JP2780190B2 - 位相差板およびこれを用いた液晶電気光学素子 - Google Patents
位相差板およびこれを用いた液晶電気光学素子Info
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- JP2780190B2 JP2780190B2 JP1164940A JP16494089A JP2780190B2 JP 2780190 B2 JP2780190 B2 JP 2780190B2 JP 1164940 A JP1164940 A JP 1164940A JP 16494089 A JP16494089 A JP 16494089A JP 2780190 B2 JP2780190 B2 JP 2780190B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は位相差板およびこれを用いた液晶電気光学素
子に関する。
子に関する。
［従来の技術］ 位相差板とは、複屈折性を有するフィルムあるいはシ
ートであり、今日では液晶電気光学素子の光学補償板と
しても広く用いられている。
ートであり、今日では液晶電気光学素子の光学補償板と
しても広く用いられている。
例えば、従来のスーパーツイステッドネマチックモー
ドには表示に特有の色付きが存在したが、これに位相差
板を１枚あるいは複数枚備えることでこの色付きを軽減
することが、特公昭64−519号で提案されている。この
ような液晶表示モードを、以下FTNモードと呼ぶことに
する。
ドには表示に特有の色付きが存在したが、これに位相差
板を１枚あるいは複数枚備えることでこの色付きを軽減
することが、特公昭64−519号で提案されている。この
ような液晶表示モードを、以下FTNモードと呼ぶことに
する。
第１図に、従来のFTNモードを利用した液晶電気光学
素子の断面図を示す。図中、１は上側偏光板、２は液晶
セル、３は位相差板、４は下側偏光板である。液晶セル
の液晶８には、メルク社製のネマチック液晶ZLI−4336
を用いた。この液晶の波長590nmの光に対する複屈折率
Δｎは0.142である。セルギャップｄは6.3μｍ、リター
デーションΔndは0.89μｍである。一方、位相差板には
ポリカーボネート（以下PCと呼ぶ）系樹脂の一軸延伸フ
ィルムを用いた。そのΔｎ（590nm）は0.0039、ｄは145
μｍ、Δndは0.57μｍである。
素子の断面図を示す。図中、１は上側偏光板、２は液晶
セル、３は位相差板、４は下側偏光板である。液晶セル
の液晶８には、メルク社製のネマチック液晶ZLI−4336
を用いた。この液晶の波長590nmの光に対する複屈折率
Δｎは0.142である。セルギャップｄは6.3μｍ、リター
デーションΔndは0.89μｍである。一方、位相差板には
ポリカーボネート（以下PCと呼ぶ）系樹脂の一軸延伸フ
ィルムを用いた。そのΔｎ（590nm）は0.0039、ｄは145
μｍ、Δndは0.57μｍである。
第２図の40には前記PCフィルムのリターデーションの
波長存在性を示した。ここでΔｎの波長依存性を示すパ
ラメータνを、波長450nmの光に対するΔｎと、波長650
nmの光に対するΔｎの比で定義する。
波長存在性を示した。ここでΔｎの波長依存性を示すパ
ラメータνを、波長450nmの光に対するΔｎと、波長650
nmの光に対するΔｎの比で定義する。
ν≡Δｎ（450nm）／Δｎ（650nm） PCのν値は約1.12である。
第３図には、従来の液晶電気光学素子の各軸の関係図
を示した。上側偏光板の偏光軸（吸収軸）方向10が液晶
セルの上基板のラビング方向11となす角度20を左45゜、
液晶セルの液晶のねじれ角21を左230゜、位相差板の屈
折率が最も大きくなる軸方向（一軸延伸フィルムの延伸
方向）13が液晶セルの下基板のラビング方向12となす角
度22を90゜、下側偏光板の偏光軸（吸収軸）方向14が13
となす角度23を左45゜とした。
を示した。上側偏光板の偏光軸（吸収軸）方向10が液晶
セルの上基板のラビング方向11となす角度20を左45゜、
液晶セルの液晶のねじれ角21を左230゜、位相差板の屈
折率が最も大きくなる軸方向（一軸延伸フィルムの延伸
方向）13が液晶セルの下基板のラビング方向12となす角
度22を90゜、下側偏光板の偏光軸（吸収軸）方向14が13
となす角度23を左45゜とした。
以上の条件のもとで作製した従来の液晶電気光学素子
の、オン時及びオフ時の分光特性を第６図に示す。その
表示コントラストは1:25程度である。
の、オン時及びオフ時の分光特性を第６図に示す。その
表示コントラストは1:25程度である。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の位相差板とこれを利用した液晶
電気光学素子には、位相差板による光学補償が不充分
で、液晶電気光学素子のオフ時の色付きが大きいという
課題があった。
電気光学素子には、位相差板による光学補償が不充分
で、液晶電気光学素子のオフ時の色付きが大きいという
課題があった。
本発明はこのような課題を解決するもので、その目的
とするところは、より完全な光学補償を可能にした位相
差板と、これを利用した表示の色付きが少ない液晶電気
光学素子とを提供することにある。
とするところは、より完全な光学補償を可能にした位相
差板と、これを利用した表示の色付きが少ない液晶電気
光学素子とを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の位相差板は、少なくとも２種類の有機高分子
の混合体あるいは共重合体フィルムを一軸延伸してなる
位相差板であって、前記少なくとも２種類の有機高分子
のうち第一の有機高分子は正の光弾性定数を有し、第二
の有機高分子は負の光弾性定数を有することを特徴とす
る。
の混合体あるいは共重合体フィルムを一軸延伸してなる
位相差板であって、前記少なくとも２種類の有機高分子
のうち第一の有機高分子は正の光弾性定数を有し、第二
の有機高分子は負の光弾性定数を有することを特徴とす
る。
また、本発明の液晶電気光学素子は、一対の基板間に
液晶を挟持してなる液晶セルと位相差板とが一対の偏光
板の間に配置されてなる液晶電気光学素子において、前
記位相差板は少なくとも２種類の有機高分子の混合体あ
るいは共重合体フィルムを一軸延伸して形成されてな
り、前記少なくとも２種類の有機高分子のうち第一の有
機高分子は正の光弾性定数を有し、第二の有機高分子は
負の光弾性定数を有することを特徴とする。
液晶を挟持してなる液晶セルと位相差板とが一対の偏光
板の間に配置されてなる液晶電気光学素子において、前
記位相差板は少なくとも２種類の有機高分子の混合体あ
るいは共重合体フィルムを一軸延伸して形成されてな
り、前記少なくとも２種類の有機高分子のうち第一の有
機高分子は正の光弾性定数を有し、第二の有機高分子は
負の光弾性定数を有することを特徴とする。
［作用］ FTNモードの色付きは、位相差板のν値に依存する。
第５図は、前述の従来技術の諸条件のもとで、位相差
板のν値だけを1.0から1.7まで変化させたときのオフ時
の色付きの変化を、CIE1931（x,y）座標上に示したもの
である。図中央の＊印は白色点であり、この点に近いほ
ど色付きが少ないことをあらわす。この場合はν≒1.5
で色付きが極小となる。νの最適値はセル条件によって
も若干異なるが、概ね従来の1.12よりも大きくした方が
色付きが小さくなると云ってよい。
板のν値だけを1.0から1.7まで変化させたときのオフ時
の色付きの変化を、CIE1931（x,y）座標上に示したもの
である。図中央の＊印は白色点であり、この点に近いほ
ど色付きが少ないことをあらわす。この場合はν≒1.5
で色付きが極小となる。νの最適値はセル条件によって
も若干異なるが、概ね従来の1.12よりも大きくした方が
色付きが小さくなると云ってよい。
ところが、通常の高分子のν値は1.00〜1.15の範囲に
あり、高分子の分子構造等を工夫しても1.2以上の値を
得るのは至難の技である。
あり、高分子の分子構造等を工夫しても1.2以上の値を
得るのは至難の技である。
本発明では少なくとも２種類の高分子を混合あるいは
共重合することによって、大きなν値を有する位相差板
を得ることを可能にした。
共重合することによって、大きなν値を有する位相差板
を得ることを可能にした。
第２図の41と42には、それぞれ280μｍ厚のポリスチ
レン（以下PSと呼ぶ）の一軸延伸フィルムと850μｍ厚
のポリプロピレン（以下PPと呼ぶ）樹脂の一軸延伸フィ
ルムのリターデーションの波長依存性を示した。PSとPP
のν値はそれぞれ1.11と1.05であるが、両者をリターデ
ーションを打ち消しあう方向に重ね合わせると、43に示
すようにν＝1.30という高分散の位相差板が得られる。
PPは光弾性定数が正であるので、延伸に伴い延伸方向の
屈折率が大きくなる。逆にPSは光弾性定数が負であるの
で、延伸に伴い延伸方向の屈折率が小さくなる。このよ
うにPPとPSは、同一方向に延伸すると丁度そのリターデ
ーションを打ち消しあう方向にあるので、PPとPSの混合
体を延伸することによって、上記の２枚積層したフィル
ムと同じ効果を得ることが可能である。
レン（以下PSと呼ぶ）の一軸延伸フィルムと850μｍ厚
のポリプロピレン（以下PPと呼ぶ）樹脂の一軸延伸フィ
ルムのリターデーションの波長依存性を示した。PSとPP
のν値はそれぞれ1.11と1.05であるが、両者をリターデ
ーションを打ち消しあう方向に重ね合わせると、43に示
すようにν＝1.30という高分散の位相差板が得られる。
PPは光弾性定数が正であるので、延伸に伴い延伸方向の
屈折率が大きくなる。逆にPSは光弾性定数が負であるの
で、延伸に伴い延伸方向の屈折率が小さくなる。このよ
うにPPとPSは、同一方向に延伸すると丁度そのリターデ
ーションを打ち消しあう方向にあるので、PPとPSの混合
体を延伸することによって、上記の２枚積層したフィル
ムと同じ効果を得ることが可能である。
また、このように光弾性定数の正負が異なる高分子を
組み合わせることによって、お互いに補償しあい、より
広い視角が得られるという効果もある。これは、本出願
人が既に特願昭63−198506号で開示した視角補償効果で
ある。
組み合わせることによって、お互いに補償しあい、より
広い視角が得られるという効果もある。これは、本出願
人が既に特願昭63−198506号で開示した視角補償効果で
ある。
以下、実施例により本発明の詳細を示す。
［実施例］ 本発明の位相差板は、PSとPPを1:2.6の割合で混合し
たフィルムを一軸方向に延伸したものである。そのリタ
ーデーションは570nm、ν＝1.31である。その屈折率は
延伸方向に垂直な方向の方が大きい。
たフィルムを一軸方向に延伸したものである。そのリタ
ーデーションは570nm、ν＝1.31である。その屈折率は
延伸方向に垂直な方向の方が大きい。
第１図に、本発明の液晶電気光学素子の断面図を示
す。図中、１は上側偏光板、２は液晶セル、３は位相差
板、４は下側偏光板である。液晶セルの液晶８には、従
来と同様メルク社製のSTN用ネマチック液晶ZLI−4336を
用いた。セルギャップｄは6.3μｍ、リターデーション
Δndは0.89μｍである。
す。図中、１は上側偏光板、２は液晶セル、３は位相差
板、４は下側偏光板である。液晶セルの液晶８には、従
来と同様メルク社製のSTN用ネマチック液晶ZLI−4336を
用いた。セルギャップｄは6.3μｍ、リターデーション
Δndは0.89μｍである。
第３図には、本発明の液晶電気光学素子の各軸の関係
図を示した。上側偏光板の偏光軸（吸収軸）方向10が液
晶セルの上基板のラビング方向11となす角度20を左45
゜、液晶セルのねじれ角21を左230゜、位相差板の屈折
率が最も大きくなる軸方向（フィルムの延伸方向と垂直
な方向）13が液晶セルの下基板のラビング方向12となす
角度22を90゜、下側偏光板の偏光軸（吸収軸）方向14が
13となす角度23を左45゜とした。
図を示した。上側偏光板の偏光軸（吸収軸）方向10が液
晶セルの上基板のラビング方向11となす角度20を左45
゜、液晶セルのねじれ角21を左230゜、位相差板の屈折
率が最も大きくなる軸方向（フィルムの延伸方向と垂直
な方向）13が液晶セルの下基板のラビング方向12となす
角度22を90゜、下側偏光板の偏光軸（吸収軸）方向14が
13となす角度23を左45゜とした。
以上の条件のもとで作製した本発明の液晶電気光学素
子の、オン時及びオフ時の分光特性を第４図に示す。そ
の表示コントラストは1:28である。従来の液晶電気光学
素子に比較して、オフ時の色付きが改善されている点に
最大の特徴がある。
子の、オン時及びオフ時の分光特性を第４図に示す。そ
の表示コントラストは1:28である。従来の液晶電気光学
素子に比較して、オフ時の色付きが改善されている点に
最大の特徴がある。
なお、この位相差板は光学的に負の一軸性を有してい
るために、これを用いた液晶電気光学素子は、従来のよ
うにPCを位相差板に用いたものよりも視角が広い。この
効果については、既に本出願人が特願平１−10405号で
明らかにしている。
るために、これを用いた液晶電気光学素子は、従来のよ
うにPCを位相差板に用いたものよりも視角が広い。この
効果については、既に本出願人が特願平１−10405号で
明らかにしている。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、より完全な光学
補償を可能にした位相差板と、これを利用した表示の色
付きが少ない液晶電気光学素子とを提供することができ
る。
補償を可能にした位相差板と、これを利用した表示の色
付きが少ない液晶電気光学素子とを提供することができ
る。
第１図は、本発明及び従来の液晶電気光学素子の断面図
である。 第２図は位相差板のリターデーションの波長依存性を示
す図である。 第３図は、本発明及び従来の液晶電気光学素子の各軸の
関係を示す図である。 第４図は、本発明の液晶電気光学素子のオン時及びオフ
時の分光特性を示す図である。 第５図は、位相差板のν値がオフ時の色付きに及ぼす影
響を示す図である。 第６図は、従来の液晶電気光学素子のオン時及びオフ時
の分光特性を示す図である。 １……上側偏光板 ２……液晶セル ３……位相差板 ４……下側偏光板 ５……液晶セルの上基板 ６……液晶セルの下基板 ７……透明電極 ８……ねじれ配向をしたネマチック液晶 10……上側偏光板１の偏光軸（吸収軸）の方向 11……液晶セルの上基板５のラビング方向 12……液晶セルの下基板６のラビング方向 13……位相差板３の屈折率が最大となる軸方向 14……下側偏光板４の偏光軸（吸収軸）の方向 20……10が、11となす角度 21……液晶セルの液晶のねじれ角 22……12と13がなす角度 23……14が、13となす角度 40〜43……以下の位相差板のリターデーションの波長依
存性 40……PC（145μｍ厚）の一軸延伸フィルム 41……PS（280μｍ厚）の一軸延伸フィルム 42……PP（850μｍ厚）の一軸延伸フィルム 43……41と42をそのリターデーションを打ち消すように
積み重ねてなる位相差板 50……オン時の分光特性 51……オフ時の分光特性
である。 第２図は位相差板のリターデーションの波長依存性を示
す図である。 第３図は、本発明及び従来の液晶電気光学素子の各軸の
関係を示す図である。 第４図は、本発明の液晶電気光学素子のオン時及びオフ
時の分光特性を示す図である。 第５図は、位相差板のν値がオフ時の色付きに及ぼす影
響を示す図である。 第６図は、従来の液晶電気光学素子のオン時及びオフ時
の分光特性を示す図である。 １……上側偏光板 ２……液晶セル ３……位相差板 ４……下側偏光板 ５……液晶セルの上基板 ６……液晶セルの下基板 ７……透明電極 ８……ねじれ配向をしたネマチック液晶 10……上側偏光板１の偏光軸（吸収軸）の方向 11……液晶セルの上基板５のラビング方向 12……液晶セルの下基板６のラビング方向 13……位相差板３の屈折率が最大となる軸方向 14……下側偏光板４の偏光軸（吸収軸）の方向 20……10が、11となす角度 21……液晶セルの液晶のねじれ角 22……12と13がなす角度 23……14が、13となす角度 40〜43……以下の位相差板のリターデーションの波長依
存性 40……PC（145μｍ厚）の一軸延伸フィルム 41……PS（280μｍ厚）の一軸延伸フィルム 42……PP（850μｍ厚）の一軸延伸フィルム 43……41と42をそのリターデーションを打ち消すように
積み重ねてなる位相差板 50……オン時の分光特性 51……オフ時の分光特性
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも２種類の有機高分子の混合体あ
るいは共重合体フィルムを一軸延伸してなる位相差板で
あって、前記少なくとも２種類の有機高分子のうち第一
の有機高分子は正の光弾性定数を有し、第二の有機高分
子は負の光弾性定数を有することを特徴とする位相差
板。 - 【請求項２】一対の基板間に液晶を挟持してなる液晶セ
ルと位相差板とが一対の偏光板の間に配置されてなる液
晶電気光学素子において、 前記位相差板は少なくとも２種類の有機高分子の混合体
あるいは共重合体フィルムを一軸延伸して形成されてな
り、前記少なくとも２種類の有機高分子のうち第一の有
機高分子は正の光弾性定数を有し、第二の有機高分子は
負の光弾性定数を有することを特徴とする液晶電気光学
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164940A JP2780190B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 位相差板およびこれを用いた液晶電気光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1164940A JP2780190B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 位相差板およびこれを用いた液晶電気光学素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0329921A JPH0329921A (ja) | 1991-02-07 |
| JP2780190B2 true JP2780190B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=15802740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1164940A Expired - Lifetime JP2780190B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 位相差板およびこれを用いた液晶電気光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780190B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW424154B (en) | 1998-10-30 | 2001-03-01 | Teijin Ltd | Phase film and optical device using same |
| KR100474495B1 (ko) | 1999-07-29 | 2005-03-08 | 데이진 가부시키가이샤 | 위상차 필름, 위상차 필름 복합체 및 그것을 사용한액정표시장치 |
| TW533323B (en) | 2000-04-24 | 2003-05-21 | Teijin Ltd | Process for producing retardation film |
| US7573074B2 (en) | 2006-05-19 | 2009-08-11 | Bridgelux, Inc. | LED electrode |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP1164940A patent/JP2780190B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0329921A (ja) | 1991-02-07 |
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Legal Events
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