JP3784849B2

JP3784849B2 - Light reflecting material

Info

Publication number: JP3784849B2
Application number: JP32951394A
Authority: JP
Inventors: 靖典杉山
Original assignee: Kimoto Co Ltd
Current assignee: Kimoto Co Ltd
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: JPH08160208A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶ディスプレイ等各種表示装置のバックライト、電飾看板、照明器具等のリフレクター及び反射板用材料に関するものである。
【０００２】
特に、導光板と導光板の少なくとも一つの側端面に光源を配置してなる、いわゆるエッジライト方式の面状光源装置において、光源の周囲を覆うように設置され、光源からの光を効率良く導光板に入射させるリフレクターや、導光板の光を効率よく液晶パネルに反射させる光反射材料として有用な高反射率光反射材料に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
このような光反射材料としては特開昭６２−２８６０１９号公報記載のアルミニウム板、実開平４−２２７５５号公報記載の金属反射板、特開昭６３−２００２号公報記載の白色塗装したアルミニウム板、特開平６−６７１７４号公報記載の白色塗装したフィルム、あるいは特開平３−２５６０９０号公報に記載されているような発泡白色フィルムが用いられている。
【０００４】
特に、エッジライト方式バックライトのリフレクターとしては、効率良く光源の光を導光板に入射させ、面状光源として高い輝度を得るために、反射率の高い銀蒸着フィルムが、現在多く用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
エッジライト方式バックライトの光源としては、熱陰極管、冷陰極管等の管状ランプが一般的であり、リフレクターとして銀蒸着フィルムを用いた場合、導体である銀が光源に近接するために、光源が発振したり、点灯不良を起こすという問題があった。
【０００６】
さらに、銀蒸着フィルムにはコスト的に高いという問題もあった。
【０００７】
一方、発泡白色フィルムをリフレクターに使用する場合、光源の点灯不良は防げるが、光源の周囲に巻き付けて使用する際の作業性の点から、フィルムには柔軟性、可撓性が必要で、このためフィルムの厚みは特開平３−２５６０９０号公報に記載されているように発泡白色ポリエステルフィルムでは７５μｍ程度が限界であった。このような厚みの薄い発泡白色フィルムをリフレクターに用いた場合、隠ぺい性が悪く光源の光を外部に漏らしてしまうため、面状光源としての輝度が低くなってしまうという問題があった。
【０００８】
また、白色塗装したアルミニウム板やフィルムの場合、白色顔料として二酸化チタンを用いれば隠蔽性は得られるが、二酸化チタンの吸収のため反射率がある程度以上あがらないという問題がある。さらに、白色顔料として硫酸バリウムを使用する場合、隠蔽性が低いため、反射率を高くするためには硫酸バリウム層の厚みを厚くするか、樹脂に対する硫酸バリウムの添加量を高くする必要があった。硫酸バリウム層の厚みを厚くすると、リフレクターとして使用する場合、ランプ周囲に巻き付けるのが困難となるため作業性が低下する。硫酸バリウムの添加量を増やし、特に臨界顔料濃度以上添加すると、塗膜が凝集破壊しやすくなる等の問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために研究を行った結果、硫酸バリウムと二酸化チタンを混合使用すると、各々を単独で用いる場合に比べ高い反射率が得られることを見いだし、本発明にいたった。
【００１０】
本発明はかかる知見によるもので、具体的には透明プラスチックフィルムまたは白色プラスチックフィルム、あるいはアルミニウム板のような支持体の反射面側片面または両面に、硫酸バリウムと二酸化チタンおよび樹脂からなる層を設けることによって達成される。
【００１１】
本発明に使用される支持体としては、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリル等の透明または白色フィルム、またはアルミニウム板が好ましい。
【００１２】
特に高い反射率が得られ、可撓性があることから、発泡白色ポリエステルフィルムが好ましい。
【００１３】
これら支持体には、白色樹脂層との接着を改善するためにアンカーコートを施してもよい。
【００１４】
本発明の白色樹脂層に使用される樹脂としては、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ゴム系等の合成樹脂があげられる。
【００１５】
白色樹脂層に含有させる白色顔料としては、硫酸バリウムと二酸化チタンの混合で、その混合重量比率は図１に示すように少しでも混ぜればその効果はあがるが、硫酸バリウム：二酸化チタン＝９．５：０．５〜２：８の範囲で反射率の上昇が明らかとなる。特に混合による反射率の上昇が著しい領域は９：１〜４：６である。
【００１６】
また硫酸バリウム及び二酸化チタンと樹脂の比率は、前述したように塗膜物性の点から臨界顔料濃度以下が好ましい。
【００１７】
この場合、塗膜の厚みとしては、片面２１０μｍ以下が好ましい。２１０μｍ以上にすると硫酸バリウム単独でも隠ぺい性が向上し（図２のＡ）、反射率が向上するため、硫酸バリウムと二酸化チタンを混合した場合（図２のＣ）と差がなくなり、またリフレクターとして使用する場合、可撓性の高い樹脂を選択したとしてもランプ周囲に巻き付けるのが困難になり作業性が低下するからである。
【００１８】
一方塗膜厚みが薄い場合は、本発明の効果は認められるが、反射率自体が低くなりすぎるため光反射材料としての機能を示さなくなるので、５μｍ以上が好ましい。
【００１９】
このような白色顔料／樹脂系の中には、分散剤、レベリング剤、老化防止剤、可塑剤、帯電防止剤等の各種添加剤を添加することができる。
【００２０】
このような白色層を基材上に設置する方法としては、バーコーティング法、ロールコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法等の塗布法、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビヤ印刷等による全面印刷法、押し出し法のような成型法等の製造方法が使用できる。
【００２１】
【作用】
本発明によれば、白色顔料として硫酸バリウムと二酸化チタンを特定の割合で混合することにより、各々の顔料を単独で使用する場合よりも、高い反射率の光反射材料が得られる。
【００２２】
この光反射材料をエッジライト方式のリフレクターとして用いれば、導光板への光の入射を効率よく行なわせることにより、面状光源として高い輝度が得られ、バックライトや電飾看板の光反射材料として用いた場合も高い輝度が得られる。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
表１に示す重量比で硫酸バリウム（商品名Ｂ−５５：堺化学工業株式会社）と二酸化チタン（商品名タイピュアＲ−７００：デュポン社）をラッカー型ウレタン樹脂（商品名アデカボンタイターＵ−５００：旭電化工業株式会社）に顔料：樹脂＝６：１（重量比）で分散し白色樹脂層用塗料を調製した。この塗料を７５μｍ厚の発泡白色ポリエステルフィルム（商品名ルミラーＥ−６０：東レ株式会社）の両面に乾燥塗膜厚が片面５０μｍになるよう塗工して、本発明の光反射材料を作製した。
【００２４】
この光反射材料の相対拡散反射率をＵＶ−３１０１分光光度計（株式会社島津製作所）用いて測定した。この場合の５５０ｎｍにおける値を表１に示す。
【００２５】
また、この光反射材料を次の構成のエッジライト方式バックライトのリフレクターとして使用し、輝度計ＢＭ−７（トプコン株式会社）を用いて測定した平均輝度の値も表１に示す。
【００２６】
さらに、硫酸バリウム：二酸化チタンの重量比と反射率の関係を図１に示す。
【００２７】
（測定に用いたバックライトの構成）
ランプ：２．６φ、管面輝度２６，０００cd／m²
導光板：サイズ１０インチ、厚み３ｍｍ
反射板：レフホワイト１８８（株式会社きもと）
拡散板：ライトアップＳＨ（株式会社きもと）２枚
【００２８】
【表１】

【００２９】
（実施例２）
反射面を片面のみ設けた他は実施例１と同様に、光反射材料を作製し、反射率、平均輝度を測定した。
【００３０】
結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】

【００３２】
（実施例３）
硫酸バリウム（商品名Ｂ−５４：堺化学工業株式会社）をアクリルポリオール樹脂（商品名アクリディック４９−３９４ＩＭ：大日本インキ化学工業株式会社）中に樹脂：顔料＝１：６の重量比で分散し白色樹脂層用塗料Ａを調製した。
【００３３】
二酸化チタン（商品名タイピュアＲ−７００：デュポン社）をアクリルポリオール樹脂（商品名アクリディック４９−３９４ＩＭ：大日本インキ化学工業株式会社）中に樹脂：顔料＝１：６の重量比で分散し白色樹脂層用塗料Ｂを調製した。
【００３４】
硫酸バリウム（商品名Ｂ−５４：堺化学工業株式会社）と二酸化チタン（商品名タイピュアＲ−７００：デュポン社）を７：３の重量比で、アクリルポリオール樹脂（商品名アクリディック４９−３９４ＩＭ：大日本インキ化学工業株式会社）中に樹脂：顔料＝１：６の重量比で分散し白色樹脂層用塗料Ｃを調製した。
【００３５】
この塗料Ａ、Ｂ、Ｃを各々１００μｍ厚透明ポリエステルフィルム（商品名ルミラーＴ−６０：東レ株式会社）の片面に、乾燥塗膜厚を表３に示す膜厚に変えながら塗工し反射フィルムを作製した。
【００３６】
この反射フィルムの相対拡散反射率を実施例１と同様に測定した。
【００３７】
結果を表３及び図２に示す。
【００３８】
【表３】

【００３９】
この結果より、乾燥塗膜厚が２１０μｍ以下では、硫酸バリウム、二酸化チタン各々の単独より、混合した場合の方が高い反射率が得られることがわかる。
【００４０】
（実施例４）
二酸化チタンをＲ−７００からＦＲ−７７（古河機械金属株式会社）に変更した以外は、実施例４と同様に試料を調製し、相対拡散反射率を測定した。
【００４１】
結果を表４に示す。
【００４２】
【表４】

【００４３】
【発明の効果】
本発明による光反射材料は、白色顔料として硫酸バリウムと二酸化チタンを特定の割合で混合することにより、単独で使用する場合に比べて、同じ添加量で高い反射率が得られる。
【００４４】
この光反射材料をバックライトや電飾看板に用いた場合高い輝度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】硫酸バリウム：二酸化チタンの比率と反射率の関係を示すグラフ。
【図２】硫酸バリウム、二酸化チタン各々単独及び混合の場合の、乾燥塗膜厚と反射率の関係を示すグラフ。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a backlight for various display devices such as a liquid crystal display, an electric signboard, a reflector such as a lighting fixture, and a material for a reflector.
[0002]
In particular, in a so-called edge light type planar light source device in which a light source is arranged on at least one side end surface of the light guide plate and the light guide plate, the light source plate is installed so as to cover the periphery of the light source and efficiently guides light from the light source. The present invention relates to a high reflectance light reflecting material useful as a reflector that is incident on an optical plate and a light reflecting material that efficiently reflects light from a light guide plate to a liquid crystal panel.
[0003]
[Prior art]
Examples of such a light reflecting material include an aluminum plate described in JP-A-62-286019, a metal reflector described in JP-A-4-22755, a white-coated aluminum plate described in JP-A-63-2002, A white-coated film described in JP-A-6-67174 or a foamed white film as described in JP-A-3-256090 is used.
[0004]
In particular, as a reflector for an edge light type backlight, a silver-evaporated film having a high reflectance is currently used in many cases in order to efficiently make the light from the light source incident on the light guide plate and to obtain high luminance as a planar light source. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As a light source for an edge light type backlight, a tubular lamp such as a hot cathode tube or a cold cathode tube is generally used. When a silver vapor deposited film is used as a reflector, the silver as a conductor is close to the light source. Oscillates or causes poor lighting.
[0006]
Furthermore, the silver deposited film has a problem of high cost.
[0007]
On the other hand, when using a foam white film for a reflector, lighting failure of the light source can be prevented, but the film needs to be flexible and flexible from the viewpoint of workability when wrapped around the light source. Therefore, as described in JP-A-3-256090, the thickness of the film is limited to about 75 μm for the foamed white polyester film. When such a thin foamed white film is used for a reflector, the concealability is poor and light from the light source is leaked to the outside, so that there is a problem that the luminance as a planar light source is lowered.
[0008]
Further, in the case of a white painted aluminum plate or film, concealment can be obtained if titanium dioxide is used as a white pigment, but there is a problem that the reflectance does not increase to some extent due to absorption of titanium dioxide. Furthermore, when barium sulfate is used as a white pigment, the concealability is low, so in order to increase the reflectivity, it is necessary to increase the thickness of the barium sulfate layer or increase the amount of barium sulfate added to the resin. . When the thickness of the barium sulfate layer is increased, when used as a reflector, it becomes difficult to wrap around the lamp, so that workability is lowered. When the amount of barium sulfate added is increased, especially when the concentration is higher than the critical pigment concentration, there is a problem that the coating film is liable to cohesive failure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
As a result of researches to solve the above problems, it has been found that when barium sulfate and titanium dioxide are used in combination, a higher reflectance can be obtained than when each of them is used alone, and the present invention has been achieved.
[0010]
The present invention is based on such findings. Specifically, a layer made of barium sulfate, titanium dioxide, and a resin is provided on one or both surfaces of a transparent plastic film, a white plastic film, or a reflecting surface of a support such as an aluminum plate. Is achieved.
[0011]
The support used in the present invention is preferably a transparent or white film such as polyethylene, polyethylene terephthalate, polypropylene, vinyl chloride, polycarbonate, acrylic, or an aluminum plate.
[0012]
In particular, a foamed white polyester film is preferable because high reflectance is obtained and flexibility is obtained.
[0013]
These supports may be provided with an anchor coat in order to improve adhesion with the white resin layer.
[0014]
Examples of the resin used in the white resin layer of the present invention include urethane-based, acrylic-based, epoxy-based, vinyl-based, polyester-based, polyamide-based, and rubber-based synthetic resins.
[0015]
The white pigment to be included in the white resin layer is a mixture of barium sulfate and titanium dioxide. The mixing weight ratio can be improved by mixing even a little as shown in FIG. 1, but barium sulfate: titanium dioxide = 9.5. : An increase in the reflectance becomes clear in the range of 0.5 to 2: 8. In particular, the region where the increase in reflectance due to mixing is remarkable is 9: 1 to 4: 6.
[0016]
The ratio of barium sulfate and titanium dioxide to the resin is preferably not more than the critical pigment concentration from the viewpoint of physical properties of the coating film as described above.
[0017]
In this case, the thickness of the coating film is preferably 210 μm or less on one side. When the thickness is 210 μm or more, the hiding property is improved even with barium sulfate alone (A in FIG. 2), and the reflectance is improved. Therefore, there is no difference from the case where barium sulfate and titanium dioxide are mixed (C in FIG. 2). This is because even when a highly flexible resin is selected, it is difficult to wrap around the lamp and the workability is lowered.
[0018]
On the other hand, when the thickness of the coating film is thin, the effect of the present invention is recognized, but since the reflectance itself becomes too low and the function as the light reflecting material is not exhibited, 5 μm or more is preferable.
[0019]
In such a white pigment / resin system, various additives such as a dispersant, a leveling agent, an anti-aging agent, a plasticizer, and an antistatic agent can be added.
[0020]
As a method of installing such a white layer on the substrate, a bar coating method, a roll coating method, a spray coating method, a coating method such as a dip coating method, a full surface printing method by silk screen printing, offset printing, gravure printing, etc. A production method such as a molding method such as an extrusion method can be used.
[0021]
[Action]
According to the present invention, by mixing barium sulfate and titanium dioxide as a white pigment in a specific ratio, a light reflecting material having a higher reflectance than when each pigment is used alone can be obtained.
[0022]
If this light-reflecting material is used as an edge light type reflector, light can be efficiently incident on the light guide plate, resulting in high brightness as a planar light source, and as a light-reflecting material for backlights and electrical signs. When used, high luminance can be obtained.
[0023]
【Example】
Example 1
Barium sulfate (trade name B-55: Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) and titanium dioxide (trade name Taipure R-700: DuPont) in a weight ratio shown in Table 1 are lacquer type urethane resin (trade name Adekabon titer U-500). : Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) was dispersed in a ratio of pigment: resin = 6: 1 (weight ratio) to prepare a white resin layer coating material. This paint was applied to both sides of a 75 μm thick foamed white polyester film (trade name Lumirror E-60: Toray Industries, Inc.) so that the dry coating thickness was 50 μm on one side to produce the light reflecting material of the present invention.
[0024]
The relative diffuse reflectance of this light reflecting material was measured using a UV-3101 spectrophotometer (Shimadzu Corporation). The value at 550 nm in this case is shown in Table 1.
[0025]
Table 1 also shows the average luminance values measured using a luminance meter BM-7 (Topcon Corporation) using this light reflecting material as a reflector of an edge light type backlight having the following configuration.
[0026]
Furthermore, the relationship between the weight ratio of barium sulfate: titanium dioxide and the reflectance is shown in FIG.
[0027]
(Configuration of backlight used for measurement)
Lamp: 2.6φ, tube surface brightness 26,000cd / m ²
Light guide plate: Size 10 inches, thickness 3mm
Reflector: Ref White 188 (Kimoto Corporation)
Diffuser: Light-up SH (Kimoto Co., Ltd.) 2 pieces [0028]
[Table 1]

[0029]
(Example 2)
A light reflecting material was prepared in the same manner as in Example 1 except that only one reflecting surface was provided, and the reflectance and average luminance were measured.
[0030]
The results are shown in Table 2.
[0031]
[Table 2]

[0032]
Example 3
Disperse barium sulfate (trade name B-54: Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) in an acrylic polyol resin (trade name: Acrydic 49-394IM: Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) at a weight ratio of resin: pigment = 1: 6. A white resin layer coating material A was prepared.
[0033]
Titanium dioxide (trade name: Taipure R-700: DuPont) is dispersed in an acrylic polyol resin (trade name: Acrydic 49-394IM: Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) in a weight ratio of resin: pigment = 1: 6 and white. Resin layer coating material B was prepared.
[0034]
Barium sulfate (trade name B-54: Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) and titanium dioxide (trade name: Taipure R-700: DuPont) at a weight ratio of 7: 3, acrylic polyol resin (trade name: ACRICID 49-394IM: Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd.) was dispersed in a weight ratio of resin: pigment = 1: 6 to prepare white resin layer coating material C.
[0035]
Each of the paints A, B, and C was applied to one side of a 100 μm thick transparent polyester film (trade name Lumirror T-60: Toray Industries, Inc.) while changing the dry coating thickness to the film thickness shown in Table 3 to apply a reflective film. Produced.
[0036]
The relative diffuse reflectance of this reflective film was measured in the same manner as in Example 1.
[0037]
The results are shown in Table 3 and FIG.
[0038]
[Table 3]

[0039]
From this result, it can be seen that when the dry coating thickness is 210 μm or less, a higher reflectance can be obtained when mixed than when each of barium sulfate and titanium dioxide is used alone.
[0040]
(Example 4)
A sample was prepared in the same manner as in Example 4 except that the titanium dioxide was changed from R-700 to FR-77 (Furukawa Machine Metal Co., Ltd.), and the relative diffuse reflectance was measured.
[0041]
The results are shown in Table 4.
[0042]
[Table 4]

[0043]
【The invention's effect】
In the light reflecting material according to the present invention, barium sulfate and titanium dioxide are mixed at a specific ratio as a white pigment, whereby a high reflectance can be obtained with the same addition amount as compared with the case of using alone.
[0044]
When this light reflecting material is used for a backlight or an electric signboard, high brightness can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the ratio of barium sulfate: titanium dioxide and reflectance.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between dry coating thickness and reflectance when barium sulfate and titanium dioxide are used alone and in combination.

Claims

In a light reflecting material provided with a white resin layer on one side or both sides of a support , the support is a transparent plastic film or a white plastic film, and the white resin layer is a coating film composed of at least barium sulfate, titanium dioxide and a resin. And the thickness of the coating film of the white resin layer is 5 μm to 210 μm, and the mixing weight ratio of the barium sulfate and titanium dioxide is barium sulfate: titanium dioxide = 9: 1 to 4: 6, Light reflecting material.