JP2014052636A - 液晶表示装置用反射フィルム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】白色フィルムおよび該白色フィルムの表面に設けられた高さ3〜50μmの透明な突起からなり、該透明な突起はバインダーと透明な粒子から構成されてなり、該バインダーの厚みは該透明な粒子の平均粒径の半分以下であり、該白色フィルム表面の透明な突起による被覆率が50〜100%であることを特徴とする液晶表示装置用反射フィルム。
【選択図】図6
Description
[白色フィルム]
本発明における白色フィルムは熱可塑性樹脂からなり、白色の着色剤またはボイド形成物質をフィルム中に含有させることによって白色を呈するようにしたフィルムである。着色剤またはボイド形成物質としては、例えば無機粒子、有機粒子を用いることができる。
白色フィルムの熱可塑性樹脂としてポリエステルを用いる場合、ポリエステルとしては、ジカルボン酸成分とジオール成分とからなるポリエステルを用いる。このジカルボン酸成分としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸を挙げることができる。ジオール成分としては、例えばエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,6−ヘキサンジオールを挙げることができる。
本発明の液晶表示装置用反射フィルムは、白色フィルムおよび該フィルムの表面に設けられた高さ3〜50μmの透明な突起からなる。透明な突起は連続して設けられていてもよく、不連続に設けられていてもよい。
本発明において、被覆率は、フィルム面内の直交する二方向のそれぞれ長さ3mmの測定領域の合計長さ6mmの測定領域について観察を行ない、測定領域において白色フィルム表面を透明な突起が被覆している割合として定義される。
被覆率
=(6mm−(透明な突起に被覆されていない部分の積算長さ))/6mm×100(%)
透明な突起は、透明な物質で形成されていれば、有機物、無機物のいずれの物質で形成されていてもよい。また、両者を混合したり、複合して突起を形成させてもよい。透明な突起を形成する物質の光線透過率は50%以上、好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上である。着色を防止するために、可視領域において光の吸収がないものがよい。
この場合、透明な粒子の形状は、例えば、球状、ラグビーボール状、凸レンズ状のものを用いることができ、光を集光させ、輝度を上昇させるために、アスペクト比が1.0〜3.0にある形状の粒子が好ましく、特に球状粒子が好ましい。なお、スペクト比は、粒子の長径/短径である。
硬化の速さからは、(メタ)アクロイル基、ビニル基などの不飽和基を含有する反応性基含有化合物(モノマー)とUV光によりラジカルを発生する光ラジカル重合開始剤の組み合わせが好ましい。
透明な突起がドーム状である場合、個々のドームの底面の平均径が5〜50μmであることが好ましい。この範囲の平均径とすることによって、反射光に指向性を付与する効果を損なわずに突起の脱落を防止することができて好ましい。ドーム状である場合、最も好ましい形状は半球状である。
透明な突起がピラミッド状である場合、個々のピラミッドの底面の一辺の長さが5〜50μmであることが好ましい。この範囲の一辺の長さとすることによって、反射光に指向性を付与する効果を損なわずに突起の脱落を防止することができて好ましい。
以下、本発明の反射フィルムを製造する方法の一例を説明する。この例では白色フィルムとして積層フィルムを用いる。なお、この白色フィルムとしては、例えば、テイジンテトロンUX02−225(帝人デュポンフィルム製)の名称で市販されているフィルムを用いることができる。
濾過したポリエステルの組成物は、溶融した状態でフィードブロックを用いた同時多層押出法により、ダイから多層に状態で押出し、積層未延伸シートを製造する。
白色フィルム自体は、例えばこのようにして作成することができる。
透明な粒子を用いて透明な突起を形成する場合、バインダーを溶解または分散し、透明な粒子を分散させた塗剤を、ダイコーティング装置やグラビアロールコーティング装置を用いて、所定量塗工して、120℃まで段階的に温度設定したオーブンにより乾燥させることによって、例えば得ることができる。
透明な粒子を用いずに透明な突起を形成する場合には、透明な硬化物を与える硬化性樹脂を用いて所定の金型にて所望の形状の突起をフィルム上に形成した後、熱や紫外線(UV光)によって硬化性樹脂を硬化させることで、透明な突起を形成することができる。
(1)反射率
分光光度計(島津製作所製UV−3101PC)に積分球を取り付け、BaSO4白板
を100%とした時の光線反射率を波長550nmで測定し、この値を反射率とした。
液晶表示装置に反射板として用いたときの表示装置の輝度を評価した。ソニー(株)製32インチテレビ(ブラビアKDL−32V2500)のバックライトの反射フィルムを取り外し、かわり評価対象のフィルムを設置し、輝度計(大塚電子製Model MC−940)を用いて、バックライトの中心を真正面より測定距離500mmで輝度を測定した。相対輝度は、透明粒子の塗布層を設けていない比較例1の反射フィルムの輝度を基準として算出した、輝度の相対値である。
相対輝度=(反射フィルムの輝度)/(比較例1の反射フィルムの輝度)×100(%)
粒度分布計(堀場製作所製LA−950)にて、粒子の粒度分布を求め、d50での粒子径を平均粒径とした。
日立製作所製S−4700形電界放出形走査電子顕微鏡を用い、倍率1000倍にて、樹脂(フィルム)に添加する前の粒子を100個任意に測定し平均粒径を求めた。粒子が球状でない場合は(長径+短径)/2を平均粒径とした。
日立製作所製S−4700形電界放出形走査電子顕微鏡を用い、倍率500倍にて、露出した粒子30個任意に観察し、長径、短径の値から下記式で求め平均値を算出した。
アスペクト比=長径/短径
ミクロトームを用いてフィルムの厚み方向が切断面となるように切片を切り出してサンプルとした。この切片サンプルを日立製作所製S−4700形電界放出形走査電子顕微鏡を用い倍率3000倍にて観察した。フィルム面内の直交する二方向のそれぞれ長さ3mmの測定領域の合計長さ6mmの測定領域について観察を行ない、測定領域において透明な突起に被覆されていない部分の長さを積算して、下記式で求めた(図5参照)。
被覆率
=(6mm−(透明な突起に被覆されていない部分の積算長さ))/6mm×100(%)
透明な突起の高さは、フィルム表面(バインダーにて粒子が埋もれている場合はバインダー表面)から垂直方向に透明な突起部分の高さを20点任意に求め、平均値を透明な突起の高さとした。
フィルムサンプルの断面をデジタルマイクロスコープ(HIROX Co.Ltd.,HI−SCOPE Advanced KH−3000)にて倍率5倍にて観察撮影し、写真からバインダーの厚みを判定し、任意に10点測定した後、平均値を求めた。
ボイド形成剤として硫酸バリウム粒子を含有するポリエステル組成物からなる反射層とポリエステルからなる支持層の2層から構成されたフィルム総厚み225μmの白色フィルム(帝人デュポンフィルム製 テイジンテトロンUX02−225)の反射層(反射率98.5%)のうえに、ダイコーティング装置にて、下記の調液レシピに示す組成からなる塗液を、wet厚み20g/m2の塗布量で塗布した後、オーブン内にて乾燥して反射フィルムを得た。
調液レシピ1)
・突起形成物質: 積水化成品工業 MBX−20SS (38重量%)
・アクリルバインダー: 日本触媒 ユーダブルS2740 (20重量%)
・架橋剤: 日本ポリウレタン工業社 コロネートHL (2重量%)
・有機溶剤: 酢酸ブチル (40重量%)
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
塗液を下記の調液レシピに示す組成からなる塗液に変更し、wet厚み10g/m2の塗布量で塗布する他は実施例1と同様にして反射フィルムを得た。
調液レシピ2)
・突起形成物質: 積水化成品工業 MBX−10SS (30重量%)
・アクリルバインダー: 日本触媒 ユーダブルS2740 (28重量%)
・架橋剤: 日本ポリウレタン工業社 コロネートHL (2重量%)
・有機溶剤: 酢酸エチル (40重量%)
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
塗液を下記の調液レシピに示す組成からなる塗液に変更し、wet厚み25g/m2の塗布量で塗布する他は実施例1と同様にして反射フィルムを得た。
調液レシピ3)
・突起形成物質: 積水化成品工業 MBX−30SS (32重量%)
・アクリルバインダー: DIC アクリディックA807BA (25重量%)
・架橋剤: 日本ポリウレタン工業社 コロネートHL (3重量%)
・有機溶剤: メチルエチルケトン (40重量%)
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
塗液を下記の調液レシピに示す組成からなる塗液に変更し、wet厚み30g/m2の塗布量で塗布する他は実施例1と同様にして反射フィルムを得た。
調液レシピ4)
・突起形成物質粒子: 積水化成品工業 MBX−50SS (25重量%)
・アクリルバインダー: 日本触媒 ユーダブルS2740 (38重量%)
・架橋剤: 日本ポリウレタン工業社 コロネートHL (3重量%)
・有機溶剤: 酢酸エチル (34重量%)
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
塗液を下記の調液レシピに示す組成からなる塗液に変更し、wet厚み15g/m2の塗布量で塗布する他は実施例1と同様にして反射フィルムを得た。
調液レシピ5)
・突起形成物質: 積水化成品工業 MBX−15SS (19重量%)
・アクリルバインダー: 日本触媒 ユーダブルS2740 (37重量%)
・架橋剤: 日本ポリウレタン工業社 コロネートHL (4重量%)
・有機溶剤: 酢酸ブチル (40重量%)
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
白色フィルムの反射層のうえ全面に隙間なく四角錐型の突起を形成した。すなわち、四角錐の形状になるようSUS製の金型に下記の調液レシピに示す組成からなる塗液を流し込み、そのうえに白色フィルムを密着させ、高圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング製トスキュアー)にてUV光を照射して塗液を硬化させ、100℃のオーブンにて乾燥させて、白色フィルムの反射面の全面に四角錐を形成して反射フィルムを得た。反射フィルムの大きさは、相対輝度の評価に用いるソニー(株)製32インチテレビ(ブラビアKDL−32V2500)のバックライトの反射フィルムの大きさに合わせた。四角推型の突起の形成に用いた金型の四角推部分の模式図を図1に示す。
調液レシピ6) 紫外線硬化樹脂
・ダイセルUC製EB3700
(ビスフェノールAタイプエポキシアクリレート) (25重量%)
・新中村化学製BPE200
(エチレンオキシド付加ビスフェノールAメタクリルエステル) (8重量%)
・第一製薬工業製BR−31
(トリブロモフェノキシエチルアクリレート) (42重量%)
・東亜合成製M−110
(エチレンオキシドを反応させたp−クミルフェノールの(メタ)アクリレート)
(8重量%)
・BASF製LR8893(ラジカル発生剤) (1重量%)
・メチルエチルケトン (16重量%)
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
白色フィルム上に、参考例1における調液レシピ6の組成の塗液を、ダイコーティング装置にてwet塗布量15g/m2の塗布量で塗工後、フィルムの塗工面に、図2に示すプリズム状の凹凸を設けたニップローラーを用いて塗布層に凹凸を形成した状態で、高圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング製トスキュアー)にてUV光を照射して硬化させ、100℃のオーブンにて乾燥してプリズム形状を作成した。
なお、この実施例での相対輝度の測定においては、プリズムの流れ方向がバックライトの光源の冷陰極管と平行になるように反射フィルムを設置した。
白色フィルム上に塗液をコートせずにフィルムを評価した。
塗液を下記の調液レシピに示す組成からなる塗液に変更し、wet厚み40g/m2の塗布量で塗布する他は実施例1と同様にして反射フィルムを得た。
調液レシピ7)
・アクリルバインダー: 日本触媒 ユーダブルS2740 (57重量%)
・架橋剤: 日本ポリウレタン工業社 コロネートHL(3重量%)
・有機溶剤: 酢酸ブチル (40重量%)
塗液を下記の調液レシピに示す組成からなる塗液に変更し、wet厚み2g/m2の塗布量で塗布する他は実施例1と同様にして反射フィルムを得た。
調液レシピ8)
・突起形成物質: 綜研化学 MX−150 (30重量%)
・アクリルバインダー: 日本触媒 ユーダブルS2740 (27重量%)
・架橋剤: 日本ポリウレタン工業社 コロネートHL(3重量%)
・有機溶剤: 酢酸ブチル (40重量%)
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
塗液を下記の調液レシピに示す組成からなる塗液に変更し、wet厚み80g/m2の塗布量で塗布する他は実施例1と同様にして反射フィルムを得た。
調液レシピ8)
・突起形成物質: Potters-Ballotini Co Ltd.J−120 (30重量%)
・アクリルバインダー: 日本触媒 ユーダブルS2740 (27重量%)
・架橋剤: 日本ポリウレタン工業社 コロネートHL(3重量%)
・有機溶剤: 酢酸ブチル (40重量%)
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
塗液を下記の調液レシピに示す組成からなる塗液に変更し、wet厚み40g/m2の塗布量で塗布する他は実施例1と同様にして反射フィルムを得た。
調液レシピ9)
・突起形成物質: 積水化成品工業 MBX−50 (3重量%)
・アクリルバインダー: DIC アクリディックA807BA (50重量%)
・架橋剤: 日本ポリウレタン工業社 コロネートHL(3重量%)
・有機溶剤: 酢酸ブチル (44重量%)
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
白色フィルムの反射層のうえに設けるプリズムの形状を図3に示す形状に変更した他は、参考例1と同様して反射層のプリズムを設けた反射フィルムを得た。
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
白色フィルムの反射層のうえに設けるプリズムの形状を図4に示す形状に変更した他は、参考例2と同様に表面に加工しフィルムを得た。
得られた反射フィルムの物性を表1に示す。
本発明の液晶表示装置用反射フィルムは、液晶表示装置のバックライトユニットに組み込む反射フィルムとして好適に用いることができる。
Claims (4)
- 白色フィルムおよび該白色フィルムの表面に設けられた高さ3〜50μmの透明な突起からなり、
該透明な突起はバインダーと透明な粒子から構成されてなり、該バインダーの厚みは該透明な粒子の平均粒径の半分以下であり、
該白色フィルム表面の透明な突起による被覆率が50〜100%であることを特徴とする液晶表示装置用反射フィルム。 - 上記バインダーの厚みが5〜10μmである、請求項1に記載の液晶表示装置用反射フィルム。
- 上記透明な粒子の平均粒径が10〜50μmである、請求項1または2に記載の液晶表示装置用反射フィルム。
- 上記透明な突起の形状がドーム状である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示装置用反射フィルム。
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