KR20160021755A - 적층체, 적층체의 제조 방법, 광원 장치용 도광체 및 광원 장치 - Google Patents

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Abstract

코어층과, 제 1 클래드층과, 제 2 클래드층과, 광 반사층을 갖는 적층체로서, 상기 광 반사층, 상기 제 2 클래드층, 상기 코어층 및 상기 제 1 클래드층은 차례로 적층되어 있고, 상기 제 1 클래드층의 굴절률 및 상기 제 2 클래드층의 굴절률이 상기 코어층의 굴절률보다 낮고, 상기 광 반사층의 두께가 50㎛ 이상인 적층체.

Description

적층체, 적층체의 제조 방법, 광원 장치용 도광체 및 광원 장치{LAMINATE, METHOD FOR PRODUCING LAMINATE, LIGHT GUIDE BODY FOR LIGHT SOURCE DEVICES, AND LIGHT SOURCE DEVICE}
본 발명은, 적층체, 적층체의 제조 방법, 광원 장치용 도광체 및 광원 장치에 관한 것이다.
본원은, 2013년 6월 18일에 일본에 출원된 특허 출원 제 2013-127273호, 및 2013년 8월 7일에 일본에 출원된 특허 출원 제 2013-163827호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래, 휴대 전화, 노트 PC, 액정 TV, 비디오 카메라 등에 이용되는 액정 표시 장치, 휴대 전화의 백 라이트 키, PC의 백 라이트 키보드, 전기 기기나 차량의 표시 스위치 등의 표시 장치, 실링 라이트 등의 실내 조명, 조명 간판 등의 조명 장치에 이용되고 있는 광원 장치로서는, 예를 들면, 하우징 내에 형광등 등의 선 형상 광원이나 발광 다이오드 등의 점 광원을 복수개 배치한 직하형의 광원 장치, 판 형상의 도광체의 측면에 선 형상 광원 또는 점 광원을 배치한 에지 라이트형의 광원 장치 등이 있다.
에지 라이트형의 광원 장치는, 통상, 직사각형 판 형상의 아크릴 수지판 등의 투명 재료인 도광체와, 광원으로 이루어진다. 광원은 도광체의 측면에 대향하여 배치되어 있다. 광원 장치에 있어서, 광원으로부터의 광은 도광체에 측면(광 입사면)으로부터 입사하고, 도광체의 제 1 면(광 출사면이라고도 한다) 또는 제 1 면에 대향하는 면인 제 2 면(이면이라고도 한다)에 형성한 출사 기구로부터 출사하거나, 혹은 도광체 내에 함유된 광 확산성 입자 등의 광 출사 수단에 의해 광 출사면으로부터 출사한다.
이러한 도광체에 있어서는, 측면으로부터 입사한 광은, 광 출사면뿐만 아니라, 도광체의 이면으로부터 출사하기 때문에, 광 출사면으로부터 출사하는 광량이 감소된다. 그 때문에, 광원 장치에 있어서, 도광체의 제 2 면, 즉 도광체에 있어서 광 출사면에 대향하는 면에 광 반사층을 설치하여 제 2 면으로부터의 출사광을 반사시켜, 광 출사면으로부터 출사되거나 도광체 내로 돌아가게 하여, 제 2 면으로부터의 출사광을 재이용한다. 이와 같이, 광원으로부터의 광을 높은 효율로 이용함으로써, 우수한 휘도를 갖는 광원 장치를 얻을 수 있다.
특허문헌 1에는, 코어 클래드 구조로 이루어지는 도광체의 표면에, 광을 산란 반사하는 광 반사층을 설치하고, 광 반사층의 기능을 도광체에 복합화하여, 우수한 휘도를 갖는 광원 장치용 도광체가 제안되어 있다.
국제 공개 공보 제 2010/073726 호 팜플렛
코어 클래드 구조로 이루어지는 도광체의 표면에, 광을 산란 반사하는 광 반사층을 설치하는 경우, 도광체의 밝기, 즉 휘도는 광 반사층의 반사율에 크게 좌우된다.
특허문헌 1에 제안되어 있는 광원 장치용 도광체는, 인쇄에 의해 광 반사층을 형성하고 있기 때문에, 광 반사층의 두께에 불균일이 생겨 반사율의 차이가 일어나기 쉽고, 따라서 도광체의 휘도에 불균일이 생기기 쉽다.
또, 인쇄에 의한 광 반사층의 형성에서는, 1회의 인쇄 공정으로 높은 반사율을 얻는 것이 곤란하다. 높은 반사율을 얻기 위해서는, 인쇄 공정을 복수회 반복하여, 광 반사층의 두께를 두껍게 할 필요가 있다. 그 결과, 공정이 번잡하게 되어, 가공 비용이 상승한다. 또한, 도광체를 굴곡한 경우, 인쇄에 의해 형성된 광 반사층은 박리되기 쉽고, 광 반사층의 내구성은 충분하지 않다.
본 발명의 목적은, 반사율의 조정이 간편하고 내구성이 우수한 광 반사층을 구비한 적층체를 제공하는 것에 있다.
또, 본 발명의 목적은, 반사율의 조정이 간편하고 내구성이 우수한 광 반사층을 구비한 적층체의, 간편하고 가공 비용이 억제된 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
또한, 반사율의 조정이 간편하고 내구성이 우수한 광 반사층을 구비한 적층체를 갖는, 휘도가 우수한 광원 장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 목적은, 아래와 같이 (1) ~ (13)에 기재된 본 발명에 의해 달성된다.
(1) 코어층과, 제 1 클래드층과, 제 2 클래드층과, 광 반사층을 갖는 적층체로서, 상기 광 반사층, 상기 제 2 클래드층, 상기 코어층 및 상기 제 1 클래드층은 차례로 적층되어 있고, 상기 제 1 클래드층의 굴절률 및 상기 제 2 클래드층의 굴절률이 상기 코어층의 굴절률보다 낮고, 상기 광 반사층의 두께가 50㎛ 이상인 적층체.
(2) 또한, 광 출사 수단을 갖는, (1)에 기재된 적층체.
(3) 상기 광 반사층과 상기 제 2 클래드층의 사이에, 점착층을 더 포함하는, (1) 또는 (2)에 기재된 적층체.
(4) 상기 광 반사층이, 광을 산란 반사시키는 재료로 구성되어 있는, (1) ~ (3) 중 어느 하나에 기재된 적층체.
(5) 상기 광 반사층의 재료가, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 셀룰로오스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료인, (1) ~ (4) 중 어느 하나에 기재된 적층체.
(6) 상기 광 반사층의 반사율이 70% 이상인 (1) ~ (5) 중 어느 하나에 기재된 적층체.
(7) 상기 광 반사층의 반사율이 65% 이하인 (1) ~ (5) 중 어느 하나에 기재된 적층체.
(8) 상기 광 반사층에 있어서, 상기 광 반사층과 제 2 클래드층의 계면에 대향하는 면에, 추가로 의장(意匠)층 및 광 확산층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 층이 적층되어 있는 (7)에 기재된 적층체.
(9) 코어층의 제 1 면에 제 1 클래드층을 적층하는 것, 코어층의 제 2 면에 제 2 클래드층을 적층하는 것, 및 상기 제 2 클래드층의 제 2 면에 광 반사층을 적층하는 것을 포함하는 적층체의 제조 방법으로서, 상기 제 1 클래드층의 굴절률 및 상기 제 2 클래드층의 굴절률이 상기 코어층의 굴절률보다 낮고, 상기 광 반사층의 두께가 50㎛ 이상이며, 상기 광 반사층의 적층이 라미네이션에 의해 행해지는 제조 방법.
(10) (1) ~ (8) 중 어느 하나에 기재된 적층체를 포함하는 광원 장치용 도광체.
(11) (1) ~ (8) 중 어느 하나에 기재된 적층체 및 광원을 갖는 광원 장치.
(12) (6)에 기재된 적층체 및 광원을 갖는 단면 발광 광원 장치.
(13) (7) 또는 (8)에 기재된 적층체 및 광원을 갖는 양면 발광 광원 장치.
본 발명의 적층체는, 광 반사층의 반사율의 조정이 간편하고 내구성이 우수하다. 또, 본 발명의 적층체를 이용함으로써, 휘도가 우수한 광원 장치를 얻을 수 있다. 본 발명의 적층체의 제조 방법에 의하면, 반사율의 조정이 간편하고 내구성이 뛰어난 광 반사층을 구비한 적층체를 간편하게, 가공 비용을 억제하여 형성할 수 있다. 또, 얻어지는 적층체를 이용함으로써 휘도가 우수한 광원 장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 광원 장치는, 반사율의 조정이 간편하고 내구성이 우수한 광 반사층을 구비한 적층체를 갖고, 휘도가 우수하다.
도 1은 본 발명의 적층체의 일실시 형태를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 2은 본 발명의 적층체의 다른 일실시 형태를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 3은 광 반사층을 설치하지 않은 적층체의 일형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 4는 본 발명의 적층체의 일실시 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 5는 본 발명의 적층체의 다른 일실시 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 6은 본 발명의 적층체의 다른 일실시 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7은 본 발명의 적층체를 이용한 광원 장치의 일실시 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 8은 광원 장치의 평균 법선 휘도를 측정하는 측정 장치를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 9는 광원 장치의 휘도 분포를 측정하는 측정 장치를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 10은 실시예 1에서 얻은 광원 장치의 휘도 분포를 나타내는 도면이다.
도 11은 실시예 2에서 얻은 광원 장치의 휘도 분포를 나타내는 도면이다.
도 12는 실시예 3에서 얻은 광원 장치의 휘도 분포를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 도면을 이용하면서 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시의 형태 및 도면에 한정되는 것은 아니다. 이후, 코어층(11)에 있어서, 코어층(11)과 제 1 클래드층(121)의 계면을 코어층(11)의 제 1 면, 코어층(11)의 제 2 클래드층(122)의 계면을 코어층(11)의 제 2 면이라고 한다. 또, 제 1 클래드층(121)에 있어서, 제 1 클래드층(121)과 코어층(11)의 계면에 대향하는 면을 제 1 클래드층(121)의 제 1 면, 제 1 클래드층(121)과 코어층(11)의 계면을 제 1 클래드층(121)의 제 2 면이라고 하고, 제 2 클래드층에 있어서, 제 2 클래드층(122)과 코어층(11)의 계면을 제 2 클래드층(122)의 제 1 면, 제 2 클래드층(122)과 코어층(11)의 계면에 대향하는 면을 제 2 클래드층(122)의 제 2 면이라고 한다.
(적층체(10))
본 발명의 일 형태인 적층체(10)(이하, 단순히 본 발명의 적층체(10)라고 한다)는, 코어층(11)과, 제 1 클래드층(121)과, 제 2 클래드층(122)과, 광 반사층(14)을 갖는 적층체이며, 상기 광 반사층(14), 상기 제 2 클래드층(122), 상기 코어층(11) 및 상기 제 1 클래드층(121)은 이 기재 순서로 아래측으로부터 차례로 적층되어 있고, 상기 제 1 클래드층(121)의 굴절률 및 상기 제 2 클래드층(122)의 굴절률이 상기 코어층(11)의 굴절률보다 낮고, 제 2 클래드층(122)과 광 반사층(14)의 사이에 점착층(13)을 더 포함한다.
도 1은, 본 발명의 적층체(10)의 일실시 형태를 나타내는 모식적 사시도이다. 도 1에 나타내는 적층체(10)는, 코어층(11)과, 제 1 클래드층(121)과, 제 2 클래드층(122)과, 광 반사층(14)을 갖고, 제 2 클래드층(122)과 광 반사층(14)의 사이에 점착층(13)을 더 포함한다.
적층체(10)의 형상으로서는, 판 형상이면 특별히 한정되지 않는다. 적층체(10)가 판 형상이라는 것은, 적층체(10)의 두께 T가 작고, 제 1 클래드층(121)의 제 1 면의 면적이 큰 것을 말한다. 구체적으로는, 적층체(10)의 두께 T는, 0.03~12 mm가 바람직하고, 0.2~5.5 mm가 더 바람직하고, 제 1 클래드층(121)의 제 1 면의 면적은, 200~500000 ㎟가 바람직하고, 500~250000 ㎟가 더 바람직하다. 적층체(10)의 두께 T는, 제 2 클래드층(122)의 제 2 면과 제 1 클래드층(121)의 제 1 면의 사이의 거리이다. 적층체(10)의 두께 T는, 적층체(10)를 연직 방향으로 절단한 단면을 현미경으로 촬영하고, 제 2 클래드층(122)의 제 2 면의 임의의 점으로부터 제 1 클래드층(121)의 제 1 면까지의 최단의 치수를 임의의 5개소 측정하고(단, 광 출사 수단(15)을 설치하지 않은 부분으로 한다.), 그 평균치를 구함으로써 산출한다. 또, 적층체(10)의 형상으로서는, 예를 들면, 제 1 클래드층(121)의 제 1 면의 법선 방향에서 본 경우, 직사각형, 삼각형 등의 다각형상；완전 원, 타원 등의 원형 형상 등인 것을 들 수 있다. 이들 형상 중에서도, 적층체(10)를 광원 장치(60)에 이용한 경우에 가공성이 우수하고, 광원(31)으로부터의 광을 입사시키기 쉽기 때문에, 적층체(10)의 형상으로서는, 다각형상이 바람직하고, 직사각형 형상이 더 바람직하다.
적층체(10)는, 그 전체가 만곡 또는 굴곡된 형상이어도 좋다.
(코어층(11))
코어층(11)은, 투명성이 높은 재료로 구성되어 있으면 특별히 한정되지 않고, 사용 목적 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 투명성이 높다는 것은, ISO 13468에 준거하여 측정한 투과율의 값이 50~100%인 것을 말한다.
코어층(11)의 재료로서는, 예를 들면, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 지환식 폴리올레핀 수지, 유리 등을 들 수 있다. 이들 코어층(11)의 재료 중에서도, 경량이며 취급성이 우수하기 때문에, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 지환식 폴리올레핀 수지가 바람직하다.
아크릴 수지는, 투명성, 내구성이 우수하고 염가이기 때문에 바람직하다.
아크릴 수지로서는, 예를 들면, 메틸 메타크릴레이트 단독 중합체, 메틸 메타크릴레이트와 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 아크릴 수지 중에서도, 더 투명성, 내구성이 우수하고, 더 염가이기 때문에, 메틸 메타크릴레이트 단독 중합체, 메틸 메타크릴레이트 단위를 공중합체의 총질량에 대해서 50 질량% 이상 100 % 미만 포함하는 공중합체가 바람직하다.
메틸 메타크릴레이트와 다른 단량체와의 공중합체를 이용하는 경우, 공중합 체내의 메틸 메타크릴레이트 단위의 함유율은, 공중합체의 총질량에 대해서 50 질량% 이상 100 % 미만이 바람직하고, 60 질량% 이상 100 % 미만이 더 바람직하고, 70 질량% 이상 100 % 미만이 더 바람직하다.
다른 단량체로서는, 예를 들면, 메틸 아크릴레이트, 에틸(메타) 아크릴레이트, n-프로필(메타) 아크릴레이트, n-부틸(메타) 아크릴레이트, n-헥실(메타) 아크릴레이트, 시클로 헥실(메타) 아크릴레이트 등의 (메타) 아크릴레이트류；(메타) 아크릴산；무수(無水) 말레산；말레이미드류；스틸렌 등의 방향족 비닐류 등을 들 수 있다.
또, 본 명세서에 있어서, (메타) 아크릴레이트는, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 말한다.
폴리카보네이트 수지, 지환식 폴리올레핀 수지는, 내열성, 난연성이 우수하기 때문에 바람직하다. 특히, 폴리카보네이트 수지는, 굴절률이 높고 개구수를 크게 할 수 있기 때문에, 적층체(10)를 굴곡해도 누광을 낮게 억제할 수 있어 바람직하다.
또, 개구수는, 광을 모으는 지표이며, 개구수가 클수록 수광량을 늘릴 수 있어, 적층체(10)를 굴곡해도 누광을 낮게 억제할 수 있다.
코어층(11)의 두께는, 적층체(10)의 형성이 용이하고, 광원 장치(60)의 박형화가 가능하기 때문에, 0.01~10 mm가 바람직하고, 0.05~5 mm가 더 바람직하다. 코어층(11)의 두께는, 코어층(11)의 제 2 면과 제 1 면의 사이의 거리이다. 코어층(11)의 두께는, 코어층(11)의 연직 방향으로 절단한 단면을 현미경으로 촬영하고, 코어층(11)의 제 2 면의 임의의 점으로부터 코어층(11)의 제 1 면까지의 최단의 치수를 임의의 5개소 측정하고(단, 광 출사 수단(15)을 설치하지 않은 부분으로 한다.), 그 평균치를 구함으로써 산출한다.
(제 1 클래드층(121), 제 2 클래드층(122))
제 1 클래드층(121), 제 2 클래드층(122)은, 투명성이 높은 재료이며, 코어층(11)의 굴절률보다 굴절률이 낮은 재료로 구성되어 있으면 특별히 한정되지 않고, 사용 목적 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.
제 1 클래드층(121), 제 2 클래드층(122)의 재료는, 코어층(11)의 굴절률보다 굴절률이 낮은 재료를 적절히 선택할 수 있다.
코어층(11)의 재료로서 아크릴 수지를 이용하는 경우, 제 1 클래드층(121), 제 2 클래드층(122)의 재료로서는, 예를 들면, 플루오르 함유 올레핀 수지 등을 들 수 있다.
플루오르 함유 올레핀 수지로서는, 예를 들면, 플루오르화 비닐리덴 단독 중합체, 플루오르화 비닐리덴과 테트라 플루오르 에틸렌의 공중합체, 플루오르화 비닐리덴과 헥사 플루오르 프로필렌과의 공중합체, 플루오르화 비닐리덴과 트리 플루오르 에틸렌과의 공중합체, 플루오르화 비닐리덴과 테트라 플루오르 에틸렌과 헥사 플루오르 프로필렌과의 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 플루오르 함유 올레핀 수지 중에서도, 가공성이나 성형성이 우수하기 때문에, 플루오르화 비닐리덴 단독 중합체가 바람직하다.
코어층(11)의 재료로서 폴리카보네이트 수지를 이용하는 경우, 제 1 클래드층(121), 제 2 클래드층(122)의 재료로서는, 예를 들면, 플루오르 함유 올레핀 수지, 아크릴 수지 등을 들 수 있다.
플루오르 함유 올레핀 수지, 아크릴 수지의 구체적인 예는, 전술한 것과 마찬가지로, 바람직한 범위와 이유도, 전술한 것과 마찬가지이다.
코어층(11)의 굴절률 n1와 제 1 클래드층(121) 및/또는 제 2 클래드층(122)의 굴절률 n2의 굴절률 차는, 0.001 이상이 바람직하고, 0.01 이상이 더 바람직하다. 코어층(11)의 굴절률 n1와 제 1 클래드층(121) 및/또는 제 2 클래드층(122)의 굴절률 n2의 굴절률 차가 0.001 이상이면, 광 입사면으로부터 입사한 광이 코어층(11)과 제 1 클래드층(121)의 계면 및 코어층(11)과 제 2 클래드층(122)의 계면을 전(全)반사하면서 적은 손실로 먼 곳까지 전파할 수 있고, 제 1 클래드층(121) 및/또는 제 2 클래드층(122)의 표면에 다른 층을 설치해도 누광이 적다.
또, 코어층(11)의 굴절률 n1와 제 1 클래드층(121) 및/또는 제 2 클래드층(122)의 굴절률 n2의 굴절률 차는, 코어층(11)의 굴절률 n1로부터 제 1 클래드층(121) 및/또는 제 2 클래드층(122)의 굴절률 n2를 뺀 값으로 한다.
굴절률은, ISO 13468에 준거하고, 23℃에서 나트륨 D선을 이용하여 압베 굴절계(Abbe refractometer)로 측정한 값으로 한다.
클래드층(12)의 두께는, 취급성이 우수하고 광 가둠 효율이 우수한 적층체(10)를 얻을 수 있기 때문에, 1~500㎛가 바람직하고, 3~100㎛가 더 바람직하다.
제 1 클래드층(121)의 두께는, 제 1 클래드층(121)의 연직 방향으로 절단한 단면을 현미경으로 촬영하고, 제 1 클래드층(121)의 제 2 면의 임의의 점으로부터 제 1 클래드층(121)의 제 1 면까지의 최단의 치수를 임의의 5개소 측정하고(단, 광 출사 수단(15)을 설치하지 않은 부분으로 한다.), 그 평균치를 구함으로써 산출한다. 제 2 클래드층(122)의 두께는, 제 2 클래드층(122)의 연직 방향으로 절단한 단면을 현미경으로 촬영하고, 제 2 클래드층(122)의 제 2 면의 임의의 점으로부터 제 2 클래드층(122)의 제 1 면까지의 최단의 치수를 임의의 5개소 측정하고(단, 광 출사 수단(15)을 설치하지 않은 부분으로 한다.), 그 평균치를 구함으로써 산출한다.
코어층(11)의 두께와 제 1 클래드층(121)의 두께의 비율, 코어층(11)의 두께와 제 2 클래드층(122)의 두께의 비율은, 코어층(11)의 재료와 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)의 재료에 따라 적절히 선택할 수 있다.
코어층(11)의 체적과 제 1 클래드층(121)의 체적의 비율, 코어층(11)의 체적과 제 2 클래드층(122)의 체적의 비율은, 코어층(11)의 재료와 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)의 재료에 따라 적절히 선택할 수 있다.
코어층(11)의 표면에 설치된 제 1 클래드층(121)과 코어층의 이면에 설치된 제 2 클래드층(122)의 재료, 두께, 체적은, 같아도 좋고, 달라도 좋다.
코어층(11)의 측면은, 제 1 클래드층(121) 및/또는 제 2 클래드층(122)으로 덮어도 좋고, 덮지 않아도 좋다.
(점착층(13))
점착층(13)은, 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)과 광 반사층(14)을 밀착시키는 역할을 갖는다.
점착층(13)은, 투명성이 높은 재료이고, 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)과 광 반사층(14)에 대해서 밀착성이 우수한 재료이면, 사용 목적 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.
점착층(13)의 재료로서는, 예를 들면, 아크릴계 점착제, 천연 고무계 점착제, 합성고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 에폭시계 점착제 등을 들 수 있다. 이들 점착제(13)는, 1종을 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용 또는 혼합해도 좋다. 이들 점착제(13) 중에서도, 밀착성이 우수하기 때문에, 아크릴계 점착제, 천연 고무계 점착제, 합성고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 에폭시계 점착제가 바람직하고, 아크릴계 점착제, 천연 고무계 점착제, 합성고무계 점착제가 더 바람직하고, 아크릴계 점착제가 더 바람직하다.
점착층(13)의 두께는, 적층체(10)를 굴곡시켜도 변형하는 것이 적고, 적층체(10)의 취급성이 우수하고, 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)과 광 반사층(14)의 밀착 강도가 우수하기 때문에, 1~500㎛가 바람직하고, 3~100㎛가 더 바람직하다.
점착층(13)의 두께는, 점착층(13)의 연직 방향으로 절단한 단면을 현미경으로 촬영하고, 점착층(13)에 있어서, 점착층(13)과 제 1 클래드층(121) 또는 제 2 클래드층(122)의 계면에 대향하는 면의 임의의 점으로부터, 점착층(13)과 제 1 클래드층(121) 또는 제 2 클래드층(122)의 계면까지의 최단의 치수를 임의의 5개소 측정하고(단, 광 출사 수단(15)을 설치하지 않은 부분으로 한다.), 그 평균치를 구함으로써 산출한다.
제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)과 점착층(13)의 밀착성, 광 반사층(14)과 점착층(13)의 밀착성을 향상시키기 위해서, 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)이나 광 반사층(14)의 점착층(13)과 밀착시키는 표면에 코로나 방전이나 플라즈마 방전 등의 처리를 실시하여, 표면을 개질해도 좋다.
(광 반사층(14))
광 반사층(14)은, 광을 산란 반사시킬 수 있는 층이면 특별히 한정되지 않고, 사용 목적 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.
광 반사층(14)의 재료로서는, 예를 들면, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 등의 수지판이나 수지 필름；셀룰로오스 등의 종이 등을 들 수 있다. 이들 광 반사층(14)의 재료 중에서도, 적층체(10)를 굴곡해도 광 반사층(14)이 박리되는 것이 적고, 적층체(10)의 내구성이 우수하고, 적층체(10)의 보호 필름으로서 겸할 수 있기 때문에, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 셀룰로오스가 바람직하고, 폴리에스테르 수지가 더 바람직하다.
광 반사층(14)은, 발포시켜 형성한 것이라도 좋고, 안료를 포함해도 좋다.
안료로서는, 예를 들면, 산화 티탄, 황산 바륨, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘 등의 백색 안료 등을 들 수 있다. 이들 안료는, 1종을 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용 또는 혼합해도 좋다. 이들 안료 중에서도, 가시광선의 전 영역에 대해서 반사율이 높기 때문에, 백색 안료가 바람직하다.
광 반사층(14)의 반사율은, 광원 장치(60)의 휘도에 크게 영향을 주기 때문에, 목적의 광학 특성에 따라 재료 등을 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
광원 장치(60)의 단면만을 발광시키는 경우, 광원 장치(60)의 휘도가 우수하기 때문에, 광 반사층(14)의 반사율은 70% 이상이 바람직하고, 70~100%가 더 바람직하고, 75~100%가 더 바람직하다.
광원 장치(60)의 양면을 발광시키는 경우, 광원 장치(60)의 양면의 휘도의 밸런스를 잡기 쉽기 때문에, 광 반사층(14)의 반사율은, 65% 이하가 바람직하고, 25~65%가 더 바람직하고, 30~60% 이하가 더 바람직하다.
본 명세서에 있어서의 반사율은, 분광 측색계를 이용하여, 적층체(10)의 광 반사층(14)이 형성되지 않은 면, 혹은 광 반사층(14)의 점착층(13)이 설치되어 있는 면으로부터, 560 nm의 광을 조사하고, 560 nm의 광의 반사율을 측정함으로써 산출할 수 있다.
광 반사층(14)의 두께는, 광 반사층(14)의 반사율이나 적층체(10)의 용도에 따라 적절히 선택하면 좋다. 적층체(10)를 굴곡해도 광 반사층(14)이 박리되는 것이 적고, 적층체(10)의 내구성이 우수하고, 적층체(10)의 보호 필름을 겸할 수 있기 때문에, 10~500㎛가 바람직하고, 50~200㎛가 더 바람직하다. 광 반사층(14)의 두께는, 광 반사층(14)의 연직 방향으로 절단한 단면을 현미경으로 촬영하고, 광 반사층(14)에 있어서, 광 반사층(14)과 코어층(11)의 계면에 대향하는 면의 임의의 점으로부터, 광 반사층(14)과 코어층(11)의 계면까지의 최단의 치수를 임의의 5개소 측정하고(단, 광 출사 수단(15)을 설치하지 않은 부분으로 한다.), 그 평균치를 구함으로써 산출한다.
광 반사층(14)은, 제 2 클래드층(122)의 제 2 면에 점착층(13)을 사이에 두고 설치되어 있다. 또, 광 반사층(14)은, 제 1 클래드층(121)의 제 1 면에 점착층(13)을 사이에 두고 설치되어 있어도 좋다.
광원 장치(60)의 제 1 면만을 발광시키고 싶은 경우, 광 반사층(14)은, 광원 장치(60)의 휘도가 우수하기 때문에, 적층체(10)의 제 2 면에만 설치되는 것이 바람직하다.
광원 장치(60)의 양면을 발광시키고 싶은 경우, 광 반사층(14)은, 적층체(10)의 단면에만 설치되어도 좋고, 적층체(10)의 양면에 설치되어도 좋다.
광 반사층(14)은, 적층체(10)의 용도에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 제 1 클래드층(121) 및/또는 제 2 클래드층(122)의 전면(全面)을 덮어도 좋고, 제 1 클래드층(121) 및/또는 제 2 클래드층(122)의 일부의 영역을 덮어도 좋다.
광 반사층(14)이 제 1 클래드층(121) 및/또는 제 2 클래드층(122)의 일부의 영역을 덮는 경우, 점착층(13)은, 광 반사층(14)이 설치되는 영역에만 설치되어도 좋고, 광 반사층(14)이 설치되지 않은 영역을 포함해서 설치되어도 좋다.
광 반사층(14)이 제 2 클래드층(122)의 일부의 영역을 덮는 경우, 그 영역에 있어서 광이 반사하므로, 그 영역에 광 출사 수단(15)을 설치하거나 또는 제 1 클래드층의 그 영역에 대향하는 영역에 광 출사 수단(15)을 설치하는 것이 바람직하다.
(광 출사 수단(15))
도 2는, 본 발명의 일 형태인 적층체(20)(이하, 단순히 본 발명의 적층체(20)라고 한다)의 일실시 형태를 나타내는 모식적 사시도이다. 본 발명의 적층체(20)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 광 출사 수단(15)을 더 갖는 것이 바람직하다.
도 2에 나타내는 적층체(20)는, 코어층(11)과, 코어층(11)의 제 1 면에 설치된 제 1 클래드층(121)과, 코어층(11)의 제 2 면에 설치된 제 2 클래드층(122)을 가지며, 제 2 클래드층(122)의 제 2 면에 점착층(13)을 사이에 두고 광 반사층(14)이 설치되고, 제 1 클래드층(121)에, 그 제 1 면으로부터 코어층(11)의 내부까지 이르는 광 출사 수단(15)이 설치되어 있다.
광 출사 수단(15)은, 코어층(11) 내를 전파하는 광을 코어층(11)의 밖으로 출사하는 것이며, 예를 들면, 제 1 클래드층(121)을 관통하여 코어층(11) 내부에 이르는 오목부, 제 2 클래드층(122)을 관통하여 코어층(11) 내부에 이르는 오목부, 제 1 클래드층(121)은 관통하지 않고 제 1 클래드층(121)과 코어층(11)의 계면으로부터 코어층(11)의 내부에 이르도록 형성되어 있는 오목부, 제 2 클래드층(122)은 관통하지 않고 제 2 클래드층(122)과 코어층(11)의 계면으로부터 코어층(11)의 내부에 이르도록 형성되어 있는 오목부 등을 들 수 있다. 광 출사 수단(15)은, 1종을 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 이들 광 출사 수단(15) 중에서도, 광의 출사 위치를 제어하기 쉬기 때문에, 제 1 클래드층(121)을 관통하여 코어층(11) 내부에 이르는 오목부, 제 2 클래드층(122)을 관통하여 코어층(11) 내부에 이르는 오목부가 바람직하고, 제 1 클래드층(121)을 관통하여 코어층(11) 내부에 이르는 오목부가 더 바람직하다.
제 1 클래드층(121)을 관통하여 코어층(11) 내부에 이르는 오목부에서의 반사나 굴절에 의해, 코어층(11) 내를 전파하는 광은, 코어층(11)으로부터 출사하여 광 출사면(17)의 광 출사 수단(15)으로부터 출사하거나, 광 반사층(14)에 도달하여 산란 반사한 후에 광 출사면(17)으로부터 출사하거나, 혹은 광 반사층(14)을 투과 하여 출사 또는 코어층(11)으로 돌아와 도광하여 전송하거나 한다. 또, 본 발명의 하나의 측면으로서, 광 출사면(17)은, 적층체(20)의 제 1 클래드층(121)의 제 1 면을 말한다.
광 출사 수단(15)과 광 반사층(14)의 작용에 대해 설명한다.
도 3은 광 반사층(14)을 설치하지 않은 적층체의 일 형태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 3에 나타내는 적층체는, 코어층(11)과 코어층(11)의 제 1 면에 설치된 제 1 클래드층(121)과, 코어층(11)의 제 2 면에 설치된 제 2 클래드층(122)을 갖고, 제 1 클래드층(121)에, 그 제 1 면으로부터 코어층(11)의 내부에 이르는 광 출사 수단(15)이 설치되어 있다.
도 4는 본 발명의 일 형태인 적층체(30)(이하, 단순히 본 발명의 적층체(30)라고 한다)의 일실시 형태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 4에 나타내는 적층체(30)는, 코어층(11)과, 코어층(11)의 제 1 면에 설치된 제 1 클래드층(121)과, 코어층(11)의 제 2 면에 설치된 제 2 클래드층(122)을 갖고, 제 2 클래드층(122)의 표면에 점착층(13)을 사이에 두고 광 반사층(14)이 설치되고, 제 1 클래드층(121)에, 그 제 1 면으로부터 코어층(11)의 내부에 이르는 광 출사 수단(15)이 설치되어 있다.
도 3에 나타내는 적층체에 있어서는, 코어층(11)과 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)의 계면에서 전반사되고 전파되어 온 광 A의 일부는 오목부에서 굴절되고, 굴절된 광 B가 광 출사면(17)으로부터 출사한다. 또, 광 A의 일부는 오목부에서 반사되고, 반사된 광 C가 제 2 클래드층(122)을 투과하고, 광 반사층(14)이 설치되어 있지 않기 때문에 누광된다.
도 4에 나타내는 적층체(30)에 있어서는, 코어층(11)과 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)의 계면에서 전반사되고 전파되어 온 광 A의 일부는 오목부에서 굴절되고, 굴절된 광 B가 광 출사면(17)으로부터 출사한다. 또, 광 A의 일부는 오목부에서 반사되고, 반사된 광 C가 제 2 클래드층(122)을 투과하고, 광 반사층(14)에 의해 반사되고, 광 출사면으로부터 출사 또는 코어층(11) 내로 광을 되돌린다. 따라서, 도 4에 나타내는 적층체(30)에 있어서는 누광을 방지할 수 있다.
도 4에 나타내는 적층체(30)에 있어서, 광 반사층(14)의 반사율을 내리는 등의 조정을 실시함으로써, 적층체(30)의 양면의 휘도의 밸런스를 잡으면서, 양면을 발광시킬 수 있다.
도 4에 나타내는 적층체(30)와 같이, 광 반사층(14)이 제 2 클래드층(122)의 일부의 영역을 덮는 경우, 접착층(13)이나 광 반사층(14)의 크기나 위치는, 광 출사 수단(15)의 형상, 코어층(11)이나 클래드층(12)의 재료 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 즉, 광 C의 반사각에 따라서, 필요한 크기의 접착층(13)이나 광 반사층(14)을 필요한 위치에 설치함으로써, 누광의 감소를 도모하여, 휘도가 우수한 발광을 달성할 수 있다.
광 출사 수단(15)은, 광 출사면(17)에 설치되어도 좋고, 광 출사면(17)이 아닌 면에 추가로 설치되어 있어도 좋다.
광원 장치(60)의 단면만을 발광시키고 싶은 경우, 광 출사 수단(15)은, 적층체(30)의 단면에만 설치되어도 좋고, 적층체(30)의 양면에 설치되어도 좋다.
광원 장치(60)의 양면을 발광시키고 싶은 경우, 광 출사 수단(15)은, 광원 장치(60)의 양면의 휘도의 조정이 용이하기 때문에, 적층체(30)의 양면에 설치되는 것이 바람직하다.
광 출사 수단(15)의 형상은, 광량, 도광 거리, 적층체(30)에 요구되는 발광의 형태 등에 따라 적절히 선택하면 좋다.
광 출사 수단(15)의 형상으로서는, 원뿔 형상, 각뿔 형상, 구결(球欠) 형상, 삼각 기둥, 사각 기둥 등의 각 기둥 형상, 라인 형상 등을 들 수 있다. 이들 형상의 광 출사 수단(15)은, 1종을 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
광 출사 수단(15)의 형상이 원뿔 형상, 각뿔 형상, 구결 형상인 경우, 원뿔형, 각뿔형, 구결 형상의 바닥면은, 광 출사 수단(15)이 설치되어 있는 면에 존재한다.
광 출사 수단(15)의 형상이 각 기둥 형상인 경우, 각 기둥의 긴 방향은, 적층체(30)의 광 입사면의 법선 방향(도광 방향이라고도 한다)과 평행이어도 좋고, 적층체(30)의 광 입사면의 법선 방향과 수직으로 교차하는 것이어도 좋고, 적층체(30)의 광 입사면의 법선 방향과 임의의 각도로 비스듬하게 교차하는 것이어도 좋다. 또, 광 출사 수단(15)의 형상이 코어층(11)의 제 1 면의 법선 방향 상측에서 보아 원 형상의 라인인 경우, 복수의 광 출사 수단(15)이 동심원 형상으로 배치된 것이어도 좋다.
광 출사 수단(15)이 제 1 클래드층(121)을 관통하여 코어층(11)의 내부에 이르는 오목부의 경우, 오목부는 적층체(30)의 광 입사면에 대해서 경사져 있고, 오목부의 경사 각도는, 국제 공개 제2010/073726호 팜플렛에 기재된 바와 같이 설정하는 것이 바람직하다.
광 출사 수단(15)의 크기는, 코어층(11), 제 1 클래드층(121), 제 2 클래드층(122), 광 반사층(14)의 재료에 따라 적절히 선택한다.
광 출사 수단(15)의 깊이 D는, 제 1 클래드층(121)을 관통하여 코어층(11)의 내부에 이르며, 코어층(11)을 관통하지 않는 깊이인 것이 바람직하다. 즉, 광 출사 수단(15)의 깊이 D와, 제 1 클래드층(121)의 두께 d1, 코어층(11)의 두께 d11가, d1＜D＜d1＋d11을 충족하는 것이 바람직하다. 광 출사 수단(15)의 크기가 상기 범위이면, 코어층(11) 내를 전파하여 온 광을 충분히 코어층(11)으로부터 취출할 수 있다. 또, 광 출사 수단(15)의 깊이 D는, 광 출사면(17)으로부터 광 출사 수단(15)의 최심부까지의 거리를 나타내는 것으로 한다.
광 출사 수단(15)의 깊이 D는, 0.1~1000㎛가 바람직하고, 0.5~500㎛가 더 바람직하다.
광 출사 수단(15)의 폭 W는, 코어층(11), 제 1 클래드층(121), 제 2 클래드층(122), 광 반사층(14)의 재료에 따라 적절히 선택하면 좋다. 또, 광 출사 수단(15)의 폭 W는, 광 출사 수단(15)의 적층체(30)의 광 입사면의 법선 방향의 최대 폭넓이를 나타내는 것으로 한다. 광 출사 수단(15)이 깊이 D 및 폭 W는, 현미경으로 광 출사 수단(15)이 설치된 적층체(30)를 촬영하고, 임의로 추출한 5개소에 대해서 깊이 D 및 폭 W에 대해 측정하고, 평균치를 구함으로써 산출할 수 있다.
광 출사 수단(15)의 폭 W는, 1~10000㎛가 바람직하고, 5~5000㎛가 더 바람직하다.
도 5는, 본 발명의 일 형태인 적층체(40)(이하, 단순히 본 발명의 적층체(40)라고 한다)의 일실시 형태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 5에 나타내는 적층체(40)는, 코어층(11)과, 코어층(11)의 제 1 면에 설치된 제 1 클래드층(121)과, 코어층(11)의 제 2 면에 설치된 제 2 클래드층(122)을 갖고, 제 2 클래드층(122)의 제 2 면에 점착층(13)을 사이에 두고 광 반사층(14)이 설치되고, 제 1 클래드층(121)의 제 1 면에 코어층(11)의 내부에 이르는 광 출사 수단(15)이 복수 설치되어 있다.
광 출사 수단(15)을 복수 설치하는 경우, 광 출사 수단(15)마다, 광 출사 수단(15)의 깊이 D나 광 출사 수단(15)의 폭 W 등의 광 출사 수단(15)의 크기가 상이하더라도 좋고, 코어층(11), 제 1 클래드층(121), 제 2 클래드층(122), 광 반사층(14)의 재료, 적층체(40)의 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다.
예를 들면, 광 입사면(16)으로부터의 거리의 장단(長短)에 관계없이, 균일한 휘도를 가지는 광원 장치(60)를 얻기 위해서는, 광 입사면(16)으로부터 멀어짐에 따라서, 광 출사 수단(15)의 깊이 D가 커지도록 광 출사 수단(15)을 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 도 5에 도시하는 바와 같이, 광 출사 수단(15)이 깊이 D1~D4에 대해서, D1＜D2＜D3＜D4를 충족하는 것이 바람직하다.
광 출사 수단(15)을 복수 설치하는 경우, 광 출사 수단(15) 간의 간격 L1, L2, L3는 서로 상이하더라도 좋고, 코어층(11), 제 1 클래드층(121), 제 2 클래드층(122), 광 반사층(14)의 재료, 적층체(40)의 용도에 따라 적절히 선택할 수 있다. 광 출사 수단(15) 간의 간격 L1, L2, L3는, 서로 이웃하는 광 출사 수단(15)의 최심부의 수평 방향의 거리를 나타낸다.
예를 들면, 균일한 휘도의 광원 장치(60)를 얻기 위해서는, 광 입사면(16)으로부터 멀어짐에 따라서, 광 출사 수단(15) 간의 간격 L1, L2, L3가 작아지도록 광 출사 수단(15)을 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 도 5에 도시하는 바와 같이, 광 출사 수단(15) 간의 간격 L1~L3에 대해서, L1＞L2＞L3를 충족하는 것이 바람직하다.
광 출사 수단(15) 간의 간격 L는, 광 출사 수단(15)의 최심부와 서로 이웃하는 광 출사 수단(15)의 최심부와의 사이의 최단 거리를 나타내는 것으로 한다. 광 출사 수단(15) 간의 간격 L는, 현미경으로 광 출사 수단(15)이 설치된 적층체(40)를 촬영하고, 임의로 추출한 5개소에 대해서 간격 L에 대해 측정하고, 평균치를 구함으로써 산출할 수 있다.
광 출사 수단(15) 간의 간격 L는, 1~10000㎛가 바람직하고, 5~5000㎛가 더 바람직하다.
본 발명의 적층체(10, 20, 30, 40)는, 필요에 따라서, 표면에 보호 필름을 설치해도 좋다. 또, 광 반사층(14)이 보호 필름을 겸할 수도 있다.
일반적인 도광체는, 공정 중이나 수송시의 손상 방지를 위해, 그 표면에 보호 필름을 설치할 필요가 있다. 손상 방지와 같은 보호 필름으로서의 기능을 갖는 광 반사층(14)을 설치함으로써, 광 반사층(14)이 설치되어 있는 적층체(10, 20, 30, 40)의 면에 별도의 보호 필름을 설치할 필요가 없어, 바람직하다.
(적층체(10, 20, 30, 40)의 제조 방법)
본 발명의 적층체(10)는, 코어층(11)의 제 1 면에 제 1 클래드층(121)을 적층하고, 코어층(11)의 제 2 면에 제 2 클래드층(122)을 적층하고, 제 2 클래드층(122)의 제 2 면에 점착층(13)을 사이에 두고 광 반사층(14)을 적층하여 얻을 수 있다.
점착층(13)을 사이에 두고 제 2 클래드층(122)에 광 반사층(14)이 적층되어 있다는 것은, 점착층(13)이 제 2 클래드층(122)과 광 반사층(14)의 사이에 존재하는 것을 말한다.
코어층(11)의 제 1 면에 제 1 클래드층(121)을 적층하는 공정과, 코어층(11)의 제 2 면에 제 2 클래드층(122)을 적층하는 공정은, 동시에 행해져도 좋고, 개별적으로 행해져도 좋고, 어느 쪽이 먼저 행해져도 좋다.
본 발명의 적층체의 제조 방법에 의하면, 반사율의 조정이 간편하고 내구성이 우수한 광 반사층을 갖춘 적층체를 간편하게, 가공 비용을 억제하여 형성할 수 있다.
제 2 클래드층(122), 코어층(11), 및 제 1 클래드층(121)을 적층하는 방법으로서는, 예를 들면, 다층 용해 압출에 의해 제 2 클래드층(122), 코어층(11) 및 제 1 클래드층(121)을 일체 성형해서 얻는 방법, 코어층(11)의 제 1 면 및 제 2 면에 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)을 코팅 처리해서 얻는 방법, 인쇄 처리의 방법 등을 들 수 있다.
코팅 처리의 방법으로서는, 예를 들면, 다이코트법, 그라비아 코트법, 스핀 코트법, 딥 코트법, 바 코트법, 스프레이 코트법, 인쇄법 등을 들 수 있다.
인쇄 처리의 방법으로서는, 예를 들면, 스크린 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등을 들 수 있다.
제 2 클래드층(122)의 제 2 면에 점착층(13)을 설치하는 방법으로서는, 예를 들면, 제 2 클래드층(122)의 제 2 면에 점착층(13)을 코팅 처리해서 얻는 방법, 제 2 클래드층(122)의 표면에 직접 점착층(13)을 라미네이션하는 방법 등을 들 수 있다.
코팅 처리의 방법으로서는, 상술한 방법을 들 수 있다.
점착층(13)의 표면에 광 반사층(14)을 설치하는 방법으로서는, 예를 들면, 점착층(13)의 표면에 광 반사층(14)을 코팅 처리해서 얻는 방법, 점착층(13)의 표면에 직접 광 반사층(14)을 라미네이션하는 방법 등을 들 수 있다.
코팅 처리의 방법으로서는, 전술한 방법을 들 수 있다.
이들 제 2 클래드층(122)의 표면에 점착층(13)을 사이에 두고 광 반사층(14)을 설치하는 방법 중에서도, 간편하고, 가공 비용을 억제할 수 있기 때문에, 단면에 점착층(13)을 갖는 광 반사층(14)을 제 2 클래드층(122)의 표면에 라미네이션하는 방법이 바람직하다.
라미네이션이란, 점착하는 것을 의미한다.
본 발명의 적층체(20, 30, 40)는, 광 출사 수단(15)을 더 설치함으로써 얻을 수 있다.
적층체(20, 30, 40)에 광 출사 수단(15)을 설치하는 방법으로서는, 예를 들면, 레이저 가공, 사포 가공, 프레스 가공, 열 프레스 가공 등을 들 수 있다.
광 반사층(14)이 설치되어 있는 면으로부터 코어층(11)의 내부에 이르도록 광 출사 수단(15)을 추가로 설치하는 경우, 광 출사 수단(15)을 설치한 후에 점착층(13) 및 광 반사층(14)을 설치해도 좋고, 점착층(13) 및 광 반사층(14)을 설치한 후에 광 출사 수단(15)을 설치해도 좋다. 이들 광 출사 수단(15)을 설치하는 순서 중에서도, 점착층(13) 및 광 반사층(14)을 관통하는 큰 광 출사 수단(15)의 깊이 D가 필요없고, 안정적으로 가공을 할 수 있기 때문에, 광 출사 수단(15)을 설치한 후에 점착층(13) 및 광 반사층(14)을 설치하는 것이 바람직하다.
적층체(20, 30, 40)는, 용도에 따라 소망한 크기로 공지의 방법으로 절단한다. 또, 코어층(11)의 제 1 면 및 제 2 면에 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)을 설치한 후에 절단하고, 제 2 클래드층(122)의 표면에 점착층(13) 및 광 반사층(14)을 차례로 설치해도 좋다.
적층체(20, 30, 40)의 광 출사면(17)에, 의장층 또는 광 확산층(18)을 설치해도 좋다.
광원 장치(60)의 단면만을 발광시키고 싶은 경우, 의장층 또는 광 확산층(18)은, 적층체(20, 30, 40)의 광 출사면(17)에 설치되는 것이 바람직하다.
광원 장치(60)의 양면을 발광시키고 싶은 경우, 의장층 또는 광 확산층(18)은, 적층체(20, 30, 40)의 양면에 설치되는 것이 바람직하다.
의장층이란, 사진이나 문자 등의 의장을 발광시키는 것을 목적으로 하는 층이며, 예를 들면, 광 투과성이 있는 필름에, 공지의 방법으로 의장성이 있는 인쇄를 실시한 필름 등을 들 수 있다.
광 확산층이란, 발광시에 광 출사 수단(15)이 직접 시인되지 않도록 광을 확산시키는 것을 목적으로 하는 층이며, 예를 들면, 공지의 광 확산 필름 등을 들 수 있다.
의장층 또는 광 확산층(18)은, 적층체(20, 30, 40)의 면의 일부를 덮고 있어도 좋고, 전부를 덮고 있어도 좋다.
도 6은, 본 발명의 일 형태인 적층체(50)(이하, 단순히 본 발명의 적층체(50)라고 한다)의 일실시 형태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 6에 나타내는 적층체(50)는, 코어층(11)과, 코어층(11)의 제 1 면에 설치된 제 1 클래드층(121)과, 코어층(11)의 제 2 면에 설치된 제 2 클래드층(122)을 갖고, 제 1 클래드층(121)의 제 1 면 및 제 2 클래드층(122)의 제 2 면으로부터 코어층(11)의 내부에 이르는 오목부의 광 출사 수단(15)이 설치되어 있고, 제 1 클래드층(121)의 제 1 면 및 제 2 클래드층(122)의 제 2 면에 점착층(13)을 사이에 두고 광 반사층(14)이 설치되어 있고, 추가로, 양면의 광 반사층(14)에 있어서의, 광 반사층(14)과 점착층(13)의 계면에 대향하는 면에, 점착층(19)을 사이에 두고 의장층 또는 광 확산층(18)이 설치되어 있다.
의장층 또는 광 확산층(18)을 설치하는 방법으로서는, 예를 들면, 적층체(50)의 표면에 의장층 또는 광 확산층(18)을 코팅 처리해 설치하는 방법, 적층체(50)의 표면에 의장층 또는 광 확산층(18)을 인쇄 처리해 설치하는 방법, 점착층(19)의 표면에 직접 의장층 또는 광 확산층(18)을 라미네이션하는 방법 등을 들 수 있다.
의장층 또는 광 확산층(18) 위에, 의장층 또는 광 확산층을 더 설치해도 좋다. 이 경우, 광 확산층 위에 의장층이 설치되는 것이 바람직하다.
코팅 처리의 방법으로서는, 상술한 방법을 들 수 있다.
인쇄 처리의 방법으로서는, 상술한 방법을 들 수 있다.
(광원 장치용 도광체(10, 20, 30, 40, 50))
본 발명의 적층체(10, 20, 30, 40, 50)(이하, 10~50으로 나타낸다)는, 광원 장치용 도광체(10, 20, 30, 40, 50)(이하, 10~50으로 나타낸다)로서 이용할 수 있다.
광원 장치용 도광체(10~50)로서는, 광원 장치(60)의 휘도를 제어할 수 있기 때문에, 광 출사 수단(15)을 갖는 본 발명의 적층체(20, 30, 40, 50)를 이용하는 것이 바람직하다.
(광원 장치(60))
본 발명의 적층체를 광원 장치용 도광체로서 이용함으로써, 광원 장치(60)를 얻을 수 있다.
도 7은, 본 발명의 적층체(10~50)를 이용한 광원 장치(60)의 일실시 형태를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 7에 나타내는 광원 장치(60)는, 본 발명의 적층체(10~50)를 광원 장치용 도광체(10~50)로서 이용하고, 광 입사면(16) 측에 광원(31)이, 광 출사면(17) 측에 의장층 또는 광 확산층(18)이 설치되어 있다.
광원(31)으로서는, 예를 들면, LED 등의 공지의 점 광원을 복수 배치한 광원, 공지의 선 형상 광원 등을 들 수 있다. LED 등의 점 광원을 복수 배치한 광원을 이용하는 경우, 광의 최대 강도의 방향을 조정해서 배치되는 것이 바람직하다.
광원 장치(60)는, 광 출사면(17) 위에, 의장층 또는 광 확산층(18)을 설치해도 좋다.
의장층 또는 광 확산층(18)은, 광원 장치용 도광체(10~50)와 이간해도 좋고, 점착층(19) 등을 사이에 두고 밀착해도 좋지만, 광원 장치(60)를 박형화할 수 있어, 제조 비용을 억제할 수 있기 때문에, 점착층(19) 등을 사이에 두고 밀착하는 것이 바람직하다.
점착층(19)는, 상술한 점착층(13)과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다.
광원 장치(60)는, 광원 장치용 도광체(10~50)에 광 반사층(14)이 설치되어 있기 때문에, 별도로 광 반사층을 설치할 필요가 없다. 그 때문에, 광원 장치(60)의 조립에 필요한 부재 점수가 줄어들어, 광원 장치(60)를 박형화할 수 있어, 광원 장치(60)의 조립 작업이 간이하게 되어, 제조 비용을 억제할 수 있다.
광원 장치(60)는, 예를 들면, 휴대 전화, 노트 PC, 액정 TV, 비디오 카메라 등에 이용되는 액정 표시 장치의 광원 장치로서, 휴대 전화의 백 라이트 키, PC의 백 라이트 키보드, 전기 기기나 차량의 표시 스위치 등의 표시 장치의 광원 장치로서, 실링 라이트 등의 실내 조명, 조명 간판 등의 조명 장치 등의 광원 장치로서 매우 적합하게 이용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(광 반사층(14)의 반사율의 측정)
실시예에서 이용한 단면에 점착층(13)이 설치되어 있는 광 반사층(14)에 대해서, 분광 측색계(기종명 「CM-508 d」, 코니카 미놀타(주) 제품)를 이용하여, 점착층(13)이 설치되어 있는 면으로부터, 560 nm의 광의 반사율을 측정했다. 얻은 반사율을, 광 반사층(14)의 반사율로 했다.
(적층체(10)의 반사율의 측정)
실시예에서 얻은 광 출사 수단(15)을 설치하기 전의 적층체(10)에 대해서, 분광 측색계(기종명 「CM-508 d」, 코니카 미놀타(주) 제품)를 이용하여, 적층체(10)의 광 반사층(14)이 형성되어 있지 않은 쪽의 면으로부터, 560 nm의 광의 반사율을 측정했다. 얻은 반사율을, 적층체(10)의 반사율로 했다.
(광 출사 수단의 크기의 측정)
실시예에서 얻은 적층체의 광 출사 수단(15)에 대해서, 레이저 공초점(共焦点) 현미경(기종명 「LEXTOLS-3000」, Olympus(주) 제품)을 이용하여, 임의로 추출한 3개소에 대하여, 깊이 D 및 폭 W를 측정하고, 그 평균치를 광 출사 수단(15)의 깊이 D 및 폭 W로 했다.
(평균 법선 휘도의 측정)
실시예에서 얻은 광원 장치(60)에 대해서, 도 8에 나타내는 측정 장치를 이용하여, 평균 법선 휘도를 측정했다.
실시예 1~3에서 얻은 광원 장치(60)에 대해서는, 이하와 같이 평균 법선 휘도를 측정했다.
양단에 광원(31)으로서 배치한 LED를 각각 67 mA로 발광시켜, 휘도계(70)(기종명 「BM-7 A」, (주) 탑콘 테크노 하우스 제품)를 이용하여, 광 입사면(16)으로부터 10 mm의 위치에서 210 mm의 위치까지의 영역에 대하여, 10 mm 단위로 21점의 법선 방향의 휘도를 광 출사면(17)으로부터 500 mm의 높이로부터 측정하고, 그 평균치를 평균 법선 휘도로 했다. 또, 휘도 측정에 있어서의 시야각은, 2°로 했다.
실시예 4~5에서 얻은 광원 장치(60)에 대해서는, 이하와 같이 평균 법선 휘도를 측정했다.
한쪽 끝에 광원(31)으로서 배치한 LED를 각각 67 mA로 발광시켜, 휘도계(70)(기종명 「BM-7 A」, (주) 탑콘 테크노 하우스 제품)를 이용하여 광 입사면(16)으로부터 20 mm의 위치로부터 280 mm의 위치까지의 영역에 대하여, 10 mm 단위로 27점의 법선 방향의 휘도를 광 출사면(17)으로부터 500 mm의 높이로부터 측정하고, 그 평균치를 평균 법선 휘도로 했다.
또, 휘도 측정에 있어서의 시야각은, 2°로 했다.
(휘도 분포의 측정)
실시예에서 얻은 광원 장치(60)에 대해서, 도 9에 나타내는 측정 장치를 이용하여, 휘도 분포를 측정했다.
광원(31)으로서 배치한 LED를 각각 67 mA로 발광시켜, 휘도계(70)(기종명 「BM-7 A」, (주) 탑콘 테크노 하우스 제품)를 이용하여, 광원 장치용 도광체의 중앙의 위치를 중심으로 한 8 mm 사방의 영역의 광 출사면(17)으로부터 출사되는 광의, 도광 방향과 평행하고 광 출사면에 수직인 면의 -80°에서 80°까지의 출사 각도에 있어서의 휘도 분포를 광 출사면(17)으로부터 500 mm의 높이로부터 측정했다.
또, 광의 출사 방향은, 광 출사면(17)에 대해서 법선 방향을 0°, 한쪽의 광 입사면(16)을 -(마이너스), 그 반대의 광 입사면(16)을 ＋(플러스)로 하고, 각 출사 각도에서의 휘도값은, 피크 휘도의 값을 1로 하여 규격화한 상대 휘도로 했다.
(샤르피 충격 강도)
실시예에서 얻은 광 출사 수단(15)을 설치하기 전의 적층체(10)에 대해서, ISO 179에 준거하여, 적층체(10)의 반사층(14)이 형성된 면에 20 kg 무게의 추에 의해 충격을 주어, 샤르피 충격 강도를 측정했다.
[실시예 1]
코어층(11)의 재료로서 폴리카보네이트 수지(상품명 「터프론 LC 2200」, 이데미츠 고산(주) 제품, 굴절률 n1=1.585), 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)의 재료로서 아크릴 수지(상품명 「아크리펫트 VH000」, 미츠비시 레이온(주) 제품, 굴절률 n2=1.49)를 이용하여, 다층 용해 압출에 의해 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)의 두께가 각각 20㎛, 전체의 두께가 0.7 mm의 적층체(10)를 얻었다. 제 2 클래드층(122)의 표면에, 단면에 점착층(13)이 설치되어 있는 광 반사층(14)(상품명 「B310W」(상품명, (주) 산에이 화연 제품, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트, 백색 필름)의 점착층(13) 측의 면을 라미네이션했다. 광 반사층(14)의 두께는 65㎛, 점착층의 두께는 4㎛이었다. 적층체(10)의 반사율을 측정했다.
얻은 적층체(10)를 폭 50 mm, 길이 420 mm의 직사각형으로 절단하고, 4개의 측면이 거울면이 되도록 다이아몬드 바이트에 의해 절삭했다. 다음으로, 제 1 클래드층(121)의 제 1 면, 즉 광 출사면(17)으로 되는 면에, 탄산 가스 레이저 가공 장치(기종명 「PLS6.120D」, 유니버설 레이저 시스템사 제품)를 이용하여, 레이저 조사 가공을 실시하고, 대략 원뿔의 오목부의 광 출사 수단(15)을 형성하고, 적층체(40)를 얻었다. 또, 레이저 조사의 패턴은, 광 출사 수단(15) 간의 간격 L를 0.4~1.2 mm의 범위 내로 하고, 광 입사면(16)으로부터 멀어짐에 비례하여, 광 출사 수단(15) 간의 간격 L이 작아지도록 했다. 또한, 광 출사 수단(15)은, 모두 깊이 D가 60㎛, 폭(직경) W가 166㎛이었다.
얻은 적층체(40)를 광원 장치용 도광체로서 이용하고, 광원 장치용 도광체의 2개의 대향하는 측면을 광 입사면(16)으로 하고, 광원 장치용 도광체의 2개의 대향하는 측면인 광 입사면(16)과 대향하도록, 광원(31)으로서 LED(백색 칩 LED, 상품명 「NSSW157T」, 니치아 화학 공업(주) 제품)을 각각의 광 입사면(16)에 대해서 LED의 중심 간의 거리가 10 mm가 되도록 5개 배치하고, 광원 장치(60)를 얻었다. 얻은 광원 장치(60)의 평균 법선 휘도를 표 1에, 얻은 광원 장치(60)의 휘도 분포를 도 10에 나타낸다.
[실시예 2]
단면에 점착층(13)이 설치되어 있는 광 반사층(14)을 「E-241 WS」(상품명, (주) 스미론 제품, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 백색 필름)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 조작을 행하여, 광원 장치(60)를 얻었다. 광 반사층(14)의 두께, 광 반사층(14)의 반사율, 적층체(10)의 반사율, 얻은 광원 장치(60)의 평균 법선 휘도를 표 1에, 얻은 광원 장치(60)의 휘도 분포를 도 11에 나타낸다. 또, 점착층의 두께는 4㎛이었다.
[실시예 3]
단면에 점착층(13)이 설치되어 있는 광 반사층(14)을 「MTN-W400」(상품명, (주) 트지덴 제품, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 백색 필름)로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 조작을 행하여, 광원 장치(60)를 얻었다. 광 반사층의 두께, 광 반사층(14)의 반사율, 적층체(10)의 반사율, 얻은 광원 장치(60)의 평균 법선 휘도를 표 1에, 얻은 광원 장치(60)의 휘도 분포를 도 12에 나타낸다. 또, 점착층의 두께는 4㎛이었다.
[비교예 1]
단면에 점착층(13)이 설치되어 있는 광 반사층(14)을 라미네이션하는 대신에, 백색의 스크린 인쇄 잉크(상품명 「＃2500120 화이트」, (주) 세이코 어드밴스 제품, 아크릴 수지)를 이용하여, 스크린 인쇄를 1회 행한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 조작을 행하여, 광원 장치(60)를 얻었다. 광 반사층의 두께, 적층체(10)의 반사율, 얻은 광원 장치(60)의 평균 법선 휘도를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
스크린 인쇄를 3회 행한 것 이외는, 비교예 1과 마찬가지로 조작을 행하여, 광원 장치(60)를 얻었다. 광 반사층의 두께, 적층체(10)의 반사율, 얻은 광원 장치(60)의 평균 법선 휘도를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
[실시예 4]
코어층(11)의 재료로서 폴리카보네이트 수지(상품명 「터프론 LC 2200」, 이데미츠 고산(주) 제품, 굴절률 n1=1.585), 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)의 재료로서 아크릴 수지(상품명 「아크리펫트 VH000」, 미츠비시 레이온(주) 제품, 굴절률 n2=1.49)를 이용하고, 다층 용해 압출에 의해 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)의 두께가 각각 20㎛, 전체의 두께가 0.7 mm인 적층체를 얻었다.
얻은 적층체(10)를 폭 50 mm, 길이 300 mm의 직사각형으로 절단하고, 4개의 측면이 거울면으로 되도록 다이아몬드 바이트에 의해 절삭했다. 다음으로, 얻은 적층체(10)의 제 1 클래드층(121) 및 제 2 클래드층(122)의 표면에, 탄산 가스 레이저 가공 장치(기종명 「PLS6.120D」, 유니버설 레이저 시스템사 제품)를 이용하여, 레이저 조사 가공을 실시하고, 대략 원뿔의 오목부의 광 출사 수단(15)을 형성하여, 적층체(40)를 얻었다. 또, 레이저 조사의 패턴은, 광 출사 수단(15) 간의 간격 L를 0.4~1.2 mm의 범위 내로 하고, 광 입사면(16)으로부터의 거리에 비례하여, 광 출사 수단(15) 간의 간격 L가 작아지도록 했다. 또, 광 출사 수단(15)은, 깊이 D가 60㎛, 폭(직경) W가 166㎛이었다.
얻은 적층체의 제 1 클래드층(121)의 제 1 면 및 제 2 클래드층(122)의 제 2 면에, 단면에 점착층(13)이 설치되어 있는 광 반사층(14)(상품명 「FM-715W」, 다이오카코시 공업(주) 제품, 백색 필름)의 점착층(13)을 갖는 면을 라미네이션했다. 광 반사층(14)의 두께는 70㎛, 점착층의 두께는 4㎛이었다.
얻은 적층체를 광원 장치용 도광체로서 이용하고, 광원 장치용 도광체의 2개의 대향하는 측면의 한쪽을 광 입사면(16)으로 하고, 광 입사면(16)과 대향하도록 광원(31)으로서 LED(상품명 「NSSW157T」, 니치아 화학 공업(주) 제품)을 LED의 중심간의 거리가 10 mm로 되도록 5개 배치하고, 양면 발광하는 광원 장치(60)를 얻었다. 얻은 광원 장치(60)의 평균 법선 휘도를 표 2에 나타낸다. 또, 표 2에 있어서 표면이란, 제 1 클래드층(121)에 라미네이션된 광 반사층(14)에 있어서, 광 반사층(14)과 점착층(13)의 계면과 대향하는 면을 말한다. 또, 표 2에 있어서 이면이란, 제 2 클래드층(122)에 라미네이션된 광 반사층(14)에 있어서, 광 반사층(14)과 점착층(13)의 계면과 대향하는 면을 말한다.
[실시예 5]
광 출사 수단(15) 간의 간격 L를 0.2~1.0 mm의 범위 내로 하고, 광 입사면(16)으로부터의 거리에 비례하여, 광 출사 수단(15) 간의 간격 L가 작아지도록 한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지로 조작을 행하고, 광원 장치(60)를 얻었다. 광 반사층(14)의 반사율, 얻은 광원 장치(60)의 평균 법선 휘도를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
표 1~2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 적층체를 광원 장치용 도광체로서 광원 장치에 이용함으로써, 간편한 공정으로 광원 장치를 얻을 수 있다. 또, 얻은 광원 장치는 휘도가 뛰어남과 동시에, 광 반사층(14)의 반사율에 따라 광원 장치의 휘도를 제어할 수 있었다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명의 적층체는, 광 반사층의 반사율의 조정이 간편하고 내구성이 우수하다. 또, 본 발명의 적층체를 이용함으로써, 휘도가 우수한 광원 장치를 얻을 수 있다. 얻은 광원 장치는, 예를 들면, 휴대 전화, 노트 PC, 액정 TV, 비디오 카메라 등에 이용되는 액정 표시 장치의 광원 장치로서, 휴대 전화의 백 라이트 키, PC의 백 라이트 키보드, 전기 기기나 차량의 표시 스위치 등의 표시 장치의 광원 장치로서, 실링 라이트 등의 실내 조명, 조명 간판 등의 조명 장치 등의 광원 장치로서 매우 적합하게 이용할 수 있다.
10, 20, 30, 40, 50 : 적층체 11 : 코어층
121 : 제 1 클래드층 122 : 제 2 클래드층
13 : 점착층 14 : 광 반사층
15 : 광 출사 수단 15a : 광 출사 수단
15b : 광 출사 수단 15c : 광 출사 수단
15d : 광 출사 수단 16 : 광 입사면
17 : 광 출사면 18 : 의장층 또는 광 확산층
19 : 점착층
10, 20, 30, 40, 50 : 광원 장치용 도광체
60 : 광원 장치 31 : 광원
70 : 휘도계

Claims (13)

  1. 코어층과, 제 1 클래드층과, 제 2 클래드층과, 광 반사층을 갖는 적층체로서,
    상기 광 반사층, 상기 제 2 클래드층, 상기 코어층 및 상기 제 1 클래드층은 차례로 적층되어 있고,
    상기 제 1 클래드층의 굴절률 및 상기 제 2 클래드층의 굴절률이 상기 코어층의 굴절률보다 낮고,
    상기 광 반사층의 두께가 50㎛ 이상인
    적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    광 출사 수단을 더 갖는 적층체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광 반사층과 상기 제 2 클래드층의 사이에 점착층을 더 포함하는 적층체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 반사층이, 광을 산란 반사시키는 재료로 구성되어 있는 적층체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 반사층의 재료가, 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 셀룰로오스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 재료인 적층체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 반사층의 반사율이 70% 이상인 적층체.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 반사층의 반사율이 65% 이하인 적층체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광 반사층에 있어서, 상기 광 반사층과 제 2 클래드층의 계면에 대향하는 면에, 의장층 및 광 확산층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 층이 더 적층되어 있는 적층체.
  9. 코어층의 제 1 면에 제 1 클래드층을 적층하는 것, 코어층의 제 2 면에 제 2 클래드층을 적층하는 것, 및 상기 제 2 클래드층의 제 2 면에 광 반사층을 적층하는 것을 포함하는 적층체의 제조 방법으로서,
    상기 제 1 클래드층의 굴절률 및 상기 제 2 클래드층의 굴절률이 상기 코어층의 굴절률보다 낮고,
    상기 광 반사층의 두께가 50㎛ 이상이며,
    상기 광 반사층의 적층이 라미네이션에 의해 행해지는
    제조 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 적층체를 포함하는 광원 장치용 도광체.
  11. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 적층체 및 광원을 갖는 광원 장치.
  12. 청구항 6에 기재된 적층체 및 광원을 갖는 단면 발광 광원 장치.
  13. 청구항 7 또는 청구항 8에 기재된 적층체 및 광원을 갖는 양면 발광 광원 장치.
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