧相反一侧的反射层(I)表面上进一步设置表面层(III)。
(13)表面层(III)可以由两层以上的层形成。
(14)亮度提高层(II)可以由两层以上的层形成。
(15)本发明还提供一种面光源装置，其使用了上述光反射体。
发明效果
本发明的光反射体即使与通过在光入射面(反射面)的相反面设置亮度提高层而具有相同的高反射率的光反射体相比，也提高了亮度。另外，使用本发明的光反射体制造的面光源装置为高亮度，极其有用。
附图说明
图1为示出本发明的光反射体的层构成的一个形态的剖面图。
图2为示出本发明的光反射体的层构成的另一形态的剖面图。
图3为示出本发明的光反射体的层构成的具体例子的剖面图。
图4为示出本发明的光反射体的层构成的另一具体例子的剖面图。
图5为示出本发明的光反射体的层构成的再另一具体例子的剖面图。
图6为示出直下式背光的构成的一个形态的剖面图。
图7为示出侧光式背光的构成的一个形态的剖面图。
附图标记
I反射层(I)；II亮度提高层(II)；III表面层(III)；A反射层(A)；B亮度改善层(B)；C最外表面层(C)；D中间层(D)；1光入射面；11光反射体(壳体)；12网点印刷；13亚克力板；14漫射板；15、16冷阴极灯；17发光面
具体实施方式
以下，详细说明本发明的光反射体与面光源装置的构成和效果。以下记载的技术方案的说明虽然是基于本发明的代表性实施方式而进行的，但本发明并不限于这些实施方式。
另外，本发明中“～”是指包含其前后记载的数值分别作为最小值和最大值的范围。
[反射层(I)]
具有光反射层功能的反射层(I)为由双轴拉伸过的薄膜形成的、为了有效反射可见光而设置的层。反射层(I)为了实现效率良好的光反射，优选包含大量控制为可见光的波长大小的厚度的孔隙。
为了控制孔隙的大小，优选的是，本发明的反射层(I)包含热塑性树脂10～95重量％、和平均粒径0.05～1.5μm的无机填料以及平均分散粒径0.05～1.5μm的有机填料中的至少一者5～90重量％，纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之积为3～80倍，纵向拉伸倍率与横向拉伸倍率之比为0.25～2.7。
[热塑性树脂]
用于本发明的反射层(I)的热塑性树脂的种类没有特别限定。作为在反射层(I)中使用的热塑性树脂，可列举出乙烯系树脂(例如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯)、丙烯系树脂、聚甲基-1-戊烯、乙烯-环烯烃共聚物等聚烯烃系树脂；尼龙-6、尼龙-6，6、尼龙-6，10、尼龙-6，12等聚酰胺系树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯共聚物、聚乳酸、脂肪族聚酯等热塑性聚酯系树脂；聚碳酸酯；无规立构聚苯乙烯、间同立构聚苯乙烯；聚苯硫醚等，这些可以两种以上混合使用。这些当中，从耐化学药品性、生产成本等观点出发，优选使用聚烯烃系树脂，更优选使用丙烯系树脂。
作为丙烯系树脂，可以使用丙烯均聚物、作为主要成分的丙烯与乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-庚烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃的共聚物。立构规整性没有特别限定，可以使用显示全同立构(isotactic)或者间同立构以及各种程度的立构规整性的聚合物。另外，共聚物可以为2元系也可以为3元系以上的多元系，另外可以为无规共聚物也可以为嵌段共聚物。
这样的热塑性树脂在反射层(I)中优选以10～95重量％使用，更优选以20～85重量％使用，进一步优选以30～75重量％使用，特别优选以40～65重量％使用。反射层(I)中的热塑性树脂的含有率为10重量％以上的话，则倾向于在后述的层叠薄膜的拉伸成形时不易在表面产生损伤，若为95重量％以下的话，则倾向于容易获得充分的孔隙数。
构成反射层(I)的主要的热塑性树脂为丙烯系树脂的情况下，为了改良拉伸性，可以配合反射层(I)的3～25重量％的熔点比丙烯系树脂低的聚乙烯、乙烯醋酸乙烯酯等树脂。
[填料]
作为在本发明的反射层(I)中与热塑性树脂一起使用的填料，可列举出各种无机填料或有机填料。
作为无机填料，可例示出重质碳酸钙、沉淀碳酸钙、烧成粘土、滑石、氧化钛、硫酸钡、硫酸铝、硅石、氧化锌、氧化镁、硅藻土等。另外，还可例示出上述无机填料的利用各种表面处理剂的表面处理品。其中，如果使用重质碳酸钙、沉淀碳酸钙以及它们的表面处理品、粘土、硅藻土，则成本低且拉伸时的孔隙形成性良好，因而优选。进一步优选重质碳酸钙、沉淀碳酸钙的利用各种表面处理剂的表面处理品。
作为表面处理剂，优选例如树脂酸、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、这些酸的钠盐、钾盐、铵盐等盐，或者它们的脂肪酸酯、树脂酸酯、蜡、石蜡等，另外也优选为非离子系表面活性剂、二烯系聚合物、钛酸酯系偶联剂、硅烷系偶联剂、磷酸系偶联剂等。作为硫酸酯型阴离子表面活性剂，例如可列举出长链醇硫酸酯、聚氧亚乙基烷基醚硫酸酯、磺化油等或者它们的钠盐、钾盐等盐，作为磺酸型阴离子表面活性剂，例如可列举出烷基苯磺酸、烷基萘磺酸、链烷磺酸、α-烯烃磺酸、烷基磺基琥珀酸或者它们的钠盐、钾盐等盐。另外，作为脂肪酸，例如可列举出己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、桐酸等，作为有机酸，例如可列举出马来酸、山梨酸等，作为二烯系聚合物，例如可列举出聚丁二烯、异戊二烯等，作为非离子系表面活性剂，可举出聚乙二醇型、多元醇型等表面活性剂等。这些表面处理剂可以使用一种或者将两种以上组合使用。作为使用这些表面处理剂的无机填料的表面处理方法，可使用例如日本特开平5-43815号公报、日本特开平5-139728号公报、日本特开平7-300568号公报、日本特开平10-176079号公报、日本特开平11-256144号公报、日本特开平11-349846号公报、日本特开2001-158863号公报、日本特开2002-220547号公报、日本特开2002-363443号公报等中记载的方法。
作为有机填料，使用具有比所使用的热塑性树脂的熔点或玻璃化转变温度更高的熔点或玻璃化转变温度的填料。例如在所使用的热塑性树脂为聚烯烃系树脂的情况下，可例示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、环烯烃均聚物、环烯烃与乙烯的共聚物、聚乙烯硫醚(polyethylene sulfide)、聚酰亚胺、聚乙醚酮(polyethylether ketone)、聚苯硫醚等。其中，从孔隙形成的观点出发，优选使用对所使用的热塑性树脂为非相容性的有机填料。
反射层(I)可以从无机填料或有机填料中选择一种单独使用，也可以选择两种以上组合使用。在组合两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可以通过例如微追踪法(Micro TrackMethod)、利用扫描型电子显微镜的一次粒径的观察、由比表面积的换算等来求出。本发明中使用(株)岛津制作所制的粉末比表面积测定装置SS-100，测定无机填料的比表面积，将其换算而求出。
有机填料的平均分散粒径例如通过用扫描型电子显微镜观察薄膜剖面来测定一次粒径的方法等求出。
为了调整通过后述的层叠薄膜的拉伸成形而产生的孔隙大小，上述无机填料的平均粒径、或有机填料的平均分散粒径优选分别使用0.05～1.5μm的范围、更优选分别使用0.1～1.3μm的范围的粒径。若使用平均粒径或平均分散粒径为1.5μm以下的填料，则倾向于容易使孔隙更均匀。另外，若使用平均粒径或平均分散粒径为0.05μm以上的填料，则倾向于更容易获得规定的孔隙。
为了调整通过后述的层叠薄膜的拉伸成形而在反射层(I)内部产生的孔隙量，向构成反射层(I)的拉伸薄膜中的上述填料的配合量优选为5～90重量％、更优选为15～80重量％、进一步优选为25～70重量％、特别优选为35～60重量％。若填料的配合量为5重量％以上，则倾向于容易获得充分的孔隙数。另外，若填料的配合量为90重量％以下，则倾向于在光反射体表面不易产生损伤。
[其他成分]
进一步还可以在本发明的反射层(I)中根据需要配合荧光增白剂、热稳定剂、光稳定剂、分散剂、润滑剂等。作为热稳定剂，可以以0.001～1重量％配合位阻酚系、磷系、胺系等热稳定剂；作为光稳定剂，可以以0.001～1重量％配合位阻胺、苯并三唑系、二苯甲酮系等光稳定剂；作为无机填料的分散剂，可以以0.01～4重量％配合硅烷偶联剂、油酸、硬脂酸等高级脂肪酸、金属皂、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或它们的盐等。这些成分也可以同样配合到下述详细说明的构成本发明的光反射体的各层中。
本发明中使用的反射层(I)可以为单层结构也可以为多层结构。
为了实现效率良好的光反射，基于JIS-P8118测定的反射层(I)的厚度优选为50～1000μm、更优选为100～400μm、进一步优选为120～300μm。另外，设本发明的光反射体的总厚为100％时的反射层(I)的厚度的比例优选为40～98％、更优选为45～97％、进一步优选为50～96％。
[亮度提高层(II)]
亮度提高层(II)由被单轴拉伸了的薄膜形成，通过配置于反射层(I)的光入射面的背面，从而具有有效地提高亮度的作用。
即本发明涉及一种光反射体，其在以往的光反射基材的基础上，在基材的光入射面(光反射面)的背面层叠有亮度提高层(II)，该亮度提高层(II)含有由单轴拉伸产生的纺锤状的孔隙、且具有一定值以上的反射率。该纺锤状的孔隙具有高光散射效果，并发挥使未被基材(反射层(I))完全反射而透射的光返回到基材侧的效果。发现通过这样，能够使光反射体向光入射面的法线方向的反射光量增大，结果是获得亮度进一步提高的光反射体，从而完成了本发明。
亮度提高层(II)为了提高光反射体的亮度提高效率，亮度提高层(II)的反射率、更具体而言光入射面侧(与反射层(I)相接的面侧)的反射率越高越好，为60～100％的范围。上述反射率优选为70～100％、更优选为80～90％。亮度提高层(II)的反射率可以通过如下方法提高：对使用热塑性树脂和填料而获得的薄膜进行单轴拉伸，在亮度提高层(II)内形成多个纺锤状的孔隙，并且使该层的厚度为15～150μm的范围。
构成本发明的光反射体的亮度提高层(II)可以由一层形成，也可以由两层以上的层形成。由一层形成时，该层为有助于提高亮度的亮度改善层，由两层以上的层形成时，其中至少一层为亮度改善层。
基于JIS-P8118测定的亮度提高层(II)的厚度优选为15～150μm、更优选为18～100μm、特别优选为20～80μm。亮度提高层(II)的厚度为15μm以上时，容易赋予充分的亮度提高性能，因而倾向于容易达成良好的亮度率。若忽略成本、组装操作性，从防止入射光的透过的观点出发，该厚度越厚越好。但超过150μm则会见到效果达到极限的倾向。
亮度提高层(II)由两层以上的层形成的情况下，包含至少一层有助于提高亮度的亮度改善层(亮度提高层(II)由单一层形成的情况下，亮度提高层(II)为亮度改善层)。
亮度改善层的厚度优选为3～150μm、更优选为4～95μm、进一步优选为5～70μm、特别优选为15～70μm。
亮度改善层中可以使用与反射层(I)中所用相同的热塑性树脂和填料。对于使用的填料，在无机填料的情况下优选平均粒径为0.05～1.5μm，在有机填料的情况下优选平均分散粒径为0.05～1.5μm。若粒径为1.5μm以下，则在容易形成孔隙、容易提高亮度改善层的反射率方面有利。
为了调整亮度提高性能，在构成亮度改善层的拉伸薄膜中的上述填料的配合量优选为5～90重量％、更优选为5～80重量％、进一步优选为5～70重量％。填料的配合量为5重量％以上时，容易赋予亮度提高性能，因而倾向于容易获得更良好的亮度提高性能。配合量为90重量％以下时，后述的拉伸成形容易且适于薄膜成形。
另外，在亮度改善层中作为填料使用氧化钛等高折射率填料时的含有率优选为0.1～50重量％、更优选为0.3～40重量％、进一步优选为0.5～35重量％。含有率的上限为50重量％以下的话，则存在后述的拉伸成形变容易这样的优点。另一方面，在亮度改善层中作为填料使用碳酸钙等低折射率填料的含有率优选为1～85重量％、更优选为5～75重量％、进一步优选为9～65重量％。含有率的下限为1重量％以上的话，则存在拉伸时容易形成孔隙这样的优点。
亮度提高层(II)由两层以上的层形成的情况下，亮度改善层以外的层为不会过度妨碍本发明的效果的层。作为具体的层构成，可列举出例如由中间层和亮度改善层形成的两层结构。此时，使与反射层(I)接触侧为中间层。中间层的厚度优选为2～100μm、更优选为5～80μm、进一步优选为10～60μm。
中间层优选在需要提高光反射体的机械强度(弹性模量等)时设置。中间层中可以使用与反射层(I)中所用相同的热塑性树脂。另外，中间层可以含有上述填料、也可以不含有。在不含填料时，可以仅由热塑性树脂形成。另外，在中间层含有填料时的含有率优选为0.1～90重量％、更优选为0.3～85重量％、进一步优选为0.5～75重量％。特别是在作为填料使用氧化钛等高折射率填料时，填料的含有率优选为0.1～20重量％、更优选为0.3～15重量％、进一步优选为0.5～10重量％。另一方面，在中间层作为填料使用碳酸钙等低折射率填料的含有率优选为1～90重量％、更优选为5～85重量％、进一步优选为9～75重量％。
[表面层(III)]
本发明的光反射体可以在与亮度提高层(II)相反侧的反射层(I)的表面进一步设置表面层(III)。在具有表面层(III)的情况下，表面层(III)的表面为光反射体的光入射面。出于防止由于表面强度的提高而导致的光反射体的损伤、以及由光导致的光反射体的劣化的目的，优选设置表面层(III)。另外，按照不使光反射体的表面的反射率、亮度降低到不足本发明的范围的方式设置表面层(III)。因此，优选使表面层(III)的结构为尽可能不阻碍来自反射层(I)的反射光的结构。
构成本发明的光反射体的表面层(III)可以由一层形成也可以由两层以上的层形成。基于JIS-P8118测定的表面层(III)的总厚优选为1～100μm、更优选为2～80μm、特别优选为7～60μm。总厚为1μm以上的话，则倾向于容易赋予表面层(III)期望的性能。总厚为100μm以下的话，则倾向于容易将本发明的光反射体的反射率、亮度维持在期望值。
构成本发明的光反射体的表面层(III)优选由无拉伸薄膜形成、或者由单轴拉伸薄膜形成。其中，由单轴拉伸薄膜形成的表面层(III)的层厚薄且均匀，故优选。
表面层(III)中可以使用与反射层(I)中所用相同的热塑性树脂。另外，表面层(III)可以含有上述填料。
在表面层(III)由一层形成时，填料的含有率优选为0.1～90重量％、更优选为0.3～80重量％、进一步优选为0.5～75重量％。特别是在作为填料使用氧化钛等高折射率填料的含有率优选为0.1～20重量％、更优选为0.3～15重量％、进一步优选为0.5～10重量％。另一方面，在作为填料使用碳酸钙等低折射率填料时的含有率优选为1～90重量％、更优选为3～80重量％、进一步优选为5～75重量％。从容易防止随时间推移而产生的亮度降低的观点考虑，作为热塑性树脂使用聚烯烃系树脂等由光劣化导致的变色少的树脂是优选的。
表面层(III)由两层以上的层形成时，优选层叠填料的含有率不同的层。例如，以表面层(III)由最外表面层和中间层的两层以上的层形成、且中间层设置为与反射层(I)相接的情况为例进行说明，此时，最外表面层的厚度优选为1～100μm、更优选为1～60μm、特别优选为2～20μm，另外，中间层的厚度优选为0～99μm、更优选为1～79μm、特别优选为5～58μm。
另外，最外表面层的填料的含有率优选为0～85重量％、更优选为5～75重量％、进一步优选为8～65重量％。中间层的填料的含有率优选为1～85重量％、更优选为2～75重量％、进一步优选为5～65重量％。
设置于表面层(III)的中间层可以为与设置于亮度提高层(II)的中间层相同的组成、厚度。
[层叠薄膜]
构成本发明的光反射体的层叠薄膜如上所述，可以仅由反射层(I)和亮度提高层(II)形成，也可以具有表面层(III)/反射层(I)/亮度提高层(II)的结构。
以下，例示具有反射层(A)、亮度改善层(B)、最外表面层(C)、中间层(D1)、中间层(D2)中的2～5层的本发明的光反射体的具体的层构成。反射层(A)、亮度改善层(B)、最外表面层(C)、中间层(D1)、中间层(D2)各自为单一层，亮度改善层(B)和中间层(D2)构成亮度提高层(II)，最外表面层(C)和中间层(D1)构成表面层(III)。另外，以下以写在最前的层为光入射面。
层构成例1：(A)/(B)
层构成例2：(C)/(A)/(B)
层构成例3：(A)/(D2)/(B)
层构成例4：(C)/(D1)/(A)/(B)
层构成例5：(C)/(A)/(D2)/(B)
层构成例6：(C)/(D1)/(A)/(D2)/(B)
[成形]
作为构成本发明的光反射体的层叠薄膜的成形方法，可以使用通常的树脂薄膜的层叠方法和拉伸方法。
作为层叠方法的具体例子，可列举出如下方法：使用多层的T型模头、I型模头，在模头内部层叠熔融树脂，将其挤出成片状，从而获得多层片材的共挤出方法；使用多个T型模头、I型模头，将熔融树脂层叠到其他片材上，从而获得多层片材的层压方法等。本发明中由于反射层(I)与亮度提高层(II)的拉伸轴数不同，因而在形成包含反射层(I)和亮度提高层(II)的层叠体时，使用后者的层压方法来形成层叠薄膜。
作为拉伸方法的具体例子，可列举出如下方法：使用与螺杆型挤出机连接的单层或多层的T型模头、I型模头，将熔融树脂挤出成形为片状后，利用辊组的圆周速度差，将该片材沿纵向(移动方向)进行单轴拉伸的方法；利用拉幅炉沿横向(宽度方向)进行单轴拉伸的方法；进而组合了利用辊组的圆周速度差的纵拉伸与利用拉幅炉的横拉伸的逐次双轴拉伸方法；利用拉幅炉与直线马达的组合的同时双轴拉伸方法；利用拉幅炉与缩放仪(pantograph)的组合的同时双轴拉伸方法；采用利用O型模头与压缩空气的吹塑成型方法(管式法)的同时双轴拉伸方法等。本发明中由于反射层(I)与亮度提高层(II)的拉伸轴数不同，因此组合了利用辊组的圆周速度差的纵拉伸与利用拉幅炉的横拉伸的逐次双轴拉伸方法是可最适宜使用的。
作为形成由反射层(I)和亮度提高层(II)形成的本发明的层叠薄膜的方法，可以使用例如在反射层(I)的单轴方向的拉伸结束后，将亮度提高层(II)的熔融树脂组合物挤出到其上而进行贴合(层压)，将该层叠体进一步沿与前述拉伸方向垂直的方向进行单轴拉伸成形的方法；将反射层(I)和亮度提高层(II)的原料树脂分别拉伸成形后，直接或隔着易粘接层进行贴合的方法等。
在设置表面层(III)的情况下，也可以采用与亮度提高层(II)同样的方法。即，可以使用如下方法：在反射层(I)的单轴方向的拉伸结束后，将亮度提高层(II)的熔融树脂组合物和表面层(III)的熔融树脂组合物分别同时或逐次挤出到反射层(I)的两面来进行贴合(层压)，进一步沿与前述拉伸方向垂直的方向对该层叠体进行单轴拉伸成形的方法；将反射层(I)、亮度提高层(II)、表面层(III)的各原料树脂分别进行拉伸成形后，直接或隔着易粘接层进行贴合的方法；通过上述任意一种方法使由双轴拉伸薄膜形成的反射层(I)与由单轴拉伸薄膜形成的亮度提高层(II)的层叠体成形后，将另外准备的表面层(III)的薄膜直接或隔着易粘接层贴合到反射层(I)侧的方法等。
另外，在反射层(I)、亮度提高层(II)、表面层(III)中的任意一个具有多层结构的情况下，也可以通过与上述方法同样的方法成形。例如，在亮度提高层(II)具有由中间层和亮度改善层形成的两层结构的情况下，可以采用如下方法：在亮度提高层(II)的拉伸成形前，使用多层T型模头、I型模头，对中间层和亮度改善层的熔融原料进行共挤出的方法等。
从对反射层(I)赋予孔隙、和对亮度提高层(II)赋予亮度提高性能的观点考虑，拉伸倍率是重要的因素。
为了调整在层叠薄膜中产生的孔隙的大小，由双轴拉伸薄膜形成的反射层(I)的纵向拉伸倍率LMD与横向拉伸倍率LCD之积即面积拉伸倍率优选为3～80倍的范围、更优选为7～70倍的范围、进一步优选为22倍～60倍、最优选为25～50倍。面积拉伸倍率在3～80倍的范围内的话，则容易获得微小的孔隙，也容易抑制反射率的降低。
进而为了形成控制为可见光的波长大小的厚度的孔隙以有效反射在可见光区域的光线，在填料粒径、拉伸倍率的基础上，优选将反射层(I)的纵向拉伸倍率LMD与横向拉伸倍率LCD之比即LMD/LCD调整为0.25～2.7的范围。LMD/LCD比更优选为0.3～2.5的范围、进一步优选为0.4～2.2的范围。通过调整为0.25～2.7的范围(纵向拉伸倍率LMD与横向拉伸倍率LCD为尽量相同的值)，所形成的孔隙从面方向看为圆形～椭圆形状，能够有效反射从各个方向入射的光线。
由单轴拉伸薄膜形成的亮度提高层(II)的拉伸倍率优选为3～20倍的范围、更优选为4～18倍的范围、进一步优选为5倍～16倍、最优选为6～12倍。拉伸倍率在3～20倍的范围内的话，则容易形成具有高光散射效果的纺锤状孔隙，能够对经拉伸的层赋予亮度提高性能。
拉伸温度为比所使用的热塑性树脂的熔点低2～60℃的温度、比玻璃化转变温度高2～60℃的温度，在树脂为丙烯均聚物(熔点155～167℃)时，优选为95～165℃，在树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(玻璃化转变温度：约70℃)时，优选为100～130℃。另外，拉伸速度优选为20～350m/分钟。通过在上述拉伸温度下进行薄膜成形，从而在薄膜内部容易形成期望的孔隙。
另外，通过拉伸得到的层叠薄膜也可以根据需要进行热处理(退火处理)，从而可以实现结晶化的促进、层叠薄膜的热收缩率降低等。
本发明的反射层(I)的每单位体积产生的孔隙量可以用孔隙率表示。本发明的反射层(I)的孔隙率优选为15～60％、更优选为25～55％、进一步优选为35～55％的范围。本说明书中“孔隙率”是指依据下述式(1)计算而得到的值。式(1)中的ρ0表示反射层(I)的真密度，ρ表示通过后述方法求出的反射层(I)的密度。除非拉伸前的材料含有大量的空气，否则反射层(I)的真密度与构成反射层的拉伸前的树脂组合物的密度相同。
[数学式2]
Figure BPA00001385412400181
…(式1)
本发明中使用的层叠薄膜的密度通常为0.4～1.3g/cm3的范围、优选为0.5～0.9g/cm3的范围。孔隙越多则密度越小、孔隙率越大。孔隙率大的话，则倾向于能够进一步提高表面的反射特性。然而孔隙率过大的话，则容易发生层叠薄膜的机械强度(弹性模量等)差、处理时产生折皱等不良情况。
本发明中使用的层叠薄膜的密度基于JIS-P8118测定。在从层叠薄膜剥离亮度提高层(II)(存在表面层(III)的情况下也同样剥离)、仅剩下反射层(I)后，与层叠薄膜同样地求得反射层(I)的密度。
另外，本发明中使用的层叠薄膜的填料的含有率优选为5～75重量％、更优选为15～65重量％、进一步优选为25～55重量％、特别优选为35～45重量％。通过使填料含有率在上述范围内，在如上所述使层叠薄膜成形时，容易控制孔隙率、密度。
[光反射体]
本发明的光反射体由上述层叠薄膜形成。基于JIS-Z8722的条件d记载的方法、使用600nm波长光测定的本发明的光反射体的光入射面(反射层(I)或表面层(III)表面)的反射率为98％～100％。层叠薄膜在光入射面的反射率不足98％时倾向于亮度降低，故不优选。
本发明的光反射体可以通过后述的试验方法测定亮度。基于同一试验方法的本发明的光反射体的实测亮度值优选为315～343cd、更优选为315～338cd、进一步优选为318～328cd。本发明中的光反射体的亮度以设YUPO CORPORATION制的YUPO FPG300(商品名)的实测亮度值(基于同一试验方法、为298cd)为100％而算出的相对亮度值进行评价。本发明的光反射体的光入射面(反射层(A)或最外表面层(C)表面)的相对亮度值为106％～115％、优选为106％～112％、更优选为107％～110％。若相对亮度值不足106％，则几乎得不到利用亮度提高层(II)的亮度改良效果，与现有产品相比，改善效果不多。
本发明的光反射体的形状没有特别限定，可以依据使用目的和使用方式适当决定。通常制成板状、薄膜状使用，但即使在以其他形状使用的情况下只要能用作光反射体，则也包含在本发明的范围内。
[面光源装置]
使用本发明的光反射体可以制造面光源装置。本发明的面光源装置的具体构成没有特别限定。作为典型的面光源装置，可例示出例如图6所示的直下式背光、如图7所示的侧光式背光。在设置于这些面光源装置的情况下，本发明的光反射体的光入射面(反射层(I)表面或表面层(III)表面)侧设置成朝向面光源装置的光源。本发明的光反射体尤其作为构成直下式背光的光反射体极其有用。本发明的光反射体可以提高向光入射面的法线方向的反射功能，因而使用其的直下式背光能够获得更高的亮度。
本发明的面光源装置可以适宜地配置于液晶显示器等。在应用于液晶显示器的情况下，能够长期良好地维持画质、亮度。
[其他用途]
本发明的光反射体不仅能够用于这样的使用内置式光源的面光源装置，还能用于实现反射室内光的低消耗电力型的显示装置。另外，还能广泛用于室内外照明用、灯饰板用光源等照明装置的背面反射体。
实施例
以下，记载实施例、比较例和试验例，进一步具体说明本发明。以下所示的材料、使用量、比例、操作等可以在不超出本发明的主旨的范围适当变更。因此，本发明的范围并不限于以下所示的具体例子。另外，本实施例中使用的材料如表1所示。
[表1]
Figure BPA00001385412400211
(实施例1)
将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(A)，使用设定为250℃的挤出机进行熔融混炼。然后，将该组合物挤出成片材状，用冷却辊冷却至约60℃，获得无拉伸片材。将该无拉伸片材再加热至145℃后，利用多个辊组的圆周速度差，沿纵向拉伸为表2中记载的倍率LMD，获得拉伸片材。另外，将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(B)、(C)、(D)，使用设定为250℃的3台挤出机分别进行熔融混炼，将组合物(B)熔融挤出到所得到的拉伸片材的一面，将组合物(C)、(D)熔融共挤出到另一面，层叠为C/D/A/B。接着，将该层叠物再加热至160℃后，使用拉幅机沿横向拉伸为表2中记载的倍率LCD。然后，将其在160℃下进行退火处理，然后冷却至60℃，切除耳部，获得由具有表2中记载的厚度的最外表面层(C)/中间层(D)/反射层(A)/亮度改善层(B)形成的四层结构的层叠薄膜(图3)。在这里，最外表面层(C)/中间层(D)相当于本发明的表面层(III)。将该层叠薄膜作为光反射体。
(实施例2)
将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(A)，使用设定为250℃的挤出机进行熔融混炼。然后，将该组合物挤出成片材状，用冷却辊冷却至约60℃，获得无拉伸片材。将该无拉伸片材再加热至145℃后，利用多个辊组的圆周速度差，沿纵向拉伸为表2中记载的倍率LMD，获得拉伸片材。另外，将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(B)，使用设定为250℃的挤出机进行熔融混炼，将组合物(B)熔融挤出到所得到的拉伸片材的一个面，层叠为A/B。接着，将该层叠物再加热至160℃后，使用拉幅机沿横向拉伸为表2中记载的倍率LCD。然后，将其在160℃下进行退火处理，然后冷却至60℃，切除耳部，获得由具有表2中记载的厚度的反射层(A)/亮度改善层(B)形成的二层结构的层叠薄膜。该层叠薄膜中，图1中的反射层(I)与亮度提高层(II)均由单一的层形成。将该层叠薄膜作为光反射体。
(实施例3)
除了使用按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物以外，与实施例1同样地获得光反射体。
(实施例4)
将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(A)，使用设定为250℃的挤出机进行熔融混炼。然后，将该组合物挤出成片材状，用冷却辊冷却至约60℃，获得无拉伸片材。将该无拉伸片材再加热至145℃后，利用多个辊组的圆周速度差，沿纵向拉伸为表2中记载的倍率LMD，获得拉伸片材。另外，将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(B)、(D)，使用设定为250℃的2台挤出机分别进行熔融混炼，将组合物(B)、(D)熔融共挤出到所得到的拉伸片材的一个面，层叠为A/D/B。接着，将该层叠物再加热至160℃后，使用拉幅机沿横向拉伸为表2中记载的倍率LCD。然后，将其在160℃下进行退火处理，然后冷却至60℃，切除耳部，获得由具有表2中记载的厚度的反射层(A)/中间层(D)/亮度改善层(B)形成的三层结构的层叠薄膜(图4)。在这里，中间层(D)/亮度改善层(B)相当于本发明的亮度提高层(II)。将该层叠薄膜作为光反射体。
(实施例5)
将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(A)，使用设定为250℃的挤出机进行熔融混炼。然后，将该组合物挤出成片材状，用冷却辊冷却至约60℃，获得无拉伸片材。将该无拉伸片材再加热至145℃后，利用多个辊组的圆周速度差，沿纵向拉伸为表2中记载的倍率LMD，获得拉伸片材。另外，将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(B)、(C)，使用设定为250℃的2台挤出机分别进行熔融混炼，将组合物(B)熔融挤出到所得到的拉伸片材的一个面，将组合物(C)熔融挤出到另一面，层叠为C/A/B。接着，将该层叠物再加热至160℃后，使用拉幅机沿横向拉伸为表2中记载的倍率LCD。然后，将其在160℃下进行退火处理，然后冷却至60℃，切除耳部，获得由具有表2中记载的厚度的最外表面层(C)/反射层(A)/亮度改善层(B)形成的三层结构的层叠薄膜。该层叠薄膜中，图2中的反射层(I)、亮度提高层(II)与表面层(III)均由单一层形成。将该层叠薄膜作为光反射体。
(实施例6)
将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(A)，使用设定为250℃的挤出机进行熔融混炼。然后，将该组合物挤出成片材状，用冷却辊冷却至约60℃，获得无拉伸片材。将该无拉伸片材再加热至145℃后，利用多个辊组的圆周速度差，沿纵向拉伸为表2中记载的倍率LMD，获得拉伸片材。另外，将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(B)、(C)、(D)，使用设定为250℃的4台挤出机分别进行熔融混炼，将组合物(B)、(D)熔融共挤出到所得到的拉伸片材的一个面，将组合物(C)、(D)熔融共挤出到另一面，层叠为C/D/A/D/B。接着，将该层叠物再加热至160℃后，使用拉幅机沿横向拉伸为表2中记载的倍率LCD。然后，将其在160℃下进行退火处理，然后冷却至60℃，切除耳部，获得由具有表2中记载的厚度的最外表面层(C)/中间层(D)/反射层(A)/中间层(D)/亮度改善层(B)形成的五层结构的层叠薄膜(图5)。在这里，最外表面层(C)/中间层(D)相当于本发明的表面层(III)，中间层(D)/亮度改善层(B)相当于本发明的亮度提高层(II)。将该层叠薄膜作为光反射体。
(实施例7～12)
实施例7～12的各实施例中，使用按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物。在实施例7和8中与实施例6同样地进行制造，在实施例9中与实施例1同样地进行制造，在实施例10中与实施例5同样地进行制造，在实施例11中与实施例3同样地进行制造，在实施例12中与实施例4同样地进行制造，获得各光反射体。拉伸倍率采用表2中记载的条件。
(比较例1)
与专利文献3(日本特开2002-31704号公报)的实施例5同样地获得光反射体。
(比较例2)
除了使用按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物以外，与实施例4同样地获得光反射体。
(比较例3)
将按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物(A)、(B)，使用设定为250℃的2台挤出机分别进行熔融混炼。然后，将该组合物在1台挤出机的模头内部层叠为A/B，将其共挤出为片材状，用冷却辊冷却至约60℃，获得无拉伸片材。将该无拉伸片材再加热至145℃后，利用多个辊组的圆周速度差，沿纵向拉伸为表2中记载的倍率LMD，获得拉伸片材。接着，将该拉伸片材再加热至160℃后，使用拉幅机沿横向拉伸为表2中记载的倍率LCD。然后，将其在160℃下进行退火处理，然后冷却至60℃，切除耳部，获得由具有表2中记载的厚度的反射层(A)/亮度改善层(B)形成的二层结构的层叠薄膜。将该层叠薄膜作为光反射体。
(比较例4～8)
比较例4～8的各比较例中，使用按表2中记载的配方混合表1中记载的材料而成的组合物。在比较例4中与实施例4同样地进行制造，在比较例5中与实施例1同样地进行制造，在比较例6中与实施例5同样地进行制造，在比较例7中与实施例3同样地进行制造，在比较例8中与实施例4同样地进行制造，获得各个光反射体。拉伸倍率采用表2中记载的条件。
[表2]
Figure BPA00001385412400271
(试验例)
使用实施例1～8和比较例1～8中获得的光反射体，进行以下试验。
1)厚度
本发明中的层叠薄膜的厚度基于JIS-P8118，使用厚度计进行测定。反射层(A)、亮度改善层(B)、最外表面层(C)、中间层(D)的各层的厚度通过如下求得：将各层叠薄膜在液氮中冷却至-60℃以下的温度，使用剃刀刃(Schick Japan K.K.制、商品名：Proline Blade)沿面方向垂直切断，制作剖面观察用的试样，使用扫描型电子显微镜(日本电子(株)制、商品名：JSM-6490)观察所得到的试样的剖面，由孔隙形状、组成判断各层的边界线，求出厚度的比率，由通过上述方法测定的层叠薄膜全部层的厚度计算而求得。各测定结果示于表2。
2)光反射体的反射率
本发明中的层叠薄膜的反射层(I)侧表面的反射率通过如下测定：以光反射体的作为光入射面的反射层(A)或最外表面层(C)表面为测定面，按照JIS-Z8722的条件d记载的方法，使用波长600nm的光源光进行测定。各测定结果示于表3。
3)亮度提高层(II)的反射率
本发明中的亮度提高层(II)的反射率通过如下测定：在层叠薄膜中，在反射层(A)与亮度改善层(B)直接接触的情况下，从反射层(A)仅剥离亮度改善层(B)一层，在反射层(A)与亮度改善层(B)之间设置有中间层(D)的情况下，从反射层(A)剥离中间层(D)与亮度改善层(B)这两层，以与反射层(A)相接的面作为测定面，按照JIS-Z8722的条件d记载的方法，使用波长600nm的光源光进行测定。各测定结果示于表3。
4)光反射体的亮度
使用图6中例示的直下式背光方式的、21英寸尺寸的面光源装置。本试验方法中，使用内置于SONY制的液晶TV(商品名：BRAVIA KDL-20J3000)的直下式背光装置，替换该光反射体进行试验。其中，相邻光源(冷阴极灯)15的中心之间的距离a为24mm，由漫射板14的下表面至光源15的中心的距离b为21mm，由光源15的中心至壳体11的上表面的距离c为3.5mm。在光源11中开通电流，亮灯7小时，光源的输出稳定后，将各实施例、比较例中获得的光反射体与YUPO CORPORATION制YUPO FPG300(商品名)分别安装到图中11的位置，使光入射面成为光源11侧，照射30分钟由光源发出的光。
亮度的测定通过如下方法实施：在面光源装置的发光面17的法线方向，在距发光面17的距离为120cm的位置设置亮度不均测定仪(Ipros Corporation制，商品名：RISA-COLOER/ONE)，使用该测定仪每秒读取3次发光面的图像，测定均匀配置于各图像的中心部(实际的面光源的表面中央部，纵12cm×横15cm的范围)的、纵10×横10点的共计100点的测定点的亮度值，求出平均值，进而求出3次的平均值。对1个试样实施10次该测定，将该平均值作为本发明的亮度(实测亮度值)。另外，设YUPOFPG300(商品名)的亮度为100％，还求出各实施例、比较例中获得的光反射体的相对亮度值。各测定结果示于表3。
[表3]
Figure BPA00001385412400301
另外，实施例1～12的光反射体在使用超加速耐候性试验机(DAIPLA WINTES Co.，Ltd.制、商品名：METALWEATHER)，在83℃·相对湿度50％的环境下，由金属卤化物灯光源照射100小时照度90mW/cm2的紫外线后，也未确认到黄变等色调变化。
产业上的可利用性
如上所述，根据本发明的光反射体，能够达成优异的亮度和反射率而不依赖于具有光学特征的成分。另外，使用本发明的光反射体制造的面光源装置即使是在降低光源灯输出、减少光源灯数量时也容易维持高亮度，极其有用。

Claims (15)

1.一种光反射体，其为由具有如下结构的层叠薄膜形成的光反射体，所述结构层叠有由含有热塑性树脂和填料的单轴拉伸薄膜形成的亮度提高层(II)、和由含有热塑性树脂和填料的双轴拉伸薄膜形成的反射层(I)，亮度提高层(II)的反射率为60～100％，光反射体的反射层(I)侧表面的反射率为98～100％，且该光反射体的相对亮度值为106～115％。
2.根据权利要求1所述的光反射体，所述层叠薄膜的填料的含有率为5～75重量％。
3.根据权利要求1或2所述的光反射体，所述反射层(I)和所述亮度提高层(II)的填料含有率均为5～90重量％。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的光反射体，所述亮度提高层(II)的厚度为15～150μm。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的光反射体，所述反射层(I)与所述亮度提高层(II)中的至少一者中所含的填料由平均粒径0.05～1.5μm的无机填料和平均分散粒径0.05～1.5μm的有机填料中的至少一者形成。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的光反射体，所述反射层(I)与所述亮度提高层(II)中的至少一者中所含的填料包含表面处理过的无机填料。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的光反射体，所述反射层(I)的纵向拉伸倍率LMD与横向拉伸倍率LCD之积即面积拉伸倍率为3～80倍。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的光反射体，所述反射层(I)的纵向拉伸倍率LMD与横向拉伸倍率LCD之比即LMD/LCD为0.25～2.7。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的光反射体，所述亮度提高层(II)的单轴拉伸倍率为3～20倍。
10.根据权利要求1～9中的任一项所述的光反射体，由下述式(1)算出的所述反射层(I)的孔隙率为15～60％，
[数学式1]
Figure FPA00001385412300021
…(式1)。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的光反射体，所述反射层(I)与所述亮度提高层(II)中的至少一者中所含的热塑性树脂为聚烯烃系树脂。
12.根据权利要求1～11中的任一项所述的光反射体，在与设置有亮度提高层(II)侧相反一侧的反射层(I)表面上，还具有表面层(III)。
13.根据权利要求12所述的光反射体，所述表面层(III)由两层以上的层形成。
14.根据权利要求1～13中的任一项所述的光反射体，所述亮度提高层(II)由两层以上的层形成。
15.一种面光源装置，其使用了权利要求1～14中的任一项所述的光反射体。
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