JP2003222714A - 光反射材料及びそれを用いた光源装置 - Google Patents

光反射材料及びそれを用いた光源装置

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JP2003222714A JP2002331792A JP2002331792A JP2003222714A JP 2003222714 A JP2003222714 A JP 2003222714A JP 2002331792 A JP2002331792 A JP 2002331792A JP 2002331792 A JP2002331792 A JP 2002331792A JP 2003222714 A JP2003222714 A JP 2003222714A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面光源に組み込む際の部品点数を増やすこ
となく平面光源の輝度を向上させ、可撓性に優れ、平面
光源に組み込んだり加工したりする際の作業性や加工性
に優れた光反射材料を提供する。 【解決手段】 少なくとも2枚の白色プラスチックフィ
ルム2が、空間3を保持しながら部分的に接着して積層
されてなる構成を採用する。該白色プラスチックフィル
ム2は、該白色プラスチックフィルム2表面に部分的に
形成されてなる接着層4によって、又は、該白色プラス
チックフィルム2表面に形成されてなる部分的に凸部を
有する接着層によって、空間3を保持しながら部分的に
接着して積層される。このような構造とすることによ
り、光反射率を効率良く上昇させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
等の各種の表示装置のバックライト、電飾看板、照明器
具などに、光を反射する部材として使用される光反射材
料及びそれを用いた光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、看板、表示板等の背面から照明す
る平面光源として、蛍光灯等の棒状光源を複数本配置
し、光源の前面に拡散板若しくは拡散シート又はこれら
を組み合わせた拡散材を配置し、光源の背後に光反射材
料を配置したものがある。また、このような直下型と呼
ばれるようなバックライトの他、液晶ディスプレイ等に
おいて多用されている、導光板と呼ばれる透明な板の端
部に冷陰極管等のランプを配置したエッジライト型バッ
クライトと呼ばれる平面光源がある。この平面光源で
は、ランプに巻き付けたり、導光板の出射面とは反対側
の面に積層したりする光反射材料が用いられている。こ
れら平面光源用の光反射材料としては、合成樹脂に白色
顔料を練り込んだり、合成樹脂に微細な空孔を多数生成
させたりした、白色プラスチックフィルムが用いられて
いる。これら従来の白色プラスチックフィルムについて
は、例えば特許文献1、特許文献2に記載されている。
【特許文献1】 特開平11-300814号公報
【特許文献2】 特開2001-166295号公報
【0003】ところで、平面光源の輝度を上昇させる手
段として、蛍光灯等の光源自体の輝度を上昇させたり、
拡散材等の透過率を上昇させたりする他、上記光反射材
料の光反射率を上昇させる方法が一般的に行われてい
る。このうち、光反射材料の光反射率を上昇させる方法
としては、白色プラスチックフィルムを複数枚重ね合わ
せたり、フィルム自体の厚みを厚くしたりして、光反射
率を上昇させる方法が採られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、フィルムを重
ね合わせて光反射率を上昇させた場合、平面光源の部品
点数が多くなってしまうことから、例えば光反射材料を
適宜適当な形状に加工したり、ランプに巻きつけたりす
る際にも、その分余計な手間がかかってしまうという問
題点を有する。一方、フィルム自体の厚みを厚くして光
反射率を上昇させた場合は、やはり光反射材料を適宜適
当な形状に加工したり、ランプに巻きつけたりする際
に、可撓性が損なわれる場合があって、好ましくない。
また、原因は定かではないが、フィルム自体の厚みを厚
くして光反射率を上昇させた場合には、フィルムを重ね
合わせて光反射率を上昇させた場合に比べて、白色プラ
スチックフィルムの材質や総厚みが同じでも、光反射率
の上昇率が低いという問題点を有している。
【0005】そこで、本発明は、平面光源の光反射率を
効率良く上昇させること、また平面光源に組み込む際の
部品点数を増やすことなく平面光源の輝度を向上させる
ことを目的とする。さらに本発明は、可撓性に優れ、平
面光源に組み込んだり加工したりする際の作業性や加工
性に優れた光反射材料を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者は、白色プラスチックフィルムを単に重ね
合わせるのではなく、接着して一体化することで光反射
材料としての厚みを厚くすることを検討した。しかし、
フィルムを単純に接着して一体化することで光反射材料
としての厚みを厚くさせたものは、フィルムを単に重ね
合わせたものに比べて光反射率の上昇率が低いという新
たな問題点に遭遇した。そこで、更に鋭意検討を重ねた
結果、白色プラスチックフィルムを接着して一体化する
のに全面を接着しているため、光反射率の上昇が損なわ
れること、そして接着される白色プラスチックフィルム
の間に所定の空気層(空間)を設けた場合に、光反射率
が格段に上昇することを見出し、本発明を完成するに至
った。
【0007】即ち、本発明の光反射材料は、少なくとも
2枚の白色プラスチックフィルムが、空間を保持しなが
ら部分的に接着して積層されてなることを特徴とするも
のである。
【0008】また、本発明の光反射材料は、少なくとも
2枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチッ
クフィルム表面に部分的に形成されてなる接着層によっ
て、空間を保持しながら部分的に接着して積層されてな
ることを特徴とするものである。
【0009】また、本発明の光反射材料は、少なくとも
2枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラスチッ
クフィルム表面に形成されてなる部分的に凸部を有する
接着層によって、空間を保持しながら部分的に接着して
積層されてなることを特徴とするものである。
【0010】さらに本発明の光源装置は、光反射材料と
して、このような光反射材料を採用したことを特徴とす
るものである。光源装置としては、導光板と、導光板の
少なくとも一端に配置された光源とを備えたエッジライ
ト型光源及び略平面状に配置された1又は複数の光源の
一方の側に光拡散材、他方の側に光反射材料を備えた直
下型光源のいずれにも適用できる。エッジライト型光源
に適用する場合、光反射材料は、光源の周囲及び/又は
導光板の光出射面と反対側の面に配置される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光反射材料につい
て詳細に説明する。
【0012】本発明の光反射材料は、少なくとも2枚の
白色プラスチックフィルムが、空間を保持しながら部分
的に接着して積層されてなるものである。空間を保持し
ながら部分的に接着する構成として、具体的には、少な
くとも2枚の白色プラスチックフィルムが、該白色プラ
スチックフィルム表面に部分的に形成されてなる接着層
によって空間を保持しながら部分的に接着して積層され
てなる構成や、少なくとも2枚の白色プラスチックフィ
ルムが、該白色プラスチックフィルム表面に形成されて
なる部分的に凸部を有する接着層によって空間を保持し
ながら部分的に接着して積層されてなる構成を採用する
ことができる。
【0013】ここで白色プラスチックフィルムとして
は、合成樹脂に白色顔料を練り込んでフィルム化したも
のや、合成樹脂を内部に微細な空孔が多数生成するよう
にフィルム化したものなどを用いることができる。合成
樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹
脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ
エーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル
系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、セルロース系樹脂等の一般的な合成樹脂を
用いることができ、特にポリエチレンテレフタレートな
どのポリエステル系樹脂が好適に用いられる。2枚の白
色プラスチックフィルムを接着剤を用いずに直接接着す
る場合には、少なくとも一方のプラスチックフィルムは
熱可塑性とする。また白色顔料としては、硫酸バリウ
ム、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム等を用いることができ、特に白色プラスチック
フィルムの光反射率をより効率良く上昇させる上では硫
酸バリウム、酸化チタンを用いることが好ましい。
【0014】白色プラスチックフィルムの厚みは、白色
プラスチックフィルム内部に占める白色顔料や空孔の含
有率によっても違うため一概には言えないが、25〜3
00μmの範囲が好適である。厚みを25μm以上にす
ることにより、光反射材料の光反射率を十分に上昇させ
るために必要とされる白色プラスチックフィルムの積層
枚数を適度な枚数で済ますことができ、300μm以下
にすることにより、光反射材料に加工した後に支障を来
すことなくランプに巻きつけたり適当な形状に加工した
りすることができる。
【0015】次に、少なくとも2枚の白色プラスチック
フィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層さ
れてなる構成について説明する。
【0016】少なくとも2枚の白色プラスチックフィル
ムが空間を保持しながら部分的に接着して積層されてな
る光反射材料は、例えば、図1に示すように、表面に凹
凸を有する白色プラスチックフィルム2の凸部分の先端
を、溶剤や熱によって溶(熔)解し、他の白色プラスチッ
クフィルム2表面に接触させて当該他の白色プラスチッ
クフィルム2表面と溶(熔)融接着させることにより、当
該白色プラスチックフィルム2表面の凹部分に相当する
部分に空間3を保持しながら白色プラスチックフィルム
2同士を他の物質を媒介とせずに部分的に接着させて積
層することにより得ることができる。
【0017】プラスチックフィルムの凹凸は、例えばエ
ンボスや成型により形成することができる。凸部の形
状、間隔、厚みは、2枚のプラスチックフィルム間に空
間が形成できるのであれば、特に限定されないが、例え
ば凸部の幅を0.1〜10mmの範囲、間隔を0.1〜
500mmの範囲、厚みを5〜50μmの範囲とするこ
とができる。
【0018】この他、少なくとも2枚の白色プラスチッ
クフィルムが空間を保持しながら部分的に接着して積層
させる手段としては、図2に示すように、白色プラスチ
ックフィルム2表面に部分的に形成されてなる接着層4
や、図3に示すように、白色プラスチックフィルム2表
面に形成されてなる部分的に凸部5を有する接着層4を
採用することができる。ここで、白色プラスチックフィ
ルム2表面の部分的に接着層4が形成されなかった部分
や、白色プラスチックフィルム2表面に形成されてなる
部分的に凸部5を有する接着層4の凹部分が、2枚の白
色プラスチックフィルム2の間に空間3を保持させるこ
とになる。
【0019】以上のように、必要に応じて接着層などを
媒介として、少なくとも2枚の白色プラスチックフィル
ムが部分的に接着してその間隙に空間を保持しながら積
層されることによって形成された光反射材料は、その2
枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間が存在する
ことによって、白色プラスチックフィルムを単純に全面
接着した場合に比べて光反射率の上昇に優れるものにな
る。2枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間が存
在することによって、光反射材料の光反射率が格段に上
昇する理由は定かではないが、白色プラスチックフィル
ム内部における散乱反射に加えて、白色プラスチックフ
ィルム表面における界面反射が、光反射材料全体として
の光反射率に加算されているからではないかと推定され
る。
【0020】また、このように2枚の白色プラスチック
フィルムの間隙に空間を保持するようにして白色プラス
チックフィルムを積層した光反射材料は、光反射率の上
昇という効果に加え、フィルムの間隙の空間が曲げ等に
よる歪を緩和する作用をもたらす。このため、光反射材
料の総厚みが厚くなっても可撓性が損なわれることがな
く、光反射材料を適宜適当な形状に加工したりランプに
巻きつけたりする適性が向上する。
【0021】ここで、以上のような効果をもたらすため
の空間の具体的な形状や大きさとしては、特に限定され
るものではないが、例えば、散点状、縞状、格子状、蜂
の巣状などの形状を採用することができ、白色プラスチ
ックフィルム表面における面積率でいえばできるだけ大
きい方が好ましい。白色プラスチックフィルムの間隙と
しては5〜50μmの範囲が好適である。
【0022】尚、少なくとも2枚の白色プラスチックフ
ィルムを接着層を媒介として積層した光反射材料は、他
の物質を媒介とせずに白色プラスチックフィルム同士を
溶(熔)融接着させた光反射材料に比べて、その可撓性を
より優れたものにすることができるようになる。
【0023】ここで2枚の白色プラスチックフィルムを
接着させるための接着層を形成する接着剤としては、特
に限定されるものではなく、アクリル系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル系樹脂
などのドライラミネート用若しくはホットメルト用の接
着剤、または粘着剤と呼ばれるような感圧型の接着剤を
用いることができる。ドライラミネート用を用いる場合
には適宜イソシアネート系硬化剤などを併用する二液硬
化型のものを選択することが好ましい。感圧型の接着剤
を用いた場合には、光反射材料としての可撓性を更に優
れたものにし易くすることができる。また帯電防止など
の性能を持つ接着層にすることによって、光反射材料に
帯電防止性を付与することも有効である。
【0024】ここで白色プラスチックフィルム表面に部
分的に形成される接着層は、白色プラスチックフィルム
表面に接着剤を所望の形状(散点状、縞状、格子状、蜂
の巣状などの形状)となるようにスクリーン印刷などす
ることにより設けることができる。その接着層の形状、
間隔、厚みなどは、特に限定されることなく、適宜適当
な形状、間隔、厚みを選択することができる。具体的に
は、接着層の形状として幅が0.1〜10mmの範囲、
接着層の間隔として0.1〜500mmの範囲、接着層
の厚みとして5〜50μmの範囲が、それぞれ好適であ
る。
【0025】また白色プラスチックフィルム表面に形成
されてなる部分的に凸部を有する接着層は、例えば、エ
ンボス加工等により散点状、縞状、格子状、蜂の巣状な
どの形状に溝が形成された離型シートに接着剤を塗布
し、乾燥させて接着層を形成した後、この接着層上に白
色プラスチックフィルム表面を接着させて、接着層を白
色プラスチックフィルム表面に転写させることにより形
成することができる。ここで接着層の表面に部分的に形
成される凸部分の形状、間隔、厚みなどは、凹部分が2
枚の白色プラスチックフィルムの間隙に空間を保持でき
るものであれば特に限定されるものではなく、適宜適当
な形状、間隔、厚みを選択することができる。具体的に
は、凸部分の形状として幅が0.1〜0.4mmの範
囲、凸部分の間隔として0.1〜0.4mmの範囲、凸
部分の厚みとして10〜50μmの範囲が、それぞれ好
適である。
【0026】本発明の光反射材料全体の厚みは、白色プ
ラスチックフィルムや接着層の厚みによっても違うため
一概には言えないが、好ましくは1000μm以下、よ
り好ましくは700μm以下とする。1000μm以下
にすることにより、光反射材料をランプに巻きつけたり
適当な形状に加工したりする際の作業性や加工性を良好
にすることができる。
【0027】以上のように、少なくとも2枚の白色プラ
スチックフィルムを、必要に応じて接着層などを媒介と
して、空間を保持しながら部分的に接着して積層してな
る本発明の光反射材料は、光反射率を効率良く上昇させ
ることができ、部品点数を増やすことなく平面光源の輝
度を向上させることができるようになる。
【0028】尚、図では、2枚の白色プラスチックフィ
ルムからなる光反射材料を示したが、本発明の光反射材
料は、3枚以上の白色プラスチックフィルムを積層した
構造でもよく、その場合、2枚の白色プラスチックフィ
ルムについてのみ、所定の空間を保持するように接着し
ても良いし、積層される白色プラスチックフィルムの各
々の間に空間を保持するように接着しても良い。
【0029】次に以上説明した本発明の光反射材料を用
いた光源装置について説明する。
【0030】図6(a)は、直下型バックライトの一実
施形態を示す側断面図である。この光源装置60は、複
数の蛍光灯などの棒状ランプ61を同一方向に配置し、
その下側に反射板62を配置するとともに、上側に拡散
材(63、64)が配置された構造を有している。反射
板62及びランプ61はシャーシ65内に収納されてい
る。拡散材はランプのパターンを消すためのものであ
り、乳白色の樹脂板、ドットパターンを形成した透明フ
ィルム(ライティングカーテン)、透明基板の表面に凹
凸の光拡散層を形成した拡散フィルムなどを単独で或い
は適宜組み合わせて採用することができる。この実施形
態では、乳白色の樹脂板63と拡散フィルム64を組み
合わせている。さらにランプ61の上側には、用途に応
じて電磁波シールドフィルム等が設置される。
【0031】この光源装置60の反射板62は、上述の
ように、少なくとも2枚の白色プラスチックフィルム
を、空間を保持するように接着した光反射材料からな
る。このような光反射材料は、1枚の光反射材料と同じ
ように扱うことができるので、光源装置60に組み込む
際の作業性がよく、しかも複数の反射板を重ねた場合と
同等以上の高い輝度を実現することができる。
【0032】尚、図6(a)に示すバックライト光源
は、本発明の光反射材料を適用することができる光源装
置の一例であり、その他、反射材を組み込んだ光源装置
であれば、いずれも適用することができる。例えば、同
じ直下型バックライトとして、図6(b)に示すよう
に、蛇腹状のシャーシ66と反射板67を組み合わせ、
その凹部に棒状ランプ68を配置するとともに、上側を
樹脂板69等の拡散材で覆った構造の光源装置の反射板
67にも適用することができる。また図7に示すよう
に、導光板71の両端部或いは一端部に棒状ランプ72
を配置し、導光板71の光出射面側に拡散フィルム73
等の拡散材、その反対側に反射板74を配置したエッジ
ライト型バックライトにも適用することができる。この
場合、本発明の光反射材料は、反射板74としてのみな
らず、ランプ72の外側を覆うランプリフレクタ75に
も適用することができる。本発明の光反射材料は、可撓
性にも優れているので、ランプへの組み込みも容易に行
なうことができ、しかもランプリフレクタとしての遮蔽
性も良好である。従って、ランプ72からの光は、効率
よく導光板71に導入され、光出射面側から出射され、
高い輝度が実現できる。
【0033】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
尚、「部」「%」は特記しない限り重量基準である。
【0034】[実施例1]坪量110g/m2の上質紙
にポリエチレンを30μm厚さにラミネートし、円錐形
の凹部を、縦横を1mm間隔毎に、開口部内径を0.3
mmに、かつ深さを20μmになるようにエンボスによ
り形成した離型シートを用意した。この離型シートの円
錐形の凹部が形成された面に、アクリル系粘着剤(BP
S−5160:東洋インキ製造社)を70g/m2塗布
し乾燥して感圧型の接着層を形成した。
【0035】この離型シートの接着層面と、厚み188
μmの白色プラスチックフィルム(ルミラーE60L:
東レ社)の一方の面とを貼り合わせた後、離型シートを
白色プラスチックフィルムから剥離して、接着層を当該
白色プラスチックフィルムに転写させて(図4)、当該
接着層面と、もう1枚の厚み188μmの白色プラスチ
ックフィルム(ルミラーE60L:東レ社)の一方の面
とを貼り合わせて、本発明の光反射材料を作製した(図
3)。
【0036】[実施例2]厚み188μmの白色プラス
チックフィルム(ルミラーE60L:東レ社)の一方の
面に、UV硬化型粘着剤(UV TAC-4100:帝国インキ製
造社)を用い、接着層の間隔(一辺)が3mmになる格
子状に、接着層の幅が0.3mm、厚みが20μmにな
るようにスクリーン印刷した後、UV硬化して感圧型の
接着層を形成した(図5)。
【0037】この白色プラスチックフィルムの接着層面
と、もう1枚の厚み188μmの白色プラスチックフィ
ルム(ルミラーE60L:東レ社)の一方の面とを貼り
合わせて、本発明の光反射材料を作製した(図2)。
【0038】[比較例]厚み188μmの白色プラスチ
ックフィルム(ルミラーE60L:東レ社)の一方の面
の全面に、アクリル系粘着剤(BPS−5160:東洋
インキ製造社)を塗布し乾燥して、厚み20μmの感圧
型の接着層を形成した。この白色プラスチックフィルム
の接着層面と、もう1枚の厚み188μmの白色プラス
チックフィルム(ルミラーE60L:東レ社)の一方の
面とを貼り合わせて、光反射材料を作製した。
【0039】以上のようにして得られた実施例1及び2
並びに比較例の光反射材料を、図7に示すようなエッジ
ライト型バックライトユニットの導光板の光出射面とは
反対側の面に組み込んで、光出射面に対して法線方向の
輝度(正面輝度)を測定した。測定結果を表1に示す。
【0040】また、実施例1及び2並びに比較例の光反
射材料を、図6(a)に示すような直下型バックライト
ユニットの反射板として組み込み、光出射面に対して法
線方向の輝度(正面輝度)を測定した。測定結果を表1
に示す。
【0041】さらに実施例1及び2並びに比較例の光反
射材料について、分光光度計(UV-3101PC:島津製作所
社)を用いて、650nm、550nm、450nmに
おける拡散反射率を測定した。この測定結果も併せて表
1に示す。
【0042】
【表1】
【0043】表1の結果からも明らかなように、実施例
1及び2で得られた光反射材料は、2枚の白色プラスチ
ックフィルムの全面を接着した比較例の光反射材料に比
べ、測定したすべての波長の光について拡散反射率が高
く、またこれらの光反射材料を組み込んだバックライト
ユニットの輝度も優れていた。
【0044】
【発明の効果】本発明の光反射材料は、少なくとも2枚
の白色プラスチックフィルムが空間を保持しながら部分
的に接着して積層されてなることにより、光反射率を効
率良く上昇させることができ、部品点数を増やすことな
く平面光源の輝度を向上させることができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の光反射材料の一実施の形態を示す断
面図
【図2】 本発明の光反射材料の他の実施の形態を示す
断面図
【図3】 本発明の光反射材料の他の実施の形態を示す
断面図
【図4】 白色プラスチックフィルム表面に部分的に凸
部を有する接着層を形成した一例を示す斜視図
【図5】 白色プラスチックフィルム表面に接着層が部
分的に形成された一例を示す斜視図
【図6】 本発明が適用される直下型光源装置の実施形
態を示す図
【図7】 本発明が適用されるエッジライト型光源装置
の実施形態を示す図
【符号の説明】
1・・・光反射材料 2・・・白色プラスチックフィルム 3・・・空間 4・・・接着層 5・・・部分的に凸部を有する接着層の凸部分 60・・・光源装置 61、68、72・・・棒状ランプ 62、67、74・・・反射板 63、64、69、73・・・拡散材 71・・・導光板

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2枚の白色プラスチックフィ
    ルムが、空間を保持しながら部分的に接着して積層され
    てなることを特徴とする光反射材料。
  2. 【請求項2】 少なくとも2枚の白色プラスチックフィ
    ルムが、該白色プラスチックフィルム表面に部分的に形
    成されてなる接着層によって、空間を保持しながら部分
    的に接着して積層されてなることを特徴とする光反射材
    料。
  3. 【請求項3】 少なくとも2枚の白色プラスチックフィ
    ルムが、該白色プラスチックフィルム表面に形成されて
    なる部分的に凸部を有する接着層によって、空間を保持
    しながら部分的に接着して積層されてなることを特徴と
    する光反射材料。
  4. 【請求項4】 前記空間は、前記白色プラスチックフィ
    ルムの厚み方向の寸法が5〜50μmの範囲であること
    を特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の光反
    射材料。
  5. 【請求項5】 導光板と、導光板の少なくとも一端に配
    置された光源と、前記光源の周囲及び/又は前記導光板
    の光出射面と反対側の面に配置された光反射材料とを備
    えた光源装置において、前記光反射材料として、請求項
    1ないし4いずれか1項記載の光反射材料を用いたこと
    を特徴とする光源装置。
  6. 【請求項6】 略平面状に配置された1又は複数の光源
    と、前記光源の一方の側に配置された光拡散材と、他方
    の側に配置された光反射材料とを備えた光源装置におい
    て、前記光反射材料として、請求項1ないし4いずれか
    1項記載の光反射材料を用いたことを特徴とする光源装
    置。
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