JP2004341067A - 反射体、それを用いた照明装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型で、かつ高反射率の拡散反射性に優れた反射体を提供することにある。
【解決手段】薄い多孔性樹脂シートと、金属層を有するプラスチックシートとを接着剤や粘着剤などで貼合することで、薄型でしかも高反射率且つ拡散反射率の高い反射体を得る。これを用途に応じて加工し、照明装置および表示装置に用いる。
【効果】多孔性シートを用いた反射体であるにもかかわらず、長波長側の光の反射率にも優れた反射体が得られる。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶ディスプレイ用の反射体にする。更に詳しくは高反射率で、かつ薄型化出来る反射体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、反射体は様々な分野で用いられてきており、特に、パーソナルコンピュータ、テレビジョン等の液晶表示装置の主要部品として数多く使用されている。液晶表示装置は大面積化、表示品位の向上が望まれており、この為には大容量の光を液晶部分に供給することが必要とされる。以上の要求を満たす為には、光源から供給する光量を多くすることが必要であり、反射体の反射効率が高く、高輝度が得られる反射体が求められている。更には、近年の電化製品の薄型化に伴い、反射体の薄型化が求められている。
【０００３】
従来、この反射体の素材としては、アルミニウム等の金属板の表面に銀を主成分とする金属薄膜層を有する反射シートを貼り合わせた反射体、または、特開平２−１６９２４４号公報（特許文献１）に記載されるような銀薄膜層を形成したプラスチックシート（Ｂ）が反射体として用いられる。これらの反射体は金属調の指向性が強い反射体である。一方、拡散性が強い反射体としては特開昭６３−１６１０２９号公報（特許文献２）に記載されるような白色ポリエチレンテレフタレートシート（以下、白色ＰＥＴシートと略す）、特開平７−２３０００４号公報（特許文献３）、特開平１１−１７４２１３号公報（特許文献４）に記載されるようなポリオレフィン系の反射体がある。これら拡散性の高い反射体の特徴は、シート表面およびその内部に空隙による反射点を多数含有していることである。この反射点で乱反射が生じることから、高い拡散反射性能が発現する。したがって、拡散反射率を向上させる有効な手段は、シートの膜厚を増やし、その空隙を増加させることにある。そのため、高反射率を得るためには、シートの膜厚を厚くすることが有効で、拡散反射体の場合、薄型化の要求に答えることができなかった。また、上記のシートは空隙を有する事から、薄型化する事により光線透過率が高くなり、すなわち反射率が低下する問題があった。特に長波長側の光に関してこの問題が顕著であった。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１６９２４４号公報
【特許文献２】特開昭６３−１６１０２９号公報
【特許文献３】特開平７−２３０００４号公報
【特許文献４】特開平１１−１７４２１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は薄型化可能で、高反射率の反射体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、多孔性樹脂シートに薄膜の高反射の金属層を有するプラスチックシートを積層することで、高反射率で薄膜の反射体を作成できることを見出した。すなわち、本発明は、
（１） 波長７８０ｎｍの光の透過率が６％以上で、樹脂と充填剤とからなる多孔性樹脂シート（Ａ）と
金属層を有するプラスチックシート（Ｂ）とからなり、
多孔性樹脂シート（Ａ）側から測定した５５０ｎｍ波長の光における全反射率が９５％以上である反射体
であり、
（２） 多孔性樹脂シート（Ａ）の厚みが１０〜２００μｍである反射体であり、
（３） 上記の反射体を用いた照明装置であり、
（４） 上記の反射体を用いた表示装置
である。
【０００７】
本発明の反射体は、驚くべきことに多孔性樹脂シートを用いた反射体であるにもかかわらず、薄型化可能で、しかも広い波長領域において高い拡散反射率を有している。このため、液晶表示装置などのバックライトの光線を高い効率で利用できるので、高輝度化や省エネルギーに貢献できるため、本発明の意義は大きい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の反射体について詳細に説明する。
本発明において反射率と言う語は全反射率の意味を含むことがある。
【０００９】
本発明の積層体に用いられる多孔性樹脂シート（Ａ）としては、ポリエチレンやポリプロピレンを代表例とするポリオレフィン樹脂等の、すなわち炭化水素系の極性の低い樹脂やポリエステルやポリカーボネートなどの極性基を有する樹脂と、充填剤とからなる樹脂組成物を成形し、一軸もしくは二軸延伸したもの等が挙げられる。特に好ましく用いられる樹脂はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアレリート、ポリエーテルイミド、ポリイミドなどのホモポリマーまたは、コポリマー等が挙げられる。特に好ましくは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラートである。
【００１０】
本発明に用いる充填剤としては、好ましくは無機充填剤から選ばれた少なくとも１種を使用することが出来る。得られる多孔性樹脂シートの反射率を勘案すれば、硫酸バリウム、酸化チタンもしくは炭酸カルシウムが特に好適に使用出来る。更に好ましくは粒径が小さく、粒径分布が優れている硫酸バリウムである。更に硫酸バリウムは、ポリオレフィン樹脂との分散性、混合性がよい沈降性硫酸バリウムを好ましい例の一つに挙げることが出来る。また、充填剤の粒度は得られる多孔性樹脂シートの表面状態、反射率、生産性、機械強度に影響を及ぼすことがあるので、０．１〜７μｍ程度の平均粒子径を有するものが好ましい。更に好ましくは、０．３〜５μｍ程度の平均粒子径である。
【００１１】
これらの多孔性樹脂シート（Ａ）の厚みは、下限は１０μｍ、好ましくは３０μｍであり、上限は２００μｍ、好ましくは１００μｍ、より好ましくは８０μｍ、特に好ましくは５０μｍである。
【００１２】
また、本発明の多孔性シート（Ａ）における波長７８０ｎｍの光の透過率は６％以上、好ましくは７％〜１５％である。波長７８０ｎｍの光は、多孔性樹脂シートを透過し易い可視光線の代表例として本発明では透過率、反射率の評価、尺度に用いている。光線透過率が６％未満の物は、一般的に厚さの厚い物が多く、薄型化が不十分になったり、樹脂、充填剤の目付量が多くなる為コスト高になることがある。他に、それ単独でも反射率が高いので、後述する金属層（Ｄ）と組み合わせた時の反射率の向上が少なく、性能−製造コストバランスが不十分になることがある。
【００１３】
本発明の積層体に用いられるプラスチックシートとしては二軸延伸ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアレリート、ポリエーテルイミド、ポリイミドなどのホモポリマーまたは、コポリマー等が挙げられる。特に好ましくは、２軸延伸ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラートフィルムである。プラスチックシートの厚みは、多孔性樹脂シート（Ａ）とのラミネートする際の取扱い（ハンドリング）性及び、形状保持性を考慮し、好ましくは、５μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下であり、さらに好ましくは１５μｍ以上７５μｍ以下である。
【００１４】
本発明の金属層を有するプラスチックシート（Ｂ）は、当該プラスチックシートの一方、もしくは両方の主面上に金属層を有するものである。この際、当該プラスチックシートの主面側から見て、全体に金属層が視認できることが好ましい。具体的には一方の主面上には面積比で５０％金属層が形成されており、他方には８０％で金属層が形成されていた場合であっても、一方の主面上から見ると、全面に金属層が視認できれば良い。
【００１５】
プラスチックシートに積層する金属層としては、銀もしくは、アルミニウム、あるいはそれらを含む合金の薄膜層を用いることができる。この金属層に、他の微量の金属および金属化合物を含有すること、この金属層と他の金属薄膜層や金属酸化物層などを２層以上積層して反射層を形成することは本発明の目的を損なわない範囲において可能である。また、金属層の最外層にＴｉ、Ｎｉ、Ｃｒや金属酸化物などの防蝕性のある金属層を形成することも可能である。
【００１６】
プラスチックシートに金属層を形成する方法としては、メッキ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオン化蒸着法、イオンクラスタービーム蒸着法等を用いることができる。
【００１７】
また、この金属層の厚みは１０〜５００ｎｍが好ましく、コスト低減及び高反射率を得るために５０〜２００ｎｍがより好ましい。更に好ましくは８０〜１５０ｎｍが望ましい。
【００１８】
多孔性樹脂シート（Ａ）と金属層を有するプラスチックシート（Ｂ）との接着においては、多孔性樹脂シート（Ａ）と金属面とを接着してもよいし、多孔性樹脂シート（Ａ）とプラスチック面とを接着してもよい。後者の場合はプラスチックシートが透明であることが好ましい。
【００１９】
多孔性樹脂シート（Ａ）と金属層を有するプラスチックシート（Ｂ）とを積層する方法としては、接着面がプラスチック面である場合、熱融着する方法を用いることができるが、好ましい方法として、接着剤や粘着剤を用いて貼合する方法がある。本発明では多孔質性樹脂シートを用いているために、接着剤や粘着剤が孔の一部に進入し、アンカー効果を発現するため、接着性に優れている。
【００２０】
上記の粘着剤は、具体的に例示するとゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ビニル系粘着剤等である。本発明の反射体は高温で使用する可能性があるため、常温〜１２０℃でも安定な粘着剤が好ましい。中でもアクリル系粘着剤は、安価であるために広く用いられる。どの粘着剤を使用した場合でもその厚みは、０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。
【００２１】
上記の接着剤は、熱または触媒の助けにより接着される接着剤であり、具体的には、シリコン系接着剤、ポリウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、エポキシ系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、アクリル系接着剤など一般的な接着剤を用いることができるが、本発明の反射体は高温で使用する可能性があるため、常温〜１２０℃でも安定な接着剤が好ましい。これらの中で、エポキシ系接着剤は強度、耐熱性に優れているため、好適に利用できる。シアノアクリレート系接着剤は、即効性と強度に優れているため、効率的な反射体作製に利用できる。ポリエステル系接着剤は、強度、加工性に優れているため、反射体作製に特に好適である。これらの接着剤は、接着方法によって熱硬化型、ホットメルト型、２液混合型に大別されるが、好ましくは連続生産が可能な熱硬化型あるいはホットメルト型が使用される。どの接着剤を使用した場合でもその厚みは、０．５μｍ〜５０μｍが好ましい。
【００２２】
上記の多孔性樹脂シート（Ａ）と金属層を有するプラスチックシート（Ｂ）とはラミネーターを用いたロールトゥロールやロールトゥーシートプロセスなどで貼り合わせ、ロール形状や枚葉形状の製品が得られる。 例えば接着剤を用いる場合、多孔性樹脂シート（Ａ）へ接着剤をコーティング、乾燥、ローラーによるプラスチックシート（Ｂ）とのラミネート、もしくは逆にプラスチックシート（Ｂ）へ接着剤をコーティング、乾燥、ローラーによる多孔性樹脂シート（Ａ）とのラミネートの手順により行われる。また、例えば、上記の粘着剤を用い、予め粘着シートを作成し、それを多孔性樹脂シート（Ａ）とラミネート、続いて、プラスチックシート（Ｂ）とラミネートする、もしくは逆に粘着シートとプラスチックシート（Ｂ）とをラミネート、続いて、多孔性樹脂シート（Ａ）とラミネートし作成することもできる。
【００２３】
接着剤のコーティング方法は、基材や接着剤の種類によって多くの方法があるが、広く使用されているのは、グラビアコーター方式、コンマコーター方式、及び、リバースコーター方式である。グラビアコーター方式では、接着剤に一部浸されているグラビアロールを回転させ、バックアップロールによって送られるフィルムを接着剤の付着したグラビアロールに接触させることによりコーティングする。コーティング量はロールの回転数、接着剤の粘度を制御することで調整できる。リバースコーター方式も、グラビアコーター方式に類似した方法だが、コーティングロールに付着する接着剤の量を、それに接して設置されているメタリングロールによって調整する。
【００２４】
本発明の多孔性樹脂シート（Ａ）と金属層を有するプラスチックシート（Ｂ）とを貼り合わせる際に必要に応じて加温することもできる。また、必要な接着強度を得るためにラミネート後に熱処理することもできる。
【００２５】
本発明の反射体の例を図１に示した。すなわち、多孔性樹脂シート１０と金属層を有するプラスチックシート３０とが接着剤層２０を介して貼合された構成を有している。
【００２６】
このようにして得られた反射体の、多孔性樹脂シート（Ａ）層側から測定される全反射率は、５５０ｎｍの波長の光に対して９５％以上であり、より好ましくは３８０〜７８０ｎｍの範囲で、９５％以上である。本発明の反射体は厚みが薄くても反射率が高い。これは、多孔性樹脂シートは薄くなるとその構造上の性格から、光線透過率、特に長波長側の透過率が高くなるが、この透過光を金属層で反射させているためと考えられる。この場合、金属層が正反射性であっても、驚くべきことに本発明の反射体は、高い拡散反射率を示すことがある。このため、例えば、サイドライト型バックライト装置の導光板下反射体として好適に用いることが出来る他、照明装置や表示装置に好適に用いられる。また、必要に応じて金属シートやプラスチックシート等と貼合し、Ｕ字などの形状に加工するなどの公知の方法でランプリフレクターとして用いる事も可能である。
【００２７】
本発明の照明装置は、薄型化が可能で且つ反射率の高い反射体を用いているので、より薄型に出来、照度にも優れている。
【００２８】
本発明の表示装置は、薄型化が可能で且つ反射率の高い反射体を用いているので、より薄型に出来、輝度にも優れている。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
硫酸バリウムを練り込んだポリプロピレン樹脂を一軸延伸し、厚み５０μｍの多孔性樹脂シートを得た。この多孔性樹脂シートの全反射率を、日立自記分光光度計（型式Ｕ―３４００）に１５０φの積分球を設置し、波長５５０ｎｍにおける値を測定したところ全反射率９３．０％、波長７８０ｎｍでの全反射率９０．９％、透過率：９．０％の結果を得た。
厚さ２５μｍの二軸延伸したポリエチレンテレフタレートシートに厚さ１００ｎｍの銀薄膜層をスパッタリング法により形成した。このプラスチックシートの銀薄膜層を形成していない面にポリエステル系ホットメルト型接着剤（綜研化学（株）製ＳＫダイン５２７３）をグラビアコーターで塗工し、接着層を厚み５μｍで形成した。このプラスチックシートと多孔性樹脂シートとを、温度７０℃で熱ラミネートし、接着させた。この反射体の全反射率を測定したところ、波長５５０ｎｍでの全反射率は９６．１％、拡散反射率は９５．９％、波長７８０ｎｍの全反射率は９６．２％の結果を得た。この反射体の厚みは８０μｍである。
実施例２
実施例１で得られたプラスチックシートの銀薄膜層を形成した面に接着剤をグラビアコーターで塗工し、厚み３μｍで形成した。このプラスチックシートと実施例１で得られた多孔性樹脂シートとを、温度８０℃で熱ラミネートし、接着させた。この反射体の波長５５０ｎｍにおける全反射率を測定したところ９６．９％、拡散反射率は９６．８％、波長７８０ｎｍの全反射率は９７．１％の結果を得た。この反射体の厚みは７９μｍである。
実施例３
実施例１の方法に準じて厚さ３０μｍの多孔性樹脂シートを得た。この多孔性樹脂シートの波長５５０ｎｍにおける全反射率を測定したところ８９．１％、波長７８０ｎｍでの全反射率８５．９％、透過率：１４．０％の結果を得た。
この多孔性樹脂シートに、接着剤をグラビアコーターで塗工し、接着層を厚み４μｍで形成した。この接着層を積層した多孔性樹脂シートと８０ｎｍの銀からなる薄膜層を有した膜厚１２μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートシートの銀薄膜層面とを、温度６０℃で熱ラミネートし、接着させた。この反射体の波長５５０ｎｍにおける全反射率を測定したところ９５．２％、拡散反射率は９５．２％、波長７８０ｎｍの全反射率は９５．８％の結果を得た。この反射体の厚みは４８μｍである。
実施例４
酸化チタンを練り込んだポリエチレンテレフタレート樹脂を二軸延伸し、厚み７０μｍの多孔性樹脂シートを得た。この多孔性樹脂シートの波長５５０ｎｍにおける全反射率を測定したところ８４．１％、波長７８０ｎｍでの全反射率８０．６％、透過率：１９．０％の結果を得た。
この多孔性樹脂シートに接着剤をコンマコーターで塗工し、接着層を厚み７μｍで形成した。この接着層を積層した多孔性樹脂シートと８０ｎｍの銀からなる薄膜層を有した膜厚２５μｍの二軸延伸ポリプロピレンシートのプラスチック面とを、温度６０℃で熱ラミネートし、接着させた。この反射体の波長５５０ｎｍにおける全反射率を測定したところ９５．５％、拡散反射率は９５．０％、波長７８０ｎｍの全反射率は９５．３％の結果を得た。この反射体の厚みは１０２μｍである。
比較例１
実施例１に準じた方法で厚さ８０μｍの多孔性樹脂シートを作成した。この反射体の波長５５０ｎｍにおける全反射率を測定したところ９４．３％、拡散反射率は９３．９％、波長７８０ｎｍの全反射率は９２．５％、透過率７．４％であった。
上記の結果から、本発明の多孔質樹脂シート（Ａ）と金属層を有するプラスチックシート（Ｂ）との積層体からなる反射体は、薄型であっても反射率が高く、しかも高い拡散反射率を有しており、同一厚みの多孔性樹脂シート単独と比べても高い反射率と高い拡散反射率を有していることが分かる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の反射体は、薄膜で高反射率を有する反射体である。本発明の反射体を、例えば液晶表示装置のバックライトユニットを形成する反射体として用いると、従来のバックライトユニットに比べて、薄型化することができ、高い輝度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の反射体の一例を示す断面図
【符号の説明】
１０ 多孔性樹脂シート
２０ 接着剤層
３０ 金属層を有するプラスチックシート

Claims (4)

1. 波長７８０ｎｍの光の透過率が６％以上で、樹脂と充填剤とからなる多孔性樹脂シート（Ａ）と
   金属層を有するプラスチックシート（Ｂ）とからなり、
   多孔性樹脂シート（Ａ）側から測定した５５０ｎｍ波長の光における全反射率が９５％以上である反射体
2. 多孔性樹脂シート（Ａ）の厚みが１０〜２００μｍである請求項１記載の反射体。
3. 請求項１〜２記載の反射体を用いた照明装置。
4. 請求項１〜２記載の反射体を用いた表示装置。

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