JP2016038534A - 偏光子保護フィルム、偏光板、それを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜化に適した力学的強度を備えつつ、液晶表示装置に用いた際に虹斑の発生を抑制することが可能な偏光子保護フィルム、偏光板、これらを用いた液晶表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】３０００〜３００００ｎｍのリタデーションを有するポリエステルフィルムからなる偏光子保護フィルムであって、前記ポリエステルフィルムは、エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルとエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルとを含むブレンドポリエステルからなり、前記ブレンドポリエステルは、全酸成分を１００モル％としたときに、テレフタル酸成分が９７〜３０モル％、ナフタレンジカルボン酸成分が３〜７０モル％である、偏光子保護フィルム。【選択図】なし

Description

本発明は、視認性が良好で薄型化に適した偏光子保護フィルム、ならびに、これを用いた偏光板及び液晶表示装置に関するものである。

液晶表示装置は液晶セルの両面に偏光板を配し、一方の面に対して配された冷陰極蛍光ランプ（以下、ＣＣＦＬと記す）や発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）などの光源を有するバックライトによって、画像などを表示する装置である。

偏光板は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を主体に、ヨウ素化合物分子を吸着配向させた偏光子と、この両面に配された偏光子保護フィルムからなり、一般に、偏光子保護フィルムはトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと記す）フィルムより構成されている。

近年、液晶表示装置の薄型化に伴い、偏光板の薄層化が求められている。これにより、偏光子保護フィルムの薄膜化が望まれていたが、偏光子保護フィルムがＴＡＣフィルムの場合、充分な力学強度が得られず、また、透湿しやすいなどの問題があり、更に、高価であるため、安価な代替素材が強く望まれていた。

上記の問題に対して、代替素材として、ポリエステルフィルムを用いることが提案されている（特許文献１〜４）。

ポリエステルフィルムは、ＴＡＣフィルムに比べて、力学強度が高く、透湿性も低いことから、代替素材として有望であるが、薄化により光学的異方性の影響が発現し易くなり、液晶表示装置における表示面の垂直方向に対して斜め方向から観察した場合に虹斑などが認められやすくなるといった課題があった。

上記の課題に対して、特許文献１〜３では、ポリエステルとして共重合ポリエステルを用いることで、光学的異方性を小さくする対策がなされているが、虹斑を解消するには至っていない。

特許文献４には、ポリエステルフィルムの複屈折とバックライトの発光スペクトルに着目し、特定のバックライト光源と特定のリタデーションを有するポリエステルフィルムとを組み合せて用いることにより、上記の虹斑の問題を解消できることを開示している。

特開２００２−１１６３２０号公報 特開２００４−２１９６２０号公報 特開２００４−２０５７７３号公報 特許４９６２６６１号公報

特許文献４には、３０００ｎｍ以上のリタデーションを有するポリエステルフィルムを偏光子保護フィルムに用い、これと特定の光源とを組み合わせることにより、液晶表示装置における虹斑を解消できることが開示されている。一般に、偏光子保護フィルムを薄膜にするにつれ、リタデーションを高く保つことは困難になる傾向にある。リタデーションとは、フィルム面内の屈折率差に厚みをかけたものであるから、フィルムの厚さを小さくしていくとリタデーションが低くなる関係にあるからである。
そこで、フィルムの更なる薄膜化の要望に対しては、特許文献４の実施例で開示されるポリエチレンテレフタレートフィルムよりも、固有複屈折の大きいポリエチレンナフタれートフィルムを用いるほうが好ましいが、本発明者らが検討を行ったところ、ポリエチレンナフタレートフィルムでは、薄膜化に適した力学強度を十分に得ることができず、製膜工程において破断するといった問題があることがわかった。
本発明は、偏光子保護フィルムの薄膜化の要望に対して、薄膜化に適した力学的強度を備えつつ、液晶表示装置に用いた際に虹斑の発生を抑制することが可能な偏光子保護フィルム、偏光板、これらを用いた液晶表示装置を提供することを課題とする。

本発明者は、鋭意検討を行なった結果、以下の構成からなる偏光子保護フィルムであれば、上記課題を解決でき、更なる薄膜化に対応できるフィルムが得られることを見出した。

項１．
３０００〜３００００ｎｍのリタデーションを有するポリエステルフィルムからなる偏光子保護フィルムであって、前記ポリエステルフィルムは、エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルとエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルとを含むブレンドポリエステルからなり、前記ブレンドポリエステルは、全酸成分を１００モル％としたときに、テレフタル酸成分が９７〜３０モル％、ナフタレンジカルボン酸成分が３〜７０モル％である、偏光子保護フィルム。
項２．
前記ポリエステルフィルムの幅方向の厚み変動率が５％以下である、項１に記載の偏光子保護フィルム。
項３．
前記ポリエステルフィルムの厚さが１００μｍ以下である、項１又は２に記載の偏光子保護フィルム。
項４．
前記ポリエステルフィルムのリタデーション（Ｒｅ）と厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）の比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）が０．２以上１．２以下である、項１〜３のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
項５．
偏光子の少なくとも一方の面に項１〜４のいずれかに記載の偏光子保護フィルムを積層した偏光板。
項６．
バックライト光源と、２つの偏光板の間に配された液晶セルとを有する液晶表示装置であって、前記２つの偏光板のうち少なくとも一方が項５に記載の偏光板である、液晶表示装置。

本発明の偏光子保護フィルムであれば、偏光子保護フィルムを薄膜化した場合にも、それに適した力学強度を備えつつ、液晶表示装置の表示面における垂直方向に対する斜め方向からの観察した場合にも虹斑が観察されず、良好な視認性を確保することが可能である。また、本発明によれば、視認性に優れ、より薄型の偏光板及び液晶表示装置を提供することができる。

本発明の偏光子保護フィルムは、３０００〜３００００ｎｍのリタデーションを有するポリエステルフィルムからなり、前記ポリエステルフィルムは、エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルとエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルとを十分混合して得られるブレンドポリエステルからなり、前記ブレンドポリエステルは、全酸成分を１００モル％としたときに、テレフタル酸成分が９７〜３０モル％、ナフタレンジカルボン酸成分が３〜７０モル％であることを特徴とする。

偏光子保護フィルムに用いられるポリエステルフィルムは、３０００〜３００００ｎｍのリタデーションを有することが好ましい。リタデーションが３０００ｎｍ未満では、偏光子保護フィルムとして用いた場合、斜め方向から観察した時に強い虹斑が発生し、良好な視認性を確保することができない。好ましいリタデーションの下限値は４５００ｎｍ、次に好ましい下限値は５０００ｎｍ、より好ましい下限値は６０００ｎｍ、更に好ましい下限値は８０００ｎｍ、より更に好ましい下限値は１００００ｎｍである。

一方、リタデーションの上限は３００００ｎｍである。それ以上のリタデーションを有するフィルムを用いたとしても更なる視認性の改善効果は実質的に得られない。

なお、上述のリタデーションは、フィルム面内において直交する２軸方向の屈折率差とフィルム厚みと掛け合わせたものとして求めることができ、また、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器株式会社）といった市販の自動複屈折測定装置などを用いて求めることもできる。なお、屈折率の測定波長は５８９ｎｍである。

本発明の偏光子保護フィルムはポリエステルフィルムからなり、ポリエステルフィルムを構成するポリエステルは、エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルとエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルとを十分混合して得られるブレンドポリエステルからなる。ブレンドポリエステルにおいて、エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルとエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルとの間でエステル交換反応が起こっていてもよい。固有複屈折の大きいエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルを、エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルにブレンドすることにより、フィルム厚みが薄くてもリタデーションを高く保つことが可能となる。

エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルとは、具体的にはエチレンテレフタレートを繰り返し単位とする成分が８０モル％以上のポリエステルを指し、好ましくは該成分が８５モル％以上、より好ましくは９０モル％以上、さらにより好ましくは９５モル％以上のポリエステルである。特に好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（ホモポリマー）である。
かかるエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルを構成する主たるジカルボン酸成分はテレフタル酸であり、主たるグリコール成分はエチレングリコールであり、その他、共重合成分を含んでも良い。
共重合成分の例としては、２個のエステル形成性官能基を有する化合物、例えば、カルボン酸成分としては、イソフタル酸、フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられ、グリコール成分としては、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡなどを挙げることができ、これらは単独または二種以上を併用しても良い。なかでも、カルボン酸成分としては、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族系のカルボン酸が好ましく、グリコール成分としては、ブタンジオール、ヘキサンジオール等の直鎖脂肪族系のグリコールが好ましい。

エチレンナフタレートを主成分とするポリエステルとは、具体的にはエチレンナフタレートを繰り返し単位とする成分が８０モル％以上のポリエステルを指し、好ましくは該成分が８５モル％以上、より好ましくは９０モル％以上、さらにより好ましくは９５モル％以上のポリエステルである。特に好ましくは、ポリエチレンナフタレート（ホモポリマー）である。
かかるエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルを構成する主たるジカルボン酸成分はナフタレンジカルボン酸であり、主たるグリコール成分はエチレングリコールであり、その他、共重合成分を含んでも良い。
共重合成分の例としては、２個のエステル形成性官能基を有する化合物、例えば、カルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等が挙げられ、グリコール成分としては、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡなどを挙げることができ、これらは単独または二種以上を併用しても良い。なかでも、カルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族系のカルボン酸が好ましく、グリコール成分としては、ブタンジオール、ヘキサンジオール等の直鎖脂肪族系のグリコールが好ましい。

エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルとエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルとを十分混合させることにより、ブレンドポリエステルを得ることができる。ブレンドポリエステルの全酸成分を１００モル％としたとき、テレフタル酸成分とナフタレンジカルボン酸成分のモル比率は、好ましくはテレフタル酸成分９７〜３０モル％：ナフタレンジカルボン酸成分３〜７０成分モル％、より好ましくはテレフタル酸成分９５モル％〜３０モル％：ナフタレンジカルボン酸成分５〜７０モル％、さらに好ましくはテレフタル酸成分９０モル％〜３０モル％：ナフタレンジカルボン酸成分１０〜７０モル％である。
テレフタル酸成分、ナフタレンジカルボン酸成分のモル比率が上記範囲になるようにブレンドすることで、薄膜化に適した力学強度を備えつつ、液晶表示装置に用いた際に虹斑の発生を抑制することが可能な偏光子保護フィルムを得ることができる。ナフタレンジカルボン酸のモル比率が７０モル％を超える場合には、薄膜化に適した力学強度を十分得られない。また、ナフタレンジカルボン酸のモル比率が３モル％未満の場合には、薄膜化の際にリタデーションが低くなり、虹斑抑制効果が十分得られない。
なお、本発明の効果を損なわない範囲において、エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステル、エチレンナフタレートを主成分とするポリエステル以外に、他のポリエステル成分が含まれていてもよい。

また、フィルム原料となるポリエステルは、固有粘度が低いと製膜安定性、耐破断性などの点から問題が生じる恐れがあるため、固有粘度は０．５５ｄｌ／ｇ以上が好ましく、より好ましくは０．６０ｄｌ／ｇ以上である。一方、固有粘度が高いと押出性などの点から問題が生じる恐れがあるため、１．０ｄｌ／ｇ以下が好ましく、より好ましくは０．９０ｄｌ／ｇ以下である。

加えて、透明性を損なわない範囲で、溶融押出性や製膜性の向上の観点から、ポリエステル系樹脂のモノマーの添加やポリエチレンナフタレートに対してジエチレングリコールなどを共重合することが可能である。

更に、ポリエステルフィルムは、波長３８０ｎｍの光線透過率が２０％以下であることが望ましい。３８０ｎｍの光線透過率は１５％以下がより好ましく、さらに好ましくは１０％以下、特に好ましくは５％以下である。光線透過率を上記範囲にするため、フィルム中に紫外線吸収剤を添加することができる。また、無機粒子、耐熱性高分子粒子、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、リン化合物、帯電防止剤、耐光剤、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、ゲル化防止剤、界面活性剤等も本発明の効果を妨げず、かつ、透明性を損なわない範囲でこれらを適用することが可能である。

本発明では、フィルムの厚み変動率は、マクロ的な耐衝撃性に関連する特性値として用いている。フィルムの厚み変動率（厚みむら）は、一般的に、フィルムの外観の品位を示す特性値の１つとしてよく使われている。フィルムの厚み変動率が大きいということは、フィルムの厚さに影響する物性が変動することを意味する。フィルムの厚み変動率が大きくなると、厚みの薄い部分で耐衝撃性が低下する。そのため、フィルムを連続的に長時間製造する際、フィルムへの後加工時（印刷、金属膜や金属酸化物膜の積層など）、成型加工時、あるいは成型品の使用時に、厚みの薄い部分でフィルムの破れが発生しやすくなる。また、フィルムを成型する際に、フィルムの変形が不均一になり、成型性が不均一になるなど安定性が低下する。

フィルムの厚み変動率を、幅方向で５％以下とすることで、工程通過性を改善することができる。そのため、フィルムの連続製造時、後加工時、成型加工時、あるいは成型品の使用時に、フィルムが破れる頻度を少なくすることができる。長手方向の厚み変動率も同様に重要であるが、幅方向と連動するので、本発明では、幅方向のフィルム厚み変動率を代表として用いる。フィルム厚み変動率は、４．５％以下が好ましく、４．０％以下がより好ましい。エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルとエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルとを、前述の比率でブレンドすることにより、厚み変動率を５％以下とすることができる。これは、ポリエチレンナフタレートに比べ軟化点が低いエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルがブレンドされたことにより、延伸開始点の増加したことに起因するものと考えられる。

本発明の偏光子保護フィルムのリタデーションと厚さ方向リタデーションの比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）は、光学的な観点から、好ましくは０．２００以上、より好ましくは０．５００以上、さらに好ましくは０．６００以上である。上記のリタデーションと厚さ方向リタデーションの比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）が大きいほど、複屈折は等方性を増し、斜め方向からの観察による虹斑の発生が生じ難くなる。

一方、本発明の偏光子保護フィルムのリタデーションと厚さ方向リタデーションの比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）は、力学強度の観点から、好ましくは１．２以下、より好ましくは１．０以下である。なお、完全な一軸対称性を有するフィルムでは上記リタデーションと厚さ方向リタデーションの比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）は２．０であり、大きいほど、一軸対称性が強くなり、その軸に対して、直角方向の力学強度が低下する。

厚さ方向のリタデーションは、フィルムを厚さ方向断面から見たときの２つの複屈折△Ｎｘｚ、△Ｎｙｚにそれぞれフィルム厚さｄを掛けて得られる平均のリタデーション（Ｒｔｈ）である。ここで、ｚはフィルム厚さ方向を示し、これと直交すると共に相互にも直交するフィルム面内の２つの軸方向をｘ軸、ｙ軸とする。
なお、ここまでに記載したリタデーションはフィルムの面方向から見たときのリタデーションであり、複屈折ΔＮｘｙにフィルム厚さｄを掛けて得られるリタデーション（Ｒｅ）である。

複屈折ΔＮｘｙが高いほど、フィルム厚みが薄い場合でも、得られるリタデーションが大きくすることができるが、高すぎると前述のリタデーションと厚さ方向リタデーションの比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）が高くなるため、力学強度の観点から、複屈折ΔＮｘｙは０．２５以下が好ましく、より好ましくは０．２４以下である。
一方、複屈折ΔＮｘｙの値が低いと、フィルムを薄膜にした際にリタデーションを十分大きくすることが難しくなるため、複屈折ΔＮｘｙは０．１０以上が好ましく、より好ましくは０．１１以上、さらに好ましくは０．１２以上、特に好ましくは０．１３以上である。エチレンナフタレートを主成分とするポリエステルのブレンド比率を高くし、一方向に強く延伸することで、複屈折ΔＮｘｙの値を大きくすることができる。

更に、本発明の偏光子保護フィルムは、偏光子との接着性を良好にするため、少なくとも片面に、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、または、ポリアクリル樹脂の少なくとも１種類を主成分とする易接着層を有することが好ましい。ここで、「主成分」とは易接着層を構成する固形成分のうち５０質量％以上である成分をいう。

本発明の偏光子保護フィルムに形成される易接着層の塗布液は、水溶性、または、水分散性の共重合ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、及び、ポリウレタン樹脂の内、少なくとも１種を含む水性塗布液が好ましく、これらの塗布液としては、特許第３５６７９２７号公報、特許第３５８９２３２号公報、特許第３５８９２３３号公報、特許第３９００１９１号公報、特許第４１５０９８２号公報等に開示された水溶性、または、水分散性共重合ポリエステル樹脂溶液、アクリル樹脂溶液、ポリウレタン樹脂溶液等が例示される。

本発明の偏光子保護フィルムに形成される易接着層は、リバースロール・コート法、グラビア・コート法、キス・コート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアナイフコート法、ワイヤーバーコート法、パイプドクター法、などの公知の方法を単独、あるいは、組み合わせて塗布することができる。

本発明の偏光子保護フィルムは、一般的な高分子フィルムの製造方法に準拠して得ることができる。例えば、フィルム原料を融点より高い温度で溶融押出を行ない、無配向のシート状物を得た後、該フィルム原料のガラス転移温度以上の温度で、ロールの速度差を利用した縦方向（以下、ＭＤと記す）延伸、テンターによる横方向（以下、ＴＤと記す）延伸を単独、あるいは、組み合わせて行なってから寸法安定性などを主な目的に熱処理を施す方法が例示できる

なお、溶融押出の際に、性能を損なわない範囲で、添加剤や粒子などを混入したフィルム原料をコンバイニングアダプタ法、マルチスロット法、マルチマニホールド法などの公知の方法で、例えば、Ａ／Ｂの２種２層構成、Ｂ／Ａ／Ｂ構成の２種３層構成、Ｃ／Ａ／Ｂの３種３層構成、などの積層構造にすることもできる。

本発明の偏光子保護フィルムは、上述の製造方法に限定されないが、二軸に延伸したフィルムの場合、該偏光子保護フィルムの面に垂直な方向に対して、斜めから観察した場合に、虹斑が認められやすくなるので、虹斑を解消する観点からは、単純な一軸のＴＤ延伸が好ましく、ＴＤ延伸と同時にＭＤ方向にリラックスを行なうことがより好ましい。なお、単純な一軸のＭＤ延伸も可能であるが、延伸ムラが生じやすいなどの課題があり、留意が必要である。

本発明で使用するポリエステルフィルムは、フィルム製造時の延伸条件を調整することにより、リタデーションを調整することができる。具体的には、樹脂の分子量やモノマー等によって調整することが好ましいが、延伸温度は、ガラス転移温度（Ｔｇ）を目安として、（Tg−１０）℃〜（Tg＋５０）℃の範囲で設定を行ない、延伸の進行に伴って、延伸温度を高くしていくことが好ましい。延伸温度が低い場合は、破断が頻発し、高い場合は、厚みムラや白化などが発生することがある。

フィルムの全延伸倍率（＝ＭＤ延伸倍率×ＴＤ延伸倍率）は３．０倍〜１０．０倍の範囲が好ましい。多段階で延伸を行なう場合は、初期の段階で延伸倍率を高くすると破断しやすくなり初期の延伸倍率に対して、後半の延伸倍率が高くなるようにすることが好ましい。

リタデーションを高くするためには、ＭＤ方向、ＴＤ方向のどちらか一方に強く延伸することが好ましい。特に、ＴＤ方向に強く延伸することが好ましい。ＴＤ方向に強く延伸する場合には、ＭＤ延伸倍率は１．０〜２．５倍の範囲内に抑えることが好ましい。

ＴＤ延伸におけるＴＤ延伸倍率は３．０〜６．０倍が好ましく、３．５〜５．０倍が、さらに好ましい。また、ＴＤ延伸と同時にＭＤリラックスを行なうことも可能で、ＴＤ延伸倍率にもよるが、リラックス倍率は０．５〜０．９倍が好ましく、０．６５〜０．８倍がより好ましく、これらの方法で、リタデーションと厚さ方向のリタデーションとの比が特定の範囲に収まるように制御することが好ましい。

一方、ＭＤ方向に強く延伸することでリタデーションを高く保つことも可能であるが、ロールと擦れてフィルムに傷が発生する場合があり注意が必要である。その際のＭＤ延伸倍率は３．５倍近傍とすることが好ましく、ＴＤ延伸倍率は１．０〜２．０倍程度が好ましい。

また、同時二軸延伸により製造することもできる。具体的には、一般に、同時二軸延伸機と呼称される設備を使用し、ＴＤ延伸とＭＤ延伸を同時に実施してから熱処理を施す方法やＴＤ延伸と同時にＭＤ方向にリラックスを行なってから熱処理を施す方法が例示でき、この場合、膜厚ムラの状況などに留意し、ＭＤ方向のリラックス倍率を０．５〜０．９倍、更には０．６５〜０．８倍にすることが好ましい。

熱処理は樹脂の分子量や添加した延伸助剤、ならびに、モノマー、および、延伸倍率などによって、調整を必要とするが、その処理温度は、ガラス転移温度（Ｔｇ）、ならびに、融点（Ｔｍ）を目安にＴｇ＋５０℃以上〜Ｔｍ−３０℃の範囲に設定し、特に、熱収縮率が大きくならないように、制御することが重要であり、ＭＤとＴＤの何れにおいても、２％以下が好ましく、更には、１．５％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。
なお、熱処理においても、この際に、ＭＤリラックスを行なうことで、更に、熱収縮率を効率的に低減させることが可能である。

偏光子保護フィルムの厚みは、一般に１５〜３００μｍの範囲が好ましく、この範囲より大きい場合は偏光板の厚さが大きくなり、小さい場合は破断などが発生しやすくなる傾向にある。本発明の偏光子保護フィルムは、特に厚さが小さい領域でその効果を発揮するものであり、好ましいフィルム厚みは１５〜１００μｍであり、より好ましくは１５〜６０μｍ、さらにより好ましくは１５〜３０μｍである。

本発明の偏光板は、偏光子の両面に偏光子保護フィルムを積層した構成からなり、少なくとも一方の偏光子保護フィルムが本発明のポリエステルフィルムからなる特定の偏光子保護フィルムである。偏光子は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を主体に、ヨウ素化合物分子を吸着配向させたフィルムが通常使用される。

また、本発明の偏光板には、写り込み防止やギラツキ抑制、キズ抑制などを目的とした、種々のハードコートを表面に塗布した偏光子保護フィルムを用いることも好ましい。

本発明の液晶表示装置は、液晶セルの両面に偏光板を配し、一方の面に対して配されたＣＣＦＬやＬＥＤなどを光源としたバックライトによって、画像などを表示する装置である。前記２つの偏光板のうち、少なくとも一方に本発明の偏光板が使用されることが好ましい。液晶表示装置は、これら以外の他の構成部材として、例えば、カラーフィルター、レンズフィルム、拡散シート、反射防止フィルムなどを適宜有しても構わない。

バックライトの構成としては、導光板や反射板などを構成部材とするエッジライト方式であっても、直下型方式であっても構わないが、液晶表示装置のバックライト光源として白色ＬＥＤを用いることが好ましい。
白色ＬＥＤとは、蛍光体方式、すなわち化合物半導体を使用した青色光、もしくは紫外光を発するＬＥＤと蛍光体を組み合わせることにより白色を発する素子のことである。また、蛍光体としては、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系の黄色蛍光体やテルビウム・アルミニウム・ガーネット系の黄色蛍光体等があり、中でも、化合物半導体を使用した青色ＬＥＤとイットリウム・アルミニウム・ガーネット系黄色蛍光体とを組み合わせた発光素子からなる白色ＬＥＤは、連続的で幅広い発光スペクトルを有しているとともに発光効率にも優れるため、省エネルギー化が期待できる。

なお、赤・緑・青の各色を発するＬＥＤを組み合わせる方式（三色ＬＥＤ方式）も実用化されているが、この方式では発光スペクトルが狭くかつ不連続であり、また、従来のバックライト光源として広く用いられているＣＣＦＬなどの蛍光管も、特定波長にピークを有し、不連続な発光スペクトルであるため、本発明の効果が充分に得られない場合があるので注意が必要である。

液晶表示装置内における本発明の偏光子保護フィルムの配置は特に限定されないが、入射光側（光源側）に配される偏光板と、液晶セルと、出射光側（視認側）に配される偏光板とを有する液晶表示装置の場合、入射光側に配される偏光板の入射光側、もしくは、出射光側に配される偏光板の射出光側に配置されることが好ましく、特に、出射光側に配される偏光板の射出光側に配置されることがより好ましい。上記以外の位置に本発明の偏光子保護フィルムを配置した場合、液晶セルの偏光特性を変化させてしまう場合がある。一方、本発明の偏光子保護フィルムを使用しない面には、ＴＡＣフィルムやアクリルフィルム、ノルボルネン系樹脂フィルムに代表されるようなリタデーションが無いフィルムを用いることが好ましい。

以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することが可能であり、それらは、いずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

実施例における評価方法、ならびに、本文中に記載の物性の評価方法を記す。

（１）厚さ（ｄ）
ＪＩＳ Ｋ ７１３０「プラスチックフィルム及びシートの厚さ測定方法（Ａ法）」に準拠して、厚さｄを求めた。
（２）屈折率（Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚ）
ＪＩＳ Ｋ ７１４２「プラスチックの屈折率測定方法（Ａ法）」に準拠して、ＭＤ方向の屈折率（Ｎｘ）、ＴＤ方向の屈折率（Ｎｙ）、厚み方向の屈折率（Ｎｚ）を求めた。測定波長は５８９ｎｍで行った。
（３）複屈折率（ΔＮｘｙ）、リタデーション（Ｒｅ）
リタデーションとは、フィルム面に対して厚さ方向（ｚ軸）とこれと直行すると共に相互にも直行する２つの軸方向（ｘ軸、ｙ軸）において、フィルムの各軸方向の屈折率（Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚ）によって生じる複屈折とフィルム厚さｄの積で示される位相差であり、ここでは、ＭＤ方向をｘ軸、ＴＤ方向をｙ軸としたフィルム面（ｘ−ｙ平面）に入射する光によって生じる複屈折率Ｎｘｙと厚さｄとの積である面内リタデーションを云い、それぞれについて次式より求めた。なお、通例に従い、リタデーションの単位はｎｍである。
ΔＮｘｙ ＝｜Ｎｘ−Ｎｙ｜
Ｒｅ ＝Ｎｘｙ×ｄ
（４）厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）
厚さ方向リタデーションは、フィルム面に対して厚さ方向（ｚ軸）とこれと直行すると共に相互にも直行する２つの軸方向（ｘ軸、ｙ軸）において、厚さ方向より入射する光よって生じるリタデーションを示すものであり、ここでは、ｘ−ｚ平面とｙ−ｚ平面の２つの複屈折の平均とフィルム厚さｄの積として、次式より求めた。なお、通例に従い、単位はｎｍである。
Ｒｔｈ ＝（｜Ｎｘ−Ｎｚ｜＋｜Ｎｙ−Ｎｚ｜）／２×ｄ
（５）固有粘度（ＩＶ）
ＪＩＳ Ｋ ７３６７−５「プラスチック―毛細管形粘度計を用いた希釈溶液の粘度の求め方―第５部：熱可塑性ポリエステル（ＴＰ）ホモポリマー及びコポリマー」に準拠して得た粘度数に対して、下記の測定条件で、溶液の質量濃度ｃ に対する粘度数の関係から質量濃度ｃ＝０としたときの値を固有粘度（ＩＶ）とした。
溶媒：フェノール／１，１，２，２−テトラクロロエタン＝６０／４０（ｗｔ％）
管 ：ウベローデ粘度管
温度：３０±０．１（℃）
（６）虹斑観察
市販の偏光子の片側に後述する方法で作製した実施例、ならびに、比較例のフィルムを偏光子の吸収軸とフィルムの配向主軸（ＮｘとＮｙの高い方）が垂直になるように貼り付け、その反対の面に市販のＴＡＣフィルムを貼り付けて偏光板を作製した。これを白色ＬＥＤがバックライトであり、２枚のＴＡＣフィルムを偏光子保護フィルムとする偏光板で挟まれた液晶セルを有する市販の液晶表示装置の射出光側の偏光板を取り外し、実施例、ならびに比較例のフィルムが射出光側になるように設置し、液晶表示装置の正面、及び、斜め方向から目視観察を行ない、虹斑の発生について、以下のように判定した。
○ ：いずれの方向からも虹斑の発生無し
× ：斜め方向から観察した時に、明確に虹斑が観察できる。
（７）衝撃強度
フィルムインパクトテスター（東洋精機製作所社製、製造番号Ｔ−８４−３）を使用し、測定用フィルムをクランプで押さえ付け、１／２インチ径の半球衝撃ヘッドで突き刺し、サンプルの衝撃強度を測定した。サンプルは１００ｍｍ×１００ｍｍ以上に切り、サンプルを固定するリングは内径３０ｍｍであった。なお、測定は１０回行い、その平均値を求めた。その平均値を厚さ１ｍｍあたりに換算して、フィルムの衝撃強度（Ｊ／ｍｍ）として求め、以下の基準で判定した。
〇： ０．９Ｊ 以上
×： ０．９Ｊ 未満
（８）幅方向の厚み変動率
フィルムの幅方向に３ｍ、長手方向に５ｃｍの長さの連続したテープ状サンプルを巻き取り、フィルム厚み連続測定機（アンリツ株式会社製）にて、フィルムの厚みを測定し、レコーダーに記録する。チャートより、厚みの最大値（ｄｍａｘ）、最小値（ｄｍｉｎ）、平均値（ｄ）を求め、下記式にて厚み変動率（％）を算出した。なお、測定は３回行い、その平均値を求めた。また、幅方向の長さが３ｍに満たない場合は、つなぎ合せて行う。なお、つなぎの部分はデータから削除する。
厚み変動率（％）＝（（ｄｍａｘ−ｄｍｉｎ）／ｄ）×１００
その平均値を幅方向の厚み変動率（％）として求め、以下の基準で判定した。
○ ：幅方向の厚み変動率が５％以下
× ：幅方向の厚み変動率が５％超
（９）熱収縮率（ＳＨ）
ＪＩＳ Ｃ ２３１８「電気用ポリエチレンテレフタレートフィルム（寸法変化）」に準拠して、ＭＤ方向とＴＤ方向に関して、１５０℃、３０ｍｉｎの加熱前後の寸法変化率を収縮率として求めた。
（１０）製膜性
工程温度が安定してから、フィルム長さ５、０００ｍを製膜するまでの工程中におけるフィルム破断の有無を調べた。
○ ：製膜工程で破断が発生しない
× ：製膜工程で破断が発生する
（１１）ポリエステル樹脂組成
樹脂を下記溶媒に溶解し、ＢＲＵＫＥＲ製ＡＶＡＮＣＥ５００を用いて、^１Ｈ−ＮＭＲ分析を行い、得られたスペクトルの積分比よりポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のモル％比を決定した。
溶媒：重クロロホルム／トリフルオロ酢酸＝８５／１５（体積比率）

（製造例１−樹脂Ａ：ポリエチレンナフタレート）
２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチル（ＮＤＡ）とエチレングリコール（ＥＧ）の混合物に、触媒として、酢酸マンガン・４水和物塩、三酸化アンチモン、ならびに、トリメチルリン酸を添加し、徐々に昇温しながらエステル交換反応を行ない、２９０℃で減圧下重縮合反応を引き続き行ない、撹拌トルクを目安に、重縮合反応を終了させた後、ストランド状態で冷却水において、冷却、固化したものをペレット状に切断し、更に、減圧乾燥を行なって、ポリエチレンナフタレート樹脂Ａを得た。

（製造例２−樹脂Ｂ：ポリエチレンテレフタレート）
エステル化反応缶を昇温し２００℃に到達した時点で、テレフタル酸を８６．４質量部およびエチレングリコール６４．６質量部を仕込み、撹拌しながら触媒として三酸化アンチモンを０．０１７質量部、酢酸マグネシウム４水和物を０．０６４質量部、トリエチルアミン０．１６質量部を仕込んだ。ついで、加圧昇温を行いゲージ圧０．３４ＭＰａ、２４０℃の条件で加圧エステル化反応を行った後、エステル化反応缶を常圧に戻し、リン酸０．０１４質量部を添加した。さらに、１５分かけて２６０℃に昇温し、リン酸トリメチル０．０１２質量部を添加した。次いで１５分後に、高圧分散機で分散処理を行い、１５分後、得られたエステル化反応生成物を重縮合反応缶に移送し、２８０℃で減圧下重縮合反応を行った。撹拌トルクを目安に、重縮合反応を終了させた後、ストランド状態で冷却水において、冷却、固化したものをペレット状に切断し、更に、減圧乾燥を行なって、ポリエチレンテレフタレート樹脂Ｂを得た。

＜実施例１〜４＞
押出機を使用し、各ブレンド比の樹脂Ａ、Ｂを約３００℃で溶融し、スリットから溶融押出し、表面温度が約６０℃のチルロール上に静電印加法で冷却固化させた未延伸シートを、表１に記載の延伸温度で、延伸倍率４．０倍のテンターでＴＤ延伸を行なった後、１８０℃の熱処理を行ない、厚さが約３０μｍのフィルムを得た。製膜条件、評価結果に関する一覧を表１に示した。製膜性、視認性ともに良好なフィルムを得ることができた。

＜比較例１＞
樹脂Ａのみを用い、延伸温度を１４５℃としたこと以外は実施例１と同様にして製膜した。製膜条件、評価結果は表１に示した。視認性は良好であったが、衝撃強度が十分でなく、連続して製膜することができなかった。

＜比較例２＞
押出機を使用し、樹脂Ｂを約２８０℃で溶融し、スリットから溶融押出した。表面温度が約２５℃のチルロール上に静電印加法で冷却固化させた未延伸シートを、設定温度１００℃、延伸倍率４．０倍のテンターでＴＤ延伸を行なった後、１８０℃の熱処理を行ない、厚さが約３０μｍのフィルムを得た。製膜条件、評価結果に関する一覧を表１に示した。リタデーションが３０００ｎｍ未満であるために、斜め方向から観察した時に虹斑が観察された。
＜比較例３＞
樹脂Ａと樹脂Ｂのブレンド比率を表のように変更し、延伸温度を１３０℃にしたこと以外は、実施例１と同様にして製膜した。製膜条件、評価結果は表１に示した。視認性は良好であったが、衝撃強度が十分でなく、連続して製膜することができなかった。

本発明の液晶表示装置、偏光板、ならびに、偏光子保護フィルムを用いることで、虹斑による視認性を低下させることなく、表示装置の薄化、低コスト化に寄与することが可能であり、産業上の利用可能性は極めて高い。

Claims (6)

1. ３０００〜３００００ｎｍのリタデーションを有するポリエステルフィルムからなる偏光子保護フィルムであって、
   前記ポリエステルフィルムは、エチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルとエチレンナフタレートを主成分とするポリエステルとを含むブレンドポリエステルからなり、
   前記ブレンドポリエステルは、全酸成分を１００モル％としたときに、テレフタル酸成分が９７〜３０モル％、ナフタレンジカルボン酸成分が３〜７０モル％である、
   偏光子保護フィルム。
2. 前記ポリエステルフィルムの幅方向の厚み変動率が５％以下である、請求項１に記載の偏光子保護フィルム。
3. 前記ポリエステルフィルムの厚さが１００μｍ以下である、請求項１又は２に記載の偏光子保護フィルム。
4. 前記ポリエステルフィルムのリタデーション（Ｒｅ）と厚さ方向リタデーション（Ｒｔｈ）の比（Ｒｅ／Ｒｔｈ）が０．２以上１．２以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の偏光子保護フィルム。
5. 偏光子の少なくとも一方の面に請求項１〜４のいずれかに記載の偏光子保護フィルムを積層した偏光板。
6. バックライト光源と、２つの偏光板の間に配された液晶セルとを有する液晶表示装置であって、前記２つの偏光板のうち少なくとも一方が請求項５に記載の偏光板である、液晶表示装置。