KR20090024697A

KR20090024697A - 백색 반사 필름

Info

Publication number: KR20090024697A
Application number: KR1020087030283A
Authority: KR
Inventors: 요시카즈 사토; 요시히코 사카구치; 오사무 와타나베
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2009-03-09
Also published as: CN101484746B; JPWO2007148544A1; JP2014095917A; TWI515393B; KR20130133066A; TWI421443B; JP5505537B2; WO2007148544A1; CN101484746A; JP5326277B2; EP2034236A4; KR101474890B1; US9046638B2; US20100189959A1; TW200809137A; EP2447602B1; JP2013210639A; KR101347143B1; EP2447602A1; EP2034236A1

Abstract

본 발명은 백색 필름의 적어도 한 면에 구상 입자를 함유하는 도포층을 갖고, 구상 입자의 입경을 R, 도포층의 두께를 H라고 했을 때에, 도포층의 표면적 100H 사방당 R>H를 만족시키는 입자의 평균 개수가 10개 이상인 백색 반사 필름에 관한 것이다. 본 발명에 의해, 백라이트에 사용했을 때에 백라이트의 휘도 향상에 기여할 수 있는 백색 반사 필름이 제공된다.

백색 반사 필름

Description

백색 반사 필름{WHITE REFLECTION FILM}

본 발명은 액정 디스플레이용 백라이트의 휘도 향상을 꾀하는 백색 반사 필름에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 액정 디스플레이용 에지 라이트 방식 백라이트의 램프 리플렉터 및 액정 디스플레이의 직하형 방식 백라이트의 반사판에 사용되는 백색 반사 필름에 관한 것이다.

액정 디스플레이에서는 액정 셀을 비추는 백라이트가 사용되고 있다. 액정 디스플레이의 종류에 따라서 액정 모니터로는 에지 라이트 방식의 백라이트, 액정 텔레비전에서는 직하형 방식의 백라이트가 채용되고 있다. 이들 백라이트용 반사 필름으로서는 기포에 의해 형성된 다공질의 백색 필름이 일반적으로 이용되고 있다(특허문헌 1). 또한, 냉음극관으로부터 방사되는 자외선에 의한 필름의 황변색을 막기 위해서 자외선 흡수층을 적층한 백색 필름도 제안되어 있다(특허문헌 2, 3).

이들 반사 필름에 있어서, 휘도의 제특성을 개선하기 위한 여러가지 방법이 개시되어 있다. 예컨대, 에지 라이트 방식에서의 휘도 향상을 꾀하기 위해서 광원과 반대측의 필름면에 광은폐층을 형성하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 4). 또한, 구상 입자와 바인더의 굴절률차를 선택함으로써 광확산성을 제어하고, 광확산 시트에 의한 정면휘도를 개선하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 5). 또한, 직하 형 방식 백라이트에 있어서의 반사 시트에 있어서 광원측의 필름면의 확산성을 제어함으로써 백라이트에 있어서의 휘도 불균일을 개선하는 방법도 개시되어 있다(특허문헌 6).

특허문헌 1: 일본 특허공개 평8-262208호 공보

특허문헌 2: 일본 특허공개 2001-166295호 공보

특허문헌 3: 일본 특허공개 2002-90515호 공보

특허문헌 4: 일본 특허공개 2002-333510호 공보

특허문헌 5: 일본 특허공개 2001-324608호 공보

특허문헌 6: 일본 특허공개 2005-173546호 공보

성장이 현저한 액정 텔레비전용 반사 필름에 있어서는 저비용화가 강하게 요구되고 있는 한편, 종래 이상으로 반사 필름의 반사 특성의 향상도 동시에 요구되고 있다. 그 이유는 반사 필름의 반사 특성의 향상에 의해 백라이트로서의 휘도가 향상되면 광원 상부에 사용하고 있는 고가의 시트를 삭감할 수 있기 때문이다. 예컨대, 액정 텔레비전용 백라이트의 구성의 일례로서, 광원측부터 확산판(두께 약 2mm)/확산 필름(두께 약 200㎛∼300㎛)/확산 필름(두께 약 200㎛∼300㎛)/확산 필름(두께 약 200㎛∼300㎛)의 순서로 적층되어 있다. 백라이트 전체의 휘도가 2∼3% 향상되면 상기 구성에 있어서 확산 필름을 1매 삭감할 수 있다.

그러나, 반사 필름의 반사 특성은 백색 필름 내부의 보이드 구조에 의존하는 부분이 많지만, 보이드 구조의 연구에 의한 반사 특성의 향상은 한계에 이르고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 방법과는 다르게 백색 필름의 광원측 표면을 연구함으로써 휘도를 향상시키는 것이다. 구체적으로는, 백색 필름의 적어도 한 면에 특정 도포층을 형성함으로써 반사 특성을 개선하여 백라이트의 휘도 향상에 기여하는 백색 반사 필름을 제공한다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해서 다음과 같은 수단을 채용한다. 즉, 백색 필름의 적어도 한 면에 구상 입자를 함유하는 도포층을 갖고, 구상 입자의 입경을 R, 도포층의 두께를 H라고 했을 때에 도포층의 표면적 100H 사방(1변의 길이 100H의 정방형)당 R>H를 만족하는 입자의 평균 개수가 10개 이상인 백색 반사 필름이다.

또한, 본 발명은 이 백색 반사 필름을 사용한 백라이트용 램프 리플렉터 및 직하형 방식의 백라이트이다.

본 발명에 따르면, 백색 필름의 적어도 한 면에 특정 도포층을 형성한 백색 반사 필름으로 함으로써 백라이트에 사용했을 때에 백라이트의 휘도 향상에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 백색 반사 필름의 단면 모식도의 일례이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 구상 입자

2: 바인더 수지

3: 백색 필름

4: 도포층의 두께(H)

5: 구상 입자의 입경(R)

본 발명자들은 백색 필름의 광원측 표면을 연구함으로써 백라이트의 휘도 향상에 기여하는 백색 반사 필름에 대해서 예의 검토했다. 그 결과, 백색 필름의 적어도 한 면에 구상 입자를 함유하는 도포층을 도포해서, 도포 두께와 구상 입자의 직경의 관계, 또한 구상 입자의 개수에 관해서 특정 조건의 것을 이용해 본 바, 백색 필름 단체의 경우보다도 백라이트에 사용했을 때의 휘도가 향상되는 것을 구명했다.

본 발명의 백색 반사 필름은 백색 필름의 적어도 한 면에 구상 입자를 함유한 도포층을 갖는 것이다. 그리고, 이 도포층에 함유되는 구상 입자의 입경을 R, 도포층의 두께를 H라고 했을 때에, 도포층의 표면적 100H 사방(1변의 길이 100H의 정방형)당 R>H를 만족시키는 구상 입자의 평균 개수가 10개 이상이 될 필요가 있다. 평균 개수가 10개 미만이면 본 발명의 백색 필름을 백라이트에 실장했을 경우에 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는다. 평균 개수는 바람직하게는 50개 이상, 더욱 바람직하게는 100개 이상, 특히 바람직하게는 150개 이상이다.

또한, 도포층의 표면적 10H 사방(1변의 길이 10H의 정방형)당 R>H를 만족시키는 구상 입자의 평균 개수가 3개 이상인 것이 바람직하다. 평균 개수가 3개 이상이면, 본 발명의 백색 반사 필름을 백라이트에 실장했을 경우에 휘도 향상 효과가 더욱 얻어진다. 평균 개수는 더욱 바람직하게는 5개 이상, 특히 바람직하게는 10개 이상이다.

본 발명에 따른 구상 입자의 「구상」이란 반드시 진구만을 의미하는 것이 아니라 입자의 단면 형상이 원형, 타원형, 거의 원형, 거의 타원형 등 곡면으로 둘러싸여 있는 것을 의미한다.

또한, 「구상 입자의 입경 R」「도포층의 두께 H」「R>H를 만족시키는 구상 입자의 평균 개수」는 이하와 같이 하여 구한다.

< 도포층의 표면적 100H 사방당 측정방법>

(i) 우선, 본 발명의 백색 반사 필름을 일본 마이크로톰 연구소(주)제의 로터리식 마이크로톰을 사용해 나이프 경사 각도 3°로 필름 평면에 수직한 방향으로 절단한다. 얻어진 필름 단면을 탑콘사제의 주사형 전자현미경 ABT-32를 사용해서 관찰한다. 도포층의 표면에 구상 입자가 보이는 부분이 아니라 도포층의 표면이 도포층을 형성하는 바인더 수지가 되어 있는 부분 5개소의 도포층 두께를 측정하고, 그 평균치를 도포층의 두께 H라고 한다.

(ii) 이어서, 도포층 표면을 코니카제의 광학현미경 OPTIPHOTO 200으로 관찰하고, 100H 사방(종: 100H, 횡: 100H의 정방형)의 범위를 5개소 임의로 선택한다. 이 100H사방 범위 중에 존재하는 구상 입자를 꺼내 광학현미경으로 관찰하고, 구상 입자의 최장경 L 및 최단경 S를 측정한다. 구상 입자의 입경 R은 R=(L+S)/2이라 한다.

(iii) 이 5개소의 100H 사방 범위 중에 존재하는 R>H를 만족시키는 구상 입자의 개 수를 카운트하고, 1개소당 평균치를 구한다. 이 평균치를 100H 사방당 R>H를 만족시키는 구상 입자의 평균 개수라고 한다.

< 도포층의 표면적 10H 사방당 측정방법>

100H 사방의 대신에 10H 사방을 관찰·측정하는 이외는 상기 (i)∼(iii)과 같은 순서로 관찰·측정한다.

본 발명에 따른 구상 입자는 그 굴절률과 도포층의 바인더 수지의 굴절률의 굴절률차가 0.30 미만인 것이 바람직하다. 여기서 「굴절률차」는 구상 입자의 굴절률과 바인더 수지의 굴절률 차이의 절대치다. 굴절률차가 0.30 이상이면 본 발명의 백색 반사 필름을 백라이트에 실장했을 때 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 굴절률차는 바람직하게는 0.10 미만, 더욱 바람직하게는 0.05 미만, 특히 바람직하게는 0.03 미만이다. 가장 바람직하게는 굴절률차가 없는 것, 즉 굴절률차가 0.00이다.

본 발명에 따른 구상 입자의 종류는 특별히 한정되는 것이 아니고, 유기계, 무기계 모두 사용할 수 있다. 유기계 구상 입자로서는 아크릴계 수지 입자, 실리콘계 수지 입자, 나일론계 수지 입자, 스티렌계 수지 입자, 폴리에틸렌계 수지 입자, 벤조구아나민계 수지 입자, 우레탄계 수지 입자 등을 사용할 수 있다. 무기계 구상 입자로는 실리카, 수산화알루미늄, 산화알루미늄, 산화아연, 황화바륨, 마그네슘 실리케이트, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 그렇지만, 본 발명의 백색 반사 필름은 백라이트로서 사용 중에 냉음극관 등의 램프로부터 방출되는 광, 특히 자외선에 의해 구상 입자가 열화할 경우가 있으므로(예컨대, 황변 등의 광학적 열 화, 또는 저분자화하는 분해 열화 등), 방향족계 화합물을 포함하지 않는 지방족계의 유기계 구상 입자가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 무기계 구상 입자이다. 그 중에서도, 도포층의 바인더 수지로서 후술하는 아크릴 모노머가 자외선 흡수제의 공중합물로 이루어진 바인더 수지를 사용했을 경우에는 바인더 수지와 구상 입자의 굴절률차의 관계, 입자분산성, 도포성 등으로부터 산화규소, 아크릴계 수지 입자 또는 실리콘계 수지 입자를 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 아크릴계 수지 입자가 바람직하다.

본 발명에 따른 도포층 중에서의 구상 입자의 함유율은 휘도 향상이 얻어지면 특별히 한정되지 않고, 또한 입자종이나 도포액 중의 분산성 등에도 의존하기 때문에 일의적으로 한정할 수는 없지만, 도포층 전체에 대하여 20중량% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30중량% 이상이다. 20중량% 보다 적을 경우는 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, 상한은 특별히 한정되는 것은 아니고, 300중량%를 초과하면 도포성이 열화되는 경우가 있으므로 300중량% 이하가 바람직하다.

본 발명에 따른 구상 입자는 상기 방법으로 측정한 최단경 S와 최장경 L의 비 S/L이 0.7 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.8 이상, 특히 바람직하게는 0.9 이상이다. 0.7 미만이면 휘도 향상 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다.

본 발명에 따른 변동 계수 CV란 구상 입자의 체적 입자 지름의 표준편차를 평균 체적 입자 지름으로 나눈 값이다. 여기에서, 「구상 입자의 체적 입자 지름」이란 그 구상 입자와 같은 체적의 진원의 지름이다. 「평균 체적 입자 지름」은 해 당하는 구상 입자군의 체적 입자 지름의 평균치다. 이 변동 계수 CV는 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정된다.

본 발명에 따른 구상 입자는 그 변동 계수 CV가 30% 이하인 것이 바람직하다. 변동 계수 CV가 30%보다 클 경우 입자의 균일성이 나쁘고, 또한 광확산성이 강해져서 휘도 향상 효과가 부족한 경우가 있다. 변동 계수 CV는 이어서 바람직하게는 20% 이하, 더욱 바람직하게는 15% 이하, 특히 바람직하게는 10% 이하이다. 가장 바람직하게는 모든 구상 입자의 체적 입자 지름이 같은 것, 즉 변동 계수 CV가 0%이다.

본 발명에 따른 도포층의 두께 H는 특별히 한정하지 않지만, 0.5∼15㎛가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1∼10㎛, 특히 바람직하게는 1∼5㎛이다. 두께 H가 0.5㎛ 미만이면, 도포층의 내광성이 부족한 경우가 있다. 반대로 두께 H가 15㎛를 초과하면 휘도가 저하할 경우가 있고, 또한 경제성의 면에서 바람직하지 않다.

본 발명에 따른 기재의 백색 필름은 가시광선 반사율이 높으면 높을 수록 좋아서 이 때문에 내부에 기포를 함유하는 백색 필름이 사용된다. 이들 백색 필름으로는 한정되는 것은 아니고, 다공질의 미연신 또는 2축 연신 폴리프로필렌 필름, 다공질의 미연신 또는 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이 예로서 바람직하게 사용된다. 이들 제조방법 등에 대해서는 일본 특허공개 평8-262208호의 [0034]∼[0057], 일본 특허공개 2002-90515호의 [0007]∼[0018], 일본 특허공개 2002-138150호의 [0008]∼[0034] 등에 상세하게 개시되어 있다. 그 중에서도 일본 특허공개 2002-90515호 중에 개시되고 있는 다공질의 백색 2축 연신 폴리에틸렌테레프 탈레이트 필름이 상술한 이유로 본 발명에 따른 백색 필름으로서 특히 바람직하다.

본 발명의 백색 반사 필름은 백라이트로서 사용중에 냉음극관 등의 램프로부터 방출되는 광, 특히 자외선에 의해 기재의 백색 필름이 열화할 경우가 있으므로(예컨대, 황변 등의 광학적 열화, 또는 저분자화하는 분해 열화 등), 기재의 백색 필름의 한 면에 형성하는 도포층을 형성하는 바인더 수지 중에 자외선 흡수제 및/또는 광안정제를 함유하는 것이 바람직하다.

도포층에 함유되는 자외선 흡수제, 광안정제로서는 무기계와 유기계로 대별된다. 무기계 자외선 흡수제로서는 산화티타늄, 산화아연, 산화세륨 등이 일반적으로 알려져 있다. 그 중에서도 산화아연이 경제성, 자외선 흡수성, 광촉매활성이라고 하는 점에서 가장 바람직하다. 산화아연으로서는 FINEX-25LP, FINEX-50LP(사카이화학공업(주)제)나 맥스 라이트(등록상표) ZS-032-D(쇼와 덴코(주)제) 등을 사용할 수 있다.

이들 무기계 자외선 흡수제는 고체 입자이기 때문에 도막강도, 기재와의 밀착성이 약하고, 바인더 수지와 병용해서 사용되는 것이 일반적이다. 바인더 수지로서는 냉음극관 등의 램프로부터 방출되는 광, 특히 자외선에 의해 열화되지 않으면 특별히 한정되지 않지만, 방향족계 화합물을 포함하지 않는 지방족계 수지가 바람직하다. 기재가 되는 백색 필름이 폴리에스테르 필름일 경우 충분한 밀착성을 갖기 위해서는 폴리에스테르 수지가 가장 바람직하다. 예컨대, 산화아연과 폴리에스테르계 수지 조성물이 분산된 시판 도료로서 자외선 흡수 도료 스미세파인(등록상표) ZR-133(쓰미토모 오사카시멘트(주)제) 등을 사용할 수 있다.

유기계 자외선 흡수제로서는 벤조트리아졸, 벤조페논 등을 들 수 있다. 이들 자외선 흡수제는 자외선을 흡수할 뿐이어서 자외선 조사에 의해 발생하는 유기 라디칼을 포착할 수 없기 때문에 이 라디칼에 의해 연쇄적으로 기재가 되는 백색 필름이 열화되는 경우가 있다. 이들 라디칼 등을 포착하기 위해서 광안정화제가 바람직하게 병용되고, 힌더드 아민계 화합물이 사용된다.

이들 자외선 흡수제나 광안정화제는 도막으로부터 블리드 아웃하여 장기 내광성이 열화되는 것이 알려져 있기 때문에, 이러한 화합물과 반응성 모노머를 화학결합을 생성시켜 공중합에 의해 고분자화하는 것이 바람직하다.

상기 자외선 흡수제와 광안정화제의 공중합에 관한 제조방법 등에 대해서는 일본 특허공개 2002-90515호의 [0019]∼[0039]에 상세하게 개시되어 있다. 예컨대, 아크릴 모노머 및/또는 메타크릴 모노머와 자외선 흡수제를 갖는 반응성 모노머 및 광안정화제를 갖는 반응성 모노머의 공중합물을 유효성분으로서 포함하는 할스 하이브리드(등록상표)((주)니혼쇼쿠바이제) 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 도포층에는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위내에서 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제로서는, 예컨대 유기 및/또는 무기 미립자, 형광증백제, 가교제, 내열 안정제, 내산화 안정제, 유기 윤활제, 핵제, 커플링제 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 구상 입자는 상기 바인더 수지와 마찬가지로 구상 입자 중에 자외선 흡수제 및/또는 광안정화제를 함유하는 것이 바람직하다. 함유시키는 방법으로서는 구상 입자중에 자외선 흡수제 및/또는 광안정화제를 첨가하는 방법이나, 구상 입자를 형성하는 수지를 제조할 때에, 반응성 이중 결합을 갖는 자외선 흡수제 및/또는 광안정화제를 수지에 공중합에 의해 화학결합시키는 방법이 있다. 구상 입자로부터의 자외선 흡수제, 광안정화제의 블리드 아웃이 적다는 점에서는 후자와 같이 화학결합에 의해 자외선 흡수제 및/또는 광안정화제를 고정시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 백색 반사 필름은 도포층을 형성한 면으로부터 측정한 400∼700nm의 파장에 있어서의 평균 반사율이 85% 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 87% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이다. 평균 반사율이 85% 미만일 경우에는 적용하는 액정 디스플레이에 따라서 휘도가 부족할 경우가 있다. 한편, 백색 필름의 양면에 도포층이 형성되어 있을 경우에는 어느 하나의 도포층으로부터 측정한 평균 반사율이 85% 이상이면 좋다.

본 발명에 따른 도포층을 기재의 백색 필름에 도포함에 있어서, 도포액은 임의의 방법으로 도포할 수 있다. 예컨대, 그라비어 코팅, 롤 코팅, 스핀 코팅, 리버스 코팅, 바 코팅, 스크린 코팅, 블레이드 코팅, 에어나이프 코팅, 딥핑 등의 방법을 사용할 수 있다. 또한, 도포층의 형성을 위한 도포액은 기재의 백색 필름 제조시에 도포(인라인 코팅)해도 좋고, 결정 배향 완료후의 백색 필름 상에 도포(오프라인 코팅)해도 좋다.

이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 백색 반사 필름은 액정 백라이트의 휘도 향상을 꾀할 수 있고, 더욱 바람직한 실시형태에 의하면 장시간 사용해도 반사율의 저하가 적다. 따라서, 본 발명의 백색 반사 필름은 액정 디스플레이용 에지 라이트 방식 백라이트의 리플렉터 및 직하형 방식 백라이트의 반사판으로서 적합하게 사용될 수 있다. 그 밖에도, 각종 면광원의 반사판이나, 반사 특성이 요구되는 태양 전지 모듈의 밀봉 필름으로서도 적합하게 사용될 수 있다.

실시예

측정 방법 및 평가 방법을 이하에 나타낸다.

(1) 도포층의 두께 H, 구상 입자의 입자지름 R, R>H의 구상 입자의 평균 개수

<도포층의 표면적 100H 사방당 측정>

(i) 각 실시예·비교예에 의해 작성한 샘플을 일본 마이크로톰 연구소(주) 제의 로터리식 마이크로톰을 사용해서 나이프 경사각도 3°로 필름 평면에 수직한 방향으로 절단한다. 얻어진 필름 단면을 탑콘사제의 주사형 전자현미경 ABT-32를 사용해서 관찰한다. 도포층의 표면에 구상 입자가 보이는 부분이 아니라 도포층의 표면이 바인더 수지가 되어 있는 부분 5개소의 도포층 두께를 측정하고, 그 평균치를 도포층 두께 H라고 한다.

(ii) 이어서, 도포층 표면을 코니카제의 광학현미경 OPTIPHOTO 200으로 관찰하고, 100H 사방(종: 100H, 횡: 100H의 정방형)의 범위를 5개소 임의로 선택한다. 이 100H 사방 범위중에 존재하는 구상 입자를 꺼내어 광학현미경으로 관찰하고, 구상 입자의 최장경 L 및 최단경 S를 측정한다. R=(L+S)/2를 구상 입자의 입자지름 R이라고 한다.

(iii) 이 5개소의 10H 사방 범위중에 존재하는 R>H를 만족시키는 구상 입자의 개수 를 카운트 하고, 1개소당 평균치를 구하고, 그 평균치를 10H 사방당 R>H를 만족시키는 구상 입자의 평균 개수라고 한다.

< 도포층의 표면적 10H 사방당 측정방법>

100H 사방 대신에 10H 사방을 관찰·측정하는 이외는 상기 (i)∼(iii)과 같은 순서로 관찰·측정한다.

또한, 상기에서 관찰한 구상 입자 중에서 임의로 5개를 선택하고, 이들의 입자지름 R의 평균치를 구했다.

(2) 입자의 최단경 S와 최장경 L의 비

상기 (1)에서, 입자지름 R의 평균치를 구하기 위해서 선택한 5개의 구상 입자에 대해서 각각 S/L의 값을 구하고, 그 평균치를 이 샘플에 있어서의 S/L의 값이라고 했다.

(3) 바인더 수지의 굴절률, 구상 입자의 굴절률

바인더 수지, 구상 입자의 굴절률의 값이 불분명할 경우는 다음 수단에 의해 구한다.

(i) 샘플의 도포층으로부터 유기용제를 사용해서 바인더 수지를 추출하고, 유기용제를 증류제거한 후, 엘립소메트리법에 의해 20℃에서의 589.3nm의 파장의 광에 관해서 측정했다. 여기에서 얻어진 값을 「바인더 수지의 굴절률」이라고 한다.

(ii) 샘플의 도포층을 유기용제에 침지하고, 도포층을 박리 채취한 후, 슬라이드 유리에 압착·슬라이딩함으로써 구상 입자를 도포층으로부터 탈락시켰다. 여기에서 얻어진 구상 입자를 베케선 검출법에 의해 각 액체 유기 화합물의 굴절률 기지의 온도에서 입자의 윤곽이 보이지 않는 것을 확인했다. 이 때 사용한 액체 유기 화합물의 굴절률을 「구상 입자의 굴절률」이라고 한다.

(4) 구상 입자의 체적 입자 지름, 평균 체적 입자 지름, 변동 계수 CV

(3)에서 채취한 구상 입자의 체적 입자 지름, 평균 체적 입자 지름 및 변동 계수 CV의 측정에는 세공 전기 저항법을 이용한 입도 분포 측정 장치로서 코르타마르치사이자-III(베크만·콜타(주)제)를 사용했다. 입자가 세공을 통과할 때의 입자 체적에 상당하는 전해액분의 전기 저항을 측정함으로써 입자수와 체적을 측정했다. 우선 미소량의 샘플을 희석 계면활성제 수용액에 분산시켰다. 이어서, 모니터의 표시를 보면서 애퍼처(검지 부분의 세공) 통과율이 10∼20%이 되는 양만 지정 전해액용기에 첨가했다. 이어서, 통과 입자수가 10만개가 될 때까지 체적 입자 지름의 계측을 계속해서 자동 계산시켜 평균 체적 입자 지름, 체적 입자 지름의 표준편차 및 변동 계수 CV를 구했다. 변동 계수 CV의 값은 하기 식에 의해 구할 수 있다.

·변동 계수 CV(%)=체적 입자 지름의 표준편차(㎛)/평균 체적 입자 지름(㎛)×100.

(5) 구상 입자의 함유율

도포층 중의 구상 입자의 함유율이 불분명할 경우는 이하의 순서로 구한다.

(i) 샘플의 도포층을 예리한 절삭날로 깎아내어 백색 필름으로부터 도포층을 0.05g 채취하고, 유기용제를 사용해서 바인더 수지 성분을 추출했다.

(ii) 유기용제에 용해되지 않은 것을 구상 입자로 해서 구상 입자의 중량 A(g)를 칭량하고, 하기 수식에 의해 구해지는 값을 「구상 입자의 함유율」이라고 했다.

·구상 입자의 함유율(중량%)=구상 입자의 중량 A(g)/0.05(g)×100.

(6) 평균 반사율

분광 광도계 U-3410((주)히타치제작소)에 φ60 적분구 130-0632((주)히타치제작소) 및 10℃ 경사 스페이서를 장착한 상태에서 400-700nm에서의 10nm 간격의 반사율의 평균치를 산출했다. 표준 백색판으로 (주)히타치 계측기 서비스제의 부품번호 210-0740을 사용했다. 3개의 샘플에 대해서 평균치를 산출하고, 이것을 평균 반사율이라고 했다.

(7) 내구성 시험후의 평균 반사율

자외선 열화 촉진 시험기 아이스파 UV 테스터 SUV-W131(이와사키덴키(주)제)를 사용하여, 하기 조건에서 강제 자외선 조사 시험을 행한 후, 평균 반사율을 구했다. 3개의 샘플에 대해서 평균치를 산출하고, 이것을 내구성 시험후의 평균 반사율이라고 했다.

「자외선 조사 조건」

조도: 100mW/㎠, 온도: 60℃, 상대 습도: 50%RH, 조사 시간: 72시간.

(8) 평균 휘도

21인치 직하형 백라이트(램프 관경: 3mmφ, 램프 개수: 12개, 램프간 거리: 25mm, 백색 반사 필름과 램프 중심간 거리: 4.5mm, 확산판과 램프 중심간 거리: 13.5mm)를 사용해서 하기 2개 모델의 광학 시트 구성에 의해 휘도 측정을 행했다.

·모델 1: 확산판 RM803(쓰미토모 카가쿠(주)제, 두께 2mm)/확산 시트 GM3((주)키모토제, 두께 100㎛) 2매

·모델 2: 확산판 RM803(쓰미토모 카가쿠(주)제, 두께 2mm)/확산 시트 GM3((주)키 모토제, 두께 100㎛)/프리즘 시트 BEF-H(3M사제, 두께 130㎛)/편광 분리 시트 DBEF(3M사제, 두께 400㎛)

휘도 측정에서는 냉음극선관 램프를 60분간 점등해서 광원을 안정시킨 후에, 색채 휘도계 BM-7fast(주식 회사 탑콘제)를 사용해서 휘도(cd/㎡)를 측정했다. 3개의 샘플에 대해서 평균치를 산출하고, 이것을 평균 휘도라고 했다.

(실시예 1)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 톨루엔: 13.2g, 구상 입자로서 산화 규소입자(후소카가쿠고교(주)제의 쿠트론(등록상표) SP시리즈, SP-3C, 굴절률 1.47, 변동 계수 CV 12%): 1.0g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤 제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 2)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 톨루엔: 19.2g, 구상 입자로서 산화 규소입자(후소카가쿠고교(주)제의 쿠트론(등록상표) SP시리즈, SP-3C, 굴절률 1.47, 변동 계수 CV 12%): 1.7g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이 샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 3)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 톨루엔: 29.2g, 구상 입자로서 산화 규소입자(후소카가쿠고교(주)제의 쿠트론(등록상표) SP시리즈, SP-3C, 굴절률 1.47, 변동 계수 CV 12%): 4.0g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 4)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 톨루엔: 29.2g, 구상 입자로서 폴리스티렌 입자(세키스카가쿠힌고교(주)제의 TECHPOLYMER(등록상표) SBX-8, 굴절률 1.59, 변동 계수 CV 37%): 4.0g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성 했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 5)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 톨루엔: 29.2g, 구상 입자로서 아크릴 입자(세키스카가쿠힌고교(주)제의 TECHPOLYMER(등록상표) MB30X-8, 굴절률 1.49, 변동 계수 CV 44%): 4.0g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 6)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 아세트산 에틸: 8.6g, 구상 입자로서 아크릴 입자(세키스카가쿠힌고교(주)제의 TECHPOLYMER(상표등록) SSX 시리즈, SSX-105, 굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 변동 계수 CV 9%): 0.08g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 7)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 아세트산 에틸: 7.3g, 구상 입자로서 아크릴 입자(세키스카가쿠힌고교(주)제의 TECHPOLYMER(상표등록) SSX 시리즈, XX-16FP, 굴절률 1.49, 평균 입경 10.0㎛, 변동 계수 CV 9%): 0.44g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #24를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 9.0g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 8)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 아세트산 에틸 1.9g, 구상 입자로서 아크릴 입자(세키스카가쿠힌고교(주)제의 TECHPOLYMER(상표등록) SSX 시리즈, SSX-105, 굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 변동 계수 CV 9%): 1.0g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 이 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 9)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 아세트산 에틸: 11.9g, 구상 입자로서 아크릴 입자(세키스카가쿠힌고교(주)제의 TECHPOLYMER(상표등록) MBX 시리즈, XX-09FP, 굴절률 1.49, 평균 입경 5.0㎛, 변동 계수 CV 27%): 1.0g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 10)

「구상 입자 A의 제조방법」

교반 장치, 온도계 및 질소가스 도입관을 구비한 용량 1L의 4구 플라스크에 메타크릴산 메틸 70중량부, 가교 구조를 형성하는 다관능 모노머로서 트리메티롤프로판 트리아크릴레이트 10중량부, 힌더드 아민계 중합성 화합물로서 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜 메타크릴레이트 3중량부, 벤조트리아졸계 중합성 화합물로서 2-(2'-히드록시-5'-메타크릴옥시에틸페닐)-2H-벤조트리아졸 10중량부, 중합 개시제로서 라우릴 퍼옥시드 1중량부를 투입하고, 이 용액의 분산 안정제로서 폴리비닐알콜(PVA-224, 쿠라레(주)제) 1중량부 및 물 200중량부를 더 가했다. 호모믹서를 사용해서 9000rpm의 회전수로 3분간 교반하여 중합성 화합물을 물에 분산시켰다. 이 어서, 이 분산액을 75℃로 가열하고 2시간 동안 이 온도를 유지해서 반응시키고, 90℃로 승온시켜 3시간 더 반응시켰다.

상기한 바와 같이 반응시킨 후 분산액을 실온까지 냉각하고, 이 분산액을 눈크기 40㎛의 메쉬 필터를 사용해서 여과하여 응집물 등을 제거했다. 얻어진 분산액에는 응집물이 없어, 상기 분산액의 여과성은 대단히 양호했다.

이렇게 해서 여과한 분산액 중에 분산되어 있는 수지 입자의 평균 입자지름은 6.4㎛이며, 이 수지 입자는 진구형이었다.

이렇게 해서 수지 입자의 분산액을 상법에 따라서 세정한 후 여과하여 수지 입자와 분산매를 분리하고, 분리한 수지 입자를 건조시키고, 이어서 분급을 거쳐 구상 입자 A(변동 계수 CV 15%)를 얻었다.

「백색 반사 필름의 제조방법」

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 아세트산 에틸 1.9g, 구상 입자 A(굴절률1.49, 평균 입경 6.4㎛, 변동 계수 CV 15%): 1.0g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(실시예 11)

구상 입자를 실리콘 입자(GE 도시바실리콘(주)제의 토스펄(등록상표), 토스 펄 145, 굴절률 1.42, 수평균 입자지름 4.5㎛, 변동 계수 CV 12%): 1.0g으로 한 이외에는 실시예 9와 같이 제조하여 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 본 발명의 백색 반사 필름을 얻었다.

(비교예 1)

250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)를 도포층을 형성하지 않고 백색 반사 필름을 얻었다.

(비교예 2)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 톨루엔: 8.4g, 구상 입자로서 산화 규소입자(후소카가쿠고교(주)제의 쿠트론(등록상표) SP 시리즈, SP-3C, 굴절률 1.45, 변동 계수 CV 12%): 0.04g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 백색 반사 필름을 얻었다.

(비교예 3)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 톨루엔: 29.2g, 입자로서 실리카 분말(후지 실리시아카가쿠(주)제의 싸이로호빅(등록상표) 100, 굴절률 1.47, 변동 계수 CV 39%): 4.0g을 교반하면서 첨가하여 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 상기 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 백색 반사 필름을 얻었다.

(비교예 4)

할스 하이브리드(등록상표) UV-G13(아크릴계 공중합체, 농도 40%의 용액, 굴절률 1.49, (주)니혼쇼쿠바이제): 10.0g, 톨루엔: 29.2g, 입자로서 산화 티타늄 입자(쇼와 덴코(주)제의 맥스라이트(등록상표) TS 시리즈, TS-04-D, 굴절률 2.52, 변동 계수 CV 36%): 4.0g을 교반하면서 첨가해서 도포액을 제조했다. 250㎛의 다공질의 2축 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 백색 필름(토레 가부시키가이샤제의 루미라(등록상표) E6SL)의 한 면에 메타바 #12를 사용해서 이 도포액을 도포하고, 건조 조건 120℃로 1분간 건조시켜 건조 중량 3.5g/㎡의 도포층을 형성했다. 이렇게 하여 백색 반사 필름을 얻었다.

실시예 1∼11 모두 휘도 향상 효과가 보여졌다. 그 중에서도 실시예 3, 8, 9, 10에서는 내구성도 양호하고, 또한 휘도 향상이 가장 현저했다. 구상 실리카 입자를 사용한 실시예 1∼3은 도포층의 표면적 100H 사방당 R>H를 만족시키는 입자의 평균 개수가 10개 이상 존재하고, 휘도 향상이 보여졌다. 그 중에서도 입자의 함유율이 많은 실시예 3이 가장 휘도가 높았다. 폴리스티렌 입자를 사용한 실시예 4는 내구성 시험후의 평균 반사율이 저하하여 있었다. 구상 아크릴 입자를 사용한 실시예 5∼9는 도포층의 표면적 100H 사방당 R>H를 만족시키는 입자의 평균 개수가 10개 이상 존재하고, 모두 휘도 향상이 보여졌다. 그 중에서도 변동 계수가 30% 이하이며, 입자의 함유율이 20중량% 이상인 실시예 8, 9는 휘도 향상이 현저했다. 한편, 입자의 함유율이 20중량% 미만인 실시예 6, 7은 휘도 향상이 적었다.

구상 아크릴 입자가 자외선 흡수제 및/또는 광안정제를 함유하고 있는 실시예 10은 휘도 향상도 현저하고, 또한 내구성 시험후의 반사율의 저하도 보이지 않고, 내광성이 양호했다.

실리콘 입자를 사용한 실시예 11에서도 도포층의 표면적 100H 사방당 R>H를 만족시키는 입자의 평균 개수가 10개 이상 존재하고, 휘도 향상이 보여졌다. 비교예 1∼3 모두 도포층의 표면적 100H 사방당 R>H를 만족시키는 입자가 존재하지만, 그 개수가 10개에 차지 않고, 휘도 향상이 보여지지 않았다.

본 발명의 백색 반사 필름은 액정 디스플레이용 에지 라이트 방식 백라이트의 리플렉터, 및 직하형 방식 백라이트의 반사판으로서 적합하게 사용할 수 있다.그 밖에도, 각종 면광원의 반사판이나, 반사 특성이 요구되는 태양 전지 모듈의 밀봉 필름으로서도 적합하게 사용될 수 있다.

Claims

백색 필름의 적어도 한 면에 구상 입자를 함유하는 도포층을 갖고, 구상 입자의 입경을 R, 도포층의 두께를 H라고 했을 때에 도포층의 표면적 100H 사방당 R>H를 만족하는 입자의 평균 개수가 10개 이상인 것을 특징으로 하는 백색 반사 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 도포층의 표면적 10H 사방당 R>H를 만족하는 입자의 평균 개수가 3개 이상인 것을 특징으로 하는 백색 반사 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 구상 입자의 굴절률과 상기 도포층을 형성하는 바인더 수지의 굴절률의 굴절률차가 0.30 미만인 것을 특징으로 하는 백색 반사 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 구상 입자의 변동 계수 CV가 30% 이하인 것을 특징으로 하는 백색 반사 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 구상 입자의 최단경 S와 최장경 L의 비 S/L가 0.7 이상인 것을 특징으로 하는 백색 반사 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 도포층 중의 구상 입자의 함유율이 도포층 전체에 대하여 20중량% 이상인 것을 특징으로 하는 백색 반사 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 구상 입자는 산화규소, 아크릴 및 실리콘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 백색 반사 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 도포층을 형성하는 바인더 수지는 자외선 흡수제 및/또는 광안정화제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 백색 반사 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 구상 입자는 자외선 흡수제 및/또는 광안정화제를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 백색 반사 필름.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 백색 반사 필름을 그 도포층 면을 광원측을 향해서 형성한 것을 특징으로 하는 백라이트용 램프 리플렉터.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 백색 반사 필름을 그 도포층면을 광원측을 향해서 형성한 것을 특징으로 하는 직하형 방식의 백라이트.