WO2017002814A1 - 光反射フィルム、光反射フィルムの製造方法及び液晶表示装置用バックライトユニット - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a light reflecting film, a method for producing the light reflecting film, and a backlight unit for a liquid crystal display device.
- a reflection member having a metal reflection layer has been used in applications such as a light reflection film of a backlight unit for a liquid crystal display device, a reflection mirror of a projection television or an optical device, and a reflection member for LED illumination.
- applications such as a light reflection film of a backlight unit for a liquid crystal display device, a reflection mirror of a projection television or an optical device, and a reflection member for LED illumination.
- it is desired to achieve both high luminance and energy saving, and a reflective member having a high reflectance is required.
- a reflecting member having a metal layer mainly composed of silver, a low refractive index layer mainly composed of silicon oxide, and a high refractive index layer in this order (for example, Patent Document 1), silver
- an enhanced reflection film for example, Patent Document 2 having an alloy film thereof, a first light-transmitting film containing silicon nitride, TiO 2 or ITO and a second light-transmitting film containing silicon oxide has been proposed.
- These low refractive index layer and high refractive index layer are formed by vapor deposition or sputtering.
- a light reflection film of a backlight unit of a liquid crystal display device is required to increase the reflectance in a blue light region (short wavelength region of 400 to 600 nm).
- the metal layer mainly composed of silver has a high reflectance in the visible light region, but tends to have a low reflectance in the blue light region. Therefore, as shown in Patent Documents 1 and 2, the reflectance of the blue light region can be increased by further laminating a low refractive index layer and a high refractive index layer on a metal layer mainly composed of silver. It is being considered.
- the reflecting members of Patent Documents 1 and 2 have a low film thickness uniformity of the low refractive index layer, so that sufficient reflectivity cannot be obtained in the blue light region.
- the reflective members of Patent Documents 1 and 2 have low adhesion between the low refractive index layer and the metal layer containing silver as a main component, which may cause peeling, and the reflectivity after long-time use also decreases. There was something to do.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and the low refractive index layer has good film thickness uniformity and good adhesion to the metal reflective layer, and has high reflectivity and durability. It aims at providing a light reflection film.
- the content of the sulfur-containing compound is 1 to 10% by mass with respect to the entire low refractive index layer C.
- a step of obtaining a laminate of the resin base layer A and the metal reflective layer B, and after applying a resin composition containing a resin and a sulfur-containing compound on the metal reflective layer B, drying and low refraction A step of forming a refractive index layer C, and a step of forming a high refractive index layer D having a refractive index of light having a wavelength of 500 nm higher than that of the low refractive index layer C on the low refractive index layer C.
- a method for producing a film [9] The method for producing a light reflecting film according to [8], wherein the metal reflective layer B is formed by vacuum deposition of silver or an alloy thereof.
- a backlight unit for a liquid crystal display device comprising a light source and the light reflecting film according to any one of [1] to [7].
- the present invention can provide a light reflecting film in which the low refractive index layer has good film thickness uniformity and good adhesion to the metal reflective layer, and has high reflectivity and durability.
- the present inventors have found that the low refractive index layer C obtained by applying a resin composition containing a sulfur-containing compound has high film thickness uniformity and high adhesion to the metal reflective layer B.
- the reason for this is not necessarily clear, but it is considered that the sulfur-containing compound contained in the resin composition interacts with a metal atom (particularly a silver atom or an alloy atom thereof) contained in the metal reflective layer B.
- the light reflecting film of the present invention can have high reflectance and durability.
- the adhesiveness between the low refractive index layer C and the high refractive index layer D can be enhanced by using a metal sulfide as the constituent material of the high refractive index layer D.
- a metal sulfide as the constituent material of the high refractive index layer D.
- the light reflective film of the present invention includes a resin base layer A, a metal reflective layer B, a low refractive index layer C, and a high refractive index layer D in this order.
- Resin base layer A The resin base layer A has a function of supporting the metal reflective layer B.
- the resin base material layer A can be a resin film.
- the resin film examples include polyester films such as polyethylene terephthalate film and polyethylene naphthalate film, polypropylene film, acrylic film, polycarbonate film, polyimide film, polysulfone film, polyether ether ketone film, fluororesin film, cellulose ester film, Polycycloolefin-based films and the like are included.
- polyester films such as polyethylene terephthalate film and polyethylene naphthalate film, polypropylene film, acrylic film, polycarbonate film, polyimide film, polysulfone film, polyether ether ketone film, fluororesin film, cellulose ester film, Polycycloolefin-based films and the like are included.
- a polyethylene terephthalate film and a polypropylene film are preferable from the viewpoint of good heat resistance and strength.
- the thickness of the resin base layer A can be set to 10 to 300 ⁇ m, for example. When the thickness of the resin base layer A is 10 ⁇ m or more, the resin base layer A has sufficient strength and is easy to handle. When the thickness of the resin base material layer A is 300 ⁇ m or less, the surface smoothness of the resin base material layer A is hardly impaired.
- the thickness of the resin base layer A is preferably 20 to 200 ⁇ m, and more preferably 30 to 100 ⁇ m.
- the metal reflection layer B has a function of reflecting light.
- the metal reflection layer B contains, as a main component, one or more selected from the group consisting of Al, Ag, Cr, Cu, Ni, Ti, Mg, Rh, Pt, Au, and alloys thereof.
- the metal reflective layer B preferably contains Al, Ag, or an alloy thereof as a main component, and more preferably contains Ag or an alloy thereof as a main component in that it has a high reflectance.
- the main component means that the content with respect to the metal reflective layer B is 90 atomic% or more. Therefore, the content of Ag or an alloy thereof is preferably 90 atomic% or more, more preferably 99.9 atomic% or more with respect to the metal reflective layer B.
- the metal reflection layer B may further contain other metal other than Ag or an alloy thereof.
- other metals include Au, Pd, Sn, Ga, In, Cu, Ti, Bi and alloys thereof, preferably Au and Ag alloys.
- the thickness of the metal reflection layer B is preferably 10 to 200 nm from the viewpoint of reflectivity.
- the thickness of the metal reflection layer B is 10 nm or more, it is possible to suppress a decrease in reflectance due to an increase in the ratio of transmitted light.
- the thickness of the metal reflection layer B is 200 nm or less, an increase in manufacturing cost can be suppressed.
- the thickness of the metal reflective layer B is more preferably 30 to 150 nm, and further preferably 80 to 150 nm.
- the surface reflectance of the metal reflective layer B is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more.
- the surface reflectance of the metal reflective layer B can be measured with a spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.
- Low refractive index layer C and high refractive index layer D The low refractive index layer C and the high refractive index layer D can function as an increased reflection layer that increases the reflectance of the metal reflection layer B.
- the low refractive index layer C refers to a layer having a lower refractive index of light having a measurement wavelength of 500 nm than the adjacent high refractive index layer D.
- the high refractive index layer D refers to a layer having a higher refractive index of light having a measurement wavelength of 500 nm than the adjacent low refractive index layer C.
- the refractive index at a wavelength of 500 nm of the low refractive index layer C is n L
- the thickness is d L
- the refractive index of D at a wavelength of 500 nm is n H
- the thickness is d H
- Low refractive index layer C The low refractive index layer C can function as a high reflection layer that increases the reflectance of the metal reflective layer B together with the high refractive index layer D.
- the refractive index n L of light having a wavelength of 500 nm of the low refractive index layer C is set in consideration of the refractive index difference from the high refractive index layer D, and is preferably less than 1.75, for example, 1.46 More preferably, it is 1.70 or less.
- the refractive index n L of the low refractive index layer C is mainly adjusted by the refractive index of the material contained in the low refractive index layer C and the density of the low refractive index layer C.
- the refractive index n L of the low refractive index layer C can be measured by the following method. That is, a low refractive index layer (single layer) having a thickness of 100 nm is applied and formed on a polyethylene terephthalate substrate to obtain a sample for refractive index measurement. The refractive index of light with a wavelength of 500 nm of the obtained sample is measured using a Horiba spectroscopic ellipsometer UVSEL.
- the difference in the refractive index of light having a wavelength of 500 nm between the low refractive index layer C and the high refractive index layer D is preferably 0.35 or more and 0.4 or more in terms of obtaining a sufficient reflection enhancement effect. More preferably, it is more preferably 0.5 to 1.10.
- the low refractive index layer C contains a resin and a sulfur-containing compound.
- the resin is not particularly limited as long as it has a refractive index suitable for the low refractive index layer C.
- resins include polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate copolymer (coPET), terephthalic acid-cyclohexanedimethanol-ethylene glycol copolymer (PETG); poly (methyl methacrylate) ( PMMA), acrylic resins such as poly (methyl methacrylate) copolymer (coPMMA); thermoplastics such as water-soluble resins such as polyvinyl alcohol resins, gelatin, celluloses, thickening polysaccharides and polymers having reactive functional groups And a cured product of a curable compound such as a functional group-containing acrylic resin, a polyol compound, and a melamine compound (the cured product of the melamine compound is also referred to as a melamine resin).
- the cured product of the curable compound may be a cured product with a curing agent
- the weight average molecular weight of the resin is not limited as long as it can be applied, and can be, for example, 1000 to 500,000.
- the sulfur-containing compound is an organic compound containing a sulfur atom in the molecule, and specifically, a compound having a thiol group (—SH) or a thioether group (—S—) in the molecule.
- sulfur-containing compounds include thiol group-containing carboxylic acids such as mercaptoacetic acid and mercaptopropionic acid; thiophenols; polythiol compounds such as 1,2-ethanedithiol and 1,3-propanedithiol; 3-mercapto- Thiol group-containing triazole compounds such as 1,2,4-triazole and 1-methyl-3-mercapto-1,2,4-triazole; thiol group-containing benzothiazole compounds such as 2-mercaptobenzothiazole; 2-mercaptobenzimidazole Thiol group-containing benzimidazole compounds such as 2-mercaptobenzoxazole; thiol group-containing benzoxazole compounds such as 2-mercaptobenzoxazole;
- a compound having a thiol group in the molecule is preferable because it easily interacts with the metal reflection layer (B) mainly composed of silver or an alloy thereof, and trimethylolpropane tristhioglycolate (TMTG), trimethylolpropane.
- TMTP tristhiopropionate
- PETG pentaerythritol tetrakisthiopropionate
- the number of thiol groups per molecule of the compound having a thiol group in the molecule is 1 or more, preferably 2 or more, and more preferably 3 or more.
- the thiol group equivalent (g / eq) of the compound having a thiol group in the molecule is preferably 300 g / eq or less, and more preferably 200 g / eq or less.
- the thiol group equivalent is below a certain level, the molecule contains many thiol groups, so that it easily interacts with silver or an alloy thereof contained in the metal reflective layer (B). Thereby, it is easy to improve the film thickness uniformity of the low refractive index layer (C), and good adhesion to the metal reflective layer (B) is easily obtained.
- the thiol group equivalent is defined by the following formula.
- Thiol group equivalent (g / eq) weight average molecular weight of sulfur-containing compound / number of thiol groups per molecule
- the weight average molecular weight of the sulfur-containing compound is not particularly limited as long as it can be satisfactorily dispersed in the resin, but is preferably 100 to 1000, for example, and more preferably 150 to 500.
- the content of the sulfur-containing compound is preferably 0.5 to 20% by mass with respect to the entire low refractive index layer C.
- the content of the sulfur-containing compound is 0.5% by mass or more, an interaction between the sulfur-containing compound contained in the coating film of the low refractive index layer C and the silver of the metal reflective layer B or an alloy thereof is likely to occur. Thereby, it is easy to improve the film thickness uniformity of the low refractive index layer C, and good adhesion to the metal reflective layer B is easily obtained.
- the content of the sulfur-containing compound is 20% by mass or less, coloring and a decrease in reflectance due to light absorption of the sulfur-containing compound are unlikely to occur.
- the content of the sulfur-containing compound is more preferably 1 to 10% by mass with respect to the entire low refractive index layer C.
- the thickness n L of the low refractive index layer C depends on the wavelength range of light to be increased in reflection, but is preferably 20 to 70 nm, for example, in terms of enhancing the effect of increasing reflection of light in the 400 to 600 nm region, and is preferably 30 to 60 nm. More preferably.
- High refractive index layer D The refractive index n H of the light having a wavelength of 500 nm of the high refractive index layer D can be set in consideration of the refractive index difference from the low refractive index layer C, but is preferably 1.75 or more, for example, 2.00 More preferably, it is 2.70 or less.
- the refractive index of the high refractive index layer D is mainly adjusted by the refractive index of the material contained in the high refractive index layer D and the density of the high refractive index layer D.
- the refractive index n H of the high refractive index layer D is the same as described above except that a high refractive index layer (single layer) having a thickness of 100 nm is vacuum deposited or formed on a polyethylene terephthalate substrate to obtain a sample for refractive index measurement. Can be measured.
- the high refractive index layer D preferably contains a metal oxide or metal sulfide.
- the metal constituting the metal oxide or metal sulfide include Zn, Ti, Zr, Nb, Ta and In.
- metal oxides include TiO 2 , ITO (indium tin oxide), ZnO, Nb 2 O 5 , ZrO 2 , Ta 2 O 5 , Ti 3 O 5 , Ti 4 O 7 , Ti 2 O 3 and TiO. Is included.
- the metal sulfide include ZnS, MnS, and the like.
- metal sulfides are preferred because they have good affinity with the low refractive index layer C containing a sulfur-containing compound and good adhesion can be easily obtained, and have a refractive index and transparency suitable for the high refractive index layer D.
- zinc sulfide (ZnS) is more preferable.
- the high refractive index layer D may be formed by a dry method (for example, a vapor deposition method) as described later, or may be formed by a wet method (for example, a coating method).
- the high refractive index layer D formed by the wet method may further include a resin in addition to the metal oxide or the metal sulfide.
- the resin contained in the high refractive index layer D may be any resin that can be adjusted to the refractive index of the high refractive index layer D.
- examples thereof include the same resins as those contained in the low refractive index layer C, and Polyethylene naphthalate (PEN), a copolymer of polyethylene naphthalate (coPEN), and the like are included.
- the curable resin (acrylic resin or the like) may be a cured product.
- the resin contained in the high refractive index layer D may be a cured product of an acrylic resin.
- the content of the metal oxide or metal sulfide is preferably 30 to 100% by mass, and more preferably 50 to 100% by mass with respect to the high refractive index layer D.
- the thickness n H of the high refractive index layer D depends on the wavelength region of the light to be increased and reflected, but is preferably 20 to 80 nm, for example, from the viewpoint of enhancing the light reflection effect in the 400 to 600 nm region, and is 30 to 70 nm. More preferably.
- the composition of the low refractive index layer C and the high refractive index layer D may change continuously, and the layer interface may not be clear.
- “maximum refractive index of the entire low refractive index layer C and high refractive index layer D” ⁇ “minimum refractive index of the entire low refractive index layer C and high refractive index layer D” ⁇ n.
- the point of the minimum refractive index + ⁇ n / 2 between the two layers can be regarded as “a layer interface between the low refractive index layer C and the high refractive index layer D”.
- the maximum refractive index and the minimum refractive index in the whole of the low refractive index layer C and the high refractive index layer D are obtained by measuring the atomic composition in the depth direction of each of the low refractive index layer C and the high refractive index layer D by XPS. It can be calculated based on the atomic composition.
- the atomic composition in the depth direction of the low refractive index layer C and the high refractive index layer D is determined by changing the atomic composition ratio at each depth to the XPS surface while etching from the surface of the light reflecting film to the depth direction using a sputtering method. It can be obtained by measuring with an analyzer or by cutting the laminated film of the low refractive index layer C and the high refractive index layer D and measuring the atomic composition ratio of the cut surface with an XPS surface analyzer.
- the light reflecting film of the present invention may further include other layers as long as the effects of the present invention are not impaired.
- the other layers include an anchor layer disposed between the resin base material layer A and the metal reflective layer B.
- the anchor layer is disposed between the resin base layer A and the metal reflection layer B.
- heat resistance that can withstand the heat when the metal reflective layer B is formed by a vacuum deposition method, etc., and the reflective performance of the metal reflective layer B It is desirable to have a surface smoothness that does not impair the thickness.
- the anchor layer contains a resin as a main component.
- the resin contained in the anchor layer include polyester resins, acrylic resins, melamine resins, epoxy resins, polyamide resins, vinyl chloride resins, and vinyl chloride vinyl acetate copolymer resins.
- a composition containing an acrylic resin and a melamine resin is preferable, and a thermosetting composition containing a curing agent such as isocyanate is more preferable.
- the thickness of the anchor layer can be set to 0.01 to 3 ⁇ m, for example.
- the thickness of the anchor layer is 0.01 ⁇ m or more, the adhesion between the resin base material layer (A) and the reflective metal layer (B) can be sufficiently enhanced.
- the thickness of the anchor layer is 3 ⁇ m or less, the film thickness uniformity of the anchor layer is hardly impaired.
- the thickness of the anchor layer is preferably 0.1 to 1 ⁇ m.
- the low-refractive-index layer C and the high-refractive-index layer D included in the light reflecting film of the present invention may each be one or plural.
- the plurality of low refractive index layers C may be the same as or different from each other.
- the plurality of high refractive index layers D may be the same as or different from each other. From the metal reflection layer B side, a low refractive index layer C and a high refractive index layer D may be laminated in total in this order by 2 m layers (m is an integer of 1 or more).
- Examples of the laminated structure of the light reflecting film of the present invention include the following aspects.
- A is the resin base layer A
- B is the metal reflective layer B
- C is the low refractive index layer C
- D is the high refractive index layer D
- E is the anchor layer E. is there.
- the repetition number m of “C / D” is, for example, 1 to 10, preferably 1 to 5, although it depends on the required reflectance.
- the low refractive index layer C and the high refractive index layer D are preferably in contact with each other.
- the laminated structure of “A / B / C / D” and “A / E / B / C / D” is preferable in that the configuration is simple and the manufacturing is easy.
- FIG. 1 is a schematic view showing an example of the light reflecting film of the present invention.
- the light reflection film 10 includes a resin base layer A11, a metal reflection layer B13, a low refractive index layer C15, and a high refractive index layer D17 in this order.
- the average reflectance of the light reflecting film of the present invention at a wavelength of 350 to 850 nm may be 94% or more, for example, and the average reflectance at a wavelength of 400 to 600 nm may be 94% or more, for example.
- the light reflecting film having such an average reflectance is suitable as a light reflecting film of a backlight unit for a liquid crystal display device, for example.
- the average reflectance of the light reflection film can be measured using a spectrophotometer U-4100 (solid sample measurement system) manufactured by Hitachi High-Technologies under the condition of an incident angle of 5 degrees.
- the low refractive index layer C is a resin layer containing the above-described sulfur-containing compound, so that the film thickness uniformity of the low refractive index layer C and the metal reflective layer B can be reduced. It is preferable to increase the adhesion.
- the thickness of the light reflecting film of the present invention can be, for example, 10 to 300 ⁇ m, preferably 20 to 200 ⁇ m, and more preferably 30 to 100 ⁇ m.
- the light reflecting film of the present invention includes, for example, 1) a step of obtaining a laminate of a resin base layer A and a metal reflecting layer B, and 2) a resin and a sulfur-containing compound on the metal reflecting layer B. And a step of forming a low refractive index layer C by drying, and 3) a step of forming a high refractive index layer D on the low refractive index layer C.
- the process of obtaining the laminated body of the resin base material layer A and the metal reflective layer B The laminated body of the resin base material layer A and the metal reflective layer B may prepare a commercially available thing, and the above-mentioned on the resin base material layer A is mentioned above.
- the metal reflective layer B may be formed.
- the metal reflective layer B can be formed by a wet method or a dry method.
- the wet method is a plating method in which a film is formed by depositing a metal from a solution, and specific examples thereof include a silver mirror reaction method.
- the dry method is a vacuum film forming method, and specific examples thereof include a resistance heating vacuum deposition method, an electron beam heating vacuum deposition method, an ion plating method, an ion beam assisted vacuum deposition method, and a sputtering method. Of these, the dry method is preferable from the viewpoint of production efficiency, and the vacuum evaporation method is more preferable from the viewpoint that film formation by a roll-to-roll method, which is a continuous film formation method, is possible.
- the surface of the resin base layer A is subjected to a surface treatment such as corona treatment or ion coating treatment before the metal reflective layer B is formed. Also good.
- An anchor layer may be further formed on the surface of the resin base material layer A.
- Step of Forming Low Refractive Index Layer C After applying a resin composition containing the above-described resin and sulfur-containing compound on the metal reflective layer B, the low refractive index layer C is formed by drying.
- the resin composition containing the resin and the sulfur-containing compound may further contain a solvent.
- Any solvent may be used as long as it can disperse the above-described resin and sulfur-containing compound satisfactorily.
- an aprotic solvent is preferable.
- aprotic solvents include hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, cyclohexane and toluene; halogen hydrocarbon solvents such as methylene chloride and trichloroethane; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone And ethers such as dibutyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran are included.
- the resin composition can be applied by, for example, a gravure coating method, a spin coating method, a bar coating method, or the like.
- Step of forming high refractive index layer D The high refractive index layer D is formed on the low refractive index layer C by a dry method or a wet method.
- the above-described metal oxide or metal sulfide is formed by a vacuum film forming method to form the high refractive index layer D.
- the vacuum film forming method include a resistance heating vacuum deposition method, an electron beam heating vacuum deposition method, an ion plating method, an ion beam assisted vacuum deposition method, and a sputtering method.
- a dry method is preferable from the viewpoint of production efficiency, and a vacuum deposition method is more preferable from the viewpoint that continuous film formation is possible.
- a curable resin composition containing the aforementioned metal oxide or metal sulfide, a curable resin, and a polymerization initiator is applied and then cured to obtain a cured product of the curable resin composition.
- a high refractive index layer D is formed.
- the coating method include a gravure coating method, a spin coating method, and a bar coating method. Curing is photocuring or thermosetting, and photocuring is preferable in that it can be cured in a short time.
- the light reflecting film of the present invention can be used as a reflecting member for various uses, for example, a light reflecting film of a backlight unit for a liquid crystal display device, a reflecting mirror of a projection television, a lamp reflector and the like.
- the light reflection film of this invention is preferably used as a light reflection film of the backlight unit for liquid crystal display devices from the point which has a favorable reflectance and durability.
- the backlight unit for liquid crystal display devices includes a light source and the light reflecting film of the present invention.
- the light reflecting film of the present invention is disposed such that the high refractive index layer D faces the back surface (the surface not facing the liquid crystal display panel) of the light source or the light guide plate.
- Examples of the light source include a cold cathode tube (CCFL), a hot cathode tube (HCFL), an external electrode fluorescent tube (EEFL), a flat fluorescent tube (FFL), a light emitting diode element (LED), and an organic electroluminescence element (OLED). Etc. are included. Among these, a cold cathode tube (CCFL) and a light emitting diode element (LED) are preferable.
- CCFL cold cathode tube
- HCFL hot cathode tube
- EFL external electrode fluorescent tube
- FTL flat fluorescent tube
- LED light emitting diode element
- OLED organic electroluminescence element
- the backlight unit for a liquid crystal display device may further include another optical film.
- other optical films include light diffusion films and prism films.
- the light diffusion film include a diffusion film coated with a filler or a bead-containing binder.
- the backlight unit for a liquid crystal display device may be a direct type backlight unit or a side edge type backlight unit.
- a side-edge type backlight unit is preferable because it is suitable for a medium / small-sized liquid crystal display device.
- the side-edge type backlight unit includes a light source, a light guide plate disposed adjacent to the light source, and a light reflection film disposed on the back side of the light guide plate, and further includes other optical films as necessary. But you can.
- An example of the aspect of the side edge type backlight unit includes a backlight unit 40 shown in FIG. 2 described later.
- the liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display panel and a backlight unit.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. The figure shows an example in which a side edge type backlight unit is used. As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device 20 includes a liquid crystal display panel 30 and a side edge type backlight unit 40.
- the liquid crystal display panel 30 includes a liquid crystal cell 31 and a pair of polarizing plates 33 and 35 sandwiching the liquid crystal cell 31.
- the display method of the liquid crystal cell 31 is not particularly limited, and may be various display modes such as VA (MVA, PVA) and IPS.
- Each of the polarizing plates 33 and 35 includes a polarizer and a protective film disposed on at least one surface thereof.
- the side-edge type backlight unit 40 includes a rod-shaped light source 41, a light guide plate 43 disposed so that the side end portion is adjacent to the light source 41, and the light reflecting film 10 disposed on the back side of the light guide plate 43. And a plurality of optical films 45 disposed on the surface side of the light guide plate 43.
- the light source 41 is covered with a lamp reflector 42.
- the plurality of optical films 45 are not limited to the embodiment of FIG. 2, and the optical film 45 may not be provided, and the combination and number of optical films may be changed.
- the side edge type backlight unit 40 In the side edge type backlight unit 40, light emitted from the light source 41 propagates inside the light guide plate 43. A part of the light emitted from the light guide plate 43 is reflected by the light reflecting film 10 and emitted to the surface side of the light guide plate 43 (the liquid crystal display panel 30 side). The light emitted to the surface side of the light guide plate 43 is diffused by the light diffusion film 47, refracted by the prism film 49, and incident on the entire surface of the liquid crystal display panel 30.
- the liquid crystal display device 20 including the light reflecting film 10 has a high reflectance and durability, the liquid crystal display device 20 including the light reflecting film 10 has a high light utilization efficiency and has a small decrease in reflectance even after a long period of use. Therefore, it is possible to achieve both high brightness and energy saving over a long period of time.
- TMTP Trimethylolpropane tristhiopropionate
- Glycol mercapto diacetate weight average molecular weight 210.3
- 2-mercapto-benzothiazole weight average molecular weight 167.1
- thiol group equivalent 167.1 g / eq Sulfur-containing chelate organic compound AG-10, manufactured by Kirest
- Example 1 Production of Light Reflecting Film ⁇ Example 1> (Preparation of resin composition for low refractive index layer C) Low refractive index layer by dissolving 100 parts by mass of polymethyl methacrylate (PMMA) as a resin and 3.1 parts by mass of trimethylolpropane tristhiopropionate (TMTP) as a sulfur-containing compound in 2000 parts by mass of methyl ethyl ketone. A resin composition was obtained.
- PMMA polymethyl methacrylate
- TMTP trimethylolpropane tristhiopropionate
- a polyester film having a thickness of 50 ⁇ m (A4100 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was prepared.
- a resin composition containing acrylic resin and melamine resin at a mass ratio of 2: 1 was applied on the polyester film by a gravure coating method, and then dried and cured to form an anchor layer having a thickness of 100 nm.
- silver (Ag) was vacuum-deposited on the anchor layer to form a metal reflective layer B having a thickness of 100 nm.
- the low refractive index layer C having a thickness of 30 nm was formed by drying at 100 ° C. Then, zinc sulfide (ZnS) was vacuum-deposited on the low refractive index layer C to form a high refractive index layer D having a thickness of 45 nm. Thereby, a light reflecting film was obtained.
- ZnS zinc sulfide
- Examples 2 and 8 to 10> A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the low refractive index layer C was changed as shown in Table 1.
- Examples 3 to 5> A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the composition of the high refractive index layer D was changed as shown in Table 1.
- Example 11 A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the resin contained in the low refractive index layer C was changed as shown in Table 1.
- Example 12 to 14> A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the amount of the sulfur-containing compound contained in the low refractive index layer C was changed as shown in Table 1.
- Example 15 to 17> A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the kind of the sulfur-containing compound contained in the low refractive index layer C was changed as shown in Table 1.
- the refractive indexes of the low refractive index layer C and the high refractive index layer D in each of the examples / comparative examples were measured by the following methods.
- Refractive index A low refractive index layer C having a thickness of 100 nm was applied and formed on a polyethylene terephthalate (PET) substrate having a thickness of 100 ⁇ m to obtain a sample 1 for refractive index measurement.
- a high refractive index layer D having a thickness of 100 nm was vacuum deposited or formed on a PET substrate having a thickness of 100 ⁇ m to obtain a sample 2 for refractive index measurement.
- the refractive indexes of light having a wavelength of 500 nm of Samples 1 and 2 were measured using a spectroscopic ellipsometer UVSEL manufactured by Horiba, respectively.
- the film thickness uniformity of the low refractive index layer C in the process of producing the light reflecting film of each example / comparative example was evaluated by the following method.
- the number of peeled grids is 1 or more and 5 or less 3: The number of peeled grids is 6 or more and 10 or less 2: The number of peeled grids is 11 or more and 20 or less 1: The number of peeled grids is 21 or more
- the film thickness uniformity of the low refractive index layer C is high, and the adhesion of the metal reflective layer B / low refractive index layer C is also high. Is shown. And it is shown that not only the initial reflectance of the light reflecting film but also the reflectance after the cycle thermo test is high.
- the light reflective films of Comparative Examples 1 to 4 in which the low refractive index layer C does not contain a sulfur-containing compound have low film thickness uniformity, and the adhesion between the metal reflective layer B and the low refractive index layer C is low. Is also shown to be low. In addition, the initial reflectance of the light reflecting film is also low, and it is shown that there are many decreases in reflectance due to the cycle thermo test. Further, the light reflecting film of Comparative Example 5 having a low refractive index layer mainly composed of silicon oxide has a low film thickness uniformity of the low refractive index layer even if it contains a sulfur-containing compound. It shows that adhesion is also low.
- the reflectance at a wavelength of 350 to 850 nm and the reflectance at a wavelength of 400 to 600 nm are both. It is shown that it is higher.
- the low refractive index layer C containing the sulfur-containing compound having a thiol group is more than the low refractive index layer C of Example 16 containing the sulfur-containing compound having no thiol group.
- the film thickness variation rate is low, the adhesiveness is equal to or higher, and the reflectance of the light reflecting film is also high.
- the present invention it is possible to provide a light reflecting film in which the low refractive index layer has good film thickness uniformity and good adhesion to the metal reflective layer, and has high reflectivity and durability. it can.
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Abstract
本発明の目的は、低屈折率層が良好な膜厚均一性と、金属反射層との良好な密着性とを有し、高い反射率と耐久性とを有する光反射フィルムを提供することである。本発明の光反射フィルムは、樹脂基材層Aと、金属反射層Bと、低屈折率層Cと、低屈折率層Cよりも波長500nmの光の屈折率が高い高屈折率層Dとをこの順に含み、低屈折率層Cが、硫黄含有化合物を含む樹脂層である。
Description
本発明は、光反射フィルム、光反射フィルムの製造方法及び液晶表示装置用バックライトユニットに関する。
従来、液晶表示装置用バックライトユニットの光反射フィルム、プロジェクションテレビや光学系装置の反射鏡、及びLED照明用反射部材等の用途において、金属反射層を有する反射部材が用いられている。これらの用途では、高輝度化と省エネルギー化の両立が望まれており、反射率の高い反射部材が求められている。
このような反射部材として、銀を主成分とする金属層と、酸化ケイ素を主成分とする低屈折率層と、高屈折率層とをこの順に有する反射部材や(例えば特許文献1)、銀又はその合金膜と、窒化シリコン、TiO2又はITOを含む第一の透光性膜と、酸化シリコンを含む第二の透光性膜とを有する増反射膜(例えば特許文献2)が提案されている。これらの低屈折率層や高屈折率層は、蒸着法又はスパッタリング法で形成されている。
ところで、例えば液晶表示装置のバックライトユニットの光反射フィルムには、青色光領域(400~600nmの短波長領域)の反射率を高めることが求められている。これに対し、銀を主成分とする金属層は可視光領域の反射率は高いが、青色光領域の反射率は低い傾向があった。そのため、特許文献1及び2に示されるように、銀を主成分とする金属層に、低屈折率層と高屈折率層とをさらに積層することで、青色光領域の反射率を高めることが検討されている。
しかしながら、特許文献1や2の反射部材は、低屈折率層の膜厚均一性が低いことから、青色光領域において十分な反射率が得られなかった。また、特許文献1や2の反射部材は、低屈折率層と銀を主成分とする金属層との密着性も低く、剥がれが生じやすることがあり、長時間使用後の反射率も低下することがあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、低屈折率層が良好な膜厚均一性と、金属反射層との良好な密着性とを有し、高い反射率と耐久性とを有する光反射フィルムを提供することを目的とする。
[1] 樹脂基材層Aと、金属反射層Bと、低屈折率層Cと、前記低屈折率層Cよりも波長500nmの光の屈折率が高い高屈折率層Dとをこの順に含み、前記低屈折率層Cが、硫黄含有化合物を含む樹脂層である、光反射フィルム。
[2] 前記硫黄含有化合物は、分子内にチオール基を有する化合物である、[1]に記載の光反射フィルム。
[3] 前記硫黄含有化合物の含有量が、前記低屈折率層C全体に対して1~10質量%である、[1]又は[2]に記載の光反射フィルム。
[4] 前記金属反射層Bが、銀又はその合金を主成分として含む、[1]~[3]のいずれかに記載の光反射フィルム。
[5] 前記高屈折率層Dが、金属酸化物又は金属硫化物を含む、[1]~[4]のいずれかに記載の光反射フィルム。
[6] 前記高屈折率層Dが、硫化亜鉛を含む、[5]に記載の光反射フィルム。
[7] 前記低屈折率層Cの厚みが、30~60nmである、[1]~[6]のいずれかに記載の光反射フィルム。
[8] 樹脂基材層Aと金属反射層Bの積層物を得る工程と、前記金属反射層B上に、樹脂と硫黄含有化合物とを含む樹脂組成物を塗布した後、乾燥させて低屈折率層Cを形成する工程と、前記低屈折率層C上に、前記低屈折率層Cよりも波長500nmの光の屈折率が高い高屈折率層Dを形成する工程とを含む、光反射フィルムの製造方法。
[9] 前記金属反射層Bは、銀又はその合金を真空蒸着して形成される、[8]に記載の光反射フィルムの製造方法。
[10] 前記高屈折率層Dは、金属酸化物又は金属硫化物を真空蒸着して形成される、[8]又は[9]に記載の光反射フィルムの製造方法。
[11] 光源と、[1]~[7]のいずれかに記載の光反射フィルムとを含む、液晶表示装置用バックライトユニット。
[2] 前記硫黄含有化合物は、分子内にチオール基を有する化合物である、[1]に記載の光反射フィルム。
[3] 前記硫黄含有化合物の含有量が、前記低屈折率層C全体に対して1~10質量%である、[1]又は[2]に記載の光反射フィルム。
[4] 前記金属反射層Bが、銀又はその合金を主成分として含む、[1]~[3]のいずれかに記載の光反射フィルム。
[5] 前記高屈折率層Dが、金属酸化物又は金属硫化物を含む、[1]~[4]のいずれかに記載の光反射フィルム。
[6] 前記高屈折率層Dが、硫化亜鉛を含む、[5]に記載の光反射フィルム。
[7] 前記低屈折率層Cの厚みが、30~60nmである、[1]~[6]のいずれかに記載の光反射フィルム。
[8] 樹脂基材層Aと金属反射層Bの積層物を得る工程と、前記金属反射層B上に、樹脂と硫黄含有化合物とを含む樹脂組成物を塗布した後、乾燥させて低屈折率層Cを形成する工程と、前記低屈折率層C上に、前記低屈折率層Cよりも波長500nmの光の屈折率が高い高屈折率層Dを形成する工程とを含む、光反射フィルムの製造方法。
[9] 前記金属反射層Bは、銀又はその合金を真空蒸着して形成される、[8]に記載の光反射フィルムの製造方法。
[10] 前記高屈折率層Dは、金属酸化物又は金属硫化物を真空蒸着して形成される、[8]又は[9]に記載の光反射フィルムの製造方法。
[11] 光源と、[1]~[7]のいずれかに記載の光反射フィルムとを含む、液晶表示装置用バックライトユニット。
本発明は、低屈折率層が良好な膜厚均一性と、金属反射層との良好な密着性とを有し、高い反射率と耐久性とを有する光反射フィルムを提供することができる。
本発明者らは、硫黄含有化合物を含む樹脂組成物を塗布して得られる低屈折率層Cは、膜厚均一性が高く、且つ金属反射層Bとの密着性も高いことを見出した。この理由は必ずしも明らかではないが、樹脂組成物に含まれる硫黄含有化合物が、金属反射層Bに含まれる金属原子(特に銀原子又はその合金原子)と相互作用するためであると考えられる。
このように、低屈折率層Cは高い膜厚均一性と、金属反射層Bとの高い密着性とを有するので、本発明の光反射フィルムは高い反射率と耐久性とを有しうる。
さらに、高屈折率層Dの構成材料を金属硫化物とすることで、低屈折率層Cと高屈折率層Dとの密着性を高めることができる。それにより、光反射フィルムの反射率や耐久性を一層高めることができる。本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
1.光反射フィルム
本発明の光反射フィルムは、樹脂基材層Aと、金属反射層Bと、低屈折率層Cと、高屈折率層Dとをこの順に含む。
本発明の光反射フィルムは、樹脂基材層Aと、金属反射層Bと、低屈折率層Cと、高屈折率層Dとをこの順に含む。
1-1.樹脂基材層A
樹脂基材層Aは、金属反射層Bを支持する機能を有する。樹脂基材層Aは、樹脂フィルムでありうる。
樹脂基材層Aは、金属反射層Bを支持する機能を有する。樹脂基材層Aは、樹脂フィルムでありうる。
樹脂フィルムの例には、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、アクリルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、フッ素樹脂フィルム、セルロースエステル系フィルム、ポリシクロオレフィン系フィルム等が含まれる。中でも、耐熱性や強度が良好である点から、ポリエチレンテレフタレートフィルムやポリプロピレンフィルムが好ましい。
樹脂基材層Aの厚みは、例えば10~300μmとすることができる。樹脂基材層Aの厚みが10μm以上であると、樹脂基材層Aが十分な強度を有し、取り扱いやすい。樹脂基材層Aの厚みが300μm以下であると、樹脂基材層Aの表面平滑性が損なわれにくい。樹脂基材層Aの厚みは、20~200μmであることが好ましく、30~100μmであることがより好ましい。
1-2.金属反射層B
金属反射層Bは、光を反射する機能を有する。金属反射層Bは、Al、Ag、Cr、Cu、Ni、Ti、Mg、Rh、Pt、Au及びそれらの合金からなる群より選ばれる一以上を主成分として含む。中でも、高い反射率を有する点では、金属反射層BはAl、Ag又はそれらの合金を主成分として含むことが好ましく、Ag又はその合金を主成分として含むことがより好ましい。
金属反射層Bは、光を反射する機能を有する。金属反射層Bは、Al、Ag、Cr、Cu、Ni、Ti、Mg、Rh、Pt、Au及びそれらの合金からなる群より選ばれる一以上を主成分として含む。中でも、高い反射率を有する点では、金属反射層BはAl、Ag又はそれらの合金を主成分として含むことが好ましく、Ag又はその合金を主成分として含むことがより好ましい。
主成分として含むとは、金属反射層Bに対する含有量が90原子%以上であることをいう。従って、Ag又はその合金の含有量は、金属反射層Bに対して90原子%以上であることが好ましく、99.9原子%以上であることがより好ましい。
金属反射層Bは、Ag又はその合金以外の他の金属をさらに含んでもよい。他の金属の例には、Au、Pd、Sn、Ga、In、Cu、Ti、Bi及びそれらの合金が含まれ、好ましくはAuとAg合金でありうる。
金属反射層Bの厚みは、反射率の点から、10~200nmであることが好ましい。金属反射層Bの厚みが10nm以上であると、透過光の割合が増大することによる反射率の低下を抑制できる。金属反射層Bの厚みが200nm以下であると、製造コストの増大を抑制しうる。金属反射層Bの厚みが30~150nmであることがより好ましく、80~150nmであることがさらに好ましい。
金属反射層Bの表面反射率は、80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。金属反射層Bの表面反射率は、日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計U-4100により測定することができる。
1-3.低屈折率層Cと高屈折率層D
低屈折率層Cと高屈折率層Dは、金属反射層Bの反射率を高める増反射層として機能しうる。低屈折率層Cは、隣接する高屈折率層Dよりも測定波長500nmの光の屈折率が低い層をいう。高屈折率層Dは、隣接する低屈折率層Cよりも測定波長500nmの光の屈折率が高い層をいう。なお、低屈折率層C及び高屈折率層Dを増反射層として機能させるためには、低屈折率層Cの波長500nmでの屈折率をnL、厚みをdLとし、高屈折率層Dの波長500nmでの屈折率をnH、厚みをdHとしたときに、下記式を満たすことが好ましい。
350<8dL・nL<730(好ましくは350<8dL・nL<650)…式(1)
350<4dH・nH<730 …式(2)
低屈折率層Cと高屈折率層Dは、金属反射層Bの反射率を高める増反射層として機能しうる。低屈折率層Cは、隣接する高屈折率層Dよりも測定波長500nmの光の屈折率が低い層をいう。高屈折率層Dは、隣接する低屈折率層Cよりも測定波長500nmの光の屈折率が高い層をいう。なお、低屈折率層C及び高屈折率層Dを増反射層として機能させるためには、低屈折率層Cの波長500nmでの屈折率をnL、厚みをdLとし、高屈折率層Dの波長500nmでの屈折率をnH、厚みをdHとしたときに、下記式を満たすことが好ましい。
350<8dL・nL<730(好ましくは350<8dL・nL<650)…式(1)
350<4dH・nH<730 …式(2)
1-3-1.低屈折率層C
低屈折率層Cは、高屈折率層Dと共に金属反射層Bの反射率を高める増反射層として機能しうる。低屈折率層Cの波長500nmの光の屈折率nLは、高屈折率層Dとの屈折率差を考慮して設定されるが、例えば1.75未満であることが好ましく、1.46以上1.70以下であることがより好ましい。低屈折率層Cの屈折率nLは、主に低屈折率層Cに含まれる材料の屈折率や、低屈折率層Cの密度で調整される。
低屈折率層Cは、高屈折率層Dと共に金属反射層Bの反射率を高める増反射層として機能しうる。低屈折率層Cの波長500nmの光の屈折率nLは、高屈折率層Dとの屈折率差を考慮して設定されるが、例えば1.75未満であることが好ましく、1.46以上1.70以下であることがより好ましい。低屈折率層Cの屈折率nLは、主に低屈折率層Cに含まれる材料の屈折率や、低屈折率層Cの密度で調整される。
低屈折率層Cの屈折率nLは、以下の方法で測定することができる。即ち、ポリエチレンテレフタレート基材上に、厚み100nmの低屈折率層(単層)を塗布形成して、屈折率測定用サンプルを得る。得られたサンプルの波長500nmの光の屈折率を、堀場製分光エリプソメーターUVSELを用いて測定する。
低屈折率層Cと高屈折率層Dの、波長500nmの光の屈折率の差は、十分な増反射効果を得る点では、0.35以上であることが好ましく、0.4以上であることがより好ましく、0.5~1.10であることがさらに好ましい。
低屈折率層Cは、樹脂と、硫黄含有化合物とを含む。
樹脂は、低屈折率層Cに適した屈折率を有していれば、特に制限されない。そのような樹脂の例には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンテレフタレートのコポリマー(coPET)、テレフタル酸-シクロヘキサンジメタノール-エチレングリコール共重合体(PETG)等のポリエステル系樹脂;ポリ(メチルメタクリレート)(PMMA)、ポリ(メチルメタクリレート)のコポリマー(coPMMA)等のアクリル系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂、ゼラチン、セルロース類、増粘多糖類及び反応性官能基を有するポリマー等の水溶性樹脂等の熱可塑性樹脂;及び官能基含有アクリル系樹脂、ポリオール系化合物、メラミン系化合物等の硬化性化合物の硬化物(尚、メラミン系化合物の硬化物は、メラミン系樹脂ともいう)等が含まれる。硬化性化合物の硬化物は、例えばイソシアネートやメラミン系化合物等の硬化剤による硬化物であってもよい。中でも、屈折率を調整しやすい点から、アクリル系樹脂が好ましい。
樹脂の重量平均分子量は、塗布可能な程度であればよく、例えば1000~500000でありうる。
硫黄含有化合物は、分子内に硫黄原子を含む有機化合物であり、具体的には、分子内にチオール基(-SH)又はチオエーテル基(-S-)を有する化合物である。そのような硫黄含有化合物の例には、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸等のチオール基含有カルボン酸;チオフェノール;1,2-エタンジチオール、1,3-プロパンジチオール等のポリチオール化合物;3-メルカプト-1,2,4-トリアゾール、1-メチル-3-メルカプト-1,2,4-トリアゾール等のチオール基含有トリアゾール化合物;2-メルカプトベンゾチアゾール等のチオール基含有ベンゾチアゾール化合物;2-メルカプトベンゾイミダゾール等のチオール基含有ベンゾイミダゾール化合物;2-メルカプトベンゾオキサゾール等のチオール基含有ベンゾオキサゾール化合物;チアゾール、チアゾリン、チアゾロン、チアゾリジン、チアゾリドン、イソチアゾール、ベンゾチアゾール、2-N,N-ジエチルチオベンゾチアゾール、P-ジメチルアミノベンザルロダニン、及び2-メルカプトベンゾチアゾール等のチアゾール化合物;チオナリド;3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のチオール基含有シラン化合物;ポリオール(ブタンジオール、ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、及びペンタエリスリトール等)とチオール基含有モノカルボン酸(チオグリコール酸及びメルカプトプロピオン酸等)とを反応させて得られるチオール基含有カルボン酸誘導体(グリコールジメルカプトアセテート、ブタンジオールビスチオグリコレート(BDTG)、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート(TMTG)、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート(TMTP)及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート(PETG)等);モノアルコール(ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール等)とチオエーテル基含有ポリカルボン酸(チオジプロピオン酸等)とを反応させて得られるチオエーテル含有アルコール誘導体(ジラウリル3,3-チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’-チオジプロピオネート、ジステアリル3,3-チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3-チオジプロピオネート等);並びにスルフラン、ペルスルフラン等の硫黄含有キレート化合物等が挙げられる。
中でも、銀又はその合金を主成分とする金属反射層(B)と相互作用しやすい点から、分子内にチオール基を有する化合物が好ましく、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート(TMTG)、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート(TMTP)及びペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート(PETG)等のチオール基含有カルボン酸誘導体が好ましい。
分子内にチオール基を有する化合物の1分子あたりのチオール基の数は、1以上であり、2以上であることが好ましく、3以上であることがより好ましい。分子内にチオール基を有する化合物のチオール基当量(g/eq)は、300g/eq以下であることが好ましく、200g/eq以下であることがより好ましい。チオール基当量が一定以下であると、分子内にチオール基を多く含むので、金属反射層(B)に含まれる銀又はその合金と相互作用しやすい。それにより、低屈折率層(C)の膜厚均一性を高めやすく、金属反射層(B)との良好な密着性も得られやすい。チオール基当量は、下記式で定義される。
チオール基当量(g/eq)=硫黄含有化合物の重量平均分子量/1分子あたりのチオール基の数
チオール基当量(g/eq)=硫黄含有化合物の重量平均分子量/1分子あたりのチオール基の数
硫黄含有化合物の重量平均分子量は、樹脂に良好に分散しうるものであればよく、特に制限されないが、例えば100~1000であることが好ましく、150~500であることがより好ましい。
硫黄含有化合物の含有量は、低屈折率層C全体に対して0.5~20質量%であることが好ましい。硫黄含有化合物の含有量が0.5質量%以上であると、低屈折率層Cの塗膜に含まれる硫黄含有化合物と金属反射層Bの銀又はその合金との相互作用が生じやすい。それにより、低屈折率層Cの膜厚均一性を高めやすく、金属反射層Bとの良好な密着性も得られやすい。硫黄含有化合物の含有量が20質量%以下であると、硫黄含有化合物の光吸収に伴う着色や反射率の低下が生じにくい。硫黄含有化合物の含有量は、低屈折率層C全体に対して1~10質量%であることがより好ましい。
低屈折率層Cの厚みnLは、増反射させる光の波長域によるが、例えば400~600nm領域の光の増反射効果を高める点では、20~70nmであることが好ましく、30~60nmであることがより好ましい。
1-3-2.高屈折率層D
高屈折率層Dの波長500nmの光の屈折率nHは、低屈折率層Cとの屈折率差を考慮して設定されうるが、例えば1.75以上であることが好ましく、2.00以上2.70以下であることがより好ましい。高屈折率層Dの屈折率は、主に高屈折率層Dに含まれる材料の屈折率や、高屈折率層Dの密度で調整される。高屈折率層Dの屈折率nHは、ポリエチレンテレフタレート基材上に、厚み100nmの高屈折率層(単層)を真空蒸着又は塗布形成して屈折率測定用サンプルを得る以外は前述と同様にして測定することができる。
高屈折率層Dの波長500nmの光の屈折率nHは、低屈折率層Cとの屈折率差を考慮して設定されうるが、例えば1.75以上であることが好ましく、2.00以上2.70以下であることがより好ましい。高屈折率層Dの屈折率は、主に高屈折率層Dに含まれる材料の屈折率や、高屈折率層Dの密度で調整される。高屈折率層Dの屈折率nHは、ポリエチレンテレフタレート基材上に、厚み100nmの高屈折率層(単層)を真空蒸着又は塗布形成して屈折率測定用サンプルを得る以外は前述と同様にして測定することができる。
高屈折率層Dは、金属酸化物又は金属硫化物を含むことが好ましい。金属酸化物又は金属硫化物を構成する金属の例には、Zn、Ti、Zr、Nb、Ta及びIn等が含まれる。金属酸化物の例には、TiO2、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO、Nb2O5、ZrO2、Ta2O5、Ti3O5、Ti4O7、Ti2O3及びTiO等が含まれる。金属硫化物の例には、ZnS、MnS等が含まれる。
中でも、硫黄含有化合物を含む低屈折率層Cとの親和性が良く、良好な密着性が得られやすい点から、金属硫化物が好ましく、高屈折率層Dに適した屈折率と透明性とを有する点から、硫化亜鉛(ZnS)がより好ましい。
高屈折率層Dは、後述するように乾式法(例えば蒸着法)で形成されてもよいし、湿式法(例えば塗布法)で形成されてもよい。湿式法で形成された高屈折率層Dは、金属酸化物又は金属硫化物に加えて、樹脂をさらに含みうる。
高屈折率層Dに含まれる樹脂は、高屈折率層Dの屈折率に調整できるものであればよく、その例には、前述の低屈折率層Cに含まれる樹脂と同様の樹脂、及びポリエチレンナフタレート(PEN)やポリエチレンナフタレートのコポリマー(coPEN)等が含まれる。これらのうち硬化性樹脂(アクリル系樹脂等)は、硬化物であってもよい。例えば、高屈折率層Dに含まれる樹脂は、アクリル系樹脂の硬化物であってもよい。
金属酸化物又は金属硫化物の含有量は、高屈折率層Dに対して30~100質量%であることが好ましく、50~100質量%であることがより好ましい。
高屈折率層Dの厚みnHは、増反射させる光の波長域によるが、例えば400~600nm領域の光の増反射効果を高める点では、20~80nmであることが好ましく、30~70nmであることがより好ましい。
低屈折率層Cと高屈折率層Dの組成が連続的に変化し、層界面が明確でない場合がある。そのような場合、「低屈折率層Cと高屈折率層Dの全体のうち最大屈折率」-「低屈折率層Cと高屈折率層Dの全体のうち最小屈折率」=Δnとしたとき、2層間の最小屈折率+Δn/2の地点を「低屈折率層Cと高屈折率層Dとの層界面」とみなすことができる。
低屈折率層Cと高屈折率層Dの全体における最大屈折率及び最小屈折率は、低屈折率層Cと高屈折率層Dのそれぞれの深さ方向の原子組成をXPSによって測定し、該原子組成に基づいて計算して求めることができる。低屈折率層Cと高屈折率層Dの深さ方向の原子組成は、スパッタ法を用いて光反射フィルムの表面から深さ方向へエッチングを行いながら、各深さにおける原子組成比をXPS表面分析装置により測定したり;低屈折率層Cと高屈折率層Dの積層膜を切断して、切断面の原子組成比をXPS表面分析装置で測定したりすることによって得ることができる。
1-4.その他の層
本発明の光反射フィルムは、本発明の効果を損なわない範囲で、他の層をさらに含んでもよい。他の層の例には、樹脂基材層Aと金属反射層Bとの間に配置されるアンカー層が含まれる。
本発明の光反射フィルムは、本発明の効果を損なわない範囲で、他の層をさらに含んでもよい。他の層の例には、樹脂基材層Aと金属反射層Bとの間に配置されるアンカー層が含まれる。
アンカー層は、樹脂基材層Aと金属反射層Bとの間に配置される。樹脂基材層Aと金属反射層Bとの密着性を高めるだけでなく、金属反射層Bを真空蒸着法等で形成する際の熱にも耐えうる耐熱性や、金属反射層Bの反射性能を損なわない程度の表面平滑性を有することが望まれる。
アンカー層は、樹脂を主成分として含む。アンカー層に含まれる樹脂の例には、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、及び塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂等が含まれる。中でも、耐久性が良好である点から、アクリル系樹脂とメラミン系樹脂とを含む組成物が好ましく、さらにイソシアネート等の硬化剤を含む熱硬化型組成物がより好ましい。
アンカー層の厚みは、例えば0.01~3μmとすることができる。アンカー層の厚みが0.01μm以上であると、樹脂基材層(A)と反射金属層(B)との密着性を十分に高めやすい。アンカー層の厚みが3μm以下であると、アンカー層の膜厚均一性が損なわれにくい。アンカー層の厚みは、0.1~1μmであることが好ましい。
1-5.積層構造
本発明の光反射フィルムに含まれる低屈折率層Cと高屈折率層Dは、それぞれ1つであってもよいし、複数あってもよい。複数の低屈折率層Cは、互いに同じであっても異なってもよい。複数の高屈折率層Dは、互いに同じであっても異なってもよい。金属反射層B側から、低屈折率層Cと高屈折率層Dがこの順序で合計2m層(mは1以上の整数)積層されていればよい。
本発明の光反射フィルムに含まれる低屈折率層Cと高屈折率層Dは、それぞれ1つであってもよいし、複数あってもよい。複数の低屈折率層Cは、互いに同じであっても異なってもよい。複数の高屈折率層Dは、互いに同じであっても異なってもよい。金属反射層B側から、低屈折率層Cと高屈折率層Dがこの順序で合計2m層(mは1以上の整数)積層されていればよい。
本発明の光反射フィルムの積層構造の例には、以下の態様が含まれる。以下の態様において、Aは樹脂基材層Aであり、Bは金属反射層Bであり、Cは低屈折率層Cであり、Dは高屈折率層Dであり、Eはアンカー層Eである。
A/B/C/D
A/B/C/D/C/D
A/B/C/D/C/D/C/D
A/B/C/D/C/D/C/D/C/D
A/E/B/C/D
A/B/C/D
A/B/C/D/C/D
A/B/C/D/C/D/C/D
A/B/C/D/C/D/C/D/C/D
A/E/B/C/D
「C/D」の繰り返し数mは、求められる反射率にもよるが、例えば1~10であり、1~5であることが好ましい。低屈折率層Cと高屈折率層Dとは、互いに接していることが好ましい。
中でも、構成がシンプルであり、製造が容易である点では、「A/B/C/D」及び「A/E/B/C/D」の積層構造が好ましい。
図1は、本発明の光反射フィルムの一例を示す模式図である。図1に示されるように、光反射フィルム10は、樹脂基材層A11と、金属反射層B13と、低屈折率層C15と、高屈折率層D17とをこの順に含む。
1-6.物性
本発明の光反射フィルムの波長350~850nmでの平均反射率は、例えば94%以上であり、波長400~600nmでの平均反射率は、例えば94%以上でありうる。このような平均反射率を有する光反射フィルムは、例えば液晶表示装置用バックライトユニットの光反射フィルムとして好適である。
本発明の光反射フィルムの波長350~850nmでの平均反射率は、例えば94%以上であり、波長400~600nmでの平均反射率は、例えば94%以上でありうる。このような平均反射率を有する光反射フィルムは、例えば液晶表示装置用バックライトユニットの光反射フィルムとして好適である。
光反射フィルムの平均反射率は、日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計U-4100(固体試料測定システム)を用いて、入射角5度の条件で測定することができる。
光反射フィルムの平均反射率を高めるためには、低屈折率層Cを前述の硫黄含有化合物を含む樹脂層とすることで、低屈折率層Cの膜厚均一性や金属反射層Bとの密着性を高めることが好ましい。
本発明の光反射フィルムの厚みは、例えば10~300μmとすることができ、20~200μmであることが好ましく、30~100μmであることがより好ましい。
2.光反射フィルムの製造方法
本発明の光反射フィルムは、例えば1)樹脂基材層Aと金属反射層Bの積層物を得る工程と、2)金属反射層B上に、樹脂と硫黄含有化合物とを含む樹脂組成物を塗布した後、乾燥させて低屈折率層Cを形成する工程と、3)低屈折率層C上に高屈折率層Dを形成する工程とを経て製造される。
本発明の光反射フィルムは、例えば1)樹脂基材層Aと金属反射層Bの積層物を得る工程と、2)金属反射層B上に、樹脂と硫黄含有化合物とを含む樹脂組成物を塗布した後、乾燥させて低屈折率層Cを形成する工程と、3)低屈折率層C上に高屈折率層Dを形成する工程とを経て製造される。
2-1.樹脂基材層Aと金属反射層Bの積層物を得る工程
樹脂基材層Aと金属反射層Bの積層物は、市販のものを準備してもよいし、樹脂基材層A上に前述の金属反射層Bを形成して得てもよい。
樹脂基材層Aと金属反射層Bの積層物は、市販のものを準備してもよいし、樹脂基材層A上に前述の金属反射層Bを形成して得てもよい。
金属反射層Bの形成は、湿式法又は乾式法により行うことができる。湿式法は、溶液から金属を析出させて膜を形成するめっき法であり、その具体例には銀鏡反応法が含まれる。乾式法は、真空製膜法であり、その具体例には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及びスパッタ法が含まれる。中でも、製造効率の点から乾式法が好ましく、連続的な製膜方式であるロール・トゥ・ロールでの製膜が可能である点から、真空蒸着法がより好ましい。
樹脂基材層Aと金属反射層Bとの密着性を高めるために、金属反射層Bを形成する前に、樹脂基材層Aの表面にコロナ処理やイオンコート処理等の表面処理を施してもよい。樹脂基材層Aの表面に、アンカー層をさらに形成してもよい。
2-2.低屈折率層Cを形成する工程
金属反射層B上に、前述の樹脂と硫黄含有化合物とを含む樹脂組成物を塗布した後、乾燥させて低屈折率層Cを形成する。
金属反射層B上に、前述の樹脂と硫黄含有化合物とを含む樹脂組成物を塗布した後、乾燥させて低屈折率層Cを形成する。
樹脂と硫黄含有化合物とを含む樹脂組成物は、溶剤をさらに含んでもよい。用いられる溶剤は、前述の樹脂や硫黄含有化合物を良好に分散できるものであればよく、例えば非プロトン性溶剤であることが好ましい。非プロトン性溶剤の例には、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン等の炭化水素溶媒;塩化メチレン、トリクロロエタン等のハロゲン炭化水素溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等が含まれる。
樹脂組成物の塗布は、例えばグラビアコート法、スピンコート法及びバーコート法等により行うことができる。
2-3.高屈折率層Dを形成する工程
低屈折率層C上に、乾式法又は湿式法により高屈折率層Dを形成する。
低屈折率層C上に、乾式法又は湿式法により高屈折率層Dを形成する。
乾式法では、前述の金属酸化物又は金属硫化物を、真空製膜法にて製膜して高屈折率層Dを形成する。真空製膜法の具体例には、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及びスパッタ法が含まれる。中でも、製造効率の点から乾式法が好ましく、連続的な製膜が可能である点から真空蒸着法がより好ましい。
湿式法では、例えば前述の金属酸化物又は金属硫化物と、硬化性樹脂と、重合開始剤とを含む硬化性樹脂組成物を塗布した後、硬化させて、当該硬化性樹脂組成物の硬化物からなる高屈折率層Dを形成する。塗布方法の例には、グラビアコート法、スピンコート法及びバーコート法が含まれる。硬化は、光硬化又は熱硬化であり、短時間で硬化できる点では光硬化が好ましい。
3.光反射フィルムの用途
本発明の光反射フィルムは、各種用途の反射部材、例えば液晶表示装置用バックライトユニットの光反射フィルム、プロジェクションテレビの反射鏡及びランプリフレクター等として用いることができる。中でも、本発明の光反射フィルムは、良好な反射率と耐久性を有する点から、液晶表示装置用バックライトユニットの光反射フィルムとして好ましく用いられる。
本発明の光反射フィルムは、各種用途の反射部材、例えば液晶表示装置用バックライトユニットの光反射フィルム、プロジェクションテレビの反射鏡及びランプリフレクター等として用いることができる。中でも、本発明の光反射フィルムは、良好な反射率と耐久性を有する点から、液晶表示装置用バックライトユニットの光反射フィルムとして好ましく用いられる。
(液晶表示装置用バックライトユニット)
液晶表示装置用バックライトユニットは、光源と、本発明の光反射フィルムとを含む。本発明の光反射フィルムは、その高屈折率層Dが、光源又は導光板の裏面(液晶表示パネルと対向しない面)と対向するように配置される。
液晶表示装置用バックライトユニットは、光源と、本発明の光反射フィルムとを含む。本発明の光反射フィルムは、その高屈折率層Dが、光源又は導光板の裏面(液晶表示パネルと対向しない面)と対向するように配置される。
光源の例には、冷陰極管(CCFL)、熱陰極管(HCFL)、外部電極蛍光管(EEFL)、平面蛍光管(FFL)、発光ダイオード素子(LED)、及び有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)等が含まれる。中でも、冷陰極管(CCFL)や発光ダイオード素子(LED)が好ましい。
液晶表示装置用バックライトユニットは、他の光学フィルムをさらに含んでもよい。他の光学フィルムの例には、光拡散フィルムやプリズムフィルムが含まれる。光拡散フィルムの例には、フィラーやビーズ含有のバインダーを塗装した拡散フィルムが含まれる。
液晶表示装置用バックライトユニットは、直下型のバックライトユニットであってもよいし、サイドエッジ型のバックライトユニットであってもよい。中・小型の液晶表示装置に適することから、サイドエッジ型のバックライトユニットが好ましい。
サイドエッジ型のバックライトユニットは、光源と、それと隣接して配置される導光板と、導光板の裏面側に配置される光反射フィルムとを含み、必要に応じて他の光学フィルムをさらに含んでもよい。サイドエッジ型のバックライトユニットの態様の一例には、後述する図2に示されるバックライトユニット40が含まれる。
(液晶表示装置)
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、バックライトユニットとを含む。図2は、本発明の液晶表示装置の一例を示す断面図である。同図は、サイドエッジ型のバックライトユニットを用いた場合の一例である。図2に示されるように、液晶表示装置20は、液晶表示パネル30と、サイドエッジ型のバックライトユニット40とを含む。
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、バックライトユニットとを含む。図2は、本発明の液晶表示装置の一例を示す断面図である。同図は、サイドエッジ型のバックライトユニットを用いた場合の一例である。図2に示されるように、液晶表示装置20は、液晶表示パネル30と、サイドエッジ型のバックライトユニット40とを含む。
液晶表示パネル30は、液晶セル31と、それを挟持する一対の偏光板33及び35とを含む。液晶セル31の表示方式は、特に制限されず、VA(MVA、PVA)やIPS等の種々の表示モードでありうる。偏光板33及び35は、それぞれ偏光子と、その少なくとも一方の面に配置された保護フィルムとを含む。
サイドエッジ型のバックライトユニット40は、棒状の光源41と、側端部が光源41と隣接するように配置された導光板43と、導光板43の裏面側に配置された光反射フィルム10と、導光板43の表面側に配置された複数の光学フィルム45とを含む。
光源41は、ランプリフレクター42で覆われている。複数の光学フィルム45は、図2の態様に限定されず、光学フィルム45がなくてもよいし、光学フィルムの組み合わせや枚数を変更してもよい。
サイドエッジ型のバックライトユニット40では、光源41から発せられた光が導光板43の内部を伝播する。導光板43から出た光の一部は、光反射フィルム10で反射され、導光板43の表面側(液晶表示パネル30側)に出射される。導光板43の表面側に出射した光は、光拡散フィルム47で拡散され、プリズムフィルム49で屈折されて、液晶表示パネル30の全面に入射される。
光反射フィルム10は、高い反射率と耐久性を有することから、それを含む液晶表示装置20は、高い光利用効率を有し、且つ長時間使用後も反射率の低下が少ない。従って、長時間に亘って高輝度化と省エネルギー化の両立が可能となる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
1.低屈折率層(C)の構成材料
(樹脂)
ポリメチルメタクリレート(PMMA):重量平均分子量30万
メラミン樹脂(商品名スーパーベッカミンJ-820 DIC株式会社製)
(樹脂)
ポリメチルメタクリレート(PMMA):重量平均分子量30万
メラミン樹脂(商品名スーパーベッカミンJ-820 DIC株式会社製)
(硫黄含有化合物)
トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート(TMTP):重量平均分子量398.6、チオール基当量132.8g/eq
グリコールメルカプトジアセテート:重量平均分子量210.3、チオール基当量105.1g/eq
2-メルカプト-ベンゾチアゾール:重量平均分子量167.1、チオール基当量167.1g/eq
硫黄含有キレート有機化合物(キレスト社製AG-10)
トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート(TMTP):重量平均分子量398.6、チオール基当量132.8g/eq
グリコールメルカプトジアセテート:重量平均分子量210.3、チオール基当量105.1g/eq
2-メルカプト-ベンゾチアゾール:重量平均分子量167.1、チオール基当量167.1g/eq
硫黄含有キレート有機化合物(キレスト社製AG-10)
2.光反射フィルムの作製
<実施例1>
(低屈折率層C用樹脂組成物の調製)
樹脂として、ポリメチルメタクリレート(PMMA)100質量部と、硫黄含有化合物としてトリメチロールプロパントリスチオプロピオネート(TMTP)を3.1質量部とを、メチルエチルケトン2000質量部に溶解させて低屈折率層用樹脂組成物を得た。
<実施例1>
(低屈折率層C用樹脂組成物の調製)
樹脂として、ポリメチルメタクリレート(PMMA)100質量部と、硫黄含有化合物としてトリメチロールプロパントリスチオプロピオネート(TMTP)を3.1質量部とを、メチルエチルケトン2000質量部に溶解させて低屈折率層用樹脂組成物を得た。
(光反射フィルムの作製)
樹脂基材層Aとして、厚み50μmのポリエステルフィルム(東洋紡製A4100)を準備した。このポリエステルフィルム上に、アクリル樹脂とメラミン樹脂とを2:1の質量比で含む樹脂組成物をグラビアコート法により塗布した後、乾燥及び硬化させて、厚み100nmのアンカー層を形成した。次いで、アンカー層上に、銀(Ag)を真空蒸着して厚み100nmの金属反射層Bを形成した。次いで、金属反射層B上に、上記調製した低屈折率層用樹脂組成物をグラビアコート法により塗布した後、100℃で乾燥させて、厚み30nmの低屈折率層Cを形成した。そして、低屈折率層C上に、硫化亜鉛(ZnS)を真空蒸着して、厚み45nmの高屈折率層Dを形成した。それにより、光反射フィルムを得た。
樹脂基材層Aとして、厚み50μmのポリエステルフィルム(東洋紡製A4100)を準備した。このポリエステルフィルム上に、アクリル樹脂とメラミン樹脂とを2:1の質量比で含む樹脂組成物をグラビアコート法により塗布した後、乾燥及び硬化させて、厚み100nmのアンカー層を形成した。次いで、アンカー層上に、銀(Ag)を真空蒸着して厚み100nmの金属反射層Bを形成した。次いで、金属反射層B上に、上記調製した低屈折率層用樹脂組成物をグラビアコート法により塗布した後、100℃で乾燥させて、厚み30nmの低屈折率層Cを形成した。そして、低屈折率層C上に、硫化亜鉛(ZnS)を真空蒸着して、厚み45nmの高屈折率層Dを形成した。それにより、光反射フィルムを得た。
<実施例2及び8~10>
低屈折率層Cの厚みを表1に示されるように変更した以外は実施例1と同様にして光反射フィルムを得た。
低屈折率層Cの厚みを表1に示されるように変更した以外は実施例1と同様にして光反射フィルムを得た。
<実施例3~5>
高屈折率層Dの組成を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
高屈折率層Dの組成を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
<実施例6>
高屈折率層D用樹脂組成物として、東洋インキ製リオデュラスTYT(アクリル樹脂:酸化チタン=1:1質量比)を準備した。この高屈折率層D用樹脂組成物を、低屈折率層C上にグラビアコート法により塗布した後、100℃で乾燥させた。得られた塗膜を、400mJ/cm2の条件でUV照射して硬化させて高屈折率層Dを形成した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
高屈折率層D用樹脂組成物として、東洋インキ製リオデュラスTYT(アクリル樹脂:酸化チタン=1:1質量比)を準備した。この高屈折率層D用樹脂組成物を、低屈折率層C上にグラビアコート法により塗布した後、100℃で乾燥させた。得られた塗膜を、400mJ/cm2の条件でUV照射して硬化させて高屈折率層Dを形成した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
<実施例7>
高屈折率層D用樹脂組成物として、東洋インキ製リオデュラスTYZ(アクリル樹脂:酸化ジルコニウム=1:1質量比)を準備した。この高屈折率層D用樹脂組成物を、低屈折率層C上にグラビアコート法により塗布した後、100℃で乾燥させた。得られた塗膜を、400mJ/cm2の条件でUV照射して硬化させて高屈折率層Dを形成した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
高屈折率層D用樹脂組成物として、東洋インキ製リオデュラスTYZ(アクリル樹脂:酸化ジルコニウム=1:1質量比)を準備した。この高屈折率層D用樹脂組成物を、低屈折率層C上にグラビアコート法により塗布した後、100℃で乾燥させた。得られた塗膜を、400mJ/cm2の条件でUV照射して硬化させて高屈折率層Dを形成した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
<実施例11>
低屈折率層Cに含まれる樹脂を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
低屈折率層Cに含まれる樹脂を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
<実施例12~14>
低屈折率層Cに含まれる硫黄含有化合物の量を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
低屈折率層Cに含まれる硫黄含有化合物の量を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
<実施例15~17>
低屈折率層Cに含まれる硫黄含有化合物の種類を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
低屈折率層Cに含まれる硫黄含有化合物の種類を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
<比較例1及び3~5>
低屈折率層Cの組成を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
低屈折率層Cの組成を表1に示されるように変更した以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
<比較例2>
低屈折率層Cの組成を表1に示されるように変更した以外は実施例9と同様にして光反射フィルムを得た。
低屈折率層Cの組成を表1に示されるように変更した以外は実施例9と同様にして光反射フィルムを得た。
各実施例/比較例における、低屈折率層Cと高屈折率層Dの屈折率を、以下の方法でそれぞれ測定した。
(1)屈折率
厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)基材上に、厚み100nmの低屈折率層Cを塗布形成して、屈折率測定用サンプル1を得た。同様にして、厚み100μmのPET基材上に、厚み100nmの高屈折率層Dを真空蒸着又は塗布形成して、屈折率測定用サンプル2を得た。これらのサンプル1及び2の波長500nmの光の屈折率を、堀場製分光エリプソメーターUVSELを用いてそれぞれ測定した。
厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)基材上に、厚み100nmの低屈折率層Cを塗布形成して、屈折率測定用サンプル1を得た。同様にして、厚み100μmのPET基材上に、厚み100nmの高屈折率層Dを真空蒸着又は塗布形成して、屈折率測定用サンプル2を得た。これらのサンプル1及び2の波長500nmの光の屈折率を、堀場製分光エリプソメーターUVSELを用いてそれぞれ測定した。
また、各実施例/比較例の光反射フィルムの作製過程における、低屈折率層Cの膜厚均一性を以下の方法で評価した。
(2)膜厚均一性
光反射フィルムの作製過程において、低屈折率層Cを形成した後、高屈折率層を形成する前のフィルムを準備した。このフィルムをカットし、得られた断面を、透過型TEM装置(装置名JEOL製JEM-2010F)を用いて、1cm2内でランダムに選んだ10点について、それぞれ倍率25万倍の条件で観察した。そして、低屈折率層の膜厚を10点測定し、それらの平均値を求めた。そして、10点のうちの最大値、最小値及び平均値を下記式に当てはめて、膜厚変動率を求めた。
膜厚変動率(%)={(最大値-最小値)/平均値}×100
光反射フィルムの作製過程において、低屈折率層Cを形成した後、高屈折率層を形成する前のフィルムを準備した。このフィルムをカットし、得られた断面を、透過型TEM装置(装置名JEOL製JEM-2010F)を用いて、1cm2内でランダムに選んだ10点について、それぞれ倍率25万倍の条件で観察した。そして、低屈折率層の膜厚を10点測定し、それらの平均値を求めた。そして、10点のうちの最大値、最小値及び平均値を下記式に当てはめて、膜厚変動率を求めた。
膜厚変動率(%)={(最大値-最小値)/平均値}×100
さらに、各実施例/比較例で得られた光反射フィルムの、反射率及び低屈折率層(C)の密着性を、以下の方法で評価した。
(3)反射率
(初期の反射率)
得られた光反射フィルムの350~850nmでの平均反射率及び400~600nmでの平均反射率を、それぞれ日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計U-4100(固体試料測定システム)を用いて、入射角5度の条件で測定した。
(初期の反射率)
得られた光反射フィルムの350~850nmでの平均反射率及び400~600nmでの平均反射率を、それぞれ日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計U-4100(固体試料測定システム)を用いて、入射角5度の条件で測定した。
(サイクルサーモ試験後の反射率)
次いで、光反射フィルムについてサイクルサーモ試験を行った。サイクルサーモ試験は、-15℃から5℃/minで50℃まで昇温させた後、50℃で30分保持した後、50℃から5℃/minで-15℃まで降温させた後、-15℃で30分保持する工程を1サイクルとし、合計100サイクル行った。その後、得られた光反射フィルムの350~850nmでの平均反射率及び400~600nmでの平均反射率を測定した。
次いで、光反射フィルムについてサイクルサーモ試験を行った。サイクルサーモ試験は、-15℃から5℃/minで50℃まで昇温させた後、50℃で30分保持した後、50℃から5℃/minで-15℃まで降温させた後、-15℃で30分保持する工程を1サイクルとし、合計100サイクル行った。その後、得られた光反射フィルムの350~850nmでの平均反射率及び400~600nmでの平均反射率を測定した。
(4)密着性
上記サイクルサーモ試験の後、JIS K 5600-5-6:1999に準拠した碁盤目試験を行った。具体的には、サイクルサーモ試験後の光反射フィルムの表面(銀層が形成された面側)を、1mm間隔で縦、横に11本の切れ目を入れ、1mm角の碁盤目を100個作製した。この上にセロハンテープ(登録商標)を貼り付け、90度の角度で素早く剥がした。そして、剥がれずに残った碁盤目の数をカウントし、以下の基準で密着性を評価した。
5:剥離がまったく認められない
4:剥離した碁盤目数が、1個以上5個以下である
3:剥離した碁盤目数が、6個以上10個以下である
2:剥離した碁盤目数が、11個以上20個以下である
1:剥離した碁盤目数が、21個以上である
上記サイクルサーモ試験の後、JIS K 5600-5-6:1999に準拠した碁盤目試験を行った。具体的には、サイクルサーモ試験後の光反射フィルムの表面(銀層が形成された面側)を、1mm間隔で縦、横に11本の切れ目を入れ、1mm角の碁盤目を100個作製した。この上にセロハンテープ(登録商標)を貼り付け、90度の角度で素早く剥がした。そして、剥がれずに残った碁盤目の数をカウントし、以下の基準で密着性を評価した。
5:剥離がまったく認められない
4:剥離した碁盤目数が、1個以上5個以下である
3:剥離した碁盤目数が、6個以上10個以下である
2:剥離した碁盤目数が、11個以上20個以下である
1:剥離した碁盤目数が、21個以上である
低屈折率層Cが硫黄含有化合物を含む実施例1~17の光反射フィルムは、低屈折率層Cの膜厚均一性が高く、金属反射層B/低屈折率層Cの密着性も高いことが示される。そして、光反射フィルムの初期の反射率だけでなく、サイクルサーモ試験後の反射率も高いことが示される。
これに対して、低屈折率層Cが硫黄含有化合物を含まない比較例1~4の光反射フィルムは、いずれも膜厚均一性が低く、金属反射層B/低屈折率層Cの密着性も低いことが示される。また、光反射フィルムの初期の反射率も低く、サイクルサーモ試験による反射率の低下も多いことが示される。さらに、酸化ケイ素を主成分とする低屈折率層を有する比較例5の光反射フィルムは、硫黄含有化合物を含んでいても、低屈折率層の膜厚均一性が低く、金属反射層との密着性も低いことが示される。
また、実施例2~5の対比から、高屈折率層Dが硫化亜鉛を含むと、他の金属酸化物を含むよりも、初期及びサイクルサーモ試験後の反射率がいずれも高いことが示される。これは、硫黄含有化合物を含む低屈折率層Cと硫化亜鉛を含む高屈折率層Dとの密着性が高く、各層の膜厚均一性も高いからであると考えられる。
また、実施例2及び8~10との対比から、低屈折率層Cの厚みが50~70nmであると、波長350~850nmでの反射率と波長400~600nmでの反射率が、いずれもより高いことが示される。
また、実施例2及び12~14の対比から、低屈折率層C中の硫黄含有化合物の含有量を3質量%以上とすることで、サイクルサーモ試験後の反射率の低下が少なくなることが示される。
また、実施例2及び15~17の対比から、チオール基を有する硫黄含有化合物を含む低屈折率層Cは、チオール基を有しない硫黄含有化合物を含む実施例16の低屈折率層Cよりも、膜厚変動率が低く、密着性も同等以上であり、光反射フィルムの反射率も高いことが示される。
本出願は、2015年6月30日出願の特願2015-131155に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
本発明によれば、低屈折率層が良好な膜厚均一性と、金属反射層との良好な密着性とを有し、高い反射率と耐久性とを有する光反射フィルムを提供することができる。
10 光反射フィルム
11 樹脂基材層A
13 金属反射層B
15 低屈折率層C
17 高屈折率層D
20 液晶表示装置
30 液晶表示パネル
31 液晶セル
33、35 偏光板
40 サイドエッジ型のバックライトユニット
41 光源
42 ランプリフレクター
43 導光板
45 光学フィルム
47 光拡散フィルム
49 プリズムフィルム
11 樹脂基材層A
13 金属反射層B
15 低屈折率層C
17 高屈折率層D
20 液晶表示装置
30 液晶表示パネル
31 液晶セル
33、35 偏光板
40 サイドエッジ型のバックライトユニット
41 光源
42 ランプリフレクター
43 導光板
45 光学フィルム
47 光拡散フィルム
49 プリズムフィルム
Claims (11)
- 樹脂基材層Aと、金属反射層Bと、低屈折率層Cと、前記低屈折率層Cよりも波長500nmの光の屈折率が高い高屈折率層Dとをこの順に含み、
前記低屈折率層Cが、硫黄含有化合物を含む樹脂層である、光反射フィルム。 - 前記硫黄含有化合物が、分子内にチオール基を有する化合物である、請求項1に記載の光反射フィルム。
- 前記硫黄含有化合物の含有量が、前記低屈折率層C全体に対して1~10質量%である、請求項1に記載の光反射フィルム。
- 前記金属反射層Bが、銀又はその合金を主成分として含む、請求項1に記載の光反射フィルム。
- 前記高屈折率層Dが、金属酸化物又は金属硫化物を含む、請求項1に記載の光反射フィルム。
- 前記高屈折率層Dが、硫化亜鉛を含む、請求項5に記載の光反射フィルム。
- 前記低屈折率層Cの厚みが、30~60nmである、請求項1に記載の光反射フィルム。
- 樹脂基材層Aと金属反射層Bの積層物を得る工程と、
前記金属反射層B上に、樹脂と硫黄含有化合物とを含む樹脂組成物を塗布した後、乾燥させて低屈折率層Cを形成する工程と、
前記低屈折率層C上に、前記低屈折率層Cよりも波長500nmの光の屈折率が高い高屈折率層Dを形成する工程とを含む、光反射フィルムの製造方法。 - 前記金属反射層Bは、銀又はその合金を真空蒸着して形成される、請求項8に記載の光反射フィルムの製造方法。
- 前記高屈折率層Dは、金属酸化物又は金属硫化物を真空蒸着して形成される、請求項8に記載の光反射フィルムの製造方法。
- 光源と、請求項1に記載の光反射フィルムとを含む、液晶表示装置用バックライトユニット。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015131155 | 2015-06-30 | ||
| JP2015-131155 | 2015-06-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2017002814A1 true WO2017002814A1 (ja) | 2017-01-05 |
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ID=57608838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2016/069160 Ceased WO2017002814A1 (ja) | 2015-06-30 | 2016-06-28 | 光反射フィルム、光反射フィルムの製造方法及び液晶表示装置用バックライトユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2017002814A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111443522A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-07-24 | 宁波激智科技股份有限公司 | 一种具有反射功能的导光板及制备方法,及一种背光模组 |
| WO2020217886A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | 尾池工業株式会社 | 反射フィルム、液晶表示装置および反射フィルムの製造方法 |
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| WO2013141304A1 (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | コニカミノルタ株式会社 | フィルムミラー及び太陽熱発電用反射装置 |
-
2016
- 2016-06-28 WO PCT/JP2016/069160 patent/WO2017002814A1/ja not_active Ceased
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