JP2009199001A - プリズムシート用積層フィルム、プリズムシート、及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリズムシート15は、ポリエステルからなる支持体11と、支持体11の一方の面に形成される易接着層12と、支持体11の他方の面に形成される裏面層13と、易接着層12の上に形成されるプリズム層14とから構成される。易接着層12には、カルボジイミド構造個を複数有する化合物が含まれている。裏面層13は、波長が380nm〜780nmの光に対する平均反射率が3.5%以下である。易接着層12にカルボジイミド構造を複数個有する化合物を含有することで、プリズム層14に対する接着性が向上する。裏面層13の平均反射率を3.5%以下とすることで、輝度向上特性を得ることができる。
【選択図】図2
Description
支持体11は、ポリエステルからなるポリエステル系基材フィルムである。ポリエステルとしては、特に制限はなく、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレートなどを用いることができる。これらの中でコストや機械的強度の観点からポリエチレンテレフタレートが好ましい。
易接着層12は、支持体11との易接着性を重視した第一層12a、プリズム層14との易接着性を重視した第二層12bからなる二層構成とされる。易接着層12の膜厚(第一層12a及び第二層12bの総膜厚)は20〜300nmが好ましく、より好ましくは40〜200nm程度である。20nm未満ではプリズム層14との十分な接着性能が得られず、300nmを超えると光干渉による着色が問題となる。
さらに、本発明のイソシアネートとしてはポリイソシアネートとポリオールの反応によって得られたポリウレタンポリマーに鎖延長処理をして分子量を増大させたポリマーも使用することができる。以上述べたポリイソシアネート、ポリオール及び、鎖延長処理については例えば「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(岩田敬治編、日刊工業新聞社、昭和62年発行)に記載されている。
チルメタンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、4,4'−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート等が用いられ、また、有機モノイソシアネートとしては、イソホロンイソシアネート、フェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ナフチルイソシアネート等が使用される。また、本発明に用いうるカルボジイミド系化合物は、例えば、カルボジライトV−02−L2、V−02、V−04(日清紡(株)製)などの市販品として入手可能である。
裏面層13は、一又は複数の層から構成される。裏面層13が一層の場合はその層又は裏面層13が複数層の場合は空気と接する層(以下「最外層」という)が、反射防止の観点から、以下の特性を有していることが好ましい。裏面層13では、波長が380nm〜780nmの光に対する平均反射率が3.5%以下であることが好ましい。裏面層13の平均反射率を3.5%以下にすることで、十分な低反射性能を得ることができる。これに対して、裏面層13の平均反射率が3.5%を超える場合には、十分な低反射性能が得られない。
プリズム層14は液晶ディスプレイのバックライトユニットの輝度を向上させるために設けられるものであり、アクリル系の紫外線硬化樹脂などが用いられ、表面にはプリズム層パターンが形成されている。紫外線硬化樹脂の例としては、2,4−ジブロモフェニル(メタ)アクリレート、2,3,5−トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルペンタエトキシフェニル)プロパン、2,2−ビズ(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシジエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3−フェニルフェニル)プロパン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3−フェニルフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルフォン、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシフェニル)スルフィド、ビス(メタクロイルチオフェニル)スルフォイド、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシフェニル)スルフィド、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシペンタエトキシフェニル)スルフィド、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3−フェニルフェニル)スルフィド、ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルフィド、ジ((メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フォスフェート、トリ((メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フォスフェート等の多官能(メタ)アクリル化合物等が挙げられる。これらは、単独または2種以上を混合して使用することもできる。
易接着層12及び裏面層13を支持体11に対して塗設する方法には特に制限はなく、例えば、バーコーター塗布、スライドコーター塗布などの公知の方法が用いられる。塗布溶媒も水、トルエン、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトンなど、及びこれらの混合系などの水系、有機溶剤系の塗布溶剤を用いることができる。これらのうちで水を塗布溶媒として用いる方法は、コスト及び製造の簡便さを考えると好ましい。
以下の実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
Ge化合物を触媒として重縮合した固有粘度0.66のポリエチレンテレフタレート(以下「PET」という)樹脂を含水率50ppm以下に乾燥させ、ヒータ温度が280〜300℃設定温度の押し出し機内で溶解させた。溶解させたPET樹脂をダイ部より静電印加されたチルロール上に吐出させ、非結晶ベースを得た。得られた非結晶ベースをベース走行方向に3.1倍に延伸後、幅方向に3.8倍延伸し、厚さ188μmのPET支持体を得た。
上記PET支持体(屈折率1.66)の一方の面にコロナ放電処理を施し、下記組成からなる易接着層用第一層塗布液Xをバーコート法により支持体上に塗布した。塗布量を7.1cc/m2とし、185℃で1分乾燥した。これにより、支持体上に易接着層の第一層を形成した。
[易接着層用第一層塗布液X]
ポリエステル樹脂バインダ 45.1質量部
(互応化学(株)製、プラスコート Z-687、固形分25%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 15.8質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
オキサゾリン化合物 7.0質量部
(日本触媒(株)製、エポクロスK2020E、固形分40%)
界面活性剤A 12.7質量部
(日本油脂(株)、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 15.5質量部(三洋化成工業(株)、ナロアクティー CL-95の1%水溶液、ノニオン性)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
[易接着層用第二層塗布液Y]
ポリウレタン樹脂バインダ 22.8質量部
(三井化学(株)製、オレスター UD-350、固形分38%)
アクリル樹脂バインダ 2.6質量部
(ダイセル化学工業(株)製、EM48D、固形分 27.5%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 4.7質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
界面活性剤A 12.7質量部
(日本油脂(株)製、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 15.5質量部
(三洋化成工業(株)製、ナロアクティーCL-95の1%水溶液、ノニオン性)
シリカ微粒子分散液 1.6質量部
(日本アエロジル(株)製、アエロジルOX-50の水分散物、固形分10%)
コロイダルシリカ 3.5質量部
(日産化学工業(株)製、スノーテックスXL、固形分40.5%)
すべり剤 1.6質量部(中京油脂(株)製、カルナバワックス分散物セロゾール524 固形分30%)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
支持体の一方の面に易接着層を形成した後、その他方の面に下記組成からなる裏面層用塗布液Aをバーコート法により塗布した。塗布量を7.1cc/m2とし、175℃で1分乾燥した。これにより、易接着層が形成された面とは反対側に、裏面層が形成された。
[裏面層用塗布液A]
アクリル樹脂バインダ 42.6質量部
(ダイセル化学工業(株)製、EM48D、固形分 27.5%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 4.8質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
界面活性剤A 15.8質量部
(日本油脂(株)、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 15.8質量部
(三洋化成工業(株)、ナロアクティー CL-95の1%水溶液、ノニオン性)
シリカ微粒子分散液 1.9質量部
(日本アエロジル(株)製、アエロジルOX-50の水分散物、固形分10%)
コロイダルシリカ 0.8質量部
(日産化学工業(株)製、スノーテックスXL、固形分40.5%)
すべり剤 1.9質量部
(中京油脂(株)製、カルナバワックス分散物セロゾール524 固形分30%)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
易接着層及び裏面層を支持体に形成した後、易接着層側に下記プリズム層塗工液をバーコート法により#24バーで塗工した。そして、60℃で3分乾燥を行った後に、プリズム層パターンを形成した金型をプリズム層塗工面に押し当て、支持体側からUV光(ウシオ電機(株)製メタルハライドランプUVL−1500M2)を2000mJ/cm2の条件で照射し、樹脂を硬化させた。前記金型から支持体を引き剥がすことで、頂角90°、ピッチ50μm、高さが28μmのプリズム層を形成した。
[プリズム層塗工液]
下記[化1]に示す化合物 34.3質量部
下記[化2]に示す化合物 13.7質量部
下記[化3]に示す化合物 13.7質量部
下記[化4]に示す化合物 6.9質量部
下記[化5]に示す化合物 1.4質量部
メチルエチルケトン 15.0質量部
プロピレングリコールモノメチルアセテート 15.0質量部
実施例1と同様に、易接着層の第一層及び第二層をPET支持体の一方の面に形成した。その後、PET支持体の他方の面に対して、コロナ放電処理を施し、下記組成からなる裏面層用塗布液Bをバーコート法により塗布した。塗布量を7.1cc/m2とし、185℃で1分乾燥した。これにより、易接着層が形成された面とは反対側に、裏面層の第一層が形成された。
[裏面層用塗布液B]
ポリエステル樹脂バインダ 58.0質量部
(互応化学(株)製、プラスコート Z-687、固形分25%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 7.1質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
界面活性剤A 12.7質量部
(日本油脂(株)、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 15.5質量部
(三洋化成工業(株)、ナロアクティー CL-95の1%水溶液、ノニオン性)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
裏面層用塗布液Aに代えて、下記組成からなる裏面層塗布液Cを用いた以外は、実施例1と同様に各層を形成した。
[裏面層用塗布液C]
ポリオレフィン樹脂バインダ 42.3質量部
(三井化学(株)製、ケミパールS-120、固形分 27%)
エポキシ化合物 162.4質量部
(ナガセ化成(株)製、デナコールEX-614Bの1%水溶液)
界面活性剤A 11.0質量部
(日本油脂(株)、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 13.4質量部
(三洋化成工業(株)、ナロアクティー CL-95の1%水溶液、ノニオン性)
シリカ微粒子分散液 1.4質量部
(日本アエロジル(株)製、アエロジルOX-50の水分散物、固形分10%)
コロイダルシリカ 0.5質量部
(日産化学工業(株)製、スノーテックスXL、固形分40.5%)
すべり剤 1.4質量部
(中京油脂(株)製、カルナバワックス分散物セロゾール524 固形分30%)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
裏面層用塗布液Aに代えて、裏面層用塗布液Cを用いた以外は、実施例2と同様に各層を形成した。
実施例1と同様に、易接着層の第一層及び第二層をPET支持体の一方の面に形成した。その後、実施例1と同様に、易接着層上にプリズム層を形成したものの、上記実施例1〜4のように裏面層の形成は行わなかった。
裏面層用塗布液Aに代えて、下記組成からなる裏面層塗布液Dを用いた以外は、実施例1と同様に各層を形成した。
[裏面層用塗布液D]
ポリエステル樹脂バインダ 49.1質量部
(互応化学(株)製、プラスコート Z-561、固形分25%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 4.7質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
界面活性剤A 12.7質量部
(日本油脂(株)、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 15.5質量部
(三洋化成工業(株)、ナロアクティー CL-95の1%水溶液、ノニオン性)
シリカ微粒子分散液 1.6質量部
(日本アエロジル(株)製、アエロジルOX-50の水分散物、固形分10%)
コロイダルシリカ 0.6質量部(日産化学工業(株)製、スノーテックスXL、固形分40.5%)
すべり剤 1.6質量部
(中京油脂(株)製、カルナバワックス分散物セロゾール524 固形分30%)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
裏面層用塗布液Aに代えて、下記組成からなる裏面層塗布液Eを用いた以外は、実施例1と同様に各層を形成した。
[裏面層用塗布液E]
アクリル樹脂バインダ 19.8質量部
(ダイセル化学工業(株)製、EM48D、固形分 27.5%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 2.7質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
界面活性剤A 7.4質量部
(日本油脂(株)、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 9.0質量部
(三洋化成工業(株)、ナロアクティー CL-95の1%水溶液、ノニオン性)
シリカ微粒子分散液 0.9質量部
(日本アエロジル(株)製、アエロジルOX-50の水分散物、固形分10%)
コロイダルシリカ 0.4質量部
(日産化学工業(株)製、スノーテックスXL、固形分40.5%)
すべり剤 0.9質量部
(中京油脂(株)製、カルナバワックス分散物セロゾール524 固形分30%)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
裏面層用塗布液Aに代えて、下記組成からなる裏面層塗布液Fを用いた以外は、実施例1と同様に各層を形成した。
[裏面層用塗布液F]
アクリル樹脂バインダ 67.2質量部
(ダイセル化学工業(株)製、EM48D、固形分 27.5%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 9.3質量部
(日清紡(株)製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
界面活性剤A 25.0質量部
(日本油脂(株)、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 30.6質量部(三洋化成工業(株)、ナロアクティー CL-95の1%水溶液、ノニオン性)
シリカ微粒子分散液 3.1質量部
(日本アエロジル(株)製、アエロジルOX-50の水分散物、固形分10%)
コロイダルシリカ 1.3質量部
(日産化学工業(株)製、スノーテックスXL、固形分40.5%)
すべり剤 3.1質量部
(中京油脂(株)製、カルナバワックス分散物セロゾール524 固形分30%)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
上記実施例1〜4及び比較例1〜4で得られたプリズムシートについて、以下の評価を行った。
まず、裏面層がないプリズムシート用積層フィルム(比較例1で得られたフィルム)の膜厚を、透過型電子顕微鏡(JEM2010(日本電子(株)))により倍率200000倍で測定した。
シリコンウエハ上に、裏面層用塗布液A〜Fを乾燥膜厚が3〜4μmになるように塗布し、105℃で10分乾燥した。この試料につきSPA−400(Sairon Technology,Inc.社製)を用いて、波長660nm、850nm、1310nm、1550nmでプリズムカプラ法にて屈折率測定を行った。これら屈折率、波長よりセルメイヤーの式から550nmの屈折率を求めた。
裏面層を有するプリズムシート用積層フィルムに対して、易接着層側にマジックインキ(artline 油性マーカー補充インキKR−20クロ、shachihata(株)製)を塗工し、乾燥させて、500nmの光の透過率が1%以下となる前処理サンプルを作成した。そして、分光光度計(日本分光(株)製V−550)及び絶対反射率測定装置(日本分光(株)製ARV−474)を使用して、入射角5°、波長範囲380〜780nm、サンプリングピッチ1nm、スリット幅1nm、スキャン速度200nm/分、レスポンスMediumの条件で上記前処理サンプルの裏面層側の絶対反射率を測定するとともに、380〜780nmの絶対反射率の平均値を求めた。
ヘイズメーター(NDH−2000、日本電色工業(株))を用い、JIS−K−7105に準じて、全光線透過率及びヘイズ値を測定した。
反射シート、冷陰極管、及び拡散板で構成される液晶テレビ用直下型バックライトユニットの拡散板の上に、プリズムシート用積層フィルムを載せ、色彩輝度計(BM−7、トプコンテクノハウス(株)製)を用いて、プリズム層側の正面輝度を測定した。プリズムシート用積層フィルムを載せないで測定した場合の輝度を100%とし、載せた場合の輝度上昇率を下記基準で評価した。
○:輝度上昇率が152%以上
△:輝度上昇率が150%以上152%未満
×:輝度上昇率が150%未満
プリズム層の表面に片刃カミソリを用いて縦、横それぞれ6本ずつのキズをつけて25個の桝目を形成した。なお、キズの幅は縦、横とも3mmであった。この上に、セロハンテープ(ニチバン(株)製405番、24mm幅)を貼り付けた上からケシゴムでこすって完全に付着させた。この後、90度方向に剥離して剥離した桝目を数え、剥離した桝目数に応じて下記ランク付けを行った。
Aランク:剥れなし
Bランク:剥離した桝目数が1未満
Cランク:剥離した桝目数が1以上3未満
Dランク:剥離した桝目数が3以上20未満
Eランク:剥離した桝目数が20以上
なお、プリズム形状を形成すると剥離用のセロハンテープとプリズム層との間の接着力が低下するため、充分な接着性を評価しにくい。そこで、強制条件としてプリズム形状を形成させずに接着性の評価を行っている。
11 支持体
12 易接着層
12a 第一層
12b 第二層
13 裏面層
14 プリズム層
15 プリズムシート
Claims (5)
- 二軸延伸ポリエステルからなる支持体と、
前記支持体の一方の面に設けられ、カルボジイミド構造を複数個有する化合物を含有する易接着層と、
前記支持体の他方の面に設けられ、波長が380nm〜780nmの光に対する平均反射率が3.5%以下である裏面層とを有することを特徴とするプリズムシート用積層フィルム。 - 前記裏面層は1又は複数の層からなり、前記1又は複数の層のうち空気と接する最外層の屈折率nが1.20〜1.51であり、前記最外層の膜厚が(550/(4n))±40nmの範囲内であることを特徴とする請求項1記載のプリズムシート用積層フィルム。
- 前記支持体を二軸延伸した後に、前記易接着層及び裏面層が設けられることを特徴とする請求項1または2記載のプリズムシート用積層フィルム。
- 請求項1ないし3いずれか1項記載のプリズムシート用積層フィルムの前記易接着層にプリズム層が設けられていることを特徴とするプリズムシート。
- 請求項1ないし3いずれか1項記載のプリズムシート用積層フィルムを搭載することを特徴とする表示装置。
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