JPH10731A

JPH10731A - 光反射フィルム

Info

Publication number: JPH10731A
Application number: JP8155063A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sato; 伸一佐藤; Sueyuki Hashimoto; 季行橋本; Katsuhiko Sawamura; 勝彦澤村
Original assignee: Toyo Ink Mfg Co Ltd
Current assignee: Artience Co Ltd
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、薄膜でありながら、光の反
射率に優れ、白色度にも富む光反射フィルムを提供する
ことにある。【解決手段】基材フィルムの片表面に金属薄膜層、透
明樹脂層、無機微粒子を含有する樹脂層とを順次積層し
てなることを特徴とする光反射フィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光反射フィルムに
関する。より詳しくは、パーソナルコンピューター、携
帯電話、ゲーム機器等の携帯情報端末の液晶表示装置の
反射板として好適に用いることが出来る光反射フィルム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置はパーソナルコンピュータ
ーやワードプロセッサー等のＯＡ機器をはじめ、ビデオ
カメラ、車載用テレビなど多様な用途に利用されてい
る。最近では、携帯電話、ゲーム機器等といった小型携
帯情報端末としての利用が急速に増えつつある。これら
携帯用途においては、より軽量で小型化でき、低消費電
力で長時間の使用が可能であることが要求されている。
現在、一般に使用されている透過型の液晶表示装置は光
源としてバックライトを使用しているが、バックライト
部の消費電力は全体の約７０％を占めるといわれてい
る。高い輝度を長時間にわたって保持するためには内蔵
バッテリーの容量を大きくする必要があり、軽量小型化
が必要な携帯用途に使用するには大きな課題となってい
る。

【０００３】一方、表示装置の表面からの入射光を光源
として利用する反射型の液晶表示装置はバックライトが
不要なため、携帯用途に適しており、入射光を反射させ
るために反射フィルムが用いられている。バックライト
を使用する透過型の液晶表示装置においても光源からの
光をより有効に透過光として利用するために反射フィル
ムが使用されており、透過型、反射型いずれの液晶表示
装置においても表示品位を維持向上させるためには大き
な光量が必要である。

【０００４】従来の光反射フィルムとしては、ポリカー
ボネートやスチレン、ポリエステル、ＡＢＳ樹脂等の基
体材料中に白色顔料を練り混んで成形したもの、基体材
料の表面に白色顔料を分散した塗料を塗布したもの、銀
等の金属薄膜を蒸着によって設けたものや、その上に白
色顔料を分散した塗料を塗布したもの等が用いられてい
る。しかしながら、白色顔料を練り込んだフィルムは、
フィルムとしての機械物性維持の点から充填できる顔料
の量が制限され、十分な反射性能が得られない。また、
白塗料を塗布したフィルムは基材フィルムが光を透過し
てしまうため反射効率が悪いといった問題あった。一
方、金属薄膜を設けた反射フィルムは光の全反射率は極
めて高いが、鏡面反射が支配的で拡散反射光量が少ない
ために液晶表示装置に使用した際には均一な輝度が得ら
れないという欠点を持っている。また、金属薄膜層の上
に直接白塗料を塗布したものは顔料によって光が拡散反
射して均一な反射光が得られるが、金属薄膜層の透けに
よるフィルムの着色を回避するには数十μｍ以上の塗布
が必要となり、薄膜化が出来ないという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、薄膜
でありながら、光の反射率に優れ、白色度にも富む光反
射フィルムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、第１の発明
は、基材フィルムの片表面に金属薄膜層、透明樹脂層、
無機微粒子を含有する樹脂層とを順次積層してなること
を特徴とする光反射フィルムである。

【０００７】第２の発明は、透明樹脂層の厚みが０．０
５〜５μｍでることを特徴とする第１の発明記載の光反
射フィルムである。

【０００８】第３の発明は、無機微粒子を含有する樹脂
層の厚みが１〜１０μｍであることを特徴とする第１の
発明または第２の発明いずれか記載の光反射フィルムで
ある。

【０００９】第４の発明は、基材フィルムの片表面に金
属薄膜層、透明樹脂層、無機微粒子を含有する樹脂層を
順次積層した後の基材フィルムを含む全厚みが４〜１５
μｍであることを特徴とする第１の発明乃至第３の発明
いずれか記載の光反射フィルムである。

【００１０】第５の発明は、無機微粒子を含有する樹脂
層を構成する無機微粒子の屈折率ｎ _fと同層を構成する
樹脂の屈折率ｎ_bがｎ_f−ｎ_b≧０．４であることを特
徴とする第１の発明乃至第４の発明いずれか記載の光反
射フィルムである。

【００１１】第６の発明は、無機微粒子がルチル型二酸
化チタンであることを特徴とする第１の発明乃至第５の
発明いずれか記載の光反射フィルムである。

【００１２】第７の発明は、金属薄膜層がアルミニウム
からなることを特徴とする第１の発明乃至第６の発明い
ずれか記載の光反射フィルムである。

【００１３】第８の発明は、金属薄膜層が銀からなるこ
とを特徴とする第１の発明乃至第７の発明いずれか記載
の光反射フィルムである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。本発明で用いる基材フィルムはポリカーボネートフ
ィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィル
ム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリ塩化ビ
ニルフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアミドフィ
ルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテ
ルサルフォンフィルム、ポリアクリレートフィルム等各
種のものを例示でき、これらのものから適宜選択して用
いることが出来る。基材フィルムの厚みについて特に限
定はないが、最終的な光反射フィルムの厚みを考慮して
２μｍ〜１０μｍの範囲のものが好ましく、３〜８μｍ
が更に好ましい。

【００１５】本発明で用いる金属薄膜層としては、アル
ミニウム、銀、あるいはそれらを含む合金の薄膜層を用
いることが出来る。基材フィルム上に金属薄膜層を形成
する方法としては、真空蒸着、スパッタリング、イオン
プレーティング等のＰＶＤ（physical vaper depositio
n ）と呼ばれる方法あるいは高周波プラズマ、マイクロ
ウェーブプラズマ等のＣＶＤ（chemical vaper deposit
ion ）と呼ばれる方法を用いることが出来る。また、金
属薄膜層の厚みは３００〜３０００オングストロームが
好ましく、５００〜２０００オングストロームが更に好
ましい。厚みが３００オングストローム以下では反射率
が低下する傾向にあり、３０００オングストローム以上
では反射率向上に効果がさほど期待できないばかりか生
産性も悪くなる傾向にある。

【００１６】本発明の透明樹脂層に用いる樹脂として
は、例えば通常塗料用に用いられるポリエステル樹脂、
アクリル樹脂、アルキッド樹脂、セルロース系樹脂、ウ
レタン樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹
脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール
樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂等を挙げることがで
き、これらを単独あるいは２種類以上混合して用いるこ
とができる。これらの樹脂は溶液型、エマルション型な
ど塗布できる状態であればその形態に特に制限はない。

【００１７】本発明の無機微粒子を含有する樹脂層に用
いる樹脂としては、前述の透明樹脂層に用いる樹脂と同
様のものを用いることが出来る。また、透明樹脂層に用
いる樹脂と無機微粒子を含有する樹脂層に用いる樹脂と
の組合せとしては屈折率の差が大きい組み合わせが好ま
しく、透明樹脂層に用いる樹脂の屈折率の方が小さいこ
とがより好ましい。なお、透明樹脂層に用いる樹脂の屈
折率の方が無機微粒子を含有する樹脂層に用いる樹脂の
屈折率より大きくても、後述する屈折率の大きな無機微
粒子を含有することによって、無機微粒子を含有する樹
脂層全体の屈折率よりも透明樹脂層の屈折率の方が小さ
いければ反射率の大きなフィルムを得ることが出来る。

【００１８】本発明に用いる無機微粒子としては、例え
ば二酸化チタン、酸化ジルコン、硫化亜鉛、酸化亜鉛、
酸化アンチモン、酸化マグネシウム等を挙げることがで
きるが、中でもルチル型二酸化チタンが特に好ましい。
また、本発明の無機微粒子を含有する樹脂層における無
機微粒子と樹脂との組合せとしては、無機微粒子の屈折
率ｎ_fと樹脂の屈折率ｎ_bがｎ_f−ｎ_b≧０．４になる
よう選択することが好ましい。ｎ_f−ｎ_b＜０．４であ
ると、無機微粒子と樹脂との界面における光の屈折散乱
が起こりにくくなるため、十分な反射性能が得られ難
い。また、これら無機微粒子の平均粒径は０．１〜３μ
ｍであることが好ましい。平均粒子径が０．１μｍ以下
では可視光線波長の１／２以下であるため光散乱能が著
しく低下する。また、３μｍ以上では樹脂に対する分散
性が極端に不良であり、塗料中で沈降が生じるなど作業
性の面から好ましくない。

【００１９】無機微粒子を含有する樹脂層における無機
微粒子の含有量は、樹脂１００重量部に対して１５〜８
５重量部が好ましく、４５〜７５重量部が更に好まし
い。含有量が１５重量部以下では顔料が少なすぎて光の
散乱が不十分であり目的とする反射性能が得られ難く、
８５重量部より多いと、顔料による光吸収量が多くなり
反射性能が劣るばかりでなく、樹脂成分の不足によって
塗膜の硬度や密着性に問題が生じる易い。

【００２０】無機微粒子と樹脂との分散工程にはペイン
トシェーカー、ロールミル、サンドミル、ボールミル、
アトライター、ジェットミル、ホモジナイザー等を用い
ることが出来る。また、該分散工程において分散性向上
を目的として、シラン系、チタネート系、ジルコアルミ
ネート系等のカップリング剤及び金属キレート化物、金
属アルコキシド等の有機金属化合物、あるいは市販の樹
脂型分散剤、例えば、Ｓｏｌｓｐｅｒｓ２４０００（ゼ
ネカ株式会社製）、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６０、１６
１（ビックケミー社製）等を添加しても良い。

【００２１】本発明において、金属薄膜層上に透明樹脂
層、無機微粒子を含有する樹脂層を順次積層する塗布方
法としては、グラビアコーター、ナイフコーター、ワイ
ヤーバーコーター、ドクターブレードコーター、リバー
スロールコーター、ディッピングコーター、エアナイフ
コーター、ダイコーター等を用いることが出来る。透明
樹脂層の厚みは０．０５〜５μｍであることが好まし
く、０．５〜３μｍがさらに好ましい。厚みが０．０５
μｍ以下では、十分な反射性能が得られ難く、５μｍ以
上では反射率向上に効果が小さいばかりか、全体の厚み
が増してしまい本発明の目的にそぐわない。無機微粒子
を含有する樹脂層の厚みは１〜１０μｍであることが好
ましく、３〜８μｍがさらに好ましい。厚みが１μｍ以
下では光の散乱が不十分で目的とする反射性能が得られ
ず、１０μｍ以上塗布しても顕著な反射性能の向上が見
られ難いばかりでなく全体の厚みがましてしまい、本発
明の目的にそぐわない。

【００２２】本発明の光反射フィルムにおいて、入射光
はまず無機微粒子を含有する樹脂層中で拡散反射され
る。次に無機微粒子を含有する樹脂層を透過した光は透
明樹脂層との界面に到達する。このとき、無機微粒子を
含有する樹脂層は高屈折率の無機微粒子が均一に分散さ
れているため、透明樹脂層に比べると、見かけ上高屈折
率層になっていると推定される。その結果、無機微粒子
を含有する樹脂層を透過して透明樹脂層に入射する光の
臨界角は小さくなり透明樹脂層の表面で効率よく反射さ
れる。さらに透明樹脂層を透過した光は金属薄膜層表面
で反射される。この反射光は逆に透明樹脂層を経て無機
微粒子を含有する樹脂層へと到達するが、このとき両層
の界面では臨界角は存在せず、透明樹脂層を経て到達し
た光は無機微粒子を含有する樹脂層中を再度無機微粒子
によって屈折散乱しながら放出される。このように各層
における拡散反射、表面反射の相乗効果によって、１５
μｍ以下の極めて薄いフィルム形状であるにも係わらず
高い反射性能を有する光反射フィルムを得ることが出来
る。

【００２３】

【実施例】本発明を実施例に基づいて説明する。例中、
「部」「％」は、それぞれ「重量部」「重量％」であ
る。実施例１膜厚５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片
表面に、ＤＣスパッタリング法によって５００オングス
トロームのアルミニウム薄膜層を形成した。ポリビニル
アセタール樹脂（ＯＨ価１７０mgKOH/g 、重合度３０
０、屈折率１．４８）２５部をメタノール７５部に溶解
し、透明樹脂層形成用塗布液（塗布液Ａ）を得た。二酸化チタン８２．５部（石原産業( 株) 製、タイペークＣＲ９７、屈折率２．７）フッ素系樹脂１１２．５部（旭硝子( 株) 製、ルミフロンＬＦ２００、屈折率１．４５）キシレン５２．５部メチルイソブチルケトン５２．５部からなる組成物をペイントシェーカーで３０分混練り分
散して、無機微粒子を含有する樹脂層形成用塗布液（塗
布液Ｂ）を得た。ポリエチレンテレフタレートフィルム
上に形成した前記のアルミニウム薄膜層の上にワイヤー
バーコーターで塗布液Ａ、Ｂを順次積層して、表１に示
すような構成の光反射フィルムを得た。

【００２４】比較例１実施例１の比較として、実施例１記載のアルミニウム薄
膜層の上に塗布液Ｂを直接塗布し、表１に示すような構
成の光反射フィルムを得た。

【００２５】実施例２二酸化チタン５５部（堺化学工業( 株) 製、タイトーンＲ４２、屈折率２．７）セルロースアセテートブチレート樹脂４５部（イーストマン・コダック社製、ＣＡＢ５５１−０．０１、屈折率１．４８）トルエン５０部メチルイソブチルケトン５０部からなる組成物をペイントシェーカーで３０分混練分散
して、無機微粒子を含有する樹脂層形成用塗布液（塗布
液Ｃ）を得た。実施例１きさいのアルミニウム薄膜層の
上にワイヤーバーコーターで塗布液Ａ、Ｃを順次積層し
て、表１に示すような構成の光反射フィルムを得た。

【００２６】比較例２実施例２の比較として、実施例１記載のアルミニウム薄
膜層の上に塗布液Ｃを直接塗布し、表１に示すような構
成の光反射フィルムを得た。

【００２７】実施例３膜厚６μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片
表面に、ＤＣスパッタリング法によって１０００オング
ストロームのアルミニウム薄膜層を形成した。フェノキ
シ樹脂（ＯＨ価１９０mgKOH/g 、重量平均分子量１４０
００、屈折率１．６）２０部をテトラヒドロフラン８０
部に溶解し、透明樹脂層形成用塗布液（塗布液Ｄ）を得
た。二酸化チタン５５．０部（石原産業( 株) 製、タイペークＣＲ９７、屈折率２．７）アルキド樹脂６４．３部（日立化成工業( 株) 製、フタルキッド８０３−７０、屈折率１．５７）トルエン４０．７部メチルイソブチルケトン４０．０部からなる組成物をペイントシェーカーで３０分混練分散
して、無機微粒子を含有する樹脂層形成用塗布液（塗布
液Ｅ）を得た。ポリエチレンテレフタレートフィルム上
に形成した前記のアルミニウム薄膜層の上にワイヤーバ
ーコーターで塗布液Ｄ、Ｅを順次積層して、表１に示す
ような構成の光反射フィルムを得た。

【００２８】比較例３実施例３の比較として、実施例３記載のアルミニウム薄
膜層の上に塗布液Ｅを直接塗布し、表１に示すような構
成の光反射フィルムを得た。

【００２９】実施例４膜厚５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの片
表面に、ＤＣスパッタリング法によって５００オングス
トロームの銀薄膜層を形成した。係る銀薄膜層の上にワ
イヤーバーコーターで塗布液Ａ、Ｂを順次積層して、表
１に示すような構成の光反射フィルムを得た。

【００３０】上記実施例および比較例で得られた光反射
フィルムの５５０ｎｍにおける反射率を分光光度計（島
津製作所( 株) 製、分光光度計ＵＶ−２５６ＦＷ）で測
定した。また、測色計（日本電色( 株) 製、ＳＺ−Σ９
０）にて測定した明度指数Ｌ、知覚色度指数ａ，ｂ値よ
り次式によって白色度Ｗを求めた。白色度は均一な拡散
反射性能の指標と考えられる。Ｗ＝１００−｛（１００−Ｌ）²＋（ａ²+ ｂ²) ｝
^0.5 得られた結果を表２に示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】実施例１と比較例１において、透明樹脂層
を介して無機微粒子を含有する樹脂層を設けた実施例１
の方が反射率、白色度共に向上している。実施例２と比
較例２および実施例３と比較例３においても同様の効果
が得られた。

【００３４】

【発明の効果】本発明の光反射フィルムは、基材フィル
ムの片表面に金属薄膜層、透明樹脂層、無機微粒子を含
有する樹脂層とを順次積層した３層構造を設けることに
よって、無機微粒子による拡散反射と各層の界面におけ
る表面反射の相乗効果が得られ、従来の金属薄膜層を有
するフィルムや、その上に白色塗料を直接塗布した光反
射フィルムに比べて、薄膜であるにも係わらず高い反射
性能を得ることが出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の光反射フィルムの構造の一例を示
す。

【符号の説明】１基材フィルム２金属薄膜層３透明樹脂層４無機微粒子を含有する樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 5/08 Ｇ０２Ｂ 5/08 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材フィルムの片表面に金属薄膜層、透
明樹脂層、無機微粒子を含有する樹脂層とを順次積層し
てなることを特徴とする光反射フィルム。
【請求項２】透明樹脂層の厚みが０．０５〜５μｍで
ることを特徴とする請求項１記載の光反射フィルム。
【請求項３】無機微粒子を含有する樹脂層の厚みが１
〜１０μｍであることを特徴とする請求項１または２い
ずれか記載の光反射フィルム。
【請求項４】基材フィルムの片表面に金属薄膜層、透
明樹脂層、無機微粒子を含有する樹脂層を順次積層した
後の基材フィルムを含む全厚みが４〜１５μｍであるこ
とを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の光反射フ
ィルム。
【請求項５】無機微粒子を含有する樹脂層を構成する
無機微粒子の屈折率ｎ_fと同層を構成する樹脂の屈折率
ｎ_bがｎ_f−ｎ_b≧０．４であることを特徴とする請求
項１乃至４いずれか記載の光反射フィルム。
【請求項６】無機微粒子がルチル型二酸化チタンであ
ることを特徴とする請求項１乃至５いずれか記載の光反
射フィルム。
【請求項７】金属薄膜層がアルミニウムからなること
を特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の光反射フィ
ルム。
【請求項８】金属薄膜層が銀からなることを特徴とす
る請求項１乃至７いずれか記載の光反射フィルム。