JP2001042123A - セルロースアセテートフィルムからなる位相差板及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
セルロースアセテートフィルムからなる位相差板及びそれを用いた液晶表示装置Info
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- JP2001042123A JP2001042123A JP11218562A JP21856299A JP2001042123A JP 2001042123 A JP2001042123 A JP 2001042123A JP 11218562 A JP11218562 A JP 11218562A JP 21856299 A JP21856299 A JP 21856299A JP 2001042123 A JP2001042123 A JP 2001042123A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、単独に液晶表示装置の液晶
セルが持つ光学特性を補償し、画質を向上できる位相差
板を提供することにある。 【解決手段】 1枚のセルロースアセテートフィルムか
らなる位相差板であって、波長400〜700nmにお
いて、位相差値が正になる波長帯域と負になる波長帯域
とを有していることを特徴とする位相差板。
セルが持つ光学特性を補償し、画質を向上できる位相差
板を提供することにある。 【解決手段】 1枚のセルロースアセテートフィルムか
らなる位相差板であって、波長400〜700nmにお
いて、位相差値が正になる波長帯域と負になる波長帯域
とを有していることを特徴とする位相差板。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規な位相差板に関
する。特に詳しくは、液晶表示装置や防眩フィルム等の
光学素子において有用な、新規な光学特性を有する位相
差板、及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
する。特に詳しくは、液晶表示装置や防眩フィルム等の
光学素子において有用な、新規な光学特性を有する位相
差板、及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】位相差板は液晶表示装置のSTN(スーパー
ツイステッドネマチック)方式等に用いられ、色補償、
視野角拡大等の問題を解決するために用いられている。
一般に、色補償用の位相差板の材料としてはポリカーボ
ネート、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリエ
ーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン等が用い
られ、視野角拡大用の位相差板材料としては前記した材
料に加えて高分子液晶、デイスコチック液晶等が用いら
れている。
ツイステッドネマチック)方式等に用いられ、色補償、
視野角拡大等の問題を解決するために用いられている。
一般に、色補償用の位相差板の材料としてはポリカーボ
ネート、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリエ
ーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン等が用い
られ、視野角拡大用の位相差板材料としては前記した材
料に加えて高分子液晶、デイスコチック液晶等が用いら
れている。
【0003】位相差板の一種である四分の一波長板は、
円偏光を直線偏光に、直線偏光を円偏光に変換すること
が出来る。これは、液晶表示装置特に観測者側から見て
裏面側の電極を反射電極とした偏光板一枚型の反射型液
晶表示装置や、偏光板と四分の一波長板とを組み合わせ
たことからなる反射防止フィルム、また、コレステリッ
ク液晶等からなる右または左回りのどちらか一方の円偏
光のみを反射する反射型偏光板等と組み合わされてに用
いられるようになっている。
円偏光を直線偏光に、直線偏光を円偏光に変換すること
が出来る。これは、液晶表示装置特に観測者側から見て
裏面側の電極を反射電極とした偏光板一枚型の反射型液
晶表示装置や、偏光板と四分の一波長板とを組み合わせ
たことからなる反射防止フィルム、また、コレステリッ
ク液晶等からなる右または左回りのどちらか一方の円偏
光のみを反射する反射型偏光板等と組み合わされてに用
いられるようになっている。
【0004】上記した偏光板一枚型の反射型液晶表示装
置や反射型偏光板において用いられる位相差板は、可視
光領域である測定波長400〜700nm好ましくは4
00〜780nmにおいて直線偏光を円偏光に、円偏光
を直線偏光に変換する作用を有する必要がある。これを
位相差板一枚で実現しようとすると、測定波長λ=40
0〜700nm好ましくは400〜780nmにおいて
位相差がλ/4(nm) (100〜175nm(好ま
しくは195nm))となることがその位相差板の理想
である。
置や反射型偏光板において用いられる位相差板は、可視
光領域である測定波長400〜700nm好ましくは4
00〜780nmにおいて直線偏光を円偏光に、円偏光
を直線偏光に変換する作用を有する必要がある。これを
位相差板一枚で実現しようとすると、測定波長λ=40
0〜700nm好ましくは400〜780nmにおいて
位相差がλ/4(nm) (100〜175nm(好ま
しくは195nm))となることがその位相差板の理想
である。
【0005】理想的な四分の一波長板のように測定波長
が短いほど位相差が小さくなるフィルムを得るために、
特開平10−68816号公報には四分の一波長板と二
分の一波長板を適当な角度で貼り合わて用いるといった
技術が開示されている。この方法によれば、このフィル
ムに直線偏光を適当な角度で入射した場合に、ほぼ可視
光領域の波長範囲で良好な円偏光が得られるとされてい
る。
が短いほど位相差が小さくなるフィルムを得るために、
特開平10−68816号公報には四分の一波長板と二
分の一波長板を適当な角度で貼り合わて用いるといった
技術が開示されている。この方法によれば、このフィル
ムに直線偏光を適当な角度で入射した場合に、ほぼ可視
光領域の波長範囲で良好な円偏光が得られるとされてい
る。
【0006】また、特許第2609139号公報には透
明な延伸プラスチックフィルムからなる複屈折性フィル
ムの2種または3種以上を、複屈折による位相差の波長
依存性が異なる組み合わせで積層してなり、かつ2種の
複屈折性フィルムの積層体からなる場合には、配向複屈
折の正負が異なるものの組み合わせでそれらの面内屈折
率の最大方向が非直交関係にあること、または配向複屈
折の正負が同じものの組み合わせからなることを特徴と
する積層位相差板が開示されている。
明な延伸プラスチックフィルムからなる複屈折性フィル
ムの2種または3種以上を、複屈折による位相差の波長
依存性が異なる組み合わせで積層してなり、かつ2種の
複屈折性フィルムの積層体からなる場合には、配向複屈
折の正負が異なるものの組み合わせでそれらの面内屈折
率の最大方向が非直交関係にあること、または配向複屈
折の正負が同じものの組み合わせからなることを特徴と
する積層位相差板が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】特開平10-68816号公報
の方法では四分の一波長板と二分の一波長板の貼り合せ
角度を、それぞれフィルムの面内方向の遅相軸を直交ま
たは平行では無い角度に貼り合せる必要がある。一般
に、位相差板は延伸工程によってロールツウロールで作
られるため、延伸方法やフィルム材料の屈折率異方性に
依存するが、フィルムの面内方向の遅相軸は、フィルム
流れ方向に対して平行または直交に存在している。従っ
て、フィルムの面内方向の遅相軸を直交または平行では
無い角度に貼り合せるということは、この貼り合せ工程
を、例えば液晶表示装置に使用する場合には、目的のサ
イズに切断した後、貼り合せることとなり、切断歩留ま
りの低下やロールツウロール等の連続的に二枚のフィル
ムを貼り合せるといったことが実質的に不可能であるた
め、生産性の点で好ましくない。
の方法では四分の一波長板と二分の一波長板の貼り合せ
角度を、それぞれフィルムの面内方向の遅相軸を直交ま
たは平行では無い角度に貼り合せる必要がある。一般
に、位相差板は延伸工程によってロールツウロールで作
られるため、延伸方法やフィルム材料の屈折率異方性に
依存するが、フィルムの面内方向の遅相軸は、フィルム
流れ方向に対して平行または直交に存在している。従っ
て、フィルムの面内方向の遅相軸を直交または平行では
無い角度に貼り合せるということは、この貼り合せ工程
を、例えば液晶表示装置に使用する場合には、目的のサ
イズに切断した後、貼り合せることとなり、切断歩留ま
りの低下やロールツウロール等の連続的に二枚のフィル
ムを貼り合せるといったことが実質的に不可能であるた
め、生産性の点で好ましくない。
【0008】さらに、特許第2609139号公報の方
法でも位相差制御はある程度可能であるが、正または負
のフィルムを複数枚用いる必要がある。
法でも位相差制御はある程度可能であるが、正または負
のフィルムを複数枚用いる必要がある。
【0009】本発明の目的は、単独に液晶表示装置の液
晶セルが持つ光学特性を補償し、画質を向上できる位相
差板を提供することにある。
晶セルが持つ光学特性を補償し、画質を向上できる位相
差板を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】従来、測定波長400〜
700nmにおいて、位相差値が正になる帯域と負にな
る帯域を有していることを特徴とする位相差板はその存
在が知られていなかったが、本発明者らはそのような位
相差板を与える材料を鋭意検討したところ、セルロース
アセテートフィルムが有効であることを見出し本発明を
完成するに至った。そしてかかるフィルムからなる位相
差板は、他の位相差板と積層して用いることにより、他
の位相差板の位相差波長分散を制御することもでき、そ
の結果、液晶表示装置等の画質向上に寄与することが出
来ることが判った。
700nmにおいて、位相差値が正になる帯域と負にな
る帯域を有していることを特徴とする位相差板はその存
在が知られていなかったが、本発明者らはそのような位
相差板を与える材料を鋭意検討したところ、セルロース
アセテートフィルムが有効であることを見出し本発明を
完成するに至った。そしてかかるフィルムからなる位相
差板は、他の位相差板と積層して用いることにより、他
の位相差板の位相差波長分散を制御することもでき、そ
の結果、液晶表示装置等の画質向上に寄与することが出
来ることが判った。
【0011】すなわち本発明は、1枚のセルロースアセ
テートフィルムからなる位相差板であって、波長400
〜700nmにおいて、位相差値が正になる波長帯域と
負になる波長帯域とを有していることを特徴とする位相
差板によって達成される。
テートフィルムからなる位相差板であって、波長400
〜700nmにおいて、位相差値が正になる波長帯域と
負になる波長帯域とを有していることを特徴とする位相
差板によって達成される。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明によれば、セルロースアセ
テートからなり、測定波長400〜700nmにおい
て、位相差値が正になる帯域と負になる帯域を有してい
ることを特徴とする位相差板を、例えば、液晶表示装置
に用いることにより画質を向上させることが可能であ
る。特に該フィルムを測定波長400〜700nm、好
ましくは400〜780nmにおいて位相差値が正また
は負である他の位相差板と積層させて使うことにより、
該他の位相差板の位相差波長分散を制御することがで
き、その結果、液晶表示装置等の画質向上に寄与するこ
とが出来る。
テートからなり、測定波長400〜700nmにおい
て、位相差値が正になる帯域と負になる帯域を有してい
ることを特徴とする位相差板を、例えば、液晶表示装置
に用いることにより画質を向上させることが可能であ
る。特に該フィルムを測定波長400〜700nm、好
ましくは400〜780nmにおいて位相差値が正また
は負である他の位相差板と積層させて使うことにより、
該他の位相差板の位相差波長分散を制御することがで
き、その結果、液晶表示装置等の画質向上に寄与するこ
とが出来る。
【0013】本発明の位相差板は通常、セルロースアセ
テートのフィルムを延伸することにより製造することが
できる。セルロースアセテートのアセチル化度は、条件
にもよるが、2.7〜2.9であることが好ましく、後
述の実施例にて採用したような通常の一軸延伸条件で作
製する場合には、アセチル化度を2.80〜2.85の
範囲とすることにより、波長400nmでは負の位相差
値をとり、700nmでは正の位相差値をとり、その範
囲において位相差値が正になる波長帯域と負になる波長
帯域とを有する位相差板を1枚のセルロースアセテート
フィルムで実現することができる。
テートのフィルムを延伸することにより製造することが
できる。セルロースアセテートのアセチル化度は、条件
にもよるが、2.7〜2.9であることが好ましく、後
述の実施例にて採用したような通常の一軸延伸条件で作
製する場合には、アセチル化度を2.80〜2.85の
範囲とすることにより、波長400nmでは負の位相差
値をとり、700nmでは正の位相差値をとり、その範
囲において位相差値が正になる波長帯域と負になる波長
帯域とを有する位相差板を1枚のセルロースアセテート
フィルムで実現することができる。
【0014】ここでいうアセチル化度とは、下記式
(1)で表わされるセルロース骨格における2、3、6
位の炭素についたOH基をアセチル基で置換した数を示
す。セルロース骨格における2,3,6位の炭素のどれ
かにアセチル基が偏っていてもよく、また、平均的に存
在していても良い。さらに、アセチル化度の異なるセル
ロースアセテートをブレンドさせたものでもよく、その
ときはバルク平均として上記アセチル化度を満足してい
れば良い。
(1)で表わされるセルロース骨格における2、3、6
位の炭素についたOH基をアセチル基で置換した数を示
す。セルロース骨格における2,3,6位の炭素のどれ
かにアセチル基が偏っていてもよく、また、平均的に存
在していても良い。さらに、アセチル化度の異なるセル
ロースアセテートをブレンドさせたものでもよく、その
ときはバルク平均として上記アセチル化度を満足してい
れば良い。
【0015】
【化1】
【0016】アセチル化度の測定は、本発明では、T.Se
i、K.Ishitani,R.Suzuki,K.Ikematsu Polymer Jour
nal 17. 1065-1069(1985)に記載の方法で13C−NMR
スペクトルにより決定した。
i、K.Ishitani,R.Suzuki,K.Ikematsu Polymer Jour
nal 17. 1065-1069(1985)に記載の方法で13C−NMR
スペクトルにより決定した。
【0017】セルロースアセテートの製造方法は、公知
の方法であるセルロースを一度完全に酢化してトリアセ
チルセルロースとした後、加水分解することにより目的
のアセチル化度を得る方法が好ましい。
の方法であるセルロースを一度完全に酢化してトリアセ
チルセルロースとした後、加水分解することにより目的
のアセチル化度を得る方法が好ましい。
【0018】セルロースアセテートの分子量としては、
メチレンクロライドを溶媒とした極限粘度測定により規
定されるが、極限粘度が0.20〜2.5dl/gであ
ることが好ましい。
メチレンクロライドを溶媒とした極限粘度測定により規
定されるが、極限粘度が0.20〜2.5dl/gであ
ることが好ましい。
【0019】上記セルロースアセテートからなる位相差
板には、波長400〜700nmにおいて、位相差値が
正になる波長帯域と負になる波長帯域とを有する範囲内
で、光学的異方性を有する低分子化合物を添加すること
ができる。この場合、該低分子化合物の量としては全位
相差板重量を100重量部としたときに、20重量部以
下であることが好ましく、より好ましくは10重量部以
下である。該低分子化合物の添加の目的は、位相差波長
分散を微妙に制御することにあるが、20重量部以上で
は、セルロースアセテートのガラス転移点温度を著しく
下げてしまったり、セルロースアセテートから析出した
り、また、相分離等を発生させ曇りが生じ透明性が維持
できないといった問題が生じる場合がある。本発明の位
相差板は実質的にセルロースアセテートからなり、その
物性により特異的な位相差の波長分散性を実現しようと
するものであり、あくまでもこの低分子化合物はいわゆ
る添加剤としてセルロースアセテートの特性を補うもの
である。本発明の位相差板は実質的にセルロースアセテ
ートのガラス転移温度近傍での延伸により作られるもの
であるから、この低分子化合物は、添加されるセルロー
スアセテートのガラス転移点温度において昇華または気
化しないものであることが好ましい。また、該低分子化
合物は位相差板のセルロースアセテートと相溶性がよい
か、または、相溶性が悪くても例えば、屈折率が両者で
略一致するなどで透明性を失わないものであることが好
ましい。
板には、波長400〜700nmにおいて、位相差値が
正になる波長帯域と負になる波長帯域とを有する範囲内
で、光学的異方性を有する低分子化合物を添加すること
ができる。この場合、該低分子化合物の量としては全位
相差板重量を100重量部としたときに、20重量部以
下であることが好ましく、より好ましくは10重量部以
下である。該低分子化合物の添加の目的は、位相差波長
分散を微妙に制御することにあるが、20重量部以上で
は、セルロースアセテートのガラス転移点温度を著しく
下げてしまったり、セルロースアセテートから析出した
り、また、相分離等を発生させ曇りが生じ透明性が維持
できないといった問題が生じる場合がある。本発明の位
相差板は実質的にセルロースアセテートからなり、その
物性により特異的な位相差の波長分散性を実現しようと
するものであり、あくまでもこの低分子化合物はいわゆ
る添加剤としてセルロースアセテートの特性を補うもの
である。本発明の位相差板は実質的にセルロースアセテ
ートのガラス転移温度近傍での延伸により作られるもの
であるから、この低分子化合物は、添加されるセルロー
スアセテートのガラス転移点温度において昇華または気
化しないものであることが好ましい。また、該低分子化
合物は位相差板のセルロースアセテートと相溶性がよい
か、または、相溶性が悪くても例えば、屈折率が両者で
略一致するなどで透明性を失わないものであることが好
ましい。
【0020】ここで言う光学的異方性を有する低分子化
合物とは、分子構造が非対称であることにより分子構造
的に屈折率の異方性を持ちうる化合物のことで、分子量
が3000以下の有機物であることが好ましい。低分子
化合物が光学的異方性を有するか否かは、本発明の位相
差板に添加した場合と添加しなかった場合で位相差板の
位相差波長分散性が変化するかどうかで決定される。す
なわち、光学的異方性のある低分子化合物とは位相差板
に添加した場合、位相差板の位相差波長分散が変化する
ものとここでは定義される。分子量がこれ以上の場合、
位相差板の主材料であるセルロースアセテートと相分離
を起こし易く、前記したように好ましくない。
合物とは、分子構造が非対称であることにより分子構造
的に屈折率の異方性を持ちうる化合物のことで、分子量
が3000以下の有機物であることが好ましい。低分子
化合物が光学的異方性を有するか否かは、本発明の位相
差板に添加した場合と添加しなかった場合で位相差板の
位相差波長分散性が変化するかどうかで決定される。す
なわち、光学的異方性のある低分子化合物とは位相差板
に添加した場合、位相差板の位相差波長分散が変化する
ものとここでは定義される。分子量がこれ以上の場合、
位相差板の主材料であるセルロースアセテートと相分離
を起こし易く、前記したように好ましくない。
【0021】該低分子化合物としては特に限定はない
が、液晶、重合性液晶、サッカロースアセテート、キシ
レン、トルエン、ビフェニル、ターフェニル、二色性色
素、色素、染料、顔料、近赤外吸収色素、オリゴマー、
フタル酸ジアルキル等が用いられる。
が、液晶、重合性液晶、サッカロースアセテート、キシ
レン、トルエン、ビフェニル、ターフェニル、二色性色
素、色素、染料、顔料、近赤外吸収色素、オリゴマー、
フタル酸ジアルキル等が用いられる。
【0022】添加する方法としては、一般に高分子材料
の可塑剤添加等で用いられる公知の方法を使用し得る。
また、上記した低分子化合物が可塑剤を兼ねても良い。
の可塑剤添加等で用いられる公知の方法を使用し得る。
また、上記した低分子化合物が可塑剤を兼ねても良い。
【0023】本発明の位相差板を得るためにセルロース
アセテートをフィルム化するためには、公知の方法であ
る溶液キャスト製膜であることが好ましい。有機溶剤と
してはメチレンクロライド、メチレンクロライド/メタ
ノール(重量比9/1等)、ジオキソラン等公知の溶剤
を使用し得る。
アセテートをフィルム化するためには、公知の方法であ
る溶液キャスト製膜であることが好ましい。有機溶剤と
してはメチレンクロライド、メチレンクロライド/メタ
ノール(重量比9/1等)、ジオキソラン等公知の溶剤
を使用し得る。
【0024】本発明の位相差板のフィルム化法は公知の
溶融押し出し法、溶液キャスト法等が用いられるが、膜
厚むら、外観等の観点から溶液キャスト法がより好まし
く用いられる。
溶融押し出し法、溶液キャスト法等が用いられるが、膜
厚むら、外観等の観点から溶液キャスト法がより好まし
く用いられる。
【0025】また、延伸方法も公知の延伸方法を使用し
得るが、好ましくは一軸延伸である。一軸延伸には縦、
横があるが、いずれも使用し得る。延伸性を向上させる
目的で、公知の可塑剤であるジメチルフタレート、ジエ
チルフタレート、ジブチルフタレート等のフタル酸エス
テル、トリブチルフォスフェート等のりん酸エステル、
脂肪族二塩基エステル、グリセリン誘導体、グリコール
誘導体等が用いられる。先述のフィルム製膜時に用いた
有機溶剤をフィルム中に残留させ延伸しても良い。この
有機溶剤の量としてはポリマー固形分対比1〜20wt%
であることが好ましい。
得るが、好ましくは一軸延伸である。一軸延伸には縦、
横があるが、いずれも使用し得る。延伸性を向上させる
目的で、公知の可塑剤であるジメチルフタレート、ジエ
チルフタレート、ジブチルフタレート等のフタル酸エス
テル、トリブチルフォスフェート等のりん酸エステル、
脂肪族二塩基エステル、グリセリン誘導体、グリコール
誘導体等が用いられる。先述のフィルム製膜時に用いた
有機溶剤をフィルム中に残留させ延伸しても良い。この
有機溶剤の量としてはポリマー固形分対比1〜20wt%
であることが好ましい。
【0026】また、本発明の位相差板を、該測定波長範
囲において位相差値が正または負である他の位相差板と
積層して用いることができる。ここで言う位相差値が正
である位相差板とは、位相差板の高分子材料のガラス転
移点温度±20℃の延伸温度で一軸延伸した際に、測定
波長400〜700nmにおいて、延伸方向が遅相軸と
なるものであり、一方、位相差値が負である位相差板と
は、測定波長400〜700nmにおいて延伸方向が遅
相軸と直交しているものを言う。本発明の位相差板を、
このような位相差値が正または負である他の位相差板と
積層し(積層)位相差板として用いることにより、他の
位相差板の位相差波長分散を制御することができ、その
結果、液晶表示装置等の画質向上に寄与することが出来
る。これは本発明の格別の効果の一つである。
囲において位相差値が正または負である他の位相差板と
積層して用いることができる。ここで言う位相差値が正
である位相差板とは、位相差板の高分子材料のガラス転
移点温度±20℃の延伸温度で一軸延伸した際に、測定
波長400〜700nmにおいて、延伸方向が遅相軸と
なるものであり、一方、位相差値が負である位相差板と
は、測定波長400〜700nmにおいて延伸方向が遅
相軸と直交しているものを言う。本発明の位相差板を、
このような位相差値が正または負である他の位相差板と
積層し(積層)位相差板として用いることにより、他の
位相差板の位相差波長分散を制御することができ、その
結果、液晶表示装置等の画質向上に寄与することが出来
る。これは本発明の格別の効果の一つである。
【0027】積層させる方位としては、基本的には用途
に応じて適当に設定されるが、例えば、本発明の位相差
板のうち短波長側で負、長波長側で正となる波長分散特
性を有する位相差板を、他の位相差板として位相差値が
正であるものと、互いに延伸軸を平行に積層することに
より、他の位相差板の位相差分散特性を制御することが
できる。この結果所望の位相差特性、例えば短波長側で
位相差が小さく、長波長側で位相差が大きくなるように
他の位相差板を改良したり、あるいは、偏光板一枚型反
射型液晶表示装置において特に好適に用いられるよう
な、例えば波長λが400〜700nmにおいて位相差
がほぼ四分の一波長となる広帯域λ/4板を作製するこ
とが可能となる。
に応じて適当に設定されるが、例えば、本発明の位相差
板のうち短波長側で負、長波長側で正となる波長分散特
性を有する位相差板を、他の位相差板として位相差値が
正であるものと、互いに延伸軸を平行に積層することに
より、他の位相差板の位相差分散特性を制御することが
できる。この結果所望の位相差特性、例えば短波長側で
位相差が小さく、長波長側で位相差が大きくなるように
他の位相差板を改良したり、あるいは、偏光板一枚型反
射型液晶表示装置において特に好適に用いられるよう
な、例えば波長λが400〜700nmにおいて位相差
がほぼ四分の一波長となる広帯域λ/4板を作製するこ
とが可能となる。
【0028】この場合、いずれのフィルムも縦一軸延伸
で作製した場合、フィルム流れ方向である延伸軸を平行
にして貼り合せるので、この貼り合せ工程をロールツウ
ロールで実施することが可能となり、生産性に大変優れ
るといった効果を有する。また、上記のような組み合わ
せで広帯域λ/4板を作製する際に、例えば、位相差値が
正である位相差板の位相差波長分散において、短波長ほ
ど位相差が小さいものを使用しても良い。
で作製した場合、フィルム流れ方向である延伸軸を平行
にして貼り合せるので、この貼り合せ工程をロールツウ
ロールで実施することが可能となり、生産性に大変優れ
るといった効果を有する。また、上記のような組み合わ
せで広帯域λ/4板を作製する際に、例えば、位相差値が
正である位相差板の位相差波長分散において、短波長ほ
ど位相差が小さいものを使用しても良い。
【0029】これらは実施例にてさらに詳細に説明する
が、このような位相差板の積層により、位相差の波長分
散特性を制御することが可能となる。
が、このような位相差板の積層により、位相差の波長分
散特性を制御することが可能となる。
【0030】ところで、特許第2609139号公報の
方法でも位相差制御はある程度可能であるが、この場合
正または負のフィルムを複数枚用いる必要がある。一
方、上記のように、短波長側では位相差が負となり、長
波長側では正となる位相差波長分散性を有する本発明の
位相差板を、ある波長分散を持った1枚の他の位相差板
と積層することにより、例えば、測定波長550nmで
の他の位相差板の位相差値は変えたくないが、その波長
よりも短波長側では位相差をより小さく、長波長側では
より大きくといった非常に微妙な位相差波長分散制御
が、本発明により可能となる。また本発明の測定波長4
00〜700nmにおいて、位相差値が正になる帯域と
負になる帯域を有していることを特徴とする位相差板
は、このように他の位相差板と組み合わせて用いるだけ
ではなく、単独に液晶表示装置の液晶セルが持つ光学特
性を補償し、画質を向上させることも可能である。
方法でも位相差制御はある程度可能であるが、この場合
正または負のフィルムを複数枚用いる必要がある。一
方、上記のように、短波長側では位相差が負となり、長
波長側では正となる位相差波長分散性を有する本発明の
位相差板を、ある波長分散を持った1枚の他の位相差板
と積層することにより、例えば、測定波長550nmで
の他の位相差板の位相差値は変えたくないが、その波長
よりも短波長側では位相差をより小さく、長波長側では
より大きくといった非常に微妙な位相差波長分散制御
が、本発明により可能となる。また本発明の測定波長4
00〜700nmにおいて、位相差値が正になる帯域と
負になる帯域を有していることを特徴とする位相差板
は、このように他の位相差板と組み合わせて用いるだけ
ではなく、単独に液晶表示装置の液晶セルが持つ光学特
性を補償し、画質を向上させることも可能である。
【0031】測定波長400〜700nmにおいて位相
差値が正となる他の位相差板の材料としては、高分子材
料であることが好ましく、ポリカーボネート、ポリエス
テル、ポリアリレート、ポリオレフィン、ポリエーテ
ル、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリエ
ーテルスルホン、ポリビニールアルコール、アモルファ
スポリオレフィン、液晶性高分子、重合性液晶を配向さ
せておいて硬化させたもの等を用いることが好ましい。
また、負の位相差板材料としては、ポリスチレン、フル
オレン骨格を有するポリカーボネート、トリアセチルセ
ルロース等を用いることが好ましい。透明性、高耐熱性
の点で特に好ましくはポリカーボネートであるが、ビス
フェノールAをモノマーとして重合したホモポリマー、
フルオレン、イソホロン、シキロヘキサン骨格等を有す
るビスフェノールやビスクレゾール、ビスフェノールA
等からなる共重合体、ホモポリマーであることがさらに
好ましい。
差値が正となる他の位相差板の材料としては、高分子材
料であることが好ましく、ポリカーボネート、ポリエス
テル、ポリアリレート、ポリオレフィン、ポリエーテ
ル、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルホン、ポリエ
ーテルスルホン、ポリビニールアルコール、アモルファ
スポリオレフィン、液晶性高分子、重合性液晶を配向さ
せておいて硬化させたもの等を用いることが好ましい。
また、負の位相差板材料としては、ポリスチレン、フル
オレン骨格を有するポリカーボネート、トリアセチルセ
ルロース等を用いることが好ましい。透明性、高耐熱性
の点で特に好ましくはポリカーボネートであるが、ビス
フェノールAをモノマーとして重合したホモポリマー、
フルオレン、イソホロン、シキロヘキサン骨格等を有す
るビスフェノールやビスクレゾール、ビスフェノールA
等からなる共重合体、ホモポリマーであることがさらに
好ましい。
【0032】また、デイスコチック液晶、ねじれ構造を
有する高分子液晶等からなる光学補償フィルムと本発明
のフィルムを積層させてもよい。
有する高分子液晶等からなる光学補償フィルムと本発明
のフィルムを積層させてもよい。
【0033】本発明の位相差板は、他の位相差板と積層
して四分の一波長板として用いる場合、測定波長550
nmにおける位相差値が1/4波長であることが好ましい
が、具体的に位相差値を言うと110nm〜160nm
であることが好ましい。この値は用途に応じて設定され
る。また、この四分の一波長板は、偏光板を1枚のみ使
用する反射型液晶表示装置やゲストホスト液晶と四分の
一波長板を組み合わせてなる反射型液晶表示装置等にお
いて、円偏光を直線偏光、直線偏光を円偏光に変換する
素子として、また、バックライト付き透過型液晶表示装
置の輝度向上フィルムとして使用される片側の円偏光だ
けを反射する反射型偏光子と組み合わせて、円偏光を直
線偏光に変換する素子等として利用できる。
して四分の一波長板として用いる場合、測定波長550
nmにおける位相差値が1/4波長であることが好ましい
が、具体的に位相差値を言うと110nm〜160nm
であることが好ましい。この値は用途に応じて設定され
る。また、この四分の一波長板は、偏光板を1枚のみ使
用する反射型液晶表示装置やゲストホスト液晶と四分の
一波長板を組み合わせてなる反射型液晶表示装置等にお
いて、円偏光を直線偏光、直線偏光を円偏光に変換する
素子として、また、バックライト付き透過型液晶表示装
置の輝度向上フィルムとして使用される片側の円偏光だ
けを反射する反射型偏光子と組み合わせて、円偏光を直
線偏光に変換する素子等として利用できる。
【0034】本発明の位相差板を、例えば、通常のヨウ
素や染料等の二色性吸収物質を含有する偏光板や、片側
の偏光だけを反射または散乱させるような反射型偏光板
等と貼り合わせることにより、通常の位相差板との組み
合わせでは困難なことが実現できる。例えば、本発明の
位相差板では、測定波長550nmでは位相差がほぼ0
nmで、それよりも短波長領域で負、長波長領域では正
となるものを、二色性吸収型の偏光板と貼り合わせるこ
とにより、測定波長550nmでの直線偏光状態は変化
させずに、他の波長の偏光状態だけを変化させるといっ
たことにより、偏光板の出射偏光状態の波長分散を変化
させることが可能である。
素や染料等の二色性吸収物質を含有する偏光板や、片側
の偏光だけを反射または散乱させるような反射型偏光板
等と貼り合わせることにより、通常の位相差板との組み
合わせでは困難なことが実現できる。例えば、本発明の
位相差板では、測定波長550nmでは位相差がほぼ0
nmで、それよりも短波長領域で負、長波長領域では正
となるものを、二色性吸収型の偏光板と貼り合わせるこ
とにより、測定波長550nmでの直線偏光状態は変化
させずに、他の波長の偏光状態だけを変化させるといっ
たことにより、偏光板の出射偏光状態の波長分散を変化
させることが可能である。
【0035】上述した位相差板や位相差一体型偏光板を
液晶表示装置に使用することにより画質の向上が実現可
能である。
液晶表示装置に使用することにより画質の向上が実現可
能である。
【0036】位相差板の膜厚としては1μmから400
μmであることが好ましい。
μmであることが好ましい。
【0037】さらに、フェニルサリチル酸、2−ヒドロ
キシベンゾフェノン、トリフェニルフォスフェート等の
紫外線吸収剤や、色味を変えるためのブルーイング剤、
酸化防止剤等を添加してもよい。
キシベンゾフェノン、トリフェニルフォスフェート等の
紫外線吸収剤や、色味を変えるためのブルーイング剤、
酸化防止剤等を添加してもよい。
【0038】また、本発明の位相差板を上記液晶表示装
置の液晶層を挟持するガラス基板の代わりに用いて、基
板兼位相差板の役割を持たせても良い。
置の液晶層を挟持するガラス基板の代わりに用いて、基
板兼位相差板の役割を持たせても良い。
【0039】液晶表示装置、反射型偏光板等において用
いられる位相差板の要求特性として、位相差板に入射す
る角度が正面入射から斜め入射に変化しても位相差が変
化しないことが要求される場合がある。この場合には、
三次元屈折率nx、ny、nzで表されるNz=(nx
−nz)/(nx−ny)が0.3〜1.5の間である
ことが好ましい。特にNz=0.5のとき、位相差板に
入射する角度が正面入射から変化してもほとんど位相差
が変化しない。この三次元屈折率は位相差板を屈折率回
転楕円体と仮定し、位相差の入射角依存性を測定するこ
とにより得られる。測定波長は400〜700nmで成
立すること、好ましくは400〜780nmで成立する
ことが好ましい。
いられる位相差板の要求特性として、位相差板に入射す
る角度が正面入射から斜め入射に変化しても位相差が変
化しないことが要求される場合がある。この場合には、
三次元屈折率nx、ny、nzで表されるNz=(nx
−nz)/(nx−ny)が0.3〜1.5の間である
ことが好ましい。特にNz=0.5のとき、位相差板に
入射する角度が正面入射から変化してもほとんど位相差
が変化しない。この三次元屈折率は位相差板を屈折率回
転楕円体と仮定し、位相差の入射角依存性を測定するこ
とにより得られる。測定波長は400〜700nmで成
立すること、好ましくは400〜780nmで成立する
ことが好ましい。
【0040】本発明におけるセルロースアセテートのフ
ィルムに公知の延伸技術、製膜技術を用いることによ
り、nx≒ny>nz,nx≒ny<nz,nx>ny
>nz,nx>nz>ny,nx>ny≒nz等様々な
光学特性を有する位相差板を得ることが可能である。ま
たこれらの光軸が傾いたものも作製することが出来る。
三次元屈折率等で表されるセルロースアセテートの配向
状態とセルロースアセテートの化学構造によって、位相
差波長分散は制御されるが、これら三次元屈折率の制御
と本発明のフィルムが持つ特異的な位相差波長分散を組
み合わせることにより、用途に応じた視野角改善フィル
ムや色補償フィルムを得ることが可能で、これらは液晶
表示装置の画質の向上に寄与することが出来る。
ィルムに公知の延伸技術、製膜技術を用いることによ
り、nx≒ny>nz,nx≒ny<nz,nx>ny
>nz,nx>nz>ny,nx>ny≒nz等様々な
光学特性を有する位相差板を得ることが可能である。ま
たこれらの光軸が傾いたものも作製することが出来る。
三次元屈折率等で表されるセルロースアセテートの配向
状態とセルロースアセテートの化学構造によって、位相
差波長分散は制御されるが、これら三次元屈折率の制御
と本発明のフィルムが持つ特異的な位相差波長分散を組
み合わせることにより、用途に応じた視野角改善フィル
ムや色補償フィルムを得ることが可能で、これらは液晶
表示装置の画質の向上に寄与することが出来る。
【0041】また、本発明の位相差板は、粘着層、接着
層を介して偏光板と貼り合わせて円偏光板としたり、ま
た、位相差板上に何らかの材料をコーテイングして湿熱
耐久性を向上させたり、耐溶剤性を改良したりしても良
い。
層を介して偏光板と貼り合わせて円偏光板としたり、ま
た、位相差板上に何らかの材料をコーテイングして湿熱
耐久性を向上させたり、耐溶剤性を改良したりしても良
い。
【0042】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0043】(評価法)本明細書中に記載の材料特性値
等は以下の評価法によって得られたものである。 (1)位相差(Δn・d)の測定 複屈折Δnと膜厚dの積である位相差は、分光エリプソ
メータである日本分光(株)製の商品名『M150』に
より測定した。
等は以下の評価法によって得られたものである。 (1)位相差(Δn・d)の測定 複屈折Δnと膜厚dの積である位相差は、分光エリプソ
メータである日本分光(株)製の商品名『M150』に
より測定した。
【0044】(2)セルロースアセテートのアセチル化
度測定法 T.Sei、K.Ishitani,R.Suzuki,K.Ikematsu Polymer Jo
urnal 17. 1065-1069(1985)に記載の方法で13C-NMRス
ペクトルから測定した。装置は日本電子(株)製商品名
『JNM-A600』を用いた。スペクトルの例は図3(実施例
1)を用いて説明する。2位の置換度は、図3中のセル
ロースアセテートのグルコース環の1位の炭素シグナル
(a+b)のうち2位がアセチル基で置換されたもののシグ
ナル(b)の面積の割合から計算した。3位の置換度はグ
ルコース環の4位の炭素のシグナルのうち3位が未置換
のもののシグナル(c)の面積を2,3,4,5位の4炭
素分のシグナル(c+d+e+f+g+h+i+j)の全面積の4分の1
の値で割って、1からこの値を引いて計算した。6位の
置換度は6位の炭素のシグナル(k+l)のうち、アセチル
基で置換されているもののシグナル(k)の面積の割合か
ら計算した。本発明ではこれら2,3,6位の置換度の
和をセルロースアセテートのアセチル化度とした。
度測定法 T.Sei、K.Ishitani,R.Suzuki,K.Ikematsu Polymer Jo
urnal 17. 1065-1069(1985)に記載の方法で13C-NMRス
ペクトルから測定した。装置は日本電子(株)製商品名
『JNM-A600』を用いた。スペクトルの例は図3(実施例
1)を用いて説明する。2位の置換度は、図3中のセル
ロースアセテートのグルコース環の1位の炭素シグナル
(a+b)のうち2位がアセチル基で置換されたもののシグ
ナル(b)の面積の割合から計算した。3位の置換度はグ
ルコース環の4位の炭素のシグナルのうち3位が未置換
のもののシグナル(c)の面積を2,3,4,5位の4炭
素分のシグナル(c+d+e+f+g+h+i+j)の全面積の4分の1
の値で割って、1からこの値を引いて計算した。6位の
置換度は6位の炭素のシグナル(k+l)のうち、アセチル
基で置換されているもののシグナル(k)の面積の割合か
ら計算した。本発明ではこれら2,3,6位の置換度の
和をセルロースアセテートのアセチル化度とした。
【0045】[実施例1]セルローストリアセテート
(和光純薬工業(株)、極限粘度[η]=1.335、
アセチル化度2.917、CAと略す)の100重量部
を塩化メチレン500重量部に溶解させた。これに96%
酢酸水溶液1000重量部を加え、減圧により塩化メチレン
を除去しながら、70℃で30分間、酢酸と水による三
酢酸セルロースの加水分解を実施した。反応物を大過剰
の水により沈殿、洗浄し、乾燥することにより、アセチ
ル化度2.809のセルロースアセテートを得た。この
アセチル化度は、NMRスペクトルのチャート(図3)
により決定した。
(和光純薬工業(株)、極限粘度[η]=1.335、
アセチル化度2.917、CAと略す)の100重量部
を塩化メチレン500重量部に溶解させた。これに96%
酢酸水溶液1000重量部を加え、減圧により塩化メチレン
を除去しながら、70℃で30分間、酢酸と水による三
酢酸セルロースの加水分解を実施した。反応物を大過剰
の水により沈殿、洗浄し、乾燥することにより、アセチ
ル化度2.809のセルロースアセテートを得た。この
アセチル化度は、NMRスペクトルのチャート(図3)
により決定した。
【0046】このポリマー100重量部を塩化メチレン
/メタノール(重量比9/1)混合溶媒700重量部に
溶解させた。この溶液から溶媒キャスト法によりフィル
ムを製作しさらに、このフィルムを温度150℃、1.
4倍に一軸延伸した。表1に光学特性測定結果をまとめ
る。また、そのフィルムの位相差波長分散を図1に記
す。このフィルムは、位相差が測定波長の範囲におい
て、525nm付近で0をとり、その短波長側で負で、
長波長側では正となった。
/メタノール(重量比9/1)混合溶媒700重量部に
溶解させた。この溶液から溶媒キャスト法によりフィル
ムを製作しさらに、このフィルムを温度150℃、1.
4倍に一軸延伸した。表1に光学特性測定結果をまとめ
る。また、そのフィルムの位相差波長分散を図1に記
す。このフィルムは、位相差が測定波長の範囲におい
て、525nm付近で0をとり、その短波長側で負で、
長波長側では正となった。
【0047】[実施例2]ビスフェノールAとホスゲン
との重合により得られる分子量38000のポリカーボ
ネート(帝人化成(株)製商品名『パンライトC1400グ
レード』、PCと略す)を、メチレンクロライドに溶解
させ固形分濃度20重量%としたドープ溶液より、溶液
キャスト法により厚み100μmのポリカーボネートフ
ィルムを作製した。これを延伸温度160℃倍率1.1
倍で縦一軸延伸し、正の位相差値を有する位相差板を得
た。特性を表1及び図2に記す。この位相差板と実施例
1の位相差板を延伸方向が一致するようにして粘着剤を
介して貼り合せた。この積層させた位相差板の位相差波
長分散特性を表1に記す。この積層された位相差板は図
2に示すように、正の位相差値を有し、かつ測定波長が
短波長ほど位相差が小さく、略広帯域で四分の一波長板
となっていることが分かった。
との重合により得られる分子量38000のポリカーボ
ネート(帝人化成(株)製商品名『パンライトC1400グ
レード』、PCと略す)を、メチレンクロライドに溶解
させ固形分濃度20重量%としたドープ溶液より、溶液
キャスト法により厚み100μmのポリカーボネートフ
ィルムを作製した。これを延伸温度160℃倍率1.1
倍で縦一軸延伸し、正の位相差値を有する位相差板を得
た。特性を表1及び図2に記す。この位相差板と実施例
1の位相差板を延伸方向が一致するようにして粘着剤を
介して貼り合せた。この積層させた位相差板の位相差波
長分散特性を表1に記す。この積層された位相差板は図
2に示すように、正の位相差値を有し、かつ測定波長が
短波長ほど位相差が小さく、略広帯域で四分の一波長板
となっていることが分かった。
【0048】この位相差板を市販の偏光板の偏光軸と位
相差板の遅相軸が45゜となるように貼り合せ、さらに
市販の携帯情報端末であり反射型液晶表示装置が搭載さ
れている商品名『ザウルスカラーポケットMI310』の観
測者側の偏光板及び位相差板と付け替えた。画質に優れ
た液晶表示装置を得ることが出来た。
相差板の遅相軸が45゜となるように貼り合せ、さらに
市販の携帯情報端末であり反射型液晶表示装置が搭載さ
れている商品名『ザウルスカラーポケットMI310』の観
測者側の偏光板及び位相差板と付け替えた。画質に優れ
た液晶表示装置を得ることが出来た。
【0049】[比較例1]実施例1記載のアセチル化度
2.917のセルロースアセテート樹脂を用いて、実施
例1と同様にフィルムを作製した。このフィルムを温度
150℃、1.5倍に延伸した。表1に光学特性測定結
果をまとめる。延伸軸方向の直交方向が遅相軸となる負
の位相差を有する位相差板であることが分かった。
2.917のセルロースアセテート樹脂を用いて、実施
例1と同様にフィルムを作製した。このフィルムを温度
150℃、1.5倍に延伸した。表1に光学特性測定結
果をまとめる。延伸軸方向の直交方向が遅相軸となる負
の位相差を有する位相差板であることが分かった。
【0050】[比較例2]加水分解条件を70℃で90
分とすること以外は実施例1と同様にして、アセチル化
度2.528のセルロースアセテートフィルムを得た。
このフィルムを温度150℃、1.3倍に延伸した。表
1に光学特性測定結果をまとめる。延伸軸方向が遅相軸
となる正の位相差を有する位相差板であることが分かっ
た。
分とすること以外は実施例1と同様にして、アセチル化
度2.528のセルロースアセテートフィルムを得た。
このフィルムを温度150℃、1.3倍に延伸した。表
1に光学特性測定結果をまとめる。延伸軸方向が遅相軸
となる正の位相差を有する位相差板であることが分かっ
た。
【0051】
【表1】
【0052】CA:セルロースアセテート(( )内はア
セチル化度を示す)PC:ポリカーボネート
セチル化度を示す)PC:ポリカーボネート
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の測定波長
400〜700nmで位相差値が正となる帯域と負にな
る帯域を持つセルロースアセテート位相差板によって、
それ単独でまたは他の位相差板等と組み合わされること
により優れた視角補償板、色補償板、偏光板、円偏光
版、楕円偏光板、液晶表示装置を提供することが出来る
といった効果を有する。
400〜700nmで位相差値が正となる帯域と負にな
る帯域を持つセルロースアセテート位相差板によって、
それ単独でまたは他の位相差板等と組み合わされること
により優れた視角補償板、色補償板、偏光板、円偏光
版、楕円偏光板、液晶表示装置を提供することが出来る
といった効果を有する。
【図1】実施例1における位相差板の位相差波長分散を
記す。
記す。
【図2】実施例2における位相差板の位相差波長分散を
記す。
記す。
【図3】実施例1のセルロースアセテートの13C-NMRス
ペクトルチャートを表わす。
ペクトルチャートを表わす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H049 BA02 BA06 BA07 BA16 BA42 BB03 BB42 BB49 BC03 BC22 2H091 FA11Y FB02 FC07 FC14 FC25 FD06 GA16 HA10 LA20 4F071 AA09 AH12 BB07 BC01
Claims (9)
- 【請求項1】 1枚のセルロースアセテートフィルムか
らなる位相差板であって、波長400〜700nmにお
いて、位相差値が正になる波長帯域と負になる波長帯域
とを有していることを特徴とする位相差板。 - 【請求項2】 波長400nmでは負の位相差値をと
り、700nmでは正の位相差値をとる請求項1記載の
位相差板。 - 【請求項3】 セルロースアセテートのアセチル化度が
2.7〜2.9である請求項1または2記載の位相差
板。 - 【請求項4】 波長400〜700nmにおいて位相差
値が正であるかまたは負である位相差板が積層された請
求項1〜3のいずれかに記載の位相差板。 - 【請求項5】 測定波長400〜700nmにおいて位
相差値が正または負である位相差板がポリカーボネート
フィルムからなる請求項4記載の積層位相差板。 - 【請求項6】 波長550nmにおける位相差値が1/
4波長であることを特徴とする請求項4または5記載の
位相差板。 - 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の位相差
板と偏光板とを積層させてなる位相差板一体型偏光板。 - 【請求項8】 請求項1〜6のいずれかに記載の位相差
板を用いたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項9】 請求項7記載の位相差板一体型偏光板を
用いたことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11218562A JP2001042123A (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | セルロースアセテートフィルムからなる位相差板及びそれを用いた液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11218562A JP2001042123A (ja) | 1999-08-02 | 1999-08-02 | セルロースアセテートフィルムからなる位相差板及びそれを用いた液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001042123A true JP2001042123A (ja) | 2001-02-16 |
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ID=16721896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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- 1999-08-02 JP JP11218562A patent/JP2001042123A/ja active Pending
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