聚酯薄膜及聚酯薄膜的制造方法、偏振片以及圖像顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚酯薄膜及其制造方法、偏振片以及圖像顯示裝置。更詳細(xì)而言， 涉及一種消除偏振片加工工序以及涂布工序中的薄膜斷裂的且適于光學(xué)膜用途、尤其適于 用作液晶顯示器的基材的、優(yōu)選單軸取向的聚酯薄膜及其制造方法、以及使用該聚酯薄膜 的偏振片及圖像顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器(PDP)、電致發(fā)光顯示器(0ELD或IELD)、場(chǎng)發(fā)射 顯示器(FED)、觸摸面板、電子紙等圖像顯示裝置在圖像顯示面板的顯示畫(huà)面?zhèn)扰渲糜衅?片。例如，液晶顯示裝置作為消耗電力較小且節(jié)省空間的圖像顯示裝置，其用途逐年被擴(kuò) 大。以往，液晶顯示裝置的顯示圖像的視角依賴性較大是較大的缺點(diǎn)，但VA模式、IPS模式等 寬視角液晶模式已經(jīng)被實(shí)用化，由此在電視機(jī)等要求高品質(zhì)圖像的市場(chǎng)中，液晶顯示裝置 的需求也正在迅速擴(kuò)大。
[0003] 液晶顯示裝置中所使用的偏振片一般如下構(gòu)成：由使碘或染料吸附取向而成的聚 乙烯醇薄膜等構(gòu)成偏振器，在該偏振器的表背兩側(cè)貼合透明的保護(hù)膜(偏振片保護(hù)膜）。為 了方便起見(jiàn)，將貼合于液晶單元的面(與顯示側(cè)相反的一側(cè)）的保護(hù)膜稱作內(nèi)側(cè)薄膜，將對(duì) 置側(cè)(顯示側(cè))稱作外側(cè)薄膜。聚酯或聚碳酸酯樹(shù)脂等具有成本也較低、機(jī)械強(qiáng)度較高、具有 低透濕性等優(yōu)點(diǎn)，因此期待作為外側(cè)薄膜的應(yīng)用。
[0004] 例如，作為改善了彩虹狀不均勻的偏振片保護(hù)膜，已知有通過(guò)將Re = 3000~ 30000nm、Re/Rth 2 0.2的取向聚酯薄膜使用于偏振器保護(hù)膜而使彩虹狀不均勻成為無(wú)法視 覺(jué)辨認(rèn)的程度且變得不明顯來(lái)解決彩虹狀不均勻的例子(參考專利文獻(xiàn)1)。另外，通過(guò)偏光 太陽(yáng)鏡觀察時(shí)，該彩虹狀不均勻明顯被視覺(jué)辨認(rèn)到。
[0005] 近年來(lái)，替代現(xiàn)有的雙軸取向聚酯樹(shù)脂薄膜，單軸取向聚酯薄膜用作液晶顯示器 的基材(偏振片的保護(hù)膜等）的情況逐漸增加。例如，作為改善了彩虹狀不均勻的偏振片保 護(hù)膜，已知有通過(guò)將Re = 3000~30000腦、1^/社112 0.2的單軸取向或雙軸取向聚酯薄膜使 用于偏振器保護(hù)膜而使彩虹狀不均勻成為無(wú)法視覺(jué)辨認(rèn)的程度且成為不明顯來(lái)解決彩虹 狀不均勻的例子(參考專利文獻(xiàn)1)。另外，專利文獻(xiàn)1中還記載有在完全的單軸性(單軸對(duì) 稱)薄膜中與取向方向正交的方向的機(jī)械強(qiáng)度顯著下降。
[0006] 具有如上所述的光學(xué)特性的單軸取向或雙軸取向聚酯樹(shù)脂薄膜至少通過(guò)使用拉 幅機(jī)式拉伸裝置將未拉伸的薄膜一邊用夾具把持一邊進(jìn)行橫單軸拉伸來(lái)制造。
[0007] 另一方面，作為現(xiàn)有的雙軸取向或雙軸拉伸聚酯薄膜的制造方法已知有各種方 法，且已知有改善了加熱后的薄膜在后工序中的故障以及加熱后的薄膜的傳送性的例子。 [000 8]公開(kāi)有通過(guò)在Tm-35~65°C的聚酯薄膜的熱定型溫度下進(jìn)行熱定型并在140~175 °C下進(jìn)行熱舒張?zhí)幚?，使薄膜的熱收縮降低并均勻化，從而改善后工序中的褶皺等故障(例 如，參考專利文獻(xiàn)2)。
[0009] 并且，公開(kāi)有通過(guò)降低薄膜的傳送方向（MD;Machine Direction)的熱收縮率、與 MD正交的方向（TD; Transverse Direction)的熱收縮率及比MD/TD熱收縮率來(lái)賦予薄膜的 加熱傳送性(例如，參考專利文獻(xiàn)3)。
[0010]以往技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-256014號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2012-094699號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2001-191406號(hào)公報(bào)
[0015]發(fā)明的概要
[0016] 發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0017] 專利文獻(xiàn)1等中所記載的主要進(jìn)行橫向拉伸的單軸取向聚酯樹(shù)脂薄膜，由于薄膜 僅向橫向取向，因此縱向的斷裂強(qiáng)度較弱，在偏振片加工等薄膜貼合工序以及涂布工序的 處理中薄膜斷裂的情況較多。
[0018] 專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)3中均示有薄膜的低熱收縮化及其均勻化對(duì)褶皺等的改善 有效，但不足以抑制偏振片加工工序以及涂布工序等后工序中的薄膜斷裂。
[0019] 本發(fā)明所要解決的課題在于提供一種能夠使偏振片加工工序以及涂布工序等后 工序中的薄膜斷裂極少的聚酯薄膜的制造方法。
[0020] 用于解決技術(shù)課題的手段
[0021] 為了解決上述課題，本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)將薄膜寬度設(shè)在 特定范圍且將總寬圓弧及半裁圓弧的范圍設(shè)在特定范圍，能夠使偏振片加工工序以及涂布 工序等后工序中的薄膜斷裂極少，并發(fā)現(xiàn)能夠解決上述課題。
[0022] 具體而言，得到如下見(jiàn)解:在將聚酯薄膜進(jìn)行加熱傳送時(shí)，容易在聚酯薄膜局部變 長(zhǎng)而松弛的部位等產(chǎn)生薄膜斷裂;及薄膜寬度方向的端部的彎曲大小在規(guī)定范圍內(nèi)的聚酯 樹(shù)脂，即使在加熱后的后工序中傳送時(shí)，局部性的長(zhǎng)度不均勻也得到抑制，從而難以發(fā)生薄 膜斷裂，并根據(jù)這種見(jiàn)解實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
[0023] 作為用于實(shí)現(xiàn)上述課題的具體方法的本發(fā)明為如下。
[0024] [1] 一種聚酯薄膜，其滿足下述式(1)~(4)。
[0025] 〇m<Cs<0.003L2/8ff……(1)
[0026] 0m<CcT<0.003L2/4ff……(2)
[0027] 0.8m < ff < 6.0m……(3)
[0028] 20m < L < 30m……(4)
[0029] (式（1)~(4)中，Cs[單位:m]表示薄膜的總寬圓弧的值，Cct[單位:m]表示薄膜寬度 方向中央位置的半裁圓弧的值，W[單位:m]表示薄膜寬度，L[單位:m]表示測(cè)定總寬圓弧及 半裁圓弧時(shí)的薄膜長(zhǎng)度。）
[0030] [2] [1]所述的聚酯薄膜優(yōu)選下述式(A)所表示的寬度方向的MD熱收縮率偏差為 0.5%以下。
[0031] 式(A):
[0032](寬度方向的MD熱收縮率偏差）=(薄膜寬度方向的3點(diǎn)上于150°C下加熱30分鐘之 后的薄膜長(zhǎng)度方向的熱收縮率的最大值與最小值之差)/(薄膜寬度方向的3點(diǎn)上于150°C下 加熱30分鐘之后的薄膜長(zhǎng)度方向的熱收縮率的平均值）
[0033] [3][1]或[2]所述的聚酯薄膜優(yōu)選作為通過(guò)差示掃描量熱測(cè)定(DSC)測(cè)定的預(yù)峰 溫度的薄膜寬度方向的最大值與最小值之差的偏差為7°C以下。
[0034] [4] [1]至[3]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜優(yōu)選作為取向角的薄膜寬度方向的最大值 與最小值之差的偏差為15°以下。
[0035] [5] [1]至[4]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜優(yōu)選薄膜長(zhǎng)度為100m以上，
[0036] 且卷繞成卷形態(tài)。
[0037] [6] [1]至[5]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜優(yōu)選薄膜厚度為20~150μηι，
[0038] 薄膜面內(nèi)方向的延遲Re為3000~30000nm，
[0039] 厚度方向的延遲Rth為3000~30000nm，
[0040] Re/Rth 比率為0.5~2.5。
[0041] [7] [1]至[6]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜優(yōu)選為單軸取向。
[0042] [8][7]所述的聚酯薄膜優(yōu)選前述聚酯薄膜的長(zhǎng)度方向的折射率為1.590以下，且
[0043]前述聚酯薄膜的結(jié)晶度超過(guò)5%。
[0044] [9][1]至[8]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜優(yōu)選前述聚酯薄膜以聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 樹(shù)脂作為主成分。
[0045] [10]-種聚酯薄膜的制造方法，其為使用具有夾具的拉幅機(jī)式拉伸裝置的[1]至 [9]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜的制造方法，所述夾具沿著設(shè)置于薄膜傳送路兩側(cè)的一對(duì)軌 道行走，所述方法包含：
[0046] 將未拉伸的聚酯薄膜一邊用前述夾具進(jìn)行把持一邊進(jìn)行橫向拉伸的工序；
[0047] 將前述橫向拉伸后的聚酯薄膜加熱至拉幅機(jī)內(nèi)的最高溫度的熱定型工序;及
[0048] -邊對(duì)前述熱定型工序后的聚酯薄膜進(jìn)行加熱一邊縮小前述一對(duì)軌道間距離的 熱松弛工序，
[0049] 在前述拉幅機(jī)內(nèi)的進(jìn)行前述熱定型的區(qū)域及進(jìn)行前述熱松弛的區(qū)域中的至少一 個(gè)區(qū)域中，通過(guò)加熱器對(duì)聚酯薄膜的寬度方向的端部進(jìn)行輻射加熱。
[0050] [11] [10]所述的聚酯薄膜的制造方法優(yōu)選用前述加熱器加熱的聚酯薄膜的端部 的寬度方向的范圍相對(duì)于加熱部分中的聚酯薄膜的總寬，兩端合計(jì)在10~60%的范圍。
[0051] [12][10]或[11]所述的聚酯薄膜的制造方法優(yōu)選相對(duì)于從前述夾具釋放前述橫 向拉伸后的聚酯薄膜時(shí)的薄膜寬度方向中央部的膜面溫度，將位于在薄膜寬度方向上與夾 具分開(kāi)200mm的位置上的薄膜端部的膜面溫度設(shè)為高1~20°C。
[0052] [13]-種聚酯薄膜的制造方法，其為使用具有夾具的拉幅機(jī)式拉伸裝置的[1]至 [9]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜的制造方法，所述夾具沿著設(shè)置于薄膜傳送路兩側(cè)的一對(duì)軌 道行走，
[0053] 所述制造方法包含將前述未拉伸的聚酯薄膜一邊用前述夾具進(jìn)行把持一邊進(jìn)行 橫向拉伸的工序，
[0054] 相對(duì)于從前述夾具釋放前述橫向拉伸后的聚酯薄膜時(shí)的薄膜寬度方向中央部的 膜面溫度，將位于在薄膜寬度方向上與夾具分開(kāi)200mm的位置上的薄膜端部的膜面溫度設(shè) 為高1~20°C。
[0055] [14][10]至[13]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜的制造方法優(yōu)選前述未拉伸的聚酯薄 膜的長(zhǎng)度方向的折射率為1.590以下，且
[0056] 前述未拉伸的聚酯薄膜的結(jié)晶度為5%以下。
[0057] [15]-種偏振片，其包含:偏振器;及[1]至[9]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜。
[0058] [16]-種圖像顯示裝置，其具備[1]至[9]中任一項(xiàng)所述的聚酯薄膜或[15]所述的 偏振片。
[0059]發(fā)明效果
[0060]根據(jù)本發(fā)明，可提供一種能夠使偏振片加工工序以及涂布工序等后工序中的薄膜 斷裂極少的聚酯薄膜的制造方法。
【附圖說(shuō)明】
[0061 ]圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明中的Ssl、Ss2、SCT、Cs及W的定義的聚酯薄膜示意圖。
[0062] 圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明中的CC1、CC2及Cct的定義的半裁聚酯薄膜示意圖。
[0063] 圖3是用于導(dǎo)出總寬圓弧的式（1)的輔助圖。
【具體實(shí)施方式】
[0064] 以下，對(duì)本發(fā)明的聚酯薄膜及其制造方法、偏振片以及圖像顯示裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō) 明。
[0065] 以下所記載的構(gòu)成要件的說(shuō)明有時(shí)是基于本發(fā)明的代表性實(shí)施方式而進(jìn)行的，但 本發(fā)明并不限定于這種實(shí)施方式。另外，本說(shuō)明書(shū)中，用"~"表示的數(shù)值范圍是指將"~"的 前后所記載的數(shù)值作為下限值及上限值而包含的范圍。
[0066][聚酯薄膜]
[0067] 本發(fā)明的聚酯薄膜滿足下述式(1)~(4)。
[0068] 〇m<Cs<0.003L2/8ff……(1)
[0069] 0m<CcT<0.003L2/4ff……(2)
[0070] 0.8m < ff < 6.0m……(3)
[0071] 20m < L < 30m……(4)
[0072] (式（1)~(4)中，Cs[單位:m]表示薄膜的總寬圓弧的值，Cct[單位:m]表示薄膜寬度 方向中央位置的半裁圓弧的值，W[單位:m]表示薄膜寬度，L[單位:m]表示測(cè)定總寬圓弧及 半裁圓弧時(shí)的薄膜長(zhǎng)度。）
[0073] 通過(guò)這種結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的聚酯薄膜能夠使偏振片加工工序以及涂布工序等后工序 中的薄膜斷裂極少。
[0074] 聚酯薄膜有時(shí)通過(guò)層疊多個(gè)聚酯薄膜或者在聚酯薄膜上層疊功能層來(lái)實(shí)現(xiàn)高功 能化或復(fù)合化。在進(jìn)行這種聚酯薄膜的加工時(shí)，通常一邊通過(guò)輥等進(jìn)行傳送，一邊進(jìn)行薄膜 的加熱或拉伸等。
[0075] 偏振片加工工序以及涂布工序等后工序中的薄膜斷裂具有因在后工序中進(jìn)行處 理時(shí)傳送張力集中在薄膜的長(zhǎng)度較短部位而發(fā)生的傾向。
[0076] 針對(duì)于此，本發(fā)明的聚酯薄膜通過(guò)將薄膜寬度設(shè)在特定范圍且將總寬圓弧及半裁 圓弧的范圍設(shè)在特定范圍，在后工序中進(jìn)行處理時(shí)能夠抑制傳送張力集中在薄膜的長(zhǎng)度較 短處而導(dǎo)致在該部位薄膜斷裂，從而能夠使偏振片加工工序以及涂布工序等后工序中的薄 膜斷裂極少。
[0077] 以下，對(duì)本發(fā)明的聚酯薄膜的優(yōu)選方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0078] 〈總寬圓弧、半裁圓弧、薄膜寬度的關(guān)系〉
[0079 ]首先，利用圖1及圖2，對(duì)總寬圓弧Cs、半裁圓弧Cct及薄膜寬度W的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。
[0080] 圖1(A)及圖1(B)中分別示出彎曲的聚酯薄膜。
[0081] -般，就將聚酯原料樹(shù)脂熔融混煉并進(jìn)行拉伸后回收的聚酯薄膜而言，若將薄膜 的MD方向的端部中的一個(gè)端部固定于高處而懸掛，貝lj具有TD方向的端部邊緣彎曲的傾向。 [0082]圖1中示意地示出如此從高處懸掛并拉緊成薄膜無(wú)松弛的聚酯薄膜的狀況。
[0083]本發(fā)明中，在測(cè)定聚酯薄膜的TD方向的一端處的MD熱收縮率和另一端處的MD熱收 縮率時(shí)，將測(cè)定值較大的端部設(shè)為S1，將S1處的MD熱收縮率設(shè)為SS1。另一方面，將測(cè)定值較 小的端部設(shè)為S2，將S2處的MD熱收縮率設(shè)為S S2。并且，將聚酯薄膜的TD方向的中央部處的MD 熱收縮率設(shè)為Sct。
[0084]圖1 (A)中示出從高處懸掛聚酯薄膜時(shí)S1側(cè)(高M(jìn)D熱收縮率側(cè)）以圓弧狀膨脹的薄 膜，圖1(B)中示出S2側(cè)(低MD熱收縮率側(cè)）以圓弧狀膨脹的薄膜。
[0085]關(guān)于圖1(A)及圖1(B)所示的聚酯薄膜，將薄膜的MD方向端部處的薄膜寬度(TD方 向的薄膜總長(zhǎng))表示為W。并且，圖1中，將薄膜的MD方向端部處的薄膜寬度W的中央位置設(shè)為 Cw，將薄膜的MD方向端部中固定于高處的一側(cè)的Cw表不為Cwu，將另一端側(cè)的Cw表不為Cwd。 [0086]并且，圖1中，將聚酯薄膜的MD方向的總長(zhǎng)設(shè)為L(zhǎng)。但是，L是從高處懸掛的聚酯薄膜 的MD方向的一個(gè)端部至另一個(gè)端部的距離，而不是聚酯薄膜的TD方向端部的邊緣的長(zhǎng)度。 將C Wu和Cw相連而得到的直線Y1 (圖1中，在垂直方向上以點(diǎn)線表示的直線）的CWu至Cw的距離 成為L(zhǎng)1表示測(cè)定總寬圓弧及半裁圓弧時(shí)的薄膜長(zhǎng)度。
[0087] 在此，將CWu和Cw相連而得到的直線(直線Y1)以與重力方向平行的方式對(duì)齊。
[0088] 并且，在聚酯薄膜上畫(huà)出位于聚酯薄膜的S1側(cè)且通過(guò)CWu所在的邊的薄膜TD方向的 端部并與重力方向平行的直線Z1(圖1中，以單點(diǎn)劃線表示的直線）。接著，在直線Y1的一半 (L/2)的位置畫(huà)出與直線Y1垂直的直線α。
[0089] 在聚酯薄膜的S1側(cè)膨脹的圖1(A)所示的聚酯薄膜中，將作為直線α上的距離的、 聚酯薄膜的S1側(cè)的TD方向端部至直線Ζ1的距離稱為Cs。
[0090] 一般，就薄膜的TD方向端部以圓弧狀彎曲的聚酯薄膜而言，薄膜的MD方向的距離 的一半(被畫(huà)出直線α的位置)的彎曲大小最大。
[0091 ]寬度為W的聚酯薄膜的彎曲大小的最大值即Cs為作為圖1 (Α)、圖1 (Β)的Cs而得到的 數(shù)值。
[0092]在聚酯薄膜的S1側(cè)凹陷的圖1(B)所示的聚酯薄膜中，Cs表示為作為直線Cl上的距 離的、聚酯薄膜的S1側(cè)的TD方向端部至直線Ζ1的距離。
[0093] 將寬度為W的聚酯薄膜的彎曲大小的最大值即Cs稱為"總寬圓弧"。
[0094] 另外，將聚酯薄膜的S1側(cè)以圓弧狀膨脹時(shí)(直線Z1被畫(huà)在聚酯薄膜的內(nèi)側(cè)時(shí)）的圓 弧稱為正圓弧，將S1側(cè)凹陷時(shí)(直線Z1被畫(huà)在聚酯薄膜的外側(cè)時(shí)）的圓弧稱為負(fù)圓弧。
[0095]接著，對(duì)圖2進(jìn)行說(shuō)明。
[0096]圖2示出將圖1所示的聚酯薄膜沿著將CWu和Cw相連而得到的直線Y1裁剪的半裁聚 酯薄膜。圖2(A)中示出圖1(A)所示的聚酯薄膜的半裁聚酯薄膜中S1側(cè)的斷片。圖2(B)中示 出圖1(A)所示的聚酯薄膜的半裁聚酯薄膜中S2側(cè)的斷片。
[0097]圖1 (A)所示的薄膜中，位于薄膜TD方向的中央的Cw通過(guò)薄膜的裁剪而在圖2中位 于TD方向的端部。
[0098] 將Cwd的位置在圖2(A)中稱作C1，在圖2(B)中稱作C2。
[0099]圖2也示意地示出對(duì)于半裁聚酯薄膜如圖1的聚酯薄膜那樣將薄膜的MD方向的端 部中的一個(gè)端部固定于高處而懸掛時(shí)的狀況。
[0100] -般，若在彎曲的薄膜中裁剪CWu-CWd直線(直線Y1)，則具有張力消失而與原來(lái)的 薄膜同樣地彎曲的傾向。
[0101] 圖2(A)及圖2(B)所示的半裁聚酯薄膜的MD方向端部處的薄膜寬度(TD方向的總 長(zhǎng))為W/2。本發(fā)明中，將薄膜的MD方向端部處的W/2的一半的位置稱為C W2。將薄膜的MD方向 端部中固定于高處的一側(cè)的〇2稱為Cw2u，將另一端部處的CW2稱為CW2d。
[0102] 圖2中，將CW24PCW2d相連而得到的直線Y2 (圖2中，在垂直方向上以點(diǎn)線所示的直 線）的CW2t^CW2d的距離為L(zhǎng)。
[0103] 將Cw2u和Cw2d相連而成的直線(直線Y2)以與重力方向平行的方式對(duì)齊。
[0104] 并且，在半裁聚酯薄膜上畫(huà)出位于半裁聚酯薄膜的C1側(cè)且通過(guò)C1并與重力方向平 行的直線Z2(圖2中，以單點(diǎn)劃線表示的直線）。接著，在直線Y2的一半(L/2)的位置畫(huà)出與直 線Y2垂直的直線α。
[0105] 在半裁聚酯薄膜的Cl側(cè)膨脹的圖2(A)所示的半裁聚酯薄膜中，將作為直線α上的 距離的、半裁聚酯薄膜的C1側(cè)的TD方向端部至直線Ζ2的距離稱為C C1。
[0106] 在半裁聚酯薄膜的C2側(cè)膨脹的圖2(B)所示的半裁聚酯薄膜中