JP2016224105A - Optical reflection film, optical component having the same, and method of manufacturing optical reflection film - Google Patents

Optical reflection film, optical component having the same, and method of manufacturing optical reflection film Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical reflection film with a high area occupancy of reflective particles.SOLUTION: An optical reflection film comprises resin and reflective particles, and is characterized in that area occupancy of the reflective particles per unit area of 2×2 μm is 50% or more. Preferably, a number proportion of the resin present in gaps among the reflective particles present in the unit area of 2×2 μm is 90-100%, inclusive. An average diameter of the reflective particles is preferably no greater than 2 μm. Such an arrangement results in a film that is thin and yet exhibits superior reflection properties.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

後述する実施形態は、光学反射膜及びそれを用いた光学部品並びに光学反射膜の製造方法に関する。   Embodiments to be described later relate to an optical reflection film, an optical component using the same, and a method for manufacturing the optical reflection film.

光学反射膜は、主に可視光を反射する反射膜として様々な分野で使用されている。光学反射膜が使用される用途としては、シンチレータアレイの反射膜、発光素子搭載用基板の反射膜など様々なものが挙げられる。
国際公開番号WO2013/080565号公報(特許文献1)では、シンチレータアレイの反射膜にTiO粒子と樹脂を混合したものが開示されている。特許文献1ではTiO粒子と樹脂の混合工程を三本ロール混合機にて行っている。このような方式では、TiO(反射粒子)の添加量を多くすると、TiO粒子の凝集体ができてしまい反射特性のばらつきの原因となっていた。このため、特許文献1では反射粒子の添加量を多くすることができなかった。
また、国際公開番号WO2008/041382号公報(特許文献2)では、ナノ粒子(反射粒子)の凝集体を用いた光学反射膜が開示されている。樹脂層上にナノ粒子の凝集体を配置した構造であるため、反射膜全体としては反射粒子が均一に分散したものではなかった。
Optical reflective films are used in various fields as reflective films that mainly reflect visible light. Various uses such as a reflection film of a scintillator array and a reflection film of a substrate for mounting a light emitting element can be used as an application where an optical reflection film is used.
International Publication No. WO2013 / 080565 (Patent Document 1) discloses a mixture of TiO 2 particles and resin in a reflective film of a scintillator array. Patent Document 1 of TiO 2 particles and resin mixing step is carried out in a three-roll mixer. In such a system, when the amount of TiO 2 (reflecting particles) added is increased, aggregates of TiO 2 particles are formed, causing variations in reflection characteristics. For this reason, in patent document 1, the addition amount of reflective particles was not able to be increased.
In addition, International Publication No. WO2008 / 041382 (Patent Document 2) discloses an optical reflection film using an aggregate of nanoparticles (reflection particles). Since the nanoparticle aggregates are arranged on the resin layer, the reflective film as a whole was not a dispersion of the reflective particles uniformly.

国際公開番号WO2013/080565号公報International Publication Number WO2013 / 080565 国際公開番号WO2008/041382号公報International Publication Number WO2008 / 041382

従来の光学反射膜は、樹脂層の中に反射粒子を多く含有させることが困難であった。反射粒子の含有量を多くしようとすると凝集体が大きくなったり、凝集体が増加するといった状態となっていた。光学反射膜の反射率は、反射粒子の物性だけでなく、反射粒子の分散状態も重要である。光学反射膜の中で反射粒子と樹脂が均一分散することにより、屈折率が異なる領域を均一に存在させることが必要である。従来の光学反射膜は反射粒子の含有量を多くしようとすると凝集体が増大するため、屈折率が異なる領域を均一に形成することができなかった。このため、反射率の向上には限界があった。   It has been difficult for conventional optical reflective films to contain many reflective particles in the resin layer. When the content of the reflective particles is increased, the aggregate becomes large or the aggregate increases. The reflectance of the optical reflection film is not only important for the physical properties of the reflective particles, but also the dispersion state of the reflective particles. It is necessary that the regions having different refractive indexes be uniformly present by uniformly dispersing the reflective particles and the resin in the optical reflective film. In the conventional optical reflection film, when the content of the reflective particles is increased, aggregates increase, so that regions having different refractive indexes cannot be formed uniformly. For this reason, there was a limit in improving the reflectance.

実施形態にかかる光学反射膜は、樹脂と反射粒子からなる光学反射膜において、光学反射膜は単位面積2μm×2μmあたりの反射粒子の面積占有率50%以上であることを特徴とするものである。単位面積あたりの反射粒子の分散状態を均一化できるため、反射率の向上を図ることができる。   The optical reflective film according to the embodiment is an optical reflective film made of resin and reflective particles, wherein the optical reflective film has an area occupancy of 50% or more of the reflective particles per unit area of 2 μm × 2 μm. . Since the dispersion state of the reflective particles per unit area can be made uniform, the reflectance can be improved.

実施形態にかかる光学反射膜の一例を示す図。The figure which shows an example of the optical reflection film concerning embodiment. 実施形態にかかる光学反射膜の反射粒子の分散状態の一例を示す図。The figure which shows an example of the dispersion state of the reflective particle of the optical reflection film concerning embodiment. 実施形態にかかる光学反射膜の別の一例を示す図。The figure which shows another example of the optical reflection film concerning embodiment. 実施形態にかかるシンチレータアレイの一例を示す図。The figure which shows an example of the scintillator array concerning embodiment. 実施形態にかかる発光素子搭載用基板の一例を示す図。The figure which shows an example of the light emitting element mounting substrate concerning embodiment. 実施形態にかかる光学反射膜の製造方法の一例を示す図。The figure which shows an example of the manufacturing method of the optical reflection film concerning embodiment.

実施形態にかかる光学反射膜は、樹脂と反射粒子からなる光学反射膜において、光学反射膜は単位面積2μm×2μmあたりの反射粒子の面積占有率50%以上であることを特徴とするものである。
図1に実施形態にかかる光学反射膜の一例を示した。図中、1は光学反射膜、2は反射粒子、3は樹脂、である。
実施形態にかかる光学反射膜は、樹脂3の膜の中に反射粒子2が分散したものである。また、光学反射膜の単位面積2μm×2μmあたりの反射粒子の面積占有率を50%以上にしたものである。面積占有率を50%以上と高くすることにより、光学反射膜の反射率を向上させることができる。また、反射粒子の存在割合を高くすることにより、光学反射膜の薄型化も行うことができる。
なお、反射粒子の面積占有率の測定方法は、光学反射膜の任意の断面において走査電子顕微鏡(SEM)にて拡大写真を撮影する。拡大写真の単位面積2μm×2μmあたりの反射粒子の合計面積を求める。(反射粒子の合計面積/4μm)×100=反射粒子の面積占有率(%)にて求める。
The optical reflective film according to the embodiment is an optical reflective film made of resin and reflective particles, wherein the optical reflective film has an area occupancy of 50% or more per unit area of 2 μm × 2 μm. .
FIG. 1 shows an example of the optical reflection film according to the embodiment. In the figure, 1 is an optical reflecting film, 2 is a reflecting particle, and 3 is a resin.
The optical reflective film according to the embodiment is obtained by dispersing the reflective particles 2 in the resin 3 film. Further, the area occupancy ratio of the reflecting particles per unit area 2 μm × 2 μm of the optical reflecting film is set to 50% or more. By increasing the area occupancy rate to 50% or more, the reflectance of the optical reflection film can be improved. Moreover, the optical reflection film can be thinned by increasing the proportion of the reflective particles.
In addition, the measuring method of the area occupation rate of reflective particles takes an enlarged photograph with a scanning electron microscope (SEM) in the arbitrary cross sections of an optical reflection film. The total area of the reflective particles per unit area 2 μm × 2 μm of the enlarged photograph is obtained. (Total area of reflective particles / 4 μm 2 ) × 100 = Obtained area (%) of reflective particles.

また、反射粒子の面積占有率の上限は特に限定されるものではないが、85%以下であることが好ましい。反射粒子の面積占有率が85%を超えると光学反射膜中の樹脂の割合が少なくなる。樹脂の割合が少なくなると、反射膜の強度が低下する。また、反射粒子の面積占有率が大きくなると、反射粒子の凝集体ができやすくなる。そのため、反射粒子の面積占有率は50〜85%、さらには55〜80%が好ましい。
また、単位面積2μm×2μmあたりに存在する反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する割合が個数割合で90%以上100%以下であることが好ましい。
図2に、反射粒子の分散状態の一例を示した。図中、2は反射粒子、3は樹脂、4は反射粒子の凝集体、である。また、4−1は反射粒子2個からなる凝集体、4−2は反射粒子3個からなる凝集体、である。また、hは反射粒子同士の隙間、W1は凝集体4−1の長径、W2は凝集体4−2の長径、である。
Further, the upper limit of the area occupation ratio of the reflective particles is not particularly limited, but is preferably 85% or less. If the area occupation ratio of the reflective particles exceeds 85%, the ratio of the resin in the optical reflective film decreases. When the ratio of the resin decreases, the strength of the reflective film decreases. Further, when the area occupancy of the reflective particles is increased, the aggregates of the reflective particles are easily formed. Therefore, the area occupation ratio of the reflective particles is preferably 50 to 85%, more preferably 55 to 80%.
Moreover, it is preferable that the ratio of the resin existing in the gap between the reflective particles existing per unit area of 2 μm × 2 μm is 90% or more and 100% or less.
FIG. 2 shows an example of the dispersion state of the reflective particles. In the figure, 2 is a reflective particle, 3 is a resin, and 4 is an aggregate of reflective particles. Further, 4-1 is an aggregate composed of two reflective particles, and 4-2 is an aggregate composed of three reflective particles. Further, h is the gap between the reflective particles, W1 is the major axis of the aggregate 4-1, and W2 is the major axis of the aggregate 4-2.

単位面積2μm×2μmあたりに存在する反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する割合が個数割合で90%以上100%以下であるということは、反射粒子同士の隙間hが90%以上の割合で存在することを示す。個々の反射粒子同士の隙間に樹脂が存在することにより、反射粒子と樹脂が交互に存在する領域をつくることができる。反射粒子と樹脂が交互に存在することにより、屈折率の異なる領域を連続的に存在させることができる。このような状態にすると反射率が向上する。反射粒子の凝集体が存在すると屈折率の異なる領域を連続的に形成できなくなる。そのため、反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する割合が個数割合で90%以上100%以下であることが好ましい。なお、反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する割合が個数割合で100%であることが最も好ましい。
また、単位面積2μm×2μmあたりに存在する反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する割合の測定方法はSEM写真(拡大写真)を用いて、反射粒子同士の隙間に樹脂が確認できるか否かを確認する。単位面積2μm×2μmあたりに存在する反射粒子の個数と、隙間に樹脂が確認できる個数を求める。また、反射粒子同士の隙間に樹脂が確認できるとは、拡大写真にて一粒の反射粒子の周囲すべてに樹脂の存在が確認できる状態を示す。図2に示した凝集体4−1、4−2のように反射粒子同士が直接接触したものは、隙間に樹脂が確認できない反射粒子としてカウントする。また、凝集体4−1のように2粒の反射粒子からなる凝集体は、隙間に樹脂が確認できない反射粒子を2個とカウントする。また、凝集体4−2のように3粒の反射粒子からなる凝集体は、隙間に樹脂が確認できない反射粒子を3個とカウントする。同様に、4粒以上の反射粒子からなる凝集体は、凝集体を構成する反射粒子の個数をカウントし、隙間に樹脂が確認できない反射粒子の個数とする。SEM写真で確認し難いときは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いてもよい。
The ratio of the resin existing in the gap between the reflective particles existing per unit area of 2 μm × 2 μm is 90% or more and 100% or less in terms of the number ratio, which means that the gap h between the reflective particles is present at a ratio of 90% or more. Indicates to do. By the presence of the resin in the gaps between the individual reflective particles, it is possible to create a region where the reflective particles and the resin are alternately present. When the reflective particles and the resin are alternately present, regions having different refractive indexes can be continuously present. In such a state, the reflectance is improved. When aggregates of reflective particles are present, regions having different refractive indexes cannot be continuously formed. Therefore, it is preferable that the ratio of the resin existing in the gap between the reflective particles is 90% or more and 100% or less in terms of the number ratio. It is most preferable that the ratio of the resin existing in the gap between the reflective particles is 100% in terms of the number ratio.
Moreover, the measuring method of the ratio that resin exists in the clearance gap between the reflective particles which exist per unit area 2micrometer x 2micrometer uses SEM photograph (enlarged photograph), and whether resin can be confirmed in the clearance gap between reflective particles. Check. The number of reflective particles present per unit area of 2 μm × 2 μm and the number of resin that can be confirmed in the gap are determined. Moreover, that resin can be confirmed in the clearance gap between reflective particles shows the state which presence of resin can be confirmed in the circumference | surroundings of one reflective particle in an enlarged photograph. Those in which the reflective particles are in direct contact like the aggregates 4-1 and 4-2 shown in FIG. 2 are counted as reflective particles in which no resin can be confirmed in the gap. Moreover, the aggregate which consists of two reflection particles like the aggregate 4-1 counts two reflective particles which cannot confirm resin in a clearance gap. Moreover, the aggregate which consists of three reflective particles like the aggregate 4-2 counts the reflective particle which resin cannot confirm in a clearance gap to three pieces. Similarly, for an aggregate composed of four or more reflective particles, the number of the reflective particles constituting the aggregate is counted, and the number of the reflective particles in which no resin can be confirmed in the gap is set. When it is difficult to confirm with an SEM photograph, a transmission electron microscope (TEM) may be used.

また、反射粒子の平均粒径は1μm以下であることが好ましい。また、反射粒子の平均粒径は0.5μm以下、さらには0.1μm以下であることが好ましい。前述のように、反射粒子と樹脂が交互に存在する領域を形成することにより、屈折率の異なる領域を微小な領域でつくることができる。これにより反射率を向上させるものである。反射粒子の粒径があまり大きくなると屈折率の異なる領域を微小領域にすることができなくなる。
また、反射粒子の凝集体の平均粒径が2μm以下であることが好ましい。反射粒子の凝集体が大きいと、屈折率の異なる領域を微小領域とすることが困難となる。そのため、反射粒子の凝集体は、小さいことが好ましい。当然ながら、凝集体は存在しないことが最も好ましい。そのため、反射粒子の凝集体は平均粒径2μm以下、さらには1.5μm以下が好ましい。
The average particle size of the reflective particles is preferably 1 μm or less. The average particle size of the reflective particles is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.1 μm or less. As described above, by forming a region where the reflective particles and the resin are alternately present, a region having a different refractive index can be formed with a minute region. This improves the reflectivity. When the particle diameter of the reflective particles becomes too large, it becomes impossible to make a region having a different refractive index a minute region.
The average particle size of the aggregate of reflective particles is preferably 2 μm or less. When the aggregate of the reflective particles is large, it is difficult to make a region having a different refractive index a fine region. Therefore, it is preferable that the aggregate of the reflective particles is small. Of course, it is most preferred that no aggregates be present. Therefore, the aggregate of the reflective particles preferably has an average particle size of 2 μm or less, more preferably 1.5 μm or less.

また、反射粒子の凝集体の平均粒径の測定方法は、単位面積2μm×2μmあたりのSEM写真(拡大写真)を撮影する。拡大写真にて、反射粒子同士の隙間に樹脂が確認できない領域を凝集体とする。凝集体の長径を凝集体の粒径とする。単位面積2μm×2μmあたりに存在する凝集体の粒径の平均値を凝集体の平均粒径とする。例えば、図2ではW1とW2の平均値が凝集体の平均粒径となる。
また、反射粒子の平均アスペクト比が1.5以上であることが好ましい。図3に実施形態にかかる光学反射膜の別の一例を示した。図中、1は光学反射膜、2は反射粒子、3は樹脂、である。
反射粒子の平均アスペクト比を1.5以上にすると、反射粒子同士の三重点を小さくすることができる。その結果、反射粒子の面積占有率を高くすることができる。なお、反射粒子の平均アスペクト比の上限は特に限定されるものではないが、3.0以下が好ましい平均アスペクト比が3を超えて大きいと、屈折率の異なる領域を微小領域とすることが難しくなる。そのため、反射粒子の平均アスペクト比は1.5〜3.0の範囲内であることが好ましい。
また、反射粒子のアスペクト比の求め方は、光学反射膜1の厚み方向の断面をSEM写真(拡大写真)にて観察する。単位面積2μm×2μmあたりに写る反射粒子の最大径を長径とする。長径の中点から垂直に伸ばした長さを短径とする。長径/短径=アスペクト比とする。この作業を位面積2μm×2μmあたりに写る反射粒子すべてに行い、その平均値を平均アスペクト比とする。
Moreover, the measuring method of the average particle diameter of the aggregate of reflective particles takes an SEM photograph (enlarged photograph) per unit area 2 μm × 2 μm. In the enlarged photograph, a region where the resin cannot be confirmed in the gap between the reflective particles is defined as an aggregate. The major axis of the aggregate is defined as the particle diameter of the aggregate. The average value of the particle size of the aggregate existing per unit area of 2 μm × 2 μm is defined as the average particle size of the aggregate. For example, in FIG. 2, the average value of W1 and W2 is the average particle size of the aggregate.
The average aspect ratio of the reflective particles is preferably 1.5 or more. FIG. 3 shows another example of the optical reflecting film according to the embodiment. In the figure, 1 is an optical reflecting film, 2 is a reflecting particle, and 3 is a resin.
When the average aspect ratio of the reflective particles is 1.5 or more, the triple point between the reflective particles can be reduced. As a result, the area occupation ratio of the reflective particles can be increased. The upper limit of the average aspect ratio of the reflective particles is not particularly limited. However, when the average aspect ratio is preferably 3.0 or less and larger than 3, it is difficult to make a region having a different refractive index a minute region. Become. Therefore, the average aspect ratio of the reflective particles is preferably in the range of 1.5 to 3.0.
Moreover, the method of calculating | requiring the aspect-ratio of reflective particle | grains observes the cross section of the thickness direction of the optical reflection film 1 with a SEM photograph (enlarged photograph). The maximum diameter of the reflective particles reflected per unit area 2 μm × 2 μm is defined as the major axis. The length that extends vertically from the midpoint of the major axis is the minor axis. The major axis / minor axis = aspect ratio. This operation is performed on all the reflective particles appearing in the area of 2 μm × 2 μm, and the average value is defined as the average aspect ratio.

また、反射粒子同士の隙間hは0.5μm以下、さらには0.2μm以下であることが好ましい。反射粒子同士の隙間hとは図2に示したように、隣り合う反射粒子の中で最も近い距離を示す。つまり、一つの反射粒子の周囲に複数の反射粒子があるとき、最も近い距離にある反射粒子までの距離を隙間hとする。
隙間hを小さくすることにより、反射粒子の面積占有率を大きくすることができる。また、反射粒子同士の隙間hの下限値は0.01μm以上であることが好ましい。反射粒子の凝集体は隙間h=0μmとなる。凝集体が無い状態にするためにも、隙間hを0.01μm以上とすることが好ましい。
また、反射粒子同士の隙間hは平均値が0.1μm以下であることが好ましい。隙間hの平均値を0.1μm以下とすることにより、反射粒子の面積占有率を大きくすることができる。また、隙間hの平均値は、単位面積5μm×5μmに写る反射粒子の隙間hを測定し、その平均値を求めるものとする。
Further, the gap h between the reflective particles is preferably 0.5 μm or less, and more preferably 0.2 μm or less. As shown in FIG. 2, the gap h between the reflective particles indicates the closest distance among the adjacent reflective particles. That is, when there are a plurality of reflective particles around one reflective particle, the distance to the closest reflective particle is defined as the gap h.
By reducing the gap h, the area occupation ratio of the reflective particles can be increased. The lower limit value of the gap h between the reflective particles is preferably 0.01 μm or more. The aggregate of the reflective particles has a gap h = 0 μm. The gap h is preferably set to 0.01 μm or more so that no aggregate is present.
The gap h between the reflective particles preferably has an average value of 0.1 μm or less. By setting the average value of the gap h to 0.1 μm or less, the area occupancy of the reflective particles can be increased. In addition, the average value of the gap h is obtained by measuring the gap h of the reflective particles reflected in a unit area of 5 μm × 5 μm and obtaining the average value.

また、反射粒子は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化クロムから選ばれる1種または2種以上であることが好ましい。酸化チタンはTiOであることが好ましい。酸化アルミニウムはAlであることが好ましい。酸化タンタルはTaであることが好ましい。酸化ジルコニウムはZrOであることが好ましい。酸化珪素はSiOであることが好ましい。酸化クロムはCrであることが好ましい。
この中では、TiOおよびTaが好ましい。この2つは可視光(波長400〜750nm)の反射率が高い。TiOは屈折率が2.50と高い。また、TiOはルチル型であることが好ましい。TiOは、ルチル型、アナターゼ型、ブルッカイト型などがある。この中でルチル型は光触媒特性が低い。そのため、樹脂を劣化させることが少ない。その結果、光学反射膜の劣化を防ぐことができる。また、TiOの光触媒特性を抑制するために、Al、Ta、ZrO、SiO、Crから選ばれる1種または2種以上の第二反射粒子を混合してもよい。反射粒子の合計量を100質量部としたとき、TiOを70〜98%、第二反射粒子を30〜2質量部とすることが好ましい。また、TiO粒子の表面にAl、Ta、ZrO、SiO、Crから選ばれる1種を被膜したものを用いてもよい。
The reflective particles are preferably one or more selected from titanium oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, and chromium oxide. It is preferred titanium oxide is TiO 2. The aluminum oxide is preferably Al 2 O 3 . The tantalum oxide is preferably Ta 2 O 5 . It is preferred zirconium oxide is ZrO 2. The silicon oxide is preferably SiO 2 . The chromium oxide is preferably Cr 2 O 3 .
Among these, TiO 2 and Ta 2 O 5 is preferred. These two have high reflectivity of visible light (wavelength 400 to 750 nm). TiO 2 has a high refractive index of 2.50. Further, it is preferred that TiO 2 is rutile. TiO 2 includes a rutile type, anatase type, brookite type, and the like. Of these, the rutile type has low photocatalytic properties. Therefore, there is little deterioration of the resin. As a result, deterioration of the optical reflection film can be prevented. Further, in order to suppress the photocatalytic properties of TiO 2 , one or more second reflective particles selected from Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , SiO 2 , Cr 2 O 3 are mixed. May be. When the total amount of the reflective particles is 100 parts by mass, TiO 2 is preferably 70 to 98%, and the second reflective particles are preferably 30 to 2 parts by mass. Further, the one selected from Al 2 O 3, Ta 2 O 5, ZrO 2, SiO 2, Cr 2 O 3 on the surface of the TiO 2 particles may be used after coating.

また、樹脂は、有機物であれば特に限定されるものではない。また、樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂またはポリイミド樹脂から選ばれる1種または2種以上が挙げられる。これらの樹脂は、前記反射粒子との屈折率の差を0.20以上にすることができる。
この中では、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂およびビニル系樹脂から選択される1種または2種以上より構成されていることが好ましい。これら樹脂は、後述するように樹脂被膜した表面被覆反射粒子を調整しやすい。また、これら樹脂は屈折率が1.50前後である。TiO2の屈折率は2.50〜2.72である。樹脂と反射粒子の屈折率の差を0.20以上、さらには0.80以上とすることができる。前述のように、反射粒子と樹脂の分散状態を均一化することにより、屈折率の異なる領域を微小領域で形成することができる。その結果、光学反射膜の反射率を向上させることができる。
The resin is not particularly limited as long as it is organic. Examples of the resin include one or more selected from epoxy resins, silicone resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, polyurethane resins, and polyimide resins. These resins can make the difference in refractive index from the reflective particles 0.20 or more.
In this, it is preferable that it is comprised from 1 type, or 2 or more types selected from silicone resin, epoxy resin, imide resin, and vinyl resin. These resins are easy to adjust the surface-coated reflective particles coated with a resin as described later. These resins have a refractive index of around 1.50. The refractive index of TiO2 is 2.50 to 2.72. The difference in refractive index between the resin and the reflective particles can be 0.20 or more, and further 0.80 or more. As described above, by making the dispersion state of the reflective particles and the resin uniform, it is possible to form regions having different refractive indexes as minute regions. As a result, the reflectance of the optical reflection film can be improved.

また、光学反射膜の膜厚が5〜100μmであることが好ましい。膜厚tが5μm未満である場合、光学反射膜中の反射粒子の存在量の絶対値が少なくなる。そのため十分な反射率が得られないおそれがある。一方、膜厚tが100μmを越えて厚いと、それ以上の反射率の向上が得難くなる。また、光学反射膜の膜厚tは10〜50μmが好ましい。
このような光学反射膜は、反射率を向上させることができる。TiO、Al、Ta、ZrO、SiO、Crから選ばれる反射粒子を用いることにより、可視光領域(波長400〜750nm)の反射率を向上させることができる。特に、波長510nmの光の反射率が94%以上、かつ、波長670nmの光の反射率が91%以上とすることができる。
Moreover, it is preferable that the film thickness of an optical reflection film is 5-100 micrometers. When the film thickness t is less than 5 μm, the absolute value of the abundance of the reflective particles in the optical reflective film decreases. Therefore, there is a possibility that sufficient reflectance cannot be obtained. On the other hand, when the film thickness t exceeds 100 μm, it is difficult to obtain a further improvement in reflectance. The film thickness t of the optical reflection film is preferably 10 to 50 μm.
Such an optical reflection film can improve the reflectance. By using reflective particles selected from TiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , SiO 2 , Cr 2 O 3 , the reflectance in the visible light region (wavelength 400 to 750 nm) can be improved. it can. In particular, the reflectance of light having a wavelength of 510 nm can be 94% or more, and the reflectance of light having a wavelength of 670 nm can be 91% or more.

以上のような光学反射膜は、様々な光学部品に好適である。特に、可視光を反射する光学部品に好適である。また、膜厚tを100μm以下にできるので、薄い反射膜が必要な製品に好適である。このような製品としてシンチレータアレイ、発光素子搭載用基板、光束測定用積分球が挙げられる。言い換えると、光学部品がシンチレータアレイ、発光素子搭載用基板、光束測定用積分球のいずれか1種であることが好ましい。
図4にシンチレータアレイの一例を示した。図中、1は光学反射膜、5はシンチレータアレイ、6はシンチレータ、である。シンチレータ6同士の隙間に光学反射膜1を配置して一体化したものがシンチレータアレイ5となる。シンチレータアレイ5は、CT(コンピュータ断層撮影)装置や荷物検査装置などのX線を使ったX線検出器に用いられる。また、X線検出器は、X線がシンチレータ6に当たることにより可視光に変換される。この可視光をフォトダイオードなどの検出器で電気信号に変えていく。シンチレータアレイ5に実施形態にかかる光学反射膜1を用いることにより、反射率が向上するためシンチレータアレイ5の光出力を向上させることができる。また、光学反射膜中の反射粒子の面積占有率を50%以上と高くしているため、光学反射膜の厚さtを薄型化することもできる。光学反射膜の厚さを100μm以下と薄くすることにより、シンチレータ6のピッチを狭くすることができる。これにより、検出画素を小型化(高精細)にすることができる。また、光学反射膜中の反射粒子の面積占有率を高くしているため、薄型化したとしてもクロストークの発生を抑制することができる。このように、実施形態にかかるシンチレータアレイは、反射膜に実施形態にかかる光学反射膜を用いることにより、光出力向上、高精細化、クロストーク抑制をなしえることができる。
The optical reflection film as described above is suitable for various optical components. In particular, it is suitable for an optical component that reflects visible light. Further, since the film thickness t can be made 100 μm or less, it is suitable for a product that requires a thin reflective film. Examples of such products include scintillator arrays, light-emitting element mounting substrates, and integrating spheres for measuring light flux. In other words, the optical component is preferably any one of a scintillator array, a light emitting element mounting substrate, and a light beam measuring integrating sphere.
FIG. 4 shows an example of the scintillator array. In the figure, 1 is an optical reflecting film, 5 is a scintillator array, and 6 is a scintillator. A scintillator array 5 is obtained by arranging and integrating the optical reflection film 1 in the gap between the scintillators 6. The scintillator array 5 is used in an X-ray detector using X-rays such as a CT (Computer Tomography) apparatus and a luggage inspection apparatus. The X-ray detector is converted into visible light when the X-ray hits the scintillator 6. This visible light is converted into an electrical signal by a detector such as a photodiode. By using the optical reflection film 1 according to the embodiment for the scintillator array 5, the reflectance is improved, so that the light output of the scintillator array 5 can be improved. In addition, since the area occupancy of the reflective particles in the optical reflection film is as high as 50% or more, the thickness t of the optical reflection film can be reduced. By reducing the thickness of the optical reflection film to 100 μm or less, the pitch of the scintillator 6 can be reduced. Thereby, a detection pixel can be reduced in size (high definition). In addition, since the area occupancy of the reflective particles in the optical reflection film is increased, the occurrence of crosstalk can be suppressed even if the thickness is reduced. As described above, the scintillator array according to the embodiment can improve the light output, increase the definition, and suppress the crosstalk by using the optical reflection film according to the embodiment as the reflection film.

図5に、発光素子搭載用基板の一例を示した。図中、1は光学反射膜、7は発光素子搭載用基板、8は基板、9は発光素子、である。発光素子7は、発光ダイオード(LED)、レーザなどが例示される。基板8には発光素子7が実装される。基板8上に光学反射膜1を設けることにより発光素子からの光を反射することができる。なお、発光素子搭載用基板7は、基板8上に光学反射膜1を設けたものを示す。発光素子搭載用基板7に発光素子9を搭載したものは発光装置と呼ぶ。実施形態にかかる発光素子搭載用基板を用いた発光装置は、発光素子からの光を反射できるため発光効率を向上させることができる。特に、実施形態にかかる光学反射膜1は可視光の反射率が高いため、可視光を発光する発光素子を搭載する発光素子搭載用基板に好適である。なお、可視光を発光する発光素子は、発光ダイオードと蛍光体層を組合せたものであってもよい。   FIG. 5 shows an example of a light emitting element mounting substrate. In the figure, 1 is an optical reflecting film, 7 is a substrate for mounting a light emitting element, 8 is a substrate, and 9 is a light emitting element. Examples of the light emitting element 7 include a light emitting diode (LED) and a laser. A light emitting element 7 is mounted on the substrate 8. By providing the optical reflecting film 1 on the substrate 8, light from the light emitting element can be reflected. The light-emitting element mounting substrate 7 is a substrate in which the optical reflection film 1 is provided on the substrate 8. A device in which the light emitting element 9 is mounted on the light emitting element mounting substrate 7 is referred to as a light emitting device. Since the light emitting device using the light emitting element mounting substrate according to the embodiment can reflect the light from the light emitting element, the light emission efficiency can be improved. In particular, since the optical reflective film 1 according to the embodiment has a high visible light reflectance, it is suitable for a light emitting element mounting substrate on which a light emitting element that emits visible light is mounted. Note that the light-emitting element that emits visible light may be a combination of a light-emitting diode and a phosphor layer.

また、シンチレータアレイ、発光素子搭載用基板以外にも可視光を反射する効果が求められる光学部品に好適である。このような光学部品として光束測定用積分球が挙げられる。光束測定用積分球は、中空の球体の中心に発光素子を配置し、その全光束や色度を測定する装置である。白色LEDなどの可視光を発光する発光素子の発光特性を測定することに使用される。積分球の内面の反射膜に実施形態にかかる光学反射膜を設けることにより、反射率が高まるため測定精度を向上させることができる。
実施形態にかかる光学部品は、厚さ100μm以下と薄い膜であっても、優れた反射率を有する。そのため、薄い反射膜であることによる効果が出る光学部品に好適である。
次に、実施形態にかかる光学反射膜の製造方法について説明する。実施形態にかかる光学反射膜は上記構成を有していれば、その製造方法は特に限定されるものではないが、効率的に得るための方法として次のものが挙げられる。
In addition to the scintillator array and the light emitting element mounting substrate, it is suitable for optical components that are required to reflect visible light. An example of such an optical component is an integrating sphere for measuring light flux. The integrating sphere for measuring light flux is a device that arranges a light emitting element at the center of a hollow sphere and measures its total light flux and chromaticity. It is used to measure the light emission characteristics of a light emitting element that emits visible light such as a white LED. By providing the optical reflection film according to the embodiment on the reflection film on the inner surface of the integrating sphere, the reflectivity increases, so that the measurement accuracy can be improved.
The optical component according to the embodiment has an excellent reflectance even if it is a thin film having a thickness of 100 μm or less. Therefore, it is suitable for an optical component that produces an effect due to being a thin reflective film.
Next, the manufacturing method of the optical reflective film concerning embodiment is demonstrated. As long as the optical reflective film according to the embodiment has the above-described configuration, the manufacturing method thereof is not particularly limited, but examples of the method for obtaining efficiently include the following.

実施形態にかかる光学反射膜の製造方法は、反射粒子の表面に樹脂被覆した表面被覆反射粒子を調製する工程と、前記表面被覆反射粒子を加速した気体により噴射し、基材上に堆積させる噴射工程、とを有することを特徴とするものである。
まず、反射粒子の表面に樹脂被覆した表面被覆反射粒子を調製する工程を行う。反射粒子は平均粒径1μm以下のものであることが好ましい。また、反射粒子としては酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化クロムから選ばれる1種または2種以上であることが好ましい。次に、樹脂を溶媒に混合して希釈した樹脂希釈溶媒を調製する。溶媒に関しては、有機溶媒などの樹脂を希釈可能なものを用いるものとする。
The method for producing an optical reflective film according to the embodiment includes a step of preparing surface-coated reflective particles in which the surface of the reflective particles is resin-coated, and spraying the surface-coated reflective particles with an accelerated gas and depositing on the substrate. And a process.
First, a step of preparing surface-coated reflective particles in which the surface of the reflective particles is resin-coated is performed. The reflective particles preferably have an average particle size of 1 μm or less. The reflective particles are preferably one or more selected from titanium oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, and chromium oxide. Next, a resin dilution solvent is prepared by diluting the resin with a solvent. Regarding the solvent, a solvent capable of diluting a resin such as an organic solvent is used.

樹脂希釈溶媒に反射粒子を混合して十分に攪拌する。その後、反射粒子を含有した樹脂希釈溶媒をスプレードライ法で噴出、乾燥する方法が好ましい。また、反射粒子に樹脂希釈溶媒を噴霧と乾燥を繰り返して被覆する方法もある。また、反射粒子を含有した樹脂希釈溶媒をボールミルなどで十分混合する。混合したものを取り出し乾燥する。この混合と乾燥を繰り返して被覆する方法も挙げられる。このような反射粒子を含有した樹脂希釈溶媒を用いて、反射粒子の表面に樹脂被覆した表面被覆反射粒子を調製する方法が好ましい。樹脂希釈溶媒を用いることにより、反射粒子の表面に樹脂被覆を行い易くなる。また、予め表面被覆反射粒子とすることにより、反射粒子の凝集体が形成されるのを防ぐことができる。
また、樹脂被膜の厚さは0.1μm以下であることが好ましい。0.1μm以下の薄い被膜とすることにより、光学反射膜中の反射粒子の面積占有率を大きくすることができる。
また、表面被覆反射粒子を造粒してある程度の大きさにすることが好ましい。造粒体(2次粒子)とすることにより、噴射工程での噴射効率を高めることができる。2次粒子の平均粒径は3〜50μm、さらには5〜20μmの範囲が好ましい。また、必要に応じ、樹脂被膜が消失しない程度の熱処理を加えてもよいものとする。
The reflective particles are mixed in the resin dilution solvent and sufficiently stirred. Thereafter, a method of spraying and drying a resin dilution solvent containing reflective particles by a spray drying method is preferable. There is also a method of coating the reflective particles by repeatedly spraying and drying a resin dilution solvent. Further, the resin dilution solvent containing the reflective particles is sufficiently mixed with a ball mill or the like. Remove the mixture and dry. A method of coating by repeating this mixing and drying may also be mentioned. A method of preparing surface-coated reflective particles in which the surface of the reflective particles is resin-coated using a resin dilution solvent containing such reflective particles is preferable. By using the resin dilution solvent, the surface of the reflective particles can be easily coated with the resin. Further, by forming the surface-coated reflective particles in advance, it is possible to prevent the aggregates of the reflective particles from being formed.
The thickness of the resin film is preferably 0.1 μm or less. By using a thin film of 0.1 μm or less, the area occupancy ratio of the reflective particles in the optical reflective film can be increased.
Further, it is preferable to granulate the surface-coated reflective particles to a certain size. By setting it as a granulated body (secondary particle), the injection efficiency in an injection process can be improved. The average particle size of the secondary particles is preferably 3 to 50 μm, more preferably 5 to 20 μm. Further, heat treatment to such an extent that the resin film does not disappear may be applied as necessary.

次に、前記表面被覆反射粒子を加速した気体により噴射し、基材上に堆積させる噴射工程を行う。図6に噴射工程の一例を示した。図中、10は表面被覆反射粒子、11は基材である。
基材は、光学反射膜を設けるための基材であることが好ましい。この方法であれば、光学反射膜を具備した基材をそのまま光学部品として使用することができる。また、一旦、基材に設けた光学反射膜をはがして光学部品の基材に貼り付けてもよい。この場合は、光束測定用積分球のように、球面上に光学反射膜を設ける場合に有効である。
また、前記噴射工程は、コールドスプレー法、HVAF法、および、HVOF法から選択される1種または2種以上のメカニカルデポジション方式であることが好ましい。メカニカルデポジション方式は、表面被覆反射粒子に高熱を加えずに噴射することができる。そのため、反射粒子の表面にある樹脂を消失させずに成膜させることができる。このため、反射粒子同士の凝集体の形成を大幅に抑制することができる。
また、噴射速度を速めることにより、表面被覆反射粒子が基材に衝突する応力を高くすることができる。これにより、反射粒子を塑性変形させて扁平形状にすることができる。噴射工程での塑性変形であれば基材と平行方向に扁平形状にすることができる。
噴射工程では、表面被覆反射粒子を、圧縮気体(作動ガス)により加速させて基材に向け噴射する。ここで、用いる作動ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、空気、酸素、窒素、これらの混合気体などが挙げられる。これら気体は樹脂と反応しないため好ましい。
また、噴射速度は、粒子速度で100m/s以上、さらには400m/s以上の高速で噴射を行うことが好ましい。また、作動ガス温度により当該粉末が実質的に溶融しないような相対的に低い温度であることが好ましい。作動ガスの温度が280℃以下、さらには140℃以下の温度であることが好ましい。樹脂も、この温度で消失しないものを選択するものとする。
Next, an injection process is performed in which the surface-coated reflective particles are injected with an accelerated gas and deposited on the substrate. FIG. 6 shows an example of the injection process. In the figure, 10 is a surface-coated reflective particle, and 11 is a substrate.
The substrate is preferably a substrate for providing an optical reflective film. With this method, the base material provided with the optical reflection film can be used as an optical component as it is. Alternatively, the optical reflective film provided on the base material may be once peeled off and attached to the base material of the optical component. This case is effective when an optical reflection film is provided on a spherical surface like an integrating sphere for measuring light flux.
Moreover, it is preferable that the said injection process is a 1 type, or 2 or more types of mechanical deposition system selected from the cold spray method, the HVAF method, and the HVOF method. The mechanical deposition method can be sprayed without applying high heat to the surface-coated reflective particles. Therefore, it is possible to form a film without losing the resin on the surface of the reflective particles. For this reason, formation of the aggregate of reflective particles can be suppressed significantly.
Further, by increasing the jetting speed, it is possible to increase the stress at which the surface-coated reflective particles collide with the substrate. Thereby, the reflective particles can be plastically deformed to have a flat shape. If it is a plastic deformation in an injection process, it can be made flat in the direction parallel to the substrate.
In the injection step, the surface-coated reflective particles are accelerated by compressed gas (working gas) and injected toward the substrate. Here, examples of the working gas used include helium, argon, air, oxygen, nitrogen, and a mixed gas thereof. These gases are preferable because they do not react with the resin.
Moreover, it is preferable to perform injection at a high speed of 100 m / s or more, further 400 m / s or more as a particle speed. Moreover, it is preferable that it is a relatively low temperature that the said powder does not melt substantially by working gas temperature. The temperature of the working gas is preferably 280 ° C. or lower, more preferably 140 ° C. or lower. A resin that does not disappear at this temperature is also selected.

このような噴射方法として、コールドスプレー法、HVAF法、HVOF法が挙げられる。これら方法は、噴射速度を高めることにより、作動ガスの温度を実質的に低くすることができる。
コールドスプレー法は、概略、原料粉末の融点または軟化温度よりも低い温度のガスを超音速流にし、その流れ中に原料粒子を投入し加速させ、固相状態のままで基材に衝突させる方法である。用いるガスとしては、大気を用いる場合もあるが、一般には酸化を防止するため窒素、ヘリウム、アルゴン等の非酸化性のガスを使用することが好ましい。
また、HVOF(High Velocity Oxygen Fuel)法、HVAF(High Velocity Aero Fuel)法は、燃焼炎を利用したフレーム溶射法の一種で、前者のHVOF法は、燃料の燃焼に高圧酸素を使用し、後者のHVAF法は、上記高圧酸素に代えて圧縮空気を使用する方法である。両方法は、概略、ともに原料粉末を加熱により溶融または軟化させ、微粒子状にして加速し基材表面に衝突させる方法である。
Examples of such spraying methods include a cold spray method, an HVAF method, and an HVOF method. In these methods, the temperature of the working gas can be substantially lowered by increasing the injection speed.
In general, the cold spray method is a method in which a gas having a temperature lower than the melting point or softening temperature of the raw material powder is converted to a supersonic flow, the raw material particles are injected into the flow, accelerated, and collided with the substrate in the solid state. It is. As the gas to be used, air may be used, but in general, it is preferable to use a non-oxidizing gas such as nitrogen, helium or argon in order to prevent oxidation.
The HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) method and the HVAF (High Velocity Aero Fuel) method are a type of flame spraying method using a combustion flame. The former HVOF method uses high-pressure oxygen for fuel combustion, and the latter The HVAF method uses compressed air instead of the high-pressure oxygen. In general, both methods are methods in which the raw material powder is melted or softened by heating, accelerated into fine particles, and collided with the surface of the substrate.

コールドスプレー法、HVAF法、HVOF法の中ではコールドスプレー法が好ましい。コールドスプレー法は、表面被覆反射粒子の加熱が最も抑えられるためである。そのため、熱変質が少ないので、良好な反射膜を得やすくなる。特に、樹脂被膜の厚さが0.1μm以下の薄い膜を有する表面被覆反射粒子を用いる場合に有効である。
また、HVOF法を採用した場合には、成膜速度は非常に大きく、量産に適している。また、HVAF法を採用した場合には、HVOF法より燃焼温度を低く抑えられ、空気を用いるため酸化が抑えられる。また、成膜コストも比較的安価にできる。
また、噴射速度の制御には、噴射ノズル入口ガス圧力、噴射ノズル入口ガス温度、噴射ノズル−基板間距離、噴射装置への粉末供給量、ノズルまたは基材の移動速度などを各種の噴射方式、粉末の材質、粒径などに応じて最適な値を選択すれば良い。また、表面被覆反射粒子の2次粒子を用いて成膜することにより、成膜量を増やすことができ、成膜効率を向上させることができる。
Among the cold spray method, the HVAF method, and the HVOF method, the cold spray method is preferable. This is because the cold spray method suppresses the most heating of the surface-coated reflective particles. Therefore, since there is little thermal alteration, it becomes easy to obtain a favorable reflective film. This is particularly effective when surface-coated reflective particles having a thin film with a resin coating thickness of 0.1 μm or less are used.
In addition, when the HVOF method is adopted, the film formation rate is very high, which is suitable for mass production. Further, when the HVAF method is adopted, the combustion temperature can be suppressed lower than that of the HVOF method, and oxidation is suppressed because air is used. Further, the film forming cost can be made relatively low.
In addition, in order to control the injection speed, the injection nozzle inlet gas pressure, the injection nozzle inlet gas temperature, the distance between the injection nozzle and the substrate, the amount of powder supplied to the injection device, the moving speed of the nozzle or substrate, etc. What is necessary is just to select an optimal value according to the material of a powder, a particle size, etc. In addition, by forming a film using secondary particles of the surface-coated reflective particles, the amount of film formation can be increased, and the film formation efficiency can be improved.

(実施例)
(実施例1〜5、比較例1)
樹脂を有機溶媒にて希釈した樹脂希釈溶媒を調製した。次に、反射粒子を添加して十分に攪拌した後、スプレードライ法にて反射粒子の表面に樹脂被覆した表面被覆反射粒子を調製した。その結果を表1に示す。
また、比較例1として、TiO粒子をエポキシ樹脂に添加し、3本ロールで混合したものを用意した。なお、表1にてTiOはルチル型のものを用いた。また、実施例3はAl被膜を0.02μm設けたものである。また、実施例5は、TiOを90質量部、Alを10質量部の比で混合したものである。
(Example)
(Examples 1-5, Comparative Example 1)
A resin dilution solvent was prepared by diluting the resin with an organic solvent. Next, after adding the reflective particles and stirring sufficiently, surface-coated reflective particles in which the surfaces of the reflective particles were coated with a resin were prepared by spray drying. The results are shown in Table 1.
Moreover, as Comparative Example 1, TiO 2 particles were added to an epoxy resin and mixed with three rolls. In Table 1, TiO 2 was a rutile type. In Example 3, an Al 2 O 3 coating film having a thickness of 0.02 μm was provided. In Example 5, a TiO 2 90 parts by weight, in which the Al 2 O 3 were mixed at a ratio of 10 parts by weight.

Figure 2016224105
Figure 2016224105

以下の成膜条件にて成膜した。実施例および比較例は、Al板(板厚4mm)からなる基材上に成膜を行った。また、実施例1〜5は表1に示した2次粒子を用いた。比較例1は反射粒子と樹脂の混合物を塗布する方法にて成膜した。   Film formation was performed under the following film formation conditions. In Examples and Comparative Examples, a film was formed on a base material made of an Al plate (plate thickness: 4 mm). In Examples 1 to 5, the secondary particles shown in Table 1 were used. In Comparative Example 1, a film was formed by applying a mixture of reflective particles and resin.

(コールドスプレー法:CS法)
・ノズル入口ガス圧力:ヘリウムガス 1MPa
・ノズル入口ガス温度:315℃
・ノズル−基板間距離:10mm
・粉末供給量 :約10g/min
・ノズル移動速度 :25〜40mm/s
・実質的な作動ガス温度:90〜140℃
(Cold spray method: CS method)
・ Nozzle inlet gas pressure: Helium gas 1MPa
・ Nozzle inlet gas temperature: 315 ° C
・ Nozzle-substrate distance: 10mm
・ Powder supply amount: about 10 g / min
・ Nozzle moving speed: 25 to 40 mm / s
-Substantially working gas temperature: 90-140 ° C

(HVAF法)
・ノズル入口ガス圧力:空気 0.6MPa
・ノズル入口ガス温度:約1200℃
・ノズル−基板間距離:200mm
・粉末供給量 :約150g/min
・ノズル移動速度 :500〜600mm/s
・実質的な作動ガス温度:150〜230℃
(HVAF method)
・ Nozzle inlet gas pressure: Air 0.6MPa
・ Nozzle inlet gas temperature: about 1200 ℃
・ Distance between nozzle and substrate: 200mm
・ Powder supply amount: about 150 g / min
・ Nozzle moving speed: 500 to 600 mm / s
-Substantially working gas temperature: 150-230 ° C

(HVOF法)
・ノズル入口ガス流量:酸素5ガロン/hr
・ノズル入口ガス温度:約1500℃
・ノズル−基板間距離:350mm
・粉末供給量 :約200g/min
・ノズル移動速度 :1000〜1100mm/s
・実質的な作動ガス温度:180〜270℃
(HVOF method)
・ Nozzle inlet gas flow rate: Oxygen 5 gal / hr
・ Nozzle inlet gas temperature: about 1500 ℃
・ Distance between nozzle and substrate: 350mm
・ Powder supply amount: about 200 g / min
・ Nozzle moving speed: 1000 to 1100 mm / s
-Substantially working gas temperature: 180-270 ° C

得られた光学反射膜について、反射粒子の面積占有率、反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する割合、反射粒子同士の隙間、反射粒子の凝集体の平均粒径、反射粒子の平均アスペクト比、を求めた。
これらの測定には、SEM写真(拡大写真)を用いた。拡大写真にて単位面積2μm×2μmを観察する。拡大写真の倍率は、5000倍以上が好ましい。拡大写真にて反射粒子の合計面積を求める。(反射粒子の合計面積/4μm)×100(%)にて反射粒子の面積率を求めた。
また、同じ拡大写真(単位面積2μm×2μm)を用いて反射粒子の全体個数、反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する反射粒子の個数を求める。(反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する反射粒子の個数/反射粒子の全体個数)×100(%)により、反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する割合を求めた。また、反射粒子同士の隙間hは隣り合う反射粒子の中で最も近い距離を示した。
また、その際、反射粒子の凝集体が確認されたものは、凝集体の長径を求めた。その長径の平均値を反射粒子の凝集体の平均粒径とした。また、拡大写真に写る反射粒子の長径と、その長径の中点に垂直に伸ばした径を短径とした。(長径/短径)をアスペクト比とし、単位面積2μm×2μmに写る反射粒子すべてのアスペクト比の平均値を平均アスペクト比とした。
その結果を表2に示した。
About the obtained optical reflective film, the area occupancy of the reflective particles, the ratio of the resin in the gap between the reflective particles, the gap between the reflective particles, the average particle size of the aggregate of the reflective particles, the average aspect ratio of the reflective particles, Asked.
SEM photographs (enlarged photographs) were used for these measurements. A unit area of 2 μm × 2 μm is observed in the enlarged photograph. The magnification of the enlarged photograph is preferably 5000 times or more. The total area of the reflective particles is obtained from the enlarged photograph. The area ratio of the reflective particles was determined by (total area of reflective particles / 4 μm 2 ) × 100 (%).
Further, using the same enlarged photograph (unit area 2 μm × 2 μm), the total number of the reflective particles and the number of the reflective particles in which the resin exists in the gap between the reflective particles are obtained. The ratio of the resin existing in the gap between the reflective particles was determined by (number of reflective particles in the gap between the reflective particles / total number of reflective particles) × 100 (%). Further, the gap h between the reflective particles indicates the closest distance among the adjacent reflective particles.
At that time, when the aggregate of the reflective particles was confirmed, the major axis of the aggregate was determined. The average value of the major axis was taken as the average particle size of the aggregate of reflective particles. Further, the major axis of the reflective particles shown in the enlarged photograph and the diameter extending perpendicularly to the midpoint of the major axis were defined as the minor axis. (A major axis / minor axis) was defined as an aspect ratio, and an average value of the aspect ratios of all the reflective particles reflected in a unit area of 2 μm × 2 μm was defined as an average aspect ratio.
The results are shown in Table 2.

Figure 2016224105
Figure 2016224105

表から分かる通り、実施例にかかる光学反射膜は反射粒子の面積占有率が高かった。その上で凝集体が少なく、反射粒子同士の隙間も小さかった。
次に、実施例および比較例にかかる光学反射膜に関して、可視光の反射率を求めた。反射率の測定は、光学反射膜に波長510nmまたは670nmの光を照射し、反射率を求めた。その結果を表3に示す。
As can be seen from the table, the optical reflection film according to the example had a high area occupation ratio of the reflective particles. In addition, there were few aggregates and the gaps between the reflective particles were small.
Next, the reflectance of visible light was calculated | required regarding the optical reflection film concerning an Example and a comparative example. The reflectance was measured by irradiating the optical reflective film with light having a wavelength of 510 nm or 670 nm to obtain the reflectance. The results are shown in Table 3.

Figure 2016224105
Figure 2016224105

表から分かる通り、実施例にかかる光学反射膜は反射率が優れていた。比較例1のように膜厚300μmのものと同等以上の反射率を示している。このため、光学反射膜の薄型が可能である。これは反射粒子同士の隙間に樹脂が存在している状態を微小領域とすることができているためである。このような微小領域とすることにより、屈折率の異なる領域を微小に連続的に形成できるためである。   As can be seen from the table, the optical reflection film according to the example had excellent reflectance. As in Comparative Example 1, the reflectance is equal to or higher than that of a film having a thickness of 300 μm. For this reason, the optical reflection film can be made thin. This is because the state in which the resin is present in the gap between the reflective particles can be a minute region. This is because by using such a minute region, regions having different refractive indexes can be formed minutely and continuously.

次に、実施例および比較例にかかる光学反射膜を用いてシンチレータアレイを作製した。各シンチレータアレイの光出力およびクロストークの有無を測定した。また、シンチレータアレイは、縦0.8mm×横0.8m×厚さ1.0mmのシンチレータを用いた。

シンチレータアレイの光出力は比較例1Aの光出力を100としたときの比で示した。また、クロストークは反射膜で分離された特定のセルにX線を入射したときの入射セルにおける出力と隣接セルにおける出力の比により定義する。
その結果を表4に示した。
Next, the scintillator array was produced using the optical reflection film concerning an Example and a comparative example. The light output of each scintillator array and the presence or absence of crosstalk were measured. Moreover, the scintillator array used the scintillator of length 0.8mm * width 0.8m * thickness 1.0mm.

The light output of the scintillator array is shown as a ratio when the light output of Comparative Example 1A is 100. Crosstalk is defined by the ratio of the output in the incident cell and the output in the adjacent cell when X-rays are incident on a specific cell separated by the reflective film.
The results are shown in Table 4.

Figure 2016224105
Figure 2016224105

表から分かる通り、実施例にかかるシンチレータアレイは光出力が向上した。また、クロストークも抑制されていた。その上で反射膜の厚さを薄くできるのでシンチレータ間のピッチを狭くすることができる。そのため、高精細化することができる。   As can be seen from the table, the light output of the scintillator array according to the example was improved. Also, crosstalk was suppressed. In addition, since the thickness of the reflective film can be reduced, the pitch between the scintillators can be reduced. Therefore, high definition can be achieved.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。   As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1…光学反射膜
2…反射粒子
3…樹脂
4、4−1、4−2 …反射粒子の凝集体
5…シンチレータアレイ
6…シンチレータ
7…発光素子搭載用基板
8…基板
9…発光素子
10…表面被覆反射粒子
11…基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical reflective film 2 ... Reflective particle 3 ... Resin 4, 4-1, 4-2 ... Reflective particle aggregate 5 ... Scintillator array 6 ... Scintillator 7 ... Light emitting element mounting substrate 8 ... Substrate 9 ... Light emitting element 10 ... Surface-coated reflective particles 11 ... base material

Claims (15)

樹脂と反射粒子からなる光学反射膜において、光学反射膜は単位面積2μm×2μmあたりの反射粒子の面積占有率50%以上であることを特徴とする光学反射膜。 An optical reflective film comprising a resin and reflective particles, wherein the optical reflective film has an area occupancy of 50% or more per unit area of 2 μm × 2 μm. 単位面積2μm×2μmあたりに存在する反射粒子同士の隙間に樹脂が存在する割合が個数割合で90%以上100%以下であることを特徴とする請求項1記載の光学反射膜。   2. The optical reflecting film according to claim 1, wherein the ratio of the resin existing in the gap between the reflecting particles existing per unit area of 2 [mu] m * 2 [mu] m is 90% or more and 100% or less. 反射粒子の平均粒径は1μm以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項2のいずれか1項に記載の光学反射膜。   The optical reflective film according to claim 1, wherein the average particle diameter of the reflective particles is 1 μm or less. 反射粒子の凝集体の平均粒径が2μm以下であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の光学反射膜。   The optical reflective film according to any one of claims 1 to 3, wherein the average particle diameter of the aggregate of the reflective particles is 2 µm or less. 反射粒子の平均アスペクト比が1.5以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の光学反射膜。 The optical reflective film according to any one of claims 1 to 4, wherein the average aspect ratio of the reflective particles is 1.5 or more. 反射粒子は、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化クロムから選ばれる1種または2種以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の光学反射膜。
6. The reflective particle according to claim 1, wherein the reflective particle is one or more selected from titanium oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, and chromium oxide. The optical reflective film as described.
光学反射膜の膜厚が5〜100μmであることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の光学反射膜。 The optical reflective film according to claim 1, wherein the optical reflective film has a thickness of 5 to 100 μm. 前記樹脂は、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂およびビニル系樹脂から選択される1種または2種以上より構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1種に記載の光学反射膜。 The said resin is comprised from 1 type, or 2 or more types selected from silicone resin, epoxy resin, imide resin, and vinyl resin, The any one of Claim 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. The optical reflective film described in the seed. 波長510nmの光の反射率が94%以上、かつ、波長670nmの光の反射率が91%以上であることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1種に記載の光学反射膜。 9. The optical reflection film according to claim 1, wherein the reflectance of light having a wavelength of 510 nm is 94% or more and the reflectance of light having a wavelength of 670 nm is 91% or more. . 請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の光学反射膜を具備したことを特徴とする光学部品。 An optical component comprising the optical reflecting film according to any one of claims 1 to 9. 光学部品がシンチレータアレイ、発光素子搭載用基板、光束測定用積分球のいずれか1種であることを特徴とする請求項10記載の光学部品。 11. The optical component according to claim 10, wherein the optical component is any one of a scintillator array, a light emitting element mounting substrate, and a light beam measuring integrating sphere. 反射粒子の表面に樹脂被覆した表面被覆反射粒子を調製する工程と、前記表面被覆反射粒子を加速した気体により噴射し、基材上に堆積させる噴射工程、とを有することを特徴とする光学反射膜の製造方法。 An optical reflection comprising: preparing a surface-coated reflective particle having a resin-coated surface of the reflective particle; and spraying the surface-coated reflective particle with an accelerated gas and depositing the surface-coated reflective particle on a substrate. A method for producing a membrane. 樹脂被膜の厚さが0.1μm以下であることを特徴とする請求項12記載の光学反射膜の製造方法。 13. The method for producing an optical reflecting film according to claim 12, wherein the thickness of the resin coating is 0.1 [mu] m or less. 反射粒子の平均粒径が2μm以下であることを特徴とする請求項12ないし請求項13のいずれか1項に記載の光学反射膜の製造方法。 The method for producing an optical reflecting film according to any one of claims 12 to 13, wherein the average particle diameter of the reflecting particles is 2 µm or less. 前記噴射工程は、コールドスプレー法、HVAF法、および、HVOF法から選択される1種または2種以上のメカニカルデポジション方式であることを特徴とする請求項12ないし請求項14のいずれか1項に記載の光学反射膜の製造方法。 The said injection | pouring process is 1 type, or 2 or more types of mechanical deposition systems selected from the cold spray method, the HVAF method, and the HVOF method, The any one of Claim 12 thru | or 14 characterized by the above-mentioned. The manufacturing method of the optical reflecting film as described in any one of.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017104400A1 (en) * 2015-12-14 2017-06-22 浜松ホトニクス株式会社 Scintillator panel and radiation detector
JP2019066836A (en) * 2017-09-28 2019-04-25 キヤノン株式会社 Liquid developer and method for manufacturing the liquid developer
JP2020125949A (en) * 2019-02-04 2020-08-20 東京電力ホールディングス株式会社 Scintillator
WO2022065284A1 (en) * 2020-09-24 2022-03-31 スタンレー電気株式会社 Semiconductor light emitting device and semiconductor light emitting module

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017104400A1 (en) * 2015-12-14 2017-06-22 浜松ホトニクス株式会社 Scintillator panel and radiation detector
US10302776B2 (en) 2015-12-14 2019-05-28 Hamamatsu Photonics K.K. Scintillator panel and radiation detector
JP2019066836A (en) * 2017-09-28 2019-04-25 キヤノン株式会社 Liquid developer and method for manufacturing the liquid developer
JP7140609B2 (en) 2017-09-28 2022-09-21 キヤノン株式会社 Liquid developer and method for producing the liquid developer
JP2020125949A (en) * 2019-02-04 2020-08-20 東京電力ホールディングス株式会社 Scintillator
JP7279383B2 (en) 2019-02-04 2023-05-23 東京電力ホールディングス株式会社 scintillator
WO2022065284A1 (en) * 2020-09-24 2022-03-31 スタンレー電気株式会社 Semiconductor light emitting device and semiconductor light emitting module

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