JP3977380B2 - 光反射板 - Google Patents

Description

本発明は、電飾看板、液晶表示装置、照明器具などのバックライトや照明ボックスを、より明るく、より薄型化して、効率的に発光させるための立体的な光反射板に関する。

従来、電飾看板、液晶表示装置、照明器具などに使用される光反射板として、アルミニウム板や鋼板に厚さ２００μｍ程度の光反射フィルムをラミネート貼りした反射板素材を立体的な形状に加工した光反射板や、合成樹脂製の反射板を立体的な形状に加工した光反射板が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

上述したように光反射板を立体的な形状に加工することにより、光反射板で反射された光の輝度ムラは多少解消されるが、未だ十分ではない。そこで、光源と光源との間の距離を短くしたり、光源の数を増やしたり、光反射板により反射された光が照射される前面板の手前にプリズムシートを入れたりするなどして輝度ムラを解消する方法が検討されている。

特開平６−２６００１０号公報 特開２００２−１２２８６３号公報

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、光源と光源との間の距離を短くしたり、光源の数を増やしたりすることなく、光反射板で反射された光の輝度ムラを解消して、光の利用効率を向上させることができる光反射板を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、山型凸部を有する光反射板であって、光源からの距離に応じて前記山型凸部の形状が変化することを特徴とする光反射板を提供する。

本発明の光反射板は、光源からの距離に応じて前記山型凸部の形状を変化させることにより、光源から出射した光が前面へ均一に、かつ、少なくとも斜面の一部において前面へ垂直に反射されるようにして、光反射板で反射された光の輝度ムラを解消するものである。

本発明の反射板は、山型凸部を有し、該山型凸部の少なくとも斜面の一部において前面へ垂直に反射する反射板であって、光源の中心から光反射板の水平部表面までの垂直方向距離をＨ（ｍｍ）、光源の中心から前記山型凸部の斜面上にある任意の１点（以下、斜面Ｘ点とする）までの水平方向距離をＬ（ｍｍ）、前記斜面Ｘ点から光反射板の水平部底面までの垂直方向距離をｈ（ｍｍ）、前記斜面Ｘ点における斜面角度をθ（°）とするとき、前記Ｈ、Ｌ、ｈおよびθが下記式（３）および（４）を満たすことである。

Ｈ＞ｈのとき、
θ＝１／２ｔａｎ^−１（Ｌ／（Ｈ−ｈ）） ・・・（３）
Ｈ≦ｈのとき、
θ＝１／２（ｔａｎ^−１（（ｈ−Ｈ）／Ｌ＋９０°） ・・・（４）

上記のように光源からの距離に応じて山型凸部の斜面角度を変化させることにより、光源から出射した光が確実に前面へ均一に、かつ、少なくとも斜面の一部において前面へ垂直に反射されるようにすることができる。なお、本発明において、山形凸部の形状は断面略三角形であるが、その斜面部分は直線状に限らず、多角状、放物線状も含む。

本発明の光反射板は、輝度ムラを解消できるため、光源と光源との間の距離を広げることができ、結果として光源の数を減らすことができるので、省エネルギー化を図ることができる。また、本発明の光反射板を用いることにより、前面板の手前に配置されるプリズムシートを無くすことが可能である。

以下、本発明につきさらに詳しく説明する。本発明において、光反射板の材質は特に限定されないが、光を反射する合成樹脂製のフィルムまたはシートを好適に使用することができる。上記合成樹脂製のフィルムまたはシートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビフェニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコールなどの汎用樹脂、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、超高分子量ポリエチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、液晶ポリマー、フッ素樹脂などのエンジニアリングプラスチック、またはこれらの共重合体もしくは混合物からなるフィルムまたはシートが挙げられる。これらのうちでも、耐熱性、耐衝撃性などが良好であることから、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、シクロポリオレフィンからなるフィルムまたはシートが好ましい。

より具体的には、本発明の光反射板を形成する合成樹脂製のフィルムまたはシートの好ましい例として、平均気泡径が５０ｎｍ以上で５０μｍ以下の微細な気泡または気孔を内部に有する熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートや、フィラーを含有する熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートであって、フィラーを核として多数のボイドが形成されているフィルムまたはシートが挙げられる。この場合、後者のフィルムまたはシートにおいて、フィラーを含有する熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートは、フィラーを含有する未延伸フィルムまたはシートを成形し、この未延伸フィルムまたはシートを延伸することにより、フィラーを核として多数のボイドを形成した多孔性延伸フィルムまたはシートであることが好ましい。

なお、上記合成樹脂製のフィルムまたはシートに用いられる樹脂中には、酸化防止剤、紫外線防止剤、滑剤、顔料、強化剤などを適宜添加することができる。また、これらの添加剤を含有する塗布層を塗布して形成してもよい。

本発明に係る光反射板の成形方法に限定はなく、例えばプレス成形、折り曲げ加工などによって成形することができる。また、成形後の光反射板の変形を防ぐために、光反射板が使用される温度以上の温度で加熱しながらプレス成形する方法や、プレス成形後にアニールを行う方法を採ることができる。

本発明の光反射板、特に前記合成樹脂製のフィルムまたはシートにより形成した本発明の光反射板は、金属板または硬質樹脂板に貼り付けて光反射板積層体とすることができる。

次に、図面を参照して本発明に係る光反射板の例を示すが、本発明は下記例に限定されるものではない。
（実施例）
熱可塑性ポリエステルの押出シートに炭酸ガスを高圧下で含浸させた後、加熱し発泡させたシートで、厚さが１ｍｍで内部の気泡径が５０μｍ以下である発泡プラスチック製光反射シートがある（例えば古河電気工業製のＭＣＰＥＴ（登録商標）等）。上記光反射シートを用いて液晶表示装置のバックライト用反射板を製造する例として以下の例を挙げる。

上述した平均気泡径が５０μｍ以下で厚さが１ｍｍの約４倍に発泡したポリエチレンテレフタレートの発泡シート（前記ＭＣＰＥＴ）を１００℃以上で加熱しながらプレス成形する方法により、図１に示す本発明の光反射板１０を作製した。本例の光反射板１０は、山型凸部１２の形状が断面略三角形であり、かつ、図１に示すように光源（蛍光灯）１４の中心１６から光反射板１０の水平部表面までの垂直方向距離をＨ（ｍｍ）、光源１４の中心１６から前記山型凸部１２の斜面Ｘ点までの水平方向距離をＬ（ｍｍ）、前記山型凸部１２の斜面Ｘ点から光反射板１０の水平部底面までの垂直方向距離をｈ（ｍｍ）、前記山型凸部１２の斜面Ｘ点における斜面角度をθ（°）とするとき、Ｈ、Ｌ、ｈおよびθが下記式（３）および（４）を満たすものである。

Ｈ＞ｈのとき、
θ＝１／２ｔａｎ^−１（Ｌ／（Ｈ−ｈ）） ・・・（３）
Ｈ≦ｈのとき、
θ＝１／２（ｔａｎ^−１（（ｈ−Ｈ）／Ｌ＋９０°） ・・・（４）
具体的には、Ｈ＝２．８ｍｍであり、Ｌ１＝２．００ｍｍのときｈ１＝０ｍｍ、θ１＝１７．８°、Ｌ２＝４．０ｍｍのときｈ２＝０．６ｍｍ、θ２＝３０．９°、Ｌ３＝７．０ｍｍのときｈ３＝２．４ｍｍ、θ３＝４３．６°、Ｌ４＝１１．０ｍｍのときｈ４＝６．２ｍｍ、θ４＝５３．７°である。なお、隣り合う光源間の距離は３０．０ｍｍ、山形凸部頂部の高さは１１．７ｍｍである。

本例の光反射板の平面図は省略するが、各山型凸部１２の斜面底部および頂部同士は平面視において互いに平行であり、隣り合う山型凸部１２の斜面底部および頂部同士も平面視において互い平行であるとともに、山型凸部１２は光反射板の一端縁から他端縁にかけて連続して形成されている。また、本例の光反射板は、両光源１４の中心１６同士間の中央部を中心として左右対称である。さらに、図１は光反射板の一部を示すもので、光反射板全体には光源が１０本程度平行に配置されている。

本例の光反射板による光の反射の様子を図２に示す。図２に示すように、本例の光反射板は、光源１４から出射した光１８が前面へ均一に反射されるものである。なお、図２において２０は光反射板１０により反射された光２２が照射される拡散板の下面を示す。
（比較例）
平均気泡径が５０μｍ以下で厚さが１ｍｍの約４倍に発泡したポリエチレンテレフタレートの発泡シート（前記ＭＣＰＥＴ）を用い、山型凸部を設けることなく、図３に示す平板状の光反射板３０を作製した。

本例の光反射板による光の反射の様子を図３に示す。図３に示すように、本例の光反射板は、光源１４から出射した光１８が実施例１の光反射板ほどには前面へ均一に反射されないことが分かる。なお、図３において２０は光反射板１０により反射された光２２が照射される拡散板の下面を示す。

前述した実施例、比較例の光反射板を用い、輝度を測定した。光源直上の地点（０ｍｍ地点とする）から、輝度計（トプコン社製ＢＭ−９）を５ｍｍ間隔で隣の光源方向へ移動し、輝度を測定した。なお、輝度計受光器はトプコン社製ＢＭ−９１０Ｄを用いた。輝度の最大値と最小値の差を最大値で除した値を輝度ムラとした。輝度測定の結果、比較例の平板状の光反射板に比べて、実施例の光反射板は輝度ムラが小さかった。また、実施例の光反射板の光源と光源との間の輝度は、比較例の平板状の光反射板に比べて２〜４倍向上した。

本発明に係る光反射板の一例を示す説明図である。 実施例１の光反射板による光の反射の様子を示す説明図である。 比較例の光反射板による光の反射の様子を示す説明図である。

符号の説明

１０ 光反射板
１２ 山型凸部
１３ 斜面Ｘ点
１４ 光源
１６ 光源の中心

Claims (5)

1. 山型凸部を有し、該山型凸部の少なくとも斜面の一部において前面へ垂直に反射する反射板であって、前記山型凸部の斜面上にある任意の１点を斜面Ｘ点とし、光源の中心から光反射板の水平部表面までの垂直方向距離をＨ（ｍｍ）、光源の中心から前記斜面Ｘ点までの水平方向距離をＬ（ｍｍ）、前記斜面Ｘ点から光反射板の水平部底面までの垂直方向距離をｈ（ｍｍ）、前記斜面Ｘ点における斜面角度をθ（°）とするとき、前記Ｈ、Ｌ、ｈおよびθが下記式（３）および（４）を満たすことを特徴とする光反射板。
   Ｈ＞ｈのとき、
   θ＝１／２ｔａｎ ^−１ （Ｌ／（Ｈ−ｈ）） ・・・（３）
   Ｈ≦ｈのとき、
   θ＝１／２（ｔａｎ ^−１ （（ｈ−Ｈ）／Ｌ＋９０°） ・・・（４）
2. 前記光反射板は、平均気泡径が５０ｎｍ以上で５０μｍ以下の気泡または気孔を内部に有する熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光反射板。
3. 前期光反射板は、フィラーを含有する熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートであって、前記フィラーを核として複数のボイドが形成されているフィルムまたはシートから成ることを特徴とする請求項１に記載の光反射板。
4. 前記フィラーを含有する熱可塑性樹脂のフィルムまたはシートは、フィラーを含有する未延伸フィルムまたはシートを成形し、この未延伸フィルムまたはシートを延伸することにより、前記フィラーを核として複数のボイドを形成した多孔性延伸フィルムまたはシートであることを特徴とする請求項３に記載の光反射板。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の光反射板を金属板または硬質樹脂板に貼り付けてなることを特徴とする光反射板積層体。

Images