CN116569103A - 聚酯膜、偏振片和图像显示装置 - Google Patents

聚酯膜、偏振片和图像显示装置 Download PDF

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Abstract

提供一种在不增加厚度的情况下铅笔硬度良好的聚酯膜。一种聚酯膜，其中，聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值为140.0N/mm2以上，并且，上述聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ为9.0N/mm2以上36.0N/mm2以下。

Description

聚酯膜、偏振片和图像显示装置
技术领域
本发明涉及聚酯膜、偏振片和图像显示装置。
背景技术
在图像显示装置等光学部件中，多使用各种光学用的塑料膜。例如，在显示元件上具有偏振片的图像显示装置中，使用了用于保护构成偏振片的偏振元件的塑料膜。本说明书中，有时将“用于保护偏振元件的塑料膜”称为“偏振元件保护膜”。
以偏振元件保护膜为代表的图像显示装置用的塑料膜优选机械强度优异。因此，作为图像显示装置用的塑料膜，优选使用拉伸塑料膜。作为这样的塑料膜，多使用机械强度和通用性优异的聚酯膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-107198号公报
发明内容
发明所要解决的课题
聚酯膜有时被用作图像显示装置的表面材料，因此期待具有规定的铅笔硬度。特别是，近年来图像显示装置具有触控面板功能的情况正在标准化，因此提高铅笔硬度等抑制划伤是极其重要的。
但是，专利文献1的聚酯膜等现有的聚酯膜的铅笔硬度不足，聚酯膜单独的情况下容易产生划伤。因此，专利文献1的聚酯膜在用作表面材料时，必须在聚酯膜上形成硬涂层等固化膜。
若增加聚酯膜的厚度，则能够稍微改善聚酯膜的铅笔硬度。
但是，在将专利文献1的聚酯膜的厚度增厚至使铅笔硬度充分的水平时，与图像显示装置的薄型化是相反的。另外，专利文献1的聚酯膜是以单向拉伸膜为目标的，因此也存在容易在拉伸方向上破裂的问题。
此外，在聚酯膜中，出于改善光学特性等目的，有时形成功能层。因此，聚酯膜希望密合性良好。
本发明的课题在于提供一种在不增加厚度的情况下铅笔硬度良好、并且与功能层的密合性良好的聚酯膜、偏振片和图像显示装置。
用于解决课题的手段
本发明提供以下的聚酯膜、偏振片和图像显示装置。
[1]一种聚酯膜，其中，聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值为140.0N/mm2以上，并且，上述聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ为9.0N/mm2以上36.0N/mm2以下。
[2]如[1]所述的聚酯膜，其中，上述聚酯膜的表面的弹性变形功率的平均的标准偏差3σ为7.0％以下。
[3]如[1]或[2]所述的聚酯膜，其中，上述聚酯膜的表面的弹性变形功率的平均值为40.0％以上。
[4]如[1]～[3]中任一项所述的聚酯膜，其中，上述聚酯膜的面内相位差为300nm以上1450nm以下。
[5]如[1]～[4]中任一项所述的聚酯膜，其中，将上述聚酯膜的面内相位差除以上述聚酯膜的厚度方向的相位差而得到的值为0.15以下。
[6]如[1]～[5]中任一项所述的聚酯膜，其中，上述聚酯膜的厚度为10μm以上80μm以下。
[7]一种偏振片，其为具有偏振元件、配置于上述偏振元件的一侧的第1透明保护板、和配置于上述偏振元件的另一侧的第2透明保护板的偏振片，其中，上述第1透明保护板和上述第2透明保护板中的至少一者为[1]～[6]中任一项所述的聚酯膜。
[8]一种图像显示装置，其为具有显示元件和配置于上述显示元件的光出射面侧的聚酯膜的图像显示装置，其中，上述聚酯膜为[1]～[6]中任一项所述的聚酯膜。
[9]如[8]所述的图像显示装置，其在上述显示元件与上述聚酯膜之间具有偏振元件。
发明的效果
本发明的聚酯膜、偏振片和图像显示装置能够在不增加聚酯膜的厚度的情况下改善铅笔硬度，并且能够改善与功能层的密合性。
附图说明
图1是用于说明条件1中的5处测定位置的俯视图。
图2是示出本发明的图像显示装置的一个实施方式的截面图。
图3是示出本发明的图像显示装置的另一实施方式的截面图。
图4是示意性地示出连续折叠试验的情况的图。
具体实施方式
下面说明本发明的实施方式。
[聚酯膜]
本发明的聚酯膜需要聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值为140.0N/mm2以上，并且，上述聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ为9.0N/mm2以上36.0N/mm2以下。
聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值小于140.0N/mm2的情况下，无法改善铅笔硬度。
聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值优选为145.0N/mm2以上、更优选为150.0N/mm2以上、进一步优选为160.0N/mm2以上。
若聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值过大，则加工适应性有时降低。另外，若马氏硬度的平均值过大，则在聚酯膜上形成的功能层的密合性降低，有时功能层的一部分或全部发生剥离，或者在功能层产生裂纹。另外，若马氏硬度的平均值过大，则后述的耐弯曲性容易降低。
因此，聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值优选为280.0N/mm2以下、更优选为240.0N/mm2以下、更优选为220.0N/mm2以下、更优选为200.0N/mm2以下、更优选为180.0N/mm2以下、更优选为170.0N/mm2以下。
本说明书中所示的技术特征中，数值的上限选项和下限选项分别示出多个时，可以将选自上限选项中的一个与选自下限选项中的一个进行组合，作为数值范围的实施方式。
例如，在聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值的情况下，可以举出140.0N/mm2以上280.0N/mm2以下、140.0N/mm2以上240.0N/mm2以下、140.0N/mm2以上220.0N/mm2以下、140.0N/mm2以上200.0N/mm2以下、140.0N/mm2以上180.0N/mm2以下、140.0N/mm2以上170.0N/mm2以下、145.0N/mm2以上280.0N/mm2以下、145.0N/mm2以上240.0N/mm2以下、145.0N/mm2以上220.0N/mm2以下、145.0N/mm2以上200.0N/mm2以下、145.0N/mm2以上180.0N/mm2以下、145.0N/mm2以上170.0N/mm2以下、150.0N/mm2以上280.0N/mm2以下、150.0N/mm2以上240.0N/mm2以下、150.0N/mm2以上220.0N/mm2以下、150.0N/mm2以上200.0N/mm2以下、150.0N/mm2以上180.0N/mm2以下、150.0N/mm2以上170.0N/mm2以下、160.0N/mm2以上280.0N/mm2以下、160.0N/mm2以上240.0N/mm2以下、160.0N/mm2以上220.0N/mm2以下、160.0N/mm2以上200.0N/mm2以下、160.0N/mm2以上180.0N/mm2以下、160.0N/mm2以上170.0N/mm2以下等数值范围的实施方式。
为了增大聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值，通过拉伸提高聚酯膜内的分子的取向性很重要。若对聚酯膜进行单向拉伸，则表观上能够使分子沿单向排列。但是，仅通过单向拉伸，聚酯膜内的分子的苯环朝向各种方向。即，仅通过单向拉伸，聚酯膜内的分子为二维地取向、但并非三维地取向的状态。因此，单向拉伸聚酯膜难以增大表面的马氏硬度的平均值。
通过对聚酯膜进行双向拉伸，能够易于使聚酯内的分子的苯环的朝向沿平面方向排列。但是，在第二阶段的拉伸即宽度拉伸倍率过小的情况下，苯环的朝向在平面方向上未充分排列，难以充分提高表面的马氏硬度的平均值。但是，在宽度拉伸倍率过大的情况下，有时面内的取向平衡紊乱。
因此，为了容易使聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值为上述范围，优选使第二阶段的拉伸即宽度方向的拉伸倍率E2与第一阶段的拉伸即流动方向的拉伸倍率E1为相同程度，更优选使E2大于E1。E2/E1优选为0.80以上1.70以下、更优选为0.85以上1.50以下、进一步优选为0.90以上1.40以下、更进一步优选为1.00以上1.30以下。此外，通过使E2/E1为上述范围，能够易于使马氏硬度的标准偏差3σ为36.0N/mm2以下。
本说明书中，“聚酯膜的表面的马氏硬度”和“聚酯膜的表面的弹性变形功率的平均值”中的“聚酯膜的表面”是指聚酯膜的平面侧的表面。换言之，“上述聚酯膜的表面”不是聚酯膜的截面侧的表面。
本说明书中，马氏硬度的平均值和弹性变形功率的平均值是指20处的测定值的平均值。另外，本说明书中，马氏硬度的标准偏差是指20处的测定值的标准偏差。
关于上述20个测定部位，优选将距测定样品的外缘0.5cm的区域作为空白，为比上述空白更靠内侧的任意20处。此时，优选选择没有特异形状或缺陷的平坦且清洁的部分作为测定处。
聚酯膜只要一个表面的马氏硬度和标准偏差3σ满足规定的范围即可，优选两个表面的马氏硬度和标准偏差3σ满足规定的范围。
聚酯膜例如有为片状形态的情况和为卷状形态的情况。
在片状的聚酯膜形态的情况下，在片状的形态中确定上述20处即可。
另一方面，在卷状的聚酯膜形态的情况下，切割出规定尺寸(例如，长100mm×宽100mm)的片，在切割出的片的形态中确定上述20处即可。并且，卷状的聚酯膜在流动方向的物性大体一致。由此，从宽度方向的任意位置α切割出的长100mm×宽100mm的片满足马氏硬度的平均值等规定条件的情况下，在任意位置α可以假设在卷的整个流动方向上满足上述规定的条件。
本说明书中，只要不特别声明，则马氏硬度和弹性变形功率的测定、以及后述面内相位差、厚度方向的相位差、慢轴的方向、总光线透射率和雾度的测定等各种测定的气氛设为温度23℃±5℃、相对湿度40％以上65％以下。另外，在测定前，将样品在上述气氛中暴露30分钟以上60分钟以下。
本发明的聚酯膜需要聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ为9.0N/mm2以上36.0N/mm2以下。
在聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ超过36.0N/mm2的情况下，即使马氏硬度的平均值为140.0N/mm2以上，也会以马氏硬度低的部位为开端，铅笔陷入聚酯膜中。即，通过使聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值为140.0N/mm2以上，并且使聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ为36.0N/mm2以下，能够改善聚酯膜的铅笔硬度。
另外，若马氏硬度的标准偏差3σ过大，则形成于聚酯膜上的功能层的密合性降低，有时功能层的一部分或全部会发生剥离，或者在功能层产生裂纹。通过使聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ为36.0N/mm2以下，能够易于改善功能层的密合性。
聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ优选为30.0N/mm2以下、更优选为28.5N/mm2以下。
本说明书中，聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ基于上述20个测定值算出。
在聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ小于9.0N/mm2的情况下，聚酯膜的表面的物理平坦性提高，基于表面凹凸的锚固效应容易降低。即，在聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ小于9.0N/mm2的情况下，功能层的密合性容易降低。
另外，在聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ过小的情况下，具有难以满足后述条件1的倾向。此外，若马氏硬度的标准偏差3σ过小，则聚酯膜的加工适应性有时会降低。作为加工适应性降低的一例，可以举出聚酯膜彼此的粘贴。聚酯膜有时被卷绕成100m以上8000m以下左右的卷状，或者将切割成片状的多片聚酯膜进行重叠。这种情况下，有时会在聚酯膜彼此的接触面产生粘贴。
聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ优选为12.0N/mm2以上、更优选为14.0N/mm2以上。
聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ可以举出例如9.0N/mm2以上36.0N/mm2以下、9.0N/mm2以上30.0N/mm2以下、9.0N/mm2以上28.5N/mm2以下、12.0N/mm2以上36.0N/mm2以下、12.0N/mm2以上30.0N/mm2以下、12.0N/mm2以上28.5N/mm2以下、14.0N/mm2以上36.0N/mm2以下、14.0N/mm2以上30.0N/mm2以下、14.0N/mm2以上28.5N/mm2以下等数值范围的实施方式。
对于本发明的聚酯膜来说，聚酯膜的表面的马氏硬度的最小值优选为100.0N/mm2以上、更优选为120.0N/mm2以上、进一步优选为135.0N/mm2以上。
通过使马氏硬度的最小值为100.0N/mm2以上，能够易于进一步改善铅笔硬度。本说明书中，“马氏硬度的最小值”是指上述20处测定值的最小值。
马氏硬度例如可以通过纳米压痕法进行测定。
首先，连续地测定与压入载荷F(N)对应的压入深度h(nm)，制成载荷-除去曲线。“载荷-除去曲线”有时也称为“载荷-位移曲线”。由载荷曲线分析“最大压入深度hmax”，进而分析hmax时的投影面积AC(mm2)。投影面积AC是指压头与聚酯膜相接的面积。作为将投影面积AC除以最大压入载荷Pmax(N)所得到的值，可以计算出马氏硬度HM(下式(1))。
HM＝Pmax/AC···(1)
此处，AC是利用装置的标准方法对压头尖端曲率进行了校正的接触投影面积。
马氏硬度可以利用能够实施纳米压痕法的装置进行测定。作为这样的装置，可以举出Fisher Instruments公司的件号“PICODENTOR HM500”。
马氏硬度优选在下述条件下进行测定。
<测定条件>
·使用压头：维氏压头(材质为金刚石的四棱锥形状、型号：VV005、FisherInstruments公司)
·压入条件：最大载荷
·最大压入载荷：20mN
·载荷施加时间：10秒
·保持时间：以最大压入载荷保持5秒
·载荷卸载时间：10秒
·设置样品的载台：吸引载台(吸引载台使用SMC公司的型号“SP2130-AD”)
在测定马氏硬度前，优选实施标准对照。
标准对照例如可以如下实施：使用马氏硬度已知的标准试样实施压入试验，确认由试验结果得到的马氏硬度为基准值内。标准对照优选在每次变更样品时实施。但是，若样品相同，则从作业效率的方面出发，优选连续实施多次马氏硬度的测定。
另外，在马氏硬度的测定长时间持续的情况下，优选到至少经过12小时前实施标准对准。例如，即使在每次变更样品时不实施标准对照的情况下，优选到至少经过12小时前实施标准对照。
在聚酯膜上具有层和膜的情况下，将这些层和膜剥离后，测定聚酯膜的马氏硬度即可。作为剥离层和膜的手段，可以举出下述手段。
<剥离的手段>
可以举出下述手段：将5cm见方以上的样品在80℃以上90℃以下的温水中浸渍5分钟。之后，从温水中取出样品，在室温下放置10分钟以上。之后，再在温水中浸渍5分钟。从温水中取出样品。用切割器等在样品形成切口。并且，以切口为开端，将层和膜剥离。
上述手段中，优选在将样品的边缘粘贴在金属框等上的状态下将样品浸渍在温水中。
本发明的聚酯膜优选聚酯膜的表面的弹性变形功率的平均值为65.0％以下。
通过使弹性变形功率的平均值为65.0％以下，能够减少弹性变形。弹性变形功率的平均值更优选为64.0％以下。
关于弹性变形功率，可以由测定马氏硬度时制成的“载荷-除去曲线”分别计算出压入功区域、弹性功区域、塑性功区域的面积，之后由下式算出。
弹性变形功率[％]＝(弹性功区域的面积/压入功区域的面积)×100
为了抑制塑性变形，弹性变形功率的平均值优选为40.0％以上、更优选为50.0％以上、进一步优选为60.0％以上。
聚酯膜的弹性变形功率的平均值可以举出例如40.0％以上65.0％以下、40.0％以上64.0％以下、50.0％以上65.0％以下、50.0％以上64.0％以下、60.0％以上65.0％以下、60.0％以上64.0％以下等数值范围的实施方式。
聚酯膜的表面的弹性变形功率的平均的标准偏差3σ优选为7.0％以下、更优选为5.0％以下、进一步优选为4.0％以下。通过使弹性变形功率的平均的标准偏差3σ为7.0％以下，能够易于抑制以容易发生塑性变形的部位为开端使铅笔陷入聚酯膜中，因此能够易于进一步改善聚酯膜的铅笔硬度。
弹性变形功率的平均的标准偏差3σ越小，则越能改善聚酯膜的铅笔硬度。但是，使弹性变形功率的平均的标准偏差3σ为规定值以上时，能够提高聚酯膜的生产率。近年来，具有要求高品质且低成本的聚酯膜的倾向。因此，聚酯膜的表面的弹性变形功率的平均的标准偏差3σ优选为0.10％以上、更优选为0.20％以上、进一步优选为0.30％以上。
聚酯膜优选一个表面的弹性变形功率的平均值和标准偏差3σ为规定的范围，更优选两个表面的弹性变形功率的平均值和标准偏差3σ满足规定的范围。
本发明的聚酯膜优选面内相位差为300nm以上1450nm以下。本说明书中，有时将“面内相位差”记为“Re”，将“厚度方向的相位差”记为“Rth”。
Re为300nm以上的聚酯膜可以说不是分子取向极端不充分的构成、以及厚度极端薄的构成。因此，通过使聚酯膜的面内相位差为300nm以上，能够易于改善铅笔硬度。
通过使聚酯膜的Re为1450nm以下，能够抑制聚酯膜的厚度变厚，容易使图像显示装置薄膜化。另外，通过使聚酯膜的Re为1450nm以下，能够抑制直线偏振光透过聚酯膜时偏振光的状态紊乱，因此，在用裸眼观察时能够易于抑制彩虹图案的不均。本说明书中，有时将“彩虹图案的不均”称为“虹斑”。
聚酯膜的Re的下限优选为350nm以上、更优选为400nm以上、更优选为450nm以上、更优选为500nm以上、更优选为550nm以上。为了改善机械强度，聚酯膜的Re优选为550nm以上。
聚酯膜的Re的上限优选为1400nm以下、更优选为1200nm以下、更优选为1100nm以下、更优选为1000nm以下、更优选为950nm以下、更优选为850nm以下、更优选为800nm以下、更优选为700nm以下、更优选为650nm以下。在使聚酯膜的厚度薄膜化为10μm以上50μm以下的情况下，Re优选为1400nm以下。
聚酯膜的Re可以举出例如300nm以上1450nm以下、350nm以上1450nm以下、400nm以上1450nm以下、450nm以上1450nm以下、500nm以上1450nm以下、550nm以上1450nm以下、300nm以上1200nm以下、350nm以上1200nm以下、400nm以上1200nm以下、450nm以上1200nm以下、500nm以上1200nm以下、550nm以上1200nm以下、300nm以上1100nm以下、350nm以上1100nm以下、400nm以上1100nm以下、450nm以上1100nm以下、500nm以上1100nm以下、550nm以上1100nm以下、300nm以上950nm以下、350nm以上950nm以下、400nm以上950nm以下、450nm以上950nm以下、500nm以上950nm以下、550nm以上950nm以下、300nm以上850nm以下、350nm以上850nm以下、400nm以上850nm以下、450nm以上850nm以下、500nm以上850nm以下、550nm以上850nm以下、300nm以上1000nm以下、350nm以上1000nm以下、400nm以上1000nm以下、450nm以上1000nm以下、500nm以上1000nm以下、550nm以上1000nm以下、300nm以上800nm以下、350nm以上800nm以下、400nm以上800nm以下、450nm以上800nm以下、500nm以上800nm以下、550nm以上800nm以下、300nm以上700nm以下、350nm以上700nm以下、400nm以上700nm以下、450nm以上700nm以下、500nm以上700nm以下、550nm以上700nm以下、300nm以上650nm以下、350nm以上650nm以下、400nm以上650nm以下、450nm以上650nm以下、500nm以上650nm以下、550nm以上650nm以下等数值范围的实施方式。
本说明书中，面内相位差(Re)、厚度方向的相位差(Rth)通过各测定部位的折射率最大的方向即慢轴方向的折射率nx、各测定部位的与上述慢轴方向正交的方向即快轴方向的折射率ny、聚酯膜的厚度方向的折射率nz、以及聚酯膜的厚度T[nm]由下述式(1)和(2)表示。需要说明的是，本说明书中，面内相位差和厚度方向的相位差是指波长550nm下的值。
Re＝(nx-ny)×T[nm] (1)
Rth＝((nx+ny)/2-nz)×T[nm] (2)
慢轴的方向、Re和Rth例如可以通过大塚电子公司制造的商品名“RETS-100”进行测定。
在使用大塚电子公司制造的商品名“RETS-100”测定Re等的情况下，优选按照以下顺序(A1)～(A4)进行测定的准备。
(A1)首先，为了稳定RETS-100的光源，打开光源后放置60分钟以上。之后，选择旋转检偏法，并且选择θ模式(角度方向相位差测定和Rth计算的模式)。通过选择该θ模式，载台为倾斜旋转载台。
(A2)接着，将以下的测定条件输入RETS-100。
(测定条件)
·面内相位差的测定范围：旋转检偏法
·测定光斑直径：
·倾斜角度范围：0°
·测定波长范围：400nm以上800nm以下
·聚酯膜的平均折射率。例如，在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的情况下，输入N(平均折射率)＝1.617。可以基于聚酯膜的平均折射率N的输入值，由式“N＝(nx+ny+nz)/3”计算出nz。
·厚度：利用SEM或光学显微镜另行测定的厚度
(A3)接着，不在该装置中设置样品，得到背景数据。装置为封闭系统，每次点亮光源则实施该操作。
(A4)之后，在装置内的载台上设置样品，进行测定。
本说明书中，只要不特别声明，则面内相位差、厚度方向的相位差、总光线透射率和雾度为16处测定值的平均值。
上述16个测定部位优选的是，将距测定样品的外缘0.5cm的区域作为空白除去，对于剩余的区域，画出将纵向和横向5等分的线时，将16处交点作为测定的中心。例如，在测定样品为长方形的情况下，优选将距四边形的外缘0.5cm的区域作为空白除去，将剩余的区域沿纵向和横向5等分，将所得虚线的16处交点作为中心进行测定。在测定样品为圆形、椭圆形、三角形、五边形等长方形以外的形状的情况下，优选画出与这些形状内接的长方形，对于上述长方形，利用上述方法进行16处的测定。
本发明的聚酯膜优选将聚酯膜的面内相位差除以聚酯膜的厚度方向的相位差而得到的值为0.15以下。本说明书中，“将聚酯膜的面内相位差除以聚酯膜的厚度方向的相位差而得到的值”有时记为“Re/Rth”。
Re/Rth小意味着聚酯膜的拉伸程度接近均等的双轴性。因此，通过使Re/Rth为0.15以下，能够易于改善聚酯膜的机械强度。
Re/Rth更优选为0.13以下、进一步优选为0.10以下。
Re/Rth的下限优选为0.01以上、更优选为0.03以上、进一步优选为0.05以上。在聚酯膜的拉伸弱的情况下，通过使上述比为0.01以上，能够易于抑制聚酯膜变脆。在聚酯膜的拉伸强的情况下，通过使上述比为0.01以上，能够易于减小Re。
完全的单轴性的拉伸聚酯膜的Re/Rth为2.0。通用的单向拉伸聚酯膜在流动方向上也略被拉伸。因此，通用的单向拉伸聚酯膜的Re/Rth为1.0左右。
Re/Rth的优选数值范围的实施方式可以举出例如0.01以上0.15以下、0.01以上0.13以下、0.01以上0.10以下、0.03以上0.15以下、0.03以上0.13以下、0.03以上0.10以下、0.05以上0.15以下、0.05以上0.13以下、0.05以上0.10以下。
本发明的聚酯膜的Rth优选为2000nm以上、更优选为4000nm以上、进一步优选为5000nm以上。
通过使Rth为2000nm以上，能够易于抑制隔着偏光太阳镜从斜向观察时的黑屏。黑屏是指屏幕整体看起来是黑色、无法辨认影像的现象。另外，通过使Re为300nm以上1450nm以下且使Rth为2000nm以上，能够使聚酯膜的拉伸接近均等的双轴性，能够易于改善聚酯膜的机械强度。
为了使聚酯膜的Rth为上述范围，优选增大流动方向和宽度方向的拉伸倍率。通过增大流动方向和宽度方向的拉伸倍率，聚酯膜的厚度方向的折射率nz变小，因此能够易于增大Rth。
为了易于改善聚酯膜的耐弯曲性，Rth优选为9500nm以下、更优选为8000nm以下、进一步优选为6000nm以下。
Rth的优选数值范围的实施方式可以举出例如2000nm以上9500nm以下、2000nm以上8000nm以下、2000nm以上6000nm以下、4000nm以上9500nm以下、4000nm以上8000nm以下、4000nm以上6000nm以下、5000nm以上9500nm以下、5000nm以上8000nm以下、5000nm以上6000nm以下。
聚酯膜优选满足下述条件1。
<条件1>
从聚酯膜切割出长50mm×宽50mm大小的样品。在上述样品的中央部的1处和从样品的四角向中央部前进10mm的部位的4处合计5处测定慢轴的方向。将上述样品的任意一边与各测定部位的慢轴的方向所成的角度分别定义为D1、D2、D3、D4、D5时，D1～D5的最大值与D1～D5的最小值之差为1.5度以上。
若聚酯膜的慢轴的方向偏离，则虹斑模糊，变得难以观察。因此，通过满足条件1，能够易于抑制用裸眼观察到虹斑。
通用的拉伸聚酯膜设计成慢轴的方向不偏移。但是，如上所述，通过故意错开聚酯膜的慢轴的方向，能够易于抑制虹斑。另外，即使在大的区域中慢轴不均，虹斑的抑制效果也小，但在长50mm×宽50mm的比较小的区域中通过使慢轴不均，能够易于抑制虹斑。
图1的5处黑圆相当于条件1中测定慢轴的方向的5处。
在条件1中，作为与慢轴的方向所成的角的基准的样品的任意一边只要在D1～D5中全部以相同的边为基准，则可以是样品的纵向和横向中的任意边。
另外，从能够改善聚酯膜的耐折弯性的方面出发，优选满足条件1。
另一方面，不满足条件1而慢轴一致的通用的聚酯膜在弯曲试验后膜会断裂或者强烈地残留有弯曲痕迹。具体而言，专利文献1的单向拉伸膜在沿慢轴进行弯曲试验的情况下发生断裂，在沿与慢轴正交的方向进行弯曲试验的情况下会强烈地残留有弯曲痕迹。另外，通用的双向拉伸膜在沿与慢轴正交的方向进行弯曲试验的情况下会强烈地残留有弯曲痕迹。
满足条件1的聚酯膜无论弯折的方向如何，均能够抑制在弯曲试验后残留弯曲痕迹或者断裂，从这方面出发是优选的。
此外，满足条件1的聚酯膜能够易于使聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ为9.0N/mm2以上。
D1～D5的最大值与D1～D5的最小值之差优选为2.0度以上、更优选为3.0度以上、进一步优选为3.5度以上、进一步优选为4.5度以上。
需要说明的是，若D1～D5的最大值与D1～D5的最小值之差过大，则聚酯膜的取向性降低，因此存在难以使马氏硬度的平均值为上述范围、或者机械强度降低的倾向。因此，上述差优选为20.0度以下、更优选为15.0度以下、进一步优选为12.0度以下、更进一步优选为8.0度以下。
在条件1中，D1～D5的最大值与最小值之差的优选范围可以举出例如1.5度以上20.0度以下、2.0度以上20.0度以下、3.0度以上20.0度以下、3.5度以上20.0度以下、4.5度以上20.0度以下、1.5度以上15.0度以下、2.0度以上15.0度以下、3.0度以上15.0度以下、3.5度以上15.0度以下、4.5度以上15.0度以下、1.5度以上12.0度以下、2.0度以上12.0度以下、3.0度以上12.0度以下、3.5度以上12.0度以下、4.5度以上12.0度以下、1.5度以上8.0度以下、2.0度以上8.0度以下、3.0度以上8.0度以下、3.5度以上8.0度以下、4.5度以上8.0度以下。
在聚酯膜上具有对面内相位差、厚度方向的相位差、慢轴的方向的测定等产生影响的层和膜的情况下，将这些层和膜剥离后，测定聚酯膜的面内相位差、厚度方向的相位差和慢轴的方向即可。需要说明的是，通过涂布形成的层通常不对面内相位差、厚度方向的相位差和慢轴的方向的测定产生影响。
作为剥离对面内相位差等产生影响的层和膜的手段，如上所述。
聚酯膜优选在进行了10万次实施例所示的折叠试验后不产生裂纹或断裂，更优选在进行了30万次上述试验后不产生裂纹或断裂。
另外，聚酯膜优选在进行了10万次实施例所示的折叠试验后将测定样品置于水平台时样品的端部从台浮起的角度为20度以下、更优选为15度以下。聚酯膜更优选在进行了30万次上述试验后样品的端部浮起的角度满足上述条件。从样品的端部浮起的角度为20度以下意味着难以因折叠产生折痕。
另外，聚酯膜优选在沿慢轴的方向折叠的情况下和沿快轴的方向折叠的情况下均满足上述性能。
需要说明的是，单向拉伸聚酯膜若进行折叠试验，则在拉伸方向上会发生断裂，在与拉伸方向正交的方向上强烈地残留弯曲痕迹。因此，在拉伸聚酯膜中，优选双向拉伸聚酯膜。
关于条件1，从片状的聚酯膜能够采集多个长50mm×宽50mm大小的样品的情况下，多个样品中满足条件1的样品的比例优选为50％以上、更优选为70％以上、进一步优选为90％以上、更进一步优选为100％。
另外，卷状的聚酯膜在流动方向的物性大体一致。由此，从宽度方向的任意位置β切割出的长50mm×宽500mm的片满足条件1的情况下，在任意位置β可以假设在卷的整个流动方向上满足条件1。
聚酯膜的层积构成可以举出单层结构和多层结构。
本发明的聚酯膜需要表面的马氏硬度的平均值为140.0N/mm2以上并且表面的马氏硬度的标准偏差3σ为9.0N/mm2以上36.0N/mm2以下。为了使聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值和马氏硬度的标准偏差3σ为上述范围，优选使流动方向和宽度方向的拉伸倍率均等地接近。由此，为了使聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值和马氏硬度的标准偏差3σ为上述范围，拉伸的控制很重要。单层结构的聚酯膜与多层结构的聚酯膜相比容易控制拉伸，从这方面出发是优选的。
作为构成聚酯膜的聚酯，可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。这些之中，从固有双折射低、容易降低面内相位差的方面出发，优选PET。
聚酯膜也可以含有紫外线吸收剂等吸收特殊波长的吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、阻燃剂、抗凝胶化剂、染料、颜料、有机颗粒、无机颗粒、防污剂、交联剂和表面活性剂等添加剂。
聚酯膜的厚度的下限优选为10μm以上、更优选为15μm以上、更优选为20μm以上、更优选为25μm以上、更优选为30μm以上，上限优选为80μm以下、更优选为60μm以下、更优选为55μm以下、更优选为50μm以下。为了薄膜化和耐弯曲性，聚酯膜的厚度优选为50μm以下。
通过使厚度为10μm以上，能够易于改善机械强度。另外，通过使厚度为80μm以下，能够易于减小面内相位差。
聚酯膜的厚度的优选数值范围的实施方式可以举出例如10μm以上80μm以下、10μm以上60μm以下、10μm以上55μm以下、10μm以上50μm以下、15μm以上80μm以下、15μm以上60μm以下、15μm以上55μm以下、15μm以上50μm以下、20μm以上80μm以下、20μm以上60μm以下、20μm以上55μm以下、20μm以上50μm以下、25μm以上80μm以下、25μm以上60μm以下、25μm以上55μm以下、25μm以上50μm以下、30μm以上80μm以下、30μm以上60μm以下、30μm以上55μm以下、30μm以上50μm以下。
聚酯膜的JIS K7136：2000的雾度优选为3.0％以下、更优选为2.0％以下、进一步优选为1.5％以下、更进一步优选为1.0％以下。
另外，聚酯膜的JIS K7361-1：1997的总光线透射率优选为80％以上、更优选为85％以上、进一步优选为90％以上。
聚酯膜的表面的慢轴方向和快轴方向的铅笔硬度优选为HB以上、更优选为F以上。
聚酯膜若铅笔硬度过高，则具有耐弯曲性和功能层的密合性降低的倾向。因此，聚酯膜的表面的慢轴方向和快轴方向的铅笔硬度优选为2H以下、更优选为H以下。
聚酯膜的表面的铅笔硬度的优选数值范围的实施方式可以举出例如HB以上2H以下、HB以上H以下、F以上2H以下、F以上H以下。
聚酯膜优选一个表面的铅笔硬度满足上述范围，更优选两个表面的铅笔硬度满足上述范围。
本说明书中，关于聚酯膜的铅笔硬度，将JIS S6006规定的试验用铅笔按压至聚酯膜的表面，变更下述条件，除此以外依据JIS K5600-5-4：1999实施。
<条件>
试验载荷：0.98N
试验速度：3mm/s
合格条件：对于各聚酯膜的慢轴方向，实施5次铅笔硬度试验。对于规定硬度的铅笔，在5次试验中3次以上聚酯膜无损伤的情况下，在慢轴方向上上述规定硬度为合格。此外，对于各聚酯膜的快轴方向，实施5次铅笔硬度试验。对于规定硬度的铅笔，在5次试验中3次以上聚酯膜无损伤的情况下，在快轴方向上上述规定硬度为合格。
为了改善机械强度，聚酯膜优选为拉伸聚酯膜。此外，拉伸聚酯膜更优选为聚酯树脂层的单层结构。
拉伸聚酯膜可以通过拉伸包含构成聚酯膜的成分的树脂层来获得。拉伸方法可以举出逐步双向拉伸和同步双向拉伸等双向拉伸、纵向单向拉伸等单向拉伸。这些之中，优选容易降低面内相位差且容易提高机械强度的双向拉伸。即，拉伸聚酯膜优选为双向拉伸聚酯膜。另外，在双向拉伸聚酯膜中，优选双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
-逐步双向拉伸-
在逐步双向拉伸中，将流延膜沿流动方向进行拉伸后，在膜的宽度方向进行拉伸。
流动方向的拉伸通常利用一对拉伸辊的圆周速度差来实施。流动方向的拉伸可以以1阶段进行，也可以使用多根拉伸辊对以多阶段进行。为了抑制马氏硬度和面内相位差等物性的过度偏差，优选使多个夹辊接近拉伸辊。流动方向的拉伸倍率通常为2.0倍以上15.0倍以下。为了抑制马氏硬度和面内相位差等物性的过度偏差，优选为2.0倍以上7.0倍以下、更优选为3.0倍以上5.0倍以下、进一步优选为3.0倍以上4.0倍以下。
为了赋予马氏硬度适度的偏差、并且抑制面内相位差等物性的过度偏差，拉伸温度优选树脂的玻璃化转变温度以上且玻璃化转变温度+100℃以下。在PET的情况下，优选为70℃以上120℃以下、更优选为80℃以上110℃以下、进一步优选为95℃以上110℃以下。上述拉伸温度是指装置的设定温度。需要说明的是，即便将装置的设定温度设定为上述范围，至温度稳定为止也需要时间。因此，优选将温度设定为上述范围，进而在温度稳定后制造聚酯膜。本说明书中，在多个部位说明了装置的设定温度。其他部位的设定温度也与上述同样地，优选在温度稳定后制造聚酯膜。
关于拉伸温度，通过快速升高膜的温度等、缩短低温下的拉伸区间，面内相位差具有变小的倾向。另一方面，通过缓慢升高膜的温度等、增长低温下的拉伸区间，具有取向性提高、面内相位差变大、同时慢轴的偏差变小的倾向。另外，通过缓慢升高膜的温度等、增长低温下的拉伸区间，能够易于使马氏硬度的平均值和马氏硬度的标准偏差3σ为上述范围。
在拉伸时的加热时，优选使用产生紊流的加热器。通过用包含紊流的风加热，在膜面内的微细区域产生温度差，由于上述温度差使取向轴产生微细的偏移，能够易于满足条件1，同时能够易于使马氏硬度的标准偏差3σ为9.0N/mm2以上。但是，若使紊流过强，则有时马氏硬度的平均值变得过小、或者马氏硬度的标准偏差3σ变得过大，优选考虑到这点来调整紊流的强度。
可以通过在线涂布或离线涂布对在流动方向进行了拉伸的膜赋予易滑性、易粘接性、抗静电性等功能。另外，在在线涂布或离线涂布之前，可以根据需要实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理等表面处理。
本说明书中，通过在线涂布或离线涂布形成的层不算作构成聚酯膜的层的数目。
关于宽度方向的拉伸，通常，使用拉幅机法，一边用夹具把持膜的两端一边传送，在宽度方向进行拉伸。宽度方向的拉伸倍率通常为2.0倍以上15.0倍以下，为了抑制面内相位差等物性的过度偏差，优选为2.0倍以上7.0倍以下、更优选为3.0倍以上6倍.0以下、进一步优选为4.0倍以上6.0倍以下。
为了易于使马氏硬度的平均值和马氏硬度的标准偏差3σ为上述范围，优选使第二阶段的拉伸即宽度方向的拉伸倍率E2与第一阶段的拉伸即流动方向的拉伸倍率E1为相同程度，更优选使E2大于E1。E2/E1优选为0.80以上1.70以下、更优选为0.85以上1.50以下、进一步优选为0.90以上1.40以下、更进一步优选为1.00以上1.30以下。
拉伸温度优选为树脂的玻璃化转变温度以上且玻璃化转变温度+110℃以下，优选温度从上游向下游而升高。上述拉伸温度是指装置的设定温度。上游侧是指接近开始宽度方向的拉伸的地点的一侧。下游侧是指接近结束宽度方向的拉伸的地点的一侧。具体而言，在将宽度方向的拉伸区间以长度基准分成两部分的情况下，上游的温度与下游的温度之差优选为20℃以上、更优选为30℃以上、进一步优选为35℃以上、更进一步优选为40℃以上。另外，在PET的情况下，第1阶段的拉伸温度优选为80℃以上120℃以下、更优选为90℃以上110℃以下、进一步优选为95℃以上105℃以下。通过将宽度方向的拉伸区间分成两部分，并且在第1阶段和第2阶段的拉伸温度设置差异，由此能够将第1阶段拉伸时的膜的表面温度和第2阶段拉伸时的膜的表面温度控制为不同的温度。因此，在各拉伸阶段，取向和取向结晶化不会过度进行，能够防止塑料膜变脆，因此能够易于提高铅笔硬度。
对于如上所述进行了逐步双向拉伸的聚酯膜，为了赋予平面性、尺寸稳定性，优选在拉幅机内进行拉伸温度以上且小于熔点的热处理。上述热处理温度是指装置的设定温度。具体而言，在PET的情况下，优选在140℃以上240℃以下的范围进行热固定，更优选为200℃以上250℃以下。另外，为了抑制马氏硬度和面内相位差等物性的过度偏差，优选在热处理前半阶段进行1％以上10％以下的追加拉伸。
在对聚酯膜进行热处理后，缓慢冷却至室温，之后进行卷取。另外，根据需要，可以在热处理或缓慢冷却时合用松弛处理等。为了抑制马氏硬度和面内相位差等物性的过度偏差，热处理时的松弛率优选为0.5％以上5％以下、更优选为0.5％以上3％以下、进一步优选为0.8％以上2.5％以下、更进一步优选为1％以上2％以下。另外，为了抑制马氏硬度和面内相位差等物性的过度偏差，缓慢冷却时的松弛率优选为0.5％以上3％以下、更优选为0.5％以上2％以下、进一步优选为0.5％以上1.5％以下、更进一步优选为0.5％以上1.0％以下。为了改善平面性，缓慢冷却时的温度优选为80℃以上140℃以下、更优选为90℃以上130℃以下、进一步优选为100℃以上130℃以下、更进一步优选为100℃以上120℃以下。上述缓慢冷却时的温度是指装置的设定温度。
-同步双向拉伸-
同步双向拉伸中，将流延膜导入同步双螺杆拉幅机中，一边用夹具把持膜的两端一边传送，在流动方向和宽度方向同步和/或阶段性地进行拉伸。作为同步双向拉伸机，有受电弓方式、螺杆方式、驱动马达方式、线性马达方式，但优选能够任意地变更拉伸倍率、能够在任意的场所进行松弛处理的驱动马达方式或线性马达方式。
同步双向拉伸的倍率以面积倍率计通常为6.0倍以上50.0倍以下。为了抑制马氏硬度和面内相位差等物性的过度偏差，面积倍率优选为8.0倍以上30.0倍以下、更优选为9.0倍以上25.0倍以下、进一步优选为9.0倍以上20.0倍以下、更进一步优选为10.0倍以上15.0倍以下。在同步双向拉伸中，优选在流动方向的拉伸倍率和宽度方向的拉伸倍率为2.0倍以上15.0倍以下的范围内调整成上述的面积倍率。
另外，在同步双向拉伸的情况下，为了抑制面内的取向差，优选使流动方向与宽度方向的拉伸倍率相同，并且使拉伸速度也大致相等。另外，在同步双向拉伸中，通过使流动方向与宽度方向的拉伸倍率相同，并且使拉伸速度也大致相等，能够易于使马氏硬度的平均值和马氏硬度的标准偏差3σ为上述范围。
为了抑制面内相位差等光学特性的过度偏差，同步双向拉伸的拉伸温度优选为树脂的玻璃化转变温度以上且玻璃化转变温度+120℃以下。在PET的情况下，优选为80℃以上160℃以下、更优选为90℃以上150℃以下、进一步优选为100℃以上140℃以下。上述拉伸温度是指装置的设定温度。
对于进行了同步双向拉伸的膜来说，为了赋予平面性、尺寸稳定性，优选继续在拉幅机内的热固定室进行拉伸温度以上且小于熔点的热处理。上述热处理的温度是指装置的设定温度。上述热处理的条件与逐步双向拉伸后的热处理条件相同。
<形态、尺寸>
聚酯膜可以是切割成规定尺寸的单叶状的形态，也可以是将长片卷取成卷状的卷状形态。单叶的尺寸没有特别限定，最大径为2英寸以上500英寸以下左右。本发明中，单叶的尺寸优选为30英寸以上100英寸以下、更优选为40英寸以上100英寸以下。“最大径”是指连结聚酯膜的任意2点时的最大长度。例如，在聚酯膜为长方形的情况下，长方形区域的对角线为最大径。另外，在聚酯膜为圆形的情况下，直径为最大径。
卷状的宽度和长度没有特别限定，通常，宽度为200mm以上8000mm以下、长度为100m以上8000m以下左右。卷状形态的聚酯膜可以根据图像显示装置等的尺寸切割成单叶状使用。在切割时，优选将物性不稳定的卷端部除外。
另外，单叶的形状也没有特别限定，例如，可以为多边形(三角形、四边形、五边形等)、圆形，也可以为随机的无定形。更具体而言，在聚酯膜为四边形状的情况下，纵横比只要作为显示画面没有问题即可，没有特别限定。例如，可以举出横：纵＝1：1、4：3、16：10、16：9、2：1、5：4等。
<用途>
本发明的聚酯膜能够在不增加厚度的情况下改善铅笔硬度。因此，本发明的聚酯膜可以适合用作图像显示装置的聚酯膜，特别是，可以适合用作搭载有触控面板的图像显示装置的聚酯膜。
另外，满足条件1的本发明的一个实施方式的聚酯膜无论弯折的方向如何，均能够抑制在弯曲试验后残留弯曲痕迹或者断裂，因此能够适合用作曲面的图像显示装置、可折叠的图像显示装置的聚酯膜。
作为图像显示装置中使用的聚酯膜，可以举出保护偏振元件的聚酯膜；作为表面保护膜、防反射膜、构成触控面板的导电性膜等各种功能性膜的基材的聚酯膜；等。
[光学层积体]
本发明的聚酯膜可以进一步形成保护层、防反射层、硬涂层、防眩层、相位差层、粘接剂层、透明导电层、抗静电层和防污层等功能层，制成光学层积体。
光学层积体的功能层优选包含防反射层。防反射层优选配置于聚酯膜的具有功能层的一侧的最表面。作为光学层积体的功能层，通过具有防反射层，能够易于抑制虹斑。
另外，功能层更优选包含硬涂层和防反射层。在功能层包含硬涂层和防反射层的情况下，优选在聚酯膜上依次配置有硬涂层和防反射层。
硬涂层和防反射层可以适用通用的硬涂层和防反射层。
[偏振片]
本发明的偏振片是具有偏振元件、配置于上述偏振元件的一侧的第1透明保护板、和配置于上述偏振元件的另一侧的第2透明保护板的偏振片，其中，上述第1透明保护板和上述第2透明保护板中的至少一者为上述本发明的聚酯膜。
偏振片例如用于通过与λ/4相位差板的组合而赋予防反射性。该情况下，在图像显示装置的显示元件上配置λ/4相位差板，在相较于λ/4相位差板靠近观察者侧配置偏振片。
在液晶显示装置用途中，偏振片用于赋予液晶光阀的功能。该情况下，液晶显示装置从背光源侧起依次按照下侧偏振片、液晶显示元件、上侧偏振片的顺序进行配置，下侧偏振片的偏振元件的吸收轴与上侧偏振片的偏振元件的吸收轴正交地进行配置。液晶显示装置的构成中，可以使用本发明的偏振片作为上侧偏振片和下侧偏振片，优选使用本发明的偏振片作为上侧偏振片。在上侧偏振片中，优选使用本发明的光学膜作为偏振元件的光出射面侧的透明保护板。在下侧偏振片中，优选使用本发明的光学膜作为偏振元件的光入射面侧的透明保护板。
<透明保护板>
本发明的偏振片使用上述本发明的光学膜作为第1透明保护板和第2透明保护板中的至少一者。优选第1透明保护板和第2透明保护板双方为上述本发明的光学膜。
在第1透明保护板和第2透明保护板中的一者为上述本发明的光学膜的情况下，另一透明保护板没有特别限定，优选光学各向同性的透明保护板、或者包含生物质材料的透明保护板。本说明书中，光学各向同性的透明保护板是指面内相位差小于20nm的透明保护板，优选为10nm以下、更优选为5nm以下。具有光学各向同性的透明保护板可以举出丙烯酸膜、三乙酰纤维素膜、聚碳酸酯膜、非晶质烯烃膜等。
另外，在第1透明保护板和第2透明保护板中的仅一者为上述本发明的光学膜的情况下，优选使用上述本发明的光学膜作为光出射侧的透明保护板。
第1透明保护板和第2透明保护板可以与偏振元件直接密合，也可以藉由粘接剂层密合。
<偏振元件>
作为偏振元件，可以举出例如将用碘等染色的膜进行拉伸而成的片型偏振元件(聚乙烯醇膜、聚乙烯醇缩甲醛膜、聚乙烯醇缩乙醛膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系皂化膜等)；由平行排列的大量金属线构成的线栅型偏振元件；涂布有溶致液晶或二色性主-客体材料的涂布型偏振元件；多层薄膜型偏振元件等。这些偏振元件可以是具备将不透射的偏振成分反射的功能的反射型偏振元件。
偏振元件优选配置成其吸收轴与聚酯膜的慢轴所成的角为90度±5度以内。上述角更优选为90度±3度以内、进一步优选为90度±1度以内。
[图像显示装置]
本发明的图像显示装置是具有显示元件、和配置于上述显示元件的光出射面侧的聚酯膜的图像显示装置，其中，上述聚酯膜为上述本发明的聚酯膜。
图2和图3是示出本发明的图像显示装置100的实施方式的截面图。
图2和图3的图像显示装置100在显示元件20的光出射面侧(图2和图3的上侧)具有聚酯膜10。另外，图2和图3的图像显示装置100均在显示元件20与聚酯膜10之间具有偏振元件31。另外，图2和图3中，在偏振元件31的两面层积有第1透明保护板(32)和第2透明保护板(33)。需要说明的是，图3的图像显示装置中，使用聚酯膜10作为第1透明保护板(32)。
图像显示装置优选在显示元件与聚酯膜之间具有偏振元件。
在图像显示装置具有偏振元件的情况下，优选配置成偏振元件的吸收轴与聚酯膜的慢轴所成的角为90度±5度以内。上述角更优选为90度±3度以内、进一步优选为90度±1度以内。
图像显示装置100不限定于图2和图3的方式。例如，在图2和图3中，构成图像显示装置100的各部件隔开规定的间隔而配置，但各部件也可以通过粘接剂层等而一体化。图像显示装置也可以具有其他光学膜等未图示的部件。例如，图像显示装置可以具有玻璃板和塑料板等表面板。在图像显示装置具有表面板的情况下，可以在表面板上贴合本发明的光学膜。
<显示元件>
作为显示元件，可以举出液晶显示元件、EL显示元件(有机EL显示元件、无机EL显示元件)、等离子体显示元件等，进而可以举出Mini LED、Micro LED显示元件等LED显示元件、使用QD的液晶显示元件或LED显示元件等。
在显示装置的显示元件为液晶显示元件的情况下，在液晶显示元件的与树脂片相反一侧的面需要背光源。
另外，图像显示装置可以为具备触控面板功能的图像显示装置。
作为触控面板，可以举出电阻膜式、静电电容式、电磁感应式、红外线式、超声波式等方式。
触控面板功能可以如内嵌式触控面板液晶显示元件那样在显示元件内附加功能，也可以在显示元件上载置触控面板。
若聚酯膜满足条件1，则光学膜能够抑制在弯曲试验后残留弯曲痕迹或发生断裂。因此，若聚酯膜满足条件1，则图像显示装置优选为曲面的图像显示装置、可折叠的图像显示装置。
图像显示装置为曲面的图像显示装置、可折叠的图像显示装置的情况下，显示元件优选为有机EL显示元件。
作为配置于显示元件的光出射面侧的聚酯膜，可以举出：保护偏振元件的聚酯膜；作为表面保护膜、防反射膜、构成触控面板的导电性膜等各种功能性膜的基材的聚酯膜。
<其他塑料膜>
本发明的图像显示装置可以在不阻碍本发明的效果的范围内具有其他塑料膜。其他塑料膜可以仅为1片，也可以为2片以上。
在显示元件上具有多个塑料膜的情况下，优选将最远离显示元件的塑料膜作为本发明的聚酯膜。
实施例
接着，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明不受这些示例的任何限定。
1.测定、评价
下述1-1～1-8的测定和评价的气氛为温度23℃±5℃、相对湿度40％以上65％以下。另外，在测定和评价前，将测定用的样品在上述气氛中暴露30分钟以上60分钟以下。测定用的样品从清洁且无破损的部位采集。测定和评价在样品的平面性良好的状态下实施。结果示于表1。
1-1.马氏硬度的平均值(HM)、马氏硬度的标准偏差(HM3σ)、弹性变形功率
从后述“2”中制作或准备的实施例和比较例的聚酯膜切割出流动方向50mm×宽度方向50mm的样品。作为测定装置，使用Fisher Instruments公司的件号“PICODENTORHM500”，在下述测定条件下在20处实施样品的测定，计算出马氏硬度的平均值、马氏硬度的标准偏差3σ、弹性变形功率和弹性变形功率的标准偏差3σ。1个样品内的20处测定连续地进行。测定和分析软件使用上述测定装置附带的软件(商品名“WIN-HCU”、版本3.5)。以下示出测定时的上述软件的操作步骤的一部分。关于参考例1～3，也同样地计算出马氏硬度的标准偏差3σ。关于压头的压入深度的平均值，实施例1～3为2.2μm，实施例4为2.0μm，比较例1为2.5μm，比较例2为2.4μm，比较例3为2.2μm，比较例4为2.1μm，参考例1～2为2.0μm，参考例3为1.8μm。表1和表2中，将“马氏硬度的平均值”记为“HM”，将“马氏硬度的标准偏差”记为“HM3σ”。
各样品的最初测定有时会出现异常值，因此不作为数据使用。因此，实际上，在各样品中进行21处的测定，使用第2处～21处的数据，计算出HM、HM3σ和弹性变形功率。
另外，在各样品的测定前，使用马氏硬度已知的标准试样(Fisher Instruments公司制造的亚克力板)实施压入试验，确认由试验结果得到的马氏硬度在基准值内，实施标准对照。每次变更样品时实施标准对照。
<测定条件>
·使用压头：维氏压头(材质为金刚石的四棱锥形状、型号：VV005、FisherInstruments公司)
·压入条件：最大载荷
·最大压入载荷：20mN
·载荷施加时间：10秒
·保持时间：以最大压入载荷保持5秒
·载荷卸载时间：10秒
·设置样品的载台：吸引载台(吸引载台使用SMC公司的型号“SP2130-AD”)
<上述软件的操作步骤的一部分>
按下“新建”按钮。从“编辑”选项卡中选择“应用程序属性”，打开应用程序属性。按下应用程序属性的“试验参数的设定”的框内的载荷的增加设定的图标“>>>”，打开“载荷增加的参数”。确认在载荷增加的参数中选择了“dSQRT(F)/dt＝恒定”以及选择了“最大载荷”。此外，在载荷增加的参数中，将最大试验载荷输入20[mN]，同时选择“载荷应用程序的时间设定”，将时间输入10[s]。
1-2.面内相位差(Re)和厚度方向的相位差(Rth)
使用与1-1相同的样品，根据说明书正文的记载，测定16处的面内相位差和厚度方向的相位差，计算出16处的平均值。由测定结果计算出的Re、Rth、Re/Rth示于表1。测定装置使用大塚电子公司制造的商品名“RETS-100(测定光斑：直径5mm)”。
1-3.慢轴的方向
对于与1-1相同的样品的从四角向中央部前进10mm的部位的4处以及上述样品的中央部合计5处，测定慢轴的方向。测定装置使用大塚电子公司制造的商品名“RETS-100(测定光斑：直径5mm)”。以聚酯膜的流动方向作为基准0度，在0～±90度的范围测定慢轴的方向。
1-4.铅笔硬度
将JIS S6006规定的试验用铅笔按压至实施例和比较例的聚酯膜的表面，进行铅笔硬度试验。铅笔硬度试验中，除了变更下述的条件以外，依照JIS K5600-5-4：1999。在各聚酯膜的慢轴方向和快轴方向上，将满足下述合格条件的铅笔中最高的硬度示于表1。
<条件>
试验载荷：0.98N
试验速度：3mm/s
合格条件：对于各聚酯膜的慢轴方向实施5次铅笔硬度试验。对于规定硬度的铅笔，在5次试验中3次以上聚酯膜没有损伤的情况下，在慢轴方向上上述规定的硬度为合格。此外，对于各聚酯膜的快轴方向实施5次铅笔硬度试验。对于规定硬度的铅笔，在5次试验中3次以上聚酯膜没有损伤的情况下，在快轴方向上上述规定的硬度为合格。
1-5.耐弯曲性
<宽度方向>
由实施例和比较例的聚酯膜切割出短边(宽度方向)30mm×长边(流动方向)100mm的长条状的样品。将上述样品的短边(30mm)侧的两端固定(固定距前端10mm的区域)至耐久试验机(产品名“DLDMLH-FS”、YUASA SYSTEM Co.,Ltd.制造)，进行10万次折叠180度的连续折叠试验。折叠速度为1分钟120次。下面示出折叠试验的更详细的方法。
在折叠试验后将长条状的样品置于水平台上，测定样品的端部从台浮起的角度。角度越小，样品越接近弯折前的平面状态。结果示于表1。需要说明的是，样品在途中断裂时记为“断裂”。
<流动方向>
由实施例和比较例的聚酯膜切割出短边(流动方向)30mm×长边(宽度方向)100mm的长条状的样品，进行与上述同样的评价。
<折叠试验的详细情况>
如图4(A)所示，在连续折叠试验中，首先，利用平行配置的固定部60分别固定聚酯膜10的边部10C和与边部10C相向的边部10D。固定部60能够在水平方向上滑动移动。
接着，如图4(B)所示，使固定部60以相互接近的方式移动，由此使聚酯膜10折叠而变形，进而，如图4(C)所示，使固定部60移动至聚酯膜10的被固定部60所固定的相向的2条边部的间隔为7mm的位置，之后使固定部60向反向移动，由此消除塑料膜10的变形。
通过如图4(A)～(C)所示移动固定部60，能够将聚酯膜10折叠180度。另外，按照聚酯膜10的弯曲部10E不从固定部60的下端突出的方式进行连续折叠试验，并且将固定部60最接近时的间隔控制为7mm，由此能够使聚酯膜的相向的2条边部的间隔为7mm。
1-6.虹斑
在下述构成的图像显示装置的观察侧偏振片上配置1-1中制作的样品，使样品的宽度方向与画面的水平方向平行。接着，在暗室环境下点亮图像显示装置，用裸眼从各种角度观察，按照下述基准评价虹斑的有无。
A：无法观察到虹斑。
B：在极小一部分区域观察到虹斑。
C：在大部分区域观察到虹斑。
<图像显示装置的构成>
(1)背光源：白色LED或冷阴极管
(2)光源侧偏振片：作为由PVA和碘构成的偏振元件的两侧的保护膜，具有TAC膜。配置成偏振元件的吸收轴的方向与画面的水平方向垂直。
(3)图像显示单元：液晶单元
(4)观察侧偏振片：作为由PVA和碘构成的偏振元件的偏振元件保护膜而使用了TAC膜的偏振片。配置成偏振元件的吸收轴的方向与画面的平行方向垂直。
(5)尺寸：对角10英寸
1-7.防粘贴性
准备各5片将实施例、比较例、参考例的聚酯膜以100mm×100mm切割出的膜。将切割出的5片膜按照切割方向一致的方式5片重叠，使用TESTER SANGYO公司的“永久应变试验机(恒定载荷式)、件号：CO-201、加压面：”施加500g/cm2的载荷。在施加载荷的状态下，在温度40℃下放置3天。在膜与膜相接的界面为4个的情况下，按照下述基准评价防粘贴性。
A：4个界面全部能够容易剥离。
B：在4个3界面中，3个以上的界面能够容易剥离。
C：在4个3界面中，能够容易剥离的为2个以下的界面。
1-8.密合性
在实施例、比较例、参考例的聚酯膜上涂布下述组成的硬涂层用涂布液，之后以70℃×1分钟进行干燥，使溶剂挥发。接着，进行紫外线照射(100mJ/cm2)，形成硬涂层(干燥厚度5μm)，得到在聚酯膜上具有硬涂层的层积体。
将上述层积体切割出短边(流动方向)30mm×长边(宽度方向)100mm的长条状样品，进行与1-5同样的连续折叠试验。进行固定部60最接近时的间隔为7mm的试验和为5mm的试验这两种试验。
在折叠试验后，按照下述基准目视评价聚酯膜与硬涂层的密合性。
A：即使折叠试验的次数达到10万次，硬涂层也不从聚酯膜剥离。
B：在折叠试验的次数达到10万次时，硬涂层的极少一部分从聚酯膜剥离，但在折叠试验的次数达到5万次时，硬涂层不从聚酯膜剥离。
C：在折叠试验的次数达到10万次时，硬涂层的许多部分从聚酯膜剥离。或者，在折叠试验的次数达到5万次时，硬涂层的至少一部分从聚酯膜剥离。
<硬涂层涂布液>
·电离射线固化性化合物1：0.6质量份
(下述工序中合成的化合物α)
·电离射线固化性化合物2：0.2质量份
(株式会社大赛璐、商品名“EBECRYL230”、固体成分100％)
·电离射线固化性化合物3：0.2质量份
(共荣社化学株式会社、商品名“LIGHT-ACRYLATE IAA”、固体成分100％)
·流平剂：0.01质量份
(大日精化工业公司、商品名“10-28(TL)”、固体成分10质量％)
·光聚合引发剂：0.1质量份
(IGM Resins B.V.公司、商品名“Omnirad 184”)
·溶剂
(甲基异丁基酮与环己酮的5：5的混合溶剂。溶剂以涂布液的固体成分为35质量％的量使用。)
<化合物α的合成>
在装备有搅拌机、温度计、冷却管和氮气导入管的反应容器中导入空气气体。接着，向反应容器内投入季戊四醇三丙烯酸酯57质量份、季戊四醇四丙烯酸酯43质量份、二月桂酸二丁基锡0.02质量份、对甲氧基苯酚0.02质量份和乙酸丁酯30质量份，在氮流下在搅拌下升温至60℃。接着，向滴加容器中投入六亚甲基二异氰酸酯30质量份，用时1小时均匀滴加至反应容器中。滴加后，将反应容器温度升温至75℃，在75±3℃保温6小时。之后，添加甲基乙基酮150质量份，得到透明的树脂溶液。最后，使用蒸发器除去溶剂，得到化合物α。化合物α为电离射线固化性化合物。
2.聚酯膜的制作和准备
[实施例1]
将1kg的PET(熔点258℃、吸收中心波长：320nm)和0.1kg的紫外线吸收剂(2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪酮-4-酮)用混炼机在280℃熔融混合，制作出含有紫外线吸收剂的粒料。将该粒料和熔点258℃的PET投入单螺杆挤出机中，在280℃熔融混炼，从T模挤出，流延到表面温度控制为25℃的流延鼓上，得到流延膜。流延膜中的紫外线吸收剂的量相对于PET100质量份为1质量份。
将所得到的流延膜用设定为95℃的辊组加热后，按照拉伸区间400mm(起点为拉伸辊A，终点为拉伸辊B。拉伸辊A和B分别具有2根夹辊)的250mm地点处的膜温度为103℃的方式，一边利用辐射加热器对膜的表里两侧进行加热，一边将膜沿流动方向拉伸5.1倍，之后暂时冷却。需要说明的是，在用辐射加热器加热时，从辐射加热器的膜的相反侧向膜吹送92℃、4m/s的风，由此在膜的表里产生紊流，使膜的温度均匀性紊乱。
接着，在空气中对该单向拉伸膜的两面实施电晕放电处理，将基材膜的润湿张力设为55mN/m，在膜两面的电晕放电处理面在线涂布“包含玻璃化转变温度为18℃的聚酯树脂、玻璃化转变温度为82℃的聚酯树脂以及平均粒径为100nm的二氧化硅颗粒的易滑层涂布液”，形成易滑层。
接着，将单向拉伸膜导入拉幅机中，用95℃的热风预热后，以第1阶段105℃、第2阶段140℃的温度在膜宽度方向进行4.5倍拉伸。此处，将宽度方向的拉伸区间分成两部分的情况下，按照宽度方向的拉伸区间中点处的膜的拉伸量(测量地点处的膜宽－拉伸前膜宽)为宽度方向的拉伸区间终止时的拉伸量的80％的方式以2阶段进行拉伸。对于沿宽度方向拉伸的膜，直接在拉幅机内用热风进行7秒热处理。上述热风阶段性地从180℃升温至245℃。接着，在相同温度条件的245℃下在宽度方向上进行1％的松弛处理，进而骤冷至100℃后，在宽度方向上实施1％的松弛处理。之后进行卷取，得到厚度40μm的实施例1的双向拉伸聚酯膜。
[实施例2]
将流动方向的拉伸倍率从5.1倍变更为3.8倍，除此以外与实施例1同样地得到厚度40μm的实施例2的双向拉伸聚酯膜。
[实施例3]
增加流延膜的厚度，将最终厚度变更为80μm，同时将流动方向的拉伸倍率从5.1倍变更为3.8倍，除此以外与实施例1同样地得到实施例3的双向拉伸聚酯膜。
[实施例4]
将流动方向的拉伸倍率从5.1倍变更为4.7倍，将宽度方向的拉伸倍率从4.5倍变更为5.2倍，除此以外与实施例1同样地得到实施例4的双向拉伸聚酯膜。
[比较例1]
作为比较例1的聚酯膜，准备市售的双向拉伸聚酯膜(东洋纺公司、商品名：Cosmoshine A4300、厚度：23μm)。
[比较例2]
作为比较例2的聚酯膜，准备市售的单向拉伸聚酯膜(东洋纺公司、商品名“Cosmoshine TA044(Cosmoshine TA044)”、厚度：80μm)。
[比较例3]
将流动方向的拉伸倍率从5.1倍变更为3.6倍，将宽度方向的拉伸倍率从4.5倍变更为5.0倍，除此以外与实施例1同样地得到比较例3的双向拉伸聚酯膜。
[比较例4]
将流动方向的拉伸倍率从5.1倍变更为5.5倍，将宽度方向的拉伸倍率从4.5倍变更为4.7倍。此外，在流动方向的拉伸时，变更成不从辐射加热器的膜的相反侧向膜吹送92℃、4m/s的风，不使膜的表里产生紊流。除了这些变更以外，与实施例1同样地得到比较例4的双向拉伸聚酯膜。
[参考例1]
将流动方向的拉伸倍率从5.1倍变更为4.1倍，除此以外与实施例1同样地得到厚度40μm的参考例1的双向拉伸聚酯膜。
[参考例2]
将流动方向的拉伸倍率从5.1倍变更为4.3倍，除此以外与实施例1同样地得到厚度40μm的参考例2的双向拉伸聚酯膜。
[参考例3]
在氮气气氛下，将对苯二甲酸二甲酯4.85g、1,2-丙二醇4.4g、对甲基苯甲酸6.8g、钛酸四异丙酯10mg混合，在140℃进行2小时搅拌后，进而在210℃进行16小时搅拌。接着，降温至170℃，减压蒸馏除去未反应物的1,2-丙二醇，由此得到聚酯粒料。与实施例1同样地，按照粒料中的紫外线吸收剂的量相对于PET100质量份为1质量份的方式添加紫外线吸收剂。聚酯粒料相对于二羧酸使用了2倍摩尔的单羧酸，因此认为末端为甲基苯甲酸酯。
变更PET的材料体系，将拉伸时的温度变更为175℃，将流动方向的拉伸倍率变更为1.5倍，将宽度方向的拉伸倍率变更为1.5倍，除此以外与实施例1同样地制造出厚度40μm的参考例3的双向拉伸聚酯膜。需要说明的是，加热和拉伸时的膜移动速度为20m/分钟。另外，将预热区的温度设为175℃，将冷却区的温度设为160℃，进行拉伸。
[表1]
由表1的结果可以确认：马氏硬度的平均值为140.0N/mm2以上、并且马氏硬度的标准偏差3σ为9.0N/mm2以上36.0N/mm2以下的实施例的聚酯膜与厚度无关地铅笔硬度良好，进而能够改善与功能层的密合性。另外，可以确认：实施例的聚酯膜通过满足条件1，与弯折方向无关地，能够抑制在弯曲试验后残留弯曲痕迹或者发生断裂。
符号说明
10：聚酯膜
20：显示元件
30：偏振片
31：偏振元件
32：第1透明保护板
33：第2透明保护板
50：壳体
100：图像显示装置

Claims (9)

1.一种聚酯膜，其中，聚酯膜的表面的马氏硬度的平均值为140.0N/mm2以上，并且，所述聚酯膜的表面的马氏硬度的标准偏差3σ为9.0N/mm2以上36.0N/mm2以下。
2.如权利要求1或2所述的聚酯膜，其中，所述聚酯膜的表面的弹性变形功率的平均的标准偏差3σ为7.0％以下。
3.如权利要求1或2所述的聚酯膜，其中，所述聚酯膜的表面的弹性变形功率的平均值为40.0％以上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的聚酯膜，其中，所述聚酯膜的面内相位差为300nm以上1450nm以下。
5.如权利要求1～4中任一项所述的聚酯膜，其中，将所述聚酯膜的面内相位差除以所述聚酯膜的厚度方向的相位差而得到的值为0.15以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的聚酯膜，其中，所述聚酯膜的厚度为10μm以上80μm以下。
7.一种偏振片，其为具有偏振元件、配置于所述偏振元件的一侧的第1透明保护板、和配置于所述偏振元件的另一侧的第2透明保护板的偏振片，其中，所述第1透明保护板和所述第2透明保护板中的至少一者为权利要求1～6中任一项所述的聚酯膜。
8.一种图像显示装置，其为具有显示元件和配置于所述显示元件的光出射面侧的聚酯膜的图像显示装置，其中，所述聚酯膜为权利要求1～6中任一项所述的聚酯膜。
9.如权利要求8所述的图像显示装置，其在所述显示元件与所述聚酯膜之间具有偏振元件。
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