JP7476739B2 - 照明体及び光源付き照明体 - Google Patents

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Description

本発明は照明体及び光源付き照明体に関する。
LED等の光源を備えるガラス板として、例えば、特許文献1に記載の車両用ガラスや特許文献2に記載の照明ガラス等が知られている。これらは、ガラス板と、ガラス板の端面に配置され、ガラス板の端面に光を照射する光源と、ガラス板の一方の主面側に設けられた光散乱膜、又は構造体を有する。ガラス板の端面に入射された光は、ガラス板の内部を伝搬し、光散乱膜、又は構造体により他方の主面に導かれる。これらにより、例えば、インテリアとして特定の装飾要素や色調を照らし出して仮想的な空間演出を行うこと、または車両のウィンドウにメーター機能を映し出すことなどができる。
米国特許第2015/0298601号明細書 特表2015-525429号公報
しかしながら、光を照射せず、光散乱させていない状態においては、ガラス板における光散乱膜又は構造体の存在する箇所が不透明となり、かえって目立つことから、審美的観点から改善が望まれていた。
そこで本発明は、光照射していない際の高い透明性と光照射している際の十分な光散乱性とを両立する照明体を提供することを目的とする。
本発明は、以下の[1]~[13]に係るものである。
[1]対向する一対の透明基材と、前記一対の透明基材の間に設けられる、接着層及び散乱体と、から構成され、JIS K 7136:2000年に準拠して測定されるHaze値が1.0%以下であり、端面に220kcdの光を照射し、JIS C 7614:1993年に準拠して主面側で測定されるJIS Z 8701:1999年で定められた三刺激値Yで表される輝度が25cd/m以上である照明体。
[2]前記散乱体が、マトリックス樹脂及び散乱粒子を含む前記[1]に記載の照明体。
[3]前記マトリックス樹脂がフッ素樹脂又はシリコーン樹脂である前記[2]に記載の照明体。
[4]前記マトリックス樹脂の屈折率と前記散乱粒子の屈折率との差が0.8以上である前記[2]又は[3]に記載の照明体。
[5]前記接着層の屈折率と前記マトリックス樹脂の屈折率との差が0.2以下である前記[2]~[4]のいずれか1に記載の照明体。
[6]前記散乱体を、前記透明基材上又は前記接着層上に、網点として一定の規則正しい間隔で印刷又は塗布した際に、前記網点の大きさ(x、mm)、前記網点の中心位置の間隔(y、mm)、及び前記散乱体中の前記散乱粒子の濃度(z、質量%)が、
y<6x+0.7409lnz+1.4373、及び
y>6x+0.3704lnz-0.6314の関係を満たす前記[2]~[5]のいずれか1に記載の照明体。
[7]前記網点の大きさ(x、mm)が0.1≦x≦0.3、かつ前記網点の中心位置の間隔(y、mm)が0.3≦y≦1.5の関係を満たす前記[6]に記載の照明体。
[8]前記散乱体中の前記散乱粒子の濃度(z、質量%)が、0.017<z<18の関係を満たす前記[6]又は[7]に記載の照明体。
[9]前記一対の透明基材の少なくともいずれか一方の基材がガラス板である前記[1]~[8]のいずれか1に記載の照明体。
[10]前記散乱体が、前記接着層の主面上に形成されている前記[1]~[9]のいずれか1に記載の照明体。
[11]前記散乱体が、前記一対の透明基材の一方の主面上に形成されている前記[1]~[9]のいずれか1に記載の照明体。
[12]前記散乱粒子のサイズが1~10μmである前記[2]~[11]のいずれか1に記載の照明体。
[13]前記[1]~[12]のいずれか1に記載の照明体と、光発生装置とを含み、前記光発生装置により前記照明体の端面に光が照射される、光源付き照明体。
本発明に係る照明体によれば、光照射していない際の高い透明性と、光照射している際の十分な光散乱性とを両立できる。その結果、車載用ガラスや住宅用ガラス、インテリア等に適用した際に、光照射時の意匠性付与に優れつつ、光照射をしない場合の審美性にも優れた照明体を実現できる。なお、車載用ガラスとしては、ウィンドシールド、ルーフ、ドアウィンドウ、クォーターウィンドウ、リアウィンドウ等に適用可能である。
図1は、本実施形態に係る照明体の構成を示す模式断面図である。 図2は、本実施形態に係る照明体の散乱体を説明するための模式拡大断面図である。
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施できる。また、数値範囲を示す「~」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
<照明体>
本実施形態に係る照明体1は、図1及び図2に示すように、対向する一対の透明基材10、40と、前記一対の透明基材の間に設けられる接着層30及び散乱体20と、から構成される。なお、照明体1の平面視における形状は任意であり、例えば三角形状、台形状、矩形状、平行四辺形状、正方形状等が挙げられる。そして、JIS K 7136:2000年に準拠して測定される照明体のHaze値が1.0%以下であり、端面に220kcdの光を照射し、JIS C 7614:1993年に準拠して主面側で測定されるJIS Z 8701:1999年で定められた三刺激値Yで表される輝度が25cd/m以上である。
ここで、本明細書におけるHaze値とはJIS K 7136:2000年に準拠して測定される値であり、照明体において散乱体の存在する面に対して垂直な方向に測定した値である。
また、本明細書における輝度とは、照明体の端面に220kcdの光を照射し、JIS C 7614:1993年に準拠して主面側で測定されるJIS Z 8701:1999年で定められた三刺激値Yで表される値である。具体的には、散乱体が一対の透明基材のいずれか一方の主面上に形成されている場合には、前記散乱体が形成されていない方の透明基材の主面側で測定される値である。散乱体が一対の透明基材の両方の主面上に形成されている場合には、前記一対の透明基材のいずれの主面側で測定された値でもよい。また、散乱体が一対の透明基材のいずれの主面にも接することなく、接着層の中間領域(接着層内)に形成されている場合には、前記一対の透明基材のいずれの主面側で測定された値でもよい。
本実施形態における散乱体20及び接着層30は一対の透明基材10、40の間に設けられる。そのため、照明体1の端面に光が照射されると、当該光が透明基材10、40の間に設けられた接着層30内を導光、多重反射する。その多重反射した光が散乱体20によって多重散乱する。散乱体20は小さな点を意味する網点とも称されるが、この網点の大きさや形状、隣に位置する網点との間隔等の様々な組み合わせにより、任意の絵柄や濃淡を表現し、照明体1に意匠性を付与できる。
散乱体20はマトリックス樹脂21及び散乱粒子22を含むことが、散乱粒子22の凝集を防ぐこと及び散乱体20への散乱粒子22の担持の観点から好ましい。
マトリックス樹脂としては、表面自由エネルギーが小さく、透明性のある樹脂が好ましい。具体的には、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、透明ポリイミド等が挙げられるが、中でもフッ素樹脂又はシリコーン樹脂が高耐久性を有するため、より好ましい。
マトリックス樹脂は、その屈折率と散乱粒子の屈折率との差が大きいことが、光照射時の輝度を高くする観点から好ましい。マトリックス樹脂の屈折率と散乱粒子の屈折率との差は0.8以上が好ましく、1.0以上がより好ましい。また、該屈折率の差の上限は特に限定されないが、照明体全体の光透過性の観点から2.0以下が好ましい。
マトリックス樹脂の屈折率は、接着層の屈折率との差が小さいことも好ましい。これは、光を照射していないときに散乱体が視認しにくくなる、すなわち照明体のHaze値が小さくなるためである。マトリックス樹脂の屈折率と接着層の屈折率との差は、0.2以下が好ましく、0.1以下がより好ましい。また、該屈折率の差の下限は特に限定されないが、散乱体の形状維持の点から0.01以上であってもよい。また、マトリックス樹脂の屈折率と接着層の屈折率とは、同一であってもよい。
散乱粒子としては、特に限定されないが、マトリックス樹脂の屈折率との差が大きい屈折率を有するものが好ましい。例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム等の微粒子、ポーラスシリカ、中空シリカ等の微粒子、アクリル系、アクリル-スチレン系、メラミン系等の有機微粒子等が挙げられる。これらに加え、マイカやシリカ等が酸化チタン等の上記微粒子でコーティングされているような粒子を用いることもできる。
散乱粒子の平均粒子径は、光照射時に光を均一に散乱させる点から10μm以下が好ましく、7μm以下がより好ましい。一方、散乱粒子の平均粒子径は1μm以上であれば、光散乱が波長に依存しなくなるため好ましい。
なお、本明細書において平均粒子径とは、散乱粒子をレーザー回折式の粒度分布測定装置を用いて測定することにより得られる体積基準のd(0.5)値である。
散乱体中の散乱粒子の濃度は、光照射した際の輝度を高くする点から0.001質量%以上が好ましく、0.017質量%超がより好ましい。また、照明体のHaze値を低く保つ点から30質量%以下が好ましく、18質量%未満がより好ましい。
散乱体は、マトリックス樹脂及び散乱粒子を含むことが好ましいが、光を散乱させられれば特に限定されず、ゾルゲル膜やガラスペーストといった態様を取ることもできる。散乱体が光を散乱させる成分を含むことにより、照明体の端面に照射され接着層内を導光、多重反射した光が、散乱体に当たることで多重散乱を引き起こし、可視化される。すなわち、散乱体が存在する領域が白光りしたり、呈色して見えたりすることにより、照明体に意匠性が付与される。
したがって、散乱体は一対の透明基材の間の全領域に存在する必要はなく、意匠性を付与したい領域に任意に設ければよい。例えば、散乱体を設ける領域は、平面視において、一対の透明基材の少なくとも1辺に沿ってもよく、対向又は隣り合う2辺に沿ってもよく、全周に沿ってもよい。辺に沿うとは、その幅を限定するものではないが、例えば300mm以内としてもよく、200mm以内としてもよく、100mm以内としてもよい。
散乱体は、接着層の主面上に形成されていてもよく、一対の透明基材の少なくともいずれか一方の主面上に形成されていてもよく、また、一対の透明基材のいずれの主面にも接することなく、接着層の中間領域(接着層内)に形成されていてもよい。散乱体の形成や意匠性の創作が容易となる点から、接着層の主面上に散乱体が形成されていることが好ましい。また、散乱体は、接着層の主面上に形成され、かつ一対の透明基材の少なくともいずれか一方の主面上に形成されていてもよい。すなわち、散乱体は、単層からなっても、複数層からなってもよい。複数層とは、照明体の厚み方向において、散乱体が異なる複数の主面上に形成されていることを意味し、散乱体に関する条件は、それぞれの層において適用される。具体的には、散乱体に関する条件は、少なくとも一層において満たされていればよいが、全ての層において満たされることが好ましい。なお、網点の大きさ、量、形状等は、それぞれの層において、同一でも異なってもよい。
散乱体が接着層の主面上に形成される場合には、フィルム状の接着層の主面上に散乱体を印刷、スプレー、ディップコート、スピンコート、ダイコート、アプリケータ、フローコート等により設けた後、一対の透明基材に対して接着層を加熱圧着することにより形成することが好ましい。
散乱体が一対の透明基材のいずれか一方の主面上に形成される場合には、一方の透明基材主面上に散乱体を印刷、スプレー、ディップコート、スピンコート、ダイコート、アプリケータ、フローコート等により設けた後、一対の透明基材に対してフィルム状の接着層を加熱圧着することにより形成してもよい。また、一方の透明基材主面上に散乱体を印刷、スプレー、ディップコート、スピンコート、ダイコート、アプリケータ、フローコート等により設けた後、接着層を塗布によって設け、接着層を形成してもよい。また、一方の透明基材主面上に散乱体を印刷により設けた後、フィルム状の接着剤を貼付し、接着層を形成してもよい。
散乱体の印刷には、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷、パット印刷等を用いることができる。
散乱体が接着層の中間領域に形成される場合には、印刷や塗布といった方法により、その内部に散乱体を含む接着層を形成できる。印刷には、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、グラビア印刷、パット印刷を、塗布には、スプレー、ディップコート、スピンコート、ダイコート、アプリケータ、フローコート等を用いることができる。
意匠性を付与する領域における散乱粒子の密度によって、照明体のHaze値や輝度を調整できる。具体的には、網点となる散乱体を構成するマトリックス樹脂の種類、量;散乱粒子の種類、量、大きさ;散乱体すなわち網点の大きさ、量、形状等を適宜調整する。
散乱体の一個あたりの大きさは、光照射していない際の透明性を高めるために0.5mm以下が好ましく、0.3mm以下がより好ましい。また、散乱体を精度よく形成するために、散乱体の一個あたりの大きさは、0.01mm以上が好ましく、0.1mm以上がより好ましい。なお、散乱体の一個あたりの大きさとは、平面視における散乱体の断面の形状、すなわち網点形状が円状である場合にはその直径、正三角形である場合には辺の長さ、正多角形状である場合には対角線の長さ、その他の形状である場合には同一面積を持つ円の直径を意味し、顕微鏡観察により測定できる。
また、散乱体を、透明基材上又は接着層上に、網点として一定の規則正しい間隔で印刷又は塗布した際に、網点の大きさ(x、mm)、網点の中心位置の間隔(y、mm)、及び散乱体中の散乱粒子の濃度(z、質量%)が、下記の関係を満たすことが好ましい。なお、印刷又は塗布する範囲内を塗りつぶす、すなわち網点同士が接近しすぎて、印刷がつぶれた状態であるベタ塗りをする場合は、x=yの場合に相当する。また、網点を一定の規則正しい間隔で印刷又は塗布しない場合、任意の1点とその1点に最近接する1点について、同じく以下の関係を満たすことが好ましい。そして、網点が一定の規則正しい間隔でない場合、全ての網点のうち50%以上で以下の関係を満たしていればよいが、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは90%以上、よりさらに好ましくは95%以上が以下の関係を満たすことが好ましい。
y<6x+0.7409lnz+1.4373、及び
y>6x+0.3704lnz-0.6314。
ここで、網点の中心位置の間隔yは、網点形状が円状の場合は、隣り合う2点の網点の中心間の距離を示し、網点形状が円状以外の場合は、網点の重心間の距離を示す。
また、上記関係は、散乱体が形成される場所によらず満たされることが好ましい。すなわち、散乱体は、接着層の主面上に形成されてもよく、一対の透明基材の少なくともいずれか一方の主面上に形成されてもよく、一対の透明基材のいずれの主面にも接することなく、接着層の中間領域(接着層内)に形成されてもよい。
上記関係式のうち、y<6x+0.7409lnz+1.4373は、輝度に関する式であり、式を満足することにより三刺激値Yで表される輝度25cd/m以上を確保できる。
上記関係式のうち、y>6x+0.3704lnz-0.6314は、Haze値に関する式であり、式を満足することによりHaze値1.0%以下を確保できる。
散乱体中の散乱粒子の濃度(z、質量%)は、
0.017<z<18
の関係をさらに満たすことが好ましい。散乱体中の散乱粒子の濃度(z、質量%)を0.017超とすることで、輝度を大きくできる。zは0.2以上がより好ましい。また、散乱体中の散乱粒子の濃度(z、質量%)を18未満とすることで、Haze値を小さくできる。zは1.0以下がより好ましい。
網点の大きさ(x、mm)及び網点の中心位置の間隔(y、mm)は、0.1≦x≦0.3、かつ0.3≦y≦1.5であることが好ましい。
網点の大きさ、中心位置の間隔および散乱体中の散乱粒子の濃度は、上記説明した範囲内で変化させてよい。この変化は段階的であることが好ましい。例えば、照明体において、光発生装置が配置される辺から、該辺に垂直な方向に対して、遠くなるにしたがって、次の(1)~(3)の少なくとも1つを満たしてよい。(1)網点の大きさが大きい、(2)網点の中心位置の間隔が狭い、(3)散乱体中の散乱粒子の濃度が大きい。このような構成により、光発生装置からの距離による可視化された光の輝度ムラを低減できる。
一方で、照明体に対する視線の角度によって視感輝度が異なることがある。すなわち、照明体の主面の法線と視線のなす角の角度が小さければ視感輝度は大きくなり、反対に角度が小さければ視感輝度は小さくなる。したがって、照明体に対する視線の角度に応じて、(1)網点の大きさ、(2)網点の中心位置の間隔、(3)散乱体中の散乱粒子の濃度の少なくとも1つに分布をつけてもよい。こうすることで視認輝度を平準化できる。また、装飾目的や特定の通知目的で、(1)網点の大きさ、(2)網点の中心位置の間隔、(3)散乱体中の散乱粒子の濃度の少なくとも1つに分布をつけてもよい。
接着層は、照射された光を伝搬できる光透過性を有し、一対の透明基材を接着することができれば特に限定されない。また、接着層の屈折率は、マトリックス樹脂の屈折率との差が0.2以下であることが好ましいことに加え、透明基材の屈折率より小さいことが好ましい。これは、照明体の端面に照射された光が接着層内を効率的に伝搬され、好適に多重反射するためである。
具体的には、接着層として、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA:Ethylene-Vinyl Acetate)、ポリビニルブチラール(PVB:Poly Vinyl Butyral)、シクロオレフィンポリマー(COP:Cyclo Olefin Polymer)等を用いることがより好ましい。これらは、上述したフィルム状の接着層として用いることができる。また、これらを透明基材上に塗布することにより用いてもよい。
接着層は、透明基材又は散乱体が主面上に設けられた透明基材に対して、加熱圧着することにより設けることができる。
接着層の厚みは光の効率的な伝搬及び光の漏れ出しにくさといった観点から0.35mm以上が好ましく、0.80mm以上がより好ましい。また、接着層の耐久性の観点から2.5mm以下が好ましく、1.9mm以下がより好ましい。
透明基材は、光透過性を有し、照明体としての物理的強度を有するものであれば特に限定されないが、例えばガラス板や樹脂フィルムを用いることができる。また、透明基材は、着色ガラス板や着色樹脂フィルムを用いてもよい。同じ透明基材を用いて一対の透明基材としても、異なる透明基材を用いて一対の透明基材としてもよい。透明基材として着色された部材を用いることで、透明性を維持しつつ、散乱体を視認しにくくできる。また、 一対の透明基材の少なくともいずれか一方の基材がガラス板であることが耐候性や審美性の点から好ましい。また、樹脂フィルムの経時劣化や耐衝撃性、破損時の安全性能等を考慮すると、両方の基材がガラス板である合わせガラスとすることが好ましい。この場合、2枚のガラス板と接着層の主面の面積は同じとすることが好ましい。
一方、照明体の軽量化や、透明基材と接着層を異なる大きさとする場合等においては、ガラス板と樹脂フィルム、又は樹脂フィルムと樹脂フィルムといった組み合わせも好ましい。
ガラス板は特に限定されず、例えばフロート法、フュージョン法により平板形状に成形されたガラス板や、前記平板形状のガラス板を重力成形又はプレス成形などにより湾曲形状に成形した曲げガラス板であってもよい。
また、ガラス板を構成するガラスは、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、無アルカリガラス等特に限定されず、用途に応じて適宜選択できる。
ガラス板がソーダライムガラスである場合、グリーンガラス、クリアガラス又は濃グレーガラスであってもよい。ガラス板がクリアガラス又は濃グレーガラスである場合、カラーバランスが崩れにくく、光発生装置から発せられる光の色合いと可視化される光の色合いを一致させやすい。さらに、ガラス板が濃グレーガラスである場合、散乱体を視認しにくくできる。
ここで、グリーンガラスは、透明度の高いガラスである。グリーンガラスの可視光線透過率は、例えば、板厚が1.6mm~2.0mmの場合で83%~88%程度である。又、クリアガラスは、グリーンガラスよりもさらに透明度の高いガラスであり、可視光線透過率は、例えば、板厚が1.8mm~2.0mmの場合で88%~92%程度である。濃グレーガラスは、グリーンガラス及びクリアガラスよりも透明度の低いガラスであり、プライバシーガラスとも称される。プライバシーガラスは、ガラス板において、Feに換算した全鉄の含有量を調整することで実現できる。プライバシーガラスの可視光線透過率は、例えば、板厚が1.8mmの場合で40%~50%程度、板厚が2.0mmの場合で30%~45%程度に調整可能である。なお、プライバシーガラスについては、例えば、国際公開第2015/088026号に詳細に述べられており、その内容は本明細書に参考として援用できる。
ガラス板は、ガラス表面に圧縮応力層を有し、ガラス内部に引張応力層を有する強化ガラスであってもよい。強化ガラスとしては、化学強化ガラス、風冷強化ガラス(物理強化ガラス)のいずれをも用いることができる。
ガラス板の板厚は、強度の観点から1.0mm以上が好ましく、1.5mm以上がより好ましく、2.0mm以上がさらに好ましく、2.5mm以上がよりさらに好ましい。また、照明体の軽量化及び光透過性の観点から、6.0mm以下が好ましく、5.0mm以下がより好ましく、4.0mm以下がさらに好ましい。
樹脂フィルムは、具体的には、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル樹脂等が挙げられる。樹脂フィルムを用いる場合、接着層として光学透明粘着剤(OCA:Optically Clear pressure-sensitive Adhesive)を用いることが好ましく、OCAを樹脂フィルムに塗布することにより接着層が形成される。OCAは、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を用いることができる。なお、着色樹脂フィルムを用いる場合、色は任意でよいが、グレーであればカラーバランスが崩れにくく、光発生装置から発せられる光の色合いと可視化される光の色合いを一致させやすい。
樹脂フィルムの膜厚は、強度の観点から0.01mm以上が好ましく、0.05mm以上がより好ましい。また、光透過性の観点から5mm以下が好ましく、1mm以下がより好ましい。
照明体において散乱体の存在する面に対して垂直な方向に測定されるHaze値(JIS K 7136:2000年に準拠)は1.0%以下である。1.0%以下とすることで、照明体に光照射していない際、散乱体の存在する領域も高い透明性を有することとなり、審美的に優れる。Haze値は0.8%以下が好ましく、0.5%以下がより好ましい。
また、照明体の端面に220kcdの光を照射し、JIS C 7614:1993年に準拠して主面側で測定されるJIS Z 8701:1999年で定められた三刺激値Yで表される輝度は、25cd/m以上である。25cd/m以上とすることで、光照射した際に、散乱体による十分な光散乱性が得られ、意匠性に優れる。輝度は30cd/m以上が好ましい。
透明基材は、周縁部に遮光層を設けてよい。遮光層は、公知の黒色セラミックスや有機インク等を使用できる。透明基材は、周縁部に遮光層を有することで、光発生装置に近い部分で生じる、多重反射前の強い光を遮光し、審美性を向上できる。なお、透明基材は、必要に応じて主面に低放射(Low-E)コーティング、低反射コーティング、低屈折率コーティング等のコーティングを有してよい。
ここまで、光照射時の意匠性付与について説明したが、照明体は、散乱体とは別に、任意の絵柄や濃淡による意匠を有してよい。
<光源付き照明体>
本実施形態に係る光源付き照明体は、上記照明体と、光発生装置とを含み、前記光発生装置により前記照明体に光が照射される。一実施形態に係る光源付き照明体は、上記照明体と、光発生装置とを含み、前記光発生装置により前記照明体の端面に光が照射される。照明体の端面に光を照射することで、透明基材10または透明基材40の主面に対して入射角を大きくでき、入射光を効率的に導光、多重反射でき好ましい。
照明体の好ましい態様は、上記<照明体>に記載と同様である。
あるいは、一実施形態に係る光源付き照明体は、上記照明体と、光発生装置とを含み、前記光発生装置により前記照明体の主面に光が照射される。光発生装置は、透明基材10または透明基材40の主面に対して、光の入射角が0°より大きければ、光が透明基材10および透明基材40の間に設けられた接着層30内を導光、多重反射しやすい。
なお、照明体の好ましい態様は、上記<照明体>に記載と同様である。すなわち、例えば、照明体の端面に220kcdの光を照射した場合、JIS C 7614:1993年に準拠して主面側で測定されるJIS Z 8701:1999年で定められた三刺激値Yで表される輝度は、25cd/m以上である。25cd/m以上とすることで、光照射した際に、散乱体による十分な光散乱性が得られ、意匠性に優れる。輝度は30cd/m以上が好ましい。
光発生装置は、照明体の端面又は主面に光を照射できるものであれば、従来公知のものを用いることができる。
例えば、複数の発光素子と、これらを搭載する長尺の可撓性基板とを備える装置が挙げられる。発光素子としては、例えば発光ダイオード素子(LED)と、これを囲い、光を所定方向に導く反射面を備えたケースとから構成されるものが挙げられる。可撓性基板としては、例えば、ポリイミド等の樹脂をベースとするフレキシブル基板やガラスエポキシ基板等のリジッド基板(剛性基板)が挙げられ、この場合、光発生装置は光源付き樹脂フィルム又は光源付きガラス板となる。LEDを用いる場合、LEDの発光強度は、自己発熱による定格温度の超過を起きにくいことから4000lm以下が好ましい。また、LEDの発光強度は、視認性を確保しやすいことから100lm以上が好ましい。
上記の他に、光源と光ファイバーとを含む装置も挙げられ、この場合には、光ファイバーの一端に光源が配置される。
このような光発生装置により、照明体の端面、少なくとも、照明体を構成する接着層の端面に光が照射されることが好ましい。
また、光発生装置と接着層の端面との間に隙間が存在していてもよいが、光を効率的に入射させる観点から、光発生装置と接着層の端面とが接触しており、隙間が存在しない方が好ましい。この場合において、光発生装置と接着層の端面とが接着剤等により固定されることが、前述した入射効率に加えて光発生装置と接着層の端面を保護できることからより好ましい。
この際に用いる接着剤は、光発生装置から接着層への光の入射を容易にすることから、その屈折率が接着層の屈折率より低いことが好ましい。このような接着剤として、例えばシリコーン系接着剤、エポキシ系接着剤、又はアクリル系接着剤が好ましい。
以下に実施例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
[例1-1]
一方の透明基材(A)として1cm×1cm×2mmの高透過ソーダライムガラスからなるガラス板を用いた。散乱体の散乱粒子には、酸化チタンで被覆された雲母(日本光研工業社製、TWINCLEPEARL(登録商標))を、自転公転ミキサーにより粒子径1~10μmに粉砕したものを用い、マトリックス樹脂にはフルオロエチレン/ビニルエーテル交互共重合体であるフッ素樹脂(AGC社製、オブリガード(登録商標)PS905SSクリヤー)を用いた。散乱体中の散乱粒子の濃度は0.2質量%とした。
透明基材(A)の主面上の全領域に、網点形状が円状の散乱体をスクリーン印刷(ドット印刷)した。ドット径に相当する網点の大きさは0.10mm、ドット間隔に相当する網点の中心位置の間隔は0.3mmとした。
次いで、接着層として厚み0.76mmのポリビニルブチラール(PVB、積水化学工業社製、S-LEC(登録商標)フィルム)を散乱体の上に載せ、透明基材(A)と同様のガラス板を他方の透明基材(B)として接着層の上に載せ、透明基材(A)、接着層、透明基材(B)を加熱圧着することにより照明体を得た。
なお、接着層、マトリックス樹脂、及び散乱粒子の屈折率は順に1.48、1.49、及び2.3~2.5である。
[例1-2~1-20]
網点の大きさ及び網点の中心位置の間隔を表1に記載の値に変更した以外は、例1-1と同様にして照明体を得た。なお、表1~3における「散乱粒子濃度」とは、散乱体中の散乱粒子の濃度を意味する。
[例2-1~2-17]
散乱体中の散乱粒子の濃度を0.2質量%とし、網点の大きさ及び網点の中心位置の間隔を表2に記載の値に変更した以外は、例1-1と同様にして照明体を得た。
[例3-1~3-23]
散乱体中の散乱粒子の濃度を0.5質量%とし、網点の大きさ及び網点の中心位置の間隔を表3に記載の値に変更した以外は、例1-1と同様にして照明体を得た。
(Haze値)
得られた照明体に対し、ヘイズメーター(村上色彩研究所社製、HM-65W)を用いて、JIS K 7136:2000年に準拠してHaze値の測定を行った。得られたHaze値を表1~3の「Haze値(%)」に示す。
(輝度)
得られた照明体に対し、その端面にテープLEDライト(Adafruit社製、Neopixel LED BW-144)を用いて光照射し、照明体の透明基材(B)側から分光放射計(株式会社トプコンテクノハウス製、TOPCON SR-5000)を用いて、主面側で、JIS C 7614:1993年に準拠した、JIS Z 8701:1999年で定められた三刺激値Yで表される輝度の測定を行った。得られた輝度を表1~3の「輝度(cd/m)」に示す。
Figure 0007476739000001
Figure 0007476739000002
Figure 0007476739000003
実施例である例1-1~例1-5、例1-7~例1-10、例1-13、例2-1~例2-4、例2-6~例2-11、例2-13~例2-15、例3-1、例3-4~例3-7、及び例3-9~例3-23の照明体は、Haze値1.0%以下かつ輝度25cd/m以上であり、照明体に光照射していない際は、散乱体の存在する領域も高い透明性を有し、照明体に光照射した際は、散乱体による十分な光散乱性が得られ、意匠性に優れていた。
比較例である例1-6、例1-11、例1-12、例1-14~例1-20、例2-5、例2-12、例2-16、例2-17、例3-2、例3-3、及び例3-8の照明体は、Haze値1.0%以下、輝度25cd/m以上の少なくとも一方を満たさなかった。
実施例の照明体は、網点の大きさ(x、mm)、網点の中心位置の間隔(y、mm)、及び散乱体中の散乱粒子の濃度(z、質量%)が、
y<6x+0.7409lnz+1.4373、
y>6x+0.3704lnz-0.6314、及び
0.017<z<18
の関係をいずれも満たし、比較例の照明体はこれらの関係を満たさなかった。
以上より、照明体における一対の透明基材の間に接着層及び散乱体を含み、散乱体の構成を好適なものに調整することにより、Haze値1.0%以下かつ輝度25cd/m以上を両立することができた。
本発明に係る照明体は、光照射していない際の高い透明性と、光照射している際の十分な光散乱性とを両立することから、光未照射時の審美性にも光照射時の意匠性にも優れる。そのため、車両用のパターンドガラスやウェルカムライト、デジタルサイネージ、ドアや窓の装飾等、幅広い用途に非常に有用である。
1 照明体
10 透明基材
20 散乱体
21 マトリックス樹脂
22 散乱粒子
30 接着層
40 透明基材

Claims (17)

  1. 対向する一対の透明基材と、前記一対の透明基材の間に設けられる、接着層及び散乱体と、から構成され、
    前記散乱体がマトリックス樹脂及び散乱粒子を含み、
    JIS K 7136:2000年に準拠して測定されるHaze値が1.0%以下であり、
    前記散乱体を、前記透明基材上又は前記接着層上に、網点として印刷又は塗布した際に、
    前記網点の大きさ(x、mm)、前記網点の中心位置の間隔(y、mm)、及び前記散乱体中の前記散乱粒子の濃度(z、質量%)が、
    y<6x+0.7409lnz+1.4373、及び
    y>6x+0.3704lnz-0.6314
    の関係を満たし、
    端面に220kcdの光を照射し、JIS C 7614:1993年に準拠して主面側で測定されるJIS Z 8701:1999年で定められた三刺激値Yで表される輝度が25cd/m以上である照明体。
  2. 前記マトリックス樹脂がフッ素樹脂又はシリコーン樹脂である請求項に記載の照明体。
  3. 前記マトリックス樹脂の屈折率と前記散乱粒子の屈折率との差が0.8以上である請求項又はに記載の照明体。
  4. 前記接着層の屈折率と前記マトリックス樹脂の屈折率との差が0.2以下である請求項1~3のいずれか1項に記載の照明体。
  5. 前記網点の大きさ(x、mm)が0.1≦x≦0.3、かつ前記網点の中心位置の間隔(y、mm)が0.3≦y≦1.5の関係を満たす請求項1~4のいずれか1項に記載の照明体。
  6. 前記散乱体中の前記散乱粒子の濃度(z、質量%)が、0.017<z<18の関係を満たす請求項1~5のいずれか1項に記載の照明体。
  7. 前記網点の大きさ(x、mm)、前記網点の中心位置の間隔(y、mm)または前記散乱体中の前記散乱粒子の濃度(z、質量%)の少なくとも1つは、前記一対の透明基材の一辺から垂直な方向に向かって段階的に変化する、請求項1~6のいずれか1項に記載の照明体。
  8. 前記網点は、一定の規則正しい間隔で印刷又は塗布されている、請求項1~7のいずれか1項に記載の照明体。
  9. 前記一対の透明基材の少なくともいずれか一方の基材がガラス板である請求項1~のいずれか1項に記載の照明体。
  10. 前記一対の透明基材の少なくともいずれか一方の基材が着色されている請求項1~のいずれか1項に記載の照明体。
  11. 前記着色はグレー色である請求項10に記載の照明体。
  12. 前記一対の透明基材の少なくともいずれか一方の基材の周縁部に遮光層を有する請求項1~11のいずれか1項に記載の照明体。
  13. 前記散乱体が、前記接着層の主面上に形成されている請求項1~12のいずれか1項に記載の照明体。
  14. 前記散乱体が、前記一対の透明基材の一方の主面上に形成されている請求項1~13のいずれか1項に記載の照明体。
  15. 前記散乱粒子のサイズが1~10μmである請求項1~14のいずれか1項に記載の照明体。
  16. 請求項1~15のいずれか1項に記載の照明体と、光発生装置とを含み、
    前記光発生装置により前記照明体の端面又は主面に光が照射される、光源付き照明体。
  17. 前記光発生装置により前記照明体の端面に光が照射される、請求項16に記載の光源付き照明体。
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