層合膜及偏振片的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種層合膜。更詳細而言，涉及一種適合用作偏振鏡保護膜的層合膜。 另外，還涉及一種使用該層合膜而成的偏振片。
【背景技術】
[0002] 就熱塑性樹脂膜、特別是雙軸拉伸聚酯膜而言，由于具有在力學性能、電性能、尺 寸穩定性、透明性、耐化學藥品性等方面優異的性質，所以在磁記錄材料、包裝材料等多種 用途中被作為基材膜廣泛使用。特別是近年來，在平板顯示器、觸摸面板領域中，對用于偏 振片的偏振鏡保護膜、透明導電膜等各種光學用膜的需求不斷增高，其中，在偏振鏡保護 膜用途方面，以低成本化、偏振片的薄膜化為目的，針對用雙軸拉伸聚酯膜來取代以往的 TAC(三乙酰纖維素）膜展開了積極研究。
[0003] 但是，就一直以來所研究的雙軸拉伸聚酯膜而言，由于拉伸時的聚合物的取向而 導致與TAC膜相比延遲變高，因此在組裝為液晶顯示器時存在下述問題：產生由延遲導致 的干涉色，顯示圖像時的品質降低。為了解決該問題，提出了控制延遲的方法，但是依然不 能說延遲的程度是充分的（例如專利文獻1)。另外，由于制造雙軸拉伸膜時在膜寬度方向 上產生聚合物的取向狀態的差異，所以，即使存在在膜的一部分能夠實現低延遲化的目標 的情況，仍存在如下問題：在可用于大畫面顯示器的大面積的膜中均勻的且低延遲的膜難 以獲得；由于產品收率降低而導致成本升高。此外，由于延遲與膜厚成比例，所以也可以通 過使膜的厚度薄至數μ m水平來抑制延遲，但是，極度的薄膜化會導致操作性降低，在偏振 鏡保護膜的用途中并不實用。
[0004] 專利文獻1 :日本特開2011-85725號公報
【發明內容】
[0005] 因此，本發明的目的在于消除上述缺陷，提供一種盡管為雙軸拉伸聚酯膜、但在搭 載于大畫面的液晶顯示器等顯示裝置時也不呈現干涉色的層合膜。
[0006] 本發明包含下述構成。艮P，
[0007] -種層合膜，其是由結晶性聚酯形成的A層和由與所述結晶性聚酯不同的熱塑性 樹脂B形成的B層交替地層合5層以上而成的層合膜，并且，A層的層厚的總和/B層的層 厚的總和為0. 1以上且為1. 0以下，且在所述層合膜中央，針對與膜面垂直的方向的延遲及 針對與膜面傾斜50°的角度的延遲為1300nm以下。
[0008] 本發明的層合膜具有在作為偏振鏡保護膜搭載于液晶顯示器等顯示裝置時也可 以得到高品質顯示的效果。
【具體實施方式】
[0009] 以下，對本發明的層合膜進行詳細說明。
[0010] 本發明中，作為層合膜，是由結晶性聚酯形成的層（A層）和由與所述結晶性聚酯 不同的熱塑性樹脂B形成的層（B層）交替地層合總計5層以上而成的層合膜。此處，熱塑 性樹脂B是顯示出與用于A層的結晶性聚酯（以下稱為結晶性聚酯A)不同的熱特性的熱塑 性樹脂。具體而言，是指在差示掃描量熱測定（DSC)中顯示出與結晶性聚酯A不同的熔點、 玻璃化溫度的熱塑性樹脂。此外，此處所謂的交替層合而成，是指A層和B層在厚度方向上 以規則性排列進行層合。例如，以A(BA)n(n為自然數）所表示的規則性排列進行層合。通 過如上所述將熱特性不同的樹脂交替地層合，在制造雙軸拉伸膜時能夠高度控制各層的取 向狀態，進而能夠抑制延遲。
[0011] 雙軸拉伸膜僅由1層結晶性聚酯形成時，由于延遲與膜厚成比例，所以也可以通 過使膜的厚度變薄來抑制延遲。但是，從膜的操作性的觀點考慮，薄膜化存在限度。此外， 層合的層數少于5層時，由于層合有熱特性不同的樹脂這點對制膜性、機械物性等各物性 的影響，所以例如存在下述可能：雙軸拉伸膜的制造變得困難，或在與偏振鏡組合時產生不 良情況。
[0012] 另一方面，為像本發明的層合膜這樣的、總計5層以上的層交替層合而成的膜時， 與層數少于5層的層合膜相比，由于均勻地配置有各熱塑性樹脂，所以能夠使制膜性、機械 物性穩定化。另外，隨著層數增加，可見能夠抑制各層中的取向的發展的趨勢，變得容易控 制延遲。層合的層數優選為100層以上，更優選為200層以上。此外，雖然層合的層數沒有 上限，但由于隨著層數增加，也可能導致由制造裝置的大型化及復雜化帶來的制造成本增 加，所以實際上實用范圍為10000層以內。
[0013] 本發明的層合膜中，在上述層合膜中央從與膜面垂直的方向測定的延遲必須為 1300nm以下。通常，延遲是由膜面內的相互垂直的2個方向的折射率之差的最大值與膜厚 的乘積計算出的值。但是，對于本發明這樣的層合膜而言，由于無法容易地測定膜的折射 率，所以將使用相位差測定裝置測得的延遲的值作為層合膜的延遲。具體而言，使用可通過 光學方法測定延遲的相位差測定裝置K0BRA系列（由王子計測機器株式會社銷售），對測定 樣品進行測量。將測定樣品用2張設置為偏振方向平行的偏振片夾持，使該偏振片轉動，可 以根據此時的透射光強度的變化測量測定樣品的延遲及取向角。
[0014] 對于與偏振鏡貼合在一起使用的偏振鏡保護膜而言，如果延遲的值增高，則在安 裝于液晶顯示器時會產生干涉色，品質降低，故而成為問題。此處，如果延遲為1300nm以 下，則可以抑制這樣的品質降低。從與膜面垂直的方向測定的延遲優選為400nm以下，較優 選為200nm以下，更優選為100nm以下。隨著延遲的值變小，作為偏振鏡保護膜安裝于液晶 顯示器時不易產生干涉色，是優選的。可以通過下述方法實現抑制從與膜面垂直的方向測 定的延遲：在將層合膜在至少一個方向上拉伸時，如下文所述對拉伸條件進行調整，以能夠 使膜面方向的熱塑性樹脂的取向狀態均勻。
[0015] 另外，本發明的層合膜中，在所述層合膜中央從相對于與膜面垂直的方向傾斜 50°的角度測定的延遲為1300nm以下也是必須的。在至少1個方向上進行拉伸而得的拉伸 膜，由于在與膜面平行的方向上較強地取向，所以膜的厚度方向-面方向上的折射率之差 變大。因此，從相對于膜而言的斜向入射的光受到膜的厚度方向和面方向的折射率之差的 影響，延遲容易變大。因此，如果從相對于與膜面垂直的方向傾斜50°的角度測定的延遲為 1300nm以下，則在以與偏振鏡組合在一起的偏振鏡保護膜的形式安裝于液晶顯示器的情況 下，即使在從斜向觀察液晶顯示器時也可以抑制著色等品質的降低。從相對于與膜面垂直 的方向傾斜50°的角度測定的延遲優選為400nm以下，更優選為200nm以下。隨著延遲的 值變小，作為偏振鏡保護膜安裝于液晶顯示器時不易產生干涉色，特別是，在從斜向觀看液 晶顯示器時，在品質方面是優選的。但是，和從與膜面垂直的方向測定的延遲不同，為了抑 制從相對于與膜面垂直的方向傾斜50°的角度測定的延遲，僅通過使膜的面方向的取向狀 態均勻是無法實現的。
[0016] 為了抑制從相對于與膜面垂直的方向傾斜50°的角度測定的延遲，抑制由結晶性 聚酯形成的A層的面取向是重要的，由結晶性聚酯形成的A層的面取向系數優選為0. 12以 下。A層的面取向系數通過測量最表層的A層的折射率而算出。例如，使用阿貝折射儀時， 如果層合膜中表層的A層的厚度充分，則可以不采用表示層合膜整體的平均折射率的明暗 邊界、而是采用來自作為表層的A層的明暗，來觀測A層的折射率。由結晶性聚酯形成的A 層的面取向系數為0. 12以下時，膜厚度方向和面內方向的折射率之差不大，因此，可以抑 制針對相對于與膜面垂直的方向傾斜50°的角度的延遲。A層的面取向系數優選為0.05 以上且為0. 10以下。隨著A層的面取向系數減小，抑制從相對于與膜面垂直的方向傾斜 50°的角度測定的延遲的效果變大。另外，如果使A層的面取向系數為0.05以上，則在膜 的制造時的穩定性、膜的平面性的方面有利。可以通過下述方法實現使A層的面取向系數 為0. 12以下：如下文所述鉆研用以抑制結晶性聚酯A的取向的拉伸條件，或選擇取向性低 的樹脂作為結晶性聚酯A。
[0017] 另外，通過抑制A層的面取向，層合膜整體的面取向系數也能得以抑制。層合膜整 體的面取向系數優選為0. 40以下。通過層合膜整體的面取向系數為0. 40以下，膜的厚度 方向和面內方向的折射率之差不大，因此，可以抑制從相對于與膜面垂直的方向傾斜50° 的角度測定的延遲。層合膜整體的面取向系數還取決于膜的層構成，可以用阿貝折射儀測 定。
[0018] 另外，對于本發明的層合膜而言，優選的是，層合膜的寬度為400mm以上，且所述 層合膜的兩末端與中央的延遲的值均為400nm以下。此處所謂的層合膜的兩末端，是指從 膜寬度為400mm以上的層合膜的寬度方向的兩端起50mm的部位。如果是卷狀的層合膜，貝lj 以卷的卷繞方向為膜長度方向，卷的寬度方向相當于膜寬度方向。另一方面，為切割而得的 片狀層合膜時，在膜的長邊方向和與長邊方向垂直的方向的兩末端測量延遲，將與膜中央 的延遲之差較大的方向作為本發明中所稱的膜寬度方向。
[0019] 對于雙軸拉伸聚酯膜而言，在制造時沿相互垂直的雙軸方向實施拉伸，在該拉伸 工序中，在膜的面內產生延遲的偏差。更具體而言，在經常用于制造雙軸拉伸膜的逐次雙軸 拉伸中，通常在沿著膜長度方向進行拉伸后再沿著膜寬度方向拉伸。特別是在沿著膜寬度 方向進行拉伸時，由于膜長度方向和膜寬度方向的應力的偏差，故而在膜寬度方向上產生 延遲的差異。因此，通常知道的是，即使在膜寬度方向的中央抑制了延遲，延遲也會隨著向 膜寬度方向的末端的靠近而增加。由于如上所述在膜寬度方向上產生延遲的偏差，所以在 用作特別是用于32英寸以上的大型顯示器的偏振片的偏振鏡保護膜時，會在偏振片的面 內產生延遲的偏差，在安裝于液晶顯示器等顯示裝置時也會成為在高延遲的部位產生著色 的原因。
[0020] 層合膜的寬度優選為400mm以上，且所述層合膜的兩末端及中央的延遲的值均為 200nm以下，較優選為100nm以下，更優選為50nm以下。隨著延遲的值變小，作為偏振鏡保 護膜安裝于液晶顯示器時不易產生干涉色，是優選的。可以通過下述方法得到如上所述的 層合膜：如下文所述調整在單向拉伸后實施的第二個方向上的拉伸時的拉伸條件，或調整 結晶性聚酯和熱塑性樹脂B的比率。
[0021] 作為抑制延遲的方法，本發明的發明人們想到了制作由結晶性聚酯形成的層（A 層）和由與所述結晶性聚酯不同的熱塑性樹脂B形成的層（B層）交替地層合總計5層以 上而成的層合膜。即，在通常的僅由結晶性聚酯形成的雙軸拉伸聚酯膜中，對于延遲增加或 在膜寬度方向上產生延遲的偏差的原因，除上述理由之外還在于：結晶性聚酯對膜的延遲 的貢獻大，由于相對于膜面傾斜的方向的延遲的增加、膜的折射率的微小的各向異性而導 致延遲增加。在本發明中，發現了通過將由結晶性聚酯形成的層（A層）和由與所述結晶性 聚酯不同的熱塑性樹脂B形成的層（B層）交替地層合，與相同厚度的通常的結晶性聚酯膜 相比較時，由結晶性聚酯形成的A層的總厚度變小，由此延遲被抑制。另外，通過在膜的制 造工序中使熱塑性樹脂B無取向化，能夠使由熱塑性樹脂B形成的B層的折射率的各向異 性為零，即