KR20110036580A

KR20110036580A - 광반사체 및 그것을 사용한 면광원장치 및 조명장치

Info

Publication number: KR20110036580A
Application number: KR1020117000997A
Authority: KR
Inventors: 다카히코 우에다; 히로시 고야마
Original assignee: 가부시키가이샤 유포 코포레숀
Priority date: 2008-07-24
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2011-04-07
Also published as: JP5270409B2; EP2317350A4; CN102105822B; EP2317350A1; JP2010049231A; US8950920B2; US20110176299A1; CN102105822A; WO2010010729A1

Abstract

기재층(A)과 인편상(鱗片狀) 광반사부를 포함하는 휘선 방지층(B)으로 되는 적층 필름을 포함하고, 반사각 광량비가 1.5~6.5인 것을 특징으로 하는 광반사체.
이 광반사체는 면광원장치나 조명장치 휘선에 삽입했을 때 휘선이 발생하기 어렵다.

Description

광반사체 및 그것을 사용한 면광원장치 및 조명장치{Light reflector, and planar light source device and illuminating device using light reflector}

본 발명은 면광원장치에 사용되는 반사판과 리플렉터, 및 각종 조명장치에 사용되는 광반사용 부재로서 유용한 광반사체, 및 동 광반사체를 사용한 면광원장치와 조명장치에 관한 것이다.

내장식 광원을 배치한 백라이트형의 액정 디스플레이장치와 액정 텔레비젼, 전식간판 등이 널리 보급되어 있다. 내장식 광원 중, 직하식(直下式) 백라이트는, 전형적인 구성을 도 2에 나타내는 바와 같이, 구조체겸 광반사체의 역할을 하는 하우징(11), 확산판(14), 그리고 냉음극 램프(15) 등의 광원으로 된다. 사이드라이트식 백라이트는, 전형적인 구성을 도 3에 나타내는 바와 같이, 투명한 아크릴판(13)에 망점 인쇄(12)를 행한 도광판, 광반사체(11), 확산판(14), 그리고 냉음극 램프(15) 등의 광원으로 된다. 모두 광원으로부터의 빛을 광반사체로 반사시켜서, 확산판에서 균일 면상의 빛을 형성한다. 최근 들어서는 표시물의 대형화에 수반하여, 내장식 광원에 고출력화와 광원 램프 수의 증가 등의 개량이 도모되어 오고 있다. 휘도 향상을 위해, 광원은 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이 복수 개 설치되는 경우도 있다.

종래, 본 용도의 광반사체에는, 구조체가 되는 하우징으로의 백색 도장이나, 백색 폴리에스테르 필름(예를 들면 특허문헌 1)이 사용되는 경우가 많았다. 그런데, 백색 도장의 경우에는 충분한 반사광에 의한 휘도 향상을 기대할 수 없고, 백색 폴리에스테르 필름을 사용한 광반사체의 경우는 최근 들어서의 광량의 증가에 의해, 광반사체의 색조의 변화(황변)가 문제가 되는 경우가 있었다. 그 때문에, 고휘도가 얻어지며 또한 변색이 적은 소재가 요구되어, 최근 들어서는 색조의 변화가 적은 백색 폴리올레핀 필름을 사용한 고휘도 광반사체가 제안되고 있다(예를 들면 특허문헌 2~5).

그러나, 휘도 향상을 위해 광원을 복수 개 설치한 직하식 광원에 대해, 종래의 백색 폴리에스테르 필름이나 백색 폴리올레핀 필름을 사용하면, 휘선이 나타나 휘도 불균일이 발생해 버린다고 하는 문제가 있다. 즉, 광원 램프를 복수 개 설치하면, 하우징의 구조와 광반사체(백색 필름)의 광반사 특성에 의해 반사광이 집중되어 버려, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이 광원 램프의 바로 위(근방)의 휘도가 높아져 버린다. 이 때문에, 이러한 반사광의 국재화에 기인하는 면광원의 휘도 불균일과 휘선의 발생을 억제할 수 있는 광반사체가 요구되고 있다. 또한, 여기서 문제로 하고 있는 휘선은, 광원 램프 근방에 있어서 광원광의 누출에 의해 부분적으로 휘도가 높은 부분이 생기는 상태를 의미하는 것은 아니다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개 평4-239540호 공보

특허문헌 2: 일본국 특허공개 평6-298957호 공보

특허문헌 3: 일본국 특허공개 제2002-31704호 공보

특허문헌 4: 일본국 특허공개 평8-262208호 공보

특허문헌 5: 국제공개 제03/014778호 팸플릿

이에 본 발명자들은, 이러한 종래기술의 과제를 해결하기 위해, 면광원장치나 조명장치에 삽입했을 때 휘선이 발생하기 어려운 광반사체를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 설정하였다. 특히, 종래는 휘선에 의한 휘도 불균일이 발생하기 쉬웠던 광원광(특히 냉음극 램프와 같은 선상 광원 램프 등의 선상 광원)을 복수 개 설치한 백라이트에 삽입한 경우이더라도, 휘선이 발생하기 어려운 광반사체를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 하였다. 즉, 구조에 특징을 부여한 광반사체를 제공함으로써, 장치 자체의 구조를 변경하지 않고 휘도 불균일이 적은 백라이트를 실현하는 것을 본 발명의 목적으로 하였다.

본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 반사각 광량비 Q를 특정 범위내로 제어한 광반사체에 의해 종래기술의 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다. 즉, 과제를 해결하는 수단으로서, 이하의 본 발명을 제공하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, 기재층(A)과 인편상(鱗片狀) 광반사부를 포함하는 휘선 방지층(B)으로 되는 적층 필름을 포함하고, 하기 식 1에 의해 구해지는 반사각 광량비 Q가 1.5~6.5인 것을 특징으로 하는 광반사체이다.

[식 1에 있어서, Q1 및 Q2는 각각 하기 식 2 및 하기 식 3으로 표시된다.

식 2 및 식 3에 있어서, U15, U30, U45는, 각각 하기 식 4~6으로 표시되고,

식 4~6에 있어서, S15, S30, S45는 상기 광반사체로부터 떨어진 위치에 설치한 광원으로부터 상기 광반사체의 휘선 방지층(B)측에 빛을 조사했을 때, 상기 광반사체로부터 반사각 15°, 30°, 45°에서 정반사된 빛의 광로 상으로써 광선 반사점으로부터 등거리만큼 떨어진 위치에서 측정되는 광량값이다.]

상기 인편상 광반사부의 애스펙트비는, 적층 필름의 폭방향 및 흐름방향 중 어느 방향에 있어서도 2~100인 것이 바람직하다.

적층 필름은 열가소성 수지와 필러를 함유하고, 또한 면적 연신배율 1.3~80배로 연신한 연신 적층 필름인 것이 바람직하다.

더 나아가서는, 이를 구성하는 기재층(A)도 또한, 열가소성 수지와 필러를 함유하고, 기재층(A)에 있어서의 그 필러 농도가 5~75 중량%이며, 그 필러가 평균 입경 0.05~1.5 ㎛의 무기 필러 및/또는 평균 분산 입경 0.05~1.5 ㎛의 유기 필러인 수지 필름인 것이 바람직하다. 이것을 구성하는 휘선 방지층(B)도 또한, 열가소성 수지와 필러를 함유하고, 휘선 방지층(B)에 있어서의 필러 농도가 1~40 중량%이며, 그 필러가 평균 입경 0.05~20 ㎛의 무기 필러 및/또는 평균 분산 입경 0.05~20 ㎛의 유기 필러인 것이 바람직하다.

기재층(A)에 포함되는 필러는, 표면처리된 무기 필러인 것이 바람직하고, 휘선 방지층(B)에 포함되는 필러는, 애스펙트비가 1~80인 무기 필러인 것이 바람직하다.

열가소성 수지는 폴리울레핀계 수지인 것이 바람직하다.

적층 필름의 하기 식 7에 의해 구해지는 공공율은 15~70%인 것이 바람직하고, 적층 필름의 JIS-Z-8722를 토대로 구해지는 파장 550 ㎚에 있어서의 광선투과율은 0~2.5%인 것이 바람직하다.

[식 7에 있어서, ρO는 상기 적층 필름의 진밀도(眞密度)를 나타내고, ρ는 적층 필름의 밀도를 나타낸다.]

본 발명은, 상기 광반사체를 사용한 면광원장치와 조명장치도 포함하는 것이다. 본 발명의 광반사체는, 면광원장치나 조명장치에 설치되었을 때, 인편상 광반사부가 선상 광원의 평행방향 및 직각방향 중 어느 방향의 단면에서도, 그 애스펙트비가 2~100인 것이 바람직하다.

본 발명의 광반사체는, 종래 사용되고 있는 많은 면광원장치에 삽입했을 때, 휘선에 의한 휘도 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 특히, 광원광의 수·하우징형상·각각의 부재의 설치위치 등 각종 면광원장치에 특유한 구조나 구성에 상관없이, 휘선이 발생하기 어려운 면광원장치를 부여하는 것을 가능하게 하는 것이다.

또한 본 발명의 광반사체는, 조명장치의 광반사용 부재로서 사용한 경우에도, 고반사율이지만 헐레이션(halation)을 일으키기 어려워 유용하다.

도 1은 본 발명의 광반사체의 구성의 일태양을 나타내는 단면도이다.
도 2는 직하식 백라이트의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 사이드라이트식 백라이트의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 변각 광도계를 사용한 Sθ값의 측정 개략도이다.
도 5는 본 발명에 있어서의 광량 측정위치와 반사광로를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 광반사체에 의한 반사광의 광량분포의 일태양을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 광반사체에 의한 반사광의 광량분포의 일태양에 의한 휘선이 개량되는 것을 설명하는 모식도이다.
도 8은 비교예 2(도면 중 a)와 실시예 3(도면 중 b)의 휘선의 유무를 나타내는 사진이다.
도면 중, 1은 기재층(A), 2는 휘선 방지층(B), 3은 성능 조정층(C), 4는 인편상 광반사부, 11은 광반사체(하우징), 12는 반사용 백색 망점 인쇄, 13은 아크릴판(도광판), 14는 확산판, 15는 냉음극 램프, 16은 수광기를 나타낸다.

이하에, 본 발명의 광반사체의 구성 및 효과를 상세하게 설명한다. 이하에 기재하는 구성요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시태양을 토대로 이루어지는 경우가 있으나, 본 발명은 그러한 실시태양에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 있어서 사용되는 「~」는 그 전후에 기재되는 수치를 각각 최소값 및 최대값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

[기재층(A)]

본 발명의 광반사체를 구성하는 기재층(A)이란, 휘선 방지층(B)을 지지하는 작용 외에, 휘선 방지층(B)을 투과한 광선의 대부분을 동 기재층(A)에서 입사방향(휘선 방지층(B)측)으로 반사하고, 광선이 뒤로 새는 것을 방지하여, 광반사체로서의 광선 반사율을 향상시키는 작용을 갖는 것으로, 결과적으로 고휘도의 내장식 광원을 실현하는 것이다. 보다 구체적으로는 금속판, 금속 박막을 갖는 필름, 굴곡률이 상이한 2종 이상의 수지를 번갈아 다층 적층해서 되는 필름, 내부에 미세한 공공을 다수 갖는 필름 등을 들 수 있는데, 그 중에서도 내부에 미세한 공공을 다수 갖는 열가소성 수지 필름이 바람직하다. 그 필름은 다수의 공공의 (수지/공기의) 계면에서 입사광선을 효율적으로 반사시킬 수 있다. 본 발명자들은 목적으로 하는 광선의 파장과 대략 동일 크기의 미세한 공공을 다수 함유시킴으로써, 광선 반사율이 높은 광반사체가 얻어지는 것을 이미 발견하였다. 그러나 이 것 단체(單體)로는 확산 반사하는 경향이 커서, 종래기술로서 기술한 바와 같이, 휘선 개량의 관점에서는 불충분하다.

열가소성 수지

본 발명의 기재층(A)에 사용되는 열가소성 수지는, 기재층(A)의 매트릭스를 형성하는 것으로, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 기재 필름에 사용하는 열가소성 수지(A)로서는, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 등의 에틸렌계 수지, 프로필렌계 수지, 폴리메틸-1-펜텐, 에틸렌-환상 올레핀 공중합체 등의 폴리울레핀계 수지; 나일론-6, 나일론-6,6, 나일론-6,10, 나일론-6,12 등의 폴리아미드계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트와 그의 공중합체, 폴리에틸렌나프탈레이트, 지방족 폴리에스테르 등의 열가소성 폴리에스테르계 수지; 폴리카보네이트, 어택틱 폴리스티렌, 신디오택틱 폴리스티렌, 폴리페닐렌설피드 등의 열가소성 수지를 들 수 있다. 이들은 2종 이상 혼합해서 사용하는 것도 가능하다.

이들 중에서도, 광원광에 의한 색조의 변화(황변)가 적고, 또한 내약품성과 생산 비용이 우수한 등의 관점에서, 폴리올레핀계 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 프로필렌계 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

프로필렌계 수지로서는, 프로필렌 단독 중합체나, 주성분인 프로필렌과, 에틸렌, 1-부텐, 1-헥센, 1-헵텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀과의 공중합체를 사용할 수 있다. 입체 규칙성은 특별히 제한되지 않고, 아이소택틱 내지는 신디오택틱 및 다양한 정도의 입체 규칙성을 나타내는 것을 사용할 수 있다. 또한, 공중합체는 2원계여도, 3원계여도, 4원계여도 되고, 또한 랜덤 공중합체여도 블록 공중합체여도 된다.

이러한 열가소성 수지는, 기재층(A)에 25~95 중량%로 사용하는 것이 바람직하고, 35~90 중량%로 사용하는 것이 보다 바람직하며, 45~85 중량%로 사용하는 것이 특히 바람직하다. 기재층(A)에 있어서의 열가소성 수지의 함유량이 25 중량% 이상이면, 지지체로서의 충분한 강도가 얻어지기 쉬워져, 적층 필름의 연신성형시에 파단되기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 95 중량% 이하이면 충분한 공공 수가 얻어지기 쉬워져, 높은 반사율을 실현하기 쉬워지는 경향이 있다.

필러

본 발명의 기재층(A)에는, 주로 공공을 형성할 목적에서, 필러를 함유시키는 것이 바람직하다. 기재층(A)에 열가소성 수지와 함께 사용되는 필러로서는, 각종 무기 필러 및/또는 유기 필러를 사용할 수 있다.

무기 필러로서는, 중질 탄산 칼슘, 침강성 탄산 칼슘, 소성 클레이, 탈크, 산화티탄, 황산바륨, 황산알루미늄, 실리카, 산화아연, 산화마그네슘, 규조토 등을 예시할 수 있다. 또한, 상기 무기 필러에 각종 표면처리제를 사용하여 표면처리를 행한 표면처리품도 예시할 수 있다. 그 중에서도 중질 탄산 칼슘, 침강성 탄산 칼슘, 클레이, 규조토, 및 그들의 표면처리품을 사용하면 저렴하고 연신시의 공공 형성성이 좋기 때문에 바람직하다. 특히 바람직한 것은, 중질 탄산 칼슘, 침강성 탄산 칼슘의 표면처리품이다.

표면처리제로서는, 예를 들면 수지산, 지방산, 유기산, 황산에스테르형 음이온 계면활성제, 설폰산형 음이온 계면활성제, 석유 수지산, 이들 산의 나트륨, 칼륨, 암모늄 등의 염, 또는, 이들의 지방산 에스테르, 수지산 에스테르, 왁스, 파라핀 등이 바람직하고, 비이온계 계면활성제, 디엔계 폴리머, 티타네이트계 커플링제, 실란계 커플링제, 인산계 커플링제 등도 바람직하다. 황산에스테르형 음이온 계면활성제로서는, 예를 들면 장쇄 알코올 황산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 황산 에스테르, 황산화유 등 또는 그들의 나트륨, 칼륨 등의 염을 들 수 있고, 설폰산형 음이온 계면활성제로서는, 예를 들면 알킬벤젠설폰산, 알킬나프탈렌설폰산, 파라핀설폰산, α-올레핀설폰산, 알킬설포숙신산 등 또는 그들의 나트륨, 칼륨 등의 염을 들 수 있다. 또한, 지방산으로서는, 예를 들면 카프로산(caproic acid), 카프릴산(caprylic acid), 펠라르곤산(pelargonic acid), 카프르산(capric acid), 운데칸산(undecanoic acid), 라우르산(lauric acid), 미리스트산(myristic acid), 팔미트산(palmitic acid), 스테아르산(stearic acid), 베헨산(behenic acid), 올레산(oleic acid), 리놀레산(linoleic acid), 리놀렌산(linolenic acid), 엘레오스테아르산(eleostearic acid) 등을 들 수 있고, 유기산으로서는, 예를 들면 말레산, 소르빈산(sorbic acid) 등을 들 수 있으며, 디엔계 폴리머로서는, 예를 들면 폴리부타디엔, 이소프렌 등을 들 수 있고, 비이온계 계면활성제로서는 폴리에틸렌글리콜에스테르형 계면활성제 등을 들 수 있다. 이들 표면처리제는 1종류 또는 2종류 이상 조합해서 사용할 수 있다. 이들 표면처리제를 사용한 무기 필러의 표면처리방법으로서는, 예를 들면, 일본국 특허공개 평5-43815호 공보, 일본국 특허공개 평5-139728호 공보, 일본국 특허공개 평7-300568호 공보, 일본국 특허공개 평10-176079호 공보, 일본국 특허공개 평11-256144호 공보, 일본국 특허공개 평11-349846호 공보, 일본국 특허공개 제2001-158863호 공보, 일본국 특허공개 제2002-220547호 공보, 일본국 특허공개 제2002-363443호 공보 등에 기재된 방법을 사용할 수 있다.

유기 필러로서는, 열가소성 수지의 융점 또는 유리전이점보다도 높은 융점 또는 유리전이점(예를 들면, 120~300℃)을 갖는 것이 사용된다. 예를 들면 열가소성 수지가 폴리올레핀계 수지인 경우는, 유기 필러로서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌, 멜라민 수지, 환상 올레핀 단독 중합체, 환상 올레핀과 에틸렌의 공중합체, 폴리에틸렌설피드, 폴리이미드, 폴리에틸에테르케톤, 폴리페닐설피드 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 사용하는 폴리올레핀계 수지보다도 융점 또는 유리전이온도가 높아서 비상용성인 유기 필러를 사용하는 것이 공공 형성의 측면에서 바람직하다.

기재층(A)에는, 무기 필러 또는 유기 필러 중에서 1종을 선택하여 이를 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 선택하여 조합해서 사용해도 된다. 2종 이상을 조합해서 사용하는 경우에는, 무기 필러와 유기 필러를 혼합해서 사용해도 된다.

후술하는 적층 필름의 연신성형에 의해, 발생시키는 공공량을 조정하기 위해, 기재층(A)에 사용할 수 있는 상기 필러의 배합량은, 5~75 중량%의 범위인 것이 바람직하고, 10~70 중량%의 범위인 것이 보다 바람직하다. 예를 들면 필러의 배합량은, 15~50 중량%로 할 수 있고, 18~42 중량%로 할 수 있다. 필러의 배합량이 5 중량% 이상이면 충분한 공공 수가 얻어지기 쉬운 경향이 있고, 필러의 배합량이 75 중량% 이하이면 충분한 지지체의 강도가 얻어지기 쉽기 때문에 적층 필름의 연신성형시에 파단을 방지하기 쉬워지는 경향이 있다.

후술하는 적층 필름의 연신성형에 의해, 발생시키는 공공 사이즈를 조정하기 위해, 기재층(A)에 사용할 수 있는 상기 무기 필러의 평균 입경, 또는 유기 필러의 평균 분산 입경은, 각각이 0.05~1.5 ㎛의 범위인 것이 바람직하고, 각각이 0.1~1 ㎛의 범위인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경 또는 평균 분산 입경이 0.05 ㎛ 이상인 필러를 사용하면, 목적하는 공공이 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 평균 입경 또는 평균 분산 입경이 1.5 ㎛ 이하인 필러를 사용하면, 공공 사이즈가 보다 균일해져 고반사율이 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 무기 필러의 평균 입경은, 예를 들면, 레이저 회절식 입자 계측장치「마이크로트랙」(주식회사 닛키소제, 상품명)에 의해 측정한 누적으로 50%에 해당하는 입자경(누적 50% 입경)의 측정(마이크로트랙법)이나, 전자현미경에 의한 1차입경의 관찰(예를 들면 입자 100개의 평균값을 평균 입경으로 한다)이나, 비표면적으로부터의 환산(예를 들면 (주)시마즈제작소제의 분체 비표면적 측정장치 SS-100을 사용하여 비표면적을 측정하여 환산한다) 등에 의해 구할 수 있다. 본 발명에서는 전자현미경에 의해 무기 필러의 1차입자 100개를 관찰하고, 그 입경(긴지름)의 평균값을 평균 입경으로 하는 방법을 사용하였다.

본 발명에 사용할 수 있는 유기 필러의 평균 분산 입경은, 예를 들면, 유기필러가 용융혼련에 의해 열가소성 수지 중에 분산된 상태에서의 수지 필름 단면을, 전자현미경에 의해 분산 입자의 10개 이상을 관찰하여, 그 입경(긴지름)의 평균값으로서 구할 수 있다.

기타 성분

기재층(A)을 구성하는 주요한 수지가 프로필렌계 수지인 경우, 연신성을 개량하기 위해, 폴리에틸렌, 에틸렌초산비닐 등의 프로필렌계 수지보다 저융점의 수지를 3~25 중량% 배합해도 된다.

기재층(A)에는 필요에 따라, 형광증백제, 열안정제, 산화방지제, 자외선안정제(광안정제), 자외선흡수제, 염료, 안료, 대전방지제, 분산제, 활제(滑劑), 블로킹방지제, 난연제, 가소제, 결정핵제 등의 각종 공지의 첨가제를 배합해도 된다. 이들은 본 발명의 주지를 벗어나지 않는 범위에서 배합하는 것이 바람직하다.

열안정제로서는, 입체 장애 페놀계나 인계, 아민계 등의 안정제를 0.001~1 중량%, 자외선안정제(광안정제)로서는, 입체 장애 아민계나 벤조트리아졸계, 벤조페논계 등의 안정제를 0.001~1 중량%, 무기 필러의 분산제로서는, 실란커플링제, 올레산이나 스테아르산 등의 고급지방산, 금속비누, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 내지는 그들의 염 등을 0.01~4 중량% 배합해도 된다.

본 발명에서 사용하는 기재층(A)은 단층 구조여도 되고, 조성이 상이한 층을 포함하는 다층 구조여도 된다. 기재층(A)의 두께는, 30~1000 ㎛가 바람직하고, 100~600 ㎛가 보다 바람직하며, 150~300 ㎛가 더욱 바람직하고, 180~270 ㎛가 특히 바람직하다.

[휘선 방지층(B)]

본 발명의 광반사체를 구성하는 휘선 방지층(B)이란, 광반사체의 광반사면으로서 최외층에 위치하고, 기재층(A)과 함께 광반사하는 기능을 갖는 것으로, 특히 면광원(내장식 광원)에 있어서의 휘선을 방지하는 기능을 갖는 층이다. 휘선 방지층(B)은, 내부에 갖는 인편상 광반사부에 의해, 각 광원으로부터의 반사광의 총합이 반사각 30°의 위치에서 커지도록 광반사체를 특징짓는 것이다. 그 결과, 휘선이 개량된 내장식 광원을 실현할 수 있다.

휘선 방지층(B)도 기재층(A)과 마찬가지로, 내부에 미세한 공공을 다수 갖는 필름인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 열가소성 수지와 필러를 포함하고, 내부에 공공을 갖는 것으로, 그 공공이 인편상 광반사부에 상당하는 것이 바람직하다.

휘선 방지층(B)에 포함되는 인편상 광반사부의 애스펙트비는, 적층 필름의 폭방향과 흐름방향 중 어느 것에 있어서도, 2~100인 것이 바람직하고, 4~70인 것이 보다 바람직하며, 10~36인 것이 특히 바람직하다. 여기서, 폭방향의 애스펙트비란, 적층 필름의 폭방향에 평행한 두께방향 수직 단면을 전자현미경으로 관찰하여, 인편상 광반사부 10점에 대해서 구한 애스펙트비(폭방향 길이(최대직경)/두께방향 길이(최소직경))의 평균값이다. 또한, 흐름방향의 애스펙트비란, 적층 필름의 흐름방향에 평행한 두께방향 수직 단면을 전자현미경으로 관찰하여, 인편상 광반사부 10점에 대해서 구한 애스펙트비(흐름방향 길이(최대직경)/두께방향 길이(최소직경))의 평균값이다. 또한, 흐름방향이란, 적층 필름이 롤형상 또는 직사각형인 경우는 필름의 길이방향을 의미하고, 폭방향이란 그것에 직교하는 방향을 의미한다. 또한, 적층 필름이 정사각형인 경우는, 하나의 변에 평행한 방향을 흐름방향으로 하고, 그것에 직교하는 방향을 폭방향으로 간주할 수 있다.

열가소성 수지

본 발명의 휘선 방지층(B)에는, 기재층(A)에 사용되는 것과 동일한 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 기재층(A)과 마찬가지로, 광원광에 의한 색조의 변화(황변)가 적고, 또한 내약품성과 생산 비용이 우수한 등의 관점에서, 폴리올레핀계 수지를 사용하는 것이 바람직하고, 프로필렌계 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.

필러

본 발명의 휘선 방지층(B)에는, 기재층(A)에 사용되는 것과 동일한 필러를 사용할 수 있는데, 추가적으로, 무기 필러로서, 탈크, 표면처리 탈크, 카올린, 표면처리 카올린, 카올리나이트, 할로사이트, 세리사이트, 마이카, 펄마이카 등의 표면처리 마이카, 판상 실리카, 판상 알루미나, 판상 탄산칼슘, 판상 이산화티탄, 판상 티탄산, 판상 산화철, 판상 산화아연, 몬모릴로나이트(montmorillonite) 등의 스멕타이트족, 그라파이트(흑연), 글래스플레이크 등의 인편상 무기 필러를 들 수 있다. 표면처리제로서는 각종 무기염을 들 수 있다. 표면처리된 카올린이나 마이카로 되는, 소위 펄안료로서는, 머크사제나 엥게르하드사제의 제품을 사용할 수 있다.

본 발명의 휘선 방지층(B)에는, 인편상 광반사부를 효과적으로 형성하기 위해, 인편상 무기 필러를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 그 무기 필러의 애스펙트비(긴지름/짧은지름)가 1~80인 것이 바람직하고, 1.5~55인 것이 보다 바람직하며, 3~30인 것이 특히 바람직하다. 여기에서, 인편상 무기 필러의 애스펙트비는, 그 무기 필러의 1차입자 10점을 전자현미경으로 관찰하여 구한 값을 평균한 값이다. 특히, 인편상 무기 필러의 애스펙트비를 구할 때, 그 긴지름, 짧은지름을 엄밀히 관찰하기 위해, 그 무기 필러를 휘선 방지층(B) 중에 분산하고, 이어서 휘선 방지층(B)을 연신하여, 무기 필러를 연신방향으로 배향시킨 상태로 하고, 이어서 휘선 방지층(B)의 두께방향 단면을 전자현미경으로 관찰하여, 내부의 무기 필러의 긴지름(연신방향에서의 지름)과 짧은지름(두께방향에서의 지름)을 구하는 것이 바람직하다.

휘선 방지층(B)에 사용할 수 있는 상기 필러의 배합량은, 1~40 중량%의 범위인 것이 바람직하고, 2~20 중량%의 범위인 것이 보다 바람직하다. 필러의 배합량이 1 중량% 이상이면, 목적하는 인편상 광반사부가 얻어지기 쉬워지는 경향이 있다. 또한, 필러의 배합량이 40 중량% 이하이면, 공공끼리의 연통(連通)이 없어서 보다 균일한 형상의 인편상 광반사부를 형성하기 쉽기 때문에, 휘선을 보다 효과적으로 억제하기 쉬워지는 경향이 있다.

기재층(A)에 사용할 수 있는 상기 무기 필러의 평균 입경은, 0.05~20 ㎛인 것이 바람직하고, 0.5~18 ㎛인 것이 보다 바람직하며, 5~15 ㎛인 것이 특히 바람직하다. 필러의 평균 입경이 0.05 ㎛ 이상이면 인편상 광반사부가 형성되기 쉽기 때문에, 휘선을 보다 효과적으로 억제하기 쉬워지는 경향이 있다. 15 ㎛ 이하이면, 적층 필름 표면의 강도가 높아서 흠집이 생기기 어렵고, 또한, 필러의 탈락이 일어나기 어려워지는 경향이 있다.

기타 성분

본 발명의 휘선 방지층(B)에는, 필요에 따라, 기재층(A)에 기재된 기타 성분을 동일하게 배합해도 된다.

휘선 방지층(B)의 두께는 0.5~100 ㎛가 바람직하고, 2~70 ㎛가 보다 바람직하며, 5~50 ㎛가 특히 바람직하다. 두께가 0.5 ㎛ 이상이면 휘선 방지효과가 얻어지기 쉬운 경향이 있다. 100 ㎛ 이하이면 기재층(A)의 반사성능을 저해하기 어렵기 때문에, 적층 필름의 반사율의 저하를 방지하기 쉬운 경향이 있다.

인편상 광반사부의 작용

휘선 방지층(B)의 내부에 설치하는 인편상 광반사부는, 적층 필름을 광반사체로서 사용할 때, 휘선 방지층(B)에 입사되는 빛의 일부를 면방향을 향하도록 조정하는 작용을 갖는다. 그 메커니즘은 엄밀하게는 해명되어 있지 않으나, 현시점에서 이하의 작용을 갖는 것으로 추정하고 있다.

즉, 높은 애스펙트비를 갖는 인편상 광반사부는, 돋보기의 렌즈나 도라야키(밀가루·계란·설탕을 섞은 반죽을 동글납작하게 구워 두 쪽을 맞붙인 사이에 팥소를 넣은 일본 과자)와 같은, 완만한 곡면을 갖는 원반형상의 공공이다. 그 인편상 광반사부는, 상부로부터(광반사체를 부감(俯瞰)으로) 본 경우는 등방, 즉 원형을 하고 있는 것이 바람직하다.

인편상 광반사부는, 외부로부터 휘선 방지층(B)에 입사되는 빛에 대해, 오목렌즈나 오목면 거울로서 작용한다. 오목렌즈 표면(계면)에서 굴절되고, 또한 오목면 거울 표면(계면)에서 반사됨으로써, 입사광은 완만하게 면방향을 향하도록 조정되는 것으로 생각된다.

결과적으로, 각 광원으로부터의 적층 필름에 비스듬한 방향으로 입사된 빛은, 정반사(경면반사)되는 것보다도 약간, 면방향으로 향하게 한 상태에서 반사되어, 반사광의 총계가 반사각 30°의 위치에서 커지도록 조정하는 것이 가능해져, 휘선 개량효과가 얻어진 것으로 추정된다.

[적층 필름]

성형방법

휘선 방지층(B)은 기재층(A)의 편면에만 형성해도 되고, 양면에 형성해도 된다.

기재층(A)과 휘선 방지층(B)이 모두 수지 필름인 경우, 각 층의 적층방법으로서는, 2기 이상의 압출기를 접속한 다층 T 다이나 I 다이를 사용하여, 기재층(A) 및 휘선 방지층(B)의 용융원료를 다이 내부에서 적층하여 공압출하는 방법, 기재층(A)을 일단 성형한 후, 휘선 방지층(B)의 용융원료를 직접 또는 이접착층을 매개로 압출하고, 기재층(A) 상에 첩합(貼合)(용융라미네이트)하여 설치하는 방법, 기재층(A)과 휘선 방지층(B)을 개별적으로 성형한 후, 접착층을 매개로 첩합(드라이 라미네이트)하여 설치하는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명에서는 상세하게는 예시하지 않으나, 휘선 방지층(B)을 바인더 수지와 필러로 되는 도막으로서 설치하는 경우에는, 기재층(A) 위에 층(B)의 조성물을 직접 코트하는 방법 등도 들 수 있다.

적층 필름의 연신방법으로서는, 일반적인 1축연신과 2축연신법을 사용할 수 있다. 구체예로서는 스크류형 압출기에 접속된 단층 또는 다층의 T 다이나 I 다이로부터 용융 수지 압출하여 얻어진 시트를, 롤군의 주속차를 이용한 종연신으로 1축연신하는 방법, 추가적으로 이 후에 텐터 오븐을 사용한 횡연신을 조합한 축차 2축연신방법, 상기 시트를 텐터 오븐을 사용하여 횡연신으로 1축연신하는 방법, 상기 시트를 텐터 오븐과 리니어 모터의 조합에 의해 동시 2축연신하는 방법, 상기 시트를 텐터 오븐과 팬터그래프의 조합에 의해 동시 2축연신하는 방법, 상기 시트를 평판(매엽)상으로 컷팅하고, 팬터그래프형 연신기로 동시 2축연신하는 방법 등을 들 수 있다. 원반형상의 인편상 광반사부를 얻기 위해, 휘선 방지층(B)은 2축연신하는 것이 바람직하고, 등방의 원반형상으로 하기 위해서는 각 연신기에서의 연신배율이 거의 동일한 것이 보다 바람직하며, 동시 2축연신하는 방법이 보다 바람직하다.

즉 본 발명의 적층 필름은, 상기의 적층방법, 연신방법의 조합에 의해 성형할 수 있고, 그 성형방법은 한정되지 않는다. 예를 들면 기재층(A) 및 휘선 방지층(B)의 공압출 시트를 주속이 상이한 롤군을 이용하여 1축연신해도 되고, 추가적으로 텐터 오븐을 이용하여 축차 2축연신해도 된다. 동 공압출 시트를 팬터그래프형 연신기를 사용하여 동시 2축연신해도 된다. 기재층(A)의 용융원료를 압출한 시트를 주속이 상이한 롤군을 이용하여 종방향으로 1축연신한 후, 동 기재층(A) 상에 휘선 방지층(B)의 용융원료를 직접 압출 첩합(라미네이트)하여 적층물을 얻고, 동 적층물을 텐터 오븐에 도입해 횡방향으로 1축연신하여, 각 층의 연신축 수가 상이한 적층 필름을 얻어도 된다.

연신온도는 사용하는 열가소성 수지의 융점보다 2~60℃ 낮은 온도, 유리전이점보다 2~60℃ 높은 온도이고, 수지가 프로필렌 단독 중합체(융점 155~167℃)일 때는 95~165℃, 폴리에틸렌테레프탈레이트(유리전이점:약 70℃)일 때는 100~130℃가 바람직하다. 또한, 연신속도는 2~350 m/분이 바람직하다.

얻어진 적층 필름은, 필요에 따라 열처리(어닐링처리)를 행하여, 결정화의 촉진, 적층 필름의 열수축률 저감 등을 도모하는 것도 가능하다.

적층 필름, 및 이를 구성하는 기재층(A), 휘선 방지층(B) 중에 발생시키는 공공의 크기를 조정하기 위해, 각 층의 연신시의 면적 연신배율은 1.3~80배의 범위로 하고, 바람직하게는 7~70배의 범위, 보다 바람직하게는 22~65배, 가장 바람직하게는 25~60배로 한다. 예를 들면 면적 연신배율은 27~50배로 할 수 있고, 30~45배로 할 수 있으며, 33~42배로 할 수 있고, 35~40배로 할 수 있다. 면적 연신배율이 1.3~80배의 범위내이면, 미세한 공공이 얻어지기 쉽고, 반사율의 저하도 억제하기 쉬우며, 휘선 방지효과도 한층 높아지는 경향이 있다.

본 발명의 적층 필름 중에 발생시키는 공공의 단위 체적당 양을 조정하기 위해, 공공율은 바람직하게는 15~70%, 보다 바람직하게는 20~55%로 한다. 예를 들면 공공율은 30~54%로 할 수 있고, 38~54%로 할 수 있다. 본 명세서에 있어서 「공공율」이란, 상기 식 7에 따라 계산되는 값을 의미한다. 식 7의 ρO는 적층 필름의 진밀도를 나타내고, ρ는 적층 필름의 밀도(JIS-P8118)를 나타낸다. 연신 전의 재료가 다량의 공기를 함유하는 것이 아닌 한, 진밀도는 연신 전의 밀도와 거의 동일하다. 공공율이 15% 이상이면 충분한 반사율이 얻어지기 쉬워지고, 70% 이하이면 균일한 공공 성형과 안정한 연신성형이 보다 용이해지는 경향이 있다.

본 발명의 적층 필름이 어떠한 성형방법으로 만들어져도, 적층 필름의 진밀도 ρO는, 이를 구성하는 기재층(A), 휘선 방지층(B)의 각각의 진밀도(연신 전의 조성물의 밀도)를 파악할 수 있어, 그 비율(예를 들면 평량(坪量)의 비 등)을 파악할 수 있으면, 계산에 의해 구할 수 있다. 그리고 적층 필름의 밀도 ρ는 실측으로 구할 수 있고, 이어서 상기 식 7을 사용하여 적층 필름의 공공율을 산출할 수 있다.

본 발명의 적층 필름의 밀도 ρ는, 일반적으로 0.5~1.2 g/㎤의 범위로, 공공이 많을수록 밀도는 작아지고 공공율은 커진다. 일반적으로 공공율은 큰 쪽이 표면의 반사율(전광선반사율)을 향상시킬 수 있다. 단 조대(粗大)한 공공이 소량 있더라도 반사율 향상으로의 효과는 적기 때문에, 이상적으로는 미세한 공공이 다량 있어, 공공율이 큰 경우이다. 또한 공공율이 지나치게 크면 적층 필름의 강도가 저하되어, 면광원장치로의 설치 등으로의 핸들링성이 악화된다.

이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 적층 필름의 JIS-Z-8722를 토대로, 파장 550 ㎚에서 측정되는 전광선투과율 T는 0~2.5%인 것이 바람직하고, 0~2%인 것이 보다 바람직하다. 전광선투과율 T가 2.5% 이하이면, 빛이 뒤로 새는 것에 의한 반사율(전광선투과율)의 저하를 방지하기 쉽기 때문에, 내장식 면광원장치의 휘도를 높게 하기 쉬운 경향이 있다.

[광반사체]

본 발명의 광반사체는, 도 1과 같이, 기재층(A)과 인편상 광반사부를 포함하는 휘선 방지층(B)으로 되는 적층 필름을 포함하는 점에 특징이 있다. 본 발명의 광반사체는, 기재층(A)의 편면에 휘선 방지층(B)을 적층한 구조여도 되고, 기재층(A)의 양면에 휘선 방지층(B)을 적층한 구조여도 된다. 또한, 상기 적층 필름에 또 다른 층이 부가된 것이어도 된다. 예를 들면, 성능 조정층(C)을, 기재층(A)의 휘선 방지층(B)을 포함하는 면과는 반대면 또는 기재층(A)과 휘선 방지층(B) 사이에 가지고 있어도 된다. 즉 본 발명에서는, (B)/(A), (B)/(A)/(B), (B)/(A)/(C), (B)/(C)/(A), (B)/(C)/(A)/(B), (B)/(C)/(A)/(C), (B)/(C)/(A)/(C)/(B) 등의 구조를 갖는 광반사체를 예시할 수 있다.

성능 조정층(C)

성능 조정층(C)이란, 광반사체에 요구되는 다른 요구성능, 예를 들면 굽힘탄성과 같은 기계적 강도와, 치수안정성 등을 부여할 목적으로 설치하는 것이다. 기재층(A)과 휘선 방지층(B) 사이에 설치하는 경우는, 접착강도를 향상시킬 목적의 접착층과 프라이머층이어도 된다. 본 발명의 광반사체의 취지를 벗어나지 않는 범위에서, 내열성, 방자성(防磁性), 내오염성, 도전성, 은폐성 등의 성능을 부여하는 것이어도 된다.

성능 조정층(C)에는, 기재층(A)에 사용되는 것과 동일한 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 또한, 전술한 필러를 함유해도 되고 하지 않아도 된다. 필러의 배합량은 통상 0~20 중량%, 바람직하게는 0~10 중량%, 보다 바람직하게는 0~5 중량%, 특히 바람직하게는 0~3 중량%의 범위에서 사용할 수 있다.

성능 조정층(C)의 형성방법으로서는, 상기 기재층(A)과 마찬가지로, 연신성형 전에 다층 T 다이나 I 다이를 사용하여 성능 조정층(C)의 용융원료를 공압출하고, 얻어진 적층체를 연신성형하여 설치하는 방법, 상기 기재층(A)이 2축연신품인 경우, 기재층(A)의 1축방향의 연신이 종료된 후, 성능 조정층(C)의 용융원료를 압출하여 기재층(A) 상에 첩합하고, 이 적층체를 1축연신성형하여 설치하는 방법, 상기 기재층(A)을 연신성형하여 얻은 후에 성능 조정층(C)의 원료 수지를 직접 또는 이접착층을 매개로 압출 첩합하여 설치하는 방법, 기재층(A) 상에 성능 조정층(C) 성분을 코트하여 설치하는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명의 성능 조정층(C)에는, 필요에 따라 기재층(A)에 기재된 기타 성분을 동일하게 배합해도 된다.

성능 조정층(C)의 두께는 1 ㎛ 이상이 바람직하고, 2~30 ㎛가 보다 바람직하며, 3~20 ㎛가 특히 바람직하다. 1 ㎛ 이상으로 함으로써, 광반사체의 기계적 강도가 향상되고, 가공 적성이 향상되기 쉬워지는 경향이 있다.

본 발명에 있어서의 휘선 개량효과

본 발명의 광반사체는 각 광원으로부터 비스듬한 방향으로 입사된 빛을, 인편상 광반사부에 의해, 정반사(입사각과 반사각이 동일한 경면반사)하는 것보다도 약간, 면방향으로 향하게 한 상태에서 반사시켜서, 각 광원간에서의 반사광의 총합을 크게 하도록 조정한 것이라고 생각된다.

이를 정량적으로 나타내기 위해, 본 발명의 광반사체의 반사광분포의 지표로서, 상기 식 1로 표시되는 반사각 광량비 Q를 사용한다. 반사각 광량비 Q는, 변각 광도계를 사용하여 광반사체의 S15, S30, S45의 각 광량값을 측정한 후, 계산에 의해 산출할 수 있다. 변각 광도계는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 광원과 반사점 사이의 거리와, 반사점과 수광기 사이의 거리를 일정하게 유지하면서, 입사각과 반사각을 자유롭게 변경하여 광량을 측정할 수 있게 되어 있다.

S15, S30, S45는 광반사체로부터 떨어진 위치에 설치한 광원으로부터 광반사체의 휘선 방지층(B)측에 빛을 조사했을 때, 광반사체로부터 반사각 15°, 30°, 45°에서 정반사된 빛의 광로 상으로써 광선 반사점으로부터 특정 거리만큼 떨어진 위치에서 측정되는 광량값이다. 도 5(a)는 광원으로부터 입사각 및 반사각이 15°에서 정반사된 빛의 광로를 나타내고, 도 5(b)는 광원으로부터 입사각 및 반사각이 30°에서 정반사된 빛의 광로를 나타내며, 도 5(c)는 광원으로부터 입사각 및 반사각이 45°에서 정반사된 빛의 광로를 나타낸 도면이다. 여기서, 반사각 15°에서 정반사되었을 때의 광선 반사점 R15와 S15의 광량 측정위치 P15 사이의 거리, 반사각 30°에서 정반사되었을 때의 광선 반사점 R30과 S30의 광량 측정위치 P30 사이의 거리, 반사각 45°에서 정반사되었을 때의 광선 반사점 R45와 S45의 광량 측정위치 P45 사이의 거리의 3개는, 모두 동일해지도록 한다. 3개의 거리가 동일하면, 그 짧은지름은 계산되는 Q값에 영향을 미치지 않는다. S15, S30, S45의 측정은, 변각 광도계를 사용해서 행할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서 반사각이란, 광원으로부터의 빛이 광반사체에서 반사되었을 때의 반사광의 방향과 광반사체 표면의 수선이 이루는 각을 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서 입사각이란, 광원으로부터의 빛이 광반사체에 입사되었을 때의 입사광의 방향과 광반사체 표면의 수선이 이루는 각을 의미한다.

측정하여 얻은 S15, S30, S45를 토대로, 식 4~6에 의해 U15, U30, U45를 구할 수 있다. U15, U30, U45는, 각각 광반사체로부터 반사각 15°, 30°, 45°에서 정반사된 빛의 광로와 확산판의 교점에 있어서의 광량을 나타낸다. 즉, 도 5의 T15, T30, T45의 위치에 있어서의 광량을 나타낸다. 빛은 거리의 제곱에 비례하여 감쇠하는 특성을 가지고 있기 때문에, 식 4~6에 나타내는 바와 같이 S15, S30, S45에 Cos²θ를 곱함으로써 U15, U30, U45를 구할 수 있다(θ는 반사각).

얻어진 U15, U30, U45를 토대로, 식 2 및 식 3에 의해 Q1과 Q2를 구할 수 있다. Q1은 분모인 Tan(45°)-Tan(15°)와 Q2의 분모인 Tan(30°)-Tan(15°)의 비는, 도 5에 있어서의 확산판의 T15와 T45 사이의 거리와 T15와 T30 사이의 거리의 비와 동일하다. 따라서, Q1은 확산판의 T15에서 T45에 이르기까지의 평균 광량 증가율을 나타내고, Q2는 확산판의 T15에서 T30에 이르기까지의 평균 광량 증가율을 나타내고 있다. 광원의 바로 위에 해당하는 확산판 상의 위치를 T0로 하고, 도 6(a)에 T0로부터의 거리(가로축)와 광량(세로축)의 관계를 모식적으로 나타내었다. 직선 q1의 기울기가 Q1에 해당하고, 직선 q2의 기울기가 Q2에 해당한다. 본 발명의 광반사체는 Q2/Q1으로 표시되는 반사각 광량비 Q가 1.5~6.5이기 때문에, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 직선 q2의 기울기가 직선 q1의 기울기보다도 커서, 3점을 연결하는 선은 위쪽을 향하는 산모양의 곡선이 된다. 도 6(a)는 좌측 광원으로부터의 반사광을 측정한 결과를 나타내는 그래프이나, 통상은 우측에도 동일한 광원이 존재하여, 그 우측 광원으로부터의 반사광을 측정한 결과도 가미하여 평가하는 것이 바람직하다. 도 6(b)는 우측 광원으로부터의 반사광을 측정한 결과를 나타내는 그래프를 겹친 것이다. 여기서, TO'는 우측 광원의 위치를 나타낸다. 2개의 그래프는 통상은 대칭형으로 되어 있고, 마찬가지로 위쪽을 향하는 산모양의 곡선이다. 이 때문에, 도 7에 나타내는 바와 같이 T30 부근의 적산 광량값(거의 램프 사이의 중앙위치)이 T15나 T45 부근의 적산 광량값보다도 커져, 휘선 방지와 휘도 불균일 방지의 효과를 충분히 발휘할 수 있다. 도 7에 있어서, A는 광원으로부터의 직접광 성분이고, B는 복수의 광원으로부터의 반사광 성분을 적산한 것이다.

본 발명의 광반사체의 반사각 광량비 Q는 1.5~4.0이 바람직하고, 1.5~3.0이 특히 바람직하다. 또한 본 발명의 광반사체의 반사각 광량비 Q는 1.55~2.5로 설정할 수 있고, 1.6~2.0으로 설정할 수 있다. 반사각 광량비 Q가 1.5 미만인 경우는, 광원의 사이가 어두워져 휘선이 발생하기 쉬워진다. 반대로 반사각 광량비 Q가 6.5를 초과하는 경우는, 광원 바로 근처가 어두워져 휘선이 발생하기 쉬워진다.

만일 광반사체가 이상적인 경면으로, 입사광과 동일한 각도에서 반사광을 반사시키는 특징을 갖는 경우에는, 도 6(a)의 3점을 연결하는 선은 직선이 되고, 상기 반사각 광량비 Q는 1이다(Q1=Q2). 더 나아가서는 광반사체가 확산 반사체로, 입사광을 랜덤 방향으로 반사시키는 특징을 갖는 경우에는, 3점을 연결하는 선은 아래쪽으로 느슨해진 곡선이 되고, 상기 반사각 광량비 Q는 1 미만이다(Q1>Q2). 모두 램프 사이가 어두워져, 보다 휘선이 발생하기 쉽다.

빛의 방향을 일방향으로 조정하는 작용을 갖는 재귀반사성 부재로서 프리즘 시트나 중공(中空) 비드 도공 시트가 잘 알려져 있다. 설계에 따라서도 다르나, 이를 사용하는 경우는 반사각 광량비 Q가 6.5를 초과할 가능성이 있다. 본 발명의 광반사체는 입사되는 모든 빛을 재귀반사에 의해 조정하고자 하는 것이 아니라, 인편상 광반사부에 걸리는 빛만을 온화하게 조정하고자 하는 것이다. 프리즘 시트나 중공 비드 도공 시트이더라도, 표면에 배치하는 프리즘이나 중공 비드의 비율을 조정하여, 예를 들면 상호 이간하여 배치하거나, 또는 성기게 도공함으로써, 재귀반사성을 조정하여, 반사각 광량비 Q를 6.5 이내로 조정할 수 있는 가능성도 있다. 그러나 본 발명의 광반사체는 프리즘 시트나 중공 비드 도공품에 비해 구조가 간편하여 취급하기 쉬운 장점이 있다. 또한 거의 동일 부재로 됨으로써 부재 비용을 억제하여, 폐기시의 리사이클성을 높이는 장점도 있다.

또한, 본 발명의 반사각 광량비 Q를 얻기 위한 식 1~6에 있어서, Tan(15°), Tan(30°), Tan(45°), Cos²(15°), Cos²(30°), 및 Cos²(45°)는 모두 상수이다. 따라서 본 발명의 반사각 광량비 Q와 실측값 S15, S30, S45는 하기 식 8과 같이, 하나의 관계식으로 정리하여 치환하는 것도 가능하다.

[면광원장치 및 조명장치]

본 발명의 면광원장치 및 조명장치는, 각각 상기 광반사체를 구비한 면광원장치 및 조명장치이다. 구체적인 구성으로서는, 도 2에 나타내는 직하식 백라이트와 도 3에 나타내는 사이드라이트식 백라이트를 예시할 수 있다. 도 2에 나타내는 직하식 백라이트는, 구조체겸 광반사체의 역할을 하는 하우징(11), 확산판(14), 냉음극 램프(15) 등의 광원으로 된다. 도 3에 나타내는 사이드라이트식 백라이트는, 투명한 아크릴판(13)에 망점 인쇄(12)를 행한 도광판, 광반사체(11), 확산판(14), 냉음극 램프(15) 등의 광원으로 된다.

본 발명의 면광원장치 및 조명장치는, 2개 이상의 선상 광원을 갖는 것인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 2개 이상의 선상 광원이 평행하게 등간격으로 배치되어 있는 것이고, 더욱 바람직하게는, 2개 이상의 동일 길이의 선상 광원이 평행하게 등간격으로 배치되어 있는 것이다. 특히 바람직하게는, 선상 광원으로부터의 빛이 광반사체 표면에서 반사각 30°에서 정반사되어 이르는 확산판 상의 지점(地點)이 서로 이웃하는 선상 광원으로부터 대략 등거리에 있는 것이다. 여기서 말하는 대략 등거리란, 한쪽 선상 광원으로부터의 거리가 다른 쪽 선상 광원으로부터의 거리의 ±10% 이내인 것을 의미하고, 바람직하게는 ±5% 이내, 더욱 바람직하게는 ±3% 이내, 특히 바람직하게는 ±1% 이내이다. 서로 이웃하는 광원간 거리는 통상 20~30 ㎜, 바람직하게는 21~28 ㎜이다. 또한, 광원과 광반사체의 거리는 통상 1~4 ㎜, 바람직하게는 1.5~3.8 ㎜이다. 또한, 광반사체와 확산판의 거리는 통상 13~21 ㎜, 바람직하게는 18~21 ㎜이다.

여기서 말하는 면광원장치란, 액정 TV, 액정 모니터 등의 액정표시장치용 백라이트, 전식간판용 백라이트 등을 가리킨다. 또한, 여기서 말하는 조명장치란, 반사체를 필요로 하는 가정용 조명장치를 가리키고, 예를 들면 실링라이트(ceiling light), 다운라이트, 베이스라이트, 키친라이트, 브래킷라이트, 펜던트라이트 등을 가리킨다. 본 발명의 광반사체는, 이들 면광원장치나 조명장치 이외의 장치나 부재에도 사용할 수 있다.

실시예

이하에 실시예, 비교예 및 시험예를 기재하여, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 이하에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 조작 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적시 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 구체예에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예에 사용한 재료를 표 1에 나타낸다.

(실시예 1, 4, 5, 8)

표 1에 기재된 재료를 표 2에 기재된 비율로 배합한 조성물(A), (B)를 각각 별도의 3대의 압출기를 사용하여 250℃에서 용융혼련하였다. 그 후, 1대의 공압 다이에 공급하고 다이 내에서 조성물(A) 및 조성물(B)을 (B)/(A)/(B)가 되도록 적층하여, 이를 시트상으로 압출하고, 냉각 롤로 약 60℃까지 냉각함으로써, 적층물을 얻었다.

이 적층물을 145℃로 재가열한 후, 다수의 롤군의 주속차를 이용하여 종방향(흐름방향:MD)으로 표 2에 기재된 배율로 연신하였다.

이어서 이 적층물을 160℃로 재가열하고, 텐터를 이용하여 횡방향(폭방향:CD)으로 표 2에 기재된 배율로 연신하였다. 그 후, 160℃에서 어닐링처리한 후, 60℃까지 냉각하고, 모서리부를 슬릿하여 표 2에 기재된 두께를 갖는 3층구조의 적층 필름을 얻었다. 이 적층 필름을 광반사체로 하였다.

(실시예 2)

표 1에 기재된 재료를 표 2에 기재된 비율로 배합한 조성물(A)을, 압출기를 사용하여 250℃에서 용융혼련하였다. 그 후, 시트상으로 압출하고, 냉각 롤로 약 60℃까지 냉각함으로써 조성물(A)의 무연신 시트(A)를 얻었다. 이 시트를 145℃로 재가열한 후, 다수의 롤군의 주속차를 이용하여 종방향으로 표 2에 기재된 배율로 연신하여 종연신 시트(A)를 얻었다.

표 1에 기재된 PP2로 되는 조성물(C)을, 압출기를 사용하여 250℃에서 용융혼련하고, 상기에서 얻은 종연신 시트(A)의 양면에 조성물(C)을 용융압출하여 (C)/(A)/(C)가 되도록 적층하였다. 이어서 이 적층물을 160℃로 재가열하고 텐터로 횡방향으로 표 2에 기재된 배율로 연신하였다. 그 후, 160℃에서 어닐링처리한 후, 60℃까지 냉각하고, 모서리부를 슬릿하여 표 2에 기재된 두께를 갖는 3층구조의 적층 필름(1)을 얻었다.

다음으로, 표 1에 기재된 재료를 표 2에 기재된 비율로 배합한 조성물(B)을, 압출기를 사용하여 250℃에서 용융혼련하였다. 그 후, 시트상으로 압출하고, 냉각 롤로 약 60℃까지 냉각함으로써 무연신 시트(B)를 얻었다. 이 무연신 시트(B)를 145℃로 재가열한 후, 다수의 롤군의 주속차를 이용하여 종방향으로 표 2에 기재된 배율로 연신하여 종연신 시트(B)를 얻었다. 이어서 이 종연신 시트(B)를 160℃로 재가열하고 텐터로 횡방향으로 표 2에 기재된 배율로 연신하였다. 그 후, 160℃에서 어닐링처리한 후, 60℃까지 냉각하고, 모서리부를 슬릿하여 표 2에 기재된 두께를 갖는 2축연신 필름(B)을 얻었다.

적층 필름(1)의 편면에 접착제로서 폴리에스테르계 앵커 코트제(도요 모톤사제:AD-503)를 4 g/㎡(건조 후 고형분 환산) 도포하여, 용제 건조 후에 2축연신 필름(B)을 첩합하고, (B)/(C)/(A)/(C)가 되도록 적층하여, 4층구조의 적층 필름을 얻었다. 이 적층 필름을 광반사체로 하였다.

(실시예 3)

표 1에 기재된 재료를 표 2에 기재된 비율로 배합한 조성물(B)을, 압출기를 사용하여 250℃에서 용융혼련하고, 상기에서 얻은 종연신 시트(A)의 양면에 조성물(B)을 용융압출하여 (B)/(A)/(B)가 되도록 적층하였다. 이어서 이 적층물을 160℃로 재가열하고 텐터로 횡방향으로 표 2에 기재된 배율로 연신하였다. 그 후, 160℃에서 어닐링처리한 후, 60℃까지 냉각하고, 모서리를 슬릿하여 표 2에 기재된 두께를 갖는 3층구조의 적층 필름을 얻었다. 이 적층 필름을 광반사체로 하였다.

(실시예 6)

이 적층물을 재단하여 세로 100 ㎜×가로 100 ㎜의 시트를 얻었다. 이 시트를 2축연신 시험장치((주)도요세이키제작소제)를 사용하여 160℃로 재가열한 후, 표 2에 기재된 배율로 동시 2축연신하여, 냉풍에 의해 60℃까지 냉각하고, 모서리부를 트리밍하여 표 2에 기재된 두께를 갖는 3층구조의 적층 필름을 얻었다. 이 적층 필름을 광반산체로 하였다.

(실시예 7, 비교예 1, 2)

표 1에 기재된 재료를 표 2에 기재된 비율로 배합한 조성물(B), (C)를, 각각 별도의 3대의 압출기를 사용하여 250℃에서 용융혼련하고, 상기에서 얻은 종연신 시트(A)의 양면에 용융압출하여 (B)/(C)/(A)/(C)가 되도록 적층하였다. 이어서, 이 적층물을 160℃로 재가열하고 텐터로 횡방향으로 표 2에 기재된 배율로 연신하였다. 그 후, 160℃에서 어닐링처리한 후, 60℃까지 냉각하고, 모서리부를 슬릿하여 표 2에 기재된 두께를 갖는 4층구조의 적층 필름을 얻었다. 이 적층 필름을 광반사체로 하였다.

(평가예)

반사각 15°, 30°, 45°의 광량:

상기 각 실시예 및 비교예에서 제조한 광반사체의 각각에 대해서, 자동 변각 광도계(GP200:(주)무라카미 색채연구소제)를 사용하여, 15°, 30°, 45°의 광선 조사각에 대해, 각각 15°, 30°, 45°의 반사각(수광각)에 있어서 수광했을 때의 광량값을, 각각 측정하였다. 측정한 광량을, 각각 S15, S30, S45로 하였다.

측정한 S15, S30, S45로부터 식 1~6에 의해 Q1, Q2, Q를 구하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.

인편상 광반사부의 애스펙트비:

상기 각 실시예 및 비교예에서 제조한 광반사체의 각각에 대해서, 성형시의 흐름방향과 폭방향의 각 애스펙트비를 구하였다.

흐름방향의 애스펙트비는, 휘선 방지층(B)의 흐름방향에 평행한 두께방향 수직 단면을 주사형 전자현미경(SM-200:(주)토프콘제)으로 1000~3000배로 관찰하고, 임의로 구한 10점의 인편상 광반사부의 사이즈(최대직경, 최소직경)를 계측하여, 개개로 구한 애스펙트비(최대직경/최소직경)를 평균함으로써 구하였다. 결과를 A1으로서 표 3에 나타낸다.

동일하게 폭방향의 애스펙트비를, 휘선 방지층(B)의 폭방향으로 평행한 두께방향 수직 단면을 주사형 전자현미경(SM-200:(주)토프콘제)으로 1000~3000배로 관찰하고, 임의로 구한 10점의 인편상 광반사부의 사이즈(최대직경, 최소직경)를 계측하여, 개개로 구한 애스펙트비(최대직경/최소직경)의 평균값으로서 구하였다. 결과를 A2로서 표 3에 나타낸다.

투과율:

상기 각 실시예 및 비교예에서 제조한 광반사체의 각각에 대해서, 파장 550 ㎚에 있어서의 광선투과율을, JIS-Z8722 조건 d에 기재된 방법에 따라, ø150 ㎜의 적분구를 장착한 분광광도계(U-3310:(주)히타치제작소제)를 사용해서 측정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.

휘선 레벨:

도 2에 나타내는 구조를 갖는 17인치 사이즈의 면광원장치의 11의 위치에, 상기 각 실시예 및 비교예에서 제조한 광반사체를 각각 세팅하였다. 서로 이웃하는 냉음극 램프(15) 사이의 거리는 24 ㎜로 하였다. 냉음극 램프(15)에 인버터 유닛(할리손사제)를 접속하여, 냉음극 램프(15)에 12 V, 6 mA의 관전류를 흘려 점등, 조사하고, 3시간 후에 이하의 평가를 행하였다.

휘도의 측정에는 휘도계(BM-7:(주)토프콘사제)를 사용하여, 휘도계를 면광원장치의 법선방향에 대해 휘도계와 면광원장치의 거리가 50 ㎝인 위치에서, 냉음극 램프(15)에 직교하는 방향으로 수평이동시키면서, 1 ㎜ 피치로 길이 100 ㎜의 길이로 휘도를 측정하였다. 얻어진 각 점에서의 휘도의 값으로부터 「(극대값-극소값)/평균값」으로 휘도 불균일을 구하여, 이하의 기준으로 휘선의 발생 레벨을 판단하였다. 결과를 표 3에 나타낸다.

5: 휘도 불균일이 2.0 미만으로, 양호.

4: 휘도 불균일이 2.0 이상, 2.5 미만으로, 양호.

3: 휘도 불균일이 2.5 이상, 3.0 미만으로, 양호.

2: 휘도 불균일이 3.0 이상, 3.5 미만으로, 불량.

1: 휘도 불균일이 3.5 이상으로, 불량.

도 8은 비교예 3과 실시예 2의 휘선의 유무를 나타내는 사진이다. 비교예 3에서는, 광원의 바로 위에 휘선이 확인되나, 실시예 2에서는 휘선은 확인되지 않는다.

본 발명의 광반사체에 의하면, 광원광(특히 냉음극 램프와 같은 선상의 광원 램프 등)을 복수 개 설치하는 백라이트에 있어서, 종래는 휘선에 의한 휘도 불균일이 발생하기 쉬운 면광원장치이더라도, 장치 자체의 구조를 변경하지 않고 휘도 불균일이 적고 휘선이 발생하기 어려운 면광원장치를 실현할 수 있다. 따라서, 본 발명은 산업상 이용가능성이 높다.

Claims

기재층(A)과 인편상(鱗片狀) 광반사부를 포함하는 휘선 방지층(B)으로 되는 적층 필름을 포함하고, 하기 식 1에 의해 구해지는 반사각 광량비 Q가 1.5~6.5인 것을 특징으로 하는 광반사체.

[식 1에 있어서, Q1 및 Q2는 각각 하기 식 2 및 하기 식 3으로 표시되고,

식 2 및 식 3에 있어서, U15, U30, U45는 하기 식 4~6으로 표시되며,

식 4~6에 있어서, S15, S30, S45는 상기 광반사체로부터 떨어진 위치에 설치한 광원으로부터 상기 광반사체의 휘선 방지층(B)측에 빛을 조사했을 때, 상기 광반사체로부터 반사각 15°, 30°, 45°에서 정반사된 빛의 광로 상으로써 광선 반사점으로부터 등거리만큼 떨어진 위치에서 측정되는 광량값이다.]
제1항에 있어서,
상기 인편상 광반사부의 애스펙트비가, 상기 적층 필름의 폭방향 및 흐름방향 중 어느 방향에 있어서도 2~100인 것을 특징으로 하는 광반사체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 적층 필름이, 열가소성 수지와 필러를 함유하고, 또한 면적 연신배율 1.3~80배로 연신된 필름인 것을 특징으로 하는 광반사체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기재층(A)이 열가소성 수지와 필러를 함유하고, 상기 기재층(A)에 있어서의 상기 필러의 함유량이 5~75 중량%이며, 상기 필러가 평균 입경 0.05~1.5 ㎛의 무기 필러, 평균 분산 입경 0.05~1.5 ㎛의 유기 필러 또는 그 양쪽인 것을 특징으로 하는 광반사체.
제4항에 있어서,
상기 기재층(A)에 포함되는 필러가 표면처리된 무기 필러인 것을 특징으로 하는 광반사체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 휘선 방지층(B)이 열가소성 수지와 필러를 함유하고, 상기 휘선 방지층(B)에 있어서의 필러의 함유량이 1~40 중량%이며, 상기 필러가 평균 입경 0.05~20 ㎛의 무기 필러, 평균 분산 입경 0.05~20 ㎛의 유기 필러 또는 그 양쪽인 것을 특징으로 하는 광반사체.
제6항에 있어서,
상기 휘선 방지층(B)에 포함되는 필러가 애스펙트비 1~80의 무기 필러인 것을 특징으로 하는 광반사체.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열가소성 수지가 폴리올레핀계 수지인 것을 특징으로 하는 광반사체.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적층 필름의 하기 식 7에 의해 구해지는 공공율이 15~70%인 것을 특징으로 하는 광반사체.

[식 7에 있어서, ρO는 상기 적층 필름의 진밀도(眞密度)를 나타내고, ρ는 상기 적층 필름의 밀도를 나타낸다.]
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적층 필름의 JIS-Z-8722를 토대로 구해지는 파장 550 ㎚에 있어서의 광선투과율이 0~2.5%인 것을 특징으로 하는 광반사체.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
2개 이상의 선상 광원을 갖는 면광원장치 또는 조명장치용인 것을 특징으로 하는 광반사체.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 광반사체를 사용한, 2개 이상의 선상 광원을 갖는 면광원장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 광반사체를 사용한, 2개 이상의 선상 광원을 갖는 조명장치.