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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine transparente Berührungsfläche (nachstehend
als Touch Panel bezeichnet), die geeignet verhindert, dass die visuelle
Erkennbarkeit aufgrund von Reflexion von Außenlicht abnimmt, wenn das
transparente Touch Panel an einer Flüssigkristallzelle montiert
ist, und ein mit einem transparenten Touch Panel ausgestattetes
Flüssigkristalldisplay.
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In
den vergangenen Jahren haben Flüssigkristalldisplayelemente
zunehmend Beachtung als Bilddarstellungselemente gefunden. Ein Flüssigkristalldisplayelement
ist beispielsweise für
ein tragbares Notebook, ein Informationsendgerät, einen Sucher für eine Videokamera
und einen Monitor für
ein Fahrzeugnavigationsgerät
verwendbar. Außerdem
ist in den letzten Jahren ein Eingabesystem erwünscht, in dem ein transparentes Touch
Panel auf einem Displayelement angeordnet ist, um eine Eingabeoperation
vorzunehmen, während
der Displaybildschirm betrachtet wird. Es ist ein Touch Panel mit
einer Widerstandsschicht bekannt. Ein herkömmliches Touch Panel mit einer
Widerstandsschicht, das unter Verwendung eines Polyethylenterephthalat(PET)films
mit einer darauf ausgebildeten transparenten leitfähigen Schicht
und einer Glasplatte mit einer darauf ausgebildeten transparenten
leitfähigen
Schicht hergestellt wird, ist auf einem Flüssigkristalldisplayelement überlagert
angeordnet.
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Andererseits
sind mit der zunehmenden Verwendung von Touch Panels ein verbesserter
Kontrast des Displays und eine Funktion zum Verhindern von Reflexion
von Außenlicht
erfor derlich geworden. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird
versucht, das Touch Panel und das Flüssigkristalldisplay integral
auszubilden. Beispielsweise ist in der JP-A-10-48625 ein Flüssigkristalldisplay
dargestellt. In diesem Dokument wird vorgeschlagen, ein Touch Panel
zwischen einer Polarisationsplatte an der Displayseite und einer
Flüssigkristallzelle zu
anzuordnen, wobei die Flüssigkristallzelle
ein zwischen transparenten Elektrodensubstraten dicht eingeschlossenes
Flüssigkristallmaterial
aufweist. Außerdem
erfährt
das im Touch Panel angeordnete transparente leitfähige Substrat
eine einer 1/4 Wellenlänge
des sichtbaren Lichts entsprechende Retardation oder Phasenverschiebung.
Alternativ wird ein Retardationsfilm mit dem transparenten leitfähigen Substrat
verbunden, um das durch das Einfügen
des Touch Panels erzeugte intern reflektierte Licht zu verhindern.
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Es
ist wichtig, dass der Retardationsfilm eine gleichmäßige Retardation
aufweist, weil die optischen Eigenschaften des Retardationsfilms
den Polarisationszustand des Lichts beeinflussen. Der in der Vergangenheit
für ein
Touch Panel verwendete PET-Film ist ein kristalliner Kunststofffilm
und daher teilweise innerhalb des Films kristallisiert. Daher sind
die Moleküle
ungleichmäßig ausgerichtet,
was zu einer großen
Ungleichmäßigkeit
der Retardation führt.
Daraus folgt, dass der PET-Film für den vorstehend beschriebenen
Zweck nicht verwendet werden kann. Daher wird untersucht, einen
aus einem amorphen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polycarbonat,
Polyarylat, Polysulfon, Polyethersulfon oder modifiziertes Polyolefin
mit einem Norbonen-Skelett, hergestellten Film zu verwenden.
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Durch
ein Touch Panel, in dem irgendeiner dieser Filme verwendet wird,
kann, betrachtet in eine Richtung senkrecht zur Displayoberfläche, eine
erwünschte
Verbesserung der optischen Eigenschaften erzielt werden. D.h., im
Vergleich zu dem Fall, in dem das Touch Panel dem Flüssigkristalldisplay überlagert
ist, ist der Kontrast verbessert und das reflektierte Licht unterdrückt, so
dass ein Displaybildschirm bereitgestellt wird, der sehr leicht
betrachtbar ist. Wenn die Displayoberfläche jedoch bei einer Farbdarstellung
oder einer Graustufendarstellung schräg betrachtet wird, werden die
Farben oder Graustufen bzw. Grauwerte im Vergleich zum vor der Integration
des Touch Panels auf dem Flüssigkristalldisplay
dargestellten Bild invertiert. In einem Extremfall wird die monochromatische
Darstellung invertiert, oder die Farbbalance der Farbdarstellung
bricht zusammen, wodurch in der Praxis Probleme auftreten, wie beispielsweise
eine Verschlechterung der Qualität
des dargestellten Bildes und eine minderwertige Betrachtungswinkelcharakteristik
für das
dargestellte Bild.
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In
der EP-A-0740181 wird die Verwendung eines aus einem amorphen Kunststoffmaterial
hergestellten Retardationsfilms beschrieben.
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Als
Ergebnis umfangreicher Untersuchungen, die ausgeführt wurden,
um zu versuchen, die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen, haben
die vorliegenden Erfinder festgestellt, dass eine Schwierigkeit
auf den optischen Eigenschaften des im Touch Panel verwendeten Retardationsfilms
basiert. Es hat sich gezeigt, dass die vorstehend erwähnten Probleme
erfindungsgemäß gelöst werden
können,
indem an Stelle des durch übliches
einachsiges Ziehen erhaltenen Retardationsfilms ein Retardationsfilm
verwendet wird, dessen optische Eigenschaften in einem höheren Maß gesteuert
worden sind.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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Die
Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 zeigt
eine Querschnittansicht zum Darstellen eines mit einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen transparenten
Touch Panels ausgestatteten Flüssigkristalldisplays;
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2 zeigt
eine Querschnittansicht zum Darstellen eines mit einer zweiten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen transparenten
Touch Panels ausgestatteten Flüssigkristalldisplays;
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3 zeigt
eine Querschnittansicht zum Darstellen eines mit einer dritten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen transparenten
Touch Panels ausgestatteten Flüssigkristalldisplays;
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4 zeigt
eine Querschnittansicht zum Darstellen eines mit einer vierten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen transparenten
Touch Panels ausgestatteten Flüssigkristalldisplays;
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5 zeigt
eine Querschnittansicht zum Darstellen eines mit einer fünften Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen transparenten
Touch Panels ausgestatteten Flüssigkristalldisplays;
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6 zeigt
die relative Anordnung der Komponenten des mit einem erfindungsgemäßen transparenten
Touch Panel ausgestatteten Flüssigkristalldisplays,
wobei Pfeile die nx-Richtung
des Retardationsfilms oder die Richtung der Polarisationsachse der
Polarisationsplatte bezeichnen.
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Erfindungsgemäß können bekannte
amorphe transparente Kunststoffmaterialien als ein Kunststoffmaterial
zum Herstellen eines aus einem amorphen Kunststoffmaterial hergestellten
transparenten Films verwendet werden. Bevorzugte Materialien sind
beispielsweise Bisphenole mit einer Alkylidengruppe, wie beispielsweise
Bisphenol A, als eine Bisphenolkomponente sowie Kunststoffmaterialien
der Polycarbonatserie, der Polyestercarbonatserie und der Polyarylatserie,
die jeweils Bisphenol mit einer substituierten oder unsubstituierten
Cycloalkylidengruppe aufweisen. Außerdem können vorzugsweise Harze der
Polysulfon-, der Polyethersulfon- und der Norbornenserie verwendet
werden, wie in der JP-A-07-287122
dargestellt ist. Hinsichtlich der Wärmebeständigkeit dieser Kunststoffmaterialien
ist es allgemein wünschenswert,
wenn die Glasübergangstemperatur
dieser Kunststoffmaterialien nicht kleiner ist als 80°C, vorzugsweise
nicht kleiner als 120°C,
bevorzugter nicht kleiner als 140°C
und am bevorzugtesten nicht kleiner als 160°C.
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Der
erfindungsgemäß verwendete
Film kann durch die bekannten Filmherstellungsverfahren hergestellt
werden, z.B. durch ein Schmelzextrudierverfahren und ein Solvent-Casting- oder Lösungsmittelgießverfahren.
Es ist wünschenswert,
das Lösungsmittelgießverfahren
zu verwenden, weil dadurch ein Film mit einer glatten Oberfläche und
geringen Ungleichmäßigkeiten
in der Dicke und in der Retardation erhalten werden kann. Im Fall
der Verwendung des Lösungsmittelgießverfahrens
kann ein Film mit einer Oberflächenrauhigkeit (Ra-Wert) von nicht mehr
als 100 nm und einer Ungleichmäßigkeit
der Dicke erhalten werden, die nicht größer ist als 5% der mittleren
Filmdicke.
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Der
im erfindungsgemäßen Touch
Panel verwendete Retardationsfilm muss die Beziehung nz > ny erfüllen, wobei
ny den Brechungsindex in senkrecht zur nx-Richtung darstellt, wobei
nx den maximalen Brechungsindex innerhalb der Filmebene darstellt,
und wobei nz den Brechungsindex in der Dickenrichtung des Films
darstellt. Die Abhängigkeit
der Qualität
des dargestellten Bildes vom Betrachtungswinkel ergibt sich anhand
der Tatsache, dass die durch das Produkt zwischen der Doppelbrechung
(nx – ny)
und der Dicke d des Films erhaltene Retardation des Films sich in
Abhängigkeit
vom Betrachtungswinkel ändert.
Die Abhängigkeit vom
Betrachtungswinkel kann verringert werden, indem veranlasst wird,
dass in mindestens einem Retardationsfilm die Beziehung nz > ny erfüllt ist.
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Die
bevorzugte Beziehung zwischen nx, ny und nz ändert sich in Abhängigkeit
von der relativen Anordnung zwischen dem Retardationsfilm und dem
Touch Panel der Flüssigkristallzelle,
so dass es erforderlich ist, die bevorzugte Beziehung durch Erfahrung
zu bestimmen. Wenn nur ein Retardationsfilm verwendet wird, ist
es wünschenswert,
die Werte für
nx, ny und nz derart auszuwählen,
dass der Wert von Nz, der durch (nx – nz)/(nx – ny) dargestellt wird, innerhalb
eines Bereichs zwischen 0,9 und 0,1, vorzugsweise innerhalb eines Bereichs
zwischen 0,8 und 0,2 und noch bevorzugter innerhalb eines Bereichs
zwischen 0,7 und 0,3 liegt. Durch Auswahl der Werte von nx, ny und
nz derart, dass sie innerhalb des vorstehenden Bereichs liegen,
kann das Verhältnis
der Retardation Rx(40) oder Ry(40), die in einer bezüglich der
nx- oder ny-Richtung um 40° versetzten
Richtung gemessen wird, zur Retardation R(0), die senkrecht zum
Filmsubstrat gemessen wird, d.h. Rx(40)/R(0) oder Ry(40)/R(0), innerhalb
eines Bereichs zwischen 1,08 und 0,90, vorzugsweise zwischen 1,05 und
0,95 und noch vorteilhafter zwischen 1,03 und 0,96 liegen.
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Es
ist wünschenswert,
wenn die Retardation R(0)1/4 Wellenlänge bezüglich der Wellenlänge des sichtbaren
Lichts beträgt.
Im Allgemeinen liegt die Retardation R(0) innerhalb eines Bereichs
zwischen 90 nm und 200 nm und ist vorzugsweise nicht kleiner als
110 nm und nicht größer als
160 nm. In diesem Fall beträgt R(0)
vorzugsweise 1/4 Wellenlänge
für jede
Wellenlänge
des sichtbaren Lichts. Der Retardations film wird vorzugsweise aus
einem olefinischen Kunststoffmaterial hergestellt, wie beispielsweise
aus einem Harz der Norbornenserie.
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Wenn
zwei Retardationsfilme verwendet werden, unterscheidet sich die
bevorzugte Beziehung zwischen nx, ny und nz eines Retardationsfilms
mit einer Beziehung nz > ny
in Abhängigkeit
von den optischen Eigenschaften des einen Retardationsfilms und
des anderen Retardationsfilms und der relativen Anordnung zwischen
der Flüssigkristallzelle
und dem Touch Panel, so dass die bevorzugte Beziehung zwischen nx,
ny und nz eines Retardationsfilms mit einer Beziehung nz > ny durch Erfahrung
geeignet bestimmt werden muss. Wenn der eine Retardationsfilm aus
einem Retardationsfilm hergestellt wird, der durch einachsiges Strecken eines
Kunststoffmaterials mit positiven Doppelbrechungseigenschaften hergestellt
wird, wie beispielsweise Polycarbonat, d.h., wenn ein Retardationsfilm
die Beziehung nz > ny
erfüllt,
während
der andere Retardationsfilm die Beziehung nz < ny erfüllt, ist es wünschenswert,
die Werte für
nx, ny und nz derart auszuwählen,
dass der Nz-Wert, der durch (nx – nz)/(nx – ny) dargestellt wird, innerhalb
eines Bereichs zwischen –0,9
und 0,8 und vorzugsweise zwischen –0,7 und 0,4 und noch vorteilhafter
zwischen –0,5
und 0,3 liegt. Wenn jeder der beiden Retardationsfilme die Beziehung
nz > ny erfüllt, ist
es wünschenswert,
wenn der Nz-Wert innerhalb eines Bereichs zwischen 0,9 und 0,1,
vorzugsweise zwischen 0,8 und 0,2 und bevorzugter zwischen 0,7 und
0,3 liegt. Durch Auswählen
der Werte für
nx, ny und nz derart, dass der Nz-Wert innerhalb des vorstehenden
Bereichs liegt, kann die durch den ersten Retardationsfilm und den
zweiten Retardationsfilm verursachte Abhängigkeit des Retardationswertes
vom Betrachtungswinkel vermindert werden.
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D.h.,
wenn die Retardationswerte des ersten und des zweiten Retardationsfilms
für den
Fall, in dem der erste Retardationsfilm und der zweite Retardationsfilm
derart angeordnet sind, dass die langsame Achsenrichtung (nx) innerhalb
der Filmebene des ersten Retardationsfilms im wesentlichen senkrecht
zur langsamen Achsenrichtung (nx) in der Filmebene des zweiten Retardationsfilms
ausgerichtet ist, einander gleich sind, beträgt der erhaltene Retardationswert
null. Wenn der Retardationswert in einer Richtung gemessen wird,
die bezüglich
der Senkrechten zur Displayfläche
geneigt ist, nimmt der Retardationswert bei Verwendung eines herkömmlichen
Retardationsfilms wesentlich zu auf den Wert 30 nm oder mehr, wodurch
Probleme im dargestellten Bild auftreten, wie beispielsweise eine
Invertierung des Farbtons und ein Zusammenbrechen der Farbbalance.
Andererseits kann im Fall der Verwendung eines Retardationsfilms,
der die Beziehung nz > ny
erfüllt, als
mindestens einer der Retardationsfilme die Zunahme des erhaltenen
Retardationswertes durch Auswählen eines
geeigneten Wertes erheblich unterdrückt werden.
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Wie
beispielsweise in der JP-A-2-160204, in der JP-A-5-157911 und in der
JP-A-4-230704 dargestellt ist, kann der spezifische Retardationsfilm
durch ein bekanntes Verfahren durch Ausrichten der Moleküle in eine vorgegebene
Richtung hergestellt werden. Außerdem
kann der in der vorliegenden Erfindung verwendete Retardationsfilm
leicht erhalten werden durch Strecken eines Films, der aus einem
Material mit negativen Doppelbrechungseigenschaften besteht, wie
beispielsweise Polystyrol, wie in der JP-A-2-256023 beschrieben
ist.
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Der
erste Retardationsfilm wird integral mit der Polarisationsplatte
verwendet. In einigen Fällen
erfährt der
das Touch Panel bildende Film aufgrund der Verformung der Polarisationsplatte
in der Betriebsumgebung eine Verformungen unter Belastung. Die Doppelbrechung
des Films ändert
sich durch die Verformung unter Belastung derart, dass sie von einem
bevorzugten Bereich abweicht. Außerdem wird eine Ungleichmäßigkeit der
Retardation innerhalb der Ebene erzeugt, so dass die Qualität des dargestellten
Bildes erheblich abnimmt. Unter diesen Umständen ist es wünschenswert,
ein Material zu verwenden, dessen Doppelbrechung sich unter Belastung
möglichst
nicht ändert.
Andererseits ist, wenn der Film eine Retardation erfährt, das
Material, in dem sich die Doppelbrechung in einem gewissen Maß entwickelt,
für eine
Bearbeitung geeignet, weil die Moleküle durch Belastung leicht ausgerichtet
werden. Im Allgemeinen ist es vorteilhaft, einen Film zu verwenden,
der aus einem Kunststoffmaterial mit einem Fotoelastizitätskoeffizient
in einem Bereich zwischen 5 × 10–8 cm2/N und 65 × 10–8 cm2/N, vorzugsweise zwischen 10 × 10–8 cm2/N und 65 × 10–8 cm2/N liegt.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, kann erfindungsgemäß als bevorzugter Retardationsfilm
ein gestreckter Film aus einem Kunststoffmaterial verwendet werden,
wie beispielsweise Polycarbonat, Polyarylat, Polysulfon oder Polyethersulfon,
oder aus einem bekannten amorphen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise modifiziertes
Polyolefin, oder ein Kunststoff der Norbornenserie. Hinsichtlich
der durch die vorstehend beschriebene Verformung der Polarisationsplatte
verursachten Ungleichmäßigkeit
der Retardation und der Bearbeitbarkeit sind besonders bevorzugte
Kunststoffmaterialien Polyarylat, Polycarbonat und Polyestercarbonat mit
einer Bisphenolkomponente mit einer substituierten oder unsubstituierten
Cycloalkylidengruppe oder einer Alkylidengruppe mit mindestens 5
Kohlenstoffatomen. D.h., erfindungsgemäß verwendete bevorzugte Kunststoffmaterialien
sind beispielsweise Polycarbonat, Polyarylat und Polyestercarbonat
mit 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)-3,3,5- trimethyl-cyclohexan,
3,3-bis (4-hydroxyphenyl)-pentan oder 4,4-bis (4-hydroxyphenyl)-heptan
als Bisphenolkomponente.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt ist, weist ein
erfindungsgemäßes Touch
Panel 8 auf: ein erstes transparentes leitfähiges Substrat 3,
das mit einem Retardationsfilm integral ausgebildet ist und einen
auf einer Oberfläche
ausgebildeten leitfähigen
Film 6 aufweist, und ein zweites transparentes leitfähiges Substrat 4 mit einem
auf einer Oberfläche
ausgebildeten anderen transparenten leitfähigen Film 6. Das
erste und das zweite leitfähige
Substrat 3 und 4 sind derart angeordnet, dass
die transparenten leitfähigen
Filme 6 einander zugewandt sind. Das erste transparente
leitfähige
Substrat 3 kann durch Ausbilden eines transparenten leitfähigen Films
auf einem Retardationsfilm ausgebildet werden. Das zweite transparente
leitfähige
Substrat 4 wird hinsichtlich der Konstruktion, gemäß der das
zweite transparente leitfähige
Substrat 4 in einer Polarisationsplatte integriert ist,
durch Ausbilden eines transparenten leitfähigen Films im Allgemeinen
auf einem Glassubstrat hergestellt, das keine Doppelbrechung zeigt.
Alternativ kann das zweite transparente leitfähige Substrat 4 hergestellt
werden durch Befestigen eines nachstehend beschriebenen zusätzlichen
Retardationsfilms am Glassubstrat oder durch direktes Ausbilden
eines transparenten leitfähigen
Films auf einem Retardationsfilm.
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Um
die Funktion eines Touch Panels zu implementieren, werden auf jedem
der beiden transparenten leitfähigen
Substrate ein Abstandselement, eine Elektrode, eine Isolierschicht,
usw. ausgebildet. Das Touch Panel mit dieser spezifischen Konstruktion
wird zwischen einer Polarisationsplatte 1 auf der Displayseite
eines Flüssigkristalldisplays
und ei ner Flüssigkristallzelle 7 derart
angeordnet, dass der Winkel zwischen der Absorptionsachse der Polarisationsplatte
und der nx-Richtung des Retardationsfilms im wesentlichen 45° beträgt und der
Retardationsfilm mit der Polarisationsplatte 1 in Kontakt
steht. Der Retardationsfilm wird durch einen Klebstoff mit einem
geeigneten Brechungsindex mit der Polarisationsplatte 1 verbunden,
um die Lichtreflexion zu unterdrücken.
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In
einem Flüssigkristalldisplay
sind ein Retardationsfilm oder ein Kompensationsfilm zum Vedrgrößern des
Betrachtungswinkels in einigen Fällen
zwischen der Polarisationsplatte 1 auf der Displayseite
und der Flüssigkristallzelle 7 angeordnet,
um die Darstellungs- oder Bildqualität zu verbessern. Wenn das erfindungsgemäße Touch
Panel mit einem derartigen Flüssigkristalldisplay
integral ausgebildet ist, muss die relative Anordnung festgelegt
werden, um die optische Funktion nicht zu beeinträchtigen.
Außerdem
kann eine Polarisationsplatte zwischen dem Touch Panel 8 und
der Flüssigkristallzelle 7 angeordnet
werden.
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Es
ist vorteilhaft, bezüglich
der an einem transparenten Touch Panel befestigten Oberfläche der
Polarisationsplatte 1 eine Antireflexionsbehandlung auszuführen, um
die Reflexion von externem Licht weiter zu vermindern.
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Ein
Retardationsfilm ist erfindungsgemäß an der Innenseite der Polarisationsplatte 1 angeordnet,
so dass das transmittierte Licht durch die Retardation gefärbt wird.
Um die Färbungserscheinung
zu verhindern und ausreichende Darstellungseigenschaften zu gewährleisten,
ist es wünschenswert,
wie in 2 dargestellt, gemäß einer zweiten Ausführungsform
einen zusätzlichen
Retardationsfilm 5 an der Unterseite des Touch Panels anzuordnen.
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Retardationsfilm 5 aus
dem gleichen Material hergestellt ist, wie der im Touch Panel 8 angeord neten
Retardationsfilm. Es ist außerdem
vorteilhaft, wenn die Retardationen dieser beiden Retardationsfilme
im wesentlichen gleich sind. Es ist vorteilhaft, wenn der zweite
Retardationsfilm 5 für
eine Farbkompensation auf der Flüssigkristalldisplayzelle 7 unter
dem Touch Panel 8 angeordnet ist. Der zweite Retardationsfilm 5 kann
jedoch mit dem im Touch Panel 8 angeordneten unteren transparenten
leitfähigen
Substrat verbunden sein. Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das
Touch Panel 8 durch einen Klebstoff mit einem geeigneten
Brechungsindex mit dem zweiten Retardationsfilm 5 verbunden ist,
um Lichtreflexion zu unterdrücken.
Im Allgemeinen ist der Retardationsform 5 für eine Farbkompensation derart
angeordnet, dass die nx-Richtung des Retardationsfilms 5 sich
im wesentlichen senkrecht zur nx-Richtung des im Touch Panel 8 angeordneten
Retardationsfilms erstreckt. Der Retardationsfilm 5 kann
jedoch auch derart angeordnet sein, dass die nx-Richtung des Retardationsfilms 5 der
nx-Richtung des im Touch Panel 8 angeordneten Retardationsfilms
gleicht. Wenn der Retardationsfilm 5 derart angeordnet
ist, dass die nx-Richtung
des Retardationsfilms 5 der nx-Richtung des im Touch Panel 8 angeordneten
Retardationsfilms gleicht, ist die Polarisationsplatte 1 an
der Seite der Displayoberfläche
um 90° vom
Winkel der Absorptionsachse der ursprünglichen Polarisationsplatte
versetzt.
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Natürlich ist
es für
alle in der vorstehend beschriebenen Anordnung enthaltenen Retardationsfilme
vorteilhaft, wenn sie aus dem erfindungsgemäß spezifizierten Retardationsfilm
hergestellt sind. Es kann jedoch auch ein normaler Retardationsfilm,
bei dem nz kleiner ist als ny, wobei dieser Fall jedoch nicht innerhalb
des technischen Bereichs der vorliegenden Erfindung liegt, als mindestens
einer der Retardationsfilme verwendet werden. Wenn jeder der beiden
Retardationsfilme die Beziehung nz > ny erfüllt, ist es vor teilhaft, wenn
der Nz-Wert innerhalb eines Bereichs zwischen 0, 9 und 0, 1, vorzugsweise
zwischen 0, 8 und 0, 2 und noch bevorzugter zwischen 0,7 und 0,3
liegt. Wenn nur einer der beiden Retardationsfilme die Beziehung
nz > ny erfüllt, ist
es vorteilhaft, wenn der Nz-Wert innerhalb eines Bereichs zwischen –0,9 und
0,8, vorzugsweise zwischen –0,7
und 0,4 und noch bevorzugter zwischen –0,5 und 0,3 liegt.
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Im
erfindungsgemäßen transparenten
Touch Panel 8 ist es vorteilhaft, wenn das transparente
leitfähige
Substrat 3 auf der der Seite der Displayoberfläche entsprechenden
Oberseite aus einem erfindungsgemäßen Retardationsfilm gebildet
wird. Bei der Herstellung des transparenten leitfähigen Films 6 auf
dem erfindungsgemäßen Retardationsfilm
ist es vorteilhaft, eine Schichtlage in einer Dicke von 0,1 bis
10 μm, vorzugsweise
in einer Dicke von 1 bis 5 μm,
auf der Oberfläche
des Retardationsfilms auszubilden, auf der der transparente leitfähige Film
ausgebildet wird, um die Haftkraft oder die mechanische Festigkeit
zwischen dem transparenten leitfähigen
Film 6 und dem Retardationsfilm zu verbessern. Die bevorzugte
Schichtlage wird beispielsweise aus einem organischen Beschichtungsmaterial
hergestellt, wie beispielsweise aus einem Melaminharz, einem Acrylharz,
einem Urethanharz, einem Alkydharz und einem fluorhaltigen Harz.
Zum Herstellen der Schichtlage kann auch ein organisches Silikon-Komplexmaterial verwendet
werden. Das Komplexmaterial wird durch Mischen beispielsweise eines
partiell hydrolisierten Materials aus Alkyl-Tri-Alkoxysilan oder
Tetra-Alkoxysilan mit Polyesterpolyol oder etherisiertem Methylolmelamin
hergestellt. Außerdem
kann ein geeignet partiell hydrolisiertes Material aus Aminosilan
oder Epoxysilan, ein Gemisch aus einem Silan-Haftvermittler und
einem partiell hydrolisierten Material aus Alkyl-Tri-Alkoxysilan
oder Tetra-Alkoxysilan und ein Gemisch aus kolloidalem Silika und
Alkyl-Tri- Alkoxysilan
verwendet werden. Es kann ein Film mit einer lösungsmittelbeständigen Schicht
erhalten werden durch Beschichten einer Oberfläche oder beider Oberflächen des
erfindungsgemäßen transparenten
Films mit diesen Materialien und anschließendes thermisches Aushärten der
Beschichtung. In diesem Fall ist es vorteilhaft, einen bei niedriger
Temperatur aushärtenden
Katalysator zu verwenden, weil der Katalysator dazu dient, eine
unerwünschte
thermische Beschädigung
des Films zu unterdrücken.
Außerdem
kann geeignet eine ausgehärtete
Schicht verwendet werden, die hergestellt wird durch Hinzufügen eines
Photosensitizers oder Photosensibilisators zu einem Monomer oder
einem Oligomer, wie beispielsweise einem polyfunktionalen Acrylat,
und anschließendes
Bestrahlen des Gemischs mit Ultraviolettlicht oder mit einem Elektronenstrahl.
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Außerdem können der
Schichtlage nach Wunsch verschiedenartige Füllstoffe beigemischt werden. Durch
Beimischen eines Füllstoffs
wird die Erzeugung unerwünschter
Newton-Ringe verhindert,
die durch Interferenz von Licht zwischen den transparenten Elektroden
verursacht wird, und wird außerdem
eine Blockierung zwischen den transparenten leitfähigen Substraten
verhindert. Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten bevorzugten
Füllstoffe
sind z.B. organische Füllstoffe,
wie beispielsweise Polymethacrylsäureester, Polyacrylsäureester,
Polyolefine, Polystyrol, Divinylbenzol, Benzoguanamin und organische
Silikone, und anorganische Füllstoffe,
wie beispielsweise Silika, Aluminiumoxid und Titanoxid. Andererseits
wird in einigen Fällen durch
Beimischen eines Füllstoffs
dem dargestellten Bild ein greller Eindruck verliehen, so dass die
Klarheit des transparenten Bildes durch Optimieren der Füllstoffform
und der Beschichtungsbedingungen des Beschichtungsmittels bei mindestens
80% gehalten werden muss.
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Im
erfindungsgemäßen Flüssigkristalldisplay
sind eine Polarisationsplatte 11, ein erster Retardationsfilm 12,
ein Touch Panel 18, ein zweiter Retardationsfilm 15 und
eine Flüssigkristallzelle 17 beginnend
an der Displayoberfläche
nacheinander angeordnet, wie in 3 dargestellt
ist. Die Polarisationsplatte 11 an der Displayseite ist
derart angeordnet, dass die Polarisationsachse der Polarisationsplatte 11 einen
Winkel von im wesentlichen 45° bezüglich der
nx-Richtung des
ersten Retardationsfilms 12 bildet. Das in der vorliegenden
Erfindung verwendete Touch Panel 18 des Widerstandstyps
weist zwei transparente leitfähige
Substrate 13 und 14 auf, die jeweils einen auf
mindestens einer Oberfläche
ausgebildeten transparenten leitfähigen Film 16 aufweisen.
Diese beiden transparenten leitfähigen
Substrate 13 und 14 sind derart angeordnet, dass
die transparenten leitfähigen
Filme 16 einander zugewandt sind. Wenn das transparente
leitfähige
Substrat 13 auf der Oberseite gedrückt wird, werden die beiden
leitfähigen
Substrate 13 und 14 wechselseitig miteinander
in Kontakt gebracht, so dass die Position erfasst werden kann. D.h.,
das Touch Panel 18 des Widerstandstyps wird hergestellt
durch Anordnen des ersten transparenten leitfähigen Substrats 13 und
des zweiten transparenten leitfähigen
Substrats 14 derart, dass die transparenten leitfähigen Filme 16 einander
zugewandt sind. Ein Abstandselement, eine Elektrode, eine Isolierharzschicht,
usw. werden ausgebildet, um zu ermöglichen, dass durch die beiden
transparenten leitfähigen
Substrate 13 und 14 die Funktion des Touch Panels 18 realisiert wird.
Das erste transparente leitfähige
Substrat 13 kann durch Ausbilden der transparenten leitfähigen Schicht 16 auf
einem optisch isotropen Film hergestellt werden. Außerdem kann
das erste transparente leitfähige
Substrat 13 mit dem ersten Retardationsfilm 12 komplex
ausgebildet werden. Es ist insbesondere wünschens wert, das erste transparente
leitfähige
Substrat 13 durch Ausbilden des transparenten leitfähigen Films 16 auf
dem ersten Retardationsfilm 12 herzustellen, wie in 4 dargestellt
ist. Durch die spezifische Konstruktion kann die Dicke des Films
an der Eingabeseite des Touch Panels, d.h. an der Seite der Displayoberfläche, vermindert werden,
so dass für
eine Berührungseingabe
lediglich eine kleine Druckkraft erforderlich ist, wodurch die Eingabe
erleichtert wird. Das zweite transparente leitfähige Substrat 14 ist
aus einem optisch isotropen Material hergestellt und kann im Allgemeinen
durch Ausbilden des transparenten leitfähigen Films 16 auf
einem Glassubstrat hergestellt werden. Das zweite transparente leitfähige Substrat 14 kann
am zweiten Retardationsfilm 15 befestigt werden. Alternativ
kann der transparente leitfähige
Film 16 direkt auf dem zweiten Retardationsfilm 15 ausgebildet
werden, um das zweite transparente leitfähige Substrat 14 herzustellen.
Es ist vorteilhaft, wenn der zweite Retardationsfilm 15 auf
der Flüssigkristallzelle 17 unter
dem Touch Panel 18 angeordnet ist, obwohl der zweite Retardationsfilm 15 auch
an der Unterseite am zweiten transparenten leitfähigen Substrat 14 befestigt
werden kann, das im Touch Panel 18 angeordnet ist. Der
zweite Retardationsfilm 15 ist derart angeordnet, dass
die nx-Richtung
des zweiten Retardationsfilms 15 im wesentlichen parallel
oder senkrecht zur nx-Richtung des ersten Retardationsfilms 12 ausgerichtet
ist.
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In
diesem Fall kann die benachbart zum zweiten Retardationsfilm 15 angeordnete
Flüssigkristallzelle 17 eine
Polarisationsplatte 21 auf dem die Flüssigkristallzelle 17 bildenden
Elektrodensubstrat aufweisen, wie in 5 dargestellt
ist. Die auf der Seite der Displayoberfläche angeordnete Polarisationsplatte 11 erfüllt die Funktion
der Polarisationsplatte auf der Seite der Displayoberfläche des
Flüs sigkristalldisplays.
Daher muss die Polarisationsplatte 11 derart angeordnet
werden, dass besondere Aufmerksamkeit auf den Winkel der Polarisationsachse
der Polarisationsplatte 11 bezüglich des Flüssigkristalldisplays
gerichtet wird. Wenn die Retardationsfilme 12 und 15 derart
angeordnet sind, dass ihre nx-Richtungen senkrecht. zueinander ausgerichtet sind,
ist es wünschenswert,
die Polarisationsachse der Polarisationsplatte 11 auf der
Seite der Displayoberfläche
in eine Richtung anzuordnen, die der Richtung der Polarisationsachse
der Polarisationplatte gleicht, die im Voraus an der Seite der Displayoberfläche des
Flüssigkristalldisplays
angeordnet wurde. Andererseits ist es, wenn die Retardationsfilme 12 und 15 derart
angeordnet sind, dass ihre nx-Richtungen im wesentlichen einander
gleich sind, wünschenswert,
die Polarisationsplatte 11 an der Seite der Displayoberfläche derart
anzuordnen, dass die Polarisationsachse der Polarisationsplatte 11 im
wesentlichen senkrecht zur Polarisationsachse der Polarisationsplatte
angeordnet ist, die im Voraus an der Seite der Displayoberfläche des
Flüssigkristalldisplays
angeordnet wurde.
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Es
ist wünschenswert,
die Reflexion von Außenlicht
durch Anwenden einer Antireflexionsbehandlung auf die Oberfläche der
Polarisationsplatte 11 an der Seite der Displayoberfläche weiter
zu vermindern.
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Erfindungsgemäß können bekannte
Flüssigkristalldisplays
verwendet werden, wie beispielsweise Twisted-Nematic- (TN) und Super-Twisted-Nematic-
(STN) Flüssigkristalldisplays.
Im Fall eines STN-Displays ist in vielen Fällen ein Retardationsfilm für eine Farbkompensation
zwischen der Polarisationsplatte 11 an der Seite der Displayoberfläche und
dem in der Flüssigkristallzelle 17 enthaltenen
Elektrodensubstrat angeordnet. In diesem Fall ist es wünschenswert,
wenn der Retardationsfilm für
die Farbkompensation zwischen dem zwei ten Retardationsfilm 15 und
der im erfindungsgemäßen Flüssigkristalldisplay
enthaltenen Flüssigkristallzelle 17 angeordnet
ist.
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Außerdem können im
erfindungsgemäßen Flüssigkristalldisplay
zusätzlich
zum Touch Panel 18 und den Retardationsfilmen 12, 15,
die im erfindungsgemäßen Flüssigkristalldisplay
angeordnet sind, bekannte andere Elemente, durch die die Qualität des Displaybildes
verbessert wird, zwischen der Polarisationsplatte 11 an
der Seite der Displayoberfläche
und dem Flüssigkristalldisplay
angeordnet werden, um den Betrachtungswinkel, die Helligkeit, usw.
des Flüssigkristalldisplays
zu verbessern.
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In
einer bevorzugteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erfüllt
in der in 4 dargestellten Anordnung der
erste Retardationsfilm die Bedingung nz ≤ ny und der zweite Retardationsfilm
die Bedingung nz > ny.
In diesem Fall kann der erste Retardationsfilm 12 durch
einachsiges Ziehen eines Kunststofffilms, der geeignet als Retardationsfilm
verwendbar ist, durch ein bekanntes Verfahren erhalten werden.
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Wie
bereits erwähnt
wurde, ist es insbesondere wünschenswert,
einen ersten Retardationsfilm 12 mit einer darauf ausgebildeten
transparenten leitfähigen
Schicht 16 als erstes transparentes leitfähiges Substrat 13 des
Touch Panels zu verwenden, weil durch diese spezifische Konstruktion
die Eingabe über
das Touch Panel erleichtert wird. Im Allgemeinen wird im Prozess
zum Herstellen der transparenten leitfähigen Schicht und im Prozess
zum Herstellen des Touch Panels ein Erwärmungsschritt verwendet, so
dass das verwendete Filmsubstrat wärmebeständig sein muss. Insbesondere
wird bei Verwendung eines gezogenen Films, wie beispielsweise des
Retardationsfilms, der Retardationswert während der Verarbeitung durch
die Erwärmung
geändert.
Daraus folgt, dass es wünschenswert
ist, einen Film mit einer höheren
Wärmebeständigkeit
als Retardationsfilm unter den vorstehend beschriebenen bevorzugten
Materialien auszuwählen.
D.h., es ist wünschenswert,
einen Film mit einer Glasübergangstemperatur
von mindestens 160°C,
vorzugsweise von mindestens 180°C
zu verwenden. Spezifische Materialien, die diese besondere Anforderung
erfüllen,
sind beispielsweise Polyarylat, Polysulfon, Polethersulfon und Polycarbonat,
das mindestens 30 Mol-% 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan
als Bisphenolkomponente enthält.
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Wenn
die Wärmebeständigkeit
wie vorstehend erwähnt
erhöht
wird, ist es dagegen schwierig, industriell eine spezielle Molekülausrichtungsbehandlung
auszuführen,
die die Bedingung nz > ny
erfüllt,
so dass es schwierig ist, einen Retardationsfilm zu erhalten, der
die gewünschten
optischen Eigenschaften aufweist, obwohl ein Retardationsfilm, der
die Bedingung nz ≤ ny
erfüllt,
durch normales einachsiges Ziehen problemlos herstellbar ist. Daher
kann ein Flüssigkristalldisplay,
das eine gewünschte
Funktion erfüllt,
unter Verwendung eines wärmebeständigen Retardationsfilms,
der die Bedingung nz ≤ ny
erfüllt,
als im Touch Panel 18 angeordneter erster Retardationsfilm
und unter Verwendung eines Retardationsfilms, der die Bedingung
nz > ny erfüllt, als
auf der Rückseite
des Touch Panels 18 angeordneter zweiter Retardationsfilm
leicht hergestellt werden.
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Beispiele
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Nachstehend
werden die Messverfahren zum Messen verschiedener Eigenschaften
in Beispielen 1–8, Vergleichsbeispielen
1–2 und
in einem Referenzbeispiel 1 beschrieben.
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<Brechnungsindex>
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Eine
Probe wurde auf einem Tisch eines Polarisationsfotospektrometers
(hergestellt von Oak Seisakusho K.K) horizontal angeordnet, um die
Retardation (R(0)) zu messen. Dann wurde die Probe in Richtung der
optischen Achse (nx-Richtung)
um 40° geneigt,
um auf ähnliche
Weise die Retardation (Rx(40)) zu messen. Die Werte von nx, ny,
nz wurden unter Verwendung der Messwerte und des mittleren Brechungsindex
(n) berechnet.
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<Fotoelastizitätskoeffizient>
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Die
Retardation eines in Streifen geschnittenen Films, die jeweils eine
Breite von 1 cm in Richtung der optischen Achse aufwiesen, wurde
unter Verwendung einer Mikropolarisationsvorrichtung gemessen. Außerdem wurde
die Retardation durch Ausüben
einer Last von 50g, 100g und 150g auf ein Ende des Streifens gemessen,
während
das andere Ende fixiert war, und die Änderung der Doppelbrechung
pro Belastungseinheit wurde hinsichtlich der Querschnittsfläche des
Filmstreifens berechnet.
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<Klarheit des transmittierten Bildes>
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Die
Klarheit des transmittierten Bildes wurde durch das gemäß JIS (Japanese
Industrial Standards) K7105-1981 spezifizierten Verfahren gemessen.
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<Lichtdurchlassgrad>
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Der
Lichtdurchlassgrad wurde unter Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge von
550nm gemäß dem in
ASTM E275-67 definierten Verfahren gemessen.
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<Trübung>
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Die
Trübung
wurde gemäß dem in
JIS K105-1981 spezifizierten Verfahren gemessen.
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Beispiel 1
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Ein
aus Polycarbonat mit 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethyl-cyclohexan, Bisphenol
A (Molarverhältnis
4:6) und Phosgen hergestellter Film wurde mit einer in Ultraviolettlicht
aushärtbaren
Epoxidacrylbeschichtungslösung
mit darin dispergierten Füllstoffen
der Divinylbenzolserie mit einem mittleren Partikeldurchmesser von
2 μm beschichtet,
woraufhin die Beschichtung ausgehärtet wurde, um eine harte Schichtlage
mit einer Dicke von etwa 2 μm
zu erhalten.
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Das
Polycarbonat hatte ein Molekulargewicht von nSP/C = 0,85 (32°C, 0,32 g/dl
in Chloroform) und eine Glasübergangstemperatur
von 180°C
(DSC). Der Film war 60 μm
dick, wies einen Wert für
R(0) von 139 nm, Rx(40) von 138 nm, Rx von 0,99 (n = 1,572, nx =
1,5732, ny = 1,5709, nz = 1,5719) und einen Fotoelastizitätskoeffizient
von 62 × 10–8 cm2/N auf. Auf der harten Schichtlage wurde
durch ein Sputterverfahren ein ITO-Film ausgebildet, um einen Retardationsfilm
mit einer transparenten leitfähigen
Schicht mit einem Oberflächenwiderstand
von 400 Ω/☐ herzustellen.
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Es
zeigte sich, dass die Klarheit des transmittierten Bildes des Substrats,
die unter Verwendung eines Schlitzes mit einer Breite von 0,25 mm
gemessen wurde, 85% betrug, der unter Verwendung von Licht mit einer
Wellenlänge
vo 550 nm gemessene Lichtdurchlassgrad 87% betrug und die Trübung 0,8%
betrug.
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Eine
Silberelektrode wurde in einem Randabschnitt des Retardationsfilms
aufgedruckt, der den transparenten leitfähigen Film aufwies, und eine
transparente leitfähige
Glasplatte mit in einem Abstand von 5 mm ausgebildeten Abstands elementen
und einer darauf aufgedruckten Silberelektrode, die separat hergestellt wurde,
wurde mit dem Retardationsfilm derart verbunden, dass die leitfähigen Filme
einander zugewandt waren. Die Verbindung wurde hergestellt durch
Aufbringen eines isolierenden Klebstoffs im Umfangsabschnitt des
Retardationsfilms und der Glasplatte, wodurch das transparente Touch
Panel hergestellt wurde.
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Ein
zusätzlicher
Kompensations-Retardationsfilm, der durch einen dem Prozess zum
Herstellen des im Touch Panel verwendeten Retardationsfilms gleichen
Prozess hergestellt wurde, wurde mit der Oberfläche des transparenten Touch
Panels verbunden, die dem leitfähigen
Film der im Touch Panel angeordneten transparenten leitfähigen Glasplatte
gegenüberliegt.
Das Touch Panel und der Kompensations-Retardationsfilm wurden derart
angeordnet, dass die optischen Achsen des Retardationsfilms des
Touch Panels und des Kompensations-Retardationsfilms (nx-Richtung
des Retardationsfilms) +45° bzw. –45° betrugen
(wobei "+" von der Displayseite
aus betrachtet die Uhrzeigerrichtung darstellt).
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Die
Retardationen wurden unter Verwendung des Touch Panels mit den integral
ausgebildeten Retardationsfilmen in einer vertikalen Richtung und
in einer von der vertikalen Richtung um 40° abweichenden Richtung gemessen.
Es zeigte sich, dass die Retardation in der vertikalen Richtung
1 nm betrug und der Messwert R'(40)
in einer von der vertikalen Richtung um 40° abweichenden Richtung 4 nm
betrug. Daher war die Abhängigkeit
der Retardation vom Betrachtungswinkel gering.
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Außerdem wurde
das derart hergestellte Touch Panel in einem von hinten beleuchteten TFT-Farb-TN-Flüssigkristalldisplay
angeordnet. Das erhaltene Display wurde mit einem TFT-Farb-TN-Flüssigkristalldisplay,
in dem das Touch Panel nicht angeordnet war, hinsichtlich der Betrachtungswinkel charakteristik verglichen.
Zwischen den beiden Displays war kein Unterschied erkennbar.
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Vergleichsbeispiel 1
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Ein
Flüssigkristalldisplay
mit einem integrierten transparenten Touch Panel wurde wie in Beispiel
1 unter Verwendung des in Beispiel 1 verwendeten Polycarbonats hergestellt,
außer
dass als Retardationsfilm ein Film (R (0) = 140 nm, Rx (40) = 125
nm, Rx = 0, 89, n = 1, 572, nx = 1, 5736, ny = 1,5713, nz = 1,5711)
verwendet wurde, der durch einachsiges Ziehen eines freien Endes
eines Films erhalten wurde, der durch ein Lösungsmittelgießverfahren
erhalten wurde.
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Die
Retardationen des Touch Panels wurden in einer vertikalen Richtung
und in einer von der vertikalen Richtung um 40° abweichenden Richtung gemessen.
Die Retardation in der vertikalen Richtung betrug 2 nm. Der Meßwert R' (40) für die von
der vertikalen Richtung um 40° abweichende
Richtung war dagegen mit 32 nm groß.
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Das
Flüssigkristalldisplay
mit dem darin integrierten Touch Panel wies im Vergleich zum Display,
in dem das Touch Panel nicht angeordnet war, einen kleinen Betrachtungswinkel
auf, bei dem die Farbbalance zusammenbrach.
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Beispiel 2
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Ein
Touch Panel wurde wie in Beispiel 1 unter Verwendung eines Films
zusammengesetzt, der aus Polycarbonat hergestellt war und Bisphenol
A als Bisphenolkomponente enthält
und eine Glasübergangstemperatur
von 149°C
und eine Dicke von 60μm
aufwies und bei dem die Werte R(0) = 139 nm, Rx(40) = 138 nm und
Rx = 0,99 betrugen. Der Fotoelastizitätskoeffizient des Films betrug
72 × 10–8 cm2/N und n = 1,586, nx = 1,5872, ny = 1,5849,
nz = 1,5859.
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Die
Retardationen des Touch Panels wurden in einer vertikalen Richtung
und in einer von der vertikalen Richtung um 40° abweichenden Richtung gemessen.
Die Retardation in der vertikalen Richtung betrug 2 nm, und der
Messwert R'(49)
in einer von der vertikalen Richtung um 40° abweichenden Richtung betrug
5 nm.
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Beispiele 3–7 und Vergleichsbeispiel
2
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Touch
Panels wurden wie in Beispiel 1 unter Verwendung von Filmen hergestellt,
bei denen sich die Werte für
nx, ny und nz unterschieden, und die Betrachtungswinkelcharakteristiken
der Touch Panels wurden gemessen, wobei die Ergebnisse in Tabelle
1 dargestellt sind. Das in den Beispielem 3–7 und in Vergleichsbeispiel
2 verwendete Harz war das gleiche wie in Beispiel 1. Daher betrug
der Fotoelastizitätskoeffizient
62 × 10–8 cm2/N.
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Beispiel 8
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Ein
Touch Panel wurde wie in Beispiel 1 unter Verwendung eines Films
mit einer Dicke von 100 μm zusammengesetzt,
der aus einem Isobuten-N-Methylmaleimid-Copolymer hergestellt war,
das 50 Mol-% N-Methylmaleimid enthielt, und eine Glasübergangstemperatur
von 157°C
aufwies, wobei der Film die Werte R (0) = 137 nm, Rx (4 0) = 138
nm und Rx = 1,01 aufwies (n = 1,54, nx = 1,5407, ny 0 1,5393, nz
= 1,5400).
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Die
Retardationen des Touch Panels wurden in einer vertikalen Richtung
und in einer von der vertikalen Richtung um 40° abweichenden Richtung gemessen.
Die Retardation in der vertikalen Richtung betrug 2 nm und der Retardationswert
R'(40) in einer
von der vertikalen Richtung um 40° abweichenden
Richtung betrug 5 nm.
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Referenzbeispiel
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Das
in jedem der Beispiele 1 und 2 erhaltene Touch Panel wurde mit einem
Flüssigkristalldisplay
integriert und für
250 Stunden in einer heißen
und feuchten Umgebung bei 60°C
und 90% relativer Feuchtigkeit belassen. Die Ungleichmäßigkeit
der Anfangsretardation war in jedem dieser Touch Panels nicht größer als
5 nm. Die Ungleichmäßigkeit
der Retardation im Touch Panel von Beispiel 2 nahm jedoch in einer
Ebene auf 20 nm zu.
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Andererseits
betrug die Ungleichmäßigkeit
der Retardation im Touch Panel von Beispiel 1 10 nm, wodurch bestätigt wird,
dass die Retardation in einer heißen und feuchten Umgebung relativ
stabil ist.
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Nachstehend
wird das Meßverfahren
für die
Eigenschaften von Beispielen 9 und 10 und eines Referenzbeispiels
2 beschrieben.
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<Brechnungsindex>
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Eine
Probe wurde auf einem Tisch eines Polarisations-Mikrotospektrometers (hergestellt von
Oak Seisakusho K.K) horizontal angeordnet, um die Retardation (R(0))
unter Verwendung von Licht mit einer Messwellenlänge von 515 nm zu messen. Dann
wurde die Probe in der ny-Richtung um 40° geneigt, um die Retardation
(Rx(40)) zu messen. Außerdem
wurde ein Verhältnis
der Retardation Ry = Ry(40)/R(0) gemessen. Die Werte von nx, ny,
nz wurden unter Verwendung der Messwerte und eines mittleren Brechungsindex
(n) berechnet.
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<Fotoelastizitätskoeffizient>
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Die
Retardation eines in Streifen geschnittenen Films, die jeweils eine
Breite von 1 cm in Richtung der optischen Achse aufwiesen, wurde
unter Verwendung einer Mikropolarisationsvorrichtung gemessen. Außerdem wurde
die Retardation durch Ausüben
einer Last von 50g, 100g und 150g auf ein Ende des Streifens gemessen,
während
das andere Ende fixiert war, und die Änderung der Doppelbrechung
pro Belastungseinheit wurde hinsichtlich der Querschnittsfläche des
Filmstreifens berechnet.
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Beispiel 9
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Ein
aus Polycarbonat mit 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethyl-cyclohexan, Bisphenol
A (Molarverhältnis
7:3) und Phosgen hergestellter Film wurde mit einer in Ultraviolettlicht
aushärtbaren
Epoxidacrylbeschichtungslösung
mit darin dispergierten Füllstoffen
der Divinylbenzolserie mit einem mittleren Partikeldurchmesser von
2 μm beschichtet,
woraufhin die Beschichtung ausgehärtet wurde, um eine harte Schichtlage
mit eienr Dicke von etwa 2 μm
zu erhalten. Das Polycarbonat hatte ein Molekulargewicht von ηSP/C = 0,85
(32°C, 0,32
g/dl in Chloroform) und eine Glasübergangstempe ratur von 206°C (DSC).
Der Film war 60 μm
dick, wies einen Wert für
R(0) von 140 nm, Ry(40) von 156 nm, Ry von 1,12 (n = 1,565, nx =
1,5666, ny = 1,5643, nz = 1,5641) und einen Fotoelastizitätskoeffizient
von 43 × 10–8 cm2/N auf. Auf der harten Schichtlage wurde
durch ein Sputterverfahren ein ITO-Film ausgebildet, um einen Retardationsfilm
mit einer transparenten leitfähigen Schicht
mit einem Oberflächenwiderstand
von 400 Ω/☐ herzustellen.
Der derart hergestellte Film wurde in 4 als erster
Retardationsfilm verwendet.
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Ein
transparentes Touch Panel wurde unter Verwendung eines Glassubstrats
mit einer transparenten leitfähigen
Schicht mit einem Oberflächenwiderstand
von 200 Ω/☐ zusammengesetzt,
das auf der Oberfläche als
zweites transparentes leitfähiges
Substrat ausgebildet ist.
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Außerdem wurde
ein Retardationsfilm aus Polycarbonat, das Bisphenol A enthält, mit
einer Dicke von 75 μm,
R(0) = 1, 41 nm, Ry (40) = 132 nm, Ry = 0, 94 (n = 1, 586, nx =
1, 5867, ny = 1,5848, nz = 1,5865) und einem Fotoelastizitätskoeffizient
von 74 × 10–8 cm2/N als der zweite Retardationsfilm verwendet.
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Der
zweite Retardationsfilm wurde durch einen Klebstoff mit der Oberfläche eines
aus Glas hergestellten transparenten Elektrodensubstrats eines von
hinten beleuchteten TFT-Flüssigkristalldisplays
verbunden, wobei das die Polarisationsplatte des Substrats an der
Seite der Displayoberfläche
entfernt war, und wobei die nx-Richtung bezüglich der Polarisationsachse
des im Voraus angeordneten Polarisationsfilms um 45° versetzt war.
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Andererseits
wurde eine Polarisationsplatte mit einer auf der Oberfläche aufgebrachten
Antireflexionsbeschichtung durch einen Klebstoff mit dem ersten
Retardationsfilm eines Touch Panels derart verbunden, dass die nx-Richtung
des ersten Retardationsfilms bezüglich
der Polarisationsachse der Polarisationsplatte unter einem Winkel
von 45° ausgerichtet
war.
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Außerdem wurden
der erste Retardationsfilm und der zweite Retardationsfilm einander
derart überlagert,
dass sie sich unter rechten Winkeln kreuzten, wobei Abstandselemente
dazwischen angeordnet waren, um ein Flüssigkristalldisplay mit dem
integrierten Touch Panel herzustellen.
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6 zeigt
die relative Anordnung der Komponenten des Flüssigkristalldisplays mit dem
integrierten Touch Panel Das Oberflächenreflexionsvermögen des
derart zusammengesetzten Flüssigkristalldisplays
war nicht größer als
1%. Wenn das dargestellte Bild betrachtet wurde, während die
Displayoberfläche
in einer horizontalen Richtung geneigt war, war auch dann keine
Invertierung der Farben oder Graustufen erkennbar, wenn die Displayoberfläche um mindestens
60° geneigt
war.
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Andererseits
konnte im Fall der Verwendung eines Retardationsfilms aus Polycarbonat
mit einer Dicke von 60 μm
wobei R(0) = 137 nm, Ry(40) = 153 nm und Ry = 1,12 betrugen (n =
1,586, nx = 1,5876, ny = 1,5853, nz = 1,5850) ein Oberflächenreflexionsvermögen von
1% oder weniger erhalten werden. Wenn die Displayoberfläche in der
horizontalen Richtung geneigt wurde, war jedoch bei 45° eine Invertierung
der Farben oder Graustufen erkennbar.
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Beispiel 10
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Ein
Flüssigkristalldisplay
mit einem integrierten Touch Panel wurde wie in Beispiel 9 hergestellt.
Im Beispiel 10 wurde ein Film mit einer Dicke von 75 μm verwendet,
der durch einachsiges Ziehen eines Films des Typs AIF75 (Handelsbezeichnung
eines Polyacrylatfilms mit einer Glasübergangstemperatur von 215°C, hergestellt
von Kanegafuchi Chemical Industries K.K.) hergestellt wurde. Der
Film wies die Werte auf: R(0) = 139 nm, Ry(40) = 158 nm und Ry =
1,14 (n = 1,597, nx = 1,5894, ny = 1,5965, nz = 1,5961), und der
Fotoelastizitätskoeffizient
betrug 98 × 10–8 cm2/N. Außerdem
wurde ein zweiter Retardationsfilm aus Polycarbonat mit Bisphenol
A mit einer Dicke von 75 μm
verwendet. Der Film wies die Werte auf: R(0) = 140 nm, Ry(40) =
123 nm und Ry = 0,88 (n = 1,586, nx = 1,5865, ny = 1,5846, nz =
1,5869), und der Fotoelastizitätskoeffizient
betrug 74 × 10–8 cm2/N.
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Das
Oberflächenreflexionsvermögen des
Flüssigkristalldisplays
war nicht größer als
1%. Außerdem war,
wenn das dargestellte Bild durch Neigen der Displayoberfläche in die
horizontale Richtung betrachtet wurde, auch dann keine Invertierung
der Farben oder Graustufen erkennbar, wenn die Oberfläche um 60° oder mehr
geneigt wurde.
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Im
Fall der Verwendung des aus Polycarbonat hergestellten zweiten Retardationsfilms
mit einer Dicke von 60 μm
und mit den Werten: R(0) = 137 nm, Ry(40) = 153 nm und Ry = 1,12
(n = 1,586, nx = 1,5876, ny = 1,5853, nz = 1,5850) konnte ein Oberflächenreflexionsvermögen von
1% oder weniger erhalten werden. Wenn die Displayoberfläche in der
horizontalen Richtung geneigt wurde, war jedoch bei 45° eine Invertierung
der Farben oder Graustufen erkennbar.
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Referenzbeispiel 2
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Das
gemäß jedem
der Beispiele 9 und 10 hergestellte Flüssigkristalldisplay wurde für 500 Stunden
in einer Atmosphäre
mit einer relativen Feuchtigkeit von 90% und einer Temperatur von
60°C gehalten.
Es wurde keine Farbtonänderung
im auf dem Flüssigkristalldisplay
von Beispiel 9 dargestellten Bild beobachtet. Im dargestellten Bild
des gemäß Beispiel
10 hergestellten Flüssigkristalldisplays
war jedoch eine partielle Farbtonänderung erkennbar.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird ein Flüssigkristalldisplay mit einem
integrierten Touch Panel bereitgestellt, das über einen weiten Betrachtungswinkelbereich
einen hohen Kontrast und eine gute Bildqualität aufweist.