TW201410465A - 液晶顯示器用白色聚酯薄膜 - Google Patents

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Abstract

本發明關於適合作為光反射板使用之白色聚酯薄膜。本發明的解決手段為一種液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其具有實質上不含空洞的A層與含有空洞的B層，滿足(1)~(4)。(1)B層含有與聚酯不相溶的樹脂且具有氣泡，(2)B層係以聚對苯二甲酸乙二酯作為基本構成，含有至少1種類以上之共聚合聚酯，相對於B層質量，共聚合聚酯為1.0質量%以上20.0質量%以下，(3)薄膜的表觀密度為0.5g/cm3以上1.1g/cm3以下，(4)薄膜的長度方向及寬度方向之以40℃至100℃的熱機械分析所計測之熱收縮率為-0.5%以上0.0%以下。

Description

液晶顯示器用白色聚酯薄膜
本發明關於一種適合使用作為液晶顯示器用之白色聚酯薄膜。關於白色聚酯薄膜，其適合使用於影像顯示用的背光裝置及燈反射器的反射片，尤其可適合使用於影像顯示用的背光裝置之反射板。
於液晶顯示器等所使用的平面型影像顯示方式之面光源裝置的反射板及反射片、照明招牌之背面反射片、太陽能電池之背面反射片等之用途中，白色聚酯薄膜由於均勻且高的亮度、熱尺寸安定性、便宜等之特性而被廣泛使用。
於液晶電視、個人電腦用之液晶顯示器裝置中，隨著小型化或高性能化之液晶顯示器之背光中使用的光源(例如LED)之發熱量的增大，裝置內的發熱量增加，若長時間使用背光，則白色薄膜起伏地變形，在畫面發生不穩定之現象係變明顯。特別地，最近液晶顯示器的尺寸係變大，起伏現象或畫面不穩定係成為大的問題。
作為展現高亮度之方法，廣泛使用：在聚酯薄膜中例如含有多數的硫酸鋇等之無機粒子，利用聚酯樹脂與粒子的界面以及以粒子作為核所生成的微細空洞 之空洞界面的光反射之方法(參照專利文獻1)，藉由混合與聚酯不相溶的樹脂，利用以不相溶的樹脂作為核所生成的微細空洞之空洞界面的光反射之方法(參照專利文獻2)，於壓力容器中使聚酯薄膜含浸惰性氣體，利用內部所生成的空洞之界面的光反射之方法(參照專利文獻3)等之利用聚酯薄膜中所含有的無機粒子與聚酯樹脂的折射率差及微細空洞與聚酯樹脂的折射率差之方法。
又，於使大型TV的初期畫面不穩定減低之檢討中，有檢討降低薄膜的長度方向、寬度方向之光線透過率的偏差之方法(參照專利文獻4)，使表面含有無機粒子而降低光澤度之方法(參照專利文獻5)。
然而，於此等之方法中，有表觀比重變輕之傾向，緩衝性或絕緣性等高，在每單位面積的成本方面亦有利，但相反地多為熱尺寸安定性差，尤其在長時間使用內部容易變高溫的LED背光之大型TV時，由於薄膜起伏，有成為畫面不穩定之問題，故在薄型化係有限度。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 特開2003-160682號公報
專利文獻2 特公平8-16175號公報
專利文獻3 特開2001-166295號公報
專利文獻4 特開2008-257229號公報
專利文獻5 特開2011-209499號公報
於本發明中，改善因在液晶顯示器內部尤其用LED背光的液晶顯示器內部之使用而發生的薄膜之起伏現象或畫面不穩定。目的為藉此而在長期的使用中，維持高的反射性能。
解決上述問題的本發明之白色聚酯薄膜，係具有以下之構成。即，(A)一種液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其係具有實質上不含空洞的A層與含有空洞的B層之至少2層的白色聚酯薄膜，該白色聚酯薄膜滿足下述(1)~(4)之要件，(1)B層含有與聚酯不相溶的樹脂且具有氣泡，(2)B層係以聚對苯二甲酸乙二酯作為基本構成，含有至少1種類以上之共聚合聚酯，相對於B層質量，共聚合聚酯為1.0質量%以上20.0質量%以下，(3)薄膜的表觀密度為0.5g/cm3以上1.1g/cm3以下，(4)薄膜的長度方向及寬度方向之以40℃至100℃的熱機械分析所計測之熱收縮率為-0.5%以上0.0%以下。
(B)如(A)記載之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其中相對於B層質量，聚酯B層之與聚酯不相溶的樹脂之含量為5質量%以上25質量%以下。
(C)如(A)或(B)記載之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其中至少一側之表面在波長560nm之相對反射率為97.0%以上。
(D)如(A)~(C)中任一項記載之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其中該白色聚酯薄膜的總厚度為50μm以上500μm以下。
(E)如(A)~(D)中任一項記載之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其中構成B層的聚酯係以聚對苯二甲酸乙二酯作為基本構成，含有由聚對苯二甲酸乙二酯與間苯二甲酸之共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯與環己烷二甲醇之共聚物、聚對苯二甲酸丁二酯與聚對苯二甲酸四亞甲酯之共聚物中選出的至少2種類以上之共聚合聚酯。
(F)如(A)~(E)中任一項記載之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其係藉由將含有聚酯及與聚酯不相溶的成分之薄膜予以雙軸延伸，使在薄膜內產生空洞後，在100~200℃熱處理5~50秒而得。
(G)一種液晶顯示器用背光，其特徵為使用如(A)~(F)中任一項記載之液晶顯示器用白色聚酯薄膜作為光反射材料。
(H)如(G)記載之液晶顯示器用背光，其中背光之光源為LED方式。
依照本發明，可改善因在液晶顯示器內部尤其用LED背光的液晶顯示器內部之使用而發生的薄膜之起伏現象或畫面不穩定。藉此，可在長期的使用中，維持高的反射性能。
第1圖係顯示本發明(實施例1)中的熱機械分析所測定之溫度-熱收縮率的關係之圖。
[實施發明的形態]
本發明之白色聚酯薄膜係具有以聚酯構成的實質上不含空洞的A層與含有空洞的B層之至少2層的白色聚酯薄膜。
[A層]
於本發明中，A層係實質上不含氣泡。所謂的實質上不含氣泡，就是指空隙率小於10%之層的狀態，A層與B層之厚度係以電子顯微鏡觀察截面，作為自表面起至實質上不含氣泡的截面方向深度為止之厚度求得，以實質上不含氣泡的層之厚度當作A層厚度，以含有氣泡(空洞)的層之厚度當作B層厚度。
A層較佳為在聚酯中含有無機粒子，具有使光散射之任務。又，具有防止光漏洩到背面之任務，使製膜安定化之支持層的任務。
A層的光散射性主要可藉由控制表面粗糙度而調整，作為其它之方法，例如可舉出於聚酯樹脂中添加折射率不同的粒子之方法。
此處，A層中所含有的無機微粒子之種類係沒有特別的限定，但莫氏硬度較佳為3.0以上，例如可舉出碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋅、二氧化矽、硫化鋅、 硫酸鋇、氧化鋁、滑石等。此等的無機粒子係可按照光澤度調整或白色度調整、耐光性賦予等之表面機能的賦予之必要性，單獨或組合而使用。
本發明中，構成A層及B層的樹脂係聚酯。特別地，較佳為聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯。
又，於該聚酯之中，亦可添加眾所周知的各種添加劑，例如抗氧化劑、抗靜電劑等。
[B層]
B層係藉由在薄膜內部含有微細氣泡而白色化。微細氣泡之形成係可藉由在薄膜母材例如聚酯中，使與聚酯不相溶的聚合物(不相溶的樹脂)微細地分散，將其延伸(例如雙軸延伸)而達成。
[不相溶的樹脂]
於本發明，必須在B層中含有與聚酯不相溶的樹脂。作為與聚酯不相溶的樹脂(以下亦簡稱不相溶的樹脂)，可為均聚物或共聚物，可合適地使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等之聚烯烴樹脂，環狀聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚苯硫樹脂、氟樹脂等。此等亦可併用2種以上。特別地，較佳為與聚酯的臨界表面張力差異大，難以因延伸後的熱處理而變形之樹脂，具體地較佳為聚烯烴系樹脂。作為聚烯烴系樹脂，可舉出聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等之聚烯烴樹脂，環狀聚烯烴樹脂及此等之共聚物。於此等之中，特佳為環狀烯烴共聚物之乙烯與雙環烯的共聚物。
又，不相溶的樹脂之玻璃轉移溫度較佳為180℃以上220℃以下，更佳為190℃以上220℃以下。此係因為與玻璃轉移溫度有關，於玻璃轉移溫度比180℃還低的範圍中，在薄膜製造步驟的熱處理步驟中，延伸時所展現的孔洞係變形、毀壞。特別地，於微分散且小徑化的孔洞中，小的變形係成為孔洞消失之原因，對白色聚酯薄膜之反射率的降低，進而亮度的降低造成影響。又，於比220℃還高的範圍中，與構成B層的樹脂進行熔融混煉時，不相溶的樹脂係不充分熔解，無法促進微分散化。
玻璃轉移點係在非晶質固體材料中發生玻璃轉移之溫度，簡稱為Tg。於本發明中，Tg之測定係讀取DSC曲線中的基線之切線與因玻璃轉移所造成的吸熱範圍之急劇下降位置的切線之交點。
控制Tg之方法係可藉由控制直鏈的烯烴部(乙烯部)與環烯烴部(甲基-降莰烯部)之共聚合比率而任意地變更，為了提高Tg，可藉由提高環烯烴的比率而達成。藉由比直鏈烯烴部：環烯烴部=3：7還更提高環烯烴部之比率，可成為185℃以上。
Tg若在上述之範圍，則具有在熱處理時孔洞不易消失之效果，而且由於在延伸時展現孔洞之際，成為核的環烯烴之剛性高，孔洞生成率格外地升高而良好。可藉由將孔洞予以微細多重地積層，而提高反射率，進而有效於亮度提升。
藉由含有不相溶的樹脂，於延伸時以不相溶的樹脂作為核的空洞係產生，藉由此空洞界面而引起光反射。
本發明中，B層中所含有之不相溶的樹脂之較佳含量為5質量%以上25質量%以下。此係因為藉由增加不相溶的樹脂之含量而空洞數增加，比重降低。表觀比重較佳為0.5g/cm3以上1.1g/cm3以下。
本發明中，B層中所含有之不相溶的樹脂，係在由聚酯樹脂所成之基質中，以數平均粒徑為0.4μm以上3.0μm以下進行分散，此在得到適當的反射界面數、薄膜強度之方面較宜，更佳為0.5μm以上1.5μm以下之範圍。此處所言之數平均粒徑，就是指切出薄膜的寬度方向(TD)之截面，使用日立製作所製掃描型電子顯微鏡(FE-SEM)S-2100A型來觀察該截面的B層部分，求得100個粒子之面積，換算成真圓時的直徑之平均值。
本發明中，亦可使B層中含有無機粒子，例如可舉出碳酸鈣、二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋯、硫化鋅、鹼性碳酸鉛(鉛白)、硫酸鋇等，但於此等之中，於反射特性或隱蔽性、製造成本等之觀點，更佳為400~700nm的可見光範圍中吸收少的碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦等。本發明中，從薄膜之捲取性、長時間的製膜安定性、反射特性提高之觀點來看，最佳為硫酸鋇、二氧化鈦。無機粒子之粒徑以數平均粒徑計，使用0.1μm以上3.0μm以下者係在實現優異的反射性、隱蔽性上較宜。
[共聚合聚酯]
本發明中，較佳為於B層中使用共聚合聚酯。其具有在B層中即使為含有高濃度的無機物之組成物也可安定地製膜，而且作為B層中之不相溶的樹脂之分散劑的任務。
共聚合聚酯係主要的二羧酸成分為對苯二甲酸，主要的二醇成分為乙二醇，含有共聚合成分為由間苯二甲酸、萘二羧酸等之芳香族羧酸或脂肪族羧酸及丁二醇、環己烷二甲醇、聚乙二醇、聚丁二醇等之脂肪族二醇所組成之群組中選出的至少1種者之聚酯。作為所使用的共聚合聚酯，較佳為以聚對苯二甲酸乙二酯作為基本構成，含有由聚對苯二甲酸乙二酯與間苯二甲酸之共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯與環己烷二甲醇之共聚物、聚對苯二甲酸丁二酯與聚對苯二甲酸四亞甲酯之共聚物中選出的至少2種類以上之共聚合聚酯。
B層中所含有的共聚合聚酯之含量，以B層質量作為基準，較佳為1質量%以上20質量%以下，更佳為2質量%以上15質量%以下。小於1質量%時，相對於溫度變化而言收縮應力之變化係小，熱尺寸安定性優異，但不相溶的樹脂之分散性降低而反射性能低落，使含有無機粒子時的延伸應力會變高而無法製膜。又，含有多的共聚合聚酯時，熱收縮率有變高之傾向。因此，若超過20質量%，則相對於溫度變化而言收縮應力之變化係大，熱尺寸安定性差。此時，由於以40℃至100℃的熱機械分析所計測之熱收縮率不滿足-0.5%以上0.0% 以下，在背光內部發生薄膜的起伏，變成畫面不穩定。又，製膜會變困難。
共聚合聚酯中的共聚合成分之比例係全部二羧酸成分或全部二醇成分，較佳為1~30mol%，更佳為3~25mol%。若小於1mol%，則不相溶的樹脂之分散性降低而反射性能低落，而且使含有無機粒子時的延伸應力會變高而無法製膜。另一方面，若超過30mol%則缺乏熱尺寸安定性，製膜會變困難。
本發明所使用之共聚合聚酯較佳為在熔點170℃以上230℃以下之範圍，更佳為180℃以上220℃以下之範圍。當熱塑性聚酯彈性體之熔點小於170℃時，會難以得到均勻的分散，作為反射板使用時，亮度會降低。又，比230℃高時，由於看不到分散效果而不佳。
[比重(表觀密度)]
於本發明中，為了得到更高的反射率，白色聚酯薄膜之比重宜為0.5(g/cm3)以上1.1(g/cm3)以下，較佳為0.55(g/cm3)以上1.05(g/cm3)以下，更佳為0.6(g/cm3)以上1.0(g/cm3)以下。又，比重若小於0.5(g/cm3)，則製膜安定性差。另外，由於在不相溶的成分之周圍形成空洞，與以往的聚酯薄膜比較下，熱收縮率有大之傾向。另一方面，超過1.1(g/cm3)時，微細氣泡之發生有不充分之情況。
[總厚度]
於本發明中，白色聚酯薄膜之總厚度較佳為50μm以上500μm以下，更佳為150μm以上350μm以下。 白色聚酯薄膜之總厚度為50μm以上者，係在反射率之點較宜，另外由於厚度愈厚則剛性愈高，在殼體內之撓曲係不易發生，從亮度不均之點來看亦較佳。又，上限係不需要特別的限制，但從反射率、作業性、成本之點來看，較佳為500μm以下，更佳為350μm以下。若超過500μm，則即使在此以上的增厚，也無法期望反射率之上升，而且為了併入背光中，成為片狀進行作業時，由於高質量化而作業性(處理性)差。
[反射率]
本發明的白色聚酯薄膜之至少一側的表面在波長560nm之相對反射率為97.0%以上，此在作為反射板使用上較宜。再者，相對反射率更佳為98.5%以上，尤佳為99.0%以上，最佳為99.5%以上。於本發明中，所謂的相對反射率，就是指在日立High Technologies製分光光度計(U-3310)上安裝積分球，以此分光光度計中附屬的標準白色板(氧化鋁)作為參考物，以其反射率作為100%時之反射率。
[熱機械分析(TMA)]
於本發明中，薄膜之長度方向及寬度方向之以40℃至100℃的熱機械分析所計測的熱收縮率必須為-0.5%以上0.0%以下。
本發明中的熱機械分析(TMA)，就是指使用Seiko Instruments公司製的熱機械分析裝置(TMA/SS6000)，在後述的條件下所測定之值。各數據係至少每1℃要取得1個數據，使用下式算出在各溫度的 熱收縮率。熱機械分析係一邊依照調節物質的溫度之程式使變化，一邊施加非振動的荷重，將該物質的變形當作溫度的函數進行測定之方法，表示相對於溫度變化而言收縮應力之變化者。測定條件係如以下。
試料大小：寬度4mm，長度20mm
測定溫度範圍：25℃~160℃
升溫速度：10℃/分鐘
測定荷重：19.6mN
測定室環境：溫度23℃，相對濕度65%，大氣中
熱收縮率(T℃)=(L(25℃)-L(T℃))/L(25℃)×100
L(T℃)：在T℃的樣品長度，熱收縮率(T℃)：在T℃的熱收縮率(%)。
近年來，作為液晶顯示器之光源，採用將消耗電能小之可高輸出化的LED光源配置於側面之有利於薄型化的方式，接近LED光源的部分之背光內部溫度係達到100℃附近為止，即使遠離的部分也達到60℃附近為止。如此地，由於在背光內部具有溫度梯度，若脫離上述範圍，則在作為背光用反射板使用時，於背光內部發生薄膜的起伏，變成畫面不穩定。藉由使以TMA測定的熱收縮率成為上述之範圍，可抑制薄膜的起伏，可抑制畫面不穩定。此熱收縮率之值為-0.5%以上0.0%以下，較佳為-0.4%以上0.0%以下。
再者，於併入中型或小型邊緣光型的顯示器之情況，以端部抓住反射板之時，要求熱尺寸安定性良好之反射板，本發明亦適合於如此的使用情況。
[製造方法]
其次，說明本發明的白色聚酯薄膜之製造方法，但不受此例所限定。將作為不相溶的樹脂的環狀烯烴、作為分散劑(共聚合聚酯)的1,4-環己烷二甲醇與聚對苯二甲酸乙二酯之共聚物、聚對苯二甲酸丁二酯與聚丁二醇之共聚物混合於聚對苯二甲酸乙二酯中，使其充分混合‧乾燥，供應給經加熱到270~300℃之溫度的擠壓機B。藉由常用方法將含有二氧化矽的無機粒子之聚對苯二甲酸乙二酯供應給擠壓機A，於T模頭3層噴嘴內以擠壓機A層的聚合物成為兩表層之方式得到由A層/B層/A層所成之3層構成。
將此經熔融的片，於經冷卻至滾筒表面溫度10~60℃的滾筒上，藉由靜電使緊貼冷卻固化，將該未延伸薄膜導引至經加熱到80~120℃的輥群，在長度方向中延伸2.8~4.0倍。
更佳為3.1~3.4倍。若小於3.1倍，則反射特性差，或薄膜的厚度不均變惡劣，得不到良好的薄膜，若超過3.4倍，則在製膜中容易發生斷裂，而且由於長度方向的熱收縮率變高而不宜。縱延伸後的薄膜係後續依順序施予與縱向呈正交的方向(以下稱為橫向)之延伸、熱定型、熱鬆弛之處理而成為雙軸配向薄膜，但此等處理係邊使薄膜前進邊進行。橫延伸之處理係自比聚酯的玻璃轉移溫度(Tg)高之溫度開始。然後，邊升溫至比Tg還高(5~70)℃的溫度為止邊進行。橫延伸過程的升溫係可為連續的或階段的(逐步的)，但一般較佳為逐步 地升溫。例如，使拉幅機的橫延伸區沿著薄膜前進方向分為數個，在每區流入指定溫度的加熱媒體而升溫。橫延伸之倍率亦取決於用途之要求特性，但較佳為2.5~4.5倍，更佳為2.8~3.9倍。若小於2.5倍，則薄膜的厚度不均變惡劣，得不到良好的薄膜，若超過4.5倍，則在製膜中容易發生斷裂。
如此地，藉由將所得之未延伸薄膜在至少一個方向中延伸，以與聚酯不相溶的樹脂或氣泡形成性之無機粒子作為核，可展現空洞。此處，以藉由逐步雙軸延伸法進行延伸之狀況作為例子詳細說明，但本發明的白色聚酯薄膜係可藉由逐步雙軸延伸法、同時雙軸延伸法的任一方法來延伸。
為了完成所得之雙軸延伸薄膜的結晶配向，賦予平面性與熱尺寸安定性，接著在拉幅機內以180~220℃之溫度進行1~30秒之熱定型，均勻地徐冷後，冷卻至室溫為止，捲取。然後，對所得之薄膜施加熱處理。於熱處理步驟中，可按照需要在橫向或縱向中施予0.5~10%的鬆弛處理。熱定型、熱處理步驟由於是得到本發明的液晶顯示器用白色聚酯薄膜之重要的步驟，以下詳述。
[熱定型]
本發明的液晶顯示器用白色聚酯薄膜係在不相溶的成分之周圍形成空洞，藉此而表觀密度比以往的聚酯薄膜還降低。此含有空洞的聚酯薄膜，與以往的聚酯薄膜比較下，有熱收縮率大之傾向。為了減小熱收縮 率，提高橫延伸後的熱定型之溫度者係有效。因此，較佳以熱定型之溫度為180~220℃進行。更佳為190~210℃。若以比180℃低之溫度進行熱定型處理，則熱定型區的結晶化緩和係不充分，得不到均勻的低縱向熱收縮率。另一方面，若以比220℃高之溫度進行，則聚酯及不相溶的樹脂會軟化，由於空洞毀壞或消滅，故表觀比重變大，或達不到本來之目的。聚酯薄膜由於空氣透過性低，在藉由橫延伸而產生空洞後，有無法立即在空洞內充分地填充空氣之情況(即接近真空狀態)。於此狀態下，因高溫的熱定型而聚酯及不相溶的樹脂軟化時，由於空洞為真空狀態，空洞毀壞。空洞若毀壞，則反射率降低。
關於熱處理步驟，於製造成本之觀點中，較佳為在雙軸延伸聚酯薄膜的製造中進行之方法(熱處理A：線內處理)，使一次製膜的薄膜再度通往烘箱中，進行緩和處理之方法(熱處理B：離線處理)。
[熱處理A：線內處理]
於拉幅機出口，在端緣部之與夾具脫開的附近設置切刀，切斷去除薄膜端緣部，一次將薄膜冷卻至常溫為止。其次，在與橫延伸、熱定型不同的線內之烘箱內，減少薄膜的牽引速度，將脫離夾具之狀態的薄膜全寬在長度方向中予以熱處理、鬆弛。使鬆弛之手段係調整捲取側的輥群之速度。特別地，為了使以TMA測定的熱收縮率成為-0.5%以上0.0%以下，上述熱處理係特佳。
作為使鬆弛之比例，相對於拉幅機的薄膜線速度，進行輥群的速度減低，較佳為實施0.1~1.5%，更佳為0.2~1.2%，特佳為0.3~1.0%的速度減低，將薄膜鬆弛，調整縱向的熱收縮率。
[熱處理B：離線處理]
為了在空洞內填充空氣，較佳為將雙軸延伸完成的薄膜以一定時間在大氣壓力(90000Pa)以上之壓力條件下，擱置在空氣中。擱置的環境之溫度較佳為聚酯的玻璃轉移點(Tg)以下之溫度，具體地較佳為70℃以下，更佳為55℃以下，尤佳為40℃以下。若溫度超過70℃，則聚酯及/或不相溶的樹脂有軟化的可能性，此後的熱處理效果變淡，而且在成本方面較不宜。溫度之下限係沒有特別的限定，但從成本之觀點來看較佳為-5℃以上。又，為了使空氣充分填充於空洞，靜置的時間較佳為24小時以上。
如上述地擱置薄膜，使空氣填充於空洞後，於烘箱等中進行熱處理。藉由此熱處理，不僅可減小熱收縮率，而且因填充於空洞內的空氣膨脹，使空洞擴展，而可減低表觀密度。特別地，為了使以TMA測定的熱收縮率成為-0.5%以上0.0%以下，熱處理係特佳。
熱處理A、B之溫度較佳為聚酯之熔點(Tm)以下，具體地較佳為100~200℃，更佳為120~180℃。熱處理之溫度若比100℃還低，則熱收縮率不充分地減小，若比200℃還高，則表觀密度不充分地降低，而且由於薄膜的平面性變差而不宜。又，熱處理之時間較佳為5~50 秒，更佳為10~40秒。熱處理之時間若比5秒還短，則熱收縮率不充分地減小，若比50秒還長，則由於比重不充分地降低而不宜。藉由如此的熱處理，可達成以往之手法所無法完成的高反射性能與熱尺寸安定性之並存。
如此所得之本發明的白色聚酯薄膜係可謀求液晶背光的亮度提升，即使長時間使用也沒有反射板的起伏，由於反射率的降低少，可順利地作為液晶畫面用的邊緣光及正下方型光之面光源的反射板及反射器。所得之本發明的液晶顯示器反射用白色聚酯薄膜，尤其在作為使用LED的側光型及正下方型光類型的液晶顯示器之反射板使用時，可維持高亮度。
[物性之測定及效果之評價方法]
本發明之物性值的評價方法及效果之評價方法係如以下。
(1)薄膜厚度‧層厚度、空隙率
薄膜之厚度係根據JIS C2151-2006進行測定。
使用切片機，在厚度方向中不毀壞下，於寬度方向中(TD)切斷薄膜，得到切片樣品。
使用日立製作所製掃描型電子顯微鏡(FE-SEM)S-2100A型，以3000倍之倍率拍攝該切片樣品之截面，自所拍攝的影像中測量積層厚度，算出各層厚度與厚度比。又，同時觀察空隙(氣泡)，將觀察到氣泡的部分之面積除以所觀察的層之面積，乘以100而當作空隙率。
(2)熱機械分析(TMA)
使用Seiko Instruments公司製之熱機械分析裝置(TMA/SS6000)，在以下之條件下測定。各數據係至少每1℃要取得1個以上之數據，使用下式算出在各溫度的熱收縮率。
試料大小：寬度4mm、長度20mm
測定溫度範圍：25℃~160℃
升溫速度：10℃/分鐘
測定荷重：19.6mN
測定室環境：溫度23℃、相對濕度65%、大氣中
熱收縮率(T℃)=(L(25℃)-L(T℃))/L(25℃)×100
L(T℃)：在T℃的樣品長度，熱收縮率(T℃)：在T℃的熱收縮率(%)。
(3)表觀密度
將薄膜切成100×100mm見方，藉由在針盤量規(三豊製作所製No.2109-10)上安裝有直徑10mm的測頭(No.7002)者，測定10點之厚度，計算厚度的平均值d(μm)。又，用直讀天平秤量此薄膜，讀取重量w(g)直到10-4g之單位為止。將以下述式所計算的值當作表觀密度。
表觀密度=w/d×100(g/cm3)。
(4)白色薄膜端部的形狀
將在Hisence Japan股份有限公司製32型液晶TV LHD32K15JP背光內所貼合之反射薄膜變更為指定的薄膜樣品，於溫度60℃、相對濕度80%條件下，點 亮4小時。然後，自液晶TV中拆下背光單元，將反射板的白色薄膜置於平面上。此時，測定薄膜端部的拱起。
如下述的評價結果。
A：無變形(0mm以上小於1mm)
B：稍微起伏。(1mm以上小於4mm)
C：大的起伏。(4mm以上)
將上述之A及B當作合格。
(5)亮度不均(畫面不穩定)及亮度
將在新品的Hisence Japan股份有限公司製32型液晶TV LHD32K15JP背光內所貼合的反射薄膜變更為上述(4)所取出的反射板，然後點亮。於該狀態下待機1小時而使光源安定化後，用CCD照相機(SONY製DXC-390)拍攝液晶畫面部，用影像解析裝置I-SYSTEM製Iscale輸入畫像。然後，將所拍攝的影像之亮度水準控制在3萬級，使自動檢測出，轉換成亮度。
亮度不均(%)=(亮度最大值-亮度最小值)/亮度平均值×100
S：優良(小於2%)
A：良好(2%以上小於5%)
B：差(5%以上小於10%)
C：非常差(10%以上)
將上述之S及A當作合格。
又，於亮度評價中，以東麗股份有限公司製Lumirror(註冊商標)# 250E6SL作為基準樣品(100%)，如下述之評價結果。
S：優良(103%以上)
A：良好(102%以上小於103%)
B：差(101%以上小於102%)
C：非常差(小於101%)
將上述之S及A當作合格。
(6)製膜安定性
是否可安定地製膜，用下述基準來評價。
A：可24小時以上安定地製膜。
B：可12小時以上少於24小時安定地製膜。
C：12小時以內發生斷裂，無法安定地製膜。
將上述之A及B當作合格。
(7)相對反射率
在日立High Technologies製分光光度計(U-3310)上安裝積分球，以此分光光度計中附屬的標準白色板(氧化鋁)當作100%時之反射率，測定在波長560nm的相對反射率。將97%以上當作合格。
(8)薄膜中的樹脂含量之測定
秤量薄膜後，溶解於六氟異丙醇(HFIP)/氯仿(質量比50/50)之混合溶劑中。當有不溶的成分時，用離心分離來取得此不溶成分後，測定質量，藉由元素分析、FT-IR、NMR法來測定該成分之構造與質量分率。對於上清液成分，亦同樣地分析，鑑定聚酯成分及他成分的質量分率與構造。自上清液成分中餾去溶劑後，溶解於HFIP/重氯仿(質量比50/50)混合溶劑中後，測定1H核的NMR光譜。
以所得之光譜，求得在各成分所特有的吸收之峰面積強度，由其比率與質子數來算出摻合的莫耳比。再者，由相當於聚合物之單體單元的式量來算出質量比。如此地，鑑定各成分之質量分率與構造。
(9)白色薄膜中央部的形狀
將在Hisence Japan股份有限公司製32型液晶TV LHD32K15JP背光內所貼合的反射薄膜變更為指定的TV LHD32K15JP薄膜樣品，於溫度60℃、相對濕度80%條件下，點亮4小時，準備2樣品。
然後，自液晶TV中拆下背光單元，取出反射薄膜，1樣品係在長邊方向中以3cm間隔切出全寬部分。另1樣品係在短邊方向以3cm間隔切出全寬。將所切出的樣品置於平板上，全數測定自平板起反射薄膜端部的拱起高度之最大值，將所切出的樣品中之最大值當作其水準之結果。
置於平板上時，不指定成為上面之面，而確認兩面。
如下述之評價結果。
A：無變形(0mm以上小於1mm)
B：稍微起伏。(1mm以上小於4mm)
C：大的起伏。(4mm以上)
將上述之A及B當作合格。
[實施例]
以實施例為基礎來說明本發明。
[實施例1]
使用聚合後的聚對苯二甲酸乙二酯之色調(JIS K7105-1981，用刺激值直讀方法來測定)為L值62.8、b值0.5、霧度0.2%之聚對苯二甲酸乙二酯，調整混合94質量份的聚對苯二甲酸乙二酯、0.5質量份的聚對苯二甲酸丁二酯與聚丁二醇之(PBT/PTMG)共聚物(商品名：東麗Du Pont公司製Hytrel)、0.5質量份的對於二醇成分共聚合有33mol%的1,4-環己烷二甲醇之共聚合聚對苯二甲酸乙二酯(33mol%CHDM共聚合PET)、5質量份的玻璃轉移溫度為210℃之環烯烴系共聚物(商品名：POLYPLASTICS公司製TOPAS)，在180℃使乾燥3小時後，供應給經加熱到270~300℃的擠壓機B(B層)。
另一方面，將63質量份的聚對苯二甲酸乙二酯、17質量份的數平均粒徑3.5μm之二氧化矽粒子聚對苯二甲酸乙二酯母料(相對於母料碎片總量而言含有6質量%的二氧化矽)、20質量份的對於聚對苯二甲酸乙二酯共聚合有18mol%的間苯二甲酸者(PET/I)，在180℃真空乾燥3小時後，供應給經加熱到280℃的擠壓機A(A層)，以此等聚合物成為A層/B層/A層之方式，通過積層裝置進行積層，由T模頭來成形為片狀。再者，將此薄膜經表面溫度用25℃的冷卻滾筒所冷卻固化之未延伸薄膜，導引至經加熱到85~98℃的輥群，在長度方向中縱延伸3.4倍，用21℃的輥群進行冷卻。接著，一邊以夾具抓出經縱延伸的薄膜之兩端，一邊導引至拉幅機，於經加熱到120℃之環境中，在與長度呈垂直的方向中 橫延伸3.6倍。然後於拉幅機內，進行190℃的熱定型，接著於同溫度在寬度方向中施予6%的鬆弛處理，然後均勻地徐冷後，冷卻至室溫為止，而得到經雙軸延伸的積層薄膜。然後，於25℃擱置處理24小時後，於烘箱中在200℃、5秒之條件下加以熱處理。作為光反射用基材之物性係如表1。
[實施例2~20]
除了將A層、B層之原料組成、製膜條件、熱處理條件變更為如表1、2中記載以外，以與實施例1同樣之方法得到白色聚酯薄膜。任一實施例皆在薄膜的形狀、亮度不均及亮度之方面良好。
[比較例1~2]
除了將A層、B層之原料組成、製膜條件變更為如表3中記載以外，以與實施例1同樣之方法得到厚度225μm的薄膜。B層的共聚合成分之含量多，不進行熱處理，故在薄膜的形狀、亮度不均之方面係不充分。
[比較例3~6]
除了將A層、B層之原料組成、製膜條件變更為如表3中記載以外，以與實施例1同樣之方法得到白色聚酯薄膜。B層的共聚合成分之含量雖然少，但由於不進行熱處理，故在薄膜的形狀、亮度不均、製膜安定性之方面不充分。
[比較例7]
除了將A層、B層之原料組成、製膜條件變更為如表3中記載以外，以與實施例1同樣之方法得到 白色聚酯薄膜。由於B層的共聚合成分之含量多，雖然已進行熱處理，但在薄膜的形狀、亮度不均之方面係不充分。
此處，表1~表3中的縮寫符號表示以下之內容。即，PET：聚對苯二甲酸乙二酯，PET/I：對於聚對苯二甲酸乙二酯共聚合有18mol%的間苯二甲酸者，PET/CHDM：聚乙烯-1,4-環己烯二亞甲基對苯二甲酸酯(對於乙二醇共聚合有33mol%的1,4-環己烷二甲醇之聚對苯二甲酸乙二酯共聚物)，PBT/PTMG：聚酯醚彈性體丁烯/聚(伸烷基醚)對苯二甲酸酯(對於對苯二甲酸丁二酯，烷二醇為30mol%之共聚物)(商品名：東麗Du Pont公司製Hytrel)。
PET/I/PEG：使10mol%的聚對苯二甲酸乙二酯間苯二甲酸與5mol%的聚乙二醇共聚合之共聚物(商品名：東麗製T794M)
[產業上的利用可能性]
本發明之液晶顯示器用白色聚酯薄膜係可適用於背光。

Claims (8)

  1. 一種液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其係具有實質上不含空洞的A層與含有空洞的B層之至少2層的白色聚酯薄膜，該白色聚酯薄膜滿足下述(1)~(4)之要件，(1)B層含有與聚酯不相溶的樹脂且具有氣泡，(2)B層係以聚對苯二甲酸乙二酯作為基本構成，含有至少1種類以上之共聚合聚酯，相對於B層質量，共聚合聚酯為1.0質量%以上20.0質量%以下，(3)薄膜的表觀密度為0.5g/cm3以上1.1g/cm3以下，(4)薄膜的長度方向及寬度方向之以40℃至100℃的熱機械分析所計測之熱收縮率為-0.5%以上0.0%以下。
  2. 如請求項1之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其中相對於B層質量，聚酯B層之與聚酯不相溶的樹脂之含量為5質量%以上25質量%以下。
  3. 如請求項1之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其至少一側之表面在波長560nm之相對反射率為97.0%以上。
  4. 如請求項1之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其中該白色聚酯薄膜的總厚度為50μm以上500μm以下。
  5. 如請求項1之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其中構成B層的聚酯係以聚對苯二甲酸乙二酯作為基本構成，含有由聚對苯二甲酸乙二酯與間苯二甲酸之共聚物、聚對苯二甲酸乙二酯與環己烷二甲醇之共聚物、聚對苯二甲酸丁二酯與聚對苯二甲酸四亞甲酯之共聚物中選出的至少2種類以上之共聚合聚酯。
  6. 如請求項1之液晶顯示器用白色聚酯薄膜，其係藉由將含有聚酯及與聚酯不相溶的成分之薄膜予以雙軸延伸，使在薄膜內產生空洞後，在100~200℃熱處理5~50秒而得。
  7. 一種液晶顯示器用背光，其特徵為使用如請求項1之液晶顯示器用白色聚酯薄膜作為光反射材料。
  8. 如請求項7之液晶顯示器用背光，其中背光之光源為LED方式。
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