CN100345005C - 反射体、反射体的用途以及反射体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种反射体，其具有高反射率，在该反射体中使用有以选自银、铝的金属作为主体的金属层。根据本发明提供的反射体其结构是，在高分子基体上积层高折射率层、低折射率层、和以银或铝作为主体的金属层，通过使用一种能使构成高分子基体表面和内部的XPS可测定的原子大致相同的高分子基体，则可以得到能实现反射率比以往技术更高的反射体。另外，该反射体可以使用于反射器、导光板下反射体、背照装置和液晶显示装置。本发明还提供了该反射体的制造方法以及使用该反射体的反射器、导光板下反射体、背照装置、和液晶显示装置。

Description

反射体、反射体的用途以及反射体的制造方法
技术领域
本发明涉及在高分子基体上积层有选自银、铝的金属的反射体。更详细的说，本发明涉及具有下述构造的反射体：高分子基体、高折射率层、低折射率层、和以银或铝作为主体的金属层。本发明还涉及使用该反射体的灯泡反射体、导光板下反射体、背照装置以及液晶显示装置。
背景技术
近年来，作为反射体使用银或铝的薄膜，被使用于以液晶显示装置背照部的灯泡反射体为中心的萤光灯的反射伞等。其包括由银或铝薄膜层/粘合层/铝板形成的反射板、或由银或铝薄膜层/白涂层/粘合层/铝蒸镀层/高分子膜/白涂层形成的所谓反射片，它们被揭示在例如下述文献中：日本专利2503160号公报、特开平7-32537号公报、特开2002-116313号、特开2000-221311号公报等。
最近，随着液晶显示装置的高像素数化，要求提高背照的亮度。其中，用于提高背照亮度的方法的例如可举出，使用可以使来自光源的光无剩地利用的高反射率的反射体。现在优选使用具有银薄膜层的反射体，但是从市场上来说，需求有更高反射率的反射体。
银成为单膜时具有高反射率，但是因为银的价格高所以会有成本方面的问题。因此代替银，而在液晶显示装置的背照部的灯泡反射体中使用采用了价格较便宜的铝薄膜的反射体。但是因为铝的反射率比银低，所以因上述的理由而要求使用有铝薄膜层的反射体的反射率提高。
当在金属层上以适当的厚度积层低折射率层和高折射率层时，理论上可以获得增反射膜，这是公知的。该增反射膜与金属单体进行比较时，因为可以获得高反射率的反射体，所以被认为可以响应上述的市场要求。该增反射膜的基板使用以往的玻璃。例如作为激光用反射体，其例子有特开昭61-185986号公报或特开平1-76788号公报等所揭示的。但是在这些以玻璃作为基板的情况下，存在不能使反射体弯曲这样的加工性问题，不能滚动的制造这样的生产性问题。为了解决这种问题，需要使基板为高分子膜的增反射膜。
使用有高分子基体的增反射膜，例如，被揭示在日本专利特开平11-2707号公报或特开2002-55213号公报等中，但是这类反射体的反射率提高效果比较小，目前需求具有更高反射率的反射体。
发明内容
本发明人等发现，与基板使用玻璃的增反射膜的情况比较，使用有高分子基体的增反射膜，也会有反射率降低1％或更多的现象。因此，本发明作为课题研究的是提供一种即使采用高分子基体，反射率也极高的反射体，还提供一种使用该反射体的各种制品。
本发明人等为了解决上述的问题而进行了刻苦的研究。其结果发现，银、铝单层膜即使使用高分子基体反射率也不会降低，该问题是增反射膜特有的问题，更惊奇的发现，高分子基体表面的原子组成和高分子基体的原子组成，对上述的增反射性能会有很大的影响。另外，亦发现了可以解决上述问题的高分子基体的组成和实现其的手段，因而完成了本发明。即本发明是一种反射体，其特征是具有积层结构，该积层结构至少含有高折射率层(A)，低折射率层(B)，以选自银、铝的金属作为主体的金属层(C)，以及高分子基体(D)；(A)层、(B)层、(C)层以(A)/(B)/(C)的顺序积层；高分子基体(D)满足下述(I)的条件：
(I)在距高分子基体(D)的反射层侧深度0～10nm处以XPS测定观测到的元素(A1)(但是排除金属)中，与在距高分子基体(D)的反射层侧深度50nm～10μm处以XPS测定观测到的元素(A2)(但是排除金属)相同的元素的原子含量(Rn)为98.0atom％或其以上，所述元素(A2)是形成高分子基体(D)的主要元素。依照本发明可以获得反射率非常高的反射体。
另外，高分子基体(D)优选为高分子膜。采用高分子膜，可以提高反射体的加工性和生产性。
另外，本发明是使用上述反射体的灯泡反射体。依照本发明，可以获得反射率极高的灯泡反射体，可以得到高亮度显示装置，和节能型显示装置等。
另外，本发明是使用有上述反射体的导光板下反射体。依照本发明，可以获得反射率极高的导光板下反射体，可以得到高亮度显示装置，和节能型显示装置等。
另外，本发明是使用上述反射体的背照装置。依照本发明，可以得到高亮度背照装置，和节能型背照装置等。
另外，本发明是使用有上述反射体的液晶显示装置。依照本发明，可以得到高亮度液晶显示装置，和节能型液晶显示装置等。
另外，本发明是一种反射体的制造方法，其特征是在满足下述(II)的条件的高分子基体(D1)上，形成反射层具有使高折射率层(A)、低折射率层(B)和以选自银、铝的金属作为主体的金属层(C)以(A)/(B)/(C)顺序积层的积层结构：
(II)在形成高分子基体(D1)的反射层的表面以XPS测定观测到的元素(A11)(但是排除金属)中，所含的与在距该高分子基体(D1)的表面的反射层侧深度50nm～10μm处以XPS测定观测到的元素(A21)(但是排除金属)相同的元素的原子含量(Rn1)为98.0atom％或其以上，所述元素(A21)是形成高分子基体(D1)的主要元素。
上述的高分子基体(D1)优选是使高分子基体与液体接触处理过的高分子基体(D2)。
依照本发明，由于可以提高增反射效果，所以可以更有效地制造反射率极高的反射体。
附图说明
图1是表示本发明的反射体的实例的截面图之一。
图2是表示本发明的反射体的实例的截面图之二。
图3是表示本发明的反射体的实例的截面图之三。
图4是表示本发明的反射体的实例的截面图之四。
图5是表示本发明的反射体的实例的截面图之五。
图6是本发明的反射体被成形加工后的灯泡反射体一个实例。
图7是本发明的灯泡反射体的截面结构的实例之一。
图8是本发明的灯泡反射体的截面结构的实例之二。
图9是被安装在侧照型背照单元的本发明的灯泡反射体的一个实例。
图10是本发明的导光板下反射体的截面图的实例。
具体实施方式
下面详细的说明本发明。
本发明的反射体具有高分子基体(D)和反射层的积层结构，反射层具有高折射率层(A)、低折射率层(B)和以选自银、铝的金属作为主体的金属层(C)以(A)/(B)/(C)的顺序积层的积层结构。
(高折射率层(A))
本发明中的高折射率是指折射率在1.70～4.00。但是，一般使用的高折射率层的折射率在2.00～3.0。此处的折射率可以用偏振光椭圆率测量仪测定。
本发明的高折射率层(A)优选使用氧化钛、硫化锌、氧化铈、氧化铟、氧化钕、氧化锡、氧化钇、氧化铌、氧化铋、氧化铟和氧化锡的合金、氧化铟和氧化铈的合金等，但是并没有特别的限定，无机物和有机物均可使用。
(低折射率层(B))
本发明的低折射率是指折射率在1.20～1.80。但是，一般使用的低折射率层的折射率是1.30～1.60。此处的折射率可以用偏振光椭圆率测量仪测定。
本发明的低折射率层(B)优选使用氧化硅物、氟化钙、氟化钠化合物、氟化锂、氟化镁、氟化镧、氟化钕、氧化铝、氟化铈等，但是并没有特别的限定，无机物和有机物均可使用。
(以选自银、铝的金属作为主体的金属层)
以选自银、铝的金属作为主体的金属层(C)，优选使用银或铝单体，或以银或铝作为主体的合金。银或铝单体优选其纯度为100％，但是实际上会稍微含有氧或硫磺等的杂原子或其它金属。因此，在本发明中将银或铝单体定义为纯度超过99.99质量％的金属。另一方面，这些以银或铝作为主体的合金，例如可以含有金、铜、镍、铁、钴、钨、钼、钽、铬、铟、锰、钛、钯、钕、镉、锑、锡、锌、铌、铋等金属。上述的银或铝中其他金属等的比例在考虑到反射率时，最佳为0.01质量％～20.0质量％。杂质含量只要在此范围内，上述银合金通过这些组合可以提高耐久性。具体的银合金的例子有，由银和金构成的合金、由银和铜构成的合金、由银和镍构成的合金、由银和钯构成的合金、由银和钕构成的合金、由银和铟构成的合金、由银和锡构成的合金、由银和钨构成的合金、由银和钛构成的合金、由银和铬构成的合金、由银和钯和铜构成的合金、由银和钯和金构成的合金、由银和钕和金构成的合金、由银和钕和铜构成的合金、由银和铟和锡构成的合金、由银和铋构成的合金等，但并不只限于它们。对于铝合金，也可以使用与上述同样的元素组合而成的合金。
(反射层的制造方法)
高折射率层(A)、低折射率层(B)和以选自银、铝的金属作为主体的金属层(C)，优选使用真空成膜法形成。真空成膜法的具体例子可以举出，蒸镀法、离子束蒸镀法、离子电镀法、溅镀法、化学气相沉积法。特别适合使用离子电镀法或溅镀法。在离子电镀法中，通过在反应气体等离子体环境下对期望的金属或烧结体进行电阻加热，或通过采用电子束加热来进行真空蒸镀。在溅镀法中，靶标使用期望的金属或烧结体。溅镀气体使用氩、氖、氪、氙等惰性气体，优选使用氩。气体的纯度较佳为99％或其以上，更佳为99.5％或其以上。也可以在反应中添加所需要的气体(反应性气体)来进行溅镀。上述的反应性气体可以依照需要选择性使用公知的气体。具体的反应性气体可以举出氧、氢等作为代表例。另外，一般在形成导电性薄膜时，大多使用直流溅镀法，在形成绝缘性薄膜时，大多使用高频溅镀法。
在本发明中，在以银或铝作为主体的金属层(C)上形成低折射率薄膜层(B)时，优选在不含有氧的环境气体中进行真空成膜。此处的不含有氧的环境气体是指成膜气体中的氧成分所占的分压比例为0.9％或其以下。例如，如果在含有氧的环境气体中进行金属氧化物的成膜，则会形成在膜中包含有比较厚的银的金属氧化物薄膜层，会失去该低折射率薄膜层(B)本应具有的高透光性。
在本发明中，产生有金属层(C)和低折射率薄膜层(B)的边界区域，亦即产生两者混合存在的区域。该区域的厚度优选尽可能得薄。该结构优选是，在低折射率薄膜层(B)为由金属氧化物构成的薄膜层的情况下，其中相对于构成(C)的金属和构成(B)的金属的原子数总和，构成(C)的金属的含量为10～90atom％的部分的厚度较佳为15nm或其以下，更佳为0.1～15nm，最佳为0.1～10nm。上述的组成和厚度在本发明中以XPS沿深度方向进行分析加以确定。
另一方面，高折射率薄膜层(A)的形成方法优选在适量氧存在下，通过真空成膜法形成金属氧化物的方法。例如，使用氧化钛，在氧存在下通过真空成膜法形成氧化钛薄膜层。
(各层的厚度)
对于以选自银、铝的金属作为主体的金属层(C)，其厚度较佳为50nm～1000nm，更佳为80nm～1000nm，最佳为100nm～1000nm。如果该层的厚度为100nm或其以上，则金属层的反射率基本不变，如果该层成为超过1000nm的太厚的层，则会产生成本变高的问题。当薄于50nm时，光会透过金属层，使反射率变低。
低折射率层(B)的膜厚，根据提高反射率的波长区域，或形成低折射率层的物质的折射率而不同，因此不能一概而论。在本发明中该膜厚较好是20nm～200nm，更佳为150nm或以下。一般的低折射率层的厚度是，当所设定的光的波长为λ、折射率为nL时，优选表现出增反射效果的λ/4nL，在本发明中，优选λ/8nL左右的情况。因此，为提高波长550nm的全光线反射率，较好使膜厚为25nm～120nm，更佳为25nm～115nm。另一方面，对于波长450nm或650nm的光也需要高反射率。要提高波长450nm的全光线反射率，该膜厚较佳为20nm～110nm，更佳为20nm～95nm。另外，要提高波长650nm的全光线反射率，该膜厚较佳为30nm～200nm，更佳为30nm～150nm，还更佳为30nm～145nm，最佳为30nm～140nm。另外，上述的波长550nm、波长450nm的光线与视觉具有很大的相关性，它们是非常重要的光线。
高折射率层(A)的膜厚亦是随着提高反射率的波长区域而不同，所以不可一概而论，一般优选为20nm～120nm。为提高波长550nm的全光线反射率，较好是使膜厚为25nm～90nm，更佳为30nm～80nm。要提高波长450nm的全光线反射率，较好是使膜厚为20nm～80nm，更佳为25nm～65nm。另外，要提高波长650nm的全光线反射率，较好是使膜厚为30nm～100nm，更佳为40nm～95nm。
上述各层膜厚的测定方法是使用触针粗度计、多光束干涉仪、微量天平、石英晶体振荡器法等方法，特别是晶体振动器法由于可以测定成膜中的膜厚，因此可以获得所希望的膜厚而被优选。另外，所使用的方法亦可以欲先确定成膜条件，在试料基材上进行成膜，观察成膜时间和膜厚的关系，从而通过成膜时间进行控制膜厚。
这些方法所确定的膜厚的值不限于完全一致，膜厚差可以为几个纳米左右，没有妨碍，视为在误差范围内。
(高分子基体)
本发明的高分子基体(D)、(D1)、(D2)(以下简称为高分子基体)优选使用，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的聚酯类、双酚A系聚碳酸酯等的聚碳酸酯类等，但是并不只限于这些。亦可以使用由聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃类、纤维素三乙酸酯等的纤维素衍生物类、聚偏氯乙烯等的乙烯系树脂、聚酰亚胺类、聚酰胺类、聚醚砜、聚砜系树脂、聚丙烯酸酯系树脂、氟系树脂等的各种塑料所构成的板、片、膜等，只要具有较高的某种程度的常用耐热温度即可使用。如果使用高耐热材料，那么可以获得能够在高温使用的反射体。更优选其构成元素为来自PET等的聚酯类或双酚A系聚碳酸酯等的聚碳酸酯类的碳、氧、氢。另外，亦可以在以这些碳、氧、氢作为构成元素的高分子基体中含有包含其它元素的耐热稳定剂、抗氧化剂等的添加剂。
作为本发明的高分子基体，从模塑各种形状要求具有高的模塑加工性的自由度考虑，以及从能适用于滚动加工的高生产性角度考虑，优选使用高分子膜。
本发明的高分子基体的厚度，并没有特别的限定，在使用高分子膜的情况下，较佳为10～250μm，更佳为10～200μm，还更佳为20～200μm。在用于后述的灯泡反射体的情况下，特别优选为10～150μm。在要求反射体的刚性和重量轻等的用途中，高分子基体可以以片状或板状使用，其厚度即使超过250μm也没关系，例如与市售的玻璃板等具有同样厚度也可以使用。
另外，在本发明中，反射体也可以在反射层的相反侧的一面具有凹凸形状。这时的凹凸高度为0.1μm或其以上，较佳为0.3μm或其以上，更佳为0.5～30μm。通过形成这种凹凸形状，除了可以改善操作性外，也可以提高粘结力。
作为形成凹凸形状的方法，具有对高分子基体表面施加压纹加工而形成凹凸结构的方法，对高分子基体表面吹喷高压空气和SiO2等粒子的喷砂法，蚀刻等化学方法，和涂布粒子的方法等，这些方法可以依照所需要的形状进行适当选择。
(高分子基体的表面)
本发明中构成高分子基体的反射侧表面的元素，由X射线光电子能谱法(X-ray Photoelectron Spectroscopy：XPS)的测定结果来规定。更详细的说，由于用XPS不能检测到氢和氦，所以规定氢和氦以外的元素。另外，为了尽可能排除对反射层的组成的影响，而优选排除金属元素。本发明中的金属元素一般被称为金属，在周期表的IA族～VIB族元素中，除了上述的氢外，还排除B(硼)、C(碳)、Si(硅)、N(氮)、P(磷)、As(砷)、O(氧)、S(硫)、Se(硒)、Te(碲)。
本发明的反射体的制造方法的特征是使用满足下述条件(II)的高分子基体(D1)。
(II)在形成高分子基体(D1)的反射层的表面以XPS测定观测到的元素(A11)(但是排除金属)中，与在距高分子基体(D1)的该表面的反射层侧深度50nm～10μm处以XPS测定观测到的元素(A21)(但是排除金属)相同的元素的原子含量(Rn1)为98.0atom％或其以上。
此处的元素(A21)在含有2种或其以上的元素例如C(碳)和O(氧)的情况下，Rn1值被表示为在元素(A11)中所含的这些元素的原子含量总和，即碳原子和氧原子的含量总和，而不需要将元素(A11)、元素(A21)中的各个元素进行比较。例如，在元素(A21)为碳和氧的情况下，在元素(A11)和元素(A21)中，即使碳原子的含量不同，或氧原子的含量不同，只要Rn1值满足上述条件即可。
此处，在距高分子基体(D1)的该表面的反射层侧深度50nm～100μm处以XPS测定观测到的元素(A21)(但是排除金属)，应当被视为用以形成高分子基体(D1)的主要元素。例如在是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的情况下，主要元素是指碳、氧。PET也含有氢，但是如上所述，XPS不能检测氢，所以在本发明中，当高分子基体为PET膜的情况时，元素(A21)是指碳、氧，不包含氢。另外，当使用非常高灵敏度的XPS时，也可以观测上述的来自稳定剂等的添加剂的元素，但是若是一般使用的XPS装置，则很少观测来自添加剂等的元素。在本发明中，元素(A21)应当被视为形成高分子基体(D1)的主要元素。
XPS测定，由于通过并用蚀刻可以进行更深度方向的测定，所以元素(A21)的测定也可以使用该方法，但是在高分子基体(D1)使用有机高分子的情况下，蚀刻时会造成高分子结构的损伤。因此，为了用XPS测定距高分子基体(D1)的反射层侧表面深度50nm～10μm部分，优选的是，对该高分子基体表面利用钻石切割器等切取50nm～10μm厚度，利用XPS测定切取后的表面来确定上述深度的元素(A21)。这时，元素(A21)的组成通过测定上述的表面部分的任意3个位置，取其平均值来决定。距上述的反射层侧表面的深度决定需要考虑到高分子基体的材质或厚度，以及在高分子基体为多层结构的情况下其最表层的厚度。另外，上述深度的较佳下限值为100nm，更佳为200nm。
本发明中的用以决定Rn1和后面所述的Rn所进行的XPS测定，通常是使用VG公司制的ESCALABi XL220装置，测定条件是X射线源为MgKα(双阳极)，分析区域为直径150μm的范围，透过能量为100eV，步距幅度为1.0eV，扫描范围为0～1100eV。当然依照所使用的材料也可以适当的变更上述的测定条件。
在本发明中，高分子基体(D1)的Rn1为98.0atom％或其以上，换言之，表示高分子基体(D1)的表面和内部的构成元素实质上大致相同，Rn1可以视为规定该程度的指标。
在本发明中，进行上述规定的重要理由可以以下面所述的方式推测。即，不能满足上述规定的高分子基体，可以推测在其反射层侧表面会存在有来自外部的灰尘或异物，或从高分子基体内部流出的稳定剂等，这些物质会造成反射率的降低。因此，本发明的反射体的制造中，作为优选使用的高分子基体(D1)，不用说使用表面可以满足上述条件的高分子基体进行制造，还有上述条件外的高分子基体经由对其进行前处理而获得满足上述(II)的条件的高分子基体，被认为由本发明人的研究结果可以支持上述的推测。即，利用前处理去除存在于高分子基体表面的上述异物等，用来获得可以满足作为高分子基体(D1)的条件的高分子基体。对上述的高分子基体进行前处理的方法除了使其与液体接触的方法外，可以举出等离子处理或组合这些方法等。特别优选使用通过与液体接触的方法所获得的高分子基体(D2)。另外，较佳的实例为，进行退火处理，促进稳定剂的流出后，使其与液体接触的方法。在与液体接触的方法的情况下，液体除了使用水外，优选使用乙醇等的醇系、丙酮等的酮类，但是并不只限于这些，只要能够获得满足上述(II)的条件的高分子基体均可使用。另外，只要高分子基体的表面形状实质上未变化均可使用。
在本发明的反射体中，需要高分子基体(D1)的Rn1值高的更详细的的理由，例如可以导出以下的假定。
「在本发明的反射体中，用以获得高增反射效果的低折射率层(B)、高折射率层(A)的膜厚如前所述，需要较厚，在利用真空成膜法形成这些层时，制膜时间需要较长。在成膜中因为高分子基体(D1)经受较高的温度，所以不能满足上述(II)的条件，即，低Rn1值的高分子基体表面的异物或流出的稳定剂较多，因此，金属层(1)、低折射率层(B)、高折射率层(A)容易变质，反射率的提高受到阻碍」。
如果依照本发明人等的探讨研究，则可以知道，当使用不能满足(II)的条件的高分子基体时，即使在该高分子基体表面设置由铟·锡氧化物(ITO)层等的底层，也不能获得实现本发明的目的的高反射率的反射体。被认为可以由该结果来支持上述的假定。
本发明的高分子基体(D1)的Rn1假如为98.0atom％或其以上，那么可以获得具有极高的反射率的反射体。较佳为98.5atom％或其以上，更佳为99.0atom％。例如，在使用PET膜作为高分子基体的情况下，在利用XPS测定其表面所检测到的全部元素中，如果碳原子和氧原子的合计原子含量为98.0atom％或其以上，则可以用在本发明的反射体的制造中。
在本发明中，表面是指至XPS通常测定的深度的区域，实质上从表面到该深度的范围是1～10nm，较佳为1～8nm。
(反射体)
本发明的反射体的反射层至少具有高折射率层(A)、低折射率层(B)、和以选自银、铝的金属作为主体的金属层(C)，一般为3层～31层，较佳为3层～21层，更佳为3层～11层。金属层基本上可以为1层，也可以为2层或其以上。当高折射率层、低折射率层的积层数增加时，反射率会有变高的倾向，但是生产性或成本会成为问题，另外，由于高折射率层或低折射率层会稍微吸收光，所以会有反射率降低的问题。
上述的多层结构的各层的位置关系，只要是按照高折射率层(A)/低折射率层(B)/以银、铝作为主体的金属层(C)的顺序所形成组合中的1个或更多即可。具体的较佳的实例可举出：金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)；金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)；金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)；或金属层(C)/低折射率层(B)高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)。
高分子基体(D)可以配置在上述反射层的多层结构中的任意位置，最佳的结构是在高分子基体的一面形成上述反射层的结构，即较佳的实例可举出形成包含以(A)/(B)/(C)/(D)的顺序积层的积层结构，其积层方式如下：高分子基体(D)/金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)；高分子基体(D)/金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)；高分子基体(D)/金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)；或高分子基体(D)/金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)。在这些情况下，上述的反射体用来反射从最表面的高折射率层(A)侧入射的光。
另外，作为较佳实例的结构也可举出如下的结构：金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/高分子基体(D)；金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/高分子基体(D)；金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/高分子基体(D)；或金属层(C)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/低折射率层(B)/高折射率层(A)/高分子基体(D)等。子阿这些情况下，上述的反射体用来反射从高分子基体侧入射的光。因此，上述的情况是优选的，由于高分子基体(D)的透过率高。较佳是高分子基体的全光线透过率为70％或其以上，更佳为75％或其以上，最佳为80％或其以上。另外，这种情况的高分子基体的雾度值因为随着反射体的用途而异，所以不能一概而论，但是在本发明的反射体的情况下，大多是希望较低。其较佳的雾度值是20％或其以下，更佳为10％或其以下，还更佳是8％或其以下，最佳是6％或其以下。
另外，在不损坏本发明的目的的范围内也可以形成其它层。这些层具体可举出，以铬、钛、钨等的金属层或氧化锌、氧化铝等的金属氧化物层为例来提高界面粘结性的层，以及提高耐损伤性的硬涂膜层等。
本发明的反射体的实例如图1、图2所示。图1的反射体是在高分子膜40上积层以银或铝作为主体的金属层30、低折射率层20、和高折射率层10。这种情况下，反射层侧成为反射面。另外，图2的反射体是在高折射率层10上具有高分子膜40。这种情况下，反射面成为高分子膜侧。
另外，如上述的在高分子膜上具有凹凸形状的反射体的实例如图3所示，图3的反射体是在具有易滑层50的高分子膜40上，积层以银或铝作为主体的金属层30、低折射率层20、高折射率层10。
本发明的构成反射体的高分子基体(D)满足(I)的条件：
(I)在距高分子基体(D)的反射层侧深度0～10nm处以XPS测定观测到的元素(A1)(但排除金属)中，与在距高分子基体(D)的反射层侧深度50nm～10μm处以XPS测定观测到的元素(A2)(但排除金属)相同的元素的原子含量(Rn)为98.0atom％或其以上。
上述(I)的条件重要的理由与上述的(II)的条件重要的理由相同。另外，上述的Rn值与前述的Rn1值本质上没有大的差异。因此，使用满足条件(II)的高分子基体(D1)所制造的前述反射体，可以视为也满足上述的条件(I)。
要规定「距高分子基体(D)的反射层侧深度0～10nm」和高折射率层(A)、低折射率层(B)、金属层(C)的厚度，需要定义各个界面。本发明中，以高分子基体(D)和金属层(C)形成界面的情况为例说明它们的定义。在本发明中，假定高分子基体(D)的碳原子含量为βatom％，形成金属层(C)的物质的金属元素的原子含量为αatom％，那么以(α/(α+β))值为0.5的面作为界面。上述的原子含量可以利用前述的XPS等公知的分析方法来测定。
在其它的界面的情况下，也可以以同样的方法测定。即，假定各层欲测定的金属等的元素的原子含量分别为α、β可以用来决定界面。例如，银层(金属层(C)的一实例)和氧化硅层(低折射率层(B)的一实例)的界面可以通过测定银原子和硅原子的含量来决定。氧化硅层和氧化钛层(高折射率层(A)的一实例)的界面可以通过测定硅原子和钛原子的含量来决定。
另外，上述的元素(A1)的测定可以一边蚀刻上述的(A)层、(B)层、(C)层一边进行XPS测定来确定。另一方面，元素(A2)的测定采用与前述方法同样的方法，优选的方法是，对反射体表面切取距反射层的界面50nm～10μm厚度，测定切取后的表面。其理由也相同，为了避免由于对高分子基体(D)的蚀刻而造成损伤的影响。元素(A1)、元素(A2)的值通过对该表面部分的任意3个位置分别以XPS测定，取其平均值而确定。
(反射体的反射率)
利用以上述方法制作的反射体，从反射面侧测定的全光线反射率，一般的，在使用以银作为主体的金属层的情况下，对550nm的波长的光为97％或其以上，更佳为98％或其以上，最佳为98.5％或其以上。另外，在使用以铝作为主体的金属层的情况下，对550nm波长的光为91％或其以上，更佳为92％或其以上，最佳为93％或其以上。
对一般的反射体而言，为了防止金属层的劣化，需要在金属层上积层由透明金属氧化物等构成的保护层。但是，在本发明的反射体中，在以银为主体的金属层上预先积层有低折射率层、高折射率层，它们也起到保护层的作用。因此，可以省略保护层。
(在灯泡反射体上的应用)
本发明的反射体可以将上述的反射体直接使用，也可以将反射体内的膜状或片状物(以下称为反射片)固定在板状或片状模塑体即支撑体上。固定反射片的方法可以举出利用粘结剂或粘合剂贴合，借由高分子基体(D)固定的方法等，借由高分子基体(D)固定的情况是，进行热熔融或使用溶剂将其选择性地溶解于膜表面后进行粘结，其中优选使用粘结剂、粘合剂的方法。
本发明的反射体的一实例示于图4、图5。图4的反射体是在高分子膜40上积层以银或铝作为主体的金属层30、低折射率层20、高折射率层10而成反射片，利用粘结材料层60贴合该反射片和支撑体70。另外，图5的反射体是高分子膜40在反射面侧，并且，通过粘结材料层60贴合以选自银、铝的金属作为主体的金属层30和支撑体70。在此种情况下，在以选自银、铝的金属作为主体的金属层和粘结材料层之间蒸镀上述以外的金属或金属氧化物而可以提高密着性。
上述的粘结剂、粘合剂、支撑体可以使用公知的。具体的实例被揭示在日本专利特开2002-117725号公报等中。
本发明的反射体因其反射率、耐久性、模塑性优良，所以适于使用于液晶显示装置的侧照型的背照用灯泡反射体，能够以高亮度提供美观的图像。本发明的灯泡反射体是，优选将由上述的反射体和依照需要贴合的支撑体构成的反射体冲压加工成指定的形状进行制作，例如，弯曲加工成如图6所示的形状，以能覆盖冷阴极管的形状而制作成灯泡反射体80。另外，在进行上述冲压加工的情况下，可以在事先叶片化成适当的大小。由于以不同的设备进行叶片加工、冲切加工、弯曲加工等的理由，因此，在需要输送的情况下，优选使数十片单位片重叠后，进行真空包装而输送。此时，包装材料最佳为平滑性良好的材料，如果使用具有空气泡等凹凸的材料，则在片表面会产生稍许变形，使得作为灯泡反射体的性能降低。
在进行上述的弯曲加工时，例如，如图7截面图所示，由以银或铝作为主体的层30、低折射率层20、和高折射率层10构成的反射层成为最内侧，支撑体被配置于最外侧。另外，也可以如图8所示，将高折射率层10上的高分子膜40配置为最内侧。另外，也可以依照需要增加开孔加工等工序。
弯曲加工后的形状依照使用方法的不同而不同，最佳为U字型、コ字型、V字型等。此时的弯曲加工的曲率半径较佳为5mm或其以下，更佳为4mm或其以下。
具体的加工法可举出使用压力机进行V字弯曲、U字弯曲或使用切线弯板机进行折叠弯曲等。
在上述的高分子基体(D)、(D1)、(D2)为高分子片或高分子膜的情况下，本发明的反射体，尤其模塑性优良，即使进行上述方式的加工反射层也不会发生皱折或波纹。依照此种方式，由本发明的反射体所获得的灯泡反射体当组入到侧照型背照装置中时，可以以高亮度实现不会发生亮线的美观影像。
所使用的光源例如可以使用白热灯泡、发光二极管(LED)、电致发光体(EL)、荧光灯、金属卤素灯等，其中优选使用萤光灯。对于萤光灯根据其电极结构、点灯方式大致区别为热阴极型和冷阴极型。电极、逆变器在热阴极型中有变大的倾向。热阴极型，在不发光电极附近的发光损失较小，效率优良，与冷阴极型比较，表现出发光效率优良数倍，发光也强。但是，寿命是冷阴极型优良，从低功率消耗性、耐久性等方面考虑，更优选使用冷阴极型。
用来将电流供给萤光灯的导线使用一般的被覆导线，当在被覆材料中含硫时，由于经时劣化而产生硫化氢等的硫化物，因为有可能使反射层或其它部件劣化，所以优选使用了无硫的被覆材料的导线。
在本发明的灯泡反射体中，如图7所示，在薄膜状的反射层位于光源侧最外层的情况下，如同被透明树脂等保护的反射体，光不会被封闭在树脂中。因此，即使提高亮度也不会产生亮线等，从而可以以高亮度实现美观的影像。
另外，本发明的灯泡反射体因为具有高反射率，所以内部温度变低，具有提高耐久性的效果。
本发明的反射体或灯泡反射体可以使用在侧照型背照装置中。本发明的侧照型背照装置的实例示于图9。即，所具有的结构是，以能覆盖被配置于导光板100的侧面的光源90的方式设置有灯泡反射体80。
(在导光板下反射体上的应用)
本发明的反射体因为反射率极高，所以可以用作为导光板下反射体。在用作为导光板下反射体的情况下，最佳具有扩散反射的功能。具体的是，以
100×(扩散反射率)/(全反射率)
算出的反射雾度值较佳为70％或其以下，更佳为50％或其以下，还更佳为20％或其以下，特佳为10％或其以下。控制上述的扩散雾度值的方法可以无限制的采用在高分子基体上形成凹凸的方法，或在平面上的反射体上设置透明的凹凸层等公知的方法。在高分子基体上形成凹凸的较佳方法可举出，在使树脂和树脂小珠混合后，以压出机成型为板状、片状、膜状的方法，或在平面状的高分子基体上涂布树脂小珠和粘合剂树脂的混合物而形成凹凸层的方法。上述的粘合剂树脂优选是与高分子膜所使用的树脂同样种类的树脂。
形成凹凸层的方法，除此之外也可以采用前述的压纹成形法、喷砂法、蚀刻法等。
本发明的导光板下反射体的一实例示于图10。即，在具有易滑层50的高分子膜40上形成由树脂小珠和粘合剂树脂构成的凹凸层120，在其上形成依次积层有低折射率层、高折射率层的反射层110，由此形成导光板下反射体。
(本发明的评价方法)
下面说明本发明的反射体的反射率、组成等的代表性的评价方法。本发明的反射体的反射率，可以对日立自记分光光度计(型号U-3400)设置150φ的积分球，在反射层侧进行测定。此处的反射率是以铝白板的反射率作为100％进行换算。以选自银、铝的金属作为主体的金属层(C)、高折射率层(A)、低折射率层(B)、粘结层、板状模塑体的各部分的厚度，可以通过透射型电子显微镜(TEM)观测其截面进行直接测定。金属层(C)、高折射率层(A)、低折射率层(B)的材料的折射率可以用偏振光椭圆率测量仪测定。高分子基体(D)的表面的元素浓度可以利用X射线光电子能谱法(XPS)测定进行分析。高分子基体的材料分析可以利用红外光谱(IR)测定进行分析。另外，粘结剂的材料分析可以通过剥开金属薄膜层和板状模塑体，使粘结剂露出，作成将其溶解于适当的溶剂的试样，而进行红外光谱(IR)的测定。金属薄膜层和板状模塑体的材料分析可以利用萤光X射线分析(XRF)测定。另外，对电子探针微分析器(EPMA)而言，利用萤光X射线分析来进行微细的部分的元素分析。另外，利用俄歇尔(Auger)电子能谱法(AES)、二次离子质量分析法(SIMS)得到组成分析以及深度轮廓，从而可以得知厚度。
(实施例)
下面以实施例具体的说明本发明。
另外，反射率的测定可以对日立自记分光光度计(型号U-3400)设置150φ的积分球，在反射层侧进行测定。
另外，XPS测定采用VG公司制的ESCALABi XL220装置。
实施例1
以丙酮洗净市售的PET片(厚度：125μm)。以XPS测定其主表面，只检测到碳和氧。以XPS测定切取其表面为5μm后的面，也只检测到碳和氧。即，所获得的PET片的Rn1值为100％。在该PET片的主表面上，利用DC磁控管溅射法，以银(纯度99.99％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成其膜厚150nm。然后，不从溅射装置取出该片，利用RF磁控管溅射法，以纯度99.9％的SiO2作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成SiO2膜厚48nm。接着，不从溅射装置取出该片，以TiO2(纯度99.9％)作为靶标，以纯度99.5％的氩和氧作为溅射气体，形成TiO2膜厚55nm。这时，调整氧浓度为3％。对以这种方式获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为98.7％。
实施例2
在实施例1所使用的PET片上，利用DC磁控管溅射法，以铝(纯度99.99％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成膜厚150nm。然后，不从溅射装置取出该片，利用RF磁控管溅射法，以纯度99.9％的SiO2作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成SiO2膜厚48nm。接着，不从溅射装置取出该片，以TiO2(纯度99.9％)作为靶标，以纯度99.5％的氩和氧作为溅射气体，形成TiO2膜厚55nm。这时，调整氧浓度为3％。对以这种方式获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为93.6％。
比较例1
直接使用以与实施例1同样的方法测定出Rn1值为97.8atom％(除了碳、氧外，也检测到氮、硫等多种元素)的市售的PET片，除此以外，根据实施例1获得反射片。该片550nm的反射层侧的全光线反射率为96.4％。
比较例2
使用与比较例1同样的PET片，除此以外，根据实施例2获得反射片。该片550nm的反射层侧的全光线反射率为88.5％。
比较例3
在与实施例1同样的PET片上，利用DC磁控管溅射法，以银(纯度99.99％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成膜厚150nm。对以这种方式获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为96.5％。
比较例4
在与比较例1同样的PET片上，利用DC磁控管溅射法，以银(纯度99.99％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成膜厚150nm。对以这种方式获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为96.6％。
比较例5
在与实施例1同样的PET片上，利用DC磁控管溅射法，以铝(纯度99.99％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成膜厚150nm。对以这种方式获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为88.7％。
比较例6
在与比较例1同样的PET片上，利用DC磁控管溅射法，以铝(纯度99.99％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成膜厚150nm。对以这种方式获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为88.5％。
以上结果示于表1。
表1
Figure C20048001329400201
比较例7
在形成银薄膜层前，在PET上，利用DC磁控管溅射法，以AZO(ZnO∶Al2O3＝98wt％∶2wt％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成AZO膜厚20nm，除此以外，以与比较例1同样的方式获得反射片。
对所获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为96.8％。
比较例8
在形成银薄膜层的前，在PET上，利用RF磁控管溅射法，以纯度99.9％的TiO2作为靶标，以纯度99.5％的氩和氧作为溅射气体(氧浓度3％)，形成TiO2膜厚20nm，除此以外，以与比较例1同样的方式获得反射片。
对所获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为96.6％。
比较例9
在形成银薄膜层前，在PET上，利用RF磁控管溅射法，以纯度99.9％的Al2O3作为靶标，以纯度99.5％的氩和氧作为溅射气体(氧浓度3％)，形成Al2O3膜厚20nm，除此以外，以与比较例1同样的方式获得反射片。
对所获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为96.4％。
比较例10
在形成银薄膜层前，在PET上，利用DC磁控管溅射法，以NiCr(Ni∶Cr＝65wt％∶35wt％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成NiCr膜厚20nm，以与比较例1同样的方式获得反射片。
对所获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为96.6％。
比较例11
在形成铝薄膜层前，在PET上，利用DC磁控管溅射法，以AZO(ZnO∶Al2O3＝98wt％∶2wt％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成AZO膜厚20nm，除此以外，以与比较例2同样的方式获得反射片。
对所获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为88.6％。
比较例12
在形成铝薄膜层前，在PET上，利用RF磁控管溅射法，以纯度99.9％的TiO2作为靶标，以纯度99.5％的氩和氧作为溅射气体(氧浓度3％)，形成TiO2膜厚20nm，除此以外，以与比较例2同样的方式获得反射片。
对所获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为88.5％。
比较例13
在形成铝薄膜层前，在PET上，利用RF磁控管溅射法，以纯度99.9％的Al2O3作为靶标，以纯度99.5％的氩和氧作为溅射气体(氧浓度3％)，形成Al2O3膜厚20nm，除此以外，以与比较例2同样的方式获得反射片。
对所获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为88.5％。
比较例14
在形成铝薄膜层前，在PET上，利用DC磁控管溅射法，以NiCr(Ni∶Cr＝65wt％∶35wt％)作为靶标，以纯度99.5％的氩作为溅射气体，形成NiCr膜厚20nm，除此以外，以与比较例2同样的方式获得反射片。
对所获得的反射片进行550nm的反射层侧的全光线反射率的测定，其反射率为88.4％。
以上结果示于表2。
表2
Figure C20048001329400221
由以上结果可以知道，本发明的反射体可以使用以上述方式的XPS测定所指定的高分子基体来制造，可以实现极高的反射率。另一方面，在金属单层膜中，高分子基体的表面组成不会对反射率造成影响。因此，认为高分子基体的表面的影响是具有本发明的结构的反射体所特有的。
另外，可以看出，在由高折射率层(A)、低折射率层(B)、金属层(C)构成的反射层和高分子基体(D)之间，即使形成有金属或金属氧化物等的底层，高分子基体的表面组成也会对反射体的反射率造成重大的影响。因此可以认为，高分子基体的表面组成的控制，对于具有高折射率层(A)/低折射率层(B)/金属层(C)的所谓增反射结构的反射体的反射率的提高是极为重要的。

Claims (8)

1.一种反射体，其特征是，具有积层结构，该积层结构至少含有高折射率层A，低折射率层B，以选自银、铝的金属作为主体的金属层C，和高分子基体D，其中，A层、B层、C层以A/B/C的顺序积层形成反射层，该高分子基体D满足下述(I)的条件：
(I)在距高分子基体D的反射层侧深度0～10nm处以X射线光电子能谱法测定观测到的除了金属外的元素A1中，与在距高分子基体D的反射层侧深度50nm～10μm处以X射线光电子能谱法测定观测到的除了金属外的元素A2相同的元素的原子含量Rn为98.0atom％或其以上，所述元素A2是形成高分子基体D的主要元素。
2.如权利要求1所述的反射体，其特征是该高分子基体D为高分子膜。
3.一种使用权利要求1所述的反射体的灯泡反射体。
4.一种使用权利要求1所述的反射体的导光板下反射体。
5.一种使用权利要求1所述的反射体的背照灯装置。
6.一种使用权利要求1所述的反射体的液晶显示装置。
7.一种反射体的制造方法，其特征是，在满足下述(II)的条件的高分子基体D1上，形成具有积层结构的反射层，该积层结构是高折射率层A，低折射率层B，和以选自银、铝的金属作为主体的金属层C以A/B/C的顺序积层的积层结构；
(II)在形成高分子基体D1的反射层的表面以X射线光电子能谱法测定观测到的除了金属外的元素A11中，与在距该高分子基体D1的表面的反射层侧深度50nm～10μm处以X射线光电子能谱法测定观测到的除了金属外的元素A21相同的元素的原子含量Rn1为98.0atom％或其以上，所述元素A21是形成高分子基体D1的主要元素。
8.如权利要求7所述的反射体的制造方法，其特征是，该高分子基体D1是使高分子基体与液体接触处理过的高分子基体D2。
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