反射シート
【課題】
各種液晶表示装置におけるバックライト装置を製造する際に、層間剥離が生じることにより製造ロスが生じてしまうことのない、全反射率や正反射率の高い反射シートを提供する。
【解決手段】
基材フィルムの表面に、少なくとも、金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、をこの順に積層してなる構成としたことにより、従来であれば容易に剥離していた基材フィルムと金属蒸着層とが剥離しなくなり、また全体の層構成が単純でありながら、従来数十の層を積層しなければ得られなかった高反射性と低ｂ＊値とを両立した反射シートとした。
なし
各種液晶表示装置におけるバックライト装置を製造する際に、層間剥離が生じることにより製造ロスが生じてしまうことのない、全反射率や正反射率の高い反射シートを提供する。
【解決手段】
基材フィルムの表面に、少なくとも、金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、をこの順に積層してなる構成としたことにより、従来であれば容易に剥離していた基材フィルムと金属蒸着層とが剥離しなくなり、また全体の層構成が単純でありながら、従来数十の層を積層しなければ得られなかった高反射性と低ｂ＊値とを両立した反射シートとした。
なし
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源からの光線を効率よく反射するために用いられる反射シートであって、具体的には、液晶表示装置や照明器具などにおける効率的な光線反射を目的とした、金属を蒸着してなる反射シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では携帯電話やコンピューター、テレビなどにおいて液晶表示装置を用いられることが急増している。これが急激に普及する理由の一つとして従来のいわゆるブラウン管ディスプレイに比べてはるかに薄型にできる、また容易に小型にすることが出来る、という利点があるからである、と言われている。特に昨今著しく見られる軽薄短小化への要求の高まりに伴い、この液晶表示装置の利用が求められる場面は急増していると言える。
【０００３】
さて、このような液晶表示装置では液晶表示部分が明瞭に視認出来るように通常バックライト装置が備えられているものであるが、このバックライト装置における光源から発せられる光線が最終的には効率的に液晶表示素子に到達する仕組みが必要である。なぜなら液晶表示装置において表示部分を背面からより強く照らすことで、液晶表示部分がより鮮明になるからである。
【０００４】
そこで、このバックライト装置における光源から発せられる光線を効率よく液晶表示装置に到達させるために、バックライト装置には光線を反射させる反射シートが備えられている。つまり、光源から発せられた光線が直接液晶表示装置に向かえばよいが、光線の進行方向が液晶表示装置に向かっていない場合、これを液晶表示装置に向けるために光線を反射させなければならない。そして反射シートに入射した光線が効率よく反射しなければ、光源から発する光線が効率よく用いられていることにはならず、つまり効率よい光源の利用を実現することは出来ないのである。即ち、この反射体における全反射率は高いものであり、かつ正反射（鏡面反射ともいう。）率も高いものであることが必要であり、もってこのような状態であると光線の反射の質が良いと言える。そしてこのような目的に沿った、そして上述の条件を満たす質の良い反射光を発せられる反射シートの開発が強く求められているのである。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１に記載されたような反射シートが提案されている。この特許文献１に記載の反射シートは、高分子フィルム上に、高屈折率層、低屈折率層、金属層を積層して構成してなるものである。
【０００６】
そしてこのように構成した反射シートをバックライト装置に用いることで、従来の装置に比べて光の反射効率が高く、高輝度が得られ、これまで以上に明るいバックライト装置を得ることが可能となる、という効果を得られる、とされている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１４５２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載された反射シートを実際にバックライト装置に組み込んで用いようとした場合、容易に層間剥離が生じてしまい、問題であった。即ち、特許文献１において低屈折率層とされている層は、実質的には珪素酸化物、フッ化化合物、酸化アルミニウム、の何れかが用いられる、とされているが、実際にこれらの物質を低屈折率層として積層し、得られた反射シートを実際に利用しようとする場合、単純に平面状にこの反射シートを用いるのであればよいが、実際にはこの反射シートにさらに他のバックライト装置を構成する部品を積層したり、またバックライト装置を製造する際などに加熱処理を施す時に、前記低屈折率層の箇所で容易に層間剥離が生じてしまい、問題であった。
【０００９】
例えば、特許文献１に記載の反射シートを用いてバックライト装置を製造する時において、例えば作業をやり直そうとした場合に反射シートを一端取り除こうとした時、前述の層間剥離現象が容易に生じてしまう。また場合によっては製造作業をしようと反射シートを取り扱おうとした時に層間剥離現象が生じてしまうことがある。そして層間剥離が生じてしまった反射シートは二度と使用することが出来ない。かような現象が多発してしまうことにより、結局のところ生産性に大きなダメージを与えてしまうこととなり、故に非実用的である、と言わざるを得ないのである。
【００１０】
そこで本発明はこのような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、例えば各種液晶表示装置におけるバックライト装置を製造する際に、層間剥離が生じることにより製造ロスが生じてしまうことのない、従来の反射体に比べて、全反射率や正反射率の高い反射シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本願発明の請求項１に記載の発明は、基材フィルムの表面に、少なくとも、金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、をこの順に積層してなる反射シートであって、前記反射シートの全光線反射率が９０％以上９７％未満であり、かつａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下であり、前記樹脂層の厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、前記金属化合物層の厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であること、を特徴とする。
【００１２】
本願発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の反射シートにおいて、前記基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムであること、を特徴とする。
【００１３】
本願発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の反射シートにおいて、前記樹脂層がアクリル系樹脂による層であること、を特徴とする。
【００１４】
本願発明の請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の反射シートにおいて、前記金属蒸着層を形成する金属が、銀又はアルミニウムであること、を特徴とする。
【００１５】
本願発明の請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の反射シートにおいて、前記金属化合物層を形成する金属化合物が、酸化ニオブ又は酸化チタンであること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本願発明に係る反射体では、基材フィルムの表面に、少なくとも、金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、をこの順に積層してなる構成としたことにより、従来であれば容易に剥離していた基材フィルムと金属蒸着層とが剥離しなくなり、また全体の層構成が単純でありながら、従来数十の層を積層しなければ得られなかった高反射性と低ｂ＊値とを両立した反射シートを得る事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずもこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
本願発明に係る反射シートについて第１の実施の形態として説明する。
本実施の形態に係る反射シートは、基材フィルム、その表面に少なくとも金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、をこの順に積層してなる構成を有する。
【００１９】
以下、この反射シートにつき、順に説明をする。
まず（ａ）基材フィルムについて説明すると、本実施の形態における基材フィルムとしては特に制限をするものではない。そしてその利便性、取扱の容易さ等の観点から、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム（以下「ＰＥＴフィルム」とする。）、ポリプロピレンフィルムなどが好ましく、中でもＰＥＴフィルムを用いることが好適であると言える。そこで本実施の形態では基材フィルムとしてＰＥＴフィルムを用いることとするが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２０】
尚、この基材フィルムの厚みについては適宜好適な厚みとすればよく、１０μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以上７５μｍ以下であれば尚良い。１０μｍ未満であると、後述する積層工程を行う際に基材フィルムが破損してしまい、２００μｍ以上であると、最終的に得られる反射シート全体の厚みが必要以上に厚くなってしまい実用に適さなくなってしまうからである。またより確実に基材フィルムの破損を防ぎ、かつ全体の厚みをより一層実用に適したもの、とするために、基材フィルムの厚みが２５μ以上７５μｍ以下であればよいのである。そして本実施の形態におけるＰＥＴフィルムの厚みは５０μｍであるものとする。
【００２１】
またこの基材フィルム自体は透明でも非透明でも、いずれであっても構わない。入手のしやすさや、製造コスト全体を考慮した場合、透明のものを用いればよいかもしれないし、反射率を考慮した場合、例えば白色のものを用いればよいが、いずれにせよその材質の透明については好適なものを随時利用すればよい。
【００２２】
さらにこの基材フィルムと、その表面に積層する金属蒸着層との密着力を確保するために、予め基材フィルムの表面に対して従来公知の手法により、プラズマ処理を施したり、樹脂層を積層したりすることも考えられる。例えば、基材フィルムの表面にアクリルメラミン系樹脂、シリコーン系樹脂、テトラエトキシシラン系樹脂、アクリルシリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリルポリオール系樹脂、などの樹脂を積層することにより密着力を確保することも考えられる。
【００２３】
ちなみに上記の目的の為に積層される樹脂は、その厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下となるように、ロールコーティング法、ディッピング法、スプレーコーティング法などのような、いわゆるウェットコーティング法によってＰＥＴフィルムの表面に塗工され、積層される。
【００２４】
尚、厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい、とするのは、２０ｎｍ未満であると前述した金属蒸着層の層間剥離効果を得ることが困難となるためであり、１００ｎｍ以上であると本実施の形態に係る反射シートの厚みが増してしまい、例えば著しく薄型化が求められている液晶表示装置に用いる場合に不利になるからである。さらに１００ｎｍ以上となると、実際に製造するに際して非常にコストがかかってしまい好ましくない。
【００２５】
いずれにせよ、このような密着力を確保するために行われるプラズマ処理や樹脂層の積層は、本実施の形態に関しては必須ではなく、状況によって行えばよいものであるので、これ以上の詳述はここでは省略する。
【００２６】
次に金属蒸着層について説明すると、これはまさに光線反射の作用を呈するために設けられる層であって、銀やアルミニウム等の金属であることが好ましく、本実施の形態では銀を、一般的に公知な真空蒸着の手法により、前述の基材フィルムの表面に蒸着、積層することとする。尚、前述の通り予め基材フィルムの表面に何らかの処理を施すことにより密着力をより強力なものとしておいても構わない。
【００２７】
この金属蒸着層の厚みは、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、さらに８０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であればより好適である。これは、厚みが５０ｎｍ未満であると銀を蒸着してもその表面にピンホール等が多発してしまい、即ち表面が均一に反射性のよい表面とならないためであり、また１０００ｎｍ以上になると、前述同様、得られる反射シートの厚みが増してしまう、またこの金属蒸着層にクラックが生じやすくなってしまい、その結果反射性が好ましいレベルに到達させられなくなってしまうからである。さらに実際に製造するにさいして、非常にコストもかかってしまい、好ましくない。そして厚みを８０ｎｍ以上とすれば良好な反射率を得やすくなり、また３００ｎｍ以下であれば、得られる反射シートの性能を維持したまま、クラックを発生させることなくより一層全体の厚みを薄くすることができる、という効果を得る事が出来るのである。
【００２８】
次に樹脂層について説明すると、これは金属蒸着層と後述の金属化合物層との層間剥離を防ぐ効果を有するのみならず、入射する外光の屈折率の差を用いた反射率増加という効果にも寄与する作用を有する層なのである。そして本実施の形態においてはアクリルメラミンやアクリルシリコン、アクリルポリオール等のアクリル系樹脂により形成されるものであることとするが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えばそれ以外にも、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等の従来公知の一般的な電子放射線硬化型樹脂、及び、メラミン系樹脂、シロキサン系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、等の従来公知の一般的な熱硬化型樹脂及び熱可塑性樹脂、から目的に応じて適宜選択することが可能であるが、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００２９】
また、樹脂層を金属蒸着層の外側に設けることにより、金属蒸着層が外気と接触することにより腐食してしまうことを防止することも出来るのである。即ち樹脂層は金属蒸着層のバリア層としても作用するのである。
【００３０】
また前述の反射率増加という効果に寄与させるためには樹脂層の有する光線屈折率と、後述の金属化合物層の有する光線屈折率と、の間に大きな差が生じることが必要であるが、この点を考慮に入れた場合、樹脂層における光線屈折率は1．4以上１．６以下であることが好適であるといえ、これを満足するものであれば前述の樹脂以外であっても構わない。
【００３１】
この樹脂層は、その厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下となるように、ロールコーティング法、ディッピング法、スプレーコーティング法などのようないわゆるウェットコーティング法によって金属蒸着層の表面に塗工され、積層される。
【００３２】
尚、厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい、とするのは、２０ｎｍ未満であると前述した金属蒸着層の層間剥離効果を得ることが困難となるためであり、１００ｎｍ以上であると本実施の形態に係る反射シートの厚みが増してしまい、例えば著しく薄型化が求められている液晶表示装置に用いる場合に不利なものとなってしまい、さらに１００ｎｍ以上であると、実際に製造するに際してコストが高くなてしまう、という問題も生じてしまうので、前述の範囲内とすることが好ましいのである。
【００３３】
次に金属化合物層について説明すると、これは、この層の有する外光の屈折率と、前述の樹脂層の有する外光の屈折率との差を利用して、本実施の形態に係る反射シートの反射率増加という効果に寄与する作用を有する層なのである。そして本発明においては、この層は金属化合物により形成されるものであればよく、さらには金属酸化物又は金属硫化物であればよく、そして本実施の形態においては酸化ニオブ又は酸化チタンであることとするが、これ以外にも例えば酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等の金属化合物によるものであっても構わない。そしてこの金属化合物層における光線屈折率は１．９以上２．５以下であることが好適であるといえ、これを満足するものであれば前述の金属化合物以外であっても構わない。さらに本実施の形態ではこの層は酸化ニオブ又は酸化チタンの金属化合物であるとしたが、前述の光線屈折率に関する条件を満たすことが可能なものであれば必ずしも前述の金属化合物に限られるものではなく、例えばテトラブトキシチタニウム（ＴＢＴ）、酸化ジルコニウム、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の分散した塗材を塗布することにより得られる層である、としてあっても構わないが、ここではこれ以上の詳述は省略する。
【００３４】
またこの金属化合物層は、その厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下となるように、いわゆるドライコーティング法と呼ばれる、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、イオンビーム蒸着法、等によって樹脂層の表面に積層される。
【００３５】
尚、厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい、とするのは、２０ｎｍ未満であると、後述する屈折率の差による反射率増加という効果を得にくくなるためであり、１００ｎｍ以上であると本実施の形態に係る反射シートの厚みが増してしまい、例えば著しく薄型化が求められている液晶表示装置に用いる場合に不利になり、さらに１００ｎｍ以上であると、実際に製造するに際してコストが高くなってしまう、という問題も生じてしまうので、前述の範囲内とすることが好ましいのである。
【００３６】
そして本実施の形態に係る反射シートは、全光線反射率は９０％以上９７％未満であり、かつａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下となるように、以上説明した４つの層を積層することにより得られるのである。
【００３７】
この点に関しもう少し詳しく説明する。まずａ＊値が−５．０以下であれば緑色みがかってしまい、５．０以上とすると赤色みがかってしまう。またｂ＊値が−５．０以下であれば青色みみがかってしまい、５．０以上とすると黄色みがかかってしまう。そして本実施の形態によれば、ａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下となるようにするので、本実施の形態に係る反射シートによって得られる反射光線の色味が極めて白色光なものとなり、例えばバックライトユニットにおいて求められる自然光により近い反射光を得ることができる、等の好適な効果を得る事が出来るのである。
【００３８】
また全光線反射率が９０％以上となると言うことは、即ち入射光を効率よく反射することが可能となることであり、換言するならば、９０％以上に満たない場合、入射光が充分に反射しないことを意味し、即ちかような反射シートを液晶表示装置のバックライト装置に用いても充分効率的なバックライトを得ることが出来なくなるのである。
【００３９】
また９７％未満とすることで、ｂ＊値の必要以上な上昇を防ぐことが出来る。つまり、全光線反射率を向上させるためには、中波長から長波長側全体の反射率を向上させる必要があるが、もともと銀は短波長側の反射率が低く、また短波長側の反射率の上昇率も低いため、全光線反射率を大きく上昇させようとすると中波長から長波長側への反射率が高くなる。つまりｂ＊値が高い値となってしまい、本来目的とするｂ＊値範囲の上限である５．０を超えてしまう。そこで、ｂ＊値が必要以上に上昇しないようにするため、全光線反射率を９７％未満とすることを見いだしたのである。
【００４０】
さて、このようにして得られる本実施の形態に係る反射シートは、従来公知のように、樹脂層と金属化合物層と、それぞれが有する屈折率の差を利用することで反射率を増加させ、またコントロールできるようにしているのであるが、表面に位置する金属化合物層の屈折率を１．９以上２．５以下、樹脂層の屈折率を１．４以上１．６以下、とすることで、良好な反射性能を呈する事が可能となるのである。
【００４１】
そして本実施の形態に係る反射シートにつき述べると、以上説明した通りの構成とすることで、従来であれば数十層を積層する必要があったところ、積層数が充分に少ない構成で、即ち大変簡潔な製造過程を経るだけで、充分な反射率を備えた反射シートを得る事が出来るようになるのである。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明に係る反射シートにつき、さらに実施例により説明する。
【００４３】
まず基本的な反射シートの構成を次の通りとする。
ａ／ｂ／ｃ／ｄ
【００４４】
ａ）ＰＥＴフィルム（帝人（株）製「ＯＸＣ」：厚み５０μｍ）
【００４５】
ｂ）銀蒸着層。厚み１２０ｎｍ。
ａ）の表面に真空蒸着法により積層する。
真空蒸着の条件は以下の通りとする。
・銀を抵抗加熱で溶融し、２６．６ｍＰａ、０．２ｍＴｏｒｒで基材表面に蒸発させる。
【００４６】
ｃ）樹脂層。厚み５０ｎｍ。
ｂ）の表面に従来公知のウェットコーティング法により積層する。
【００４７】
ｄ）金属化合物層。厚み５０ｎｍ。
ｃ）の表面にスパッタリング法により積層する。
スパッタリングの条件は以下の通りとする。
・原材料として金属化合物の板状ターゲットを用いる。
・スパッタガスには純度９９％以上のアルゴンを用いる。
【００４８】
（評価方法１）
まず積層が完了した段階での初期値を測定する。初期値としてはＹ値、ａ＊値、ｂ＊値、密着力、をそれぞれ以下の方法で測定する。
【００４９】
（Ｙ値測定法）（ａ＊値測定法）（ｂ＊値測定法）
・（株）島津製作所製分光光度計に６０φの積分球を設置して測定する。
・ここで言う反射率は硫酸バリウム標準白色板の反射率を１００％として換算したものである。
【００５０】
（密着力測定法）
・蒸着面に１ｍｍ幅の線を１１本、縦横にカッターナイフで刻む。
・次いで２４ｍｍ幅の粘着テープをその表面に密着させる。
・そして密着した粘着テープを素早く９０°方向に強制剥離する。
（いわゆる「碁盤目剥離法」による。）
【００５１】
（評価方法２）
上記の測定が完了したら、反射シートを６０℃、湿度９０％の条件下で５００時間曝し続け、その後、再び評価方法１で示した手法により、それぞれの値を測定する。
【００５２】
（実施例１〜４）
実施例１：樹脂層＝アクリルメラミン／金属化合物層＝酸化チタン
実施例２：樹脂層＝アクリルメラミン／金属化合物層＝酸化ニオブ
実施例３：樹脂層＝アクリルシリコン／金属化合物層＝酸化チタン
実施例４：樹脂層＝ポリエステル ／金属化合物層＝酸化チタン
以上の組み合わせによる実施例を用意した。上記した以外は前述した構成のままとした。
【００５３】
（比較例１〜３）
比較例１：樹脂層＝酸化硅素／金属化合物層＝酸化チタン
比較例２：樹脂層＝酸化硅素／金属化合物層＝酸化ニオブ
比較例３：樹脂層＝フッ化マグネシウム／金属化合物層＝酸化チタン
以上の組み合わせによる実施例を用意した。上記した以外は前述した構成のままとした。
【００５４】
【表１】
【００５５】
以上の通り、全ての比較例においては、条件を満たすことができるものの、そもそもの絶対的な必須条件である密着力が全く生じない、即ち非実用的であると言わざるを得ないものである一方、本願発明に係る手法により得られた全ての実施例による反射シートでは、初期値においても一定条件放置後においても、全光線反射率は９０％以上９７％未満であり、かつａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下という条件を満足することがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源からの光線を効率よく反射するために用いられる反射シートであって、具体的には、液晶表示装置や照明器具などにおける効率的な光線反射を目的とした、金属を蒸着してなる反射シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では携帯電話やコンピューター、テレビなどにおいて液晶表示装置を用いられることが急増している。これが急激に普及する理由の一つとして従来のいわゆるブラウン管ディスプレイに比べてはるかに薄型にできる、また容易に小型にすることが出来る、という利点があるからである、と言われている。特に昨今著しく見られる軽薄短小化への要求の高まりに伴い、この液晶表示装置の利用が求められる場面は急増していると言える。
【０００３】
さて、このような液晶表示装置では液晶表示部分が明瞭に視認出来るように通常バックライト装置が備えられているものであるが、このバックライト装置における光源から発せられる光線が最終的には効率的に液晶表示素子に到達する仕組みが必要である。なぜなら液晶表示装置において表示部分を背面からより強く照らすことで、液晶表示部分がより鮮明になるからである。
【０００４】
そこで、このバックライト装置における光源から発せられる光線を効率よく液晶表示装置に到達させるために、バックライト装置には光線を反射させる反射シートが備えられている。つまり、光源から発せられた光線が直接液晶表示装置に向かえばよいが、光線の進行方向が液晶表示装置に向かっていない場合、これを液晶表示装置に向けるために光線を反射させなければならない。そして反射シートに入射した光線が効率よく反射しなければ、光源から発する光線が効率よく用いられていることにはならず、つまり効率よい光源の利用を実現することは出来ないのである。即ち、この反射体における全反射率は高いものであり、かつ正反射（鏡面反射ともいう。）率も高いものであることが必要であり、もってこのような状態であると光線の反射の質が良いと言える。そしてこのような目的に沿った、そして上述の条件を満たす質の良い反射光を発せられる反射シートの開発が強く求められているのである。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１に記載されたような反射シートが提案されている。この特許文献１に記載の反射シートは、高分子フィルム上に、高屈折率層、低屈折率層、金属層を積層して構成してなるものである。
【０００６】
そしてこのように構成した反射シートをバックライト装置に用いることで、従来の装置に比べて光の反射効率が高く、高輝度が得られ、これまで以上に明るいバックライト装置を得ることが可能となる、という効果を得られる、とされている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１４５２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載された反射シートを実際にバックライト装置に組み込んで用いようとした場合、容易に層間剥離が生じてしまい、問題であった。即ち、特許文献１において低屈折率層とされている層は、実質的には珪素酸化物、フッ化化合物、酸化アルミニウム、の何れかが用いられる、とされているが、実際にこれらの物質を低屈折率層として積層し、得られた反射シートを実際に利用しようとする場合、単純に平面状にこの反射シートを用いるのであればよいが、実際にはこの反射シートにさらに他のバックライト装置を構成する部品を積層したり、またバックライト装置を製造する際などに加熱処理を施す時に、前記低屈折率層の箇所で容易に層間剥離が生じてしまい、問題であった。
【０００９】
例えば、特許文献１に記載の反射シートを用いてバックライト装置を製造する時において、例えば作業をやり直そうとした場合に反射シートを一端取り除こうとした時、前述の層間剥離現象が容易に生じてしまう。また場合によっては製造作業をしようと反射シートを取り扱おうとした時に層間剥離現象が生じてしまうことがある。そして層間剥離が生じてしまった反射シートは二度と使用することが出来ない。かような現象が多発してしまうことにより、結局のところ生産性に大きなダメージを与えてしまうこととなり、故に非実用的である、と言わざるを得ないのである。
【００１０】
そこで本発明はこのような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、例えば各種液晶表示装置におけるバックライト装置を製造する際に、層間剥離が生じることにより製造ロスが生じてしまうことのない、従来の反射体に比べて、全反射率や正反射率の高い反射シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本願発明の請求項１に記載の発明は、基材フィルムの表面に、少なくとも、金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、をこの順に積層してなる反射シートであって、前記反射シートの全光線反射率が９０％以上９７％未満であり、かつａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下であり、前記樹脂層の厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、前記金属化合物層の厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であること、を特徴とする。
【００１２】
本願発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の反射シートにおいて、前記基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムであること、を特徴とする。
【００１３】
本願発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の反射シートにおいて、前記樹脂層がアクリル系樹脂による層であること、を特徴とする。
【００１４】
本願発明の請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の反射シートにおいて、前記金属蒸着層を形成する金属が、銀又はアルミニウムであること、を特徴とする。
【００１５】
本願発明の請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の反射シートにおいて、前記金属化合物層を形成する金属化合物が、酸化ニオブ又は酸化チタンであること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本願発明に係る反射体では、基材フィルムの表面に、少なくとも、金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、をこの順に積層してなる構成としたことにより、従来であれば容易に剥離していた基材フィルムと金属蒸着層とが剥離しなくなり、また全体の層構成が単純でありながら、従来数十の層を積層しなければ得られなかった高反射性と低ｂ＊値とを両立した反射シートを得る事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずもこの実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
本願発明に係る反射シートについて第１の実施の形態として説明する。
本実施の形態に係る反射シートは、基材フィルム、その表面に少なくとも金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、をこの順に積層してなる構成を有する。
【００１９】
以下、この反射シートにつき、順に説明をする。
まず（ａ）基材フィルムについて説明すると、本実施の形態における基材フィルムとしては特に制限をするものではない。そしてその利便性、取扱の容易さ等の観点から、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム（以下「ＰＥＴフィルム」とする。）、ポリプロピレンフィルムなどが好ましく、中でもＰＥＴフィルムを用いることが好適であると言える。そこで本実施の形態では基材フィルムとしてＰＥＴフィルムを用いることとするが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２０】
尚、この基材フィルムの厚みについては適宜好適な厚みとすればよく、１０μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以上７５μｍ以下であれば尚良い。１０μｍ未満であると、後述する積層工程を行う際に基材フィルムが破損してしまい、２００μｍ以上であると、最終的に得られる反射シート全体の厚みが必要以上に厚くなってしまい実用に適さなくなってしまうからである。またより確実に基材フィルムの破損を防ぎ、かつ全体の厚みをより一層実用に適したもの、とするために、基材フィルムの厚みが２５μ以上７５μｍ以下であればよいのである。そして本実施の形態におけるＰＥＴフィルムの厚みは５０μｍであるものとする。
【００２１】
またこの基材フィルム自体は透明でも非透明でも、いずれであっても構わない。入手のしやすさや、製造コスト全体を考慮した場合、透明のものを用いればよいかもしれないし、反射率を考慮した場合、例えば白色のものを用いればよいが、いずれにせよその材質の透明については好適なものを随時利用すればよい。
【００２２】
さらにこの基材フィルムと、その表面に積層する金属蒸着層との密着力を確保するために、予め基材フィルムの表面に対して従来公知の手法により、プラズマ処理を施したり、樹脂層を積層したりすることも考えられる。例えば、基材フィルムの表面にアクリルメラミン系樹脂、シリコーン系樹脂、テトラエトキシシラン系樹脂、アクリルシリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリルポリオール系樹脂、などの樹脂を積層することにより密着力を確保することも考えられる。
【００２３】
ちなみに上記の目的の為に積層される樹脂は、その厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下となるように、ロールコーティング法、ディッピング法、スプレーコーティング法などのような、いわゆるウェットコーティング法によってＰＥＴフィルムの表面に塗工され、積層される。
【００２４】
尚、厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい、とするのは、２０ｎｍ未満であると前述した金属蒸着層の層間剥離効果を得ることが困難となるためであり、１００ｎｍ以上であると本実施の形態に係る反射シートの厚みが増してしまい、例えば著しく薄型化が求められている液晶表示装置に用いる場合に不利になるからである。さらに１００ｎｍ以上となると、実際に製造するに際して非常にコストがかかってしまい好ましくない。
【００２５】
いずれにせよ、このような密着力を確保するために行われるプラズマ処理や樹脂層の積層は、本実施の形態に関しては必須ではなく、状況によって行えばよいものであるので、これ以上の詳述はここでは省略する。
【００２６】
次に金属蒸着層について説明すると、これはまさに光線反射の作用を呈するために設けられる層であって、銀やアルミニウム等の金属であることが好ましく、本実施の形態では銀を、一般的に公知な真空蒸着の手法により、前述の基材フィルムの表面に蒸着、積層することとする。尚、前述の通り予め基材フィルムの表面に何らかの処理を施すことにより密着力をより強力なものとしておいても構わない。
【００２７】
この金属蒸着層の厚みは、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましく、さらに８０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であればより好適である。これは、厚みが５０ｎｍ未満であると銀を蒸着してもその表面にピンホール等が多発してしまい、即ち表面が均一に反射性のよい表面とならないためであり、また１０００ｎｍ以上になると、前述同様、得られる反射シートの厚みが増してしまう、またこの金属蒸着層にクラックが生じやすくなってしまい、その結果反射性が好ましいレベルに到達させられなくなってしまうからである。さらに実際に製造するにさいして、非常にコストもかかってしまい、好ましくない。そして厚みを８０ｎｍ以上とすれば良好な反射率を得やすくなり、また３００ｎｍ以下であれば、得られる反射シートの性能を維持したまま、クラックを発生させることなくより一層全体の厚みを薄くすることができる、という効果を得る事が出来るのである。
【００２８】
次に樹脂層について説明すると、これは金属蒸着層と後述の金属化合物層との層間剥離を防ぐ効果を有するのみならず、入射する外光の屈折率の差を用いた反射率増加という効果にも寄与する作用を有する層なのである。そして本実施の形態においてはアクリルメラミンやアクリルシリコン、アクリルポリオール等のアクリル系樹脂により形成されるものであることとするが、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えばそれ以外にも、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等の従来公知の一般的な電子放射線硬化型樹脂、及び、メラミン系樹脂、シロキサン系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アルキド系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、等の従来公知の一般的な熱硬化型樹脂及び熱可塑性樹脂、から目的に応じて適宜選択することが可能であるが、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００２９】
また、樹脂層を金属蒸着層の外側に設けることにより、金属蒸着層が外気と接触することにより腐食してしまうことを防止することも出来るのである。即ち樹脂層は金属蒸着層のバリア層としても作用するのである。
【００３０】
また前述の反射率増加という効果に寄与させるためには樹脂層の有する光線屈折率と、後述の金属化合物層の有する光線屈折率と、の間に大きな差が生じることが必要であるが、この点を考慮に入れた場合、樹脂層における光線屈折率は1．4以上１．６以下であることが好適であるといえ、これを満足するものであれば前述の樹脂以外であっても構わない。
【００３１】
この樹脂層は、その厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下となるように、ロールコーティング法、ディッピング法、スプレーコーティング法などのようないわゆるウェットコーティング法によって金属蒸着層の表面に塗工され、積層される。
【００３２】
尚、厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい、とするのは、２０ｎｍ未満であると前述した金属蒸着層の層間剥離効果を得ることが困難となるためであり、１００ｎｍ以上であると本実施の形態に係る反射シートの厚みが増してしまい、例えば著しく薄型化が求められている液晶表示装置に用いる場合に不利なものとなってしまい、さらに１００ｎｍ以上であると、実際に製造するに際してコストが高くなてしまう、という問題も生じてしまうので、前述の範囲内とすることが好ましいのである。
【００３３】
次に金属化合物層について説明すると、これは、この層の有する外光の屈折率と、前述の樹脂層の有する外光の屈折率との差を利用して、本実施の形態に係る反射シートの反射率増加という効果に寄与する作用を有する層なのである。そして本発明においては、この層は金属化合物により形成されるものであればよく、さらには金属酸化物又は金属硫化物であればよく、そして本実施の形態においては酸化ニオブ又は酸化チタンであることとするが、これ以外にも例えば酸化インジウム（ＩＴＯ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）等の金属化合物によるものであっても構わない。そしてこの金属化合物層における光線屈折率は１．９以上２．５以下であることが好適であるといえ、これを満足するものであれば前述の金属化合物以外であっても構わない。さらに本実施の形態ではこの層は酸化ニオブ又は酸化チタンの金属化合物であるとしたが、前述の光線屈折率に関する条件を満たすことが可能なものであれば必ずしも前述の金属化合物に限られるものではなく、例えばテトラブトキシチタニウム（ＴＢＴ）、酸化ジルコニウム、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の分散した塗材を塗布することにより得られる層である、としてあっても構わないが、ここではこれ以上の詳述は省略する。
【００３４】
またこの金属化合物層は、その厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下となるように、いわゆるドライコーティング法と呼ばれる、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、イオンビーム蒸着法、等によって樹脂層の表面に積層される。
【００３５】
尚、厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい、とするのは、２０ｎｍ未満であると、後述する屈折率の差による反射率増加という効果を得にくくなるためであり、１００ｎｍ以上であると本実施の形態に係る反射シートの厚みが増してしまい、例えば著しく薄型化が求められている液晶表示装置に用いる場合に不利になり、さらに１００ｎｍ以上であると、実際に製造するに際してコストが高くなってしまう、という問題も生じてしまうので、前述の範囲内とすることが好ましいのである。
【００３６】
そして本実施の形態に係る反射シートは、全光線反射率は９０％以上９７％未満であり、かつａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下となるように、以上説明した４つの層を積層することにより得られるのである。
【００３７】
この点に関しもう少し詳しく説明する。まずａ＊値が−５．０以下であれば緑色みがかってしまい、５．０以上とすると赤色みがかってしまう。またｂ＊値が−５．０以下であれば青色みみがかってしまい、５．０以上とすると黄色みがかかってしまう。そして本実施の形態によれば、ａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下となるようにするので、本実施の形態に係る反射シートによって得られる反射光線の色味が極めて白色光なものとなり、例えばバックライトユニットにおいて求められる自然光により近い反射光を得ることができる、等の好適な効果を得る事が出来るのである。
【００３８】
また全光線反射率が９０％以上となると言うことは、即ち入射光を効率よく反射することが可能となることであり、換言するならば、９０％以上に満たない場合、入射光が充分に反射しないことを意味し、即ちかような反射シートを液晶表示装置のバックライト装置に用いても充分効率的なバックライトを得ることが出来なくなるのである。
【００３９】
また９７％未満とすることで、ｂ＊値の必要以上な上昇を防ぐことが出来る。つまり、全光線反射率を向上させるためには、中波長から長波長側全体の反射率を向上させる必要があるが、もともと銀は短波長側の反射率が低く、また短波長側の反射率の上昇率も低いため、全光線反射率を大きく上昇させようとすると中波長から長波長側への反射率が高くなる。つまりｂ＊値が高い値となってしまい、本来目的とするｂ＊値範囲の上限である５．０を超えてしまう。そこで、ｂ＊値が必要以上に上昇しないようにするため、全光線反射率を９７％未満とすることを見いだしたのである。
【００４０】
さて、このようにして得られる本実施の形態に係る反射シートは、従来公知のように、樹脂層と金属化合物層と、それぞれが有する屈折率の差を利用することで反射率を増加させ、またコントロールできるようにしているのであるが、表面に位置する金属化合物層の屈折率を１．９以上２．５以下、樹脂層の屈折率を１．４以上１．６以下、とすることで、良好な反射性能を呈する事が可能となるのである。
【００４１】
そして本実施の形態に係る反射シートにつき述べると、以上説明した通りの構成とすることで、従来であれば数十層を積層する必要があったところ、積層数が充分に少ない構成で、即ち大変簡潔な製造過程を経るだけで、充分な反射率を備えた反射シートを得る事が出来るようになるのである。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明に係る反射シートにつき、さらに実施例により説明する。
【００４３】
まず基本的な反射シートの構成を次の通りとする。
ａ／ｂ／ｃ／ｄ
【００４４】
ａ）ＰＥＴフィルム（帝人（株）製「ＯＸＣ」：厚み５０μｍ）
【００４５】
ｂ）銀蒸着層。厚み１２０ｎｍ。
ａ）の表面に真空蒸着法により積層する。
真空蒸着の条件は以下の通りとする。
・銀を抵抗加熱で溶融し、２６．６ｍＰａ、０．２ｍＴｏｒｒで基材表面に蒸発させる。
【００４６】
ｃ）樹脂層。厚み５０ｎｍ。
ｂ）の表面に従来公知のウェットコーティング法により積層する。
【００４７】
ｄ）金属化合物層。厚み５０ｎｍ。
ｃ）の表面にスパッタリング法により積層する。
スパッタリングの条件は以下の通りとする。
・原材料として金属化合物の板状ターゲットを用いる。
・スパッタガスには純度９９％以上のアルゴンを用いる。
【００４８】
（評価方法１）
まず積層が完了した段階での初期値を測定する。初期値としてはＹ値、ａ＊値、ｂ＊値、密着力、をそれぞれ以下の方法で測定する。
【００４９】
（Ｙ値測定法）（ａ＊値測定法）（ｂ＊値測定法）
・（株）島津製作所製分光光度計に６０φの積分球を設置して測定する。
・ここで言う反射率は硫酸バリウム標準白色板の反射率を１００％として換算したものである。
【００５０】
（密着力測定法）
・蒸着面に１ｍｍ幅の線を１１本、縦横にカッターナイフで刻む。
・次いで２４ｍｍ幅の粘着テープをその表面に密着させる。
・そして密着した粘着テープを素早く９０°方向に強制剥離する。
（いわゆる「碁盤目剥離法」による。）
【００５１】
（評価方法２）
上記の測定が完了したら、反射シートを６０℃、湿度９０％の条件下で５００時間曝し続け、その後、再び評価方法１で示した手法により、それぞれの値を測定する。
【００５２】
（実施例１〜４）
実施例１：樹脂層＝アクリルメラミン／金属化合物層＝酸化チタン
実施例２：樹脂層＝アクリルメラミン／金属化合物層＝酸化ニオブ
実施例３：樹脂層＝アクリルシリコン／金属化合物層＝酸化チタン
実施例４：樹脂層＝ポリエステル ／金属化合物層＝酸化チタン
以上の組み合わせによる実施例を用意した。上記した以外は前述した構成のままとした。
【００５３】
（比較例１〜３）
比較例１：樹脂層＝酸化硅素／金属化合物層＝酸化チタン
比較例２：樹脂層＝酸化硅素／金属化合物層＝酸化ニオブ
比較例３：樹脂層＝フッ化マグネシウム／金属化合物層＝酸化チタン
以上の組み合わせによる実施例を用意した。上記した以外は前述した構成のままとした。
【００５４】
【表１】
【００５５】
以上の通り、全ての比較例においては、条件を満たすことができるものの、そもそもの絶対的な必須条件である密着力が全く生じない、即ち非実用的であると言わざるを得ないものである一方、本願発明に係る手法により得られた全ての実施例による反射シートでは、初期値においても一定条件放置後においても、全光線反射率は９０％以上９７％未満であり、かつａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下という条件を満足することがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルムの表面に、
少なくとも、金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、
をこの順に積層してなる反射シートであって、
前記反射シートの全光線反射率が９０％以上９７％未満であり、かつａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下であり、
前記樹脂層の厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記金属化合物層の厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であること、
を特徴とする、反射シート。
【請求項２】
請求項１に記載の反射シートにおいて、
前記基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムであること、
を特徴とする、反射シート。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の反射シートにおいて、
前記樹脂層がアクリル系樹脂による層であること、
を特徴とする、反射シート。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の反射シートにおいて、
前記金属蒸着層を形成する金属が、銀又はアルミニウムであること、
を特徴とする、反射シート。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の反射シートにおいて、
前記金属化合物層を形成する金属化合物が、酸化ニオブ又は酸化チタンであること、
を特徴とする、反射シート。
【請求項１】
基材フィルムの表面に、
少なくとも、金属による金属蒸着層と、樹脂による樹脂層と、金属化合物による金属化合物層と、
をこの順に積層してなる反射シートであって、
前記反射シートの全光線反射率が９０％以上９７％未満であり、かつａ＊値が−５．０以上５．０以下、ｂ＊値が−５．０以上５．０以下であり、
前記樹脂層の厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記金属化合物層の厚みが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であること、
を特徴とする、反射シート。
【請求項２】
請求項１に記載の反射シートにおいて、
前記基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムであること、
を特徴とする、反射シート。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の反射シートにおいて、
前記樹脂層がアクリル系樹脂による層であること、
を特徴とする、反射シート。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の反射シートにおいて、
前記金属蒸着層を形成する金属が、銀又はアルミニウムであること、
を特徴とする、反射シート。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の反射シートにおいて、
前記金属化合物層を形成する金属化合物が、酸化ニオブ又は酸化チタンであること、
を特徴とする、反射シート。
【公開番号】特開２００７−１３３００３（Ｐ２００７−１３３００３Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２３６５６（Ｐ２００５−３２３６５６）
【出願日】平成１７年１１月８日（２００５．１１．８）
【出願人】（０００２３５７８３）尾池工業株式会社 (97)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月８日（２００５．１１．８）
【出願人】（０００２３５７８３）尾池工業株式会社 (97)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]