TW202144471A - 樹脂膜、迷你led基板、背光源及顯示器 - Google Patents

樹脂膜、迷你led基板、背光源及顯示器 Download PDF

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Abstract

本發明的課題在於提供一種能夠提高使用了微小LED的背光源的亮度的反射材料。本發明是一種樹脂膜,其為具有空隙的樹脂膜,其中波長400 nm~780 nm的平均反射率RALL 為95%以上且105%以下,膜厚度T為10 μm以上且90 μm以下。

Description

樹脂膜、迷你LED基板、背光源及顯示器
本發明是有關於一種可適宜地用於迷你發光二極體(Light Emitting Diode,LED)顯示器用途的樹脂膜。
作為智慧型手機或個人電腦、電視機等顯示裝置,大多使用利用了液晶的顯示器。該些液晶顯示器能夠藉由自設置於背面的被稱為背光源的面光源並照照射光來進行顯示。關於背光源,由於近年來顯示器的高亮度、高對比度、廣色域的需求,正研究於基板上配置多個微小LED而成的迷你LED方式、微型LED方式的技術。
另一方面,於先前的LED方式中,於LED的周圍設有反射膜,防止光折回至LED背面,減少光的損失,藉此實現高亮度。於此種液晶顯示器用背光源中使用的反射膜中,先前單獨使用添加了白色顏料的膜或於內部含有微細氣泡的膜,或者將該些膜與金屬板、塑膠板等貼合使用。特別是於內部含有微細氣泡的膜由於亮度的提高效果、或畫面亮度的均勻化具有一定的效果,而被廣泛使用(參照專利文獻1、專利文獻2)。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2003-160682號公報 專利文獻2:日本專利特公平8-16175號公報
[發明所欲解決之課題] 但是,存在即使於迷你LED方式等的使用了微小LED的背光源中採用先前的反射膜,亦無法獲得先前的LED方式所期待程度的亮度提高效果的問題。
本發明的目的在於提供一種能夠提高使用了微小LED的背光源的亮度的反射材料。 [解決課題之手段]
為解決所述課題,本發明採用以下結構。
(1) 一種樹脂膜(第一本發明的樹脂膜),為具有空隙的樹脂膜,其中波長400 nm~780 nm的平均反射率RALL 為95%以上且105%以下,膜厚度T為10 μm以上且90 μm以下。
(2) 一種樹脂膜(第二本發明的樹脂膜),其中關於以膜的主軸方向為切削方向的剖面A、以膜的主軸方向為法線的剖面B各自的空隙含有率Va(%)、空隙含有率Vb(%),Va-Vb為10(%)以上,且Vb為10(%)以上。
(3) 如(2)所述的樹脂膜,其中關於所述剖面A以及所述剖面B各自的面內配向參數Oa、面內配向參數Ob,Oa-Ob為2以上,且Ob為2以上。
(4) 如(2)或(3)所述的樹脂膜,其中波長400 nm~780 nm的平均反射率RALL 為95%以上且105%以下。
(5) 如(2)至(4)中任一項所述的樹脂膜,其中膜厚度T為10 μm以上且90 μm以下。
(6) 如(1)至(5)中任一項所述的樹脂膜,其中主軸方向及與主軸方向正交的方向的50℃~150℃的熱膨脹係數(coefficient of thermal expansion,CTE)均為5 ppm/℃以上且30 ppm/℃以下。
(7) 如(1)至(6)中任一項所述的樹脂膜,其中拉伸試驗中斷裂部的密度變化為0.3 g/cm3 以下。
(8) 如(1)至(7)中任一項所述的樹脂膜,其中樹脂膜為聚酯膜,且至少單面的表面劃痕試驗中的破壞開始點負荷為5 mN以上且25 mN以下。
(9) 如(1)至(8)中任一項所述的樹脂膜,其中膜的主軸方向的楊氏模量和與主軸方向正交的方向的楊氏模量之和為3800 MPa以上。
(10) 如(1)至(9)中任一項所述的樹脂膜,其中膜的剖面的剖面積為0.1 μm2 以上且1.0 μm2 以下的空隙的密度為0.25個/μm2 以上且1.25個/μm2 以下。
(11) 一種迷你LED基板,其是使用如請求項1至請求項10中任一項所述的樹脂膜而成。
(12) 一種背光源,其是使用如請求項11所述的迷你LED基板而成。
(13) 一種顯示器,其是使用如請求項12所述的背光源而成。 [發明的效果]
根據本發明,可提高使用了微小LED的背光源的亮度。
以下對本發明進行詳細說明。再者,於本發明中,「以上」是指與此處所示的數值相同或者較其大。另外,「以下」是指與此處所示的數值相同或者較其小。另外,對於第一本發明的樹脂膜及第二本發明的樹脂膜共同的事項,僅作為「本發明的樹脂膜」進行說明。
本發明的樹脂膜中,主成分較佳為聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚芳硫醚樹脂、聚伸芳基氧化物樹脂、聚碸樹脂、聚苯基碸樹脂、芳香族聚醚酮樹脂、丙烯酸樹脂、氟樹脂等熱塑性樹脂。此處主成分是指於構成樹脂組成物的樹脂成分中佔50質量%以上的成分。
本發明的樹脂膜中,於所述例示的熱塑性樹脂中,特別是較佳為以聚烯烴樹脂或聚酯樹脂為主成分,更佳為主成分為聚酯樹脂。
關於聚酯樹脂,以下記載較佳的實施方式。聚酯樹脂是指於主鏈具有酯鍵的高分子,其中較佳為具有二羧酸與二醇縮聚而成的結構的聚酯樹脂。作為二羧酸,例如可列舉:對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、二苯基二羧酸、二苯基碸二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸等芳香族二羧酸、或草酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、二聚物酸、馬來酸、富馬酸等脂肪族二羧酸、1,4-環己烷二羧酸等脂環族二羧酸、對羥基苯甲酸等羥基羧酸等。另外,所述二羧酸亦可分別作為二羧酸酯衍生物使用。作為二醇,例如可列舉乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)等脂肪族二羥基化合物、二乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等聚氧伸烷基二醇、1,4-環己烷二甲醇、螺二醇等脂環族二羥基化合物、雙酚A、雙酚S等芳香族二羥基化合物等。該些可分別僅為一種,亦可使用兩種以上。另外,作為膜,只要不對製膜性造成影響,則亦可為偏苯三甲酸、均苯四甲酸及其酯衍生物中的一種以上少量共聚而成者。
聚酯樹脂的具體例中,聚對苯二甲酸乙二酯(以下簡稱為PET(polyethylene terephthalate))、聚2,6-萘二羧酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸-1,4-環己二甲酯等由於可廉價地獲取、且製膜性亦良好,因此可特別適宜地使用。
另外,聚酯樹脂可為均聚物亦可為共聚物。作為共聚物中的共聚成分,可列舉芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸、脂環族二羧酸、碳數2~15的二醇成分,作為該些的例子,例如可列舉間苯二甲酸、己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、含磺酸鹽基的間苯二甲酸及該些的酯形成性化合物、乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、螺二醇、數量平均分子量400以上且20,000以下的聚烷二醇等。
本發明的樹脂膜中,重要的是具有空隙。此處,空隙是指物體中所含的微小空洞,後述的空隙含有率於任意垂直剖面上超過1%者均視為具有空隙的樹脂膜。
本發明的樹脂膜較佳為包含與主成分的樹脂不相容的熱塑性樹脂。此處,不相容是指溶解性參數(以下有時簡稱為「SP值」)存在0.5(MPa)1/2 以上的偏差的樹脂的組合。SP值是以希爾布萊德(Hildebrand)等人提出的溶解性參數(「非電解質的溶解度(The Solubility of Nonelectrolytes)」,[第三版(3rd,ed.)]萊因霍爾德,紐約1959(Reinhold,NY 1959))的理論為基礎而計算出,關於兩種樹脂,各樹脂的SP值的偏差越大,則成為表明該些樹脂的相容性越低的指標。
不相容的熱塑性樹脂被用作形成空隙的空隙成核劑。以下,將與主成分的樹脂不相容的熱塑性樹脂亦簡稱為「空隙成核劑」。藉由延伸對主成分的樹脂與空隙成核劑以任意比例混合而成的樹脂施加外力,藉此空隙成核劑周圍的樹脂被剝離,從而形成空隙。
空隙成核劑的具體例可列舉:聚烯烴樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚芳硫醚樹脂、聚伸芳基氧化物樹脂、聚碸樹脂、聚苯基碸樹脂、芳香族聚醚酮樹脂、丙烯酸樹脂、氟樹脂等熱塑性樹脂。
其中,於主成分的樹脂為聚酯樹脂時,較佳為聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯等直鏈狀或分鏈狀烯烴系樹脂、環狀烯烴系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚(甲基)丙烯酸酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚苯硫醚樹脂、氟系樹脂等。
特佳為烯烴系樹脂或苯乙烯系樹脂,作為烯烴系樹脂,為聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基戊烯-1(以下有時簡稱為「聚甲基戊烯」或「PMP」)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯-1共聚物、環狀烯烴,作為苯乙烯系樹脂,為聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚二甲基苯乙烯等。
該些可為均聚物亦可為共聚物,進而亦可併用兩種以上。
關於空隙成核劑中較佳使用的樹脂,藉由美國材料試驗協會(American Society for Testing and Materials)-D1525(50℃/h,50 N)的方法測定的維卡軟化溫度Tb(℃)與主成分的樹脂的熔點Tm(℃)之差Tm-Tb較佳為10℃以上且130℃以下。藉由將Tm-Tb設為10℃以上且130℃以下、更佳為20℃以上且100℃以下的範圍內,於混煉時空隙成核劑微分散化,於延伸步驟中更可靠地形成空隙,從而可抑制熱處理步驟中的空隙消失。
本發明的樹脂膜較佳為含有無機粒子。藉由含有無機粒子,可增大光散射引起的向入射面側的射出光量。作為無機粒子的平均粒徑,為了獲得有效的粒子散射效果,較佳為0.05 μm以上且1.00 μm以下。藉由將平均粒徑設為0.05 μm以上、更佳為0.10 μm以上、進而佳為0.15 μm以上,可藉由良好的分散性防止凝聚,同時獲得有效的粒子散射效果。另外,藉由設為1.00 μm以下、更佳為0.50 μm以下、進而佳為0.35 μm以下,可抑制膜形成時或穿孔加工時的破損。另外,特別是藉由設為0.10 μm~0.50 μm的範圍內,可有效地提高後述的特定空隙的剖面內密度、膜的反射性能。再者,本發明中的平均粒徑是指利用動態光散射法測定的平均粒徑。
無機粒子的材質例如可列舉:金、銀、銅、鉑、鈀、錸、釩、鋨、鈷、鐵、鋅、釕、鐠、鉻、鎳、鋁、錫、鈦、鉭、鋯、銻、銦、釔、鑭、矽等金屬; 氧化鋅、氧化鈦、氧化銫、氧化銻、氧化錫、銦錫氧化物、氧化釔、氧化鑭、氧化鋯、氧化鋁、氧化鎂、氧化矽等金屬氧化物; 氟化鋰、氟化鎂、氟化鋁、冰晶石等金屬氟化物; 磷酸鈣等金屬磷酸鹽; 碳酸鈣等碳酸鹽; 硫酸鋇、硫酸鎂等硫酸鹽; 氮化矽、氮化硼、氮化碳等氮化物; 矽灰石、海泡石(sepiolite)、硬矽鈣石(xonotlite)等矽酸鹽; 鈦酸鉀、鈦酸鍶等鈦酸鹽等。 另外,該些無機粒子亦可使用兩種以上。該些中,就折射率、氣泡形成、白色度、光學濃度等綜合效果的方面而言,更佳為氧化鈦、碳酸鈣、硫酸鋇,特別適宜地使用氧化鈦。
無機粒子的含量相對於樹脂膜的具有空隙的層而較佳為10質量%以上且50質量%以下。藉由將無機粒子的含量設為10質量%以上、更佳為20質量%以上,光散射所引起的向入射面側射出的光量增大,而成為反射性能優異的膜。另外,藉由設為50質量%以下、更佳為40質量%以下,可防止膜延伸性降低導致的生產性降低或穿孔加工等的加工性降低。
特別是膜厚度越薄,生產性、加工性越容易降低。為了改善所述生產性/加工性的降低,於空隙成核劑中含有無機粒子亦是有效的。作為於空隙成核劑中含有無機粒子的方法,較佳為對無機粒子實施用於提高與熱塑性樹脂的相容性的表面處理。作為表面處理劑,較佳地使用矽酮、矽烷偶合劑、鋁螯合劑、聚脲等。特佳為矽烷偶合劑。
無機粒子的表面處理方法並無特別限定,例如可列舉乾式法或濕式法。乾式法是指於利用攪拌機高速攪拌的無機材料中滴加或噴霧表面處理劑而使其發生反應的方法,濕式法是指於無機材料中加入醇等有機溶劑並於形成漿料的狀態下加入表面處理劑而使其發生反應的方法。
例如於利用矽烷偶合劑進行處理的情況下,較佳地使用如下方法:按照常規方法預先利用矽烷偶合劑對無機粒子進行表面處理,繼而與熱塑性樹脂進行熔融混煉。另外,亦可使用預先不進行無機粒子的表面處理而於將無機粒子與熱塑性樹脂熔融混煉時添加偶合劑的一併混合法(integral blend method)。
製作將無機粒子與空隙成核劑熔融混煉而成的母料後,將所述母料與主成分的樹脂熔融混煉,藉此可獲得無機粒子包含於空隙成核劑中的結構。
本發明的樹脂膜較佳為包含空隙含量不同的兩層以上的層。就抑制加熱時的捲曲、生產適應性、製膜性的觀點而言,特佳為空隙含量最多的層(B層)、與表層(A層)以A/B/A的順序積層三層而成的結構。藉由以A/B/A的順序積層A層以及B層,抑制由B層中所含的粒子或空隙成核劑的脫落等所引起的生產性降低,從而可獲得高的製膜穩定性。另外,本發明的樹脂膜亦可為4層以上的結構。
第一本發明的樹脂膜中,重要的是膜厚度T為10 μm以上且90 μm以下。另外,本發明的樹脂膜中,膜厚度T較佳為10 μm以上且90 μm以下,更佳為20 μm以上且70 μm以下。
先前的LED方式的顯示器中使用的先前的反射膜中,通常厚度為150 μm以上,且為反射膜不妨礙LED發光的足夠薄的厚度。然而,於LED的尺寸較先前相比大幅度變小、且LED的高度低於厚度150 μm的迷你LED方式或微型LED方式的顯示器中,即使為了避開設置於基板上的LED而挖空設置先前的反射膜,由於LED的高度與反射膜為相同程度或其以下,因此亦成為由膜剖面所成的壁包圍LED的周圍的結構。其結果,自LED發出的光大部分由於被膜剖面遮擋而無法充分地向顯示面側射出,因反射板的設置而降低顯示器的亮度改善效果。
本發明者查明,於即使於迷你LED方式等的使用了微小LED的背光源中採用先前的反射膜,亦無法獲得先前的LED方式所期待程度的亮度提高效果的問題上產生了所述現象,作為解決課題的手段,發現表面上被認為對亮度提高無貢獻的反射膜的薄膜化,從而想到了第一本發明的樹脂膜。
藉由將本發明的樹脂膜的厚度設為90 μm以下、較佳為70 μm以下,能夠使微小LED所發出的光有效地反射並射出至顯示面側,提高迷你LED方式等的使用了微小LED的背光源的亮度。另一方面,藉由設為10 μm以上、更佳為20 μm以上、進而佳為40 μm以上,操作性、加工性優異,且製膜性亦優異。
作為用於達成所述膜厚度的方法,有調整來自擠出機的樹脂的熔融擠出量、或調整於澆鑄滾筒上使未延伸片材接地時的澆鑄滾筒的速度、或調整延伸倍率的方法等,於含有大量空隙的本發明的膜中,特佳為藉由進行後述的再次縱向(machine direction,MD)延伸或再次橫向(transverse direction,TD)延伸使空隙階段性地成長的方法。
第一本發明的樹脂膜中,重要的是波長400 nm~780 nm的平均反射率RALL 為95%以上且105%以下。另外,本發明的樹脂膜中,波長400 nm~780 nm的平均反射率RALL 較佳為95%以上且105%以下。藉由將RALL 設為95%以上、較佳為97%以上、更佳為98%以上,能夠於迷你LED方式等的使用了微小LED的背光源中獲得亮度提高的效果。另外,藉由將RALL 設為105%以下,可抑制由過量添加空隙成核劑、無機粒子而導致的穿孔加工時的加工性降低。作為用於使平均反射率RALL 為所述範圍內的達成方法,可列舉進行後述的再次MD延伸或再次TD延伸,或將各延伸階段的延伸倍率或延伸速度、MD方向與TD方向的總延伸倍率之比控制於特定的範圍內,或使所添加的空隙成核劑、無機粒子的含量、種類成為最佳的方法。
關於以膜的主軸方向為切削方向的剖面A、以主軸方向為法線的剖面B各自的空隙含有率Va(%)、空隙含有率Vb(%),第二本發明的樹脂膜中,重要的是Va-Vb為10%以上且Vb為10%以上。另外,本發明的樹脂膜中,較佳為Va-Vb為 10%以上且Vb為10%以上。藉由將Va-Vb設為10%以上、較佳為20%以上、進而佳為25%以上,並且將Vb設為10%以上、較佳為20%以上、更佳為25%以上,從而成為反射性能優異的膜。
此處,主軸方向是指於製作膜的垂直剖面時使切削方向相對於樹脂膜面以5°為單位於0°~90°的範圍內旋轉,同時製作19個垂直剖面,對所述各個垂直剖面測定所述空隙含有率時,空隙含有率的值變得最高時的切削方向。
作為用於使Va-Vb及Vb為所述範圍內的達成方法,可列舉進行後述的再次MD延伸或再次TD延伸,或將各延伸階段的延伸倍率或延伸速度、MD方向與TD方向的總延伸倍率之比控制為特定的範圍內,或使所添加的空隙成核劑、無機粒子的含量、種類成為最佳的方法。
本發明的樹脂膜中,關於所述剖面A以及所述剖面B各自的面內配向參數Oa、面內配向參數Ob,較佳為Oa-Ob為2以上且Ob為2以上。藉由將Oa-Ob設為2以上、更佳為4以上並且將Ob設為2以上、更佳為3以上,從而成為反射性能、穿孔加工性、於高溫環境下使用時的耐熱性優異的膜。
本發明的膜中,較佳為主軸方向及與主軸方向正交的方向的50℃~150℃的熱膨脹係數(CTE)均為5 ppm/℃以上且30 ppm/℃以下。藉由將所述CTE設為30 ppm/℃以下、更佳為25 ppm/℃以下、進而佳為15 ppm/℃以下,可防止於全面樹脂密封等高溫的加工步驟、或LED連續點燈等的高溫環境中變形、自基板剝離,從而耐熱性良好。另一方面,熱膨脹係數(CTE)低於5 ppm/℃於包含熱塑性樹脂的膜中難以實現。作為用於實現所述CTE的方法,可列舉藉由進行後述的再次MD延伸或再次TD延伸使空隙階段性成長的方法;或於TD延伸後,於進行再次MD延伸之前實施鬆弛處理的方法;將再次延伸後的熱處理溫度調整為適當範圍的方法等。
本發明的樹脂膜中,拉伸試驗中斷裂部的密度變化較佳為0.3 g/cm3 以下。藉由將密度變化設為0.3 g/cm3 以下、更佳為0.2 g/cm3 以下,可抑制穿孔加工時於孔周圍產生毛刺或突起而導致的加工性的降低或高溫環境下加工時的變形等。
本發明的樹脂膜中,於主成分為聚酯樹脂的情況下,至少單面的表面劃痕試驗中的破壞開始點負荷較佳為5 mN以上且25 mN以下。藉由將破壞開始點負荷設為5 mN以上且25 mN以下、更佳為5 mN以上且20 mN以下,可抑制穿孔加工時於孔周圍產生毛刺或突起而導致的加工性的降低。
本發明的樹脂膜中,膜的主軸方向的楊氏模量和與主軸方向正交的方向的楊氏模量之和較佳為3800 MPa以上。藉由將該楊氏模量之和設為3800 MPa以上、更佳為4000 MPa以上、進而佳為4200 MPa以上,可抑制由空隙導致的剛性降低,從而穿孔加工等的加工性優異。
本發明的樹脂膜中,觀察膜剖面時剖面積0.1 μm2 以上且1.0 μm2 以下的空隙(以下有時稱為「特定空隙」)的密度較佳為0.25個/μm2 以上且1.25個/μm2 以下。藉由將剖面內的特定空隙密度設為0.25個/μm2 以上、更佳為0.50個/μm2 以上、進而佳為0.70個/μm2 以上,可提高由多次發生光的散射所帶來的反射率的改善。另外,藉由設為1.25個/μm2 以下,於穿孔加工中不易破損等,加工性亦優異。所述般的特定空隙密度的較佳範圍可藉由如上所述般選擇要添加的無機粒子的粒徑,或者進行後述的再次MD延伸、再次TD延伸來達成。
本發明的樹脂膜有效地利用其厚度、高反射性能、白色性、絕緣性、低比重性、高隔熱性等,而可用於顯示器用反射板、照明用反射板、壁紙、漏光遮蔽標籤、紙替代印刷片材、線圈被覆用絕緣片材、隔熱間隔物等各種用途。其中特別是可適宜地用於需要高反射性能以及薄膜性的顯示器用途,特別適合於迷你LED基板用途。此處,迷你LED是指由於近年來顯示器的高亮度、高對比度、廣色域的需求而尺寸大幅度微小化的LED的總稱。LED亦有時根據尺寸而自大的一方分類為先前的LED(寬度數mm見方、高度數mm)、迷你LED(寬度數mm見方,高度100 μm左右)、微型LED(寬度100 μm左右以下,高度50 μm以下),但實際情況是各自的名稱所表示的尺寸的界限並不明確。於本申請案中,於使用「迷你LED」一詞時,是指於印刷基板上的設置高度為5 μm以上且200 μm以下的LED。
本發明的樹脂膜較佳為用作迷你LED晶片搭載於印刷基板上而成的迷你LED基板的反射材料。於所述情況下,較佳為根據迷你LED的尺寸以及個數、配置圖案,對樹脂膜實施利用多個穿孔的圖案加工。藉由實施圖案加工,能夠以簡便的步驟於配置有迷你LED的基板上貼合本發明的樹脂膜、或者於基板上貼合本發明的樹脂膜而成者上配置迷你LED。圖案加工的加工方法可使用利用湯姆遜刀沖裁、或尖峰型沖裁、機械打孔機等機械沖裁的方法、或利用雷射的燒除加工等。
使用了本發明的樹脂膜的所述迷你LED基板較佳為用作背光源。背光源是指自背後照射液晶顯示器的顯示面的照明構件。使用迷你LED基板時,一般是於顯示面的正下方排列多個LED光源,並直接調整顯示的亮度的被稱為「直下型」的背光源。作為背光源的結構的一例,例如可列舉如圖1的結構。於圖1中,密封材料的密封高度一般設計得較LED的設置高度高,但藉由搭載本發明的樹脂膜,即使密封高度小,亦能夠使LED的光向廣範圍擴散並向液晶面板的顯示面方向射出,故較佳。
<樹脂膜的製造方法> 接著,以膜的主成分為聚酯樹脂的情況為例,對本發明的樹脂膜的製造方法進行說明。再者,本發明的樹脂膜並不限定於藉由下述的製法獲得。
於具有至少兩台單軸擠出機或雙軸擠出機、或者主擠出機以及副擠出機的複合製膜裝置中,向主擠出機投入作為B層的原料的樹脂,向副擠出機投入作為A層的原料的樹脂。各種原料較佳為以水分率成為50 ppm以下的方式進行乾燥。以所述方式向各擠出機供給原料,例如藉由兩台擠出機以及設置於具有直線狀唇部的模具(T模)上部的進料頭(feed block)或多歧管,可製成A/B/A的三層積層膜。將被擠出的未延伸片材於經冷卻的澆鑄滾筒上密接並冷卻固化,獲得未延伸積層膜。此時,為了獲得均勻的膜,較佳為施加靜電而密接於澆鑄滾筒上。
對所述未延伸膜進行輥加熱,視需要藉由紅外線加熱等加熱至相對於未延伸狀態的膜的玻璃轉移溫度Tg而為 Tg以上且Tg+60℃以下,沿長邊方向(以下稱為MD)延伸(MD延伸)。MD延伸較佳為利用兩個以上的輥的圓周速度差來進行。MD延伸的倍率較佳為1.5倍以上且6.0倍以下。藉由設為1.5倍以上、更佳為2.0倍以上、進而佳為2.5倍以上,可獲得反射率高的膜。另外,藉由設為6.0倍以下、更佳為4.5倍以下,可防止製膜中發生斷裂。為了提高樹脂膜的反射率,延伸速度較佳設為25%/秒以上且750%/秒以下,更佳為100%/秒以上且500%/秒以下。
MD延伸後,繼而,沿與MD正交的方向(以下稱為TD)進行延伸(TD延伸)。作為TD延伸的方法,較佳為使用拉幅機的方法。此時,關於用以TD延伸的預熱及延伸溫度,較佳為於相對於未延伸狀態的膜的玻璃轉移溫度Tg而為Tg+10℃以上且Tg+50℃以下進行。TD延伸的倍率較佳為2.5倍以上且6.0倍以下。藉由設為2.5倍以上、更佳為3.0倍以上,可獲得反射率高的膜。另外,藉由設為6.0倍以下,更佳為4.5倍以下,可防止製膜中發生斷裂。為了提高樹脂膜的反射率,延伸速度較佳設為5%/秒以上且150%/秒以下,更佳為10%/秒以上且100%/秒以下。
本發明的膜的厚度可藉由調整來自擠出機的樹脂的熔融擠出量,或調整於澆鑄滾筒上使未延伸片材接地時的澆鑄滾筒的速度等公知的方法來調整,於含有大量空隙的本發明的膜中,特別是於90 μm以下的薄膜設計中,膜容易發生破損。藉由減少空隙成核劑、無機粒子的含量,於薄膜設計中亦可抑制破損,但於所述情況下,難以獲得反射率高的膜。因此,於上文所述的MD延伸、TD延伸之後,可進而進行MD延伸(再次MD延伸)。MD延伸較佳為利用兩個以上的輥的圓周速度差進行。藉由於利用MD延伸及TD延伸形成配向結晶的狀態下進而進行MD延伸,與於通常的雙軸延伸步驟中應用高倍率的條件相比,促進空隙的形成,並且亦可抑制作為薄膜化的課題的製膜破損的發生。而且,可有效地達成本發明的樹脂膜中的、如上所述的特定的膜厚度與RALL 的並存、特定範圍的空隙含有率、特定範圍的分子配向參數、特定範圍的楊氏模量、特定範圍的熱膨脹係數、特定範圍的斷裂部密度變化、特定範圍的劃痕試驗中的破壞開始點負荷、特定範圍的特定空隙密度。
作為再次MD延伸的延伸倍率,較佳為1.1倍以上且3.5倍以下,更佳為1.5倍以上且3.0倍以下。作為再次MD延伸的延伸溫度,較佳為相對於未延伸狀態的膜的玻璃轉移溫度Tg而為Tg+10℃以上且Tg+80℃以下。為了提高樹脂膜的反射率,延伸速度較佳設為50%/秒以上且700%/秒以下,更佳為150%/秒以上且450%/秒以下。
另外,藉由將MD延伸倍率與再次MD延伸倍率相乘而得的總MD倍率設為5.0倍以上且15.0倍以下、更佳為6.0倍以上且13.0倍以下,能夠有效地提高膜的反射率。
另外,亦較佳為於TD延伸後,於進行再次MD延伸之前,於拉幅機內於相對於TD延伸溫度而為+20℃~+70℃的溫度下進行加熱,同時沿TD方向以1.5%以上且5%以下的鬆弛率並以處理時間0.2秒鐘~10秒鐘實施鬆弛處理。藉此使再次MD延伸前的結晶結構穩定化,並且抑制再次MD延伸時的預熱時產生的TD方向上的熱收縮,結果可有效地提高膜的空隙含有率。
另外,亦較佳為於再次MD延伸之後,進而進行TD延伸(再次TD延伸)。藉由向各方向交替地重覆進行多次雙軸延伸步驟,於高倍率延伸中亦可更穩定地形成空隙。作為再次TD延伸的方法,較佳為使用拉幅機的方法。作為再次TD延伸的延伸倍率,較佳為1.1倍以上且2.5倍以下,更佳為1.1倍以上且2.0倍以下。
關於再次TD延伸的延伸溫度,較佳為於相對於未延伸狀態的膜的玻璃轉移溫度Tg而為Tg+20℃以上且Tg+80℃以下進行。
為了提高樹脂膜的反射率,再次TD延伸的延伸速度較佳設為2%/秒以上且120%/秒以下,更佳為5%/秒以上且60%/秒以下。
關於MD延伸倍率與再次MD延伸倍率相乘而得的總MD倍率Em、TD延伸倍率與再次TD延伸倍率相乘而得的總TD倍率Et,Em除以Et所得的Em/Et的值較佳為1.1以上。藉由將Em/Et設為1.1以上、更佳為1.5以上,可提高膜的反射性能、加工性、耐熱性。
再次TD延伸後,接著使膜於緊繃下或鬆弛的同時進行熱處理。關於其熱處理溫度,較佳為於相對於未延伸狀態的膜的Tm而為Tm-60℃以上且Tm-10℃以下、更佳為Tm-30℃以上且Tm-10℃以下且以處理時間0.2秒鐘~20秒鐘進行。於使其鬆弛時,可沿TD方向以1.5%以上且10%以下的鬆弛率進行。
其後,均勻地緩慢冷卻後冷卻至室溫為止,捲繞至輥上。
此處,以藉由逐次雙軸延伸法進行延伸的情況為例進行了詳細說明,但只要不損害本發明的效果,則可採用逐次雙軸延伸法、同時雙軸延伸法中的任一者。
另外,於不損害本發明的效果的範圍內,為了賦予潤滑性或抗靜電性、紫外光吸收性能、耐衝擊性等,亦可使用公知的技術於本發明的樹脂膜的至少一個表面上塗佈各種塗液,或者設置硬塗層等。塗佈可於膜製造時進行塗佈(線上塗佈),亦可於膜製造後進行塗佈(離線塗佈)。 [實施例]
以下,藉由實施例來對本發明進行詳細敘述。各特性值是利用以下的方法來測定。
(1)膜厚T 使用離子銑削裝置(日立公司製造的IM4000),以不使膜於厚度方向上損壞的方式,相對於膜面垂直地切出,製作測定試樣,使用電場放射型掃描式電子顯微鏡(Field Emission Scanning Electron Microscope,FE-SEM)(日立製作所公司製造的S-4000)並以500倍~5000倍進行擴大觀察以使膜剖面於厚度方向上保持於視野內,由所拍攝的剖面照片測量膜的厚度。改變試料並實施相同的作業5次,將所獲得的5個厚度資料的平均值作為膜厚度T(μm)。再者,關於離子銑削裝置及電場放射型掃描式電子顯微鏡,只要符合同等規格則可使用替代品。
(2)平均反射率RALL 於分光光度計(日立先端科技(Hitachi High-Technologies)公司製造的U-4100)上安裝60 mmϕ積分球,於400 nm~780 nm的範圍內測定將氧化鋁製的標準白色板(U-4100的附屬品)設為100%時的反射率。自所獲得的圖表讀取以1 nm為單位的反射率,計算算術平均值,作為波長400 nm~780 nm的平均反射率RALL (%)。再者,於膜的表背反射率的值不同的情況下,採用反射率高的一面的值。再者,關於分光光度計及標準白色板,只要符合同等規格則可使用替代品。
(3)空隙含有率Va、Vb、Va-Vb 按照下述(a1)~(a6)的順序求出。
(a1)使用離子銑削裝置(日立公司製造的IM4000),於利用液氮進行冷卻下抑制膜的變形、損傷,同時相對於膜面而垂直切斷,製作測定試樣。關於切削方向,相對於膜面以5°為單位向右方向進行面內旋轉,同時於各旋轉角度下製作垂直剖面,直至合計的旋轉角度達到90°,製作共計19個垂直剖面的試樣。
(a2)於所製作的剖面上蒸鍍鉑-鈀後,使用形狀解析雷射顯微鏡(基恩士(KEYENCE)公司製造的VK-X1000,頭部為VK-X1100)自正上方觀察膜剖面,對剖面形狀進行映射測量。測定條件設為顯示解析度成為最高的條件。再者,於膜包含多層時,對厚度最大的層進行觀察,以試樣剖面中被映射觀察的對象區域範圍成為合計10000 μm2 ~22500 μm2 的方式進行觀察。
(a3)於所獲得的剖面解析資料中,將高度最高的點定義為切斷面,以切斷面的高度為基準高度,高度-50 nm~0 nm的部分作為白色區域(明度100),高度小於-50 nm的部分作為黑色區域(明度0),對觀察資料進行二值化。
(a4)使用解析軟體(裝置附屬的)分別計算出白色區域的面積Sw及黑色區域的面積Sb,基於下述式求出空隙含有率V。 V=Sb/(Sw+Sb)×100      ···(式)。
(a5)對於(a1)中製作的全部19個垂直剖面,按照(a2)~(a4)的順序求出空隙含有率V,將V的值最高的試樣的切削方向定義為該試樣的主軸方向,將其剖面定義為剖面A。另外,將與主軸方向正交的剖面定義為剖面B。
(a6)將剖面A的空隙含有率設為Va(%),將剖面B的空隙含有率設為Vb(%),求出該些的差Va-Vb(%)。
再者,關於離子銑削裝置、形狀解析雷射顯微鏡及其頭部以及解析軟體,只要符合同等規格則可使用替代品。
(4)配向參數Oa、Ob、Oa-Ob 對於所述(3)的(a1)中製作的垂直剖面,利用顯微拉曼分光光度計(雷尼紹(RENISHAW)公司製造的「inVIA」),並利用下述條件,按照下述(b1)~(b3)的順序進行測定。 物鏡:100倍、 光束直徑:1 μm、 光源:釔鋁石榴石(yttrium aluminum garnet,YAG)雷射的二次高次諧波(波長532 nm)、 雷射功率:100 mW、 繞射光柵:Single 3000 gr/mm、 狹縫:65 μm、 檢測器:CCD/RENISHAW 1024×256。
再者,於混合有多個樹脂的情況等下,存在多個對各向異性具有強靈敏度的波峰的情況等下,使用波峰強度最高的波峰來求出配向參數。另外,關於測定部位,選擇不易受無機粒子的影響的位置(若為A/B/A的三層結構則為A層的剖面內),獲得靈敏度高的資料。
(b1)於照射與膜面內方向平行的方向的偏振光的情況、以及照射垂直方向的偏振光的情況下,分別求出拉曼譜帶。
(b2)於所獲得的拉曼譜帶中,分別求出C=C伸縮振動(若為聚酯樹脂則為1615 cm-1 附近)的波峰強度,將照射平行方向的偏振光時的波峰強度定義為Is(平行),將照射垂直方向的偏振光時的波峰強度定義為Is(垂直),將Is(平行)與Is(垂直)的比Is(平行)/Is(垂直)定義為配向參數。再者,無配向時的配向參數為1。
(b3)將剖面A的配向參數設為Oa,將剖面B的配向參數設為Ob,求出該些的差Oa-Ob。
再者,關於離子銑削裝置、顯微拉曼分光光度計及檢測器,只要符合同等規格則可使用替代品。
(5)熱膨脹係數(CTE) 以藉由所述(3)中所述的方法確定的膜的主軸方向、及與主軸方向正交的方向分別為長條形的長邊方向的方式各採集5個測試本體,於下述的條件下進行測定。 熱機械分析裝置:精工儀器(Seiko Instruments)公司製造的「TMA/SS6000」 長條形尺寸:寬度3 mm、長度15 mm 負荷條件:29.4 mN恆定 溫度條件:以10℃/min自30℃升溫至170℃,並保持10分鐘。進而以10℃/min自170℃降溫至40℃並保持20分鐘。 CTE算出溫度範圍:降溫時的150℃至50℃為止 藉由下述式求出熱膨脹係數,並計算出各個方向的平均值。 CTE=[(L150 -L50 )/{L50 ×(150-50)}]×106 此處, CTE:熱膨脹係數(ppm/℃) L150 :150℃下膜的長度方向的尺寸 L50 :50℃下膜的長度方向的尺寸。
再者,關於離子銑削裝置、形狀解析雷射顯微鏡、解析軟體及熱機械分析裝置,只要符合同等規格則可使用替代品。
(6)主軸方向的楊氏模量和與主軸方向正交的方向的楊氏模量之和 以藉由所述(3)中所述的方法確定的膜的主軸方向、及與主軸方向正交的方向分別為長條形的長邊方向的方式,將寬度10 mm、長度10 cm的試樣於各方向各切出5個測試本體。將試樣以卡盤間長度(初始試樣長度)成為50 mm的方式放置於拉伸試驗機(奧立特(ORIENTEC)公司製造的騰喜龍(Tensilon)UCT-100)上,於溫度25℃、相對濕度65%的條件下,以拉伸速度300 mm/分鐘進行拉伸試驗,直至膜斷裂,由所獲得的負荷-伸長曲線的上升部分的切線求出楊氏模量。對於各個方向進行5次測定,並對於各個方向計算出5次所對應的楊氏模量的值的平均值後,將主軸方向的楊氏模量的平均值和與主軸方向正交的方向的楊氏模量的平均值相加,作為楊氏模量之和(MPa)。
再者,關於離子銑削裝置、形狀解析雷射顯微鏡、解析軟體及拉伸試驗機,只要符合同等規格則可使用替代品。
(7)拉伸試驗中斷裂部的密度變化 所述(6)中進行拉伸試驗後,自合計10個測試本體所對應的斷裂後的膜的斷裂部附近,分別各切出一個3 mm見方尺寸的小片試樣,藉由日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K-7112-1980中記載的密度梯度管法進行小片試樣的室溫下的密度測定,求出拉伸試驗後的密度Da(10個測試本體的平均值)。另一方面,對於進行所述(6)的拉伸試驗之前的膜,亦切出10個小片試樣,同樣地進行密度測定,求出拉伸試驗後的密度Db(10個測試本體的平均值)。將自Db中減去Da後的Db-Da作為拉伸試驗中斷裂部的密度變化。
再者,關於離子銑削裝置、形狀解析雷射顯微鏡、解析軟體及拉伸試驗機,只要符合同等規格則可使用替代品。
(8)表面劃痕試驗中的破壞開始點負荷 準備4 cm×4 cm的正方形狀的膜,並設置於劃痕試驗機(力士科(Rhesca)公司製造的CSR5000)的測定平台上,利用以下的條件進行表面的劃痕試驗。 觸針:金剛石觸針(記錄針直徑15 μm) 劃痕速度:10 μm/秒 激勵振幅:50 μm 激勵頻率:45 Hz 觸控檢測位準:3.0 mN 負荷條件:單調增加(+3.33 mN/秒) 初始負荷:0 mN 最大負荷:200 mN 測定時間:60秒 測定環境:25℃,相對濕度65%。
將於測定開始起的經時變化中垂直方向的感測器加速度的值(無單位)首次超過200時的負荷定義為破壞開始點負荷。於60秒鐘的測定期間加速度未超過200的情況下,將破壞開始點負荷設為200 mN。測定是於測定平台上使膜的設置方向以5°為單位向右方向面內旋轉,同時於各旋轉角度下進行測定,直至合計旋轉角度達到90°,獲得共計19個破壞開始點負荷的資料。接著計算所述19個資料的平均值,作為該表面的破壞開始點負荷。再者,於膜的表背獲得的破壞開始點負荷的值不同的情況下,採用值較低的一面的值。
再者,關於劃痕試驗機,只要符合同等規格則可使用替代品。
(9)特定空隙密度 根據於所述(3)的(a2)中獲得的剖面的映射資料,藉由圖像解析軟體(裝置附屬的)求出視野範圍內的面積0.1 μm2 以上且1.0 μm2 以下的空隙(特定空隙)的總數,並計算出每單位面積的特定空隙的數量(個/μm2 )。對於改變切削方向而製作的19個剖面,分別計算出每單位面積的特定空隙數後,採用該些的平均值作為特定空隙密度(個/μm2 )。
再者,關於離子銑削裝置、形狀解析雷射顯微鏡及其頭部以及解析軟體,只要符合同等規格則可使用替代品。
(10)亮度 將於長邊140 mm、短邊76.4 mm的樹脂基板上以2.5 mm的間距(LED的中心彼此的間隔)配置了1152個長方體型的藍色LED(自基板表面起的高度80 μm、長度376 μm、寬度200 μm)而成的LED基板用於評價。再者,配置有LED的基板使用於表面以23 μm的膜厚施加了積水化學工業公司製造的白色阻焊劑(SFR-6 KS F)的基板。接著,將樹脂膜切成與LED基板相同的尺寸,藉由使用了湯姆遜刀的沖裁穿孔加工以正好挖出配置藍色LED的位置的方式開設寬度500 μm、長度300 μm的長方形的孔。
以自排列於基板上的藍色LED的頂部空出5 mm的間隙的方式載置亞克力擴散板,於其上配置稜鏡片材,於溫度25℃、相對濕度65%的條件下靜置1小時。其後,自距LED基板90 cm的正上方的地點,藉由CCD相機(索尼(SONY)製造的DXC-390)進行拍攝,並利用圖像解析裝置(柯尼卡美能達(Konica Minolta)公司製造的CA-2000)讀取圖像。其後,將所拍攝的圖像的亮度等級控制為3萬階,進行自動檢測後,轉換為亮度,作為無反射膜時的亮度。
繼而,暫時取下藍色LED上的亞克力擴散板及稜鏡片材,將開孔加工後的反射膜以LED進入孔中的方式重疊配置於樹脂基板上。其後,與所述相同地再次配置亞克力擴散板及稜鏡片材,靜置1小時後,利用與前期相同的方法測定亮度,作為有反射膜時的亮度。將有反射膜時的亮度除以無反射膜時的亮度並乘以100後的值作為相對亮度。再者,更換膜並進行5次一系列的測定以及計算,最終將5個相對亮度的值的平均值作為該膜的相對亮度。根據所獲得的相對亮度的值,並藉由下述的基準判定亮度。C以上為合格。 A:相對亮度為135%以上 B:相對亮度為120%以上且小於135% C:相對亮度為100%以上且小於120% D:相對亮度小於100%。
(11)穿孔加工性 藉由使用了湯姆遜刀的沖裁,於膜上進行穿孔加工(ϕ200的圓形),使用基恩士(KEYENCE)公司製造的形狀解析雷射顯微鏡VK-X1000對加工後的形狀進行三維解析,伴隨加工而於孔周邊形成毛刺的情況下,測量以膜面為基準的毛刺的高度h,並藉由以下的基準評價加工性。C以上為合格。 A:未產生毛刺,或者產生了毛刺但毛刺的高度小於1 μm。 B:產生毛刺,毛刺的高度為1 μm以上且小於2 μm。 C:產生毛刺,毛刺的高度為2 μm以上且小於3 μm。 D:產生了高度3 μm以上的毛刺,或者穿孔時膜發生了破損。
(12)耐熱性 將FR-4玻璃環氧材料(尼關(nikkan)工業公司製造的L6504C1)切成5 cm×5 cm,於其未積層有銅箔的面上,貼附切成相同尺寸的厚度25 μm的丙烯酸系透明黏接劑(OCA)(3M公司製造的8171)。接著,於玻璃環氧材料與OCA重疊的狀態下的板的中央位置,藉由雷射加工形成直徑200 μm(孔剖面積3.14×104 μm2 )的圓形孔。繼而,同樣地將膜切成5 cm×5 cm,藉由使用了湯姆遜刀的沖裁加工,於中央位置形成直徑200 μm的圓形孔。繼而,以玻璃環氧材料與膜經由OCA接著的方式進行貼合並積層,獲得於中央部具有圓筒狀的直徑200 μm的貫通孔的積層體。繼而,使用熱硬化型矽酮樹脂密封材料(東麗道康寧(Toray Dow Corning)公司製造的OE-6336A/B),以完全覆蓋包括貫通孔在內的積層體整體的形式進行樹脂密封。接著,將所獲得的樹脂密封後的積層體於加熱至150℃的熱風烘箱內加熱處理500小時。
使用形狀解析雷射顯微鏡(基恩士(KEYENCE)公司製造的VK-X1000)對處理後的試樣進行三維解析,並藉由以下的基準評價耐熱性。C以上為合格。 A:膜的孔無變形,或者孔剖面積自穿孔加工時起的變化率小於1%。 B:孔剖面積自穿孔加工時起的變化率為1%以上且小於3%。 C:孔剖面積自穿孔加工時起的變化率為3%以上且小於5%。 D:孔剖面積自穿孔加工時起的變化率為5%以上,或者膜與基板之間發生了剝離。
[使用原料] (1)聚酯樹脂(a) 將三氧化二銻設為觸媒,利用常規方法由對苯二甲酸及乙二醇進行聚合,從而獲得聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。所獲得的PET的玻璃轉移溫度為77℃,熔點為255℃,固有黏度為0.63 dL/g、末端羧基濃度為40 eq./t。
(2)共聚聚酯樹脂(b) 使用市售的1,4-環己烷二甲醇共聚聚酯(伊士曼化學(Eastman Chemical )公司製造的GN001)。
(3)共聚聚酯樹脂(c) 使用市售的PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)-PAG(聚烷二醇)嵌段共聚物(東麗-杜邦(Toray-DuPont)公司製造的「海特魯(Hytrel)7247」)。本樹脂中的PAG主要包含聚四亞甲基二醇。
(4)熱塑性樹脂(d) 使用市售的環狀烯烴樹脂(日本寶理塑膠(Polyplastics)公司製造的「TOPAS 6017」)。
(5)二氧化鈦母料(e) 相對於二氧化鈦粒子(數量平均粒徑0.25 μm、金紅石型)50質量份,添加矽烷偶合劑(東麗道康寧(Toray Dow Corning)公司製造的「11-100Additive」)0.25質量份,利用常規方法進行表面處理後,將聚酯樹脂(a)50質量份利用雙軸擠出機進行混煉,獲得二氧化鈦母料(e)的顆粒。
(6)二氧化鈦母料(f) 相對於二氧化鈦粒子(數量平均粒徑0.25 μm金紅石型)50質量份,添加矽烷偶合劑(東麗道康寧(Toray Dow Corning)公司製造的「11-100Additive」)0.25質量份,利用常規方法進行表面處理後,將熱塑性樹脂(d)50質量份利用雙軸擠出機進行混煉,獲得二氧化鈦母料(f)的顆粒。
(7)熱塑性樹脂(g) 使用市售的聚甲基戊烯樹脂(三井化學公司製造,「TPX」)。
(8)二氧化鈦母料(h) 相對於二氧化鈦粒子(數量平均粒徑0.25 μm)50質量份,添加矽烷偶合劑(東麗道康寧(Toray Dow Corning)公司製造的「11-100Additive」)0.25質量份,利用常規方法進行表面處理後,將熱塑性樹脂(g)50質量份利用雙軸擠出機進行混煉,獲得二氧化鈦母料(h)的顆粒。
(9)熱塑性樹脂(i) 使用聚丙烯樹脂PP(極限黏度:2.00 dL/g、MI:1.7 g/10分鐘)。
[實施例1] 將樹脂(a)50質量份、樹脂(b)5質量份、樹脂(c)5質量份、樹脂(e)20質量份、樹脂(f)20質量份的組成的原料於180℃的溫度下真空乾燥6小時後,作為B層的原料供給至主擠出機,於280℃的溫度下熔融擠出後,藉由30 μm截止濾波器進行過濾。另外,將樹脂(a)100質量份於180℃的溫度下真空乾燥6小時後,作為A層的原料供給至副擠出機,於280℃的溫度下熔融擠出後,利用30 μm截止濾波器進行過濾。接著,將該些熔融聚合物於T模複合模口內以A層積層於B層的兩表層(A/B/A)的方式合流。積層比為1:7:1。
接著,將已合流的熔融聚合物擠出為片材狀,設為熔融片材,利用靜電施加法使該熔融片材於表面溫度保持為25℃的澆鑄滾筒上密接並冷卻固化,製成未延伸膜。再者,未延伸膜的熔點Tm為250℃。
接著,利用加熱至80℃的溫度的輥組對該未延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至88℃的輥以30%/秒的延伸速度MD延伸至2.5倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻,製成單軸延伸膜。
接著,一面利用夾具握持單軸延伸膜的兩端,一面導入拉幅機內的90℃的預熱區域中,於延伸溫度95℃下以15%/秒的延伸速度TD延伸至3.2倍,導入30℃的冷卻區域進行緩慢冷卻,製成雙軸延伸膜。
接著,利用加熱至90℃的溫度的輥組對該雙軸延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至100℃的輥以50%/秒的延伸速度再次MD延伸至2.0倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻。繼而,一面利用夾具握持膜的兩端,一面導入拉幅機內的100℃的預熱區域中,於延伸溫度110℃下以5%/秒的延伸速度再次TD延伸至1.2倍,導入30℃的冷卻區域中進行緩慢冷卻。繼而,於拉幅機內的熱處理區域,於200℃的溫度下實施10秒鐘的熱處理,繼而均勻地緩慢冷卻至30℃後,捲繞至輥上,獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例2] 將樹脂(a)50質量份、樹脂(b)5質量份、樹脂(c)5質量份、樹脂(e)20質量份、樹脂(f)20質量份的組成的原料於180℃的溫度下真空乾燥6小時後,作為B層的原料供給至主擠出機,於280℃的溫度下熔融擠出後,藉由30 μm截止濾波器進行過濾。另外,將樹脂(a)100質量份於180℃的溫度下真空乾燥6小時後,作為A層的原料供給至副擠出機,於280℃的溫度下熔融擠出後,利用30 μm截止濾波器進行過濾。接著,將該些熔融聚合物於T模複合模口內以A層積層於B層的兩表層(A/B/A)的方式合流。積層比為1:7:1。
接著,將已合流的熔融聚合物擠出為片材狀,設為熔融片材,利用靜電施加法使該熔融片材於表面溫度保持為25℃的澆鑄滾筒上密接並冷卻固化,製成未延伸膜。再者,未延伸膜的熔點Tm為250℃。
接著,利用加熱至80℃的溫度的輥組對該未延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至88℃的輥以150%/秒的延伸速度MD延伸至2.5倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻,製成單軸延伸膜。
接著,一面利用夾具握持單軸延伸膜的兩端,一面導入拉幅機內的90℃的預熱區域中,於延伸溫度95℃下以15%/秒的延伸速度TD延伸至3.2倍,導入30℃的冷卻區域中進行緩慢冷卻,製成雙軸延伸膜。
接著,利用加熱至90℃的溫度的輥組對該雙軸延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至100℃的輥以250%/秒的延伸速度再次MD延伸至2.0倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻。繼而,一面利用夾具握持膜的兩端,一面導入拉幅機內的100℃的預熱區域中,於延伸溫度110℃下以5%/秒的延伸速度再次TD延伸至1.2倍,導入30℃的冷卻區域中進行緩慢冷卻。繼而,於拉幅機內的熱處理區域,於200℃的溫度下實施10秒鐘的熱處理,繼而均勻地緩慢冷卻至30℃後,捲繞至輥上,獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例3] 將樹脂(a)50質量份、樹脂(b)5質量份、樹脂(c)5質量份、樹脂(e)20質量份、樹脂(f)20質量份的組成的原料於180℃的溫度下真空乾燥6小時後,作為B層的原料供給至主擠出機,於280℃的溫度下熔融擠出後,藉由30 μm截止濾波器進行過濾。另外,將樹脂(a)100質量份於180℃的溫度下真空乾燥6小時後,作為A層的原料供給至副擠出機,於280℃的溫度下熔融擠出後,利用30 μm截止濾波器進行過濾。接著,將該些熔融聚合物於T模複合模口內以A層積層於B層的兩表層(A/B/A)的方式合流。積層比為1:7:1。
接著,將已合流的熔融聚合物擠出為片材狀,設為熔融片材,利用靜電施加法使該熔融片材於表面溫度保持為25℃的澆鑄滾筒上密接並冷卻固化,製成未延伸膜。再者,未延伸膜的熔點Tm為250℃。
接著,利用加熱至80℃的溫度的輥組對該未延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至88℃的輥以150%/秒的延伸速度MD延伸至2.8倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻,製成單軸延伸膜。
接著,一面利用夾具握持單軸延伸膜的兩端,一面導入拉幅機內的90℃的預熱區域中,於延伸溫度95℃下以15%/秒的延伸速度TD延伸至3.2倍,導入30℃的冷卻區域中進行緩慢冷卻,製成雙軸延伸膜。
接著,利用加熱至90℃的溫度的輥組對該雙軸延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至100℃的輥以250%/秒的延伸速度再次MD延伸至2.2倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻。接著,一面利用夾具握持膜的兩端,一面導入拉幅機內的100℃的預熱區域中,於延伸溫度110℃下以5%/秒的延伸速度再次TD延伸至1.2倍,導入30℃的冷卻區域中進行緩慢冷卻。接著,於拉幅機內的熱處理區域,於200℃的溫度下實施10秒鐘的熱處理,接著均勻地緩慢冷卻至30℃後,捲繞至輥上,獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例4] 以最終獲得的膜厚度為75 μm的方式調整擠出條件,除此以外,以與實施例2同樣的方式獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例5] 以最終獲得的膜厚度成為17 μm的方式調整擠出條件,除此以外,以與實施例2同樣的方式獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例6] 將樹脂(i)70質量份、樹脂(f)30質量份的組成的原料於180℃的溫度下真空乾燥6小時後,作為B層的原料供給至主擠出機,於280℃的溫度下熔融擠出後,利用80 μm截止過濾器進行過濾。另外,將樹脂(i)100質量份於180℃的溫度下真空乾燥6小時後,作為A層的原料供給至副擠出機,於260℃的溫度下熔融擠出後,利用80 μm截止過濾器進行過濾。接著,將該些熔融聚合物於T模複合模口內以A層積層於B層的兩表層(A/B/A)的方式合流。積層比為1:7:1。
接著,將已合流的熔融聚合物擠出為片材狀,設為熔融片材,利用靜電施加法使該熔融片材於表面溫度保持為25℃的澆鑄滾筒上密接並冷卻固化,製成未延伸膜。
接著,利用加熱至120℃的溫度的輥組對該未延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至130℃的輥以100%/秒的延伸速度MD延伸至3.5倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻,製成單軸延伸膜。
接著,一面利用夾具握持單軸延伸膜的兩端,一面導入拉幅機內的140℃的預熱區域中,於延伸溫度150℃下以15%/秒的延伸速度TD延伸至3.5倍,導入30℃的冷卻區域中進行緩慢冷卻,製成雙軸延伸膜。
接著,利用加熱至130℃的溫度的輥組對該雙軸延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至140℃的輥以150%/秒的延伸速度再次MD延伸至2.0倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻。繼而,一面利用夾具握持膜的兩端,一面導入拉幅機內的150℃的預熱區域中,於延伸溫度160℃下以5%/秒的延伸速度再次TD延伸至1.5倍,導入30℃的冷卻區域中進行緩慢冷卻後,捲繞至輥上,獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例7] 將再次MD延伸倍率變更為1.4倍,進而調整擠出機的噴出量並變更厚度,除此以外,以與實施例2同樣的方式獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例8] 分別將MD延伸倍率變更為1.9倍、TD延伸倍率變更為3.4倍、再次MD延伸倍率變更為1.8倍、再次TD延伸倍率變更為2.0倍,進而調整擠出機的噴出量並變更厚度,除此以外,以與實施例3同樣的方式獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例9] 作為供給至B層的原料而使用樹脂(a)50質量份、樹脂(b)5質量份、樹脂(c)5質量份、樹脂(e)20質量份、樹脂(h)20質量份的組成的原料,除此以外,以與實施例2同樣的方式獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例10] 於TD延伸後,於150℃下實施鬆弛率為3%的TD方向上的鬆弛處理5秒鐘後,進行再次MD延伸,除此以外,以與實施例2同樣的方式獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[實施例11] 將再次TD延伸後的熱處理溫度變更為230℃,除此以外,以與實施例10同樣的方式獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[比較例1] 以最終獲得的膜厚度成為表1中記載的厚度的方式調整擠出條件,除此以外,以與實施例1同樣的方式獲得未延伸膜。
接著,利用加熱至80℃的溫度的輥組對該未延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至88℃的輥以150%/秒的延伸速度MD延伸至3.2倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻,製成單軸延伸膜。
接著,一面利用夾具握持單軸延伸膜的兩端,一面導入拉幅機內的90℃的預熱區域中,於延伸溫度95℃下以15%/秒的延伸速度TD延伸至3.5倍,繼而於拉幅機內的熱處理區域於20℃的溫度下實施10秒鐘的熱處理,繼而均勻地緩慢冷卻至30℃後,捲繞至輥上,獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[比較例2] 以最終獲得的膜厚度成為表1中記載的厚度的方式調整擠出條件,進而分別將MD延伸倍率變更為3.5倍、TD延伸倍率變更為3.7倍,除此之外,以與比較例1同樣的方式獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。製膜中膜頻繁發生破損,並非可穩定製膜的延伸條件。
[比較例3] 將樹脂(a)100質量份於180℃的溫度下真空乾燥6小時後,作為原料供給至擠出機,於280℃的溫度下熔融擠出後,利用30 μm截止過濾器進行過濾。接著,將該些熔融聚合物自T模模口中擠出為片材狀,設為熔融片材,利用靜電施加法使該熔融片材於表面溫度保持為25℃的澆鑄滾筒上密接並冷卻固化,製成未延伸膜。
接著,利用加熱至80℃的溫度的輥組對該未延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至88℃的輥以150%/秒的延伸速度MD延伸至2.8倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻,製成單軸延伸膜。
接著,一面利用夾具握持單軸延伸膜的兩端,一面導入拉幅機內的90℃的預熱區域中,於延伸溫度95℃下以15%/秒的延伸速度TD延伸至3.2倍,導入30℃的冷卻區域中進行緩慢冷卻,製成雙軸延伸膜。
接著,利用加熱至90℃的溫度的輥組對該雙軸延伸膜進行預熱後,一面利用紅外線加熱器自兩面照射,一面利用加熱至100℃的輥以250%/秒的延伸速度再次MD延伸至2.2倍,利用30℃的溫度的輥組進行冷卻。繼而,一面利用夾具握持膜的兩端,一面導入拉幅機內的100℃的預熱區域中,於延伸溫度110℃下以5%/秒的延伸速度再次TD延伸至1.2倍,導入30℃的冷卻區域中進行緩慢冷卻。繼而,於拉幅機內的熱處理區域,於200℃的溫度下實施10秒鐘的熱處理,接著均勻地緩慢冷卻至30℃後,捲繞至輥上,獲得表1中記載的厚度的樹脂膜。
[表1]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 比較例1 比較例2 比較例3
RALL (%) 96.3 99.2 100.5 99.5 97.6 95.4 97.5 97.9 97.1 99.8 99.3 98.2 94.1 8
厚度T(μm) 38 38 38 75 17 50 60 25 38 38 38 100 85 38
Va-Vb(%) 14 22 29 21 23 17 20 21 19 27 25 3 2 0
Vb(%) 27 25 25 24 24 18 23 30 25 27 26 24 32 0
Oa-Ob 3.2 4.3 5.5 3.8 3.9 3.5 4.0 3.9 3.7 4.7 4.2 0.3 0.3 4.4
Ob 3.5 3.7 3.2 3.5 3.8 2.8 3.6 3.5 2.9 3.9 3.7 4.1 4.5 3.1
CTE(ppm/℃) [主軸/直交] 29/38 25/28 14/23 25/28 23/26 65/87 27/37 29/26 24/29 15/21 12/14 43/48 38/45 10/20
斷裂部的密度變化(g/cm3 0.35 0.15 0.10 0.17 0.14 0.50 0.25 0.21 0.18 0.12 0.10 0.35 0.31 0.00
破壞開始點負荷(mN) 24 18 15 19 17 32 20 19 22 16 14 28 26 10
楊氏模量之和(MPa) 3900 4120 4300 4080 4160 3850 3950 4220 4030 4190 4250 3900 4070 4350
特定空隙的密度(個/μm2 0.47 0.75 0.89 0.74 0.60 0.45 0.63 0.55 0.75 0.75 0.73 0.42 0.45 0.00
相對亮度 C B A C C C B B C A A D D D
穿孔加工性 B A A A A C C A B A A D D A
耐熱性 C A A A A C C B A A A D D A
[產業上之可利用性]
根據本發明,可提供一種可適宜地用於使用了微小LED的背光源的、膜薄且反射率高的反射膜。
1:基板(PCB) 2:反射膜 3:藍色LED 4:密封材料 5:波長轉換片材 6:擴散板 7:LCD
圖1是可適宜地使用本發明的樹脂膜或迷你LED基板的背光源、或本發明的背光源的一例的剖面示意圖。
1:基板(PCB)
2:反射膜
3:藍色LED
4:密封材料
5:波長轉換片材
6:擴散板
7:LCD

Claims (13)

  1. 一種樹脂膜,為具有空隙的樹脂膜,其中波長400 nm~780 nm的平均反射率RALL 為95%以上且105%以下,膜厚度T為10 μm以上且90 μm以下。
  2. 一種樹脂膜,其中關於以膜的主軸方向為切削方向的剖面A、以膜的主軸方向為法線的剖面B各自的空隙含有率Va(%)、空隙含有率Vb(%),Va-Vb為10(%)以上,且Vb為10(%)以上。
  3. 如請求項2所述的樹脂膜,其中關於所述剖面A以及所述剖面B各自的面內配向參數Oa、面內配向參數Ob,Oa-Ob為2以上,且Ob為2以上。
  4. 如請求項2或請求項3所述的樹脂膜,其中波長400 nm~780 nm的平均反射率RALL 為95%以上且105%以下。
  5. 如請求項2至請求項4中任一項所述的樹脂膜,其中膜厚度T為10 μm以上且90 μm以下。
  6. 如請求項1至請求項5中任一項所述的樹脂膜,其中主軸方向及與主軸方向正交的方向的50℃~150℃的熱膨脹係數(CTE)均為5 ppm/℃以上且30 ppm/℃以下。
  7. 如請求項1至請求項6中任一項所述的樹脂膜,其中拉伸試驗中斷裂部的密度變化為0.3 g/cm3 以下。
  8. 如請求項1至請求項7中任一項所述的樹脂膜,其中樹脂膜為聚酯膜,且至少單面的表面劃痕試驗中的破壞開始點負荷為5 mN以上且25 mN以下。
  9. 如請求項1至請求項8中任一項所述的樹脂膜,其中膜的主軸方向的楊氏模量和與主軸方向正交的方向的楊氏模量之和為3800 MPa以上。
  10. 如請求項1至請求項9中任一項所述的樹脂膜,其中膜的剖面的剖面積為0.1 μm2 以上且1.0 μm2 以下的空隙的密度為0.25個/μm2 以上且1.25個/μm2 以下。
  11. 一種迷你LED基板,其是使用如請求項1至請求項10中任一項所述的樹脂膜而成。
  12. 一種背光源,其是使用如請求項11所述的迷你LED基板而成。
  13. 一種顯示器,其是使用如請求項12所述的背光源而成。
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