KR950003857B1

KR950003857B1 - 반사체

Info

Publication number: KR950003857B1
Application number: KR1019920009322A
Authority: KR
Inventors: 미쓰오 다카세; 노부히로 후쿠다
Original assignee: 미쓰이 도오아쓰 가가쿠 가부시키가이샤; 사와무라 하루오
Priority date: 1991-05-30
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1995-04-20
Also published as: DE69214012D1; TW205099B; EP0516489B1; EP0516489A3; CA2070094C; KR920022032A; US5276600A; DE69214012T2; CA2070094A1; EP0516489A2

Abstract

내용 없음.

Description

반사체

제1도는 구부려 가공된 반사판의 한 예를 나타내는 단면도.

제2도는 구부려 가공된 반사판의 다른 예를 나타내는 단면도.

제3도는 본 발명의 평판상 방사판을 도시하는 단면도.

제4도는 본 발명의 반사판을 이용한 사용예를 나타내는 사시도.

제5도는 일반적인 백 라이트용 반사판의 구성을 나타내는 단면도이다.

본 발명은, 플라스틱 필름등의 가요성(可撓性)의 기판을 기재로하여, 그 위에 고반사율의 금속박막을 적층한 광반사 필름을 이용한 반사체에 관한 것이다.

본 발명에 의한 반사체는 거울 등의 반사판, 워드프로세서나 노트형 컴퓨터등에 채용되고 있는 액정표시패널의 백 라이트로서의 형광등의 반사판(램프하우스)에 이용할 수가 있다.

플라스틱 필름등의 가뇨성의 기판을 이용한 광반사 필름은 유리를 기재로한 거울에 비하여, 경량이며 내충격성, 가뇨성에도 우수하다. 이 광반사 필름은 단독 또는 알루미늄판 등에 발라 붙인 것을 가공하여, 복사기용 반사판, 태양광선 집열판, 식물공장의 광반사판, 형광등용 고광반사판, 액정표시 장치의 백 라이트용 반사판으로서 그 용도가 넓다.

근년, 액정표시장치의 박형화, 소형화에 따라, 백 라이트용 반사판(램프하우스)으로서, 도면 5에 도시하는 것과 같은, 주된 반사부분의 곡율반경(3)이 10mm 이하의 반사판이 이용되기 시작하고 있다. 이 반사판(1)은 알루미늄판등의 지지체(8)상에 수지등의 도막(4')을 형성시킨 반사체를 구부려 가공한 것이나, 더욱 고반사율을 달성하기 위하여, 미리 구부려 가공한 알루미늄판 등의 지지체의 안쪽에 은이나 알루미늄 등의 고반사율의 금속층을 형성한 필름을 삽입한 것이 이용되고 있었다.

특히 최근에는, 액정표시 장치의 상기한 박형화, 소형화의 요구에 더하여, 액정표시장치의 컬러화에 따라 백 라이트의 광량의 증가가 요구되고 있다.

미리 구부려 가공한 알루미늄판 등의 지지체의 안쪽에, 은이나 알루미늄 등의 고반사율의 금속층을 형성한 필름을 삽입하는 것은, 대단히 번잡하며, 또 삽입된 필름의 렌즈나, 그 필름이 광원으로서의 형광등의 외주와 동심원상에 위치하지 않고, 반사가 고르지 못한 등의 생산성 및 반사판으로서의 성능면에 문제가 있었다.

본 발명자등이 고반사율의 금속층을 형성한 필름을 통상의 방법으로 접착제를 발라 지지체에 적층하여 형성되므로 반사판의 구부림 가공성에 대하여 검토한 바에 의하면, 구부림 가공후의 반사판으로서 성능이 양호한 것은, 곡율반경이 상당히 큰, 예를들면, 20mm 이상의 것이 아니면 될 수 없는 것을 발견하였다. 예를들면, 곡율반경을 작게해 나가면, 알루미늄판 등의 지지체의 구부림 가공은 가능하나, 구부림 가공된 면의 필름에 주름이나 필름의 지지체에서의 들뜸이 일어나, 이것에 의해 반사체의 반사능의 저하나 반사면이 불균일하게 되는 등의 문제가 생겨 백 라이트용 반사판으로서의 기능용 충족할 수 없다고 하는 문제가 있다는 것을 발견하였다.

따라서, 곡율반경이 작은, 예를 들면 곡율반경 5mm 이하의 반사체를 제작하는데는, 생산성은 낮으나 은이나 알루미늄 등의 고반사율의 금속층을 증착(蒸着)등으로 형성한 플라스틱 필름을 직접 형광등에 감든가, 또는 구부려 가공한 알루미늄판 등의 지지체에 은이나 알루미늄 등의 고반사율의 금속층을 형성한 필름을 삽입하는 방법을 택하지 않을 수 없었다.

또, 범용의 플라스틱 필름상에 은박막층을 형성한 반사체는, 사용초기에 있어서는 교반사율이 얻어지며, 형광등의 반사판으로서 이용하여 고휘도가 얻어진다. 그러나, 본 발명자등이, 이것을 형광등의 반사판으로서 계속사용하여 평가한바, 수백시간 경과후로부터 휘도의 저하가 확인되어, 약 2000시간에 이르는 장시간 연속사용에 의해 그 휘도가 급격하게 저하해 버리는 것을 알았다. 본 발명자등이 그 원인을 추구한 바에 의하면, 열, 빛 등의 환경인자에 의해, 특히 형광등에서의 자외선에 의하여 반사체의 반사율이 현저히 저하하여 백 라이트용 형광등의 반사판으로서의 기능을 충족할 수 없다고 하는 기술적 과제가 있는 것을 발견하였다.

본 발명의 목적은, 곡율반경 5mm 이하라도 일체가공이 가능하며, 고반사율을 가지고, 게다가 열, 및 등의 환경인자에 의해 반사율이 저하하지 않는 반사체를 제공하는데 있다.

본 발명자 등은, 이 목적을 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 은등의 고반사층을 형성한 필름과 지지체를 열 또는 촉매의 보조에 의해 접착시키는 접착제를 이용하여 접합함으로써 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명은 완성한 것이다.

본 발명은, 고반사층을 형성한 가뇨성의 기판을 지지체에 저층하여 되는 곡율반경 1mm 이상, 10mm 이하, 보다 바람직하게는 5mm 이하의 곡면형상을 형성하기 위한 평판상 반사체 및 곡면상으로 구부려 가공한 반사체이다.

본 발명의 반사체는, 고반사층을 형성한 가뇨성의 기판의 반사층 측을 지지체에 접착제층을 개재하여 적층하여 되는 반사체로서, 그 지지체와 고반사층을 형성한 가뇨성의 기판과의 밀착강도가 100g/cm 이상, 접착제층의 층 두께가 0.5μm 이상 50μm 이하인 평판상 반사체로서, 그 평산상 반사체의 기판측을 凹면으로서 곡율반경 5mm 이하의 곡면을 형성하도록 곡절(曲折)하여 되는 곡면상 반사체이다.

본 발명의 반사체에 이용되는 가뇨성의 기판은 자외선을 실질적으로 차단하는 기판이며, 380-300mm의 파장의 광선투과율 10% 이하의 기판이다.

본 발명에 의해, 곡율반경 5mm 이하라도 지지체에 적층한 기판에 주름등이 발생하지 않고, 구부림 가공성이 매우 우수한 반사체를 제공할 수 있다. 또, 빛, 열 등에 대한 내구성이 개선되므로써 반사체로서의 신뢰성이 현저하게 향상된다. 본 발명의 반사체는, 경량으로 내충격성이 우수하고, 가뇨성이 있으며, 거울로서의 이용 외에, 식물공장의 성전력화를 위한 반사판, 성에너지 타입의 고반사형광등, 액정표시 패널용의 백 라이트의 고휘도 반사판 등에도 유효하게 사용된다.

도면을 참조하여 본 발명의 반사체에 대하여 설명한다.

제3도에 도시하는 것과 같이, 본 발명의 반사체는 가뇨성의 기판(5)에 고반사층(6)을 형성한 기판(4)을 접착제층(7)을 개재하여 기판(4)의 고반사층측과 지지체(8)를 접착시켜 제작되는 반사체이며, 그 반사체를 제1도나 제2도에 예시한 것과 같은 형상으로 구부림 가공을 한 곡면상 반사체이다. 제1도는 U자형으로 구부림 가공한 것이며, 또 제2도는 제4도이 사시도에 도시하는 백 라이트용에 구부림 가공된 반사체이다.

제4도에 있어서, 반사체(1)에 광원용의 형광등(2)과 도광판(9)이 삽입되므로써 백 라이트가 형성되다.

본 발명에서 사용하는 고반사층을 형성한 가뇨성이 기판으로서는, 자외선을 실질적으로 차단하는 기판이며, 바람직하기는 380-300mm의 파장의 광선투과율이 10% 이하의 가뇨성 기판이고, 그 가뇨성의 기판의 한쪽면에 가사광 반사율 80% 이상의 은을 함유하는 박막을 고반사층으로서 형성한 것이다.

이 가뇨성의 기판으로서는, 550nm의 파장의 광선투과율이 70% 이상, 바람직하기는 80% 이상인 것이 바람직하고, 380-300nm의 광선투과율이 10% 이하, 바람직하기는 1% 이하인 것이 바람직하다.

이와같은 가뇨성의 기판으로서는, 단독중합 또는 공중합으로 되는 필름 또는 시트, 자외선 흡수제 등이 혼합된 플라스틱 필름 또는 시트, 자외선 흡수제나 산화아연등의 자외선을 컷하는 층이 형성된 플라스틱 필름 또는 시트 등이다.

바람직한 가뇨성의 기판을 예시하면, 자외선 흡수제를 함유한 2축 연신 폴리프로필렌, 동폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 동폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 동폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 자외선 흡수제를 함유한 아크릴수지, 동메타크릴수지, 폴리에틸렌에텔케톤(PEEK), 폴리아릴레이트, 폴리에틸이미드, 폴리이미드 등의 단독중합 또는 공중합을 들 수 있다. 특히 바람직하기는, 자외선 흡수제를 함유한 PET가 바람직하게 이용된다. 이들의 가뇨성의 기판의 두께는 반사체의 코스트 절감, 또는 반사층 형성시의 생산성의 점에서 얇은 쪽이 바람직하며 반사층 형성시의 권취성(券取性)(핸드링성)에서는, 두께는 두꺼운 쪽이 취급하기 쉽다. 바람직한 필름의 두께는, 5μm 이상, 더욱 바람직학는 25μm 이상이며, 250μm 이하가 바람직하다.

고반사층으로서 은을 함유하는 박막층의 형성방법으로서는, 도금법, 진공증착법, 스퍼터링, 이온도급, 이온화증착법, 이온 클러스티 빔 증착법 등을 이용할 수가 있다.

은을 함유하는 박막층의 두께는 200-5000Å이 바람직하며, 코스트 절감 및 고반사율을 얻기 위하여 500-2000Å이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하기는 800-1500Å이 바람직하다.

은을 함유하는 박막층이 다른 미량의 금속 및 금속화합물을 함유할 것, 은을 함유하는 박막층과 다른 금속의 박막층을 2층 이상 적층하여 고반사층을 형성하는 것은 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에 있어서 가능하다. 또, 고반사층의 최외층에 Ti, Cr, Ni 등의 방식성이 있는 금속층을 형성하는 것도 가능하다.

지지체로서는, 재질이 알루미늄, 철, 스테인리스스틸, 동 등의 금속의 시트 또는 판을 이용하며, 그 두께는 0.1mm~2.0mm이며, 지지체의 강도와 구부림 가공의 작업성에서 0.2mm-0.5mm의 두께가 바람직하다.

본 발명에 이용되는 접착제는 열 또는 촉매의 도움에 의해 접착되는 접착제로서, 구체적 예로서는, 실리콘계, 폴리에스텔계 열경화형 접착제, 에폭시계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 시아노아크릴레이트계 접착제, 훗멜트형 접착제 등 일반적인 접착제를 이용할 수가 있다.

접착제층의 층두께는 0.5μm-50μm, 바람직하기는 1μm-20μm이다.

이 접착제에 의한 지지체와 고반사층을 형성한 가뇨성 기판과의 밀착강도는 180도 필 강도로 측정하여 100g/cm 이상이다. 이 밀착강도에 달하지 않을 때도, 곡율반경 5mm 이하에 구부림 가공할 때, 가뇨성의 기판이 지지체에서 들뜬다든지, 가뇨성의 기판표면의 일부에 주름이 생겨, 본 발명의 목적을 달성할 수가 없다.

본 발명의 반사체는, 고반사층의 반사측의 가뇨성의 기판상에 투명한 보호층을 설치하여도 된다. 이와같은 보호층에 의하면, 반사체의 표면경도, 내광성, 내가스성등 외적환경인자의 영향을 더욱 제어할 수가 있다. 이와같은 보호층의 형성에 이용할 수 있는 물질의 예로서는, 예를들면, 폴리메타크리산메틸 등의 아크릴수지, 폴리아크릴로니트릴수지, 폴리메타크릴니트릴수지, 에틸실리케이트에서 얻어지는 중합체 등의 규소수지, 폴리에스텔수지, 플루오르수지 등의 유기물질 외에, 산화규소, 산화아연, 산화티탄 등의 무기물질이 유용하며, 특히 400nm 이하, 바람직하기는 380nm 이하의 파장의 빛을 10% 이하로 컷하는 능력을 가지는 것을 적층하는 것은 본 발명의 목적의 하나인 은총의 광열화(光劣化)(자외선 열화)를 방지하는데 바람직하다.

투명보호층의 형성방법으로서는, 코팅, 필름의 라미네이트 등, 기존의 방법을 들 수 있다. 또, 이 투명 보호층의 막두께는, 본 발명의 목적인 광반사능을 저하시키지 않고, 또 가뇨성을 깨뜨리지 않는 범위에서, 보호효과를 발휘시킬 필요가 있으며, 그 재료, 용도에 따라 적의 변경하여 이용된다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 이들의 예에만 한정되는 것은 아니다. 또 각 물성은 아래의 방법으로 하였다.

(1) 광선투과율(%)

광선투과율을 평가하기 위하여, 분광광도계((주) 히다찌 세이사쿠쇼 제 U-3400)에 의해, 분과투과율을 측정하였다.

(2) 광선반사율(%)

광선반사율을 평가하기 위하여 상기의 분광 광도계에 150적분구 부속장치(積分求付屬裝置)를 부착하여, 분광 반사율을 측정하였다.

(3) 밀착강도

집착종료후의 가뇨성의 기판과 지지체와의 밀착강도를 평가하기 위하여, 토오요세이기세이사쿠쇼제 만능시험기(스트로그래프(상표명)에 의해, 1cm 폭으로 가뇨성의 기판과 지지체와의 필 강도를 측정하였다.

(4) 내자외선 열화촉진 시험

내자외선 열화촉진시험을 평가하기 위하여, Qpane1 사제 QUV에 의해, 50℃의 기판온도에서 UV-A의 빛을 조사하여, 반사율의 변화를 측정하여 600nm의 반사율이 80% 이하로 될 때까지에 요하는 시간을 측정하였다.

[실시예 1]

벤조트리아졸계 자외선 흡수제를 함유하는 아크릴 하드코트층(5μm)을 만들어 막두께 25μm의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름상에, 직류 마그네트론 스퍼터링에 의해 은(1000Å) 박막층을 형성하였다. 은 박막층을 형성하기 전의, 380, 350 및 300nm의 파장의 광선투과율을 표 1에 나타낸다.

그 은박막층을 형성한 2축 PET 필름을 멜라민가교형 폴리에스텔계 수지(미쓰이도오아쯔카가구사제 아메텍스(상표명) P647 BC)로 1mm 두께의 알루미늄 판에 접착하여, 광방사체를 제작하였다.

이 광반사체를 곡율반경 5mm로 구부림 가공하였다. 구부림 가공후의 필 면의 외관은 양호하며, 반사가 고르지 못한 것은 확인되지 않았다. 또, 이때의 접착강도는 199g/cm이었다. 접착제층의 두께는 약 20μm있었다.

이 광반사체의 내자외선 열화촉진시험(구체적으로는, 자외선광의 400-315nm의 파장의 빛을 반사체에 조사)을 하여, 파장 600nm의 입사광의 반사율이 초기치의 80%로 되기까지의 시간을 열화시간으로 하여 측정하였다. 표 제2에 그 결과와 내자외선 열화촉진시험 전의 반사율을 나타내었다.

이 결과에서 알 수 있듯이, 반사율을 거의 저하시키지 않고, 열화시간이 5000시간이상으로 우수한 내구성으로 가지고 있었다.

[비교예 1]

실시예 1과 같은, 금속막을 형성한 PET 필름을, 아크릴계 점착제로 1mm 두께의 알루미늄판에 접착하여, 반사체를 제작하였다. 그 반사체를 곡율반경 4mm로 구부려 가공하였다. 구부림 가공후의 필름면에는 주름이 생기고, 또 일부 필름이 알루미늄판에서 들떠 있었다. 이때의 PET 필름과 지지체와의 밀착강도는 90g/cm이었다.

[참고예]

두께 1000Å의 은박막을 형성한 통상의 막두께 25μm의 2축연신 PET 필름을, 1액형 에폭시계 접착제로 0,5mm 두께의 알루미늄판에 접착하여, 광반사체를 제작하였다. 그 광반사체를 곡율반경 5mm로 구부림 가공하였다. 구부림 가공후의 필름면의 외관은 양호하며, 반사가 고르지 못한 것은 확인되지 않았다. 이때의 필름과 지지체와의 밀착강도는 400g/cm이었다.

[비교예 2]

참고예와 같은 금속막을 형성한 PET 필름을, 실리콘계 점착제로 0.5mm 두께의 알루미늄판에 접착하여, 광반사체를 제작하였다. 그 광반사체를 곡율반경 5mm로 구부림 가공하였다. 구부림 가공후의 필름면에는 주름이 생겨 있으며, 또 일부 필름면이 알루미늄판에서 들떠있었다. 이때의 필름과 지지체와의 밀착강도는 95g/cm이었다.

실시예 1과 같은 방법으로, 내자외선 열화촉진 시험을 하여, 파장 600nm의 입사광의 바나율이 초기치의 80%로 되기까지의 열화시간을 측정하였다. 표 2에 그 결과와, 시험전의 반사율을 나타내었다. 이 반사체는 100시간의 자외선의 조사에 의해 적자색으로 변색하여, 400시간의 자외선 조사에 의해 반사율은 초기치의 80%까지 저하하여, 자외선에 대한 내구성이 현저히 나쁜 것을 알았다.

[실시예 2]

테이진제 테트론 HB(상표명) 필름 25μm상에 실시예 1과 같은 방법으로, 두께 1000Å의 은박막을 형성하여, 에폭시계 접착제로 0.5mm 두께의 알루미늄판에 접착하여, 광반사체를 제작하였다. 그 광반사체를 곡율반경 3mm로 구부려 가공하였다. 구부림 가공후의 필름면의 외관은 양호하며, 반사가 고르지 못한 것은 확인되지 않았다. 이때의 필름과 지지체와의 밀착강도는, 600g/cm이었다. 접착제의 두께는 16μm이었다.

실시예 1과 같은 방법으로, 내자외선 열화촉진 시험을 하여, 파장 600nm의 입사광의 반사율이 초기치의 80%로 될때까지의 열화시간을 측정하였다. 표 2에 그 결과와 시험전의 반사율을 나타내었다. 실시예 1과 같이 이 광반사체는 우수한 반사율과 내구성을 가지고 있었다.

[실시예 3]

실시예 2에서 이용한 필름을, 훗 멜트형 접착제로 120℃의 온도로 가열한 0.5mm 두께의 강판에 접착하여, 광반사체를 제작하였다. 그 반사체를 곡율반경 2mm로 구부림 가공하였다. 구부림 가공후의 필름면의 외관은 양호하며, 반사가 고르지 못한 것은 확인할 수없었다. 이때의 필름과 지지체와의 밀착강도는 300g/cm이었다. 접착제의 두께는 2μm이었다.

실시예 1과 같은 방법으로 내자외선 열화촉진 시험을 하여, 파장 600nm의 입사광의 반사율이 초기치의 80%가 될때까지의 열화시간을 측정하였다. 표 2에 그 결과와, 시험전의 반사율을 나타내었다. 실시예 1과 같이 이 광반사체는 우수한 반사율과 내구성을 가지고 있었다.

[실시예 4]

두께 25μm의 1축 연신 PEEK 필름상에 실시예 1과 같은 방법으로, 두께 1000Å의 은박막을 형성하여, 더욱 100Å의 인코넬막을 형성하였다. 그 반사층을 형성한 가뇨성의 기판을 소오켄 카가구 카부시끼가이샤제 SK다인 5253을 이용하여, 0.3mm 두께의 알루미늄판에 접착하여 반사체를 제작하였다. 그 반사체를 곡율반경 2mm로 구부림 가공하였다. 구부림 가공후의 필름면의 외관은 양호하며, 반사가 고르지 못한 것은 확인할 수 없었다. 이때의 필름과 지지체와의 밀착강도는, 300g/cm이었다.

실시예 1과 같은 방법으로 내자외선 열화촉진 시험을 하여, 파장 600nm의 입사광의 반사율이 초기치의 80%로 될때까지의 열화시간을 측정하였다. 실시예 1과 같이 광반사체는 우수한 반사율과 내구성을 가지고 있었다.

[표 1]

[표 2]

Claims

고반사층을 형성한 가뇨성의 기판의 고반사층측을 지지체에 접착제층을 개재하여 적층하여 되는 반사체로서, 그 지지체와 고반사층을 형성한 가뇨성의 기판과의 밀착강도가 100g/cm 이상, 접착제층의 층 두께가 0.5μm 이상 50μm 이하인 평판상 반사체를 가뇨성의 기판츠을 凹면으로 하여 곡율반경 5mm 이하의 곡면을 형성하도록 곡절하여 되는 곡면상반사체.
제1항에 있어서, 고반사층을 형성한 가뇨성의 기판이, 자외선을 실질적으로 차단하는 기뇨성의 기판의 한쪽면에 은을 함유하는 고반사층을 적층하여 됨을 특징으로 하는 반사체.
제2항에 있어서, 가뇨성의 기판의, 파장 380-300nm에 있어서의 광선투과율이 10% 이하 임을 특징으로 하는 반사체.
제1항에 있어서, 고반사층을 형성한 가뇨성의 기판의 가시광선 반사율이 80% 이상 임을 특징으로 하는 반사체.
고반사층을 형성한 가뇨성의 기판의 고반사층측을 지지체에 접착제층을 개재하여 적층하여되는 반사체로서, 그 지지체와 고반사층을 형성한 가뇨성의 기판과의 밀착강도가 100g/cm 이상, 접착제등의 층두께가 0.5μm 이상 50μm 이하의 평판상 반사체.