JP2016099476A - Optical film for illumination and illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明装置に用いられる光学フィルム、及び該光学フィルムを適用した照明装置に関する。 The present invention relates to an optical film used in a lighting device and a lighting device to which the optical film is applied.
天井に配置された照明装置、特にオフィス等の広い空間の天井に数多く配置された照明装置については、離隔した位置の照明装置からの光を眩しく感じることがある。また、照明装置を斜め下方から見上げることもあるのでこの際にも眩しさを感じる。一方、照明装置の真下には明るく効率よく光を照射することにより、手元を明るくし照明装置本来の機能を発揮することができる。 With respect to lighting devices arranged on the ceiling, in particular, many lighting devices arranged on a ceiling in a wide space such as an office, the light from the lighting devices at separate positions may feel dazzling. In addition, since the lighting device is sometimes looked up obliquely from below, it feels dazzling. On the other hand, by irradiating light directly under the lighting device brightly and efficiently, the hand can be brightened and the original function of the lighting device can be exhibited.
かかる観点から例えば特許文献1には、斜め方向への光の照射を制限し、下方に向けてより多くの光を照射するためのルーバーが開示されている。 From this point of view, for example, Patent Document 1 discloses a louver for restricting light irradiation in an oblique direction and irradiating more light downward.
しかしながら、特許文献1に開示されているルーバーはその構造が複雑であり、薄型化することが難しかった。特に多くの照明装置に厚いルーバーを適用すると部屋全体の外観に影響を与えることもある。また、特許文献1に記載のようにこのようなルーバーは格子状や楔形に形成されており、表裏面が平滑面でないため効率よく清掃することが難しかった。 However, the louver disclosed in Patent Document 1 has a complicated structure, and it has been difficult to reduce the thickness. In particular, the application of thick louvers to many lighting devices may affect the overall appearance of the room. Further, as described in Patent Document 1, such a louver is formed in a lattice shape or a wedge shape, and the front and back surfaces are not smooth surfaces, so it is difficult to clean them efficiently.
そこで本発明は上記した問題点に鑑み、より簡易な構造で薄型化しつつ、斜め方向への光は眩しさを抑制し、直下への光はより明るい状態で照明することができるとともに清掃し易い構造を有する照明用光学フィルムを提供することを課題とする。またこの光学フィルムを適用した照明装置を提供する。 Therefore, in view of the above-described problems, the present invention can be thinned with a simpler structure, light in an oblique direction suppresses glare, and light directly below can be illuminated in a brighter state and is easy to clean. It is an object to provide an optical film for illumination having a structure. Moreover, the illuminating device to which this optical film is applied is provided.
以下、本発明について説明する。なお、ここでは分かりやすさのために、図面で用いた参照符号を括弧書きで記載する。ただし、本発明は図面に記載の形態に限定されるものではない。 The present invention will be described below. Here, for easy understanding, reference numerals used in the drawings are written in parentheses. However, the present invention is not limited to the form described in the drawings.
請求項1に記載の発明は、照明装置(10)に用いられる照明用光学フィルム(20)であって、透光性を有する基材層(21)と、基材層上に形成されたルーバー層(22)と、を備え、ルーバー層は、基材層の一方の面に沿って所定の間隔で配列され、光を透過する樹脂により形成された光透過部(23)と、光透過部間に形成され、光透過部より小さい屈折率を有する樹脂により形成された間部(24)と、を具備し、表裏の少なくとも一方が平滑面である、照明用光学フィルムである。 The invention according to claim 1 is an optical film for illumination (20) used in the illumination device (10), the substrate layer (21) having translucency, and a louver formed on the substrate layer. A louver layer arranged at a predetermined interval along one surface of the base material layer, and a light transmission part (23) formed of a resin that transmits light, and a light transmission part And an intermediate portion (24) formed of a resin having a refractive index smaller than that of the light transmitting portion, and at least one of the front and back surfaces is a smooth surface.
請求項2に記載の発明は、照明装置(10)に用いられる照明用光学フィルム(20)であって、透光性を有する基材層(21)と、基材層上に形成されたルーバー層(33)と、を備え、ルーバー層は、基材層の一方の面に沿って所定の間隔で配列され、光を透過する樹脂により形成された光透過部(23)と、光透過部間に形成され、光を散乱する材料が分散された間部(24)と、を具備し、表裏の少なくとも一方が平滑面である、照明用光学フィルムである。 Invention of Claim 2 is the optical film (20) for illumination used for an illuminating device (10), Comprising: The base material layer (21) which has translucency, and the louver formed on the base material layer The louver layer is arranged at a predetermined interval along one surface of the base material layer, and the light transmission part (23) formed of a resin that transmits light, and the light transmission part And an intermediate portion (24) in which a material that scatters light is dispersed, and at least one of the front and back surfaces is a smooth surface.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の照明用光学フィルム(20)において、光透過部(23)及び間部(24)は基材層の面の一方向に沿って延び、当該延びる方向とは異なる方向に配列されている。 The invention according to claim 3 is the optical film for illumination (20) according to claim 1 or 2, wherein the light transmission part (23) and the intermediate part (24) are along one direction of the surface of the base material layer. It extends and is arranged in a direction different from the extending direction.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の照明用光学フィルム(20)において、ルーバー層が2つ積層され、一方のルーバー層の光透過部及び間部が延びる方向と、他方のルーバー層の光透過部及び間部が延びる方向とが、平面視で直交する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical film for illumination (20) according to any one of the first to third aspects, two louver layers are laminated, and a light transmission part and an intermediate part of one louver layer extend. The direction and the direction in which the light transmission part and the intermediate part of the other louver layer extend are orthogonal to each other in plan view.
請求項5に記載の発明は、照明装置本体(11)と、照明装置本体に配置された光源(12)と、光源を覆うように照明装置本体に配置された請求項1乃至4のいずれかに記載の照明用光学フィルム(20)と、を備える、照明装置(10)である。 The invention according to claim 5 is the lighting device main body (11), the light source (12) arranged in the lighting device main body, and any one of claims 1 to 4 arranged in the lighting device main body so as to cover the light source. It is an illuminating device (10) provided with the optical film for illumination (20) of description.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の照明装置(10)において、光源(12)が蛍光灯又は発光ダイオードである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the illumination device (10) according to the fifth aspect, the light source (12) is a fluorescent lamp or a light emitting diode.
本発明によれば、薄くすることができるとともに、表面が平滑面であるため清掃しやすくすることができる。また、斜め下方への光は眩しさを抑制し、直下への光はより明るい状態で照明することが可能である。 According to the present invention, the thickness can be reduced and cleaning can be facilitated because the surface is a smooth surface. Further, the light downward obliquely suppresses glare, and the light directly below can be illuminated in a brighter state.
以下本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし本発明は当該形態に限定されるものではない。なお、以下に示す図ではわかりやすさのため微小な要素や薄い要素も誇張して大きく、厚く表すことがある。また、繰り返しとなる符号は一部省略している。 The present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiment. In the drawings shown below, for the sake of easy understanding, minute elements and thin elements are sometimes exaggerated and sometimes expressed thickly. Some of the repetitive symbols are omitted.
図1は第一の形態を説明する図であり、建物の天井に配置された照明装置10を下方斜めから見上げた斜視図である。図2には、図1にII−IIで示した線に沿って照明装置10を切断した端面図を模式的に表している。また、図3には、図2にIIIで示した部位の拡大図を示した。
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment, and is a perspective view of a
これら図からわかるように照明装置10は、照明装置本体11、光源12、及びカバー13を具備して構成されている。
As can be seen from these drawings, the
照明装置本体11は、照明装置10に備えられる各構成を保持して機能させる構成部材であり、本形態では下面側に開放部を有する箱状に形成されている。照明装置本体11の形態は特に限定されることなく公知のものを適用することができる。従って照明装置本体11に反射手段を備えてもよいし、照明装置に具備されるその他の制御基板等が配置されてもよい。
The illuminating device main body 11 is a structural member that holds and functions each component included in the
光源12は発光源である。光源12の種類は特に限定されることなく、蛍光灯や発光ダイオード(LED)等公知の発光源を適用することができる。公知の通り、光源12は照明装置本体11に固定されて発光するように構成される。
The
カバー13は、照明装置本体11の開放部を覆うように配置され、照明装置本体11に配置された各構成部材及び光源12も覆うように位置づけられる。本形態でカバー13は、カバー本体14及び照明用光学フィルム20を備えている。
The
カバー本体14は、カバー13の基礎となる部材で、例えば本形態のように上部側に開放部を有する箱状に形成され、その開放部を照明装置本体11の開放部に重ね合わせることにより密閉箱状を形成してその内側に光源12等のような各構成要素を内包する。
カバー本体14はその性質上光を透過する材料により形成されており、ある程度の強度も兼ね備えている。具体的な材料は公知のカバー本体と同様であり例えばアクリル樹脂を用いることができる。
The cover
The cover
照明用光学フィルム20は、光源12から出射された光を後述するように制御して下方に対しては明るく、斜め下方に対しては明るさを有しつつも眩しくない態様で光を出射するフイルムである。照明用光学フィルム20は、図3からわかるように、基材層21及びルーバー層22を有して形成されている。
The illumination
基材層21は、ルーバー層22を形成するための基材となる層であり、透光性を有するとともに、ルーバー層22の変形を防止できるように支持する。かかる観点から、基材層21を構成する材料の具体例として例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等のうちの1つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
The
基材層21の厚さは特に限定されないが、25μm以上300μm以下であることが好ましい。基材層21の厚さがこの範囲を外れると、加工性に問題を生じる虞がある。例えば、基材層21が薄過ぎればしわが生じやすくなる。また、基材層21が厚過ぎれば、中間工程において巻き取ることが難しくなる。
Although the thickness of the
ルーバー層22は、一方の面側から入射した光(すなわち光源12側から入射した光)に対して、直下及びその周囲に対しては明るく、斜め下方に対しては明るさを有しつつも眩しくない態様で光を他方の面側(すなわち照明される対象側)に出射可能な層である。本形態でルーバー層22は、図2、図3に示した断面を有して紙面垂直方向に延在する形状を有する(図1も参照)。すなわち、図2、図3に表れる断面において、台形である光透過部23、及び、隣り合う光透過部23の間の、断面が台形の凹部内に形成された間部24を備えている。本形態では光透過部23より基材層21側で、隣り合う光透過部23同士が連結している。そして、光透過部23及び間部24は当該断面を有してシート面の一方向に延び、当該一方向とは異なる方向に複数の光透過部23及び間部24が交互に配列されている。
The
光透過部23は光を透過する部位であり、本形態では上記のように図2、図3に表れる断面において台形断面を有し、光源12側(入光側)に短い上底、出光側に長い下底を有している。そして好ましくは光透過部23は光を散乱させることなく透過する。これにより明るい光を直下に出射することができる。ここに「光を散乱させることなく透過する」とは、意図的に光を散乱させる材料を添加することなく形成された部位であることを意味し、光を散乱させる意図のない材料中を光が透過するときに不可避的に散乱が生じることは許容される。
The
光透過部23を構成する材料は、基材層21やカバー本体14と同じであってもよいし、異なっていてもよい。ただし両者間で屈折率差があるとその界面で光が反射されてしまう可能性が高まるので、同じ材料であること、又は異なる材料であっても屈折率差が小さい、あるいは屈折率差がないことが好ましい。
光透過部23と基材層21とを同じ材料で構成する場合には、基材層21と光透過部23とを一体に形成することもできる。また、光透過部23と基材層21とを異なる材料で構成する場合、及び同じ材料で構成する場合であっても、基材層23と光透過部24とを別々に形成し、公知の手段により積層してもよい。
The material which comprises the
When the
光透過部23を構成する材料としては、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
Examples of the material constituting the
光透過部23はシート面に沿った方向に所定の間隔で配列される。従って、隣り合う光透過部23の間には、台形断面を有する凹部が形成されている。該凹部は、光透過部23の上底側に長い下底を有し、光透過部23の下底側に短い上底を有する台形状の断面を有した溝であり、ここに後述する必要な材料が充填されることにより間部24が形成される。
The
間部24は、本形態ではここに到達した光を散乱して透過する部位であり、さらに、当該散乱して光が透過することに加えて、所定の条件で界面に達した光は全反射するようにも構成されている。
In the present embodiment, the
間部24の内部に到達した光を散乱させるため間部24に、例えば図4に示したように、バインダーとなる材料に顔料や粒子を分散させることができる。図4は間部24の断面を拡大して模式的に表した図である。
顔料は隠蔽性のあるものが好ましく、例えば白色顔料や銀色顔料が挙げられる。白色顔料としては、例えば、酸化チタン、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの金属酸化物が挙げられる。一方、銀色顔料としては、例えば、アルミニウム、クロムなどの金属が挙げられる。
粒子についてはバインダーと異なる屈折率を有する粒子であることがよく、例えばガラス粒子や樹脂粒子等が挙げられる。
In order to scatter the light that has reached the inside of the
The pigment preferably has a concealing property, and examples thereof include a white pigment and a silver pigment. Examples of the white pigment include metal oxides such as titanium oxide, titanium dioxide, magnesium oxide, and zinc oxide. On the other hand, examples of the silver pigment include metals such as aluminum and chromium.
The particles are preferably particles having a refractive index different from that of the binder, and examples thereof include glass particles and resin particles.
所定の条件で全反射させるため、間部24内に光透過部23よりも低い屈折率の樹脂を充填することができる。これによれば光透過部23と間部24との界面で、屈折率差に基づき光の入射角が全反射条件を満たせば全反射させることができる。屈折率差が大きいほど全反射することができる光は多くなる。具体的な屈折率差は特に限定されることはないが、0より大きく0.16以下を挙げることができる。
これに対して当該屈折率差を0、又は間部24内に光透過部23よりも高い屈折率の樹脂を充填することにより、このような全反射をすることなく光透過部23と間部24との界面に達した光の全てを間部24に進ませることができる。このような形態であってもよい。
Since the total reflection is performed under a predetermined condition, the
On the other hand, the refractive index difference is 0, or the
間部24は隣合う光透過部23の間の凹部に形成されるので、その形状も凹部に沿ったものとなる。従って本形態では間部24は基材層21側に短い上底、光源12側に長い下底を有する略台形断面を有し、その間に斜辺を有している。この斜辺は光透過部23との界面を構成し、共通の斜辺となる。
Since the
間部24(光透過部23)の断面における斜辺の角度θ1(図3参照)は特に限定されることはないが、シート面法線に対して1°以上10°以下であることが好ましい。θ1をこの範囲とすることにより生産性と光学的性能とを兼ね備えることができる。 The angle θ 1 (see FIG. 3) of the hypotenuse in the cross section of the intermediate portion 24 (light transmission portion 23) is not particularly limited, but is preferably 1 ° or more and 10 ° or less with respect to the normal to the sheet surface. . By making θ 1 within this range, both productivity and optical performance can be achieved.
間部24が配列されるピッチは特に限定されることはないが、10μm以上200μm以下であることが好ましく、100μm以上200μm以下であることがさらに好ましい。間部24のピッチが10μmより狭いと、ルーバー層22によって後述する所望の効果を得ることが難くなり、回折現象により、光透過部23を透過した光が虹状になる不具合が生じる虞がある。また、間部24のピッチが200μmより広すぎると、間部24を形成することが困難になったり、後述するようにしてルーバー層22を作製する際に金型の離型性や加工性に問題を生じる虞がある。また、間部24の開口幅(図4に表れる断面において、光源12側の幅)は特に限定されないが、5μm以上150μm以下であることが好ましい。間部24の開口幅が5μmより狭いと、ルーバー層22によって後述する所望の効果を得ることが難くなる。また、間部24の開口幅が150μmより広いと、間部24を形成することが困難になったり、ルーバー層22を作製する際に金型の離型性や加工性に問題を生じる虞がある。
The pitch at which the
間部24の厚さ(ルーバー層22の厚さ方向大きさ)は特に限定されないが、50μm以上300μm以下であることが好ましい。間部24が50μmより薄いと後述する所望の効果を得難くなったり、微細な加工(間部24の形成など)を施すことが難しくなったりする虞がある。また、間部24が300μmより厚くなるとルーバー層22を作製する際に、金型が離型し難くなるなど、加工性に問題を生じる虞がある。
The thickness of the interspace 24 (the size of the
本発明において光透過部及び間部の形状は図3に示した形態に限定されない。したがって、図3に表れる断面に相当する断面において、光透過部は矩形であってもよく、上記台形の斜辺に相当する部分が曲線状(当該曲線の接線が各部において上記θ1と同じ条件であることが好ましい。)や折れ線状(折れ線を構成する各線が上記θ1と同じ条件であることが好ましい。)となっていてもよい。 In the present invention, the shapes of the light transmission part and the intermediate part are not limited to the form shown in FIG. Therefore, in the cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 3, the light transmission portion may be rectangular, and the portion corresponding to the hypotenuse of the trapezoid is curved (the tangent of the curve is the same as the above θ 1 in each portion) there is preferred.) or line-shaped (have each line constituting a polygonal line may be made it is preferable.) is the same conditions as above theta 1.
このようなルーバー層22は図2、図3からわかるようにカバー本体14の出光面側に積層されている。このような積層は例えば粘着剤や接着剤により行うことができる。本形態では図2、図3のように、ルーバー層22をカバー本体14に重ねるように配置している。ただしこれに限らず、基材層21側をカバー本体14に重ねて積層してもよい。この場合には光透過部23、及び間部24の台形断面が図2、図3に対して逆向きとなるがこれでもよい。
Such a
また、光源が直管型の蛍光灯の場合には、蛍光灯が延びる方向と光透過部及び光吸収部が延びる方向とが平行であることが好ましい。光源がLEDの場合において、複数のLEDが一方向に多く配列される場合には、当該方向と光透過部及び光吸収部が延びる方向とが平行であることが好ましい。これにより、さらに効率よく本発明の効果を奏するものとなる。 When the light source is a straight tube fluorescent lamp, it is preferable that the direction in which the fluorescent lamp extends and the direction in which the light transmission part and the light absorption part extend are parallel to each other. When the light source is an LED and a plurality of LEDs are arranged in one direction, it is preferable that the direction and the direction in which the light transmission part and the light absorption part extend are parallel to each other. As a result, the effects of the present invention can be achieved more efficiently.
ここで照明用光学フィルム20の表裏のうち少なくとも一方は平滑面とされている。これにより清掃のし易さやカバー本体14への接着性が向上する。なおここで平滑面とは、表面における隣接する凹凸との高低差が100μm未満であることを意味する。より好ましくは10μm未満である。
Here, at least one of the front and back surfaces of the illumination
また、以上のような構成の照明用光学フィルム20によれば薄く構成することができるので、天井に配置された多くの照明に用いられても目立つことなくすっきりとした印象を与えることができる。
Moreover, since it can comprise thinly according to the
なお、以上説明した照明用光学フィルム20は例えば次のように製造することができる。
In addition, the
まず、円筒状であるロールの外周面にルーバー層22の光透過部23を転写可能な凹凸が設けられた金型ロールを準備する。そして金型ロールとこれに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層21となる基材を挿入する。そして、基材のうち一方の面と金型ロールとの間に光透過部23を構成する硬化前の組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された凹凸の凹部内に光透過部23を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの凹凸の表面形状に沿ったものとなる。
First, a die roll is prepared in which irregularities capable of transferring the
ここで、光透過部23を構成する組成物としては、上記したものが好ましいが、さらに具体的には次の通りである。すなわち、光硬化型プレポリマーに、反応性希釈モノマー及び光重合開始剤を配合した光硬化型樹脂組成物を用いることができる。これらは公知のものを適宜用いることができる。
Here, as a composition which comprises the
金型ロールと基材との間に挟まれ、ここに充填された光透過部23を構成する硬化前の組成物に対し、基材側から光照射装置により光を照射する。これにより、光透過部23を構成する組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層21及び成形された光透過部23を離型する。
Light is irradiated from a base material side with a light irradiation apparatus with respect to the composition before hardening which is pinched | interposed between a metal mold | die roll and a base material and comprises the
次に、隣り合う光透過部23の間に形成された凹部に間部24を構成する硬化前の組成物を充填して硬化させることによって、間部24を形成することができる。具体的には、隣り合う光透過部23間の凹部に間部24を構成する硬化前の組成物を過剰に供給し、その余剰分をブレードにより掻き取ることによりその量を調整するとともに凹部に組成物を充填する。そして凹部内に充填された組成物を適切な方法で硬化させる。
このようにして、基材層21上にルーバー層22を形成して照明用光学フィルム20とすることができる。
Next, the
In this way, the
なお、耐傷性、耐汚染性の観点から、照明用光学フィルムのうち、光源と反対側となる面にハードコート層を設けてもよい。ハードコート層は透明な樹脂層として形成することができ、擦り傷、表面汚染に対する耐性の観点から、硬化性樹脂が硬化してなる樹脂硬化層として形成することが好ましい。具体的には電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂等を要求性能に応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系などが挙げられる。 In addition, from a viewpoint of scratch resistance and contamination resistance, a hard coat layer may be provided on the surface opposite to the light source in the illumination optical film. The hard coat layer can be formed as a transparent resin layer, and is preferably formed as a cured resin layer obtained by curing a curable resin from the viewpoint of resistance to scratches and surface contamination. Specifically, an ionizing radiation curable resin, other known curable resins, or the like may be appropriately employed according to the required performance. Examples of the ionizing radiation curable resin include acrylate-based, oxetane-based, and silicone-based resins.
以上のような照明用光学フィルムは簡易な構造を有し、薄く作製することが可能である。その厚さは特に限定されることはないが、75μm〜700μm程度とすることができる。従ってこれが照明装置に適用されていても外観に与える影響を小さく抑えることが可能である。 The optical film for illumination as described above has a simple structure and can be made thin. The thickness is not particularly limited, but can be about 75 μm to 700 μm. Therefore, even if this is applied to a lighting device, it is possible to reduce the influence on the appearance.
次に、照明装置10を天井に設置して照明した際の主要な光路について例示して説明する。図2〜図4に説明のための光路例を模式的に示した。なお当該光路例は概念的に示したものであり、屈折、反射の程度等を厳密に表したものではない。
Next, the main optical path when the
図2に複数の直線矢印で表したように、光源12から様々な方向へ光が出射し、その多くが最終的にカバー13を透過して下方に出射される。このとき光は照明用光学フィルム20を透過する。
As shown by a plurality of straight arrows in FIG. 2, light is emitted from the
照明用光学フィルム20に達した光は、例えば次のようにして照明用光学フィルム20を透過して下方に出射される。
図3に示した光L31は光透過部23と間部24との界面に達することなく光透過部23を透過して出光した光の光路例である。このような光は光透過部23と間部24との界面に達しないような角度、位置で光透過部23に入光しなければならないので、出光する光は直下又は直下に近い角度となる。従ってこの光は照明装置10の直下及びその近傍を明るく照明する光となり、斜め下方から照明装置10を見上げた場合の眩しさにはあまり影響しない。
The light that reaches the illumination
The light L31 shown in FIG. 3 is an example of an optical path of light that has been transmitted through the
図3に示した光L32は照明用光学フィルム20の法線方向(厚さ方向)に対して大きな角度で光透過部23に入射したため、間部24との界面を通過して間部24内に進んだ光の光路例である。このような光L32は、例えば図4に光路例L41〜光路例L43で示したように、間部24に含有された光を散乱させる物質で散乱して出光される。従って斜め下方に出射される光は散乱されることにより、明るさを確保しつつも眩しさを感じることを抑制することができる。
Since the light L32 shown in FIG. 3 is incident on the
なお、光透過部23と間部24とに屈折率差がある場合には、図3にL33で示したように、当該屈折率差及び光透過部と光吸収部との界面への光の入射角条件によって、全反射臨界角以上であれば全反射して向きが変えられて出光される。これによっても光を制御することができる。
If there is a difference in refractive index between the
以上のように照明用光学フィルム20及びこれを用いた照明装置10によれば、斜め下方への光は眩しさを抑制し、直下への光はより明るい状態で照明することができるとともに、簡易な構造で薄型化可能であるため、外観への影響を小さく抑えられる。
As described above, according to the illumination
上記形態では1層のルーバー層22が適用された例を示したが、これに加えてさらにもう一層のルーバー層を積層してもよい。このとき加えるもう一層のルーバー層は光透過部及び間部が延びる方向が、ルーバー層22の光透過部23及び間部24が延びる方向と異なることが好ましい。すなわち、照明用光学フィルムを平面視(照明用光学フィルムの面に対向して見た)したときに、当該加えたもう一層のルーバー層の光透過部とルーバー層22の光透過部23とが所定の角度で交差する態様である。そのなかでも当該交差する角度が90°であることが好ましい。これにより照明装置により照明される範囲内で全方位に亘ってバランスよく上記効果を奏するものとなる。
In the above embodiment, an example is shown in which one
また、上記形態ではルーバー層22の間部24が光拡散性を有する態様を説明したが、間部は必ずしも光拡散性を有していなくてもよい。すなわち、間部は光拡散性を有しない透明樹脂により形成されているとともにこの間部を構成する透明樹脂は光透過部より低い屈折率を有する。これによれば間部に光拡散性を有していなくても図3に光路例としてL33で示したように全反射による光制御が可能である。
またこの場合でも照明用光学フィルムの表裏の少なくとも一方は平滑面で構成することができるので、清掃のし易さやカバー本体への接着性向上については同様の効果を奏するものとなる。
In the above embodiment, the mode in which the
Even in this case, since at least one of the front and back surfaces of the illumination optical film can be formed of a smooth surface, the same effects can be achieved with respect to ease of cleaning and improvement in adhesion to the cover body.
<実施例1>
実施例1では照明用光学フィルム20に倣って照明用光学フィルムを作製した。より具体的には次の形状の照明用光学フィルムとした。図5にルーバー層の形態を表した。
(基材)
PETフィルム、商品名:A4300、東洋紡績社製、厚さ100μm
(ルーバー層の形状)
・光透過部開口幅(光源側)A:80μm
・光透過部開口幅(出光側)B:100μm
・間部幅(光源側)C:25μm
・間部幅(出光側)D:5μm
・間部の厚さ方向大きさE:160μm
・間部の脚部傾斜角度θ1:1.5°
<Example 1>
In Example 1, an illumination optical film was produced following the illumination
(Base material)
PET film, trade name: A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness 100 μm
(Louver layer shape)
-Light transmission part opening width (light source side) A: 80 μm
-Light transmission part opening width (light emission side) B: 100 μm
・ Width between light sources (light source side) C: 25 μm
・ Space width (light emission side) D: 5 μm
・ Thickness direction size E: 160μm
-Leg part inclination angle θ 1 : 1.5 °
(照明用光学フィルムの作製)
上記照明用光学フィルムは次のように作製した。
(1)光透過部構成組成物の調整
ビスフェノールAエチレンオキシド/キシリレンジイソシアネート/フェノキシエチルアクリレート/2−ヒドロキシエチルアクリレート/ビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)=30:15:50:5:0.02で混合し、80℃で10時間反応させ、光硬化性プレポリマー(P1)を得た。
一方、ビスフェノールAエチレンオキシド/イソホロンジイソシアネート/フェノキシエチルアクリレート/ビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)=30:20:50:0.02で混合し、80℃で時間反応させ、光硬化性プレポリマー(P2)を得た。
次に、光硬化性プレポリマー(P1)を30質量部、光硬化性プレポリマー(P2)を30質量部、反応性希釈モノマー(M1)としてのフェノキシエチルアクリレート10質量部、反応性希釈モノマー(M2)としてのビスフェノールAエチレンオキシド30質量部、金型離型剤(S1)としてのテトラデカノールエチレンオキシド10モル付加物のリン酸エステル0.03質量部、金型離型剤(S2)としてのステアリルアミンエチレンオキシド15モル付加物0.03質量部、及び光重合開始剤(I1)としての1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、メーカー名:BASF)を3質量部混合し、均一化して、光透過部構成組成物を得た。
なお、この光透過部構成組成物を厚さ100μmで塗工し、高圧水銀灯により800mJ/cm2の紫外線を照射して光透過部構成組成物を硬化させ、多波長アッベ屈折率計(株式会社アタゴ製)を用いて、589nmの屈折率を測定したところ、1.550であった。
(Preparation of optical film for lighting)
The illumination optical film was produced as follows.
(1) Preparation of composition for light transmitting part Bisphenol A ethylene oxide / xylylene diisocyanate / phenoxyethyl acrylate / 2-hydroxyethyl acrylate / bismuth tri (2-ethylhexanoate) = 30: 15: 50: 5: 0.02 And reacted at 80 ° C. for 10 hours to obtain a photocurable prepolymer (P1).
On the other hand, bisphenol A ethylene oxide / isophorone diisocyanate / phenoxyethyl acrylate / bismuth tri (2-ethylhexanoate) = 30: 20: 50: 0.02 was mixed and reacted at 80 ° C. for a time to produce a photocurable prepolymer (P2 )
Next, 30 parts by mass of the photocurable prepolymer (P1), 30 parts by mass of the photocurable prepolymer (P2), 10 parts by mass of phenoxyethyl acrylate as the reactive dilution monomer (M1), the reactive dilution monomer ( 30 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide as M2), 0.03 parts by mass of a phosphate ester of
The light transmitting part constituting composition was applied at a thickness of 100 μm, and the light transmitting part constituting composition was cured by irradiating an ultraviolet ray of 800 mJ / cm 2 with a high pressure mercury lamp. Using ATAGO Co., Ltd., the refractive index of 589 nm was measured and found to be 1.550.
(2)金型ロールの作製
ルーバー層の作製に供される金型ロールを次のように作製した。金型ロールは円柱状であり、銅メッキが施され、当該銅メッキ部分をバイトにより切削して光透過部に対応する溝を形成した。切削にはダイヤモンドバイトを用いた。ロール軸方向の所定ピッチで金型ロールの銅メッキ層の外周を切削して溝を形成し、切削後にはクロムメッキを施した。
(2) Production of mold roll A mold roll used for production of the louver layer was produced as follows. The mold roll was cylindrical and was plated with copper, and the copper plated portion was cut with a cutting tool to form a groove corresponding to the light transmitting portion. A diamond bite was used for cutting. Grooves were formed by cutting the outer periphery of the copper plating layer of the mold roll at a predetermined pitch in the roll axis direction, and chrome plating was applied after the cutting.
(3)光透過部の形成
上記(2)で作製した金型ロールと、別途準備したニップロールとの間に、上記(1)で説明した基材を搬送した。この基材の搬送に合わせ、上記(1)で得られた光透過部構成組成物を基材の基材層上に供給装置から供給し、金型ロールおよびニップロール間の押圧力により、基材層と金型ロールとの間に光透過部構成組成物を充填した。その後、基材側から高圧水銀灯により800mJ/cm2の紫外線を照射して光透過部構成組成物を硬化させて、光透過部を形成した。その後、剥離ロールにより、金型ロールから光透過部を離型し、光透過部を含むシート(中間部材)を作製した。
この光透過部について圧縮式微小硬度計(FISCHER HM2000)を用いて微小圧子材料に負荷をかけ、これを除荷することによって弾性率を測定した。このとき、負荷力は100mN、負荷速度は4μm/10秒、保持時間は60秒とした。その結果、光透過部の弾性率は800MPaであった。また、このとき、光透過部は金型ロールの溝に対応した形状となる。
(3) Formation of light transmission part The base material demonstrated by said (1) was conveyed between the metal mold | die roll produced by said (2), and the nip roll prepared separately. In accordance with the conveyance of the base material, the light transmitting portion constituting composition obtained in (1) above is supplied from the supply device onto the base material layer of the base material, and the base material is pressed by the pressing force between the mold roll and the nip roll. The light transmitting portion constituting composition was filled between the layer and the mold roll. Then, 800 mJ / cm < 2 > of ultraviolet rays were irradiated from the base material side with the high pressure mercury lamp, the light transmissive part constituent composition was hardened, and the light transmissive part was formed. Then, the light transmission part was released from the mold roll with a peeling roll to produce a sheet (intermediate member) including the light transmission part.
About this light transmission part, the elastic modulus was measured by applying a load to the micro indenter material using a compression micro hardness tester (FISCHER HM2000) and unloading the material. At this time, the load force was 100 mN, the load speed was 4 μm / 10 seconds, and the holding time was 60 seconds. As a result, the elastic modulus of the light transmission part was 800 MPa. At this time, the light transmission part has a shape corresponding to the groove of the mold roll.
(4)間部構成組成物の調整
光硬化性プレポリマー(P3)としてウレタンアクリレートを42質量部、光硬化性プレポリマー(P4)としてエポキシアクリレートを18質量部、反応性希釈モノマー(M3)としてトリプロピレングリコールジアクリレート35質量部、反応性希釈モノマー(M4)としてメトキシトリエチレングリコールアクリレート5質量部、光散乱剤(D1)として酸化チタンを5質量部、光重合開始剤(I1)として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、メーカー名:BASF)を7質量部混合し、均一化して、間部構成組成物を得た。
なお、この間部構成組成物の散乱剤を除いた成分を厚さ100μmで塗工し、高圧水銀灯により800mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させ、多波長アッベ屈折率計(株式会社アタゴ製)を用いて589nmの屈折率を測定したところ、1.49であった。すなわち、光透過部と間部との屈折率差は、1.55−1.49=0.06である。
(4) Adjustment of inter-layer composition: 42 parts by mass of urethane acrylate as the photocurable prepolymer (P3), 18 parts by mass of epoxy acrylate as the photocurable prepolymer (P4), and as the reactive dilution monomer (M3) 35 parts by mass of tripropylene glycol diacrylate, 5 parts by mass of methoxytriethylene glycol acrylate as the reactive diluent monomer (M4), 5 parts by mass of titanium oxide as the light scattering agent (D1), 1 as the photopolymerization initiator (I1) 7 parts by mass of hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: Irgacure 184, manufacturer name: BASF) was mixed and homogenized to obtain an intermediate composition.
The components excluding the scattering agent in the intermediate composition were coated at a thickness of 100 μm, cured by irradiating with 800 mJ / cm 2 of ultraviolet light with a high pressure mercury lamp, and a multiwavelength Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd.). ) To measure the refractive index of 589 nm, it was 1.49. That is, the refractive index difference between the light transmission part and the intermediate part is 1.55-1.49 = 0.06.
(5)間部の形成
上記(4)で得られた間部を構成する組成物を、上記(3)で作製した中間部材上に供給装置から供給した。また、中間部材の進行方向と略垂直延びるように配置されたドクターブレードを用いて、中間部材上に供給した間部構成組成物を中間部材に形成された溝(光透過部間の溝)内に充填するとともに、余剰分の間部を構成する組成物を掻き落とした。その後、高圧水銀灯により800mJ/cm2の紫外線を照射して間部構成組成物を硬化させ、硬化した間部構成組成物によって間部を形成した。この状態では、間部の表面には、深さ6μmの窪みが発生していた。上記工程を更に1回行ったところ、間部の表面の窪みは深さ3μmであった。すなわち、以上のようにして得た照明用光学フィルムの表裏面の凹凸の高低差は3μmとなり平滑面である。
(5) Formation of interspace part The composition which comprises the interspace part obtained by said (4) was supplied from the supply apparatus on the intermediate member produced by said (3). Further, using a doctor blade arranged so as to extend substantially perpendicular to the advancing direction of the intermediate member, the intermediate composition supplied on the intermediate member is in a groove formed in the intermediate member (a groove between the light transmitting portions). The composition constituting the intermediate portion was scraped off. Then, 800 mJ / cm < 2 > ultraviolet-ray was irradiated with the high pressure mercury lamp, the intermediate part composition was hardened, and the intermediate part was formed with the hardened intermediate part composition. In this state, a recess having a depth of 6 μm was generated on the surface of the intermediate portion. When the above process was performed once more, the depression on the surface of the intermediate portion had a depth of 3 μm. That is, the unevenness of the unevenness of the front and back surfaces of the illumination optical film obtained as described above is 3 μm, which is a smooth surface.
(照明装置及びその設置)
以上のように作製した照明用光学フィルムをアクリル板に貼合してカバーとし、照明装置10の例に倣って照明装置とし、天井に設置した。本例では光源を直管の蛍光灯とし蛍光灯の長手方向と照明用光学フィルムの光透過部が延びる方向とを同一にした。
(Lighting device and its installation)
The illumination optical film produced as described above was bonded to an acrylic plate to form a cover, followed by an illumination apparatus following the example of the
<実施例2>
実施例1で作製した照明用光学フィルムを2枚準備し積層した。このとき両者の光透過部が延びる方向が平面視で90°となるように配置した。本例でも実施例1と同様の平滑面を有している。
<Example 2>
Two optical films for illumination prepared in Example 1 were prepared and laminated. At this time, they were arranged so that the direction in which both light transmitting portions extend was 90 ° in plan view. This example also has the same smooth surface as in Example 1.
<実施例3>
実施例1で説明した(4)間部構成組成物の調整において、光透過部構成組成物を構成する原料と同一原料に、酸化チタンを5質量部を混合し、均一化して、間部を構成する組成物を得た。このとき屈折率は1.550であった。従って本例では光透過部の屈折率と間部の屈折率は同一である。他の構成については実施例1と同様とした。
<Example 3>
In the adjustment of (4) the interspace constituent composition described in Example 1, 5 parts by mass of titanium oxide was mixed with the same raw material as that constituting the light transmitting portion constituent composition, homogenized, and A constituent composition was obtained. At this time, the refractive index was 1.550. Therefore, in this example, the refractive index of the light transmission part and the refractive index of the intermediate part are the same. Other configurations were the same as those in Example 1.
<実施例4>
実施例1で説明した(4)間部構成組成物の調整において、光透過部構成組成物を構成する原料と同一原料に、酸化チタンを5質量部を混合し、均一化して、間部を構成する組成物を得た。このとき屈折率は1.550であった。従って本例では光透過部の屈折率と間部の屈折率は同一である。他の構成については実施例2と同様とした。
<Example 4>
In the adjustment of (4) the interspace constituent composition described in Example 1, 5 parts by mass of titanium oxide was mixed with the same raw material as that constituting the light transmitting portion constituent composition, homogenized, and A constituent composition was obtained. At this time, the refractive index was 1.550. Therefore, in this example, the refractive index of the light transmission part and the refractive index of the intermediate part are the same. Other configurations were the same as those in Example 2.
<比較例1>
複数の拡散光コントロール板50(スミペックス(登録商標)、ES055、住化アクリル販売株式会社)を図6に模式的に示したようにピッチ50mmの間隔で板面が対向するように配置した。拡散光コントロール板の高さ(上下方向大きさ)は120mmとした。蛍光灯の長手方向に対して直交する方向に配列した。
<Comparative Example 1>
A plurality of diffused light control plates 50 (Sumipex (registered trademark), ES055, Sumika Acrylic Sales Co., Ltd.) were arranged so that the plate surfaces face each other at a pitch of 50 mm as schematically shown in FIG. The height (vertical size) of the diffused light control plate was 120 mm. It arranged in the direction orthogonal to the longitudinal direction of a fluorescent lamp.
<比較例2>
比較例1の例に倣って複数の拡散光コントロール板(スミペックス(登録商標)、ES055、住化アクリル販売株式会社)をピッチ50mmの間隔で板面が対向するように配置した。拡散光コントロール板の高さ(上下方向大きさ)は120mmとした。ただし比較例2では、この複数の拡散光コントロール板を蛍光灯の長手方向に沿った方向及び直交する方向の格子状に配列した。
<Comparative Example 2>
Following the example of Comparative Example 1, a plurality of diffused light control plates (Sumipex (registered trademark), ES055, Sumika Acrylic Sales Co., Ltd.) were arranged so that the plate surfaces face each other at a pitch of 50 mm. The height (vertical size) of the diffused light control plate was 120 mm. However, in Comparative Example 2, the plurality of diffused light control plates were arranged in a lattice shape in the direction along the longitudinal direction of the fluorescent lamp and in the orthogonal direction.
以上の結果実施例1〜4では薄く形成され外観を良好に保ちつつ、斜め上を見上げても眩しくなく、直下机上を明るくすることができた。また表面が平滑であるため清掃も容易であった。
これに対して、比較例1、2では拡散光コントロール板が厚く(高く)形成されて天井から120mmの突起が生じてしまい外観に問題が生じた。また比較例2では拡散光コントロール板が格子状なので表裏面とも平滑ではないことから、清掃のし易さに問題があった。
As a result of the above, Examples 1 to 4 were thin and formed with a good appearance, and even when looking up diagonally, it was not dazzling and could brighten the desk directly below. Moreover, since the surface was smooth, cleaning was easy.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the diffused light control plate was formed thick (high), resulting in a 120 mm protrusion from the ceiling, causing a problem in appearance. In Comparative Example 2, since the diffused light control plate is in a lattice shape, the front and back surfaces are not smooth, and there is a problem in the ease of cleaning.
10 照明装置
11 照明装置本体
12 光源
13 カバー
14 カバー本体
20 照明用光学フィルム
21 基材
22 ルーバー層
23 光透過部
24 間部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
透光性を有する基材層と、前記基材層上に形成されたルーバー層と、を備え、
前記ルーバー層は、前記基材層の一方の面に沿って所定の間隔で配列され、光を透過する樹脂により形成された光透過部と、
前記光透過部間に形成され、前記光透過部より小さい屈折率を有する樹脂により形成された間部と、を具備し、
表裏の少なくとも一方が平滑面である、照明用光学フィルム。 An optical film for illumination used in an illumination device,
A substrate layer having translucency, and a louver layer formed on the substrate layer,
The louver layer is arranged at a predetermined interval along one surface of the base material layer, and a light transmission part formed of a resin that transmits light;
An intermediate portion formed between the light transmission portions and formed of a resin having a smaller refractive index than the light transmission portions;
An optical film for illumination, wherein at least one of the front and back surfaces is a smooth surface.
透光性を有する基材層と、前記基材層上に形成されたルーバー層と、を備え、
前記ルーバー層は、前記基材層の一方の面に沿って所定の間隔で配列され、光を透過する樹脂により形成された光透過部と、
前記光透過部間に形成され、光を散乱する材料が分散された間部と、を具備し、
表裏の少なくとも一方が平滑面である、照明用光学フィルム。 An optical film for illumination used in an illumination device,
A substrate layer having translucency, and a louver layer formed on the substrate layer,
The louver layer is arranged at a predetermined interval along one surface of the base material layer, and a light transmission part formed of a resin that transmits light;
A portion formed between the light transmission portions and dispersed with a material that scatters light; and
An optical film for illumination, wherein at least one of the front and back surfaces is a smooth surface.
前記照明装置本体に配置された光源と、
前記光源を覆うように前記照明装置本体に配置された請求項1乃至4のいずれかに記載の照明用光学フィルムと、を備える、
照明装置。 A lighting device body;
A light source disposed in the lighting device body;
The illumination optical film according to any one of claims 1 to 4, which is disposed in the illumination device main body so as to cover the light source.
Lighting device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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TWI626477B (en) * | 2016-11-04 | 2018-06-11 | 茗翔科技股份有限公司 | An optical element with trench array and the light source device of the same |
-
2014
- 2014-11-20 JP JP2014235838A patent/JP2016099476A/en active Pending
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