CN101542325B - 白色反射膜 - Google Patents

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Abstract

本发明为了谋求提高液晶背光源的亮度，而提供一种白色反射膜，在该白色膜的至少一个面上具有含有球状粒子的涂层，形成该涂层的该粒子与粘合剂树脂的折射率之差的绝对值为0.10以下，且该球状粒子是无孔质的。

Description

白色反射膜
技术领域
本发明涉及实现液晶背光源的亮度提高的白色反射膜。更详细地说，涉及可以优选作为液晶显示器用的、侧光(edge light)型和/或直下型的背光源中面光源的反射板而使用的部件。
背景技术
在液晶显示器中使用照射液晶单元的背光源，根据液晶显示器的种类，在液晶监测器中采用侧光型背光源，在液晶电视中采用直下型背光源。作为它们的背光源用反射膜，一般使用通过气泡形成的多孔质白色膜(专利文献1)。进而为了防止从冷阴极管放射的紫外线造成膜变黄，也有人提出了叠层有紫外线吸收层的白色膜(专利文献2、3)。
在这些反射膜中，公开了用于改善亮度等诸多特性的各种方法。例如，为了在侧光型的背光源中谋求亮度提高，有人公开了在光源相反侧的膜面上设置光隐蔽层的方法(专利文献4)。另外，有人公开了通过在表层介由粘合剂设置球状粒子，同时选择这些球状粒子与粘合剂的折射率之差，来控制光扩散性，从而对光扩散片产生的正面亮度进行改善的方法(专利文献5)。进而，还有人公开了在直下型背光源中的反射片上，通过控制光源侧的膜面的扩散性，来改善背光源中的亮度不均衡的方法(专利文献6)。
专利文献1：特开平8-262208号公报
专利文献2：特开2001-166295号公报
专利文献3：特开2002-90515号公报
专利文献4：特开2002-333510号公报
专利文献5：特开2001-324608号公报
专利文献6：特开2005-173546号公报
发明内容
对于发展快速的液晶电视用反射膜，一方面强烈要求低成本化，另一方面同时也要求将反射膜的反射率比以往更进一步提高。其原因是由于，如果能够通过提高反射膜的反射特性来提高作为背光源的亮度，就可以削减配置在光源上部的昂贵的片。例如，作为液晶电视用背光源的构成的一例，在光源上部，从光源侧顺次叠层有扩散板(厚度约2mm)/扩散膜(厚度约200μm～300μm)/扩散膜(厚度约200μm～300μm)/扩散膜(厚度约200μm～300μm)。如果可以在背光源整体的亮度上提高2～3％，就可以在所述构成中削减一片扩散膜。但是，虽然反射膜的反射率依赖于白色膜内部的孔隙结构的部分较多，但通过从孔隙结构上想办法来提高反射率渐渐到达了极限。
本发明与上述的以往方法不同，是通过从白色膜的光源侧表面上想办法来提高反射率。具体地说，本发明的目的是，通过在白色膜的至少一个面上设置特定的涂层来提高反射率，进而提供有助于提高背光源的亮度的白色反射膜。
本发明为了解决所述课题，采用如下的任一种方法。
(1)一种白色反射膜，在白色膜的至少一个面上具有含有球状粒子的涂层，形成该涂层的该球状粒子与粘合剂树脂的折射率之差的绝对值为0.10以下，且该球状粒子是无孔质的。
(2)根据上述(1)所述的白色反射膜，所述球状粒子的变异系数CV为30％以下。
(3)根据上述(1)或(2)所述的白色反射膜，所述球状粒子含有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
(4)根据上述(3)所述的白色反射膜，所述球状粒子共聚有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
(5)根据上述(1)～(4)的任一项所述的白色反射膜，构成所述球状粒子的树脂含有与形成所述涂层的粘合剂树脂相同的单体成分。
(6)根据上述(1)～(5)的任一项所述的白色反射膜，所述白色膜由3层组成，中间层是含有气泡的层，2个表层中的至少一层是在聚酯中含有无机粒子和/或有机粒子的层，且含有无机粒子和/或有机粒子的表层以相对于该层的重量为0.5重量％以下的范围含有该无机粒子和/或有机粒子。
(7)一种侧光型液晶背光源，设置有上述(1)～(6)的任一项所述的白色反射膜，其涂层面朝向光源侧。
(8)一种直下型液晶背光源，设置有上述(1)～(6)的任一项所述的白色反射膜，其涂层面朝向光源侧。
根据本发明，通过在白色膜的至少一个面上设置特定涂层制成白色反射膜，来提高反射率，进而可以在用于背光源时有助于提高背光源的亮度。
附图说明
图1是侧光型背光源的结构简图。
图2是直下型背光源的结构简图。
符号说明
1  侧光型背光源
2  光源
3  导光板
4  反射板
5  灯反射器
6. 筐体
10 直下型背光源
12 光源
13 树脂板、膜、片等
14 反射板
16 筐体
体实施方式
本发明对于所述课题，即，对于通过在白色膜的光源侧的涂层上想办法来提高反射率、从而有助于提高背光源的亮度的白色反射膜进行了深入研究。结果探明，通过在白色膜的至少一个面上涂布含有球状粒子的涂层，对含有的球状粒子与形成涂层的粘合剂树脂的折射率之差的关系、以及对所述球状粒子的细孔状态尝试使用特定的条件，结果可以确认比仅为白色膜的情况更具有在背光源中使用时提高亮度的效果，从而解决所涉及的课题。
尽管白色反射膜的反射率依赖于作为基材的白色膜内部的孔隙结构的比例较高，但通过在孔隙结构上想办法来提高反射率渐渐达到极限。因此，在本发明中，在作为基材的白色膜的至少一个面上设置含有球状粒子的涂层，从而提高背光源正面的亮度。虽然通过在涂层中含有球状粒子而提高背光源的亮度的原因不明，但一般认为是通过含有球状粒子，并缩小粘合剂树脂与该球状粒子的折射率差，从而使在粘合剂树脂与球状粒子的界面上重复反射·扩散，结果没有传输到正面的光损失部分减小。另外，在本发明中使球状粒子为无孔质的。通过使球状粒子为无孔质的，可以尽量减少重复反射·扩散的界面，从而将光损失部分减小到极限。此外还推测，因为在涂层表面上由球状粒子形成了表面光滑的凸状部，所以由于在涂层表面的凸状部的透镜效果，故而在白色膜面反射而透过了涂层的光不会散失而是被聚光，从而有助于提高背光源的正面方向的亮度。
对本发明的白色反射膜，有必要使其涂层中含有的球状粒子与形成涂层的粘合剂树脂的折射率之差的绝对值(以后作为折射率之差)为0.10以下。如上所述，如果涂层中含有球状粒子则背光源正面亮度提高，但是如果球状粒子与粘合剂树脂有折射率差，那么在白色膜面反射而透过涂层内的光中，在球状粒子与粘合剂树脂的界面扩散从而达到涂层表面的光减少。即内部扩散光损失增多，故而反射率不但不提高反而下降。另一方面，在使折射率差为0.10以下的情况下，因为在涂层内的内部扩散损失减少，所以达到涂层表面的光相对增多，故而反射率提高。在折射率大于0.10的情况下，有时即使将本发明的白色反射膜组装在背光源上，也得不到提高亮度的效果。折射率差优选为0.08以下，更优选为0.05以下，特别优选为0.01以下。
这里所谓折射率，是直线传播的波(光线等)在不同介质的界面上改变前进方向的角度的比例，是以真空为基准的物质固有的值，即绝对折射率。另外，因为折射率是观测波长固有的值，所以所谓折射率差是在相同观测波长下测定的值之差。例如对于波长589.3nm的光，作为代表性的丙烯酸树脂的聚甲基丙烯酸甲酯的折射率为1.49。
所谓折射率差，是该球状粒子的折射率与粘合剂树脂的折射率之差的绝对值，即使球状粒子的折射率比粘合剂树脂的折射率小、折射率差为负值，也以其绝对值即正值作为折射率差。
这里，“球状粒子的折射率”和“粘合剂树脂的折射率”如下那样来求得。
(i)使用有机溶剂从涂层提取粘合剂树脂，蒸馏除去有机溶剂，然后利用椭圆偏振法，在25℃下对波长为589.3nm的光进行测定。将这里所得到的值作为“粘合剂树脂的折射率”。
(ii)将白色反射膜的涂层浸渍在有机溶剂中，从白色膜剥离得到涂层，然后通过在载玻片上按压·摩擦来使球状粒子从涂层脱落。利用贝克线检测法，确认这里所得到的球状粒子在测定各液体有机化合物的折射率时的已知温度下粒子轮廓变得看不见，将这时所使用的液体有机化合物的折射率作为“球状粒子的折射率”。
进而，在本发明中，从提高反射率、和耐光性等观点出发，球状粒子有必要是无孔质的。如果是多孔质的，那么粘合剂树脂与球状粒子的折射界面就会增多，内部反射光、及扩散光损失增大，反射率容易降低。另外，在使用耐光性树脂作为涂层的粘合剂树脂的情况下，如果球状粒子是多孔质的则粘合剂树脂就会进入孔中。因此，即使添加与使用无孔质的球状粒子的情况相同量的粘合剂树脂，涂层的膜厚度也会相对变薄，耐光性降低。
这里，球状粒子的“细孔”如下那样来求得。
使用日本ミクトロ—ム研究所(株)制造的旋转式切片机，将样品以3°的刀倾斜角度沿与膜平面垂直的方向切断。对得到的膜剖面，使用トプコン社制造的扫描型电子显微镜ABT-32，以例如2500～10000的观察倍率，使得在整个视野范围实际地描绘出1个球状粒子，另外，适当调节图像的对比度来进行观察，从而判断有无细孔。
在不能切断球状粒子的情况下，将涂层浸渍在有机溶剂中，剥离得到涂层，然后通过在载玻片上按压·摩擦来使球状粒子从涂层脱落，得到充分量的球状粒子。接着，对得到的球状粒子，使用トプコン社制造的扫描型电子显微镜ABT-32，以例如2500～10000的观察倍率，使得在整个视野范围实际地描绘出1个球状粒子，另外，适当调节图像的对比度来进行观察，从而判断有无细孔。
此外，判断有无细孔，是利用观察到的图像，根据粒子中是否存在斑点、及斑图案来进行判断的，将存在斑点、及斑图案的情况判断为有细孔，将不存在斑点、及斑图案的情况判断为无细孔。
本发明所涉及的球状粒子优选变异系数CV为30％以下。这里，所谓变异系数CV是粒径的标准偏差除以体积平均粒径得到的值。该变异系数CV通过例如后述的实施例所记载的方法来测定。变异系数CV更优选为20％以下，特别优选为15％以下，最优选为10％以下。在变异系数CV大于30％的情况下，粒子的均匀性差，另外，有时光扩散性增强，缺乏提高背光源的亮度的效果。
对本发明所涉及的涂层中的球状粒子的含量，只要能够提高反射率即可，不特别限制，另外，因为也依赖于粒子种类、及在涂布液中的分散性等，所以不能一概相同限定，但优选相对于整个涂层为3重量％以上，更优选为5重量％以上，进而优选为10重量％以上，特别优选为15重量％以上。在少于3重量％的情况下有时得不到提高背光源亮度的效果。另外，对上限并不特别限制，但因为如果相对于涂层中的球状粒子之外的成分100重量份，超过300重量份，即超过整个涂层的75％则有时涂布性恶劣，所以优选相对于涂层中的球状粒子之外的成分100重量份为300重量份以下，即为整个涂层的75％以下。
作为本发明所涉及的球状粒子的体积平均粒径，只要能在涂层表面形成凸起形状即可，并不特别限制，优选为0.05μm以上，更优选为0.5μm以上，进而优选为1μm以上，特别优选为3μm以上。在小于0.05μm的情况下有时得不到提高背光源亮度的效果。另外，对上限并不特别限定，但因为如果超过100μm则有时涂布性恶劣，所以优选为100μm以下。
作为本发明所涉及的球状粒子的种类，并不特别限制，可以使用有机系、无机系任一种。作为有机系球状粒子，可以使用丙烯酸树脂粒子、有机硅树脂粒子、尼龙树脂粒子、聚苯乙烯树脂粒子、聚酯树脂粒子、如苯并胍胺那样的聚酰胺树脂粒子、聚氨酯树脂粒子等。作为无机系球状粒子，可以使用氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、氧化锌、硫化钡、硅酸镁、或它们的混合物等。从与一般使用的树脂粘合剂的分散性、涂布性、和经济性等出发，优选使用有机系球状粒子。其中，优选丙烯酸聚合物、聚苯乙烯聚合物、丙烯酸系乙烯基单体与苯乙烯系乙烯基单体的共聚物，特别是丙烯酸系乙烯基单体与苯乙烯系乙烯基单体的共聚物，因为可以通过调整2种单体的共聚比例来方便地改变折射率，所以在本发明中可以优选使用。
在本发明中，因为在涂布工序中有必要在溶剂中分散球状粒子，所以球状粒子必须有耐溶剂性。因此，球状粒子优选具有交联结构。在不具有交联结构的情况下，在涂布工序中球状粒子会溶出，故而不能设置可维持粒子形状、粒径的涂层。
为了形成交联结构，优选使用一分子内具有多个官能团的乙烯基化合物来形成交联结构，特别是在本发明中，作为一分子内具有多个官能团的乙烯基化合物，可以使用如二官能丙烯酸系化合物、三官能丙烯酸系化合物、四官能以上的聚合性丙烯酸系化合物那样的多官能丙烯酸系化合物。
在本发明中，可以使用“テクポリマ—”(积水化成品工业(株)制造)，其中，为了使变异系数为30％以下，优选S系列，为了使变异系数为15％以下，最优选使用SSX系列等含有甲基丙烯酸甲酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯的共聚物的球状粒子。
在本发明中，为了提高耐光性，优选使球状粒子中含有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。而且，对所述紫外线吸收剂、及光稳定剂，为了减少它们从该球状粒子中析出，优选使用具有反应性双键的紫外线吸收剂、光稳定剂，通过共聚来固定这些紫外线吸收剂、及光稳定剂。
作为球状粒子中含有的紫外线吸收剂、光稳定剂，大体分为无机系与有机系。
作为无机系紫外线吸收剂，一般知道氧化钛、氧化锌、氧化铈等，其中在经济性、紫外线吸收性、光催化剂活性等方面最优选是氧化锌。作为有机系紫外线吸收剂，可以列举苯并三唑系、二苯甲酮系、草酰苯胺系、氰基丙烯酸酯系、和三嗪系等。因为这些紫外线吸收剂仅吸收紫外线，不能捕获由紫外线照射产生的有机自由基，所以有时这些自由基使作为基材的白色膜连续地劣化。为了捕捉这些自由基等优选并用光稳定剂，特别优选使用受阻胺系化合物的光稳定剂。
这里，作为用于固定有机系紫外线吸收剂和/或光稳定剂的共聚单体，在通用性高、经济性的方面优选丙烯酸系、苯乙烯系等乙烯基系单体。因为苯乙烯系乙烯基单体具有芳香族环，所以容易变黄，因此在耐光性等方面，最优选与丙烯酸系乙烯基单体共聚。
作为取代了反应性乙烯基单体的苯并三唑，可以使用2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑(商品名：RUVA-93，大塚化学(株)制造)，另外，作为取代了反应性乙烯基单体的受阻胺类化合物，可以使用4-甲基丙烯酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶(“アデカスタブLA-82”，(株)ADEKA制造)。
将如上述那样的球状粒子介由粘合剂树脂设置在白色膜的至少一个面上。作为所述粘合剂树脂，不特别限制，优选以有机成分为主体的树脂，可以列举例如，聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氟类树脂等。这些树脂既可以单独使用，又可以作为2种以上的共聚物或混合物来使用。其中，从耐热性、粒子分散性、涂布性、光泽度的方面出发，优选使用聚酯树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂。
而且，因为在本发明中，如果将涂层中的粘合剂树脂与球状粒子的折射率差无限缩小，那么反射率就会提高，所以优选粘合剂树脂与球状粒子的共聚成分、单体组成相同。进而，如果粘合剂树脂与球状粒子的任一种都由添加有紫外线吸收剂和/或光稳定剂的树脂构成，那么涂层的耐光性就提高。但是，因为粘合剂树脂成分在涂布工序中需要用溶剂稀释，所以优选不具有交联结构。在这层意义上，优选粘合剂树脂成分中不含有所述多官能性丙烯酸系化合物。
进而，为了防止在作为背光源使用时基材的白色膜因从冷阴极管等灯中发出的光、特别是紫外线而劣化(例如变黄等光学性的劣化，或者低分子化的分解劣化等)，优选在白色膜的一个面设置的粘合剂树脂层中含有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
作为含有紫外线吸收剂的粘合剂树脂，不特别限制，可以列举含有氧化钛、氧化锌等无机紫外线吸收剂的树脂，含有苯并三唑、二苯甲酮等有机紫外线吸收剂的树脂，或者共聚有苯并三唑系、二苯甲酮系反应性单体的树脂等。
作为含有光稳定剂的粘合剂树脂，可以列举包括共聚有受阻胺(HALS)系反应性单体的树脂等的有机紫外线吸收树脂。
作为无机系紫外线吸收剂，一般是氧化锌、氧化钛、氧化铈、氧化锆等。其中，从不易析出、耐光性也优异等方面出发，优选使用选自氧化锌、氧化钛、和氧化铈的至少1种。也有时根据需要并用多种所述紫外线吸收剂。其中，在经济性、紫外线吸收性、光催化活性等方面，最优选氧化锌。作为氧化锌，可以使用FINEX-25LP、FINEX-50LP(堺化学工業(株)制造)等。
作为有机系紫外线吸收剂，可以使用含有苯并三唑、二苯甲酮等有机紫外线吸收剂的树脂，或共聚有苯并三唑系、二苯甲酮系反应性单体的树脂，还有它们进而与受阻胺(HALS)系反应性单体等光稳定剂共聚而成的树脂。特别是包括共聚有苯并三唑系、二苯甲酮系反应性单体的树脂，还有它们进而与受阻胺(HALS)系反应性单体共聚而成的树脂等的有机紫外线吸收树脂，其薄层的紫外线吸收效果高，所以更优选。
对于它们的制造方法等，在例如特开2002-90515号公报的[0019]～[0039]中详细地进行了公开。其中可以使用含有丙烯酸单体与紫外线吸收剂的共聚物作为有效成分的“ハルスハイブリツド”(注册商标)((株)日本触媒制造)等。
如上所述，因为如果尽量缩小粘合剂树脂与球状粒子的折射率之差，那么反射率就提高，进而涂层的耐光性也提高，所以优选粘合剂树脂与球状粒子的共聚成分、单体组成、紫外线吸收剂、光稳定剂相同。
在本发明中，对所述涂层的厚度不特别限制，优选为0.5～15μm，更优选为1～10μm，特别优选为1～5μm。这里所谓的涂布厚度，是在作为基材的白色膜上仅叠层有粘合剂树脂的部分的厚度(不是由于球状粒子而凸出部分的厚度)。如果厚度不足0.5μm则有时涂层的耐光性不足，相反如果厚度超过15μm则从经济性的方面出发不优选。
涂布厚度例如如下那样来求。首先，使用日本ミクトロ—ム研究所(株)制造的旋转式切片机，将本发明的白色反射膜以3°的刀倾斜角度沿与膜平面垂直的方向切断。使用トプコン社制造的扫描型电子显微镜ABT-32，观察得到的膜剖面，不是测定在涂层表面能看见球状粒子的部分，而是测定5处涂层表面是粘合剂树脂的部分的涂层厚度，将其平均值作为涂层的厚度。
在本发明中，基材的白色膜可见光的反射率越高越好，因此使用内部含有气泡的白色膜。作为这些白色膜并不特别限制，优选使用例如，多孔质的未拉伸或双轴拉伸聚丙烯膜、多孔质的未拉伸或拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。对于它们的制造方法等，在特开平8-262208号公报的[0034]～[0057]、特开2002-90515号公报的[0007]～[0018]、特开2002-138150号公报的[0008]～[0034]等中详细地进行了公开。其中，由于所述的理由，作为本发明中的白色膜，特别优选在特开2002-90515号公报中所公开的多孔质白色双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
在本发明中，通过白色膜与涂层的组合可更加提高背光源的亮度，所以作为下述白色膜最优选使用如下的膜。即优选是3层结构的膜，其中间层是含有气泡的层，2个表层中的至少一层是在聚酯中含有无机粒子和/或有机粒子的层，且含有无机粒子、有机粒子的表层相对于该层的重量以0.5重量％以下的范围含有该无机粒子、有机粒子。该无机粒子和有机粒子的含量更优选为0.1重量％以下，特别优选为0.07重量％以下。
更具体地说，在两表面组成相同的A层/B层/A层的3层组成的白色膜的情况下，优选相当于膜表面的A层是在聚酯中相对于各A层的总重量含有0.5重量％以下的无机粒子和/或有机粒子的层。
另外，在两表面的组成不同的A层/B层/C层的3层组成的白色膜的情况下，优选在相当于膜表面的A层和C层中的至少一层是在聚酯中相对于各层(含有无机微粒子和/或有机粒子的层)的总重量含有0.5重量％以下的无机粒子和/或有机粒子的层。
在本发明中，通过将限定了粒子的添加量的白色膜与所述涂层进行组合从而更加提高背光源亮度。通过将白色膜中的粒子量限定在上述范围内，从而使作为白色膜的内部扩散光损失减少，使作为设置有涂层的白色反射膜的背光源亮度最大化。
下面对所述白色反射膜的制造方法进行说明，但并不限于该例子。
首先，制造白色膜。在聚对苯二甲酸乙二醇酯中，加入聚甲基戊烯作为不相容聚合物，加入聚乙二醇、聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚1，4-丁二醇的共聚物作为低密度化剂。使它们充分混合、干燥并供给到加热至270～300℃的温度的挤出机B中。必要时利用常规方法将含有SiO2等无机物添加剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯供给到挤出机A中。而且，在T型模3层口模内，使得挤出机B的聚合物进入内层(B)层，挤出机A的聚合物进入两表层(A层)，从而熔融制膜得到由A层/B层/A层形成的3层构成片。
接着将该片借助静电力在转鼓表面温度冷却到10～60℃的转鼓上进行密合冷却固化，从而得到未拉伸膜。将该未拉伸膜导入加热到80～120℃的辊组中，沿长度方向纵向拉伸2.0～5.0倍，用20～50℃的辊组进行冷却。接着，用夹子把持纵向拉伸了的膜的两端导入拉幅机，在加热到90～140℃的气氛中沿与长度方向垂直的方向横向拉伸。拉伸倍率为纵向、横向分别拉伸到2.5～4.5倍，其面积倍率(纵向拉伸倍率×横向拉伸倍率)优选为9～16倍。如果面积倍率不足9倍则得到的膜的白的程度容易变差。如果面积倍率超过16倍则有拉伸时容易发生破裂、制膜性变差的倾向。
这样，为了赋予双轴拉伸的膜平面性、尺寸稳定性，在拉幅机内在150℃～230℃下进行热固定，均匀地缓慢冷却，然后冷却到室温。接着用卷取机进行卷取，从而得到白色膜。
接着，在白色膜的至少一个面上设置含有球状粒子的涂层。首先，将如上所述的球状粒子与粘合剂树脂、和溶剂、如果必要还有后述的各种添加剂一起混合，然后均匀分散，从而得到含有球状粒子的涂液。将该涂液在白色膜的一个面上根据所希望的涂层厚度涂布1次或数次。在双面设置涂层的情况下，在与涂布面相反的面上用同样的方法设置涂层，从而得到本发明的白色反射膜。
当将含有球状粒子的涂液涂布在基材的白色膜上时，可以用任意的方法涂布涂液。可以使用例如，凹版涂布、辊涂、旋涂、反向涂布、棒涂、丝网印刷涂布、刮刀涂布、气刀涂布、和浸渍等方法。
此外，对用于形成涂层的涂液，既可以在制造基材的白色膜时在线涂布，又可以在结晶取向结束后在白色膜上脱线涂布。
在本发明中，可以在所述白色膜和涂层中在不损害本发明的效果的范围内添加各种添加剂。作为添加剂，可以使用例如，有机和/或无机微粒、荧光增白剂、交联剂、耐热稳定剂、抗氧化稳定剂、有机润滑剂、防静电剂、成核剂、染料、填充剂、分散剂、和偶联剂等。
对上述操作得到的本发明的白色反射膜，从设置有涂层的面测定出的在400～700nm波长的平均反射率优选为85％以上，更优选为87％以上，特别优选为90％以上。在平均反射率不足85％的情况下，根据应用的液晶显示器的不同有时亮度不足。此外，在白色膜的双面设置涂层的情况下，只要从任一涂层测定出的平均反射率为85％以上即可。
平均反射率如下得到，例如在给分光光度计U-3410((株)日立制作所)安装了ф60积分球130-0632((株)日立制作所)和10℃倾斜垫片的状态下，在波长400～700nm的范围内，以10nm间隔来测定对标准白色板的相对反射率，从而算出它们的平均值。此外，标准白色板使用(株)日立计测器サ—ビス制造编号210-0740的部件，另外对3个样品计算出平均值，采用它们的平均反射率。
因为这样得到的本发明的白色反射膜可以提高液晶背光源的亮度，进而通过优选的方式，即使长时间使用，反射率的降低也较少，所以可以理想地作为液晶屏幕用的侧光型和直下型背光源等的面光源反射板、和侧光型背光源中的灯反射器来使用。
具体地说，作为侧光型背光源，如图1所示，在背光源的一端、两端、或四周设置1个或多个光源2，使光源2的光介由导光板3传导而照射屏幕侧。使用本发明的白色反射膜作为被设置在该导光板下的反射板4，或者作为将与光源2的导光板相反侧的周围包围那样设置的灯反射器5，可以直接以符合背光源构成的状态使用，或者与各种金属、合金、及其它支持体组合来使用，再或者适当弯曲使用。
另外，作为直下型背光源10，如图2所示，通过在各种金属、合金、或其它树脂性筐体内在平面方向空有间隔而设置光源12，另外夹持光源而在与筐体16相反侧设置具有扩散、及聚光功能的树脂板、膜、片等13，从而照射筐体16相反侧即屏幕侧，使用本发明的白色反射膜作为设置在筐体面上的反射板14。由此，可以将传导到筐体侧的光反射到屏幕侧，结果可以提高屏幕的亮度使其更加明亮。
此外，在这些面光源中使用时，将本发明的白色反射膜使涂层面向光源侧来设置。
实施例
测定方法和评价方法如下所示。
(1)球状粒子的含量
在涂层中的球状粒子的含量不明的情况下，按以下步骤求得。
(i)用锋利的刀具刮取白色反射膜的涂层，收集0.05g，使用有机溶剂提取粘合剂树脂成分。
(ii)将没有溶解到有机溶剂中的部分制成球状粒子，称量球状粒子的重量A(g)，用下述数学式求含量。
(iii)对不同的5处实施所述(i)(ii)，以5处的平均值作为本实施例中的“球状粒子的含量”。
·球状粒子的含量(重量％)＝球状粒子的重量A(g)/0.05(g)×100
(2)粘合剂树脂的折射率、球状粒子的折射率
在粘合剂树脂、球状粒子的折射率的值不明的情况下，按以下的步骤求得。
(i)使用有机溶剂从涂层提取粘合剂树脂，蒸馏除去有机溶剂，然后利用椭圆偏振法，在25℃下对波长为589.3nm的光进行测定。对不同的5处实施该测定，将5处的平均值作为本实施例中的“粘合剂树脂的折射率”。
(ii)将白色反射膜的涂层浸渍在有机溶剂中，从白色膜剥离收集涂层，然后通过在载玻片上按压和摩擦来使球状粒子从涂层脱落。利用贝克线检测法，确认这里所得到的球状粒子在测定各液体有机化合物的折射率时的已知温度下粒子轮廓变得看不见，求出这时所使用的液体有机化合物的折射率。在不同的5处实施该测定，将5处的平均值作为本实施例中的“球状粒子的折射率”。
(3)球状粒子的体积平均粒径、球状粒子的变异系数CV
对在所述(1)中所收集的5处位置不同的球状粒子，测定了体积平均粒径和变异系数CV。测定中使用了コ—ルタ—マルチサイザ—III(ベツクマン·コ—ルタ—(株)制造)作为使用细孔电阻法的粒度分布测定装置。通过测定相当于粒子通过细孔时的粒子体积的电解液部分的电阻，从而测定了粒子的数量与体积。首先使微量的样品分散到稀的表面活性剂水溶液中，接着在观察监测器的显示的同时将相当于使孔隙(检测部分的细孔)通过率为10～20％的量的该分散液添加到指定电解液的容器中，然后继续测量粒径并进行自动计算直至通过粒子数为10万个，求得体积平均粒径、体积平均粒径的标准偏差、和变异系数CV。变异系数CV的值可以按照下述式来求。
·变异系数CV(％)＝体积平均粒径的标准偏差(μm)×100/体积平均粒径(μm)
(4)球状粒子的细孔状态
使用日本ミクトロ—ム研究所(株)制造的旋转式切片机，将样品以3°的刀倾斜角度沿与膜平面垂直的方向切断。对得到的膜剖面，使用トプコン社制造的扫描型电子显微镜ABT-32，以2500～10000的观察倍率，使得在整个视野范围实际地描绘出1个球状粒子，另外，适当调节图像的对比度来进行观察，从而判断有无细孔。
在不能切断球状粒子的情况下，将涂层浸渍在有机溶剂中，剥离收集涂层，然后通过在载玻片上按压·摩擦来使球状粒子从涂层脱落，收集充分量的球状粒子。接着，对得到的球状粒子，使用トプコン社制造的扫描型电子显微镜ABT-32，以2500～10000的观察倍率，使得在整个视野范围实际地描绘出1个球状粒子，另外，适当调节图像的对比度来进行观察，从而判断有无细孔。
此外，判断有无细孔是通过利用观察到的图像，根据粒子中是否存在斑点、及斑图案来进行判断，将存在斑点、及斑图案的情况判断为有细孔，将不存在斑点、及斑图案的情况判断为无细孔。
(5)黄色度(b值)
使用SMカラ—コンピユ—タ—(スガ试验机(株)制造)，利用通过C/2°光源的反射测定法，求得表示黄色度的b值。对3个样品计算出b值，将它们的平均值作为黄色度。
(6)耐光性(黄色度变化)
使用紫外线劣化促进试验机アイス—パ—UVテスタ—SUV-W131(岩崎电气(株)制造)，在下述条件下进行了强制性紫外线照射试验之后，求得了b值。对3个样品实施试验，分别测定试验前后的b值，将它们的差的平均值作为耐光性(黄色度变化量)。
“紫外线照射条件”
照度：100mW/cm2
温度：60℃
相对湿度：50％RH
照射时间：48小时
并且，按照下述来判定耐光性评价结果，将A级或B级作为合格。
A级：黄色度变化量不足5，
B级：黄色度变化量为5以上，且不足15，
C级：黄色度变化量为15以上。
(7)平均亮度
使用21英寸直下型背光源(灯管直径：3mmф，灯个数：12个，灯间距离：25mm，反射膜与灯中心间距离：4.5mm，扩散板与灯中心间距离：13.5mm)，在下述2模式的光学片结构进行亮度测定。此外，在任一情况下都使得扩散板成为靠近光源侧那样地进行设置。
·模式1：扩散版RM803(住友化学(株)制造，厚度2mm)/扩散片GM3((株)きもと制造，厚度100μm)2片
·模式2：扩散版RM803(住友化学(株)制造，厚度2mm)/扩散片GM3((株)きもと制造，厚度100μm)/棱镜片BEF-II(3M社制造，厚度130μm)/偏振光分离片DBEF(3M社制造，厚度400μm)
在亮度测定中，在开启冷阴极管灯60分钟使光源稳定之后，使用色彩亮度计BM-7fast(株式会社トプコン制造)测定亮度(cd/m2)。对3个样品计算出平均值，将该值作为平均亮度。
另外，求出该平均亮度与没设置涂层的白色膜的平均亮度之差(cd/m2)。该亮度差的值为正值的情况表示亮度提高，该亮度差的值为负值的情况意味着亮度降低。此外，因为根据作为基材的白色膜的种类不同而反射特性有差异，所以亮度差用同类的白色膜之差来进行比较。
实施例1
将10.0g“ハルスハブリツド”(注册商标)UV-G13(丙烯酸系共聚物，浓度40％的溶液，折射率1.49，(株)日本触媒制造)，9.9g乙酸乙酯，0.45g作为球状粒子的无孔质丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”(注册商标)SSX系列，SSX-105，折射率1.49，体积平均粒径5.0μm，变异系数CV9％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)进行混合并搅拌，从而制备了添加有球状粒子的涂液。使用松尾产业(株)制造的棒涂器12号，在250μm的由多孔质双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色膜(東レ株式会社制造“ルミラ—(注册商标)E6SL，3层结构，2个表层各含有相对于各表层重量为14重量％的碳酸钙，中间层含有气泡)的一个面上涂布该涂液，在120℃下干燥1分钟，从而得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例2
将10.0g“ハルスハイブリツド”UV-G13(丙烯酸系共聚物，浓度40％的溶液，折射率1.49，(株)日本触媒制造)，14.5g乙酸乙酯，1.75g作为球状粒子的无孔质丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”SSX系列，SSX-105，折射率1.49，体积平均粒径5.0μm，变异系数CV9％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)进行混合并搅拌，从而制备了添加有球状粒子的涂液。使用松尾产业(株)制造的棒涂器12号，在250μm的由多孔质双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色膜(東レ株式会社制造“ルミラ—”E6SL)的一个面上涂布该涂液，在120℃下干燥1分钟，从而得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例3
白色膜使用了250μm的由多孔质双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色膜(東レ株式会社制造“ルミラ—”E6SQ，3层结构，2个表层各含有相对于各表层重量为0.0004重量％的二氧化硅，中间层含有气泡)，除此之外，与实施例2同样地操作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例4
将10.0g“ハルスハイブリツド”UV-G13(丙烯酸系共聚物，浓度40％的溶液，折射率1.49，(株)日本触媒制造)，26.1g乙酸乙酯，4.05g作为球状粒子的无孔质丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”SSX系列，SSX-105，折射率1.49，体积平均粒径5.0μm，变异系数CV9％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)进行混合并搅拌，从而制备了添加有球状粒子的涂液。使用松尾产业(株)制造的棒涂器12号，在250μm的由多孔质双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色膜(東レ株式会社制造“ルミラ—”E6SL)的一个面上涂布该涂液，从而得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例5
球状粒子使用了无孔质丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”SSX-102，折射率1.49，体积平均粒径2.5μm，变异系数CV10％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)，除此之外，与实施例2同样地进行制作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例6
球状粒子使用了无孔质丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”MBX系列，XX-09FP，折射率1.49，体积平均粒径5.0μm，变异系数CV27％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)，除此之外，与实施例2同样地进行制作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例7
球状粒子使用了无孔质丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”MBX系列，MB30X-8，折射率1.49，体积平均粒径8.0μm，变异系数CV32％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)，除此之外，与实施例2同样地进行制作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例8
“球状粒子A的制造方法”
在容量为1升的具备搅拌装置、温度计、和氮气导入管的四口烧瓶中，投入了70重量份的甲基丙烯酸甲酯，10重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为形成交联结构的多官能单体，3重量份的2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯作为受阻胺系聚合性化合物，10重量份的2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑作为苯并三唑系聚合性化合物，1重量份的过氧化月桂酰作为聚合引发剂。进而，加入了1重量份的聚乙烯醇(PVA-224，クラレ(株)制造)和200重量份的水作为该溶液的分散稳定剂。使用均质机将该混合物以9000rpm的转数搅拌3分钟，使聚合性化合物分散到水中。接着，将该分散液加热到75℃，在该温度下维持2小时进行反应，进而升温到90℃来进行3小时聚合反应。
在上述反应之后，将分散液冷却至室温，使用开口40μm的筛网过滤器进行过滤从而除去凝聚物等。得到的分散液中不含有凝聚物，该分散液的过滤性非常良好。
在这样过滤后的分散液中分散的树脂粒子的体积平均粒径为6.4μm，该树脂粒子是圆球形。
在按照常规方法将这样得到的树脂粒子的分散液进行洗涤之后，过滤而将树脂粒子与分散介质进行分离，使分离出的树脂粒子干燥，接着经过分级，从而得到了球状粒子A(变异系数CV15％)。
“白色反射膜的制造方法”
将10.0g“ハルスハイブリツド”UV-G13(丙烯酸系共聚物，浓度40％的溶液，折射率1.49，(株)日本触媒制造)，11.9g乙酸乙酯，1.0g上述球状粒子A(折射率1.49，体积平均粒径6.4μm，变异系数CV15％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：苯并三唑，光稳定剂：受阻胺)进行混合并搅拌，从而制备了添加有球状粒子的涂液。使用松尾产业(株)制造的棒涂器12号，在250μm的由多孔质双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色膜(東レ株式会社制造“ルミラ—”E6SL)的一个面上涂布该涂液，在120℃下干燥1分钟，从而得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例9
球状粒子使用无孔质二氧化硅粒子(扶桑化学工业(株)制造“クオ—トロン(注册商标)SP系列，SP-3C，折射率1.45，体积平均粒径3.0μm，变异系数CV16％，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)，除此之外，与实施例8同样地进行制作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例10
球状粒子使用无孔质硅氧烷粒子(GE东芝シリコ—ン(株)制造“トスパ—ル”(注册商标)，トスパ—ル145，折射率1.42，平均粒径4.5μm，变异系数CV12％，交联：有，紫外线吸收剂/光稳定剂：无)，除此之外，与实施例8同样地进行制作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例11
球状粒子使用无孔质聚苯乙烯粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”SBX系列，SBX-8，折射率1.59，平均粒径8.0μm，变异系数CV37％，苯乙烯共聚物，交联：有，紫外线吸收剂/光稳定剂：无)，除此之外，与实施例8同样地进行制作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例12
球状粒子使用无孔质丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”MBX-8，折射率1.49，体积平均粒径8.0μm，变异系数CV44％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)，除此之外，与实施例2同样地进行制作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
比较例1
在250μm的由多孔质双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色膜(東レ株式会社制造“ルミラ—”E6SL)上不设置涂层的状态下，进行了耐光性评价和亮度测定。
比较例2
在250μm的由多孔质双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色膜(東レ株式会社制造“ルミラ—”E6SQ)上不设置涂层的状态下，进行了耐光性评价和亮度测定。
比较例3
将10.0g“ハルスハイブリツド”UV-G13(丙烯酸系共聚物，浓度40％的溶液，折射率1.49，(株)日本触媒制造)，18.9g甲苯进行混合并搅拌，从而制备了涂液。使用松尾产业(株)制造的棒涂器12号，在250μm的由多孔质双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的白色膜(東レ株式会社制造“ルミラ—”E6SL)的一个面上涂布该涂液，在120℃下干燥1分钟，从而得到了仅粘合剂树脂的涂布量为4.0g/m2的白色膜。
比较例4
球状粒子使用无孔质苯并胍胺甲醛缩合物粒子((株)日本触媒制造エポスタ—(注册商标)，エポスタ—M05，折射率1.66，体积平均粒径5.2μm，变异系数CV35％，聚酰胺树脂粒子，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)，除此之外，与实施例8同样地进行制作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
比较例5
球状粒子使用多孔质丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”MBP系列，MBP-8，折射率1.49，体积平均粒径8.0μm，变异系数CV44％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)，除此之外，与实施例2同样地进行制作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
将上述实施例、比较例的评价结果在表1中显示。
比较例6
使用超微粉精密分级机KFSH-150((株)アイシンナノテクノロジ—ズ制造)，将多孔质丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造“TECHPOLYMER”MBP系列，MBP-8，折射率1.49，体积平均粒径8.0μm，变异系数CV44％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)进行了分级。使用得到的球状粒子(折射率1.49，体积平均粒径5.0μm，变异系数CV9％，丙烯酸共聚物，交联：有，紫外线吸收剂：无，光稳定剂：无)，与实施例3同样地操作，得到了涂布量为4.0g/m2的白色膜。
Figure G2008800002103D00221
在实施例1～12的任一项中，相对于没设置涂层的同类白色膜都观察到提高亮度的效果(即提高白色反射膜本身的反射率的效果)。另一方面，在没设置涂层的情况下耐光性不合格(比较例1、2)。另外，在虽然设置了涂层但没添加球状粒子的情况下，以及粘合剂树脂与球状粒子的折射率差大于0.10的情况下，观察不到亮度提高(比较例3、4)。进而，还知道虽然涂层中的球状粒子的折射率差为0.10以下但球状粒子是多孔质的比较例5、6的情况，相对于除了球状粒子是无孔质的这点之外其它条件相同的实施例12、3，在耐光性的方面恶劣，另外提高亮度的效果低。
而且即使在实施例中，如果比较实施例8～11就会知道，如果缩小粘合剂树脂与球状粒子的折射率差就会提高亮度。如果比较实施例2、6、7就会进而知道，如果缩小球状粒子的变异系数就会提高亮度。如果比较实施例1、2、4就会知道，即使折射率差和变异系数相同，亮度也会根据涂层中的球状粒子的含量不同而变化。如果比较实施例5、6就会知道，即使折射率差相同，亮度也会根据球状粒子的体积平均粒径不同而变化。另外，如果在表层添加的粒子量为某个固定范围的白色膜上设置同样的涂层，就会进一步提高亮度(实施例3)。进而还知道，即使粘合剂树脂与球状粒子的折射率之差为0.10以下，如果变异系数超过30，亮度提高也会较小(实施例7)。而且使用了容易因紫外线而变黄的硅氧烷、聚苯乙烯的情况，结果尽管观察到亮度提高，但耐光性会稍低(实施例10、11)。

Claims (10)

1.一种白色反射膜，在白色膜的至少一个面上具有含有球状粒子的涂层，形成该涂层的该球状粒子与粘合剂树脂的折射率之差的绝对值为0.10以下，且该球状粒子是无孔质的。
2.根据权利要求1所述的白色反射膜，所述球状粒子的变异系数CV为30％以下。
3.根据权利要求1所述的白色反射膜，所述球状粒子含有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
4.根据权利要求2所述的白色反射膜，所述球状粒子含有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
5.根据权利要求3所述的白色反射膜，所述球状粒子共聚有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
6.根据权利要求4所述的白色反射膜，所述球状粒子共聚有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
7.根据权利要求1～6的任一项所述的白色反射膜，构成所述球状粒子的树脂含有与形成所述涂层的粘合剂树脂相同的单体成分。
8.根据权利要求7所述的白色反射膜，所述白色膜由3层组成，中间层是含有气泡的层，2个表层中的至少一层是在聚酯中含有无机粒子和/或有机粒子的层，且含有无机粒子和/或有机粒子的表层以相对于该层的重量为0.5重量％以下的范围含有该无机粒子和/或有机粒子。
9.一种侧光型液晶背光源，设置有权利要求1～8的任一项所述的白色反射膜，其涂层面朝向光源侧。
10.一种直下型液晶背光源，设置有权利要求1～8的任一项所述的白色反射膜，其涂层面朝向光源侧。
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