(57)【要約】【課題】  フィルムを打ち抜くことなく、製膜時の全幅をロール・トゥー・ロールで加工することが可能で、十分にリターデーションが高く、液晶ディスプレイの視認側の偏光板の外側に設けることにより、偏光作用のある光学部材を通して表示画像を見ても、角度により表示画像が暗くなったり、光干渉色が発生したりすることのない光学用ポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】  ＴＤ方向に対して３０〜６０度の方向に斜め延伸された光学用ポリエステルフィルムであって、当該フィルムのリターデーションが３０００ｎｍ以上であり、幅方向でのリターデーションの偏差が３００ｎｍ以下であることを特徴とする光学用ポリエステルフィルム。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤ方向に対して３０〜６０度の方向に斜め延伸された光学用ポリエステルフィルムであって、当該フィルムのリターデーションが３０００ｎｍ以上であり、幅方向でのリターデーションの偏差が３００ｎｍ以下であることを特徴とする光学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、ＴＤ方向に対して斜め延伸された光学用ポリエステルフィルムであり、液晶ディスプレイの視認側の偏光板の外側に設けることにより、偏光作用のある光学部材を通して液晶ディスプレイを見た場合にも、偏光軸の方向に起因する表示画像の視認性の低下や、光干渉色の発生を低減する光学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、テレビ、パソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の表示装置として幅広く使用されている液晶ディスプレイに使用される偏光板は、一般的に保護フィルム／偏光膜／保護フィルム、または保護フィルム／偏光膜／位相差フィルムの構成からなる。液晶ディスプレイにおいては、視認側の偏光板から出射する表示光は直線偏光であり、例えばサングラスのような偏光作用のある光学部材を通して表示画像を見た場合、表示光の偏光軸と光学部材の吸収軸の角度が適切でない場合には表示画像が暗くなったり、見えなくなったりする。
【０００３】
上記の問題を解決するために視認側の偏光板のさらに外側にλ／４位相差フィルムを設けることにより、直線偏光を円偏光に変調させる方法が知られているが（特許文献１，２，３）位相差フィルムを使用することはコスト面から好ましくない。
【０００４】
また、視認側の偏光板のさらに外側にリターデーションの大きい光学を設ける方法が知られているが（特許文献４，５）、偏光板の厚さが厚くなるため好ましくない。コスト面からは、汎用の透明樹脂、例えばポリエステルフィルムが好ましいが、ポリエステルフィルムの一般的な延伸方法である逐次二軸延伸で特許文献４，５に記載されている程度にまでリターデーションを上げることは難しい。
【０００５】
ポリエステルフィルムで厚さを厚くすることなくリターデーションを大きくする方法として、縦一軸延伸、横一軸延伸の様な一軸延伸ポリエステルフィルムが知られている（特許文献６）。一軸延伸フィルムであれば、リターデーションを十分に大きな値にすることは可能である。
【０００６】
しかしながら、偏光板に貼合する光学フィルムとしては、偏光子の偏光透過軸と光学フィルムの主配向軸の角度を３０〜６０度ずらして貼合することがあり、一軸延伸ポリエステルフィルムの場合、主配向軸が０度または９０度近辺であるため、ポリエステルフィルムを製膜後、所定の角度でフィルムを打ち抜く必要があり、工程が増える点、打ち抜きロスが多くなる点で好ましくない。
【０００７】
また、逐次二軸延伸フィルムでは、主配向軸が３０〜６０度である箇所もあるが、製膜時の中央付近の位置では主配向軸が０度または９０度近辺であるため、製膜時の全幅をロール・トゥー・ロールで当該用途に用いることは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１３７１１６号公報
【特許文献２】特開２００２−２２９４４号公報
【特許文献３】特開２００８−８３３０７号公報
【特許文献４】特開平６−２５８６３４号公報
【特許文献５】特開２００４−１７０８７５号公報
【特許文献６】特開２０１２−２３０３９０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、上記実状に鑑みなされたものであって、その解決課題は、フィルムを打ち抜くことなく、製膜時の全幅をロール・トゥー・ロールで加工することが可能で、十分にリターデーションが高く、液晶ディスプレイの視認側の偏光板の外側に設けることにより、偏光作用のある光学部材を通して表示画像を見ても、角度により表示画像が暗くなったり、光干渉色が発生したりすることのない光学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、本発明の光学用ポリエステルフィルムによれば、上記課題が容易に解決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、ＴＤ方向に対して３０〜６０度の方向に斜め延伸された光学用ポリエステルフィルムであって、当該フィルムのリターデーションが３０００ｎｍ以上であり、幅方向でのリターデーションの偏差が３００ｎｍ以下であることを特徴とする光学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、安価に光学特性に優れた光学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】
本発明でいうポリエステルフィルムとは、いわゆる押出法に従い押出口金から溶融押出されたシートを延伸したフィルムである。
【００１４】
上記のフィルムを構成するポリエステルとは、ジカルボン酸と、ジオールとからあるいはヒドロキシカルボン酸から重縮合によって得られるエステル基を含むポリマーを指す。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等を、ジオールとしては、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、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール等を、ヒドロキシカルボン酸としては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸等をそれぞれ例示することができる。
【００１５】
かかるポリマーの代表的なものとして、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン−２，６−ナフタレート等が例示される。本発明においては、１種類のポリエステルのみを使用してもよく、２種類以上のポリエステルを混合して使用してもよい。
【００１６】
本発明におけるポリエステルフィルムには、取り扱いを容易にするために透明性を損なわない条件で粒子を含有させてもよい。本発明で用いる粒子の例としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の無機粒子や、架橋高分子粒子、シュウ酸カルシウム等の有機粒子を挙げることができる。また粒子を添加する方法としては、原料とするポリエステル中に粒子を含有させて添加する方法、押出機に直接添加する方法等を挙げることができ、このうちいずれか一方の方法を採用しても良く、２つの方法を併用してもよい。
【００１７】
用いる粒子の粒径は通常０．０５〜５．０μｍ、好ましくは０．１〜４．０μｍである。平均粒径が５．０μｍより大きいとフィルムのヘーズが大きくなりフィルムの透明性が低下することがある。平均粒径が０．１μｍより小さいと表面粗度が小さくなりすぎてフィルムの取り扱いが困難になる場合がある。粒子含有量は、ポリエステルに対し、通常０．００１〜３０．０重量％であり、好ましくは０．０１〜１０．０重量％である。粒子含有量が多いとヘーズが大きくなり、フィルムの透明性が低下することがあり、粒子含有量が少ないとフィルムの取り扱いが困難になる場合がある。
【００１８】
ポリエステルに粒子を添加する方法としては、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を採用しうる。例えば、ポリエステルを製造する任意の段階において添加することができるが、好ましくはエステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後、重縮合反応を進めてもよい。また、ベント付き混錬押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた粒子のスラリーとポリエステル原料とをブレンドする方法、または、混錬押出機を用い、乾燥させた粒子とポリエステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
【００１９】
本発明の光学用ポリエステルフィルムを使用した偏光板において、輝度の低下を防ぐには、ポリエステルフィルムにおける主配向軸のＭＤに対する角度が３０〜６０度であることが好ましい。さらに好ましくは３５〜５５度、特に好ましくは４０〜５０度である。主配向軸のＭＤに対する角度が６０度よりも大きい場合、輝度の低下が大きい。主配向軸のＭＤに対する角度が３０度よりも小さい場合も、輝度の低下が大きく、偏光板としては不十分な輝度となる。
【００２０】
本発明のポリステルフィルムのヘーズは２．０％以下であることが好ましい。へーズが２．０％より大きいと、光学用として透明性が悪くなり、好ましくない。
【００２１】
本発明のポリエステルフィルムの厚さは５〜５０μｍであることが好ましい。フィルムの厚さが５μｍより薄いとフィルムの製膜が困難であるとともにフィルムの取り扱いが難しい場合がある。フィルムの厚さが５０μｍより厚い場合には、モバイル用として偏光板が厚くなることになる。
【００２２】
本発明では、必要に応じて他にも添加剤を加えてもよい。このような添加剤としては、例えば、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、染料、顔料、などが挙げられる。
【００２３】
本発明においては、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点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。
【００２４】
本発明においては、斜め延伸されたフィルムであることが必須であるが、上述のようにして得られた未延伸のシートを斜め延伸してもよいし、ＭＤ方向に延伸した後に斜め延伸する方法、ＴＤ方向にした後に斜め延伸する方法、ＭＤ方向かつＴＤ方向に逐次二軸延伸した後に斜め延伸する方法、ＭＤ方向およびＴＤ方向を同時に延伸する同時二軸延伸した後に斜め延伸する方法のいずれを用いてもよい。高いリターデーション値を得るためには、未延伸のシートを斜め延伸することが好ましい。斜め延伸の角度としては、ＴＤ方向に対して３０〜６０度に連続的に斜め延伸することが必要である。斜め延伸の角度は４０〜５０度であることが、さらに好ましい。斜め方向に延伸することによって、ＭＤに対して３０〜６０度の主配向軸（最大屈折率方向）を有するフィルムがフィルムの全幅で得られる。斜め延伸する方法としては、ＴＤ方向に対して３０〜６０度に連続的に斜め延伸できるものであれば制約されるものではなく、特開２０００-９９１２号公報、特開２００２−８６５５４号公報、特開２００２−２２９４４号公報などに記載したものが挙げられる。中でも、同時二軸延伸装置において、フィルムを把持する左右のクリップのピッチ拡大率の差によって、斜め延伸する方法が好ましい。
【００２５】
本発明のポリエステルフィルムのリターデーションは３０００ｎｍ以上、好ましくは５０００ｎｍ以上、さらに好ましくは７０００ｎｍ以上である。リターデーションが３０００ｎｍより小さい場合にはディスプレイ上に虹状の模様が確認されて、好ましくない。
【００２６】
本発明のポリエステルフィルムでは、幅方向のリターデーションの偏差が３００ｎｍ以上である。好ましくは２００ｎｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下である。幅方向のリターデーションの偏差が３００ｎｍより大きい場合には、ディスプレイ上に細かい虹状の模様が確認されて、好ましくない。
【００２７】
本発明においては、他素材との密着性を向上させるために少なくとも片面に塗布層を設けることが好ましい。
【００２８】
また、塗布層は、帯電防止剤、消泡剤、塗布性改良剤、増粘剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、発泡剤、染料、顔料などを含有していてもよい。
【００２９】
塗布剤の塗布方法としては、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塗布装置を使用することができる。
【００３０】
なお、塗布剤のフィルムへの塗布性や接着性を改良するため、塗布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、塗布層形成後に放電処理を施してもよい。
【００３１】
塗布層の厚みは、最終的な乾燥厚さとして、通常０．０２〜０．５μｍ、好ましくは０．０３〜０．３μｍの範囲である。塗布層の厚さが０．０２μｍ未満の場合は、本発明の効果が十分に発揮されない恐れがある。塗布層の厚さが０．５μｍを超える場合は、フィルムが相互に固着しやすくなったり、特にフィルムの高強度化のために塗布処理フィルムを再延伸する場合は、工程中のロールに粘着しやすくなったりする傾向がある。上記の固着の問題は、特にフィルムの両面に同一の塗布層を形成する場合に顕著に現れる。
【００３２】
なお、必要に応じてフィルムの製造後にコートするオフラインコートと呼ばれる方法でコートしてもよい。コーティングの材料としては、オフラインコートの場合は水系および／または溶剤系いずれでもよい。
【実施例】
【００３３】
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、種々の諸物性、特性は以下のように測定、または定義されたものである。実施例中、「％」は「重量％」を意味する。
【００３４】
（１）斜め延伸の角度の測定
斜め延伸を実施する装置のフィルム入口において、ＴＤ方向と同一の角度に横一線にインクでフィルムに線を引き、装置のフィルム出口から出て来たフィルムの全幅の中央、両端におけるインク線の、ＴＤとの成す角度の平均を斜め延伸の角度とする。
【００３５】
（２）主配向軸の測定
カールツァイス社製偏光顕微鏡を用いて、装置のフィルム出口から出て来たフィルムの全幅の中央、両端におけるポリエステルフィルムの配向を観察し、ポリエステルフィルム面内の主配向軸の方向がポリエステルフィルムのＭＤに対して何度傾いているかを求めた。中央、両端の平均値を主配向軸とした。なお、測定上、主配向軸が９０度を越えた場合には、その補角を主配向軸のＭＤ方向に対する角度とした。
【００３６】
（３）リターデーションの測定
大塚電子株式会社製、セルギャップ検査装置ＲＥＴＳ−１１００Ａを用い、装置のフィルム出口から出て来たフィルムの全幅の中央、両端におけるポリエステルフィルムのリターデーションを測定した。中央、両端の平均値をリターデーションとした。フィルムのリターデーションの測定には光干渉法を用い、アパーチャ径５ｍｍとし２３℃で行なった。
【００３７】
（４）リターデーションの偏差の測定
リターデーションを製膜機の全幅で２ｃｍごとに測定し、最大値と最小値の差をリターデーションの偏差とした。
【００３８】
実施例１：
（ポリエステルＡの製造方法）
ジメチルテレフタレート１００部、エチレングリコール７０部、および酢酸カルシウム一水塩０．０７部を反応器にとり、加熱昇温すると共にメタノール留去させエステル交換反応を行い、反応開始後、約４時間半を要して２３０℃に昇温し、実質的にエステル交換反応を終了した。次に燐酸０．０４部および三酸化アンチモン０．０３５部を添加し、常法に従って重合した。すなわち、反応温度を徐々に上げて、最終的に２８０℃とし、一方、圧力は徐々に減じて、最終的に０．０５ｍｍＨｇとした。４時間後、反応を終了し、常法に従い、チップ化してポリエステルＡを得た。
【００３９】
（ポリエステルＢの製造方法）
上記ポリエステルＡを製造する際、平均粒径２μｍの非晶質シリカを１０００ｐｐｍ添加し、ポリエステルＢを作成した。
【００４０】
（ポリエステルフィルムの製造）
上記ポリエステルＡ、Ｂをそれぞれ９５％、５％の割合で混合した原料を溶融押出機により溶融押出して、ついで、冷却したキャスティングドラム上に、シートを共押出し冷却固化させて無配向シートを得た。次いで、同時二軸延伸機の入口にて無配向シートの両端をクリップにて把持し、フィルムを予熱後、同時二軸延伸機の幅をＴＤに広げるのと同時に、シートを把持している左右のクリップの縦方向のクリップピッチ拡大率を左右で違えることによって、フィルムを斜め延伸した後、２３０℃で５秒間の熱処理を行い、厚さ３８μｍのポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００４１】
実施例２：
実施例１において、シートを把持している左右のクリップの縦方向のクリップピッチ拡大率を変更する以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００４２】
実施例３：
実施例１において、シートを把持している左右のクリップの縦方向のクリップピッチ拡大率を変更する以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００４３】
実施例４：
実施例１において、斜め延伸の延伸倍率を変更する以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００４４】
実施例５：
実施例１において、斜め延伸の延伸倍率を変更する以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００４５】
比較例１：
実施例１において、縦一軸延伸フィルムを斜め延伸する以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００４６】
比較例２：
実施例１において、横一軸延伸フィルムを斜め延伸する以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００４７】
比較例３：
実施例１において、斜め延伸後の熱処理の温度を２４５℃とする以外は実施例１と同様にしてポリエステルフィルムを得た。評価結果を表１に示す。
【００４８】
以上、得られた結果をまとめて下記表１に示す。
【００４９】
【表１】
2015004826.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のフィルムは、光学用のフィルムとして好適に利用することができる。