JP2018159750A - 反射部材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アルミニウム基材1と、アルミニウム基材に接する第1コート層2と、第1コート層に接する第2コート層3とを備え、第2コート層の表面粗さ≦10nmであり、第1コート層の屈折率N1、膜厚d1、第2コート層の屈折率N2、膜厚d2、1≦k1≦3の自然数、(k1+1)≦k2≦(k1+3)の自然数、(2×k1)の正の奇数>h1,(2×k2)の正の奇数>h2としたとき,以下の関係式を満たす。(1)0.3<N2−N1(2)350<2×N1×d1+2×N2×d2<1650(3)(h1−0.3)/(2×k1)≦N1×d1/(N1×d1+N2×d2)≦(h1+0.3)/(2×k1)(4)(h2−0.3)/(2×k2)≦N1×d1/(N1×d1+N2×d2)≦(h2+0.3)/(2×k2)
【選択図】図1
Description
[反射部材の構成]
図1を参照して、本実施の形態に係る反射部材10について説明する。反射部材10は、アルミニウム基材1と、第1コート層2と、第2コート層3とを備える。
関係式(2)350<2×N1×d1+2×N2×d2<1650
関係式(3)(h1−0.3)/(2×k1)≦N1×d1/(N1×d1+N2×d2)≦(h1+0.3)/(2×k1)
関係式(4)(h2−0.3)/(2×k2)≦N1×d1/(N1×d1+N2×d2)≦(h2+0.3)/(2×k2)
関係式(3)および(4)において、k1は、1以上3以下の自然数である。つまり、k1は、1、2または3である。k2は、k1+1以上k1+3以下の自然数である。h1は、2k1未満の正の奇数である。h2は、2k2未満の正の奇数h2である。
関係式(6)(2N1×d1+2N2×d2)/k2−50≦λ2≦(2N1×d1+2N2×d2)/k2+50
反射部材10は、関係式(1)を満足する第1コート層2および第2コート層3を備えることにより、第3面3Aでの反射光と第2面2Aでの反射光と第1面1Aでの反射光との干渉の効果が高められている。そのため、反射部材10の第3面3Aに特定の波長の光が入射されたときに、第3面3Aでの反射光と第2面2Aでの反射光と第1面1Aでの反射光とが強めあうことで、特定の波長範囲の光に対する反射率が強調され得る。
好ましくは、アルミニウム基材1の第1面1Aのアルミニウム(Al)の純度は99%以上である。アルミニウム基材1に鉄(Fe)や銅(Cu)などの不純物が存在する場合、アルミニウムはこれらの不純物と金属間化合物を形成する。該金属間化合物は晶析出物となってアルミニウム基材1の表面である第1面1Aに現れ、第1面1Aに凹凸を生じさせる。第1面1Aに凹凸があると第1面1Aに達した光は第1面1Aで吸収されやすくなる。また、第1面1Aに現れた晶析出物は、第1面1Aでの光の反射を阻害する要因となる。そのため、晶析出物が第1面1Aの表面積に占める割合が大きいほど、第1面1Aでの全反射率は低下する。アルミニウム基材1の第1面1Aのアルミニウムの純度は99%未満であると、晶析出物が第1面1Aの表面積に占める割合が大きくなり、第1面1Aでの全反射率が低下する。一方で、アルミニウム基材1の第1面1Aのアルミニウムの純度は99%以上であると、晶析出物が第1面1Aの表面積に占める割合が非常に小さくなるため、または晶析出物が形成されないため、第1面1Aでの全反射率は低下しない。そのため、第1面1Aのアルミニウムの純度は99%以上である反射部材10は、第1面1Aのアルミニウムの純度は99%未満である反射部材10と比べて、350nm以上1100nm以下の波長範囲において全反射率が大きくなる。
[反射部材の製造方法]
図2に示されるように、本実施の形態に係る反射部材10の製造方法は、アルミニウム基材1を準備する工程(S10)と、第1コート層2を形成する工程(S20)と、第2コート層3を形成する工程(S30)とを備える。
[測定方法]
第1面および第3面の表面粗さRaの測定は、セイコーインスツルメンツ株式会社製の走査型プローブ顕微鏡 Nanopics1000を用いて、ダンピング方式(非接触)による表面形状を80μm×80μmの矩形の視野で行った。得られた観察結果に対して、最小二乗近似によって曲面を求めてフィッティングを行う3次曲面自動傾き補正で試料の傾きを補正し、表面粗さRaを測定した。表面粗さRaは、JIS B0601(1982年版)で定義されている中心線平均粗さRaを、観察された表面全体に対して適用できるように三次元に拡張して算出された値である。アルミニウム基材の第1面の表面粗さRaの値、および第2コート層の第3面の表面粗さRaの値を上記表1に示す。
[評価結果]
表2および図5〜図12に示されるように、実施例1〜8に係る反射部材は、上記関係式(1)〜(4)を満足しており、かつ第3面の表面粗さRaが10nm以下である。実施例1〜8に係る反射部材では、第1波長λ1およびこれと異なる第2波長λ2の各光に対する反射率が、いずれも90%以上であった。図5〜図12に示されるように、第2波長λ2超え第1波長λ1未満の波長範囲内の第3波長の光に対する全反射率は90%未満(具体的には70%未満)であった。第1波長λ1を含み90%以上の全反射率を示す波長範囲は、第2波長λ2を含み90%以上の全反射率を示す波長範囲よりも広かった。第2波長λ2を含み90%以上の全反射率を示す波長範囲は、50nm以上であった。また、第1波長λ1は、第2波長λ2よりも150nm以上長かった。
好ましくは、アルミニウム基材1の第1面1Aのアルミニウム(Al)の純度は99質量%以上である。アルミニウム基材1に鉄(Fe)や銅(Cu)などの不純物が存在する場合、アルミニウムはこれらの不純物と金属間化合物を形成する。該金属間化合物は晶析出物となってアルミニウム基材1の表面である第1面1Aに現れ、第1面1Aに凹凸を生じさせる。第1面1Aに凹凸があると第1面1Aに達した光は第1面1Aで吸収されやすくなる。また、第1面1Aに現れた晶析出物は、第1面1Aでの光の反射を阻害する要因となる。そのため、晶析出物が第1面1Aの表面積に占める割合が大きいほど、第1面1Aでの全反射率は低下する。アルミニウム基材1の第1面1Aのアルミニウムの純度は99質量%未満であると、晶析出物が第1面1Aの表面積に占める割合が大きくなり、第1面1Aでの全反射率が低下する。一方で、アルミニウム基材1の第1面1Aのアルミニウムの純度は99質量%以上であると、晶析出物が第1面1Aの表面積に占める割合が非常に小さくなるため、または晶析出物が形成されないため、第1面1Aでの全反射率は低下しない。そのため、第1面1Aのアルミニウムの純度は99質量%以上である反射部材10は、第1面1Aのアルミニウムの純度は99質量%未満である反射部材10と比べて、350nm以上1100nm以下の波長範囲において全反射率が大きくなる。
Claims (9)
- 第1面を有するアルミニウム基材と、
前記第1面に接して形成されており、かつ、前記第1面と交差する方向において前記第1面から離れた位置にある第2面を有する第1コート層と、
前記第2面に接して形成されており、かつ、前記交差する方向において前記第2面から離れた位置にある第3面を有する第2コート層とを備え、
前記第3面の表面粗さRaが10nm以下であり、
前記第1コート層の屈折率N1、前記第1コート層の膜厚d1、前記第2コート層の屈折率N2、前記第2コート層の膜厚d2、1以上3以下の自然数k1、(k1+1)以上(k1+3)以下の自然数k2、(2×k1)未満の正の奇数h1、および(2×k2)未満の正の奇数h2としたときに、以下の関係式(1)〜(4)を満たす、反射部材。
(1)0.3<N2−N1
(2)350<2×N1×d1+2×N2×d2<1650
(3)(h1−0.3)/(2×k1)≦N1×d1/(N1×d1+N2×d2)≦(h1+0.3)/(2×k1)
(4)(h2−0.3)/(2×k2)≦N1×d1/(N1×d1+N2×d2)≦(h2+0.3)/(2×k2) - 以下の関係式(5)をさらに満たす、請求項1に記載の反射部材。
(5)0.78≦N1×d1/(N1×d1+N2×d2)≦0.82 - 前記アルミニウム基材のアルミニウム純度が99%以上である、請求項1〜2のいずれか1項に記載の反射部材。
- 前記アルミニウム基材の前記第1面の表面粗さRaが10nm以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の反射部材。
- 前記第1コート層の屈折率N1が1.6未満であり、
前記第1コート層を構成する材料は、アクリル系樹脂、エステル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、金属酸化物、金属フッ化物、および二酸化ケイ素からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の反射部材。 - 前記第2コート層の屈折率N2が1.8以上であり、
前記第2コート層を構成する材料は、金属酸化物を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の反射部材。 - 前記アルミニウム基材は、アルミニウム箔を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の反射部材。
- 前記アルミニウム基材を構成する材料とは異なる材料で構成されている基板をさらに備え、
前記アルミニウム基材は、前記基板上に形成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の反射部材。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の反射部材を製造する方法であって、
圧延または蒸着により、表面粗さRaが10nm以下とされた前記第1面を有する前記アルミニウム基材を形成する工程と、
前記アルミニウム基材の前記第1面上に前記第1コート層および前記第2コート層を形成する工程とを備える、反射部材の製造方法。
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