JP2021183395A - 反射板および反射板を有する積層体 - Google Patents
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Abstract
【課題】薄い反射板の組立やLED基板との貼合わせを効率良く行う積層体を提供する。【解決手段】少なくとも、剥離層、粘着層、反射層と支持層を含む積層体であって、すべての層を貫通する直径または長径が0.2〜5mmの複数の開口部を有し、開口率1%〜60%であり、反射層平面を基準として反射層の開口部周囲1mmの高さが50μm以下である積層体【選択図】なし
Description
本発明は、薄型液晶ディスプレイ用途に好ましく用いられる反射板および反射板を有する積層体に関するものである。
近年、パソコン、テレビ、携帯電話などの表示装置として、液晶を利用したディスプレイが数多く用いられている。これらの液晶ディスプレイは、裏側からバックライトと呼ばれる面光源を設置して光を照射することにより表示が可能となっている。
液晶ディスプレイ用バックライトに用いられる反射板(反射フィルムと呼称する場合もある)には、従来、白色顔料を添加したフィルムや内部に微細な気泡を含有させたフィルムが単独で、もしくはこれらのフィルムと金属板、プラスチック板などを張り合わせたものが使用されてきた。特に内部に微細な気泡を含有させたフィルムは、輝度の向上効果や、画面輝度の均一化に一定の効果があることから広く使用されている(特許文献1、2)。
携帯電話・スマートフォンおよびノート型パソコンの薄型化、小型化やテレビの大画面化に伴い、反射板に対して薄膜であるにも係わらず高い反射性、光の高隠蔽性、および高い剛性が要求されるようになってきた。特に、いわゆる4Kや8Kと呼ばれる高精細な液晶テレビでは、液晶パネルの透過率が低下する傾向にあり、より薄い反射板で高い反射性が求められている。
反射板には、フィルム内部に含有された微細な気泡とマトリックス樹脂との界面での屈折率差による光の反射を利用した構成が広く採用されている。より高い反射性を達成するためには、界面数を多くする必要がある。界面数を多くするために、粒径が比較的小さい無機粒子を核とするボイドの形成が検討されてきた(特許文献3,4)。
反射板を直下型ディスプレイにおいて使用する場合、光源(LED)の位置に合わせて穴を開ける加工を行い、穴を通してLEDが出るようにセットする方法が従来は行われている(特許文献5)。
しかしながら、特許文献5に記載されている方法では、光源の小型化、反射板の薄膜化に伴い、薄い反射板はコシが弱く、組立やLED基板との貼合わせといった後工程での加工難易度が高く、収率や反射性能が落ちる課題がある。
上記課題を鑑み、鋭意検討した結果、以下の構成を有するフィルムにより上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち、
[I]少なくとも、粘着層と反射層を含む反射板であって、すべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmの2以上の開口部を有し、反射板に占める開口部の割合(開口率)が0.1%〜60%であり、前記反射層の少なくとも片面が反射層平面を基準として反射層の開口部周囲1mmの領域において最も高い高さが50μm以下である反射板。
[II]前記反射層の剛性度が0.01〜0.2mN・mである[I]に記載の反射板。
[III]前記反射層がポリエステル樹脂と二酸化チタンを含有しており、ポリエステル樹脂の含有量が反射材全体の重量に対して50重量%以上99.9重量%以下、二酸化チタンの含有量が反射材全体の重量に対して0.1重量%以上50重量%以下である[I]または[II]に記載の反射板。
[IV]前記反射層の破断強度が150MPa以下である[I]〜[III]のいずれかに記載の反射板。
[V]粘着層と反射層の合計厚みが20μm以上100μm以下である[I]〜[IV]のいずれかに記載の反射板。
[VI]長辺の長さが1.0mm以下であるLEDを使用するLED基板用として用いられる[I]〜[V]のいずれかに記載の反射板。
[VII][I]〜[VI]のいずれかに記載の反射板と剥離層と支持層を有する積層体であって、剥離層、粘着層、反射層および支持層をこの順に含み、すべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmの2以上の開口部を有し、前記積層体に占める開口部の割合(開口率)が1.0%〜60%である積層体。
[VIII]前記反射層と前記支持層が実質的に隣接しており、前記反射層と前記支持層の厚み比(支持層厚み/反射層厚み)が0.5〜10.0である[VII]に記載の積層体。
[IX]長辺の長さが1.0mm以下であるLEDを使用するLED基板用として用いられる[VII]または[VIII]に記載の積層体。
[X]少なくとも粘着層と反射層とを含む反射板と基板を有するLED用基板であって、前記反射板がすべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmである2以上の開口部を有し、前記反射板に占める開口部の割合(開口率)が0.1〜60%であり、反射層平面を基準として開口部周囲1mmの領域において最も高い高さが50μm以下である反射層が粘着層を介して基板と固定されているLED用基板。
すなわち、
[I]少なくとも、粘着層と反射層を含む反射板であって、すべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmの2以上の開口部を有し、反射板に占める開口部の割合(開口率)が0.1%〜60%であり、前記反射層の少なくとも片面が反射層平面を基準として反射層の開口部周囲1mmの領域において最も高い高さが50μm以下である反射板。
[II]前記反射層の剛性度が0.01〜0.2mN・mである[I]に記載の反射板。
[III]前記反射層がポリエステル樹脂と二酸化チタンを含有しており、ポリエステル樹脂の含有量が反射材全体の重量に対して50重量%以上99.9重量%以下、二酸化チタンの含有量が反射材全体の重量に対して0.1重量%以上50重量%以下である[I]または[II]に記載の反射板。
[IV]前記反射層の破断強度が150MPa以下である[I]〜[III]のいずれかに記載の反射板。
[V]粘着層と反射層の合計厚みが20μm以上100μm以下である[I]〜[IV]のいずれかに記載の反射板。
[VI]長辺の長さが1.0mm以下であるLEDを使用するLED基板用として用いられる[I]〜[V]のいずれかに記載の反射板。
[VII][I]〜[VI]のいずれかに記載の反射板と剥離層と支持層を有する積層体であって、剥離層、粘着層、反射層および支持層をこの順に含み、すべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmの2以上の開口部を有し、前記積層体に占める開口部の割合(開口率)が1.0%〜60%である積層体。
[VIII]前記反射層と前記支持層が実質的に隣接しており、前記反射層と前記支持層の厚み比(支持層厚み/反射層厚み)が0.5〜10.0である[VII]に記載の積層体。
[IX]長辺の長さが1.0mm以下であるLEDを使用するLED基板用として用いられる[VII]または[VIII]に記載の積層体。
[X]少なくとも粘着層と反射層とを含む反射板と基板を有するLED用基板であって、前記反射板がすべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmである2以上の開口部を有し、前記反射板に占める開口部の割合(開口率)が0.1〜60%であり、反射層平面を基準として開口部周囲1mmの領域において最も高い高さが50μm以下である反射層が粘着層を介して基板と固定されているLED用基板。
本発明により、薄型液晶ディスプレイ用途に好ましく用いられる反射板および反射板を有する積層体を提供することができる。
本発明者らは、係る課題について鋭意検討した結果、薄膜であるにも係わらず高い反射性と光の高隠蔽性を持つ反射板をLED基板と貼合わせて高い輝度を得るには、粘着層、反射層を含む構成であり、すべての層を貫通する開口部を有し、反射層平面を基準として反射層の開口部周囲が高くならないようにすることが重要であることを究明し、本発明をなすに到った。
本発明者らが鋭意検討したところによれば、少なくとも、粘着層、反射層を含む反射板であって、すべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmである2以上の開口部を有し、反射板に占める開口部の割合(開口率)が0.1〜60%であり、反射層平面を基準として反射層の開口部周囲1mmの高さが50μm以下の反射板であれば、高輝度なLED基板を得ることができる。
以下に本発明を詳細に説明する。
[構成]
本発明の反射板は、少なくとも、粘着層と反射層を有する必要がある。
本発明の反射板は、少なくとも、粘着層と反射層を有する必要がある。
[粘着層]
本発明における粘着層とは粘着特性を有する樹脂からなる層であり、グラビアコーター、ダイコーター、バーコーター、ナイフコーターなどを用いるコーティング、押出ラミネート、転写など各種方法により作製することができる。粘着層に用いられる樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂などが好ましく使用される。樹脂の種類は接着する対象により、適切な樹脂を選択することが好ましいが、耐熱性の観点からシリコーン系樹脂が最も好ましい。
本発明における粘着層とは粘着特性を有する樹脂からなる層であり、グラビアコーター、ダイコーター、バーコーター、ナイフコーターなどを用いるコーティング、押出ラミネート、転写など各種方法により作製することができる。粘着層に用いられる樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂などが好ましく使用される。樹脂の種類は接着する対象により、適切な樹脂を選択することが好ましいが、耐熱性の観点からシリコーン系樹脂が最も好ましい。
本発明の粘着層は、厚みが0.1μm以上30μm以下であることが好ましい。より好ましくは0.5μm以上20μm以下、さらに好ましくは1μm以上15μm以下である。厚みが0.1μm未満である場合、粘着力が不足する場合がある。また、30μmより大きい場合、穴開け加工時にバリが出やすくなったり、後述する反射層と粘着層との合計厚みが大きくなりすぎてしまう場合がある。
[反射層]
本発明における反射層とは、可視光線を反射する機能を有する樹脂層であり、白色の顔料を含有する方法、内部に気泡を含有する方法、屈折率が異なる2種以上の樹脂を交互に積層することで干渉反射により反射する方法が好ましく用いられる。これらの方法は、単独であっても、それぞれを組合せて使用しても良い。
本発明における反射層とは、可視光線を反射する機能を有する樹脂層であり、白色の顔料を含有する方法、内部に気泡を含有する方法、屈折率が異なる2種以上の樹脂を交互に積層することで干渉反射により反射する方法が好ましく用いられる。これらの方法は、単独であっても、それぞれを組合せて使用しても良い。
本発明における反射層は、可視光波長領域(400nm〜800nm)において、平均反射率が80%以上であることが好ましい。より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上である。平均反射率が80%未満である場合、反射板としての反射性能が不足する場合がある。
反射層の樹脂としては、取扱性、膜形成の観点から熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリ(1−ブテン),ポリ(4−メチルペンテン),ポリイソブチレン,ポリイソプレン,ポリブタジエン,ポリビニルシクロヘキサン,ポリスチレン,ポリ(α−メチルスチレン),ポリ(p−メチルスチレン),ポリノルボルネン,ポリシクロペンテンなどに代表されるポリオレフィン、ナイロン6,ナイロン11,ナイロン12,ナイロン66などに代表されるポリアミド、エチレン/プロピレンコポリマー,エチレン/ビニルシクロヘキサンコポリマー,エチレン/ビニルシクロヘキセンコポリマー,エチレン/アルキルアクリレートコポリマー,エチレン/アクリルメタクリレートコポリマー,エチレン/ノルボルネンコポリマー,エチレン/酢酸ビニルコポリマー,プロピレン/ブタジエンコポリマー,イソブチレン/イソプレンコポリマー,塩化ビニル/酢酸ビニルコポリマーなどに代表されるビニルモノマーのコポリマー系樹脂、ポリアクリレート,ポリメタクリレート,ポリメチルメタクリレート,ポリアクリルアミド,ポリアクリロニトリルなどに代表されるアクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート,ポリプロピレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート,ポリエチレン−2,6−ナフタレートなどに代表されるポリエステル、ポリエチレンオキシド,ポリプロピレンオキシド,ポリアクリレングリコールに代表されるポリエーテル、ジアセチルセルロース,トリアセチルセルロース,プロピオニルセルロース,ブチリルセルロース,アセチルプロピオニルセルロース,ニトロセルロースに代表されるセルロースエステル系樹脂、ポリ乳酸,ポリブチルサクシネートなどに代表される生分解性ポリマー、その他、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリアセタール、ポリグルコール酸、ポリカーボネート、ポリケトン、ポリエーテルスルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリシロキサン、4フッ化エチレン樹脂、3フッ化エチレン樹脂、3フッ化塩化エチレン樹脂、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデンなどを挙げることができる。
白色の顔料を含有する場合、無機粒子であることが好ましい。無機粒子としては、シリカ、コロイダルシリカ、炭酸カルシウム、珪酸アルミ、リン酸カルシウム、アルミナ、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、二酸化チタン、酸化亜鉛(亜鉛華)、酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化錫、酸化ランタン、酸化マグネシウム、炭酸バリウム、塩基性炭酸鉛(鉛白)、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸鉛、硫化亜鉛、マイカ、雲母チタン、タルク、クレー、カオリン、などの無機粒子が挙げられる。また、それらは単独もしくは2種類以上の混合で使用することができるが、中でも高い光学特性を製膜安定性が得られることから、硫酸バリウム粒子、二酸化チタン粒子、炭酸カルシウムが好ましい。本発明のように薄型のバックライトや反射層の薄膜化を目的とする場合は、二酸化チタン粒子、中でもルチル型の結晶構造を持つ二酸化チタン粒子であることが特に好ましい。一般的に二酸化チタンはルチル型、アナターゼ型、ブルッカイト型の3種類の結晶構造を取り得るとされているが、ルチル型が最も屈折率が高く、反射効率に優れる。
内部に気泡を含有させる方法としては、(1)熱可塑性樹脂Aに発泡剤を含有せしめ、押出や製膜時の加熱により発泡、あるいは化学的分解により発泡させて気泡を形成する方法、(2)熱可塑性樹脂Aの押出時にガスまたは気化可能物質を添加する方法、(3)熱可塑性樹脂Aに無機粒子および/または該樹脂と非相溶の熱可塑性樹脂Bを添加し、それを一軸または二軸延伸することにより微細な気泡を発生させる方法等が挙げられるが、本発明においては、製膜性、内部に含有せしめる気泡の量の調整し易さ、製造コストなどの総合的な点から、上記の(3)の方法を用いることが好ましい。
上記の(3)の方法における無機粒子としては、上記と同様の無機粒子を好ましく用いることができる。
屈折率が異なる2種以上の樹脂を交互に積層する場合は、熱可塑性樹脂αを主成分とするα層、および、前記熱可塑性樹脂αと屈折率が異なる熱可塑性樹脂βを主成分とするβ層を交互に51層以上積層した多層積層構造であることが好ましい。
前述した熱可塑性樹脂の中では、強度や耐熱性、透明性および汎用性の観点から、熱可塑性樹脂A、熱可塑性樹脂αおよび熱可塑性樹脂βの少なくとも一方は、ポリエステルを主成分として含むことが好ましい。反射層を構成する全ての樹脂の合計を100質量%とした場合、ポリエステルが50質量%以上100質量%であれば、主成分といえる。ポリエステルが50質量%未満になる場合、耐熱性や生産性が低下する場合がある。
ポリエステルについて、好ましい態様を以下に記載する。ポリエステルとはエステル結合を主鎖に持つ高分子をいうが、本発明に用いるポリエステルは、ジカルボン酸とグリコール(ジオール)とが縮重合した構造を持つポリエステルが好ましい。
ジカルボン酸成分としては、例えば、芳香族ジカルボン酸では、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホンジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸、パラオキシ安息香酸などのオキシカルボン酸などの各成分を挙げることができる。また、ジカルボン酸エステル誘導体成分として、上記ジカルボン酸化合物のエステル化物、たとえばテレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチル、テレフタル酸2−ヒドロキシエチルメチルエステル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、ダイマー酸ジメチルなどの各成分を挙げることができる。
また、グリコール成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチルグリコール)などの脂肪族ジヒドロキシ化合物、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオキシアルキレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、1,4:3,6−ジアンヒドロ−D−グルシトール(イソソルビド)などの脂環族ジヒドロキシ化合物、ビスフェノールA、ビスフェノールSなどの芳香族ジヒドロキシ化合物など各成分が挙げられる。これらはそれぞれ1種だけであっても2種以上用いられるものであってもよい。
本発明で用いられるポリエステルとして、共重合ポリエステルを使用してもよい。共重合ポリエステルは、上記のポリエステルのジカルボン酸成分として挙げている中から2種以上、および/またはグリコール成分としてあげている中から2種以上が共重合されていることが好ましい。共重合成分を導入する方法としては、原料であるポリエステルペレットの重合時に共重合成分を添加し、あらかじめ共重合成分が重合されたペレットとして用いてもよいし、また、例えば、ポリエチレンナフタレートのように単独で重合されたペレットとポリエチレンテレフタレートペレットの混合物を押出し機に供給し、溶融時にエステル交換反応によって共重合化する方法を用いてもよい。また、フィルムとして製膜性に影響が出なければまたトリメリット酸、ピロメリット酸およびそのエステル誘導体を少量共重合されたものであっても構わない。
熱可塑性樹脂Aがポリエステルの場合、熱可塑性樹脂Bはポリエステルと非相溶な熱可塑性樹脂であることが好ましい。ポリエステルと非相溶な熱可塑性樹脂とは、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、環状オレフィンのようなオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、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、フッ素系樹脂などが選ばれる。なかでも好ましいのはオレフィン系樹脂またはスチレン系樹脂であり、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4−メチルペンテン−1(以下、「ポリメチルペンテン」または「PMP」と略称することがある)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−1共重合体、環状オレフィンが、スチレン系樹脂としてはポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリジメチルスチレンなどが好ましい。これらは単独重合体であっても共重合体であってもよく、さらには2種以上の熱可塑性樹脂を併用してもよい。熱可塑性樹脂Bは、本発明の反射層の総質量に対して1〜50質量%含有されていることが好ましい。熱可塑性樹脂Bが1質量%より少ない場合、反射層としての反射率が不足する場合があり、50質量%より多い場合は、ポリエステルの機械強度、耐熱性、製造コストが低下する場合がある。
ポリエステルと熱可塑性樹脂Bの質量比を求める手法としては、それぞれの樹脂の種類に応じて、複数の分析を組み合わせる手法が考えられる。ポリエステルのみを溶媒で除去し、残った熱可塑性樹脂Bを遠心分離機にて分離し、得られる残留物の質量から質量比を求める方法、IR(赤外分光法)、1H−NMRや13C−NMRによりそれぞれの樹脂を同定したのち、ポリエステルと熱可塑性樹脂Bがいずれも可溶な溶媒に溶解し、遠心分離により不純物や無機物を除去し、吸光度により濃度を求めることにより質量比を求める方法が使用できる。ポリエステルを可溶な溶媒としては、トリフルオロ酢酸や1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロー2−プロパノール、o−クロロフェノールなどが用いられる。
本発明の反射層は、バックライト中で使用される場合は、白色の顔料を含有する方法、内部に気泡を含有する方法、あるいはこれらを組み合わせる方法により可視光線を反射することが好ましい。これらの方法により可視光線を反射することで、反射時に拡散反射しやすく、バックライトの反射ムラを抑制しやすくなる。
本発明の反射層は、剛性度が0.01〜0.2mN・mであることが好ましい。より好ましくは0.015〜0.15mN・m、さらに好ましくは0.02〜0.1mN・mである。剛性度が0.01より小さい場合、剥離層や支持層との積層時の作業性が悪くなる場合がある。剛性度が0.2mN・mより大きい場合、フィルムが厚すぎたり硬すぎるため、穴あけ加工の工程でバリが出やすくなる場合がある。
本発明の反射層はポリエステル樹脂が50質量%以上99.9%未満であることが好ましい。より好ましくは55質量%以上90質量%未満、さらに好ましくは60質量%以上80質量%未満である。ポリエステル樹脂が50質量%より少ない場合、反射層の耐熱性や靭性が低下する場合がある。本発明の反射層は酸化チタンを0.1質量%以上50質量%未満含むことが好ましい。より好ましくは3質量%以上40質量%未満、さらに好ましくは5質量%以上30質量%未満である。50質量%以上である場合、反射層が破れやすくなったり脆くなったりする場合がある。また、0.1質量%より少ない場合、反射性能が劣る場合がある。
本発明の反射層は、破断強度が150MPa以下であることが好ましい。より好ましくは130MPa以下、さらに好ましくは110MPa以下である。破断強度が高い場合、バリが出やすくなる場合がある。破断強度が低すぎる場合、フィルムとして製造することが困難になる場合があるため、破断強度は30MPa以上であることが好ましい。
本発明の反射層は、厚みが20μm以上100μm以下であることが好ましい。反射層の厚みをかかる範囲とすることで、反射性能と加工性を両立しやすいため好ましい。より好ましくは35μm以上80μm以下、さらに好ましくは40μm以上75μm以下である。
本発明の反射板は、粘着層と反射層の厚みの和が20μm以上100μm以下であることが好ましい。粘着層と反射層の厚みの和が20μmより小さい場合、反射板の反射率が低くなる場合がある。また、100μmより大きい場合、反射板の厚みがLEDの高さより大きくなってしまう場合がある。より好ましくは35μm以上90μm以下、さらに好ましくは40μm以上85μm以下である。
本発明の反射板は、すべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmである2以上の開口部を有し、積層体に占める開口部の割合(開口率)が0.1〜60%である必要がある。本発明の積層体は、LED基板上に反射板を形成することを目的としており、上記の開口部はLEDを配置するためのものとして用いることができる。開口部の大きさ、形状、割合は、LEDのサイズや個数に応じて変更することが好ましい。開口部の長径が5.0mmより大きい場合、LEDのサイズと比較して開口部が大きすぎるために十分に光を反射できない場合があり好ましくない。開口部の長径が0.2mmより小さい場合、LEDの配置と穴の位置を合わせる加工精度の要求が高すぎる場合があり好ましくない。より好ましくは0.3mm以上3.0mm以下、さらに好ましくは0.4mm以上2.5mm以下である。開口率が0.1%よりも小さい場合、使用されるLEDの個数が不足するため好ましくない。また、開口率が60%を超える場合、積層体がフィルムとしての形状を保持できない場合や反射性能が低下する場合があり好ましくない。より好ましくは0.3%以上50%以下、さらに好ましくは0.5%以上40%以下である本発明の積層体は、開口部にLEDを配置することを目的としているが、本発明の効果を阻害しない範囲でLED以外の部品を開口部に配置しても問題ない。また、開口部の形状・サイズは一定でなくとも良い。その場合、開口部の全個数のうち、90%以上の開口部の長径が0.2〜5.0mmであることが好ましい。
本発明の反射板は、長辺の長さが1.0mm以下であるLEDを使用するLED基板用として用いられることが好ましい。LEDのサイズが小さい場合、反射板に対して特に薄さと高い反射性能の両立が求められやすいため、本発明の反射板が特に好適に用いることができる。なお、長辺の長さが1.0mmより大きいLEDに対しても、本発明の反射板を用いることは可能であるが、そのようなLEDに対しては厚い反射板でも問題なく使える場合がある。
本発明の一態様として、上記の反射板と剥離層と支持層を有しており、剥離層、粘着層、反射層と支持層をこの順に含む積層体が挙げられる。
[剥離層]
本発明における剥離層は、基材となる樹脂層のみで構成されていてもよく、あるいは、基材となる樹脂層の片面もしくは両面に機能層(例えば、易滑層、帯電防止層や離型層など)が積層された構成を採ることができる。
本発明における剥離層は、基材となる樹脂層のみで構成されていてもよく、あるいは、基材となる樹脂層の片面もしくは両面に機能層(例えば、易滑層、帯電防止層や離型層など)が積層された構成を採ることができる。
剥離層を構成する樹脂としては、特に限定されないが、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。熱可塑性樹脂としては、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等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等のポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂が好ましく、更に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく、特にポリエチレンテレフタレートが好ましい。これらの樹脂は、それぞれ1種だけであっても2種以上用いられるものであっても良い。
剥離層の厚みは、粘着層を保護するという観点から、10μm以上が好ましく、15μm以上がより好ましい。上限は、後述する穴あけ加工性の観点から、100μm以下であることが好ましい。より好ましくは90μm以下である。剥離層の厚みが10μm未満である場合、剥離する際に破断したり、静電気で意図しない箇所に付着する場合がある。また、100μmより厚い場合、穴あけ加工性が低下する場合がある。
本発明の剥離層には、少なくとも片面に離型層が積層されていることが好ましい。離型層としては、特に限定されないが、コーティングなどのウェット加工による形成、化学気相成長法などのドライ加工による形成のいずれでもよいが、コストの点からはコーティングなどのウェット加工による形成が好ましい。また、コーティングは、基材の製造工程内でコーティングを行うインラインコート法、一度製品化が完了した基材にコーターでコーティングを行うオフコート法のどちらでも用いることができる。離型層に用いられる材料としては、各種シリコーン系樹脂、フロロシリコーン系樹脂、変性シリコーン系樹脂、アミドアルキド系樹脂、オレフィン系樹脂、長鎖アルキル系樹脂、ウレタン系樹脂、およびこれらの組み合わせが挙げられ、基材と離型層の密着性の観点から、離型層を2層以上の構成としたり、基材に各種表面処理を行ったりしてもよい。
本発明の積層体における剥離層は、本発明の目的を阻害しなければ、「保護フィルム」や「離型フィルム」として公知になっているフィルム及びその技術を活用することができる。
[支持層]
本発明における支持層を構成する樹脂としては、特に限定されないが、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。熱可塑性樹脂としては、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等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等のポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂が好ましく、更に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく、特にポリエチレンテレフタレートが好ましい。これらの樹脂は、それぞれ1種だけであっても2種以上用いられるものであっても良い。
本発明における支持層を構成する樹脂としては、特に限定されないが、熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。熱可塑性樹脂としては、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等のポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等のポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂が好ましく、更に、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく、特にポリエチレンテレフタレートが好ましい。これらの樹脂は、それぞれ1種だけであっても2種以上用いられるものであっても良い。
本発明の支持層は、反射層とともに押出ラミネートされても良いし、それぞれの層をフィルムとして形成したのち、微粘着層などを介して貼り合わせても良い。
微粘着層としては本発明の効果を損なわない限り特に限定されないが、アクリル系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、共重合ポリエステル系樹脂、変性熱可塑性エラストマーなどが好ましく使用される。また、微粘着層の設置方法としては、例えば、グラビアコーター、ダイコーター、バーコーター、ナイフコーターを用いた方法が挙げられる。支持層が自己粘着フィルムである場合、自己粘着フィルムは、例えばポリオレフィンやポリエステルのような熱可塑性の樹脂と、EVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)やSBS(スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体)に代表されるエラストマーを共押し出しすることで得られる。熱可塑性樹脂はポリエチレンやポリエステルに代表されるポリオレフィンを用いることが調達性やコストの点で好ましい。なお、本発明の自己粘着フィルムとは、溶融押出法や溶液流延法などに、必要に応じて延伸工程を経て、フィルム状に形成された時点でフィルム自身が粘着性を有しているものをいう。
[積層体]
本発明の支持層は反射層と実質的に隣接しており、前記反射層と前記支持層の厚み比(支持層厚み/反射層厚み)が0.5〜10であることが好ましい。実質的に隣接しているとは、反射層と支持層の間に反射層にも支持層にも属しない層が無いという事であり、仮に何らかの機能層が存在したとしても、層間で剥離した際に付随する側の層の一部と見なす。
本発明の支持層は反射層と実質的に隣接しており、前記反射層と前記支持層の厚み比(支持層厚み/反射層厚み)が0.5〜10であることが好ましい。実質的に隣接しているとは、反射層と支持層の間に反射層にも支持層にも属しない層が無いという事であり、仮に何らかの機能層が存在したとしても、層間で剥離した際に付随する側の層の一部と見なす。
本発明の反射層と支持層の厚み比(支持層厚み/反射層厚み)が0.5〜10.0であれば、薄くコシのない反射層であっても、支持層と共に加工することで、加工適性を持たせることができる。また、固い支持層と重ねて穴あけ加工を行うことで、反射層のバリを抑制することができる場合もある。厚み比が0.5より小さい場合、支持層のコシが不足し、十分に支持できない場合がある。また、厚み比が10を超える場合、支持層が厚すぎるために加工しにくくなる場合がある。より好ましくは、厚み比が0.75〜5.0、さらに好ましくは厚み比が1.0〜3.0である。
本発明の反射層と支持層間の180°剥離強度が1.0〜100N/25mmであることが好ましい。本発明の積層体は、反射層を粘着層により固定した後、支持層を剥離することで、別の部材、例えばLED基板上に反射板を形成することを意図しており、基板と粘着層の剥離強度より、反射層と支持層間の剥離強度が小さいことが好ましい。剥離強度が1.0N/25mmより小さい場合、意図しない工程で剥離が生じる場合がある。また、剥離強度が100N/25mmより大きい場合、反射層と支持層の間で剥離する前に、粘着層の剥離が起こる場合がある。より好ましくは2.0〜80N/25mm、さらに好ましくは3.0〜60N/mmである。
本発明の積層体は、すべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmである2以上の開口部を有し、積層体に占める開口部の割合(開口率)が0.1〜60%であることが好ましい。本発明の積層体は、LED基板上に反射板を形成することを目的としており、上記の開口部はLEDを配置するためのものとなる。開口部の大きさ、形状、割合は、LEDのサイズや個数に応じて変更することが好ましい。開口部の長径が5.0mmより大きい場合、LEDのサイズと比較して開口部が大きすぎるために十分に光を反射できない場合があり好ましくない。開口部の長径が0.2mmより小さい場合、LEDの配置と穴の位置を合わせる加工精度の要求が高すぎる場合があり好ましくない。より好ましくは0.3mm以上3mm以下、さらに好ましくは0.4mm以上2.5mm以下である。開口率が0.1%よりも小さい場合、使用されるLEDの個数が不足するため好ましくない。また、開口率が60%を超える場合、積層体がフィルムとしての形状を保持できない場合や反射性能が低下する場合があり好ましくない。より好ましくは0.3%以上50%以下、さらに好ましくは0.5%以上40%以下である。本発明の積層体は、開口部にLEDを配置することを目的としているが、本発明の効果を阻害しない範囲でLED以外の部品を開口部に配置しても問題ない。また、開口部の形状・サイズは一定でなくとも良い。その場合、開口部の全個数のうち、90%以上の開口部の長径が0.2〜5.0mmであることが好ましい。
開口部の形状は、特に限定されず、円形や矩形など、LEDの形状や大きさに対して適切な形状であれば良い。穴あけの加工性の観点からは円形であることが好ましい。矩形の場合、角の部分が加工トラブルの原因になりやすい。
本発明の積層体の開口部を設ける方法としては特に限定されないが、トムソン加工やレーザー加工、金型による打ち抜きプレス加工などが好ましく用いられる。バリの抑制や加工速度の観点から金型による打ち抜きプレス加工が好ましく用いられる。
本発明の反射板は、前記反射層の少なくとも片面が反射層平面を基準として反射層の開口部周囲1mmの高さが50μm以下である必要がある。より好ましくは30μm以下、さらに好ましくは20μm以下である。開口部の周囲には穴あけ加工時にいわゆるバリが発生しやすく、バリがあると反射層平面より高い部分ができる。反射層平面を基準として反射層の開口部周囲1mmの高さが50μmより大きい場合、穴に側面からも出光するLEDなどの光源を通して使用する場合、バリが側面からの光を阻害するため、輝度が低下する場合がある。逆に、開口部周囲1mmの高さが反射層平面より低くなることで、輝度は改善する場合もあるが、バリが反対面側に出ることで粘着層と被着体(例えばLED基板など)との密着力が低下したり、密着時に反対面からのバリに押されて反射層側に浮き上がる場合があるため、反射層平面を基準として反射層の開口部周囲1mmの領域において最も高い高さが−20μmより大きいことが好ましく−5μm以上であることがより好ましい。例えば、反射層が粘着層により他の部材(例えばLED基板など)と固定されている場合は、粘着層と反対側の反射面において、上記を満たすことが好ましい。バリの大きさを抑制する方法としては、穴あけ加工方法の選定と加工条件の最適化を行うことが好ましい。例えば、トムソン加工の場合は刃を入れる方向に沿って断面が押されるため、バリが出やすい。レーザー加工はレーザーの熱により断面が溶融すると盛り上がりができるため、出力を抑えることが好ましいが、加工時間が長くなってしまう。金型プレス加工の場合、オス型とメス型のクリアランスを小さくすることで、バリの発生を抑制することができる。金型のクリアランスはフィルムの厚みと加工する穴の大きさにより好ましい範囲が変わるが、本発明の積層体あるいは反射板の場合は、バリの抑制のために75μm以下であることが好ましい。より好ましくは50μm以下、さらに好ましくは30μm以下である。小さすぎるとマシンや金型への負荷が大きくなってしまうため、クリアランスは1μm以上、より好ましくは3μm以上さらに好ましくは5μm以上であることが好ましい。
この「開口部周囲1mmの領域における高さ」は、最小の正方形で囲むことができる100個以上の開口部を評価し、ひとつひとつの開口部周囲の高さを求める。最も高い方から10点の高さを平均することによって求められる。
本発明の積層体は、粘着層、反射層、支持層の厚みの和が50μm以上1000μm以下であり、本発明の積層体をLED基板上に反射板を形成するために使用する場合、本発明の積層体から表層に有する剥離層を除去し、粘着層と基板を固定した後、支持層を剥離することが好ましい。LEDが設置されている基板上に反射板を形成しようとする場合、LEDの高さより厚いフィルムを使用すれば、ローラーなどを用いて圧着することができる。しかし、LEDの側面からも光が出ている場合、厚い反射板を使用すると光を阻害してしまい、ディスプレイの輝度が低下してしまう。LEDの高さよりも薄い反射板をLED基板上に形成するためには、粘着層、反射層、支持層の厚みの和がLEDの高さより大きく、粘着層と反射層の厚みの和がLEDの高さより小さいことが好ましい。粘着層、反射層、支持層の厚みの和は、より好ましくは100μm以上500μm以下、さらに好ましくは150μm以上300μm以下である。粘着層、反射層、支持層の厚みの和が50μmより小さい場合、LEDの高さの方が大きい場合がある。また、1000μmを超える場合、穴あけ加工の効率が落ちる場合がある。
本発明の積層体は、剥離層、粘着層、反射層、支持層をその順に有し、剥離層が少なくとも一方の表層に有することが好ましい。かかる構成を有することで、本発明の積層体をLED用基板の製造に用いる際、本発明の積層体の剥離層を剥離した後、粘着層を介してLED基板に貼り付けることが容易となる。剥離層と支持層の面を区別するために、いずれかの層に白以外の着色を行っても良い。着色を行う方法としては、特に限定されないが、剥離層あるいは支持層となるフィルムを製造する際に染料や顔料を混ぜて着色する方法や、染料や顔料を混ぜた層を塗布や印刷によりフィルム上に形成する方法などが用いられる。
本発明の一態様として、少なくとも粘着層と反射層とを含む反射板と基板を有するLED用基板であって、前記反射板がすべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmである2以上の開口部を有し、前記反射板に占める開口部の割合(開口率)が0.1〜60%であり、反射層平面を基準として開口部周囲1mmの領域において最も高い高さが50μm以下である反射層が粘着層を介して基板と固定されているLED用基板が挙げられる。かかるLED用基板の製造方法として、前述の積層体から表層に有する剥離層を除去する工程と、積層体から剥離層を除去する工程の後に粘着層と基板を固定する(剥離層を除去した積層体の粘着層と基板を固定する)工程と、前記粘着層と基板を固定する工程の後に反射板から支持層を剥離する(基板に貼り付けられた積層体から支持層を除去する)工程を含む、LED用基板の製造方法であることが好ましい。このような製造方法により、薄く、高反射な反射板を有するLED基板を得ることができる。
次に本発明の反射板や積層体の製造方法について、その一例を説明するが特に限定されるものではない。剥離層、反射層、支持層それぞれをポリエステルフィルムとして製造し、後工程で貼り合せる方法で製造した。
少なくとも2台の一軸または二軸押出機、主押出機と副押出機を有する複合製膜装置において、主押出機に芯層(Y)の原料となる樹脂、副押出機に表層(X)の原料となる樹脂を投入する。それぞれの原料は水分率が50ppm以下となるように乾燥されていることが好ましい。このようにして各押出機に原料を供給し、例えば2台の押出機とTダイ上部に設置したフィードブロックやマルチマニホールドにてX/Y/Xの3層積層フィルムとすることができる。押出された未延伸シートは、冷却されたドラム上で密着冷却固化し、未延伸積層フィルムを得る。このとき、均一なフィルムを得るために静電気を印加してドラム上に密着させることが望ましい。その後、必要により延伸工程、熱処理工程を経て目的のポリエステルフィルムを得る。
この未延伸フィルムをロール加熱、必要に応じて赤外線加熱等でポリマーのガラス転移温度(Tg)以上に加熱し、長手方向(以降、縦方向と呼ぶ)に延伸して縦延伸フィルムを得る。この延伸は2個以上のロールの周速差を利用して行う。縦延伸の倍率は用途の要求特性にもよるが、好ましくは2〜6倍、より好ましくは3〜4倍である。2倍未満とすると反射率が低い場合があり、6倍を超えると製膜中に破断が発生し易くなる場合がある。縦延伸後のフィルムは、続いて、縦方向と直交する方向(以降、横方向と呼ぶ)に延伸、熱固定、熱弛緩の処理を順次施して二軸配向フィルムとするが、これら処理はフィルムを走行させながら行う。このとき、横延伸のための予熱および延伸温度はポリマーのガラス転移温度(Tg)以上(Tg+20℃)以下の温度で行うのが好ましい。横延伸の倍率は、用途の要求特性にもよるが、好ましくは2.5〜6倍、より好ましくは3〜4倍である。2.5倍未満であると反射率が低い場合がある。6倍を超えると製膜中に破断が発生し易くなる場合がある。得られた二軸延伸積層フィルムの結晶配向を完了させて、平面性と寸法安定性を付与するために、引き続きテンター内にて180〜230℃の温度で1〜60秒間の熱処理を行ない、均一に徐冷後、室温まで冷却し、ロールに巻き取る。なお、かかる熱処理はフィルムをその長手方向および/または幅方向に3〜12%弛緩させつつ行ってもよい。
またここでは逐次二軸延伸法によって延伸する場合を例に詳細に説明したが、本発明のポリエステルフィルムは逐次二軸延伸法、同時二軸延伸法のいずれの方法で延伸してもよく、さらに必要に応じて、二軸延伸後、再縦延伸および/または再横延伸を行ってもよい。
こうして得られた二軸延伸積層フィルムに平面安定性、寸法安定性を付与するため、引き続いてテンター内で熱処理(熱固定)を行い、均一に徐冷後、室温付近まで冷却した後、巻き取ることにより、本発明の剥離層、反射層、支持層となるポリエステルフィルムを得ることができる。
剥離層となるポリエステルフィルムには、離型性を付与するため、離型剤を塗布、乾燥した。
反射層となるポリエステルフィルムに粘着層を塗布、乾燥後に離型層と積層する。
支持層には、着色剤を含む微粘着層を塗布、乾燥し、剥離層/粘着層/反射層となっている積層ポリエステルフィルムの反射層側に貼り合せた。
また、本発明の効果が損なわれない範囲で、各ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、易滑性や帯電防止性、紫外光吸収性能等を付与するために、周知の技術を用いて種々の塗液を塗布したり、耐衝撃性を高めるためにハードコート層などを設けても良い。塗布は、フィルム製造時に塗布(インラインコーティング)してもよいし、フィルム製造後のポリエステルフィルム上に塗布(オフラインコーティング)してもよい。
[LED用基板]
本発明のLED用基板は、少なくとも粘着層と反射層とを含む反射板と基板を有することが好ましい。基板としては、平板状であれば特に限定されないが、セラミック基板、樹脂基板、金属基板、ガラスエポキシ基板など、「回路基板」や「発光装置」の構成部材などとして公知のものを使用することができる。
本発明のLED用基板は、少なくとも粘着層と反射層とを含む反射板と基板を有することが好ましい。基板としては、平板状であれば特に限定されないが、セラミック基板、樹脂基板、金属基板、ガラスエポキシ基板など、「回路基板」や「発光装置」の構成部材などとして公知のものを使用することができる。
本発明のLED用基板は、前記反射板がすべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmである2以上の開口部を有し、前記反射板に占める開口部の割合(開口率)が0.1〜60%であり、反射層平面を基準として開口部周囲1mmの領域において最も高い高さが50μm以下である反射層が粘着層を介して基板と固定されていることが好ましい。
本発明のLED用基板は、本発明の効果を阻害しない範囲で基板と一体化している他の構成部材を含んでいても良い。例えば、発光部材(LED)、配線部材、絶縁部材、封止部材などを含んでいても良い。
本発明のLED用基板における反射板は、例えば基板と粘着層の間に配線部材や絶縁部材を含んでいても良い。この場合、反射板と、粘着層と基板との間に存在する構成部材をすべて合わせた厚みが20μm以上100μm以下であることが好ましい。
以下、実施例により本発明を詳述する。なお、各特性値は以下の方法で測定した。
(1)開口部周囲の高さ(バリ)
反射板あるいは積層体の支持層を剥離したのち、ワンショット3D形状測定機VR−3200/3000((株)キーエンス社製)により形状を測定した。
反射板あるいは積層体の支持層を剥離したのち、ワンショット3D形状測定機VR−3200/3000((株)キーエンス社製)により形状を測定した。
VR−3000Series解析アプリケーションにおいて、開口部から1mm以上離れた領域を基準面として設定した。穴と穴の間隔が2mmより大きい場合は、2本の直線により基準面を設定できる。穴と穴の間隔が2mm以下の場合は、平面部から3点選択する、外縁部を利用する方法で、基準面を設定する。
開口部を100個選び、それぞれの開口部に対して、反射層平面を基準として平面段差測定を行った。最大値が大きかった10個の結果を平均したものを、開口部周囲の高さとした。
(2)剛性度
剛性度は、JIS P−8125−2000による曲げ角度15°におけるものであり、テーパー式剛性度試験器TELEDYNE MODEL150−D(NORTH Tonowanda、New York USA製)を使用した。剥離層および支持層を除去した反射層を用いて測定した。反射層は、穴が空いていない箇所で測定した。
剛性度は、JIS P−8125−2000による曲げ角度15°におけるものであり、テーパー式剛性度試験器TELEDYNE MODEL150−D(NORTH Tonowanda、New York USA製)を使用した。剥離層および支持層を除去した反射層を用いて測定した。反射層は、穴が空いていない箇所で測定した。
(3)開口部の長径
反射板あるいは積層体平面の直上から穴の形状を観察し、重心を通る直線と穴の縁との2つの交点のうち、最も遠い2点間の距離を長径とした。(穴が真円の場合は長径=直径となる。)
(4)開口率
反射板あるいは積層体がカットシート形状である場合は、すべての穴を内包する最小の矩形の面積を分母とし、すべての穴の面積を求め、開口率を計算する。
反射板あるいは積層体平面の直上から穴の形状を観察し、重心を通る直線と穴の縁との2つの交点のうち、最も遠い2点間の距離を長径とした。(穴が真円の場合は長径=直径となる。)
(4)開口率
反射板あるいは積層体がカットシート形状である場合は、すべての穴を内包する最小の矩形の面積を分母とし、すべての穴の面積を求め、開口率を計算する。
積層体がロール状であったり、穴の個数が多かったりするためにすべての穴を計測するのが現実的に困難であり、かつ開口部の配置が、繰り返しパターンを持つ場合、繰り返し単位を元に開口率を計算する。
(5)各層厚み
反射板あるいは積層体の開口部から1mm以上離れた部分の断面を5枚切り出し、走査電子顕微鏡(日立製作所製電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)S−4000)を用いて200〜5,000倍に拡大観察して撮影した断面写真より、各層の厚みを計測した。5枚の数値の平均値をフィルム厚みとした。
反射板あるいは積層体の開口部から1mm以上離れた部分の断面を5枚切り出し、走査電子顕微鏡(日立製作所製電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)S−4000)を用いて200〜5,000倍に拡大観察して撮影した断面写真より、各層の厚みを計測した。5枚の数値の平均値をフィルム厚みとした。
(6)貼り合せ加工性
樹脂基板上に高さ80μm、縦100μm、横200μmのLEDを、2.54mmピッチで30×60個並列に並べたLED基板を作成した。基板の最表層には白色ソルダーレジスト(PSR−4000:太陽インキ製造(株)製)による厚さ20μmの層を形成した。φ0.5mmの穴を2.54mmピッチで開けた積層体から剥離層を除去し、粘着層と上記の樹脂基板をラミネーターにより線圧5kgf/cmで固定した後、支持層を剥離した。
A: 反射板と基板が問題なく密着した
B: 反射板と基板は密着したが、剥離可能
C: 十分に密着できなかった、支持層を剥離する際に樹脂基板と反射層も剥離した
(7)反射性
樹脂基板上に高さ80μm、縦100μm、横200μmのLEDを、2.54mmピッチで30×60個並列に並べたLED基板を作成した。基板の最表層には白色ソルダーレジスト(PSR−4000:太陽インキ製造(株)製)による厚さ20μmの層を形成した。穴を表に記載の大きさとピッチで開けた積層体から剥離層を除去し、粘着層と上記の樹脂基板をラミネーターにより線圧5kgf/cmで固定した後、支持層を剥離した。このようにして反射板を基板上に貼り合せたのち、コニカミノルタセンシング(株)製、2次元色彩輝度計CA−2000を用いて、反射板平面に対し正面方向、すなわち垂直方向より測定した。輝度計のカメラと基板との距離が50cmになるように設置し、基板の中央部30mm×60mmのエリアの平均輝度を測定した。反射板がなく、最表層に白色ソルダーレジストがある状態の基板の輝度を100%として、相対輝度を求めた。
A:相対輝度120%以上
B:相対輝度110%以上120%未満
C:相対輝度100%以上110%未満
D:相対輝度100%未満。
樹脂基板上に高さ80μm、縦100μm、横200μmのLEDを、2.54mmピッチで30×60個並列に並べたLED基板を作成した。基板の最表層には白色ソルダーレジスト(PSR−4000:太陽インキ製造(株)製)による厚さ20μmの層を形成した。φ0.5mmの穴を2.54mmピッチで開けた積層体から剥離層を除去し、粘着層と上記の樹脂基板をラミネーターにより線圧5kgf/cmで固定した後、支持層を剥離した。
A: 反射板と基板が問題なく密着した
B: 反射板と基板は密着したが、剥離可能
C: 十分に密着できなかった、支持層を剥離する際に樹脂基板と反射層も剥離した
(7)反射性
樹脂基板上に高さ80μm、縦100μm、横200μmのLEDを、2.54mmピッチで30×60個並列に並べたLED基板を作成した。基板の最表層には白色ソルダーレジスト(PSR−4000:太陽インキ製造(株)製)による厚さ20μmの層を形成した。穴を表に記載の大きさとピッチで開けた積層体から剥離層を除去し、粘着層と上記の樹脂基板をラミネーターにより線圧5kgf/cmで固定した後、支持層を剥離した。このようにして反射板を基板上に貼り合せたのち、コニカミノルタセンシング(株)製、2次元色彩輝度計CA−2000を用いて、反射板平面に対し正面方向、すなわち垂直方向より測定した。輝度計のカメラと基板との距離が50cmになるように設置し、基板の中央部30mm×60mmのエリアの平均輝度を測定した。反射板がなく、最表層に白色ソルダーレジストがある状態の基板の輝度を100%として、相対輝度を求めた。
A:相対輝度120%以上
B:相対輝度110%以上120%未満
C:相対輝度100%以上110%未満
D:相対輝度100%未満。
[使用原料]
(1)ポリエステル樹脂(a)
テレフタル酸およびエチレングリコールから、三酸化アンチモンを触媒として、常法により重合を行い、ポリエチレンテレフタレート(PET)を得た。得られたPETのガラス転移温度は77℃、融点は255℃、固有粘度は0.63dl/g、末端カルボキシル基濃度は40eq./tであった。
(1)ポリエステル樹脂(a)
テレフタル酸およびエチレングリコールから、三酸化アンチモンを触媒として、常法により重合を行い、ポリエチレンテレフタレート(PET)を得た。得られたPETのガラス転移温度は77℃、融点は255℃、固有粘度は0.63dl/g、末端カルボキシル基濃度は40eq./tであった。
(2)共重合ポリエステル樹脂(b)
市販の1,4−シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル(イーストマン・ケミカル社製 GN001)を使用した。
市販の1,4−シクロヘキサンジメタノール共重合ポリエステル(イーストマン・ケミカル社製 GN001)を使用した。
(3)共重合ポリエステル樹脂(c)
市販のPBT-PAG(ポリアルキレングリコール)共重合体「ハイトレル 7247」(東レ・デュポン(株)製)を用いた。該樹脂はPBT(ポリブチレンテレフタレート)とPAG(主としてポリテトラメチレングリコール)のブロック共重合体である。
市販のPBT-PAG(ポリアルキレングリコール)共重合体「ハイトレル 7247」(東レ・デュポン(株)製)を用いた。該樹脂はPBT(ポリブチレンテレフタレート)とPAG(主としてポリテトラメチレングリコール)のブロック共重合体である。
(4)熱可塑性樹脂(d)
市販の環状オレフィン樹脂「TOPAS 6017」(日本ポリプラスチックス株式会社)を用いた。
市販の環状オレフィン樹脂「TOPAS 6017」(日本ポリプラスチックス株式会社)を用いた。
(5)二酸化チタンマスター(e)
ポリエステル樹脂(a)を50重量部と二酸化チタン粒子(数平均粒径0.25μm、ルチル型)50重量部を二軸押出機にて混練し、二酸化チタンマスターペレット(e)を得た。
ポリエステル樹脂(a)を50重量部と二酸化チタン粒子(数平均粒径0.25μm、ルチル型)50重量部を二軸押出機にて混練し、二酸化チタンマスターペレット(e)を得た。
(6)二酸化チタンマスター(f)
二酸化チタン粒子(数平均粒径0.25μm、ルチル型)50質量部に対し、シランカップリング剤「11−100Additive」(東レダウ・コーニング社製)を0.25質量部添加し、常法により表面処理したのち、熱可塑性樹脂(d)を50重量部と二軸押出機にて混練し、二酸化チタンマスターペレット(f)を得た。
二酸化チタン粒子(数平均粒径0.25μm、ルチル型)50質量部に対し、シランカップリング剤「11−100Additive」(東レダウ・コーニング社製)を0.25質量部添加し、常法により表面処理したのち、熱可塑性樹脂(d)を50重量部と二軸押出機にて混練し、二酸化チタンマスターペレット(f)を得た。
(7)硫酸バリウムマスター(g)
硫酸バリウム粒子(数平均粒径0.5μm)50質量部と、ポリエステル樹脂(a)を50重量部と二軸押出機にて混練し、硫酸バリウムマスターペレット(g)を得た。
硫酸バリウム粒子(数平均粒径0.5μm)50質量部と、ポリエステル樹脂(a)を50重量部と二軸押出機にて混練し、硫酸バリウムマスターペレット(g)を得た。
(8)炭酸カルシウムマスター(h)
炭酸カルシウム粒子(数平均粒径0.5μm)50質量部と、ポリエステル樹脂(a)を50重量部と二軸押出機にて混練し、炭酸カルシウムマスターペレット(h)を得た。
炭酸カルシウム粒子(数平均粒径0.5μm)50質量部と、ポリエステル樹脂(a)を50重量部と二軸押出機にて混練し、炭酸カルシウムマスターペレット(h)を得た。
(実施例1〜12、比較例2,3)
[剥離層]
シリコーン離型剤付き厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(リンテック株式会社製PET38X)を使用した。
[剥離層]
シリコーン離型剤付き厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(リンテック株式会社製PET38X)を使用した。
[反射層1〜7:顔料・気泡含有]
表1に示した組成の原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に芯層(Y)の原料を供給し280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行い、副押出機に表層(X)の原料を供給し290℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、Tダイ複合口金内で、表層(X)が芯層(Y)の両表層に積層(X/Y/X)されるよう合流せしめた。表層(X)と芯層(Y)の質量比率は1/8/1になるように積層した。
表1に示した組成の原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に芯層(Y)の原料を供給し280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行い、副押出機に表層(X)の原料を供給し290℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、Tダイ複合口金内で、表層(X)が芯層(Y)の両表層に積層(X/Y/X)されるよう合流せしめた。表層(X)と芯層(Y)の質量比率は1/8/1になるように積層した。
次いで、シート状に押出して溶融シートとし、該溶融シートを、表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて未延伸フィルムを得た。続いて、該未延伸フィルムを80℃の温度に加熱したロール群で予熱した後、赤外線ヒーターで両面から照射しながら、長手方向(縦方向)に表2の倍率にて延伸を行い、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸フィルムを得た。その後、一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内の110℃の予熱ゾーンに導き、引き続き120 ℃ で長手方向に垂直な方向(横方向)に表2の倍率にて延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで表2の温度の熱処理を施し、次いで均一に徐冷後、ロールに巻き取り、表2に記載の厚みの白色フィルムを得た。
[反射層8:多層積層構造]
熱可塑性樹脂αとしてPET樹脂(a)、熱可塑性樹脂βとして共重合ポリエステル樹脂(b)を使用した。それぞれの原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に熱可塑性樹脂(A)を供給し280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行い、副押出機に熱可塑性樹脂βを供給し280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、それぞれギヤポンプを介した後、501層のフィードブロックにて合流させた。合流した熱可塑性樹脂(A)および(B)は、フィードブロック内にて各層の厚みが表面側から反対表面側に向かうにつれ徐々に厚くなるように変化させ、熱可塑性樹脂(A)が251層、熱可塑性樹脂(B)が250層からなる厚み方向に交互に積層された構造とした。また、両表層部分は熱可塑性樹脂(A)となるようにし、かつ隣接するA層とB層の層厚みはほぼ同じになるようにフィードブロック内の微細スリットの形状を設計した。この設計では、400〜550nmに反射帯域が存在するものとなる。このようにして得られた計501層からなる積層体をシート状に押出して溶融シートとし、該溶融シートを、表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて未延伸フィルムを得た。続いて、該未延伸フィルムを80℃の温度に加熱したロール群で予熱した後、赤外線ヒーターで両面から照射しながら、長手方向(縦方向)に3.3倍に延伸を行い、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸フィルムを得た。その後、一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内の110℃の予熱ゾーンに導き、引き続き120℃で長手方向に垂直な方向(横方向)に3.5倍に延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで200度の熱処理を施し、次いで均一に徐冷後、ロールに巻き取り、多層積層フィルムを得た。得られたフィルムの厚みは75μmであった。
熱可塑性樹脂αとしてPET樹脂(a)、熱可塑性樹脂βとして共重合ポリエステル樹脂(b)を使用した。それぞれの原料を180℃の温度で6時間真空乾燥した後に主押出機に熱可塑性樹脂(A)を供給し280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行い、副押出機に熱可塑性樹脂βを供給し280℃の温度で溶融押出後30μmカットフィルターにより濾過を行った後に、それぞれギヤポンプを介した後、501層のフィードブロックにて合流させた。合流した熱可塑性樹脂(A)および(B)は、フィードブロック内にて各層の厚みが表面側から反対表面側に向かうにつれ徐々に厚くなるように変化させ、熱可塑性樹脂(A)が251層、熱可塑性樹脂(B)が250層からなる厚み方向に交互に積層された構造とした。また、両表層部分は熱可塑性樹脂(A)となるようにし、かつ隣接するA層とB層の層厚みはほぼ同じになるようにフィードブロック内の微細スリットの形状を設計した。この設計では、400〜550nmに反射帯域が存在するものとなる。このようにして得られた計501層からなる積層体をシート状に押出して溶融シートとし、該溶融シートを、表面温度25℃に保たれたドラム上に静電印加法で密着冷却固化させて未延伸フィルムを得た。続いて、該未延伸フィルムを80℃の温度に加熱したロール群で予熱した後、赤外線ヒーターで両面から照射しながら、長手方向(縦方向)に3.3倍に延伸を行い、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸フィルムを得た。その後、一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内の110℃の予熱ゾーンに導き、引き続き120℃で長手方向に垂直な方向(横方向)に3.5倍に延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで200度の熱処理を施し、次いで均一に徐冷後、ロールに巻き取り、多層積層フィルムを得た。得られたフィルムの厚みは75μmであった。
[粘着層:シリコーン樹脂]
反射層となるフィルムに、シリコーン樹脂系粘着剤(SH4280PSA、東レ・ダウコーニング株式会社製)100質量部、過酸化ベンゾイル触媒(ナイパー(R)BMT−K40、日油株式会社製)0.15質量部、及びトルエン50質量部の混合物を乾燥後の厚みが表に記載の厚みになるように塗布し、70℃で3分間、及び180℃で5分間加熱硬化を行い、剥離層をラミネートした。
反射層となるフィルムに、シリコーン樹脂系粘着剤(SH4280PSA、東レ・ダウコーニング株式会社製)100質量部、過酸化ベンゾイル触媒(ナイパー(R)BMT−K40、日油株式会社製)0.15質量部、及びトルエン50質量部の混合物を乾燥後の厚みが表に記載の厚みになるように塗布し、70℃で3分間、及び180℃で5分間加熱硬化を行い、剥離層をラミネートした。
[支持層]
アクリル系共重合体(綜研化学株式会社製SKダイン1499M、固形分濃度30%)100部あたり、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン株式会社製コロネートL、固形分濃度75%)5.4部、緑色顔料(大日精化(株)製NAF1063グリーン)5部を加えた溶液を、乾燥後の厚さが3μmになるようにポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製ルミラー(R)T60)に塗工したのち、約80℃で1分間乾燥し、さらに40℃で72時間熟成して、支持層とした。 ポリエチレンテレフタレートフィルムは、150μmのものを使用した。
アクリル系共重合体(綜研化学株式会社製SKダイン1499M、固形分濃度30%)100部あたり、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン株式会社製コロネートL、固形分濃度75%)5.4部、緑色顔料(大日精化(株)製NAF1063グリーン)5部を加えた溶液を、乾燥後の厚さが3μmになるようにポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ(株)製ルミラー(R)T60)に塗工したのち、約80℃で1分間乾燥し、さらに40℃で72時間熟成して、支持層とした。 ポリエチレンテレフタレートフィルムは、150μmのものを使用した。
剥離層、粘着層、反射層、支持層の順になるようにラミネートし、開口部を有していない積層体を得た。
[穴あけ加工1]
金型プレスにより、表に記載の穴のサイズ、ピッチ、個数で円形の穴あけ加工を実施し、開口部を設けた。穴の配列は金型のクリアランスは、25μmとなるように設計した。支持層/反射層側からオス型が入る向きで加工した。
金型プレスにより、表に記載の穴のサイズ、ピッチ、個数で円形の穴あけ加工を実施し、開口部を設けた。穴の配列は金型のクリアランスは、25μmとなるように設計した。支持層/反射層側からオス型が入る向きで加工した。
[穴あけ加工2]
金型プレスにより、表に記載の穴のサイズ、ピッチ、個数で円形の穴あけ加工を実施し、開口部を設けた。穴の配列は金型のクリアランスは、25μmとなるように設計した。剥離層/粘着層側からオス型が入る向きで加工した。
金型プレスにより、表に記載の穴のサイズ、ピッチ、個数で円形の穴あけ加工を実施し、開口部を設けた。穴の配列は金型のクリアランスは、25μmとなるように設計した。剥離層/粘着層側からオス型が入る向きで加工した。
[穴あけ加工3]
金型プレスにより、表に記載の穴のサイズ、ピッチ、個数で円形の穴あけ加工を実施し、開口部を設けた。穴の配列は金型のクリアランスは、100μmとなるように設計した。支持層/反射層側からオス型が入る向きで加工した。
金型プレスにより、表に記載の穴のサイズ、ピッチ、個数で円形の穴あけ加工を実施し、開口部を設けた。穴の配列は金型のクリアランスは、100μmとなるように設計した。支持層/反射層側からオス型が入る向きで加工した。
[穴あけ加工4]
炭酸ガスレーザーにより、表に記載の穴のサイズ、ピッチ、個数で円形の穴あけ加工を実施し、開口部を設けた。
炭酸ガスレーザーにより、表に記載の穴のサイズ、ピッチ、個数で円形の穴あけ加工を実施し、開口部を設けた。
(比較例1)
剥離層、粘着層、反射層からなり、支持層を持たない以外は実施例と同様にして表に記載の積層体を作成した。
剥離層、粘着層、反射層からなり、支持層を持たない以外は実施例と同様にして表に記載の積層体を作成した。
Claims (10)
- 少なくとも、粘着層と反射層を含む反射板であって、すべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmの2以上の開口部を有し、反射板に占める開口部の割合(開口率)が0.1%〜60%であり、前記反射層の少なくとも片面が反射層平面を基準として反射層の開口部周囲1mmの領域において最も高い高さが50μm以下である反射板。
- 前記反射層の剛性度が0.01〜0.2mN・mである請求項1に記載の反射板。
- 前記反射層がポリエステル樹脂と酸化チタンを含有しており、ポリエステル樹脂の含有量が反射材全体の重量に対して50重量%以上99.9重量%以下、酸化チタンの含有量が反射材全体の重量に対して0.1重量%以上50重量%以下である請求項1または2に記載の反射板。
- 前記反射層の破断強度が150MPa以下である請求項1〜3のいずれかに記載の反射板。
- 粘着層と反射層の合計厚みが20μm以上100μm以下である請求項1〜4のいずれかに記載の反射板。
- 長辺の長さが1.0mm以下であるLEDを使用するLED基板用として用いられる請求項1〜5のいずれかに記載の反射板。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の反射板と剥離層と支持層を有する積層体であって、剥離層、粘着層、反射層および支持層をこの順に含み、すべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmの2以上の開口部を有し、前記積層体に占める開口部の割合(開口率)が1.0%〜60%である積層体。
- 前記反射層と前記支持層が実質的に隣接しており、前記反射層と前記支持層の厚み比(支持層厚み/反射層厚み)が0.5〜10.0である請求項7に記載の積層体。
- 長辺の長さが1.0mm以下であるLEDを使用するLED基板用として用いられる請求項7または8に記載の積層体。
- 少なくとも粘着層と反射層とを含む反射板と基板を有するLED用基板であって、前記反射板がすべての層を貫通する長径が0.2〜5.0mmである2以上の開口部を有し、前記反射板に占める開口部の割合(開口率)が0.1〜60%であり、反射層平面を基準として開口部周囲1mmの領域において最も高い高さが50μm以下である反射層が粘着層を介して基板と固定されているLED用基板。
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JP2020089422A JP2021183395A (ja) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | 反射板および反射板を有する積層体 |
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