JP2017090560A - 反射フィルムおよびそれを用いたエッジライト型バックライトユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】反射フィルムと導光板などの接触部材との貼り付きが抑制され、反射フィルムの表面に突起を形成する粒子が損傷するという問題が抑制され、かつ輝度ムラの発生が抑制された反射フィルムを提供する【解決手段】基材フィルムの少なくとも一方の面に、球状粒子およびバインダー樹脂を含有する粒子含有層を有し、該粒子含有層表面に、球状粒子およびバインダー樹脂で構成され、かつ高さが10μm以上である突起を有し、該突起の占有率が1〜15%であり、かつ該突起を構成する球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率が80%以上であることを特徴とする、反射フィルム。【選択図】図1
Description
本発明は、液晶表示装置等のバックライトユニットに使用される反射フィルムに関し、特にエッジライト型バックライトユニットに好適な反射フィルムに関する。
液晶表示装置は、液晶層を背面から照らして発光されるバックライト方式が一般に採用されている。このバックライト方式としては、エッジライト型と直下型が知られている。
これらのバックライトに使用される反射フィルムとして、白色フィルムの少なくとも一方の面に粒子を含有するビーズ層(粒子含有層あるいは塗布層とも言う)が積層され、表面に粒子による凸部(突起)が形成された反射フィルムが知られている。
例えば、バックライトの輝度向上や輝度ムラを抑制するために、粒子の被覆率、粒子の積層数、突起高さ、突出する粒子個数等を規定したビーズ層が提案されている(例えば特許文献1〜4)。
また、エッジライト型バックライトユニットを構成する導光板と反射フィルムとの貼り付きを抑制するために、あるいは導光板と反射フィルムとの接触により導光板にスクラッチ傷が入るのを抑制するために、ビーズ層に含有される粒子をビーズ層表面に粒子を露出させることが提案されている(例えば特許文献5〜7)。
反射フィルム表面に粒子を露出させて、導光板と反射フィルムとのギャップを一定に保つことによって、導光板と反射フィルムとの貼り付きや導光板の傷付きが軽減できる。しかしながら、反射フィルム表面に露出した粒子と導光板とが接触し擦れることにより、粒子が損傷する(粒子の一部が削り取られる)という問題がある。
また、従来から、導光板の熱による寸法変化に反射フィルムを追従させるために、反射フィルムの滑り性を高めることが行われている。
近年、導光板の熱による寸法変化を小さくする傾向にある。このような導光板に対しては、反射フィルムの滑り性はあまり大きくしない方が好ましい傾向にある。
反射フィルム表面の露出粒子の個数や面積が比較的多くなると、反射フィルムの滑り性が高くなる傾向にある。反射フィルムの滑り性が高くなると、バックライトの背面板の凹凸構造に応じて、反射フィルムが部分的に浮き上がるという現象が起こることがある。その結果、輝度ムラが発生するという不都合な問題が生じることがある。
そこで、本発明の目的は、反射フィルムと接触部材(例えば導光板)との貼り付きが抑制され、反射フィルムの表面に突起を形成する粒子の損傷(粒子の一部が削り取られる現象)が抑制され、かつ輝度ムラの発生が抑制された反射フィルムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、本発明に係る反射フィルムを用いたエッジライト型バックライトユニットを提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の発明によって基本的に達成された。
[1]基材フィルムの少なくとも一方の面に、球状粒子およびバインダー樹脂を含有する粒子含有層を有し、該粒子含有層表面に、球状粒子およびバインダー樹脂で構成され、かつ高さが10μm以上である突起を有し、該突起の占有率が1〜15%であり、かつ該突起を構成する球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率が80%以上である、反射フィルム。
[2]前記球状粒子の平均粒子径が15〜60μmである、[1]に記載の反射フィルム。
[3]高さが10μm以上である前記突起の平均傾斜角度が40度以下である、[1]または[2]に記載の反射フィルム。
[4]前記球状粒子の10%圧縮強度が0.5〜2.2kgf/mm2である、[1]〜[3]のいずれかに記載の反射フィルム。
[5]前記球状粒子がアクリル樹脂を含み、かつ前記バインダー樹脂がアクリル樹脂を含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の反射フィルム。
[6][1]〜[5]のいずれかに記載の反射フィルムが、その粒子含有層が積層された面を導光板と向き合うように配置されてなる、エッジライト型バックライトユニット。
[1]基材フィルムの少なくとも一方の面に、球状粒子およびバインダー樹脂を含有する粒子含有層を有し、該粒子含有層表面に、球状粒子およびバインダー樹脂で構成され、かつ高さが10μm以上である突起を有し、該突起の占有率が1〜15%であり、かつ該突起を構成する球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率が80%以上である、反射フィルム。
[2]前記球状粒子の平均粒子径が15〜60μmである、[1]に記載の反射フィルム。
[3]高さが10μm以上である前記突起の平均傾斜角度が40度以下である、[1]または[2]に記載の反射フィルム。
[4]前記球状粒子の10%圧縮強度が0.5〜2.2kgf/mm2である、[1]〜[3]のいずれかに記載の反射フィルム。
[5]前記球状粒子がアクリル樹脂を含み、かつ前記バインダー樹脂がアクリル樹脂を含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の反射フィルム。
[6][1]〜[5]のいずれかに記載の反射フィルムが、その粒子含有層が積層された面を導光板と向き合うように配置されてなる、エッジライト型バックライトユニット。
本発明によれば、反射フィルムと接触部材(例えば導光板)との貼り付きが抑制され、反射フィルムの表面に突起を形成する粒子の損傷が抑制され、かつ輝度ムラの発生が抑制される。
本発明の好ましい態様によれば、反射フィルムと接触部材(例えば導光板)とが接触することによる接触部材の傷付きが抑制される。
本発明において、反射フィルムと接触する部材(接触部材)は特に限定されず、反射フィルムの用途や使用目的によって接触部材が適宜選択される。
本発明の反射フィルムは、特に、エッジライト型バックライトユニットに好適であり、係るバックライトユニットは反射フィルムと導光板とが接触配置されている。以下、接触部材として導光板を例に挙げて説明する。
本発明に係る反射フィルムは、基材フィルムの少なくとも一方の面に、球状粒子およびバインダー樹脂を含有する粒子含有層を有する。粒子含有層表面には、球状粒子およびバインダー樹脂で構成され、かつ高さが10μm以上である突起を有し、該突起の占有率が1〜15%であり、かつ該突起を構成する球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率が80%以上であることを特徴とする。
ここで、突起占有率は、反射フィルム表面における、高さが10μm以上である突起の占有面積比率に相当する。突起の占有率は、突起の個数に正比例する。突起占有率の定義および測定方法は後述する。
本発明は、反射フィルムの表面に、高さが比較的高い突起(高さが10μm以上である突起)を比較的少ない占有率(1〜15%)で設けることにより、反射フィルムと導光板との貼り付き、および輝度ムラの発生が抑制される。
本発明に係る突起は、球状粒子およびバインダー樹脂で構成され、球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率が80%以上であることを特徴とする。つまり、突起を形成する球状粒子の大部分もしくは全部がバインダー樹脂で被覆されている。このような構成の突起を設けることによって、反射フィルムと導光板とが接触することによって球状粒子が損傷するという問題が抑制される。
図1は、本発明に係る反射フィルムの一例を示す模式断面図である。本発明に係る反射フィルムは、基材フィルム1の少なくとも一方の面に、球状粒子21およびバインダー樹脂22を含有する粒子含有層2が積層されている。粒子含有層2の表面には、球状粒子21とバインダー樹脂22で構成される突起3を有する。
[突起の高さ]
突起3の高さは、反射フィルムの断面写真における突起3の頂部Pと粒子含有層2の平坦部4との距離H1である。ここで、平坦部4とは、基材フィルム1と粒子含有層2の界面1aに対して平行な部分を指す。
突起3の高さは、反射フィルムの断面写真における突起3の頂部Pと粒子含有層2の平坦部4との距離H1である。ここで、平坦部4とは、基材フィルム1と粒子含有層2の界面1aに対して平行な部分を指す。
本発明に係る突起とは、反射フィルムの断面写真における高さが10μm以上の突起を指す。以下、反射フィルムの断面写真における高さが10μm以上である突起を単に「突起」ということがあり、以下「突起」なる表記は、断りのない限り、反射フィルムの断面写真における高さが10μm以上である突起を指す。
突起の高さが10μm以上であることにより、反射フィルムと導光板との貼り付きを抑制することができる。上記観点から、高さが10μm以上である突起の平均高さは、12μm以上であることが好ましく、14μm以上であることがより好ましく、16μm以上であることが特に好ましい。突起の平均高さの上限は、70μm以下であることが好ましい。突起の平均高さが70μmを超えると、突起を構成する球状粒子が損傷しやすくなったり、脱落しやすくなったりする場合がある。突起の平均高さは、更に、50μm以下が好ましく、40μm以下がより好ましく、30μm以下が特に好ましい。
ここで、突起の高さは反射フィルムの断面写真における突起の高さであるため、断面写真においては必ずしも突起の実際の最も高い位置を通る直線で突起が切断されていない場合もあり得る(すなわち、突起の最も高い位置を通る直線で突起が切断されている場合もあれば、突起の裾野の位置を通る直線で突起が切断されている場合もある)。本発明においては、突起がどの位置を通る直線で切断されていようとも、断面写真における高さが10μm以上の突起を「突起」ということとする。また、上記の点から、図1における頂部Pは断面写真における突起の最も高い位置を示す点であり、必ずしも突起の実際の最も高い位置を示す点にはならない場合もある。
尚、本発明に係る反射フィルムは、粒子含有層表面に、反射フィルムの断面写真における高さが10μm未満である突起が存在することを妨げない。
[突起の占有率]
突起の占有率は、反射フィルム面内の直交する2つの方向について、それぞれ長さ3,000μmの測定領域の合計6,000μmについて断面観察を行い、当該反射フィルムの断面写真について、合計6,000μmの測定領域において突起が占める割合で定義される。以下、突起の占有率について、図1を用いて詳細に説明する。図1は、反射フィルムの断面を模式的に示した図である。
突起の占有率は、反射フィルム面内の直交する2つの方向について、それぞれ長さ3,000μmの測定領域の合計6,000μmについて断面観察を行い、当該反射フィルムの断面写真について、合計6,000μmの測定領域において突起が占める割合で定義される。以下、突起の占有率について、図1を用いて詳細に説明する。図1は、反射フィルムの断面を模式的に示した図である。
突起の占有率は、突起3の幅寸法A(μm)と測定領域の合計長さB(6,000μm)を基準にして、下記式(1)で求められる。
突起占有率(%)={(A1+A2+A3+・・・+An)/B}×100 式(1)
つまり、全測定領域B(6,000μm)で観察される、高さが10μm以上である全ての突起について、それぞれの幅寸法(A1、A2、A3・・・An)を測定し合計したものを、全測定領域B(6,000μm)で除すことによって求められる。
突起占有率(%)={(A1+A2+A3+・・・+An)/B}×100 式(1)
つまり、全測定領域B(6,000μm)で観察される、高さが10μm以上である全ての突起について、それぞれの幅寸法(A1、A2、A3・・・An)を測定し合計したものを、全測定領域B(6,000μm)で除すことによって求められる。
次に、突起3の幅寸法Aの求め方について説明する。
突起3の頂部Pを通る垂線VL(但し、基材フィルム1と粒子含有層2との界面1aに対する垂線を意味する。)を仮想的に引いて、この垂線VL上において頂部Pからの距離H2(H1の75%)に相当する点Gを求める。次に、界面1aに水平で点Gを通る水平線HLを仮想的に引き、この水平線HLと突起3の斜面との交点C1、C2を求める。この交点C1とC2との間の距離が突起3の幅寸法Aである。
なお、突起の占有率は反射フィルム面内における直交する2つの方向合計6,000μmについてフィルムの断面写真を観察するため、断面写真においては必ずしも突起の実際の最も高い位置を通る直線で突起が切断されていない場合もあり得る(すなわち、突起の最も高い位置を通る直線で突起が切断されている場合もあれば、突起の裾野の位置を通る直線で突起が切断されている場合もある)。本発明においては、突起がどの位置を通る直線で切断されていようとも、全測定領域6,000μmの断面写真における高さが10μm以上の突起全てについて突起の幅寸法を求めることとする。また、上記の点から、幅寸法を求める際に用いる頂部Pは断面写真における突起の最も高い位置を示す点であり、必ずしも突起の実際の最も高い位置を示す点にはならない場合もある。
本発明に係る突起占有率は、1〜15%である。突起占有率が1%未満であると、反射フィルムと導光板との貼り付きが十分に抑制されない場合がある。一方、突起占有率が15%を超えると、輝度ムラの抑制効果が十分に発現しない場合がある。
上記観点から、突起占有率の下限は、1.5%以上がより好ましく、2%以上がさらに好ましく、3%以上が特に好ましい。突起占有率の上限は、12%以下がより好ましく、10%以下がさらに好ましく、8%以下が特に好ましい。
突起占有率は、例えば粒子含有層における球状粒子の含有比率を調整することによって制御することができる。詳細は後述する。
[球状粒子のバインダー樹脂による被覆率]
本発明に係る突起は、球状粒子およびバインダー樹脂で構成される。
本発明に係る突起は、球状粒子およびバインダー樹脂で構成される。
従来技術のように、粒子がバインダー被膜(粒子含有層)から露出することによって形成された突起(例えば、図2の3c)は、粒子のみで突起が形成されているので、反射フィルムと導光板とが接触すると、粒子が損傷するという問題が発生しやすくなる。特に、高さが10μm以上である突起の場合は、上記問題が更に発生しやすくなる。
従って、本発明に係る突起は、球状粒子とバインダー樹脂とで構成され、かつ該突起を構成する球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率が80%以上であることによって、上記問題(球状粒子の損傷)が抑制される。
球状粒子のバインダー樹脂による被覆率(以下、単に「被覆率」ということがある)について、図2を用いて詳細に説明する。
突起3aは、突起3aを構成する球状粒子21aの大部分がバインダー樹脂22aで被覆されており、本発明の突起(被覆率が80%以上)に該当する。
係る突起3aを構成する球状粒子21aのバインダー樹脂22aによる被覆率とは、球状粒子21aの円周に対するバインダー樹脂22aで被覆された領域の割合である。ここで、球状粒子21aがバインダー樹脂22aで被覆された領域とは、球状粒子21aの円周から、バインダー樹脂22aで被覆されていない領域(露出領域)Daを除いた領域である。
上記の露出領域Daは、球状粒子21aとバインダー樹脂22aとの交点a1と交点a2とを結ぶ円弧である。
被覆率は、露出領域Da(円弧)の中心角θaを求めることによって、下記式(2)により算出される。ここで、下記式(2)のθにθaを挿入する。
被覆率(%)={(360−θ)/360}×100 式(2)。
被覆率(%)={(360−θ)/360}×100 式(2)。
本発明に係る突起は、突起を構成する球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率が80%以上であることが好ましい。ここで、被覆率80%以上とは、θが72度以下の場合である。
本発明に係る球状粒子の平均被覆率は、上述の突起占有率の測定と同様にして反射フィルムの断面(反射フィルム面内における直交する2つの方向合計6,000μmについてフィルムの断面を観察するための断面写真)を観察し、高さが10μm以上である全ての突起について、それぞれの突起の被覆率を上記の方法で測定し、平均したものである。尚、平均被覆率の測定に用いる断面写真は、突起占有率を測定する断面写真と同一のものであってもよい。
本発明において、球状粒子の損傷を十分に抑制するという観点から、平均被覆率は92%以上が好ましく、96%以上がより好ましく、100%が特に好ましい。平均被覆率が100%とは、無作為に選択した10個の突起の全てが、図1に示すように、突起3を構成する球状粒子21の全体がバインダー樹脂22によって被覆されていることを意味する。
次に、本発明の突起(被覆率が80%以上)に該当しない突起の被覆率について説明する。突起3bは、球状粒子21bがバインダー樹脂22bで十分に被覆されていない態様を例示したものである。この突起3bにおける球状粒子21bの露出領域Db(球状粒子21bとバインダー樹脂22bとの交点b1と交点b2とを結ぶ円弧)の中心角θbは、約180度であり、上記式(2)のθにθb(約180度)を挿入すると、被覆率は約50%となる。
突起3cは、粒子含有層2の平坦部4に球状粒子21cの一部のみが埋設された態様を例示したものである。この突起3cにおける球状粒子21cの露出領域Dc(球状粒子21cとバインダー樹脂22cとの交点c1と交点c2とを結ぶ円弧)の中心角は180度を超える。このような場合の被覆率は、球状粒子21cがバインダー樹脂22cで被覆されている領域Ecの中心角θcを求め、下記式(3)で算出することができる。θcが約120度であるので、被覆率は約33%となる。
被覆率(%)=(θc/360)×100 式(3)。
被覆率(%)=(θc/360)×100 式(3)。
[突起の傾斜角度]
本発明に係る突起は、突起の平均傾斜角度が40度以下であることが好ましい。図1に示すように、突起3が球状粒子21およびバインダー樹脂22で構成され、球状粒子21の全体もしくは大部分がバインダー樹脂22によって被覆されることによって、突起3の傾斜角度は比較的小さくなる。つまり、突起の傾斜面が比較的なだらかになる。
本発明に係る突起は、突起の平均傾斜角度が40度以下であることが好ましい。図1に示すように、突起3が球状粒子21およびバインダー樹脂22で構成され、球状粒子21の全体もしくは大部分がバインダー樹脂22によって被覆されることによって、突起3の傾斜角度は比較的小さくなる。つまり、突起の傾斜面が比較的なだらかになる。
突起の平均傾斜角度を比較的小さくすることにより(40度以下にすることにより)、球状粒子が損傷したり、球状粒子自体が脱落したりするという問題が抑制される。
突起の傾斜角度について、図1を用いて詳細に説明する。
突起3の傾斜角度は、θ1とθ2とを平均したものである。傾斜角度θ1は、点Gと点C1との距離L1を測定し、前述のH2とから、tanθ1=H2/L1として求められる。同様に傾斜角度θ2は、tanθ2=H2/L2として求められる。
本発明に係る突起の平均傾斜角度は、上述の突起占有率の測定と同様にして反射フィルムの断面(反射フィルム面内における直交する2つの方向合計6,000μmについてフィルムの断面を観察するための断面写真)を観察し、高さが10μm以上である全ての突起について、それぞれの傾斜角度を上記の方法で測定し、平均したものである。尚、突起の傾斜角度の測定に用いる断面写真は、突起占有率を測定する断面写真と同一のものであってもよい。
本発明において、突起の平均傾斜角度は、40度以下が好ましく、37度以下がより好ましく、特に35度以下が好ましい。突起の平均傾斜角度が小さくなり過ぎると、高さが10μm以上である突起が効率よく形成されなくなること、および反射フィルムと導光板との貼り付きの抑制効果が低減するなどの不都合が生じる場合があり、この観点から、下限は10度以上が適当であり、15度以上が好ましく、20度以上がより好ましく、25度以上が特に好ましい。
[球状粒子]
本発明に係る粒子含有層は、球状粒子を含有する。ここで、球状粒子の「球状」とは、必ずしも真球だけを意味するのではなく、球状粒子の断面形状が円形、楕円形、ほぼ円形、ほぼ楕円形など曲面で囲まれているものを意味する。ここで、球状粒子の断面における長径と短径の比(長径/短径)は1.20以下が好ましく、1.15以下がより好ましく、1.10以下がさらに好ましく、1.05以下が特に好ましい。
本発明に係る粒子含有層は、球状粒子を含有する。ここで、球状粒子の「球状」とは、必ずしも真球だけを意味するのではなく、球状粒子の断面形状が円形、楕円形、ほぼ円形、ほぼ楕円形など曲面で囲まれているものを意味する。ここで、球状粒子の断面における長径と短径の比(長径/短径)は1.20以下が好ましく、1.15以下がより好ましく、1.10以下がさらに好ましく、1.05以下が特に好ましい。
球状粒子で突起を形成することによって、不定形の粒子で突起を形成するのに比べて、突起の高さ、突起の大きさ、および突起の形状が比較的均一になる。このように突起の高さ、大きさ、および形状が揃うことによって、反射フィルムと導光板との貼り付きの抑制や粒子の損傷が抑制される。
球状粒子の種類としては特に限定されるものではなく、有機系、無機系、いずれでも用いることができる。有機系粒子としては、アクリル系樹脂粒子、シリコーン系樹脂粒子、ナイロン系樹脂粒子、スチレン系樹脂粒子、ポリエチレン系樹脂粒子、ベンゾグアナミン系樹脂球状粒子、ウレタン系樹脂球状粒子等を用いることができる。無機系球状粒子としては、シリカ、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化バリウム、マグネシウムシリケート、又はこれらの混合物等を用いることができる。
これらの粒子の中でも、突起を形成する球状粒子のバインダー樹脂による被覆率を高めるという観点から、有機系粒子が好ましく、特にアクリル系樹脂粒子が好ましい。
球状粒子の平均粒子径は、15〜60μmであることが好ましい。このような球状粒子を用いることによって高さが10μm以上である突起を効率良く形成することができる。球状粒子の平均粒子径が15μm未満であると、高さが10μm以上である突起を効率良く形成することが難しくなる場合があり、一方、平均粒子径が60μmを超えると球状粒子が脱落しやすくなる場合がある。
上記観点から、球状粒子の平均粒子径は17μm以上がより好ましく、21μm以上がさらに好ましく、25μm以上が特に好ましい。上限は、球状粒子の脱落防止の観点から、55μm以下がより好ましく、50μm以下がさらに好ましく、45μm以下が特に好ましい。
球状粒子は、10%圧縮強度が2.2kgf/mm2以下であることが好ましい。このような球状粒子で突起を形成することにより、反射フィルムと接触する導光板の傷付きが抑制されるため好ましい。上記観点(導光板の傷付き抑制)から、球状粒子の10%圧縮強度は、更に2.0kgf/mm2以下がより好ましい。下限の10%圧縮強度は、反射フィルムと導光板とが接触することにより、球状粒子が変形したり、球状粒子が脱落したりすることがあるので、0.5kgf/mm2以上が好ましく、1.0kgf/mm2以上がより好ましく、1.4kgf/mm2以上が特に好ましい。すなわち、球状粒子の10%圧縮強度は0.5〜2.2kgf/mm2が好ましい。
上記したように、10%圧縮強度が比較的小さい(例えば0.5〜2.2kgf/mm2)球状粒子で突起を形成することによって導光板の傷付きが抑制されるが、一方、このような球状粒子(10%圧縮強度が比較的小さい(例えば0.5〜2.2kgf/mm2)球状粒子)で突起を形成すると、反射フィルムと導光板とが接触することにより球状粒子が損傷されやすくなる場合がある。
従って、10%圧縮強度が2.2kgf/mm2以下、更には2.0kgf/mm2以下である球状粒子で突起を形成する場合、球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率を80%以上とすることによって、球状粒子の損傷が抑制されるため好ましい。
上記の場合(10%圧縮強度が2.2kgf/mm2以下、更には2.0kgf/mm2以である球状粒子で突起を形成する場合)において、球状粒子の損傷を更に抑制するためには、球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率は92%以上が好ましく、96%以上がより好ましく、100%が特に好ましい。
球状粒子の10%圧縮強度の測定方法を以下に示す。
(株)島津製作所製の微小圧縮試験機MCTM2000を用いて、球状粒子1個に対し、一定の負荷速度で1gfの荷重をかけたときの球状粒子の変形量と荷重を測定し、球状粒子の粒子径が10%変形したときの荷重と圧縮前の球状粒子の粒子径を次式に挿入して算出する。
圧縮強度(kgf/mm2)=2.8×荷重(kgf)/{π×(粒子径(mm))2}
任意に採取した5サンプルについて測定し、その平均値を「球状粒子の10%圧縮強度」とする。
圧縮強度(kgf/mm2)=2.8×荷重(kgf)/{π×(粒子径(mm))2}
任意に採取した5サンプルについて測定し、その平均値を「球状粒子の10%圧縮強度」とする。
[バインダー樹脂]
本発明に係る粒子含有層は、バインダー樹脂を含有する。バインダー樹脂としては、特に限定されないが、有機成分を主体とする樹脂が好ましく、例えばポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
本発明に係る粒子含有層は、バインダー樹脂を含有する。バインダー樹脂としては、特に限定されないが、有機成分を主体とする樹脂が好ましく、例えばポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
これらの樹脂は単独で用いてもよく、あるいは2種以上の共重合体もしくは混合物としたものを用いてもよい。中でもポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂もしくはメタクリル樹脂が、耐熱性、添加物の分散性、生産性、光沢度の点から好ましく用いられる。
また、粒子含有層の耐光性を向上させるという観点から、紫外線吸収剤(紫外線吸収成分)や光安定化剤(光安定化成分)を含む樹脂を用いることが好ましい。これらの樹脂中に含ませる紫外線吸収成分としてはベンゾトリアゾールやベンゾフェノンなどが挙げられ、樹脂中に含ませる光安定化成分としてはヒンダードアミン(HALS)が挙げられる。特に、紫外線吸収成分と光安定化成分とを含む樹脂が好ましい。
かかる樹脂として、分子中に紫外線吸収成分を含む重合性モノマーとアクリル系モノマーとを共重合した樹脂、分子中に光安定化成分を含む重合性モノマーとアクリル系モノマーとを共重合した樹脂、あるいは分子中に紫外線吸収成分を含む重合性モノマー、分子中に光安定化成分を含む重合性モノマーおよびアクリル系モノマーとを共重合した樹脂が挙げられる。
上記の分子中に紫外線吸収成分を含む重合性モノマーとしては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(大塚化学(株)の商品名「RUVA−93」)が挙げられる。
上記の分子中に光安定化成分を含む重合性モノマーとしては、例えば、4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン((株)ADEKA製の商品名「アデカスタブLA−82」)が挙げられる。
これらの樹脂の製造方法は、特開2002−90515号公報に詳細に開示されており、これを参照して製造することができる。また、これらの樹脂は、(株)日本触媒から“ハルスハイブリッド”(登録商標)として市販されており、入手することができる。
[粒子含有層]
本発明に係る粒子含有層は、球状粒子およびバインダー樹脂を含有する。球状粒子およびバインダー樹脂は、前述した通りである。
本発明に係る粒子含有層は、球状粒子およびバインダー樹脂を含有する。球状粒子およびバインダー樹脂は、前述した通りである。
粒子含有層における球状粒子の含有量は、前述した突起の占有率を1〜15%の範囲に調整するという観点から、粒子含有層の固形分総量100質量%に対して1質量%以上が好ましく、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上が特に好ましい。上限の含有量は、15質量%以下が好ましく、12質量%以下がより好ましく、更に10質量%以下が好ましく、8質量%以下が特に好ましい。
粒子含有層におけるバインダー樹脂の含有量は、前述した球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率を80%以上に調整するという観点から、粒子含有層の固形分総量100質量%に対して60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が特に好ましい。上限の含有量は、97質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下が特に好ましい。
粒子含有層は、更に架橋剤を含有することが好ましい。つまり、粒子含有層は、上述のバインダー樹脂と架橋剤とを含有する組成物から形成されることにより、粒子含有層に架橋構造が形成されて粒子含有層の硬度が向上し、これによって球状粒子の損傷が更に抑制される。
係る架橋剤としては、イソシアネート系、メラミン系、エポキシ系の架橋剤が好ましく、中でも、比較的低温でも迅速に架橋反応することができるという観点から、イソシアネート系架橋剤が好ましい。
粒子含有層における架橋剤の含有量は、粒子含有層の固形分総量100質量%に対して0.5〜20質量%の範囲が好ましく、1〜15質量%の範囲がより好ましく、2〜13質量%の範囲が特に好ましい。
本発明の反射フィルムは、その加工時(反射フィルムを打ち抜き、成形してバックライトユニットに組み込む)などに帯電し、周囲に存在する帯電した塵や埃が付着するという問題が発生する場合がある。かかる問題に対応するため、粒子含有層に本発明の効果を阻害しない範囲内で帯電防止剤を含有することが好ましい。
かかる帯電防止剤としては、例えば、カチオン性樹脂やアニオン性樹脂などの有機系帯電防止剤、導電性無機化合物(例えば、酸化錫、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、酸化インジウム、錫ドープ酸化インジウムなど)が挙げられる。
本発明に係る粒子含有層には、更に、本発明の効果を阻害しない範囲内で各種の添加剤を添加することができる。添加剤としては、例えば、蛍光増白剤、耐熱安定剤、耐酸化安定剤、有機の滑剤、カップリング剤などが挙げられる。
粒子含有層の厚み(d)は、球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率を80%以上に調整するという観点から、比較的大きいことが好ましい。粒子含有層の厚み(d)は、具体的には、5μm以上が好ましく、6μm以上がより好ましく、7μm以上が特に好ましい。粒子含有層の厚み(d)が大きくなりすぎると、高さが10μm以上である突起を形成することが難しくなる場合があるので、上限の厚みは20μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましく、13μm以下が特に好ましい。
ここで、粒子含有層の厚み(d)は、平坦部の厚みである(図1の符号d)。
粒子含有層表面に高さが10μm以上である突起を形成するという観点から、粒子含有層に含有される球状粒子の平均粒子径(r:μm)と粒子含有層の厚み(d:μm)との比率(r/d)は、1.5以上が好ましく、2.0以上がより好ましく、更に2.5以上が好ましく、3.0以上が特に好ましい。上記比率(r/d)の上限は、球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率を80%以上に調整するという観点、および球状粒子の損傷や脱落を抑制するという観点から、10以下が好ましく、8以下がより好ましく、6以下が特に好ましい。
本発明に係る反射フィルムにおいて、粒子含有層は基材フィルムの少なくとも一方の面に設けられる。粒子含有層は、基材フィルムの片面のみに設けられていてもよいし、基材フィルムの両面に設けられていてもよい。
粒子含有層の積層は、例えば、少なくとも球状粒子、バインダー樹脂および有機溶剤を含有する塗布組成物(塗布液)を基材フィルム上に塗布、乾燥することによって行うことができる。
粒子含有層の塗布組成物を基材フィルムに塗布するにあたり、任意の塗布方法を用いることができる。例えばグラビアコート、ロールコート、スピンコート、リバースコート、バーコート、スクリーンコート、ブレードコート、エアーナイフコート、ディッピングなどの塗布方法を用いることができる。また、粒子含有層の塗布組成物は、基材フィルムの製造時に塗布(インラインコーティング)してもよいし、結晶配向完了後の基材フィルム上に塗布(オフラインコーティング)してもよい。
粒子含有層に含有される球状粒子とバインダー樹脂とは相溶性が高いことが好ましい。これによって、球状粒子のバインダー樹脂による被覆率が高められる。また、突起の傾斜角度も小さくすることができる。
上記観点から、球状粒子として樹脂粒子を用いることが好ましく、球状粒子を構成する樹脂の主成分とバインダー樹脂を構成する樹脂の主成分が同種であることが好ましい。具体的には、アクリル樹脂を含む球状粒子とアクリル樹脂を含むバインダー樹脂を用いることが好ましい。
更に、上記に加えて、粒子含有層に含有される球状粒子に対するバインダー樹脂の含有比率が高いことが好ましい。球状粒子に対するバインダー樹脂の含有比率を高めることによって、球状粒子のバインダー樹脂による被覆率が更に高められ、同様に、突起の傾斜角度も更に小さくすることができる。具体的には、球状粒子の1質量部に対してバインダー樹脂が5質量部以上であることが好ましく、8質量部以上であることがより好ましく、10質量部以上であることが特に好ましい。上限は、球状粒子の1質量部に対してバインダー樹脂が50質量部以下であることが好ましく、40質量部以下であることがより好ましく、30質量部以下であること特に好ましい。
[基材フィルム]
基材フィルムとしては、特に限定されず、銀やアルミニウムの蒸着フィルム、銀箔やアルミニウム箔のラミネートフィルム、白色フィルム、多層積層フィルム等が挙げられる。
基材フィルムとしては、特に限定されず、銀やアルミニウムの蒸着フィルム、銀箔やアルミニウム箔のラミネートフィルム、白色フィルム、多層積層フィルム等が挙げられる。
基材フィルムは、反射フィルムとして使用する場合には可視光線反射率が高ければ高い方が良い。このため、内部に気泡および/または非相溶の粒子を含有する白色フィルムが好ましく使用される。
白色フィルムは、例えば、熱可塑性樹脂等からなるフィルムに、白色着色剤および/または気泡を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。
白色フィルムは、可視光線反射率が高いことが好ましく(例えば可視光線(波長550nm)の反射率が95%以上であることが好ましく)、この観点から、少なくとも内部に気泡を有する白色フィルムが好ましく用いられる。
内部に気泡を有する白色フィルムは限定されるものではないが、多孔質の未延伸、あるいは二軸延伸ポリプロピレンフィルム、多孔質の未延伸あるいは延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが例として挙げられる。これらの製造方法等については、特開平8−262208号公報の〔0034〕〜〔0057〕、特開2002−90515号公報の〔0007〕〜〔0018〕、特開2002−138150号公報の〔0008〕〜〔0034〕等に詳細に開示されている。中でも特開2002−90515号公報に開示されている多孔質白色二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、あるいはポリエチレンナフタレートと混合及び/又は共重合した多孔質白色二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましく用いられる。
白色フィルムの好ましい態様は、上述の内部に気泡を含有するフィルム層(B層)の少なくとも一方の面に、上記B層を支持(保持)するためのフィルム層(A層)が積層されたものが挙げられる。この態様において、A層はB層の片面のみに積層されていてもよいし、B層の両面に積層されていてもよい。つまり、A層/B層の2層構成、A1層/B層/A2層の3層構成が挙げられる。これらの中でも、良好な加工性(透過部の形成)を確保するという観点および高い剛性を得るという観点から、A1層/B層/A2層の3層構成が好ましい。ここで、A1層とA2層はA層であり、A1層とA2層は同一の構成(組成や厚みが同一)であってもよいし、異なる構成(組成および厚みの少なくとも一方が異なる)であってもよい。
上記のような3層構成において、A1層とA2層は全く同一組成で構成されていてもよいし、異なる組成で構成されていてもよいが、白色フィルムの生産性の観点から、A1層とA2層は全く同一組成で構成されていることが好ましい。以下の説明において、A1層とA2層を統合して「A層」と称することがあり、「A層」なる表現には、2層構成のA層および3層構成のA1層とA2層とが含まれる。また、以下の説明においてA層に含有する各種材料の含有量は、一層当たりの含有量を指す。
A層はB層を支持(保持)する機能を有することが好ましい。A層にこの機能を付与するという観点から、A層は樹脂を主体とする層であることが好ましい。ここで、A層が樹脂を主体とする層であるとは、A層の固形分総量100質量%に対して樹脂を50質量%以上含有することを意味する。更にA層は、樹脂を60質量%以上含有することが好ましく、70質量%以上含有することがより好ましく、特に80質量%以上含有することが好ましい。上限は99質量%程度である。
また、A層は粒子を含有することが好ましい。A層に粒子を含有させることによって反射フィルムに適度なすべり性を付与することができる。反射フィルムにすべり性が付与されることによりハンドリング性や加工性(透過部(開口部)を形成するための打ち抜き加工等)が良好となる。
A層を構成する樹脂としては、ポリエステル樹脂が好ましい。かかるポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)が好ましい。また、このポリエステル樹脂の中には、公知の各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤などが添加されていてもよい。A層を構成するポリエステル樹脂の含有量は、A層を構成する樹脂総量100質量部に対して50質量部以上が好ましく、60質量部以上がより好ましく、特に70質量部以上が好ましい。上限は99質量部程度である。
A層に含有させる粒子としては、有機粒子や無機粒子を挙げることができる。有機粒子としては、例えばポリエステル樹脂、ベンゾグアナミンのようなポリアミド系樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂からなる粒子、上記樹脂の2種以上の共重合体もしくは混合物からなる粒子が挙げられる。
無機粒子としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛、リン酸カルシウム、シリカ、アルミナ、マイカ、雲母チタン、タルク、クレー、カオリン、フッ化リチウム、フッ化カルシウム等が挙げられる。
上記した粒子の中でも無機粒子が好ましく、更に無機粒子の中でも、炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリウム、シリカが好ましく用いられる。
粒子の平均粒子径は、0.05〜10μmの範囲が好ましく、0.1〜5μmの範囲がより好ましく、0.2〜3μmの範囲がさらに好ましい。
A層における粒子の含有量は、A層の固形分総量100質量%に対して0.005質量%以上であることが好ましく、0.01質量%以上であることがより好ましい。上限の含有量は、A層の固形分総量100質量%に対して20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることが特に好ましい。粒子の含有量が0.005質量%未満では、良好なすべり性が得られない場合がある。一方、粒子の含有量が20質量%を超えると製膜性が低下する場合がある。
B層はフィルム層内部に微細な気泡を含有することによって白色化されている層であることが好ましい。B層は、多孔質の未延伸あるいは二軸延伸ポリプロピレンフィルム、多孔質の未延伸あるいは延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましく用いられる。この内部に気泡を含有するフィルム層(B層)の製造方法等は、前述したように、例えば特開平8−262208号公報、特開2002−90515号公報、特開2002−138150号公報等に詳細に開示されており、本発明に用いることができる。
B層は、ポリプロピレン樹脂やポリエステル樹脂で構成されていることが好ましく、特にポリエステル樹脂で構成されていることが好ましい。B層を構成するポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)が好ましい。また、このポリエステル樹脂の中には、公知の各種添加剤、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤などが添加されていてもよい。B層を構成するポリエステル樹脂の含有量は、B層の固形分総量100質量%に対して50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、特に70質量%以上が好ましい。上限は95質量%程度である。
B層における気泡の形成は、例えば、フィルム基材であるポリエステルフィルム中に、ポリエステル樹脂とは非相溶な樹脂を細かく分散させ、それを延伸(たとえば二軸延伸)することにより達成できる。
B層は、B層を構成するポリエステル樹脂に非相溶な樹脂を混合して含有させることが好ましい。非相溶樹脂を含有することにより、延伸時に非相溶樹脂を核とした空洞が生まれ、この空洞界面により光反射が起きる。ポリエステル樹脂に非相溶な樹脂としては、単独重合体であっても共重合体であってもよく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、フッ素樹脂などが好適に用いられる。これらは2種以上を併用してもよい。
上記の非相溶樹脂の中でも、特にポリエステル樹脂との臨界表面張力差が大きく、延伸後の熱処理によって変形しにくい樹脂が好ましい。具体的には、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、および、これらの共重合体を挙げることができる。これらの中でも特に環状オレフィン共重合体であるエチレンとビシクロアルケンの共重合体が好ましい。
B層に含有させる非相溶樹脂の好ましい含有量は、B層の固形分総量100質量%に対して5質量%以上25質量%以下である。また、B層中に含有させる非相溶樹脂は、ポリエステル樹脂からなるマトリックス中に数平均粒子径が0.4μm以上3.0μm以下で分散していることが、適切な反射界面数やフィルム強度を得る上で好ましい。さらに非相溶樹脂の数平均粒子径は、0.5μm以上1.5μm以下の範囲であることが好ましい。
ここでいう数平均粒子径とは、フィルムの幅方向(TD)の断面を切り出し、その断面のB層部分を(株)日立製作所製走査型電子顕微鏡(FE−SEM)S−2100A形を用いて観測される粒子100個の面積を求め、真円に換算した際の直径の平均値である。
B層には、更に有機粒子や無機粒子などの粒子を含有させることが好ましい。かかる粒子としては前述のA層に含有させることができる粒子と同様のものが挙げられる。これらの粒子の中でも、波長400〜700nmの可視光域において吸収の少ない炭酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタンの無機粒子が反射特性や隠蔽性、製造コスト等の観点で好ましい。本発明において、フィルムの巻き取り性、長時間の製膜安定性、反射特性向上の観点から、硫酸バリウム、二酸化チタンが最も好ましい。粒子の平均粒子径としては、0.1〜3μmの範囲が好ましく、このような無機粒子を使用することによって反射性や隠蔽性が向上するため好ましい。
B層における無機粒子の含有量は、良好な反射特性や隠蔽性を確保するという観点から、B層の固形分総量100質量%に対して0.1質量%以上が好ましく、0.5質量%以上がより好ましく、特に1質量%以上が好ましい。一方、このような無機粒子の含有量が多くなると、反射シートの透過黄色度(YI)が高くなる傾向にあるので、無機粒子の上限の含有量は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、特に3質量%以下が好ましい。
B層には、更に共重合ポリエステルを含有することが好ましい。B層に共重合ポリエステルを含有させることにより、B層に比較的高濃度の無機粒子を含有させる場合であっても安定して製膜することができる。共重合ポリエステルを含有は、B層中の非相溶樹脂の分散剤としての役割も有する。
かかる共重合ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレートとイソフタル酸との共重合体、ポリエチレンテレフタレートとシクロヘキサンジメタノールとの共重合体、ポリブチレンテレフタレートとポリテトラメチレンテレフタレートとの共重合体等が挙げられる。本発明では、これらの共重合ポリエステルからなる群の中から選ばれる少なくとも2種類を含有することが好ましい。
白色フィルムが2層構成である場合の各層の厚み比率は、高い反射率を維持するという観点から、A層:B層=2:98〜20:80の範囲が好ましく、更に、A層:B層=3:97〜10:90の範囲がより好ましい。
白色フィルムが3層構成である場合の各層の厚み比率は、高い反射率を維持するという観点から、A1層:B層:A2層=1:98:1〜15:70:15の範囲が好ましく、更に、A1層:B層:A2層=2:96:2〜10:80:10の範囲がより好ましい。
基材フィルムの厚みは、高い反射率を確保するという観点から、30μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましく、100μm以上が特に好ましい。厚みの上限は、バックライトユニットの薄型化を図るという観点から、500μm以下が好ましく、400μm以下がより好ましく、300μm以下が特に好ましい。
基材フィルムは市販されているものを使用することができる。例えば、単層構成の白色フィルムとしては、“ルミラー”(登録商標)E20(東レ(株)製)、SY90、SY95(SKC製)などが挙げられ、2層構成の白色フィルムとしては、“テトロン”(登録商標)フィルムUXSP、UXJP(帝人デュポンフィルム(株)製)などが挙げられ、3層構成の白色フィルムとしては、“ルミラー”(登録商標)E60L、E6SL、E6SR、E6SQ、E6Z、E80A、E85D(東レ(株)製)、“テトロン”(登録商標)フィルムUX、UXE、UXS7、UXQ1(帝人デュポンフィルム(株)製)、LumirexII(三菱樹脂(株)製)などが挙げられる。また、これら以外の構成である白色フィルムの例として、Optilon ACR3000、ACR3020(デュポン(株)製)、“MCPET”(登録商標)(古河電機工業(株)製)が挙げられる。
[液晶表示装置のバックライトユニット]
本発明に係る反射フィルムは、液晶表示装置のバックライトユニットに好適である。バックライト方式としては、エッジライト型と直下型が一般的に採用されているが、本発明の反射フィルムは、どちらの方式にも適用される。特に、本発明に係る反射フィルムは、エッジライト型バックライト方式に好適である。
本発明に係る反射フィルムは、液晶表示装置のバックライトユニットに好適である。バックライト方式としては、エッジライト型と直下型が一般的に採用されているが、本発明の反射フィルムは、どちらの方式にも適用される。特に、本発明に係る反射フィルムは、エッジライト型バックライト方式に好適である。
エッジライト型バックライト方式は、導光板の側端部に配置された光源の光を、導光板を介して伝搬させ液晶層(画面)を照らす方式であり、本発明の反射フィルムは、導光板に対して液晶層とは反対側に配置される。この際、本発明の反射フィルムは、粒子含有層が積層された面が導光板と向き合うように配置される。
このようなエッジライト型バックライト方式は、前述したように、導光板と反射フィルムが接触することによって、導光板と反射フィルムの貼り付きによる白点ムラの問題、および突起を形成する粒子が損傷するという問題があるが、これらの問題は本発明の反射フィルムを用いることにより抑制される。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。尚、本実施例における、測定方法、評価方法および材料を以下に示す。
[測定方法および評価方法]
(1)粒状粒子の平均粒子径の測定
反射フィルムの表面を実体顕微鏡で観察しながら、突起の中心を、日本ミクロトーム研究所(株)製ロータリー式ミクロトームを使用し、ナイフ傾斜角度3°にて反射フィルム平面に垂直な方向に切断した。得られた反射フィルム断面を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−3400N)(500〜1,000倍)で観察し、その断面写真から、突起を形成する球状粒子の最大長さを計測した。ここで、粒子の最大長さは1つの粒子を完全に囲む面積が最も小さい正方形または長方形(すなわち、正方形または長方形の4辺に粒子が接している正方形または長方形)を描き、正方形の場合は1辺の長さ、長方形の場合は長辺の長さ(長軸径)を粒子の最大長さとした(すなわち、最も長い定方向接線径を、粒子の最大長さとした)。
(1)粒状粒子の平均粒子径の測定
反射フィルムの表面を実体顕微鏡で観察しながら、突起の中心を、日本ミクロトーム研究所(株)製ロータリー式ミクロトームを使用し、ナイフ傾斜角度3°にて反射フィルム平面に垂直な方向に切断した。得られた反射フィルム断面を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−3400N)(500〜1,000倍)で観察し、その断面写真から、突起を形成する球状粒子の最大長さを計測した。ここで、粒子の最大長さは1つの粒子を完全に囲む面積が最も小さい正方形または長方形(すなわち、正方形または長方形の4辺に粒子が接している正方形または長方形)を描き、正方形の場合は1辺の長さ、長方形の場合は長辺の長さ(長軸径)を粒子の最大長さとした(すなわち、最も長い定方向接線径を、粒子の最大長さとした)。
上記のようにして、無作為に選択した高さが10μm以上である突起10個について、該突起を形成する球状粒子のそれぞれの最大長さを計測し、それらを平均した値を球状粒子の平均粒子径とした。
(2)粒子含有層の厚み(d)の測定
反射フィルムを、日本ミクロトーム研究所(株)製ロータリー式ミクロトームを使用し、ナイフ傾斜角度3°にて反射フィルム平面に垂直な方向に切断した。得られた反射フィルム断面を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−3400N)(500〜1,000倍)を用いて観察し、平坦部5箇所の厚みを測定し、その平均値を粒子含有層の厚み(d)とした。
反射フィルムを、日本ミクロトーム研究所(株)製ロータリー式ミクロトームを使用し、ナイフ傾斜角度3°にて反射フィルム平面に垂直な方向に切断した。得られた反射フィルム断面を、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−3400N)(500〜1,000倍)を用いて観察し、平坦部5箇所の厚みを測定し、その平均値を粒子含有層の厚み(d)とした。
(3)突起の高さの測定および突起占有率の測定
<サンプルの作成>
反射フィルムを、日本ミクロトーム研究所(株)製ロータリー式ミクロトームを使用し、ナイフ傾斜角度3°にて反射フィルム平面に垂直な方向に切断した。切片サンプル1は、反射フィルム面内に無作為に選んだ一方向における切片サンプルであり、切片サンプル2は、切片サンプル1で選んだ無作為な一方向と直交する方向の切片サンプルである。
<サンプルの作成>
反射フィルムを、日本ミクロトーム研究所(株)製ロータリー式ミクロトームを使用し、ナイフ傾斜角度3°にて反射フィルム平面に垂直な方向に切断した。切片サンプル1は、反射フィルム面内に無作為に選んだ一方向における切片サンプルであり、切片サンプル2は、切片サンプル1で選んだ無作為な一方向と直交する方向の切片サンプルである。
<測定>
切片サンプル1の長さ3,000μmの領域と、切片サンプル2の長さ3,000μmの領域との合計長さ(B:6,000μm)の測定領域について、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−3400N)(500〜1,000倍)を用いて観察した。
切片サンプル1の長さ3,000μmの領域と、切片サンプル2の長さ3,000μmの領域との合計長さ(B:6,000μm)の測定領域について、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S−3400N)(500〜1,000倍)を用いて観察した。
上記のようにして得られた断面写真に存在する全ての突起について、図1および前述した定義に基づいて突起の高さ(H1)を測定し、本発明の突起(高さが10μm以上である突起)であるかどうかを確認した。同時に本発明の突起の平均高さも算出した。
次に、本発明の突起の全てについて、図1および前述した定義に基づいて突起の幅寸法A(μm)を求め、下記式(1)により突起占有率を求めた。
突起占有率(%)={(A1+A2+A3+・・・+An)/B}×100 式(1)。
突起占有率(%)={(A1+A2+A3+・・・+An)/B}×100 式(1)。
(4)平均被覆率の測定
上記「(3)突起の高さの測定および突起占有率の測定」と同様にして、切片サンプルを作製し、同様にして断面観察した。その断面写真から、高さが10μm以上である全ての突起について、図2および前述した定義に基づいて、それぞれの突起の被覆率を測定し、平均した。
上記「(3)突起の高さの測定および突起占有率の測定」と同様にして、切片サンプルを作製し、同様にして断面観察した。その断面写真から、高さが10μm以上である全ての突起について、図2および前述した定義に基づいて、それぞれの突起の被覆率を測定し、平均した。
(5)突起の平均傾斜角度の測定
上記「(3)突起の高さの測定および突起占有率の測定」と同様にして、切片サンプルを作製し、同様にして断面観察した。その断面写真から、高さが10μm以上である全ての突起について、図1および前述した定義に基づいて、それぞれの突起の傾斜角度を測定し、平均した。
上記「(3)突起の高さの測定および突起占有率の測定」と同様にして、切片サンプルを作製し、同様にして断面観察した。その断面写真から、高さが10μm以上である全ての突起について、図1および前述した定義に基づいて、それぞれの突起の傾斜角度を測定し、平均した。
(6)球状粒子の10%圧縮強度の測定
(株)島津製作所製の微小圧縮試験機MCTM2000を用いて、球状粒子1個に対し、一定の負荷速度で1gfの荷重をかけたときの球状粒子の変形量と荷重を測定し、球状粒子の粒子径が10%変形したときの荷重と圧縮前の球状粒子の粒子径を次式に挿入して算出する。
圧縮強度(kgf/mm2)=2.8荷重(kgf)/{π×(粒子径(mm))2}
任意に採取した5サンプルについて測定し、その平均値を「球状粒子の10%圧縮強度」とした。
(株)島津製作所製の微小圧縮試験機MCTM2000を用いて、球状粒子1個に対し、一定の負荷速度で1gfの荷重をかけたときの球状粒子の変形量と荷重を測定し、球状粒子の粒子径が10%変形したときの荷重と圧縮前の球状粒子の粒子径を次式に挿入して算出する。
圧縮強度(kgf/mm2)=2.8荷重(kgf)/{π×(粒子径(mm))2}
任意に採取した5サンプルについて測定し、その平均値を「球状粒子の10%圧縮強度」とした。
(7)バックライトでの輝度ムラ評価
17インチ液晶テレビ(パナソニック(株)製、VIERA TH−L17F1)を分解し、LEDを光源とするエッジライト型バックライト(バックライトAとする)を取り出した。バックライトAの発光面の大きさは、37.5cm×21.2cmであり、対角の長さは43.1cmであった。さらにバックライトAから光学フィルム3枚、導光板(アクリル板、3.5mm厚み、凸部12μm)及び反射フィルムを取り出し、本発明の実施例及び比較例の反射フィルムを搭載されていた反射フィルムと同じ形状、大きさに裁断した。搭載されていた反射フィルムの代わりに裁断した反射フィルムを粒子含有層側の面が導光板側を向くように設置し、導光板及び光学フィルム3枚を分解前と同じ順序及び方向で設置した。
17インチ液晶テレビ(パナソニック(株)製、VIERA TH−L17F1)を分解し、LEDを光源とするエッジライト型バックライト(バックライトAとする)を取り出した。バックライトAの発光面の大きさは、37.5cm×21.2cmであり、対角の長さは43.1cmであった。さらにバックライトAから光学フィルム3枚、導光板(アクリル板、3.5mm厚み、凸部12μm)及び反射フィルムを取り出し、本発明の実施例及び比較例の反射フィルムを搭載されていた反射フィルムと同じ形状、大きさに裁断した。搭載されていた反射フィルムの代わりに裁断した反射フィルムを粒子含有層側の面が導光板側を向くように設置し、導光板及び光学フィルム3枚を分解前と同じ順序及び方向で設置した。
次に、上記で組み立てたバックライトに関して、目視により輝度むらの有無を下記により判定した。
S級:いずれの角度から見ても輝度むらを視認できない。
A級:正面方向からは輝度ムラを視認できないが、斜め45°方向から見ると輝度むらが視認される。
B級:正面方向から局所的に輝度むらが視認される。
S級:いずれの角度から見ても輝度むらを視認できない。
A級:正面方向からは輝度ムラを視認できないが、斜め45°方向から見ると輝度むらが視認される。
B級:正面方向から局所的に輝度むらが視認される。
(8)白点ムラ(反射フィルムと導光板との貼り付き)の評価
52インチ液晶テレビ(ソニー社製、“BRAVIA”(登録商標)KDL−52EX700)を分解して、LEDを光源とするエッジライト型バックライトを取り出した。このバックライトの発光面の大きさは、116cm×65.5cmであり、対角の長さは133.2cmであった。さらにバックライトから光学フィルム3枚、凹型導光板(アクリル板、4mm厚み、凹部深さ55μm)及び反射フィルムを取り出し、本発明の実施例及び比較例の反射フィルムを搭載されていた反射フィルムと同じ形状、大きさに裁断した。搭載されていた反射フィルムの代わりに裁断した反射フィルムの粒子含有層面が導光板側を向くように設置し、導光板及び光学フィルム3枚を分解前と同じ向き及び方向で設置した。この液晶テレビを点灯して、目視で白点ムラを観察した。
S:白点が観察されない。
A:白点が僅かに観察されるが、許容レベルである。
B:白点が明確に観察される。
52インチ液晶テレビ(ソニー社製、“BRAVIA”(登録商標)KDL−52EX700)を分解して、LEDを光源とするエッジライト型バックライトを取り出した。このバックライトの発光面の大きさは、116cm×65.5cmであり、対角の長さは133.2cmであった。さらにバックライトから光学フィルム3枚、凹型導光板(アクリル板、4mm厚み、凹部深さ55μm)及び反射フィルムを取り出し、本発明の実施例及び比較例の反射フィルムを搭載されていた反射フィルムと同じ形状、大きさに裁断した。搭載されていた反射フィルムの代わりに裁断した反射フィルムの粒子含有層面が導光板側を向くように設置し、導光板及び光学フィルム3枚を分解前と同じ向き及び方向で設置した。この液晶テレビを点灯して、目視で白点ムラを観察した。
S:白点が観察されない。
A:白点が僅かに観察されるが、許容レベルである。
B:白点が明確に観察される。
(9)突起を形成する球状粒子の損傷(削れ性)の評価
図3は、評価方法の概略側面図である。凹型導光板32(上記(8)の白点ムラの評価に用いた凹型導光板と同様の物)を、凹部が上を向くように机上31に固定し、凹型導光板32の上に反射フィルム33(5cm×10cm)の粒子含有層が下を向くように載せ、更に、反射フィルム33の上に、2枚のステンレス板(直径30mm、厚み2mmの円板)34、厚みが125μmのPETフィルム35、および500gの荷重を順次載置し、反射フィルム33を矢印Xの方向に10cm/秒の速度で移動させる。
図3は、評価方法の概略側面図である。凹型導光板32(上記(8)の白点ムラの評価に用いた凹型導光板と同様の物)を、凹部が上を向くように机上31に固定し、凹型導光板32の上に反射フィルム33(5cm×10cm)の粒子含有層が下を向くように載せ、更に、反射フィルム33の上に、2枚のステンレス板(直径30mm、厚み2mmの円板)34、厚みが125μmのPETフィルム35、および500gの荷重を順次載置し、反射フィルム33を矢印Xの方向に10cm/秒の速度で移動させる。
その後、反射フィルム33を取り出し、粒子含有層をレーザー顕微鏡(キーエンス社製レーザー顕微鏡VK−9710)を用いて、対物レンズの倍率を50倍、表示倍率100%で表示して観察した。観察面積は30mm×30mmである。突起を形成する球状粒子の損傷の程度(削れ程度)を観察して以下の基準で評価した。
S:ほとんどの球状粒子が損傷していない。
A:一部の球状粒子に僅かに損傷が確認されるが、許容レベルである。
B:球状粒子の多くが損傷しており、許容不可のレベルである。
S:ほとんどの球状粒子が損傷していない。
A:一部の球状粒子に僅かに損傷が確認されるが、許容レベルである。
B:球状粒子の多くが損傷しており、許容不可のレベルである。
(10)導光板の傷付き性(スクラッチ傷)の評価
40インチ液晶テレビ(Samsung社製、PAVV UN40B7000WF)を分解して得られた導光板の凸部が設けられた面側に反射フィルムの粒子含有層の面が接触されるように積層させた後、250gf/cm2(0.0245MPa)、150gf/cm2(0.0147MPa)、及び50gf/cm2(0.0049MPa)の荷重下で反射フィルムを1m/分の線速度で引き上げ、前記導光板の表面上に発生したスクラッチ傷の程度を目視で観察し、以下の基準で評価した。
S:いずれの荷重下においても傷が見られない。
A:250gf/cm2の荷重下では傷が見られるが、150gf/cm2の荷重下および50gf/cm2の荷重下においては傷が見られない。
B:250gf/cm2および150gf/cm2の荷重下では傷が見られるが、50gf/cm2の荷重下においては傷が見られない。
C:50gf/cm2の荷重下において傷が見られる。
40インチ液晶テレビ(Samsung社製、PAVV UN40B7000WF)を分解して得られた導光板の凸部が設けられた面側に反射フィルムの粒子含有層の面が接触されるように積層させた後、250gf/cm2(0.0245MPa)、150gf/cm2(0.0147MPa)、及び50gf/cm2(0.0049MPa)の荷重下で反射フィルムを1m/分の線速度で引き上げ、前記導光板の表面上に発生したスクラッチ傷の程度を目視で観察し、以下の基準で評価した。
S:いずれの荷重下においても傷が見られない。
A:250gf/cm2の荷重下では傷が見られるが、150gf/cm2の荷重下および50gf/cm2の荷重下においては傷が見られない。
B:250gf/cm2および150gf/cm2の荷重下では傷が見られるが、50gf/cm2の荷重下においては傷が見られない。
C:50gf/cm2の荷重下において傷が見られる。
[実施例1]
白色フィルム(東レ(株)製“ルミラー”(登録商標)E6SQ;厚み250μm)の片面に、粒子含有層の厚み(d)(乾燥厚み)が8μmとなるように、下記塗布液をバーコーターにて塗布し、100℃で乾燥して粒子含有層を積層し、反射フィルムを作製した。
白色フィルム(東レ(株)製“ルミラー”(登録商標)E6SQ;厚み250μm)の片面に、粒子含有層の厚み(d)(乾燥厚み)が8μmとなるように、下記塗布液をバーコーターにて塗布し、100℃で乾燥して粒子含有層を積層し、反射フィルムを作製した。
<塗布液>
ベンゾトリアゾール含有アクリル系共重合体樹脂((株)日本触媒製“ハルスハイブリッド”(登録商標)UV−G720T 濃度40質量%溶液)54.7質量部、球状粒子(積水化成品工業(株)のアクリル粒子「テクポリマー(登録商標)BM30X−30」)1.1質量部、イソシアネート系架橋剤(東ソー(株)“コロネート”(登録商標)HL、濃度75質量%)2.6質量部、酢酸エチル41.6質量部を攪拌しながら添加して塗布液を調製した。
ベンゾトリアゾール含有アクリル系共重合体樹脂((株)日本触媒製“ハルスハイブリッド”(登録商標)UV−G720T 濃度40質量%溶液)54.7質量部、球状粒子(積水化成品工業(株)のアクリル粒子「テクポリマー(登録商標)BM30X−30」)1.1質量部、イソシアネート系架橋剤(東ソー(株)“コロネート”(登録商標)HL、濃度75質量%)2.6質量部、酢酸エチル41.6質量部を攪拌しながら添加して塗布液を調製した。
この塗布液の固形分濃度は25質量%である。また、この塗布液に含まれる全固形分量100質量%に対する球状粒子の含有比率は4.4質量%である。
[実施例2〜8および比較例1〜3]
実施例1の塗布液において、球状粒子の含有比率、粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
実施例1の塗布液において、球状粒子の含有比率、粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
[実施例9]
実施例1の塗布液において、球状粒子を積水化成品工業(株)のアクリル粒子「“テクポリマー”(登録商標)BM30X−20」)に変更し、かつ粒子含有比率および粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
実施例1の塗布液において、球状粒子を積水化成品工業(株)のアクリル粒子「“テクポリマー”(登録商標)BM30X−20」)に変更し、かつ粒子含有比率および粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
[実施例10および比較例4]
実施例1の塗布液において、球状粒子を積水化成品工業(株)のアクリル粒子「“テクポリマー”(登録商標)BM30X−55」)に変更し、かつ粒子含有比率および粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
実施例1の塗布液において、球状粒子を積水化成品工業(株)のアクリル粒子「“テクポリマー”(登録商標)BM30X−55」)に変更し、かつ粒子含有比率および粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
[実施例11および比較例5]
実施例1の塗布液において、球状粒子を積水化成品工業(株)のアクリル粒子「“テクポリマー”(登録商標)MBX−30」)に変更し、かつ粒子含有比率および粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
実施例1の塗布液において、球状粒子を積水化成品工業(株)のアクリル粒子「“テクポリマー”(登録商標)MBX−30」)に変更し、かつ粒子含有比率および粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
[比較例6]
実施例1の塗布液において、球状粒子を積水化成品工業(株)のアクリル粒子「“テクポリマー”(登録商標)BM30X−12」)に変更し、かつ粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
実施例1の塗布液において、球状粒子を積水化成品工業(株)のアクリル粒子「“テクポリマー”(登録商標)BM30X−12」)に変更し、かつ粒子含有層の厚み(d)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様にして反射フィルムを作製した。
[評価]
上記の実施例および比較例で作製した反射フィルムについて、前述した測定および評価を行った。その結果を表1に示す。尚、表1において、比較例6は高さが10μm以上である突起が存在しないので、突起の占有率は「0%」である。
上記の実施例および比較例で作製した反射フィルムについて、前述した測定および評価を行った。その結果を表1に示す。尚、表1において、比較例6は高さが10μm以上である突起が存在しないので、突起の占有率は「0%」である。
本発明に係る反射フィルムは、液晶表示装置等のバックライトユニットに使用できる。特に、エッジライト型バックライトユニットに好適である。
1 基材フィルム
1a 基材フィルムと粒子含有層との界面
2 粒子含有層
3、3a、3b、3c 突起
4 粒子含有層の平坦部
21、21a、21b、21c 球状粒子
22、22a、22b、22c バインダー樹脂
31 机
32 導光板
33 反射フィルム
34 ステンレス円板
35 PETフィルム
36 荷重
A 突起の幅寸法
B 全測定領域(6,000μm)
H1 突起の高さ
d 粒子含有層の厚み
θ1、θ2 突起の傾斜角度
1a 基材フィルムと粒子含有層との界面
2 粒子含有層
3、3a、3b、3c 突起
4 粒子含有層の平坦部
21、21a、21b、21c 球状粒子
22、22a、22b、22c バインダー樹脂
31 机
32 導光板
33 反射フィルム
34 ステンレス円板
35 PETフィルム
36 荷重
A 突起の幅寸法
B 全測定領域(6,000μm)
H1 突起の高さ
d 粒子含有層の厚み
θ1、θ2 突起の傾斜角度
Claims (6)
- 基材フィルムの少なくとも一方の面に、球状粒子およびバインダー樹脂を含有する粒子含有層を有し、該粒子含有層表面に、球状粒子およびバインダー樹脂で構成され、かつ高さが10μm以上である突起を有し、該突起の占有率が1〜15%であり、かつ該突起を構成する球状粒子のバインダー樹脂による平均被覆率が80%以上である、反射フィルム。
- 前記球状粒子の平均粒子径が15〜60μmである、請求項1に記載の反射フィルム。
- 高さが10μm以上である前記突起の平均傾斜角度が40度以下である、請求項1または2に記載の反射フィルム。
- 前記球状粒子の10%圧縮強度が0.5〜2.2kgf/mm2である、請求項1〜3のいずれかに記載の反射フィルム。
- 前記球状粒子がアクリル樹脂を含み、かつ前記バインダー樹脂がアクリル樹脂を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の反射フィルム。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の反射フィルムが、その粒子含有層が積層された面を導光板と向き合うように配置されてなる、エッジライト型バックライトユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015217326A JP2017090560A (ja) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 反射フィルムおよびそれを用いたエッジライト型バックライトユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015217326A JP2017090560A (ja) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 反射フィルムおよびそれを用いたエッジライト型バックライトユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017090560A true JP2017090560A (ja) | 2017-05-25 |
Family
ID=58771711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015217326A Pending JP2017090560A (ja) | 2015-11-05 | 2015-11-05 | 反射フィルムおよびそれを用いたエッジライト型バックライトユニット |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017090560A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12001044B2 (en) | 2021-10-15 | 2024-06-04 | Nichia Corporation | Light emitting module and planar light source |
-
2015
- 2015-11-05 JP JP2015217326A patent/JP2017090560A/ja active Pending
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