JP4271928B2 - 光反射材料及びそれを用いた光源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ等の各種の表示装置のバックライト、電飾看板、照明器具などに、光を反射する部材として使用される光反射材料及びそれを用いた光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、看板、表示板等の背面から照明する平面光源として、蛍光灯等の棒状光源を複数本配置し、光源の前面に拡散板若しくは拡散シート又はこれらを組み合わせた拡散材を配置し、光源の背後に光反射材料を配置したものがある。また、このような直下型と呼ばれるようなバックライトの他、液晶ディスプレイ等において多用されている、導光板と呼ばれる透明な板の端部に冷陰極管等のランプを配置したエッジライト型バックライトと呼ばれる平面光源がある。この平面光源では、ランプに巻き付けたり、導光板の出射面とは反対側の面に積層したりする光反射材料が用いられている。これら平面光源用の光反射材料としては、合成樹脂に白色顔料を練り込んだり、合成樹脂に微細な空孔を多数生成させたりした、白色プラスチックフィルムが用いられている。これら従来の白色プラスチックフィルムについては、例えば特許文献１、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】
特開平11-300814号公報
【特許文献２】
特開2001-166295号公報
【０００３】
ところで、平面光源の輝度を上昇させる手段として、蛍光灯等の光源自体の輝度を上昇させたり、拡散材等の透過率を上昇させたりする他、上記光反射材料の光反射率を上昇させる方法が一般的に行われている。このうち、光反射材料の光反射率を上昇させる方法としては、白色プラスチックフィルムを複数枚重ね合わせたり、フィルム自体の厚みを厚くしたりして、光反射率を上昇させる方法が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フィルムを重ね合わせて光反射率を上昇させた場合、平面光源の部品点数が多くなってしまうことから、例えば光反射材料を適宜適当な形状に加工したり、ランプに巻きつけたりする際にも、その分余計な手間がかかってしまうという問題点を有する。一方、フィルム自体の厚みを厚くして光反射率を上昇させた場合は、やはり光反射材料を適宜適当な形状に加工したり、ランプに巻きつけたりする際に、可撓性が損なわれる場合があって、好ましくない。また、原因は定かではないが、フィルム自体の厚みを厚くして光反射率を上昇させた場合には、フィルムを重ね合わせて光反射率を上昇させた場合に比べて、白色プラスチックフィルムの材質や総厚みが同じでも、光反射率の上昇率が低いという問題点を有している。
【０００５】
そこで、本発明は、平面光源の光反射率を効率良く上昇させること、また平面光源に組み込む際の部品点数を増やすことなく平面光源の輝度を向上させることを目的とする。さらに本発明は、可撓性に優れ、平面光源に組み込んだり加工したりする際の作業性や加工性に優れた光反射材料を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者は、白色プラスチックフィルムを単に重ね合わせるのではなく、接着して一体化することで光反射材料としての厚みを厚くすることを検討した。しかし、フィルムを単純に接着して一体化することで光反射材料としての厚みを厚くさせたものは、フィルムを単に重ね合わせたものに比べて光反射率の上昇率が低いという新たな問題点に遭遇した。そこで、更に鋭意検討を重ねた結果、白色プラスチックフィルムを接着して一体化するのに全面を接着しているため、光反射率の上昇が損なわれること、そして接着される白色プラスチックフィルムの間に所定の空気層（空間）を設けた場合に、光反射率が格段に上昇することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に部分的に形成されてなる接着層によって、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に形成されてなる部分的に凸部を有する接着層によって、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに本発明の光源装置は、光反射材料として、このような光反射材料を採用したことを特徴とするものである。光源装置としては、導光板と、導光板の少なくとも一端に配置された光源とを備えたエッジライト型光源及び略平面状に配置された１又は複数の光源の一方の側に光拡散材、他方の側に光反射材料を備えた直下型光源のいずれにも適用できる。エッジライト型光源に適用する場合、光反射材料は、光源の周囲及び／又は導光板の光出射面と反対側の面に配置される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光反射材料について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなるものである。空間を保持しながら部分的に接着する構成として、具体的には、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に部分的に形成されてなる接着層によって空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなる構成や、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に形成されてなる部分的に凸部を有する接着層によって空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなる構成を採用することができる。
【００１３】
ここで白色プラスチックフィルムとしては、合成樹脂に白色顔料を練り込んでフィルム化したものや、合成樹脂を内部に微細な空孔が多数生成するようにフィルム化したものなどを用いることができる。合成樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂等の一般的な合成樹脂を用いることができ、特にポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂が好適に用いられる。２枚の白色プラスチックフィルムを接着剤を用いずに直接接着する場合には、少なくとも一方のプラスチックフィルムは熱可塑性とする。また白色顔料としては、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等を用いることができ、特に白色プラスチックフィルムの光反射率をより効率良く上昇させる上では硫酸バリウム、酸化チタンを用いることが好ましい。
【００１４】
白色プラスチックフィルムの厚みは、白色プラスチックフィルム内部に占める白色顔料や空孔の含有率によっても違うため一概には言えないが、２５〜３００μｍの範囲が好適である。厚みを２５μｍ以上にすることにより、光反射材料の光反射率を十分に上昇させるために必要とされる白色プラスチックフィルムの積層枚数を適度な枚数で済ますことができ、３００μｍ以下にすることにより、光反射材料に加工した後に支障を来すことなくランプに巻きつけたり適当な形状に加工したりすることができる。
【００１５】
次に、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなる構成について説明する。
【００１６】
少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなる光反射材料は、例えば、図１に示すように、表面に凹凸を有する白色プラスチックフィルム２の凸部分の先端を、溶剤や熱によって溶(熔)解し、他の白色プラスチックフィルム２表面に接触させて当該他の白色プラスチックフィルム２表面と溶(熔)融接着させることにより、当該白色プラスチックフィルム２表面の凹部分に相当する部分に空間３を保持しながら白色プラスチックフィルム２同士を他の物質を媒介とせずに部分的に接着させて積層することにより得ることができる。
【００１７】
プラスチックフィルムの凹凸は、例えばエンボスや成型により形成することができる。凸部の形状、間隔、厚みは、２枚のプラスチックフィルム間に空間が形成できるのであれば、特に限定されないが、例えば凸部の幅を０．１〜１０ｍｍの範囲、間隔を０．１〜５００ｍｍの範囲、厚みを５〜５０μｍの範囲とすることができる。
【００１８】
この他、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層させる手段としては、図２に示すように、白色プラスチックフィルム２表面に部分的に形成されてなる接着層４や、図３に示すように、白色プラスチックフィルム２表面に形成されてなる部分的に凸部５を有する接着層４を採用することができる。ここで、白色プラスチックフィルム２表面の部分的に接着層４が形成されなかった部分や、白色プラスチックフィルム２表面に形成されてなる部分的に凸部５を有する接着層４の凹部分が、２枚の白色プラスチックフィルム２の間に空間３を保持させることになる。
【００１９】
以上のように、必要に応じて接着層などを媒介として、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが部分的に接着してその間隙に空間を保持しながら積層されることによって形成された光反射材料は、その２枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間が存在することによって、白色プラスチックフィルムを単純に全面接着した場合に比べて光反射率の上昇に優れるものになる。２枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間が存在することによって、光反射材料の光反射率が格段に上昇する理由は定かではないが、白色プラスチックフィルム内部における散乱反射に加えて、白色プラスチックフィルム表面における界面反射が、光反射材料全体としての光反射率に加算されているからではないかと推定される。
【００２０】
また、このように２枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間を保持するようにして白色プラスチックフィルムを積層した光反射材料は、光反射率の上昇という効果に加え、フィルムの間隙の空間が曲げ等による歪を緩和する作用をもたらす。このため、光反射材料の総厚みが厚くなっても可撓性が損なわれることがなく、光反射材料を適宜適当な形状に加工したりランプに巻きつけたりする適性が向上する。
【００２１】
ここで、以上のような効果をもたらすための空間の具体的な形状や大きさとしては、特に限定されるものではないが、例えば、散点状、縞状、格子状、蜂の巣状などの形状を採用することができ、白色プラスチックフィルム表面における面積率でいえばできるだけ大きい方が好ましい。白色プラスチックフィルムの間隙としては５〜５０μｍの範囲が好適である。
【００２２】
尚、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムを接着層を媒介として積層した光反射材料は、他の物質を媒介とせずに白色プラスチックフィルム同士を溶(熔)融接着させた光反射材料に比べて、その可撓性をより優れたものにすることができるようになる。
【００２３】
ここで２枚の白色プラスチックフィルムを接着させるための接着層を形成する接着剤としては、特に限定されるものではなく、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂などのドライラミネート用若しくはホットメルト用の接着剤、または粘着剤と呼ばれるような感圧型の接着剤を用いることができる。ドライラミネート用を用いる場合には適宜イソシアネート系硬化剤などを併用する二液硬化型のものを選択することが好ましい。感圧型の接着剤を用いた場合には、光反射材料としての可撓性を更に優れたものにし易くすることができる。また帯電防止などの性能を持つ接着層にすることによって、光反射材料に帯電防止性を付与することも有効である。
【００２４】
ここで白色プラスチックフィルム表面に部分的に形成される接着層は、白色プラスチックフィルム表面に接着剤を所望の形状（散点状、縞状、格子状、蜂の巣状などの形状）となるようにスクリーン印刷などすることにより設けることができる。その接着層の形状、間隔、厚みなどは、特に限定されることなく、適宜適当な形状、間隔、厚みを選択することができる。具体的には、接着層の形状として幅が０．１〜１０ｍｍの範囲、接着層の間隔として０．１〜５００ｍｍの範囲、接着層の厚みとして５〜５０μｍの範囲が、それぞれ好適である。
【００２５】
また白色プラスチックフィルム表面に形成されてなる部分的に凸部を有する接着層は、例えば、エンボス加工等により散点状、縞状、格子状、蜂の巣状などの形状に溝が形成された離型シートに接着剤を塗布し、乾燥させて接着層を形成した後、この接着層上に白色プラスチックフィルム表面を接着させて、接着層を白色プラスチックフィルム表面に転写させることにより形成することができる。ここで接着層の表面に部分的に形成される凸部分の形状、間隔、厚みなどは、凹部分が２枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間を保持できるものであれば特に限定されるものではなく、適宜適当な形状、間隔、厚みを選択することができる。具体的には、凸部分の形状として幅が０．１〜０．４ｍｍの範囲、凸部分の間隔として０．１〜０．４ｍｍの範囲、凸部分の厚みとして１０〜５０μｍの範囲が、それぞれ好適である。
【００２６】
本発明の光反射材料全体の厚みは、白色プラスチックフィルムや接着層の厚みによっても違うため一概には言えないが、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは７００μｍ以下とする。１０００μｍ以下にすることにより、光反射材料をランプに巻きつけたり適当な形状に加工したりする際の作業性や加工性を良好にすることができる。
【００２７】
以上のように、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムを、必要に応じて接着層などを媒介として、空間を保持しながら部分的に接着して積層してなる本発明の光反射材料は、光反射率を効率良く上昇させることができ、部品点数を増やすことなく平面光源の輝度を向上させることができるようになる。
【００２８】
尚、図では、２枚の白色プラスチックフィルムからなる光反射材料を示したが、本発明の光反射材料は、３枚以上の白色プラスチックフィルムを積層した構造でもよく、その場合、２枚の白色プラスチックフィルムについてのみ、所定の空間を保持するように接着しても良いし、積層される白色プラスチックフィルムの各々の間に空間を保持するように接着しても良い。
【００２９】
次に以上説明した本発明の光反射材料を用いた光源装置について説明する。
【００３０】
図６（a）は、直下型バックライトの一実施形態を示す側断面図である。この光源装置６０は、複数の蛍光灯などの棒状ランプ６１を同一方向に配置し、その下側に反射板６２を配置するとともに、上側に拡散材（６３、６４）が配置された構造を有している。反射板６２及びランプ６１はシャーシ６５内に収納されている。拡散材はランプのパターンを消すためのものであり、乳白色の樹脂板、ドットパターンを形成した透明フィルム（ライティングカーテン）、透明基板の表面に凹凸の光拡散層を形成した拡散フィルムなどを単独で或いは適宜組み合わせて採用することができる。この実施形態では、乳白色の樹脂板６３と拡散フィルム６４を組み合わせている。さらにランプ６１の上側には、用途に応じて電磁波シールドフィルム等が設置される。
【００３１】
この光源装置６０の反射板６２は、上述のように、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムを、空間を保持するように接着した光反射材料からなる。このような光反射材料は、１枚の光反射材料と同じように扱うことができるので、光源装置６０に組み込む際の作業性がよく、しかも複数の反射板を重ねた場合と同等以上の高い輝度を実現することができる。
【００３２】
尚、図６（a）に示すバックライト光源は、本発明の光反射材料を適用することができる光源装置の一例であり、その他、反射材を組み込んだ光源装置であれば、いずれも適用することができる。例えば、同じ直下型バックライトとして、図６（b）に示すように、蛇腹状のシャーシ６６と反射板６７を組み合わせ、その凹部に棒状ランプ６８を配置するとともに、上側を樹脂板６９等の拡散材で覆った構造の光源装置の反射板６７にも適用することができる。また図７に示すように、導光板７１の両端部或いは一端部に棒状ランプ７２を配置し、導光板７１の光出射面側に拡散フィルム７３等の拡散材、その反対側に反射板７４を配置したエッジライト型バックライトにも適用することができる。この場合、本発明の光反射材料は、反射板７４としてのみならず、ランプ７２の外側を覆うランプリフレクタ７５にも適用することができる。本発明の光反射材料は、可撓性にも優れているので、ランプへの組み込みも容易に行なうことができ、しかもランプリフレクタとしての遮蔽性も良好である。従って、ランプ７２からの光は、効率よく導光板７１に導入され、光出射面側から出射され、高い輝度が実現できる。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。尚、「部」「％」は特記しない限り重量基準である。
【００３４】
［実施例１］
坪量１１０ｇ／ｍ2の上質紙にポリエチレンを３０μｍ厚さにラミネートし、円錐形の凹部を、縦横を１ｍｍ間隔毎に、開口部内径を０．３ｍｍに、かつ深さを２０μｍになるようにエンボスにより形成した離型シートを用意した。
この離型シートの円錐形の凹部が形成された面に、アクリル系粘着剤（ＢＰＳ−５１６０：東洋インキ製造社）を７０ｇ／ｍ2塗布し乾燥して感圧型の接着層を形成した。
【００３５】
この離型シートの接着層面と、厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面とを貼り合わせた後、離型シートを白色プラスチックフィルムから剥離して、接着層を当該白色プラスチックフィルムに転写させて（図４）、当該接着層面と、もう１枚の厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面とを貼り合わせて、本発明の光反射材料を作製した（図３）。
【００３６】
［実施例２］
厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面に、ＵＶ硬化型粘着剤（UV TAC-4100：帝国インキ製造社）を用い、接着層の間隔（一辺）が３ｍｍになる格子状に、接着層の幅が０．３ｍｍ、厚みが２０μｍになるようにスクリーン印刷した後、ＵＶ硬化して感圧型の接着層を形成した（図５）。
【００３７】
この白色プラスチックフィルムの接着層面と、もう１枚の厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面とを貼り合わせて、本発明の光反射材料を作製した（図２）。
【００３８】
［比較例］
厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面の全面に、アクリル系粘着剤（ＢＰＳ−５１６０：東洋インキ製造社）を塗布し乾燥して、厚み２０μｍの感圧型の接着層を形成した。
この白色プラスチックフィルムの接着層面と、もう１枚の厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面とを貼り合わせて、光反射材料を作製した。
【００３９】
以上のようにして得られた実施例１及び２並びに比較例の光反射材料を、図７に示すようなエッジライト型バックライトユニットの導光板の光出射面とは反対側の面に組み込んで、光出射面に対して法線方向の輝度（正面輝度）を測定した。測定結果を表１に示す。
【００４０】
また、実施例１及び２並びに比較例の光反射材料を、図６（a）に示すような直下型バックライトユニットの反射板として組み込み、光出射面に対して法線方向の輝度（正面輝度）を測定した。測定結果を表１に示す。
【００４１】
さらに実施例１及び２並びに比較例の光反射材料について、分光光度計（UV-3101PC：島津製作所社）を用いて、６５０ｎｍ、５５０ｎｍ、４５０ｎｍにおける拡散反射率を測定した。この測定結果も併せて表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
表１の結果からも明らかなように、実施例１及び２で得られた光反射材料は、２枚の白色プラスチックフィルムの全面を接着した比較例の光反射材料に比べ、測定したすべての波長の光について拡散反射率が高く、またこれらの光反射材料を組み込んだバックライトユニットの輝度も優れていた。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなることにより、光反射率を効率良く上昇させることができ、部品点数を増やすことなく平面光源の輝度を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光反射材料の一実施の形態を示す断面図
【図２】 本発明の光反射材料の他の実施の形態を示す断面図
【図３】 本発明の光反射材料の他の実施の形態を示す断面図
【図４】 白色プラスチックフィルム表面に部分的に凸部を有する接着層を形成した一例を示す斜視図
【図５】 白色プラスチックフィルム表面に接着層が部分的に形成された一例を示す斜視図
【図６】 本発明が適用される直下型光源装置の実施形態を示す図
【図７】 本発明が適用されるエッジライト型光源装置の実施形態を示す図
【符号の説明】
１・・・光反射材料
２・・・白色プラスチックフィルム
３・・・空間
４・・・接着層
５・・・部分的に凸部を有する接着層の凸部分
６０・・・光源装置
６１、６８、７２・・・棒状ランプ
６２、６７、７４・・・反射板
６３、６４、６９、７３・・・拡散材
７１・・・導光板
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ等の各種の表示装置のバックライト、電飾看板、照明器具などに、光を反射する部材として使用される光反射材料及びそれを用いた光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、看板、表示板等の背面から照明する平面光源として、蛍光灯等の棒状光源を複数本配置し、光源の前面に拡散板若しくは拡散シート又はこれらを組み合わせた拡散材を配置し、光源の背後に光反射材料を配置したものがある。また、このような直下型と呼ばれるようなバックライトの他、液晶ディスプレイ等において多用されている、導光板と呼ばれる透明な板の端部に冷陰極管等のランプを配置したエッジライト型バックライトと呼ばれる平面光源がある。この平面光源では、ランプに巻き付けたり、導光板の出射面とは反対側の面に積層したりする光反射材料が用いられている。これら平面光源用の光反射材料としては、合成樹脂に白色顔料を練り込んだり、合成樹脂に微細な空孔を多数生成させたりした、白色プラスチックフィルムが用いられている。これら従来の白色プラスチックフィルムについては、例えば特許文献１、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】
特開平11-300814号公報
【特許文献２】
特開2001-166295号公報
【０００３】
ところで、平面光源の輝度を上昇させる手段として、蛍光灯等の光源自体の輝度を上昇させたり、拡散材等の透過率を上昇させたりする他、上記光反射材料の光反射率を上昇させる方法が一般的に行われている。このうち、光反射材料の光反射率を上昇させる方法としては、白色プラスチックフィルムを複数枚重ね合わせたり、フィルム自体の厚みを厚くしたりして、光反射率を上昇させる方法が採られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フィルムを重ね合わせて光反射率を上昇させた場合、平面光源の部品点数が多くなってしまうことから、例えば光反射材料を適宜適当な形状に加工したり、ランプに巻きつけたりする際にも、その分余計な手間がかかってしまうという問題点を有する。一方、フィルム自体の厚みを厚くして光反射率を上昇させた場合は、やはり光反射材料を適宜適当な形状に加工したり、ランプに巻きつけたりする際に、可撓性が損なわれる場合があって、好ましくない。また、原因は定かではないが、フィルム自体の厚みを厚くして光反射率を上昇させた場合には、フィルムを重ね合わせて光反射率を上昇させた場合に比べて、白色プラスチックフィルムの材質や総厚みが同じでも、光反射率の上昇率が低いという問題点を有している。
【０００５】
そこで、本発明は、平面光源の光反射率を効率良く上昇させること、また平面光源に組み込む際の部品点数を増やすことなく平面光源の輝度を向上させることを目的とする。さらに本発明は、可撓性に優れ、平面光源に組み込んだり加工したりする際の作業性や加工性に優れた光反射材料を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者は、白色プラスチックフィルムを単に重ね合わせるのではなく、接着して一体化することで光反射材料としての厚みを厚くすることを検討した。しかし、フィルムを単純に接着して一体化することで光反射材料としての厚みを厚くさせたものは、フィルムを単に重ね合わせたものに比べて光反射率の上昇率が低いという新たな問題点に遭遇した。そこで、更に鋭意検討を重ねた結果、白色プラスチックフィルムを接着して一体化するのに全面を接着しているため、光反射率の上昇が損なわれること、そして接着される白色プラスチックフィルムの間に所定の空気層（空間）を設けた場合に、光反射率が格段に上昇することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に部分的に形成されてなる接着層によって、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に形成されてなる部分的に凸部を有する接着層によって、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに本発明の光源装置は、光反射材料として、このような光反射材料を採用したことを特徴とするものである。光源装置としては、導光板と、導光板の少なくとも一端に配置された光源とを備えたエッジライト型光源及び略平面状に配置された１又は複数の光源の一方の側に光拡散材、他方の側に光反射材料を備えた直下型光源のいずれにも適用できる。エッジライト型光源に適用する場合、光反射材料は、光源の周囲及び／又は導光板の光出射面と反対側の面に配置される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光反射材料について詳細に説明する。
【００１２】
本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなるものである。空間を保持しながら部分的に接着する構成として、具体的には、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に部分的に形成されてなる接着層によって空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなる構成や、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に形成されてなる部分的に凸部を有する接着層によって空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなる構成を採用することができる。
【００１３】
ここで白色プラスチックフィルムとしては、合成樹脂に白色顔料を練り込んでフィルム化したものや、合成樹脂を内部に微細な空孔が多数生成するようにフィルム化したものなどを用いることができる。合成樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂等の一般的な合成樹脂を用いることができ、特にポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂が好適に用いられる。２枚の白色プラスチックフィルムを接着剤を用いずに直接接着する場合には、少なくとも一方のプラスチックフィルムは熱可塑性とする。また白色顔料としては、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等を用いることができ、特に白色プラスチックフィルムの光反射率をより効率良く上昇させる上では硫酸バリウム、酸化チタンを用いることが好ましい。
【００１４】
白色プラスチックフィルムの厚みは、白色プラスチックフィルム内部に占める白色顔料や空孔の含有率によっても違うため一概には言えないが、２５〜３００μｍの範囲が好適である。厚みを２５μｍ以上にすることにより、光反射材料の光反射率を十分に上昇させるために必要とされる白色プラスチックフィルムの積層枚数を適度な枚数で済ますことができ、３００μｍ以下にすることにより、光反射材料に加工した後に支障を来すことなくランプに巻きつけたり適当な形状に加工したりすることができる。
【００１５】
次に、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなる構成について説明する。
【００１６】
少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなる光反射材料は、例えば、図１に示すように、表面に凹凸を有する白色プラスチックフィルム２の凸部分の先端を、溶剤や熱によって溶(熔)解し、他の白色プラスチックフィルム２表面に接触させて当該他の白色プラスチックフィルム２表面と溶(熔)融接着させることにより、当該白色プラスチックフィルム２表面の凹部分に相当する部分に空間３を保持しながら白色プラスチックフィルム２同士を他の物質を媒介とせずに部分的に接着させて積層することにより得ることができる。
【００１７】
プラスチックフィルムの凹凸は、例えばエンボスや成型により形成することができる。凸部の形状、間隔、厚みは、２枚のプラスチックフィルム間に空間が形成できるのであれば、特に限定されないが、例えば凸部の幅を０．１〜１０ｍｍの範囲、間隔を０．１〜５００ｍｍの範囲、厚みを５〜５０μｍの範囲とすることができる。
【００１８】
この他、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層させる手段としては、図２に示すように、白色プラスチックフィルム２表面に部分的に形成されてなる接着層４や、図３に示すように、白色プラスチックフィルム２表面に形成されてなる部分的に凸部５を有する接着層４を採用することができる。ここで、白色プラスチックフィルム２表面の部分的に接着層４が形成されなかった部分や、白色プラスチックフィルム２表面に形成されてなる部分的に凸部５を有する接着層４の凹部分が、２枚の白色プラスチックフィルム２の間に空間３を保持させることになる。
【００１９】
以上のように、必要に応じて接着層などを媒介として、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが部分的に接着してその間隙に空間を保持しながら積層されることによって形成された光反射材料は、その２枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間が存在することによって、白色プラスチックフィルムを単純に全面接着した場合に比べて光反射率の上昇に優れるものになる。２枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間が存在することによって、光反射材料の光反射率が格段に上昇する理由は定かではないが、白色プラスチックフィルム内部における散乱反射に加えて、白色プラスチックフィルム表面における界面反射が、光反射材料全体としての光反射率に加算されているからではないかと推定される。
【００２０】
また、このように２枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間を保持するようにして白色プラスチックフィルムを積層した光反射材料は、光反射率の上昇という効果に加え、フィルムの間隙の空間が曲げ等による歪を緩和する作用をもたらす。このため、光反射材料の総厚みが厚くなっても可撓性が損なわれることがなく、光反射材料を適宜適当な形状に加工したりランプに巻きつけたりする適性が向上する。
【００２１】
ここで、以上のような効果をもたらすための空間の具体的な形状や大きさとしては、特に限定されるものではないが、例えば、散点状、縞状、格子状、蜂の巣状などの形状を採用することができ、白色プラスチックフィルム表面における面積率でいえばできるだけ大きい方が好ましい。白色プラスチックフィルムの間隙としては５〜５０μｍの範囲が好適である。
【００２２】
尚、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムを接着層を媒介として積層した光反射材料は、他の物質を媒介とせずに白色プラスチックフィルム同士を溶(熔)融接着させた光反射材料に比べて、その可撓性をより優れたものにすることができるようになる。
【００２３】
ここで２枚の白色プラスチックフィルムを接着させるための接着層を形成する接着剤としては、特に限定されるものではなく、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂などのドライラミネート用若しくはホットメルト用の接着剤、または粘着剤と呼ばれるような感圧型の接着剤を用いることができる。ドライラミネート用を用いる場合には適宜イソシアネート系硬化剤などを併用する二液硬化型のものを選択することが好ましい。感圧型の接着剤を用いた場合には、光反射材料としての可撓性を更に優れたものにし易くすることができる。また帯電防止などの性能を持つ接着層にすることによって、光反射材料に帯電防止性を付与することも有効である。
【００２４】
ここで白色プラスチックフィルム表面に部分的に形成される接着層は、白色プラスチックフィルム表面に接着剤を所望の形状（散点状、縞状、格子状、蜂の巣状などの形状）となるようにスクリーン印刷などすることにより設けることができる。その接着層の形状、間隔、厚みなどは、特に限定されることなく、適宜適当な形状、間隔、厚みを選択することができる。具体的には、接着層の形状として幅が０．１〜１０ｍｍの範囲、接着層の間隔として０．１〜５００ｍｍの範囲、接着層の厚みとして５〜５０μｍの範囲が、それぞれ好適である。
【００２５】
また白色プラスチックフィルム表面に形成されてなる部分的に凸部を有する接着層は、例えば、エンボス加工等により散点状、縞状、格子状、蜂の巣状などの形状に溝が形成された離型シートに接着剤を塗布し、乾燥させて接着層を形成した後、この接着層上に白色プラスチックフィルム表面を接着させて、接着層を白色プラスチックフィルム表面に転写させることにより形成することができる。ここで接着層の表面に部分的に形成される凸部分の形状、間隔、厚みなどは、凹部分が２枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間を保持できるものであれば特に限定されるものではなく、適宜適当な形状、間隔、厚みを選択することができる。具体的には、凸部分の形状として幅が０．１〜０．４ｍｍの範囲、凸部分の間隔として０．１〜０．４ｍｍの範囲、凸部分の厚みとして１０〜５０μｍの範囲が、それぞれ好適である。
【００２６】
本発明の光反射材料全体の厚みは、白色プラスチックフィルムや接着層の厚みによっても違うため一概には言えないが、好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは７００μｍ以下とする。１０００μｍ以下にすることにより、光反射材料をランプに巻きつけたり適当な形状に加工したりする際の作業性や加工性を良好にすることができる。
【００２７】
以上のように、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムを、必要に応じて接着層などを媒介として、空間を保持しながら部分的に接着して積層してなる本発明の光反射材料は、光反射率を効率良く上昇させることができ、部品点数を増やすことなく平面光源の輝度を向上させることができるようになる。
【００２８】
尚、図では、２枚の白色プラスチックフィルムからなる光反射材料を示したが、本発明の光反射材料は、３枚以上の白色プラスチックフィルムを積層した構造でもよく、その場合、２枚の白色プラスチックフィルムについてのみ、所定の空間を保持するように接着しても良いし、積層される白色プラスチックフィルムの各々の間に空間を保持するように接着しても良い。
【００２９】
次に以上説明した本発明の光反射材料を用いた光源装置について説明する。
【００３０】
図６（a）は、直下型バックライトの一実施形態を示す側断面図である。この光源装置６０は、複数の蛍光灯などの棒状ランプ６１を同一方向に配置し、その下側に反射板６２を配置するとともに、上側に拡散材（６３、６４）が配置された構造を有している。反射板６２及びランプ６１はシャーシ６５内に収納されている。拡散材はランプのパターンを消すためのものであり、乳白色の樹脂板、ドットパターンを形成した透明フィルム（ライティングカーテン）、透明基板の表面に凹凸の光拡散層を形成した拡散フィルムなどを単独で或いは適宜組み合わせて採用することができる。この実施形態では、乳白色の樹脂板６３と拡散フィルム６４を組み合わせている。さらにランプ６１の上側には、用途に応じて電磁波シールドフィルム等が設置される。
【００３１】
この光源装置６０の反射板６２は、上述のように、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムを、空間を保持するように接着した光反射材料からなる。このような光反射材料は、１枚の光反射材料と同じように扱うことができるので、光源装置６０に組み込む際の作業性がよく、しかも複数の反射板を重ねた場合と同等以上の高い輝度を実現することができる。
【００３２】
尚、図６（a）に示すバックライト光源は、本発明の光反射材料を適用することができる光源装置の一例であり、その他、反射材を組み込んだ光源装置であれば、いずれも適用することができる。例えば、同じ直下型バックライトとして、図６（b）に示すように、蛇腹状のシャーシ６６と反射板６７を組み合わせ、その凹部に棒状ランプ６８を配置するとともに、上側を樹脂板６９等の拡散材で覆った構造の光源装置の反射板６７にも適用することができる。また図７に示すように、導光板７１の両端部或いは一端部に棒状ランプ７２を配置し、導光板７１の光出射面側に拡散フィルム７３等の拡散材、その反対側に反射板７４を配置したエッジライト型バックライトにも適用することができる。この場合、本発明の光反射材料は、反射板７４としてのみならず、ランプ７２の外側を覆うランプリフレクタ７５にも適用することができる。本発明の光反射材料は、可撓性にも優れているので、ランプへの組み込みも容易に行なうことができ、しかもランプリフレクタとしての遮蔽性も良好である。従って、ランプ７２からの光は、効率よく導光板７１に導入され、光出射面側から出射され、高い輝度が実現できる。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。尚、「部」「％」は特記しない限り重量基準である。
【００３４】
［実施例１］
坪量１１０ｇ／ｍ2の上質紙にポリエチレンを３０μｍ厚さにラミネートし、円錐形の凹部を、縦横を１ｍｍ間隔毎に、開口部内径を０．３ｍｍに、かつ深さを２０μｍになるようにエンボスにより形成した離型シートを用意した。
この離型シートの円錐形の凹部が形成された面に、アクリル系粘着剤（ＢＰＳ−５１６０：東洋インキ製造社）を７０ｇ／ｍ2塗布し乾燥して感圧型の接着層を形成した。
【００３５】
この離型シートの接着層面と、厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面とを貼り合わせた後、離型シートを白色プラスチックフィルムから剥離して、接着層を当該白色プラスチックフィルムに転写させて（図４）、当該接着層面と、もう１枚の厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面とを貼り合わせて、本発明の光反射材料を作製した（図３）。
【００３６】
［実施例２］
厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面に、ＵＶ硬化型粘着剤（UV TAC-4100：帝国インキ製造社）を用い、接着層の間隔（一辺）が３ｍｍになる格子状に、接着層の幅が０．３ｍｍ、厚みが２０μｍになるようにスクリーン印刷した後、ＵＶ硬化して感圧型の接着層を形成した（図５）。
【００３７】
この白色プラスチックフィルムの接着層面と、もう１枚の厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面とを貼り合わせて、本発明の光反射材料を作製した（図２）。
【００３８】
［比較例］
厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面の全面に、アクリル系粘着剤（ＢＰＳ−５１６０：東洋インキ製造社）を塗布し乾燥して、厚み２０μｍの感圧型の接着層を形成した。
この白色プラスチックフィルムの接着層面と、もう１枚の厚み１８８μｍの白色プラスチックフィルム（ルミラーＥ６０Ｌ：東レ社）の一方の面とを貼り合わせて、光反射材料を作製した。
【００３９】
以上のようにして得られた実施例１及び２並びに比較例の光反射材料を、図７に示すようなエッジライト型バックライトユニットの導光板の光出射面とは反対側の面に組み込んで、光出射面に対して法線方向の輝度（正面輝度）を測定した。測定結果を表１に示す。
【００４０】
また、実施例１及び２並びに比較例の光反射材料を、図６（a）に示すような直下型バックライトユニットの反射板として組み込み、光出射面に対して法線方向の輝度（正面輝度）を測定した。測定結果を表１に示す。
【００４１】
さらに実施例１及び２並びに比較例の光反射材料について、分光光度計（UV-3101PC：島津製作所社）を用いて、６５０ｎｍ、５５０ｎｍ、４５０ｎｍにおける拡散反射率を測定した。この測定結果も併せて表１に示す。
【００４２】
【表１】
表１の結果からも明らかなように、実施例１及び２で得られた光反射材料は、２枚の白色プラスチックフィルムの全面を接着した比較例の光反射材料に比べ、測定したすべての波長の光について拡散反射率が高く、またこれらの光反射材料を組み込んだバックライトユニットの輝度も優れていた。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の光反射材料は、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなることにより、光反射率を効率良く上昇させることができ、部品点数を増やすことなく平面光源の輝度を向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の光反射材料の一実施の形態を示す断面図
【図２】 本発明の光反射材料の他の実施の形態を示す断面図
【図３】 本発明の光反射材料の他の実施の形態を示す断面図
【図４】 白色プラスチックフィルム表面に部分的に凸部を有する接着層を形成した一例を示す斜視図
【図５】 白色プラスチックフィルム表面に接着層が部分的に形成された一例を示す斜視図
【図６】 本発明が適用される直下型光源装置の実施形態を示す図
【図７】 本発明が適用されるエッジライト型光源装置の実施形態を示す図
【符号の説明】
１・・・光反射材料
２・・・白色プラスチックフィルム
３・・・空間
４・・・接着層
５・・・部分的に凸部を有する接着層の凸部分
６０・・・光源装置
６１、６８、７２・・・棒状ランプ
６２、６７、７４・・・反射板
６３、６４、６９、７３・・・拡散材
７１・・・導光板
Claims (6)
- 光源光を反射させるための光反射材料を備えた光源装置に用いられる光反射材料であって、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなり、前記空間は、前記白色プラスチックフィルムの厚み方向の寸法が５〜５０μｍの範囲であることを特徴とする光反射材料。
- 光源光を反射させるための光反射材料を備えた光源装置に用いられる光反射材料であって、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に部分的に形成されてなる接着層によって、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなり、前記空間は、前記白色プラスチックフィルムの厚み方向の寸法が５〜５０μｍの範囲であることを特徴とする光反射材料。
- 光源光を反射させるための光反射材料を備えた光源装置に用いられる光反射材料であって、少なくとも２枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチックフィルム表面に形成されてなる部分的に凸部を有する接着層によって、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてなり、前記空間は、前記白色プラスチックフィルムの厚み方向の寸法が５〜５０μｍの範囲であることを特徴とする光反射材料。
- 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光反射材料であって、前記空間は、散点状、縞状、格子状および蜂の巣状に形成された接着部分の形状によって形成されていることを特徴とする光反射材料。
- 導光板と、導光板の少なくとも一端に配置された光源と、前記光源の周囲及び／又は前記導光板の光出射面と反対側の面に配置された光反射材料とを備えた光源装置において、前記光反射材料として、請求項１ないし４いずれか１項記載の光反射材料を用いたことを特徴とする光源装置。
- 略平面状に配置された１又は複数の光源と、前記光源の一方の側に配置された光拡散材と、他方の側に配置された光反射材料とを備えた光源装置において、前記光反射材料として、請求項１ないし４いずれか１項記載の光反射材料を用いたことを特徴とする光源装置。
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