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JP2011070145A - 光反射体及び面光源装置 - Google Patents

光反射体及び面光源装置 Download PDF

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JP2011070145A JP2009290063A JP2009290063A JP2011070145A JP 2011070145 A JP2011070145 A JP 2011070145A JP 2009290063 A JP2009290063 A JP 2009290063A JP 2009290063 A JP2009290063 A JP 2009290063A JP 2011070145 A JP2011070145 A JP 2011070145A
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Abstract

【課題】冷陰極ランプ使用本数を削減した面光源装置に組み込んだ際であっても輝度ムラの発生を十分に抑えることができる光反射体を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂及び平均粒径が2〜20μmであるフィラー5〜60重量%を含み、少なくとも一軸延伸された肉厚が2〜20μmである光沢調整層1を最外層として有する光反射体であって、45°光沢度が10〜80%であり、且つ(45°光沢度)/(85°光沢度)が2〜25である。
【選択図】図1

Description

本発明は、面光源装置に使用される反射板、リフレクター及び各種照明器具に用いられる光反射用の部材として有用である光反射体、及び該光反射体を用いた面光源装置に関するものである。
内蔵式光源を配置したバックライト型の液晶ディスプレイが広く普及している。バックライト型の内蔵光源のうち、液晶TVなどで最も多く使用されている直下型バックライトの典型的な構成は図2に示すとおりであり、光反射体11、拡散板12、そして冷陰極ランプ13からなり、拡散板で均一面状の光を形成する。このような直下型バックライトでは、光源である冷陰極ランプの近傍では輝度が高くなり、そうでない位置では輝度が低くなって、輝度ムラを生じるという問題があった。
このような問題に対し、輝度ムラ改善のための表面コートを行った白色ポリエステルフィルム(例えば特許文献1〜3参照)を光反射体として用いることが提案されている。しかしながら、このような白色ポリエステルフィルムは、長時間使用している間に黄変するという別の問題があった。
一方、長時間使用しても黄変が少ない光反射体として、白色ポリオレフィンフィルム(例えば特許文献4〜6参照)が提案されている。これらの光反射体を用いれば輝度を向上させることができるが、これらの文献には輝度ムラに対処することについては記載されていない。
特開2005−148515号公報 特開2005−173546号公報 特開2006−072347号公報 特開平8−262208号公報 国際公開WO03/014778号公報 特開2006−195453号公報
近年、バックライト、特に液晶TVなどの直下型バックライトにおいて、省エネ、コスト削減のためバックライト中の冷陰極ランプの使用本数が削減される傾向がある。このように冷陰極ランプの使用本数が少ない直下型バックライトは、従来の直下型バックライトに比べて冷陰極ランプ(光源)間距離が長くなっている。そのため、冷陰極ランプ間は従来よりも更に暗くなり、冷陰極ランプ近傍には輝線が目立つ傾向にある。このような比較的大きな輝度ムラは、従来提案されている上記の白色ポリエステルフィルムや白色ポリオレフィンフィルムでは十分に低減することができない。そのため、バックライトの冷陰極ランプ使用本数の削減時においても、輝度ムラ抑制効果が高い光反射体を開発する必要がある。
本発明は、冷陰極ランプ使用本数を削減した面光源装置に組み込んだ際であっても輝度ムラの発生を十分に抑えることができる光反射体を提供することを課題とした。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、フィルム反射面に対して鋭角に入射する光の指向性を高く、鈍角に入射する光の指向性を低く調整すること等により、輝度ムラを飛躍的に改善させることができることを見出した。具体的には、熱可塑性樹脂よりなる延伸フィルムにおいて特定の表面形状を与えることで、45°光沢度及び下記式(1)で記載される光沢度比が、それぞれ特定の範囲となるような特性を付与することにより、本発明を完成するに至った。
すなわち、課題を解決する手段として、以下の構成を有する本発明を提供するに至った。
[1] 熱可塑性樹脂(i)を含んでいて肉厚が2〜20μmであり少なくとも一軸延伸されている光沢調整層を最外層として有する光反射体であって、該光沢調整層が平均粒径2〜20μmのフィラー(ii)を5〜60重量%含んでおり、該光沢調整層表面の45°光沢度が10〜80%であり、且つ下記式(1)で表される光沢度比が2〜25である光反射体。
[2] 前記光沢調整層の表面の平均傾斜Δaが0.02〜0.2であることを特徴とする[1]に記載の光反射体。
[3] 前記光沢調整層が、前記熱可塑性樹脂(i)の融点よりも高い温度で延伸されていることを特徴とする[1]または[2]に記載の光反射体。
[4] 前記熱可塑性樹脂(i)が融点160℃未満のポリオレフィン系樹脂を主として含むことを特徴とする[1]〜[3]のいずれか一項に記載の光反射体。
[5] 前記光沢調整層が平均粒径2〜20μmのフィラー(ii)を10〜40重量%含むことを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載の光反射体。
[6] 熱可塑性樹脂(iii)とフィラー(iv)とを含み、少なくとも一軸延伸されている基材層と、前記光沢調整層を含む積層体よりなることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか一項に記載の光反射体。
[7] 前記熱可塑性樹脂(iii)が融点及びガラス転移点のうち少なくとも一方が160℃以上のポリオレフィン系樹脂を主として含むことを特徴とする[6]に記載の光反射体。
[8] 前記基材層における前記フィラー(iv)として、平均粒径が0.05〜1.5μmの無機フィラー及び平均分散粒径0.05〜1.8μmの有機フィラーのうち少なくとも一方を5〜75重量%含むことを特徴とする[6]または[7]に記載の光反射体。
[9] 前記基材層の反射率が90%以上であることを特徴とする[6]〜[8]のいずれか一項に記載の光反射体。
[10] 前記光沢調整層と前記基材層を含む積層体が、両層を積層後に、前記熱可塑性樹脂(i)の融点よりも高く、且つ前記熱可塑性樹脂(iii)の融点及びガラス転移点のうち少なくとも一方よりも低い温度で延伸されていることを特徴とする[6]〜[9]のいずれか一項に記載の光反射体。
[11] 前記光沢調整層における空孔率が0〜4%であり、且つ前記基材層における空孔率が15〜75%であることを特徴とする[6]〜[10]のいずれかに記載の光反射体。
[12] 密度が0.3〜1.2g/cm3であることを特徴とする[1]〜[11]のいずれかに記載の光反射体。
[13] 83℃、相対湿度50%の環境条件で、10cm離れた位置に設置したメタルハライドランプから照射強度90mW/cm2の紫外線を100時間照射した前後での下記式(2)で表される色差△EHが0〜10であることを特徴とする[1]〜[12]のいずれか一項に記載の光反射体。
△EH = [(L0−L12+(a0−a12+(b0−b120.5 ・・・式(2)
(式(2)中、L0、a0、b0はそれぞれ照射前の、L1、a1、b1はそれぞれ照射後の、L***表色系の色空間における明度指数L*とクロマティクネス指数a*、b*を表す)
[14] [1]〜[13]のいずれか一項に記載の光反射体を用いた面光源装置。
本発明の光反射体は、面光源装置に組み込んだときに、輝度ムラの発生を十分に抑えることができる。また、本発明の面光源装置は、輝度ムラが小さいため、輝線発生が抑えられている。
本発明の光反射体の構成の概略図である。 直下式バックライトの構成の断面の概略図である。 サイドライト式バックライトの構成の断面の概略図である。 直下式バックライトの冷陰極ランプ間における輝度ムラを示す模式図である。 本発明の光反射体を用いた直下式バックライトにおいて、冷陰極ランプ間の輝度ムラ解消方法を示す模式図である。 本発明の実施例1の光反射体を用いた直下式バックライトを拡散板方向から見たときの輝度ムラの概略図である。 比較例1の光反射体を用いた直下式バックライトを拡散板方向から見たときの輝度ムラの概略図である。 表面粗さの測定例である。
以下において、本発明の光反射体の構成及び効果を詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本発明において「〜」はその前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。また、本明細書において「主として含む」とは、全体の50重量%以上含むことを意味し、70重量%以上含むことが好ましく、90重量%以上含むことがより好ましく、100重量%であることが最も好ましい。
[光反射体]
(1)光反射体の構成の特徴
本発明の光反射体は、熱可塑性樹脂(i)とフィラー(ii)を含んでいて肉厚が2〜20μmであり少なくとも一軸延伸されている光沢調整層を最外層として有するものである。光沢調整層に含まれるフィラーの平均粒径は2〜20μmであり、その含有量は5〜60重量%である。そして、本発明の光反射体の光沢調整層表面の45°光沢度は10〜80%であり、上記式(1)で表される光沢度比は2〜25である。
以下、本発明の光反射体の好ましい態様を参照しつつ、本発明を具体的に説明する。
(2)光沢調整層
前記光沢調整層は、熱可塑性樹脂(i)及び平均粒径が2〜20μmであるフィラー(ii)を含む。また光沢調整層は、少なくとも一軸延伸された樹脂延伸フィルムであり、光反射体の最外層を構成して光沢を調整し、輝線を防止する機能を有するものである。具体的には、フィラー(ii)を核とした突起により該光沢調整層の表面の平均傾斜Δaを0.02〜0.2の範囲に調整し、該突起により45°光沢度及び85°光沢度を調整する。
<熱可塑性樹脂(i)>
前記光沢調整層に用いられる熱可塑性樹脂(i)の種類は特に制限されない。前記光沢調整層に使用することができる熱可塑性樹脂(i)としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン等のエチレン系樹脂;プロピレン系樹脂、ポリメチル−1−ペンテン、エチレン−環状オレフィン共重合体等のポリオレフィン系樹脂;ナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−6,10、ナイロン−6,12等のポリアミド系樹脂;ポリエチレンテレフタレートやその共重合体、ポリエチレンナフタレート、脂肪族ポリエステル等の熱可塑性ポリエステル系樹脂;ポリカーボネート、アタクティックポリスチレン、シンジオタクティックポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらは2種以上混合して用いることもできる。
これらの中でも、使用時の黄変が少ないことや耐薬品性や生産コスト等の観点より、ポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましく、その中でもプロピレン系樹脂を用いることがより好ましい。
前記プロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体や、主成分であるプロピレンと、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン,4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィンとの共重合体を用いることができる。前記プロピレン系樹脂の立体規則性は特に制限されず、アイソタクティックないしはシンジオタクティック及び種々の程度の立体規則性を示すものを用いることができる。また、前記プロピレン系樹脂が共重合体である場合、2元系でも3元系でも4元系でもよく、またランダム共重合体でもブロック共重合体であってもよい。これらの中でも、融点(DSCピーク温度)が160℃未満のポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましく、具体的にはプロピレンを主として含む多元系のランダム共重合体を用いることが特に好ましい。
熱可塑性樹脂(i)の光沢調整層への配合量は、総量として40〜95重量%の範囲であり、好ましくは50〜95重量%、より好ましくは55〜90重量%、さらに好ましくは60〜90重量%の範囲である。
<フィラー(ii)>
前記光沢調整層には、前記熱可塑性樹脂(i)とともにフィラー(ii)を用いる。前記光沢調整層に用いられるフィラー(ii)としては、各種無機フィラーまたは有機フィラーを挙げることができる。
前記無機フィラーとしては、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム、焼成クレー、タルク、酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、珪藻土等を例示することができる。また、上記無機フィラーの種々の表面処理剤による表面処理品も例示できる。中でも重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム及びそれらの表面処理品、クレー、珪藻土を使用すれば安価で延伸時の空孔形成性がよいために好ましい。さらに好ましいのは、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウムの種々の表面処理剤による表面処理品である。
前記表面処理剤としては、例えば樹脂酸、脂肪酸、有機酸、硫酸エステル型陰イオン界面活性剤、スルホン酸型陰イオン界面活性剤、石油樹脂酸、これらのナトリウム、カリウム、アンモニウム等の塩、または、これらの脂肪酸エステル、樹脂酸エステル、ワックス、パラフィン等が好ましく、非イオン系界面活性剤、ジエン系ポリマー、チタネート系カップリング剤、シラン系カップリング剤、燐酸系カップリング剤等も好ましい。前記硫酸エステル型陰イオン界面活性剤としては、例えば長鎖アルコール硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル、硫酸化油等あるいはそれらのナトリウム、カリウム等の塩が挙げられ、スルホン酸型陰イオン界面活性剤としては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、パラフィンスルホン酸、α−オレフィンスルホン酸、アルキルスルホコハク酸等あるいはそれらのナトリウム、カリウム等の塩が挙げられる。また、前記脂肪酸としては、例えばカプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ヘベン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸等が挙げられる。前記有機酸としては、例えばマレイン酸、ソルビン酸等が挙げられる。前記ジエン系ポリマーとしては、例えばポリブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。前記非イオン系界面活性剤としてはポリエチレングリコールエステル型界面活性剤等が挙げられる。これらの表面処理剤は1種類または2種類以上組み合わせて使用することができる。これらの表面処理剤を用いた無機フィラーの表面処理方法としては、例えば、特開平5−43815号公報、特開平5−139728号公報、特開平7−300568号公報、特開平10−176079号公報、特開平11−256144号公報、特開平11−349846号公報、特開2001−158863号公報、特開2002−220547号公報、特開2002−363443号公報などに記載の方法が使用できる。
前記有機フィラーとしては、前記熱可塑性樹脂の融点またはガラス転移点よりも、融点またはガラス転移点が高い有機フィラー(例えば、120〜300℃)を好ましく使用される。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、メラミン樹脂、環状オレフィン単独重合体、環状オレフィンとエチレンとの共重合体、ポリエチレンスルフィド、ポリイミド、ポリエチルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、アクリル系樹脂等を例示することができる。中でも、前記熱可塑性樹脂として好ましく使用されるポリオレフィン系樹脂に対して非相溶性の有機フィラーを使用することがフィラーを核とした突起を形成する観点から好ましい。
前記光沢調整層には、前記フィラー(ii)として、後述する好ましい範囲の粒径を満たすことができる無機フィラーまたは有機フィラーを用いることが好ましく、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、沈降性炭酸カルシウム、アクリル系樹脂等を用いることがより好ましい。沈降性炭酸カルシウムまたは架橋アクリルビーズを用いることが、光沢調整の観点から特に好ましい。
前記光沢調整層には、無機フィラーまたは有機フィラーの中から1種を選択してこれを単独で使用してもよいし、2種以上を選択して組み合わせて使用してもよい。2種以上を組み合わせて使用する場合には、有機フィラーと無機フィラーを混合して使用してもよい。
前記光沢調整層に用いられるフィラー(ii)には、その平均粒径及び平均分散粒径が2〜20μmのものを用いる。同粒径は2〜15μmのものが好ましく、3〜10μmのものがより好ましく、3〜8μmのものがさらに好ましく、4〜7μmのものが特に好ましい。前記フィラーの粒径が2μm以上のものの場合、反射面に対し鈍角に入射する光の正反射方向への指向性が低くなり、適度に拡散することができるため、輝度ムラの発生を抑制できる。前記フィラーの平均粒径が20μm以下の場合は表面欠陥などの原因となりにくく、得られる光沢調整層、光反射体の外観も良好である。
前記無機フィラーの平均粒径及び前記有機フィラーの平均分散粒径は、例えば、マイクロトラック法、走査型電子顕微鏡による一次粒径の観察(本発明では粒子100個の平均値を平均粒径とした)、比表面積からの換算(本発明では(株)島津製作所製の粉体比表面積測定装置SS−100を使用し比表面積を測定した)などにより求めることができる。
前記フィラー(ii)の前記光沢調整層への配合量は、総量として5〜60重量%の範囲であり、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜45重量%、さらに好ましくは10〜40重量%の範囲である。配合量が5重量%以上であれば、光沢調整層においてフィラーを核とした突起を形成しやすく、反射面に対して鈍角に入射する光を同突起で拡散反射して反射の指向性を低くすることで、高光沢になりすぎず、輝度ムラの発生を抑制しやすくなる傾向がある。配合量が60重量%以下の場合、反射面に対して鋭角に入射する光の指向性が高くなり、輝度ムラの発生を抑制し易くなる傾向がある。また表面強度を維持しやすい点でも好ましい。
前記光沢調整層が2種以上のフィラーを選択して組み合わせて使用する場合は、上記の観察や換算から求められる粒径が本発明の特徴を満たす限り、平均粒径が2μm未満のフィラーを一定量含んでいてもよい。このような前記光沢調整層に含まれてもよい平均粒径が2μm未満のフィラーとしては、例えば平均粒径0.2μm程度の酸化チタン等を挙げることができる。酸化チタンを含有することは光反射体の長期使用による耐久性向上の観点から好ましい。
前記光沢調整層に含まれてもよい平均粒径が2μm未満のフィラーは、前記光沢調整層に対し0.1〜10重量%含まれていてもよく、より好ましくは0.2〜7重量%、特に好ましくは0.5〜4重量%の範囲で含まれていてもよい。
<添加剤>
本発明の光沢調整層には、必要により蛍光増白剤、安定剤(酸化防止剤)、光安定剤、分散剤、滑剤等の添加剤を配合してもよい。前記安定剤としては、立体障害フェノール系やリン系、アミン系等を0.001〜1重量%、前記光安定剤としては、立体障害アミンやベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系などを0.001〜1重量%、前記無機フィラーの分散剤としては、シランカップリング剤、オレイン酸やステアリン酸等の高級脂肪酸、金属石鹸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸ないしはそれらの塩等を0.01〜4重量%配合してもよい。
<光沢調整層の製造方法>
本発明の光沢調整層を製造する方法は、少なくとも一方向への延伸工程を含み、縦延伸及び横延伸を行う2軸延伸を含むことが好ましい。光沢調整層を延伸する際には、後述する基材層や中間層をも併せて延伸することも好ましい。なお本明細書中、縦延伸とはMD(マシン・ディレクション)方向への延伸を表し、横延伸とはMD方向に直交する方向への延伸を表す。
前記延伸工程では、一般的な1軸延伸方法や2軸延伸方法が使用できる。具体例としてはスクリュー型押出機に接続された単層または多層のTダイやIダイを使用して溶融樹脂をシート状に押し出した後、ロール群の周速差を利用した縦延伸で1軸延伸する方法、さらにこの後にテンターオーブンを使用した横延伸を組み合わせた2軸延伸方法や、テンターオーブンとリニアモーターの組み合わせによる同時2軸延伸方法などが挙げられる。
前記延伸工程における延伸温度は、前記熱可塑性樹脂の融点よりも高い温度とすることが好ましい。同様の温度で延伸をすることで光沢調整層の表面にフィラーを核とした空孔や表面開口を形成することなく、下記の光学的な特徴を有する表面凹凸(突起)を形成しやすくなり、反射面に対して鈍角入射する光の指向性を下げることができ、輝度ムラの発生を抑制できる。
<肉厚>
本発明の光反射体の光沢調整層の肉厚は、走査型電子顕微鏡による光反射体の断面写真から異なる箇所50点を観察し、観察された肉厚と倍率から算出した同層の最も厚い部分を光沢調整層の肉厚とした。
前記光沢調整層の肉厚は2〜20μmの範囲であり、同厚みは2〜15μmが好ましく、2〜6μmがより好ましい。2μm以上であれば前記光沢調整層に充分大きな平均粒径を有するフィラーを配合でき、フィラーの脱落もなく、輝度ムラの発生を抑制しやすくなる。20μm以下であれば、前記光沢調整層に配合されたフィラーによる表面凹凸(突起)が付きやすくなり、反射面に対して鈍角入射する光の指向性を下げることができ、輝度ムラの発生を抑制できる。
光沢調整層の肉厚は、光沢調整層に含まれるフィラーの平均粒径の1〜6倍であることが好ましく、1〜3倍であることがより好ましく、1〜1.5倍であることがさらに好ましい。光沢調整層の肉厚がフィラーの平均粒径の6倍以下であれば、所定の光沢度比が得られ易くなる点で好ましい。また、上記の肉厚の測定方法によれば、光沢調整層の肉厚はフィラーの平均粒径と同等以上の値となるため、下限値は1倍である。
<平均傾斜Δa>
本発明の光反射体の光沢調整層の表面の平均傾斜Δaは、三次元粗さ計((株)小坂研究所製:SPA−11)を用いて、該光反射体の表面粗さを測定し、測定データから下記式(3)により計算によって求めた値である。
上式において、h1、h2、h3・・・・・hnは隣接する凹凸部間の高低差であり、Lは測定長さである(図8)。
平均傾斜Δaは光反射体の光沢調整層の表面の凸構造の大きさや頻度といった形状の特徴を表すものであり、該数値が小さいほど凸構造の頻度が少なく、大きいほど凸構造の頻度が多いことを示す。
本発明においてこうした特定の表面形状は、最外層である光沢調整層が該熱可塑性樹脂(i)と平均粒径2〜20μmであるフィラー(ii)5〜60重量%を含み、少なくとも一軸延伸された肉厚が2〜20μmの層であって、同層において該フィラー(ii)が該熱可塑性樹脂(i)に被覆された突起を形成することで達成される。
本発明の光反射体の光沢調整層の表面の平均傾斜Δaは0.02〜0.2であることが好ましい。同値は0.03〜0.15であることがより好ましく、0.04〜0.1であることがさらに好ましく、0.04〜0.06であることが特に好ましい。同値が0.02〜0.2の範囲内であれば、同じく請求項で規定する45°光沢度、光沢度比が得られて、面光源装置に組み込んだ際に輝度ムラが改善され易くなる。
<光沢度>
本発明の光反射体の45°光沢度は、デジタル変角光沢度計(スガ試験機(株)製:UGV−5DP)を用いて、JIS−Z8741の方法4記載の方法に従って、入射角45°の鏡面光沢度を測定した値である。45°光沢度は反射面に対して鋭角に入射する光の反射を観測するものであり、本発明の光反射体の45°光沢度は10〜80%である。同値は好ましくは15〜70%であり、より好ましくは20〜50%であり、さらに好ましくは21〜45%である。同値が10%以上であれば、反射面に対し鋭角に入射した光の指向性が十分高く、輝度ムラの発生を抑制することができる。また、45°光沢度が80%以下であれば、拡散反射の効果も与えられ、光反射体のたわみなどによる輝度ムラ(鏡面反射による)が発生することを抑制することができる。
従来の光反射体を図2に示すような面光源装置に組み込んだ際に、光源(例えば、冷陰極ランプ13)からの直接光は、光源からの距離に応じて次第に減衰するため、拡散板には光源から離れた場所に暗部15が生じる(図4)。そのため、光源近傍には輝線14が生じてしまい、輝度ムラが発生する。これに対し、本発明の光反射体は、斜めから入射した光のうちある程度鈍角の入射光を拡散し、ある程度鋭角の入射光は正反射できる。したがって、本発明の光反射体を図2に示すような面光源装置に組み込むと、光源(例えば、冷陰極ランプ13)から本発明の光反射体11によって反射された反射光は、図5に示す30度〜50度の反射光16〜18の正反射方向への指向性が高くなるように制御され、その他の角度の反射光(例えば、60度の反射光19や70度の反射光20)は乱反射するため正反射方向への指向性が低くなるように制御される。その結果、図4に示した冷陰極ランプ13からの直接光により生じた拡散板暗部15への反射光を集光でき、逆に拡散板輝線部14へ反射光が集まらないようにできる。すなわち、直接光による輝度ムラを解消することができる。このような本発明の原理は、従来の全ての入射角に対しての反射光の指向性を高め、光拡散板全体の輝度を高めて輝度ムラを目立たなくする方法とは異なるものである。
本発明の光反射体の85°光沢度は、ハンディー85°光沢度計(DR LANGE製:LMG063)を用いて入射角85°の鏡面光沢度を測定した値である。85°光沢度は反射面に対して鈍角に入射する光の反射を観測するものであり、本発明の光反射体の85°光沢度は1〜40%であることが好ましい。同値は1〜30%であることがより好ましく、1〜15%であることがさらに好ましく、1〜10%であることがさらにより好ましく、1〜6%であることが特に好ましい。同値は低いほど良いが、1%以上であれば測定精度に信頼性がある。また同値が40%以下であれば、反射面に対し鈍角に入射した光の指向性が十分低く、輝度ムラの発生を抑制しやすい。
<光沢度比>
本発明の光反射体は、前記で測定された45°光沢度及び85°光沢度から、前記式(1)で算出される光沢度比が2〜25の範囲のものである。同値は好ましくは4〜20の範囲であり、さらに好ましくは5.5〜18の範囲である。光沢度比が2以上であれば反射面に対し鈍角に入射する光の指向性が高くなりすぎず、輝度ムラの発生を抑制できる。光沢度比が25以下の場合、直下型バックライトにおいて冷陰極ランプの直上も十分明るくなり、輝度ムラの発生を抑制できる。光沢度比は、光沢調整層の厚み、フィラーの平均粒径、フィラーの含有量等を調整することにより制御することができる。例えば、ある程度の平均粒径を有するフィラー(例えば4μm以上)を使用したり、平均粒径が比較的小さなフィラー(例えば3μm以下)を60重量%以下の量で使用しながら光沢調整層の厚みをフィラー平均粒径と同程度に調整したりすることにより、光沢度比を本発明の範囲内に調整することができる。
(3)基材層
本発明の光反射体は、基材層の少なくとも片面(光反射面)に前記光沢調整層を最外層として積層して形成した積層体よりなることが好ましい。
本発明の光反射体における基材層は、内部に微細な空隙を多数有する層であり、該空孔により効果的に入射光を入射面側に反射して光反射体の高反射率を達成するものであり、また前記光沢調整層の延伸成形の際に、支持体として、安定で均一な延伸を補助する役割を有するものである。
従って、前記基材層もまた光沢調整層と同様に、熱可塑性樹脂とフィラーとを含み、少なくとも一軸延伸された樹脂延伸フィルムであることが好ましい。しかし基材層は、光沢調整層とは異なり、内部に微細で形状が均一な空孔を多数形成することが好ましいことから、前記基材層における前記フィラーとしては、平均粒径が0.05〜1.5μmの無機フィラー及び平均分散粒径0.05〜1.8μmの有機フィラーのうち少なくとも一方を、5〜75重量%を含むことが好ましい。
さらに前記積層体において、光沢調整層には殆ど空孔を作らずに、基材層に選択的に空孔を形成するためには、両層を積層後に、光沢調整層の熱可塑性樹脂(i)の融点よりも高く、且つ基材層の熱可塑性樹脂(iii)の融点及びガラス転移点の少なくとも一方よりも低い温度で延伸して光反射体を得ることが効率的である。その為には光沢調整層に用いる熱可塑性樹脂と基材層に用いる熱可塑性樹脂とは、意図して異なる融点乃至ガラス転移点を有するものを用いることが好ましい。
<熱可塑性樹脂(iii)>
前記基材層に用いられる熱可塑性樹脂(iii)の種類は特に制限されない。前記基材層に使用することができる熱可塑性樹脂(iii)としては、前出の熱可塑性樹脂(i)で例示したものと同様のものを用いることができる。これらの中でも、使用時の黄変が少ないことや耐薬品性や生産コスト等の観点より、ポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましく、その中でもプロピレン系樹脂を用いることがより好ましい。
前記プロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体や、主成分であるプロピレンと、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン,4−メチル−1−ペンテン等のα−オレフィンとの共重合体を用いることができる。前記プロピレン系樹脂の立体規則性は特に制限されず、アイソタクティックないしはシンジオタクティック及び種々の程度の立体規則性を示すものを用いることができる。また、前記プロピレン系樹脂が共重合体共重合体である場合、2元系でも3元系でも4元系でもよく、またランダム共重合体でもブロック共重合体であってもよい。これらの中でも、融点(DSCピーク温度)及びガラス転移点のうち少なくとも一方が160℃以上のポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましく、具体的にはプロピレン単独重合体を用いることが特に好ましい。
このような熱可塑性樹脂は、基材層に25〜95重量%で使用することが好ましく、30〜90重量%で使用することがより好ましく、40〜85重量%で使用することがさらに好ましい。基材層における熱可塑性樹脂の含有量が25重量%以上であれば、後述する積層フィルムの延伸成形時に表面にキズが生じにくい傾向があり、95重量%以下であれば、充分な空孔数が得られやすい傾向がある。
前記基材層を構成する主要な樹脂がプロピレン系樹脂の場合、延伸性を改良するために、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル等のプロピレン系樹脂より低融点の樹脂を、前記基材層全体に対して3〜25重量%配合してもよい。
<フィラー(iv)>
前記基材層には、前記熱可塑性樹脂(iii)とともにフィラーを用いる。前記基材層に用いられるフィラー(iv)としては、前出のフィラー(ii)で例示したものと同様のものを用いることができる。これらの中でも、沈降性炭酸カルシウムを用いることが好ましい。また、有機フィラーを用いる場合には、熱可塑性樹脂(iii)として好ましく使用されるポリオレフィン系樹脂よりも融点またはガラス転移点が高くて、ポリオレフィン系樹脂に対して非相溶性の有機フィラーを使用することが、基材層中への空孔形成を好ましく行う観点から望ましい。
前記基材層において、詳細後述する延伸成形により発生させる空孔サイズの調整のため、前記基材層に添加される前記無機フィラーの平均粒径は好ましくは0.05〜1.5μmの範囲、より好ましくは0.1〜1μmの範囲であり、前記有機フィラーの平均分散粒径は好ましくは0.05〜1.8μmの範囲、より好ましくは0.1〜1.5μmの範囲である。これらは単独で使用しても混合して使用しても良い。平均粒径が1.5μm以下の無機フィラーか平均分散粒径が1.8μm以下の有機フィラーを用いれば、微細な空孔を形成しやすくなり、本発明の光反射体を用いた面光源装置の輝度が高くなる傾向がある。また、平均粒径または平均分散粒径が0.05μm以上のフィラーを用いれば、空孔が得られやすく、本発明の光反射体を用いた面光源装置の輝度が高くなる傾向がある。
また詳細後述する積層体の延伸成形により発生させる空孔量の調整のため、前記基材層に添加される前記フィラーは、基材層に5〜75重量%の濃度で使用することが好ましく、10〜70重量%の濃度で使用することがより好ましく、15〜60重量%の濃度で使用することがさらに好ましい。基材層におけるフィラーの含有量が5重量%以上であれば、充分な空孔数が得られやすい傾向があり、75重量%以下であれば、表面にキズが生じにくくなる傾向がある。
<肉厚>
本発明の光反射体の基材層の肉厚は、前記光沢調整層と同様の手法により算出した。前記基材層の肉厚は、30〜1000μmが好ましく、40〜400μmがより好ましく、50〜300μmがさらに好ましい。前記基材層は単層構造であっても、多層構造であってもよい。
(4)中間層
本発明の光反射体には、入射光の入射角に応じて光沢度を調整する光沢調整層、反射率を確保する基材層の他に、中間層を設けても良い。中間層は例えば、光反射体の強度や剛度、寸法安定性などの他の性能を付与する目的から設けるものである。
中間層には、基材層に使用されるものと同様の熱可塑性樹脂が使用できる。また、前記中間層はフィラーを含有してもよく、前記中間層に含まれる前記フィラーの配合量は0〜60重量%、好ましくは0〜40重量%、より好ましくは0〜20重量%、特に好ましくは0〜10重量%の範囲である。前記フィラーもまた基材層に使用されるものと同様のものを使用できる。
前記中間層の肉厚は、1μm以上が好ましく、2〜30μmがより好ましく、3〜20μmがさらに好ましい。1μm以上にすることによって、光反射体の表面強度が向上し、加工適性が向上する。
(5)光反射体の層構成
本発明の光反射体は、前記光沢調整層と前記基材層とを含むことが好ましい。
また、さらに別の層が積層された構造を有していてもよい。具体的には、基材層の両面に光沢調整層を積層した構造を有しても良い。また、基材層の光沢調整層と接する面とは反対の面側、もしくは基材層と光沢調整層の間に、中間層を有していてもよい。
すなわち、本発明の光反射体の好ましい層構成としては、
光沢調整層/基材層(図1(a)参照)
光沢調整層/基材層/光沢調整層
光沢調整層/基材層/中間層
光沢調整層/中間層/基材層(図1(b)参照)
光沢調整層/中間層/基材層/光沢調整層
光沢調整層/中間層/基材層/中間層/光沢調整層
などの構造を有する光反射体を例示することができる。なお、本明細書中における積層の態様は、左側が面光源装置に設置する際に、光反射面となる側の層を表し、右側が反射面とならない側の層を表す。すなわち、光反射体が光沢調整層/基材層/中間層の構成であれば、光沢調整層が反射面となることを表す。
(6)光反射体の製造方法
本発明の光反射体は前記基材層を含み得るものである。各層は個々の層用の組成物を押出機を用いて溶融混練し、溶融物を押出機からシート状に押し出し、該溶融物を冷却ロール上で冷却し、固化して得ることができる。またこれら積層体としての光反射体の製造方法として、多層TダイやIダイを使用して溶融原料を共押出し、得られた積層体を延伸成形して製造する方法が挙げられる。また、前記基材層が2軸延伸の場合、積層後に2軸延伸してもよいが、基材層の1軸方向の延伸が終了したのちに光沢調整層の溶融原料を押し出し貼合し、この積層体を更に1軸延伸成形して製造する方法も挙げられる。前記光沢調整層は、延伸されて形成されることにより、前記好ましい粒径のフィラーが光反射体表面に表出し、光反射体表面に本発明の光反射体の特性を満たすための表面凹凸(または突起)を形成することができる。このように延伸によって光反射体に突起を形成することで、反射面に直接ガラスビーズを塗布した場合よりも生産性が向上することとなり、また、基材表面にムラなく表面凹凸が形成できることとなり、好ましい。
前記中間層の形成方法は、前記光沢調整層の形成方法と同様である。さらに、前記光沢調整層の形成方法に加えて、前記基材層を延伸成形して得た後に中間層の原料樹脂を直接または易接着層を介して押し出し、前記基材層に貼合して形成する方法等も挙げられる。
積層体中に発生させる空孔の大きさを調整するために、基材層の面積延伸倍率は1.3〜80倍の範囲が好ましく、より好ましくは7〜70倍の範囲、特に好ましくは22倍〜65倍、最も好ましくは25〜60倍とする。面積延伸倍率が1.3〜80倍の範囲内であれば、微細な空孔が得られやすく、反射率の低下も抑えやすい。なお、本明細書中、面積延伸倍率とは、縦延伸倍率×横延伸倍率で表される倍率である。
また、光沢調整層の好ましい面積延伸倍率は前記基材層の好ましい面積延伸倍率と同様である。面積延伸倍率が1.3〜80倍の範囲内であれば、フィラーの表出による突起が形成しやすい。
前記光沢調整層と前記基材層を含む積層体を、両層を積層後に延伸する際の延伸温度は、前記熱可塑性樹脂(i)の融点よりも高く、且つ前記熱可塑性樹脂(iii)の融点及びガラス転移点のうち少なくとも一方よりも低い温度とすることが好ましい。上記条件とする事で光沢調整層はフィラーを核とした突起が形成され、基材層にはフィラーを核とした空隙が形成される。
同延伸温度は、使用する熱可塑性樹脂(i)の融点より5℃低い温度から35℃高い温度範囲で、且つ使用する熱可塑性樹脂(iii)の融点より2〜60℃低い温度、ガラス転移点より2〜60℃高い温度であることが好ましい。
具体的には、使用する熱可塑性樹脂(i)がポリプロピレン系ランダム共重合体(融点130〜145℃)、熱可塑性樹脂(iii)がプロピレン単独重合体(融点155〜167℃)のときは125〜165℃が好ましい。なお、熱可塑性樹脂が溶融押出しされた場合、冷却され、固化した後に上記延伸温度まで再加熱して延伸することが好ましい。また、前記延伸工程における延伸速度は20〜350m/分が好ましい。
得られた樹脂延伸フィルムは、必要により熱処理(アニーリング処理)を行い、結晶化の促進や、積層フィルムの熱収縮率低減などを図ることもできる。また、必要に応じて得られた積層体の耳部をスリットして、光反射体とすることができる。
(7)光反射体の性状
<空孔率>
前記光沢調整層と前記基材層を含む本発明の光反射体において、個々の層は異なる空孔率を有するものであり、前記光沢調整層における空孔率は0〜4%であり且つ前記基材層における空孔率は15〜75%であることが好ましく、前記光沢調整層における空孔率は0〜2%であり且つ前記基材層における空孔率は30〜60%であることがより好ましい。
本発明の光反射体の各層における空孔率は、同光反射体の空孔を潰さないように冷却しながら切削して厚み方向断面(観察面)を作成し、観察試料台に貼り付け、その観察面に金を蒸着して走査型電子顕微鏡(装置名「走査電子顕微鏡:SM−200」、TOPCON(株)製)を使用して観察しやすい任意の倍率(500倍〜3000倍)にて各層の空孔を観察した。さらに観察した領域を画像データとして取り込み、その画像を画像解析装置(装置名「小型汎用画像解析装置:ルーゼックスAP」、ニレコ(株)製)で画像処理を行い、空孔の面積率を求め、空孔率とした。
<密度>
本発明の光反射体は、光反射体に発生させる空孔の単位体積あたりの量を調整するために、密度は0.3〜1.2g/cm3が好ましく、0.4〜1.0g/cm3がより好ましい。密度が0.3g/cm3以上であれば、基材の空孔数が多すぎず、基材強度が十分であり、施工する際に折れやシワが生じにくい。密度が1.2g/cm3以下であれば、基材の空孔数が十分であり、反射率が高くなり好ましい。なお、ここで言う基材とは、前述する基材層のほか、光沢調整層、中間層を含んでもよい。
<色差△EH
本発明の光反射体は、83℃、相対湿度50%の環境条件で、10cm離れた位置に設置したメタルハライドランプから照射強度90mW/cm2の紫外線を100時間照射した前後での上記式(2)で表される色差△EHが0〜10、より好ましくは0〜5、さらに好ましくは0〜3であり、特に好ましくは0〜1である。△EHが10以下である場合、長時間使用において反射体の変色が発生せず、輝度低下の抑制や、輝度ムラ発生抑制をすることができる。
この特長は、主として光反射体を構成する熱可塑性樹脂にポリオレフィン系樹脂を用いることや、添加剤として蛍光増白剤、光安定剤を配合することで達成できる。
<反射率>
本発明の光反射体の光沢調整層表面における、波長550nmで測定した波長の反射率は90%以上であることが好ましい。前記反射率は95%以上であることがより好ましく、97%以上であることが特に好ましい。反射率が90%以上であれば、面光源装置に組み込んだ際に本発明で制御された特定の入射光に対する反射光による輝度が高くなり、輝度ムラが改善されやすくなる。
この特長は、基材層が内部に多数の空孔を含み、上記の空孔率を有することにより達成できる。
(8)光反射体の利用
本発明の光反射体は、内蔵式光源の液晶表示装置や、内蔵式光源を使用せずに室内光を反射させることを意図した低消費電力型の表示装置に利用することが可能である。また、室内外照明用、電飾看板用光源の背面にも幅広く利用することができる。
[面光源装置]
本発明の面光源装置は、本発明の光反射体を用いることを特徴とする。本発明の面光源装置は、サイドライト方式、直下型ライト方式などの面光源装置として好ましく使用することができる。中でも直下型ライト方式の面光源装置に極めて有用である。本発明の面光源装置としては、例えば、液晶テレビ等の液晶表示装置を挙げることができる。
本発明の直下型ライト方式の液晶表示装置(液晶テレビ等)は、例えば図2に示すような構成を有し、光反射体に対して全方向から入射した光を効率よく光反射体に対して直角方向に反射することができる。このため、輝度が高くかつ輝度ムラなく、液晶表示装置を見る人に自然な感じを与えることができる。
以下に実施例、比較例及び試験例を記載して、本発明をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、使用量、割合、操作等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適時変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。
[使用材料]
まず、本実施例及び比較例において使用した材料を表1に示す。表1中、フィラー(a)、フィラー(f)、及びフィラー(h)については、走査型電子顕微鏡を用いて3000倍で観察を実施し、各フィラー粒子100点の粒径(長径)の平均を平均粒径または平均分散粒径とした。また、フィラー(b)及びフィラー(e)については、粒度分析計として日機装(株)社製のマイクロトラックHRAを用いて粒度分布の測定を行い、全フィラー重量に対して重量50%における粒径を平均粒径とした。なお、フィラー(c)、フィラー(d)、フィラー(g)、及びTiO2として、それぞれ平均粒径調整済みのフィラーを用いた。
[光反射体の製造]
<実施例1、2及び8>
表1に記載の材料を表2に記載の配合で混合した基材層用組成物(A)を押出機を用いて250℃に溶融混練した。その後、シート状に押し出し、冷却ロールで約60℃まで冷却することによって基材層(A)を得た。この基材層(A)を145℃に再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に表2に記載の倍率で延伸した。
表1に記載の材料を表2に記載の配合で混合した光沢調整層用組成物(B)を溶融混練し、得られた基材層(A)の片面に溶融押し出しして光沢調整層(B)をB/Aとなるように積層した。ついでこの積層物を160℃に再加熱してテンターで横方向に表2に記載の倍率で延伸した。その後、160℃でアニーリング処理した後、60℃まで冷却し、耳部をスリットして表2に記載の厚みを有する二層構造の積層フィルムを得た。この積層フィルムをそれぞれ実施例1、2及び8の光反射体とした。
<実施例3>
表1に記載の材料を表2に記載の配合で混合した基材層用組成物(A)と光沢調整層用組成物(B)を、それぞれ別々の押出機を用いて250℃で溶融混練した。その後、基材層用組成物(A)と光沢調整層用組成物(B)を一台の共押ダイに供給して、該共押ダイ内で基材層用組成物(A)の表面に光沢調整層用組成物(B)を積層後、シート状に押し出し、冷却ロールで約60℃まで冷却することによってB/Aの積層物を得た。
この積層物を145℃に再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に延伸し、再び約150℃まで再加熱してテンターで横方向に延伸した。ついでこの積層物を160℃に再加熱してテンターで横方向に延伸した。その後、160℃でアニーリング処理した後、60℃まで冷却し、耳部をスリットして二層構造の積層フィルムを得た。この積層フィルムを実施例3の光反射体とした。
<実施例4〜6、9、比較例1、2、4〜6>
表1に記載の材料を表2に記載の配合で混合した基材層用組成物(A)を押出機を用いて250℃に溶融混練した。その後、基材層用組成物(A)をシート状に押し出し、冷却ロールで約60℃まで冷却することによって基材層(A)を得た。この基材層(A)を145℃に再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に表2に記載の倍率で延伸した。
表1に記載の材料を表2に記載の配合で混合した光沢調整層用組成物(B)、中間層用組成物(C)を溶融混練し、得られた基材層(A)の両面に溶融押し出しして、基材層(A)、光沢調整層(B)、中間層(C)をB/C/A/Cとなるように積層した。ついでこの積層物を160℃に再加熱してテンターで横方向に表2に記載の倍率で延伸した。その後、160℃でアニーリング処理した後、60℃まで冷却し、耳部をスリットして表2に記載の厚みを有する四層構造の積層フィルムを得た。この積層フィルムをそれぞれ実施例4〜6、9、比較例1、2、4〜6の光反射体とした。
<実施例7>
表1に記載の材料を表2に記載の配合で混合した基材層用組成物(A)を押出機を用いて250℃に溶融混練した。その後、シート状に押し出し、冷却ロールで約60℃まで冷却することによって基材層(A)を得た。この基材層(A)を145℃に再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に表2に記載の倍率で延伸した。
表1に記載の材料を表2に記載の配合で混合した光沢調整層用組成物(B)、中間層用組成物(C)を溶融混練し、得られた基材層(A)の両面に溶融押し出しして、基材層(A)、光沢調整層(B)、中間層(C)をB/A/Cとなるように積層した。ついでこの積層物を160℃に再加熱してテンターで横方向に表2に記載の倍率で延伸した。その後、160℃でアニーリング処理した後、60℃まで冷却し、耳部をスリットして表2に記載の厚みを有する三層構造の積層フィルムを得た。この積層フィルムを実施例7の光反射体とした。
<実施例10>
表1に記載の材料を表2に記載の配合で混合した基材層用組成物(A)を押出機を用いて260℃に溶融混練した。その後、基材層用組成物(A)をシート状に押し出し、冷却ロールで約60℃まで冷却することによって基材層(A)を得た。この基材層(A)を150℃に再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に表2に記載の倍率で延伸した。
表1に記載の材料を表2に記載の配合で混合した光沢調整層用組成物(B)、中間層用組成物(C)を溶融混練し、得られた基材層(A)の両面に溶融押し出しして、基材層(A)、光沢調整層(B)、中間層(C)をB/A/Cとなるように積層した。ついでこの積層物を160℃に再加熱してテンターで横方向に表2に記載の倍率で延伸した。その後、160℃でアニーリング処理した後、60℃まで冷却し、耳部をスリットして表2に記載の厚みを有する三層構造の積層フィルムを得た。この積層フィルムを実施例10の光反射体とした。
<比較例3>
特開2006−195453号公報の実施例1に従って、下記表2に記載の構成の四層構造の積層フィルムを得た。この積層フィルムを比較例3の光反射体とした。
[測定及び試験]
実施例1〜10及び比較例1〜6の光反射体を用いて、以下の測定と試験を行った。
<層厚み>
各実施例及び比較例の光反射体の全厚をJIS−P−8118に基づき測定した。別途、各実施例及び比較例の光反射体をランダムにサンプリングし、ミクロトームを用いて断面切削を行い、走査型電子顕微鏡を用いて、3000倍で切削面の観察を行い層厚みの算出を行った。光沢調整層の厚み算出では、観察視野中の最も厚い部分を層厚みとした。
<光反射体の密度>
各実施例及び比較例の光反射体を3cm角でサンプリングし、高精度電子比重計(ミラージュ貿易(株)製:SD−200L)を用いて23℃環境下で水中置換法にて密度を測定した。
<空孔率>
各実施例及び比較例の光反射体の空孔を潰さないように冷却しながら切削して厚み方向断面(観察面)を作成し、観察試料台に貼り付け、その観察面に金を蒸着して走査型電子顕微鏡(装置名「走査電子顕微鏡:SM−200」、TOPCON(株)製)を使用して観察しやすい任意の倍率(500倍〜3000倍)にて各層の空孔を観察した。さらに観察した領域を画像データとして取り込み、その画像を画像解析装置(装置名「小型汎用画像解析装置:ルーゼックスAP」、ニレコ(株)製)で画像処理を行い、空孔の面積率を求め、空孔率とした。
<平均傾斜Δa>
各実施例及び比較例の光反射体の光沢調整層側表面における平均傾斜Δaは、同光反射体を3cm角にカットしたサンプルの表面粗さを、三次元粗さ計((株)小坂研究所製:SPA−11)を用いて
5mmの長さ(L)にわたって測定し、図8に示す凹凸部間の高低差h1、h2、h3・・・hnから、上記式(3)より計算によって求めた。
<反射率>
各実施例及び比較例の光反射体の光沢調整層側表面における反射率は、直径150mmの積分球を搭載した分光光度計((株)日立製作所製:U−3310)を用いて、JIS−Z8722条件d記載の方法に従って、波長550nmでの反射率として測定した。測定結果は、酸化アルミニウムの反射率を100%としたときの相対反射率として表した。
<45°光沢度>
デジタル変角光沢度計(スガ試験機(株)製:UGV−5DP)を用いて、JIS−Z−8741の方法4記載の方法に従って、光沢調整層側表面における入射角45°の光沢度を測定した。その測定値を各実施例及び比較例の光反射体の45°光沢度とした。
<85°光沢度>
ハンディー85°光沢度計(DR LANGE製:LMG063)を用いて、光沢調整層側表面における入射角85°の光沢度を測定した。その測定値を各実施例及び比較例の光反射体の85°光沢度とした。
<光沢度比>
測定により求めた上記45°光沢度、及び85°光沢度の値を用いて、上記式(1)より計算によって求めた。
<色差△EH
各実施例及び比較例の光反射体をサンプリングし、下記条件の耐候性促進試験の開始前、及び終了後に分光濃度計(X−Rite社製:X−Rite508)を用いて色彩測定を実施し、明度指数L値及びクロマティクネス指数a値、b値を得て、上記式(2)より計算によって色差△EHを求めた。
耐候性試験は、耐候性促進試験機((株)ダイプラウインテス:メタルウエザー)を用いて、83℃、相対湿度50%の環境条件で、10cm離れた位置に設置したメタルハライドランプから照射強度90mW/cm2の紫外線を100時間照射することにより行った。
<輝度ムラ>
各実施例及び比較例の光反射体を、図2に示すタイプの直下式バックライト型面光源装置に装着した。同装置は、冷陰極ランプ13は3個設置するもので、冷陰極ランプ間距離dが30mm、光反射体11と冷陰極ランプ13の中心部までの距離が2mm、光反射体11と拡散板12の底面までの距離が21mm、直下式バックライト全体の横幅は100mmであった。
この直下式バックライトを点灯した際に生じる輝度ムラを、目視にて確認し、以下の基準にて評価した。
◎:輝度ムラは確認できず良好である。
○:輝度ムラが確認されるが実用上問題ない。
△:輝度ムラが確認され実用上問題である。
×:輝度ムラが悪く実用レベルではない。
[測定及び試験結果]
これらの各試験結果を表3に示す。なお、表2中、フィラーの欄において、数字は各層に含まれるフィラーの含有量(重量%)を表し、記号は各層に含まれるフィラーの前記表1における種類を表す。
表3の結果の通り、本発明の光反射体はいずれも輝度ムラがなく良好であり、さらに色差ΔEHも小さいことがわかった。一方、光沢度比が本発明の範囲を下回る比較例1〜6では輝度ムラ改善が不十分であり、特に45°光沢度が本発明の上限値を上回る比較例1や、45°光沢度が本発明の下限値を下回る比較例2及び3では輝度ムラが悪くて実用レベルになかった。
[輝度ムラの実測]
実施例1の光反射体を、上記輝度ムラの測定に用いた直下式バックライト型面光源装置に装着した。この直下式バックライトを点灯した際に生じる輝度ムラを、CCD輝度計(ハイランド社製:RISA―COLOR―ONE)を用いて3本の冷陰極ランプの横断方向に測定した。その結果を図6に示す。
一方、実施例1の光反射体の代わりに、比較例1の光反射体を用いた以外は同様にして調整した直下式バックライトを点灯した際に生じる輝度ムラを、同様に測定した。その結果を図7に示す。
図6及び図7に示す通り、本発明の光反射体を用いた場合、冷陰極ランプ使用本数が少ない面光源装置であっても輝線の発生が抑制され、輝度ムラの発生が抑制されることが実測された。
以上より、本発明の光反射体は、冷陰極ランプ使用本数が少なくランプ間距離が大きな面光源装置に組み込んだ際でも、輝度ムラの発生が少なく、かつ紫外線照射による黄変の少ない光反射体であることがわかった。そのため、本発明の光反射体を用いた面光源装置は、輝度ムラが少なく、長期に亘って使用することができる。
1 光沢調整層(B)
2 基材層(A)
3 中間層(C)
11 光反射体
12 拡散板
13 冷陰極ランプ
14 拡散板に生じる輝線部
15 拡散板に生じる暗部
16 30度反射光
17 40度反射光
18 50度反射光
19 60度反射光
20 70度反射光
d 冷陰極ランプ間の距離
h 隣接する凹凸部間の高低差
L 測定長さ

Claims (14)

  1. 熱可塑性樹脂(i)を含んでいて肉厚が2〜20μmであり少なくとも一軸延伸されている光沢調整層を最外層として有する光反射体であって、該光沢調整層が平均粒径2〜20μmのフィラー(ii)を5〜60重量%含んでおり、該光沢調整層表面の45°光沢度が10〜80%であり、且つ下記式(1)で表される光沢度比が2〜25である光反射体。
  2. 前記光沢調整層の表面の平均傾斜Δaが0.02〜0.2であることを特徴とする請求項1に記載の光反射体。
  3. 前記光沢調整層が、前記熱可塑性樹脂(i)の融点よりも高い温度で延伸されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光反射体。
  4. 前記熱可塑性樹脂(i)が融点160℃未満のポリオレフィン系樹脂を主として含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の光反射体。
  5. 前記光沢調整層が平均粒径2〜20μmのフィラー(ii)を10〜40重量%含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の光反射体。
  6. 熱可塑性樹脂(iii)とフィラー(iv)とを含み、少なくとも一軸延伸されている基材層と、前記光沢調整層を含む積層体よりなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光反射体。
  7. 前記熱可塑性樹脂(iii)が融点及びガラス転移点のうち少なくとも一方が160℃以上のポリオレフィン系樹脂を主として含むことを特徴とする請求項6に記載の光反射体。
  8. 前記基材層における前記フィラー(iv)として、平均粒径が0.05〜1.5μmの無機フィラー及び平均分散粒径0.05〜1.8μmの有機フィラーのうち少なくとも一方を5〜75重量%含むことを特徴とする請求項6または7に記載の光反射体。
  9. 前記基材層の反射率が90%以上であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の光反射体。
  10. 前記光沢調整層と前記基材層を含む積層体が、両層を積層後に、前記熱可塑性樹脂(i)の融点よりも高く、且つ前記熱可塑性樹脂(iii)の融点及びガラス転移点のうち少なくとも一方よりも低い温度で延伸されていることを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の光反射体。
  11. 前記光沢調整層における空孔率が0〜4%であり、且つ前記基材層における空孔率が15〜75%であることを特徴とする請求項6〜10のいずれかに記載の光反射体。
  12. 密度が0.3〜1.2g/cm3であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の光反射体。
  13. 83℃、相対湿度50%の環境条件で、10cm離れた位置に設置したメタルハライドランプから照射強度90mW/cm2の紫外線を100時間照射した前後での下記式(2)で表される色差△EHが0〜10であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の光反射体。
    △EH = [(L0−L12+(a0−a12+(b0−b120.5 ・・・式(2)
    (式(2)中、L0、a0、b0はそれぞれ照射前の、L1、a1、b1はそれぞれ照射後の、L***表色系の色空間における明度指数L*とクロマティクネス指数a*、b*を表す)
  14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の光反射体を用いた面光源装置。
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