JP2020183092A - 反射フィルム、液晶表示装置および反射フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の一実施形態の反射フィルム1の構成を説明するための模式的な断面図である。本実施形態の反射フィルム1は、基材2と、基材2上に設けられたアンダーコート層3と、アンダーコート層3上に設けられた金属蒸着層4と、金属蒸着層4上に設けられたトップコート層5とを有する。金属蒸着層4は、銀または銀を主成分とする銀合金を含む。トップコート層5は、硫黄化合物を含む。トップコート層5における硫黄化合物の硫黄元素濃度は、トップコート層5の厚み方向において、金属蒸着層4側の方が、金属蒸着層4と反対側よりも高い。このような反射フィルム1は、金属蒸着層4とトップコート層5との密着性が優れる。そのため、反射フィルム1は、たとえば、チップカット等の工程において衝撃が加えられる場合に剥離等の不良を生じにくく、優れた耐久性を示す。また、反射フィルム1は、乾燥に必要な温度がたとえば80〜150℃程度の低温であってもよい。そのため、反射フィルム1は、製造時に熱ジワやスジなどの外観不良を生じにくい。以下、それぞれの構成について説明する。
基材2は、液晶表示装置の反射フィルム1において汎用されている樹脂フィルムが使用され得る。一例を挙げると、基材2は、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、オレフィン系フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリエーテルサルフォン(PES)フィルム等である。基材2は、透明フィルムであってもよく、白色PET(発泡PET)フィルム等の白色フィルムであってもよい。
アンダーコート層3は、基材2上に設けられ、金属蒸着層4を基材2に強固に接着するために設けられる。また、アンダーコート層3は、銀または銀を含む合金を含む金属蒸着層4を、水分や酸素等による腐食から保護するために設けられる。
金属蒸着層4は、アンダーコート層3上に設けられる。本実施形態の金属蒸着層4は、銀または銀を主成分とする銀合金を含む。
トップコート層5は、金属蒸着層4を保護したり、金属蒸着層4に含まれる銀(銀合金を含む)を防食するために設けられる。トップコート層5は、硫黄化合物を含む。トップコート層5は、複数層が設けられてもよい。
本発明の一実施形態の液晶表示装置は、光源と、導光板と、上記実施形態において詳述した反射フィルム1と、液晶パネルとを備える。液晶表示装置に使用されている反射フィルム1は、上記のとおり、金属蒸着層4とトップコート層5との密着性が優れる。そのため、反射フィルム1は、たとえば、チップカット等の工程において衝撃が加えられる場合に剥離等の不良を生じにくく、優れた耐久性を示す。そのため、液晶表示装置は、長期にわたり、高輝度、高耐久性等の品質を保持し得る。以下、それぞれについて説明する。
光源11は特に限定されない。一例を挙げると、光源11は、白色光源が好ましい。本実施形態において、白色光は、可視光領域(波長380〜780nm)の各波長成分を均一に含む光だけでなく、これら波長成分を均一には含んでいないが肉眼で白色に見える光も含む。すなわち、白色光は、基準色である赤色光、緑色光、青色光等、特定の波長帯域の光を含むものであればよい。光源11は、白色LED(W−LED)であることが好ましい。
導光板10は特に限定されない。一例を挙げると、導光板10は、横方向からの光を厚さ方向に偏向可能となるよう、背面側にレンズパターンが形成された導光板10や、背面側または視認側にプリズム形状等が形成された導光板10が用いられ得る。
拡散プリズム12は特に限定されない。一例を挙げると、拡散プリズム12は、導光板10によって偏向された光を液晶パネル9側に拡散させ得る部材であればよい。また、拡散プリズム12は、上記導光板10によって充分に液晶パネル9側への光が拡散される場合には、適宜、省略されてもよい。
液晶パネル9の駆動表示モードは特に限定されない。一例を挙げると、駆動表示モードは、ツイステットネマチック(TN)、スーパーツイステットネマチック(STN)、バーティカルアライメント(VA)、インプレインスイッチング(IPS)、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル(OCB)等の種々のモードであってもよい。
本発明の一実施形態の反射フィルムの製造方法は、基材上に、アンダーコート層を設けるアンダーコート層形成工程と、アンダーコート層上に、金属蒸着層を設ける蒸着工程と、金属蒸着層上に、トップコート層用樹脂組成物の樹脂溶液を塗布してトップコート層を設けるトップコート層形成工程と、80〜150℃にて乾燥する低温乾燥工程と、トップコート層上に、接着剤を付与した樹脂フィルム層を設ける樹脂フィルム層形成工程とを有する。金属蒸着層は、銀または銀を主成分とする銀合金を含む。トップコート層用樹脂組成物は、硫黄化合物を含む。トップコート層形成工程は、トップコート層用樹脂組成物の樹脂溶液を金属蒸着層に塗布することにより、樹脂溶液中の硫黄化合物と、金属蒸着層中の銀または銀を主成分とする銀合金とを反応させ、トップコート層における硫黄化合物の硫黄元素濃度が、トップコート層の厚み方向において、金属蒸着層側の方が、金属蒸着層と反対側よりも高くなるよう硫黄化合物を偏在させる工程である。以下、それぞれの工程について説明する。なお、以下の説明において、反射フィルムの実施形態において上記したものは、適宜説明が省略される。
アンダーコート層形成工程は、基材上に、アンダーコート層を設ける工程である。
蒸着工程は、アンダーコート層上に、金属蒸着層を設ける工程である。金属蒸着層の積層方法は特に限定されない。一例を挙げると、金属蒸着層は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のいわゆるドライコーティング法により、アンダーコート層上に設けられ得る。
トップコート層形成工程は、金属蒸着層上にトップコート層を設ける工程である。金属蒸着層にトップコート層を設ける方法は特に限定されない。一例を挙げると、トップコート層は、上記した硫黄化合物や、適宜の樹脂を含むトップコート層用樹脂組成物の樹脂溶液を調製し、樹脂溶液をグラビアコーティング法、リバースコーティング法、ダイコーティング法等のいわゆるウェットコーティング法により金属蒸着層に塗布する方法が採用され得る。
低温乾燥工程は、80〜150℃にて乾燥する工程である。低温乾燥工程によれば、トップコート層の樹脂溶液が乾燥され、金属蒸着層とトップコート層とが接着される。本実施形態の反射フィルムの製造方法は、トップコート層を形成するための樹脂溶液中の硫黄化合物と、金属蒸着層中の銀または銀を主成分とする銀合金とが反応し、強固に結合している。そのため、低温乾燥工程における乾燥条件は、トップコート層の樹脂溶液を乾燥させ得る温度条件(80〜150℃、好ましくは100〜130℃)でよい。このような緩やかな乾燥条件であっても、金属蒸着層とトップコート層とを強固に密着させることができる。
樹脂フィルム層形成工程は、トップコート層上に、接着剤を付与した樹脂フィルム層を設ける工程である。樹脂フィルム上に接着層を設ける方法は特に限定されない。一例を挙げると、接着層は、リバースコーター、グラビアコーター(ダイレクト、リバースやオフセット)、バーリバースコーター、ロールコーター、ダイコーター、バーコーター、ロッドコーター等により樹脂フィルム上に設けることができる。
ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み:25μm)を基材とし、基材上に、ポリエステル樹脂溶液(ポリエステル樹脂(詳細ポリエステルポリオール):70%)、イソシアネート:20%、メラミン樹脂:10%を含む)をバーコーターにて塗工した。この未硬化樹脂層を100℃、1分にて硬化させ、厚み100nmのアンダーコート層を形成した(アンダーコート層形成工程)。アンダーコート層上に、抵抗加熱式蒸着機を用い、銀の真空蒸着を行い、厚み100nmのAg膜(金属蒸着層)を形成した(金属蒸着層形成工程)。金属蒸着層上に、アクリル系樹脂溶液(アクリル系樹脂(詳細アクリルポリオール):69%、イソシアネート:20%、メラミン樹脂:10%、PETP:1%を含む)を、バーコーターにて塗工し、厚み1.5μmのトップコート層を形成した(トップコート層形成工程)。次いで、130℃1分間で乾燥し(低温乾燥工程)、反射フィルムを作製した。
表1に記載の原料および条件に変更した以外は、実施例1と同様の方法により、反射フィルムを作製した。その際、アクリル系樹脂とイソシアネートの比率を実施例1と同じに保ったまま、これらの配合量を下げ、PETPの濃度が表1になるように調整した。メラミン樹脂の濃度は10%に固定した。
表1に記載の原料および条件に変更した以外は、実施例1と同様の方法により、反射フィルムを作製した。なお、硫黄化合物はチオール系シランカップリング剤を使用した。その際、アクリル系樹脂とイソシアネートの比率を実施例1と同じに保ったまま、チオール系シランカップリング剤の濃度が表1になるように調整した。メラミン樹脂の濃度は10%に固定した。
表1に記載の原料および条件に変更した以外は、実施例1と同様の方法により、反射フィルムを作製した。その際、アクリル系樹脂を70%、イソシアネートを20%、メラミン樹脂を10%とし、硫黄化合物は使用しなかった。
1mm幅で100のマス目を作り(10×10)、市販のセロハンテープを100のマス目に貼着した後、これを引き剥がすことによって引き剥がされないマス目の数を調べた。
調製直後の反射フィルム、温度90℃で500時間保持した後(耐熱試験後)の反射フィルム、温度60℃湿度95%で500時間保持した後(耐湿熱試験後)の反射フィルムについて、別途、接着剤(ポリエステルポリオール+イソシアネート)を付与した樹脂フィルム層(PET、詳細:東洋紡コスモシャインA4300)を準備し、トップコート層上に接着剤(厚み5μm)を介して、厚み50μmの樹脂フィルム層を形成し、乾燥させた(条件100℃×1分後、40℃×72時間エージング)(樹脂フィルム層形成工程)。その後、樹脂フィルム層と、反射フィルムとを把持し、180℃方向に引っ張り、剥離する程度を1〜5の5段階で確認した。「1」が最も剥離しやすく、「5」が剥離困難であることを示している。
2 基材
3 アンダーコート層
4 金属蒸着層
5 トップコート層
51 硫黄化合物が多く含まれる領域
6 接着層
7 樹脂フィルム層
8 液晶表示装置
9 液晶パネル
10 導光板
11 光源
12 拡散プリズム
Claims (9)
- 基材と、前記基材上に設けられたアンダーコート層と、前記アンダーコート層上に設けられた金属蒸着層と、前記金属蒸着層上に設けられたトップコート層とを有し、
前記金属蒸着層は、銀または銀を主成分とする銀合金を含み、
前記トップコート層は、硫黄化合物を含み、
前記トップコート層における前記硫黄化合物の硫黄元素濃度は、前記トップコート層の厚み方向において、前記金属蒸着層側の方が、前記金属蒸着層と反対側よりも高い、反射フィルム。 - 前記硫黄化合物は、X線光電子分光法(XPS)により前記トップコート層の前記金属蒸着層と反対側から前記金属蒸着層側に向けて、前記トップコート層の厚み方向における、前記トップコート層の硫黄元素濃度を測定する場合において、前記トップコート層の厚み方向における前記金属蒸着層側に、前記硫黄元素濃度の最大濃度ピークを示すよう、前記トップコート層に含まれる、請求項1記載の反射フィルム。
- 前記硫黄元素濃度の最大濃度ピークは、0.5〜30.0原子%である、請求項2記載の反射フィルム。
- 前記アンダーコート層は、メラミン樹脂を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の反射フィルム。
- 前記トップコート層は、メラミン樹脂を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の反射フィルム。
- 前記硫黄化合物の含有量は、前記トップコート中、樹脂固形分換算で、0.5〜20質量%である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の反射フィルム。
- 前記トップコート層上に、接着層を介して樹脂フィルム層が設けられる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の反射フィルム。
- 光源と、導光板と、請求項1〜7のいずれか1項に記載の反射フィルムと、液晶パネルとを備える、液晶表示装置。
- 基材上に、アンダーコート層を設けるアンダーコート層形成工程と、
前記アンダーコート層上に、金属蒸着層を設ける蒸着工程と、
前記金属蒸着層上に、トップコート層用樹脂組成物の樹脂溶液を塗布してトップコート層を設けるトップコート層形成工程と、
80〜150℃にて乾燥する低温乾燥工程と、
前記トップコート層上に、接着剤を付与した樹脂フィルム層を設ける樹脂フィルム層形成工程とを有し、
前記金属蒸着層は、銀または銀を主成分とする銀合金を含み、
前記トップコート層用樹脂組成物は、硫黄化合物を含み、
前記トップコート層形成工程は、
前記トップコート層用樹脂組成物の樹脂溶液を前記金属蒸着層に塗布することにより、前記樹脂溶液中の前記硫黄化合物と、前記金属蒸着層中の前記銀または銀を主成分とする銀合金とを反応させ、
前記トップコート層における前記硫黄化合物の硫黄元素濃度が、前記トップコート層の厚み方向において、前記金属蒸着層側の方が、前記金属蒸着層と反対側よりも高くなるよう硫黄化合物を偏在させる工程である、反射フィルムの製造方法。
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