專利名稱：反射體及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有以金屬層為主體的層積結(jié)構(gòu)的反射體。進一步涉及使用上述反射體的燈反射器、導(dǎo)光板下反射體、背光裝置及液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，反射體在產(chǎn)業(yè)界被廣泛使用。例如，用來作為液晶顯示裝置的背光單元中的燈反射器、或作為照明器具的反光傘、進而光學(xué)儀器內(nèi)的反射鏡等。更具體而言，廣泛使用以鋁、銀或白色涂料為反射材料的反射體。在上述任一的用途中，都要求高亮度且節(jié)能型的制品。伴隨于此，對反射體也要求具有更高反射率的反射體。
作為欲提高反射率的可考慮的方法之一，有增反射膜的概念。通常，可以通過將高折射率薄膜層與低折射率薄膜層分別以λ/4n的厚度層積來實現(xiàn)，已實現(xiàn)了以玻璃、鋁作為基體的增反射膜。這里，上述的λ為成為對象的光的波長，n為表示在該波長的高折射率薄膜層或低折射率薄膜層的折射率。
以銀作為基體的增反射膜，報道有特開平11-2707號公報、特開2000-180848號公報、特開平7-191317號公報、特開2002-55213號公報等，但是反射率的提高并不充分。尤其在波長大于等于0.7μm的長波長區(qū)域反射率的提高少的例子也有報道。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明是針對使用金屬層的反射體，以使其反射率進一步提高作為課題而進行了研究。更具體而言，是以提供具有反射率提高效果明顯的增反射膜的構(gòu)成的上述反射體作為課題。
本發(fā)明者們經(jīng)反復(fù)努力研究，驚奇地發(fā)現(xiàn)具有與金屬層相接的低折射率薄膜層的厚度控制在比λ/4n薄的特定范圍內(nèi)的層積結(jié)構(gòu)的反射體適合作為增反射體的基板，進而可實現(xiàn)顯示高增反射效果的增反射體，以至完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明為一種反射體，其特征在于，具有至少由金屬層(A)、低折射率薄膜層(B)、高折射率薄膜層(C)按照A/B/C順序?qū)臃e的結(jié)構(gòu)，以λ表示可見光的設(shè)定波長、以nL表示低折射率薄膜層(B)的折射率時，與以銀為主體的金屬層(A)相接的低折射率薄膜層(B)的厚度為0.7λ/8nL～1.3λ/8nL。本發(fā)明的上述反射體顯示出極高的反射率。
另外，本發(fā)明為一種反射體，其特征在于，具有至少由金屬層(A)與折射率為0.5～2的薄膜層(B1)按照A/B1順序?qū)臃e的結(jié)構(gòu)，設(shè)可見光的設(shè)定波長為λ、薄膜層(B1)的折射率為nL1，則薄膜層(B1)的厚度為0.7λ/8nL1～1.3λ/8nL1，具有比金屬層(A)單獨時的反射率低1％以上的反射率。本發(fā)明的上述反射體，適宜用作為增反射效果高的反射體的材料。
再有，本發(fā)明為使用上述反射體的燈反射器。本發(fā)明的燈反射器，由于具有極高的反射率，故有利于各種顯示裝置的高亮度化或節(jié)能化。
此外，本發(fā)明為使用上述反射體的導(dǎo)光板下反射體。本發(fā)明的導(dǎo)光板下反射體，由于具有極高的反射率，故有利于各種顯示裝置的高亮度化或節(jié)能化，可提供清晰的圖象。
并且，本發(fā)明還為使用上述反射體的背光裝置。本發(fā)明的背光裝置，由于具有極高的反射率，故有利于各種顯示裝置的高亮度化或節(jié)能化，并可提供清晰的圖象。
另外，本發(fā)明為使用上述反射體的液晶顯示裝置。本發(fā)明的液晶顯示裝置可實現(xiàn)高亮度且清晰的圖象。并可提供能量效率優(yōu)異的裝置。
基于上述的理由，本發(fā)明的反射體具有極高的反射率，有利于液晶顯示裝置等顯示裝置的高亮度化、節(jié)能化等，故本發(fā)明的工業(yè)性意義甚大。


圖1為表示本發(fā)明第一個反射體的一例的截面圖。
圖2為表示本發(fā)明第一個反射體的一例的截面圖。
圖3為表示本發(fā)明第二個反射體的一例的截面圖。
圖4為表示本發(fā)明燈反射器的一例的示意圖。
圖5為表示本發(fā)明導(dǎo)光板下反射體的一例的示意圖。
圖6為表示本發(fā)明背光的一例的示意圖。
圖7為本發(fā)明第一個反射體的反射光譜的一例。
具體實施例方式
(反射體的構(gòu)成)本發(fā)明的第一個反射體，為具有在金屬層(A)上順次層積低折射率薄膜層(B)、高折射率薄膜層(C)的結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。就其構(gòu)成具體地加以例示，可舉出具有A/B/C、A/B/C/B/C、A/B/C/B/C/B/C、A/B/C/B/C/B/C/B/C、A/B/C/B/C/B/C/B/C/B/C等具有(2m+1)層的層數(shù)的層積結(jié)構(gòu)的例子。其中，上述的m為自然數(shù)。
另外，本發(fā)明的第二個反射體，為具有金屬層(A)與折射率為0.5～2.0的薄膜層(B1)的層積結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。
(本發(fā)明的反射體的特征)本發(fā)明中，以A/B1的構(gòu)成層積金屬層(A)與薄膜層(B1)而形成的第二個反射體所必須具有的性質(zhì)，是通過賦予薄膜層(B1)發(fā)揮防止反射功能、反射率低。上述內(nèi)容對于該反射體，具有金屬層(A)/低折射率薄膜層(B)/高折射率薄膜層(C)的構(gòu)成的第一個反射體顯示高反射率來說是必要事項。
這里，第二個反射體的反射率低是指，在目的光波長的反射率比金屬層的反射率低1％或其以上。例如，金屬層(A)為銀的情況，以氧化鋁作為比較對象的厚度150納米(nm)的純銀薄膜在550nm的反射率為比純銀層的反射率即約97％低1％以上的96％或其以下，優(yōu)選95％或其以下，更優(yōu)選94％或其以下。
本發(fā)明的以銀為主體的金屬層(A)、低折射率薄膜層(B)及高折射率薄膜層(C)以A/B/C、A/B/C/B/C、A/B/C/B/C/B/C、A/B/C/B/C/B/C/B/C、A/B/C/B/C/B/C/B/C/B/C構(gòu)成層積而形成的第一個反射體，由于特定厚度的低折射率薄膜層(B)及高折射率薄膜層(C)以特定順序?qū)臃e，故可發(fā)揮優(yōu)異的增反射功能，顯示出超過金屬層(A)單獨時的反射率值的高反射率。作為具體的反射率，例如，金屬層為銀的情況，可以例示相比于以氧化鋁作為比較對象的厚度150nm的純銀薄膜在550nm的反射率即約97％優(yōu)選高出1％或其以上的值。更具體而言，優(yōu)選98％或其以上，更優(yōu)選98.5％或其以上，進一步優(yōu)選99％或其以上，特別優(yōu)選100％或其以上。其中，本發(fā)明的反射率的值，是如上所述以氧化鋁作為比較對照的值，故超過100％的值在理論上并沒有矛盾。
本發(fā)明的反射體，雖原因尚未解明，但在寬范圍顯示出高反射率。在可見光的幾乎全部波長區(qū)域可實現(xiàn)比金屬層單膜高的反射率。
另外，對于本發(fā)明的反射體，只要不脫離本發(fā)明目的，也可形成其它金屬或金屬氧化物、金屬化合物的薄膜層、公知的硬涂層。作為其效果，可舉出提高反射體的耐候性、提高防污性、耐刮傷性等。另外，出于調(diào)節(jié)擴散反射率的目的，也可設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的反射體的形狀也沒有特別限制。除了平面之外，可以是コ字形、U字形、V字形、傘形等，根據(jù)用途而使用各種形狀。加工成上述的形狀的加工方法，也可以使用公知的方法，并沒有限制。
(金屬層(A))作為本發(fā)明中的金屬層(A)，尤其優(yōu)選的例子可以舉出純銀、或銀與銀以外的金屬的合金(銀合金)的層。銀，如眾所周知，容易因氧、硫、氯、鈉等而變質(zhì)，耐環(huán)境性低。銀合金的情況，使銀以外的合金存在的理由之一就是提高銀的耐環(huán)境性。銀合金的銀以外的成分，通常為金、鈀、銅、鉑、銦、錫、釹、鈰等。但本發(fā)明的效果并不限于這些元素。
此時，銀的含有比例通常為70～99.99％質(zhì)量％。如果銀的含有比例過少，反射率就會過低。優(yōu)選的銀的含有比例為90～99.99質(zhì)量％，進而優(yōu)選95～99.99質(zhì)量％。
除了銀以外，可使用金、鋁、鉻、鎳等反射率高的公知的金屬層。
本發(fā)明的金屬層(A)，只要是金屬片、金屬箔等具有層形狀的物體，則沒有特別限制，但考慮在燈反射器、液晶顯示裝置等用途中的開展，優(yōu)選厚度通常為50～10000nm的膜形狀。金屬層(A)薄的情況，由于其本身無法自立，故優(yōu)選固定在后述支持基體(D)上。固定于支持基體時優(yōu)選的厚度為50～1000nm、更優(yōu)選100～500nm，特別優(yōu)選100～200nm。在金屬層(A)必須自立的用途中則不限于此，優(yōu)選大于等于1000nm。
另外，金屬層(A)為薄膜的情況，若太薄，則反射體的反射率由于透過光的比例變高而導(dǎo)致反射率下降。并且，若過厚，則通常原料成本、生產(chǎn)成本會增高，而反射率卻無大的差別。
本發(fā)明中，形成金屬層(A)的方法可采用公知的方法，并無特別限制。優(yōu)選使用真空成膜法形成薄膜的方法。真空成膜法的具體例，可舉出蒸鍍法、離子束蒸鍍法、濺射法等。蒸鍍法是使用所需要的金屬作為材料，將該材料加熱蒸發(fā)而進行蒸鍍。離子束蒸鍍法，則通過使用所需要的金屬材料作為離子束進行加熱蒸發(fā)而進行蒸鍍。另外，濺射法是使用所需要的金屬作為靶，用氬、氖等惰性氣體作為濺射氣體，加入反應(yīng)所必須的氣體而進行濺射。上述中，尤其可舉出濺射法作為優(yōu)選的方法。
(支持基體(D))本發(fā)明中的反射體也可具有支持基體(D)。此時第二個反射體的構(gòu)成為D/A/B等，第一個反射體的構(gòu)成為D/A/B/C、D/A/B/C/B/C等。支持基體(D)若透明，則第二個反射體的構(gòu)成也可為D/B/A，第一個反射體的構(gòu)成也可為D/C/B/A、D/C/B/C/B/A等。另外，本發(fā)明中所謂的透明是指可見光透過率為大于等于50％，優(yōu)選大于等于70％，更優(yōu)選大于等于80％，特別優(yōu)選大于等于90％。
使用支持基體(D)的本發(fā)明的第一個反射體的構(gòu)成例表示在圖1、圖2，本發(fā)明的第二個反射體的構(gòu)成例表示在圖3。詳細如后述。
本發(fā)明的支持基體(D)的材質(zhì)、厚度沒有特別限制。材質(zhì)通常為玻璃、樹脂、金屬。
本發(fā)明的支持基體(D)所能使用的玻璃如果具體地加以例示，則可以舉出鈉鈣玻璃、堿玻璃、石英玻璃。另外，這些玻璃也可以是經(jīng)過強化處理，并且也可以是表面存在涂層。
另外，本發(fā)明的支持基體(D)所能使用的樹脂如果具體地加以例示，則可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)聚酰亞胺、聚砜(PSF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯(PP)、三醋酸纖維素(TAC)等。其中聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
支持基體(D)的厚度，通常為10μm～10cm。若太薄，則剛性差，操作困難。并且，若太厚，則會產(chǎn)生反射體重量增加、加工性降低、或支持基體(D)制造困難等問題。更優(yōu)選的支持基體的厚度為25μm～1cm，進一步優(yōu)選50μm～1mm。但是，把本發(fā)明的反射體作為部件之一使用時，鑒于整體設(shè)計，需要大于等于10cm厚度的情況則不在該限度。
上述的支持基體(D)，只要是不脫離本發(fā)明的目的，也可以實施離子涂覆處理或電暈處理、或形成其它的金屬或金屬氧化物、金屬化合物的薄膜層。其效果可舉出提高支持基體(D)與以銀為主體的層(A)的密合性等。另外，也可基于調(diào)節(jié)擴散反射率的目的而在支持基體(D)自身或支持基體(D)上設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)。
(可見光設(shè)定波長λ)本發(fā)明中的可見光的設(shè)定波長λ，是根據(jù)本發(fā)明的反射體的用途而選擇的波長的值。例如，用作液晶顯示器的背光單元內(nèi)的燈反射器或配置于導(dǎo)光板下的反射體時，重要的是視感反射率。此時優(yōu)選對視感反射率關(guān)連最大的波長550nm為可見光設(shè)定波長λ。
(低折射率薄膜層B)本發(fā)明中形成第一個反射體的低折射率薄膜層(B)是折射率nL較低的薄膜層。用以定義折射率nL的光的波長，可根據(jù)本發(fā)明的反射體的用途而選擇。本發(fā)明中，優(yōu)選使用上述所提及的可見光的波長λ。折射率的測定，可通過公知的方法來進行。作為選定低折射率薄膜層(B)材料的簡便的方法，當然也可以使用化學(xué)大事典(共立出版)等公知文獻中所記載的D線的折射率值。
本發(fā)明中的低折射率薄膜層的折射率nL，只要低于后述的高折射率薄膜層(C)即可，因此不能一概規(guī)定，但優(yōu)選0.5～2.0。折射率nL越小，本發(fā)明的第一個反射體的反射率越傾向于高。優(yōu)選的下限值為1.0。另一方面，優(yōu)選的上限值為1.8，更優(yōu)選1.6。
本發(fā)明中的低折射率薄膜層(B)的材質(zhì)的例子可以舉出二氧化硅、氟化鎂、氟化鋰、冰晶石、氟化鈉、氟化鈣、氟化鑭、氟化釹、氧化鋁、氟化銫、氟化鉛、氧化鎂、氧化釷、氧化錫、氧化鑭、氧化硅等。其中優(yōu)選二氧化硅、氧化鋁，因為材料便宜且容易成膜。
本發(fā)明中的低折射率薄膜層(B)的厚度為0.7λ/8nL～1.3λ/8nL。優(yōu)選的下限值為0.8λ/8nL，更優(yōu)選0.9λ/8nL。另外，優(yōu)選的上限值為1.2λ/8nL，更優(yōu)選1.1λ/8nL。低折射率薄膜層(B)的厚度若偏離上述的范圍太多，則第一個反射體的反射率就會不充分。
另外，為了定義本發(fā)明中的低折射率薄膜層(B)的厚度，需要先定義低折射率薄膜層(B)與金屬層(A)的界面。本發(fā)明中，將用以形成低折射率薄膜層的物質(zhì)的金屬元素含有率定為β原子％、將用以形成金屬層(A)的物質(zhì)的金屬元素含有率定為α原子％，則以(α/(α+β))值為0.5的面作為界面。上述的元素含有率，可根據(jù)后述的XPS等公知的分析方法來確定。因而，膜厚也可用同樣的方法確定。
作為簡便的膜厚的確定方法，還可以利用在真空制膜法中，預(yù)先測定在一定條件下達到目標厚度的制膜時間的方法。此時，制造層積體時的膜厚，可由制膜時間控制。
根據(jù)這些方法確定的膜厚值并不一定完全一致，但其差為數(shù)nm左右，可認為是誤差范圍，所以不妨礙。
層積其它層時的界面也可用相同的方法確定。層為樹脂層的情況，可將碳看作是金屬元素來確定界面。
低折射率薄膜層(B)的厚度如果是按照目前的常識則以λ/4n最佳。例如Georg Hass于1982年發(fā)表的論文中揭示，在銀基體上形成鋁膜時的最佳膜厚為λ/4n(J.Opt.Soc.Am./Vol.72，No.1/January 1982)。另外，特開平11-2707號公報(專利文獻1)中曾揭示以銀或銀合金作為基板的增反射膜，以增反射為目的的形成在由銀或銀合金構(gòu)成的基板上的膜的厚度為λ/4n。然而，雖然原因尚未解明，但本發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)，通過使低折射率薄膜層(B)的厚度處于如上所述的λ/8nL附近的范圍，驚奇地可以得到比以往反射率更高的反射體。
低折射率薄膜層(B)的形成方法并沒有特別限制，但廣泛使用真空成膜法。真空成膜法的具體例子可以舉出蒸鍍法、離子束蒸鍍法、離子鍍法、濺射法、化學(xué)氣相生長法等。尤其適宜使用離子鍍法或濺射法。離子鍍法中，在反應(yīng)氣體等離子體中對所希望的金屬或燒結(jié)物進行電阻加熱，或采用電子束加熱來進行真空蒸鍍。濺射法中，用所需要的金屬或燒結(jié)物作為靶，用氬、氖等惰性氣體作為濺射氣體，加入反應(yīng)所需要的氣體而進行濺射。另外，通常情況下，形成導(dǎo)電性薄膜時多是使用直流濺射法，形成絕緣性薄膜時多是使用高頻濺射法。上述中尤其以濺射法為優(yōu)選的方法。
本發(fā)明中，形成位于以銀為主體的金屬層(A)上的低折射率薄膜層(B)時，優(yōu)選在不含氧的環(huán)境氣氛下進行成膜。這里不含氧的環(huán)境氣氛是指在成膜氣體中氧成分所占的分壓比例為小于等于0.9％。例如，若在含氧的環(huán)境氣氛中進行金屬氧化物的成膜，則會在膜中形成比較厚的含銀的金屬氧化物薄膜層，失去該低折射率薄膜層(B)原本應(yīng)該具有的高透光性。
本發(fā)明中，會產(chǎn)生金屬層(A)與低折射率薄膜層(B)的交界區(qū)域，即產(chǎn)生兩層混合存在的區(qū)域。該區(qū)域的厚度，優(yōu)選盡量薄。作為其構(gòu)成，低折射率薄膜層(B)為由金屬氧化物構(gòu)成的薄膜層的情況，相對于來自(A)的金屬與來自(B)的金屬的原子數(shù)之和，來自(A)的金屬的含有率為10～90原子％的部分的厚度優(yōu)選為小于等于15nm，更優(yōu)選為0.1～15nm，進一步優(yōu)選為0.1～10nm。上述的組成及厚度，在本發(fā)明中可通過用XPS沿深度方向分析而確定。
本發(fā)明中構(gòu)成第二個反射體的薄膜層(B1)的折射率nL1為0.5～2.0。折射率nL1越小，第二個反射體的反射率越傾向于低。優(yōu)選的下限值為1.0，優(yōu)選的上限值為1.8，更優(yōu)選1.6。作為上述的薄膜層(B1)具體的優(yōu)選例子可舉出在低折射率薄膜層(B)中例示的材料的薄膜。另外，其制造方法也可采用與上述低折射率薄膜層(B)相同的方法。
本發(fā)明中的薄膜層(B1)的厚度為0.7λ/8nL1～1.3λ/8nL1。優(yōu)選的下限值為0.8λ/8nL1，更優(yōu)選0.9λ/8nL1。另外，優(yōu)選的上限值為1.2λ/8nL1，更優(yōu)選1.1λ/8nL1。薄膜層(B)的厚度若偏離上述范圍過多，第二個反射體的反射率可能就無法比金屬層(A)單獨時的反射率低1％或其以上。
把本發(fā)明第二個反射體的一例表示在圖3。即，圖3所示的反射體為，例如在支持基體30上用濺射法形成以銀為主體的金屬層10，接著在不存在氧的條件下用濺射法形成低折射率薄膜層20，再用濺射法形成高折射率薄膜層40。
(高折射率薄膜層C)
本發(fā)明中的高折射率薄膜層(C)為，其折射率nH比nL高的薄膜層。用以定義折射率nH的光的波長，可根據(jù)本發(fā)明的反射體的用途而選擇。本發(fā)明中，優(yōu)選使用上述所提及的可見光的波長λ。簡便的方法當然能以在詞典等已提出許多測定值的D線的折射率來代替。
本發(fā)明中的高折射率薄膜層(C)的折射率nH，只要是比低折射率薄膜層(B)的折射率nL高即可，不能一概規(guī)定，但優(yōu)選1.6～4.0。折射率nH越大，本發(fā)明的第一個反射體的反射率就越傾向于高。作為折射率nH的下限值優(yōu)選1.8，更優(yōu)選2.0。另一方面，其上限值優(yōu)選3.5，更優(yōu)選3.0。
本發(fā)明的高折射率薄膜層(C)的材質(zhì)的例子可以舉出氧化銦、銦與錫的氧化物、氧化釹、氧化銻、氧化鍺、氧化硒、二氧化鈦、硫化鋅、氧化鉍、硒化鋅、硫化鎘、硫化銻等。其中尤其優(yōu)選二氧化鈦、氧化銦，因為材料便宜且容易成膜。
形成本發(fā)明的高折射率薄膜層(C)的上述金屬氧化物，除了蒸鍍其自身的方法以外，還可以蒸鍍對應(yīng)的金屬之后，用空氣中的氧使其氧化而制成金屬氧化物層。二氧化鈦層的形成尤其適宜使用該方法。
本發(fā)明的高折射率薄膜層(C)的厚度并沒有特別限制?？梢愿鶕?jù)反射體的用途而選擇最適當?shù)暮穸?。例如，用于增反射體的情況，可以考慮折射率nH與厚度的關(guān)系后確定最適當?shù)暮穸?。?yōu)選的厚度為包含λ/4nH的范圍，更具體而言是0.7λ/4nH～1.3λ/4nH。上述中，優(yōu)選的下限值為0.8λ/4nH，更優(yōu)選0.9λ/4nH。另一方面，優(yōu)選的上限值為1.2λ/4nH，更優(yōu)選1.1λ/4nH。
高折射率薄膜層(C)的形成方法并沒有特別限制，與低折射率薄膜層(B)部分的說明相同，廣泛使用真空成膜法。具體的真空成膜法的例子也相同。但是，用真空成膜法形成高折射率薄膜層(C)時，也可以使用在適量氧存在下形成金屬氧化物的方法。例如，也可以使用二氧化鈦，在氧存在下形成二氧化鈦薄膜層。
銀薄膜層，由于有前述的耐候性差的問題，因此通常會在銀薄膜上設(shè)置保護層。然而，本發(fā)明的反射體，當金屬層為銀薄膜層的情況，即使不設(shè)置保護層也顯示較高的耐候性，具有這樣優(yōu)選的性質(zhì)。這是由于低折射率薄膜層(B)或高折射率薄膜層(C)還會發(fā)揮保護層的作用。
本發(fā)明的第一個的反射體的一例表示在圖1。即，圖1所示的反射體為，例如在支持基體30上用濺射法形成以銀為主體的金屬層10，接著在不存在氧的條件下用濺射法形成低折射率薄膜層20，再用濺射法形成高折射率薄膜層40。
本發(fā)明的第一個反射體，也可為如圖2的結(jié)構(gòu)。圖2所示的反射體為，例如在支持基體30上用濺射法形成高折射率薄膜層40，接著在不存在氧的條件下用濺射法形成透明氧化物層20，再用濺射法形成以銀為主體的金屬層10。此時，為了發(fā)揮本發(fā)明所述的高反射率，支持基體30必須為透明。另外，在以銀為主體的金屬層10上，出于保護容易被腐蝕的銀的目的等，優(yōu)選形成其它金屬或金屬氧化物、金屬化合物的薄膜層、或公知的硬涂層，或用粘接劑或粘合劑貼合上述支持基板(D)。
另外，作為本發(fā)明的各層厚度的測定方法，有使用針式粗糙度測試儀、多光束干擾儀、微量天平、水晶振子法等的方法，尤其是水晶振子法可在成膜中測定膜厚，故適宜得到所希望的膜厚。另外，也可采用X射線光電子能譜法(XPS)或俄歇電子能譜法(AES)或二次離子質(zhì)譜分析法(SIMS)沿深度方向進行調(diào)查。此外，也有預(yù)先確定成膜的條件，在試樣基材上進行成膜，在調(diào)查成膜時間與膜厚的關(guān)系后，根據(jù)成膜時間來控制膜厚的方法。
(折射率nL與nH的關(guān)系)本發(fā)明中，反射體為增反射體的情況，即，由金屬層(A)、低折射率薄膜層(B)、高折射率薄膜層(C)按照A/B/C的構(gòu)成層積而形成的情況，高折射率薄膜層的折射率nH需要大于低折射率薄膜層nL。優(yōu)選折射率nL與折射率nH之差大于等于0.3，更優(yōu)選0.6～1.6。
(分析方法)本發(fā)明中的層積體的分析方法如下述。
本發(fā)明中的反射率，是在日立公司制的自動記錄式分光光度計(型號U-3400)設(shè)置150φ的積分球，以氧化鋁作為比較對照所測定的值。
層積體表面的原子組成，可以根據(jù)俄歇電子能譜法(AES)、螢光X射線法(XRF)、X射線微分析法(XMA)、盧瑟福背散射能譜法(RBS)、X射線光電子能譜法(XPS)、真空紫外光電子能譜法(UPS)、紅外吸收光譜法(IR)、拉曼光譜法、二次離子質(zhì)譜分析法(SIMS)、低能量離子散射譜分析法(ISS)等進行測定。另外，層積體中的原子組成及膜厚，可通過X射線光電子能譜法(XPS)或俄歇電子能譜法(AES)或二次離子質(zhì)譜分析法(SIMS)沿深度方向調(diào)查。
層積體的構(gòu)成及各層的狀態(tài)以及截面，可用掃描電子顯微鏡(SEM)測定、透射電子顯微鏡測定(TEM)等調(diào)查。
(用途)由于本發(fā)明的反射體具有控制在特定膜厚的低折射率薄膜層(B)與高折射率薄膜層(C)，故反射率極高且可得到漂亮的圖象，因此，適宜用于液晶顯示裝置。并且，還適宜用于液晶電視的面光源裝置(也稱為背光裝置)與筆記本電腦等的側(cè)光型面光源裝置。更具體而言，可以用作燈反射器或?qū)Ч獍逑路瓷潴w。作為燈反射器的優(yōu)選方式可舉出，出于賦予成形加工后的形狀穩(wěn)定性等目的，層積公知的支持板與本發(fā)明的反射體后，加工成對應(yīng)于用途的形狀。作為導(dǎo)光板下反射體使用的情況，優(yōu)選設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)擴散反射率。另外，在與反射面的相反側(cè)設(shè)置易滑動層也是優(yōu)選方式。由于擴散反射率因用途而異，故不能一概規(guī)定。例如1～25％這種較低者，傾向于可以實現(xiàn)明亮而清晰的畫面。另一方面，以防止亮度不均作為重點而進行設(shè)計的情況，則傾向于優(yōu)選擴散反射率高者。
圖4顯示本發(fā)明的燈反射器的例子。該燈反射器50，是把片狀的本發(fā)明的第一個反射體成形為覆蓋著螢光燈等光源的形狀。
圖5顯示本發(fā)明的導(dǎo)光板下反射體的例子。該導(dǎo)光板下反射體，是在支持基體30上用涂布等方法固著粒子70而形成凹凸層，對其用濺射法形成接觸第一個反射體的反射層60。進而，在反射層的相反側(cè)利用涂布法等形成易滑動層80。
圖6顯示本發(fā)明的背光裝置的例子。該背光裝置，是在導(dǎo)光板110的下側(cè)設(shè)置導(dǎo)光板下反射體90，并在導(dǎo)光板110的側(cè)面設(shè)置作為光源的冷陰極管100與形狀為覆蓋其的燈反射器50而形成。
此外，也可適用于LED背光、投影電視、前燈、以及PDA或移動電話等直接顯示裝置的燈反射器。另外，由于反射率高，因此還可以作為太陽電池的聚光體材料來利用。尤其是本反射體的反射層為具有導(dǎo)電性的構(gòu)成的情況，還可以用來同時具有作為微小球狀硅單晶太陽電池等電極的功能。此外，也可用于要求質(zhì)輕、耐沖擊性的頻閃器、信號顯示器、汽車燈、螢光燈、手電筒、與要求高品質(zhì)的枝形吊燈照明用反射器、以及曲面鏡、后視鏡。
實施例(實施例1)[低折射率薄膜層的折射率測定]準備聚對苯二甲酸乙二醇酯(帝人杜邦公司制，商標名HAS，尺寸50×50mm，厚度125μm)作為透明基板。使用高頻濺射法，在該透明基板上形成二氧化硅層作為低折射率薄膜層。
使用二氧化硅(純度99.99％)作為靶。使用氬氣(純度大于等于99.9％)作為濺射氣體。成膜壓力為0.2Pa、成膜功率為150W。成膜時間是，先求出成膜速度，采用膜厚成為100nm的時間。
使用該試樣，通過分光鏡橢圓偏光法測定二氧化硅層的折射率。
在波長550nm的折射率為1.43。
準備玻璃板(旭硝子公司制，鈉鈣玻璃，尺寸50×50mm□，厚度1.1mmt)作為支持基體(C)。
用直流磁控濺射法，在支持基體(C)上形成以銀為主體的金屬層(A)的銀層。使用銀(銀純度99.999％)作為靶。使用氬氣(純度99.9％)作為濺射氣體。成膜壓力為0.3Pa，成膜功率為62W。成膜至膜厚達到150nm。
接著，使用高頻濺射法，在上述形成的銀層上形成作為透明氧化物層(B)的二氧化硅層。使用二氧化硅(純度99.99％)作為靶。使用氬氣(純度大于等于99.9％)作為濺射氣體。成膜壓力為0.2Pa，成膜功率為150W。成膜時間是，先求出成膜速度，采用膜厚達到48nm的時間。
在日立公司制造的自動記錄式分光光度計(型號U-3400)中設(shè)置150φ的積分球，用氧化鋁作為比較對照，測定如上述制成的試樣的反射率。
(實施例2)
除了在反射體制作過程中，設(shè)定為二氧化硅層的厚度達到53nm的時間以外，與實施例1同樣地實施。
(實施例3)除了在反射體制作過程中，設(shè)定為二氧化硅層的厚度達到58nm的時間以外，與實施例1同樣地實施。
(實施例4)除了在反射體制作過程中，設(shè)定為二氧化硅層的厚度達到62nm的時間以外，與實施例1同樣地實施。
(實施例5)除了在反射體制作過程中，設(shè)定為二氧化硅層的厚度達到43nm的時間以外，與實施例1同樣地實施。
(實施例6)除了在反射體制作過程中，設(shè)定為二氧化硅層的厚度達到38nm的時間以外，與實施例1同樣地實施。
(實施例7)除了在反射體制作過程中，設(shè)定為二氧化硅層的厚度達到33nm的時間以外，與實施例1同樣地進行。
表1

(比較例1)除了在反射體制作過程中，設(shè)定為二氧化硅層的厚度達到95nm的時間以外，與實施例1同樣地實施。
(比較例2)除了在反射體制作過程中，設(shè)定為二氧化硅層的厚度達到65nm的時間以外，與實施例1同樣地實施。
(比較例3)除了在反射體制作過程中，設(shè)定為二氧化硅層的厚度達到30nm的時間以外，與實施例1同樣地實施。
將以上的結(jié)果表示在表1。
(實施例8)[高折射率薄膜層的折射率測定]準備玻璃板(旭硝子公司制，鈉鈣玻璃，尺寸50×50mm，厚度2mm)作為透明基板。
用高頻濺射法在該透明基板上形成作為低折射率薄膜層的二氧化鈦層。
使用二氧化鈦(純度99.99％)作為靶。使用氬氣(純度大于等于99.9％)作為濺射氣體。成膜壓力為0.2Pa，成膜功率為150W。成膜時間是，先求出成膜速度，采用膜厚成為100nm的時間。
使用該試樣，用橢圓偏光法，測定二氧化硅層層的折射率。
在波長550nm的折射率為2.50。
把實施例1中制成的反射體作為基板，在二氧化硅薄膜上形成二氧化鈦層。
二氧化鈦層是使用高頻濺射法形成。使用二氧化鈦(純度99.99％)作為靶。使用氬氣(純度大于等于99.9％)作為濺射氣體。成膜壓力為1.0Pa、成膜功率為300W。成膜時間是，先求出成膜速度，采用膜厚成為55nm的時間。
用與實施例1相同的方法測定如上述制成的試樣的反射率。
(實施例9)
在反射體的制作階段中，除了使用在實施例2制成的反射體作為用以形成二氧化鈦層的基板以外，其余與實施例8同樣地實施。
(實施例10)在反射體的制作階段中，除了使用在實施例3制成的反射體作為用以形成二氧化鈦層的基板以外，其余與實施例8同樣地實施。
(實施例11)在反射體的制作階段中，除了使用在實施例4制成的反射體作為用以形成二氧化鈦層的基板以外，其余與實施例8同樣地實施。
(實施例12)在反射體的制作階段中，除了使用在實施例5制成的反射體作為用以形成二氧化鈦層的基板以外，其余與實施例8同樣地實施。
(實施例13)在反射體的制作階段中，除了使用在實施例6制成的反射體作為用以形成二氧化鈦層的基板以外，其余與實施例8同樣地實施。
(實施例14)在反射體的制作階段中，除了使用在實施例7制成的反射體作為用以形成二氧化鈦層的基板以外，其余與實施例8同樣地實施。
(實施例15)在反射體的制作階段中，除了用帝人公司制造的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度125μm)取代玻璃基板，在形成二氧化鈦層時使用氧氣濃度3％的氬氣以外，其余與實施例8同樣地實施。
(比較例4)在反射體的制作階段中，除了使用在比較例1制成的反射體作為用以形成二氧化鈦層的基板以外，其余與實施例8同樣地實施。
(比較例5)在反射體的制作階段中，除了使用在比較例2制成的反射體作為用以形成二氧化鈦層的基板以外，其余與實施例8同樣地實施。
(比較例6)在反射體的制作階段中，除了使用在比較例3制成的反射體作為用以形成二氧化鈦層的基板以外，其余與實施例4同樣地實施。
(參考例1)[反射體的制作]準備玻璃板(旭硝子公司制，鈉鈣玻璃，尺寸50×50mm□，厚度1.1mmt)作為支持基體(C)。
用直流磁控濺射法，在支持基體(C)上形成以銀為主體的金屬層(A)作為銀層。作為靶使用銀(銀純度99.999％)。作為濺射氣體使用氬氣(純度99.9％)。成膜壓力為0.3Pa，成膜功率為62W。成膜至膜厚達到150nm。
用分光光度計，測定如上述制成的試樣的反射率。
將以上的結(jié)果表示在表2及圖7。
表2

從表2可以知道，在由以銀為主體的金屬層(A)、低折射率薄膜層(B)及高折射率薄膜層(C)按照A/B/C的構(gòu)成層積而成的反射體中，當作為低折射率薄膜層的二氧化硅層的光學(xué)膜厚在λ/8附近時，該反射體具有最高的反射率。另外，可以知道二氧化硅層的光學(xué)膜厚在λ/8×0.7～λ/8×1.3的范圍時，顯示出大于等于98％的高反射率。可以知道該反射率高于由以銀為主體的反射體單獨構(gòu)成的反射體。另外，在圖7顯示實施例8與參考例1的反射光譜。也就是本發(fā)明第一個反射體的反射光譜的例子。可以知道，本發(fā)明的反射體，在極廣的范圍反射率高，在可見光的全部區(qū)域反射率高于銀單膜。
另一方面，由表1可以知道，在由以銀為主體的金屬層(A)及低折射率薄膜層(B)構(gòu)成的反射體中，當作為低折射率薄膜層的二氧化硅層的光學(xué)膜厚為λ/8時，該反射體的反射體相比于由銀單獨構(gòu)成的反射體具有最低的反射率。另外，可以知道，當二氧化硅層的光學(xué)膜厚在λ/8×0.7～λ/8×1.3的范圍時，顯示出小于等于96％的低反射率?？梢灾涝摲瓷渎时扔梢糟y為主體的金屬層單獨構(gòu)成的反射體低了1％或其以上。
如上所述，通過將低折射率薄膜層(B)的膜厚設(shè)定在包含λ/8nL的特定范圍內(nèi)，由金屬層(A)、低折射率薄膜層(B)、高折射率薄膜層(C)按照A/B/C的構(gòu)成層積而成的反射體的反射率，相比于由金屬層(A)單獨構(gòu)成的反射體，可實現(xiàn)高的數(shù)值。
權(quán)利要求
1.一種反射體，其特征在于，具有至少由金屬層(A)、低折射率薄膜層(B)、高折射率薄膜層(C)按照A/B/C順序?qū)臃e的結(jié)構(gòu)；在以λ表示可見光的設(shè)定波長、以nL表示低折射率薄膜層(B)的折射率時，與以銀為主體的金屬層(A)相接的低折射率薄膜層(B)的厚度為0.7λ/8nL～1.3λ/8nL。
2.一種反射體，其特征在于，具有至少由金屬層(A)與折射率為0.5～2的薄膜層(B1)按照A/B1順序?qū)臃e的結(jié)構(gòu)，設(shè)可見光的設(shè)定波長為λ、薄膜層(B1)的折射率為nL1，則薄膜層(B1)的厚度為0.7λ/8nL1～1.3λ/8nL1，具有比金屬層(A)單獨時的反射率低1％以上的反射率。
3.使用權(quán)利要求1所述的反射體的燈反射器。
4.使用權(quán)利要求1所述的反射體的導(dǎo)光板下反射體。
5.使用權(quán)利要求1所述的反射體的背光裝置。
6.使用權(quán)利要求1所述的反射體的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明是針對使用金屬薄膜層的反射體，以提供具有比以往高的反射率的反射體為課題進行研究。具體講，以提供顯示優(yōu)異的增反射效果的反射體為課題進行研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將與金屬層(A)相接的低折射率薄膜層(B)的厚度控制在0.7λ/8n
文檔編號F21V7/00GK1745317SQ200480003299
公開日2006年3月8日 申請日期2004年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月21日
發(fā)明者小池勝彥, 島田幸一, 福田伸 申請人:三井化學(xué)株式會社