KR100758157B1

KR100758157B1 - 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름 및 광 확산판

Info

Publication number: KR100758157B1
Application number: KR1020027001580A
Authority: KR
Inventors: 구스메히로시; 후루야고지
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2007-09-12
Also published as: EP1293532B1; DE60128354D1; DE60128354T2; US20020146518A1; US7041344B2; KR20020029377A; EP1293532A1; TWI287555B; EP1293532A4; WO2001096451A1

Abstract

광선의 균일한 산란성, 내열 치수 안정성, 및 휘도가 우수하며, 액정 표시 장치의 광 산란판의 기판으로서의 용도에 적합한 폴리에스테르 필름. 이 필름은 주로 폴리(에틸렌 2,6-나프탈렌디카르복실레이트)로 구성되는 폴리에스테르를 포함한다. 필름면의 직교하는 2 방향에 있어서, 105℃에서 30분간 열처리했을 때의 열 수축율이 0.3%이하이고, 0.37 MPa의 압력하, 30℃ 내지 150℃의 온도 범위에서의 치수 변화율이, 필름면내의 직교하는 2 방향에 대하여 1.0% 이하이다. 필름의 필도는 1.350 g/cm³ 이상이며, 전광선 투과율이 87% 이상이고, 헤이즈 값이 1.5% 미만이며, 두께가 50 ~ 150㎛ 이다.

이축배향 폴리에스테르 필름, 광 산란

Description

광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름 및 광 확산판{BIAXIALLY ORIENTED POLYESTER FILM FOR LIGHT DIFFUSER PLATE AND LIGHT DIFFUSER PLATE}

본 발명은, 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름 및 이를 베이스 필름으로 하는 광 확산판에 관한 것이다. 더욱 상세하게 나타내면, 예컨대 액정표시 디스플레이, 특히 데스크톱형 퍼스널 컴퓨터에 사용되는 15 인치 이상의 대형 액정표시 디스플레이에 사용했을 때에, 액정 패널의 후방조사에 사용되는 광원으로부터의 열에 대하여 치수 안정성이 우수하고, 휘도도 우수한 광 확산판의 베이스 필름으로서 유용한 이축배향 폴리에스테르 필름 및 광 확산판에 관한 것이다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은, 기계적 성질, 내열성, 고온에서의 치수 안정성이 우수하여, 종래부터 액정 디스플레이의 광 확산판용 집광 비드를 담지하기 위한 베이스 필름으로 사용되고 있다.

최근 액정표시의 콘트라스트를 더욱 향상시키고자 하는 요구가 있고, 또 표시판을 더욱 대형화하고자 하는 요구가 있다. 이와 같은 요구에 따라 광원인 후방조사 광원의 광량 증가가 필요하게 되는데, 광량이 증가되면 사용중의 온도가 종래보다도 고온으로 된다. 그러나, 종래의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재에서는 광 확산판의 내열성이 부족하므로, 광량을 증가시킬 수 없다는 문제가 있다. 또, 광 확산판용 폴리에스테르 필름의 두께 편차가 불량하거나, 이물질이 많으면 휘도가 떨어진다는 다른 문제도 발생한다.

본 발명의 목적은, 상기의 문제를 해소하여, 내열성이 우수하고, 두께 편차가 매우 작으며 우수한 투명성을 갖는, 광 확산판의 베이스 필름으로서 유용한 이축배향 폴리에스테르 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 액정표시 디스플레이에 있어서, 액정 패널의 후방조사에 사용되는 광원으로부터의 열에 대하여, 치수 안정성이 우수하고, 휘도도 우수한 광 확산판의 베이스 필름으로서 유용한 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 본 발명의 이축배향 폴리에스테르 필름을 베이스 필름으로 하는 광 확산판을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은, 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명에 의하면, 본 발명의 상기 목적 및 이점은 첫째,

(1) 주된 반복단위가 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트인 방향족 폴리에스테르로 이루어지고,

(2) 필름면내의 직교하는 2 방향에 있어서, 무(無) 하중하, 105℃ 에서 30분 동안 열처리했을 때의 열 수축율이 0.3% 이하이고,

(3) 필름의 단면적 기준으로 0.37㎫ 하중하, 30℃ 내지 150℃ 의 온도 범위에서의 치수 변화율이, 필름면내의 직교하는 2 방향에 있어서 1.0% 이하이고,

(4) 밀도가 1.350g/㎤ 이상이고,

(5) 전광선 투과율이 87% 이상이고,

(6) 헤이즈 값이 1.5% 미만이고, 그리고

(7) 두께가 50 ∼ 130㎛ 의 범위에 있는

것을 특징으로 하는 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름에 의해 달성된다.

본 발명에 의하면, 본 발명의 상기 목적 및 이점은, 둘째,

하기 요건 (1) ∼ (7) :

(2) 필름면내의 직교하는 2 방향에 있어서, 무 하중하, 105℃ 에서 30분 동안 열처리했을 때의 열 수축율이 0.3% 이하이고,

(4) 밀도가 1.350g/㎤ 이상이고,

(5) 전광선 투과율이 87% 이상이고,

(6) 헤이즈 값이 1.5% 미만이고, 그리고

(7) 두께가 50 ∼ 130㎛ 의 범위에 있는

것으로 특정되는 이축배향 폴리에스테르 필름 및 상기 이축배향 폴리에스테르 필름의 편면상의 광 확산층으로 이루어지는 광 확산판에 의해 달성된다.

도 1 은 이축배향 폴리에스테르 필름에 관하여, 도광판을 사용하여 휘도 ① 을 측정하는 방법을 나타내는 개략도이다.

도 2 는 이축배향 폴리에스테르 필름에 관하여, 직하형 냉음극관을 사용하여 휘도 ② 를 측정하는 방법을 나타내는 개략도이다.

발명의 바람직한 실시형태

먼저 본 발명의 이축배향 폴리에스테르 필름에 대하여 설명한다.

방향족 폴리에스테르

본 발명의 이축배향 폴리에스테르 필름을 구성하는 방향족 폴리에스테르는, 주된 반복단위가 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트로 이루어진다. 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 단위는, 전체 반복단위의 50 몰% 를 초과하고, 적어도 80 몰% 인 것이 바람직하고, 적어도 90 몰% 가 더욱 바람직하다. 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 단위와 다른 반복단위는 2,6-나프탈렌디카르복실산 및/또는 에틸렌글리콜 이외의 다른 디카르복실산 및/또는 다른 글리콜 등을 공중합 성분으로 사용함으로써 도입할 수 있다.

이와 같은 공중합 성분으로서는 2 개의 에스테르형성 관능기를 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 이 공중합 성분으로서는 예컨대 옥살산, 아디프산, 프탈산, 세바스산, 도데칸디카르복실산, 숙신산, 이소프탈산, 5-나트륨술포이소프탈산, 테레프탈산, 2-칼륨술포테레프탈산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 페닐인단디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산 및 이들의 저급 알킬에스테르 ; p-옥시에톡시벤조산 등과 같은 옥시카르복 실산 및 그 저급 알킬에스테르 ; 프로필렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디메탄올, 1,3-시클로헥산디메탄올, 1,4-시클로헥산디메탄올, p-크실렌글리콜, 비스페놀A 의 에틸렌옥사이드 부가물, 비스페놀S 의 에틸렌옥사이드 부가체, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드글리콜, 폴리테트라메틸렌옥시드글리콜, 네오펜틸글리콜 등을 들 수 있다.

또, 방향족 폴리에스테르는 예컨대 벤조산, 메톡시폴리알킬렌글리콜 등의 1 관능성 화합물에 의해, 말단의 수산기 및/또는 카르복실기의 일부 또는 전부를 봉쇄한 것이어도 되고, 혹은 예컨대 극소량의 글리세린, 펜타에리스리톨 등과 같은 3 관능 이상의 에스테르형성 화합물로 실질적으로 선형 폴리머가 얻어지는 범위내에서 변성된 것이어도 된다.

또 본 발명에 있어서의 방향족 폴리에스테르로서는, 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트를 주된 반복단위로 하는 방향족 폴리에스테르와, 이 이외의 다른 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등을 소량, 예컨대 20 중량% 이하의 양으로 블렌딩한 블렌드를 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서의 방향족 폴리에스테르는 아연 화합물, 안티몬 화합물, 티탄 화합물, 게르마늄 화합물 및 망간 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 중축합 촉매로 제조하는 것이 바람직하다. 이와 같은 중축합 촉매를 사용함으로써 본 발명에서의 방향족 폴리에스테르로 투명성이 우수한 것을 용이하게 제조할 수 있다.

또 본 발명에서 상기 방향족 폴리에스테르는 첨가제, 예컨대 안정제, 염료, 윤활제, 자외선 흡수제, 난연제 등을 원하면 함유하여도 된다. 예컨대 필름에 미끄럼성을 부여하기 위해, 불활성 입자를 소량 비율을 함유시키는 것은 바람직한 것이다. 이와 같은 불활성 입자로서는, 예컨대 구상 실리카, 다공질 실리카, 탄산칼슘, 실리카알루미나, 알루미나, 이산화티탄, 카올린크레이, 황산바륨, 제올라이트와 같은 무기 입자, 혹은 실리콘수지입자, 가교 폴리스티렌 입자와 같은 유기 입자를 들 수 있다. 불활성 입자는 천연품, 합성품 중 어느 것이어도 되지만, 무기 입자의 경우에는, 입경이 균일한 것이 바람직한 것 등의 이유에 의해, 천연품보다도 합성품인 것이 바람직하다. 결정 형태, 경도, 비중, 색 등에 대해서는 특별히 제한을 받지 않고 사용할 수 있다.

불활성 입자는 단독 혹은 2 종 이상을 함께 사용할 수 있다.

상기의 불활성 입자의 평균 입경은 0.05 ∼ 1.5㎛ 의 범위인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 1.0㎛ 인 것이 더욱 바람직하다. 또, 불활성 입자의 함유량은 0.001 ∼ 0.1 중량% 인 것이 바람직하고, 0.003 ∼ 0.01 중량% 인 것이 더욱 바람직하다.

불활성 입자의 첨가 시기는, 폴리에스테르 필름을 제막(製幕)할 때까지의 단계이면 특별히 제한은 없고, 예컨대 방향족 폴리에스테르의 중합 단계에서 첨가하여도 되고, 또 막 형성시에 방향족 폴리에스테르에 첨가하여도 된다.

불활성 입자로서는, 구상 실리카 미립자가 바람직하고, 평균 입경이 0.05 ∼ 1.5㎛ 이고, 또한 입경비 (긴 지름/짧은 지름) 가 1.0 ∼ 1.2 의 구상 실리카 미립자가 특히 바람직하다. 이 구상 실리카 미립자는 개개의 미립자 형상이 매우 둥근 원에 가까운 구상으로, 조대(粗大)입자가 거의 없어 종래부터 윤활제로서 알려져 있는 실리카 미립자 (10㎚ 정도의 초미세한 괴상(塊狀) 입자나 또는 이들이 응집되어 0.5㎛ 정도의 응집물 (응집 입자) 을 형성하고 있는 것) 와는 현저하게 다르다. 구상 실리카 미립자의 평균 입경이 1.5㎛ 보다 커지면, 구상 실리카 미립자에 의한 돌기 주위의 중합체 필름에 균열이 발생하기 쉽고, 헤이즈 값이 증가하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 또, 0.05㎛ 보다 작으면, 미끄럼성이 떨어져 취급하기 어려운 필름이 된다. 첨가량이 0.1 중량% 보다 많으면, 미끄럼성은 충분하지만, 균열의 총 수가 증가하여 헤이즈 값이 증가하는 경향이 보이기 때문에 바람직하지 않다. 0.001 중량% 보다 적으면, 미끄럼성이 떨어져 취급하기 어려운 필름으로 된다.

전술한 조건을 충족하면, 구상 실리카 미립자는, 그의 제법, 그 외의 것에 조금도 한정되지 않는다. 예컨대 구상 실리카 미립자는, 오르소산에틸 (Si(OC₂H₅)₄) 의 가수분해로부터 함수실리카 (Si(OH)₄) 단분산구를 만들고, 다시 이 함수실리카 단분산구를 탈수화처리하여 하기 실리카 결합을 삼차원적으로 성장시킴으로써 제조할 수 있다 (일본화학회지, '81, No.9, P.1503 참조).

열 수축율

본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름은, 무 하중하, 105℃ 에서 30분 동안 처리했을 때의 열 수축율이, 필름면내의 직교하는 2방향 예컨대 세로 방향 (이하 『MD』라고 하는 경우가 있음) 및 가로 방향 (이하 『TD』라고 하는 경우가 있음) 에 있어서, 모두 0.3% 이하이다. 이 105℃ 에서의 열 수축율은, 세로 방향, 가로 방향 모두 0.2% 이하인 것이 바람직하다. 열 수축율이, 상기의 범위에 있으면, 이것을 베이스 필름으로 하는 확산판은 열이 가해졌을 때의 평면성을 양호한 상태로 유지할 수 있으므로 바람직하다.

또 본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름은, 무 하중하, 150℃ 에서 30분 동안 처리했을 때의 열 수축율이, 필름면내의 직교하는 2방향 예컨대 세로 방향 및 가로 방향에 있어서 모두 0.5% 이하, 특히 0.4% 이하인 것이 바람직하다. 열 수축율이 이 범위에 있으면 확산판은 열이 가해졌을 때의 평면성을 특히 양호한 상태로 유지할 수 있으므로 바람직하다.

치수 변화율

본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름은, 필름의 단면적 기준으로 0.37㎫ 하중하, 30℃ 내지 150℃ 의 온도 범위에서의 치수 변화율이 필름면내의 직교하는 2방향에 있어서, 모두 1.0% 이하이고, 바람직하게는 0.5% 이하이다. 치수 변화율이 이 범위에 있으면, 이것을 베이스 필름으로 하는 광 확산판의 열치수 안정성이 양호해진다. 또, 30℃ 내지 200℃ 의 온도 범위에서의 치수 변화율은, 필름면내의 직교하는 2방향에 있어서, 모두 2.0% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.0% 이하인 것이 특히 바람직하다.

밀도

본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름의 밀도는 1.350g/㎤ 이상이고, 바람직하게는 1.350 ∼ 1.365g/㎤ 의 범위에 있다. 또, 하한값은 바람직하게는 1.355g/㎤ 이상이다. 밀도가 이 범위에 있으면, 필름의 열치수 안정성이 양호해지고, 광 확산판용 베이스 필름으로서 바람직하다.

전광선 투과율

본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름은 그 전광선 투과율이 87% 이상이고, 바람직하게는 90% 이상이다. 전광선 투과율이 이 값보다 낮으면 광 확산판에 베이스 필름으로 사용했을 때에 광 확산판의 휘도가 불량해진다. 따라서, 전광선 투과율은 높을수록 좋고, 87 ∼ 98% 의 범위에 있는 것이 바람직하다.

헤이즈

본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름의 헤이즈는, 1.5% 미만이고, 바람직하게는 1.5% 미만 0.2% 이상이다. 상한은 바람직하게는 1.0% 미만이다. 이 값보다 크면 입사광이 필름내부에서 확산되어 출사광량이 감소되기 때문에, 광 확산판에 베이스 필름으로 사용했을 때에 광선 투과율이 불량해진다. 따라서, 헤이즈 값은 낮을수록 좋다.

두께 및 두께 편차

본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름의 두께는 50 ∼ 130㎛ 이다. 필름 두께는 바람직하게는 70 ∼ 125㎛ 이다. 두께가 50㎛ 보다 얇 으면, 확산판으로 사용했을 때에 강성이 없고 취급하기 어려워져 바람직하지 않다. 한편, 두께가 130㎛ 를 초과하면, 두께에 의한 광의 흡수량이 증가하여 광선 투과율이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.

또 본 발명의 필름은, 필름면내의 직교하는 2방향에 있어서, 길이 100㎜ 당 두께의 최대값과 최소값의 차이가 4.0㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3.0㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

이 범위에서 벗어나면 국소적으로 광선 투과율이 크게 달라 액정 디스플레이상에서 휘도가 떨어지는 경우가 있어 바람직하지 않다.

또한 본 발명의 필름은 필름면내의 직교하는 2방향에서의 길이 100 ㎜ 당 두께의 최대값과 최소값 사이에 하기 식

두께의 변동율 (%) ={ (최대두께 - 최소두께)/ 최소두께} × 100

으로 정의되는 두께의 변동율이 5% 이하인 관계가 성립한다.

굴절율

본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름의, 필름면내의 직교하는 2 방향의 2 개의 굴절율의 비, 예컨대 세로 방향의 굴절율과 가로 방향의 굴절율의 비가, 0.8 ∼ 1.2 사이에 있는 것이 바람직하고, 0.9 ∼ 1.1 사이에 있는 것이 바람직하다. 이 범위를 벗어나면, 열수축의 균형이 무너져 버리기 때문에, 평면성이 불량해지는 경우가 있으므로 바람직하지 않다.

플라이스펙

본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름은, 직경이 50㎛ 를 초과하는 플라이스펙이 필름면 100㎠ 당 5개 이하, 특히 1개 이하인 것이 바람직하다. 이 플라이스펙이 5개/100㎠ 보다 많으면, 이것을 베이스 필름으로 하는 확산판의 휘도가 저하되는 일이 있어 바람직하지 않다. 플라이스펙이 원료 칩 중에 함유되어 있는 쓰레기 등의 이물질에 기인하는 경우에는, 필름을 제조할 때에 용융압출 과정에서 구멍 크기가 작은 필터를 사용함으로써 제거할 수 있다. 필터의 구멍 크기는 바람직하게는 40㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 25㎛ 이하이다.

도포층

본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름은, 필름의 적어도 편면상 즉 편면상 또는 양면상에, 표면 반사 억제층을 가질 수 있다. 이 층에 의해, 표면 반사가 억제됨으로써, 이것을 베이스 필름으로 하는 광 확산판의 휘도가 증가한다. 이 표면 반사 억제층은, 한편으로는 광 확산층과의 접착성을 양호하게 하는 기능도 갖는다.

이와 같은 표면 반사 억제층은, 예컨대 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 비닐 수지로 변성된 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수용성 또는 수분산성 수지로 이루어진다.

우레탄 수지는, 다가히드록시 화합물과 다가이소시아네이트 화합물과의 반응에 의해 얻어지는 수용성 또는 수분산성 (이하 모두 『수성』으로 약기하는 경우가 있음) 우레탄 수지이고, 필요에 따라 성분으로서, 사슬길이 연장제, 가교제 등을 첨가하여 얻어진 것일 수 있다.

다가히드록시 화합물로서는, 예컨대 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리옥시테트라메틸렌글리콜과 같은 폴레에테르류, 폴리에틸렌아디페이트, 폴리에틸렌-부틸렌아디페이트, 폴리카프로락톤과 같은 폴리에스테르류, 폴리카보네이트류, 아크릴계 폴리올, 피마자유 등을 들 수 있다.

또, 다가이소시아네이트 화합물로서는, 예컨대 톨릴렌디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등을 들 수 있다.

또한, 사슬길이 연장제 혹은 가교제로는, 예컨대 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리메틸롤프로판, 히드라진, 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 에틸렌디아민-나트륨아크릴레이트 부가물, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디시클로헥실메탄, 물 등을 사용할 수 있다. 이들의 화합물 중에서 각각 적절히 하나 이상 선택하여, 통상적인 방법으로 중축합-가교 반응에 의해 폴리우레탄계 수지를 합성할 수 있다.

표면 반응 억제층에 사용되는 폴리에스테르 수지는, 다가카르복실산 및 다가히드록시 화합물을 중합하여 얻어지는 수성 폴리에스테르 수지이다.

다가카르복실산으로는, 예컨대 테레프탈산, 이소프탈산, 오르소프탈산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 2-칼륨술포테레프탈산, 5-나트륨술포이소프탈산, 아디프산, 아제라인산, 세바스산, 도데칸디카르복실산, 글루타르산, 숙신산, 트리멜 리트산, 트리메신산, 무수트리멜리트산, 무수프탈산, p-히드록시벤조산, 트리멜리트산 모노칼륨염 및 이들의 에스테르형성성 유도체 등을 들 수 있다.

또, 다가히드록시 화합물로서는, 예컨대 에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 2-메틸-1,5-헵탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, p-크실렌글리콜, 비스페놀A-에틸렌글리콜 부가물, 비스페놀A-1,2-프로필렌글리콜 부가물, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌옥시드글리콜, 디메틸롤프로피온산, 글리세린, 트리메틸롤프로판, 디메틸롤에스테르술폰산나트륨, 디메틸롤프로피온산칼륨 및 이들의 에스테르 형성성 유도체 등을 들 수 있다.

폴리에스테르계 수지는, 이들의 다가카르복실산 화합물과 다가히드록시 화합물 중에서, 각각 적절히 하나 이상 선택하여, 통상적인 방법의 중축합 반응에 의해 합성할 수 있다. 또한, 폴리에스테르 수지는, 폴리에스테르 폴리올을 이소시아네이트로 사슬길이 연장한 폴리에스테르 폴리우레탄, 아크릴 수지로 변성한 아크릴변성 폴리에스테르 등의 폴리에스테르 성분을 갖는 복합고분자로서 사용할 수도 있다.

표면 반사 억제층에 사용되는 아크릴계 수지는, 주성분으로서 아크릴산 유도체를 부가중합하여 얻어지는 수성아크릴 수지이고, 알킬아크릴레이트 혹은 알킬메타크릴레이트를 주요한 성분으로 하는 것이 바람직하다. 특히 알킬아크릴레이트 혹은 알킬메타크릴레이트 성분이 30 ∼ 90 몰% 이고, 공중합가능하면서 관능기 를 갖는 비닐단량체 성분이 70 ∼ 10 몰% 인 수성 아크릴 수지인 것이 바람직하다.

알킬아크릴레이트 및 알킬메타크릴레이트의 알킬기의 예로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 2-에틸헥실기, 라우릴기, 스테아릴기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다.

알킬아크릴레이트 혹은 알킬메타크릴레이트와 공중합가능하면서 관능기를 갖는 비닐단량체로서는, 예컨대 관능기로서 카르복실기 또는 그 염, 산무수물기, 술폰산기 또는 그 염, 아미드기 또는 알킬롤화된 아미드기, 아미노기 (치환 아미노기를 포함) 또는 알킬롤화된 아미노기 혹은 이들의 염, 수산기, 에폭시기 등을 갖는 비닐 단량체를 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 바람직한 것은 카르복실기 또는 그 염, 산무수물, 에폭시기 등이다. 이들의 기는 수지중에 2 종류 이상 함유되어 있어도 된다.

알킬아크릴레이트 혹은 알킬메타크릴레이트와 공중합하는, 관능기를 갖는 비닐계 단량체에는, 반응성 관능기, 자기가교성 관능기, 친수성기 등의 관능기를 갖는 하기의 화합물류를 사용할 수 있다.

카르복실기 또는 그 염, 산무수물기를 갖는 화합물로서는, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 이들의 카르복실산의 나트륨 등과의 금속염, 암모늄염 혹은 무수말레산 등을 들 수 있다.

술폰산 기 또는 그 염을 갖는 화합물로는, 예컨대 비닐술폰산, 스티렌술폰산, 이들의 술폰산의 나트륨 등과의 금속염, 암모늄염 등을 들 수 있다.

아미드기 혹은 알킬롤화된 아미드기를 갖는 화합물로는, 예컨대, 아크릴아미 드, 메타크릴아미드, N-메틸메타크릴아미드, 메틸롤화 아크릴아미드, 메틸롤화 메타크릴아미드, 우레이드비닐에테르, β-우레이드이소부틸비닐에테르, 우레이드에틸아크릴레이트 등을 들 수 있다.

아미노기 혹은 알킬롤화된 아미노기 혹은 이들의 염을 갖는 화합물로는, 예컨대 디에틸아미노에틸비닐에테르, 2-아미노에틸비닐에테르, 3-아미노프로필비닐에테르, 2-아미노부틸비닐에테르, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸비닐에테르, 이들의 아미노기를 메틸롤화한 것, 할로겐화 알킬, 디메틸황산, 설톤 등에 의해 4 급화된 것 등을 들 수 있다.

수산기를 갖는 화합물로는, 예컨대 β-히드록시에틸아크릴레이트, β-히드록시에틸메타크릴레이트, β-히드록시프로필아크릴레이트, β-히드록시프로필메타크릴레이트, β-히드록시에틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 폴리에틸렌글리콜모노아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노메타크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다.

에폭시기를 갖는 화합물로는, 예컨대 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 외 관능기를 갖는 화합물로는, 비닐이소시아네이트, 알릴이소시아네이트 등을 들 수 있다.

또한, 에틸렌, 프로필렌, 메틸펜텐, 부타디엔, 스티렌, α-메틸스티렌 등의 올레핀류나, 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐트리알콕시실란, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 염화비닐리덴, 염화비닐, 불화비닐리덴, 사불화에틸렌, 아 세트산비닐 등도 비닐계 단량체 화합물로서 들 수 있다.

표면 반사 방지층에 사용되는 비닐계 수지로 변성된 폴리에스테르 수지는, 물에 용해되었거나 물에 분산된 수성 폴리에스테르 수지에 비닐계 성분을 반응시켜 얻을 수 있다.

이 수성 폴리에스테르 수지를 구성하는 성분으로는, 이하의 다염기산 또는 그 에스테르형성 유도체와 폴리올 또는 그 에스테르형성 유도체를 예시할 수 있다. 다염기산 성분으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 무수프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 아디프산, 세바스산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 다이머산 등을 들 수 있다. 이들 산성분을 2 종 이상을 사용하여 공중합 폴리에스테르 수지를 합성한다. 또, 약간의 양이지만 불포화 다염기산 성분의 말레산, 이타콘산 등 및 p-히드록시벤조산 등과 같은 히드록시카르복실산을 사용할 수 있다.

또, 폴리올성분으로는, 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 크실렌글리콜, 디메틸롤프로판, 폴리(에틸렌옥시드)글리콜, 폴리(테트라메틸렌옥시드)글리콜 등을 들 수 있다. 이들은 2 종 이상을 사용할 수 있다.

또, 비닐계 수지 성분으로서, 예컨대, 알킬아크릴레이트, 알킬메타크릴레이트 (알킬기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 2-에틸헥실기, 시클로헥실기); 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시프로필메타크 릴레이트 등의 히드록시함유 모노머; 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-알킬아크릴아미드, N-알킬메타크릴아미드, N,N-디알킬아크릴아미드, N,N-디알킬메타크릴레이트(알킬기로는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 2-에틸헥실기, 시클로헥실기 등), N-알콕시아크릴아미드, N-알콕시메타크릴아미드, N,N-디알콕시아크릴아미드, N,N-디알콕시메타아크릴아미드 (알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기, 이소부톡시기 등), N-메틸롤아크릴아미드, N-메틸롤메타크릴아미드, N-페닐아크릴아미드, N-페닐메타크릴아미드 등의 아미드기 함유 모노머; 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 등의 에폭시기 함유 모노머; 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸말산, 크로톤산, 스티렌술폰산 및 그 염 (나트륨염, 칼륨염, 암모늄염, 제3급 아민염 등) 등의 카르복시기 또는 그 염을 함유하는 모노머; 무수말레산, 무수이타콘산 등의 산무수물의 모노머; 비닐이소시아네이트, 알릴이소시아네이트, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐트리알콕시실란, 알킬말레산모노에스테르, 알킬푸말산모노에스테르, 알킬이타콘산모노에스테르, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 염화비닐리덴, 에틸렌, 프로필렌, 염화비닐, 아세트산비닐, 부타디엔 등의 모노머를 예시할 수 있다. 또, 이들 모노머를 들 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 모노머는 1 종 혹은 2 종 이상을 사용하여 공중합할 수 있다.

이축배향 폴리에스테르 필름의 표면상에 상기 표면 반사 억제층을 도포 형성하기 위해서는, 상기 수용성 또는 수분산성 수지를 주요 고형성분으로 하는 도포액 을 사용할 수 있다. 이 도포액은 상기 수지의 수용성 또는 수분산성 수지나 다른 첨가물에 영향을 주지 않는 한, 약간의 유기용제를 함유하여도 된다. 이 도포액은 음이온형 계면활성제, 양이온형 계면활성제, 비이온형 계면활성제 등의 계면활성제를 필요량 첨가하여 사용할 수 있다.

이와 같은 계면활성제로서는 수성 도포액의 표면 장력을 저하시킬 수 있고, 폴리에스테르 필름으로의 습성을 촉진하는 것이 바람직하고, 예컨대 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌지방산에스테르, 솔비탄지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 지방산금속비누, 알킬황산염, 알킬술폰산염, 알킬술포숙신산염, 제4급 암모늄클로라이드염, 알킬아민염 등, 베타인형 계면활성제 등을 들 수 있다.

또, 표면 반사 억제층에는, 고착성 (블록킹성), 내수성, 내용제성, 기계적 강도를 양호한 것으로 하기 위해, 가교제로서, 예컨대 이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물, 옥사졸린 화합물, 아딜리딘 화합물, 멜라민 화합물, 실란커플링제, 티탄커플링제, 지르코-알루미네이트 커플링제 등을 함유시키는 것이 바람직하다. 또, 도포층의 수지성분에 가교반응점이 있으면, 과산화물, 아민류 등의 반응 개시제나, 감광성 수지 등에 증감제를 함유시키는 것이 바람직하다.

또, 고착성이나 미끄럼성을 개량하기 위해, 표면 반사 억제층 중에 무기 입자로서 실리카, 실리카졸, 알루미나, 알루미나졸, 지르코늄졸, 카올린, 활석, 탄산칼슘, 인산칼슘, 산화티탄, 황산바륨, 카본블랙, 황화몰리브덴, 산화안티몬졸 등의 고체 입자를, 또 유기 입자로서 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리아크릴산에스테르, 에폭시수지, 실리콘수지, 불소수지 등의 고체 입자를 함유시켜도 된다.

이 고체 입자의 평균 입경은 0.01 ∼ 0.2㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 첨가량으로는 필름 표면에 1만 ∼ 1000만개/㎟ 존재하는 양으로 하는 것이 바람직하다. 미립자가 존재함으로써, 필름의 미끄럼성이 향상되고, 취급성이 향상됨과 동시에, 광선 투과율이 향상된다. 그 이유는 명확하지 않지만, 필름 표면이 균일하고 미세하게 거칠어짐으로써, 입사광의 계면 반사가 억제되기 때문으로 생각된다. 고체 입자의 입경이 0.2㎛ 보다 크면, 거침도가 커져 반대로 광선 투과율이 저하되고, 또 입자의 탈락에 의해 공정이 오염되는 일이 있어 바람직하지 않다.

또, 평균 입경이 0.01㎛ 이하에서는, 미끄럼성의 향상 및, 광선 투과율의 향상 효과가 거의 없어 바람직하지 않다. 첨가량은 1000만개/㎟ 보다 많은 경우, 입자의 탈락에 의해 공정이 오염되어 바람직하지 않다. 1만개/㎟ 보다 적은 경우, 미끄럼성의 향상 및, 광선 투과율의 향상 효과가 거의 없어 바람직하지 않다. 첨가하는 고체 입자는 1 성분이어도 되고, 2 성분 혹은 3 성분 이상이어도 된다.

또한, 표면 반사 억제층에는, 필요에 따라 소포제, 도포성 개량제, 증점제, 대전 방지제, 유기 윤활제, 산화 방지제, 발포제, 염료 및 안료 등을 함유시켜도 된다.

이 도포액은 폴리에스테르 필름 제조공정 중에서 결정배향이 완료되기 전의 폴리에스테르 필름의 편면 또는 양면에 도포하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르 필름 제조공정과 분리하여 도포하여도 되지만, 이 경우에는 먼지, 티끌 등이 침 입하기 쉬워 그 부분이 인쇄시의 결점이 되므로 청정한 분위기가 요망되고, 나아가서는 적합한 필름을 비교적 저렴하게 제조할 수 있어, 이와 같은 점에서 제조공정중의 도포가 바람직하다. 이 때 도포액의 고형분 농도는 통상적으로 0.1 ∼ 30 중량% 이고, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 10 중량% 이다. 도포량은 주행중의 필름 1㎡ 당 0.5 ∼ 50g 이 바람직하고, 표면 반사 억제층의 두께 50 ∼ 150㎚ 을 부여할 수 있다.

도포 방법으로는 공지된 방법을 적용할 수 있다. 예컨대 롤 코트법, 그라비아 코트법, 롤 블러시법, 스프레이 코트법, 에어나이프법, 함침법, 커튼 코트법 등을 단독 또는 조합하여 적용하면 된다.

이축배향 폴리에스테르 필름의 제조 방법

본 발명의 이축배향 폴리에스테르 필름은, 예컨대 폴리에스테르를 I 다이 또는 T 다이로부터 용융시트 형상으로 압출하고, 냉각 드럼상에서 급냉하여 미연신 필름으로 하고, 다시 열 수축율, 치수 변화율, 밀도, 전광선 투과율, 헤이즈가 본 발명의 필름 특성의 범위내로 되는 조건에서 이축연신, 열고정함으로써 제조할 수 있다. 연신은 예컨대 롤법이나 텐터법으로 실행할 수 있고, 세로 방향과 가로 방향을 동시에 연신하여도 되고, 또 세로 방향과 가로 방향으로 순차적으로 연신하여도 된다.

연신 온도는 100 ∼ 150℃ 가 바람직하고, 연신 배율은 세로 방향으로 1.5 ∼ 5.0 배, 특히 2.5 ∼ 4.0 배, 가로 방향으로 2.5 ∼ 5.0 배, 특히 2.8 ∼ 4.2 배 인 것이 바람직하다. 연신하여 얻어진 이축연신 필름은 170 ∼ 255℃, 특히 180 ∼ 250℃ 에서 1 ∼ 100초간 열고정하는 것이 바람직하고, 추가로 열이완 처리하는 것이 바람직하다.

광 확산판

다음으로 본 발명의 광 확산판에 대하여 설명한다.

본 발명의 광 확산판은, 본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름에 대한 상기 요건 (1) ∼ (7) 로 특정되는 이축배향 폴리에스테르 필름과 이 폴리에스테르 필름의 편면상의 광 확산층으로 이루어진다.

본 발명의 광 확산판을 구성하는 베이스 필름으로서의 상기 이축배향 폴리에스테르 필름에 대하여 여기에 설명이 없는 사항은, 본 발명의 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름에 대한 상기 설명이 그대로 혹은 당업자에게 자명한 개변(改變)을 추가하여 적용되는 것으로 이해하여야 한다.

또, 상기 광 확산층은, 광 투과성 고체 입자 및 이 고체 입자를 그 중에 분산하고 있는 광 투과성 수지로 이루어진다.

이 광 투과성 고체 입자로는, 예컨대 (i) 유리, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지 및 폴리카보네이트 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 종 이상을 함께 사용할 수 있다. 이들의 고체 입자는 집광용 비드로서 알려져 있고, 바람직하게는 1 ∼ 500㎛ 의 평균 입경을 갖고 있다.

또, 이들의 고체 입자를 그 중에 분산하는 기재가 되는 광 투과성 수지로는, 광 투과성의 아크릴 수지가 바람직하고, 예컨대 주제(主劑)의 아크릴 수지와 경화제로서 이소시아네이트계 합성수지를 사용한 2 액 경화형의 아크릴 수지를 들 수 있다.

광 확산층 중의 고체 입자의 함유량은 20 ∼ 90 중량% 가 양호하다. 20 중량% 미만에서는 광이 균일하게 확산되기 어렵고, 90 중량% 보다 많은 경우에는 밀착성을 얻기 어렵기 때문에 바람직하지 않다.

또, 광 확산층의 두께는, 기재 수지로서 10 ∼ 20㎛ 가 되도록 하는 것이 바람직하다. 이 바람직한 두께에 의해, 이축배향 폴리에스테르 필름 (베이스 필름) 과의 밀착성 및 광 확산 효과가 바람직한 수준으로 달성된다.

기재 수지로의 고체 입자의 분산에는, 예컨대 롤반죽기, 볼밀, 블렌더 등의 혼합기를 사용할 수 있다. 또, 광 확산층을 베이스 필름상에 형성하기 위해서는 예컨대 롤러 도장, 롤 코터, 스프레이 도장, 정전 도장 등을 적절히 채용할 수 있다.

본 발명의 광 확산판은 액정 디스플레이를 위한 광 확산판으로 적합하게 사용된다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명은 이들의 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 실시예에 기재한 여러가지 특성값은, 다음에 나타낸 방법에 의해 측정한 것이다. 또, 실시예 중 『부』 는 『중량부』를 나타낸다. 또, 필름의 세로 방향이란 필름의 제조에 있어서의 압출 방향을, 가로 방향은 필름면내의 세로 방향과 직교하는 방향을 의미한다.

(1) 전광선 투과율

JIS K6714-1958 에 기재된 방법에 준하여 무라까미 색채기술연구소 제조의 HR-100형 헤이즈 미터를 사용하여 가시광선에서의 필름 샘플의 전광선 투과율 Tt(%) 을 측정한다.

(2) 헤이즈

JIS K6714-1958 에 기재된 방법에 준하여 무라까미 색채기술연구소 제조의 HR-100형 헤이즈 미터를 사용하여 가시광선에서의 필름 샘플의 전광선 투과율 Tt(%) 과 산란광 투과율 Td(%) 를 측정하고, 하기 식에 의해 헤이즈 (Hz%) 를 산출한다.

Hz = (Td/Tt) ×100

(3) 필름 두께

안리츠(주) 제조의 전자마이크로미터 (K-312A 형) 를 사용하여 침압 30g 으로 필름 두께를 측정한다.

(4) 필름 두께 편차

필름면내의 직교하는 방향 (예컨대 필름의 세로 방향과 가로 방향) 에 있어서 길이 100㎜ 의 필름 두께를 연속하여, 안리츠주식회사 제조의 전자마이크로미터 (K-312A 형) 를 사용하여, 침압 30g 으로 측정하고, 하기 식에 의해 두께 편차를 구한다.

두께 편차 (㎛) = 두께의 최대값 (㎛) - 두께의 최소값 (㎛)

(5) 열 수축율 (105℃)

필름면내의 직교하는 방향 (예컨대 필름의 세로 방향과 가로 방향) 에 있어서, 각각 표점간 거리가 100㎜ 인 개소에 표시를 한 후, 온도를 각각 105℃ 로 설정한 오븐 속에서, 필름을 무긴장 상태 (무하중 상태) 에서 30분 동안 유지하고, 가열처리 전후의 표점간 거리를 측정하고, 하기 식에 의해 열 수축율 (105℃) 을 산출한다.

열 수축율 (%) = ((L₀-L)/L₀) ×100

L₀ : 열처리 전의 표점간 거리

L : 열처리 후의 표점간 거리

(6) 열 수축율 (150℃)

오븐의 온도를 150℃ 로 설정하는 것 이외에는, 상기의 『(5) 열 수축율 (105℃)』와 동일한 방법으로 열 수축율 (150℃) 을 산출한다.

(7) 치수 변화율 (30℃ 부터 150℃ 까지의 승온)

세이코 인스트루먼트(주) 제조의 열기계 분석 장치 (TMA/SS120C 형기) 를 사용하여, 단면적 당 0.37㎫ 의 하중하에서 5℃/분의 승온 속도로, 30℃ 부터 150℃ 까지 승온시킨 경우에 대하여 온도 치수 변화 곡선을 측정하고, 하기 식에 의해 치수 변화율 (30℃ 부터 150℃ 까지의 승온) 을 산출한다.

치수 변화율 (%) = │{(변화후의 치수) -(원길이)}/(원길이)│×100

구체예로서, 길이 15㎜, 폭 4㎜, 두께 100㎛의 필름 시료를, 석영제 홀더를 사용하여, 하중 15g 에서 상기 측정온도 범위에서 승온 속도 5℃/분의 측정 조건을 들 수 있다.

(8) 치수 변화율 (30℃ 부터 200℃ 까지의 승온)

열기계 분석 장치에서의 승온을 30℃ 부터 200℃ 까지로 하는 것 이외에는 상기의 『(7) 치수 변화율 (30℃ 부터 150℃ 까지의 승온)』과 동일한 방법으로 치수 변화율 (30℃ 부터 200℃ 까지 승온) 을 산출한다.

(9) 굴절율

아베식 굴절계를 이용하여, 필름면내의 한 방향의 굴절율 nx (예컨대 필름 세로 방향의 굴절율 nMD) 와, 그것에 직교하는 방향의 굴절율 ny (예컨대 필름 가로 방향의 굴절율 nTD) 를 나트륨D선 (589㎚) 을 사용하여, 마운트액에는 요오드화메틸렌 혹은 요오드화메틸렌과 황의 혼합체를 사용하여, 23℃, 65% RH 로 측정한다.

(10) 밀도

질산칼슘 수용약을 사용한 밀도 구배관을 사용하여 25℃ 에서 부침법(浮沈法)에 의해 측정한다.

(11) 플라이스펙

필름면을 만능투영기를 사용하여 편광 투과 조명으로 50 배로 확대하고, 측정 면적 100㎠ 에 존재하는 플라이스펙을 관찰하여 표시한 후, 다시 광학현미경으 로 각각의 플라이스펙을 관찰한다. 이어서 플라이스펙의 핵 및 그 주변에 발생한 보이드를 포함시켜 상당지름 (최대지름 ＋ 최소지름)/2) 을 구하여 50㎛ 을 초과하는 것의 수를 센다.

(12) 휘도

(12-1) 휘도① (도광판을 사용한 경우의 휘도 측정)

폴리에스테르 필름을 사용하여 광 확산판을 작성하고, 도 1 에 개략적으로 나타낸 휘도 측정용 장치를 작성하여 휘도① 을 평가한다. 도 1 에서 램프에는 냉음극관 (1.6W) 을 사용하고, 반사판에는 백색 필름 (도오레가부시끼카이샤 제조 : 상품명 루미라E60L, 188㎛) 을 사용하고, 도광판에는 아사히카세이가부시키카이샤 제조의 필름 (상품명 데라그라스AD) 을 사용한다.

휘도는 측정기에 토프콘사 제조의 렌즈식 휘도계 BM-7 을 사용하고, 측정 조건은 광 확산판 표면의 시야각 ±80° (냉음극관측을 -90°, 정면을 0°, 냉음극관으로부터 가장 떨어져 있는 측을 +90°로 함) 로 하여, 휘도 측정 결과의 최대값 (cd/㎠) 을 휘도①로 한다. 또한, 도 1 에서 반사판, 도광판, 확산판의 각 기재간에는 간극이 있도록 기재되어 있으나, 실제로는 이들의 기재를 밀착시켜 휘도를 측정하였다. 또, 액정 패널을 제외한 도 1 에서 점선내로 둘러싸인 부분을 휘도 측정용 장치로 하여 휘도 측정을 실행한다.

(12-2) 휘도② (직하형 냉음극관을 사용한 경우의 휘도 측정)

폴리에스테르 필름을 사용하여 광 확산판을 작성하고, 도 2 에 개략적으로 나타낸 휘도 측정용 장치를 작성하여 휘도② 를 평가한다. 도 2 에서 램프는 냉음극관 (3W) 을 사용하고, 반사판은 백색필름 (도오레가부시키카이샤 제조 : 상품명 루미라E60L, 188㎛) 을 사용한다.

휘도는 측정기에 토프콘사 제조의 렌즈식 휘도계 BM-7 을 사용하고, 측정 조건은 광 확산판 표면의 시야각 ±80° (냉음극관측을 -90°, 정면을 0°, 냉음극관으로부터 가장 떨어져 있는 측을 +90°로 함) 으로 하여, 휘도 측정 결과의 최대값 (cd/㎠) 을 휘도②로 한다. 또한, 도 2 에서 반사판, 램프, 확산판의 각 기재간에는 간극이 있도록 기재되어 있으나, 실제로는 이들의 기재를 밀착시켜 휘도를 측정한다. 또, 액정 패널을 제외한 도 2 에서 점선내로 둘러싸인 부분을 휘도 측정용 장치로 하여 휘도 측정을 실행한다.

(13) 종합 평가

아래의 기준에 의해 평가한다.

○표시 (종합 평가 양호) : 휘도①, 휘도② 의 총합이 470cd/㎠ 이상이면서 열치수 안정성 (열 수축율, 온도 치수 변화율) 이 우수하다.

× 표시 (종합 평가 불량) : 휘도①, 휘도② 의 총합이 470cd/㎠ 미만이거나, 열치수 안정성 (열 수축율, 온도 치수 변화율) 이 떨어진다.

실시예 1

나프탈렌-2,6-디카르복실산디메틸 100부 및 에틸렌글리콜 60부를, 에스테르 교환촉매로 하여 아세트산망간 4수화물 0.03부를 사용하고, 150℃ 에서 238℃로 서서히 승온시키면서 120분 동안 에스테르 교환반응을 실시하였다. 도중에 반응온도가 170℃ 에 도달한 시점에서 삼산화안티몬 0.024 부를 첨가하고, 다시 평균 입경이 0.5㎛ 의 구상실리카 입자를 0.004 중량부를 첨가하고, 에스테르 교환반응 종료후, 인산트리메틸 (에틸렌글리콜 중에서 135℃, 5시간 0.11 ∼ 0.16㎫ 의 가압 하에서 가열처리한 용액 : 인산트리메틸 환산량으로 0.023부) 을 첨가하였다. 그 후 반응 생성물을 중합반응기로 옮겨, 290℃ 까지 승온시키고, 27㎩ 이하의 고진공하에서 중축합 반응을 실행하여 25℃ 의 o-클로로페놀 용융으로 측정한 고유점도가 0.61 ㎗/g, 디에틸렌글리콜 (DEG 로 약기하는 경우가 있음) 공중합량 1.0㏖% 의 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트를 얻었다.

이 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트의 펠릿을 170℃ 에서 6시간 건조시킨 후, 압출기 호퍼에 공급하고, 용융온도 305℃ 에서 용융하고, 평균 구멍 크기가 25㎛ 의 스테인리스강 미세필터로 여과하고, 1㎜ 의 슬릿상 다이를 통하여 표면온도 60℃ 의 회전냉각 드럼상에 압출하고, 급냉하여 미연신 필름을 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 미연신 필름을 120℃ 에서 예열하고, 다시 저속, 고속의 롤 사이에서 15㎜ 상방으로부터 900℃ 의 IR 히터로 가열하여 세로 방향으로 3.0 배로 연신하였다. 이 세로 연신 후의 필름의 양면에 하기 조성 1 의 도포제를 건조 후의 도포막 두께가 0.1㎛ 가 되도록 그라비아 코터로 도포하였다.

이어서 텐터에 공급하고, 145℃ 에서 가로 방향으로 3.1 배로 연신하였다. 얻어진 이축배향 필름을 230℃ 의 온도에서 5초 동안 열고정하고 190℃ 의 온도에서 폭방향으로 0.5% 이완시켜, 두께 100㎛ 의 이축배향 필름을 얻었다. 이 이축배향 필름을 열처리를 계속하여 가로 방향의 파지를 해제하고, 세로 방향은 긴장 상태에서 냉각롤에 접촉시켜 급냉한 후 롤에 감아, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 필름을 얻었다.

얻어진 필름상에 광 확산층으로서 아크릴비드 (닛뽕쇼쿠바이가부시끼카이샤 제조 : 상품명 에포스타 YS : 입경 5 ∼ 40㎛) 를 기제가 되는 아크릴 수지 (닛뽕카바이도고교가부시끼카이샤 제조 : 상품명 RX-1021) 100 중량부에 대하여 140 중량부가 되도록 분산시켜 코트 주제로 하고, 이 100 중량부에 대하여 경화제로서 이소시아네이트 (다이이찌고교가부시끼카이샤 제조 : 상품명 C7E37) 5 중량부를 첨가하여 2 액 경화형의 수지로 하였다. 이 수지를 상기 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트필름 표면에 두께 15 ∼ 25㎛ (비드를 함유하지 않은 두께) 가 되도록, 널리 알려진 MB (콤마) 롤코트 방식을 이용하여 도포건조를 실행하고 광 확산 시트를 제작하였다. 이 광 확산용 시트의 특성은 표 1 ∼ 3 에 나타낸 바와 같고, 양호한 것이었다.

도포제 1 의 조성은 이하와 같은 구성의 것이다.

아크릴 수지 (닛뽕쇼쿠바이가부시끼카이샤 제조 : 상품명 N31-4) : 메틸메타크릴레이트 65 몰%/에틸아크릴레이트 28 몰%/2-히드록시에틸메타크릴레이트 2 몰%/N-메틸롤아크릴아미드 5몰% 의 성분 비율의 것 (고형분 중량으로 31 중량%)

폴리에스테르 수지 (다께모또유시가부시끼카이샤 제조 : 상품명 TPE시리즈) : 산성분으로서 테레프탈산 70 몰%/이소프탈산 26 몰%/5-나트륨술포이소프탈산 4 몰%, 글리콜 성분으로서 에틸렌글리콜 90 몰%/디에틸렌글리콜 10 몰% 의 성분 비율의 것 (고형분 중량으로 61 중량%)

구상 실리카 미립자 (쇼쿠바이카세이가부시끼카이샤 제조 : 상품명 SI-80P) : 평균 입경 0.08㎛ 의 것 (고형분 중량으로 6 중량%)

습윤제 (산요카세이가부시까카이샤 제조 : 상품명 SS-70) : 라우릴폴리옥시에틸렌 (고형분 중량으로 2 중량%)

실시예 2

열고정 온도를 240℃ 로 하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광 확산용 시트를 제작하였다. 필름의 특성과 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

실시예 3

세로의 연신 배율을 3.3 배, 가로의 연신 배율을 3.4 배, 가로 연신 후의 열이완을 1.0% 로 하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광 확산용 시트를 제작하였다. 필름의 특성과 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

실시예 4

두께를 75㎛ 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광 확산용 시트를 제작하였다. 필름의 특성과 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

비교예 1

연신 배율을 세로 방향 5 배, 가로 방향 5 배로 하고, 열고정을 210℃ 에서 실행하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광 확산용 시트를 제작하였다. 필름의 특성과 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

비교예 2

여과필터를 평균 구멍 크기 50㎛ 의 부직포형 필터를 사용하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광 확산용 시트를 제작하였다. 필름의 특성과 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

비교예 3

열고정을 220℃ 에서 실행하는 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광 확산용 시트를 제작하였다. 필름의 특성과 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

비교예 4

0.8㎜ 의 슬릿다이를 사용하여, 열고정 시, 열고정과 동시에 폭방향으로 5% 긴장시켜, 190℃ 에서의 열이완을 하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 광 확산용 시트를 제작하였다. 필름의 특성과 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

비교예 5

테레프탈산디메틸 100 중량부를 에틸렌글리콜 60 부의 혼합물에 아세트산망간ㆍ4수화물 0.024부를 첨가하고, 150℃ 에서 240℃ 로 서서히 승온시키면서 에스테르 교환반응을 실행하였다. 도중 반응온도가 170℃ 에 도달한 시점에서 삼산화안티몬 0.019 부를 첨가하고, 추가로 평균 입경이 0.5㎛ 의 구상실리카 입자 (닛뽕쇼쿠바이카세이가부시끼카이샤 제조 : 상품명 시호스타KE) 0.004 중량부를 첨가하였다. 이어서 에스테르 교환반응을 실행하고, 에스테르 교환반응 종료 후, 인산트리메틸을 에틸렌글리콜 중에서 135℃, 5시간 0.11 ∼ 0.16㎫ 의 가압하에서 가열처리한 용액 (인산트리메틸환산량으로 0.018부) 을 첨가하였다. 그 후 반응 생성물을 중합반응기로 옮겨, 290℃ 까지 승온시키고, 30㎩ 이하의 고진공하에 서 중축합 반응을 실행하여 폴리에틸렌테레프탈레이트를 얻었다.

이 폴리머를 290℃ 에서 용융시키고, 구멍 크기 25㎛ 의 스테인리스강 미세 필터로 여과하고, 1㎜ 의 슬릿상 다이로부터 시트형상으로 하여, 수냉 캐스팅 드럼에 45℃ 에서 밀착시켜 냉각고화하고, 미연신 시트를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 미연신 필름을 90℃ 에서 예열하고, 다시 저속, 고속의 롤 사이에서 15㎜ 상방으로부터 800℃ 의 IR 히터로 가열하여 세로 방향으로 3.0 배로 연신하였다. 이 세로연신 후의 필름의 양면에 하기 조성 1 의 도포제를 건조 후의 막 두께가 0.1㎛ 가 되도록 그라비아 코터로 도포하였다.

이어서 텐터에 공급하고, 110℃ 에서 가로 방향으로 3.1배로 연신하였다. 얻어진 이축배향 필름을 220℃ 의 온도에서 5초 동안 열고정하고 170℃ 의 온도에서 폭방향으로 0.5% 이완시켜, 두께 100㎛ 의 이축배향 필름을 얻었다. 이 이축배향 필름을 열처리를 계속하여 가로 방향의 파지를 해제하고, 세로 방향은 긴장 상태에서 냉각롤에 접촉시켜 급냉시킨 후 롤에 감아, 폴리에틸렌테레프탈레이트필름을 얻었다. 그 후 실시예 1 과 동일하게 하여 확산용 필름을 가공하였다. 필름의 특성과 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

비교예 6

두께 150㎛ 의 이축배향 필름으로 한 것 이외에는 비교예 5 와 동일하게 실행하여 광 확산용 시트를 제작하였다. 필름의 특성과 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

본 발명의 광 확산판용 폴리에스테르 필름은 가열했을 때의 열 수축율이나 치수 변화율이 작고, 또 이물질, 두께 편차가 적으므로 광 확산판용 필름으로 사용했을 때에 휘도가 우수하여, 특히 15인치 이상의 대형 디스플레이용으로 적합하게 사용할 수 있다.

Claims

(1) 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 단위가 전체 반복 단위의 50 몰%를 초과하는 방향족 폴리에스테르로 이루어지고,

(2) 필름면내의 직교하는 2 방향에 있어서, 무 하중하, 105℃ 에서 30분 동안 열처리했을 때의 열 수축율이 0.3% 이하이고,

(3) 필름의 단면적 기준으로 0.37㎫ 하중하, 30℃ 내지 200℃ 의 온도 범위에서의 치수 변화율이, 필름면내의 직교하는 2방향에 있어서, 2.0% 이하이고,

(4) 밀도가 1.350g/㎤ 이상이고,

(5) 전광선 투과율이 87% 이상이고,

(6) 헤이즈 값이 1.5% 미만이고 그리고

(7) 두께가 50 ∼ 130㎛ 의 범위에 있는

것을 특징으로 하는 광 확산판용 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트가 전체 반복 단위의 적어도 80 몰% 를 차지하는 방향족 폴리에스테르로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 방향족 폴리에스테르가, 아연 화합물, 안티몬 화합물, 티탄 화합물, 게르마늄 화합물 및 망간 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 중축합 촉매로 하여 수득되는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 필름면내의 직교하는 2 방향에 있어서, 무 하중하, 150℃ 에서 30분 동안 열처리했을 때의 열 수축율이 0.5% 이하인 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
삭제
제 1 항에 있어서, 밀도가 1.350 ∼ 1.365g/㎤ 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 전광선 투과율이 87 ∼ 98% 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 헤이즈 값이 1.5% 미만 0.2% 이상인 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 필름면내의 직교하는 2방향에 있어서, 길이 100㎜ 당 두께의 최대값과 최소값의 차이가 4.0㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 필름면내의 직교하는 2방향에서의 길이 100 ㎜ 당 두께의 최대값과 최소값의 사이에 하기 식

[수학식 1]

두께의 변동율 (%) ={ (최대두께 - 최소두께)/ 최소두께} × 100

으로 정의되는 두께의 변동율이 5% 이하인 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 필름면내의 직교하는 2 방향에 있어서의 2 개의 굴절율의 비가 0.8 ∼ 1.2 사이에 있는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 직경이 50㎛ 를 초과하는 플라이스펙이 필름면 100㎠ 당 5개 이하로 볼 수 있는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 1 항에 있어서, 필름의 적어도 편면상에 표면 반사 억제층을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 13 항에 있어서, 표면 반사 억제층이 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지 및 비닐 수지로 변성된 폴리에스테르 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 수용성 또는 수분산성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 13 항에 있어서, 표면 반사 억제층이 평균 입경 0.01 ∼ 0.2㎛ 의 고체 입자를 함유하는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 13 항에 있어서, 표면 반사 억제층이 50 ∼ 150㎚ 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 이축배향 폴리에스테르 필름.
하기 요건 (1) ∼ (7) :

(1) 에틸렌-2,6-나프탈렌디카르복실레이트 단위가 전체 반복단위의 50 몰%를 초과하는 방향족 폴리에스테르로 이루어지고,

(2) 필름면내의 직교하는 2 방향에 있어서, 무 하중하, 105℃ 에서 30분 동안 열처리했을 때의 열 수축율이 0.3% 이하이고,

(3) 필름의 단면적 기준으로 0.37㎫ 하중하, 30℃ 내지 200℃ 의 온도 범위에서의 치수 변화율이, 필름면내의 직교하는 2방향에 있어서, 2.0% 이하이고,

(4) 밀도가 1.350g/㎤ 이상이고,

(5) 전광선 투과율이 87% 이상이고,

(6) 헤이즈 값이 1.5% 미만이고 그리고

(7) 두께가 50 ∼ 130㎛ 의 범위에 있는

것으로 특정되는 이축배향 폴리에스테르 필름 및 상기 이축배향 폴리에스테르 필름의 편면상의 광 확산층으로 이루어지는 광 확산판.
제 17 항에 있어서, 광 확산층이 (i) 유리, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 염화비닐 수지 및 폴리카보네이트수지로 이루어지는 군에서 선택되는 수지로 이루어지고 또한 평균 입경 1 ∼ 500㎛ 의 광 투과성 고체 입자, 및 (ii) 광 투과성 아크릴 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 확산판.
제 17 항에 있어서, 액정 디스플레이용인 것을 특징으로 하는 광 확산판.
제 1 항에 있어서, 광 확산판의 베이스 필름으로서의 사용되는 이축배향 폴리에스테르 필름.
제 17 항에 기재된 광 확산판을 포함하는 액정 디스플레이.