DE69634966T2

DE69634966T2 - Reflektierende Schicht und damit hergestellter Reflektor

Info

Publication number: DE69634966T2
Application number: DE69634966T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Yokohama-shi Kawamoto; Shin Yokohama-shi Fukuda; Yumi Fujisawa-shi Gotoh; Nobuhiro Shimonoseki-shi Fukuda
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2016-05-31
Also published as: US5982546A; EP0745872A3; KR100192673B1; EP0745872B1; KR960040643A; EP0745872A2; SG84493A1; TW314600B; DE69634966D1

Description

Diese Erfindung betrifft einen reflektierenden Film, der gebildet wird, indem man hochreflektierendes Silber als eine reflektierende Schicht auf einen transparenten Polymerfilm aufbringt, und betrifft auch einen Reflektor, der den reflektierenden Film nutzt.
Ein reflektierender Film dieses Typs wird in WO-A-9418003 beschrieben.
Reflektierende Filme und Reflektoren, die einfallendes Licht reflektieren, werden in einer Vielzahl von Anwendungen, wie zum Beispiel Lampengehäusen zur Verwendung als Hintergrundbeleuchtung in Flüssigkristallanzeigen, als reflektierende Spiegel zur Verwendung bei Druckern und Faxsystemen, als reflektierende Platten in Lichtausrüstungen, wie zum Beispiel fluoreszierenden Lampen, als reflektierende Platten zur Verwendung mit Photoblitzen und als Spiegel von Make-up-Puderdosen, verwendet. Bei Bereichen, wo eine geringe Dicke und geringes Gewicht erforderlich sind oder eine Verarbeitbarkeit in eine gewünschte Gestalt gebraucht wird, werden Reflektoren mit einem Aufbau weit verbreitet verwendet, bei dem eine Metallschicht als eine reflektierende Schicht auf einem transparenten Polymerfilm angeordnet ist und Licht ermöglicht wird, von einer Seite des transparenten Films einzutreten.
Silber besitzt eine hohe Reflektion gegenüber Licht sowohl im sichtbaren Bereich als auch im Infrarotbereich und seine elektrischen und thermischen Leitfähigkeiten sind die höchsten unter den Metallen. Silber zieht daher als ein reflektierendes Material für sichtbares Licht, als ein Wärme-reflektierendes Material und als ein elektrisch-leitendes Material Aufmerksamkeit auf sich. Obwohl Silber im Allgemeinen in der Atmosphäre nicht oxidiert, reagiert es mit Schwefeldioxidgas und Schwefel in der Atmosphäre, so dass schwarzes Silbersulfid gebildet wird. Weiterhin reagiert es auch mit Ozon, um schwarzes Silberoxid (AgO) zu bilden.
Als ein Verfahren zur Verhinderung der Umwandlung von Silber in die Sulfidform in der Atmosphäre ist bekannt, Silber in eine Legierung umzuwandeln. Zum Beispiel werden für elektrische Kontakte Silber, das 3 bis 40 Gew.-% Cu enthält, Cd-enthaltendes Silber und Silber, das 10 Gew.-% Au enthält, verwendet. Für zahnmedizinische Zwecke wird Silber, das 25 Gew.-% Pd und 10 Gew.-% Cu enthält, verwendet. Für Schmuck wird Silber, das 5 bis 20 Gew.-% Cu enthält, verwendet. Die Eigenschaften von Silber bei der gegenwärtigen Verwendung ist den Fachleuten bestens bekannt. Als eine Veröffentlichung, die eine detaillierte Beschreibung über die Eigenschaften von Silber bei der aktuellen Verwendung enthält, kann zum Beispiel auf Yuzo Yamamoto (1982), „Kikinzoku No Jissai Chishiki (Practical Knowledge on Noble Metals)", 72–153, The Toyo Keizai Shinposha Ltd., Tokyo, Japan, verwiesen werden.
Als ein anderes Verfahren zur Verhinderung der Umwandlung von Silber in die Sulfidform ist neben dem zuvor genannten Legierungsverfahren auch bekannt, das Silber mit einer Metallschicht, einer Metalloxidschicht, einer Metallsulfidschicht, einer Legierungsschicht, einer Primerharzschicht, einer Schutzharzschicht oder ähnlichem zu bedecken. Z. B. offenbart die japanische Patentoffenlegung Nr. 18538/1973 ein Verfahren, bei welchem nach der Bildung eines Silberfilms auf Glas eine Legierungsschicht, die aus Cu und Sn zusammengesetzt ist, aufgebracht wird, gefolgt von der Anwendung einer Harzschicht, wobei eine Korrosion des Silbers verhindert wird und eine verbesserte Kratzfähigkeit verliehen wird. Die vorliegenden Erfinder offenbarten in der japanischen Patentoffenlegung Nummer 279201/1989 auch, dass eine Dünnfilmsilberschicht vor der Verschlechterung durch Licht, Wärme, Gas und/oder Ähnlichem geschützt werden kann, indem man Metallschichten aus Aluminium, Titan oder ähnlichem auf beiden Seiten der Dünnfilmsilberschicht anordnet.
In den letzten Jahren wurden hochreflektierende Reflektoren, die Silber als Reflektionsschichten nutzten, zunehmend in Produkten verwendet, die von Lampenreflektoren von Hintergrundbeleuchtungen für Flüssigkristallanzeigen angeführt wurden und die Reflektoren von fluoreszierenden Lampen einschlossen. Diese reflektierenden Elemente sind sogenannte reflektierende Platten (silberbasierende, reflektierende Platten) mit einer Schichtkonstruktion aus PET (Polyethylenterephthalat/Dünnfilmsilberschicht/Kleberschicht/Aluminiumplatte oder sogenannte reflektierende Folien (Silber-basierende, reflektierende Folien) mit einer Schichtkonstruktion aus PET/Dünnfilmsilberschicht/Kleberschicht/Dünnfilmaluminiumschicht/PET/lichtschützende Schicht. Bei diesen Reflektoren führte die Abdeckung des Silbers mit PET, einem transparenten Polymerfilm und einer Kleberschicht zum Schutz des Silbers vor seiner Umwandlung in die Sulfidform und vor der Oxidation bei Atmosphärenexposition, wobei die Umwandlung und die Oxidation für viele Jahre Probleme darstellten, und dass daher eine hohe Reflexion beibehalten wurde. Zum Beispiel wurde, wenn einige Proben der zuvor genannten Silber-basierenden, reflektierenden Platten und der Silber-basierenden, reflektierenden Folien für über 1.000 Stunden in einer Kammer mit konstanter Temperatur stehen gelassen wurden, die auf 80°C eingestellt wurde, keine Entfärbung in eine schwarze oder gelbe Farbe wegen der Bildung des Sulfids oder ähnlichem beobachtet und ihre Reflektionen wurden nicht verringert. Wenn manche andere Proben dieser Silber-basierenden, reflektierenden Platten und der Silber-basierenden, reflektierenden Folien für über 1.000 Stunden in einer klimatisierten Kammer, die auf 60°C und 85% RH (relative Luftfeuchtigkeit) eingestellt wurde, stehen gelassen wurden, wurde auch weder Entfärbung noch Reflektionsreduktion beobachtet.
Weiterhin führten die vorliegenden Erfinder auch einen Ultraviolett (UV) Strahlungsexpositionstest an weiteren Proben der zuvor genannten Silber-basierenden, reflektierenden Platten und der Silber-basierenden, reflektierenden Folien unter einer „QUV Testing Equipment" (Handelsname), hergestellt von QPANEL Corp., U.S.A., durch. Als ein Ergebnis wurde gefunden, dass ihre reflektierenden Oberflächen in eine purpurartige, rote Farbe verfärbt wurden. Diese Farbe ist scheinbar von jeder konventionell-bekannten Farbe verschieden, die bei der Umwandlung von Silber in die Sulfidform oder durch Oxidation, wie zum Beispiel schwarz, gelblich braun oder gelbe Farbe, gebildet wird, und ist auch von einer Farbe verschieden, die als ein Ergebnis der Verschlechterung des PET Films selber unter Ultraviolettstrahlung resultiert. Die vorliegenden Erfinder haben daher entschieden, eine Verringerung der Reflektion eines Dünnfilmsilbers, die bei Lichtexposition (Ultraviolettstrahlung) stattfindet, „Photoverschlechterung" zu nennen. Um diese Photoverschlechterung zu verhindern, offenbarten die vorliegenden Erfinder in der japanischen Patentoffenlegung Nummer 162227/1993 einen Reflektor, der bei der Beständigkeit gegen Licht (Ultraviolettstrahlen), Wärme und Ähnlichem ohne wesentliche Verringerung der Reflektion gegenüber sichtbarem Licht verbessert war. Dieser Reflektor wird erhalten, indem man einen dünnen Film eines Silber-enthaltenden Metalls auf eine Seite eines flexiblen Substrats mit einer Transmission von 10% oder niedriger für Licht im Bereich von 300 nm bis 380 nm in der Wellenlänge aufbringt.
Die vorliegenden Erfinder setzten weitere Untersuchung über die UV-Verschlechterung von Reflektoren, die jeweils eine Stapelstruktur von transparentem Polymerfilm/Silber hatten, fort. Als ein Ergebnis wurde überraschenderweise gefunden, dass, selbst wenn eine sichtbare Lichtexposition stattfand, von welchem Ultraviolett-Strahlung eliminiert wurde, die reflektierenden Oberflächen auch in eine purpurartige, rote Farbe, wie im Fall der Ultraviolettstrahlenexposition, verfärbt wurden. Darüber hinaus wurde gefunden, dass die obige Verschlechterung durch sichtbares Licht sehr schnell bei hohen Temperaturen fortschreitet, obwohl sie bei Raumtemperatur sehr langsam fortschritt. Dementsprechend wird diese Verschlechterung im Folgenden als „photothermische Verschlechterung" bezeichnet.
1 ist eine Transmissionselektronen-mikrographische Darstellung (TEM Querschnittsbild) eines Querschnitts einer Probe, die photothermische Verschlechterung unterlief. Die Probe ist ein reflektierender Film mit einem Aufbau, bei dem eine Dünnfilmsilberschicht auf PET angeordnet ist und die einem beschleunigten Verschlechterungstest (beschleunigter photothermischer Verschlechterungstest) für 300 Stunden bei einer Expositionsintensität von 500 mW/cm² und einer Probentemperatur von 100°C unterzogen wurde. Es wird beobachtet, dass die Dünnfilmsilberschicht sich teilweise von dem PET abtrennt. Weiterhin werden Teilchen mit mehreren Dutzend Nanometer im Durchmesser an der Grenzfläche zwischen dem PET und der Dünnfilmsilberschicht beobachtet, welches auf ein Eindringen dieser Teilchen in das PET hindeutet. Als ein Ergebnis einer Untersuchung dieser Teilchen durch Elektronenstrahlmikroanalysator (EPMA) wurde gefunden, dass sie Silber waren. Außerdem ist eine große Lücke, die beim Bild auf der rechten Seite zu sehen ist, eine Lücke, die in einem Harz enthalten ist, das zum Fixieren der Probe verwendet wird.
Gemäß den obigen Erkenntnissen der vorliegenden Erfinder können die Merkmale der photothermalen Verschlechterung, wie folgt, zusammengefasst werden:

(1) photothermische Verschlechterung ist ein verschlechterndes Phänomen, das für eine Grenzfläche zwischen einem Polymerfilm und einer Dünnfilmsilberschicht spezifisch ist;
(2) eine Untersuchung eines photothermisch verschlechterten Teils durch EPMA detektiert kein Schwefel, Chlor und Sauerstoff, die alle bei konventioneller Verschlechterung von Silber detektiert werden; und
(3) bei der Dünnfilmsilberschicht wird keine Verschlechterung an einer beliebigen Stelle beobachtet, die nicht die Grenzfläche zwischen dem Polymerfilm und der Dünnfilmsilberschicht ist.

Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verhinderung der Verfärbung eines Reflektors durch photothermische Verschlechterung, die von den vorliegenden Erfindern gefunden wurde. Genauer gesagt ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen reflektierenden Film zur Verfügung zu stellen, bei dem Verfärbungen an seiner reflektierenden Oberfläche vermieden werden können, wobei die Verfärbung deutlich beobachtet wird, wenn Lichtexposition bei hohen Temperaturen stattfindet, und welcher daher eine Reflektion von 90% oder höher selbst nach Lichtexposition beibehält.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Reflektors, bei dem Verfärbungen an seiner reflektierenden Oberfläche vermieden werden können, wobei die Verfärbung deutlich beobachtet wird, wenn eine Lichtexposition bei hohen Temperaturen stattfindet, und welcher daher eine Reflektion von 90% oder höher selbst nach Lichtexposition beibehält.
Diese Ziele werden durch einen reflektierenden Film auf einem Reflektor erreicht, der in den Ansprüchen beschrieben wird.
Insbesondere wurde gefunden, dass durch Anwendung einer Oberflächenbehandlung mit einem Metall-enthaltenden Plasma auf einer Seite eines transparenten Polymerfilms und nachfolgender Bildung einer Dünnfilmsilberschicht auf der so behandelten Oberfläche es ermöglicht wird, Verfärbung zu verhindern, die ansonsten an der Grenzfläche zwischen dem transparenten Polymerfilm und der Dünnfilmsilberschicht auftreten würde, und auch einen Reflektor mit einer Reflektion von 90% oder höher selbst nach 300 Stunden beschleunigtem, photothermischen Verschlechterungstest zu realisieren. Die obige Erkenntnis führte zur Fertigstellung der vorliegenden Erfindung.
Die Erfindung wird nun durch Beispiele in der folgenden, nicht limitierenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben, bei welchen:
1 eine transmissionselektronenmikrographische Darstellung eines Querschnitts eines photothermisch-verschlechterten, reflektierenden Films ist;
2 eine Querschnittsdarstellung ist, die die Konstruktion eines reflektierenden Films gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3, 4, 5, 6 und 7 Querschnittsansichten sind, die jeweils die Konstruktionen von Reflektoren gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen;
8 eine AFM-Darstellung (Rasterkraftmikroskop; atomic force microscope) ist, die die Nanostruktur einer Oberfläche eines transparenten Polymerfilms veranschaulicht, die nicht einer Plasmabehandlung unterzogen wurde;
9 eine AFM-Darstellung ist, die die Nanostruktur einer Oberfläche eines transparenten Polymerfilms zeigt, die einer Oberflächenbehandlung mit einem Metall-enthaltenden Plasma unterzogen wurde;
10 eine Darstellung ist, die ein Spektrum von künstlichem Sonnenlicht zeigt, das durch einen UV-Sperrfilter erhalten wurde, dessen Transmissionswellenlängengrenze 390 nm war und
11 eine Darstellung ist, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Lichtexpositionszeit eines reflektierenden Films und der Reflektion des Reflektors zeigt.
Unter den reflektierenden Filmen gemäß der vorliegenden Erfindung wird in 2 einer mit dem einfachsten Aufbau gezeigt. Der reflektierende Film in 2 ist aus einem transparenten Polymerfilm 10 und aus einer Dünnfilmsilberschicht 30 gebildet, die darauf aufgebracht ist. Von den Oberflächen des transparenten Polymerfilms 10 wurde die Oberfläche, die eine Grenzfläche mit der Dünnfilmsilberschicht 30 bildet, zuvor mit einem Metall-enthaltenem Plasma oberflächenbehandelt, so dass die Oberfläche in eine behandelte Oberfläche 20 umgewandelt wurde. Nachfolgend zur Bildung der behandelten Oberfläche 20 wurde die Dünnfilmsilberschicht 30 auf dem transparenten Polymerfilm 10 aufgebracht.
Der Ausdruck „Reflektor" oder „reflektierender Film", so wie er hierin verwendet wird, bedeutet einen Gegenstand, der Licht zurückbringt, wobei das Licht, das aus einem Medium, wie zum Beispiel der Atmosphäre, in ihn eingedrungen ist, in das gleiche Medium zurückgebracht wird, genauer gesagt einen Gegenstand, der 90% oder mehr Licht im sichtbaren Bereich in dasselbe Medium zurückbringt. Bei der vorliegenden Erfindung bedeuten die Ausdrücke „Reflektor" oder „reflektierender Film" besonders bevorzugt einen Gegenstand, der 92% oder mehr des Lichts im sichtbaren Bereich in dasselbe Medium zurückbringt.
Unter Verwendung von 2 werden Reflektion durch den reflektierenden Film gemäß der vorliegenden Erfindung kurz beschrieben. Das meiste Licht 90, das von einer Seite des transparenten Polymerfilms 10 eindringt, passiert durch den transparenten Polymerfilm 10 und die behandelte Oberfläche 20, erreicht die Dünnfilmsilberschicht 30, wird durch die Dünnfilmsilberschicht 30 zurückreflektiert, passiert durch die behandelte Oberfläche 20 und den transparenten Polymerfilm 10 und kehrt dann zum selben Medium zurück.
Die Verwendung von reflektierenden Filmen der zuvor genannten Konstruktion ermöglicht es, viele, verschiedene Reflektoren zu konstruieren, die für einen weiten Anwendungsbereich geeignet sind.
Der Reflektor, der in 3 gezeigt wird, hat die Konstruktion, dass der reflektierende Film, der in 2 gezeigt wird, und eine Metallfolie 50 über eine Kleberschicht 40 miteinander laminiert sind. Die Dünnfilmsilberschicht 30 grenzt an die Kleberschicht 40 an. Dieser Reflektor kann zum Beispiel hergestellt werden, indem man eine Seite des transparenten Polymerfilms 10 mit einem Metall-beschichtenden Plasma oberflächenbehandelt, um eine behandelte Oberfläche 20 zu bilden, die Dünnfilmsilberschicht 30 auf der behandelten Oberfläche 20 aufbringt, die Kleberschicht 40 auf eine Oberfläche der Dünnfilmsilberschicht 30 aufbringt und dann die Kleberschicht 40 und die Metallschicht 50 miteinander verbindet. Im Allgemeinen wird die Laminierung der Kleberschicht und der Metallfolie kontinuierlich mit dem Aufbringen des Klebers durchgeführt. Als eine Alternative ist es auch möglich, den Beschichtungsschritt des Klebers und den Klebeschritt an die Metallfolie separat durchzuführen. Zum Beispiel kann das Bekleben, wenn ein Kleber auf thermoplastischer Polyesterbasis als ein Kleber verwendet wird, zu jeder gewünschten Zeit durchgeführt werden, indem man den aufgetragenen Kleber mit einer erwärmten Rolle aufschmilzt.
Der Reflektor, welcher in 4 veranschaulicht wird, besitzt den Aufbau, dass der reflektierende Film, der in 2 gezeigt wird, und ein anderer Polymerfilm 60 über eine Kleberschicht 40 miteinander laminiert sind. Die Dünnfilmsilberschicht 30 ist mit der Kleberschicht 40 benachbart. Der Reflektor ist ähnlich zum Reflektor von 3, außer dem Austausch der Metallfolie durch den Polymerfilm 60. Er kann in einer ähnlichen Weise wie der Reflektor von 3 hergestellt werden.
Der Reflektor, der in 5 gezeigt wird, schließt zusätzlich eine lichtschützende Schicht 70 ein, die weiterhin auf den Reflektor von 4 laminiert ist. Die lichtschützende Schicht 70 kann zum Beispiel durch Beschichten gebildet werden.
Der Reflektor, der in 6 gezeigt wird, besitzt die Konstruktion, das eine Metallschicht 80 zwischen der Kleberschicht 40 und dem Polymerfilm 60 im Reflektor, der in 5 gezeigt wird, angeordnet ist. Dieser Reflektor kann hergestellt werden, indem man die Metallschicht 80 im Voraus auf dem Polymerfilm 60 gemäß Vakuumverdampfung oder ähnlichem abscheidet, den Polymerfilm 60 mit der Metallschicht 80 derart anordnet, dass gegenüber die Kleberschicht 40 angeordnet ist, den Reflektor mit der Kleberschicht 40 an den Polymerfilm 60 klebt und dann eine lichtschützende Schicht 70 bildet.
Der Reflektor, der in 7 gezeigt wird, besitzt den Aufbau, dass beim Reflektor, der in 5 gezeigt wird, eine Metallschicht 80 zwischen dem Polymerfilm 60 und der lichtschützenden Schicht 70 angeordnet ist. Dieser Reflektor kann hergestellt werden, indem man die Metallschicht 80 zuvor auf dem Polymerfilm 60 gemäß Vakuumverdampfung oder ähnlichem abscheidet, den Polymerfilm 60 mit der Metallschicht – freien Seite derart anordnet, dass gegenüber die Kleberschicht 40 angeordnet ist, und dann den reflektierenden Film mit der Kleberschicht 40 an den Polymerfilm 60 klebt.
Für den transparenten Polymerfilm bei der vorliegenden Erfindung können Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylenterenaphthalat (PEN), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethersulfone (PESs), Polyetheretherketone (PEEKs), Polycarbonate (PCs), Polyimide (PIs), Polyetherimide, Cellulosetriacetatharze, Polyacrylatharze, Polysulfonharze, fluorierte Harze und ähnliche verwendet werden. Es muss jedoch beachtet werden, dass das verwendbare Harz nicht auf diese beschränkt ist.
Jedes gewünschte Harz kann insoweit verwendet werden, sofern es Transparenz und eine etwas höhere Glasübergangstemperatur besitzt.
Die Dicke des transparenten Polymerfilms unterliegt keinen besonderen Beschränkungen. Es ist jedoch bevorzugt, eine Dicke von ungefähr 10 bis 200 μm, besonders bevorzugt eine Dicke von ungefähr 10 bis 100 μm, noch mehr bevorzugt eine Dicke von ungefähr 25 bis 50 μm, zu verwenden.
Als eine optische Eigenschaft des transparenten Polymerfilms, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist es bevorzugt, dass er eine Transmission von 80% oder höher für Licht besitzt, dessen Wellenlänge 550 nm ist. Besonders bevorzugt ist die Lichttransmission für Licht, dessen Wellenlänge von 500 bis 600 nm reicht, 80% oder höher und noch mehr bevorzugt ist die Lichttransmission von Licht, dessen Wellenlänge von 400 bis 800 nm reicht, 80% oder höher. Eine Lichttransmission kleiner als 80% führt eingebaut in einen Reflektor zu einer Reflektion kleiner 90%, und ist vom Standpunkt der Eigenschaften als ein Reflektor nicht bevorzugt.
Im Übrigen ist es, um die Lichtbeständigkeit des Silbers zu verbessern, bevorzugt, dass der transparente Polymerfilm die Eigenschaft besitzt, ultraviolette Strahlen zu absorbieren. Dies wurde durch die vorliegenden Erfinder im US Patent Nr. 5,276,600 bereits offenbart.
Ein transparenter Polymerfilm mit einer Lichttransmission von 10% oder niedriger für Licht, dessen Wellenlänge von 300 nm bis 380 nm reicht, ist ein Kunststofffilm, in welchen ein Ultraviolettabsorber oder ähnliches eingebaut wurde oder eine Kunststoffschicht mit einem Ultraviolettabsorber, Zinkoxid oder ähnlichem darauf als eine Schicht zum Blockieren von ultravioletten Strahlen gebildet wurde.
Insbesondere ist ein PET Film, der einen Ultraviolettabsorber enthält, bevorzugt. Veranschaulichende Beispiele des Ultraviolettabsorbers schließen Benzotriazol-Ultraviolettabsorber, Benzophenon-Ultraviolettabsorber und Salicylatester-Ultraviolettabsorber ein.
Als ein Verfahren für die Bildung der Dünnfilmsilberschicht können entweder ein Nassverfahren oder ein Trockenverfahren verwendet werden. Der Ausdruck „Nassverfahren" ist ein Ausdruck, der für Plattierungsverfahren generisch ist und ein Verfahren zum Abscheiden von Silber in der Form eines Films aus einer Lösung bedeutet. Ein konkretes Beispiel schließt ein Verfahren ein, das von der Silberspiegelreaktion gebrauch macht. Andererseits ist der Ausdruck „Trockenverfahren" ein Ausdruck, der für vakuumfilmbildende Verfahren generisch ist. Konkrete Beispiele schließen Widerstandserwärmung Vakuumsabscheidung, Elektronenstrahlerwärmung Vakuumabscheidung, Ionenplattierung, Ionenstrahl-unterstützte Vakuumabscheidung und Sprühen ein. Unter diesen wird Vakuumabscheidung für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt, weil sie die Filmbildung in einer kontinuierlichen Weise (roll-to-roll) erlaubt.
Gemäß der Vakuumabscheidung wird Silber auf einer Oberfläche eines Substrats (Polymerfilm), vorzugsweise bei einem Druck von 0,1 mTorr (ungefähr 0,01 Pa) oder niedriger, abgeschieden, indem man ein Silberquellenmaterial durch einen Elektronenstrahl, Widerstandserwärmung, Induktionserwärmung oder ähnlichem aufschmilzt und den Vakuumdruck des Silbers erhöht.
Gemäß dem Ionenplattieren wird Silber auf einer Oberfläche eines Substrats abgeschieden, indem man ein Gas, wie z. B. Argon, mit einem Druck von 0,1 mTorr (ungefähr 0,01 Pa) oder höher in Vakuum einbringt, eine HF- oder Gleichstrom-Glimmentladung induziert, ein Silberausgangsmaterial durch einen Elektronenstrahl, Widerstandserwärmung, Induktionserwärmung oder ähnlichem aufschmilzt und die Vakuumtemperatur des Silbers erhöht.
Als ein Sprühverfahren können Gleichstrom-Magnetfeldsprühen, HF-Magnetfeldsprühen (HF magnetron sputtering), Ionenstrahlsprühen, ECR (Elektronencyclotronresonanz) Sprühen, konventionelles HF-Sprühen, konventionelles Gleichstrom-Sprühen oder ähnliches verwendet werden. Konventionelles Sprühen bedeutet ein Sprühverfahren, welches durchgeführt wird, indem man Elektroden vom Parallelplattentyp in einem Vakuumgefäß anordnet. Beim Sprühen kann ein plattenförmiges Silbertarget als ein Quellenmaterial verwendet werden und Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon oder ähnliches können als ein Sprühgas verwendet werden. Jedoch ist die Verwendung von Argon bevorzugt. Die Reinheit des Sprühgases ist vorzugsweise 99% oder höher, besonders bevorzugt 99,5% oder höher.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Dicke der Dünnfilmsilberschicht vorzugsweise 70 nm bis 300 nm, besonders bevorzugt 100 nm bis 200 nm. Falls die Dünnfilmsilberschicht unverhältnismäßig dünn ist, ist die Filmdicke des Silbers nicht ausreichend, so dass der Durchgang von etwas Licht dadurch ermöglicht wird, was zu einer Reflektionserniedrigung führt. Selbst wenn die Dünnfilmsilberschicht andererseits unverhältnismäßig dick ist, nimmt die Reflektion nicht zu und zeigt eine Sättigungsneigung und vom Standpunkt des Erreichens einer effektiven Verwendung der Silberressource ist eine derartige unverhältnismäßig große Dicke nicht bevorzugt.
Die Dünnfilmsilberschicht kann eine oder mehrere Metallverunreinigungen in einem Ausmaß enthalten, dass keine gegenteiligen Wirkungen auf die Eigenschaften resultieren. Diese Metallverunreinigungen schließen Gold, Kupfer, Nickel, Eisen, Kobalt, Wolfram, Molybdän, Tantal, Chrom, Indium, Mangan, Titan und Aluminium ein. Die Reinheit des Silbers in der Dünnfilmsilberschicht ist vorzugsweise 99% oder höher, besonders bevorzugt 99,9% oder höher, noch mehr bevorzugt 99,99% oder höher.
Die Dickemessung von jedem Film, wie z. B. der Dünnfilmsilberschicht, kann unter Verwendung eines Rauheitsmessgeräts, eines Mehrfachreflektionsinterferenzmessgeräts, einer Mikrowaage, eines Quarzoszillators oder ähnlichem durchgeführt werden. Von diesen erlaubt das Verfahren, das den Quarzoszillator verwendet, die Dickenmessung eines Films während seiner Bildung und ist daher zum Erhalten eines Films einer gewünschten Dicke geeignet. Weiterhin ist es auch möglich, die Dicke eines Films auf der Basis der filmbildenden Zeit zu steuern, indem man die Bedingungen für die Filmbildung ermittelt, die Bildung eines Films auf einem Testsubstrat durchführt und dann eine Beziehung zwischen der Filmbildungszeit und der Filmdicke untersucht, alles im Voraus zur Bildung des zuerst genannten Films.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, eine Oberflächenbehandlung mit einem Metall-enthaltenem Plasma an einem transparenten Polymerfilm durchzuführen und dann eine Dünnfilmsilberschicht auf der behandelten Oberfläche zu bilden. Es wird davon ausgegangen, dass die Anwendung einer derartigen Oberflächenbehandlung bei der vorliegenden Erfindung eine photothermische Verschlechterung verhindert, die tendenziell an der Grenzfläche zwischen dem transparenten Polymerfilm und der Dünnfilmsilberschicht auftritt. Diese Metall-enthaltene Plasmabehandlung wird im Folgenden im Detail beschrieben.
Ein Metall-enthaltendes Plasma kann zum Beispiel erhalten werden, indem man ein Entladungsgas in eine Vakuumvorrichtung einbringt, ein Plasma durch eine Gleichstrom-Glimmentladung oder HF-Glimmentladung bildet und dann in das so gebildete Plasma dampfförmige Teilchen eines Metalls einbringt, das durch einen Elektronenstrahl, Widerstandserwärmung oder Induktionserwärmung verdampft wurde. Alternativ kann ein Metall-enthaltenes Plasma auch erhalten werden, indem man ein Metallhalogenid, -hydrid oder ähnliches einer Zersetzungsreaktion in einem Plasma unterzieht, das durch Glimmentladung gebildet wurde. Als eine weitere Alternative kann ein Metall-enthaltendes Plasma auch erhalten werden, indem man ein gewünschtes Metall als eine negative Elektrode verwendet und ein Plasma durch eine Gleichstrom-Glimmentladung oder HF-Glimmentladung herstellt. Als ein einfacheres Verfahren kann ein Metall-enthaltendes Plasma erhalten werden, indem man Sprühen durchführt, während man ein gewünschtes Metall als eine negative Elektrode verwendet oder indem man ein konventionelles Verdampfungsverfahren, das anders als die zuvor genannten ist (Bogenverdampfung, Laserverdampfung, Cluster-Ionenstrahl-Verdampfung oder ähnliches) mit einem Plasma kombiniert, das durch HF-Glimmentladung oder Gleichstrom-Glimmentladung gebildet wurde.
Beispiele des Metalls, die für die Oberflächenbehandlung durch das Metall enthaltende Plasma bei der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, schließen Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Rh, Pd, Cd, In, Sn, Sb, Te, Nd, Sm, Eu, Gd, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Pb und Bi ein. Unter diesen werden Ti, W, Cr, V, Zn und Cu besonders bevorzugt, weil sie bei der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhafte Wirkungen aufweisen. Im Übrigen kann die Verwendung von Mg, Al oder Si die Ziele der vorliegenden Erfindung nicht erreichen.
Die Oberflächenbehandlung durch das Metall-enthaltende Plasma, auf welche bei der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, kann erreicht werden, indem man eine Oberfläche eines transparenten Polymerfilms einem Metall-enthaltenen Plasma aussetzt. Während der Exposition kann der transparente Polymerfilm über die gegenüberliegende Oberfläche (nämlich die Rückseite) gekühlt werden, so dass ein Ansteigen der Temperatur des Films verhindert werden kann. Weiterhin wird wegen der Verwendung einer kontinuierlichen (roll-to-roll) Vorrichtung es ermöglicht, eine Oberflächenbehandlung mit einem Metall-enthaltenden Plasma auf einem in die Länge gezogenen Film durchzuführen, eine derartige kontinuierliche (roll-to-roll) Vorrichtung wird für eine Produktion im industriellen Maßstab vorzugsweise verwendet.
Das Ausmaß der Behandlung bei der Oberflächenbehandlung durch das Metall-enthaltende Plasma kann in Form der Menge der auf der behandelnden Oberfläche des transparenten Polymerfilms abgeschiedenen Metallatome aufgedrückt werden. Die Menge eines Metalls, das auf der behandelten Oberfläche abgeschieden wird, ist vorzugsweise 4 × 10¹⁴ Atome/cm² bis 2 × 10¹⁶ Atome/cm², besonders bevorzugt 5 × 10¹⁴ Atome/cm² bis 1 × 10¹⁶ Atome/cm², noch mehr bevorzugt 1 × 10¹⁵ Atome/cm² bis 8 × 10¹⁵ Atome/cm², insbesondere 2 × 10¹⁵ Atome/cm² bis 6 × 10¹⁵ Atome/cm². Eine unverhältnismäßig kleine Menge des auf der behandelten Oberfläche abgeschiedenen Metalls kann nicht eine hinreichende Wirkung für die Verhinderung der photothermischen Verschlechterung erreichen, die ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist. Andererseits führt die Abscheidung einer unverhältnismäßig großen Menge Metalls auf der behandelten Oberfläche zu einer Reflektionsverhinderung und versagt daher beim Erreichen einer Reflektion von 90% oder höher, die ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist.
Die Menge eines abgeschiedenen Metalls kann durch einen Filmdickemonitor oder ähnliches gemessen werden. Jedoch wird bei einer Metallatommenge im zuvor genannten Bereich eine abgeschiedene Metallschicht nicht derart betrachtet, dass sie in der Form eines kontinuierlichen Films vorliegt. Im Allgemeinen wird die Menge eines abgeschiedenen Metalls daher aus der Zeit der Oberflächenbehandlung angesichts der Zeit, die für die Bildung eines Films mit einer Dicke von ungefähr 100 nm benötigt wird, berechnet, von der vernünftigerweise davon ausgegangen wird, dass sie einen kontinuierlichen Film bedeutet. Genauer gesagt, kann die Anzahl N der Atome eines abgeschiedenen Metalls pro Einheitsfläche unter bestimmten spezifischen Bedingungen durch: N = D·ρ·NA/M (1)ausgedrückt werden, wobei D die Dicke einer Metallschicht ist, die abgeschieden wird, wenn eine Oberflächenbehandlung für eine Zeit t durchgeführt wird, wobei ρ und M die Dichte bzw. das Atomgewicht des Metalls sind und wobei N_A die Avogadro'sche Zahl ist. Insbesondere wenn nm als Einheit der Filmdicke D, g/cm³ als Einheit der Dichte ρ und Atome/cm² als Einheit der Menge N des abgeschiedenen Metalls verwendet werden, kann die Menge N des abgeschiedenen Metalls durch: N = D·ρ·6,02 × 1016/M (2)ermittelt werden.
Um das Metall mit einer gewünschten Menge n (Atome/cm²) abzuscheiden, ist es daher nur notwendig, die Oberflächenbehandlung unter denselben Oberflächenbehandlungsbedingungen für eine Zeit durchzuführen, die durch t·(n/N) dargestellt wird. Wenn ein Filmdickemonitor verwendet wird, der einen Quarzoszillator verwendet, kann eine Frequenzabnahme, die erforderlich ist, um ein Metall in einer Menge, wie z. B. n (Atome/cm²), aktuell abzuscheiden, durch δf·(n/N) berechnet werden, wobei N (Atome/cm²) die Menge des abgeschiedenen Metalls darstellt, wenn eine beobachtete Frequenzabnahme δf (Hz) ist. Für ein bestimmtes Berechnungsbeispiel wird angenommen, dass eine Oberflächenbehandlungszeit von 1000 Sekunden für die Bildung eines Films mit einer Dicke von 100 nm erforderlich ist, von dem ausgegangen wird, dass er ein kontinuierlicher Film abgeschiedener Titanatome ist, wenn eine Behandlung mit einem Titan-enthaltenden Plasma auf einer Oberfläche eines PET Films durchgeführt wird. Nach der Formel (2) ist die Menge des abgeschiedenen Titans ungefähr 6 × 10¹⁷ Atome/cm². Dementsprechend wird, um Titanatome in einer Menge von 3 × 10¹⁵ Atome/cm² auf einer Oberfläche eines PET Films unter denselben Plasmabehandlungsbedingungen abzuscheiden, die Oberflächenbehandlungszeit durch 1000 (Sek.)·(3 × 10¹⁵ (Atome/cm²))/(6 × 10¹⁷ (Atome/cm²)) = 5 (Sek.) berechnet. Es ist daher nur notwendig, die Oberflächenbehandlung für 5 Sekunden durchzuführen.
Die folgenden zwei Punkte können bei der Durchführung der Oberflächenbehandlung mit einem Metall-enthaltenden Plasma als wichtig erwähnt werden. Zunächst sollte diese Oberflächenbehandlung nicht bis zu einem derartigen Ausmaß durchgeführt werden, dass die Reflektion eines Reflektors oder eines reflektierenden Films zu seinem Herstellungszeitpunkt, d. h. seine ursprüngliche Reflektion 90% oder niedriger wird. Zweitens sollte die Oberflächenbehandlung auf einer Oberfläche eines transparenten Polymerfilms durchgeführt werden, wobei die Oberfläche die Oberfläche ist, auf welche eine Dünnfilmsilberschicht überlagert werden soll, mit einem Ausmaß, das ausreicht, eine photothermische Verschlechterung zu verhindern.
Im Übrigen wird davon ausgegangen, dass die Anwendung einer Corona-Entladungsbehandlung, einer Glimmentladungsbehandlung, einer chemischen Oberflächenbehandlung, einer Aufraubehandlung oder ähnlichem auf einer Oberfläche eines transparenten Polymerfilms vor der Oberflächenbehandlung durch das Metall-enthaltende Plasma eine Routineübung ist, die vom Fachmann, wie in Verfahren zur Verbesserung der Adhäsion zwischen der Dünnfilmsilberschicht und dem Polymerfilm, gewöhnlich durchgeführt wird.
Details, wie eine Oberfläche eines transparenten Polymerfilms durch die Anwendung der Oberflächenbehandlung mit einem Metall-enthaltenden Plasma verändert wird, sind nicht klar. Durch ein Rasterkraftmikroskop (AFM) gelang es den vorliegenden Erfindern jedoch, die Nanostruktur einer Oberfläche zu ermitteln, die mit einem Metall-enthaltenden Plasma behandelt wurde. Das AFM detektiert Abstoßung oder Anziehung, die zwischen einem freien Ende einer Probe und Atomen in einer Oberfläche wirkt, wobei das freie Ende eine Gestalt der Atomgrößenordnung hat, so dass Bedingungen der Oberflächengestalt ermittelt werden können. 8 ist ein AFM-Bild, das die Nanostruktur einer PET Filmoberfläche zeigt, die keiner Oberflächenbehandlung unterzogen wurde, wohingegen 9 ein AFM-Bild einer PET Filmoberfläche ist, die der zuvor beschriebenen Oberflächenbehandlung unterzogen wurde. In 8 wird eine Spur, wie ein Kratzer, der in der Oberfläche des PET Films gebildet wurde, durch die Probe des AFM beobachtet und ein unklares Bild wird erhalten. In 9 gibt es andererseits keine Kratzer, die durch die Probe gemacht wurden, und das Bild wurde in einer klaren Form erhalten. Der Unterschied zwischen dem Bild in 8 und dem in 9 kann intuitiv einer Verringerung bei der Penetration der Probe wegen einer Änderung der Härte der Oberfläche des Polymerfilms durch die Oberflächenbehandlung zugeschrieben werden. Physikalisch kann es jedoch eine Änderung gegenüber der Kraft zugeschrieben werden, die in der Nachbarschaft der Oberfläche zwischen der Probe und der Oberfläche wirkt. Ein Vergleich zwischen einer Kraftkurve, die zwischen einer Oberfläche eines oberflächenbehandelten PET Films und einer Probe wirkt (Kraftkurve), und einer Kraftkurve eines PET Films, der keiner Oberflächenbehandlung unterzogen wurde, wurde daher durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass die Kraftkurve des unbehandelten PET Films in der Nachbarschaft der Oberfläche extrem steile Variationen aufzeigt, aber die des behandelten PET Films milde Variationen aufzeigt. Es wurde auch aus 9 ermittelt, dass die Oberflächenrauhigkeit eines PET Films ungefähr 10 nm in Höhe ist.
Es wird davon ausgegangen, dass das Metall, das auf der Oberfläche des Polymerfilms durch die Oberflächenbehandlung mit dem Metall-enthaltenden Plasma abgeschieden wurde, auf der Oberfläche angeordnet ist, weil seine Menge sehr klein ist. Selbst wenn davon ausgegangen wird, dass die Metallatome Schicht auf Schicht auf einer planaren Oberfläche in einer idealen Weise regulär aufschichten, sind die so aufgeschichteten Metallatome so wenig, wie 0,5 Schichten bis 10 Schichten oder so, d. h. höchstens 0,1 bis mehrere Nanometer in Höhe, insofern, als die Metallatome in einer Menge von 5 × 10¹⁴ bis 1 × 10¹⁶ Atome/cm² abgeschieden werden. Im Gegensatz dazu ist die Oberflächenrauhigkeit des PET Films, wie zuvor ausgeführt, ungefähr 10 nm in Höhe. Es ist daher vernünftiger, davon auszugehen, dass bei einer Oberfläche eines transparenten Polymerfilms, die einer Oberflächenbehandlung mit einem Metall-enthaltenden Plasma unterzogen wurde, das Metall lokal (z. B. auf funktionellen Gruppen des Polymersfilms) abgeschieden werden kann. Es wird davon ausgegangen, dass diese Abscheidung in einer eher bevorzugten Form vorliegt. Zum Beispiel untersuchte L. J. Gerenser Reaktionsstellen für Silberatome auf einem PET Film und schlussfolgerte, dass Silberatome dazu neigen, mit Carboxylgruppen zu reagieren (Journal of Vacuum Science and Technology, A (8), 3682, 1990.
Die Menge des Metalls, die auf der Oberfläche des transparenten Polymerfilms abgeschieden wird, kann z. B. durch Röntgenstrahlung Photoelektronenspektrometrie (XPS) oder Rutherford Rückstreuspektrometrie (RBS), induktiv-gekoppelte Plasma (ICP)-Emissionsspektrometrie nach Auflösen des abgeschiedenen Metalls, sekundäre Ionenmassenspektrometrie (SIMS), laserinduzierte Fluorometrie (LIF) oder Röntgenstrahlungsfluoreszenzanalyse (XRF) gemessen werden. XPS wird aus praktischen Gesichtspunkten bevorzugt, obwohl die Verwendung von ICP oder RBS für akkurate Quantifizierung bevorzugt wird. Wenn eine eigentliche Messung durch XPS durchgeführt wird, wird die Menge eines abgeschiedenen Metalls ermittelt, während man eine Abgabetiefe von Photoelektronen berücksichtigt. Geht man nun davon aus, dass nach der Behandlung mit einem Ti-enthaltenden Plasma durch XPS gefunden wurde, dass die Oberflächenkonzentration des Ti 80% war. Da die durchschnittliche Tiefe von Photoelektronen zwei Atomschichten ist, kann abgeschätzt werden, dass die Ti-Atome in einer Menge von 3 × 10¹⁵ (2 Atomschichten) × 0,8 = 2,4 × 10¹⁵ Atome/cm² abgeschieden wurden. Im Übrigen ermöglicht eine Vorauskalibrierung der Messdaten des XPS durch die des ICP die Genauigkeit der XPS-Messungen zu verbessern.
Nach der Oberflächenbehandlung des transparenten Polymerfilms mit dem Metall-enthaltenden Plasma und der nachfolgenden Bildung der Dünnfilmsilberschicht auf der behandelten Oberfläche ist es zweckmäßig – zum Schutz der Dünnfilmsilberschicht und auch zur Verbesserung der Gleiteigenschaften des Films – ein einzelnes Metall, wie z. B. Chrom, Nickel, Titan, Aluminium, Molybdän oder Wolfram, oder eine Legierung, wie z. B. Inconil, Incoloy, Monel, Hastelloy, Edelstahl oder Duraluminium in der Form einer Schicht mit einer Dicke von 10 nm bis 30 nm auf der Dünnfilmsilberschicht abzuscheiden.
Die Reflektion des reflektierenden Films oder Reflektors gemäß der vorliegenden Erfindung, der wie zuvor beschrieben hergestellt wurde, ist vorzugsweise 90% oder höher, besonders bevorzugt 92% oder höher, noch mehr bevorzugt 94% oder höher.
Im übrigen bedeutet der Ausdruck „Reflexion", so wie er hierin verwendet wird, einen Wert für Licht, dessen Wellenlänge 550 nm ist, sofern nichts anderes explizit angegeben wird.
Um das Ausmaß der Verschlechterung jedes Reflektors nach seiner Lichtexposition zu untersuchen, wird der reflektierende Film bei einer Expositionsintensität von 500 mW/cm² künstlichem Sonnenlicht ausgesetzt, von welchem Licht mit 390 nm und kürzer in der Wellenlänge eliminiert wurde. Der Ausdruck „künstliches Sonnenlicht" bedeutet Licht mit einem Spektrum, das dem Außensonnenlicht an einem wolkenfreien Tag ähnlich ist. Genauer beschrieben wird künstliches Sonnenlicht erhalten, indem man eine Xenon-Lampe mit einem optischen Filter kombiniert. Um Lichtbestandteile von 390 nm und kürzer in der Wellenlänge aus dem künstlichen Sonnenlicht zu eliminieren, wird ein UV-Sperrfilter verwendet. Durch das Eliminieren des Lichts von 390 nm und kürzer in der Wellenlänge und durch das Anpassen der Einstellung, so dass die Expositionsintensität gegenüber dem UV-freien, künstlichen Sonnenlicht ungefähr 500 mW/cm² auf einer Oberfläche einer Probe wurde, wurde ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest, wie im folgenden beschrieben wird, durchgeführt. Durch das Durchführen eines beschleunigten, photothermischen Verschlechterungstest unter derartigen Bedingungen wird es möglich, in einer kurzen Zeit Photoverschlechterung zu bedingen, die an einer Oberfläche zwischen einem transparenten Polymerfilm und einer Dünnfilmsilberschicht auftritt und die Probleme in der Industrie darstellen kann.
Es sollte jedoch bedacht werden, dass, obwohl das Licht, das im beschleunigten, photothermischen Verschlechterungstest eingestrahlt wird, als künstliches Tageslicht mit einer Bestrahlungsintensität von 500 mW/cm² beschrieben wurde, von welchem Strahlen mit 390 nm und kürzer in der Wellenlänge eliminiert wurden, das künstliche Tageslicht, das bei jedem beschleunigten, photothermischen Verschlechterungstest verwendet wurde, künstliches Tageslicht einer Strahlungsintensität von 500 mW/cm² war, von welchem Ultraviolettstrahlen unter Verwendung eines UV-Sperrfilters entfernt wurden, dessen Transmissionsgrenzwellenlänge 390 nm war. Dementsprechend ist der reflektierende Film gemäß der vorliegenden Erfindung ein reflektierender Film, der eine Reflexion von mindestens 90% bei einer Wellenlänge von 550 nm beibehält, wenn der Reflektor bei der Temperatur von 100°C gehalten wird und bei einer Expositionsintensität von 500 mW/cm² künstlichem Sonnenlicht ausgesetzt wird, von welchem Ultraviolettstrahlung unter Verwendung eines UV-Sperrfilters entfernt wird, dessen Transmissionsgrenzwellenlänge 390 nm ist.
Der Ausdruck „Transmissionsgrenzwellenlänge" wird oftmals z. B. durch einen Mittelwert zwischen einer Wellenlänge λ_A, bei welchem die Transmission A % wird, und einer anderen Wellenlänge λ_B, bei welchem die Transmission B % wird (z. B. ein Mittelwert zwischen einer Wellenlänge, bei welchem die Transmission 72% wird, und einer Wellenlänge, bei welcher die Transmission 5% wird) ausgedrückt. Wie den Fachleuten bekannt ist, unterscheiden sich diese Werte von den Werten der Wellenlängen, die eigentlich eliminiert werden. 10 veranschaulicht das Spektrum von künstlichem Sonnenlicht, das in den nachfolgenden Beispielen verwendet wird, das durch einen UV-Sperrfilter erhalten wurde, dessen Transmissionsgrenzwellenlänge 390 nm war. Angesichts dieses Spektrums kann das hierin verwendete Bestrahlungslicht praktisch als ein Licht ohne Ultraviolettstrahlung von 360 nm und kürzer definiert werden.
Beispiele des UV-Sperrfilters, dessen Transmissionsgrenzwellenlänge 390 nm ist, schließen „Sharp Cut Filter #SCF-50S-39L" (Handelsname, hergestellt von Sigma Koki K. K., Transmissionsgrenzwellenlänge: 390 nm, Transmission bei 360 nm Wellenlänge: 1% max.) und „Sharp Cut Filter L-39" (Handelsname, hergestellt von Toshiba Kasei Kogyo K. K., Transmissionsgrenzwellenlänge: 390 nm, Transmission bei 360 nm Wellenlänge: 1% max.) ein. Sie sind hinsichtlich der optischen Eigenschaften im Wesentlichen gleich. Welcher UV-Sperrfilter auch immer verwendet wurde, im Wesentlichen wurden dieselben Testergebnisse erhalten.
Der beschleunigte, photothermische Verschlechterungstest wurde durchgeführt, indem man jede Probe dem obigen Licht aussetzte, während man die Probe auf 100°C erwärmte. Die Verschlechterung wird weiter beschleunigt, indem man die Probe auf 100°C erwärmt. Das Erwärmen der Probe wurde durchgeführt, indem man einen plattenförmigen Erwärmer unterhalb einer Aluminiumplatte anordnete, auf welcher die Probe gehalten wurde, und die Temperatur des Erwärmers regulierte, während sie durch ein Thermoelement gemessen wurde, das in engem Kontakt mit der Aluminiumplatte angeordnet war.
Der Reflektor gemäß der vorliegenden Erfinder wurde gebildet, indem man den zuvor genannten Reflektor dieser Erfindung über eine Klebeschicht auf einem Basismaterial fixierte, das typischerweise eine Metallfolie oder einen Polymerfilm umfasste. Die Klebeschicht setzt sich aus einem Kleber oder Klebematerial zusammen. Beispiele des Klebers, der für die Laminierung mit der Metallfolie oder dem Polymerfilm verwendet wird, die auch Klebematerialien einschließen, schließen Polyester-basierende Kleber, Acrylharzkleber, Urethan-basierende Kleber, Silikon-basierende Kleber, Epoxidharz-basierende Kleber und Melamin-basierende Kleber ein. Es muss jedoch bedacht werden, dass der Kleber nicht notwendigerweise auf die zuvor veranschaulichten beschränkt ist. Jeder gewünschte Kleber oder jedes gewünschtes Klebematerial kann verwendet werden, sofern er eine praktisch ausreichende Adhäsionsfestigkeit bereitstellen kann. Als Adhäsionsfestigkeit ist es ausreichend, falls ein Messwert einer 180° Abschälfestigkeit 100 gf/cm ist, wobei 500 gf/cm bevorzugt wird und 1000 gf/cm noch mehr bevorzugt wird. Eine unverhältnismäßig kleine Adhäsionsfestigkeit wird nicht bevorzugt, weil ein Problem, wie die Aufwärtsseparation des transparenten Polymerfilms von der Metallfolie oder dem Polymerfilm auftreten kann, wenn das reflektierende Element als eine reflektierende Vorrichtung mit einer Krümmung des Radius von 1 nm bis 5 mm oder so gebogen wird.
Die Dicke der Kleberschicht ist vorzugsweise 0,5 μm bis 50 μm, besonders bevorzugt 1 μm bis 20 μm, noch mehr bevorzugt 2 μm bis 10 μm. Eine unverhältnismäßig große Dicke führt angesichts höherer Materialkosten zu höheren Produktionskosten und ist daher nicht bevorzugt. Andererseits kann eine unverhältnismäßig geringe Dicke keine hinreichende Adhäsionsfestigkeit bereitstellen.
Als ein Beschichtungsverfahren des Klebers können Rakelstreichen, Mayer-Rakelstreichen, Gegenlaufstreichen, Gravurstreichen, Schmelzbeschichten oder ähnliches genannt werden. Diese Beschichtungsverfahren werden angesichts der Art und der Viskosität des zu verwendenden Klebers, des Beschichtungsgewichts, der Beschichtungsgeschwindigkeit, der zu erhaltenden Oberflächenbedingungen usw. selektiv verwendet.
Der Reflektor gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit einer transparenten Schutzschicht auf einer Seite des transparenten Polymerfilms versehen werden, wobei die eine Seite von der Oberfläche verschieden ist, auf welcher die Dünnfilmsilberschicht angeordnet wird. Durch eine derartige Schutzschicht können Einflüsse von externen Umweltfaktoren auf die Oberflächenhärte, Lichtbeständigkeit, Gasbeständigkeit, Wasserfestigkeit und so weiter des Reflektors weiter reduziert werden. Veranschaulichende Materialien, die für die Bildung derartiger Schutzschichten verwendbar sind, schließen organische Materialien, zum Beispiel Acrylharze, wie z. B. Polymethylmethacrylat, Polyacrylnitrilharz, Polymethacrylnitrilharz, Silikonharze, wie z. B. Polymere, die aus Ethylsilikat erhältlich sind, Polyesterharze, Fluorharze, und anorganische Materialien, wie z. B. Siliziumoxid, Zinkoxid und Titanoxid, ein. Die Laminierung einer Schutzschicht, die die Transmission von Licht mit Wellenlängen von 400 nm und kürzer, vorzugsweise von 380 nm und kürzer, wünschenswerter Weise auf 10% oder weniger verhindern oder begrenzen kann, wird vom Standpunkt der Verhinderung der Photoverschlechterung (Ultraviolettverschlechterung) der Silberschicht bevorzugt.
Als ein Verfahren für die Bildung der transparenten Schutzschicht kann ein konventionelles Verfahren, wie z. B. das Beschichten oder Laminieren eines Films, genannt werden. Der transparente Schutzfilm muss eine derartige Dicke besitzen, dass er eine Schutzwirkung ausübt, ohne die Licht-reflektierende Fähigkeit zu verringern und die Flexibilität zu beeinträchtigen. Die Dicke kann in Abhängigkeit vom Material des Schutzfilms und/oder dem Anwendungszweck variieren.
Beispiele der Metallfolie, die als ein Basismaterial verwendet wird, schließen eine Aluminiumfolie, Aluminiumlegierungsfolien, eine Messingfolie, eine Edelstahlfolie und eine Stahlfolie ein. Das Basismaterial ist nicht notwendigerweise auf diese beschränkt und ein gewünschtes Basismaterial kann in Abhängigkeit vom Anwendungszweck des Reflektors gewählt werden. Zum Beispiel hat Aluminium ein niedriges Gewicht und ist exzellent verarbeitbar und kann, wenn es als ein Basismaterial verwendet wird, wegen seiner hohen thermischen Leitfähigkeit Wärme, die auf den Reflektor ausgeübt wird, effektiv in die Atmosphäre dissipieren. Aluminium kann daher bei Reflektoren in geeigneter Weise verwendet werden, die als Hintergrundbeleuchtungen für Flüssigkristallanzeigen (LCDs) für tragbare Computer und ähnliche verwendet werden. Eine Aluminiumlegierung besitzt ein niedriges Gewicht und eine hohe mechanische Festigkeit, so dass es in geeigneter Weise in Reflektoren verwendet werden kann, die auch als Strukturelemente dienen. Edelstahl besitzt eine hohe mechanische Festigkeit und eine exzellente Korrosionsbeständigkeit, so dass es in geeigneter Weise in Reflektoren für Außenanwendungen und auch für Anwendungen verwendet werden kann, wo eine Dickenverringerung eines Materials benötigt wird. Messing, d. h. eine Kupfer-Zink-Legierung, hat eine hohe mechanische Festigkeit und lässt sich zusätzlich zu diesem Vorteil leicht löten, so dass es in geeigneter Weise in Reflektoren verwendet wird, die eine elektrische Erdung erfordern. Eine Stahlfolie hat einen niedrigen Preis, so dass sie für Anwendungen in geeigneter Weise verwendet wird, wo die Herstellungskosten Priorität haben, zum Beispiel bei Reflektoren für fluoreszierende Lampen und ähnliches.
Bezüglich der Dicke der Metallfolie als Basismaterial wird vom Standpunkt einer Reduktion der Produktionskosten und der Biegbarkeit eine kleinere Dicke bevorzugt. Andererseits ist vom Standpunkt der Leichtigkeit der Handhabung und der Formbeständigkeit nach der Laminierung mit einer Dünnfilmsilberschicht oder ähnlichem eine größere Dicke besser. Die bevorzugte Dicke der Metallfolie reicht von 0,05 nm bis 5 nm, wobei 0,1 nm bis 1,0 nm besonders bevorzugt werden und 0,2 nm bis 0,8 nm noch mehr bevorzugt werden.
Beispiele des Polymerfilms, der als Basismaterial verwendet wird, schließen Filme ein, die aus Homopolymeren oder Copolymeren gemacht werden, wie z. B. Polypropylen, Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polybutylenterephthalat (PBT), Acrylharze, Methacrylharze, Polyethersulfone (PESs), Polyetheretherketone (PEEKs), Polyacrylate, Polyetherimide und Polyimide. Ein Polyethylenterephthalatfilm wird besonders bevorzugt. Wenn dieser Polymerfilm als eine äußerste Schicht angeordnet ist, wenn er als ein reflektierendes Element ausgebildet ist, wird vom Standpunkt der äußeren Erscheinung ein weißer Polymerfilm bevorzugt.
Bezüglich der Dicke des Polymerfilms als Basismaterial wird vom Standpunkt einer Produktionskostenreduktion und einer Biegbarkeit eine kleinere Dicke bevorzugt. Andererseits ist vom Standpunkt der Leichtigkeit der Handhabung und der Formbeständigkeit nach der Laminierung mit einer Dünnfilmsilberschicht oder ähnlichem eine größere Dicke besser. Die bevorzugte Dicke des Polymerfilms reicht von 5 μm bis 500 μm, wobei 10 μm bis 200 μm besonders bevorzugt werden und wobei 15 μm bis 100 μm noch mehr bevorzugt werden.
Da die Dünnfilmsilberschicht Defekte, wie z. B. Pinholes, enthält, kann Licht dadurch durchgelassen werden, obwohl die Transmission sehr beschränkt ist. Wenn ein Polymerfilm als ein Basismaterial verwendet wird, werden eine Metallschicht und eine lichtschützende Schicht verwendet, um derartiges Licht zu blockieren. Um die Reflektion von Licht zu verhindern, das in den Reflektor von der Seite des Basismaterials eingedrungen ist, kann auch eine lichtschützende Schicht verwendet werden. Für die Metallschicht wird Al, Cr oder ähnliches verwendet. Als lichtschützende Schicht kann eine weiße Beschichtungsformulierung, die ein weißes Pigment enthält, das in einem Harz dispergiert ist, verwendet werden. Beispiele des weißen Pigments schließen Aluminiumoxid, Titanoxid (Titanweiß), Bleioxid (Bleiweiß), Zinkoxid (Zinkweiß), Calciumcarbonat, Bariumcarbonat, Bariumsulfat, Kaliumtitanat und Natriumsilicat ein. Beispiele des Harzes als dispergierendes Medium für das Pigment schließen Acrylharze, Polyestherharze und Urethanharze und ähnliche ein.
Im folgenden werden bestimmte repräsentative Bewertungsverfahren für Konstruktionen und Zusammensetzungen von reflektierenden Filmen und Reflektoren als Produkte der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die Dicke der Dünnfilmsilberschicht, der Kleberschicht und des Basismaterials kann direkt gemessen werden, indem man ihren Querschnitt durch ein Transmissionselektronenmikroskop (TEM) beobachtet. Eine Analyse des Materials eines Polymerfilms kann durchgeführt werden, indem man eine Infrarot (IR) spektrometrische Analyse durchführt. Weiterhin kann eine Analyse des Materials eines Klebers durchgeführt werden, indem man die Dünnfilmsilberschicht und das Basismaterial abschält, um den Kleber freizulegen, den Kleber in einem geeigneten Lösungsmittel auflöst, um eine Probe herzustellen, und dann eine Infrarot (IR) spektrometrische Analyse der Probe durchführt. Analysen der Materialien der Dünnfilmsilberschicht und des Basismaterials können durch Röntgenfluoreszenzspektrometrie (XRF) durchgeführt werden. Weiterhin kann ein Elektronenprobenmikroanalysator (EPMA) eine Elementaranalyse eines kleineren Bereichs als die Röntgenfluoreszenzspektrometrie (XRF) durchführen. Falls die Dünnfilmsilberschicht durch Abschälen des Polymerfilms mit der Dünnfilmsilberschicht, die darauf gebildet wurde, von der Kleberschicht freigelegt wird, kann die Zusammensetzung der Dünnfilmsilberschicht durch Auger-Elektronenspektroskopie (AES) untersucht werden und ihre Dicke kann auch durch Ermittlung ihres Tiefenprofils bekannt sein.
Es gibt viele, verschiedene Verfahren zum Messen einer Reflexion. In den Beispielen, die im folgenden beschrieben werden, wurden die Reflexionen gemessen, indem man ein Spektrophotometer mit einer Ulbricht'schen Kugel (spectrophotometer with an integrating sphere) bereitstellte. Weiterhin kann die Lichttransmission eines transparenten Polymerfilms oder ähnlichem gemessen werden, indem man z. B. ein HITACHI automatisiertes, selbstaufzeichnendes Spektrophotometer (Modell: U-3400) mit einer Filmhalterung (Modell: 210-2112) bereitstellt und den transparenten Polymerfilm als eine Probe im Filmhalter hält.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden basierend auf den folgenden Beispielen beschrieben.
Jeder beschleunigte, photothermische Verschlechterungstest wurde durchgeführt, indem man bei einer Expositionsintensität von 500 mW/cm² künstliches Sonnenlicht verwendete, von welchem Licht mit 390 nm und kürzer in der Wellenlänge eliminiert wurde. Weiterhin wurde jeder Reflektor auf 100°C erwärmt. Als eine Lichtquelle wurde ein Solarsimulator (Modell: YSS-505H, hergestellt von Yamashita Dinso K. K.) verwendet. Weiterhin wurde ein „Sharp Cut Filter L-39" (Handelsname, hergestellt von Toshiba Kasei Kokyo K. K.) verwendet, um Licht mit 390 nm und kürzer in der Wellenlänge zu eliminieren.
Die Reflexion von jedem Reflektor wurde gemessen, indem man das HITACHI automatisierte, selbstaufzeichnende Spektrophotometer (Modell: U-3400) mit einer Ulbricht'schen Kugel (integrating sphere) versah, deren Durchmesser 150 nm war. Als eine Referenz wurde eine weiße Standardplatte verwendet, die aus Aluminiumoxid war.
Die Lichttransmission von jedem transparenten Polymerfilm wurde gemessen, indem man das HITACHI automatisierte, selbstaufzeichnende Spektrophotometer (Modell: U-3400) mit dem Filmhalter (Modell: 210-2112) versah und den transparenten Polymerfilm als eine Probe auf der Filmhalterung hielt.
Beispiel 1
Argon mit 99,5% Reinheit wurde als ein Entladungsgas bis 2 × 10^–3 Torr in ein Vakuumgefäß eingebracht, gefolgt von der Herstellung eines Plasmas durch eine Gleichstrom-Glimmentladung. Zu dieser Zeit wurde Titan als eine negative Elektrode verwendet, so dass eine Plasmaatmosphäre hergestellt wurde, die Titan enthielt. Unter Verwendung des Titan-enthaltenden Plasmas wurde ein transparenter Polymerfilm [Polyethylenterephthalat (PET) Film, Produkt von Teijin Limited, „Tetron Film Type HB3" (Handelsname), Dicke: 25 μm, Lichttransmission: 87,3%] auf einer Seite einer Oberflächenbehandlung unterzogen, so dass ermöglicht wurde, dass sich Titan in einer Menge von 5 × 10¹⁴ Atome/cm² auf der Oberfläche des Films abschied. Indem man Silber mit 99,9% Reinheit als ein zu verdampfendes Material verwendete, wurde dann Silber mit einer Dicke von 150 nm auf der Plasma-behandelten Oberfläche durch Vakuumverdampfung abgeschieden. Die Reflexion (und zwar die anfängliche Reflexion) der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,5% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungsprozess für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 91,5% war.
Beispiel 2
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Behandlung zur Abscheidung von Titan in einer Menge von 5 × 10¹⁵/cm² auf der Oberfläche durchgeführt wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,4% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 94,7% war.
Beispiel 3
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Behandlung zur Abscheidung von Titan in einer Menge von 1 × 10¹⁶/cm² auf der Oberfläche durchgeführt wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 91,1% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 91,0% war.
Beispiel 4
Argon mit 99,5% Reinheit wurde als ein Entladungsgas bis 2 × 10^–3 Torr in ein Vakuumgefäß eingebracht, gefolgt von der Herstellung eines Plasmas durch eine Gleichstrom-Glimmentladung. Zu dieser Zeit wurde Titan als eine negative Elektrode verwendet, so dass eine Plasmaatmosphäre hergestellt wurde, die Titan enthielt. Unter Verwendung des Titan-enthaltenden Plasmas wurde ein transparenter Polymerfilm (ein Polyethylenterephthalat (PET) Film, Produkt von Teijin Limited, „Tetron Film Type HB3", Handelsname, Dicke: 25 μm, Lichttransmission: 87,3%] auf einer Seite einer Oberflächenbehandlung unterzogen, so dass ermöglicht wurde, dass sich Titan in einer Menge von 5 × 10¹⁵ Atome/cm² auf der Oberfläche des Films abschied. Indem man Silber mit 99,9% Reinheit als ein Target und Argon mit 99,5% Reinheit als ein Sprühgas verwendete, wurde dann Silber mit einer Dicke von 150 nm auf der Plasmabehandelten Oberfläche durch Gleichstrom-Magnetfeldsprühen (DC magnetron sputtering) abgeschieden. Die Reflexion (und zwar die anfängliche Reflexion) der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,6% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungsprozess für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,4% war.
Beispiel 5
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 4 hergestellt, außer dass der transparente Polymerfilm (ein PET-Film, Produkt von Toyobo Co., Ltd., „Type A4100", Handelsname, Dicke: 25 μm, Lichttransmission: 87,6%) verwendet wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 96,0% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 96,0% war.
Beispiel 6
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 5 hergestellt, außer dass Vanadium mit 99,9% Reinheit anstatt des Titans verwendet wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 94,7% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 94,3% war.
Beispiel 7
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 5 hergestellt, außer dass Chrom mit 99,9% Reinheit anstatt des Titans verwendet wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,7% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 91,6% war.
Beispiel 8
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 5 hergestellt, außer dass Kupfer mit 99,99% Reinheit anstatt des Titans verwendet wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,2% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,0% war.
Beispiel 9
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 5 hergestellt, außer dass Zink mit 99,9% Reinheit anstatt des Titans verwendet wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,0% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 94,7% war.
Beispiel 10
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 5 hergestellt, außer dass Wolfram mit 99,9% Reinheit anstatt des Titans verwendet wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,5% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,4% war.
Vergleichsbeispiel 1
Indem man Silber mit 99,9% Reinheit als ein zu verdampfendes Material verwendete, wurde Silber durch Vakuumverdampfung mit einer Dicke von 150 nm auf einem transparent Polymerfilm (ein PET Film, Produkt von Teijin Limited, „Tetron Film Type HB3", Handelsname, Dicke: 25 μm, Lichttransmission: 87,3%) abgeschieden. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 96,0% war. Die anfängliche Reflexion war daher 96,0%, d. h. ausreichend. Jedoch wurde, nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, gefunden, dass die Reflexion so niedrig wie 51,2% war. Die Probe war daher nicht länger als ein Reflektor geeignet.
Vergleichsbeispiel 2
Indem man Silber mit 99,9% Reinheit als Target und Argon mit 99,5% Reinheit als ein Sprühgas verwendete, wurde Silber durch Gleichstrom-Megnetfeldsprühen mit einer Dicke von 150 mit auf einem transparent Polymerfilm (ein PET Film, Produkt von Toyobo Co., Ltd., „Type A4100", Handelsname, Dicke: 25 μm, Lichttransmission: 87,6%) abgeschieden. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 96,1% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungsprozess für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 60,2% war. Obwohl die anfängliche Reflexion so hoch wie 96,1%, d. h. ausreichend, war, war die Reflexion nach dem beschleunigten, photothermischen Verschlechterungstest so niedrig wie 60,2%. Die Probe war daher nicht länger als ein Reflektor geeignet.
Vergleichsbeispiel 3
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Behandlung zur Abscheidung von Titan in einer Menge von 5 × 10¹⁶/cm² auf der Oberfläche durchgeführt wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 82,9% war. Die anfängliche Reflexion war so niedrig, dass die Probe nicht als ein Reflektor geeignet war.
Vergleichsbeispiel 4
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 5 hergestellt, außer dass Magnesium mit 99,9% Reinheit anstatt des Titans verwendet wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 95,8% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 31,2% war. Obwohl die anfängliche Reflexion so hoch wie 95,8%, d. h. ausreichend, war, war die Reflexion nach dem beschleunigten, photothermischen Verschlechterungstest so niedrig wie 31,2%. Die Probe war daher nicht länger als ein Reflektor geeignet.
Vergleichsbeispiel 5
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 5 hergestellt, außer dass Aluminium mit 99,9% Reinheit anstatt des Titans verwendet wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 96,2% war.
Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 24,9% war. Obwohl die anfängliche Reflexion so hoch wie 96,2%, d. h. ausreichend, war, war die Reflexion nach dem beschleunigten, photothermischen Verschlechterungstest so niedrig wie 24,9%. Die Probe war daher nicht länger als ein Reflektor geeignet.
Vergleichsbeispiel 6
Eine Probe wurde in ähnlicher Weise zu Beispiel 5 hergestellt, außer dass Silizium mit 99,9% Reinheit anstatt des Titans verwendet wurde. Die Reflexion der Probe, die so erhalten wurde, wurde von der Seite des transparenten Polymerfilms her gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 96,2% war. Nachdem ein beschleunigter, photothermischer Verschlechterungstest für 300 Stunden durchgeführt wurde, wurde die Reflexion wiederum gemessen. Es wurde gefunden, dass die Reflexion 29,2% war. Obwohl die anfängliche Reflexion so hoch wie 96,2%, d. h. ausreichend, war, war die Reflexion nach dem beschleunigten, photothermischen Verschlechterungstest so niedrig wie 29,2%. Die Probe war daher nicht länger als ein Reflektor geeignet.
Die Ergebnisse der obigen Beispiele und Vergleichsbeispiele werden in der folgenden Tabelle zusammengefasst.
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Behandlung einer Oberfläche eines transparenten Polymerfilms mit einem Plasma, das Ti, V Cr, Cu, Zn oder W enthält, eine Reflexionsabnahme auf Grund photothermischer Verschlechterung unterdrücken kann und dass eine Reflexion von 90% oder höher aufrecht erhalten werden kann, selbst nach der eines beschleunigten, photothermischen Verschlechterungstests für 300 Stunden durchgeführt wird. Bezüglich den Proben, die in den Beispielen 5 bis 10 und dem Vergleichsbeispiel 2 erhalten wurden, wurden Variationen in der Reflexion bei ihren beschleunigten, photothermischen Verschlechterungstests mit der Zeit untersucht. Die Ergebnisse werden in 11 gezeigt, in welcher die verstrichene Testzeit entlang der Abszisse aufgetragen ist, während die Reflexion entlang der Ordinate aufgetragen ist. Aus dem Diagramm ist zu erkennen, dass als ein Metall für die Verwendung bei der Oberflächenbehandlung mit einem Metall-enthaltenden Plasma W und Ti die besten sind und dass ihnen Cu, V, Zn und Cr folgen.

Claims

Reflektierender Film mit wenigstens einem transparenten Polymerfilm, worin der Polymerfilm eine behandelte Oberfläche aufweist, wobei die Menge von Metallatomen, die pro Flächeneinheit auf der behandelten Oberfläche des transparenten Polymerfilms niedergeschlagen worden ist, nicht ausreicht, um einen kontinuierlichen Film hierauf zu bilden, und von 4 × 10¹⁴ Atome/cm² bis 2 × 10¹⁶ Atome/cm² reicht und weiterhin eine dünne Silberschicht aufweist, die auf der behandelten Oberfläche des transparenten Polymerfilms gebildet ist, um Licht zu reflektieren, das von einer Seite des transparenten Polymerfilms zutritt, wobei der reflektierende Film ein Reflexionsvermögen von mindestens 90% gegenüber sichtbarem Licht beibehält, auch nachdem der reflektierende Film 300 Stunden lang bei einer Reflektortemperatur von 100°C und einer Belichtungsintensität von 500 mW/cm² gegenüber künstlichem Sonnenlicht ausgesetzt worden ist, aus dem Licht von 390 nm und kürzer in der Wellenlänge entfernt worden ist.
Reflektierender Film nach Anspruch 1, worin das Reflexionsvermögen gegenüber sichtbarem Licht ein Gesamtlichtreflexionsvermögen gegenüber Licht mit einer Wellenlänge von 550 nm ist.
Reflektierender Film nach Anspruch 1, worin der transparente Polymerfilm ein Polyethylenterephthalatfilm ist.
Reflektierender Film nach Anspruch 1, worin das Metall ein Metall ist, das aus Titan, Vanadium, Chrom, Kupfer, Zink oder Wolfram, vorzugsweise Titan oder Wolfram gewählt ist.
Reflektierender Film nach Anspruch 1, worin der transparente Polymerfilm eine Lichttransmission of 10% oder geringer gegenüber Licht mit Wellenlängen von 300 nm und höher und 380 nm und niedriger aufweist.
Reflektierender Film nach Anspruch 1, worin die Menge von niedergeschlagenen Metallen von 1 × 10¹⁵ Atomen/cm² bis 8 × 10¹⁵ Atomen/cm² ist.
Reflektor mit einem Basismaterial und einem reflektierenden Film nach Anspruch 1, der mittels einer Haftschicht auf das Basismaterial aufgetragen worden ist, wobei die dünne Silberschicht des reflektierenden Films in benachbarter Beziehung mit der Haftschicht ist.
Reflektor nach Anspruch 7, worin das Basismaterial ein Polymerfilm oder ein Metallblech ist, beispielsweise ausgewählt aus einem Aluminiumblech, einem Bronzeblech, einem Edelstahlblech oder einem Stahlblech.
Reflektor, aufweisend einen reflektierenden Film nach Anspruch 1, eine Haftschicht, einen Polymerfilm und eine Lichtschutzschicht, die übereinander in dieser Reihenfolge geschichtet sind, oder diesen Film, eine Haftschicht, ein Metallschicht, einen Polymerfilm und eine Lichtschutzschicht, die in dieser Reihenfolge übereinander geschichtet sind, oder diesen Film, eine Haftschicht, einen Polymerfilm, eine Metallschicht und eine Lichtschutzschicht, die in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt sind, wobei jeweils die dünne Silberschicht des reflektierenden Films in benachbarter Beziehung mit der Haftschicht ist.
Reflektor nach Anspruch 7, worin der transparente Polymerfilm eine Lichttransmission von 10% oder geringer gegenüber Licht aufweist, das Wellenlängen von 300 nm und höher und 380 nm und tiefer hat.