CN107797334A - 光反射膜及液晶显示装置用背光单元 - Google Patents

光反射膜及液晶显示装置用背光单元 Download PDF

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CN107797334A CN201710060814.8A CN201710060814A CN107797334A CN 107797334 A CN107797334 A CN 107797334A CN 201710060814 A CN201710060814 A CN 201710060814A CN 107797334 A CN107797334 A CN 107797334A
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Abstract

本发明的目的在于提供长时间照射来自LED的光时的变色得到抑制、反射率的降低得到抑制的光反射膜和液晶显示装置用背光单元。本发明的光反射膜是依次包含基材层A、有机涂覆层B、银层C、以及有机涂覆层D的光反射膜,所述银层C的下述式(1)所示的(111)面的比率为80%以上。(111)面的比率(%)=I(111)/[I(111)+I(200)+I(220)+I(311)]×100…(1)。

Description

光反射膜及液晶显示装置用背光单元
技术领域
本发明涉及光反射膜及液晶显示装置用背光单元。
背景技术
以往,在液晶显示装置用背光单元的光反射膜、投影电视、光学系装置的反射镜、LED照明用反射部件等用途中可使用反射部件。
作为这样的反射部件,已知包含银层的反射膜(例如专利文献1和2)。专利文献1公开了依次包含基板、以(111)面作为主要的面方位的银薄膜以及氮化硅膜的反射部件。示出以(111)面作为主要的面方位的银薄膜通过溅射法进行成膜。专利文献2公开了依次包含基材膜、银层、由丙烯酸三聚氰胺系树脂构成的低折射率层、以及包含氧化钛粒子和热射线固化型树脂的固化物的高折射率层的层叠膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-58194号公报
专利文献2:日本特开2008-39960号公报
发明内容
但是,专利文献1的反射部件的(作为无机薄膜的)银层与(作为无机薄膜的)氮化硅膜之间的层间密合性不充分。因此,湿热耐久性有可能降低。
另一方面,虽然认为专利文献2的反射部件的(作为无机薄膜的)银层与(作为树脂层的)低折射率层之间的层间密合性良好、湿热耐久性良好,但发现如下所述的新的问题。
即,近年来,正在进行以LED作为光源的液晶显示装置的开发。已知LED由于为具有指向性的光源,因此,局部照射强光。然而,发现若对专利文献2所示这样的以往的反射部件长时间照射来自LED的光,则有时从持续照射强光的部分产生黑色的变色。为了对该变色进行研究,对于专利文献2的反射部件,在高温下长时间照射来自LED的光而进行强制劣化试验,结果发现均在光照射部分产生黑色的变色。这样的变色不仅成为外观不良的原因,而且还成为反射率降低的原因。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种光反射膜,该光反射膜具有与银层邻接的有机涂覆层,长时间照射来自LED的光时的变色得到抑制,反射率的降低得到抑制。
本发明的上述目的通过下述构成得以实现。
[1]一种光反射膜,是依次包含基材层A、有机涂覆层B、与所述有机涂覆层B邻接而设置的银层C、以及与所述银层C邻接而设置的有机涂覆层D的光反射膜,
所述银层C的下述式(1)所示的(111)面的比率为80%以上。
(111)面的比率(%)=I(111)/[I(111)+I(200)+I(220)+I(311)]×100…(1)
(式(1)中,
I(111)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(111)面的峰的积分强度
I(200)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(200)面的峰的积分强度
I(220)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(220)面的峰的积分强度
I(311)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(311)面的峰的积分强度)
[2]根据[1]所述的光反射膜,其中,所述(111)面的比率小于95%。
[3]根据[1]或[2]所述的光反射膜,其中,所述银层C为蒸镀膜。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的光反射膜,其中,所述有机涂覆层B和所述有机涂覆层D包含丙烯酸系树脂或其固化物作为主成分。
[5]根据[4]所述的光反射膜,其中,所述有机涂覆层B和所述有机涂覆层D进一步包含硫醇化合物。
[6]根据[5]所述的光反射膜,其中,所述硫醇化合物为具有硫醇基的含氮杂环化合物。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的光反射膜,其中,在所述有机涂覆层D的与所述银层C相反侧的面进一步包含40℃90%RH的水蒸气透过率比所述有机涂覆层D低的保护层E。
[8]根据[7]所述的光反射膜,其中,所述保护层E在波长550nm处的折射率比所述有机涂覆层D在波长550nm处的折射率高。
[9]根据[7]或[8]所述的光反射膜,其中,所述保护层E为包含高折射率粒子和固化性树脂的固化物的层。
[10]根据[9]所述的光反射膜,其中,所述高折射率粒子为氧化锆粒子。
[11]一种液晶显示装置用背光单元,其中,包含光源和[1]~[10]中任一项所述的光反射膜。
本发明能够提供一种光反射膜,该光反射膜具有与银层邻接的有机涂覆层,长时间照射来自LED的光时的变色得到抑制,反射率的降低得到抑制。
附图说明
图1中,图1A是银的蒸镀膜的表面的SEM观察结果的一个例子,图1B是银的溅射膜的表面的SEM观察结果的一个例子。
图2是表示本发明的光反射膜的一个例子的示意图。
图3是表示本发明的液晶显示装置的一个例子的截面图。
图4是表示成膜条件1~4的X射线衍射光谱的一个例子的图。
符号说明
10 光反射膜
11 基材层A
13 有机涂覆层B
15 银层C
17 有机涂覆层D
19 保护层E
20 液晶显示装置
30 液晶显示面板
31 液晶单元
33、35 偏振片
40 侧缘型的背光单元
41 光源
42 灯光反射器
43 导光板
45 光学膜
47 光扩散膜
49 棱镜膜
具体实施方式
专利文献2的反射部件在长时间照射来自LED的光时,产生光照射部分的黑色变化的原因尚不明确,但可如下推测。
即,专利文献2的反射部件具有“包含氧化钛粒子的树脂层”作为高折射率层。氧化钛粒子由于具有光催化作用,因此,若长时间照射来自LED的光,则由于氧化钛粒子的光催化作用,容易促进构成高折射率层的树脂的光分解,容易随着时间的经过而消失。其结果,对位于高折射率层的下面的低折射率层(树脂层)也容易较强地照射来自LED的光,由于高折射率层中所含的氧化钛的光催化作用,构成低折射率层的树脂也容易光分解,容易随着时间的经过而消失。如此,认为若与银层邻接而设置的低折射率层(树脂层)的一部分消失,则银层露出,因此,构成银层的银原子容易移动·扩散(迁移),形成凝聚体,或者与其它层混合而可见变色为黑色。
与此相对,对于本发明,在依次具有基材层A、有机涂覆层B、与该有机涂覆层B邻接的银层C、以及与该银层C邻接的有机涂覆层D的光反射膜中,将银层C的(111)面的比率调整为80%以上。通过将银层的(111)面的比率调整为80%以上,能够使银原子的晶体结构为规则性高的晶体结构,因此,能够使银原子难以移动·扩散。由此,与银层C的光入射侧邻接而设置的有机涂覆层D的一部分即使由于来自LED的长时间的光照射而消失,也能够高度抑制构成银层C的银原子的迁移,因此,与以往相比,能够减少黑色的变色。
进而,通过设置保护层E且使该保护层E的波长550nm的光的折射率与有机涂覆层D的波长550nm的光的折射率相比提高,即,使有机涂覆层D作为低折射率层、使保护层E作为高折射率层发挥功能,能够进一步提高低波长区域的光的反射率而进一步改善反射光的色度。
进而,通过使作为高折射率层的保护层E为包含氧化锆粒子的树脂层,能够抑制构成保护层E的树脂的光分解。由此,能够抑制长时间照射来自LED的光时的保护层E、有机涂覆层D的消失,能够进一步抑制长时间照射来自LED的光时的黑色的变色。
本发明是基于这些见解而完成的。
1.光反射膜
本发明的光反射膜依次包含基材层A、有机涂覆层B、银层C、以及有机涂覆层D,优选进一步包含保护层E。
1-1.基材层A
基材层A具有支承银层的功能。基材层A优选为树脂膜。
树脂膜的例子包含聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜等聚酯膜、聚丙烯膜、丙烯酸膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜、聚砜膜、聚醚醚酮膜、氟树脂膜、纤维素酯系膜、聚环烯烃系膜等。其中,从耐热性、强度、透明性高的方面考虑,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚丙烯膜。
基材层A的厚度例如可以为10~300μm。若基材层A的厚度为10μm以上,则基材层A不仅具有充分的强度,而且也不易损害表面平滑性。基材层A的厚度优选为20~200μm,更优选为20~100μm。
为了在基材层A上均匀地形成层,优选基材层A尽可能不含杂质。从这样的观点考虑,基材层A优选为透明基材层。透明基材层在波长360~400nm处的平均透过率优选为80%以上,更优选为85%以上。
1-2.有机涂覆层B
有机涂覆层B配置在基材层A与银层C之间,不仅能够作为提高基材层A与银层C的密合性的锚固层发挥功能,而且能够容易形成表面平滑性高的银层C。
有机涂覆层B包含树脂作为主成分。包含树脂作为主成分是指树脂的含量相对于有机涂覆层B的总质量为50质量%以上,优选为60质量%以上,更优选为70质量%以上。
有机涂覆层B中所含的树脂的例子包含聚酯系树脂、丙烯酸系树脂或其固化物、杂环式化合物(例如三聚氰胺系树脂)或其固化物、环氧系树脂的固化物、聚酰胺系树脂、氯乙烯系树脂和氯乙烯乙酸乙烯酯共聚物等。它们可以单独使用一种,也可以组合两种以上。
其中,从对光的耐久性良好的方面考虑,有机涂覆层B优选包含丙烯酸系树脂或其固化物;从与银层C的密合性的观点考虑,更优选包含丙烯酸系树脂和杂环式化合物(例如三聚氰胺系树脂)的混合物、或丙烯酸系树脂的固化物。
丙烯酸系树脂可以为(甲基)丙烯酸酯的均聚物或(甲基)丙烯酸酯与其它共聚单体的共聚物。(甲基)丙烯酸酯优选可以为甲基丙烯酸甲酯。
与甲基丙烯酸甲酯共聚的共聚物单体的例子包含甲基丙烯酸甲酯以外的(甲基)丙烯酸烷基酯;丙烯酸、甲基丙烯酸等α,β-不饱和酸;马来酸、富马酸、衣康酸等含不饱和基团的二元羧酸;(甲基)丙烯酸2-羟基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等含羟基(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;正丁氧基甲基丙烯酰胺等含烷氧基(甲基)丙烯酰胺。它们可以单独使用一种,也可以组合两种以上。甲基丙烯酸甲酯与其它共聚单体的共聚物中的来自共聚单体的构成单元的比例优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下。
丙烯酸系树脂的例子包含聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯·苯乙烯·丙烯酰胺·丙烯酸2-羟基乙酯的共聚物。
丙烯酸系树脂的重均分子量只要为可涂布的程度即可,例如可以为1000~50万。树脂的重均分子量可通过凝胶渗透色谱法以聚苯乙烯换算进行测定。
丙烯酸系树脂的固化物可以为“具有官能团的丙烯酸系树脂”的官能团彼此直接反应而得到的固化物(交联物);也可以为“具有官能团的丙烯酸系树脂”的官能团与固化剂的官能团反应而得到的固化物(交联物),但从与银层C的密合性优异的观点考虑,优选为丙烯酸系树脂的利用固化剂(优选为杂环式化合物,更优选为三聚氰胺系树脂)得到的固化物。
“具有官能团的丙烯酸系树脂”中的官能团的例子包含羧基、羟基、氨基、环氧基、羟甲基等。“具有官能团的丙烯酸系树脂”的例子包含上述的(甲基)丙烯酸酯与含羟基(甲基)丙烯酸酯的共聚物、(甲基)丙烯酸酯与(甲基)丙烯酸的共聚物等。固化剂的例子包含三聚氰胺系树脂等杂环式化合物、异氰酸酯等。
有机涂覆层B优选进一步包含硫醇化合物。这是因为硫醇化合物的硫醇基容易与构成银层C的银原子相互作用,容易进一步抑制银原子的迁移。
硫醇化合物的例子包含巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸等含硫醇基的羧酸;硫代苯酚、2-巯基苄醇、2-苯氧基硫代苯酚、3-巯基菲、2-巯基-4(3H)-喹唑啉和β-巯基萘等芳香族烃硫醇化合物;乙硫醇、丙硫醇、1,2-乙烷二硫醇、1,3-丙烷二硫醇、1,4-丁烷二硫醇、2,3-丁烷二硫醇、1,5-戊烷二硫醇、1,6-己烷二硫醇等烷烃(多)硫醇化合物;3-巯基-1,2,4-三唑、1-甲基-3-巯基-1,2,4-三唑、1-甲基-5-巯基-1H-四唑(MMT)、1-(2-二甲基氨基乙基)-5-巯基-1H-四唑(DMT)、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并唑等含硫醇基的芳香族杂环;巯萘剂;3-巯基丙基三甲氧基硅烷等含硫醇基的烷氧基硅烷化合物;使含硫醇基的羧酸(巯基乙酸、巯基丙酸等)与醇(甲醇、乙醇、丁二醇、己二醇、三羟甲基丙烷和季戊四醇等(聚)醇)进行酯反应而得到的含硫醇基的羧酸衍生物(巯基乙酸甲酯、巯基丙酸甲酯、巯基丙酸辛酯、巯基丙酸甲氧基丁酯、二巯基乙酸乙二醇酯、丁二醇双硫代乙醇酸酯(BDTG)、三羟甲基丙烷三硫代乙醇酸酯(TMTG)、三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯(TMTP)和季戊四醇四硫代丙酸酯(PETG)等)。
特别是从容易与构成(111)面的银原子相互作用的观点考虑,硫醇化合物优选为含硫醇基的含氮芳香族杂环,更优选为含硫醇基的含氮芳香族杂5元环(含硫醇基的唑化合物),进一步优选为含硫醇基的四唑。
硫醇化合物可以为在分子内具有1个硫醇基的单官能的硫醇化合物,也可以为在分子内具有2个以上的硫醇基的多官能的硫醇化合物。
硫醇化合物的硫醇基当量(g/eq)优选为300以下,更优选为200以下。若硫醇基当量为一定以下,则由于在分子内包含许多硫醇基,因此,容易与构成银层C的银原子相互作用。由此,不仅容易均匀地形成银层C,而且容易抑制银原子的迁移。硫醇基当量由下述式定义。
硫醇基当量(g/eq)=硫醇化合物的重均分子量/每1分子的硫醇基的数量
硫醇化合物的重均分子量只要能够在树脂中良好地分散即可,没有特别限制,例如优选为100~1000,更优选为150~500。
硫醇化合物的含量相对于有机涂覆层B的总质量优选为0.1~50质量%。若硫醇化合物的含量为0.1质量%以上,则容易与构成银层C的银原子充分地相互作用,因此,能够充分地抑制银原子的迁移。若硫醇化合物的含量为50质量%以下,则有可能渗出。硫醇化合物的含量相对于有机涂覆层B的总质量更优选为1~20质量%。
有机涂覆层B由于对光学性能的影响少,因此,只要具有足以抑制银原子的迁移的厚度即可。有机涂覆层B的厚度也可以比有机涂覆层D的厚度大。具体而言,有机涂覆层B的厚度例如可以为10nm~1000nm。若有机涂覆层B的厚度为10nm以上,则容易充分地提高基材层A与银层C的密合性。若有机涂覆层B的厚度为1000nm以下,则不易产生有机涂覆层B的裂缝等。有机涂覆层B的厚度从容易更高度地抑制银原子的迁移的观点考虑,优选为10nm~500nm,更优选为50nm~200nm。
1-3.银层C
银层C与有机涂覆层B邻接而设置,能够作为使入射光反射的反射层发挥功能。
银层C包含Ag或其合金作为主成分。包含Ag或其合金作为主成分是指Ag或其合金的含量相对于构成银层C的总原子量的合计为90原子%以上。因此,Ag或其合金的含量相对于银层C的总原子量的合计,优选为95原子%以上,更优选为99.9原子%以上。
银层C也可以进一步包含Ag或其合金以外的其它金属。其它金属的例子包含选自Al、Cu、Pd、Cr、Cu、Ni、Ti、Mg、Rh、Pt和Au中的至少一种和其合金,优选为Al和其合金或Au和其合金。
如上所述,为了抑制长时间照射来自LED的光时的光反射膜的黑色的变色,银层C的式(1)所示的(111)面的比率优选为80%以上。
(111)面的比率(%)=I(111)/[I(111)+I(200)+I(220)+I(311)]×100…(1)
(式(1)中,
I(111)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(111)面的峰的积分强度
I(200)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(200)面的峰的积分强度
I(220)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(220)面的峰的积分强度
I(311)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(311)面的峰的积分强度)
若对银层C进行X射线衍射测定,则通常观测到来自银的(111)面、(200)面、(220)面和(311)面的峰。来自这些面的峰强度的比率根据银层C的晶体结构的状态发生变化。(111)面的比率高的银层C具有银原子规则性良好地排列的结构(具有规则性高的晶体结构)。即,若(111)面的比率为80%以上,则银原子规则性良好地排列,因此,不易产生银原子的扩散·移动(迁移)。其结果,即使对光反射膜长时间照射光而设置于银层C的光入射侧的有机涂覆层D的一部分消失或者受到损伤,也能够抑制构成银层C的银原子的迁移,因此,能够抑制变色。银层C的通过X射线衍射法测定的(111)面的比率更优选为85%以上,也可以为100%。但是,若(111)面比率过高,则银层C的表面能变小,因此,与邻接的保护层E的层间密合性有可能受损。因此,从不易损害层间密合性的观点考虑,银层C的(111)面的比率优选小于95%。
银层C的(111)面的比率可通过以下的方法进行测定。
1)将光反射膜浸渍于将有机涂覆层D溶解的溶剂中,然后使其干燥而除去有机涂覆层D。
2)对于上述1)中得到的光反射膜的银层C,使用X射线衍射(XRD)分析装置(Rigaku公司制的“RINT-TTRII”),在管Cu、管电压30kV、管电流30mA、取样宽度0.020°的条件下,使用单色仪和玻璃的试样支架进行X射线衍射测定。然后,得到X射线衍射光谱(横轴:2θ、纵轴:峰强度)(参照后述的图4)。由得到的X射线衍射光谱分别求出对应于银层的(111)面、(200)面、(220)面和(311)面的峰的积分强度。峰的积分强度是指在峰的基线(与上述4个峰共通的基线)与峰之间所形成的区域的面积。
3)将上述2)中得到的对应于各面的峰的积分强度代入到上述式(1),求出(111)面的比率。
银层C的(111)面的比率可根据将银层C真空成膜时的成膜条件(具体而言为成膜速度)进行调整。为了提高银层C的(111)面的比率,优选减小例如银层C的成膜速度。这是因为通过减小成膜速度,容易使银原子以最密填充结构堆积,容易提高所得银层C的(111)面的比率。
在真空蒸镀法的情况下,成膜速度可根据例如装入原料的坩埚的加热温度(蒸镀温度)、供给到腔室内的气体的供给流量、气体的组成或腔室内的真空度等进行调整。从在不使生产效率降低的情况下容易减小成膜速度的观点考虑,优选使蒸镀温度为高温(例如900℃以上)且以将腔室内的压力维持在规定的范围(优选为4×10-2帕斯卡附近)的方式一边导入气体(优选氩气、氙气或它们的混合气体)一边进行成膜。
真空成膜法如后所述有溅射法、蒸镀法,但从生产效率高、且(111)面的比率不会过量增加的观点考虑,优选真空蒸镀法。即,银层C优选为蒸镀膜。
银层C是否为蒸镀膜可通过如下操作来确认:使用日本电子制的JSM-6060LA在施加电压30kV、倍率15000倍的条件下对银层C的表面进行SEM观察时,可见银的晶粒边界。图1A是表示厚度100nm的银的蒸镀膜的表面的SEM观察结果的一个例子,图1B是厚度100nm的银的溅射膜的表面的SEM观察结果的一个例子。可知蒸镀膜中,可见银的晶粒边界(参照图1A),与此相对,溅射膜中,看不见银的晶粒边界(参照图1B)。
从反射率的方面考虑,银层C的厚度优选为100nm~200nm。若银层的厚度为100nm以上,则能够抑制因透射光的比例增大所致的反射率的降低。若银层C的厚度为200nm以下,则能够抑制制造成本的增大。银层C的厚度更优选为80~150nm,进一步优选为90~150nm。
1-4.有机涂覆层D
有机涂覆层D与银层C邻接而设置,与有机涂覆层B一同夹持银层C,由此具有抑制构成银层C的银原子的迁移的功能。有机涂覆层D优选进一步具有如下功能:特别是通过与后述的保护层E组合,提高银层C的低波长区域(波长550nm附近)的光的反射率而调整反射光的色度的功能。即,优选有机涂覆层D作为“低折射率层”发挥功能,保护层E作为“高折射率层”发挥功能。
有机涂覆层D包含树脂作为主成分。包含树脂作为主成分是指树脂的含量相对于有机涂覆层D的总质量为50质量%以上,优选为60质量%以上,更优选为70质量%以上。作为有机涂覆层D中所含的树脂,可以使用与有机涂覆层B中所含的树脂同样的树脂。
其中,有机涂覆层D与有机涂覆层B同样,优选包含丙烯酸系树脂或其固化物,从与银层C的密合性的观点考虑,更优选包含丙烯酸系树脂与杂环式化合物(例如三聚氰胺系树脂)的混合物、或丙烯酸系树脂的利用杂环式化合物(例如三聚氰胺系树脂)得到的固化物。有机涂覆层D中所含的丙烯酸系树脂或其固化物可以使用与有机涂覆层B中所含的丙烯酸系树脂或其固化物同样的丙烯酸系树脂或其固化物。
有机涂覆层D与有机涂覆层B同样,优选进一步包含硫醇化合物。从容易抑制构成银层C的(111)面的银原子的迁移的方面考虑,硫醇化合物优选为含硫醇基的含氮芳香族杂环。作为有机涂覆层D中所含的硫醇化合物、含硫醇基的含氮芳香族杂环,可以使用与有机涂覆层B中所含的硫醇化合物、含硫醇基的含氮芳香族杂环分别同样的硫醇化合物、含硫醇基的含氮芳香族杂环。
机涂覆层D中所含的硫醇化合物、含硫醇基的含氮芳香族杂环可以与有机涂覆层B中所含的硫醇化合物、含硫醇基的含氮芳香族杂环相同,也可以不同。有机涂覆层D由于对光学特性造成影响,因此,有机涂覆层D中所含的硫醇化合物、含硫醇基的含氮芳香族杂环优选为波长550nm的光的吸收率低的化合物。这是因为若硫醇化合物、含硫醇基的含氮芳香族杂环的波长550nm的光的吸收率低,则能够抑制反射率的降低。
有机涂覆层D中所含的硫醇化合物的含量相对于有机涂覆层D的总质量,优选为0.1~30质量%。若硫醇化合物的含量为0.1质量%以上,则容易与构成银层C的银原子充分地相互作用,因此,能够充分地抑制银原子的迁移。若硫醇化合物的含量为30质量%以下,则反射性能不易受损。硫醇化合物的含量相对于有机涂覆层D的总质量,更优选为1~10质量%。
有机涂覆层D也可以根据需要进一步包含其它成分。其它成分的例子包含低折射率粒子。低折射率粒子优选为波长550nm的光的折射率为1.5以下的无机粒子,其例子包含二氧化硅粒子等。通过进一步包含这样的低折射率粒子,能够容易调整有机涂覆层D与保护层E的折射率差。
低折射率粒子的含量相对于有机涂覆层D的总质量,例如可以为1~40质量%。
有机涂覆层D的波长550nm的光的折射率nL没有特别限制,但为了通过与后述的保护层E组合来提高银层C的低波长区域(波长550nm附近)的光的反射率而调整反射光的色度,优选比保护层E的波长550nm的光的折射率低。即,有机涂覆层D的波长550nm的光的折射率nL可考虑与保护层E的折射率差进行设定,例如优选为1.4~1.6,更优选为1.3~1.5。应予说明,有机涂覆层D的波长550nm的光的折射率可以比基材层A的波长550nm的光的折射率低。
有机涂覆层D的折射率nL可通过构成有机涂覆层D的材料的种类、组合、有机涂覆层D的密度进行调整。有机涂覆层D在包含例如丙烯酸系树脂的利用三聚氰胺系树脂得到的固化物时,可通过丙烯酸系树脂与三聚氰胺系树脂的比率来调整折射率。
有机涂覆层D的折射率nL可通过以下的方法进行测定。即,在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材上涂布形成厚度100nm的有机涂覆层D,得到测定用样品。使用堀场制的光谱椭偏仪UVISEL测定得到的测定用样品的波长550nm的光的折射率。
有机涂覆层D的厚度取决于增反射的光的波长区域,从提高波长550nm附近的光的增反射效果的方面考虑,优选为40nm~80nm,更优选为40nm~70nm。有机涂覆层D的厚度可使用堀场制的光谱椭偏仪UVISEL进行测定。
1-5.保护层E
保护层E能够作为抑制水分向银层C的透过的阻挡层发挥功能。即,保护层E优选水蒸气透过率比有机涂覆层D低。
保护层E的40℃90%RH的水蒸气透过率优选为20/m2·day以下,更优选为10g/m2·day以下。这是因为能够充分地降低水分向银层C的透过。
保护层E的水蒸气透过率可通过以下的方法进行测定。
1)使用MOCON公司制的PERMATRAN-W 3/32在温度40℃、湿度90%RH的环境下测定光反射膜的水蒸气透过率。
2)接着,将光反射膜浸渍于溶解保护层E的溶剂中而除去保护层E,然后,通过与上述同样的方法测定得到的膜的水蒸气透过率。
3)从上述2)的水蒸气透过率减去上述1)的水蒸气透过率,得到保护层E的水蒸气透过率。
进而,保护层E优选进一步具有如下功能:特别是通过与有机涂覆层D组合,提高银层C的低波长区域(波长550nm附近)的光的反射率而调整反射光的色度的功能。即,保护层E优选波长550nm的光的折射率比有机涂覆层D高。
保护层E可以为包含高折射率粒子和树脂的树脂层。
构成保护层E的高折射率粒子优选为波长550nm的光的折射率为2.0以上的粒子,其例子包含氧化钛、氧化锆、氧化锌、氧化铌、氧化铟锡(ITO)、氧化铜等金属氧化物粒子;硫化锌、硫化锰等金属硫化物粒子;锌、铬、钨等金属粒子。其中,从光催化作用少、容易抑制长时间照射光时的变色的观点考虑,更优选氧化锆、氧化铌或硫化锌的粒子,进一步优选氧化锆的粒子。
高折射率粒子的平均粒径例如可以为5~30nm。
高折射率粒子的平均粒径可通过以下的步骤进行测定。首先,使光反射膜溶解于将树脂成分溶解的有机溶剂,从保护层E分离回收高折射率粒子。通过SEM测定分离回收的高折射率粒子的平均粒径。SEM观察使用日立High Technology公司制的s-4800以倍率50万进行;由得到的图像数据求出20个粒径的平均值,作为平均粒径。
高折射率粒子的含量优选以保护层E的折射率成为规定的范围的方式进行设定,例如相对于保护层E的总体积,可以为1~40体积%,优选可以为10~30体积%。
构成保护层E的树脂只要是高折射率粒子的分散性良好且在与高折射率粒子混合而形成保护层E时,实现适于保护层E的折射率的树脂即可。这样的树脂的例子包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物(coPET)、对苯二甲酸-环己烷二甲醇-乙二醇共聚物(PETG)等聚酯系树脂;丙烯酸系树脂;三聚氰胺系树脂等杂环式化合物;聚乙烯醇系树脂、明胶、纤维素类、增粘多糖类等。作为丙烯酸系树脂,可使用与有机涂覆层B、有机涂覆层D中所使用的丙烯酸系树脂同样的丙烯酸系树脂。这些树脂中,固化性树脂(例如有机涂覆层B、有机涂覆层D中所使用的具有官能团的丙烯酸系树脂等)也可以为固化物。即,树脂层也可以包含固化性树脂的固化物。
保护层E设置于光反射膜的最表面,因此,从提高耐划伤性的观点等考虑,构成保护层E的树脂优选为固化性树脂的固化物。
树脂的含量相对于保护层E的总体积,可以为60~99体积%,优选可以为70~90体积%。
保护层E的波长550nm的光的折射率nH考虑与有机涂覆层D的折射率差进行设定,例如优选为1.7~2.4,更优选为1.75~2.3。保护层E的折射率可通过构成保护层E的材料的种类、组合、保护层E的密度等进行调整。
从能够充分地调整色度的观点考虑,保护层E与有机涂覆层D的波长550nm的光的折射率之差优选为0.35以上,更优选为0.4以上。
保护层E的折射率nH除在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材上形成厚度100nm的高折射率层E而得到测定用样品以外,可与上述同样地测定。
保护层E的厚度dH取决于增反射的光的波长区域,但从提高波长550nm附近的光的增反射效果的方面考虑,优选为30nm~80nm,更优选为40nm~70nm。保护层E的厚度可使用堀场制的光谱椭偏仪UVISEL进行测定。
1-6.层叠结构
本发明的光反射膜中所含的有机涂覆层D和保护层E各自可以为1个,也可以为多个。多个有机涂覆层D可以彼此相同,也可以不同。多个保护层E可以彼此相同,也可以不同。只要从银层C侧按照有机涂覆层D和保护层E的顺序层叠合计2m层(m为1以上的整数,例如为1~5,优选为1或2)即可。
本发明的光反射膜的层叠结构的例子包含以下的方式。以下的方式中,A为基材层A,B为有机涂覆层,C为银层,D为有机涂覆层,E为保护层。以下的方式中,右侧相当于光入射侧。
A/B/C/D
A/B/C/D/E
A/B/C/D/E/D/E
图2是表示本发明的光反射膜的一个例子的示意图。光反射膜10依次包含基材层A11、有机涂覆层B13、银层C15、有机涂覆层D17、保护层E19。光反射膜10的光入射面为保护层E19的表面。
2.光反射膜的制造方法
本发明的光反射膜可通过任意的方法来制造,例如可在基材层A上依次层叠有机涂覆层B、银层C、有机涂覆层D和根据需要的保护层E来制造。
(银层C的形成)
银层C的形成可通过真空成膜法进行。真空成膜法的例子包含真空蒸镀法(电阻加热式、电子束加热式)、离子镀法、离子束辅助真空蒸镀法和溅射法。其中,优选真空蒸镀法或溅射法,从在不使生产效率降低的情况下容易调整成膜速度的方面考虑,更优选真空蒸镀法。
如上所述,为了得到(111)面的比率高的银层C,优选减小将银层C成膜时的成膜速度。真空蒸镀法中,成膜速度可根据蒸镀温度(放入有原料的坩埚的加热温度)、气体向腔室内的供给流量、气体的组成或腔室内的真空度进行调整。若降低蒸镀温度,则成膜速度变小。然而,这样无法对应高速输送的基材层A上的成膜,生产效率低。为了在不使生产率降低的情况下减小成膜速度,优选蒸镀温度为高温且按照以规定的范围维持腔室内的压力的方式以一定以上的流量供给气体。另外,供给于腔室内的气体优选增多容易使成膜速度降低的气体成分的比例。
即,蒸镀温度(放入有原料的坩埚的加热温度)例如优选为900℃以上,更优选为1000℃以上。气体向腔室内的供给流量在将腔室内的压力维持在规定的范围(优选为4×10-2帕斯卡附近)的状态下优选为200cc/分钟以上,更优选为300cc/分钟以上。供给于腔室内的气体的组成在例如氙气和氩气的混合气体的情况下,优选增多氙气的比例。
供给于腔室内的气体优选为稀有气体,可以为氩气、氙气或氮气。
(有机涂覆层B和有机涂覆层D的形成)
有机涂覆层B和有机涂覆层D的形成均可在涂布树脂组合物后,使其干燥或固化而进行。形成有机涂覆层B和有机涂覆层D时的固化可以为热固化,也可以为光固化,但优选为热固化。
树脂组合物的涂布例如可通过凹版涂布法、旋涂法和棒涂法等进行。
用于形成有机涂覆层B和有机涂覆层D的热固化性的树脂组合物包含具有官能团的丙烯酸系树脂和溶剂,可进一步根据需要包含固化剂(热固化剂)。
溶剂的例子只要能够将上述的树脂良好地分散即可,优选为例如非质子性溶剂。非质子性溶剂的例子包含戊烷、己烷、环己烷、甲苯等烃溶剂;二氯甲烷、三氯乙烷等卤代烃溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;丙酮、甲基乙基酮等酮类;二丁基醚、二烷、四氢呋喃等醚类等。
固化剂的例子包含三聚氰胺系树脂、聚异氰酸酯、环氧化合物等。固化剂的含量相对于上述的固化性树脂,可以为0.1~15质量%左右。
(保护层E的形成)
保护层E的形成可以在涂布包含高折射率粒子和树脂的树脂组合物后,使其干燥或固化而进行。用于形成保护层E的固化可以为热固化,也可以为光固化,但从提高耐划伤性的观点考虑,优选为光固化。
用于形成保护层E的光固化性的树脂组合物包含具有乙烯性双键的光固化性单体或低聚物和光聚合引发剂,可进一步根据需要包含溶剂。
具有乙烯性不饱和双键的光固化性单体的例子包含(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物,具体而言,包含(甲基)丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸烷基酯。
光自由基聚合引发剂的例子包含苯偶姻系、苯乙酮系、二苯甲酮系、羟基二苯甲酮系、米蚩酮系、α-戊基肟酯系、噻吨酮系的光自由基聚合引发剂。光自由基聚合引发剂的含量相对于光固化性的树脂组合物的总质量,可以为0.1~15质量%左右,优选可以为1~10质量%。光自由基聚合引发剂也可以根据需要与光敏化剂一同使用。
用于光照射的光源没有特别限定,可以使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。
光照射强度也取决于树脂组合物的组成,但优选使对于光自由基聚合引发剂的活化有效的波长区域的照射强度为0.1~1000mW/cm2
光照射时间只要是足以使树脂组合物固化的时间即可,例如可以以作为照射强度与照射时间之积表示的累积光量为10~5000mJ/cm2的方式进行设定。
3.光反射膜的用途
本发明的光反射膜可以作为各种用途的反射部件、例如液晶显示装置用背光单元的光反射膜、投影电视的反射镜和灯光反射器等使用。其中,本发明的光反射膜从能够抑制长时间光照射时的变色的方面考虑,可优选作为液晶显示装置用背光单元的光反射膜、特别是以发光二极管元件(LED)为光源的液晶显示装置用背光单元的光反射膜使用。
(液晶显示装置用背光单元)
液晶显示装置用背光单元包含光源和本发明的光反射膜。本发明的光反射膜以其最外层(有机涂覆层D或保护层E)与光源或导光板的背面(未与液晶显示面板对置的面)对置的方式进行配置。
光源的例子包含冷阴极管(CCFL)、热阴极管(HCFL)、外部电极荧光管(EEFL)、平面荧光管(FFL)、发光二极管元件(LED)和有机电致发光元件(OLED)等。其中,优选冷阴极管(CCFL)、发光二极管元件(LED),更优选发光二极管元件(LED)。
液晶显示装置用背光单元也可以进一步包含其它光学膜。其它光学膜的例子包含光扩散膜、棱镜膜。光扩散膜的例子包含涂装了含有填料、微珠的粘合剂的扩散膜。
液晶显示装置用背光单元可以为正下方型(直下型)的背光单元,也可以为侧缘型的背光单元。从适于中·小型的液晶显示装置的方面考虑,优选侧缘型的背光单元。
侧缘型的背光单元包含光源、与其邻接而配置的导光板和配置于导光板的背面侧的光反射膜,也可以进一步根据需要包含其它光学膜。侧缘型的背光单元的一个方式的一个例子包含后述的图3所示的背光单元40。
(液晶显示装置)
本发明的液晶显示装置包含液晶显示面板和背光单元。图3是表示本发明的液晶显示装置的一个例子的截面图。该图是使用侧缘型的背光单元时的一个例子。如图3所示,液晶显示装置20包含液晶显示面板30和侧缘型的背光单元40。
液晶显示面板30包含液晶单元31以及夹持其的一对偏振片33和35。液晶单元31的显示方式没有特别限制,可以为VA(MVA、PVA)、IPS等各种显示模式。偏振片33和35分别包含起偏器和配置于它的至少一面的保护膜。
侧缘型的背光单元40包含棒状的光源41、以侧端部与光源41邻接的方式配置的导光板43、配置于导光板43的背面侧的光反射膜10以及配置于导光板43的表面侧的多个光学膜45。
光源41被灯光反射器42覆盖。多个光学膜45并不限定于图3的方式,可以没有光学膜45,也可以变更光学膜的组合、张数。
侧缘型的背光单元40中,从光源41发出的光在导光板43的内部传播。从导光板43出来的光的一部分被光反射膜10反射,射出到导光板43的表面侧(液晶显示面板30侧)。射出到导光板43的表面侧的光被光扩散膜47扩散,被棱镜膜49折射,入射于液晶显示面板30的整个面。
光反射膜10能够抑制例如长时间照射来自LED的光时的变色。因此,特别是即使长时间使用以发光二极管元件(LED)作为光源的液晶显示装置20,也能够维持良好的光利用效率。
实施例
以下,通过实施例对本发明具体地进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。
1.光反射膜的材料的制备
(1)有机涂覆层B(锚固层)用溶液/有机涂覆层D(低折射率层)用溶液
作为有机涂覆层B用溶液或有机涂覆层D用溶液,制备以下的溶液1-1~1-6。
(溶液1-1的制备)
将丙烯酸系树脂(三菱丽阳株式会社制的Dianal BR-608)和三聚氰胺系树脂(SANWA Chemical株式会社制的MX-730)以1:1的质量比混合,使这些树脂成分的合计相对于甲基乙基酮为1质量%,得到溶液1-1。
(溶液1-2的制备)
不添加聚氰胺系树脂(SANWA Chemical株式会社制的MX-730),除此以外,与溶液1-1同样地得到溶液1-2。
(溶液1-3的制备)
将作为硫醇化合物的三羟甲基丙烷三硫代丙酸酯(TMTP)以丙烯酸系树脂(三菱丽阳株式会社制的Dianal BR-608):TMTP=95:5的质量比的方式添加,除此以外,与溶液1-2同样地得到溶液1-3。
(溶液1-4的制备)
将作为硫醇化合物的1-甲基-5-巯基-1H-四唑(MMT)以丙烯酸系树脂(三菱丽阳株式会社制的Dianal BR-608):MMT=95:5的质量比添加,除此以外,与溶液1-2同样地得到溶液1-4。
(溶液1-5的制备)
将作为硫醇化合物的1-(2-二甲基氨基乙基)-5-巯基-1H-四唑(DMT)以丙烯酸系树脂(三菱丽阳株式会社制的Dianal BR-608):DMT=95:5的质量比的方式添加,除此以外,与溶液1-2同样地得到溶液1-5。
(溶液1-6的制备)
将二氧化硅粒子(平均粒径5nm)以相对于总固体成分为10质量%的方式添加,除此以外,与溶液1-1同样地得到溶液1-6。
将溶液1-1~1-6的组成示于表1。
【表1】
※装入量(质量%)表示将溶液中的总固体成分设为100质量%时的比例。
(2)保护层E(高折射率层)用溶液
作为护层E用溶液,准备以下的溶液2-1~2-2。
溶液2-1:
含氧化锆粒子的树脂溶液(Toyo-Chem株式会社制,包含UV固化型丙烯酸系树脂和平均粒径6nm的氧化锆粒子的分散液TYZ76)
溶液2-2:
含氧化钛粒子(TiO2粒子)的树脂溶液(Toyo-Chem株式会社制,包含UV固化型丙烯酸系树脂和平均粒径6nm的氧化钛粒子的分散液TYT90)
(3)各层的物性
(3-1)有机涂覆层D和保护层E的折射率的测定
在厚度100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜)上涂布溶液1-1~1-6中的任一者后,在与后述的实施例1同样的条件使其干燥和热固化,得到具有厚度50nm的有机涂覆层D(低折射率层)的测定用样品。
同样地,在厚度100μm的PET膜上涂布溶液2-1或2-2后,在与后述的实施例2同样的条件下使其干燥和光固化,得到具有厚度50nm的保护层E(高折射率层)的测定用样品。在厚度100μm的PET膜上涂布溶液2-3后,在与后述的实施例10同样的条件下使其干燥。得到具有厚度50nm的保护层E(高折射率层)的测定用样品。
使用堀场制的光谱椭偏仪UVISEL分别测定这些样品的波长550nm的光的折射率。将它们的结果示于后述的表3。
(3-2)银层C的X射线衍射测定
(3-2-1)关于以成膜条件1~4成膜的银层C
在厚度100μm的PET膜上,在与后述的实施例1同样的条件下形成有机涂覆层B后,以以下的成膜条件对银层C进一步进行成膜,得到具有PET膜/有机涂覆层B/银层C的层叠结构的测定用样品。
成膜条件1(本发明):真空蒸镀法、蒸镀温度(坩埚的加热温度):900℃、腔室内的压力:4×10-2帕斯卡、气体向腔室内的供给流量:380cc/分钟、气体的组成:氩气/氙气=3/7(体积比)
成膜条件2(本发明):将气体的组成变更为氩气/氙气=7/3(体积比),除此以外,与成膜条件1相同
成膜条件3(本发明):溅射法、腔室内的压力:4×10-2帕斯卡、气体的供给流量:500cc/分钟、气体的组成:氩气
成膜条件4(比较用):未进行气体的供给,除此以外,与成膜条件1相同
接着,对于得到的样品的银层C,使用X射线衍射(XRD)分析装置(Rigaku公司制的“RINT-TTRII”),在管Cu、管电压30kV、管电流30mA、取样宽度0.020°的条件下,使用单色仪和玻璃的试样支架进行X射线衍射测定,得到X射线衍射光谱。
图4是表示成膜条件1~4的X射线衍射光谱的一个例子的图。图4中,横轴表示2θ(°),纵轴表示峰强度(-)(=光子数(counts))。
如图4所示,可知X射线衍射光谱中,分别检测出对应于银的(111)面、(200)面、(220)面、(311)面和(222)面的峰。
进而,由得到的X射线衍射光谱分别求出对应于各面的峰的积分强度。将得到的各峰的积分强度代入到下述式(1),求出(111)面的比率。应予说明,(222)面由于与(111)面平行,因此,在(111)面的比率的算出中未考虑。
(111)面的比率(%)=I(111)/[I(111)+I(200)+I(220)+I(311)]×100…(1)
将峰的积分强度和(111)面的比率的算出结果示于表2。
【表2】
如表2所示,可知以成膜速度小的成膜条件1~3得到的银层的(111)面的比率高,与此相对,以成膜速度大的成膜条件4得到的银层的(111)面的比率低。
(3-2-2)关于以成膜条件Ag-1~Ag-3成膜的银层C
在厚度100μm的PET膜上,在与后述的实施例1同样的条件形成有机涂覆层B后,在与对应的实施例或比较例同样的条件下对银层C进一步进行成膜,得到具有PET膜/有机涂覆层B/银层C的层叠结构的测定用样品。
对于得到的样品的银层C,在与上述的(3-2-1)同样的条件下进行X射线衍射测定,得到X射线衍射光谱。由得到的X射线衍射光谱与上述的(3-2-1)同样地分别求出对应于银的(111)面、(200)面、(220)面和(311)面的峰的积分强度,将它们的结果代入到上述式(1),求出(111)面的比率。将它们的结果示于后述的表3。
(3-3)保护层E的水蒸气透过率的测定
在聚酯膜(东丽制T60,厚度25μm)上,在与对应的实施例/比较例同样的条件下分别形成保护层E,得到测定用样品。另一方面,将未形成保护层E的聚酯膜作为空白测定用样品。
分别使用MOCON公司制的PERMATRAN-W 3/32在温度40℃、湿度90%RH的环境下测定得到的测定用样品和空白测定用样品的水蒸气透过率。然后,从测定用样品的水蒸气透过率减去空白测定用样品的水蒸气透过率,求出保护层E的水蒸气透过率。将它们的结果示于后述的表3。
应予说明,对后述的实施例1的有机涂覆层B的40℃90%RH下的水蒸气透过率进行测定,结果确认了比后述的实施例1的保护层E的40℃90%RH下的水蒸气透过率低。
2.光反射膜的制作与评价
<实施例1>
在作为基材层A的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(帝人杜邦株式会社制的HB3)上涂布溶液1-1后,在150℃下使其干燥和固化1分钟,形成厚度100nm的有机涂覆层B(锚固层)。
在该有机涂覆层B上,在以下的条件下对银进行成膜,形成厚度100nm的银层C。银层C的成膜条件如下:通过将蒸镀温度(坩埚的加热温度)设为900℃、将氩气向腔室内的供给流量设为380cc/分钟、将腔室内的压力设为4×10-2帕斯卡的真空蒸镀法进行(成膜条件Ag-3)。
接着,在该银层C上涂布溶液1-1,在150℃下使其干燥和固化1分钟,形成厚度50nm的有机涂覆层D(低折射率层),得到光反射膜1。
<实施例2>
在有机涂覆层D上涂布溶液2-1,在110℃下干燥1分钟,形成涂膜。然后,利用Heraeus株式会社制的UV照射装置Light Hammer10对得到的涂膜照射照度400mW/cm2、累积光量1100mJ/cm2的UV使其光固化,进一步形成厚度50nm的保护层E(高折射率层),除此以外,与实施例1同样地得到光反射膜2。
<实施例3~6>
将有机涂覆层B(锚固层)和有机涂覆层D(低折射率层)的材料变更为表3所示的材料,除此以外,与实施例2同样地得到光反射膜3~6。
<实施例7>
将银层C的成膜方法·成膜条件变更为日本特开2007-58194的实施例1所公开的溅射方法·条件(成膜条件Ag-1),除此以外,与实施例2同样地得到光反射膜7。
<实施例8>
将保护层E的材料变更为表3所示的材料,除此以外,与实施例2同样地得到光反射膜8。
<比较例1>
未形成有机涂覆层B和D且将银层C的成膜条件如下进行变更,除此以外,与实施例1同样的得到光反射膜11。银层C的成膜条件如下:通过将蒸镀温度(坩埚的加热温度)设为900℃、将氩气向腔室内的供给流量设为0cc/分钟、将腔室内的压力设为4×10-2帕斯卡的真空蒸镀法进行(成膜条件Ag-2)。
<比较例2>
未形成有机涂覆层B和D,除此以外,与实施例1同样地得到光反射膜12。
<比较例3>
将银层C的成膜条件如下进行变更,除此以外,与实施例1同样地得到光反射膜13。银层C的成膜条件如下:通过将蒸镀温度设为900℃、将氩气向腔室内的供给流量设为0cc/分钟、将腔室内的压力设为4×10-2帕斯卡的真空蒸镀法进行(成膜条件Ag-2)。
<比较例4>
未形成有机涂覆层B,除此以外,与实施例1同样地得到光反射膜14。
<比较例5>
在作为基材层A的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(帝人杜邦株式会社制的HB3)上,以日本特开2007-58194的实施例1所公开的溅射方法·条件(成膜条件Ag-1)对银进行溅射,形成厚度100nm的银层。
在该银层上,以日本特开2007-58194的实施例1所公开的溅射方法·条件对氮化硅进一步进行溅射,形成厚度8nm的氮化硅膜,得到光反射膜15。
分别通过以下的方法对实施例1~8和比较例1~5中得到的光反射膜评价(1)UV-LED照射试验(外观变化、反射率的变化量)、(2)显示装置的反射光的色度、(3)层间密合性以及(4)生产率。
(1)UV-LED照射试验
将得到的光反射膜置于设定为160℃的加热板上,使用日亚化学工业株式会社制的中心波长405nm的LED以176mW/cm2进行3h的光照射。
(照射试验后的外观)
目视观察上述UV-LED照射试验后的光反射膜的外观,基于以下的基准进行评价。
5:没有变色,与照射前的光反射膜没有区别。
4:LED光源的正下方变色,但未变黑,其周边未变色。
3:LED光源的正下方和其周边变色,但均没有变黑。
2:LED光源的正下方变黑,其周边变色,但未变黑。
1:LED光源的正下方和其周边变色为黑色。
应予说明,本发明中,将上述试验中评价结果为3以上的膜作为可耐受实用的膜。
(总光线反射率的变化量)
在上述UV-LED照射试验的开始前和结束后,使用日立High-Technologies公司制的光谱光度计U-4100在波长360~830nm、入射角5°的条件下测定光反射膜的总光线反射率。基于下式算出试验后的总光线反射率相对于试验前的总光线反射率的变化量(%)。
总光线反射率的变化量(%)=[(试验后的总光线反射率)-(试验前的总光线反射率)]/(试验前的总光线反射率)×100
(2)色度
从液晶显示装置(商品名:LC-37GX1W,夏普制)取出背光单元,将该背光单元的光反射膜替换为上述制作的光反射膜。光反射膜以有机涂覆层D或保护层E为光入射面的方式进行配置。
在得到的背光单元的与配置有光反射膜的面相反侧且距光反射膜的高度为200mm的位置设置亮度计(Konica Minolta公司制,制品名“CS-2000”)。然后,以将面光源装置的中央部沿平行地排列的光源的垂直方向横切的形式从一端到另一端以0.6mm间隔测定色度。测定在25℃进行。
作为色度的参考,使用ESR65(3M Company制),分别算出将参考的色度设为0时的与参考的色度之差Δx和Δy。
(3)层间密合性
将上述制作的光反射膜在60℃90%RH下保持500小时。然后,通过依据JIS K5600-5-6:1999的棋盘格试验对银层C/有机涂覆层D的界面的密合性进行评价。
具体而言,将上述光反射膜的表面(形成有银层C的面侧)以1mm间隔纵横切入11条切缝,制作100个1mm见方的棋盘格。在其上贴附玻璃纸胶带(cellophane tape)(注册商标),以90度的角度快速剥离。然后,对未剥离而残留的棋盘格的数量进行计数。测定在25℃进行。
(4)生产率
分别测定从银层C的成膜开始到成膜结束为止所需的时间(其中,不包括至成膜开始为止的准备时间),通过以下的基准进行评价。
5:大于等于1小时且小于3小时
4:大于等于3小时且小于6小时
3:大于等于6小时且小于9小时
2:大于等于9小时且小于12小时
1:12小时以上
将实施例1~8和比较例1~5的光反射膜的构成示于表3;将评价结果示于表4。
可知银层C的(111)面的比率为80%以上且将银层C用有机涂覆层B和有机涂覆层D夹持的实施例1~8的光反射膜的UV-LED照射试验后的外观变化少,反射率的变化量也少。
可知特别是通过使银层C的(111)面的比率小于95%,能够在短时间内制作光反射膜,因此,生产率高,层间密合性也不易受损(实施例1与7的对比)。
进而,可知通过有机涂覆层D进一步包含硫醇化合物;特别是包含具有硫醇基的含氮杂环化合物,UV-LED照射试验后的外观变化、反射率的变化量少,层间密合性也良好(实施例3与实施例4~6的对比)。
进而,可知通过进一步包含保护层E,UV-LED照射试验后的外观变化、反射率的变化量少,色度也得到改善(实施例1与2的对比)。
进而,可知若保护层E为包含氧化锆粒子的树脂层,则与包含氧化钛粒子的树脂层相比,UV-LED照射试验后的外观变化少,反射率的变化量也少(实施例2与实施例8的对比)。
与此相对,可知银层C的(111)面的比率小于80%且不具有有机涂覆层B、D的比较例1的光反射膜的UV-LED照射试验后的外观变化、反射率的变化量多。
另外,可知即使具有有机涂覆层B和有机涂覆层D这两者,银层C的(111)面的比率小于80%的比较例3的光反射膜以及即使银层C的(111)面的比率为80%以上,不具有有机涂覆层B和有机涂覆层D中的至少一者的比较例2、4和5的光反射膜的UV-LED照射试验后的外观变化、反射率的变化量均依然较多。
本申请主张基于2016年9月2日申请的日本特愿2016-172035的优先权。该申请说明书和附图中所记载的内容全部被引入本申请说明书。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供一种光反射膜,该光反射膜具有与银层邻接的有机涂覆层,长时间照射来自LED的光时的变色得到抑制,反射率的降低得到抑制。

Claims (11)

1.一种光反射膜,是依次包含基材层A、有机涂覆层B、与所述有机涂覆层B邻接而设置的银层C、以及与所述银层C邻接而设置的有机涂覆层D的光反射膜,
所述银层C的下述式(1)所示的(111)面的比率为80%以上,
(111)面的比率(%)=I(111)/[I(111)+I(200)+I(220)+I(311)]×100…(1)
式(1)中,
I(111)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(111)面的峰的积分强度,
I(200)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(200)面的峰的积分强度,
I(220)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(220)面的峰的积分强度,
I(311)表示通过X射线衍射法测定的对应于银的(311)面的峰的积分强度。
2.根据权利要求1所述的光反射膜,其中,所述(111)面的比率小于95%。
3.根据权利要求1或2所述的光反射膜,其中,所述银层C为蒸镀膜。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光反射膜,其中,所述有机涂覆层B和所述有机涂覆层D包含丙烯酸系树脂或其固化物作为主成分。
5.根据权利要求4所述的光反射膜,其中,所述有机涂覆层B和所述有机涂覆层D进一步包含硫醇化合物。
6.根据权利要求5所述的光反射膜,其中,所述硫醇化合物为具有硫醇基的含氮杂环化合物。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的光反射膜,其中,在所述有机涂覆层D的与所述银层C相反侧的面进一步包含40℃90%RH的水蒸气透过率比所述有机涂覆层D低的保护层E。
8.根据权利要求7所述的光反射膜,其中,所述保护层E在波长550nm处的折射率比所述有机涂覆层D在波长550nm处的折射率高。
9.根据权利要求7或8所述的光反射膜,其中,所述保护层E为包含高折射率粒子和固化性树脂的固化物的层。
10.根据权利要求9所述的光反射膜,其中,所述高折射率粒子为氧化锆粒子。
11.一种液晶显示装置用背光单元,其中,包含光源和权利要求1~10中任一项所述的光反射膜。
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