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TWI875966B - 聚酯薄膜及包含該聚酯薄膜的偏光板 - Google Patents

聚酯薄膜及包含該聚酯薄膜的偏光板 Download PDF

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TWI875966B
TWI875966B TW110106338A TW110106338A TWI875966B TW I875966 B TWI875966 B TW I875966B TW 110106338 A TW110106338 A TW 110106338A TW 110106338 A TW110106338 A TW 110106338A TW I875966 B TWI875966 B TW I875966B
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film
polarizer
polarizing plate
stretching
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東慎太郎
北岸一志
山内健吾
池田哲朗
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日商日東電工股份有限公司
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Abstract

課題為：提供一種聚酯薄膜，其在應用於影像顯示裝置時彩虹樣不均的產生較少且可有助於提高偏光板的耐久性。解決手段為：本發明的聚酯薄膜，其在第1方向上的線膨脹係數為3.0×10-5 /℃以下；在垂直於該第1方向之第2方向上的線膨脹係數為7.5×10-5 /℃~10.5×10-5 /℃；且在相對於該第1方向為-5°~5°的方向上具有慢軸。

Description

聚酯薄膜及包含該聚酯薄膜的偏光板
發明領域
本發明是有關於聚酯薄膜及包含該聚酯薄膜的偏光板。
發明背景
影像顯示裝置(例如液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置)中，因為其影像形成方式，在大多情況下，在顯示單元的至少一側配置有偏光板。近年來，影像顯示裝置有功能、用途更為多樣化的傾向，而益趨要求在更嚴苛的環境中仍耐用。偏光板通常具有用兩片保護薄膜夾持偏光件的結構，作為保護薄膜，廣泛使用三乙酸纖維素、丙烯酸系樹脂、環烯烴系樹脂等。另一方面，從上述那樣的耐久性的觀點來看，提出了例如將像聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)之類的機械特性、耐化學品性、水分隔絕性優異的聚酯薄膜用作偏光件保護薄膜(例如專利文獻1)。然而，聚酯薄膜雖然機械特性優異，但相對地因為具有雙折射而有時會成為發生彩虹樣不均等視辨性惡化的原因。尤其是，隨著近年來影像顯示裝置的高亮度化及高色純度化，這種彩虹樣不均的問題變得明顯。
另一方面，使用以往常用的由三乙酸纖維素、丙烯酸系樹脂或環烯烴系樹脂形成的保護薄膜而構成的偏光板，其有時會因溫度變化而在偏光件中產生裂紋。近年來，隨著影像顯示裝置的薄型化而要求偏光件的薄膜化，另外，設想在高溫下使用的影像顯示裝置正在增加，這當中就亟需有偏光件中不會產生裂紋且耐久性優異的偏光板。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平8-271733號公報
發明概要 發明所欲解決之問題
本發明是為了解決上述以往的課題而成者，其主要目的在於提供一種聚酯薄膜，其在應用於影像顯示裝置時，彩虹樣不均的產生較少且可有助於提高偏光板的耐久性。 用以解決問題的方法
本發明的聚酯薄膜，其在第1方向上的線膨脹係數為3.0×10-5 /℃以下；在垂直於該第1方向之第2方向上的線膨脹係數為7.5×10-5 /℃~10.5×10-5 /℃；且在相對於該第1方向為-5°~5°的方向上具有慢軸。 在一個實施方式中，上述聚酯薄膜在第2方向上的厚度不均為15%以下。 在一個實施方式中，上述聚酯薄膜藉由DSC測定的結晶度為30%以上。 根據本發明的其他方式，提供偏光板。該偏光板具備偏光件、及配置在偏光件的一側的上述聚酯薄膜。 在一個實施方式中，上述聚酯薄膜在第1方向上的線膨脹係數與前述偏光件在平行於該第1方向之方向上的線膨脹係數之差的絕對值為2.0×10-5 /℃以下，聚酯薄膜在垂直於第1方向之第2方向上的線膨脹係數與該偏光件在平行於該第2方向之方向上的線膨脹係數之差的絕對值為5×10-5 /℃以下。 在一個實施方式中，上述偏光件的厚度為20μm以下。 在一個實施方式中，上述偏光板還包含配置在上述聚酯薄膜的上述偏光件側的易接著層。 在一個實施方式中，上述易接著層包含微粒子。 在一個實施方式中，上述易接著層的厚度為0.35μm以下。 在一個實施方式中，上述易接著層的折射率為1.55以下。 發明的效果
根據本發明，可提供一種聚酯薄膜，其藉由選擇性地減小預定方向的線膨脹係數，而能在與偏光件組合時讓彩虹樣不均的產生變少，並可有助於提高偏光板的耐久性。
用以實施發明之形態
以下，針對本發明的較佳實施方式進行說明，但本發明不限定於這些實施方式。
A. 聚酯薄膜 本發明的聚酯薄膜，在第1方向上的線膨脹係數為3.0×10-5 /℃以下；在垂直於該第1方向之第2方向上的線膨脹係數為7.5×10-5 /℃~10.5×10-5 /℃。如果使用像這樣在尺寸變化方面具有各向異性的聚酯，則能夠積層於偏光件並有效地保護該偏光件，並同時能防止該偏光件產生裂紋。更詳細而言，偏光件通常是經由拉伸步驟而使其具有吸收軸的方式來製造，而在尺寸變化(例如以溫度變化為原因的尺寸變化)方面具有各向異性時，如果使偏光件的吸收軸與聚酯薄膜的第1方向大致平行地將偏光件與聚酯薄膜進行積層，則該聚酯薄膜與偏光件能夠同調且進行理想的形狀變化。其結果，如果使用本發明的聚酯薄膜，則即便在高溫、溫度變化大等嚴苛環境下，也能夠防止偏光件產生裂紋，而能夠得到耐久性優異的偏光板。在1個實施方式中，上述第1方向相當於製造聚酯薄膜時的搬運方向(MD)。此外，上述第2方向可相當於與MD垂直的TD。線膨脹係數可藉由依據JIS K 7197的TMA測定來決定。另外，所謂的「大致平行 」的表現包括兩個方向所成的角度為0°±10°的情況，優選為0°±7°，進一步優選為0°±5°。
上述聚酯薄膜在第1方向上的線膨脹係數優選為2.8×10-5 /℃以下，優選為0.0×10-5 /℃~2.5×10-5 /℃，更優選為0.5×10-5 /℃~1.8×10-5 /℃。如果是這種範圍，則上述效果會變得更顯著。
上述聚酯薄膜在第2方向上的線膨脹係數優選大於7.5×10-5 /℃且為10.5×10-5 /℃以下，更優選為7.5×10-5 /℃~10×10-5 /℃，進一步優選為7.5×10-5 /℃~9.5×10-5 /℃。如果是這種範圍，則上述效果會變得更顯著。
在一個實施方式中，第1方向上的線膨脹係數比第2方向上的線膨脹係數小7×10-5 /℃以上(優選小7.5×10-5 /℃以上)。如果是這種範圍，則上述效果會變得更顯著。
本發明的聚酯薄膜在相對於上述第1方向為-5°~5°的方向上具有慢軸。如果是這種範圍，則能夠製成與偏光件組合時彩虹樣不均產生較少的聚酯薄膜。更詳細而言，如上所述，以偏光件的吸收軸與第1方向大致平行的方式，將偏光件與聚酯薄膜積層而構成偏光板時，能夠有效地防止彩虹樣不均。
上述第1方向與慢軸所成的角度優選為-3°~3°，更優選為-1°~1°，特別優選為-0.5°~0.5°，最優選為0°。如果是這種範圍，則上述效果會變得更顯著。
代表而言，上述聚酯薄膜可以是經由拉伸步驟而得到的拉伸薄膜。藉由適當地調整該拉伸步驟中的製造條件，即能夠良好地控制第1方向與第2方向上的線膨脹係數(以及後述面內相位差Re(590))，其結果，可以獲得如上所述之從彩虹樣不均與耐久性的觀點來看具有優異特性的聚酯薄膜，而可作為偏光件保護薄膜。作為上述製造條件，可列舉出拉伸條件(拉伸溫度、拉伸倍率、拉伸速度、MD/TD拉伸順序)、拉伸前的預熱溫度、拉伸後的熱處理溫度、拉伸後的熱處理時間、拉伸後的MD/TD方向的鬆弛率等。拉伸溫度、拉伸倍率及拉伸速度可針對每個MD/TD來適當調整。
聚酯薄膜的面內相位差Re(590)例如大於0nm且為10000nm以下。此外，面內相位差Re(λ)是23℃下、利用波長λnm的光測得的薄膜的面內相位差。因此，Re(590)是利用波長590nm的光而測得的薄膜的面內相位差。Re(λ)是將薄膜的厚度設為d(nm)時，藉由式子Re(λ)=(nx-ny)×d來求得的。此處，nx為面內的折射率達到最大的方向(即慢軸方向)的折射率，ny為在面內與慢軸垂直的方向的折射率。
上述聚酯薄膜藉由示差掃描熱量測定(DSC)而測得的結晶度優選為30%以上，更優選為40%以上，進一步優選為50%以上。結晶度的上限為例如70%。如果是這種範圍，則能夠獲得優異的耐熱性及機械特性、且適合作為偏光件保護薄膜的聚酯薄膜。
代表而言，上述聚酯薄膜的厚度為10μm~100μm，優選為20μm~80μm，進一步優選為20μm~50μm。
上述聚酯薄膜在第2方向上的厚度不均優選為15%以下，更優選為13%以下，進一步優選為10%以下。本發明中，藉由減小厚度不均，可使下述效果更顯著，即能夠將聚酯薄膜積層於偏光件而有效地保護該偏光件，同時防止該偏光件產生裂紋的效果。厚度不均對防止偏光件裂紋的影響是線膨脹係數具有各向異性的聚酯薄膜所特有的作用，發現厚度不均與偏光件裂紋的關係性是本發明的一個成果。此外，藉由減小厚度不均，能夠製成與偏光件組合時彩虹樣不均產生較少的聚酯薄膜。聚酯薄膜的厚度不均優選較小，其下限例如為3%(優選為1%、更優選為0.5%)。本說明書中，「 第2方向的厚度不均」是藉由利用連續厚度測量器來測定聚酯薄膜的厚度，並根據第2方向的(寬度方向、TD)最大厚度Tmax、最小厚度Tmin及平均厚度Tave，而藉由｛(Tmax-Tmin)/Tave)×100的式子來計算。
上述聚酯薄膜的總光線透射率優選為80%以上，更優選為85%以上，進一步優選為90%以上，特別優選為95%以上。上述聚酯薄膜的霧度優選為1.0%以下，更優選為0.7%以下，進一步優選為0.5%以下，特別優選為0.3%以下。
聚酯薄膜的透濕度優選為100g/m2 ・24hr以下，更優選為50g/m2 ・24hr以下，進一步優選為15g/m2 ・24hr以下。如果是這種範圍，則能夠獲得耐久性及耐濕性優異的偏光板。
本發明的聚酯薄膜由聚酯系樹脂形成。聚酯系樹脂可通過羧酸成分與多元醇成分的縮合聚合來獲得。
作為羧酸成分，可列舉出芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸、脂環族二羧酸。作為芳香族二羧酸，可列舉出例如對苯二甲酸、異苯二甲酸、苄基丙二酸、1,4-萘二甲酸、聯苯二甲酸、4,4′-氧基苯甲酸、2,5-萘二甲酸。作為脂肪族二羧酸，可列舉出例如丙二酸、二甲基丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、三甲基己二酸、庚二酸、2,2-二甲基戊二酸、壬二酸、癸二酸、延胡索酸、馬來酸、衣康酸、硫代二丙酸、縮二羥乙酸。作為脂環族二羧酸，可列舉出例如1,3-環戊烷二羧酸、1,2-環己烷二羧酸、1,3-環戊烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、2,5-降莰烷二羧酸、金剛烷二羧酸。羧酸成分可以是酯、氯化物、酸酐之類的衍生物，包括例如1,4-環己烷二羧酸二甲酯、2,6-萘二羧酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二甲酯及對苯二甲酸二苯酯。羧酸成分可以單獨使用，也可以組合使用2種以上。
作為多元醇成分，代表而言，可列舉出二元醇。作為二元醇，可列舉出脂肪族二醇、脂環族二醇、芳香族二醇。作為脂肪族二醇，可列舉出例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、2,4-二甲基-2-乙基己烷-1,3-二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-異丁基-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、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇。作為脂環族二醇，可列舉出例如1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇、螺二醇、三環癸烷二甲醇、金剛烷二醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇。作為芳香族二醇，可列舉出例如4,4′-硫代二酚、4,4′-亞甲基二酚、4,4′-(2-亞降莰基)二酚、4,4′-二羥基雙酚、鄰二羥基苯、間二羥基苯及對二羥基苯、4,4′-亞異丙基酚、4,4′-亞異丙基雙(2,6-環苯基)、2,5-萘二醇及對二甲苯二醇。多元醇成分可以單獨使用，也可以組合使用2種以上。
作為上述聚酯系樹脂，優選使用聚對苯二甲酸乙二酯及/或改性聚對苯二甲酸乙二酯，更優選使用聚對苯二甲酸乙二酯。如果使用這些樹脂，則能夠獲得機械特性優異、彩虹樣不均的產生較少的聚酯薄膜。聚對苯二甲酸乙二酯與改性聚對苯二甲酸乙二酯可以共混使用。
作為改性聚對苯二甲酸乙二酯，可列舉出例如包含源自二乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇或異酞酸的構成單元的改性聚對苯二甲酸乙二酯。多元醇成分中的二乙二醇的比例優選大於0莫耳%且為10莫耳%以下，更優選大於0莫耳%且為3莫耳%以下。多元醇成分中的1,4-丁二醇的比例優選大於0莫耳%且為10莫耳%以下，更優選大於0莫耳%且為3莫耳%以下。多元醇成分中的1,3-丙二醇的比例優選大於0莫耳%且為10莫耳%以下，更優選大於0莫耳%且為3莫耳%以下。羧酸成分中的異酞酸的比例優選大於0莫耳%且為10莫耳%以下，更優選大於0莫耳%且為8莫耳%以下。如果是這種範圍，則能夠獲得具有良好結晶性的聚酯薄膜。另外，上述記載的莫耳%是相對於聚合物全部重複單元合計的莫耳%。
聚酯系樹脂的重均分子量優選為10000~100000，更優選為20000~75000。如果是這種重均分子量，則成形時容易處理，而能夠獲得具有優異機械強度的薄膜。重均分子量可利用GPC(溶劑：THF)測得。
在一個實施方式中，可提供附易接著層的聚酯薄膜。易接著層包含例如水系聚胺甲酸酯和㗁唑啉系交聯劑。易接著層的詳情記載於例如日本特開2010-55062號公報。該公報的全部記載可作為參考而援引至本說明書中。
在一個實施方式中，上述易接著層包含任意且適當的微粒子。藉由形成包含微粒子的易接著層，能夠有效地抑制捲取時產生的黏連。上述微粒子可以是無機系微粒子，也可以是有機系微粒子。作為無機系微粒子，可列舉出例如二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯等無機氧化物；碳酸鈣、滑石、黏土、燒成高嶺土、燒成矽酸鈣、水合矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂、磷酸鈣等。作為有機系微粒子，可列舉出例如聚矽氧系樹脂、氟系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂等。這些之中，優選為二氧化矽。
上述微粒子的粒徑(數均一次粒徑)優選為10nm~200nm、進一步優選為20nm~60nm。
上述易接著層的厚度優選為2μm以下，更優選為1μm以下，進一步優選為0.35μm以下。如果是這種範圍，則能夠獲得在應用於影像顯示裝置時，不易阻礙其他構件之光學特性的附易接著層的聚酯薄膜。
在一個實施方式中，上述易接著層的折射率優選為1.45~1.60。如果是這種範圍，則能夠獲得在應用於影像顯示裝置時，不易阻礙其他構件之光學特性的附易接著層的聚酯薄膜。在1個實施方式中，上述易接著層的折射率為1.54以上。
在一個實施方式中，上述聚酯薄膜可以在其至少一側具備抗結塊層。抗結塊層的構成可採用上述說明的易接著層的構成。理想上，抗結塊層包含上述微粒子。
(聚酯薄膜的製造方法) 上述聚酯薄膜可經由下述步驟獲得：將包含上述聚酯系樹脂的薄膜形成材料(樹脂組成物)成形為薄膜狀的成形步驟；及拉伸該已成形之薄膜的拉伸步驟。拉伸步驟優選包括：在薄膜拉伸前進行的薄膜預熱處理、及薄膜拉伸後進行的熱處理。在1個實施方式中，聚酯薄膜以長條狀(或從長條體切出的形狀)來提供。
薄膜形成材料除了上述聚酯系樹脂以外，還可包含添加劑，也可包含溶劑。作為添加劑，可根據目的而採用任意且適當的添加劑。作為添加劑的具體例，可列舉出反應性稀釋劑、塑化劑、表面活性劑、填充劑、抗氧化劑、抗老化劑、紫外線吸收劑、調平劑、觸變劑、抗靜電劑、導電材料、阻燃劑。添加劑的數量、種類、組合、添加量等可根據目的來適當設定。
作為由薄膜形成材料形成薄膜的方法，可採用任意且適當的成形加工法。作為具體例，可列舉出壓縮成形法、轉注成形法、射出成形法、擠製成形法、吹模成形法、粉末成形法、FRP成形法、澆鑄塗佈法(例如流鑄法)、砑光成形法、熱加壓法等。優選為擠製成形法或澆鑄塗佈法。這是因為能夠提高所得薄膜的平滑性而獲得良好的光學均勻性。
薄膜的拉伸方法可以為單軸拉伸，也可以為雙軸拉伸。
在一個實施方式中，作為上述薄膜的拉伸方法，可採用單軸拉伸，沿著上述薄膜的長度方向(MD)進行拉伸。
雙軸拉伸可以是逐次雙軸拉伸，也可以是同時雙軸拉伸。代表而言，逐次雙軸拉伸或同時雙軸拉伸使用拉幅拉伸機來進行。因此，代表而言，薄膜的拉伸方向是薄膜的長度方向(MD)和寬度方向(TD)。
在一個實施方式中，作為上述薄膜的拉伸方法，採用逐次雙軸拉伸。優選在TD拉伸之後，進行MD拉伸而得到上述聚酯薄膜。如果如此操作，則能夠緩和在TD拉伸時產生的彎曲(bowing)的影響，可使得聚酯薄膜的第1方向(MD)與慢軸所成的角度為適當值。
拉伸溫度宜相對於薄膜的玻璃轉移溫度(Tg)為Tg+5℃~Tg+50℃，更優選為Tg+5℃~Tg+30℃，進一步優選為Tg+6℃~Tg+10℃。藉由這種溫度進行拉伸，能夠獲得慢軸的方向與線膨脹係數經均衡控制的聚酯薄膜。此外，能夠獲得透明性優異的聚酯薄膜。
MD的拉伸倍率優選為2倍~7倍，更優選為2.5倍~6.5倍，進一步優選為3倍~6倍。如果是這種範圍，則能夠獲得線膨脹係數落在所欲範圍內，同時具有良好的結晶性、耐久性優異的聚酯薄膜。
TD的拉伸倍率優選為1倍~4.5倍，更優選為1.2倍~4倍，進一步優選為1.5倍~3.5倍。如果是這種範圍，則能夠獲得將線膨脹係數落在所欲範圍內，同時具有良好的結晶性、耐久性優異的聚酯薄膜。
TD的拉伸倍率與MD的拉伸倍率之比(MD拉伸倍率/TD拉伸倍率)優選大於1且為7以下，更優選為1~6，進一步優選為1~3。如果是這種範圍，則能夠獲得彩虹樣不均產生特別少的聚酯薄膜。此外，如果使用所得聚酯薄膜，則能夠防止偏光件產生裂紋，獲得耐久性優異的偏光板。
MD的拉伸速度優選為5%/sec~100%/sec，更優選為8%/sec~80%/sec，進一步優選為8%/sec~60%/sec。如果是這種範圍，則能夠獲得光學特性優異且具有良好的結晶性、耐久性優異的聚酯薄膜。
TD的拉伸速度優選為5%/sec~100%/sec，更優選為8%/sec~80%/sec，進一步優選為8%/sec~60%/sec。如果是這種範圍，則能夠獲得光學特性優異且具有良好的結晶性、耐久性優異的聚酯薄膜。
預熱處理的溫度優選為80℃~150℃，更優選為90℃~130℃。此外，預熱處理的時間優選為10秒~100秒，更優選為15秒~80秒。如果是這種範圍，則能夠獲得光學特性優異且具有良好的結晶性、耐久性優異的聚酯薄膜。
熱處理的溫度優選為100℃~250℃，更優選為120℃~200℃，進一步優選為130℃~180℃。如果是這種範圍，則能夠獲得透明性優異且具有良好的結晶性、耐久性優異的聚酯薄膜。熱處理的時間優選為2秒~50秒，更優選為5秒~40秒，進一步優選為8秒~30秒。如果是這種範圍，則能夠獲得透明性優異且具有良好的結晶性、耐久性優異的聚酯薄膜。
B. 偏光板 圖1是本發明的1個實施方式的偏光板的概略截面圖。偏光板100具備偏光件10、及配置在偏光件10的一側的聚酯薄膜20。作為聚酯薄膜20，可使用上述A項中說明的本發明的聚酯薄膜。可以在偏光件的另一側配置任意且適當的其他偏光件保護薄膜，也可以不配置偏光件保護薄膜。在1個實施方式中，偏光件10與聚酯薄膜20(或其他的偏光件保護薄膜)是透過接著劑層30進行積層。
在一個實施方式中，上述偏光板以配置有上述聚酯薄膜的一側成為視辨側的方式應用於影像顯示裝置。此外，將上述偏光板應用於液晶顯示裝置時，具備聚酯薄膜的偏光板可以配置於液晶單元的視辨側，也可以配置於背面側。
作為偏光件，可採用任意且適當的偏光件。例如，形成偏光件的樹脂薄膜可以是單層的樹脂薄膜，也可以是兩層以上的積層體。
作為由單層的樹脂薄膜構成的偏光件的具體例，可列舉出：利用碘、二色染料等二色性物質對於聚乙烯醇(PVA)系薄膜、部分縮甲醛化PVA系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化薄膜等親水性高分子薄膜施予染色處理及拉伸處理而得的偏光件；PVA的脫水處理物、聚氯乙烯的脫鹽酸處理物等多烯系定向薄膜等。從光學特性優異的方面來看，優選使用將PVA系薄膜用碘染色並進行單軸拉伸而得到的偏光件。
上述用碘的染色可藉由例如將PVA系薄膜浸漬於碘水溶液來進行。上述單軸拉伸的拉伸倍率優選為3~7倍。拉伸可以在染色處理後進行，也可以在染色的同時進行。此外，還可以在拉伸後再染色。根據需要，可對PVA系薄膜實施膨潤處理、交聯處理、洗淨處理、乾燥處理等。例如，在染色前將PVA系薄膜浸漬於水來進行水洗，不僅能夠洗掉PVA系薄膜表面的髒污、抗黏結劑，還能夠使PVA系薄膜膨潤而防止染色不均等。
作為使用積層體而得到的偏光件的具體例，可列舉出：使用樹脂基材與積層於該樹脂基材的PVA系樹脂層(PVA系樹脂薄膜)的積層體、或者使用樹脂基材與塗佈於該樹脂基材而形成的PVA系樹脂層的積層體而得到的偏光件。使用樹脂基材與塗佈於該樹脂基材而形成的PVA系樹脂層的積層體而得到的偏光件，可藉由如下方式來製作：例如，將PVA系樹脂溶液塗佈於樹脂基材，並使其乾燥而在樹脂基材上形成PVA系樹脂層，得到樹脂基材與PVA系樹脂層的積層體；將該積層體進行拉伸並染色而將PVA系樹脂層製成偏光件。本實施方式中，代表而言，拉伸包括使積層體浸漬在硼酸水溶液中並進行拉伸。而且，拉伸根據需要還可包括：在硼酸水溶液中進行拉伸之前，將積層體在高溫(例如95℃以上)進行空氣中拉伸。所得的樹脂基材/偏光件的積層體可以直接使用(即可以將樹脂基材作為偏光件的保護層)，也可以從樹脂基材/偏光件的積層體中剝離樹脂基材，在該剝離面積層因應目的之任意且適當的保護層來使用。這種偏光件的製造方法的詳情記載於例如日本特開2012-73580號公報。該公報的全部記載作為參考而援引至本說明書中。
偏光件的厚度例如為1μm~80μm。在1個實施方式中，偏光件的厚度優選為20μm以下，進一步優選為3μm~15μm。如果使用本發明的聚酯薄膜，則能夠有效地防止偏光件的裂紋，因此，即便在高溫、溫度變化大等嚴苛環境下也能夠使用薄的偏光件。
偏光件與偏光件保護薄膜(聚酯薄膜)可藉由任意且適當的接著劑層來積層。接著劑層優選由包含聚乙烯醇系樹脂的接著劑組成物形成。
偏光件的吸收軸方向與聚酯薄膜的第1方向(代表而言為MD)優選大致平行。如果以偏光件的吸收軸與聚酯薄膜的第1方向大致平行的方式構成偏光板，則該聚酯薄膜與偏光件便能同調且能進行理想的形狀變化。其结果，能防止偏光件的裂纹。
聚酯薄膜的慢軸角度與偏光件的吸收軸方向所成的角度愈一致愈佳，兩個軸所成的角度優選為0°±10°，更優選為0°±7°，進一步優選為0°±5°。如果是這種範圍，則能夠獲得在應用於影像顯示裝置時彩虹樣不均產生較少的聚酯薄膜。另，慢軸角度是將輥移動方向設為0°時的角度。
上述偏光板中，聚酯薄膜在第1方向上的線膨脹係數與偏光件在平行於該第1方向的方向上的線膨脹係數之差的絕對值優選為2.0×10-5 /℃以下，更優選為1.5×10-5 /℃以下，進一步優選為1.0×10-5 /℃以下。如果是這種範圍，則在高溫、溫度變化大等嚴苛環境下也能夠防止偏光件的裂紋。聚酯薄膜在第1方向上的線膨脹係數與偏光件在平行於該第1方向之方向上的線膨脹係數之差的絕對值的下限愈小愈佳，例如可以為0.1×10-5 /℃。
上述偏光板中，聚酯薄膜在第2方向(與第1方向垂直的方向)上的線膨脹係數與偏光件在平行於該第2方向的方向上的線膨脹係數之差的絕對值優選為5×10-5 /℃以下，更優選為4.5×10-5 /℃以下。如果是這種範圍，則在高溫、溫度變化大等嚴苛環境下也能夠防止偏光件的裂紋。聚酯薄膜在第2方向上的線膨脹係數與偏光件在平行於該第2方向之方向上的線膨脹係數之差的絕對值的下限愈小愈佳，例如可以為0.1×10-5 /℃。
在一個實施方式中，聚酯薄膜在第1方向上的線膨脹係數與偏光件在平行於該第1方向之方向上的線膨脹係數之差的絕對值、以及聚酯薄膜在第2方向(與第1方向垂直的方向)上的線膨脹係數與偏光件在平行於該第2方向之方向上的線膨脹係數之差的絕對值均為2.0×10-5 /℃以下(優選為1.0×10-5 /℃以下)。如果是這種範圍，則在高溫、溫度變化大等嚴苛環境下也能夠防止偏光件的裂紋。
圖2是本發明的其他實施方式的偏光板的概略截面圖。偏光板200還具備易接著層40，其配置在聚酯薄膜20之偏光件10側。在1個實施方式中，是以使易接著層40在偏光件10側的方式，將附易接著層的聚酯薄膜A配置在偏光件10上。作為易接著層，可採用上述A項中記載的易接著層。
C. 影像顯示裝置 上述偏光板可應用於影像顯示裝置。作為影像顯示裝置的代表例，可列舉出液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置。影像顯示裝置可採用業界公知的構成，因此省略詳細說明。 實施例
以下，藉由實施例來具體說明本發明，但本發明不限定於這些實施例。實施例中的各特性的測定方法如下所述。另，只要沒有特別記載，則實施例中的「份」和「%」為重量基準。
(1)定向角(慢軸的表現方向) 將實施例及比較例中得到的聚酯薄膜的中央部，以一邊與該薄膜的寬度方向平行的方式，切成寬度50mm、長度50mm的正方形，製作成試料。使用穆勒矩陣偏振測量儀(Axometrics公司製製品名「Axoscan」)對該試料進行測定，測定波長550nm、23℃時的定向角θ。另，定向角θ是在將試料平行放置於測定台的狀態下進行測定。 (2)線膨脹係數 根據JIS K 7197，使用日立高新科技公司製的熱機械分析裝置「TMA7000」，將聚酯薄膜及偏光件的線膨脹係數以10℃/分鐘的速度，從30℃升溫至150℃，測定試驗薄膜在各溫度下的變形量。並且，由30℃~70℃的溫度範圍內的變形量求出該薄膜的線膨脹係數。另，將薄膜尺寸隨著溫度上升而變大(膨脹)的情況記作正(加號)，將薄膜尺寸隨著溫度上升而變小(收縮)的情況記作負(減號)。 針對聚酯薄膜測定MD(第1方向)、TD(第2方向)的線膨脹係數。關於偏光件，測定偏光板中在平行於該MD方向上以及平行於該TD方向上的線膨脹係數。 (3)結晶度 利用示差掃描熱量測定(DSC)，測定實施例及比較例中所用的聚酯薄膜的結晶度。求出使試料以10℃/分鐘升溫至300℃為止的升溫過程中觀測到的放熱量及熔解熱量，並藉由下式求出結晶度。此外，放熱量及熔解熱量的測定使用TA instruments公司製的Q-2000來進行。 結晶度(%)＝(測得的熔解熱量-測得的放熱量)/結晶度100%的聚對苯二甲酸乙二酯的熔解熱量(119mJ/mg)×100 (4) 彩虹樣不均 從LGD公司製的液晶TV“45UH7500”中取出液晶單元，剝離背光側的偏光板。以偏光件的吸收軸成為液晶TV的短邊側的方式，將實施例及比較例所得的偏光板藉由黏著劑而貼合在該液晶TV的剝掉偏光板後的面上。再次設置黏貼有實施例和比較例所得的偏光板的液晶單元，用白色顯示的方式打開TV。 以打開的液晶TV的極角為60°的角度進行全方位目視確認，觀察彩虹樣不均的有無。按照以下基準進行評價。 ○：觀察不到彩虹樣不均 △：略微觀察到彩虹樣不均 ×：明顯觀察到彩虹樣不均 (5)尺寸變化 將實施例及比較例所用的聚酯薄膜裁切成100mm×100mm。其後，放入100℃的加熱烘箱中24小時後，取出薄膜，再次準確地測定尺寸，用金屬尺來確認尺寸，求出尺寸變化。此外，再以目視來確認樣品的狀態，並按照以下的基準進行評價。 ○：沒有1mm以上的顯著收縮 ×：存在1mm以上的收縮或存在變形 (6)裂紋試驗(熱衝擊加速試驗) 針對實施例及比較例中所得的偏光板，使用冷熱衝擊試驗機(ESPEC公司製)來進行評價。 將實施例及比較例所得的偏光板裁切成寬50mm×長150mm。此時，製作偏光件的吸收軸方向與裁切後的偏光板的橫向(短邊)平行的樣品、以及偏光件的透射軸方向與裁切後的偏光板的橫向(短邊)平行的樣品。將偏光板的未積層保護薄膜(聚酯薄膜)的面與0.5mm厚的無鹼玻璃利用丙烯酸系黏著劑進行貼合，製作樣品。 將所得樣品放入冷熱衝擊試驗機的測試區域中，耗時30分鐘將測試區域內從室溫降溫至-40℃。接著，耗時30分鐘將測試區域內升溫至85℃後，耗時30分鐘再次降溫至-40℃。將從該-40℃升溫至85℃並再次降溫至-40℃的步驟作為1個循環，反複100個循環、200個循環後，取出積層體，以目視確認是否產生裂紋，並按照以下基準進行評價。 ◎：即使在反複300個循環後，也觀察不到裂紋。 ○：在反複200個循環後，觀察不到裂紋，但反複300個循環後，產生了裂紋。 △：在反複100個循環後，觀察不到裂紋，但反複200個循環後，產生了裂紋。 ×：在反複100個循環後，產生了裂紋。 (7)厚度不均 針對在偏光板的積層中所使用的聚酯薄膜，在測定範圍為40mm的條件下，針對製品總寬(例如1330mm)，使用山文電氣公司製的在線片連續厚度測量儀，以0.5m/秒連續地測定寬度方向的厚度。根據最大厚度Tmax、最小厚度Tmin及平均厚度Tave，以｛(Tmax-Tmin)/Tave)×100的式子求出厚度不均。
[製造例1] 偏光件A的製作 作為基材，使用長條狀且吸水率為0.75%、Tg為75℃的非晶質的異酞酸共聚聚對苯二甲酸乙二酯(IPA共聚PET)薄膜(厚度：100μm)。對基材的單面實施電暈處理，在25℃下，在該電暈處理面上，塗佈以9:1的比例包含聚乙烯醇(聚合度為4200、皂化度為99.2莫耳%)及乙醯乙醯基改性PVA(聚合度為1200、乙醯乙醯基改性度為4.6%、皂化度為99.0莫耳%以上、日本合成化學工業公司製、商品名「GOHSEFIMER Z200」)的水溶液並進行乾燥，形成厚度11μm的PVA系樹脂層，製作積層體。 將所得積層體在120℃的烘箱內且在圓周速度不同的輥件之間，沿著縱向(長邊方向)自由端單軸拉伸至2.0倍(空氣中輔助拉伸)。 接著，將積層體浸漬在液溫為30℃的不溶化浴(相對於100重量份的水，摻混4重量份的硼酸而得到的硼酸水溶液)中30秒鐘(不溶化處理)。 接著，一邊浸漬在液溫30℃的染色浴中，一邊調整碘濃度、浸漬時間，以使得偏光板達到預定的透射率。本實施例中，在相對於100重量份的水，摻混0.2重量份的碘、1.5重量份的碘化鉀而得到的碘水溶液中浸漬60秒鐘(染色處理)。 接著，在液溫為30℃的交聯浴(相對於100重量份的水，摻混3重量份的碘化鉀、3重量份的硼酸而得到的硼酸水溶液)中浸漬30秒鐘(交聯處理)。 其後，一邊將積層體浸漬在液溫70℃的硼酸水溶液(相對於100重量份的水，摻混4重量份的硼酸、5重量份的碘化鉀而得到的水溶液)中，一邊在圓周速度不同的輥件之間沿著縱向(長邊方向)以總拉伸倍率達到4.6倍的方式進行單軸拉伸(水中拉伸)。 其後，將積層體浸漬在液溫30℃的洗淨浴(相對於100重量份的水，摻混4重量份的碘化鉀而得到的水溶液)中(洗淨處理)，得到附可剝離基材的偏光件A。
[製造例2]聚酯薄膜A的製造 將聚酯樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯、Bell Polyester Products公司製、IV值為0.75dl/g(酚:1,1,2,2-四氯乙烷＝6:4的混合溶劑 溶液濃度為0.4g/dl))在100℃下真空乾燥10小時後，使用具備單軸擠製機(東洋精機公司製、螺桿直徑：25mm、料筒設定溫度：280℃)、T模具(寬度：500mm、設定溫度：280℃)、冷卻輥(設定溫度：50℃)及捲取機的薄膜製膜裝置，製作厚度200μm的非晶性聚酯系樹脂薄膜。 利用Brückner公司製的拉伸機KAROIV，將所得的非晶性聚酯系樹脂薄膜進行同時雙軸拉伸，得到聚酯薄膜A(相對於長度方向的慢軸角度：-0.2°、面內相位差Re(590)：98nm、厚度：20μm)。關於拉伸倍率，長度方向(MD)設為5.5倍、寬度方向(TD)設為2.0倍。拉伸溫度設為90℃，MD、TD的拉伸速度均設為10%/sec。此外，在拉伸處理後，在維持尺寸的狀態下，在180℃下進行30秒鐘的熱處理。
[製造例3]聚酯薄膜B的製造 將聚酯樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯、Bell Polyester Products公司製、異酞酸改性量：2.5mol%(相對於聚合物全部重複單元合計的mol數)、二乙二醇改性量：1.0mol%(相對於聚合物全部重複單元合計的mol數)、IV值為0.77dl/g(酚:1,1,2,2-四氯乙烷＝6:4的混合溶劑 溶液濃度為0.4g/dl))在100℃下真空乾燥10小時後，使用具備單軸擠製機(東洋精機公司製、螺桿直徑：25mm、料筒設定溫度：280℃)、T模具(寬度：500mm、設定溫度：280℃)、冷卻輥(設定溫度：50℃)及捲取機的薄膜製膜裝置，製作厚度100μm的非晶性聚酯系樹脂薄膜。 利用Brückner公司製的拉伸機KAROIV，將所得的非晶性聚酯系樹脂薄膜進行同時雙軸拉伸，得到聚酯薄膜B(相對於長度方向的慢軸角度：-0.5°、面內相位差Re(590)：159nm、厚度：20μm)。關於拉伸倍率，藉由固定端拉伸，將長度方向(MD)設為5倍、寬度方向(TD)設為2倍。拉伸溫度設為95℃，MD、TD的拉伸速度均設為10%/sec。此外，在拉伸處理後，在維持尺寸的狀態下，在140℃下進行30秒鐘的熱處理。
[製造例4]聚酯薄膜C的製造 將聚酯樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯、Bell Polyester Products公司製、異酞酸改性量：2.5mol%(相對於聚合物全部重複單元合計的mol數)、IV值為0.77dl/g(酚:1,1,2,2-四氯乙烷＝6:4的混合溶劑 溶液濃度為0.4g/dl))在100℃下真空乾燥10小時後，使用具備單軸擠製機(東洋精機公司製、螺桿直徑：25mm、料筒設定溫度：280℃)、T模具(寬度：500mm、設定溫度：280℃)、冷卻輥(設定溫度：50℃)及捲取機的薄膜製膜裝置，製作厚度170μm的非晶性聚酯系樹脂薄膜。 將該薄膜在120℃的烘箱內且在圓周速度不同的輥件之間沿著縱向(長邊方向)自由端單軸拉伸至2.0倍。 接著，在液溫30℃的水中浸漬120秒鐘後，一邊在液溫73℃的水中浸漬，一邊在圓周速度不同的輥件之間沿著縱向(長邊方向)以總拉伸倍率達到5.5倍的方式進行單軸拉伸(水中拉伸)。 利用Brückner公司製的拉伸機KAROIV，在90℃下對所得的拉伸薄膜進行10秒鐘的熱處理，得到聚酯薄膜C(相對於長度方向的慢軸角度：-0.2°、面內相位差Re(590)：3243nm、厚度：35μm)。
[製造例5]聚酯薄膜I的製造 將聚酯樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯、Bell Polyester Products公司製、異酞酸改性量：2.5mol%(相對於聚合物全部重複單元合計的mol數)、二乙二醇改性量：1.0mol%(相對於聚合物全部重複單元合計的mol數)、IV值為0.77dl/g(苯酚:1,1,2,2-四氯乙烷＝6:4的混合溶劑 溶液濃度為0.4g/dl))在100℃下真空乾燥10小時後，使用具備單軸擠製機(東洋精機公司製、螺桿直徑：25mm、料筒設定溫度：280℃)、T模具(寬度：500mm、設定溫度：280℃)、冷卻輥(設定溫度：50℃)及捲取機的薄膜製膜裝置，製作厚度180μm的非晶性聚酯系樹脂薄膜。 利用Brückner公司製的拉伸機KAROIV，對所得的非晶性聚酯系樹脂薄膜進行同時雙軸拉伸，得到聚酯薄膜I(相對於長度方向的慢軸角度：-0.6°、面內相位差Re(590)：1312nm、厚度：20μm)。關於拉伸倍率，長度方向(MD)設為6.0倍、寬度方向(TD)設為1.5倍。拉伸溫度設為90℃，MD、TD的拉伸速度均設為5%/sec。此外，在拉伸處理後，在維持尺寸的狀態下，在140℃下進行10秒鐘的熱處理。
[製造例6]聚酯薄膜II的製造 將聚酯樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯、Bell Polyester Products公司製、異酞酸改性量：2.5mol%(相對於聚合物全部重複單元合計的mol數)、二乙二醇改性量：1.0mol%(相對於聚合物全部重複單元合計的mol數)、IV值為0.77dl/g(酚:1,1,2,2-四氯乙烷＝6:4的混合溶劑 溶液濃度為0.4g/dl))在100℃下真空乾燥10小時後，使用具備單軸擠製機(東洋精機公司製、螺桿直徑：25mm、料筒設定溫度：280℃)、T模具(寬度：500mm、設定溫度：280℃)、冷卻輥(設定溫度：50℃)及捲取機的薄膜製膜裝置，製作厚度180μm的非晶性聚酯系樹脂薄膜。 利用Brückner公司製的拉伸機KAROIV，對所得非晶性聚酯系樹脂薄膜進行同時雙軸拉伸，得到聚酯薄膜II(相對於長度方向的慢軸角度：-0.8°、面內相位差Re(590)：771nm、厚度：32μm)。關於拉伸倍率，長度方向(MD)設為4.5倍、寬度方向(TD)設為2倍。拉伸溫度設為90℃，MD、TD的拉伸速度均設為2%/sec。此外，在拉伸處理後，在維持尺寸的狀態下，在140℃下進行10秒鐘的熱處理。
[實施例1] 對製造例2所製得的聚酯薄膜A進行電暈處理，將溶解有第一工業製藥公司製的商品名“SUPERFLEX 210R”15.2wt%與日本觸媒公司製的商品名「WS-700」2.7wt%的水溶液以乾燥後的膜厚達到300μm的方式進行塗佈，並在80℃下使其乾燥1分鐘而得到附易接著層的聚酯薄膜A。 在製造例1所得的附基材的偏光件的偏光件表面，塗佈PVA系樹脂水溶液(日本合成化學工業公司製、商品名“GOHSEFIMER Z-200”、樹脂濃度：3重量%)，並貼合上述附易接著層的聚酯薄膜。將所得積層體在維持60℃的烘箱中加熱5分鐘。其後，將基材從PVA系樹脂層剝離，得到偏光板(偏光件(透射率為42.3%、厚度為5μm)/保護薄膜(聚酯薄膜))。另，聚酯薄膜A與偏光件以聚酯薄膜A的MD方向與偏光件的吸收軸方向大致平行的方式進行積層。 將所得偏光板供於上述評價(1)~(7)。將結果示於表1。
[實施例2] 使用製造例3中製得的聚酯薄膜B代替製造例2中製得的聚酯薄膜A，除此之外，以與實施例1同樣的方式製得偏光板。 將所得偏光板供於上述評價(1)~(7)。將結果示於表1。
[實施例3] 使用製造例4中製得的聚酯薄膜C代替製造例2中製得的聚酯薄膜A，除此之外，以與實施例1同樣的方式得到偏光板。 將所得偏光板供於上述評價(1)~(7)。將結果示於表1。
[比較例1] 使用製造例5中製得的聚酯薄膜I代替製造例2中製得的聚酯薄膜A，除此之外，以與實施例1同樣的方式得到偏光板。 將所得偏光板供於上述評價(1)~(7)。將結果示於表1。
[比較例2] 使用製造例6中製得的聚酯薄膜II代替製造例2中製得的聚酯薄膜A，除此之外，以與實施例1同樣的方式得到偏光板。 將所得偏光板供於上述評價(1)~(7)。將結果示於表1。
[表1]
10:偏光件 20:聚酯薄膜 30:接著劑層 40:易接著層 100,200:偏光板 A:附易接著層的聚酯薄膜
圖1為本發明的1個實施方式的偏光板的概略截面圖。 圖2為本發明的其他實施方式的偏光板的概略截面圖。
10:偏光件
20:聚酯薄膜
30:接著劑層
100:偏光板

Claims (10)

  1. 一種聚酯薄膜，其在第1方向上的線膨脹係數為0.0×10-5/℃~3.0×10-5/℃；在垂直於該第1方向之第2方向上的線膨脹係數為7.5×10-5/℃~10.5×10-5/℃；該第1方向上的線膨脹係數比該第2方向上的線膨脹係數小7×10-5/℃以上；且在相對於該第1方向為-5°~5°的方向上具有慢軸。
  2. 如請求項1之聚酯薄膜，其中，前述聚酯薄膜在第2方向上的厚度不均為15%以下。
  3. 如請求項1或2之聚酯薄膜，其藉由DSC測定的結晶度為30%以上。
  4. 一種偏光板，其具備偏光件、及配置在偏光件之一側的如請求項1或2的聚酯薄膜。
  5. 如請求項4之偏光板，其中，前述聚酯薄膜在第1方向上的線膨脹係數與前述偏光件在平行於該第1方向之方向上的線膨脹係數之差的絕對值為2.0×10-5/℃以下，聚酯薄膜在垂直於第1方向之第2方向上的線膨脹係數與該偏光件在平行於該第2方向之方向上的線膨脹係數之差的絕對值為5×10-5/℃以下。
  6. 如請求項4之偏光板，其中，前述偏光件的厚度為20μm以下。
  7. 如請求項4之偏光板，其還包含配置在前述聚酯薄膜的前述偏光件側的易接著層。
  8. 如請求項7之偏光板，其中，前述易接著層包含微粒子。
  9. 如請求項7之偏光板，其中，前述易接著層的厚度為0.35μm以下。
  10. 如請求項7之偏光板，其中，前述易接著層的折射率為1.55以下。
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