專利名稱：光反射薄膜和發(fā)光裝置的制作方法
發(fā)明的詳細描述本發(fā)明涉及光反射薄膜和發(fā)光裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及特別適合于形成含光源(如熒光管、冷陰極射線管等)的發(fā)光裝置的光反射薄膜以及使用這種光反射薄膜制得的發(fā)光裝置。
發(fā)明的背景如已知的那樣，含有高頻電流發(fā)光器的光源(如熒光管、冷陰極射線管等)廣泛用于室內(nèi)和室外照明，包括作為液晶顯示裝置的背光源。根據(jù)操作條件要求這種光源以適當?shù)姆较蚋邚姸鹊匕l(fā)射光線。為滿足這些要求，使用背面放置反射器件的光源、其中涂覆光反射薄膜的反射體熒光管和小孔熒光管這些光源。
現(xiàn)有技術(shù)中用于含高頻電流發(fā)光器的光源的反射器件的具體例子是放置在離光源預定距離(通常至少1mm)處的反射板等。這是因為所述反射器件的反射表面通常包括金屬表層，當靠近熒光管等放置時會導致高頻電流泄漏。
還已知其中帶有反射器件的光源，例如反射體熒光管(如NEC HomeElectronics Co.,Ltd制造的FL30SRW)和小孔熒光管(如NEC Home ElectronicsCo.,Ltd制造的FL32SAD70)。例如，上述反射體熒光管具有一層與透光玻璃管的內(nèi)周表面緊密接觸的光反射薄膜，約2/3的所述內(nèi)周表面(相當于約240°覆蓋角)覆蓋有所述光反射薄膜，并且玻璃管的整個內(nèi)周表面涂覆有磷光體。在這種熒光管中，由于玻璃管內(nèi)的真空放電而使磷光體發(fā)射光線，光線通過未覆蓋光反射薄膜的玻璃管部分射出玻璃管。小孔熒光管具有一層與玻璃管內(nèi)周表面緊密接觸的光反射薄膜，約4/5的內(nèi)周表面覆蓋有該光反射薄膜，但僅光反射薄膜的內(nèi)周表面涂覆磷光體，小孔表面無光反射薄膜并且未涂覆磷光體。光線以高方向性射出小孔表面，因為磷光體不漫射光線。
如上所述，反射器件的反射表面通常由金屬薄膜、片材、真空沉積的薄膜等制成。這是因為金屬表面具有相對高的反射率并能提供所謂的鏡面反射，因此容易改進反射光的方向性。還已知使用介電反射器用于不通過金屬有效地改進表面的反射率。例如，日本專利公布No.9-506837、9-506984和9-511844(T2)公開了一種由第一層和第二層交替層壓形成的介電光反射薄膜，所述兩層的介電材料具有不同的折射率。
這種介電光反射薄膜是將多層上面所述的介電層以相互緊密接觸的方式放置而成的，其厚度和折射率具有特定的關(guān)系從而具有特定的波長選擇性(透過特定波長的光線而反射其它波長的光線)。波長選擇性是利用波長選擇性反射原理(介電反射原理)得到的，該原理指出，當置于兩層之間的介電層的厚度和折射率的乘積為入射在該介電層上的光線波長的1/4時，并且當該介電層的折射率高于或低于其兩側(cè)各層的折射率時，則在該介電層和放置層之間的兩個界面上反射的光線具有相同的相位，因此相互增強。因此，含有設(shè)計成能反射可見區(qū)基本所有波長的介電層的介電光反射薄膜作為光反射薄膜能對可見光起鏡面反射作用，其反射率約為80％或更高。所述介電材料通常包括第一聚合物和折射率與第一聚合物不同的第二聚合物，不包括電導性金屬。
但是，現(xiàn)有技術(shù)的上述外部反射器件或者裝有內(nèi)置反射器件的光源具有下述問題。也就是說，裝有內(nèi)置反射器件的光源具有放置在其內(nèi)部的反射層，從而使之難以根據(jù)操作條件改變發(fā)射方向及照明范圍。另一方面，對于外部反射器件，它相對容易根據(jù)操作條件改變發(fā)射方向，盡管該反射器件的體積較大。因此這種反射器件難以用于既無足夠空間又要滿足操作條件的用途。同時由反射器件的設(shè)計決定的發(fā)射方向性是唯一的，因此在安裝后不能改變。
盡管已知使用上述介電光反射薄膜作為材料制造外部反射器件(如放置在距光源預定距離，被空氣隔開的反射體)的反射表面，但是并沒有人提出能容易地根據(jù)操作條件改變發(fā)射方向，以及有效地改進發(fā)光器件的輻射光強度。
因此，本發(fā)明提供一種光反射薄膜，即使無足夠的空間來安裝該外部反射器件，它也能容易地根據(jù)操作條件控制光發(fā)射方向和照明范圍，還能有效地提高發(fā)光裝置發(fā)出的光線強度。
發(fā)明的概述本發(fā)明還提供一種發(fā)光裝置，通過使用上述光反射薄膜它能有效地提高發(fā)射光的強度。
本發(fā)明的一個方面是提供一種與光源的發(fā)光表面緊密接觸的光反射薄膜，使部分所述發(fā)光表面被所述薄膜覆蓋，從而使所述發(fā)光表面剩余的未覆蓋部分發(fā)出的光線強度得到增強，其特征在于所述光反射薄膜還包括介電光反射薄膜，其反射表面與光源的發(fā)光表面對置，以及與介電折射薄膜的反射表面緊密接觸的透光粘合劑薄膜。
本發(fā)明另一方面提供一種發(fā)光裝置，其特征在于它包括(a)光源；和(b)通過透光粘合劑薄膜與所述光源的發(fā)光表面緊密接觸的光反射薄膜，接觸的方式使部分所述發(fā)光表面被所述光反射薄膜覆蓋；從所述光源剩余的發(fā)光表面部分發(fā)射的光線具有增強的強度，所述剩余部分未覆蓋有所述光反射薄膜。
下面將詳細描述本發(fā)明較好的實例。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明發(fā)光裝置的一個較好實例的剖面圖；圖2是本發(fā)明光反射薄膜的一個較好配置的剖面圖；圖3是本發(fā)明光反射薄膜另一個較好配置的剖面圖；圖4是本發(fā)明發(fā)光裝置的發(fā)射方向性評價結(jié)果曲線圖，橫坐標為旋轉(zhuǎn)角度，縱坐標為亮度。
詳細描述下面先描述本發(fā)明的工作原理以便更好地理解本發(fā)明。
本發(fā)明光反射薄膜包括一層介電反射層，它的反射表面與光源的發(fā)光表面對置，并且一層透光粘合劑層與該介電反射層的反射表面緊密接觸。因此，很容易放置光反射薄膜，從而在形成發(fā)光裝置的給定位置能獲得所需的照明范圍(發(fā)射角度)和發(fā)射方向。也就是說，安裝光反射薄膜所需要的僅是放置(粘附)本發(fā)明光反射薄膜，通過透光粘合劑層與光源的發(fā)光表面緊密接觸，從而在預定的覆蓋區(qū)覆蓋部分發(fā)光表面。這種方法可以有效地提高由光源剩余的發(fā)光表面部分發(fā)出的光線的強度，并可容易地和自由地控制光線發(fā)射范圍和發(fā)射方向。
另外，當與光源的發(fā)光表面緊密接觸的反射表面是由聚合物(介電材料)制成的時，甚至光源是高頻電流發(fā)光器(如熒光管、冷陰極射線管等)，也可防止由于接地泄漏或短路造成的泄漏。
另外，通過粘合劑層與光源的發(fā)光表面緊密接觸的光反射薄膜的反射表面的排列具有下列效果。由光源發(fā)射的并入射在介電反射層表面上的光線在所述表面上被部分反射，剩余的光線進入介電反射層，在該層中被反射，透過表面向外出射，從而光線通過這些反射作用合并起來(電介質(zhì)反射原理)而全部反射。此時，如果介電反射層表面與空氣(折射率=1)構(gòu)成界面，由反射層內(nèi)向回反射經(jīng)過表面的光線部分在該與空氣的界面上被反射并向回朝反射層反射。在反射層中朝介電反射層反射的光線受到削弱，結(jié)果，在介電反射層反射的光線強度下降，導致發(fā)光裝置發(fā)射的光線強度下降。但是在介電反射層與粘合劑層形成界面代替與空氣形成界面的情況下，可將向反射層反射的光線減至最少，從而有效地增加了發(fā)光裝置發(fā)射的光線的強度。這是因為粘合劑(即聚合物)具有比空氣高的折射率。
本發(fā)明光反射薄膜較好還包括與介電反射層的反射表面相對的表面緊密接觸的漫反射層。這種結(jié)構(gòu)可將反射光導向照射區(qū)而基本不改變光線的光譜，甚至光源發(fā)射的光線包括不能有效地僅用介電反射層反射并且透過該層的波長的光線。
下面，描述本發(fā)明光反射薄膜和發(fā)光裝置及其構(gòu)成元件。
本發(fā)明一個實例的光反射薄膜包括圖1所示的反射層3和透光粘合劑層2。光反射薄膜4可通過粘合劑層2牢固地粘結(jié)在光源1的部分圓周表面(發(fā)光表面)上，從而形成發(fā)光裝置10。因此，在安裝光源1時，可容易地用光反射薄膜4覆蓋光源1的圓周表面，使之在預定的覆蓋區(qū)與光源1緊密接觸，從而提高通過未覆蓋光反射薄膜的剩余圓周表面部分發(fā)射的光線(發(fā)光)強度，并獲得所需的發(fā)光方向性。該實例在圖中所示的光反射薄膜的形狀基本是矩形的。在這種情況下，光反射薄膜的放置方式使得矩形的長邊與光源1的縱向基本平行。光反射薄膜的形狀不限于上述形狀，可根據(jù)用途和目的任意地選擇。例如，也可使用平行四邊形、梯形、圓形、橢圓形或幾何形狀規(guī)則的多邊形。
用光反射薄膜覆蓋的面積較好占圓周總面積(發(fā)光表面)的1-95％，更好占12-85％，最好占25-75％。較低的覆蓋面積難以有效地改進發(fā)光方向，較大的覆蓋面積會使照明范圍(發(fā)光角度)太窄，在這兩種情況下，發(fā)光裝置的實用性較差。在光源(如熒光管)具有圓形橫截面的情況下，用光反射薄膜覆蓋的角度(纏繞角)通常為5-355°，較好為45-315°，更好為70-270°。較小的覆蓋角難以有效地改進發(fā)光方向，較大的覆蓋角會使照明范圍(發(fā)光角度)太窄，在這兩種情況下，發(fā)光裝置的實用性較差。術(shù)語“覆蓋角”是指在光源橫截面(與縱向垂直的截面)上由光反射薄膜覆蓋形成的弧對圓心所張的角度。
盡管光反射薄膜通常包括介電反射層，但是如上所述它還包括漫反射層或者除介電反射層以外的其它層。另一方面，與光源的發(fā)光表面對置的光反射表面由介電反射層的光反射表面形成，并且要求粘合劑層與介電反射層的光反射表面緊密接觸。介電反射層的反射率通常為70％或更高，較好為80％或更高，更好為90％或更高。在本說明書中“反射率”是用分光光度計在450-750nm的整個波長范圍內(nèi)測得的。因此，“70％或更高的反射率”指在450-750nm范圍內(nèi)反射的所有波長的光線其反射率均不低于70％。
透過粘合劑的光線透射率通常為70％或更高，較好為80％或更高，更好為90％或更高。在本說明書中“透射率”是用分光光度計在450-750nm的整個波長范圍內(nèi)測得的。因此，“70％或更高的透射率”指在450-750nm范圍內(nèi)透射的所有波長的光線其透射率均不低于70％。
光反射層的總厚度無特別的限制，只要本發(fā)明效果不受負影響即可。但是，光反射薄膜較好具有較高的撓性以便容易地將其粘附在曲面的發(fā)光表面上。出于這種考慮，其厚度通常為1-500微米，較好為10-300微米。另外，粘合劑層的厚度無特別的限制，只要本發(fā)明效果不受負影響即可。但是，它較好具有高的粘結(jié)力以便能容易地將光反射薄膜粘附在曲面的發(fā)光表面上。出于這種考慮，其厚度通常為5-200微米，較好為10-100微米。
較好決定光反射薄膜的平面尺寸以便不使帶光反射薄膜的發(fā)光裝置的整個外形變得過大。例如，決定光反射薄膜的平面尺寸以便光反射薄膜的整個光反射表面與光源的發(fā)光表面緊密接觸(即不存在與發(fā)光表面非緊密接觸的多余部分)。粘合劑層可施加在光反射薄膜的整個光反射表面上，或者施加在部分光反射表面上。但是，當將粘合劑層施加在光反射薄膜的整個光反射表面上時，可獲得下面所述的優(yōu)點。如下面將描述的那樣，介電反射層通常是由聚合物制成的。結(jié)果，由于光源產(chǎn)生的熱量導致帶光反射表面的發(fā)光裝置經(jīng)長期使用后聚合物產(chǎn)生變形，如收縮或起皺。但是，當光反射薄膜的整個光反射表面被牢固地粘結(jié)在發(fā)光表面上時，可有效地防止發(fā)生這種變形，盡管與產(chǎn)生熱量的光源緊密接觸。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一個實例，反射層包括介電的光反射層。該介電光反射層較好包括由多層第一介電聚合物組成的第一組和由多層第二介電聚合物組成的第二組，第二介電聚合物的折射率不同于第一介電聚合物的折射率，并且第一聚合物層和第二聚合物層交替疊合。具體地說，第一組和第二組中至少有一組包括1/4波長層，其厚度(d，單位為nm)和折射率(n)的乘積(nd)為反射光波長的1/4(利用電介質(zhì)反射原理的效果)。由于如上所述介電光反射層是由多種聚合物疊合而成的，因此可容易地加工(如切割)該介電光反射層并且該反射層具有令人滿意的撓性，適合粘附在曲面上。
如上所述，這種介電反射層包括例如介電反射薄膜。這種介電反射薄膜可例如使用下列方法制得(a)在多步涂覆方法中用介電材料(聚合物)涂覆撓性透明薄膜的方法；或
(b)利用共擠出法使用聚合物制成的介電材料形成多層薄膜的方法。這種介電反射薄膜的一種制造方法描述在例如上面引用的日本專利公布No.9-506837(T2)中。
可用作介電材料的聚合物是折射率為1.1或更高的透光聚合物，例如可使用聚酯(如聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、鄰苯二甲酸乙二醇酯和對苯二甲酸乙二醇酯的共聚物等)，丙烯酸聚合物(如聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和其它(甲基)丙烯酸酯的共聚物等)，聚苯乙烯聚合物(如聚苯乙烯、苯乙烯和丁二烯的共聚物、苯乙烯和丙烯腈的共聚物等)，含氟聚合物(如聚偏二氟乙烯、氟乙烯-氟丙烯共聚物等)，和聚合物如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等。較好用上述方法(b)制成多層聚合物薄膜狀的介電反射薄膜。這是因為上述方法(b)具有良好的加工性能，因此可容易地制得本發(fā)明介電反射薄膜。
介電反射薄膜是由例如含有一種或多種如上所述介電聚合物的第一層和含有類似的介電聚合物的第二層層壓而成的?；旧纤袑拥暮穸染∮?微米，并將不同厚度的多層層壓在一起以獲得上述電介質(zhì)反射效應。各層的折射率通常為1.1或更高，較好為1.2-2.8。第一層的折射率n1和第二層的折射率n2之差(An1n2)通常為0.05-1.5，較好為0.1-1.0。在各層包括聚合物的情況下，這些層較好雙軸取向，因為這可有效地改進反射率。
除了上述兩層以外，可加入一種或多種介電聚合物層以形成層壓物。介電聚合物層還可含有添加劑，如紫外光吸收劑、抗氧劑、防霉劑、防銹劑、吸水劑、著色劑、磷光材料、表面活性劑等，只要它們不對本發(fā)明產(chǎn)生負效應即可。另外，還可使用在介電反射薄膜的正面、反面或正反面上貼上其它層(如透光保護層或著色層)制成的介電反射薄膜作為介電反射層，只要本發(fā)明的效果不受負影響即可。本發(fā)明使用的其它層的厚度通常為0.1-100微米。另外，介電反射薄膜也可以是具有偏振效應的光反射薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的一個較好的實例，光反射層是由含介電光反射層和與所述介電光反射層的光反射表面(與光源對置的表面)相反的表面(層壓表面)緊密接觸的漫反射層的層壓物組成的。所述漫反射層是例如在介電光反射層的層壓表面上涂覆含粘結(jié)劑和分散在粘結(jié)劑中的光漫射顆粒的光反射涂料而形成的。所述涂料可例如使用常規(guī)的涂覆裝置(如刮刀涂覆機、刮條涂覆機等)進行涂覆。
至于所述粘結(jié)劑，可使用作為涂料的常規(guī)聚合物或樹脂，其例子包括(甲基)丙烯酸共聚物、聚氨酯樹脂、硅氧烷樹脂(包括硅氧烷-聚脲共聚物)、含氟聚合物、氯乙烯聚合物、環(huán)氧樹脂等。上述聚合物的透光度越高越好。透射率通常為80％或更高。
光漫射顆粒是例如白色的無機顆粒(如二氧化鈦和硫酸鋇)，玻璃顆粒，陶瓷顆粒，有機聚合物顆粒，氣泡和細金屬顆粒。光漫射顆粒可以是空心的或?qū)嵭牡?。光漫射顆粒的直徑通常為0.05-10微米。
確定漫反射層的厚度的依據(jù)是獲得上述效果，其厚度通常為10-100微米。另外，按100重量份粘結(jié)劑(固體含量)計，光漫射顆粒在光反射涂料中的混合比為20-800重量份。
粘合劑較好具有盡可能高的透明度，其折射率通常為1.3-1.8，較好為1.4-1.6。粘合劑的類型較好是壓敏粘合劑型的(壓敏粘合劑)，熱熔型的，熱敏型的(可熱活化的)，溶劑活化型的或固化型的。固化型粘合劑較好用熱、濕氣或輻照(如紫外光等)進行固化。
較好的粘合劑是含硅氧烷聚合物(包括硅氧烷-聚脲共聚物)、丙烯酸聚合物、聚氨酯、橡膠聚合物(如天然橡膠、合成橡膠等)的粘合劑。其中，較好使用丙烯酸粘合劑，因為它能同時兼有高的透明度、高的粘性和高的折射率(通常1.4或更高)。
丙烯酸聚合物是由含具有4-14個碳原子的丙烯酸酯單體(如丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等)和任選使用的具有極性基團的(甲基)丙烯酸酯單體(如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基烷酯、(甲基)丙烯酸羥基烷酯、N,N-二烷基丙烯酰胺等)反應得到的聚合物或者是含這種聚合物的組合物。
粘合劑層可例如通過將含聚合物或聚合物組合物的涂料液涂覆在介電光反射層上制得。還可將含有通過聚合能形成聚合物的活性物質(zhì)的涂料液涂覆在光反射表面上，用聚合方法(如紫外光聚合，熱聚合等)形成粘合劑層?；蛘?，可將獨自形成在剝離薄膜上的粘合劑薄膜由剝離薄膜轉(zhuǎn)移至介電反射層上。
粘合劑通常是無色的，也可加入著色劑(如顏料、染料等)著色，只要本發(fā)明效果不受負影響即可。另外，粘合劑還可含有添加劑，如紫外光吸收劑、抗氧劑、防霉劑、防銹劑、水分吸收劑、著色劑、磷光材料、表面活性劑等。
本發(fā)明發(fā)光裝置帶有(a)光源和(b)通過一層粘合劑層與光源的發(fā)光表面緊密接觸的光反射薄膜，以覆蓋光源的部分發(fā)光表面。對于本發(fā)明發(fā)光裝置的光源，可使用熒光管、熱陰極射線管、冷陰極射線管、氖管、氙管等。發(fā)光裝置的輸出功率通常為2-200W。光源的形狀無限制，可以是直的(線型的)，圓的(包括橢圓的)，字符形或其它形狀的曲線等。在本發(fā)明發(fā)光裝置中，光反射薄膜的整個反射表面可與光源的發(fā)光表面緊密接觸。在這種情況下，由于發(fā)光裝置的形狀和大小與所用光源的形狀和大小基本相同，因此可容易地解決現(xiàn)有技術(shù)帶外部反射器件的發(fā)光裝置體積大的問題。
本發(fā)明發(fā)光裝置可用于室內(nèi)照明、桌面照明、用于展示(如陳列窗)的聚光照明、用于照明正下方的燈箱、邊緣照明型燈箱、氖標志、內(nèi)部照明的標志板等。
例如，發(fā)光裝置可用于照明正下方的燈箱，這將描述如下。將發(fā)光裝置(光源)放置在具有空腔(光導腔)的燈箱(通常是正六面體)的光導腔中。該燈箱通常包括一塊帶有透光材料制成的發(fā)光窗的頂板，不透明的側(cè)板(四塊側(cè)板)和一塊底板。側(cè)板和底板內(nèi)(與光導腔對置的表面)覆蓋有光反射材料。頂板較好是白色半透明的漫透射板。發(fā)光裝置放置在頂板和底板之間。為了沿所需的方向發(fā)射光線，將本發(fā)明光反射薄膜與光源緊密接觸來制造發(fā)光裝置。在這種情況下，光反射薄膜覆蓋面積的比例通常為10-50％。所放置的發(fā)光裝置(光源)通常為1-10個，較好為2-6個。發(fā)光裝置以與底板和/或頂部平行的方式放置。當使用許多發(fā)光裝置時，發(fā)光裝置通常以相互平行的方式放置。
覆蓋側(cè)板和底板內(nèi)表面的反光材料較好是非導電性材料，通常使用上述漫反射層。但是，較好使用介電反射薄膜以有效地提高透過發(fā)光窗發(fā)射的光線強度。使用兩側(cè)具有光反射表面的介電反射薄膜制成的本發(fā)明光反射薄膜并將該薄膜通過粘合劑層緊密接觸，可使側(cè)板和底板的內(nèi)表面具有良好的反射率。
較好設(shè)計構(gòu)成發(fā)光裝置的光反射薄膜的形狀和大小，使得發(fā)光裝置發(fā)射的幾乎所有光線均被導向底板和側(cè)板，并且也有部分光線被導向頂板。這種結(jié)構(gòu)能均勻地提高發(fā)光窗平面的亮度。例如，如圖2和圖3所示，較好在基本矩形的光反射薄膜4的兩個長邊(寬度方向的兩邊)形成許多切口(凹口)14。切口的形狀較好是多邊形(如三角形、矩形、圓形、橢圓形或者如附圖所示將多種曲線有規(guī)地組合產(chǎn)生的形狀)。切口距光反射薄膜長邊邊緣的最大深度(切口由光反射薄膜邊緣至內(nèi)部的最大尺寸)通常為2-20mm，較好為3-10mm。相鄰切口間的距離(沿光反射薄膜長邊方向切口中心之間的距離)通常為2-20mm，較好為3-10mm，盡管這可根據(jù)切口的深度不同而不同。盡管切口具有基本相同的形狀，但是根據(jù)用途可組合使用許多具有不同形狀和/或大小的切口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述照明正下方的燈箱能改進發(fā)光窗的亮度和亮度不均勻度。
實施例通過下列實施例將進一步說明本發(fā)明。應注意本發(fā)明不受這些實施例的限制。
實施例1(1)制造光反射薄膜首先，制得用作介電光反射層的介電光反射薄膜。該介電光反射薄膜是用上面提到的日本專利公布No.9-506837(T2)所述的方法制得的。形成交替疊層的兩種聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯和萘二甲酸乙二醇酯與對苯二甲酸乙二醇酯的共聚多酯。介電光反射薄膜的反射率約為80-100％(在450-750nm)并且厚度約為70微米。
接著將厚度為80微米，透射率約為98％的丙烯酸壓敏粘合片層壓在介電光反射薄膜的光反射表面上制得本實施例的光反射薄膜。本實施例的光反射薄膜具有良好的撓性。使用日立公司制造的U-4000型自動記錄分光光度計測定反射率和透射率。
(2)制造發(fā)光裝置將本實施例的光反射薄膜切割成預定的大小和形狀，將其手工粘附在熒光管(Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd制造的PalucTm Day FL-20 SSEX-D/18)的圓周表面上，以預定的覆蓋角(弧線所對角)將其固定在熒光管的發(fā)光表面上，從而形成本實施例的發(fā)光裝置。
在本實施例中，制得三種不同尺寸的光反射薄膜，這些薄膜基本為矩形的，長度與熒光管的長度基本相同，寬度使得整個光反射表面以三種不同的覆蓋角(90°、180°、270°)與熒光管緊密接觸，從而制得三種發(fā)光裝置。所有三種不同覆蓋角的發(fā)光裝置均可容易地制得。(3)如下所述測定發(fā)光裝置的發(fā)射方向性。沿熒光管的縱向軸以5°的角度間隔使發(fā)光裝置逐步旋轉(zhuǎn)，用光度計(BM-7,Topcon Co.,Ltd制)在各個角度測定照射亮度，根據(jù)測量結(jié)果評價方向性。這些結(jié)果示于圖4，其中橫坐標為旋轉(zhuǎn)角度，并且照明亮度示于圖4。曲線1表示本實施例對照的光反射薄膜。曲線Ⅱ表示弧線所對角度為90°的情況。曲線Ⅲ表示弧線所對角度為180°的情況。曲線Ⅳ表示弧線所對角度為270°的情況。本實施例將0角度定義為亮度計和發(fā)光裝置排列成這樣的位置，也就是說，在發(fā)光裝置(熒光管)的橫截面(圓形)與縱坐標的縱向垂直時，熒光管的圓周上未被光反射薄膜覆蓋的剩余部分圓周方向上的中心點和圓截面的中心點的連線與光度計的光接受平面相交成90°。在未使用的情況下，其90°的角度。附圖顯示隨著覆蓋角度的增加，照明范圍下降但是亮度增加。也就是說，使用本發(fā)明光反射薄膜可容易并有效地改進輻照的方向性。光度計的光接受平面和覆蓋裝置的發(fā)光表面之間的距離設(shè)定在約1米。
實施例2用與實施例1相同的方法制得本實施例光反射薄膜，但是還包括與介電光反射薄膜的光反射表面相反的表面緊密接觸的漫反射層。該漫反射層是將含硫酸鋇的光反射涂料(New LP Super,Toyo Ink Co.Ltd.制)直接涂覆在介電光反射薄膜上制得的，干燥后該層的厚度為50微米。使用這種光反射薄膜用與實施例1相同的方法制得發(fā)光裝置，并評價其方向性。在本實施例中，與實施例1相似可容易地和有效地改進照射的方向性。
盡管對于波長為400-450nm的光線實施例1的反射薄膜的反射率約為65-80％，但是由于增加漫反射層而使實施例2對波長為400-450nm的光線的反射率改進至約90-98％(用前面所述的光度計測定)。因此，發(fā)現(xiàn)可將反射光導向照射區(qū)而幾乎不改變光的光譜，盡管光源發(fā)出的光波長為400-450nm。
對比例1用與實施例1相同的方法制得發(fā)光裝置，但是將介電光反射薄膜纏繞在熒光管的發(fā)光表面上而不使用粘合劑。覆蓋角(弧線所對角度)設(shè)定在90°、180°和270°，并且介電光反射薄膜纏繞在熒光管上使得發(fā)光表面與介電光反射薄膜盡可能緊密接觸，盡管它們之間存在一層空氣層。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)與實施例1相比亮度下降約3.5％。這表明使用本發(fā)明光反射薄膜并且將光源的光發(fā)射表面與介電光反射薄膜的光反射表面相互緊密接觸能有效地改進亮度和方向性。
實施例3使用本發(fā)明發(fā)光裝置按下列方法形成醫(yī)用照明正下方的燈箱。
首先，將實施例1制得的光反射薄膜與裝在市售燈箱(醫(yī)用x-射線觀察裝置，Kihara Medical Inductry Co.,Ltd制)中的熒光管緊密接觸制得本實施例的發(fā)光裝置。在本實施例中，制得矩形(約420mm長，約15mm寬)的光反射薄膜，隨后在其兩個長邊上切出許多切口。每個切口基本是等腰三角形狀。切口由光反射薄膜的長邊起算的最大深度為5mm，相鄰切口間的距離為5mm。覆蓋面積的比例約14％(參見圖2)。
接著，將四個本實施例的發(fā)光裝置以與頂板平行的方式置于燈箱的光導腔中，該四個發(fā)光裝置相互平行，從而制得本實施例的向下照射的燈箱。發(fā)光裝置的排列使得其發(fā)光表面(未覆蓋光反射薄膜的部分)與底板對置，并且發(fā)光裝置發(fā)出的大部分光線被導向底板和側(cè)板，部分光線被導向頂板。頂板是由乳白色漫透射丙烯酸板材制成，燈箱的內(nèi)壁(底板和四個側(cè)板)涂覆白色漫反射涂料。
使用Minolta Corp.制造的LS-110型亮度計在前方測定用于照明正下方的燈箱頂板發(fā)光窗的亮度。16個測量點的平均亮度為840cd/m2，亮度不均勻度(最小值/最大值)為65％。當不使用本發(fā)明光反射薄膜進行測定時，平均亮度為954cd/m2，亮度不均勻度為58％，這表明用本發(fā)明發(fā)光裝置代替燈箱常用的光源可改進亮度的不均勻度而不明顯降低亮度。亮度計的光接受表面與燈箱的發(fā)光窗表面之間的距離設(shè)定在約1米。
實施例4用與實施例3相同的方法制得本實施例的照射正下方的燈箱，但是將實施例1的介電光反射薄膜的光反射表面粘附在燈箱朝光導腔內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁上(底板和四個側(cè)板)。
使用與實施例3相同的方法在前方測定用于照明正下方的燈箱頂板發(fā)光窗的亮度。結(jié)果，平均亮度為1698cd/m2，亮度不均勻度為83％。這表明用本發(fā)明發(fā)光裝置代替燈箱常用的光源，并且用介電光反射薄膜覆蓋光導腔的內(nèi)壁可明顯改進亮度和亮度不均勻度。當測定不使用光反射薄膜覆蓋本實施例光源的燈箱時，平均亮度為1902cd/m2，亮度不均勻度為80％。
實施例5用與實施例2相同的方法制得本實施例的光反射薄膜，但是在粘合劑層(丙烯酸壓敏粘合劑)和介電光反射薄膜之間放置可透過藍光的著色層。也就是說，本實施例的介電光反射層是由介電光反射薄膜和著色層組成的。所述著色層是下列組成的涂層膜并且厚度為0.5微米。透光著色層的組成為100重量份HeliogenBlue L6700F(購自BASF Co.的藍色顏料)，15重量份Disperbyk 161(購自BYK-Chemie Co.的分散劑)，163重量份CARBOSET GA1162(購自BF Goodrich Co.的丙烯酸聚合物)，107重量份SU8(購自Shell Chemical Co.的環(huán)氧交聯(lián)劑)。使用本發(fā)明光反射薄膜并用與實施例1相同的方法制得發(fā)光裝置，并評價方向性。在本實施例中，如實施例1那樣可容易并有效地改進照射方向性。照射光顏色是藍色的(色度值x約0.276,y約0.294)。光源(熒光管)發(fā)出的光本身的顏色為白色，色度值為x約0.310,y=0.322。反射光的色度是用上面提到的亮度計(BM-7型，Topcon Co.制)測定的。
本實施例的結(jié)果表明在本發(fā)明光反射薄膜包括上述透光著色層的情況下，不改變光源顏色就可改變發(fā)射光的顏色。例如，可在發(fā)光裝置安裝現(xiàn)場容易地形成所需顏色的發(fā)光裝置的發(fā)射光，無需如氖管那樣預先制得所需顏色的發(fā)光裝置。
如上所述，即使在無足夠的空間來安裝外部反射器件的情況下，本發(fā)明光反射薄膜也能根據(jù)操作條件容易地控制照射的方向性和照射范圍，并可有效地提高發(fā)光裝置的光發(fā)射強度。同時，使用上述反射薄膜能提供有效提高發(fā)光強度的發(fā)光裝置。
權(quán)利要求
1．一種光反射薄膜，它與光源的發(fā)光表面緊密接觸，接觸的方式是使部分所述發(fā)光表面被所述薄膜覆蓋，從而使剩余的未覆蓋發(fā)光表面部分發(fā)出的光線強度得到增強，其特征在于所述光反射薄膜還包括介電光反射薄膜，其反射表面與光源的發(fā)光表面對置，以及與介電薄膜的反射表面緊密接觸的透光粘合劑薄膜。
2．一種發(fā)光裝置，其特征在于它包括(a)光源；和(b)如權(quán)利要求1所述的光反射薄膜，該光反射薄膜通過透光粘合劑薄膜與所述光源的發(fā)光表面緊密接觸，接觸的方式是使所述光反射薄膜覆蓋部分所述發(fā)光表面；從所述光源剩余的發(fā)光表面部分發(fā)射的光線具有增強的強度，所述剩余部分即未覆蓋有所述光反射薄膜的部分。
全文摘要
提供一種能根據(jù)操作條件容易地控制照射方向和照射范圍并能有效地增加發(fā)光裝置發(fā)射的光線強度的光反射薄膜。一種與光源的發(fā)光表面緊密接觸的光反射薄膜,使部分所述發(fā)光表面覆蓋所述薄膜,從而使所述發(fā)光表面剩余的未覆蓋部分發(fā)出的光線強度得到增強,其特征在于所述光反射薄膜還包括介電光反射薄膜,其反射表面與光源的發(fā)光表面對置,以及與介電薄膜的反射表面緊密接觸的透光粘合劑薄膜。
文檔編號F21V17/00GK1309753SQ99808638
公開日2001年8月22日 申請日期1999年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月18日
發(fā)明者齋滕研一, 富永正憲, 杉井新治 申請人:美國3M公司