WO2006057347A1 - 発光体及び発光システム - Google Patents

発光体及び発光システム Download PDF

Info

Publication number
WO2006057347A1
WO2006057347A1 PCT/JP2005/021706 JP2005021706W WO2006057347A1 WO 2006057347 A1 WO2006057347 A1 WO 2006057347A1 JP 2005021706 W JP2005021706 W JP 2005021706W WO 2006057347 A1 WO2006057347 A1 WO 2006057347A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
scattering agent
resin
light scattering
coating layer
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/021706
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuyoshi Umeniwa
Kanako Sakata
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Chemicals Corporation filed Critical Asahi Kasei Chemicals Corporation
Priority to EP05809188A priority Critical patent/EP1816394A4/en
Priority to US11/791,737 priority patent/US20080165540A1/en
Publication of WO2006057347A1 publication Critical patent/WO2006057347A1/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • G02B6/0041Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided in the bulk of the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide

Definitions

  • the present invention relates to a light emitter that emits light by light from a light source, and a light emitting system that includes the light emitter and the light source.
  • a light emitter that emits light with light of a light source power
  • light emitted from the light source and guided to the inside of the light emitter is repeatedly reflected inside the light emitter before being emitted to the outside of the light emitter.
  • the light travel within the light emitter is lengthened and attenuates until the light exits the light emitter. For this reason, a light emitting body with high transparency is required, and a light source with high directivity is also required.
  • the light emitter emits light in a direction perpendicular to or close to the surface of the light emitter.
  • the amount of such light is small. Goes in a direction along the surface of the light emitter.
  • the conventional illuminant has a problem that it does not feel so bright to the human eye.
  • a linear groove is formed on the surface of a plate-shaped light transmission member formed of a transparent acrylic plate, and the plate-shaped light transmission member
  • the light from the LED lamp can be emitted not only on the side surface of the plate-shaped light transmission member but also in a more uniform state.
  • the possible surface emitters are listed.
  • Patent Document 2 a number of straight grooves are provided in parallel on the entire rear surface of the transparent light guide plate, and the light guide plate is formed on the side of the light guide plate from a direction perpendicular to the grooves.
  • a planar light emitter with a spot-like light emitter that emits light inside is described.
  • Patent Document 3 a transparent member made of a transparent synthetic resin layer not containing a light scattering agent and a translucent member made of a translucent synthetic resin layer containing a light scattering agent are joined.
  • Patent Document 4 an LED lamp is inserted into a mounting hole provided on one end surface of a light-transmitting plate-like acrylic member, and a reflective tape is pasted on a portion other than the light emitting surface of the acrylic member. The attached illuminant is described!
  • Patent Document 5 a side light emitting portion of a rod-shaped first light guide having a point light source disposed at the tip is coupled to one side end of a plate-shaped second light guide.
  • a surface light-emitting device that obtains radiated light from the main surface of the second light guide is described.
  • Patent Document 6 describes a laminate light emitting body composed of a coating layer containing a light scattering agent and a base material layer not containing the light scattering agent.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-348518
  • Patent Document 2 JP 2002-100226 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 11-329044
  • Patent Document 4 JP-A-8-076703
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 11 191307
  • Patent Document 6 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-327204
  • Patent Documents 1 and 2 cannot obtain a planar light emitter without forming a linear groove. If the semi-transparent material is not joined, a planar light emitter cannot be formed, and the technique disclosed in Patent Document 4 has a problem that only one light emitting surface is required and a reflective tape needs to be pasted on other than the light emitting surface.
  • Patent Document 5 a surface light emitter cannot be obtained without the first light emitter that converts a point light source into a linear light source, and the technique of Patent Document 6 has a problem of poor light emission performance.
  • the present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting body that can sufficiently obtain light emitted from the surface (main surface) or the end surface, and a light emitting device including the light emitting body and a light source. It is intended to provide a system.
  • the present inventors have a light-transmitting screen.
  • a light source that does not form grooves, pictures, characters, etc. by adding a light scattering agent to the fat and forming a substrate layer and a coating layer of the phosphor using the resin containing the light scattering agent
  • the present inventors have found that it is possible to obtain a light-emitting body that can sufficiently emit light of all surface forces including the surface other than the light incident surface and the end surface (side surface).
  • the object of the present invention has been achieved by the following light emitters and light emitting systems.
  • the present invention is a light emitting body that emits light by light from a light source, and the light emitting body includes a coating layer containing a first light scattering agent and a base material layer containing a second light scattering agent.
  • the ratio of the thickness of the coating layer to the thickness of the base material layer is 1Z300 to 1Z7, and the ratio of the light scattering agent concentration of the coating layer to the light scattering agent concentration of the base material layer is 100Zl to 2000Zl. It is a illuminant.
  • the coating layer includes a first light-transmitting resin and the first light scattering agent
  • the base material layer is a second light. It contains a transparent resin and the second light scattering agent.
  • the first light transmissive resin is a methacrylic resin.
  • the second light transmissive resin is a methacrylic resin.
  • a light emitting system is a light emitting system including the light emitter and a light source, and the light source is an LED light source.
  • the present invention it is possible to improve the luminance ratio L ZL and to emit light with excellent emission luminance.
  • the luminance ratio L / L is set at a position 10 mm away from the light source.
  • a luminous body having a luminance ratio close to 1 is
  • the manufacture is facilitated, the light emitters can be mass-produced, and the cost can be reduced.
  • the best light emission performance can be obtained.
  • the light emitting system of the present invention it is possible to realize a light emitting system having a high brightness even at a position apart from the light source power.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view showing the structure of a light emitter according to the present invention.
  • FIG. 1 (b) is a plan view showing a structure of a light emitter according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the state of light emission from the surface of the illuminant and the end face force according to the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a photograph showing how an actual light emitter emits light.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method for measuring the luminance of the light emitter according to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing the distance and luminance distribution of the light source power on the surface of the light emitter.
  • FIG. 1 (a) and 1 (b) are a perspective view and a plan view showing the structure of the light emitter according to the present invention
  • FIG. 2 shows the state of light emission from the surface and end face of the light emitter according to the present invention
  • Fig. 3 is a diagram showing a photograph showing how an actual light emitter emits light
  • Fig. 4 is a schematic diagram illustrating a method for measuring the luminance of the light emitter according to the present invention
  • Fig. 5 is a light emitter. It is a figure which shows the distance from the light source of a surface, and luminance distribution.
  • FIGS. 1 to 3 show a light emitter 1 that emits light by light emitted from an LED (Light Emitting Diode) light source 2 as an example of a light source.
  • Fig. 4 shows a schematic diagram of the luminance measurement method. A cold cathode tube is used as the light source in Fig. 4.
  • the light emitter of the present invention has a coating layer containing a first light scattering agent and a base material layer containing a second light scattering agent.
  • the coating layer is a first resin having light permeability (hereinafter referred to as “the first resin”). (Referred to below as a light transmissive resin) and a first light scattering agent.
  • the base layer is preferably composed of a second light transmissive resin and a second light scattering agent. Preferably, it is configured.
  • the first light scattering agent and the second light scattering agent may be the same or different. Further, the first light transmissive resin and the second light transmissive resin may be the same or different.
  • the light emitter 1 of the embodiment shown in Figs. 1 to 3 includes a base material layer and a coating layer obtained by forming a thermoplastic resin in which a light scattering agent is dispersed into a sheet shape.
  • a thermoplastic resin sheet any of an extruded sheet produced by extrusion molding and a cast sheet produced by a casting method can be applied.
  • thermoplastic resins As the light-transmitting resin constituting the substrate layer and the coating layer of the phosphor of the present invention, various thermoplastic resins can be applied, but methacrylic resin, polycarbonate resin, styrene are preferable.
  • An optical material such as a system resin, a cyclic olefin resin, or an amorphous polyester resin, and more preferably a methacrylic resin.
  • the methacrylic resin can be obtained by copolymerizing 70% by weight or more of methyl methacrylate or ethyl methacrylate and these and a copolymerizable monomer.
  • Monomers that are copolymerizable with methyl methacrylate or ethyl methacrylate include butyl methacrylate, ethyl methacrylate, methyl methacrylate, propyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, methacrylic acid file, methacrylic acid 2 — Methacrylic acid esters such as ethyl hexyl, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, acrylic acid phenyl, acrylic acid esters such as 2-ethylhexyl acrylate, methacrylic acid Unsaturated acids such as acid and acrylic acid are applicable
  • the base material layer and the coating layer of the light-emitting body heat-resistant metatalyl resin, low-hygroscopic metatalyl resin, impact-resistant methacrylic resin, and the like are also applicable.
  • the impact-resistant metataryl resin is, for example, a blend of a rubber elastic body with a methacrylic resin.
  • a rubber elastic body As an example of the rubber elastic body, an elastic layer and an inelastic layer are alternately formed around an acrylic polymer core material. And a multistage polymer produced by a multistage sequential polymerization method. By blending this rubber elastic body with a methacryl resin, the above-mentioned impact-resistant methacrylic resin can be obtained.
  • polycarbonate resin is used as the resin constituting the base material layer and the coating layer of the luminescent material, V
  • a divalent phenolic compound represented by bisphenol A is used as the polycarbonate resin.
  • a polymer derived from is used.
  • the production method of the polycarbonate resin is not particularly limited, and a well-known conventional method such as a phosgene method, a transesterification method or a solid phase polymerization method can be applied.
  • the cyclic olefin-based resin is a polymer containing a cyclic olefin skeleton in a polymer chain such as norbornene cyclohexane, or a copolymer containing these, and belongs to an amorphous thermoplastic resin.
  • the manufacturing method is not particularly limited.
  • a cyclic olefin fin resin mainly composed of norbornene “Topas” (trade name) manufactured by Ticona Co., Ltd., which is an ethylene′norbornene copolymer, can be applied.
  • “Zeonex” (trade name) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. is applicable.
  • the styrene-based resin is a homopolymer, a copolymer, or a polymer blend that can obtain strength with other polymers, such as homopolymers and copolymers having styrene as an essential component.
  • polystyrene resin AB resin which is a copolymer resin of acrylonitrile and styrene
  • MS resin which is a copolymer resin of methacrylic acid ester and styrene.
  • transparent reinforced polystyrene in which rubber is distributed in the styrene-based resin phase can be preferably used.
  • the production method of the styrene-based resin is not particularly limited, and can be produced by a well-known conventional method.
  • Examples of amorphous polyester include aliphatic glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, and hexamethylene glycol, and alicyclic glycols such as cyclohexanedimethanol.
  • Aromatic dihydroxy compounds such as bisphenol, 1,3 bis (2 hydroxyethoxy) benzene, 1,4 bis (hydroxyethoxy) benzene, or two or more of these selected dihydroxy compounds
  • Compound units and aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, 2, 6 naphthalene dicarboxylic acid, oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, succinic acid, undecadicarboxylic acid, etc.
  • the method for producing the amorphous polyester is not particularly limited, and can be produced by a well-known conventional method.
  • KODAR PTEC and PCTA which are products of Eastman Kodak, are examples of commercial brands that can be easily obtained as amorphous polyester.
  • a soft polymer may be added to the resin constituting the base layer and the coating layer of the light emitter of the present invention.
  • the soft polymer an olefin-based soft polymer composed of OC 1-year-old refin, an isobutylene-based soft polymer composed of isobutylene, a gen-based soft polymer composed of conjugated gen such as butadiene and isoprene, and a cyclic such as norbornene and cyclopentene.
  • a polymer, a polymer of an epoxy compound, a fluorine-based rubber, or the like can be applied.
  • Materials that can be used as a light scattering agent contained in the base material layer and the coating layer of the phosphor include inorganic fine particles such as calcium carbonate, barium sulfate, alumina, titanium dioxide, silicon dioxide, glass beads, and styrene crosslinked beads. And organic fine particles such as MS cross-linked beads and siloxane-based cross-linked beads.
  • hollow cross-linked fine particles such as methacrylic resin, polycarbonate resin, MS resin, cyclic olefin resin, and other highly transparent resin materials, and glass particles are also used as light scattering agents.
  • the light scattering agent is preferably dispersed in the resin constituting the base material layer and the coating layer.
  • the shape of the light scattering agent dispersed in the base material layer and the coating layer of the illuminant is not particularly limited.
  • a light scattering agent having a tetragonal shape or an indefinite shape can be applied.
  • the light emitter of the present invention has a specific layer structure. That is, the light emitter of the present invention has a base layer having a low light scattering agent concentration and a coating layer having a high light scattering agent concentration at a specific thickness ratio. Specifically, in the present invention, the ratio of the thickness of the coating layer to the thickness of the base material layer is 1Z. The ratio of the light scattering agent concentration of the coating layer to the light scattering agent concentration of the base material layer is 100/1 to 2000/1.
  • the ratio of the thickness of the coating layer to the thickness of the base material layer is referred to as “coating layer Z thickness ratio of the base material layer”, and the light scattering agent of the coating layer with respect to the light scattering agent concentration of the base material layer.
  • the concentration ratio is referred to as “light scattering agent concentration ratio of coating layer Z substrate layer”.
  • the light scattering agent concentration is a value in which the weight fraction of the light scattering agent contained in the light-transmitting resin is defined in ppm.
  • the thickness ratio of the coating layer Z base material layer is 1Z200 to 1Z15, and the light scattering agent concentration ratio of the coating layer Z base material layer is in the range of 200 Zl to 1500 Zl. More preferably, the thickness ratio of the coating layer to the base material layer is 1 to 100 to 1 to 25, and the light scattering agent concentration ratio of the coating layer to the base material layer is in the range of 300Z1 to: LOOOZ1 or less.
  • the present invention it is preferable to disperse a light scattering agent in a light-transmitting resin and use the composition as a base material layer and a coating layer. As described above, in the present invention, it is preferable to use a thermoplastic resin as the light-transmitting resin.
  • the method for producing the permeable rosin composition is not particularly limited. However, it is preferable to prepare a light-transmitting resin composition by previously dispersing the light scattering agent fine particles uniformly in an organic liquid and using the obtained dispersion.
  • the light-scattering agent fine particles are dispersed in an organic liquid in advance, so that the light-scattering agent fine particles are contained in the light-transmitting resin. It is preferable to disperse uniformly. In order to uniformly disperse the light scattering agent particles in the organic liquid, it is preferable to use an ultrasonic generator.
  • the organic liquid includes, in addition to a general organic liquid, a polymerizable monomer that constitutes a light-transmitting resin, and the fine particles of the light scattering agent dissolve and swell.
  • a general organic liquid a polymerizable monomer that constitutes a light-transmitting resin
  • the fine particles of the light scattering agent dissolve and swell.
  • organic liquids may be mixed and used in an arbitrary ratio depending on the dispersion state of the light scattering agent fine particles.
  • ketones such as acetone and methyl ethyl ketone
  • aromatics such as xylene and toluene
  • alcohols such as methanol and ethanol
  • the polymerizable monomer for example, when the light transmitting resin is methallyl resin, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, methacrylic acid phenol , Methacrylic acid esters such as 2-ethylhexyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, acrylic acid acrylate, 2-ethyl hexyl acrylate, etc. Acrylic acid esters, unsaturated acids such as methacrylic acid and acrylic acid can be used.
  • the light-scattering resin particles are used as the light-transmitting resin.
  • the following method (1) or (2) can be applied as a method of uniformly dispersing in the inside.
  • thermoplastic resin melt-kneading a transparent thermoplastic resin to be a base material layer and a film layer and fine particles of a light scattering agent in an extruder:
  • the light scattering agent dispersion is prepared by dispersing the light scattering agent fine particles in an organic liquid, preferably using an ultrasonic generator.
  • the prepared light scattering agent dispersion and light-transmitting resin are mixed, and the mixture is melt-kneaded with an extruder.
  • the organic liquid to be used is not limited as long as the fine particles of the light scattering agent do not cause dissolution or swelling and are uniformly dispersed as described above.
  • several kinds of organic liquids can be mixed and used at an arbitrary ratio.
  • the mixing ratio of the light scattering agent fine particles to the organic liquid can be arbitrarily determined in consideration of the dispersibility of the light scattering agent fine particles. It is preferable to mix the fine particles of the scattering agent in the range of 0.001 to 80 parts by weight.
  • the mixing ratio of the light scattering agent dispersion composed of the light scattering agent fine particles and the organic liquid and the light-transmitting resin used as the base material of the light emitter is also considered in handling in the mixing extrusion process.
  • the method of mixing the light scattering agent dispersion into the light-transmitting rosin is not particularly limited.
  • mixing can be performed by a well-known and conventional mixing method such as mixing with a Henschel mixer, mixing with a super floater, or mixing with a tumbler.
  • the extruder used for melt kneading the above mixture may be an ordinary single-screw or twin-screw extruder that does not necessarily require the use of a unique one.
  • an extruder capable of devolatilization under a pressure of preferably 300 Torr or less at the vent port is preferable.
  • a multilayer die capable of controlling the film thickness is used as the die.
  • the temperature of the extruder can be arbitrarily set according to the type of light transmissive resin used. For example, when methacrylic resin is used as the light-transmitting resin, it is around 180 ° C to 260 ° C.
  • the light scattering agent fine particles are preferably generated in the raw material monomer of the light-transmitting resin used as the base material or in a monomer copolymerizable with this monomer.
  • a method of dispersing using an apparatus can be applied.
  • the light scattering agent fine particles are dispersed in advance in a part of the raw material monomer and then mixed with a partially polymerized polymer solution or the like.
  • the quantity ratio between the light scattering agent fine particles and the raw material monomer to disperse the light scattering agent can be arbitrarily determined in terms of dispersibility, viscosity at the time of charging, handling properties and the like.
  • the polymerization conditions such as the polymerization temperature, polymerization time, and amount of polymerization initiator in the casting method, and the method for forming the sheet (cast plate) to be the light emitter.
  • a method for forming the sheet for example, a glass cell casting method, a continuous casting method, or the like can be applied.
  • the ultrasonic generator used for dispersing the particles is not particularly limited, and a commercially available ultrasonic cleaner, ultrasonic stirrer, or the like can be used.
  • a commercially available ultrasonic cleaner, ultrasonic stirrer, or the like can be used.
  • an ultrasonic cleaner with an ultrasonic frequency of 28 kHz to 1 OO kHz is generally used.
  • the irradiation time by the ultrasonic generator can be arbitrarily set according to the dispersion state of the light scattering agent fine particles, but it is generally preferable to irradiate for about 1 to 60 minutes.
  • a light emitting system can be formed by using the light emitter and the LED light source of the present invention.
  • an LED light source a light source having a printed circuit board and an LED chip array composed of a plurality of pairs of red LED chips, green LED chips, and blue LED chips arranged in a row repeatedly mounted on the printed circuit board.
  • a 3inl type light source in which the chips of the three primary colors are combined into one can be used.
  • the light transmittance is measured using the "COLOR AND COLO R DEFFERENCE METER MODEL TC-" manufactured by Tokyo DENSHOKU CO., LTD. 1500MC ", using standard light as the light source, and measuring the tristimulus values XYZ of the luminous flux that passed through a 220mm long test piece (8mm wide x 30mm high x 220mm long) at a viewing angle of 10 degrees.
  • the Y value was used as the light transmittance.
  • the light scattering agent fine particles are dispersed in an organic liquid by ultrasonic waves, and the obtained dispersion is measured using a microtrack method.
  • the 50% cumulative particle size was taken as the average particle size.
  • a test piece having a size of 220 mm in length, 30 mm in width, and 8 mm in thickness was cut out from the laminated sheet, and the cut surface was polished. Then, as shown in FIG. It was 42% when measured using the measurement method described above.
  • a cold-cathode tube having a light incident width of 5 mm at the center of one end face of the test piece.
  • BM-7 manufactured by Topcon Co., Ltd.
  • the luminance of the upper surface of the test piece was measured at a viewing angle of 1 degree and a separation distance of 50 cm between the luminance meter and the test piece.
  • the luminance (L) at a distance of 10 mm from the light source is 75 cdZm 2 , and the distance from the light source is 210 mm.
  • the luminance (L) at the position was 42 cdZm 2 and the luminance ratio L ZL was 1.8.
  • a test piece was obtained by extruding a multilayer sheet in the same manner as in Example 1 except that the amount of the light scattering agent in the base material layer was 1.5 ppm.
  • the light transmittance of the test piece was 60%, L was 62 cdZm 2 , L was 36 cdZm 2 , and the luminance ratio L / L was 1.7.
  • a test piece was obtained by extruding a laminated sheet in the same manner as in Example 1 except that the amount of the light scattering agent in the base material layer was changed to 5 ppm.
  • the test piece had a light transmittance of 25%, L was 98 cd / m 2 , L was 43 cd / m 2 , and the luminance ratio L / L was 2.3.
  • the laminated sheet was extruded in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the coating layer of the sheet was 100 ⁇ m and the alumina concentration serving as a light scattering agent in the coating layer was 2000 ppm. A specimen was obtained. The light transmittance of the test piece is 41%, L is 78 cdZm 2 , L is 46 cdZm
  • the light scattering agent for the coating layer was calcium carbonate having an average particle size of 7.5 ⁇ m, and the amount of the light scattering agent for the coating layer was 3500 ppm. Then, the laminated sheet was extruded to obtain a test piece. The specimen has a light transmittance of 40% and L is 65 cdZm.
  • L 36 cdZm 2 and the luminance ratio L / L was 1.8.
  • Comparative Example 1 a test piece was obtained by extruding a single layer sheet not containing a light scattering agent.
  • the specimen has a light transmittance of 87%, L is 3. lcdZm 2 , L is 0.13 cdZm 2 and the luminance ratio L
  • a test piece was obtained by extruding a monolayer sheet in the same manner as in Comparative Example 1 except that the amount of the light scattering agent was 2 ppm.
  • the specimen has a light transmittance of 45% and L is 20 cd.
  • test piece was obtained by extruding a laminated sheet in the same manner as in Example 1 except that the base material layer did not contain a light scattering agent.
  • the specimen has a light transmittance of 82% and L is 38 cdZm 2
  • L was 17 cdZm 2 and the luminance ratio L ZL was 2.4.
  • a test piece was cut out from the sheets obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 to a size of 300 mm in length, 200 mm in width, and 8 mm in thickness, and the cut surface was polished.
  • a light source was arranged on the end face of the direction, and a visual test was conducted by a total of 10 lighting designers and interior designers (A to J). The results are shown in Table 1.
  • the evaluation criteria in Table 1 are as follows.
  • Comparative Example 1 has 10 people who do not feel light emission from the surface and end face at all. Although all were low rated, each of Examples 1 to 4 generally felt that the light emission from the surface and end face was excellent as V, and was highly evaluated as being extremely clear, excellent in light output balance and design. Got. Comparative Examples 2 and 4 were evaluated to be inferior to each of the examples because the luminance ratio was good and the luminance was low.
  • FIG. 5 shows the relationship between the distance and the luminance (L 1, L 2) of the light source power of each example and comparative example.
  • the substrate of the luminescent material, the light scattering agent, the production method, the method for measuring the brightness, etc. are the same as in the above examples.
  • the addition of a light scattering agent to the substrate and the coating is effective in improving the luminance and luminance ratio.
  • a light scattering agent it is not limited to the amount added in each of the above examples or the average particle size of the light scattering agent. I can do it.
  • Examples of utilization of the present invention include display devices such as shelves, showcases, partitions, signs, etc., indicators such as emergency exits and toilets, surface-emitting illuminators, surface-emitting and edge-emitting illuminators, and other lighting fixtures and panels. It is widely applicable to building materials such as partitions, walls, kitchens, bathrooms, toilets, stairs, closets, billboards, underfloor lighting, and other large-scale game machines such as arcade game machines and hoods.

Description

明 細 書
発光体及び発光システム
技術分野
[0001] 本発明は、光源からの光により発光する発光体、及びその発光体と光源とを有する 発光システムに関するものである。
背景技術
[0002] 光源力 の光により発光する発光体においては、光源から発せられ発光体の内部 に導かれた光は、発光体の外部に出射するまでにその内部で何度も反射を繰り返す 。そのため、発光体内部での光の行程が長くなり、光が発光体から出射するまでに減 衰する。このため、発光体としては透明度の良いものが要求され、光源も指向性の高 いものが要求される。
[0003] また、発光体は、光を発光体表面に対して直角またはそれに近い方向に出射する ことが望ましい。しかし、上記したように、発光体の内部に導かれた光は発光体の外 部に出射するまでにその内部で何度も反射を繰り返すため、そのような光は少なぐ 出射光の大部分は発光体の表面に沿った方向に出て行く。その結果、従来の発光 体には、人間の目にはあまり明るく感じられないという問題がある。
[0004] このような問題を解決するために、例えば、特許文献 1には、透明アクリル板で形成 された板状光伝達部材の表面に線状の溝を形成し、該板状光伝達部材のー側面の 凹所に LEDランプを挿着して発光させることにより、 LEDランプ力もの光を、板状光 伝達部材の側面のみならず上下の面力 もより均一な状態で出射させることが出来 る面発光体が記載されて 、る。
[0005] また、特許文献 2には、透明な導光板の後面全体に直線状の溝を何本も平行に設 け、この導光板の側部に、該溝に直交する方向から導光板の内部に光を放つ点状 発光体を配置した面状発光体が記載されて!ヽる。
[0006] また、特許文献 3には、光散乱剤を含まない透明な合成樹脂層からなる透明部材と 、光散乱剤を含む半透明な合成樹脂層とからなる半透明部材とを接合することによつ て面状発光体を形成し、該面状発光体の一端面側に LEDアレイを配設した発光体 が記載されている。
[0007] また、特許文献 4には、光透過性を有する板状のアクリル部材の一端面に設けた取 り付け穴に LEDランプを挿入し、該アクリル部材の発光面以外に反射テープを貼り 付けた発光体が記載されて!ヽる。
[0008] また、特許文献 5には、先端部に点光源を配備した棒状の第 1の導光体の側面光 出射部を、板状の第 2の導光体の一側端部に結合して、該第 2の導光体の主面から 放射光を得る面発光装置が記載されて 、る。
[0009] また、特許文献 6には、光散乱剤を含む皮膜層と光散乱剤を含まない基材層から 構成される積層板発光体が記載されて 、る。
[0010] 特許文献 1 :特開 2000— 348518号公報
特許文献 2 :特開 2002— 100226号公報
特許文献 3:特開平 11― 329044号公報
特許文献 4:特開平 8— 076703号公報
特許文献 5:特開平 11 191307号公報
特許文献 6:特開 2004 - 327204号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] し力しながら、前述の従来例において、特許文献 1, 2の技術では線状の溝形成な くして面状発光体を得ることが出来ず、特許文献 3の技術では透明部材と半透明部 材とを接合しないと面状発光体を形成することが出来ず、特許文献 4の技術では発 光面は 1面だけで且つ発光面以外は反射テープの貼り付けが必要という問題があり 、特許文献 5の技術では点光源を線状光源に変換する第 1の発光体なくして面発光 体が得られず、特許文献 6の技術では発光性能で劣る問題があった。
[0012] 本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、表面 (主面)や 端面からの出光が十分得られる発光体、及び、その発光体と光源とを有する発光シ ステムを提供せんとするものである。
課題を解決するための手段
[0013] 本発明者等は、上記従来技術の問題点を解決するために、光透過性を有する榭 脂中に光散乱剤を添加し、その光散乱剤を含有する榭脂を用いて発光体の基材層 及び皮膜層を形成することで、溝や絵、或いは文字等を形成することなぐ光源から の入光面以外の表面及び端面 (側面)を含む全ての面力 の出光が十分に得られる 発光体を得られることを見出したものである。
即ち、本発明の目的は、以下の発光体、及び、発光システムより達成された。
[0014] 本発明は、光源からの光により発光する発光体であって、前記発光体は、第 1の光 散乱剤を含む皮膜層、及び、第 2の光散乱剤を含む基材層を有し、前記基材層の厚 さに対する前記皮膜層の厚さの比が 1Z300〜1Z7であり、前記基材層の光散乱剤 濃度に対する前記皮膜層の光散乱剤濃度の比が 100Zl〜2000Zlである発光体 である。
[0015] また、本発明に係る第 1の好ましい態様は、前記皮膜層が第 1の光透過性榭脂及 び前記第 1の光散乱剤とを含み、前記基材層が第 2の光透過性榭脂及び前記第 2の 光散乱剤とを含むものである。
[0016] また、本発明に係る第 2の好ましい態様は、前記第 1の光透過性榭脂がメタクリル榭 脂であるものである。
[0017] また、本発明に係る第 3の好ましい態様は、前記第 2の光透過性榭脂がメタクリル榭 脂であるものである。
[0018] また、本発明に係る発光システムは、前記の発光体と、光源とを有する発光システ ムであって、前記光源が LED光源である。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、輝度比 L ZL を向上することが出来、発光輝度に優れた発光
10 210
体を得ることが出来る。
尚、本発明において、輝度比 L /L は、光源からの距離が 10mmの位置にお
10 210
ける発光体 1の輝度を L 、光源からの距離が 210mmの位置における発光体 1の輝
10
度を L とした時の両者の比をあらわしている。 1に近い輝度比を有する発光体は、
210
発光体としての均一性に優れて 、る。
[0020] また、本発明の第 1の好ましい態様によれば、製造が容易になり発光体を大量生産 することが出来、コストを安く出来る。 [0021] また、本発明の第 2あるいは第 3の好ましい態様によれば、最良の発光性能を得る ことが出来る。
[0022] また、本発明に係る発光システムによれば、光源力 離れた位置にぉ 、ても高 ヽ輝 度を有する発光システムを実現出来る。また、 LED光源の色や発光時間を適宜変化 させて、バラエティに富んだ発光を演出する発光システムとすることが出来る。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1(a)]図 1 (a)は、本発明に係る発光体の構成を示す斜視図である。
[図 1(b)]図 1 (b)は、本発明に係る発光体の構成を示す平面図である。
[図 2]図 2は、本発明に係る発光体の表面や端面力 の出光の様子を示す模式図で ある。
[図 3]図 3は、実際の発光体が光を出光する様子を示す写真を示す図である。
[図 4]図 4は、本発明に係る発光体の輝度を測定する方法を説明する模式図である。
[図 5]図 5は、発光体表面の光源力ゝらの距離と輝度の分布を示す図である。
符号の説明
[0024] 1 発光体
2 LED光源
発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下では、図を参照し、本発明に係る発光体及びその発光体と光源とを有する発 光システムの一実施形態を具体的に説明する。図 1 (a) ,図 1 (b)は本発明に係る発 光体の構成を示す斜視図及び平面図、図 2は本発明に係る発光体の表面や端面か らの出光の様子を示す模式図、図 3は実際の発光体が光を出光する様子を示す写 真を示す図、図 4は本発明に係る発光体の輝度を測定する方法を説明する模式図、 図 5は発光体表面の光源からの距離と輝度の分布を示す図である。
[0026] 図 1〜図 3では、光源の一例として, LED (Light Emitting Diode ;発光ダイォ ード)光源 2から出射される光により発光する発光体 1が示されている。図 4は輝度測 定方法の模式図を示しており、図 4での光源には冷陰極管が用いられている。
[0027] 本発明の発光体は、第 1の光散乱剤を含む皮膜層、及び、第 2の光散乱剤を含む 基材層を有する。また、本発明において、皮膜層は光透過性を有する第 1の榭脂(以 下、光透過性榭脂と記す)及び第 1の光散乱剤から構成されることが好ましぐまた、 基材層は第 2の光透過性榭脂及び第 2の光散乱剤カゝら構成されることが好ましい。 尚、上記の第 1の光散乱剤と第 2の光散乱剤は、同一であっても異なってもよい。ま た、上記の第 1の光透過性榭脂と第 2の光透過性榭脂も、同一であっても異なっても よい。
[0028] 例えば、図 1〜3に示される実施形態の発光体 1は、光散乱剤を分散させた熱可塑 性榭脂をシート状に形成することで得られた基材層及び皮膜層を有する。この熱可 塑性榭脂シートとしては、押し出し成形により製造される押し出しシート、キャスト法に より製造させるキャストシートの何れも適用可能である。
[0029] 本発明の発光体の基材層及び皮膜層を構成する光透過性榭脂としては、種々の 熱可塑性榭脂が適用可能であるが、好ましくはメタクリル榭脂、ポリカーボネート榭脂 、スチレン系榭脂、環状ォレフィン系榭脂、非晶性ポリエステル榭脂等の光学材料で あり、更に好ましくはメタクリル樹脂である。
[0030] 以下、本発明の発光体の基材層及び皮膜層を構成する榭脂として適用可能な榭 脂について、より詳細に記す。
[0031] メタクリル樹脂とは、メタクリル酸メチル或いはメタクリル酸ェチルを 70重量%以上と 、これ等と共重合性を有する単量体とを共重合することにより得ることが出来るもので ある。メタクリル酸メチル或いはメタクリル酸ェチルと共重合性を有する単量体として は、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ェチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸プロピル 、メタクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸フエ-ル、メタクリル酸 2—ェチルへキシル 等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸ブチル 、アクリル酸シクロへキシル、アクリル酸フエ-ル、アクリル酸 2—ェチルへキシル等の アクリル酸エステル類、メタクリル酸、アクリル酸等の不飽和酸類等が適用可能である
[0032] 尚、発光体の基材層及び皮膜層としては、耐熱性メタタリル榭脂、低吸湿性メタタリ ル榭脂、耐衝撃性メタクリル榭脂等も適用可能である。耐衝撃性メタタリル榭脂とは、 例えばメタクリル樹脂にゴム弾性体をブレンドしたものである。そのゴム弾性体の一例 としては、アクリル系重合体芯材料の周りに弾性層及び非弾性層を交互に生成させ る多段階逐次重合法により製造される多段重合体が挙げられる。このゴム弾性体をメ タクリル樹脂にブレンドすることで、上記の耐衝撃性メタクリル樹脂が得られる。
[0033] また、発光体の基材層及び皮膜層を構成する榭脂としてポリカーボネート榭脂を用 V、る場合には、ポリカーボネート榭脂としてビスフエノール Aに代表される二価フエノ ール系化合物から誘導される重合体が用いられる。ポリカーボネート榭脂の製造方 法は、特に限定されるものではなぐホスゲン法、エステル交換法或いは固相重合法 等の周知の慣用の方法を適用することが出来る。
[0034] 環状ォレフィン系榭脂とは、ノルボルネンゃシクロへキサジェン等のポリマー鎖中に 環状ォレフィン骨格を含む重合体若しくはこれ等を含む共重合体であり、非晶性熱 可塑性榭脂に属する。その製造方法については特に限定されるものではない。例え ば、ノルボルネンを主とした環状ォレフィン榭脂の一例としては、エチレン 'ノルボル ネン共重合体である Ticona株式会社製の「Topas」(商品名)が適用可能であり、シ クロペンタジェン開環重合体の一例としては日本ゼオン株式会社製の「Zeonex」(商 品名)等が適用可能である。
[0035] スチレン系榭脂とは、スチレンを必須成分とするホモポリマー、コポリマーまたはこれ 等のポリマーと他の樹脂と力も得られるポリマーブレンド等である。本発明にお ヽては 、特に、ポリスチレン、アクリロニトリルとスチレンの共重合体榭脂である AB榭脂、メタ クリル酸エステルとスチレンの共重合体榭脂である MS榭脂を用いることが好ま 、。
[0036] 更に、スチレン系榭脂相中にゴムが分布した透明強化ポリスチレンも好ましく使用 出来る。スチレン系榭脂の製造方法は、特に限定されるものではなぐ周知慣用の方 法で製造することが出来る。
[0037] 非晶性ポリエステルとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、 1, 4ーブ タンジオール、ネオペンチルグリコール、へキサメチレングリコール等の脂肪族グリコ ール、シクロへキサンジメタノール等の脂環族グリコール、ビスフエノール、 1, 3 ビス (2 ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、 1, 4 ビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等の芳香 族ジヒドロキシィ匕合物、或 、はこれ等の 2種類以上力 選ばれたジヒドロキシィ匕合物 単位と、テレフタル酸、イソフタル酸、 2, 6 ナフタリンジカルボン酸等の芳香族ジカ ルボン酸、シユウ酸、アジピン酸、セバシン酸、コハク酸、ゥンデカジカルボン酸等の 脂肪族ジカルボン酸、へキサヒドロテレフタル酸等の脂環族ジカルボン酸、或いはこ れ等の 2種類以上カゝら選ばれたジカルボン酸単位とカゝら形成されるポリエステルの中 で非晶性の榭脂を適用可能である。
[0038] 非晶性ポリエステルの製造方法は、特に限定されるものではなぐ周知慣用の方法 で製造することが出来る。非晶性ポリエステルとして容易に入手し得る巿販銘柄とし ては、イーストマン 'コダック社の製品である KODAR PTEC或いは PCTA等が挙 げられる。
[0039] また、上記の本発明の発光体の基材層及び皮膜層を構成する榭脂には、必要に 応じて軟質重合体を添加しても良い。例えば、軟質重合体としては、 OC一才レフイン からなるォレフィン系軟質重合体、イソブチレン力 なるイソブチレン系軟質重合体、 ブタジエン、イソプレン等の共役ジェンからなるジェン系軟質重合体、ノルボルネン、 シクロペンテン等の環状ォレフィン力 なる環状ォレフィン系軟質重合体、有機ポリシ ロキサン系軟質重合体、 a , j8—不飽和酸とその誘導体からなる軟質重合体、不飽 和アルコール及びアミンまたはそのァシル誘導体またはァセタール力 なる軟質重 合体、エポキシィ匕合物の重合体、フッ素系ゴム等を適用出来る。
[0040] 発光体の基材層及び皮膜層に含まれる光散乱剤として適用可能な材料としては、 炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、二酸化チタン、二酸化珪素、ガラスビーズ 等の無機微粒子、スチレン架橋ビーズ、 MS架橋ビーズ、シロキサン系架橋ビーズ等 の有機微粒子等を挙げられる。また、メタクリル系榭脂、ポリカーボネート系榭脂、 M S榭脂、環状ォレフィン榭脂等の透明性の高い榭脂材料カゝらなる中空架橋微粒子及 びガラスカゝらなる中空微粒子等も、光散乱剤として適用可能である。尚、光散乱剤は 、基材層及び皮膜層を構成する榭脂中に分散されて ヽることが好ま 、。
[0041] また、発光体の基材層及び皮膜層に分散される光散乱剤の形状は特に限定される ものではなぐ例えば、真球状、球状、平面扇形状、キュービック状、平面菱形状、六 方晶状、不定形状等の光散乱剤が適用可能である。
[0042] 本発明の発光体は、特定の層構成を有する。即ち、本発明の発光体は、光散乱剤 濃度の低い基材層と、光散乱剤濃度の高い皮膜層とを、特定の厚さ比で有する。 具体的には、本発明においては、基材層の厚さに対する皮膜層の厚さの比が 1Z 300〜1Z7であり、かつ、基材層の光散乱剤濃度に対する皮膜層の光散乱剤濃度 の比が 100/1〜2000/1である。
尚、以下では、基材層の厚さに対する皮膜層の厚さの比を"皮膜層 Z基材層の厚 さ比"と記し、基材層の光散乱剤濃度に対する皮膜層の光散乱剤濃度の比を"皮膜 層 Z基材層の光散乱剤濃度比"と記す。
尚、本発明において、光散乱剤濃度とは、光透過性榭脂中に含まれる光散乱剤の 重量分率を ppmで定義した値である。
また、本発明においては、皮膜層 Z基材層の厚さ比が 1Z200〜1Z15で、且つ、 皮膜層 Z基材層の光散乱剤濃度比が 200Zl〜1500Zlの範囲であることが好ま しぐ更に好ましくは、皮膜層 Ζ基材層の厚さ比が 1Ζ100〜1Ζ25で、且つ、皮膜 層 Ζ基材層の光散乱剤濃度比が 300Z1〜: LOOOZ1以下の範囲である。
[0043] 以下では、本発明の発光体の製造方法について記す。
[0044] 本発明では、光透過性榭脂中に光散乱剤を分散させ、その組成物を基材層及び 皮膜層として用いることが好ましい。尚、上記したように、本発明においては、光透過 性榭脂として熱可塑性の榭脂を用いることが好ま 、。
ここで、光透過性榭脂と光散乱剤とを有する光透過性榭脂組成物において、光散 乱剤の微粒子が光透過性榭脂中に均一に分散して ヽるのであれば、光透過性榭脂 組成物の製造方法は、特に限定されない。但し、光散乱剤の微粒子を予め有機液 体中に均一に分散させ、得られた分散液を用いて光透過性榭脂組成物を製造する ことが好ましい。
[0045] 発光体を構成する光透過性榭脂組成物の製造方法としては、光散乱剤の微粒子 を予め有機液体中に分散させることにより、光散乱剤の微粒子を光透過性榭脂中に 均一に分散させることが好ましい。また、光散乱剤の微粒子を有機液体中に均一に 分散させるには、超音波発生装置を用いることが好まし 、。
[0046] 尚、ここで ヽぅ有機液体としては、一般有機液体の他、光透過性榭脂を構成する重 合性単量体等も含まれ、光散乱剤の微粒子が溶解、膨潤等を起こし難ぐまた均一 に分散するものであれば特に限定されるものではない。また、光散乱剤の微粒子の 分散状態により数種類の有機液体を任意の割合で混合して使用しても良い。 [0047] 一般有機液体としては、アセトン、メチルェチルケトン等のケトン類、キシレン、トル ェン等の芳香族類、メタノール、エタノール等のアルコール類を適用することが出来 る。また、重合性単量体としては、例えば光透過性榭脂がメタタリル榭脂の場合、メタ クリル酸メチル、メタクリル酸ェチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタク リル酸シクロへキシル、メタクリル酸フエ-ル、メタクリル酸 2—ェチルへキシル等のメタ クリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸ブチル、アクリル 酸シクロへキシル、アクリル酸フエ-ル、アクリル酸 2—ェチルへキシル等のアクリル 酸エステル類、メタクリル酸、アクリル酸等の不飽和酸類等が適用出来る。
[0048] 発光体の基材層及び皮膜層となる光透過性榭脂及び光散乱剤の微粒子を含む光 透過性榭脂組成物を製造する場合、光散乱剤の微粒子を光透過性榭脂中に均一 分散させる方法として、例えば、以下の(1)あるいは(2)の方法を適用することが出来 る。
[0049] (1)押出機で、基材層及び皮膜層となる透明熱可塑性榭脂と光散乱剤の微粒子と を溶融混練する方法:
この場合には、光散乱剤の微粒子を有機液体中に、好ましくは超音波発生装置を 用いて分散させ、光散乱剤分散液を作成する。作成した光散乱剤分散液と光透過 性榭脂とを混合し、その混合物を押出機で溶融混練する。その際、使用する有機液 体は、上述の通り、光散乱剤の微粒子が溶解、膨潤等を起こすことなぐ且つ均一に 分散するものであれば何ら限定されるものではない。また分散状態により数種類の有 機液体を任意の割合で混合して使用することが出来る。
[0050] ここで、光散乱剤の微粒子と有機液体との混合比は、光散乱剤の微粒子の分散性 を考慮して任意に決定することが出来るが、有機液体 100重量部に対して光散乱剤 の微粒子を 0. 001〜80重量部の範囲で混合することが好ましい。
[0051] また、光散乱剤の微粒子と有機液体とからなる光散乱剤分散液と、発光体の基材と なる光透過性榭脂との混合比も、混合押し出し工程でのハンドリング性を考慮して任 意に決定することが出来るが、発光体の基材となる光透過性榭脂 100重量部に対し て分散液を 0. 001〜10重量部の範囲で混合することが好ましい。
[0052] 光散乱剤分散液の光透過性榭脂への混合方法は、特に限定されるものではなぐ 例えば、ヘンシェルミキサーによる混合、スーパーフローターによる混合、タンブラ一 による混合といった周知慣用の混合方法で混合することが出来る。
[0053] また、上記混合物の溶融混練に用いられる押出機についても必ずしも特異なもの を用いる必要はなぐ通常の単軸または二軸の押出機等であれば良い。但し、分散 に使用した有機液体の揮発成分除去の観点から、ベント口で好ましくは 300Torr以 下の減圧脱揮が可能な押出機が好ましい。更に、ダイスとしては、皮膜厚さを制御可 能な多層ダイスを用いる。
[0054] また、光散乱剤の微粒子の二次凝集防止の観点から、二軸押出機を使用すること が製造上好ましい。押出機の温度は、使用する光透過性榭脂の種類によって任意に 設定することが出来る。例えば、光透過性榭脂としてメタクリル榭脂を用いる場合には 、 180°C〜260°C前後である。
[0055] (2)キャスト法により重合し、発光体を得る方法:
この場合には、光散乱剤の微粒子を、基材となる光透過性榭脂の原料単量体、ま たはこの単量体と共重合可能な単量体中に、好ましくは超音波発生装置を用いて分 散させる方法が適用出来る。この場合、光散乱剤の微粒子を原材料モノマーの一部 に予め分散させ、その後、部分重合したポリマー溶液等に混合して使用することが好 ましい。光散乱剤の微粒子とそれを分散する原料モノマーとの量比は、分散性、仕込 み時の粘度、ハンドリング性等力も任意に決定出来る。
[0056] また、キャスト法における重合温度、重合時間、重合開始剤量等の重合条件や発 光体となるシート(キャスト板)の形成方法にっ ヽても特に限定されるものではな 、。 シートの形成方法としては、例えば、ガラスセルキャスト法、連続キャスト法等が適用 出来る。
[0057] 尚、粒子の分散に使用される超音波発生装置は、特に限定されるものではなぐ巿 販の超音波洗浄機や超音波スターラー等を使用することが出来る。例えば、超音波 周波数が 28kHz〜 1 OOkHzの超音波洗浄機が一般的に使用される。超音波発生装 置による照射時間は、光散乱剤の微粒子の分散状態により任意に設定出来るが、一 般的には 1分〜 60分程度照射することが好ましい。
[0058] 本発明の発光体と LED光源とを用いて、発光システムを形成することができる。 [0059] LED光源としては、プリント基板及び該プリント基板に搭載された一列に繰り返し並 んだ複数対からなる赤色の LEDチップ、緑色の LEDチップ、青色の LEDチップから なる LEDチップ列を有する光源、あるいは、前記三原色のチップを一つにまとめた 3i nlタイプの光源を使用することが出来る。
実施例
[0060] 以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれ らの実施例に限定されるものではない。
[0061] 本実施例にお!ヽて、光線透過率の測定方法としては、測定機器として東京電飾株 式会社 (TOKYO DENSHOKU CO. , LTD)製の「COLOR AND COLO R DEFFERENCE METER MODEL TC— 1500MC」を用い、光源には標 準光を使用し、視野角 10度で 220mm長試験片(8mm幅 X 30mm高さ X 220mm 長さ)を透過する光束の三刺激値 XYZを測定した。その Y値を光線透過率として採 用した。
(実施例 1)
[0062] デルペット LP— 1 (メタクリル榭脂:旭化成ケミカルズ株式会社製)に光散乱剤として 平均粒径 0. 5 mのアルミナを 2. 5ppmブレンドし、基材層用榭脂を用意した。更に 、デルペット LP— 1に前記のアルミナを lOOOppmブレンドし皮膜層用榭脂を用意し た。基材用榭脂をスクリュウ径 120mm φ、 LZD (押し出し長さ Z押し出し直径) =3 2の押出し機に装填し、更に皮膜用榭脂をスクリュウ径 40mm φ、 LZD= 32の押出 し機に装填し、これらの押出し機を用いて、厚さ 8mm、巾 1000mmの積層シートを 押し出し成形し、発光体を得た。皮膜の厚さは 200 mであった。
[0063] 尚、ここで光散乱剤の平均粒径の測定法としては、光散乱剤の微粒子を有機液体 中に超音波により分散させ、得られた分散液をマイクロトラック法を用いて測定し、 50 %累積粒径を平均粒径とした。
[0064] その積層シートから長さ 220mm、巾 30mm、厚さ 8mmのサイズの試験片を切り出 して、切断面を研磨した後、図 4に示すように、 220mm光路長における光線透過率 を前述の測定方法を用いて測定したところ 42%であった。
[0065] 更に、図 4に示すように、該試験片の 1端面の中央部に入光部巾 5mmの冷陰極管 を配設し、輝度測定装置として BM— 7 (株式会社トプコン製)を用いて、視野角 1度、 輝度計と試験片との離間距離 50cmで試験片の上部表面の輝度を測定したところ、 光源からの距離 10mmの位置の輝度(L )は 75cdZm2、光源からの距離 210mm
10
の位置の輝度(L )は 42cdZm2であり、輝度比 L ZL は 1. 8であった。
210 10 210
(実施例 2)
[0066] 本実施例では、基材層の光散乱剤の量を 1. 5ppmとした以外は前記実施例 1と同 様にして、多層シートを押し出して試験片を得た。該試験片の光線透過率は 60%で L は 62cdZm2、L は 36cdZm2であり輝度比 L /L は 1. 7であった。
10 210 10 210
(実施例 3)
[0067] 本実施例では、基材層の光散乱剤の量を 5ppmとした以外は前記実施例 1と同様 にして、積層シートを押し出して試験片を得た。該試験片の光線透過率は 25%で、 L は 98cd/m2、 L は 43cd/m2であり輝度比 L /L は 2. 3であった。
10 210 10 210
(実施例 4)
[0068] 本実施例では、シートの皮膜層の厚さ 100 μ m、皮膜層中の光散乱剤となるアルミ ナ濃度 2000ppmとした以外は前記実施例 1と同様にして、積層シートを押出して試 験片を得た。該試験片の光線透過率は 41%で、 L は 78cdZm2、 L は 46cdZm
10 210
2であり輝度比 L /L は 1. 7であった。
10 210
[0069] (実施例 5)
[0070] 本実施例では、皮膜層の光散乱剤を平均粒径 7. 5 μ mの炭酸カルシウムとし、皮 膜層の光散乱剤の量を 3500ppmとした以外は、前期実施例 1と同様にして、積層シ ートを押し出して試験片を得た。該試験片の光線透過率は 40%で、 L は 65cdZm
10
2、L は 36cdZm2であり、輝度比 L /L は 1. 8であった。
210 10 210
(比較例 1)
[0071] 比較例 1では、光散乱剤を含まない単層シートを押し出して試験片を得た。該試験 片の光線透過率は 87%で、 L は 3. lcdZm2、 L は 0. 13cdZm2であり輝度比 L
10 210
/L は 24であった。
10 210
(比較例 2)
[0072] 本比較例では、光散乱剤の量を 12ppmとした以外は前記比較例 1と同様にして、 単層シートを押し出して試験片を得た。該試験片の光線透過率は 13%で、 L は 39
10 は 2. 3であった。
Figure imgf000015_0001
(比較例 3)
[0073] 本比較例では、光散乱剤の量を 2ppmとした以外は前記比較例 1と同様にして、単 層シートを押し出して試験片を得た。該試験片の光線透過率は 45%で L は 20cd
10
Zm2、L は 1. lcdZm2であり輝度比 L /L は 18であった。
210 10 210
(比較例 4)
[0074] 本比較例では、基材層に光散乱剤を含まない以外は実施例 1と同様にして、積層 シートを押出して試験片を得た。該試験片の光線透過率は 82%で L は 38cdZm2
10
、L は 17cdZm2であり輝度比 L ZL は 2· 4であった。
210 10 210
[0075] [視覚テスト]
前記実施例 1〜4及び比較例 1〜4で得たシートから長さ 300mm、巾 200mm、厚 さ 8mmのサイズに試験片を切り出して切断面を研磨した後、長さ 300mmの端面 (長 尺方向の端面)に光源を配設し、照明デザイナー及びインテリアデザイナー計 10名 ( A〜J)による視覚テストを実施した。その結果を表 1に示す。尚、表 1における評価基 準は、下記の通りである。
◎ 極めてきれい。面及び端面からの出光が十分である。
〇 極めてきれい。面及び端面からの出光が若干劣る。
△ きれいだが、面及び端面からの出光は不十分である。
X 面及び端面力 の出光を感じない、もしくは、出光均一性に劣る。
[0076] [表 1]
Figure imgf000016_0001
1に示すように、比較例 1は表面及び端面からの出光を全く感じないとして 10名 全員が低評価であつたが、各実施例 1〜4は概ね表面及び端面からの出光を優れて V、ると感じ、極めてきれ 、な出光バランスと意匠性に優れて 、るとの高評価を得た。 比較例 2及び 4については輝度比は良好である力 輝度が低いため各実施例に劣る との評価を得た。
[0078] 図 5は、各実施例及び比較例の光源力ゝらの距離と輝度の関係 (L 、L )を示した
10 210 ものである。尚、発光体の基材、光散乱剤、製造方法、輝度の測定方法等は前記実 施例と同様である。
[0079] 図 5から基材及び皮膜に光散乱剤を添加すると輝度と輝度比の向上に有効である ことが分かる。又、光散乱剤の種類によっては、上記各実施例での添加量、或いは 光散乱剤の平均粒径に限定されるものではなぐ発光体の光線透過率と光散乱性能 のバランスにより任意に選定することが出来る。
[0080] 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲 を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明ら かである。
[0081] 本出願は、 2004年 11月 26日出願の日本特許出願(特願 2004— 341899)、 200 4年 11月 26日出願の日本特許出願(特願 2004— 341900)、及び、 2004年 11月 2 6日出願の日本特許出願 (特願 2004— 341901)に基づくものであり、その内容はこ こに参照として取り込まれる。
産業上の利用可能性
[0082] 本発明の活用例として、棚、ショーケース、パーテーシヨン、サイン等のディスプレイ 装置、非常口やトイレ等の表示灯、面発光照明器、面発光 &ェッジ発光照明器等の 照明器具、パネル、パーテーシヨン、ウォール等の建材、キッチン、バス'トイレ、階段 、クローゼット、看板、床下発光等の住宅設備、アーケードゲーム機、フード等の大型 ゲーム機等に広く適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 光源からの光により発光する発光体であって、
前記発光体は、第 1の光散乱剤を含む皮膜層、及び、第 2の光散乱剤を含む基材 層を有し、
前記基材層の厚さに対する前記皮膜層の厚さの比が 1Z300〜1Z7であり、 前記基材層の光散乱剤濃度に対する前記皮膜層の光散乱剤濃度の比が 100Z1 〜2000Zlである発光体。
[2] 前記皮膜層が第 1の光透過性榭脂及び前記第 1の光散乱剤を含み、
前記基材層が第 2の光透過性榭脂及び前記第 2の光散乱剤とを含む請求項 1に記 載の発光体。
[3] 前記第 1の光透過性榭脂がメタクリル樹脂である請求項 2に記載の発光体。
[4] 前記第 2の光透過性榭脂がメタクリル樹脂である請求項 2に記載の発光体。
[5] 請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の発光体、及び、光源とを有する発光システム であって、前記光源力 SLED光源である発光システム。
PCT/JP2005/021706 2004-11-26 2005-11-25 発光体及び発光システム WO2006057347A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05809188A EP1816394A4 (en) 2004-11-26 2005-11-25 LIGHT-EMITTING BODY AND LIGHT-EMITTING SYSTEM
US11/791,737 US20080165540A1 (en) 2004-11-26 2005-11-25 Light Emitting Body and Light Emitting System

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004341899 2004-11-26
JP2004-341901 2004-11-26
JP2004-341899 2004-11-26
JP2004-341900 2004-11-26
JP2004341901 2004-11-26
JP2004341900 2004-11-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006057347A1 true WO2006057347A1 (ja) 2006-06-01

Family

ID=36498080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/021706 WO2006057347A1 (ja) 2004-11-26 2005-11-25 発光体及び発光システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080165540A1 (ja)
EP (1) EP1816394A4 (ja)
KR (1) KR20070074634A (ja)
TW (1) TWI275734B (ja)
WO (1) WO2006057347A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11329044A (ja) * 1998-05-11 1999-11-30 Toyoda Gosei Co Ltd 面状発光装置
JP2000214313A (ja) * 1999-01-22 2000-08-04 Elf Atochem Sa 光拡散複合パネル

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2980776B2 (ja) * 1992-06-04 1999-11-22 東ソー株式会社 バックライト
JP3187280B2 (ja) * 1995-05-23 2001-07-11 シャープ株式会社 面照明装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11329044A (ja) * 1998-05-11 1999-11-30 Toyoda Gosei Co Ltd 面状発光装置
JP2000214313A (ja) * 1999-01-22 2000-08-04 Elf Atochem Sa 光拡散複合パネル

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1816394A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20080165540A1 (en) 2008-07-10
TW200624717A (en) 2006-07-16
EP1816394A4 (en) 2008-02-13
TWI275734B (en) 2007-03-11
EP1816394A1 (en) 2007-08-08
KR20070074634A (ko) 2007-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6941056B2 (en) Light guide and method for producing transparent thermoplastic resin composition for light guide
WO2011030594A1 (ja) 点光源用光拡散板及び直下型点光源バックライト装置
JP4928277B2 (ja) 電飾看板
TW200809345A (en) Backlight wedge with side mounted light source
WO2005083510A1 (ja) 光拡散性スクリーン
JP6540508B2 (ja) 面光源装置用ユニットおよび面光源装置
JP4777441B2 (ja) 透過型スクリーン
JPH1138232A (ja) 平面発光パネル
WO2006057347A1 (ja) 発光体及び発光システム
JP2006268060A (ja) 導光板及び導光板用透明熱可塑性樹脂組成物の製造方法
JP2006178397A (ja) ディスプレイ装置
JP2006179476A (ja) 発光体及び発光システム
JP2006179454A (ja) 発光体及び発光システム
JP2007298698A (ja) 光拡散板及び面照射装置
JP2006179453A (ja) 表示灯
JP2003344613A (ja) 面光源用光拡散性フィルムおよび面光源
JP2007250345A (ja) 面光源装置及び液晶表示装置
JP2007163663A (ja) 表示装置
JP2009176725A (ja) 面光源装置
JP2002148443A (ja) 面発光体
JPH1138231A (ja) 光散乱樹脂パネル
JP2013097063A (ja) 光源カバーおよび照明装置
JPH1138412A (ja) 光散乱樹脂パネル
TWM313790U (en) Light emission and diffusion element
TW201131213A (en) Light diffusing sheet and backlight using same

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KM KN KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005809188

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020077011600

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580040699.3

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11791737

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005809188

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2005809188

Country of ref document: EP