WO2017164226A1 - 光反射フィルム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 and a backlight unit for a liquid crystal display device.
- the reflection member is used for a light reflection film of a backlight unit for a liquid crystal display device, a reflection mirror of a projection television or an optical system device, a reflection member of an LED illumination, and the like.
- the silver layer normally used as the metal reflection layer of the reflecting member has a high reflectance in the visible light region (wavelength 560 to 600 nm), but the reflection in the blue light region (wavelength 430 to 470 nm) is slightly low, and the color balance is low.
- the problem is that it is biased to yellow.
- the body is examined (for example, refer patent document 1).
- a hard coat layer is further laminated on the high refractive index layer (see, for example, Patent Document 1).
- the light reflecting film of the backlight unit for liquid crystal display devices may be exposed to a high temperature and high humidity environment during use. Accordingly, there is a need for a light reflecting film that can maintain good reflectivity even when exposed to high temperatures and high humidity, that is, a light reflecting film having high wet heat durability.
- the light reflecting film disclosed in Patent Document 1 has a problem that brown spots occur on the surface of the reflecting layer when exposed to a high temperature and high humidity for a certain period of time.
- brown spots could not be sufficiently suppressed. Further, by increasing the thickness of the hard coat layer, brown spots can be suppressed to some extent, but there is a problem that luminance and chromaticity are lowered.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a light reflecting film capable of suppressing the occurrence of brown spots when exposed to high temperatures and high humidity without reducing luminance and chromaticity. With the goal.
- the barrier layer F is a layer containing a cured product of a (poly) siloxane compound or a layer made of an inorganic substance having a siloxane skeleton, and the thickness of the barrier layer F is 5 to 30 nm. .
- a backlight unit for a liquid crystal display device comprising a light source and the light reflecting film according to [1] or [2].
- the present invention it is possible to provide a light reflecting film capable of suppressing the generation of spots when exposed to high temperature and high humidity without reducing luminance and chromaticity.
- the light reflecting film having silver or a metal reflective layer mainly composed of silver, a low refractive index layer mainly composed of silicon oxide, a high refractive index layer, and a conventional hard coat layer is subjected to high temperature and high humidity.
- a barrier layer F containing a cured product of (poly) siloxane compound or made of an inorganic material having a siloxane skeleton on the high refractive index layer, brown spots are highly enhanced. Can be suppressed. The reason for this is not clear, but it is presumed that the barrier layer F can highly suppress the permeation of moisture, so that the migration of silver atoms that are likely to occur in the presence of moisture can be suppressed.
- the thickness of the barrier layer F is adjusted to 5 to 30 nm, it is possible to prevent the brightness and chromaticity adjusted by the lamination of the low refractive index layer D and the high refractive index layer E from being impaired. As a result, brown spots when exposed to a high temperature and high humidity for a certain period of time can be highly suppressed without lowering the brightness and chromaticity.
- the low refractive index layer D contains a sulfur-containing compound”. This is because the migration of silver atoms is suppressed by suppressing the permeation of moisture by the barrier layer F, and the sulfur compound contained in the low refractive index layer D and the silver atoms contained in the metal reflective layer are combined. This is considered to be because migration of silver atoms is less likely to occur.
- the present invention has been made based on such knowledge.
- the light reflective film of the present invention has a support A, an anchor layer B, a metal reflective layer C, a low refractive index layer D, a high refractive index layer E, and a barrier layer F in this order.
- the support A can be, for example, a resin film.
- the resin film 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.
- a polyethylene terephthalate film and a polypropylene film are preferable from the viewpoint of good heat resistance and strength.
- the resin film may be transparent or not transparent.
- a transparent resin film is preferable from the viewpoint of obtaining high weather resistance, and a white resin film is preferable from the viewpoint of obtaining high reflectance.
- the average transmittance of the transparent resin film at a wavelength of 360 to 400 nm is preferably 80% or more, and more preferably 85% or more.
- the average transmittance of the transparent resin film can be measured with a spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.
- the total light reflectance of the white resin film is preferably 50% or more, and more preferably 80% or more.
- the total light reflectance of the white resin film can be measured according to JIS K 7375: 2008 “Plastics—How to obtain total light transmittance and total light reflectance”.
- the thickness of the support A is preferably 10 to 300 ⁇ m. When the thickness of the support A is 10 ⁇ m or more, the support A has a sufficient strength and is easy to handle. When the thickness of the support A is 300 ⁇ m or less, the surface smoothness of the support A is hardly impaired. The thickness of the support A is more preferably 20 to 250 ⁇ m.
- Anchor layer B The anchor layer B is disposed between the support A and the metal reflection layer C, and has a function of facilitating uniform formation of the metal reflection layer C and improving the adhesion between the support A and the metal reflection layer C. .
- the anchor layer B contains a resin as a main component.
- the resin contained in the anchor layer include a thermoplastic resin such as a polyester resin, an acrylic resin, a polyamide resin, a vinyl chloride resin, and a vinyl chloride vinyl acetate copolymer, or the thermoplastic resin having a functional group.
- Thermosetting resins such as cured products, melamine resins, and epoxy resins, or cured products thereof are included.
- acrylic resins and melamine resins are preferable and melamine resins are more preferable from the viewpoint of excellent weather resistance and the like.
- melamine resins examples include butylated melamine resins.
- Butylated melamine resins are etherified with n-butyl alcohol or isobutyl alcohol for some or all of the methylol groups in the methylolated melamine resin, which is an addition reaction product of melamine and aldehyde components (formaldehyde, paraformaldehyde, etc.) It is a thing.
- the thickness of the anchor layer B is preferably 0.01 to 3 ⁇ m.
- the thickness of the anchor layer B is 0.01 ⁇ m or more, it is easy to form the metal reflection layer C uniformly and to sufficiently improve the adhesion between the support A and the metal reflection layer C.
- the thickness of the anchor layer B is 3 ⁇ m or less, the film thickness uniformity, chromaticity, and luminance of the anchor layer B are not easily lost.
- the thickness of the anchor layer B is more preferably 0.1 to 1 ⁇ m.
- Metal reflective layer C The metal reflection layer C contains Ag or an alloy thereof as a main component. “Containing Ag or an alloy thereof as a main component” means that Ag or an alloy thereof is contained in 90 atomic% or more with respect to the entire metal reflective layer C. 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 entire metal reflective layer C.
- the metal reflective layer C may further contain other metals other than Ag or its alloys as required.
- other metals include at least one selected from the group consisting of Al, Cu, Pd, Cr, Cu, Ni, Ti, Mg, Rh, Pt and Au, and alloys thereof, preferably Al and alloys thereof Or Au and its alloys.
- the thickness of the metal reflective layer C is preferably 30 to 200 nm from the viewpoint of reflectivity.
- the thickness of the metal reflection layer C is 30 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 reflective layer C is 200 nm or less, an increase in manufacturing cost can be suppressed.
- the thickness of the metal reflective layer C is more preferably 30 to 150 nm, and further preferably 80 to 150 nm.
- the surface reflectance of the metal reflective layer C is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more.
- the surface reflectance of the metal reflective layer C can be measured with a spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation.
- Low refractive index layer D / High refractive index layer E The low refractive index layer D and the high refractive index layer E have functions of increasing the reflectance of the metal reflective layer C and adjusting the chromaticity.
- the low refractive index layer D has a refractive index lower than the refractive index of light of the support A having a wavelength of 570 nm
- the high refractive index layer E has a refractive index higher than the refractive index of light of the support A having a wavelength of 570 nm.
- the refractive index of light having a wavelength of 570 nm of the high refractive index layer E is higher than the refractive index of light having a wavelength of 570 nm of the low refractive index layer D.
- the difference in the refractive index of light with a wavelength of 570 nm between the high refractive index layer E and the low refractive index layer D is preferably 0.35 or more and preferably 0.4 or more in terms of sufficient chromaticity adjustment. Is more preferable and 0.5 to 1.10.
- the refractive index at a wavelength of 570 nm of the low refractive index layer D is n L
- the thickness is d L
- the high refractive index layer E When the refractive index at a wavelength of 570 nm is n H and the thickness is d H , it is preferable to satisfy the following expressions (1) and (2) simultaneously.
- Low refractive index layer D The refractive index n L of light having a wavelength of 570 nm of the low refractive index layer D is set in consideration of the refractive index difference from the support A and the high refractive index layer E, and is preferably 1.80 or less, for example. More preferably, it is 1.30 or more and 1.70 or less.
- the refractive index n L of the low refractive index layer DF is mainly adjusted by the refractive index of the material contained in the low refractive index layer D and the density of the low refractive index layer D.
- the refractive index n L of the low refractive index layer D can be measured by the following method. That is, a low refractive index layer having a thickness of 100 nm is vacuum-deposited on a polyethylene terephthalate substrate to obtain a sample for refractive index measurement. The refractive index of light having a wavelength of 570 nm of the obtained sample is measured using a spectroscopic ellipsometer UVSEL manufactured by Horiba.
- the low refractive index layer D contains a resin and a sulfur-containing compound.
- the resin contained in the low refractive index layer D may be a resin having a refractive index suitable for the low refractive index layer D.
- resins include acrylic resins, melamine resins, polyvinyl alcohol resins, and celluloses (such as cellulose esters and cellulose ethers). Among these, from the viewpoint of easily adjusting the refractive index, acrylic resins, melamine resins, and mixtures thereof are preferable, and acrylic resins are more preferable.
- the acrylic resin may be a cross-linked product (cured product) cross-linked with a curing agent such as isocyanate.
- the acrylic resin can be a homopolymer of (meth) acrylic acid ester or a copolymer of (meth) acrylic acid ester and other copolymerization monomers.
- the (meth) acrylic acid ester may preferably be methyl methacrylate.
- a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester is preferable from the viewpoint of crosslinking with a curing agent to form a crosslinked product (cured product).
- the proportion of the structural unit derived from the copolymer monomer in the copolymer of methyl methacrylate and another copolymer monomer is preferably 50% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less.
- acrylic resin examples include poly (methyl methacrylate) (PMMA), poly (methyl methacrylate) copolymer (coPMMA), and the like.
- 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 weight average molecular weight can be measured by high performance liquid chromatography.
- the content of the resin is preferably 60% by mass or more with respect to the total mass of the low refractive index layer D.
- the content of the resin is preferably 70% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more with respect to the total mass of the low refractive index layer D.
- the sulfur-containing compound contained in the low refractive index layer D is a compound having one or more thioether groups (—S—) or thiol groups (—SH) in the molecule.
- sulfur-containing compounds include thiol group-containing carboxylic acids such as mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, mercaptobutanoic acid; thiophenol, 2-mercaptobenzyl alcohol, 2-phenoxythiophenol, 3-mercaptophenanthrene, 2- Aromatic hydrocarbon thiol compounds such as mercapto-4 (3H) -quinazoline and ⁇ -mercaptonaphthalene; ethanethiol, propanethiol, 1,2-ethanedithiol, 1,3-propanedithiol, 1,4-butanedithiol, 2 Alkane (poly) thiol compounds such as 1,3-butanedithiol, 1,5-pentanedithiol, 1,6-hexanedithiol; 3-mercapto-1,2,4-triazole, 1-methyl-3-mercapto-1 , 2,4-triazole, 2-mercaptobe Aromatic heterocyclic thiol compounds such as
- numerator is preferable.
- the thiol compound is a thiol compound having no aromatic hydrocarbon ring, aromatic heterocyclic ring or unsaturated double bond from the viewpoint of suppressing unnecessary light absorption and degradation caused thereby and improving light resistance.
- it is a thiol group-containing carboxylic acid derivative.
- the thiol compound may be a monofunctional thiol compound having one thiol group in the molecule or a polyfunctional thiol compound having two or more thiol groups in the molecule. Especially, since it is easy to interact with the metal atom which comprises the metal reflective layer C, it is more preferable that it is a polyfunctional thiol compound, and it is further more preferable that it is a trifunctional or tetrafunctional thiol compound.
- the thiol group equivalent (g / eq) of the compound having a thiol group in the molecule is preferably 300 or less, and more preferably 200 or less.
- the thiol group equivalent is below a certain level, the molecule contains a large number of thiol groups, so that it easily interacts with silver atoms constituting the metal reflective layer C. Thereby, it is easy not only to form the metal reflective layer C uniformly, but also to suppress migration of silver atoms.
- 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 total resin contained in the low refractive index layer D.
- the content of the sulfur-containing compound is 0.5% by mass or more, the interaction between the metal reflective layer C and the low refractive index layer D is sufficiently enhanced, so that the wet heat durability of the metal reflective layer C is sufficiently enhanced. sell.
- the content of the sulfur-containing compound is 20% by mass or less, not only the generation of brown spots by reacting with the silver atoms of the metal reflective layer C can be further suppressed, but also the coloration associated with the light absorption of the sulfur-containing compound It is difficult for the reflectance to decrease.
- the content of the sulfur-containing compound is more preferably 1 to 10% by mass with respect to the total resin contained in the low refractive index layer D.
- the thickness d L of the low refractive index layer D depends on the wavelength range of the light to be increased and reflected, but is preferably 10 to 70 nm, for example, in terms of enhancing the effect of increasing the reflection of light having a wavelength of 430 to 470 nm, and is 20 to 50 nm. More preferably, it is more preferably 30 to 50 nm. If the thickness d L is 10 nm or more, the luminance is easily increased, and if it is 70 nm or less, the reflectance in the blue light region is easily made higher than the reflectance in the visible light region, so that the chromaticity can be improved.
- High refractive index layer E The refractive index n H of light having a wavelength of 570 nm of the high refractive index layer E is set in consideration of the refractive index difference from the support A and the low refractive index layer D, and is preferably 1.85 or more, for example. More preferably, it is 0.000 or more and 2.70 or less.
- the refractive index of the high refractive index layer E is mainly adjusted by the refractive index of the material contained in the high refractive index layer E and the density of the high refractive index layer E.
- the refractive index n H of the high refractive index layer E can be measured in the same manner as described above except that a high refractive index layer having a thickness of 100 nm is vacuum-deposited on a polyethylene terephthalate substrate to obtain a sample for refractive index measurement. it can.
- the high refractive index layer E may be an inorganic layer (preferably a thin film) mainly composed of an inorganic material or a resin layer mainly composed of a resin. Especially, it is preferable that the high refractive index layer E is an inorganic substance layer which has an inorganic material as a main component from the point that a high refractive index is easy to be obtained.
- the phrase “mainly composed of an inorganic material” means that the inorganic material is contained in an amount of 50% by mass or more based on the total mass of the high refractive index layer E.
- Examples of the inorganic material constituting the high refractive index layer E include metal oxides or metal sulfides.
- 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.
- Examples of the metal sulfide include ZnS, MnS, and the like.
- metal sulfides are preferable because the luminance characteristics of the backlight unit using the light reflecting film can be effectively enhanced; zinc sulfide (ZnS) is more preferable because it has a high refractive index and transparency. preferable.
- the content of the metal oxide or metal sulfide is preferably 90 atomic% or more, more preferably 95 atomic% or more with respect to the total mass of the high refractive index layer E.
- the thickness d H of the high refractive index layer E depending on the wavelength range of light to be enhanced reflection, for example in terms of increasing the reflection-increasing effect of wavelength 430 ⁇ 470 nm of the light is preferably 10 ⁇ 70 nm, at 20 ⁇ 50 nm More preferably, it is more preferably 30 to 50 nm. Fortunately increase the brightness the thickness d H is at 10nm or more, since when is 70nm or less the reflectance in the blue light region tends to be higher than the reflectance in the visible light region, it is possible to improve chromaticity.
- the composition of the low refractive index layer D or the high refractive index layer E may change continuously, and the layer interface may not be clear.
- “maximum refractive index of the entire low refractive index layer D and high refractive index layer E” ⁇ “minimum refractive index of the entire low refractive index layer D and high refractive index layer E” ⁇ n.
- the point of the minimum refractive index + ⁇ n / 2 between the two layers can be regarded as “the layer interface between the low refractive index layer D and the high refractive index layer E”.
- the maximum refractive index and the minimum refractive index in the whole of the low refractive index layer D and the high refractive index layer E are obtained by measuring the atomic composition in the depth direction of each of the low refractive index layer D and the high refractive index layer E by XPS. It can be calculated based on the atomic composition.
- the atomic composition in the depth direction of the low refractive index layer D and the high refractive index layer E 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 D or the high refractive index layer E and measuring the atomic composition ratio of the cut surface with an XPS surface analyzer.
- the barrier layer F is a layer containing a cured product of a (poly) siloxane compound or a layer made of an inorganic material having a siloxane skeleton.
- the “cured product of the (poly) siloxane compound” in the layer containing the cured product of the (poly) siloxane compound is a bifunctional alkoxysilane compound, a trifunctional alkoxysilane compound, and 4 It may be a cured product of at least one alkoxysilane compound selected from functional alkoxysilane compounds or oligomers thereof ((poly) siloxane compounds).
- the cured product of the (poly) siloxane compound is a structural unit derived from a bifunctional alkoxysilane compound (structural unit represented by the following formula (1): D unit), a structural unit derived from a trifunctional alkoxysilane compound (the following formula It includes at least one of a structural unit represented by (2): a T unit and a structural unit derived from a tetrafunctional alkoxysilane compound (a structural unit represented by the following formula (3): Q unit).
- L in formula (1), m in formula (2), and n in formula (3) are the number of repetitions of each structural unit, and are usually an integer of 0 or more, and l + m + n is 2 or more.
- the bifunctional alkoxysilane compound for obtaining the structural unit represented by the formula (1) can be represented by the following general formula (I).
- R 1 in the general formula (I) represents a hydrogen atom or an alkyl group.
- R 2 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a phenyl group.
- bifunctional alkoxysilane compounds include dimethoxysilane, diethoxysilane, dipropoxysilane, dipentyloxysilane, diphenyloxysilane, methoxyethoxysilane, methoxypropoxysilane, methoxypentyloxysilane, methoxyphenyloxysilane, ethoxypropoxy.
- Silane, ethoxypentyloxysilane, ethoxyphenyloxysilane, methyldimethoxysilane, methylmethoxyethoxysilane, methyldiethoxysilane, methylmethoxypropoxysilane and the like are included.
- dimethoxysilane, diethoxysilane, methyldimethoxysilane, and methyldiethoxysilane are preferable.
- the trifunctional alkoxysilane compound for obtaining the structural unit represented by the formula (2) can be represented by the following general formula (II).
- R 3 in the general formula (II) represents a hydrogen atom or an alkyl group.
- R 4 each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a phenyl group.
- trifunctional alkoxysilane compounds include trimethoxysilane, triethoxysilane, tripropoxysilane, tripentyloxysilane, triphenyloxysilane, dimethoxymonoethoxysilane, diethoxymonomethoxysilane, dipropoxymonomethoxysilane, di Propoxymonoethoxysilane, dipentyloxylmonomethoxysilane, dipentyloxymonoethoxysilane, dipentyloxymonopropoxysilane, diphenyloxylmonomethoxysilane, diphenyloxymonoethoxysilane, diphenyloxymonopropoxysilane, methoxyethoxypropoxysilane, monopropoxydimethoxysilane Monopropoxydiethoxysilane, monobutoxydimethoxysilane, monopentyloxydiethoxysilane, Monohydrosilane compounds such as nophenyloxydiethoxy
- the tetrafunctional alkoxysilane compound for obtaining the structural unit represented by the formula (3) can be represented by the following general formula (III).
- R 5 in the general formula (III) independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a phenyl group.
- tetrafunctional alkoxysilane compounds include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetrapentyloxysilane, tetraphenyloxysilane, trimethoxymonoethoxysilane, dimethoxydiethoxysilane, triethoxymonomethoxy. Silane and the like are included. Among these, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable.
- the cured product of the (poly) siloxane compound preferably includes at least one of a structural unit (T unit) derived from at least a trifunctional alkoxysilane compound and a structural unit (Q unit) derived from a tetrafunctional alkoxysilane compound. This is because a polymer having a siloxane skeleton containing these structural units has a high crosslink density, and good barrier properties are easily obtained.
- the total amount of the structural unit derived from the trifunctional alkoxysilane compound (T unit) and the structural unit derived from the tetrafunctional alkoxysilane compound (Q unit) in the cured product of the (poly) siloxane compound is the cured product of the (poly) siloxane compound. It can be determined from the solid-state Si-NMR spectrum of
- the content of the cured product of the (poly) siloxane compound is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 95% by mass or more with respect to the total mass of the barrier layer F. Is more preferable, and may be 100% by mass.
- the barrier layer F containing a cured product of the (poly) siloxane compound is coated with a composition for forming a barrier layer containing a (poly) siloxane compound and, if necessary, a solvent, and then dried and cured ( (Polycondensation).
- the layer made of an inorganic substance having a siloxane skeleton is a thin film of an inorganic substance having a siloxane skeleton (for example, SiO 2 ).
- the thin film can be formed by sputtering or vacuum deposition as will be described later.
- the content of the inorganic substance having a siloxane skeleton is preferably 90 atomic% or more with respect to the barrier layer F, more preferably 95 atomic% or more, and may be 100 atomic%.
- the thickness of the barrier layer F is preferably 5 to 30 nm. If the thickness of the barrier layer F is 5 nm or more, it is difficult for water vapor and oxygen to pass through even when exposed to a humid heat environment, so that the occurrence of brown spots on the metal reflective layer C can be suppressed. When the thickness of the barrier layer F is 30 nm or less, the effect of adjusting the luminance and chromaticity (particularly chromaticity) by the lamination of the low refractive index layer D and the high refractive index layer E is difficult to be impaired. The thickness of the barrier layer F is more preferably 5 to 20 nm.
- the water vapor permeability of the barrier layer F at 40 ° C. and 90% RH is preferably 5 g / m 2 ⁇ day or less, and more preferably 1 g / m 2 ⁇ day or less.
- the oxygen permeability of the barrier layer F under conditions of 23 ° C. and 90% RH is preferably 0.1 ml / m 2 / day / atm or less.
- the water vapor transmission rate of the barrier layer F at 40 ° C. and 90% RH can be measured by the following method. That is, a sample is obtained by forming a barrier layer F having a predetermined thickness on a polyethylene terephthalate (PET) substrate having a thickness of 100 ⁇ m. The water vapor permeability of the obtained sample and the substrate is measured under an environment of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% RH using MOMA manufactured by PERMATRAN-W 3/32. Then, the water vapor transmission rate of the barrier layer is obtained by subtracting the water vapor transmission rate of the base material from the water vapor transmission rate of the sample.
- PET polyethylene terephthalate
- the low-refractive-index layer D and the high-refractive-index layer E contained in the light reflection film of the present invention may each be one or plural.
- the plurality of low refractive index layers D may be the same as or different from each other.
- the plurality of high refractive index layers E may be the same as or different from each other. It is only necessary that the low refractive index layer D and the high refractive index layer E are laminated in this order from the metal reflective layer C side in a total of 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 a support A
- B is an anchor layer
- C is a metal reflective layer
- D is a low refractive index layer
- E is a high refractive index layer
- F is a barrier layer.
- the right side corresponds to the light incident side.
- the repetition number m of “D / E” depends on the required reflectance, but is, for example, 1 to 10, preferably 1 to 5, and more preferably 1 or 2.
- the low refractive index layer D and the high refractive index layer E are preferably in contact with each other in terms of sufficiently functioning as a reflection increasing film.
- FIG. 1 is a schematic view showing an example of the light reflecting film of the present invention.
- the light reflecting film 10 includes a support A11, an anchor layer B13, a metal reflecting layer C15, a low refractive index layer D17, a high refractive index layer E19, and a barrier layer F21 in this order.
- the light incident surface of the light reflecting film 10 is the surface of the barrier layer F21.
- the average reflectance of the light reflecting film of the present invention at a wavelength of 430 nm to 470 nm can be 94% or more, for example.
- the average reflectance R1 at a wavelength of 430 nm to 470 nm of the light reflecting film of the present invention is preferably higher than the average reflectance R2 at a wavelength of 560 nm to 600 nm.
- 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 reflecting film can be measured using a spectrophotometer U-4100 (solid sample measuring system) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation under the condition of an incident angle of 5 °.
- the thickness of the light reflecting film of the present invention can be, for example, 10 to 500 ⁇ m, preferably 10 to 300 ⁇ m, and more preferably 20 to 150 ⁇ m.
- the light reflecting film of the present invention can be produced by any method.
- an anchor layer B, a metal reflecting layer C, a low refractive index layer D, a high refractive index layer. E and the barrier layer F can be sequentially laminated.
- the anchor layer B can be formed by applying the anchor layer composition on the support A and then drying and further curing as necessary.
- the anchor layer composition includes the above-described thermoplastic resin or thermosetting resin, and may further include a solvent as necessary.
- the solvent may be any solvent as long as it can disperse the aforementioned resin satisfactorily, and may be an aprotic solvent, for example.
- aprotic solvents examples 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.
- 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
- ethers such as dibutyl ether, dioxane, and te
- the anchor layer composition may further contain a curing agent.
- the curing agent include polyisocyanates, melamine compounds, and epoxy compounds.
- the content of the curing agent can be about 0.1 to 15% by mass with respect to the thermosetting resin.
- the anchor layer composition can be applied by, for example, a gravure coating method, a spin coating method, a bar coating method, or the like. Curing of the coating film of the anchor layer composition may be photocuring or thermosetting, and preferably thermosetting.
- the metal reflection layer C can be formed by a vacuum film forming method.
- 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.
- the vacuum deposition method is more preferable because the film can be formed by roll-to-roll, which is a continuous film forming method.
- the low refractive index layer D can be formed by applying a composition for a low refractive index layer on the metal reflective layer C and then drying or curing.
- the application method of the composition for low refractive index layers is the same as the application method of the resin composition for anchor layers.
- the composition for a low refractive index layer may further contain the above-described resin, a sulfur-containing compound, and, if necessary, a solvent and a curing agent.
- a solvent and a curing agent the same solvents and curing agents as those for the anchor layer composition can be used.
- the high refractive index layer E can be formed by a vacuum film forming method.
- the vacuum film forming method include the same ones as described above, but a vacuum deposition method is preferable because continuous film formation is possible.
- the barrier layer F made of an inorganic material having a siloxane skeleton (for example, SiO 2 ) can be formed by a vacuum film forming method.
- the vacuum film forming method include the same ones as described above, but the vacuum deposition method is preferable because continuous film formation is possible.
- the barrier layer F containing a polymer having a siloxane skeleton can be formed by applying a composition for forming a barrier layer, followed by drying and curing.
- the composition for forming a barrier layer contains the above-mentioned (poly) siloxane compound as a main component, and may further contain a solvent as necessary.
- the (poly) siloxane compound contained in the composition for forming a barrier layer is a monomer of an alkoxysilane compound or an oligomer thereof, and is preferably an oligomer of an alkoxysilane compound from the viewpoint of reducing curing shrinkage. .
- the oligomer of the alkoxysilane compound is at least one oligomer of a bifunctional alkoxysilane compound, a trifunctional alkoxysilane compound, and a tetrafunctional alkoxysilane compound. From the viewpoint of easily obtaining a cured product having a high crosslinking density, an oligomer comprising a trifunctional alkoxysilane compound, an oligomer comprising a tetrafunctional alkoxysilane compound, or an oligomer comprising a trifunctional alkoxysilane compound and a tetrafunctional alkoxysilane compound is preferred.
- An oligomer of an alkoxysilane compound is obtained by mixing a bifunctional alkoxysilane compound, a trifunctional alkoxysilane compound, and a tetrafunctional alkoxysilane compound at a desired ratio, and subjecting them to a hydrolysis condensation reaction in the presence of an acid catalyst, water, and a solvent. It is done.
- the same solvents as those contained in the anchor layer composition described above can be used.
- 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 wet heat 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 so that the support A faces the back surface of the light source or the light guide plate (the surface not facing the liquid crystal display panel).
- 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 35B 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 reflecting film 10 is disposed so that the barrier layer 21 faces 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 light reflecting film 10 can maintain a high reflectance even when exposed to a high temperature and high humidity for a certain period of time. Therefore, the liquid crystal display device 20 including such a light reflecting film 10 can maintain high light utilization efficiency for a long time.
- composition for low refractive index layer (Preparation of composition for low refractive index layer)
- Dianal BR-608 (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., acrylic resin) as a resin was added to methyl ethyl ketone (MEK) so as to be 3% by mass, and trimethylolpropane tristhiopropionate (TMTP, Sakai Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight 398.6, thiol group equivalent 132.8 g / eq) was further added so as to be 1% by mass with respect to the dialnal solid content to obtain a composition for a low refractive index layer. It was.
- MEK methyl ethyl ketone
- TMTP trimethylolpropane tristhiopropionate
- composition for barrier layer A silicone-based coating liquid (manufactured by Doken Co., Ltd., Cercoat SCH72, silicone resin) was diluted with 1-propanol to obtain a barrier layer composition having a solid content concentration of 0.2% by mass.
- a polyester film having a thickness of 25 ⁇ m (manufactured by Teijin DuPont Films Ltd., HB3) was prepared.
- the prepared anchor layer composition was applied with a bar coater to form an anchor layer B having a thickness of 0.1 ⁇ m.
- silver was vacuum-deposited on the anchor layer B to form a metal reflective layer C having a thickness of 120 nm.
- the above-prepared composition for a low refractive index layer was applied on the metal reflective layer C, and then dried at 90 ° C. for 1 minute to form a low refractive index layer D having a thickness of 60 nm.
- the low refractive index layer D zinc sulfide was vacuum-deposited to form a high refractive index layer E having a thickness of 60 nm. And after applying the composition for barrier layers on the high refractive index layer E with a bar coater, it heat-hardens at 100 degreeC for 1 minute, and the barrier layer F of thickness 5nm containing the hardened
- Example 2 A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thicknesses of the low refractive index layer D and the high refractive index layer E were changed as shown in Table 1, respectively.
- Examples 3 and 4 Comparative Examples 2 and 3> A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the barrier layer F was changed as shown in Table 1.
- Example 5 A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 4 except that the composition of the high refractive index layer E was changed as shown in Table 1.
- Example 6 and 7 A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the low refractive index layer D was changed as shown in Table 1.
- Example 8 and 9 A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the thickness of the high refractive index layer E was changed as shown in Table 1.
- Example 10 Using Anelva L-430S-FHS, SiO 2 under conditions of Ar 20 sccm, O 2 5 sccm, sputtering pressure 0.3 Pa, room temperature, target side power 300 W, deposition rate 2 ⁇ / s, target-substrate distance 86 mm.
- a light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the barrier layer F having a thickness of 5 nm was formed by RF sputtering.
- ⁇ Comparative Example 5> Using Rio Duras TYT90 (UV curable acrylic resin, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) as the barrier layer composition, it was applied onto the high refractive index layer E, dried, and then irradiated with ultraviolet rays with an integrated dose of 400 mJ / cm 2. Then, a light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 5 except that a barrier layer having a thickness of 5 nm was formed by curing.
- Rio Duras TYT90 UV curable acrylic resin, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.
- Example 6 A light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the composition of the low refractive index layer D was changed as shown in Table 1 and the barrier layer F was not provided.
- a low refractive index layer composition was obtained in the same manner as the above low refractive index layer composition except that trimethylolpropane tristhiopropionate (TMTP, manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.), which is a sulfur-containing compound, was not added. It was.
- a light reflecting film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the low refractive index layer was formed using the obtained composition for low refractive index layer.
- the average transmittance of the support A used in each example / comparative example, and the refractive indexes of the support A, the low refractive index layer D, and the high refractive index layer E were measured by the following methods.
- a low refractive index layer E having a thickness of 100 nm was vacuum-deposited on a polyethylene terephthalate (PET) substrate having a thickness of 100 ⁇ m to obtain a measurement sample 1.
- PET polyethylene terephthalate
- a high refractive index layer E having a thickness of 100 nm was applied and formed on a PET substrate having a thickness of 100 ⁇ m to obtain a measurement sample 2.
- the refractive indexes of light having a wavelength of 570 nm of these measurement samples 1 and 2 were measured using a Horiba spectroscopic ellipsometer UVSEL, respectively.
- the backlight unit was taken out from the liquid crystal display device (trade name: LC-37GX1W, manufactured by Sharp), and the light reflecting film of the backlight unit was replaced with the light reflecting film produced above.
- the light reflecting film was disposed so that the barrier layer was a light incident surface.
- a luminance meter manufactured by Konica Minolta, product name “CS-2000” is located on the side opposite to the surface where the light reflecting film of the obtained backlight unit is disposed and at a height of 200 mm from the light reflecting film. ) was installed.
- the tristimulus value Y (luminance) [cd / m 2 ] and chromaticity are spaced at intervals of 0.6 mm from end to end in the form of crossing the central portion of the surface light source device in the vertical direction of the light sources arranged in parallel.
- Y luminance
- chromaticity chromaticity reference
- the luminance value is preferably as large as possible, but is preferably 97% or more, and more preferably 98% or more.
- the difference in chromaticity is preferably closer to 0 for both ⁇ x and ⁇ y, but both absolute values are preferably 0.01 or less, and more preferably 0.006 or less.
- a barrier layer composition containing a cured product of a (poly) siloxane compound was coated on a polyethylene terephthalate (PET) substrate having a thickness of 100 ⁇ m with a bar coater and then heat cured at 100 ° C. for 1 minute.
- Layer F was formed to obtain a sample.
- the water vapor transmission rate of the obtained sample and the base material alone was measured under the environment of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% RH using MOCON: PERMATRAN-W 3/32. Then, the water vapor transmission rate of the barrier layer F was obtained by subtracting the water vapor transmission rate of only the base material from the water vapor transmission rate of the sample.
- Table 1 shows the evaluation results of the light reflecting films of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 8.
- the light reflecting films of Examples 1 to 10 have high initial relative luminance, small ⁇ x and ⁇ y, and good optical properties. And it turns out that there are few brown spots after wet heat durability, and a wet heat durability characteristic is also high.
- the light reflecting film of Comparative Example 1 that does not have the barrier layer F and the light reflecting film of Comparative Example 2 in which the thickness of the barrier layer F is too thin both have many brown spots after wet heat durability. It can be seen that the wet heat durability characteristics are low.
- the light reflecting films of Comparative Examples 3 and 4 in which the barrier layer F is too thick have large initial ⁇ x and ⁇ y and low chromaticity.
- the light reflecting film of Comparative Example 5 having a barrier layer F made of a cured product of a UV curable acrylic resin and the light reflecting film of Comparative Example 6 in which the low refractive index layer D is also used as the barrier layer F are both used. It can be seen that many brown spots appear after wet heat durability, and the wet heat durability characteristics are low.
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Abstract
本発明の目的は、輝度及び色度を低下させることなく、高温・高湿下に曝されたときの斑点の発生を抑制でき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、支持体Aと、アンカー層Bと、銀又は銀を主成分とする金属反射層Cと、樹脂と、硫黄含有化合物とを含み、前記支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層Dと、前記支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層Eと、バリア層Fとをこの順に有する光反射フィルムであって、前記バリア層Fは、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む層又はシロキサン骨格を有する無機物からなる層であり、且つ前記バリア層Fの厚みが、5~30nmである。
Description
本発明は、光反射フィルム及び液晶表示装置用バックライトユニットに関する。
反射部材は、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照明の反射部材等に用いられている。
反射部材の金属反射層として通常用いられる銀層は、可視光領域(波長560~600nm)に高い反射率を有するが、青色光領域(波長430~470nm)の反射がやや低く、色のバランスが黄色に偏ることが問題となっている。このため、青色光領域の反射率を、可視光領域の反射率よりも高くするために、銀層上に、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積層した反射体が検討されている(例えば特許文献1参照)。さらに、高屈折率層上に、ハードコート層をさらに積層することも知られている(例えば特許文献1参照)。
ところで、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は、使用時に高温・高湿環境下に曝されることがある。従って、高温・高湿下に曝されても、良好な反射率を維持できる光反射フィルム、即ち、高い湿熱耐久性を有する光反射フィルムが求められている。
しかしながら、特許文献1に示される光反射フィルムは、高温・高湿下に一定時間曝されたときに、反射層の表面に褐色の斑点が生じるという問題があった。
これに対して、光反射フィルムの高屈折率層上に従来のハードコート層を設けても、褐色の斑点を十分には抑制できなかった。また、ハードコート層の厚みを厚くすることで、褐色の斑点はある程度抑制できるが、輝度及び色度が低下するという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、輝度及び色度を低下させることなく、高温・高湿下に曝されたときの褐色の斑点の発生を抑制できる光反射フィルムを提供することを目的とする。
[1] 支持体Aと、アンカー層Bと、銀又は銀を主成分とする反射層Cと、樹脂と、硫黄含有化合物とを含み、前記支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層Dと、前記支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層Eと、バリア層Fとをこの順に有する光反射フィルムであって、前記バリア層Fは、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む層又はシロキサン骨格を有する無機物からなる層であり、且つ前記バリア層Fの厚みが、5~30nmである、光反射フィルム。
[2] 前記低屈折率層Dの厚みが20~50nmであり、且つ前記高屈折率層Eの厚みが20~50nmである、[1]に記載の光反射フィルム。
[3] 光源と、[1]又は[2]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] 前記低屈折率層Dの厚みが20~50nmであり、且つ前記高屈折率層Eの厚みが20~50nmである、[1]に記載の光反射フィルム。
[3] 光源と、[1]又は[2]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。
本発明によれば、輝度及び色度を低下させることなく、高温・高湿下に曝されたときの斑点の発生を抑制できる光反射フィルムを提供することができる。
前述の通り、銀又は銀を主成分とする金属反射層、酸化ケイ素を主成分とする低屈折率層、高屈折率層及び従来のハードコート層を有する光反射フィルムは、高温・高湿下に一定時間曝されたときの金属反射層の表面に褐色の斑点が生じるという問題があった。この原因は明らかではないが、外気中から透過した水分等の影響により、金属反射層の銀原子がマイグレーションを起こすためであると考えられる。
これに対して本発明では、高屈折率層上に、「(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含むか、又はシロキサン骨格を有する無機物からなるバリア層F」を有することにより、褐色の斑点を高度に抑制できる。この理由は明らかではないが、バリア層Fが水分の透過を高度に抑制し得るので、水分の存在下で生じやすい銀原子のマイグレーションを抑制できるからである推測される。
また、バリア層Fの厚みを5~30nmに調整することで、低屈折率層Dと高屈折率層Eの積層によって調整された輝度や色度が損なわれるのを抑制できる。それらの結果、輝度や色度を低下させることなく、高温・高湿下に一定時間曝されたときの褐色の斑点を高度に抑制できる。
さらに、「低屈折率層Dが硫黄含有化合物を含むこと」で、褐色の斑点をより高度に抑制できる。これは、バリア層Fにより水分の透過が抑制されることにより銀原子のマイグレーションが抑制されることに加え、低屈折率層Dに含まれる硫黄化合物と金属反射層に含まれる銀原子とが結合することにより、銀原子のマイグレーションがより起こりにくくなるからであると考えられる。本発明は、このような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、支持体Aと、アンカー層Bと、金属反射層Cと、低屈折率層Dと、高屈折率層Eと、バリア層Fとをこの順に有する。
本発明の光反射フィルムは、支持体Aと、アンカー層Bと、金属反射層Cと、低屈折率層Dと、高屈折率層Eと、バリア層Fとをこの順に有する。
1-1.支持体A
支持体Aは、例えば樹脂フィルムであり得る。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。
支持体Aは、例えば樹脂フィルムであり得る。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。
樹脂フィルムは、透明であってもよいし、透明でなくてもよい。高い耐候性を得る観点では透明樹脂フィルムが好ましく、高い反射率を得る観点では白色樹脂フィルムが好ましい。
透明樹脂フィルムの波長360~400nmでの平均透過率は、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。透明樹脂フィルムの平均透過率は、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。
白色樹脂フィルムの全光線反射率は、50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましい。白色樹脂フィルムの全光線反射率は、JIS K 7375:2008「プラスチック-全光線透過率および全光線反射率の求め方」に従って測定することができる。
支持体Aの厚みは、10~300μmであることが好ましい。支持体Aの厚みが10μm以上であると、支持体Aが十分な強度を有するので、取り扱いやすい。支持体Aの厚みが300μm以下であると、支持体Aの表面平滑性が損なわれにくい。支持体Aの厚みは、20~250μmであることがより好ましい。
1-2.アンカー層B
アンカー層Bは、支持体Aと金属反射層Cとの間に配置され、金属反射層Cを均一に形成しやすくし、且つ支持体Aと金属反射層Cとの密着性を高める機能を有する。
アンカー層Bは、支持体Aと金属反射層Cとの間に配置され、金属反射層Cを均一に形成しやすくし、且つ支持体Aと金属反射層Cとの密着性を高める機能を有する。
アンカー層B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、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性樹脂又は官能基を有する当該熱可塑性樹脂の硬化物、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂又はその硬化物が含まれる。中でも、耐候性等に優れる点から、アクリル系樹脂、メラミン樹脂が好ましく、メラミン樹脂がより好ましい。
メラミン樹脂の例には、ブチル化メラミン樹脂が含まれる。ブチル化メラミン樹脂は、メラミンとアルデヒド成分(ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等)との付加反応生成物であるメチロール化メラミン樹脂中のメチロール基の一部又は全部を、n-ブチルアルコール又はイソブチルアルコールでエーテル化したものである。
アンカー層Bの厚みは、0.01~3μmであることが好ましい。アンカー層Bの厚みが0.01μm以上であると、金属反射層Cを均一に形成しやすく、且つ支持体Aと金属反射層Cとの密着性を十分に高めやすい。アンカー層Bの厚みが3μm以下であると、アンカー層Bの膜厚均一性や、色度及び輝度が損なわれにくい。アンカー層Bの厚みは、0.1~1μmであることがより好ましい。
1-3.金属反射層C
金属反射層Cは、Ag又はその合金を主成分として含む。「Ag又はその合金を主成分として含む」とは、Ag又はその合金が、金属反射層C全体に対して90原子%以上含まれることをいう。Ag又はその合金の含有量は、金属反射層C全体に対して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Cは、Ag又はその合金を主成分として含む。「Ag又はその合金を主成分として含む」とは、Ag又はその合金が、金属反射層C全体に対して90原子%以上含まれることをいう。Ag又はその合金の含有量は、金属反射層C全体に対して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Cは、必要に応じて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、Al、Cu、Pd、Cr、Cu、Ni、Ti、Mg、Rh、Pt及びAuからなる群より選ばれる少なくとも一種及びその合金が含まれ、好ましくはAlとその合金又はAuとその合金である。
金属反射層Cの厚みは、反射率の点から、30~200nmであることが好ましい。金属反射層Cの厚みが30nm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C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C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C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C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。
1-4.低屈折率層D/高屈折率層E
低屈折率層D及び高屈折率層Eは、金属反射層Cの反射率を高めると共に、色度を調整する機能を有する。低屈折率層Dは、支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも低い屈折率を有し、高屈折率層Eは、支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも高い屈折率を有する。
低屈折率層D及び高屈折率層Eは、金属反射層Cの反射率を高めると共に、色度を調整する機能を有する。低屈折率層Dは、支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも低い屈折率を有し、高屈折率層Eは、支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも高い屈折率を有する。
即ち、高屈折率層Eの波長570nmの光の屈折率は、低屈折率層Dの波長570nmの光の屈折率よりも高い。高屈折率層Eと低屈折率層Dの波長570nmの光の屈折率の差は、十分に色度を調整できる点では、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D及び高屈折率層Eを増反射層として機能させるためには、低屈折率層Dの波長570nmでの屈折率をnL、厚みをdLとし、高屈折率層Eの波長570nmでの屈折率をnH、厚みをdHとしたとき、下記式(1)と(2)を同時に満たすことが好ましい。
式(1):190<8dL・nL<730(好ましくは350<8dL・nL<600)
式(2):190<4dH・nH<730(好ましくは400<4dL・nL<600)
式(1):190<8dL・nL<730(好ましくは350<8dL・nL<600)
式(2):190<4dH・nH<730(好ましくは400<4dL・nL<600)
1-4-1.低屈折率層D
低屈折率層Dの波長570nmの光の屈折率nLは、支持体Aや高屈折率層Eとの屈折率差を考慮して設定されるが、例えば1.80以下であることが好ましく、1.30以上1.70以下であることがより好ましい。低屈折率層DFの屈折率nLは、主に低屈折率層Dに含まれる材料の屈折率や、低屈折率層Dの密度で調整される。
低屈折率層Dの波長570nmの光の屈折率nLは、支持体Aや高屈折率層Eとの屈折率差を考慮して設定されるが、例えば1.80以下であることが好ましく、1.30以上1.70以下であることがより好ましい。低屈折率層DFの屈折率nLは、主に低屈折率層Dに含まれる材料の屈折率や、低屈折率層Dの密度で調整される。
低屈折率層D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の低屈折率層を真空蒸着して、屈折率測定用サンプルを得る。得られたサンプルの波長570nm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Dは、樹脂と、硫黄含有化合物とを含む。
低屈折率層Dに含まれる樹脂は、低屈折率層Dに適した屈折率を有する樹脂であればよい。そのような樹脂の例には、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びセルロース類(セルロースエステルやセルロースエーテル等)が含まれる。このうち、屈折率を調整しやすい観点から、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂及びそれらの混合物が好ましく、アクリル系樹脂がより好ましい。アクリル系樹脂は、さらにイソシアネート等の硬化剤で架橋された架橋物(硬化物)であってもよい。
アクリル系樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体又は(メタ)アクリル酸エステルと他の共重合モノマーとの共重合体でありうる。(メタ)アクリル酸エステルは、好ましくはメタクリル酸メチルでありうる。
メタクリル酸メチルと共重合されうる共重合体モノマーの例には、アルキル部分の炭素数が2~18のメタクリル酸アルキルエステル;アルキル部分の炭素数が1~18のアルキル酸アルキルエステル;アクリル酸、メタクリル酸等のα,β-不飽和酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和基含有二価カルボン酸;2-ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステル;スチレン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;アクリロイルモルフォリン(ACMO)等のアクリルアミド誘導体等が含まれる。これらは、一種類で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、硬化剤と架橋して架橋物(硬化物)を形成しうる観点では、ヒドロキシル基含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。メタクリル酸メチルと他の共重合モノマーとの共重合体における共重合モノマー由来の構成単位の割合は、50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましい。
アクリル系樹脂の具体例には、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)等が含まれる。
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1000~50万でありうる。重量平均分子量は、高速液体クロマトグラフィーにより測定することができる。
樹脂の含有量は、低屈折率層Dの全質量に対して60質量%以上であることが好ましい。樹脂の含有量が60質量%以上であると、金属反射層Cの耐久性を十分に高めうる。樹脂の含有量は、低屈折率層Dの全質量に対して70質量%以上であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましい。
低屈折率層Dに含まれる硫黄含有化合物は、分子内に1以上のチオエーテル基(-S-)又はチオール基(-SH)を有する化合物である。
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、メルカプトブタン酸等のチオール基含有カルボン酸;チオフェノール、2-メルカプトベンジルアルコール、2-フェノキシチオフェノール、3-メルカプトフェナンスレン、2-メルカプト-4(3H)-キナゾリン及びβ-メルカプトナフタレン等の芳香族炭化水素チオール化合物;エタンチオール、プロパンチオール、1,2-エタンジチオール、1,3-プロパンジチオール、1,4-ブタンジチオール、2,3-ブタンジチオール、1,5-ペンタンジチオール、1,6-へキサンジチオール等のアルカン(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、2-メルカプトベンゾチアゾール、2-メルカプトベンゾイミダゾール、2-メルカプトベンゾオキサゾール等の芳香族複素環チオール化合物;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、及びP-ジメチルアミノベンザルロダニン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アルコキシシラン化合物;チオール基含有カルボン酸(メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸等)とアルコール(メタノール、エタノール、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の(ポリ)アルコール)とをエステル反応させて得られるチオール基含有カルボン酸誘導体(メルカプト酢酸メチル、メルカプトプロピオン酸メチル、メルカプトプロピオン酸オクチル、メルカプトプロピオン酸メトキシブチル、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);チオエーテル基含有カルボン酸(チオジプロピオン酸等)と(ポリ)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)とをエステル化反応させて得られるチオエーテル含有カルボン酸誘導体(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);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含まれる。
中でも、金属反射層Cを構成する金属原子と相互作用しやすいことから、分子内にチオール基を有する化合物(チオール化合物)が好ましい。チオール化合物は、不要な光吸収やそれによる劣化を抑制し、耐光性を高める観点から、芳香族炭化水素環、芳香族複素環又は不飽和二重結合を有しないチオ-ル化合物であることが好ましく、チオール基含有カルボン酸誘導体であることがより好ましい。
チオール化合物は、分子内に1つのチオール基を有する単官能のチオール化合物であってもよいし、分子内に2以上のチオール基を有する多官能のチオール化合物であってもよい。中でも、金属反射層Cを構成する金属原子と相互作用しやすいことから、多官能のチオール化合物であることがより好ましく、3官能又は4官能のチオール化合物であることがさらに好ましい。
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、300以下であることが好ましく、200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Cを構成する銀原子と相互作用しやすい。それにより、金属反射層Cを均一に形成しやすいだけでなく、銀原子のマイグレーションを抑制しやすい。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、樹脂中に良好に分散でき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Dに含まれる樹脂の合計に対して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、金属反射層Cと低屈折率層Dとの相互作用が十分に高められるので、金属反射層Cの湿熱耐久性を十分に高めうる。硫黄含有化合物の含有量が20質量%以下であると、金属反射層Cの銀原子と反応して褐色の斑点を発生するのを一層抑制できるだけでなく、硫黄含有化合物の光吸収に伴う着色や反射率の低下も生じにくい。硫黄含有化合物の含有量は、低屈折率層Dに含まれる樹脂の合計に対して1~10質量%であることがより好ましい。
低屈折率層Dの厚みdLは、増反射させる光の波長域によるが、例えば波長430~470nmの光の増反射効果を高める点では、10~70nmであることが好ましく、20~50nmであることがより好ましく、30~50nmであることがさらに好ましい。厚みdLが10nm以上であると輝度を高めやすく、70nm以下であると青色光領域の反射率を可視光領域の反射率よりも高くしやすいので、色度を改善することができる。
1-4-2.高屈折率層E
高屈折率層Eの波長570nmの光の屈折率nHは、支持体Aや低屈折率層Dとの屈折率差を考慮して設定され、例えば1.85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Eの屈折率は、主に高屈折率層Eに含まれる材料の屈折率や高屈折率層Eの密度で調整される。
高屈折率層Eの波長570nmの光の屈折率nHは、支持体Aや低屈折率層Dとの屈折率差を考慮して設定され、例えば1.85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Eの屈折率は、主に高屈折率層Eに含まれる材料の屈折率や高屈折率層Eの密度で調整される。
高屈折率層E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の高屈折率層を真空蒸着して、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Eは、無機材料を主成分とする無機物層(好ましくは薄膜)であってもよいし、樹脂を主成分とする樹脂層であってもよい。中でも、高屈折率層Eは、高い屈折率が得られやすい点から、無機材料を主成分とする無機物層であることが好ましい。無機材料を主成分とするとは、無機材料が高屈折率層Eの全質量に対して50質量%以上含まれることをいう。
高屈折率層Eを構成する無機材料の例には、金属酸化物又は金属硫化物が含まれる。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、光反射フィルムを用いたバックライトユニットの輝度特性を効果的に高めることができる点から、金属硫化物が好ましく;高い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。
金属酸化物又は金属硫化物の含有量は、高屈折率層Eの全質量に対して90原子%以上であることが好ましく、95原子%以上であることがより好ましい。
高屈折率層Eの厚みdHは、増反射させる光の波長域によるが、例えば波長430~470nmの光の増反射効果を高める点では、10~70nmであることが好ましく、20~50nmであることがより好ましく、30~50nmであることがさらに好ましい。厚みdHが10nm以上であると輝度を高めやすく、70nm以下であると青色光領域の反射率を可視光領域の反射率よりも高くしやすいので、色度を改善することができる。
低屈折率層Dや高屈折率層Eの厚みを特定する際、低屈折率層Dや高屈折率層E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Dと高屈折率層Eの全体のうち最大屈折率」-「低屈折率層Dと高屈折率層E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Dと高屈折率層Eとの層界面」とみなすことができる。
低屈折率層Dと高屈折率層E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Dと高屈折率層E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Dと高屈折率層E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Dや高屈折率層E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。
1-5.バリア層F
バリア層Fは、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む層であるか、又はシロキサン骨格を有する無機物からなる層である。
バリア層Fは、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む層であるか、又はシロキサン骨格を有する無機物からなる層である。
1-5-1.(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む層について
(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む層における「(ポリ)シロキサン化合物の硬化物」は、2官能アルコキシシラン化合物、3官能アルコキシシラン化合物、及び4官能アルコキシシラン化合物から選ばれる少なくとも一種のアルコキシシラン化合物又はそのオリゴマー((ポリ)シロキサン化合物)の硬化物であり得る。
(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む層における「(ポリ)シロキサン化合物の硬化物」は、2官能アルコキシシラン化合物、3官能アルコキシシラン化合物、及び4官能アルコキシシラン化合物から選ばれる少なくとも一種のアルコキシシラン化合物又はそのオリゴマー((ポリ)シロキサン化合物)の硬化物であり得る。
即ち、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物は、2官能アルコキシシラン化合物由来の構造単位(下記式(1)で表される構造単位:D単位)、3官能アルコキシシラン化合物由来の構造単位(下記式(2)で表される構造単位:T単位)、及び4官能アルコキシシラン化合物由来の構造単位(下記式(3)で表される構造単位:Q単位)のうち少なくとも一種を含む。
式(1)のl、式(2)のm、及び式(3)のnは、各構造単位の繰り返し数であり、通常、0以上の整数であり、且つl+m+nが2以上である。
一般式(I)のR1は、水素原子又はアルキル基を表す。R2は、それぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基又はフェニル基を表す。
2官能のアルコキシシラン化合物の例には、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、ジプロポキシシラン、ジペンチルオキシシラン、ジフェニルオキシシラン、メトキシエトキシシラン、メトキシプロポキシシラン、メトキシペンチルオキシシラン、メトキシフェニルオキシシラン、エトキシプロポキシシラン、エトキシペンチルオキシシラン、エトキシフェニルオキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルメトキシエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、メチルメトキシプロポキシシラン等が含まれる。中でもジメトキシシラン、ジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシランが好ましい。
一般式(II)のR3は、水素原子又はアルキル基を表す。R4は、それぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基又はフェニル基を表す。
3官能アルコキシシラン化合物の例には、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、トリペンチルオキシシラン、トリフェニルオキシシラン、ジメトキシモノエトキシシラン、ジエトキシモノメトキシシラン、ジプロポキシモノメトキシシラン、ジプロポキシモノエトキシシラン、ジペンチルオキシルモノメトキシシラン、ジペンチルオキシモノエトキシシラン、ジペンチルオキシモノプロポキシシラン、ジフェニルオキシルモノメトキシシラン、ジフェニルオキシモノエトキシシラン、ジフェニルオキシモノプロポキシシラン、メトキシエトキシプロポキシシラン、モノプロポキシジメトキシシラン、モノプロポキシジエトキシシラン、モノブトキシジメトキシシラン、モノペンチルオキシジエトキシシラン、モノフェニルオキシジエトキシシラン等のモノヒドロシラン化合物;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリペンチルオキシシラン、メチルモノメトキシジエトキシシラン、メチルモノメトキシジプロポキシシラン、メチルモノメトキシジペンチルオキシシラン、メチルモノメトキシジフェニルオキシシラン、メチルメトキシエトキシプロポキシシラン、メチルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のモノメチルシラン化合物;エチルトリメトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリペンチルオキシシラン、エチルトリフェニルオキシシラン、エチルモノメトキシジエトキシシラン、エチルモノメトキシジプロポキシシラン、エチルモノメトキシジペンチルオキシシラン、エチルモノメトキシジフェニルオキシシラン、エチルモノメトキシモノエトキシモノブトキシシラン等のモノエチルシラン化合物等が含まれる。中でも、メチルトリメトキシシラン、及びメチルトリエトキシシランが含まれ、メチルトリメトキシシランが好ましい。
一般式(III)のR5は、それぞれ独立に炭素数1~5のアルキル基又はフェニル基を表す。
4官能アルコキシシラン化合物の例には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランテトラブトキシシラン、テトラペンチルオキシシラン、テトラフェニルオキシシラン、トリメトキシモノエトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン、トリエトキシモノメトキシシラン等が含まれる。これらの中でもテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましい。
(ポリ)シロキサン化合物の硬化物は、少なくとも3官能アルコキシシラン化合物由来の構造単位(T単位)と、4官能アルコキシシラン化合物由来の構造単位(Q単位)の少なくとも一方を含むことが好ましい。これらの構造単位を含むシロキサン骨格を有するポリマーは、高い架橋密度を有し、良好なバリア性が得られやすいからである。
(ポリ)シロキサン化合物の硬化物における、3官能アルコキシシラン化合物由来の構造単位(T単位)と4官能アルコキシシラン化合物由来の構造単位(Q単位)の合計量は、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物の固体Si-NMRのスペクトルから求めることができる。
(ポリ)シロキサン化合物の硬化物の含有量は、バリア層Fの全質量に対して85質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%であってもよい。
(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含むバリア層Fは、後述するように、(ポリ)シロキサン化合物と、必要に応じて溶媒とを含むバリア層形成用組成物を塗布した後、乾燥及び硬化(重縮合)させて形成することができる。
1-5-2.シロキサン骨格を有する無機物からなる層について
シロキサン骨格を有する無機物からなる層は、シロキサン骨格を有する無機物(例えばSiO2等)の薄膜である。薄膜は、後述するようにスパッタ法や真空蒸着法により形成することができる。
シロキサン骨格を有する無機物からなる層は、シロキサン骨格を有する無機物(例えばSiO2等)の薄膜である。薄膜は、後述するようにスパッタ法や真空蒸着法により形成することができる。
シロキサン骨格を有する無機物の含有量は、バリア層Fに対して90原子%以上であることが好ましく、95原子%以上であることがより好ましく、100原子%であってもよい。
1-5-3.バリア層Fの物性
バリア層Fの厚みは、5~30nmであることが好ましい。バリア層Fの厚みが5nm以上であると、湿熱環境下に曝されても、水蒸気や酸素を透過しにくいので、金属反射層Cに褐色の斑点が発生するのを抑制できる。バリア層Fの厚みが30nm以下であると、低屈折率層Dと高屈折率層Eの積層による輝度・色度(特に色度)の調整効果が損なわれにくい。バリア層Fの厚みは、5~20nmであることがより好ましい。
バリア層Fの厚みは、5~30nmであることが好ましい。バリア層Fの厚みが5nm以上であると、湿熱環境下に曝されても、水蒸気や酸素を透過しにくいので、金属反射層Cに褐色の斑点が発生するのを抑制できる。バリア層Fの厚みが30nm以下であると、低屈折率層Dと高屈折率層Eの積層による輝度・色度(特に色度)の調整効果が損なわれにくい。バリア層Fの厚みは、5~20nmであることがより好ましい。
バリア層Fの、40℃90%RHにおける水蒸気透過率は、5g/m2・day以下であることが好ましく、1g/m2・day以下であることがより好ましい。バリア層Fの、23℃90%RHの条件下における酸素透過率は、0.1ml/m2/day/atm以下であることが好ましい。
バリア層Fの、40℃90%RHにおける水蒸気透過率は、以下の方法で測定することができる。即ち、厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)基材上に、所定の厚みのバリア層Fを形成してサンプルを得る。得られたサンプルと基材の水蒸気透過率を、それぞれMOCON社製:PERMATRAN-W 3/32を用いて、温度40℃、湿度90%RHの環境下で測定する。そして、サンプルの水蒸気透過率から基材の水蒸気透過率を差し引いて、バリア層Fの水蒸気透過率を得る。
1-6.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Dと高屈折率層E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D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Eは、互いに同じであっても異なってもよい。金属反射層C側から、低屈折率層Dと高屈折率層E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Dと高屈折率層E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D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Eは、互いに同じであっても異なってもよい。金属反射層C側から、低屈折率層Dと高屈折率層E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は支持体A、Bはアンカー層、Cは金属反射層、Dは低屈折率層、Eは高屈折率層、Fはバリア層である。以下の態様において、右側が光入射側に相当する。
A/B/C/D/E/F
A/B/C/D/E/D/E/F
A/B/C/D/E/F
A/B/C/D/E/D/E/F
「D/E」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く、1又は2であることがより好ましい。増反射膜として十分に機能させる点では、低屈折率層Dと高屈折率層Eとは互いに接していることが好ましい。
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。光反射フィルム10は、支持体A11、アンカー層B13、金属反射層C15、低屈折率層D17、高屈折率層E19、及びバリア層F21をこの順に含む。光反射フィルム10の光入射面は、バリア層F21の表面である。
1-7.物性
(平均反射率)
本発明の光反射フィルムの、波長430nm~470nmでの平均反射率は、例えば94%以上でありうる。また、本発明の光反射フィルムの、波長430nm~470nmの平均反射率R1は、波長560nm~600nmの平均反射率R2よりも高いことが好ましい。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。
(平均反射率)
本発明の光反射フィルムの、波長430nm~470nmでの平均反射率は、例えば94%以上でありうる。また、本発明の光反射フィルムの、波長430nm~470nmの平均反射率R1は、波長560nm~600nmの平均反射率R2よりも高いことが好ましい。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°の条件で測定することができる。
本発明の光反射フィルムの厚みは、例えば10~500μmとすることができ、10~300μmであることが好ましく、20~150μm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、任意の方法で製造することができ、例えば支持体A上に、アンカー層B、金属反射層C、低屈折率層D、高屈折率層E及びバリア層Fを順次積層して製造することができる。
本発明の光反射フィルムは、任意の方法で製造することができ、例えば支持体A上に、アンカー層B、金属反射層C、低屈折率層D、高屈折率層E及びバリア層Fを順次積層して製造することができる。
アンカー層Bは、支持体A上に、アンカー層用組成物を塗布した後、乾燥及び必要に応じてさらに硬化させて形成することができる。
アンカー層用組成物は、前述の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を含み、必要に応じて溶媒をさらに含んでもよい。溶媒は、前述の樹脂を良好に分散させるものであればよく、例えば非プロトン性溶媒であり得る。非プロトン性溶媒の例には、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。
アンカー層用組成物が、官能基を有する熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を含む場合、硬化剤をさらに含んでもよい。硬化剤の例には、ポリイソシアネート、メラミン系化合物、及びエポキシ系化合物等が含まれる。硬化剤の含有量は、熱硬化性樹脂に対して0.1~15質量%程度としうる。
アンカー層用組成物の塗布は、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。アンカー層用組成物の塗膜の硬化は、光硬化又は熱硬化であり、好ましくは熱硬化でありうる。
金属反射層Cは、真空製膜法で形成することができる。真空製膜法の例には、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、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。
低屈折率層Dは、金属反射層C上に、低屈折率層用組成物を塗布した後、乾燥又は硬化させて形成することができる。低屈折率層用組成物の塗布方法は、アンカー層用樹脂組成物の塗布方法と同様である。
低屈折率層用組成物は、前述の樹脂と、硫黄含有化合物と、必要に応じて溶媒や硬化剤をさらに含んでもよい。溶媒と硬化剤は、アンカー層用組成物の溶媒と硬化剤とそれぞれ同様のものを用いることができる。
高屈折率層Eは、真空製膜法で形成することができる。真空製膜法の例には、前述と同様のものが含まれるが、連続的な製膜が可能であることから、真空蒸着法であることが好ましい。
シロキサン骨格を有する無機物(例えばSiO2)からなるバリア層Fは、真空製膜法で形成することができる。真空製膜法の例には、前述と同様のものが含まれるが、連続的な製膜が可能であることから真空蒸着法であることが好ましい。シロキサン骨格を有するポリマーを含むバリア層Fは、バリア層形成用組成物を塗布した後、乾燥及び硬化させて形成することができる。
バリア層形成用組成物は、前述の(ポリ)シロキサン化合物を主成分として含み、必要に応じて溶媒をさらに含んでもよい。バリア層形成用組成物に含まれる(ポリ)シロキサン化合物は、前述の通り、アルコキシシラン化合物のモノマー又はそのオリゴマーであり、硬化収縮を低減する観点等から、アルコキシシラン化合物のオリゴマーであることが好ましい。
アルコキシシラン化合物のオリゴマーは、2官能アルコキシシラン化合物、3官能アルコキシシラン化合物、及び4官能アルコキシシラン化合物のうち少なくとも一種のオリゴマーである。架橋密度が高い硬化物が得られやすい観点では、3官能アルコキシシラン化合物からなるオリゴマー、4官能アルコキシシラン化合物からなるオリゴマー、又は3官能アルコキシシラン化合物と4官能アルコキシシラン化合物とを含むオリゴマーが好ましい。
アルコキシシラン化合物のオリゴマーは、2官能アルコキシシラン化合物、3官能アルコキシシラン化合物、及び4官能アルコキシシラン化合物を所望の比率で混合し、酸触媒、水、溶媒の存在下で加水分解縮合反応させて得られる。
バリア層形成用組成物に含まれる溶媒は、前述のアンカー層用組成物に含まれる溶媒と同様のものを用いることができる。
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、良好な反射率と湿熱耐久性とを有する点から、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、良好な反射率と湿熱耐久性とを有する点から、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、その支持体A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、その支持体A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35B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。光反射フィルム10は、そのバリア層21が導光板43と対向するように配置されている。
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、高温・高湿下に一定時間曝されても、高い反射率を維持しうる。従って、そのような光反射フィルム10を含む液晶表示装置20は、長時間にわたって高い光利用効率を維持しうる。
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。
<実施例1>
(アンカー層用組成物の調製)
スーパーベッカミン J-820(DIC株式会社製、ブチル化メラミン樹脂)をブタノール(溶媒)で希釈して、固形分濃度5質量%のアンカー層用組成物を得た。
(アンカー層用組成物の調製)
スーパーベッカミン J-820(DIC株式会社製、ブチル化メラミン樹脂)をブタノール(溶媒)で希釈して、固形分濃度5質量%のアンカー層用組成物を得た。
(低屈折率層用組成物の調製)
樹脂としてダイヤナールBR-608(三菱レイヨン株式会社製、アクリル系樹脂)を、メチルエチルケトン(MEK)に3質量%となるように添加し、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、淀化学社製、重量平均分子量398.6、チオール基当量132.8g/eq)を、ダイヤナール固形分に対して1質量%となるようにさらに添加し、低屈折率層用組成物を得た。
樹脂としてダイヤナールBR-608(三菱レイヨン株式会社製、アクリル系樹脂)を、メチルエチルケトン(MEK)に3質量%となるように添加し、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、淀化学社製、重量平均分子量398.6、チオール基当量132.8g/eq)を、ダイヤナール固形分に対して1質量%となるようにさらに添加し、低屈折率層用組成物を得た。
(バリア層用組成物の調製)
シリコーン系塗布液(株式会社動研製、サーコートSCH72、シリコーン樹脂)を1-プロパノールで希釈して、固形分濃度0.2質量%のバリア層用組成物を得た。
シリコーン系塗布液(株式会社動研製、サーコートSCH72、シリコーン樹脂)を1-プロパノールで希釈して、固形分濃度0.2質量%のバリア層用組成物を得た。
(光反射フィルムの作製)
支持体Aとして、厚み25μmのポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、HB3)を準備した。このフィルムの一方の面に、上記調製したアンカー層用組成物をバーコーターで塗布して、厚み0.1μmのアンカー層Bを形成した。次いで、アンカー層B上に、銀を真空蒸着して、厚み120nmの金属反射層Cを形成した。次いで、金属反射層C上に、上記調製した低屈折率層用組成物を塗布した後、90℃で1分間乾燥させて、厚み60nmの低屈折率層Dを形成した。次いで、低屈折率層D上に、硫化亜鉛を真空蒸着して、厚み60nmの高屈折率層Eを形成した。そして、高屈折率層E上に、バリア層用組成物をバーコーターで塗布した後、100℃で1分間加熱硬化させて、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む、厚み5nmのバリア層Fを形成し、光反射フィルムを得た。
支持体Aとして、厚み25μmのポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、HB3)を準備した。このフィルムの一方の面に、上記調製したアンカー層用組成物をバーコーターで塗布して、厚み0.1μmのアンカー層Bを形成した。次いで、アンカー層B上に、銀を真空蒸着して、厚み120nmの金属反射層Cを形成した。次いで、金属反射層C上に、上記調製した低屈折率層用組成物を塗布した後、90℃で1分間乾燥させて、厚み60nmの低屈折率層Dを形成した。次いで、低屈折率層D上に、硫化亜鉛を真空蒸着して、厚み60nmの高屈折率層Eを形成した。そして、高屈折率層E上に、バリア層用組成物をバーコーターで塗布した後、100℃で1分間加熱硬化させて、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む、厚み5nmのバリア層Fを形成し、光反射フィルムを得た。
<実施例2>
低屈折率層Dと高屈折率層Eの厚みをそれぞれ表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Dと高屈折率層Eの厚みをそれぞれ表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及び4、比較例2及び3>
バリア層Fの厚みを表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。
バリア層Fの厚みを表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5>
高屈折率層Eの組成を表1に示されるように変更した以外は実施例4と同様にして光反射フィルムを得た。
高屈折率層Eの組成を表1に示されるように変更した以外は実施例4と同様にして光反射フィルムを得た。
<実施例6及び7>
低屈折率層Dの厚みを表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Dの厚みを表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8及び9>
高屈折率層Eの厚みを表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Eの厚みを表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10>
アネルバ社のL-430S-FHSを用い、Ar 20sccm、O2 5sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力300W、成膜レート2Å/s、ターゲット-基板間距離86mmの条件でSiO2をRFスパッタして、厚み5nmのバリア層Fを形成した以外は実施例1と同様にして光反射フィルムを得た。
アネルバ社のL-430S-FHSを用い、Ar 20sccm、O2 5sccm、スパッタ圧0.3Pa、室温下、ターゲット側電力300W、成膜レート2Å/s、ターゲット-基板間距離86mmの条件でSiO2をRFスパッタして、厚み5nmのバリア層Fを形成した以外は実施例1と同様にして光反射フィルムを得た。
<比較例1>
バリア層Fを設けなかった以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
バリア層Fを設けなかった以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
<比較例4>
バリア層Fの厚みを表1に示されるように変更した以外は実施例5と同様にして光反射フィルムを得た。
バリア層Fの厚みを表1に示されるように変更した以外は実施例5と同様にして光反射フィルムを得た。
<比較例5>
バリア層用組成物としてリオデュラスTYT90(東洋インキ社製、UV硬化型アクリル樹脂)を用いて、高屈折率層E上に塗布した後、乾燥させ、さらに積算照射量400mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させて、厚み5nmのバリア層を形成した以外は実施例5と同様にして光反射フィルムを得た。
バリア層用組成物としてリオデュラスTYT90(東洋インキ社製、UV硬化型アクリル樹脂)を用いて、高屈折率層E上に塗布した後、乾燥させ、さらに積算照射量400mJ/cm2の紫外線を照射して硬化させて、厚み5nmのバリア層を形成した以外は実施例5と同様にして光反射フィルムを得た。
<比較例6>
低屈折率層Dの組成を表1に示されるように変更し、バリア層Fを設けなかった以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
低屈折率層Dの組成を表1に示されるように変更し、バリア層Fを設けなかった以外は実施例2と同様にして光反射フィルムを得た。
<比較例7>
硫黄含有化合物であるトリメチロールプロパントリスチオプロピオネート(TMTP、淀化学社製)を添加しなかった以外は前述の低屈折率層用組成物と同様にして低屈折率層用組成物を得た。得られた低屈折率層用組成物を用いて低屈折率層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。
硫黄含有化合物であるトリメチロールプロパントリスチオプロピオネート(TMTP、淀化学社製)を添加しなかった以外は前述の低屈折率層用組成物と同様にして低屈折率層用組成物を得た。得られた低屈折率層用組成物を用いて低屈折率層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。
<比較例8>
SiO2をRFスパッタして低屈折率層を形成した以外は比較例7と同様にして光反射フィルムを得た。スパッタ条件は、実施例10のスパッタ条件と同様とした。
SiO2をRFスパッタして低屈折率層を形成した以外は比較例7と同様にして光反射フィルムを得た。スパッタ条件は、実施例10のスパッタ条件と同様とした。
各実施例/比較例で用いた支持体Aの平均透過率、並びに支持体A、低屈折率層D及び高屈折率層Eの屈折率を、それぞれ以下の方法で測定した。
[平均透過率]
支持体Aの360~400nmでの平均透過率を、日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計U-4100により測定したところ、90%であった。
支持体Aの360~400nmでの平均透過率を、日立ハイテクノロジーズ社製の分光光度計U-4100により測定したところ、90%であった。
[屈折率]
(支持体Aの屈折率)
厚み25μmの透明ポリエステルフィルム(東洋紡社製A4100)の、波長570nmの光の屈折率を、堀場製分光エリプソメーターUVSELを用いて測定したところ、1.58であった。
(支持体Aの屈折率)
厚み25μmの透明ポリエステルフィルム(東洋紡社製A4100)の、波長570nmの光の屈折率を、堀場製分光エリプソメーターUVSELを用いて測定したところ、1.58であった。
(低屈折率層D及び高屈折率層Eの屈折率)
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Eを真空蒸着して、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Eを塗布形成して、測定用サンプル2を得た。これらの測定用サンプル1及び2の波長570nm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Eを真空蒸着して、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Eを塗布形成して、測定用サンプル2を得た。これらの測定用サンプル1及び2の波長570nm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/比較例で得られた光反射フィルムを用いたバックライトユニットの相対輝度・色度、及び光反射フィルムの湿熱耐久後の外観を、それぞれ以下の方法で評価した。
[相対輝度・色度]
液晶表示装置(商品名:LC-37GX1W、シャープ製)からバックライトユニットを取り出し、当該バックライトユニットの光反射フィルムを、上記作製した光反射フィルムに取り換えた。光反射フィルムはバリア層が光入射面となるように配置した。
得られたバックライトユニットの光反射フィルムが配置された面とは反対側で、且つ光反射フィルムからの高さが200mmの位置に、輝度計(コニカミノルタ社製、製品名「CS-2000」)を設置した。そして、面光源装置の中央部を、平行に配列された光源の垂直方向に横断する形で、端から端まで0.6mm間隔で三刺激値Y(輝度)[cd/m2]と色度を測定した。
輝度・色度のリファレンスとしてESR65(3M Company製)を用いて、リファレンスの輝度を100%としたときの相対輝度と、リファレンスの色度を0としたときのリファレンスの色度との差Δx及びΔyを、それぞれ算出した。
液晶表示装置(商品名:LC-37GX1W、シャープ製)からバックライトユニットを取り出し、当該バックライトユニットの光反射フィルムを、上記作製した光反射フィルムに取り換えた。光反射フィルムはバリア層が光入射面となるように配置した。
得られたバックライトユニットの光反射フィルムが配置された面とは反対側で、且つ光反射フィルムからの高さが200mmの位置に、輝度計(コニカミノルタ社製、製品名「CS-2000」)を設置した。そして、面光源装置の中央部を、平行に配列された光源の垂直方向に横断する形で、端から端まで0.6mm間隔で三刺激値Y(輝度)[cd/m2]と色度を測定した。
輝度・色度のリファレンスとしてESR65(3M Company製)を用いて、リファレンスの輝度を100%としたときの相対輝度と、リファレンスの色度を0としたときのリファレンスの色度との差Δx及びΔyを、それぞれ算出した。
これらの測定は25℃で行った。輝度の値は大きいほど好ましいが、97%以上であると好ましく、98%以上であるとより好ましい。色度差はΔx、Δyともに0に近いほど好ましいが、絶対値でともに0.01以下であることが好ましく、0.006以下であるとより好ましい。
[湿熱耐久後の褐色の斑点]
得られた光反射フィルムを10cm×15cmの大きさに切り出し、湿熱環境下で保存(温度60℃、湿度90%、240時間)した。そして、保存後の光反射フィルムの外観を目視観察し、以下の基準に基づいて評価した。
5:褐色斑点の発生がなく、非常にきれいである
4:褐色斑点は数個認められるが、実用に耐えうるレベルである
3:褐色斑点は十数個認められ、実用上不安がある
2:褐色斑点は数十個認められ、実用できないレベルである
1:褐色斑点が数えきれないほど全面に発生し、実用できないレベルである
得られた光反射フィルムを10cm×15cmの大きさに切り出し、湿熱環境下で保存(温度60℃、湿度90%、240時間)した。そして、保存後の光反射フィルムの外観を目視観察し、以下の基準に基づいて評価した。
5:褐色斑点の発生がなく、非常にきれいである
4:褐色斑点は数個認められるが、実用に耐えうるレベルである
3:褐色斑点は十数個認められ、実用上不安がある
2:褐色斑点は数十個認められ、実用できないレベルである
1:褐色斑点が数えきれないほど全面に発生し、実用できないレベルである
また、実施例3のバリア層F(厚み15nm)の水蒸気透過率を、以下の方法で測定したところ、4g/m2・dayであった。
[水蒸気透過率]
厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)基材上に、バリア層用組成物をバーコーターで塗布した後、100℃で1分間加熱硬化させて、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む厚み15nmのバリア層Fを形成して、サンプルを得た。得られたサンプルと、基材のみの水蒸気透過率を、それぞれMOCON社製:PERMATRAN-W 3/32を用いて、温度40℃、湿度90%RHの環境下で測定した。そして、サンプルの水蒸気透過率から基材のみの水蒸気透過率を差し引いて、バリア層Fの水蒸気透過率を得た。
厚み100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)基材上に、バリア層用組成物をバーコーターで塗布した後、100℃で1分間加熱硬化させて、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む厚み15nmのバリア層Fを形成して、サンプルを得た。得られたサンプルと、基材のみの水蒸気透過率を、それぞれMOCON社製:PERMATRAN-W 3/32を用いて、温度40℃、湿度90%RHの環境下で測定した。そして、サンプルの水蒸気透過率から基材のみの水蒸気透過率を差し引いて、バリア層Fの水蒸気透過率を得た。
表1に示されるように、実施例1~10の光反射フィルムは、初期の相対輝度が高く、Δx及びΔyが小さく、良好な光学特性を示すことがわかる。そして、湿熱耐久後の褐色の斑点も少なく、湿熱耐久特性も高いことがわかる。
これに対して、バリア層Fを有しない比較例1の光反射フィルムや、バリア層Fの厚みが薄すぎる比較例2の光反射フィルムは、いずれも湿熱耐久後の褐色の斑点が多く発生し、湿熱耐久特性が低いことがわかる。一方で、バリア層Fの厚みが厚すぎる比較例3及び4の光反射フィルムは、いずれも初期のΔx及びΔyが大きく、色度が低いことがわかる。
また、UV硬化型アクリル系樹脂の硬化物からなるバリア層Fを有する比較例5の光反射フィルムや、低屈折率層Dをバリア層Fと兼用した比較例6の光反射フィルムは、いずれも湿熱耐久後の褐色の斑点が多く発生し、湿熱耐久特性が低いことがわかる。
本出願は、2016年3月25日出願の特願2016-62514に基づく優先権を主張する。当該出願明細書及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。
10 光反射フィルム
11 支持体A
13 アンカー層B
15 金属反射層C
17 低屈折率層D
19 高屈折率層E
21 バリア層F
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 支持体A
13 アンカー層B
15 金属反射層C
17 低屈折率層D
19 高屈折率層E
21 バリア層F
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 (3)
- 支持体Aと、アンカー層Bと、銀又は銀を主成分とする金属反射層Cと、樹脂と、硫黄含有化合物とを含み、前記支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層Dと、前記支持体Aの波長570nmの光の屈折率よりも高い屈折率を有する高屈折率層Eと、バリア層Fとをこの順に有する光反射フィルムであって、
前記バリア層Fは、(ポリ)シロキサン化合物の硬化物を含む層又はシロキサン骨格を有する無機物からなる層であり、且つ
前記バリア層Fの厚みが、5~30nmである、光反射フィルム。 - 前記低屈折率層Dの厚みが20~50nmであり、且つ前記高屈折率層Eの厚みが20~50nmである、請求項1に記載の光反射フィルム。
- 光源と、請求項1又は2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。
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