CN102269831B - 光反射板用白色聚酯膜 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供液晶显示器反射板用白色聚酯膜,其在侧光源式液晶显示器和直下式液晶显示器中使用时可以得到高亮度。作为本发明的解决问题的方法是,提供一种光反射板用白色聚酯膜,在膜的厚度为200μm以上的白色聚酯膜的至少一面(A面),将波长450~600nm时的光谱反射率的波长依赖性用下式进行最小二乘法近似时,M≤-0.0110(%/nm)、R560≥100(%),近似式R=M×λ+B其中,R:光反射率(单位%)λ:光的波长(单位nm)M:波长系数(单位%/nm)B:常数(单位%)R560:在近似式中代入λ=560而得的推定反射率(单位%)。
Description
本申请发明是申请号为200780040088.8、发明名称为光反射板用白色聚酯膜、申请日为2007年10月23日的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及光反射板用的白色聚酯膜。特别是涉及在笔记本电脑、便携电话等较小型且逆棱镜式的液晶显示器用反射板,使用一直以来的BEF系统的方式的侧光源式液晶显示器用反射板,和平板电视等直下式液晶显示器用反射板中使用的液晶显示器反射板用白色聚酯膜。进而,涉及蓝色光的反射特性优异的超白色聚酯膜。
背景技术
作为液晶显示器的光源,一直以来,自显示器的背面照射光的背光源式、专利文献1所示的光反射膜,由于薄且可以均匀照明的优点而被广泛使用。这时,为了防止照明光逃逸到画面背面,必须在画面的背面设置光反射板,但对该反射板,由于要求薄且光反射性高,所以主要使用膜内部含有微细气泡、由于该气泡界面反射光而被白色化的白色膜等。
该微细气泡的形成,可以通过在膜母材料、例如聚酯中,微细地分散高熔点的不相容聚合物,并将其拉伸(例如双轴拉伸)来实现。拉伸时,不相容聚合物粒子周围形成空隙(气泡),该空隙发挥光反射作用,因此膜被白色化,从而可以得到高反射率(专利文献2)。
反射板所反射的光发生漫射,除了具有正上方指向性的光之外均被棱镜反射,从而在与反射板之间反复发生反射,最终在提高了光的指向性的状态下被送入液晶单元。这种情况下,如果反射板的反射效率低,体系内有使光泄漏、衰减的要素,则由于在反复反射中发生光损失而使能量效率变差,因此画面的亮度降低,而且经济性降低等。
进行,从显示器的色再现性的观点出发,要求光反射板同样地反射所有颜色(波长)的光。
进而,为了防止从冷阴极管放射的紫外线造成膜变黄,有人提出了叠层有紫外线吸收层的白色膜(专利文献3、4)。
人们公开了用于对这些反射膜改善亮度的诸特性的各种方法。例如,为了实现侧光源(edge light)方式中的亮度的提高,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5)。另外,有人公开了通过选择球状粒子与粘结剂的折射率差,来控制光漫射性,利用光漫射片来改善正面亮度的方法(专利文献6)。进而,还有人公开了对直下式背光源中的反射片,通过控制光源侧的膜面的漫射性,来改善背光源中的亮度不均匀的方法(专利文献7)。
专利文献1:特开2003-160682号公报
专利文献2:特公平8-16175号公报
专利文献3:特开2001-166295号公报
专利文献4:特开2002-90515号公报
专利文献5:特开2002-333510号公报
专利文献6:特开2001-324608号公报
专利文献7:特开2005-173546号公报
发明内容
作为提高光反射板的反射效率的方法之一,有加厚白色膜的厚度,增加每单位面积的空隙数的方法。发明者们尝试了该方法,结果判定,不能如所期待的那样显示器的亮度,光谱反射率的波长依赖性发生变化。即,虽然长波长的光反射率提高,但短波长的光反射率改善较小。
本发明的目的是解决所述问题,提供在侧光源式液晶显示器、直下式液晶显示器中使用时可以得到高亮度的光反射板用白色聚酯膜。
按照该目的,本发明的液晶显示器反射板用白色聚酯膜如下。
(1)一种光反射板用白色聚酯膜,是膜的厚度为200μm以上的白色聚酯膜,在该白色聚酯膜的至少一面(A面),将波长为450~600nm时的光谱反射率的波长依赖性用下式进行最小二乘法近似时,M≤-0.0110(%/nm)、R560≥100(%),
近似式R=M×λ+B
其中,
R:光反射率(单位:%)
λ:光的波长(单位:nm)
M:波长系数(单位:%/nm)
B:常数(单位:%)
R560:在近似式中代入λ=560而得的推定反射率(单位:%);
(2)根据(1)所述的光反射板用白色聚酯膜,A面的在入射角为60度时的光泽度为100%以上;
(3)根据(1)或(2)所述的光反射板用白色聚酯膜,A面的相反面(B面)的在入射角为60度时的光泽度为70%以下;
(4)一种光反射板用白色聚酯膜,在(1)所述的白色膜的至少一面具有含有球状粒子的涂层,形成该涂层的该球状粒子与粘结剂树脂的折射率差的绝对值为0.10以下;
(5)根据(4)所述的光反射板用白色聚酯膜,所述球状粒子为无孔的树脂粒子,且体积平均粒径的变异系数CV为30%以下;
(6)根据(4)或(5)所述的光反射板用白色聚酯膜,构成所述球状粒子的树脂是选自丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸共聚物、聚苯乙烯共聚物、以及、丙烯酸系乙烯基单体与苯乙烯系乙烯基单体的共聚物中的至少1种;
(7)根据(6)所述的光反射板用白色聚酯膜,所述球状粒子至少含有丙烯酸树脂,所述丙烯酸共聚物是由甲基丙烯酸甲酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯的共聚物构成的;
(8)根据(6)所述的光反射板用白色聚酯膜,所述球状粒子是具有交联结构的粒子;
(9)根据(4)所述的光反射板用白色聚酯膜,所述球状粒子含有紫外线吸收剂和/或光稳定剂;
(10)根据(9)所述的光反射板用白色聚酯膜,所述紫外线吸收剂是选自苯并三唑系、二苯甲酮系、草酰苯胺系、氰基丙烯酸酯系和三嗪系中的至少1种紫外线吸收剂;
(11)根据(9)所述的光反射板用白色聚酯膜,所述光稳定剂为受阻胺系;
(12)根据(4)所述的光反射板用白色聚酯膜,构成所述球状粒子的树脂含有与形成所述涂层的粘结剂树脂相同的单体成分;
(13)根据(1)所述的光反射板用白色聚酯膜,所述白色膜包括A层/B层/A层的3层构成,B层是含有气泡的层,A层是聚酯中含有无机粒子和/或有机粒子的层,其粒子含量相对于各A层的总重量为0.5重量%以下;
(14)根据(1)所述的光反射板用白色聚酯膜,所述白色膜包括A层/B层/A’层的3层构成,B层是含有气泡的层,A层和/或A’层是聚酯中含有无机粒子和/或有机粒子的层,A’层的厚度为0.1~3μm;
(19)一种液晶背光源用灯反射器,设置了(1)~(18)的任一项所述的白色反射膜,该白色反射膜的涂层面或B面朝向光源侧;
(20)一种直下式液晶背光源,设置了(1)~(18)的任一项所述的白色反射膜,该白色反射膜的涂层面朝向光源侧。
通过本发明的液晶显示器反射板用白色聚酯膜,可以在侧光源式液晶显示器和直下式液晶显示器中得到以往没有的高亮度。本发明涉及白色聚酯膜,特别是在电视等大型直下式液晶显示器中也发挥高反射性能。另外,作为笔记本电脑、便携电话等较小型且侧光源式的液晶显示器具有高反射性能。
另外,通过制成在白色膜的至少一面上设置有特定的涂层的白色反射膜,可以在吸收来自灯的紫外线的同时,提高反射率,进而在背光源中使用时有助于提高背光源亮度。
具体实施方式
本发明的膜优选其厚度为200μm以上。在不足200μm的情况下,比较容易得到优选的光谱反射率的波长依赖性,但难以得到绝对的反射率。优选225,更优选为300μm。另外,如果超过500μm,则在装入液晶显示器时有时会增加面板的重量。
在本发明的膜的至少一面(A面),将波长为450~600nm时的光谱反射率的波长依赖性用下式进行最小二乘法近似时,M≤-0.0110(%/nm)。
近似式R=M×λ+B
其中,
R:光反射率(单位:%)
λ:光的波长(单位:nm)
M:波长系数(单位:%/nm)
B:常数(单位:%)
优选M≤-0.0140(%/nm)、更优选M≤-0.020(%/nm)。对最下限不特别规定,但从显示器的色再现性的观点出发,要求光反射板同样地反射所有颜色(波长)的光,因此优选在M≥-0.060(%/nm)的范围内。更优选M≥-0.050(%/nm)。满足波长系数M≤-0.0110(%/nm)的膜,一直被认为是含有颜料等的膜,但这些膜的R560不足100%。
在本发明中,满足M≤-0.0110(%/nm)的方法之一,是尽可能除去膜中的光散射成分、光吸收成分。
光由于反射膜内的杂质、金属成分(催化剂)、不饱和键等而被散射、吸收,在该过程中损失能量。这时,被散射的光的一部分在反射膜内被消耗,从而成为对画面亮度没有贡献的成分。该影响越在短波长情况下越大,故而光谱反射率的短波长区域相对较低。
因此,可以调整聚合物的纯度、金属成分(催化剂)、聚合物的色调等,从而使斜率M进入上述区域。这里,所谓聚合物纯度,是指聚合物中的不饱和键的量,该发明的膜优选使用不饱和键较少的聚合物。另外,金属成分(催化剂)是由例如下述所示的元素组构成的。可列举使用Sb、K、P、Mg、Li、Ca、Ge、Ti的元素组的化合物等,这些化合物在不影响聚合物聚合的范围内越少越好。
关于聚合物的色调,优选使用原料碎片的色调中L值(亮度)较高、b值(黄色度)较低的聚合物。通过减少散射、吸收成分,从而使短波长区域的反射率相对升高,斜率M减小。斜率M越小,则短波长区域的反射率越提高,从而有助于提高画面亮度。
在本发明中,在近似式中代入λ=560而得的推定反射率R560必须在膜的至少一面为100%以上。如果不足100%,则作为侧光源式、直下式的背光源亮度下降。
为了使R560为100%以上,如下所述,使膜内部含有微细的空隙而白色化是重要的,如果有大量该空隙则可以提高反射率R560。优选反射率R560为102%以上,更优选为104%以上。对反射率R560的上限没有特别限定,但为了提高反射率R560,必须提高空隙核剂添加量,这种情况下,有时制膜性变得不稳定,因此优选为110%以下。
在本发明所涉及的膜的一种方式中,优选至少一面(A面)的光泽度(60°)为100%以上。更优选为115%以上,进而优选为120%以上。如果光泽度不足100%,则光发生散射,因此有时其中一部分行进至在膜内部发生全反射的角度区域内,直至再次被散射为止,不能从膜脱离、衰减。
为了使光泽度为100%以上,重要的是减少膜中所含有的无机或有机粒子的粒子数。如果膜表面附近存在大量粒径与可见光波长相同程度的无机或有机粒子,则可使光泽下降至不足100%。而且在多数情况下,由于这些粒子具有与膜不同的折射率,故而即使在膜内部也散射光。该影响在短波长的光中较显著,在本发明中,不优选膜内部存在大量的粒子。
另外,作为本发明的膜的其它方式,优选制成入射角为60度时的光泽度为70%以下的表面。特别是在侧光源式的背光源中,由于光线的入射角度较浅,故而必须使光向画面前方向漫射。因此可以优选应用通过控制表面粗糙度的方法使入射角为60度的光泽度为70%以下的表面。作为控制表面粗糙度的方法,可列举添加折射率与膜基体树脂相近的粒子的方法,使A’层变薄至0.1~3μm的范围的方法。在使A’层变薄的情况下,当B层是具有空隙的层时,B层的界面由于存在空隙而成为粗糙的界面,该B层的空隙所引起的界面粗糙度可以影响A’层而改变表面粗糙度。A’层的优选范围为0.5μm~2μm,更优选为0.8~1.5μm。
作为构成本发明的聚酯,是由二醇与二羧酸通过缩聚而得的聚合物,作为二羧酸,是对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二甲酸、己二酸、癸二酸等所代表的二羧酸,另外作为二醇,是乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、环己烷二甲醇等所代表的二醇。具体地说,可列举例如,聚亚甲基对苯二甲酸酯、聚对苯二甲酸-1,4-丁二醇酯、聚对羟基苯甲酸亚乙酯、聚对苯二甲酸-1,4-环己烷二甲醇酯、聚-2,6-萘二甲酸乙二酯等。在本发明的情况下,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯。
当然,这些聚酯既可以是均聚酯,也可以是共聚酯,作为共聚成分,可列举例如,二甘醇、新戊二醇、聚亚烷基二醇等二醇成分,己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、间苯二甲酸5-磺酸钠等二羧酸成分。
另外,该聚酯中可以添加公知的各种添加剂,例如,抗氧化剂、防静电剂等。作为本发明所使用的聚酯,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。聚对苯二甲酸乙二醇酯膜是耐水性、耐久性、耐化学性等优异的膜。
本发明优选通过在膜内部含有微细气泡来进行白色化。微细气泡的形成,优选通过在膜母材例如聚酯中,微细地分散与聚酯不相容的高熔点聚合物,然后将其进行拉伸(例如双轴拉伸)来实现。在拉伸时,该不相容聚合物粒子周围形成空隙(气泡),从而产生树脂与空气层的折射率差而反射光,因此可以获得白色化、高反射率。与聚酯不相容的聚合物(以下,有时简称为不相容聚合物)是选自例如,聚-3-甲基-1-丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、聚乙烯基叔丁烷、1,4-反式聚-2,3-二甲基丁二烯、聚乙烯基环己烷、聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚二甲基苯乙烯、聚氟苯乙烯、聚-2-甲基-4-氟苯乙烯、聚乙烯基叔丁基醚、三乙酸纤维素、三丙酸纤维素、聚氟乙烯、非晶聚烯烃、环状烯烃共聚树脂、聚氯三氟乙烯等的熔点180℃以上的聚合物。其中对聚酯母材,优选为聚烯烃,特别优选为聚甲基戊烯、环状烯烃。所谓环状烯烃共聚树脂,是乙烯与选自二环烯和三环烯中的至少1种环状烯烃形成的共聚物。
作为不相容聚合物(例如聚烯烃)的添加量,在以含有不相容聚合物的整个该层为100重量%时,优选为5重量%~40重量%。更优选为10重量%~30重量%,进而优选为15重量%~25重量%。如果为5重量%以下,则白色化的效果薄弱,难以得到高反射率,如果为25重量%以上,则有膜本身的强度等机械特性过低的担心,从而产生拉伸时容易发生膜破裂等而出现生产率降低的问题。对于与光学特性的关系,由于随着不相容聚合物的添加量的增加,空隙核增加、空隙层数增加,故而反射率提高而贡献于亮度。
为了使不相容聚合物分散成0.2~5μm,添加低比重化剂作为分散助剂是有效的。所谓低比重化剂,是具有减小比重的效果的化合物,特定的化合物被认为有该效果。作为低比重化剂可使用热塑性聚酯弹性体。例如,聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、聚1,4-丁二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇,环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,以及十二烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠盐、甘油单硬脂酸酯、四丁基鳞、对氨基苯磺酸酯等所代表的化合物。就本发明的膜而言,优选聚亚烷基二醇,特别是聚乙二醇。另外,为了提高不相容聚合物的分散性,还优选使用聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚1,4-丁二醇的共聚物等。作为添加量,以含有不相容聚合物的整个该层为100重量%,优选为3重量%~40重量%。如果为3重量%以下,则添加的效果薄弱而分散性差,如果为40重量%以上,则可能损伤膜母材本身的特性。这样的低比重化剂,可以预先添加到膜母材聚合物中作为母料聚合物(主碎片)进行调整。对于与光学特性的关系,如果在3重量%~40重量%的区域内,添加分散助剂则由于分散径极度小径化,故而每相同厚度的空隙层数增加,反射率提高,从而有助于画面的高亮度化。在大于40重量%的区域,有时即使增加添加量分散径也不发生小径化,即使添加也没有效果。
如上所述,由于白色聚酯膜含有微细气泡,因而该聚酯膜的表观比重低于通常的聚酯膜。如果进一步添加低比重化剂,则比重进一步降低。即,可得到白且轻的膜。为了在将本发明的液晶显示器用白色聚酯膜在保持作为液晶显示器反射板用基材的机械特性的同时使其轻量化,优选表观比重为0.5~1.2。优选为0.5~1.0,更优选为0.55~0.8。
为了使表观比重为0.5~1.2,在使用如上所述的低比重化剂、例如比重0.83的聚甲基戊烯的情况下,可以通过使得其相对于整个层含有5重量%~25重量%,拉伸倍率为2.5~4.5来实现。如果表观比重在本发明的范围内,则可以在保持膜强度的状态下存在大量微细气泡,从而可以获得高反射率。即,在作为液晶显示器反射板使用的情况下,在画面的亮度方面发挥显著优异的亮度。
另外,该液晶显示器反射板用白色聚酯膜的构成既可以是A层/B层2层,也可以是A层/B层/A层、A层/B层/A’层或A层/B层/C层的3层构成,还可以由A层/B层/.../B层/A层的多层、例如20层~3000层的层构成。为了兼具高反射率与制膜性,优选该B层为含有所述微细气泡的层。在A层/B层/A’层中,A层与A’层使用相同原料,但是与A层比较,使A’层的厚度构成更薄膜化。A’层的优选厚度范围为0.1~3μm,更优选为0.5~2μm的范围。另外,从降低散射造成的光损失,并提高镜面反射性的观点出发,优选相当于膜表面的A层(A’层)和/或C层,是聚酯中含有无机粒子和/或有机粒子的层,其中,所述无机粒子和/或有机粒子的量,相对于A层和/或C层(含有无机粒子和/或有机粒子的层)的总重量,为0.01重量%~0.5重量%,优选为0.1重量%以下,更优选为0.07重量%以下。如上所述如果添加粒子,则镜面反射性提高,因此可以使光泽度提高到110%以上。但是,在无机粒子和/或有机粒子不足0.01重量%的情况下,表面变得极端平滑,故而平面的滑溜性恶化,容易出现卷缺点而使收率恶化。另外,从表面容易产生伤痕等操作性的观点出发,优选无机粒子和/或有机粒子为0.01重量%以上。
根据使用反射膜的背光源的其它部件的形态不同,有时也需要光漫射性。这时,可以通过使A’层含有更多粒子,来使光泽度为70%以下。
膜表面层所含有的无机粒子和/或有机粒子可以使用选自碳酸钙、二氧化硅、碳酸镁、碳酸锌、氧化钛、氧化锌、氧化铈、氧化镁、硫酸钡、硫化锌、磷酸钙、氧化铝、云母、云母钛、滑石、粘土、高岭土、氟化锂、氟化钙等的粒子。在本发明的情况下,为了保持表面的高光泽性,优选使用二氧化硅。
这里,在背光源的方式为直下式的情况下,极限情况下优选粒子添加量为0重量%,但是由于其使膜的滑溜性恶化、使生产率恶化,故而优选少量添加。对于粒子的添加量,如果考虑添加粒子造成光散射所引起的对M值的影响,则优选上述范围。
另外,在逆棱镜式中,从其构成来看,是图1的反射板12粘附在导光板13上的结构,容易发生无机粒子脱落而使导光板受损伤等问题。如果粒子添加量超过0.5重量%,则容易由于该粒子脱落而产生伤痕,因此粒子添加量优选为0.5重量%以下,更优选为0.1重量%以下。
在侧光源方式中,如果反射膜的平面性过高,则出现膜与导光板牢固粘附的位置,因此有时由于光的反射角度变化而液晶画面内亮度发生不均匀。因此,优选表面含有为了具有某种程度的粗糙度、降低画面与反射膜的粘附性而添加的、数均粒径为3μm~7μm的粒子,更优选为3~5μm。如果为3μm以下,则有时由于表面的粗糙度降低而使膜与导光板的粘附性升高。如果为7μm以上,则由于粒子非常粗大而有时粒子容易脱落,从而使导光板产生上伤痕。另一方面,在直下型方式中,由于导光板与反射膜之间有冷阴极管,因此导光板与反射膜不会直接接触,故而无须担心发生导光板损伤和粘附画面不均匀。
本发明的白色反射膜,优选在白色膜的至少一面具有含有球状粒子的涂层。由于含有球状粒子而在涂层表面形成凸状形状,在白色膜面反射而透过涂层内的光由于涂层表面的凸状形状的透镜效果而被集光,从而有助于提高背光源的正面方向的亮度。
作为本发明所涉及的球状粒子的种类,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、聚乙烯树脂粒子、苯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结剂的分散性、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,由于可以通过调整2种单体的共聚比例来改变折射率,故而适合在本发明中使用。
在设置涂层时,优选所含有的球状粒子与形成涂层的粘结剂树脂的折射率差的绝对值(以下,称为折射率差)为0.10以下。如上所述,如果涂层含有球状粒子,则背光源正面亮度提高,但如果球状粒子与粘结剂树脂有折射率差,则在白色膜面反射而透过涂层内的光中,有些在球状粒子与粘结剂树脂的界面漫射,故而到达涂层表面的光减少。即内部漫射光损失增多,故而反射率反而降低。因此,通过使折射率差为0.10以下,使得涂层内的内部漫射损失减少,所以到达涂层表面的光相对增多,故而反射率提高。在折射率差大于0.10的情况下,有时即使将本发明的白色反射膜装入背光源,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行进方向的角度的比例,是以真空为基准的物质固有值即绝对折射率。另外,由于折射率是观测波长固有的值,因而所谓折射率差是在相同观测波长测定的值之差。例如,对波长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。
这里所谓折射率差,是该球状粒子的折射率与粘结剂树脂的折射率的差的绝对值,即使球状粒子的折射率小于粘结剂树脂的折射率,折射率差为负值,也以其绝对值即正值为折射率差。
这里,“球状粒子的折射率”“粘结剂的折射率”是如下求得的。
(i)使用有机溶剂从涂层提取粘结剂树脂,蒸馏除去有机溶剂,然后通过利用椭偏仪法来对25℃下波长589.3nm的光进行测定。将这里所得的值作为“粘结剂树脂的折射率”。
(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、滑动来使球状粒子从涂层脱落。利用贝克线检测法,将这里所得到的球状粒子放置于各液体有机化合物的折射率已知的温度下,确认变得看不见粒子的轮廓,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”。
另外,作为球状粒子的体积平均粒径,只要能在涂层表面形成凸状形状即可,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,对上限不特别限制,但因为有时如果超过100μm则涂布性差,所以优选100μm以下。
球状粒子优选体积平均粒径的变异系数CV为30%以下。这里,所谓变异系数CV是体积平均粒径的标准偏差除以体积平均粒径而得的值。该变异系数CV例如通过下述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,有时光漫射性强、缺乏提高背光源的亮度的效果。可以通过将粒径不均匀部分利用筛分等除去,从而降低CV值。
从提高反射性以及耐光性等观点出发,球状粒子优选是无孔的。如果为多孔的,则粘结剂树脂与球状粒子的折射界面增多,内部漫射光损失增大,故而反射率容易降低。另外,在使用耐光性树脂作为涂层的粘结剂树脂的情况下,如果球状粒子是多孔的,则粘结剂树脂进入孔中。因此,有时即使添加与使用无孔的球状粒子时相同量的粘结剂树脂,涂层的膜厚也相对变薄,故而耐光性降低。
涂层中的球状粒子的含量,只要能提高反射率即可,不特别限制,另外,由于还依赖于粒子种类、涂液中的分散性等,故而不能一概地限制,但相对于整个涂层优选为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。在小于3重量%的情况下,有时得不到提高背光源亮度的效果。另外,对上限不特别限制,但因为如果超过30重量%,则有时涂布性差,所以优选为30重量%以下。
在设置涂层的情况下,涂布工序中必须在溶剂中分散球状粒子,因此由于球状粒子必须有耐溶剂性,故而球状粒子优选具有交联结构。在不具有交联结构的情况下,有时涂布工序中球状粒子溶出,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数个官能团的乙烯基化合物来形成交联结构,特别是,作为一分子内具有数个官能团的乙烯基化合物,优选使用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。
作为球状粒子,可以使用“テクポリマ一”(积水化成品工业(株)制造),如果变异系数为30%以下,则优选相同制品中S系列,如果变异系数为15%以下,则最适合使用相同制品中SSX系列等由甲基丙烯酸甲酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯的共聚物形成的球状粒子。
优选在球状粒子中添加紫外线吸收剂和/或光稳定剂,或制造这些树脂时与具有反应性双键的紫外线吸收剂和/或光稳定剂通过共聚来进行化学键合。从自该球状粒子渗出较少等观点出发,优选如后者那样通过化学键来固定紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
作为球状粒子所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,一般已知氧化钛、氧化锌、氧化铈等,其中从经济性、紫外线吸收性、光催化活性等方面出发最优选为氧化锌。
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连锁地造成作为基材的白色膜劣化。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,丙烯酸系、苯乙烯系等乙烯基系单体通用性高,且在经济性方面也优选。因为苯乙烯系乙烯基单体具有芳香族环,所以容易变黄,因此从耐光性等方面出发,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,大化学(株)制造),另外,作为取代了反应性乙烯基单体的受阻胺系化合物,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)。
另外,如果将涂层中的粘结剂树脂与球状粒子的折射率差无限缩小,则反射率提高,所以优选粘结剂树脂与球状粒子的共聚成分、单体组成相同。进而,如果粘结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,则也可以提高涂层的耐光性。
对本发明的白色反射膜,因为在作为背光源使用时有时基材的白色膜由于从冷阴极管等的灯中发出的光、特别是紫外线而劣化(例如变黄等光学性劣化、或低分子化的分解劣化等),所以优选在基材的白色膜的层中和/或一个面设置的粘结剂树脂层中含有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
作为粘结剂树脂层,不特别限制,优选以有机成分为主体的树脂,可列举例如,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1,1-二氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、氟类树脂等。这些树脂可以单独使用,或可以形成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。从涂层的耐光性等方面出发,更优选在粘结剂树脂层中也含有紫外线吸收剂、光稳定剂。
作为构成含有紫外线吸收剂的树脂层的树脂,不特别限制,可以使用含有无机紫外线吸收剂的树脂,含有有机紫外线吸收剂的树脂,或共聚了苯并三唑系、二苯甲酮系反应性单体的树脂等。
作为构成含有光稳定剂的树脂层的树脂,优选使用包含共聚了受阻胺(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。它们之中,从不渗出、耐光性也优异等方面出发,优选使用选自氧化锌、氧化钛和氧化铈中的至少1种。也有时根据需要并用几种所述紫外线吸收剂。其中,从经济性、紫外线吸收性、光催化活性等方面出发,最优选为氧化锌。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,或共聚了苯并三唑系、二苯甲酮系反应性单体的树脂,以及它们进而与受阻胺(HALS)系反应性单体等光稳定剂共聚而成的树脂。特别是包含共聚了苯并三唑系、二苯甲酮系反应性单体的树脂,以及它们进而与受阻胺(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,薄层且紫外线吸收效果高,因而更优选。
对于它们的制造方法等,在特开2002-90515号公报的[0019]~[0039]中有详细公开。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,如果尽量缩小树脂粘结剂与球状粒子的折射率差,则反射率提高,进而涂层的耐光性也提高,因此优选粘结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。
接下来,对本发明的光反射板用白色聚酯膜的制造方法进行说明,但并不限于该例子。
首先,提高作为聚对苯二甲酸乙二醇酯的基剂的对苯二甲酸的纯度,在作为基剂的聚酯聚合时减少使用Sb、K、P、Mg、Li、Ca、Ge、Ti的元素组的化合物金属催化剂化合物的总量,通过控制反应时间、反应温度,从而得到催化剂残渣少、L值高、b值低的聚对苯二甲酸乙二醇酯。接着,在通过上述方法聚合的聚对苯二甲酸乙二醇酯中,混合聚甲基戊烯作为不相容聚合物,混合聚乙二醇、聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚1,4-丁二醇的共聚物作为低比重化剂。使它们充分混合、干燥并供给加热至温度270~300℃的挤出机A。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B中,在T型模3层口模内,按照挤出机B层的聚合物进入两表层那样,叠成为A层/B层/A层的3层构成。
将该熔融的片借助静电力在转鼓表面温度冷却到10~60℃的转鼓上进行粘附冷却固化,将该未拉伸膜导入加热至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,在用夹子把持纵向拉伸了的膜的两端的同时导入拉幅机,在加热至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不良,相反如果面积倍率超过16倍,则拉伸时有容易发生破裂、制膜性不良的倾向。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,卷取从而得到本发明的膜。
在本发明所涉及的白色膜和/或涂层中,可以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、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。
对本发明的白色反射膜,从设有涂层的面测定的波长400~700nm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不同而有时亮度不足。此外,在白色膜的双面设有涂层的情况下,只要从任一涂层测定的平均反射率为85%以上即可。
当将本发明所涉及的涂层涂布于基材的白色膜时,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。另外,用于形成涂层的涂液,既可以在制造基材的白色膜时涂布(在线涂布),又可以在结晶取向结束后在白色膜上涂布(脱线涂布)。
因为这样得到的本发明的白色反射膜可以实现提高液晶背光源的亮度,而且通过优选的方式,即使长时间使用,反射率降低也较少,所以可以理想地作为液晶画面用的侧光源型光源和直下型光源的面光源反射板、以及反射器来使用。在这些面光源中使用时,按照本发明的白色反射膜涂层朝向光源侧那样设置本发明的白色反射膜。
这样得到的本发明的液晶显示器反射板用白色聚酯膜,内部形成微细的气泡而实现了高反射率,在作为侧光源式和直下式液晶显示器的反射板使用时可以得到高亮度。
[物性的测定和效果的评价方法]
本发明的物性值的评价方法和效果的评价方法如下。
(1)光谱反射率
在日立ハイテクノロジ一ズ制造分光光度计(U-3310)上安装积分球,在波长450~600nm测定以标准白色板(氧化铝)为100%时的反射率。由得到的曲线图以5nm间隔来读取反射率,从而作为光谱反射率。
(2)波长系数M和推定反射率R560的计算方法
利用上述方法,在膜的至少一面(A面)测定波长450~600nm时的光谱反射率。将以5nm间隔得到的波长依赖性用下式进行最小二乘法近似,从而求得M(%/nm)和R560。
近似式R=M×λ+B
其中,
R:光反射率(单位%)
λ:光的波长(单位nm)
M:波长系数(单位%/nm)
B:常数(单位%)
R560:在近似式中代入λ=560而得的推定反射率(单位%)
(3)表观比重
将膜切成100×100mm见方,用带有度盘式指示器的厚度计测定最少10点的厚度,计算厚度的平均值d(μm)。另外,将该膜用直读式天平进行称量,读取重量w(g)至10-4g的单位。这时表观比重=w/d×100。
(4)画面的亮度(侧光源式亮度)(表1)
如图1所示,将ソニ一(株)制造VAIO(VGN-S52B/S)的背光源的反射膜12变成规定的膜,利用亮度计15(topcon制造BM-7fast),以测定距离850mm测定亮度。测定次数为3次,取其平均值。
作为亮度评价,
3000cd/m2以上为优,
2950cd/m2以上、且不足3000cd/m2为良,
2900cd/m2以上、且不足2950cd/m2为尚可,
不足2900cd/m2为不好。
(5)画面的亮度(直下式亮度)(表1)
如图3所示,将贴合在181BLM07(NEC(株)制造)的背光源内的反射膜变成规定的膜样品,然后点灯。在这种状态下待机1小时使光源稳定之后,将液晶画面部用CCD照相机(SONY制造DXC-390)拍摄并在图像分析装置アイシステム制造アイスケ一ル中输入图像。然后将拍摄的图像的亮度水平控制在3万阶(step)来进行自动检测,并转换成亮度。
作为亮度评价,
5100cd/m2以上为优,
5000cd/m2以上、且不足5100cd/m2为良,
4900cd/m2以上、且不足5000cd/m2为尚可,
不足4900cd/m2为不好。
(6)光泽度
使用スガ试验机制造数字变角光泽计(UGU-4D),依据JIS K7105,使入射角和受光角为60°来评价光泽度。
(7)导光板损伤
将图1所示那样的ソニ一(株)制造VAIO(VGN-S52B/S)的背光源的反射膜12变成规定的膜,使之与导光板13接触,然后取下反射膜,观察导光板的表面,以目测确认有无损伤。
作为导光板损伤评价,无损伤的情况为良,
有少许损伤但为可以实用的水平的情况为尚可,
有损伤且为不能实用水平的情况为不好。
(8)粘附画面不均匀
如图1所示,将ソニ一(株)制造VAIO(VGN-S52B/S)的背光源的反射膜12变成规定的膜,在该状态下点灯。取下位于液晶显示器背面的金属板,用食指按压反射板背面,以目测确认这时画面的亮度不均匀。
作为粘附画面不均匀评价,以不发生粘附画面不均匀的情况为优,
以发生画面不均匀但不均匀的面积不足2mm×2mm的情况为良,
以发生画面不均匀但不均匀面积为2mm×2mm以上、且不足5mm×5mm的情况为尚可,
以发生画面不均匀但不均匀面积为5mm×5mm以上的情况为不好。
所谓画面不均匀面积,表示画面亮度分布不均匀的区域,表示由于与导光板粘附而在背光源上看起来发白的区域。
(9)膜中的无机粒子和/或有机粒子的平均粒径
使用透射型电子显微镜HU-12型((株)日立制作所制造),由将A层和/或C层的剖面放大至100000倍观察的剖面照片来求得平均粒径。即,将剖面照片的粒子部分沿粒子形状做标记,将该粒子部分使用高清晰度图像分析处理装置PIAS-IV((株)ピアス制造)来进行图像处理,计算出将测定视野内的共计100个粒子换算成球体时的数均直径,作为无机粒子和/或有机粒子的平均粒径。
(10)催化剂量测定方法(ICP-OES法)
用铂坩埚精确称量0.1g膜样品的一部分,用煤气喷灯进行碳化、灰化处理,将得到的残渣用碳酸钠-硼酸进行溶解处理后的产物溶解在稀硝酸中。不溶解物经过滤分离并灰化之后,在磷酸中加热熔融并溶解在稀硝酸中。将该液体使用ICP发光分析装置(SIIナノテクノロ一ジ一社制造SPS3100(连续型)、パ一キンエルマ一社制造Optima 4300DV(多次型)来进行分析。
(11)涂层中球状粒子的含量
在涂层中球状粒子的含量不明的情况下,按照以下步骤来求得。
(i)用锋利的刀具刮取白色反射膜的涂层,自白色膜收集0.05g涂层,使用有机溶剂提取粘结剂树脂成分。
(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),将用下述数学式求得的值作为“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。
(12)涂层中粘结剂树脂的折射率、球状粒子的折射率
在粘结剂树脂、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结剂树脂,蒸馏除去有机溶剂,然后利用椭偏仪法,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“粘结剂树脂的折射率”。
(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、滑动来使球状粒子从涂层脱落。利用贝克线检测法,将这里所得到的球状粒子放置于各液体有机化合物的折射率已知的温度下,确认看不见粒子的轮廓,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”。
(13)球状粒子的体积平均粒径、球状粒子的变异系数CV
测定(11)所收集的球状粒子的体积平均粒径和变异系数CV时,作为使用细孔电阻法的粒度分布测定装置,使用了库尔特粒子计数器III(ベツクマン·コ一ルタ一(株)制造)。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得。
·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)
(14)黄色度(b值)
使用SMカラ一コンピユ一タ一(スガ试验机(株)制造),利用通过C/2°光源进行的反射测定法,求得表示黄色度的b值。对3个样品计算出b值,以此作为黄色度。
(15)耐光性(黄色度变化)
使用紫外线劣化促进试验机アイス一パ一UV试验机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b值。对3个样品进行促进试验,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。
按照下述来判定耐光性评价结果,A级或B级为合格。
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。
(16)平均亮度(表2)
使用21英寸直下型背光源(灯管直径:3mmφ,灯个数:12个,灯间距离:25mm,反射膜与灯中心间距离:4.5mm,漫射板与灯中心间距离:13.5mm),用下述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漫射板成为靠近光源侧那样地进行设置。
·模式1:漫射板RM803(住友化学(株)制造,厚度2mm)/漫射片GM3((株)きもと制造,厚度100μm)2片
·模式2:漫射板RM803(住友化学(株)制造,厚度2mm)/漫射片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。
实施例
基于实施例来说明本发明。
实施例1
作为在聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合时使用的催化剂,Sb、K、P、Mg、Li、Ca、Ge、Ti化合物的总量相对于1吨聚对苯二甲酸乙二醇酯为2.985摩尔,使用分子量4000的聚乙二醇,并使用聚合后的聚对苯二甲酸乙二醇酯的色调(JIS-K7105)为L值62.8、b值0.5、浊度0.2%的聚对苯二甲酸乙二醇酯,调制混合聚对苯二甲酸乙二醇酯65重量份、聚对苯二甲酸丁二醇酯与聚1,4-丁二醇的(PBT/PTMG)共聚物5重量份(商品名:東レデユポン社制造ハイトレル)、10摩尔%间苯二甲酸和5摩尔%分子量1000的聚乙二醇与聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚而得的共聚物(PET/I/PEG)10重量份、聚甲基戊烯20重量份,然后在180℃干燥3小时,然后供给于加热至270~300℃的挤出机B(B层)。
另一方面,将98重量份聚对苯二甲酸乙二醇酯的碎片,与1重量份数均粒径4μm的含有2重量%二氧化硅的主碎片(相对于主碎片总量含有2重量%二氧化硅)、1重量份数均粒径2μm的含有2重量%的二氧化硅的主碎片,在180℃真空干燥3小时,然后供给加热至280℃的挤出机A(A层),通过叠层装置进行叠层,使得这些聚合物为A层/B层/A层、排出比率为1∶12∶1,然后通过T型模成型成片状。进而将该膜用表面温度25℃的冷却转鼓冷却固化所获得的未拉伸膜导入加热至85~98℃的辊组,沿长度方向纵向拉伸3.4倍,用21℃的辊组进行冷却。接着,在用夹子把持纵向拉伸了的膜的两端的同时导入拉幅机,在加热至120℃的气氛中沿与长度方向垂直的方向横向拉伸3.6倍。然后在拉幅机内在190℃进行热固定,均匀地缓慢冷却,然后冷却至室温并卷取而得到厚度300μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为122%,作为直下式液晶显示器反射板用基材的物性如表1。在直下型方式中得到了高亮度。
实施例2
将聚酯层(A)的组成变成表1所记载那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度300μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为120%,作为直下式液晶显示器反射板用基材的物性如表1。在直下型方式中得到了高亮度。
实施例3
将聚酯层(A)的组成变成表1所记载那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度300μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为42%,作为液晶显示器反射板用基材的物性如表1。在直下型方式中得到了非常高的亮度。
实施例4
将聚酯层(A)的组成变成表1所记载那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度300μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为55%,作为液晶显示器反射板用基材的物性如表1。在直下型方式中得到了非常高的亮度。
实施例5
将聚酯层(A)的组成变成表1所记载那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度225μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为56%,作为液晶显示器反射板用基材的物性如表1。在侧光源式、直下型方式中得到了非常高的亮度。
实施例6
将聚酯层(A)、(B)的组成变成表1所记载的那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度250μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为113%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板无损伤,也不发生粘附画面不均匀。另外在侧光源式和直下式中得到了非常高的亮度。
实施例7
将聚酯层(A)的组成变成表1所记载的那样,将A层、B层的叠层由3层变成2层,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度300μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为120%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板发现少许损伤,但在直下型用途中使用没有问题。在侧光源式和直下式中得到了高亮度。
实施例8
将聚酯层(A)、(B)的组成变成表1所记载的那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度225μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为114%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板无损伤,也没有粘附画面不均匀,得到的非常高的亮度。
实施例9
将聚酯层(A)的组成变成表1所记载那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度250μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为115%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板无损伤,也没有粘附画面不均匀,在侧光源式和直下式中得到了高亮度。
比较例1
将聚酯层(A)、(B)的组成变成表1所记载的那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度188μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为104%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板无损伤,也不发生粘附画面不均匀,在侧光源式和直下式中得到了高亮度。
比较例2
将聚酯层(A)的组成、膜厚变成表1所记载的那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度188μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为48%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板损伤为不能实用的水平,但未发生粘附画面不均匀。在侧光源式和直下式中均得不到高亮度。
比较例3
将聚酯层(A)的组成变成表1所记载那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度300μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为99%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板损伤没问题,但发现粘附画面不均匀。在侧光源式和直下式中均得不到高亮度。
比较例4
将聚酯层(A)、(B)的组成、膜厚变成表1所记载的那样,除此之外,用与比较例1同样的方法得到厚度250μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为27%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板损伤为不能实用的水平,但未发现粘附画面不均匀。在侧光源式和直下式中均得不到高亮度。
比较例5
将聚酯层(A)、(B)的组成、膜厚变成表1所记载的那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度188μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为26%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板损伤为不能实用的水平,且没有粘附画面不均匀。在侧光源式和直下式中均得不到高亮度。
比较例6
使聚酯层(A)的组成与聚酯层(B)组成相同,膜厚变成表1所记载的那样,除此之外,用与实施例1同样的方法得到厚度100μm的膜。得到的膜的光泽度(60°)为35%,作为侧光源式和直下式的液晶显示器反射板用基材的物性如表1。导光板损伤为不能实用的水平,且没有粘附画面不均匀。在侧光源式和直下式中均得不到高亮度。
实施例10
将10.0重量份ハルスハイブリツド(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)、9.9重量份乙酸乙酯、0.45重量份作为球状粒子的无孔丙烯酸粒子(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、被交联,另外,紫外线吸收剂:无、光稳定剂:无)在搅拌的同时添加,从而准备涂液。在实施例8的聚酯膜的一面,使用(株)メタバ一#12来涂布该涂液,在120℃干燥1分钟,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例11
将10.0重量份ハルスハイブリツド(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)、14.5重量份乙酸乙酯、1.75重量份作为球状粒子的无孔丙烯酸粒子(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,被交联,另外,紫外线吸收剂:无,光稳定剂:无)在搅拌的同时添加,从而准备涂液。在实施例8的聚酯膜的一面,使用(株)メタバ一#12来涂布该涂液,在120℃干燥1分钟,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例12
使用实施例1的聚酯膜,除此之外,与实施例11同样地,得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例13
将10.0重量份ハルスハイブリツド(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)、14.5重量份乙酸乙酯、1.75重量份作为球状粒子的无孔丙烯酸粒子(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)在搅拌的同时添加,从而准备涂液。在实施例8的聚酯膜的一面,使用(株)メタバ一#12来涂布该涂液,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例14
球状粒子为无孔丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造TECHPOLYMER(注册商标)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11同样地制作,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例15
球状粒子为无孔丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造TECHPOLYMER(注册商标)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11同样地制作,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例16
球状粒子为无孔丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造TECHPOLYMER(注册商标)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11同样地制作,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例17
球状粒子为多孔丙烯酸粒子(积水化成品工业(株)制造TECHPOLYMER(注册商标)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11同样地制作,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例18
在具有搅拌装置、温度计和氮气导入管的容量1升的四口烧瓶中,加入70重量份甲基丙烯酸甲酯、10重量份作为形成交联结构的多官能单体的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3重量份作为受阻胺系聚合性化合物的(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)甲基丙烯酸酯、10重量份作为苯并三唑系聚合性化合物的2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑、1重量份作为聚合引发剂的过氧化月桂酰。进而作为该溶液的分散稳定剂加入1重量份的聚乙烯醇(PVA-224,クラレ(株)制造)和200重量份水。将该混合物使用均质机以9000rpm的转速搅拌3分钟,使聚合性化合物分散在水中。接着,将该分散液加热至75℃,维持该温度2小时进行反应,进而升温至90℃反应3时间。
如上所述进行反应之后,将分散液冷却至室温,使用网眼40μm的丝网过滤器来过滤该分散液从而除去凝集物等。得到的分散液中无凝集物,该分散液的过滤性非常良好。
这样分散在过滤后的分散液中的树脂粒子的体积平均粒径为6.4μm,该树脂粒子为正球形。
这样按照常规方法洗净树脂粒子的分散液之后,过滤而分离树脂粒子与分散介质,使分离的树脂粒子干燥,接下来经过分级,从而得到球状粒子A(变异系数CV15%)。
将10.0重量份ハルスハイブリツド(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)、11.9重量份乙酸乙酯、1.0重量份球状粒子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)在搅拌的同时添加,从而准备涂液。在实施例8的聚酯膜的一面,使用メタバ一#12来涂布该涂液,在120℃干燥1分钟,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例19
球状粒子为无孔氧化硅(二氧化硅)粒子(扶桑化学工业(株)制造クオ一トロン(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18同样地制作,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例20
球状粒子为无孔有机硅粒子(GE东芝シリコ一ン(株)制造トスパ一ル(注册商标),トスパ一ル145,折射率1.42,体积平均粒径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18同样地制作,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
实施例21
球状粒子为无孔聚苯乙烯粒子(积水化成品工业(株)制造TECHPOLYMER(注册商标)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18同样地制作,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
比较例7
在比较例3的聚酯膜上不设置涂层的情况下,进行耐光性评价和亮度测定。
比较例8
在比较例3的聚酯膜上不设置涂层的情况下,进行耐光性评价和亮度测定。
比较例9
将10.0重量份ハルスハイブリツド(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)、18.9重量份甲苯在搅拌的同时进行添加,从而准备涂液。在比较例4的聚酯膜的一面,使用メタバ一#12来涂布该涂液,在120℃干燥1分钟,从而得到粘结剂树脂的涂布量为4.0g/m2的白色膜。
比较例10
球状粒子为无孔苯胍胺-甲醛缩合物粒子((株)日本触媒制造エポスタ一(注册商标),エポスタ一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),在比较例4的聚酯膜的一面,使用メタバ一#12来涂布该涂液,在120℃干燥1分钟,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
比较例11
无定形的球状粒子为无孔二氧化硅粒子(富士シリシア化学(株)制造サイロホ一ビツク100(注册商标),折射率1.45,体积平均粒径2.5μm,变异系数CV49%,聚酰胺树脂粒子,交联:有,紫外线吸收剂:无,光稳定剂:无),在比较例4的聚酯膜的一面,使用メタバ一#12来涂布该涂液,在120℃干燥1分钟,从而得到涂布量为4.0g/m2的白色膜。
在实施例10~21的任一项中,均发现提高亮度的效果(即,提高白色反射膜本身的反射率的效果)。
比较实施例18~21,可知如果缩小粘结剂树脂与球状粒子的折射率差,则亮度提高。
比较实施例11、15、16、比较例11,可知如果缩小球状粒子的变异系数,则亮度提高(比较实施例11、15、16)。
比较实施例10、11、13,可知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。比较实施例14、15,可知即使折射率差和变异系数相同,亮度也会根据球状粒子的体积平均粒径不同而变化。
另外,如果在表层的添加粒子量为某一定范围的白色膜上设置同样的涂层,则亮度进一步提高(实施例12)。
即使粘结剂树脂与球状粒子的折射率差为0.10以下,如果变异系数超过30,那么亮度提高也较小(实施例16、17)。
在使用多孔粒子的情况下,使用容易因紫外线而黄变的有机硅、聚苯乙烯的情况下,结果是虽然可发现亮度提高,但耐光性一定程度低下(实施例17、20、21)。
在不设置涂层的情况下耐光性不合格(比较例7、8),在设置涂层但不添加球状粒子的情况下,粘结剂树脂与球状粒子的折射率差大于0.10的情况下,未观察到亮度提高(比较例9、10)。
附图说明
图1:装入了反射板的液晶画面(逆棱镜式)的剖面示意图。
图2:装入了侧光源式反射板的液晶画面(正棱镜式)和逆棱镜式剖面示意图以及逆棱镜式亮度测定方法的示意图。
图3:装入了反射板的液晶画面(直下型光源式)的剖面示意图以及直下型光源式亮度测定法的示意图。
符号说明
11:冷阴极管
12:反射板
13:导光板
14:棱镜片
15:亮度计
16:冷阴极管
17:反射板
18:导光板
19:棱镜片
20:亮度计
21:反射板
22:冷阴极管
23:乳白板
24:漫射板
25:棱镜片
26:偏光棱镜片
27:CCD照相机
28:图像分析装置(アイスケ一ル)
Claims (17)
1.一种光反射板用白色聚酯膜,在膜的厚度为200μm以上的白色聚酯膜的至少一面即A面,将波长为450~600nm时的光谱反射率的波长依赖性用下式进行最小二乘法近似时,-0.060≤M≤-0.0110、R560≥100,
近似式R=M×λ+B
其中,
R:光反射率,其单位为%,此时以氧化铝标准板的反射率为100%
λ:光的波长,其单位为nm
M:波长系数,其单位为%/nm
B:常数,其单位为%
R560:在近似式中代入λ=560而得的推定反射率,其单位为%
而且在所述白色聚酯膜中,在以含有不相容聚合物的整个该层为100重量%时,不相容聚合物的添加量为5重量%~40重量%,
在所述白色聚酯膜内部含有微细气泡,
构成白色聚酯膜的聚酯是通过添加相对于1吨该聚酯、总量为3.458摩尔以下的Sb、K、P、Mg、Li、Ca、Ge、Ti化合物而聚合的。
2.根据权利要求1所述的光反射板用白色聚酯膜,A面的在入射角为60度时的光泽度为100%以上。
3.根据权利要求1所述的光反射板用白色聚酯膜,A面的相反面即B面的在入射角为60度时的光泽度为70%以下。
4.一种光反射板用白色聚酯膜,在权利要求1所述的白色膜的至少一面具有含有球状粒子的涂层,形成该涂层的该球状粒子与粘结剂树脂的折射率差的绝对值为0.10以下。
5.根据权利要求4所述的光反射板用白色聚酯膜,所述球状粒子为无孔的树脂粒子,且体积平均粒径的变异系数CV为30%以下。
6.根据权利要求5所述的光反射板用白色聚酯膜,构成所述球状粒子的树脂是选自丙烯酸树脂、有机硅树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸共聚物、聚苯乙烯共聚物和丙烯酸系乙烯基单体与苯乙烯系乙烯基单体的共聚物中的至少1种。
7.根据权利要求6所述的光反射板用白色聚酯膜,所述球状粒子至少含有丙烯酸树脂,所述丙烯酸共聚物由甲基丙烯酸甲酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯的共聚物构成。
8.根据权利要求6所述的光反射板用白色聚酯膜,所述球状粒子是具有交联结构的粒子。
9.根据权利要求4所述的光反射板用白色聚酯膜,所述球状粒子含有紫外线吸收剂和/或光稳定剂。
10.根据权利要求9所述的光反射板用白色聚酯膜,所述紫外线吸收剂是选自苯并三唑系、二苯甲酮系、草酰苯胺系、氰基丙烯酸酯系和三嗪系中的至少1种紫外线吸收剂。
11.根据权利要求9所述的光反射板用白色聚酯膜,所述光稳定剂为受阻胺系。
12.根据权利要求4所述的光反射板用白色聚酯膜,构成所述球状粒子的树脂含有与形成所述涂层的粘结剂树脂相同的单体成分。
13.根据权利要求1所述的光反射板用白色聚酯膜,所述白色膜包括A层/B层/A层的3层构成,B层是含有气泡的层,A层是聚酯中含有无机粒子和/或有机粒子的层,其粒子含量相对于各A层的总重量为0.5重量%以下。
14.根据权利要求1所述的光反射板用白色聚酯膜,所述白色膜包括A层/B层/A’层的3层构成,B层是含有气泡的层,A层和/或A’层是聚酯中含有无机粒子和/或有机粒子的层,A’层的厚度为0.1~3μm。
15.一种液晶背光源用灯反射器,设置有权利要求4所述的光反射板用白色聚酯膜,该光反射板用白色聚酯膜的涂层面朝向光源侧。
16.一种直下式液晶背光源,设置有权利要求4所述的光反射板用白色聚酯膜,该光反射板用白色聚酯膜的涂层面朝向光源侧。
17.权利要求1所述的白色聚酯膜的制造方法,所述白色聚酯膜是使用Sb、K、P、Mg、Li、Ca、Ge、Ti化合物的总量相对于1吨聚酯为3.458摩尔以下的聚酯而形成的。
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