(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードコート層、プリズム層、拡散層、レンズ層から選ばれる光学機能層を積層して用いられる光学フィルム用ポリエステルフィルムであって、光学機能層が形成される面と反対側の面に、細孔容積が１．３〜２．０ｍｌ／ｇであり、かつ平均粒径が６〜１０μｍの粒子を含有するコーティング層を有することを特徴とする光学フィルム用ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶ディスプレイ用途として好適に用いられる光学フィルム用ポリエステルフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、急激に数量が伸びている液晶ディスプレイ装置は、光源からの光を視認側に集光し、かつ均一な面光源とする役割を果すバックライトユニットと、印加電圧を表示画素毎に調整し赤・緑・青の光を制御された光量表示させる液晶セル層ユニットの大きく分けて２つのユニットによって構成されている。
【０００３】
このうち、バックライトユニットは赤・緑・青の波長領域に発光特性を有する蛍光体を用いた冷陰極管や、ＬＥＤと言った光源を視認側から見て側面に配置し、光を視認側に効率よく導く役割を有する導光板、視認側に導かれた光をディスプレイ面内に均一に分散する拡散フィルム、ディスプレイの側面側に向いている光を視認側に集光し、ディスプレイの輝度を向上させるプリズムフィルム、また、拡散、集光機能を1枚に集約した複合フィルム等によって構成される。
【０００４】
一般的な液晶ディスプレイでは、導光板の上に通常、下拡散フィルムと呼称される拡散フィルムを１枚配置し、その上に２枚のプリズムフィルムをそれぞれ集光方向が縦横方向および左右方向となるよう配置し、さらにその上に通常、上拡散フィルムと呼称される拡散フィルムを１枚配置することでバックライトユニットが構成されている。
【０００５】
上記のように、複数枚の光学シートを重ね合わせて使用する場合、透明部材同士が密着することによって、干渉縞が発生し、ディスプレイの画像を乱す不具合が発生することがある。
【０００６】
これらに対し、プリズムシートのプリズム面側の反対面に表面からの突起高さが１〜７μｍである多数の微少球状突起を設けることにより干渉縞の発生を抑制する検討が行われている（特許文献１）。しかし、この発明によれば干渉縞の発生を抑制できるものの、微少突起が接触した他の光学フィルムや導光板等を傷つけてしまい、問題となる。
【０００７】
この問題に対し、さらにコーティング層に含まれる粒度分布の半値幅を１μｍ以下とし、突出量のばらつきを押さえることにより、集中加重による傷つきを防止した検討が行われている（特許文献２）。しかし、この場合においても、コーティング層の厚みが粒子径を上回る場合、コーティング層中の粒子の厚み方向の配置によって、突出量にばらつきが出るため、集中加重による、傷つきを完全には防止できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３００９０８号公報
【特許文献２】特開平１１―１３３２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決しようとするものであり、その解決課題は、光学用フィルムとして使用できる、干渉縞発生を抑制でき、かつ、接触する他の光学フィルム等に傷を付けることのない、光学フィルム用ポリエステルフィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、特定の構成を有するポリエステルフィルムによれば、優れたフィルム特性を損なうことなく、光学フィルム用ポリエステルフィルムに特に好適であるポリエステルフィルムを提供できることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の要旨は、ハードコート層、プリズム層、拡散層、レンズ層から選ばれる光学機能層を積層して用いられる光学フィルム用ポリエステルフィルムであって、光学機能層が形成される面と反対側の面に、細孔容積が１．３〜２．０ｍｌ／ｇであり、かつ平均粒径が６〜１０μｍの粒子を含有するコーティング層を有することを特徴とする光学フィルム用ポリエステルフィルムに存する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学用フィルムとして好適に使用することができ、干渉縞発生を抑制でき、かつ、接触する他の光学フィルム等に傷をつけることのない、光学フィルム用ポリエステルフィルムを提供することができ、本発明の工業的価値は高い。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明で言うポリエステルフィルムとは、押出口金から溶融押出される、いわゆる押出法により押出した溶融ポリエステルシートを冷却した後、必要に応じ、延伸、熱処理を施したフィルムである。
【００１４】
本発明のフィルムを構成するポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものである。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート（ＰＥＮ）等が例示される。また、用いるポリエステルは、ホモポリエステルであっても共重合ポリエステルであってもよい。共重合ポリエステルの場合は、３０モル％以下の第三成分を含有した共重合体であればよい。
かかる共重合ポリエステルのジカルボン酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸およびオキシカルボン酸（例えば、Ｐ−オキシ安息香酸など）等から選ばれる一種または二種以上が挙げられ、グリコール成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等から選ばれる一種または二種以上が挙げられる。
【００１５】
本発明におけるポリエステルは、従来公知の方法で、例えばジカルボン酸とジオールの反応で直接低重合度ポリエステルを得る方法や、ジカルボン酸の低級アルキルエステルとジオールとを従来公知のエステル交換触媒で反応させた後、重合触媒の存在下で重合反応を行う方法で得ることができる。重合触媒としては、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物等公知の触媒を使用して良いが、好ましくはアンチモン化合物の量を零またはアンチモンとして１００ｐｐｍ以下にするおとによりフィルムのくすみを低減したものが好ましい。
【００１６】
本発明で得られるポリエステルフィルムには、本発明の要旨を損なわない範囲で、耐候剤、耐光剤、帯電防止剤、潤滑剤、遮光剤、抗酸化剤、蛍光増白剤、マット化剤、熱安定剤、および染料、顔料などの着色剤などを配合してもよい。
【００１７】
ポリエステルフィルム上に設けられるコーティング層中の粒子の細孔容積は０．５〜２．０ｍｌ／ｇである必要がある。０．５ｍｌ／ｇを下回ると、粒子の変形性が失われ剛直な構造となり、他の光学シート等への傷つきが防止できない。また、２．０ｍｌ／ｇを上回ると、粒子の変形性が大きくなりすぎて、一定の粒径が保てなかったり、所望の突起高さを得ることができなかったりして、干渉縞の発生を抑えることができない。また、用いる粒子の粒径は、特に限定されるものではないが、通常０．５〜１０μmの範囲である。
【００１８】
本発明において、ポリエステルフィルム上にコーティング層を設ける方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用し得る。例えば、原崎勇次著、槙書店、１９７９年発行、「コーティング方式」に示されるような、リバースロールコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドクターコーターまたはこれら以外のコーティング装置を使用することができる。なお、コーティング剤のフィルムへの塗布性や接着性を改良するため、コーティング前にフィルムに化学処理や放電処理を施してもよい。また、表面特性をさらに改良するため、コーティング層形成後に放電処理を施してもよい。
【００１９】
また、コーティング層を形成するタイミングは特に限定されるものではなく、基材となるポリエステルフィルムを製造する工程内で行われる、インラインコーティング方式や、ポリエステルフィルムを製造した後に行われるオフラインコーティング方式等が考えられる。
【００２０】
コーティング層の厚みは、特に限定されるものではないが、最終的な乾燥厚さとして、通常０．１〜２０μｍの範囲である。塗布層の厚さが０．１μｍ未満の場合は、含有する粒子のフィルム表面への定着性が悪化し、脱落の恐れがある。また、塗布層の厚みが２０μｍを超えると、光線透過率が低下し、輝度が悪化する。
【００２１】
本発明のフィルムの総厚みは、フィルムとして製膜可能な範囲で有れば特に限定されるものではないが、通常４〜５００μｍ、好ましくは２５〜３５０μｍの範囲である。
【００２２】
次に本発明のフィルムの製造方法に関して具体的に説明するが、本発明の要旨を満足する限り、本発明は以下の例示に特に限定されるものではない。
【００２３】
まず、本発明で使用するポリエステルの製造方法の好ましい例について説明する。ここではポリエステルとしてポリエチレンテレフタレートを用いた例を示すが、使用するポリエステルにより製造条件は異なる。常法に従って、テレフタル酸とエチレングリコールからエステル化し、または、テレフタル酸ジメチルとエチレングリコールをエステル交換反応を行い、その生成物を重合槽に移送し、減圧しながら温度を上昇させ、最終的に真空下で２８０℃に加熱して重合反応を進め、ポリエステルを得る。
【００２４】
例えば上記のようにして得、公知の手法により乾燥したポリエステルチップを溶融押出装置に供給し、それぞれのポリマーの融点以上である温度に加熱し溶融する。次いで、溶融したポリマーをダイから押出し、回転冷却ドラム上でガラス転移温度以下の温度になるように急冷固化し、実質的に非晶状態の未配向シートを得る。この場合、シートの平面性を向上させるため、シートと回転冷却ドラムとの密着性を高めることが好ましく、本発明においては静電印加密着法および／または液体塗布密着法が好ましく採用される。本発明においては、このようにして得られたシートを２軸方向に延伸してフィルム化する。延伸条件について具体的に述べると、前記未延伸シートを好ましくは縦方向に７０〜１４５℃で２〜６倍に延伸し、縦１軸延伸フィルムとした後、横方向に９０〜１６０℃で２〜６倍延伸を行い、１５０〜２４０℃で１〜６００秒間熱処理を行うことが好ましい。さらにこの際、熱処理の最高温度ゾーンおよび／または熱処理出口のクーリングゾーンにおいて、縦方向および／または横方向に０．１〜２０％弛緩する方法が好ましい。また、必要に応じて再縦延伸、再横延伸を付加することも可能である。さらに、前記の未延伸シートを面積倍率が１０〜４０倍になるように同時二軸延伸を行うことも可能である。
【００２５】
本発明のポリエステルフィルムは、本発明の効果を損なわない範囲であれば、コーティング層や、プリズム・拡散・レンズ層と、ポリエステルフィルムとの密着性を高めるために、アンカーコート層を設けることもできる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例中「部」とあるのは「重量部」を示す。また、本発明で用いた測定法は次のとおりである。
【００２７】
（１）ポリエステルの極限粘度の測定
ポリエステル１ｇを精秤し、フェノール／テトラクロロエタン＝５０／５０（重量比）の混合溶媒１００ｍｌを加えて溶解させ、３０℃で測定した。
【００２８】
（２）平均粒径
島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置（ＳＡ−ＣＰ３型）を用いて測定した等価球形分布における積算体積分率５０％の粒径を平均粒径とした。
【００２９】
（３）細孔容積
粒子の細孔容積は、窒素吸着法により求めた。
【００３０】
（４）傷付き性発生評価
作成したポリエステルフィルムのコーティング層とは反対面にアクリル系バインダーを塗布してプリズム層を形成し、得られたプリズムシートを、プリズム面を上向きにして２枚重ねにし、バックライトユニットに組み込んで、２時間点灯状態で置いた後、下側に配置していたプリズムシートのプリズム面を蛍光灯反射下にて目視検査し、傷の発生状況を下記分類にて評価した。
◎：傷の発生が目視で観察されない
△：傷の発生が目視で観察される
×：傷の発生が全面にはっきりと観察される
上記判定基準中、△以上のものが実使用上問題なく使用できるレベルである。
【００３１】
（５）干渉縞発生評価
ポリエステルフィルムのコーティング層とは反対面にアクリル系バインダーを塗布してプリズム層を形成し、得られたプリズムシートを、バックライトユニットの導光板の上に置いて点灯状態とし、干渉縞の発生状況を目視で観察し、下記分類で評価した。
◎：干渉縞の発生が目視で観察されない
△：干渉縞の発生が目視でうすく観察される
×：干渉縞の発生が全面にはっきりと観察される
上記判定基準中、△以上のものが実使用上問題なく使用できるレベルである。
【００３２】
（６）コーティング層の表面粗さ（Rz）
小坂研究所社製表面粗さ測定機（ＳＥ−３Ｆ）を用い、ＪＩＳ−Ｂ−０６０１−１９８２に準じて測定した。
【００３３】
比較例１：
＜ポリエステルの製造＞
テレフタル酸ジメチル１００重量部とエチレングリコール６０重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム四水塩を加えて反応器にとり、反応開始温度を１５０℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、３時間後に２３０℃とした。４時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェートを添加した後、重縮合槽に移し、三酸化アンチモン０．０４部を加えて、４時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を２３０℃から徐々に昇温し２８０℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には０．３ｍｍＨｇとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度０．６３に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させ、ポリエステルのチップを得た。
【００３４】
＜水性塗布剤の調整＞
水性塗布剤は下記ａ、ｂ、ｃ、ｄの化合物を各々４７／２０／３０／３の重量比で混合した混合物である。
ａ：テレフタル酸／イソフタル酸／５−ソジウムスルホイソフタル酸／エチレングリコール／１．４−ブタンジオール／ジエチレングリコールを各々２８／２０／２／３５／１０／５のモル比で反応させたポリエステル水分散体。
ｂ：メチルメタクリレート／エチルアクリレート／アクリロニトリル／Ｎ−メチロールメタアクリルアミドを各々４５／４５／５／５のモル比で重合された重合物水分散体（乳化剤：アニオン系界面活性剤）
ｃ：メラミン系架橋剤（ヘキサメトキシメチルメラミン）
ｄ：平均粒径０．０６μｍの酸化ケイ素の水分散体
【００３５】
＜ポリエステルフィルムの製造＞
上記ポリエステルチップを、２９０℃で溶融押出した後、静電印加密着法を用いて表面温度を４０℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度８１℃で縦方向に３．４倍延伸した後、両面に水性塗布剤を塗布し、テンターに導き、横方向に１２０℃で４．０倍延伸し、２２５℃で熱処理を行った後、１４０℃での冷却ゾーンを経て、横方向に２％弛緩し、厚さ１２５μｍのポリエステルフィルムを得た。
【００３６】
＜コーティング層の形成＞
得られたポリエステルフィルムをロール状に一旦巻き取り、ロールを再び巻きだして、ポリエステル樹脂（Ｅａｓｔｅｋ１２００，  Ｔｇ＝６３℃；イーストマンケミカル社製）の１０％ジメトキシエタン溶液に、表１、２に示すとおりの粒子を、ポリエステル樹脂に対して０．５％となるように分散させ、バーコーター（Ｎｏ．３６）で塗工し、乾燥して、膜厚５μｍの微少突起層を有するフィルムを得た。
【００３７】
実施例１〜４、比較例１〜８：
下記表１および２に記載のとおり変更して、フィルムを得た。
以上、得られた結果をまとめて下記表１および２に示す。
【００３８】
【表１】
0005871597.tif 000002
【００３９】
【表２】
0005871597.tif 000003
【００４０】
上記表中、比較例２のフィルムは、粒子がコーティング層から脱落して異物となり、高度な用途には使用できないものであった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のフィルムは、例えば、ハードコート層、プリズム層、拡散層、レンズ層から選ばれる光学機能層を積層して用いられる光学フィルム用として好適に利用することができる。