JP2002031706A - 反射体 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 反射型液晶表示装置に用いた際に、従来より
も光の反射率に優れた、ペーパーホワイトタイプの反射
体を提供する。 【解決手段】 少なくとも一方の面に微細な凹凸構造を
有するシートやフィルム状の基材に、金属薄膜層を形成
した反射体において、形成された金属薄膜層における結
晶子の大きさが、0.1〜50nmであり、金属薄膜層
側から測定した波長550nmにおける該反射体の全反
射率が、94%以上であり、かつ、全反射率に対する拡
散反射率の割合が、94%以上であることを特徴とする
反射体、である。また、金属薄膜層が銀またアルミニウ
ムを主体とする金属層であり、その厚みが70〜400
nmである。
も光の反射率に優れた、ペーパーホワイトタイプの反射
体を提供する。 【解決手段】 少なくとも一方の面に微細な凹凸構造を
有するシートやフィルム状の基材に、金属薄膜層を形成
した反射体において、形成された金属薄膜層における結
晶子の大きさが、0.1〜50nmであり、金属薄膜層
側から測定した波長550nmにおける該反射体の全反
射率が、94%以上であり、かつ、全反射率に対する拡
散反射率の割合が、94%以上であることを特徴とする
反射体、である。また、金属薄膜層が銀またアルミニウ
ムを主体とする金属層であり、その厚みが70〜400
nmである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパーソナルコンピュ
ーター、携帯電話、PHS、電子手帳、携帯情報端末、
電子計算機、各種操作パネルなどの各種ディスプレイに
用いられる反射型液晶表示装置に用いられる反射体に関
する。さらに詳しくは、とりわけ反射率が高くかつ拡散
性能にも優れた反射体に関する。
ーター、携帯電話、PHS、電子手帳、携帯情報端末、
電子計算機、各種操作パネルなどの各種ディスプレイに
用いられる反射型液晶表示装置に用いられる反射体に関
する。さらに詳しくは、とりわけ反射率が高くかつ拡散
性能にも優れた反射体に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置はこれまでのCRTディス
プレイに比べ、薄型であり省スペース化できること、ま
た、低電圧で作動すること、消費電力が少なく省エネル
ギー化できるなどの特徴から、中小型機器のディスプレ
イを中心に広く用いられている。
プレイに比べ、薄型であり省スペース化できること、ま
た、低電圧で作動すること、消費電力が少なく省エネル
ギー化できるなどの特徴から、中小型機器のディスプレ
イを中心に広く用いられている。
【0003】最近では、ゲーム機器、携帯電話、PH
S、電子手帳といった小型携帯情報端末としての利用が
急速に増加している。特にこれらの携帯用途ではより軽
量で、低消費電力で長時間の使用が可能であることが求
められている。現在、一般に使用されている、バックラ
イトを用いる透過型の液晶表示装置においては、バック
ライトがその消費電力の約7割を占めるといわれてお
り、高い輝度を長時間維持するには内蔵バッテリーの容
量の増大が必須になり、機器を軽量でコンパクト化する
上で大きな課題となっている。
S、電子手帳といった小型携帯情報端末としての利用が
急速に増加している。特にこれらの携帯用途ではより軽
量で、低消費電力で長時間の使用が可能であることが求
められている。現在、一般に使用されている、バックラ
イトを用いる透過型の液晶表示装置においては、バック
ライトがその消費電力の約7割を占めるといわれてお
り、高い輝度を長時間維持するには内蔵バッテリーの容
量の増大が必須になり、機器を軽量でコンパクト化する
上で大きな課題となっている。
【0004】一方、液晶表示面からの入射光を光源とし
て利用する反射型液晶表示装置では、バックライトが不
要なため、軽量化、薄型化に適している。現在、主とし
て用いられている白黒表示の反射型液晶表示装置は人側
より、偏光板、液晶表示パネル、偏光板、反射体で構成
されるている。また、今後増加すると考えられる反射型
カラー液晶表示装置では、上記部材に加えカラーフィル
ターが用られることが考えられる。また、反射型カラー
液晶表示装置では反射体側の偏光板がないものや、偏光
板が全くないものも考案されている。
て利用する反射型液晶表示装置では、バックライトが不
要なため、軽量化、薄型化に適している。現在、主とし
て用いられている白黒表示の反射型液晶表示装置は人側
より、偏光板、液晶表示パネル、偏光板、反射体で構成
されるている。また、今後増加すると考えられる反射型
カラー液晶表示装置では、上記部材に加えカラーフィル
ターが用られることが考えられる。また、反射型カラー
液晶表示装置では反射体側の偏光板がないものや、偏光
板が全くないものも考案されている。
【0005】理想的な液晶表示とは、明るく、そしてど
こから見ても同様な表示品質が得られるものであり、私
たちが普段使用している本などの印刷物の様な物である
といわれている。よって、反射型液晶表示装置に用いら
れる反射体も紙のように四方八方に均一に光を拡散する
反射体(ペーパーホワイトタイプ)が好ましいと考えら
れる。しかしながら、液晶表示装置では、一般に先述し
た構成であるため、入射光は偏光板―液晶表示パネル−
偏光板を通過し、反射体に到達した後、反射体により反
射された光は再度、偏光板―液晶表示パネル−偏光板を
通過し外部へ到達するため、入射光に対して、反射光の
光量は光損失を考慮すると3分の1以下に落ち暗くなっ
てしまうという問題点があった。また、カラー反射型液
晶表示装置においては、カラーフィルターも用いられる
ため、さらに反射光が減少する事が考えられる。よっ
て、均一に光を拡散する反射体を液晶表示装置に用いる
と、実際は暗くなり使用できない。そこで現状では、金
属光沢をもつ正反射成分の大きい反射体を用い、ある範
囲に光を集中することによって明るい表示を実現してい
る。しかしながら、このような正反射成分の大きな反射
体では、光の入射角と見る角度(受光角)が一致する場
合は非常に明るいものの、見る角度(受光角)がずれる
と一気に暗くなってしまう、つまり視野角が狭いという
欠点がある。視野角を広げるには拡散成分を増やす必要
があるが、拡散成分を増やすことはせっかく集中させた
光を広げることになり全体的に暗くなってしまうという
問題がある。
こから見ても同様な表示品質が得られるものであり、私
たちが普段使用している本などの印刷物の様な物である
といわれている。よって、反射型液晶表示装置に用いら
れる反射体も紙のように四方八方に均一に光を拡散する
反射体(ペーパーホワイトタイプ)が好ましいと考えら
れる。しかしながら、液晶表示装置では、一般に先述し
た構成であるため、入射光は偏光板―液晶表示パネル−
偏光板を通過し、反射体に到達した後、反射体により反
射された光は再度、偏光板―液晶表示パネル−偏光板を
通過し外部へ到達するため、入射光に対して、反射光の
光量は光損失を考慮すると3分の1以下に落ち暗くなっ
てしまうという問題点があった。また、カラー反射型液
晶表示装置においては、カラーフィルターも用いられる
ため、さらに反射光が減少する事が考えられる。よっ
て、均一に光を拡散する反射体を液晶表示装置に用いる
と、実際は暗くなり使用できない。そこで現状では、金
属光沢をもつ正反射成分の大きい反射体を用い、ある範
囲に光を集中することによって明るい表示を実現してい
る。しかしながら、このような正反射成分の大きな反射
体では、光の入射角と見る角度(受光角)が一致する場
合は非常に明るいものの、見る角度(受光角)がずれる
と一気に暗くなってしまう、つまり視野角が狭いという
欠点がある。視野角を広げるには拡散成分を増やす必要
があるが、拡散成分を増やすことはせっかく集中させた
光を広げることになり全体的に暗くなってしまうという
問題がある。
【0006】この視野角を広げるためには反射体の反射
特性(光の集中と分散)を制御することが必要であり、
これまで多くの検討がなされてきた。反射体の反射特性
を制御する方法としては、反射面(金属薄膜層)を形成
する基材(高分子フィルム)を凹凸化する方法が一般的
である。凹凸化方法としては、 (1)高分子フィルム表面にエンボス加工を施し凹凸構
造を形成した後、表面を溶剤で処理して滑らかにする方
法。 (2)高分子フィルム表面にSiO2などの粒子を高圧
空気とともに吹き付けるサンドブラスト方法。 (3)エッチング法などの化学的方法。 などが挙げられる。しかしながら、(1)、(2)の方
式では、機械的物理的方法によりフィルム表面に凹凸形
状を形成する方式のため、フィルムの材質の選択のはば
が狭くまた、厚みもある程度厚くしなければならないと
いう欠点がある。また、(2)の方法では硬いサンド
(SiO2)の形状が不均一なことから、得られる凹凸
形状も激しくかつ、不均一に粗れており、アルカリ溶液
処理などで表面の一部を溶解しても、この粗れを十分に
均一化することができず、えられる凹凸構造が非常に不
均一になるという欠点がある。さらにまた、(3)のよ
うな化学的方法においても、フィルムの材質の選択がシ
ビアでありまた、処理後の洗浄乾燥が大変であるという
欠点がある。
特性(光の集中と分散)を制御することが必要であり、
これまで多くの検討がなされてきた。反射体の反射特性
を制御する方法としては、反射面(金属薄膜層)を形成
する基材(高分子フィルム)を凹凸化する方法が一般的
である。凹凸化方法としては、 (1)高分子フィルム表面にエンボス加工を施し凹凸構
造を形成した後、表面を溶剤で処理して滑らかにする方
法。 (2)高分子フィルム表面にSiO2などの粒子を高圧
空気とともに吹き付けるサンドブラスト方法。 (3)エッチング法などの化学的方法。 などが挙げられる。しかしながら、(1)、(2)の方
式では、機械的物理的方法によりフィルム表面に凹凸形
状を形成する方式のため、フィルムの材質の選択のはば
が狭くまた、厚みもある程度厚くしなければならないと
いう欠点がある。また、(2)の方法では硬いサンド
(SiO2)の形状が不均一なことから、得られる凹凸
形状も激しくかつ、不均一に粗れており、アルカリ溶液
処理などで表面の一部を溶解しても、この粗れを十分に
均一化することができず、えられる凹凸構造が非常に不
均一になるという欠点がある。さらにまた、(3)のよ
うな化学的方法においても、フィルムの材質の選択がシ
ビアでありまた、処理後の洗浄乾燥が大変であるという
欠点がある。
【0007】現状では、これらの方法では、凹凸層の成
形方法自体に欠点があること、また出来た凹凸層におい
ても依然として狭い視野角の範囲に光が集中するため、
明るさ(輝度)が等しい理想的な反射特性は得られてい
ない。よって、より高拡散で理想的な反射特性を得るた
めには、これまでよりもさらに制御された凹凸表面を用
いる必要があった。
形方法自体に欠点があること、また出来た凹凸層におい
ても依然として狭い視野角の範囲に光が集中するため、
明るさ(輝度)が等しい理想的な反射特性は得られてい
ない。よって、より高拡散で理想的な反射特性を得るた
めには、これまでよりもさらに制御された凹凸表面を用
いる必要があった。
【0008】一方、反射層に用いられる金属によって
も、その反射率は大きく左右される。例えば、一般的に
用いられる金属層として、銀及びアルミニウムを例にと
り比較ずれば、銀を使用した場合、その反射率は90%
以上、アルミニウムを用いた場合は80%と以上といわ
れており、銀を用いる方が高反射率を得ることができる
が、必ずしも明るいとはいえる状況にないのが現状であ
る。
も、その反射率は大きく左右される。例えば、一般的に
用いられる金属層として、銀及びアルミニウムを例にと
り比較ずれば、銀を使用した場合、その反射率は90%
以上、アルミニウムを用いた場合は80%と以上といわ
れており、銀を用いる方が高反射率を得ることができる
が、必ずしも明るいとはいえる状況にないのが現状であ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
をすべて解決するためになされたものであり、反射型液
晶表示装置に用いた際に、従来よりも光の反射率に優れ
た、ペーパーホワイトタイプの反射体を提供することを
目的とする。
をすべて解決するためになされたものであり、反射型液
晶表示装置に用いた際に、従来よりも光の反射率に優れ
た、ペーパーホワイトタイプの反射体を提供することを
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために、反射層の構成について鋭意検討し
た結果、驚くべきことに、反射層を構成する金属の結晶
子の大きさを、ある特定の大きさより小さく形成するこ
とにより、上記の課題を解決出来ることを見いだした。
すなわち本発明の要旨は次のとおりである。
題を解決するために、反射層の構成について鋭意検討し
た結果、驚くべきことに、反射層を構成する金属の結晶
子の大きさを、ある特定の大きさより小さく形成するこ
とにより、上記の課題を解決出来ることを見いだした。
すなわち本発明の要旨は次のとおりである。
【0011】第1は、少なくとも一方の面に微細な凹凸
構造を有するシートやフィルム状の基材に、金属薄膜層
を形成した反射体において、形成された金属薄膜層にお
ける結晶子の大きさが、0.1〜50nmであり、金属
薄膜層側から測定した波長550nmにおける該反射体
の全反射率が、94%以上であり、かつ、全反射率に対
する拡散反射率の割合が、94%以上であることを特徴
とする反射体、である。
構造を有するシートやフィルム状の基材に、金属薄膜層
を形成した反射体において、形成された金属薄膜層にお
ける結晶子の大きさが、0.1〜50nmであり、金属
薄膜層側から測定した波長550nmにおける該反射体
の全反射率が、94%以上であり、かつ、全反射率に対
する拡散反射率の割合が、94%以上であることを特徴
とする反射体、である。
【0012】第2は、金属薄膜層が銀またアルミニウム
を主体とする金属層であり、その厚みが70〜400n
mであることを特徴とする前記1に記載の反射体、であ
る。
を主体とする金属層であり、その厚みが70〜400n
mであることを特徴とする前記1に記載の反射体、であ
る。
【0013】第3は、該金属薄膜層側を光の受光面とし
て使用することを特徴とする前記1および2に記載の反
射体、である。
て使用することを特徴とする前記1および2に記載の反
射体、である。
【0014】第4は、液晶表示素子に使用することを特
徴とする前記1から3のいずれかに記載の反射体、であ
る。
徴とする前記1から3のいずれかに記載の反射体、であ
る。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0016】本発明の反射体は、反射層を構成する金属
の結晶子の大きさを、凹凸面上に0.1〜50nmの大
きさになるようにして、金属層を形成した反射体であ
る。
の結晶子の大きさを、凹凸面上に0.1〜50nmの大
きさになるようにして、金属層を形成した反射体であ
る。
【0017】[基板] 本発明の反射体において、凹凸
構造を形成する基材としては、例えばポリエチレンテレ
フタラート(PET)、ポリエチレンナフタレートなど
のポリエステル類、ビスフェノールA系ポリカーボネー
トなどのポリカーボネート類、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン類、セルローストリアセテ
ートなどのセルロース誘導体類、ポリ塩化ビニリデンな
どのビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリアミド類、ポリ
エーテルスルホン、ポリスルホン系樹脂、ポリアリレー
ト系樹脂、フッ素系樹脂などの各種プラスチックからな
るフィルムが挙げられるが、必ずしもこれらに限定され
るものではなく、ある程度ガラス転移点が高く、平滑な
表面をもつものであれば使用できる。なかでもポリエチ
レンテレフタラートが好ましい。
構造を形成する基材としては、例えばポリエチレンテレ
フタラート(PET)、ポリエチレンナフタレートなど
のポリエステル類、ビスフェノールA系ポリカーボネー
トなどのポリカーボネート類、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンなどのポリオレフィン類、セルローストリアセテ
ートなどのセルロース誘導体類、ポリ塩化ビニリデンな
どのビニル系樹脂、ポリイミド類、ポリアミド類、ポリ
エーテルスルホン、ポリスルホン系樹脂、ポリアリレー
ト系樹脂、フッ素系樹脂などの各種プラスチックからな
るフィルムが挙げられるが、必ずしもこれらに限定され
るものではなく、ある程度ガラス転移点が高く、平滑な
表面をもつものであれば使用できる。なかでもポリエチ
レンテレフタラートが好ましい。
【0018】使用される基材の厚みは、特に限定される
ものではないが、通常は10〜400μm程度、好まし
くは10〜200μm程度が、さらに好ましくは25〜
100μm程度である。
ものではないが、通常は10〜400μm程度、好まし
くは10〜200μm程度が、さらに好ましくは25〜
100μm程度である。
【0019】本発明において光を拡散させるための凹凸
構造は、従来一般的に使用されている構造で何ら問題な
い。例えば、基材上にフィラー、ビーズなどの粒状物を
含有した樹脂層をコーティングする方法や、基材表面を
ヘヤーライン加工やサンドブラスト法により賦型する方
法などが上げられる。なかでも制御された凹凸層の形成
をする場合は、凹凸の大きさ、表面の粗さの調整が容易
に出来る粒子のコーティングが好ましく用いられる。
構造は、従来一般的に使用されている構造で何ら問題な
い。例えば、基材上にフィラー、ビーズなどの粒状物を
含有した樹脂層をコーティングする方法や、基材表面を
ヘヤーライン加工やサンドブラスト法により賦型する方
法などが上げられる。なかでも制御された凹凸層の形成
をする場合は、凹凸の大きさ、表面の粗さの調整が容易
に出来る粒子のコーティングが好ましく用いられる。
【0020】粒子としては、アクリル、ポリスチレン、
ビニルベンゼン、ポリメタクリル酸メチル、スチレンメ
タクリレート、スチレンアクリレート、スチレンブタジ
エン等の高分子(有機)粒子をはじめ、シリカ、アルミ
ナ、チタニア、ジルコニア、酸化鉛(鉛白)、酸化亜鉛
(亜鉛華)、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリ
ウム、チタン酸カリウム、ケイ酸ソーダなどからなる無
機微粒子や、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウ
ム、酸化アンチモンなどの導電性透明微粒子なども用い
ることができるが、必ずしもこれらに限定されるもので
はない。また、粒子の大きさは、平均粒子径が、1〜1
5μmが好ましく用いられ、平均粒子径が1μm未満で
は、粒子の埋没で凹凸構造の表面が形成しにくくなり、
また、15μmを越えると凹凸構造の起伏が大きくな
り、粒子の大きさが目立ち、きめの粗い反射体となる。
なお、粒子の粒径分布は小さい方が好ましい。粒径の標
準偏差の平均粒径に対する割合は50%以下が好まし
く、より好ましくは30%以下で、さらに好ましくは2
0%以下である。粒径分布が上記の割合を大きく超える
と、制御された凹凸構造を得ることが難しくなる。 [金属薄膜層] 本発明において、凹凸層上に形成され
る金属薄膜層は、成膜された状態での金属結晶子の大き
さが0.1〜50nmになっていれば、特に限定するも
のでもないが、銀あるいはアルミニウムを主体とする金
属などが好ましく用いられる。
ビニルベンゼン、ポリメタクリル酸メチル、スチレンメ
タクリレート、スチレンアクリレート、スチレンブタジ
エン等の高分子(有機)粒子をはじめ、シリカ、アルミ
ナ、チタニア、ジルコニア、酸化鉛(鉛白)、酸化亜鉛
(亜鉛華)、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、硫酸バリ
ウム、チタン酸カリウム、ケイ酸ソーダなどからなる無
機微粒子や、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウ
ム、酸化アンチモンなどの導電性透明微粒子なども用い
ることができるが、必ずしもこれらに限定されるもので
はない。また、粒子の大きさは、平均粒子径が、1〜1
5μmが好ましく用いられ、平均粒子径が1μm未満で
は、粒子の埋没で凹凸構造の表面が形成しにくくなり、
また、15μmを越えると凹凸構造の起伏が大きくな
り、粒子の大きさが目立ち、きめの粗い反射体となる。
なお、粒子の粒径分布は小さい方が好ましい。粒径の標
準偏差の平均粒径に対する割合は50%以下が好まし
く、より好ましくは30%以下で、さらに好ましくは2
0%以下である。粒径分布が上記の割合を大きく超える
と、制御された凹凸構造を得ることが難しくなる。 [金属薄膜層] 本発明において、凹凸層上に形成され
る金属薄膜層は、成膜された状態での金属結晶子の大き
さが0.1〜50nmになっていれば、特に限定するも
のでもないが、銀あるいはアルミニウムを主体とする金
属などが好ましく用いられる。
【0021】金属薄膜層の形成法は、湿式法及び乾式法
がある。湿式法とはメッキ法の総称であり、溶液から金
属を析出させ膜を形成する方法である。具体例をあげる
とすれば、銀鏡反応などがある。一方、乾式法とは、真
空成膜法の総称であり、具体的に例示するとすれば、抵
抗加熱式真空蒸着法、電子ビーム加熱式真空蒸着法、イ
オンプレーティング法、イオンビームアシスト真空蒸着
法、スパッタ法などがある。とりわけ、本発明には連続
的に成膜するロール・ツー・ロール方式が可能な真空成
膜法が好ましく用いられる。
がある。湿式法とはメッキ法の総称であり、溶液から金
属を析出させ膜を形成する方法である。具体例をあげる
とすれば、銀鏡反応などがある。一方、乾式法とは、真
空成膜法の総称であり、具体的に例示するとすれば、抵
抗加熱式真空蒸着法、電子ビーム加熱式真空蒸着法、イ
オンプレーティング法、イオンビームアシスト真空蒸着
法、スパッタ法などがある。とりわけ、本発明には連続
的に成膜するロール・ツー・ロール方式が可能な真空成
膜法が好ましく用いられる。
【0022】真空蒸着法では、金属の原材料を電子ビー
ム、抵抗加熱、誘導加熱などで溶融させ、蒸気圧を上昇
させ、好ましくは13.3mPa(0.1mTorr)
以下で基材表面に蒸発させる。この際に、アルゴンなど
のガスを13.3mPa以上導入させ、高周波もしくは
直流のグロー放電を起こしても良い。
ム、抵抗加熱、誘導加熱などで溶融させ、蒸気圧を上昇
させ、好ましくは13.3mPa(0.1mTorr)
以下で基材表面に蒸発させる。この際に、アルゴンなど
のガスを13.3mPa以上導入させ、高周波もしくは
直流のグロー放電を起こしても良い。
【0023】スパッタ法には、DCマグネトロンスパッ
タ法、RFマグネトロンスパッタ法、イオンビームスパ
ッタ法、ECRスパッタ法、コンベンショナルRFスパ
ッタ法、コンベンショナルDCスパッタ法などを使用し
うる。
タ法、RFマグネトロンスパッタ法、イオンビームスパ
ッタ法、ECRスパッタ法、コンベンショナルRFスパ
ッタ法、コンベンショナルDCスパッタ法などを使用し
うる。
【0024】スパッタ法においては、原材料は金属の板
状のターゲットを用いればよく、スパッタガスにはヘリ
ウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどを
使用しうるが、好ましくはアルゴンが用いられる。ま
た、必要に応じて、酸素を混入した系でのスパッタも行
うことが出きる。また、ガスの純度は99%以上が好ま
しいが、より好ましくは99.5%以上である。 [金属薄膜層の厚さ] 基材上に成形する薄膜の厚さ
は、反射体とした際に光線透過率が1%未満になるよう
に考慮して決められる。
状のターゲットを用いればよく、スパッタガスにはヘリ
ウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどを
使用しうるが、好ましくはアルゴンが用いられる。ま
た、必要に応じて、酸素を混入した系でのスパッタも行
うことが出きる。また、ガスの純度は99%以上が好ま
しいが、より好ましくは99.5%以上である。 [金属薄膜層の厚さ] 基材上に成形する薄膜の厚さ
は、反射体とした際に光線透過率が1%未満になるよう
に考慮して決められる。
【0025】本発明において、金属薄膜層の厚みは、7
0〜400nmが好ましく、より好ましくは100〜3
00nmである。かかる層の厚みが、70nmより薄い
場合は、光線透過率が1%を超えてしまい、反射体とし
ての性能が低下する。また、400nmよりも厚くして
も、その効果に変化が無いばかりか、資源を有効に利用
するという観点からも好ましくない。
0〜400nmが好ましく、より好ましくは100〜3
00nmである。かかる層の厚みが、70nmより薄い
場合は、光線透過率が1%を超えてしまい、反射体とし
ての性能が低下する。また、400nmよりも厚くして
も、その効果に変化が無いばかりか、資源を有効に利用
するという観点からも好ましくない。
【0026】前記金属薄膜層の膜厚の測定方法として
は、触針粗さ計、繰り返し反射干渉計、マイクロバラン
ス、水晶振動子法などを用いる方法があり、特に水晶振
動子法では成膜中に膜厚が測定可能であるため所望の膜
厚を得るのに適している。また、前もって成膜の条件を
定めておき、試料基材上に成膜を行い、成膜時間と膜厚
の関係を調べた上で、成膜時間により膜厚を制御する方
法もある。 [全反射率] 上記のように形成した反射体を、金属薄
膜層側から全反射率を測定すると、94%以上であり、
より好ましくは96〜99.5%である。また、全反射
率に対する拡散反射率の割合は、通常94%以上であ
る。反射率は高いほど好ましく、さらに高屈折率と低屈
折率の薄膜を交互に積層して増反射膜を形成するなどし
て99.5%を超える反射率を実現することは性能的に
非常に好ましいといえる。 [金属薄膜層の保護] また、金属薄膜層の酸化及び硫
化等の腐食防止のためや、取り扱い性の向上のために、
金属薄膜層の上にさらに保護シートを設けることは、本
発明の反射体の信頼性を向上させる意味から好ましい。
は、触針粗さ計、繰り返し反射干渉計、マイクロバラン
ス、水晶振動子法などを用いる方法があり、特に水晶振
動子法では成膜中に膜厚が測定可能であるため所望の膜
厚を得るのに適している。また、前もって成膜の条件を
定めておき、試料基材上に成膜を行い、成膜時間と膜厚
の関係を調べた上で、成膜時間により膜厚を制御する方
法もある。 [全反射率] 上記のように形成した反射体を、金属薄
膜層側から全反射率を測定すると、94%以上であり、
より好ましくは96〜99.5%である。また、全反射
率に対する拡散反射率の割合は、通常94%以上であ
る。反射率は高いほど好ましく、さらに高屈折率と低屈
折率の薄膜を交互に積層して増反射膜を形成するなどし
て99.5%を超える反射率を実現することは性能的に
非常に好ましいといえる。 [金属薄膜層の保護] また、金属薄膜層の酸化及び硫
化等の腐食防止のためや、取り扱い性の向上のために、
金属薄膜層の上にさらに保護シートを設けることは、本
発明の反射体の信頼性を向上させる意味から好ましい。
【0027】保護シートとしては、ポリエステル系樹
脂、アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂などの透明樹脂
が、また、酸化珪素、フッ化マグネシウム、窒化珪素な
どの透明無機薄膜が用いられる。
脂、アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂などの透明樹脂
が、また、酸化珪素、フッ化マグネシウム、窒化珪素な
どの透明無機薄膜が用いられる。
【0028】保護層は粘着剤により、金属薄膜層上にラ
ミネートされる。粘着剤としては、アクリル系樹脂、ウ
レタン系樹脂、エポキシ系樹脂など透明性を有している
ものであれば問題なく使用される。 [結晶子] 本発明における「結晶子の大きさ」とは、
金属薄膜層は金属の柱状構造物により構成されている
が、柱状構造物の径の大きさを表す。
ミネートされる。粘着剤としては、アクリル系樹脂、ウ
レタン系樹脂、エポキシ系樹脂など透明性を有している
ものであれば問題なく使用される。 [結晶子] 本発明における「結晶子の大きさ」とは、
金属薄膜層は金属の柱状構造物により構成されている
が、柱状構造物の径の大きさを表す。
【0029】本発明において、金属薄膜層における金属
の結晶子の大きさは、0.1〜50nmが好ましく、よ
り好ましくは0.1〜40nm、さらに好ましくは0.
1〜35nmである。本発明において結晶子の大きさ
は、X線回折を測定することにより求められる。回折法
として主なものは、Lane法、回転結晶法、粉末法が
ある。
の結晶子の大きさは、0.1〜50nmが好ましく、よ
り好ましくは0.1〜40nm、さらに好ましくは0.
1〜35nmである。本発明において結晶子の大きさ
は、X線回折を測定することにより求められる。回折法
として主なものは、Lane法、回転結晶法、粉末法が
ある。
【0030】結晶質の固体に対して、回折角2θに対す
る散乱強度の曲線は、図1で示すようにある角度を除い
てはほとんど零であり、それらの角度では高い鋭いピー
クが現れる。これらは回折ビームである。いま、同組成
の物質のX線回折を測定した場合、より結晶質なほど鋭
いピークが現れ、非晶質な部分が増えるに従い、ピーク
強度の最高値は低下し、ピークの現れかたもブロードに
なってくる。図2の回折曲線において、上述のピーク強
度と結晶性についてみると、曲線の幅は結晶の厚さが薄
くなる(より非晶質になる)ほど増大していく。幅B
は、通常最大強度の半分の強度のところで、ラジアンで
測られ角度の幅を表す。Bのおおざっぱな測り方とし
て、強度が零になる両端の角の差の半分を取ることがで
きる。これは、回折線の形を三角形と仮定することにな
る。すなわち、 (1):B=1/2×(2θ1―2θ2)=θ1―θ2 これらの2つの角に対する経路差を表す式として、結晶
の全厚さについての式で表すと、 (2):2t×sinθ1=(m+1)λ (3):2t×sinθ2=(m―1)λ tは結晶子の大きさ、λは、測定波長を表す。式
(2)、(3)の両辺を引算すると、 (4):t×(sinθ1―sinθ2)=λ (5):2t×cos((θ1+θ2)/2)sin
((θ1―θ2)/2)=λ ここで、θ1とθ2はともにθBに極めて近い値であり、 (6):θ1+θ2=2θB (7):sin((θ1―θ2)/2)=(θ1―θ2)/
2 と表すことができる。したがって、式(5)は以下の様
に書き表される。 (8):2t×((θ1―θ2)/2)×cosθB=λ (9):t=λ/(B×cosθB) さらに正確には (10):t=0.9λ/(B×cosθB) であらわされ、ピークの半価幅を測定することで、上記
の式より結晶子の大きさを知ることができる。式(1
0)は、Scherrerの式として知られている。こ
の関係は、回折曲線からそのピークの半価幅を測ること
によって、非常に細かい結晶粒の大きさ測るのに使用さ
れる。
る散乱強度の曲線は、図1で示すようにある角度を除い
てはほとんど零であり、それらの角度では高い鋭いピー
クが現れる。これらは回折ビームである。いま、同組成
の物質のX線回折を測定した場合、より結晶質なほど鋭
いピークが現れ、非晶質な部分が増えるに従い、ピーク
強度の最高値は低下し、ピークの現れかたもブロードに
なってくる。図2の回折曲線において、上述のピーク強
度と結晶性についてみると、曲線の幅は結晶の厚さが薄
くなる(より非晶質になる)ほど増大していく。幅B
は、通常最大強度の半分の強度のところで、ラジアンで
測られ角度の幅を表す。Bのおおざっぱな測り方とし
て、強度が零になる両端の角の差の半分を取ることがで
きる。これは、回折線の形を三角形と仮定することにな
る。すなわち、 (1):B=1/2×(2θ1―2θ2)=θ1―θ2 これらの2つの角に対する経路差を表す式として、結晶
の全厚さについての式で表すと、 (2):2t×sinθ1=(m+1)λ (3):2t×sinθ2=(m―1)λ tは結晶子の大きさ、λは、測定波長を表す。式
(2)、(3)の両辺を引算すると、 (4):t×(sinθ1―sinθ2)=λ (5):2t×cos((θ1+θ2)/2)sin
((θ1―θ2)/2)=λ ここで、θ1とθ2はともにθBに極めて近い値であり、 (6):θ1+θ2=2θB (7):sin((θ1―θ2)/2)=(θ1―θ2)/
2 と表すことができる。したがって、式(5)は以下の様
に書き表される。 (8):2t×((θ1―θ2)/2)×cosθB=λ (9):t=λ/(B×cosθB) さらに正確には (10):t=0.9λ/(B×cosθB) であらわされ、ピークの半価幅を測定することで、上記
の式より結晶子の大きさを知ることができる。式(1
0)は、Scherrerの式として知られている。こ
の関係は、回折曲線からそのピークの半価幅を測ること
によって、非常に細かい結晶粒の大きさ測るのに使用さ
れる。
【0031】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例1 平均粒子が(a)5μmであるアクリル系樹脂(根上工
業(株)製、品名:アートパール)と、バインダーとし
てアクリル系樹脂(三井化学(株)製、品名:アルマテ
ックスE269)(共に密度1.2g/cm3)を、ト
ルエンとエチルメチルケトンからなる溶剤を用いて、固
形分比35%、固形分中の粒子の割合を37.0体積%
とした溶液を調合した。これの溶液を、厚さ50μmの
ポリエチレンテレフタラート(PET)フィルムの上
に、コーティングを行い凹凸基材を得た。できた凹凸面
上に、DCマグネトロンスパッタ法で、Ag―Pd―C
u1%(Agに対し、PdとCuを合計で1重量%含
有)をターゲットとし、純度99.5%のアルゴンをス
パッタガスとして、Ag―Pd―Cu1%を膜厚200
nmになるように形成した。できた反射体を、日立自記
分光光度計(型式U―3400)に150φの積分球を
設置し、550nmにおける金属薄膜層側の全反射率、
拡散反射率測定を行ったところ、全反射率97.1%、
拡散反射率95.2%を得た。全反射率に対する拡散反
射率の割合は、98.0%であった。次に、このシート
をX線回折装置(理学電機株式会社製 RU―300)
にて、管球にCu Kα線を用い、電圧50kV、電流
200mAで、2θを10〜100°まで0.02°の
ステップで、4°/minの速度で測定した。得られ
た、チャートより、38°付近にAgのシャープなピー
クがみられ、その強度の半価幅は0.2754°であっ
た。この半価幅を用い、式(10)のScherrer
の式より結晶子の大きさを計算すると、30.5nmで
あった。結果を表1に示す。実施例2 実施例1と同様の凹凸基材を用い、凹凸面上に、DCマ
グネトロンスパッタ法で、Agをターゲットとし、純度
99.5%のアルゴンガスに、10体積%の酸素ガスを
混合したガスをスパッタガスとして、Agを膜厚200
nmになるように成形した。できた反射体を、日立自記
分光光度計(型式U―3400)に150φの積分球を
設置し、550nmにおける金属薄膜層側の全反射率、
拡散反射率測定を行ったところ、全反射率98.9%、
拡散反射率96.0%を得た。全反射率に対する拡散反
射率の割合は、97.1%であった。次に、このシート
をX線回折装置(理学電機株式会社製 RU―300)
にて、管球にCu Kα線を用い、電圧50kV、電流
200mAで、2θを10〜100°まで0.02°の
ステップで、4°/minの速度で測定した。得られ
た、チャートより、38°付近にAgのシャープなピー
クがみられ、その強度の半価幅は0.2638°であっ
た。この半価幅を用い、式(10)のScherrer
の式より結晶子の大きさを計算すると、31.8nmで
あった。結果を表1に示す。 比較例1 スパッタガスをアルゴンガスのみとしたこと以外は、実
施例2に準じて反射体を形成した。できた反射体を、日
立自記分光光度計(型式U―3400)に150φの積
分球を設置し、550nmにおける金属薄膜層側の全反
射率、拡散反射率測定を行ったところ、全反射率93.
8%、拡散反射率85.9%となった。全反射率に対す
る拡散反射率の割合は、91.6%であった。次に、こ
のシートをX線回折装置(理学電機株式会社製 RU―
300)にて、管球にCu Kα線を用い、電圧50k
V、電流200mAで、2θを10〜100°まで0.
02°のステップで、4°/minの速度で測定した。
得られた、チャートより、38°付近にAgのシャープ
なピークがみられ、その強度の半価幅は0.1604°
であった。この半価幅を用い、式(10)のScher
rerの式より結晶子の大きさを計算すると、52.3
nmであった。結果を表1に示す。 比較例2 Ag―Pd―Cu1%の膜厚を30nmにしたこと以外
は、実施例1に準じて反射体を形成した。できた反射体
を、日立自記分光光度計(型式U―3400)に150
φの積分球を設置し、550nmにおける金属薄膜層側
の全反射率、拡散反射率測定を行ったところ、全反射率
89.0%、拡散反射率83.3%をとなった。全反射
率に対する拡散反射率の割合は、93.5%であった。
次に、このシートをX線回折装置(理学電機株式会社製
RU―300)にて、管球にCu Kα線を用い、電
圧50kV、電流200mAで、2θを10〜100°
まで0.02°のステップで、4°/minの速度で測
定した。得られた、チャートより、38°付近にAgの
シャープなピークがみられ、その強度の半価幅は0.2
754°であった。この半価幅を用い、式(10)のS
cherrerの式より結晶子の大きさを計算すると、
30.5nmであった。結果を表1に示す。
る。 実施例1 平均粒子が(a)5μmであるアクリル系樹脂(根上工
業(株)製、品名:アートパール)と、バインダーとし
てアクリル系樹脂(三井化学(株)製、品名:アルマテ
ックスE269)(共に密度1.2g/cm3)を、ト
ルエンとエチルメチルケトンからなる溶剤を用いて、固
形分比35%、固形分中の粒子の割合を37.0体積%
とした溶液を調合した。これの溶液を、厚さ50μmの
ポリエチレンテレフタラート(PET)フィルムの上
に、コーティングを行い凹凸基材を得た。できた凹凸面
上に、DCマグネトロンスパッタ法で、Ag―Pd―C
u1%(Agに対し、PdとCuを合計で1重量%含
有)をターゲットとし、純度99.5%のアルゴンをス
パッタガスとして、Ag―Pd―Cu1%を膜厚200
nmになるように形成した。できた反射体を、日立自記
分光光度計(型式U―3400)に150φの積分球を
設置し、550nmにおける金属薄膜層側の全反射率、
拡散反射率測定を行ったところ、全反射率97.1%、
拡散反射率95.2%を得た。全反射率に対する拡散反
射率の割合は、98.0%であった。次に、このシート
をX線回折装置(理学電機株式会社製 RU―300)
にて、管球にCu Kα線を用い、電圧50kV、電流
200mAで、2θを10〜100°まで0.02°の
ステップで、4°/minの速度で測定した。得られ
た、チャートより、38°付近にAgのシャープなピー
クがみられ、その強度の半価幅は0.2754°であっ
た。この半価幅を用い、式(10)のScherrer
の式より結晶子の大きさを計算すると、30.5nmで
あった。結果を表1に示す。実施例2 実施例1と同様の凹凸基材を用い、凹凸面上に、DCマ
グネトロンスパッタ法で、Agをターゲットとし、純度
99.5%のアルゴンガスに、10体積%の酸素ガスを
混合したガスをスパッタガスとして、Agを膜厚200
nmになるように成形した。できた反射体を、日立自記
分光光度計(型式U―3400)に150φの積分球を
設置し、550nmにおける金属薄膜層側の全反射率、
拡散反射率測定を行ったところ、全反射率98.9%、
拡散反射率96.0%を得た。全反射率に対する拡散反
射率の割合は、97.1%であった。次に、このシート
をX線回折装置(理学電機株式会社製 RU―300)
にて、管球にCu Kα線を用い、電圧50kV、電流
200mAで、2θを10〜100°まで0.02°の
ステップで、4°/minの速度で測定した。得られ
た、チャートより、38°付近にAgのシャープなピー
クがみられ、その強度の半価幅は0.2638°であっ
た。この半価幅を用い、式(10)のScherrer
の式より結晶子の大きさを計算すると、31.8nmで
あった。結果を表1に示す。 比較例1 スパッタガスをアルゴンガスのみとしたこと以外は、実
施例2に準じて反射体を形成した。できた反射体を、日
立自記分光光度計(型式U―3400)に150φの積
分球を設置し、550nmにおける金属薄膜層側の全反
射率、拡散反射率測定を行ったところ、全反射率93.
8%、拡散反射率85.9%となった。全反射率に対す
る拡散反射率の割合は、91.6%であった。次に、こ
のシートをX線回折装置(理学電機株式会社製 RU―
300)にて、管球にCu Kα線を用い、電圧50k
V、電流200mAで、2θを10〜100°まで0.
02°のステップで、4°/minの速度で測定した。
得られた、チャートより、38°付近にAgのシャープ
なピークがみられ、その強度の半価幅は0.1604°
であった。この半価幅を用い、式(10)のScher
rerの式より結晶子の大きさを計算すると、52.3
nmであった。結果を表1に示す。 比較例2 Ag―Pd―Cu1%の膜厚を30nmにしたこと以外
は、実施例1に準じて反射体を形成した。できた反射体
を、日立自記分光光度計(型式U―3400)に150
φの積分球を設置し、550nmにおける金属薄膜層側
の全反射率、拡散反射率測定を行ったところ、全反射率
89.0%、拡散反射率83.3%をとなった。全反射
率に対する拡散反射率の割合は、93.5%であった。
次に、このシートをX線回折装置(理学電機株式会社製
RU―300)にて、管球にCu Kα線を用い、電
圧50kV、電流200mAで、2θを10〜100°
まで0.02°のステップで、4°/minの速度で測
定した。得られた、チャートより、38°付近にAgの
シャープなピークがみられ、その強度の半価幅は0.2
754°であった。この半価幅を用い、式(10)のS
cherrerの式より結晶子の大きさを計算すると、
30.5nmであった。結果を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、従来よりも光の反射率
に優れた、ペーパーホワイトタイプの反射体を得ること
が出来、反射型液晶の使用用途をさらに拡大することが
できるため、本発明の工業的意義は大きい。
に優れた、ペーパーホワイトタイプの反射体を得ること
が出来、反射型液晶の使用用途をさらに拡大することが
できるため、本発明の工業的意義は大きい。
【図1】結晶質の固体に対する散乱強度曲線
【図2】結晶性と散乱強度曲線の関係
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H042 BA02 BA04 BA13 BA15 BA16 DA02 DA04 DA11 DA17 DB10 DC02 DC03 DC08 DE00 2H091 FA16Y FB08 FC02 FC14 FC24 FC29 FD06 FD12 FD23 GA16 LA03 LA11 LA16
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくとも一方の面に微細な凹凸構造を
有するシートやフィルム状の基材に、金属薄膜層を形成
した反射体において、形成された金属薄膜層における結
晶子の大きさが、0.1〜50nmであり、金属薄膜層
側から測定した波長550nmにおける該反射体の全反
射率が、94%以上であり、かつ、全反射率に対する拡
散反射率の割合が、94%以上であることを特徴とする
反射体。 - 【請求項2】 金属薄膜層が銀またアルミニウムを主体
とする金属層であり、その厚みが70〜400nmであ
ることを特徴とする請求項1に記載の反射シート。 - 【請求項3】 該金属薄膜層側を光の受光面として使用
することを特徴とする請求項1および2に記載の反射
体。 - 【請求項4】 液晶表示素子に使用することを特徴とす
る請求項1から3のいずれかに記載の反射体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000216151A JP2002031706A (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 反射体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000216151A JP2002031706A (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 反射体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002031706A true JP2002031706A (ja) | 2002-01-31 |
| JP2002031706A5 JP2002031706A5 (ja) | 2006-08-03 |
Family
ID=18711458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000216151A Withdrawn JP2002031706A (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 反射体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002031706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170194162A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor manufacturing equipment and method for treating wafer |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000216151A patent/JP2002031706A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170194162A1 (en) * | 2016-01-05 | 2017-07-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Semiconductor manufacturing equipment and method for treating wafer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060616 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060616 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080328 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090303 |