JP2004330504A

JP2004330504A - 半透過反射積層ポリエステルフィルムおよび液晶表示装置

Info

Publication number: JP2004330504A
Application number: JP2003126962A
Authority: JP
Inventors: Masato Asai; 真人浅井
Original assignee: Teijin DuPont Films Japan Ltd
Current assignee: Toyobo Film Solutions Ltd
Priority date: 2003-05-02
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】積層ポリエステルフィルムを構成するポリエステルの融点差および積層体の表面を調整することで、透過光および反射光両方での液晶表示の視認性ならびに製膜安定性を兼ね備えた、液晶表示用に好適な半透過反射積層ポリエステルフィルムおよび半透過反射積層ポリエステルフィルムを用いた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】不活性粒子を含有するポリエステル層（Ａ）、パール顔料を含有するポリエステル層（Ｂ）の少なくとも２層からなる二軸配向積層ポリエステルフィルムであって、層（Ａ）を形成するポリエステルの融点が層（Ｂ）を形成するポリエステルの融点より１５℃以上高く、ポリエステル層（Ａ）側の三次元表面平均粗さ（ＳＲａ）が２０ｎｍ以下であり、同時に、該積層ポリエステルフィルムの光線透過率に関して下記式（Ｉ）を満たす半透過反射積層ポリエステルフィルム。
（直線光透過率／全光線透過率）×１００≧１０・・・（Ｉ）
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半透過反射積層ポリエステルフィルムに関し、さらに詳しくは、反射光および透過光を用いたときの視認性に優れた液晶表示装置の光源部に用いられる、ポリエステルフィルム基材自体が半透過反射性能を有する半透過反射積層ポリエステルフィルム、および半透過反射積層ポリエステルフィルムを用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、従来の冷陰極管を用いたディスプレイに代わってフラットパネルディスプレイが多く使用されるようになってきた。中でも液晶ディスプレイの需要は高く、パソコン用モニター、家庭用テレビといった大型用途から、携帯電話、モバイルパソコン、ＰＤＡといった小型の用途まで幅広く用いられている。
【０００３】
透過型液晶ディスプレイの場合、明るいところでの視認性が低く、またバックライトを常に点灯させていることによる消費電力の大きさが問題になる。
これらの問題を解消するために反射型の液晶ディスプレイが用いられるようになった。これは液晶セルの背面電極を拡散反射板として用いることのできるようにしたものであり、この反射電極によって外部からの光を反射させて良質な画像コントラストを得るものである。
【０００４】
さらに現在は、反射・透過の両方の光学的特性を併せ持った半透過型液晶が用いられるようになっている。この液晶表示手法の一つとして半透過反射フィルムが使用されている。透明背面電極とバックライトの間に上述の半透過反射フィルムを挟むことにより、ＬＣＤ画像は明るいところでは外光の反射によって視認され、暗いところではバックライトの透過光によって視認されることで昼夜良好な画像コントラストを得ることができる。また、暗いところでしかバックライトを用いないために透過型液晶と比較して消費電力を抑えることができる。半透過反射フィルムを用いた半透過型ＬＣＤは、これまでの透過型ＬＣＤセルの構造を大幅に変更することなく作製することが可能であるため、量産の点において有利であるといえる。
【０００５】
しかしながら、半透過反射型の液晶表示装置においても、反射光による表示と透過光による表示の両方に於いて十分な視認性を確保することは非常に困難である。反射光による視認性を十分に得ようとすると透過光による視認性が極端に落ち、逆に透過光による視認性を十分に得ようとすると反射光による視認性が極端に落ちてしまうためである。
【０００６】
透過光および反射光の双方において良好な視認性を得る方法として、例えば特開平８−１７９１２５号公報（特許文献１）、特開平１１−２３１１１４号公報（特許文献２）、特開平１１−２７１５１２号公報（特許文献３）に、パール顔料を含む半透過反射層を、フィルム基材上に塗布し設ける方法が提案されている。しかしながら、パール顔料がフィルム基材の平面方向に配向していない状態では良好な反射特性が得られにくく、またフィルム基材と半透過反射層との界面の密着性が不十分な場合、経時的に剥がれが生じることがある。
また、塗布によって得られた半透過反射層は、有機溶剤などに対して侵されやすく、加工工程中にトラブルが発生する場合もある。さらに、反射率を向上させる目的で塗液中のパール顔料濃度を上げた場合、得られる半透過反射層の強度が低下し、凝集破壊が起こりやすくなる可能性がある。
【０００７】
半透過反射層中のパール顔料を配向させる方法として、特開平８−１７９１２５号公報（特許文献１）では、半透過反射層を形成する塗液層にせん断応力を与える方法が提案されている。しかしながら、層厚調整部材と塗液層とのずり速度、または塗液供給部材と被塗布シートとのずり速度を調整する必要があり、また塗工速度とずり速度によって変動する外観との調整が容易でない。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１７９１２５号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開平１１−２３１１１４号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平１１−２７１５１２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような問題点や欠点の無い、液晶表示用に適した新規な半透過反射積層ポリエステルフィルムおよび新規な半透過反射積層ポリエステルフィルムを用いた液晶表示装置を提供することにある。さらに詳しくは、積層ポリエステルフィルムを構成するポリエステルの融点差および積層体の表面を調整することで、透過光および反射光両方での液晶表示の視認性ならびに製膜安定性を兼ね備えた、液晶表示用に好適な半透過反射積層ポリエステルフィルムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、不活性粒子を含有するポリエステル層（Ａ）、パール顔料を含有するポリエステル層（Ｂ）の少なくとも２層からなる二軸配向積層ポリエステルフィルムであって、層（Ａ）を形成するポリエステルの融点が層（Ｂ）を形成するポリエステルの融点より１５℃以上高く、ポリエステル層（Ａ）側の三次元表面平均粗さ（ＳＲａ）が２０ｎｍ以下であり、同時に、該積層ポリエステルフィルムの光線透過率に関して下記式（Ｉ）を満たす半透過反射積層ポリエステルフィルムを用いることによって、透過光および反射光両方での液晶表示の視認性ならびに製膜安定性を兼ね備えた、液晶表示用に好適な半透過反射積層ポリエステルフィルムが得られることを見出し、本発明に到達した。
【００１３】
即ち本発明は、不活性粒子を含有するポリエステル層（Ａ）、パール顔料を含有するポリエステル層（Ｂ）の少なくとも２層からなる二軸配向積層ポリエステルフィルムであって、層（Ａ）を形成するポリエステルの融点が層（Ｂ）を形成するポリエステルの融点より１５℃以上高く、ポリエステル層（Ａ）側の三次元表面平均粗さ（ＳＲａ）が２０ｎｍ以下であり、同時に、該積層ポリエステルフィルムの光線透過率に関して下記式（Ｉ）を満たす半透過反射積層ポリエステルフィルムである。
【数２】
（直線光透過率／全光線透過率）×１００≧１０・・・（Ｉ）
【００１４】
また、本発明は、ポリエステル層（Ａ）に含有される不活性粒子の平均粒径が０．１〜１．５μｍであること、平均長径が０．５μｍ〜１２５μｍのパール顔料を０．５〜３０重量％含有すること、積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面上にハードコート層を有すること、積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面上に粘着層を有すること、液晶表示装置の光源部に用いられるものであること、およびポリエステル層（Ａ）を形成するポリエステルのガラス転移点よりも７０℃高い温度以上、融点より１０℃低い温度以下の温度範囲の熱固定処理によって得られた半透過反射積層ポリエステルフィルムであることのいずれかを具備する半透過反射積層ポリエステルフィルムを包含する。
【００１５】
また、本発明は、かかる半透過反射積層ポリエステルフィルムを用いた液晶表示装置も好ましい態様として包含する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
［ポリエステルフィルム］
本発明において、ポリエステル層（Ａ）およびポリエステル層（Ｂ）はいずれもポリエステルから構成される。
ポリエステル層（Ａ）を構成するポリエステルＡは、芳香族ジカルボン酸成分とジオール成分とからなる結晶性の線状飽和ポリエステルであることが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン―２，６―ナフタレートを挙げることができる。これらの中では製膜性および透明性の点からポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。これらのポリエステルはホモポリマーが好ましく、共重合成分を含む場合５モル％以下が好ましい。
【００１８】
共重合成分を用いる場合、例えばジカルボン酸成分として、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、またジオール成分として、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等の脂肪族ジオール、１，４―シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオールが挙げられる。なお、これらの共重合成分は１種のみでなく２種以上併用してもよい。これらの中で、製膜時の延伸性の点からイソフタル酸が特に好ましい共重合成分として挙げられる。
【００１９】
ポリエステル層（Ａ）を構成するポリエステルＡの融点は、ポリエステル（Ｂ）を構成するポリエステルＢの融点より１５℃以上高いことを必要とする。融点差が１５℃未満であると、延伸工程においてパール顔料とポリエステルＢとの界面に生じたボイド（空隙）が熱固定工程後も残存し、直線光透過率（平行光線透過率）および全光線反射率が低下する。かかる融点差は６０℃未満であることが好ましい。融点差が大きくなりすぎると、ポリエステルＢの製膜性が低下し、フィルム生産が困難となる傾向がある。
【００２０】
ポリエステル層（Ｂ）を構成するポリエステルＢは、ポリエステルＡに共重合成分を共重合させた共重合体であることが好ましい。かかる共重合成分としては、例えばジカルボン酸成分として、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸等の脂肪族カルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、またジオール成分として、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等の脂肪族ジオール、１，４―シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ジオールが挙げられる。なお、これらの共重合成分は１種のみでなく、２種以上併用してもよい。これらの中で、製膜時の延伸性の点からイソフタル酸が特に好ましい共重合成分として挙げられる。
【００２１】
イソフタル酸共重合ポリエチレンテレフタレートの場合、イソフタル酸は５モル％以上、好ましくは８モル％以上、２５モル％未満、好ましくは１８モル％未満の範囲で使用される。イソフタル酸が下限未満であると、ポリエステルＡがポリエチレンテレフタレートの場合、融点差が１５℃未満になり、また上限を超えると製膜安定性が失われる。
【００２２】
本発明におけるポリエステルは、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメリット酸、ピロメリット酸等のような３個以上のエステル形成性官能基を有する成分を極小量（実質的に線状のポリマーが得られる範囲）共重合したものであってもよい。
【００２３】
さらに、本発明におけるポリエステルは、その耐加水分解性を向上させるために、例えば安息香酸、メトキシポリアルキレングリコール等の１個のエステル形成性官能基を有する化合物によって末端の水酸基および／またはカルボキシル基の一部または全部を封鎖したものであってもよい。
【００２４】
本発明のポリエステルの固有粘度は、オルトクロロフェノール溶媒下、３５℃で０．４０ｄｌ／ｇ〜１．５０ｄｌ／ｇであることが好ましく、より好ましくは０．４５ｄｌ／ｇ〜１．２０ｄｌ／ｇである。固有粘度が下限未満の場合は引裂き強度をはじめ、半透過反射積層フィルム基材としてポリエステルフィルムに要求される機械特性が不足することがある。他方、固有粘度が上限を越える場合は、原料製造工程およびフィルム製膜工程における生産性が損なわれることがある。
【００２５】
本発明のフィルムを構成するポリエステルは、従来公知の製法によって製造することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレートのホモポリマー、またはその共重合体の製法としては、テレフタル酸、エチレングリコールおよび必要に応じて加えた共重合成分をエステル化反応させ、得られる反応生成物をさらに重縮合反応させてポリエステルとする方法を用いることができる。
【００２６】
かかるポリエステルフィルムには、必要に応じ、蛍光増白剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤等の添加剤を配合することができる。
【００２７】
本発明において、半透過反射積層ポリエステルフィルムのポリエステル層（Ａ）側の面の三次元表面平均粗さ（ＳＲａ）は２０ｎｍ以下であることが必要である。表面粗さが上限を超える場合、表面ヘイズが高くなり、ポリエステル層（Ａ）側から入射する光がポリエステル層（Ｂ）に到達するまでに拡散してしまい、半透過反射ポリエステルフィルムとして十分な直線光透過率を達成することが困難である。
【００２８】
［パール顔料］
本発明におけるパール顔料を用いた半透過反射積層ポリエステルフィルムには、透過光および反射光両方での液晶表示の視認性を付与するため、ポリエステル層（Ｂ）にパール顔料を添加する。
【００２９】
本発明で用いられるパール顔料は、二酸化チタン、酸化鉄などにより被覆された平板状マイカ粒子である。二酸化チタンによる平板状マイカ粒子の表面の被覆率は、好ましくは１０％〜５０％の範囲である。かかるパール顔料としては、「パール顔料」として市販されているものを用いることができ、例えば「イリオジン」（メルクジャパン社製）や「Ｍｅａｒｌｉｎ」（マール社製）が挙げられる。
【００３０】
本発明におけるパール顔料の平均長径は、好ましくは０．５〜１２５μｍ、より好ましくは０．７〜７０μｍ、さらに好ましくは０．８〜４０μｍである。パール顔料の平均長径が下限未満の場合は、十分な反射特性が得られないことがある。また、パール顔料の平均長径が上限を超える場合は、ポリエステルフィルムの滑らかさが失われ、また表示装置としての視認性も低下することがある。
ここで「平均長径」とは、一定数のパール顔料の平板状面の最大直径、すなわち長径の平均値を表す。
【００３１】
本発明におけるパール顔料の厚みは、０．０１〜１０μｍであることが好ましい。下限未満の場合は、十分な反射特性が得られにくく、また製膜工程においてパール顔料が折損しやすくなることがある。また、上限を超える場合は板状の特徴が失われやすく、延伸によるパール顔料の配向が低下し、反射光および透過光における視認性が得られにくくなることがある。
【００３２】
本発明で用いられるパール顔料のポリエステル層（Ｂ）における含有量は、ポリエステル層（Ｂ）の重量を基準として、好ましくは０．５〜３０重量％、より好ましくは１〜１０重量％、特に好ましくは２〜８重量％である。添加量が下限未満であると反射光が不足し，上限を超えると透過光が不足することがある。
【００３３】
上記パール顔料は、半透過反射積層ポリエステルフィルム中、フィルムの平面方向に３０°以下の配向角で配向していることが望ましい。また、かかるパール顔料の配向角は、より好ましくは１５°以下である。ここで配向角とは、一定数の板状フィラーであるパール顔料の平板状面とポリエステルフィルムの平面とでなす角度の平均値を指す。具体的には、得られた半透過反射積層ポリエステルフィルムの任意の断面を走査型電子顕微鏡（日本電子（株）製、ＪＳＭ−５２００）にて写真撮影し、任意の１００個のパール顔料について、該フィラーの平板状面のポリエステルフィルム面に対する配向角を測定して平均値を算出し、その値をもって「配向角」とする。ポリエステル層（Ｂ）に含有されるパール顔料の配向角が３０°より大きくなると、反射光における高い視認性を得ることができない。このような配向は、例えば該積層フィルムの製膜に際し、縦および横方向に２．５倍以上延伸することにより得られるものである。
【００３４】
本発明に用いられるパール顔料は、二酸化チタンなどの被覆剤の表層をシランカップリング剤またはステアリン酸で処理することが望ましい。この処理により、紫外線を含む光線の照射によるパール顔料の黄色化が防止できる。これにより、屋外使用の多い過酷な条件でも、視認性の低下なく使用することができる。かかる処理は、例えば上述の処理剤をパール顔料を基準として０．５〜５重量％およびパール顔料とを混合し、５〜１１０℃の温度で５〜３０分攪拌することで得られる。
【００３５】
パール顔料の添加時期は、ポリエステル合成の際のエステル交換反応終了前、または重縮合反応開始前に添加してもよく、またポリエステルフィルム製膜の際に添加してもよい。また、あらかじめパール顔料を多量に添加したマスターペレットを製造しておき、ポリエステル合成時、あるいはポリエステルフィルム製膜時に、パール顔料を含有しないポリエステルと混練して所定量の濃度に調整する方法であってもよい。なお、ポリエステル合成時にパール顔料を添加する場合には、これらをジオール成分に分散させてから、スラリーとして反応系に添加する方法が好ましい。
【００３６】
［不活性粒子］
本発明における半透過反射積層ポリエステルフィルムには、ポリエステル層（Ａ）に不活性粒子を含有することが必要である。かかる不活性粒子としては、周期律表第ＩＩＡ、第ＩＩＢ、第ＩＶＡ、第ＩＶＢの元素を含有する無機粒子として例えば、カオリン、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、二酸化珪素、および硫酸バリウム、耐熱性の良い高分子よりなる有機粒子として例えば、架橋シリコーン樹脂、架橋ポリスチレン、および架橋アクリル樹脂が挙げられ、これらは単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００３７】
半透過反射積層ポリエステルフィルムにおいて、透過光での十分な視認性を得るためには、かかる不活性粒子の平均粒径が、０．１〜１．５μｍであることが好ましい。不活性粒子の平均粒径が下限未満の場合は、ポリエステル層（Ａ）中への分散が不良となりやすく、滑り性を得ようとすると直線光（平行光線）透過率が減少しやすいことがある。一方、上限を超えるとポリエステル層（Ａ）の三次元表面平均粗さ（ＳＲａ）が２０ｎｍを越え、光線透過率が低下し、また製膜安定性が低下することがある。
【００３８】
不活性粒子の添加量は、ポリエステル層（Ａ）の重量を基準として好ましくは０．００１〜５重量％である。不活性粒子の添加量が下限未満の場合は、該ポリエステルフィルムの巻取り時の滑り性や表面加工時のハンドリング性が低下しやすく、一方上限を超えるとポリエステル層（Ａ）の三次元表面平均粗さ（ＳＲａ）が２０ｎｍを越え、光線透過率が低下し、また製膜安定性が低下することがある。これら不活性粒子の添加時期は、ポリエステルの重合段階、または製膜時のいずれであってもよい。
【００３９】
［粘着層］
本発明における半透過反射積層ポリエステルフィルムは、該積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面上に粘着層を有してもよい。この場合、粘着層を介して、積層ポリエステルフィルムと偏光フィルムなどからなる液晶表示部またはバックライトとを貼り合わせることができる。使用する粘着剤は特に限定されないが、アクリル系、ゴム系、ウレタン系の粘着剤が好ましく使用される。
【００４０】
粘着層の厚みは０．５〜６０μｍが好ましい。粘着層の厚みが０．５μｍより薄いと十分な粘着性が得られず、６０μｍを超えると端面からの粘着剤のはみ出しや巻取りが難しくなるなど、フィルムの製造工程における取り扱い性が低下する。また、粘着層の厚みは、好ましくは２〜４０μｍである。
【００４１】
［ハードコート層］
本発明における半透過反射積層ポリエステルフィルムは、該積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面上にハードコート層を有してもよい。この場合、半透過反射積層ポリエステルフィルムと液晶表示部またはバックライト部とが貼り合わされた中間部品を積み重ねて保管する場合や、運搬する過程で、半透過反射積層ポリエステルフィルムに傷が発生するのを抑制し、最終製品の歩留まりを防止することができる。
【００４２】
ハードコート層に用いられる材料としては、シラン系、放射線硬化系など通常用いられる材料が挙げられるが、特に放射線硬化系のハードコート用材料が好ましく、中でも紫外線（ＵＶ）硬化系のハードコート用材料が好ましく用いられる。
ハードコート層の形成に用いられるＵＶ硬化性材料としては、ウレタン―アクリレート系、エポキシ―アクリレート系、ポリエステルアクリレート系などの材料が挙げられる。
【００４３】
半透過反射積層ポリエステルフィルムにハードコート層を積層するには、該積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面上に、ハードコート層を形成する材料を塗布し、加熱、放射線（例えば紫外線）照射等により該材料を硬化させる。
【００４４】
ハードコート層の厚みは、好ましくは０．５〜１０μｍ、さらに好ましくは１〜５μｍである。ハードコート層の厚みが下限未満であると中間部品を十分に保護できず、上限を超えると加熱または放射線による硬化が十分に得られずブロッキングを起こしやすくなる場合がある。
【００４５】
［全光線透過率ならびに直線光透過率］
本発明の目的である透過光での十分な視認性を得るため、本発明で用いられる半透過反射積層ポリエステルフィルムは、全光線透過率ならびに直線光透過率（試料中を直進する光線の透過率）が下記式（Ｉ）を満足することを必要とする。
【数３】
（直線光透過率／全光線透過率）×１００≧１０・・・（Ｉ）
【００４６】
ここで、「全光線透過率」とは、紫外・可視分光光度計（島津製作所製、ＵＶ−３１０１ＰＣ）を用いて得られた、半透過反射積層ポリエステルフィルムの波長５５０ｎｍにおける全光線透過率を表す。直線光透過率は、上記の測定で、直線光分のみを測定して求める。
【００４７】
本発明において、半透過反射積層ポリエステルフィルムの５５０ｎｍにおける直線光透過率の全光線透過率に対する割合が１０％未満であると、液晶表示板上の文字などの輪郭がぼやけて視認性が低下する。
散乱光が増加する要因の一つに、ポリエステル層（Ｂ）に添加したパール顔料とポリエステルＢとの界面に発生するボイドがある。このボイドを無くすには、ポリエステルＡのガラス転移点よりも７０℃以上高い温度、より好ましくはポリエステルＢの融点より高い温度で熱固定するとよい。通常、融点より高い温度で熱固定すると、フィルムが切断することがあるが、本発明の場合、ポリエステル層（Ｂ）を形成するポリエステルの融点がポリエステル層（Ａ）を形成するポリエステルの融点より１５℃以上低く、層（Ａ）が層（Ｂ）を支持するため、正常な熱固定が可能となる。また、散乱光が増加する他の要因の一つに、ポリエステル層（Ａ）側の三次元表面平均粗さ（ＳＲａ）があり、上述の式（Ｉ）を達成するためには、ＳＲａを２０ｎｍ以下にするとよい。
直線光透過率の上限は特定されないが、現実的に７０％を超えるのは困難である。
【００４８】
本発明で用いられる半透過反射積層ポリエステルフィルムの波長５５０ｎｍにおける全光線透過率は、好ましくは２０％以上、更に好ましくは２５％以上である。全光線透過率が下限に満たない場合は、透過光における十分な視認性が得られないことがある。
【００４９】
同様に、反射光での十分な視認性を得るためには、５５０ｎｍにおける全光線反射率が好ましくは４０％以上、更に好ましくは５０％以上である。ここで、「全光線反射率」は、該積層ポリエステルフィルムを反射した光量について、全光線透過率と同様の測定法に従った値を指す。
【００５０】
本発明における半透過反射積層ポリエステルフィルムは、透過光および反射光の両方において十分に明るく視認性に優れた表示を得るためには、上記の全光線透過率と全光線反射率の和が８０％以上、更には９０％以上であることが好ましい。
【００５１】
［積層フィルムの層構造］
本発明における半透過反射積層ポリエステルフィルムの層構成は、不活性粒子を含有するポリエステル層（Ａ）が一方の層を形成し、もう一方の層はパール顔料を含有するポリエステル層（Ｂ）からなり、該積層ポリエステルフィルムの層数は、基本的に２層である。
【００５２】
本発明の半透過反射積層ポリエステルフィルムは、主旨を逸脱しない範囲で別の層を追加してもよく、３層以上の場合は一方の面である層（Ａ）に若干の差（例えば、ポリマーの融点等）をつけてもよい。各層の厚みは、層（Ａ）の厚み／層（Ｂ）の厚みが、好ましくは５〜１５／９５〜８５である。層（Ａ）が下限未満では熱固定処理時に支持層の役割が果たせず、上限を超えると層（Ｂ）におけるパール顔料の濃度が過剰になり、製膜性が低下することがある。半透過反射積層ポリエステルフィルムの全体の厚みは、好ましくは１２〜１２５μｍ、更に好ましくは２５〜７５μｍである。半透過反射積層ポリエステルフィルムの厚みが下限未満では反射光における視認性が不十分である。一方、半透過反射積層ポリエステルフィルムの厚みが上限を超えると、フィルムの剛性が強くなりハンドリング性が悪化する結果、生産性が低下することがあり、また、該ポリエステルフィルムを通過する透過光の損失が大きくなり視認性を低下させることがある。
【００５３】
［製造方法］
本発明における半透過反射積層ポリエステルフィルムは、逐次二軸延伸法や同時二軸延伸法などの公知の方法を用いて、二軸延伸フィルムに製膜される。また、積層方法としては、同時多層押出法が挙げられる。その具体例を２層フィルム（Ａ／Ｂ）の場合を例に、以下に説明する。
【００５４】
ポリエステル層（Ａ）を構成するポリエステルＡのチップ、およびポリエステル層（Ｂ）を構成するポリエステルＢのチップをそれぞれ乾燥し、それぞれ別の押出機内で通常の押出温度、すなわち融点（以下、Ｔｍと表わす）以上、（Ｔｍ＋７０℃）以下の温度で溶融混練し、ダイ内部で例えばフイードブロックを通じて積層させる同時多層押出法により、Ａ／Ｂが積層された未延伸フィルムにする。ダイより押出された積層溶融フィルムは、キャスティングドラムで冷却固化され積層未延伸フィルムを得る。この工程でフィルム状溶融物とキャスティングドラムとの密着性を高める目的で、フィルム状溶融物に静電荷を付与する静電密着法を使用することが好ましい。このようにして得られた未延伸フィルムは、ロール加熱、赤外線加熱などで加熱し、縦方向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のが好ましい。延伸温度は、ポリエステルＡのガラス転移温度（以下、Ｔｇと表わす）より高い温度、さらには（Ｔｇ＋２０）〜（Ｔｇ＋４０）℃の温度であることが好ましい。延伸倍率は、この用途の要求特性にもよるが、２．４倍以上４．０倍以下とするのが好ましく、２．５倍以上３．９倍以下であることがより好ましく、２．７倍以上３．８倍以下であることがさらに好ましい。延伸倍率が下限未満の場合は、ポリエステルフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムを得ることが難しい。また、延伸倍率が下限未満の場合は、延伸時にパール顔料が受ける応力が十分でないため、パール顔料の配向角が要求される状態に至らず、反射光における視認性が低くなる。一方延伸倍率が上限を超える場合は、製膜中に破断が発生しやすくなる。縦方向の延伸後、必要に応じて易接着性の水分散性塗液を片面または両面に塗布してもよい。
【００５５】
得られた縦延伸フィルムは、続いて横延伸、熱固定、熱弛緩の各処理工程を順次施して二軸配向フィルムとするが、これらの処理はフィルムを走行させながら行う。横延伸の処理はポリエステルＡのガラス転移点（Ｔｇ）より２０℃高い温度から始め、ポリエステルＡの融点（Ｔｍ）より（１１０〜１４０）℃低い温度まで昇温しながら行う。横延伸の倍率は、この用途の要求特性にもよるが、２．５倍以上４．２倍以下が好ましい。より好ましくは２．６倍以上３．９倍以下であり、さらには２．８倍以上３．８倍以下とするのが好ましい。下限未満の場合はフィルムの厚み斑が大きくなり良好なフィルムが得られにくく、また上限を超える場合は製膜中に破断が発生しやすくなる。
【００５６】
横延伸のあと、続いて熱固定処理を行うが、好ましい熱固定の温度範囲は、ポリエステルＡの（Ｔｇ＋７０）〜（Ｔｍ−１０）℃である。例えばポリエステルＡがポリエチレンテレフタレートの場合は１８０〜２３５℃、ポリエチレン―２，６―ナフタレートの場合は２２０〜２４０℃が好ましい熱固定温度条件として例示される。また、熱固定時間は１〜６０秒が好ましい。さらに熱収縮率の低滅が必要な用途については、必要に応じて熱弛緩処理を行っても構わない。
【００５７】
このようにして厚み１２〜１２５μｍ、固有粘度０．４０〜１．５０ｄｌ／ｇの半透過反射積層ポリエステルフィルムが得られる。
【００５８】
［加工］
本発明においては、半透過反射積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面上に、さらに粘着層を設けてもよい。該粘着層の塗設としては、ポリエステルフィルムに公知の塗工方法を用いて塗布させてもよく、また離形フィルムに公知の塗工方法で予め粘着層を形成させた後、半透過反射積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面に貼り付け、その後離形フィルムを剥がして粘着層を転写する方法であってもよい。また偏光フィルム側に公知の塗工方法で粘着層を塗布してもよい。最終的に製品として用いられる段階では、該粘着層を介して半透過反射積層ポリエステルフィルムと偏光フィルムとが積層される。
【００５９】
粘着層の塗布は、公知の任意の塗工方法が適用できる。例えば、キスコート法、バーコート法、ダイコート法、リバースコート法、オフセットグラビアコート法、マイヤバーコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、合浸法およびカーテンコート法などを単独または組み合わせて適用するとよい。
【００６０】
本発明において、必要に応じ、半透過反射積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面上に、ハードコート層を設けてもよい。かかるハードコート層は、ポリエステルフィルムを介して、粘着層と反対側に形成されることが好ましく、さらには、製品として使用される際に、最外層に位置することが好ましい。該ハードコート層は、ポリエステルフィルムに公知の塗工方法で塗布し、硬化処理を行う。ハードコート層の塗布には、公知の任意の塗工方法が適用できる。例えば、キスコート法、バーコート法、ダイコート法、リバースコート法、オフセットグラビアコート法、マイヤバーコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、含浸法およびカーテンコート法などを単独または組み合わせて適用するとよい。
【００６１】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに説明する。なお、各特性値は下記の方法で測定した。
（１）全光線反射率、全光線透過率および直線光透過率
紫外・可視分光光度計（島津製作所製、ＵＶ−３１０１ＰＣ）を用い、得られた試料フィルムの波長５５０ｎｍにおける全光線反射率および全光線透過率を積分球を用いて測定した。直線光透過率は、上記の測定装置で、積分球を用いずに直線光のみを測定して求めた。
（２）ポリエステルの融点
ポリエステルの融点測定は、ＤｕＰｏｎｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ９１０ＤＳＣを用い、昇温速度２０℃／分で融解ピークを求める方法により測定した。なおサンプル量は約２０ｍｇとする。
（３）ポリエステル層（Ａ）の三次元表面平均粗さ（ＳＲａ）
ＳＳＣＳＵＲＦＡＣＥＡＮＡＬＹＺＥＲＳＰＡ−１１（ＫｏｓａｋａＬａｂｏｒａｔｏｒｙ製）を用い、測定範囲１ｍｍ、走査ピッチ２μｍで測定した。
（４）視認性
試料フィルムの片面に、以下のハードコート剤（大日精化製、商品名「ＰＥＴＤ―３１」）をロールコート法でドライ厚みが５μｍになるように塗工し、溶剤成分を乾燥して未硬化のハードコート層を形成した。このハードコート層付フィルムを偏光板（株式会社サンリッツ社製、製品名「ＬＬ−８２−１８」）と張り合わせたものを携帯電話の表示部に組み込み、テストパタンを３０名の試験者が見えやすさ、即ち視認性を評価した。
次の基準で評価する。
◎：透過光あるいは反射光において、２７名以上が表示が鮮明と判定
○：透過光あるいは反射光において１５名以上が表示が鮮明と判定
×：透過光あるいは反射光において４名以上が表示が不鮮明と判定
××：透過光あるいは反射光において１０名以上が表示が不鮮明と判定
【００６２】
［実施例１］
ポリエステル層（Ａ）として、平均粒径０．９μｍのカオリン粒子を０．００５重量％含有するポリエチレンテレフタレート（固有粘度：０．６４ｄｌ／ｇ、融点２５８℃）を用い、ポリエステル層（Ｂ）として、平均長径１５μｍのステアリン酸処理したパール顔料（メルク社製、製品名「ＩＲＩＯＤＩＮ１１１」）５重量％を含有するイソフタル酸を１２モル％共重合した融点２２８℃のポリエチレンテレフタレート（固有粘度：０．６４ｄｌ／ｇ）を用い、Ａ、Ｂ層とも別々の押出機中で２８０℃の温度で溶融混練し、Ａ／Ｂの２層構成で厚み比が６／１９となるよう２層ダイに送り、急冷固化して４６５μｍの未延伸フィルムを得た。なお、ステアリン酸処理は、パール顔料９８に対し、ステアリン酸２（重量比）の割合で混合し、７５℃に加熱しながら攪拌混合した。
【００６３】
該未延伸フィルムを１１０℃に加熱し、縦方向に３．０倍に延伸し、次いで１２０℃に加熱した縦延伸フィルムを、横方向に３．１倍に延伸した。その後、２３０℃の熱固定温度で３秒間熱固定処理を行い、厚み５０μｍ（厚み比１２μｍ／３８μｍ）の二軸配向延伸フィルムを得た。得られた半透過反射積層ポリエステルフィルムの特性を表２および表３に示す。
【００６４】
［実施例２、比較例１〜３］
ポリエステルＢの融点、不活性粒子の種類、平均粒径、不活性粒子濃度を表１に記載の通りに変更した以外は、実施例１と同様にしてフィルムを作製し、評価した。得られた半透過反射積層ポリエステルフィルムの特性を表２および表３に示す。
【００６５】
【表１】

【００６６】
【表２】

【００６７】
【表３】

【００６８】
表１、表２および表３に示すように、実施例１および実施例２は、ポリエステルＡとポリエステルＢとの融点差、不活性粒子の平均粒径および濃度が適正であった結果、半透過反射積層ポリエステルフィルムの全光線透過率に対する直線光透過率の割合、全光線反射率およびポリエステル層（Ａ）のＳＲａそれぞれの値が本発明の要件を満たし、液晶表示装置における透過光、反射光いずれの視認性も満足するものであった。
【００６９】
一方、比較例１に示すように、不活性粒子の平均粒径が不適当な場合、ポリエステル層（Ａ）のＳＲａが２０ｎｍを越え、半透過反射積層ポリエステルフィルムの全光線透過率に対する直線光透過率の割合が１０より小さく、液晶表示装置における透過光の視認性が不十分であった。
【００７０】
また、比較例２に示すように、ポリエステルＡとポリエステルＢとの融点差が１５℃未満の場合、半透過反射積層ポリエステルフィルムの全光線反射率が不十分となり、反射における視認性が不十分であった。またＳＲａを満たしていても、２層を構成するポリエステルの融点差が不十分なために全光線透過率に対する直線光透過率の割合が１０より小さく、液晶表示装置における透過光の視認性は不十分であった。
【００７１】
比較例３では、ポリエステルＡとポリエステルＢとの融点差が１５℃未満で、かつ不活性粒子の平均粒径が不適当であった結果、半透過反射積層ポリエステルフィルムの全光線透過率に対する直線光透過率の割合が１０より小さく、液晶表示装置における透過光の視認性が不十分であり、かつ反射での視認性も不十分であった。
【００７２】
【発明の効果】
本発明により得られた半透過反射積層ポリエステルフィルムは、積層ポリエステルフィルムを構成するポリエステルの融点差および積層体の表面を調整することで、透過光および反射光いずれにおいても良好な液晶表示の視認性が得られる。また、積層構成にすることで製膜安定性の高い、液晶表示用に好適な半透過反射積層ポリエステルフィルムおよび半透過反射積層ポリエステルフィルムを用いた液晶表示装置を提供することができる。

Claims

不活性粒子を含有するポリエステル層（Ａ）、パール顔料を含有するポリエステル層（Ｂ）の少なくとも２層からなる二軸配向積層ポリエステルフィルムであって、層（Ａ）を形成するポリエステルの融点が層（Ｂ）を形成するポリエステルの融点より１５℃以上高く、ポリエステル層（Ａ）側の三次元表面平均粗さ（ＳＲａ）が２０ｎｍ以下であり、同時に、該積層ポリエステルフィルムの光線透過率に関して下記式（Ｉ）を満たすことを特徴とする半透過反射積層ポリエステルフィルム。
ポリエステル層（Ａ）に含有される不活性粒子の平均粒径が０．１〜１．５μｍである請求項１に記載の半透過反射積層ポリエステルフィルム。
平均長径が０．５μｍ〜１２５μｍのパール顔料を０．５〜３０重量％含有する請求項１または請求項２に記載の半透過反射積層ポリエステルフィルム。
積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面上にハードコート層を有する請求項１〜３のいずれかに記載の半透過反射積層ポリエステルフィルム。
積層ポリエステルフィルムの少なくとも片面上に粘着層を有する請求項１〜４のいずれかに記載の半透過反射積層ポリエステルフィルム。
液晶表示装置の光源部に用いられる請求項１〜５のいずれかに記載の半透過反射積層ポリエステルフィルム。
ポリエステル層（Ａ）を形成するポリエステルのガラス転移点よりも７０℃高い温度以上、融点より１０℃低い温度以下の温度範囲の熱固定処理によって得られた、請求項１〜６のいずれかに記載の半透過反射積層ポリエステルフィルム。
請求項１〜７のいずれかに記載の半透過反射積層ポリエステルフィルムを用いることを特徴とする液晶表示装置。