JP2902693B2 - Phase difference plate, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device using the same - Google Patents
Phase difference plate, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device using the sameInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は光学的に位相差を有する位相差板の製造方法
と、この位相差板を用いた液晶表示素子に関する。The present invention relates to a method for manufacturing a retardation plate having an optical retardation, and a liquid crystal display device using the retardation plate.
(従来の技術) 一般に位相差板は、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリアセテート、あるいはポリエチレン等の熱可塑
性樹脂を公知の延伸方法、例えば周速の異なる2対以上
の加熱ロール間で一軸方向に延伸する方法、あるいは該
一軸延伸物を該一軸方向と垂直な方向に二軸延伸する方
法等によって得ることができる。(Prior Art) Generally, a retardation plate is a method of stretching a thermoplastic resin such as polyester, polycarbonate, polyacetate or polyethylene in a known stretching method, for example, in a uniaxial direction between two or more pairs of heating rolls having different peripheral speeds. Alternatively, it can be obtained by a method of biaxially stretching the uniaxially stretched product in a direction perpendicular to the uniaxial direction.
すなわち、延伸方向とそれと垂直な方向とで屈折率に
差を生ぜしめ光学的に位相差を有するものである。この
ような位相差板は、例えばEP−0246842に記載されてい
るように、背景色を無彩色化した液晶表示素子に利用さ
れている。That is, a difference is generated in the refractive index between the stretching direction and the direction perpendicular to the stretching direction, and there is an optical phase difference. Such a retardation plate is used for a liquid crystal display element in which the background color is achromatic, as described in EP-0246842, for example.
また、特開昭60−256121号公報に記載されているよう
に、電圧無印加時にほぼ垂直配向させ、電圧印加により
複屈折を制御し表示を行う複屈折制御形液晶表示素子に
おいては、斜め方向から観測した時のコントラストの改
善を目的として位相差板が用いられている。Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-256121, a birefringence control type liquid crystal display element which performs almost vertical alignment when no voltage is applied and controls birefringence by applying a voltage to perform display is obliquely oriented. A phase difference plate is used for the purpose of improving the contrast when observed from a distance.
このような従来の光学位相差板を利用した液晶表示素
子を第5図に示す。FIG. 5 shows a liquid crystal display device using such a conventional optical retardation plate.
第5図において、液晶表示素子は、第一の偏光板1、
液晶セル2、位相差板3、そして第二の偏光板4が、光
の入射方向(図中矢印)からみて順に積層されている。In FIG. 5, the liquid crystal display element includes a first polarizing plate 1,
The liquid crystal cell 2, the phase difference plate 3, and the second polarizing plate 4 are sequentially stacked as viewed from the light incident direction (arrow in the drawing).
液晶セル2は、透明電極が形成された基板間に液晶組
成物が挾持され、その周囲はシール剤で封止固定された
ものである(図示省略)。The liquid crystal cell 2 has a liquid crystal composition sandwiched between substrates on which transparent electrodes are formed, and the periphery thereof is sealed and fixed with a sealant (not shown).
液晶組成物のツイスト角φは基板2aから基板2bに向っ
て左回りに240度、2枚の基板間隔は6.0μmである。The twist angle φ of the liquid crystal composition is 240 degrees counterclockwise from the substrate 2a toward the substrate 2b, and the distance between the two substrates is 6.0 μm.
なお、ra、rbは基板2a、2bに形成したそれぞれの配向
処理の配向方向で、ra、rbは、液晶セル2の一辺と平行
な基準方向cから−30℃、+30℃とした。Note that ra and rb are the alignment directions of the respective alignment processes formed on the substrates 2a and 2b, and ra and rb are -30 ° C and + 30 ° C from a reference direction c parallel to one side of the liquid crystal cell 2.
この液晶セル2の一表面に位相差板3を、延伸方向が
基準方向cに対して角度Aが45゜となるよう配置してあ
る。A retardation plate 3 is disposed on one surface of the liquid crystal cell 2 such that the stretching direction has an angle A of 45 ° with respect to the reference direction c.
また、液晶セル2の位相差板が設置されていない側の
面および、位相差板3上には、基準方向cに対して偏光
子の角度P1が135゜、角度P2が90゜となるように偏光板
1、4が夫々設置されている。In addition, on the surface of the liquid crystal cell 2 on which the retardation plate is not provided and on the retardation plate 3, the angle P1 of the polarizer is 135 ° and the angle P2 is 90 ° with respect to the reference direction c. Are provided with polarizing plates 1 and 4, respectively.
このときの位相差板のリタデーションの設定値は0.49
9μmである。At this time, the retardation set value of the retarder is 0.49
9 μm.
(発明が解決しようとする課題) ところで、上述した従来の位相差板は、高温中に放置
した場合、位相差値(以下、リタデーションと称す)変
化が非常に大きくなるという問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) Incidentally, the above-mentioned conventional retardation plate has a problem that a change in a retardation value (hereinafter, referred to as a retardation) becomes extremely large when left at high temperature.
第6図は材質がポリプロピレンからなる位相差板を高
温度の環境下に放置したときのリタデーション変化を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing a change in retardation when a retardation plate made of polypropylene is left in a high-temperature environment.
また、第7図は位相差板を利用した液晶表示素子のリ
タデーション設定値からのズレ量に対するコントラスト
の変化の関係を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the amount of deviation from the retardation set value of a liquid crystal display element using a phase difference plate and the change in contrast.
第7図から、位相差板のリタデーションの設定値から
のズレ量が液晶表示素子のコントラストに大きな影響を
及ぼしていることがわかる。From FIG. 7, it can be seen that the amount of deviation of the retardation of the retardation plate from the set value has a great effect on the contrast of the liquid crystal display element.
たとえば、リタデーションの設定値からのズレ量が40
nm以上になると、コントラストはリタデーション設定値
の1/5程度に低下してしまい、表示性能への悪影響が生
じる。For example, if the deviation from the retardation setting is 40
At nm or more, the contrast is reduced to about 1/5 of the retardation set value, and adversely affects display performance.
このような位相差板のリタデーションの設定値からの
ズレは、位相差板の耐久性が不足しているために起こ
り、実用上大きく問題となる。Such a deviation from the set value of the retardation of the retardation plate occurs because the durability of the retardation plate is insufficient, and is a serious problem in practical use.
そして、リタデーション変化の大きい位相差板を使用
した液晶表示素子は、第8図に示す様に、長時間の使用
に際してコントラストが著しく低下するという問題があ
る。As shown in FIG. 8, a liquid crystal display device using a retardation plate having a large change in retardation has a problem that the contrast is significantly reduced when used for a long time.
したがって、製品としての信頼性を向上させるため
に、環境条件にかかわらず位相差板のリタデーション変
化を防止し、液晶表示素子のコントラストをより安定し
て高く保つことが課題となっている。Therefore, in order to improve the reliability of the product, it is necessary to prevent the retardation change of the retardation plate regardless of the environmental conditions, and to keep the contrast of the liquid crystal display element higher and more stable.
本発明はこのような課題を解決するためになされたも
ので、耐久性に優れた位相差板およびその製造方法およ
びこれを用いた液晶表示素子を提供することを目的とす
る。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a phase difference plate having excellent durability, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device using the same.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明者は種々の実験から熱可塑性樹脂からなる光学
的位相差を有する位相差板において、特定の温度の条件
下で熱処理を施し、リタデーションの変化率が小さい位
相差板を得られることを見出し、本発明を完成するに至
った。[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present inventor has conducted various experiments on a retardation plate having an optical retardation made of a thermoplastic resin, by performing a heat treatment under a specific temperature condition, It has been found that a retardation plate having a small rate of change of can be obtained, and the present invention has been completed.
即ち、本発明の位相差板は、熱可塑性樹脂が第1の温
度で延伸された膜状物であり、この膜状物に前記第1の
温度よりも小さい第2の温度で熱処理が施された位相差
板において、前記第2の温度をT(℃)、前記熱可塑性
樹脂のガラス転移点をTg(℃)としたとき、前記第2の
温度Tは、 一般式:Tg+65≦T≦Tg+110 ……(I) を満足し、かつ100℃よりも小さいことを特徴としてい
る。That is, the retardation plate of the present invention is a film-like material obtained by stretching a thermoplastic resin at a first temperature, and this film-like material is subjected to a heat treatment at a second temperature lower than the first temperature. When the second temperature is T (° C.) and the glass transition point of the thermoplastic resin is Tg (° C.), the second temperature T is represented by a general formula: Tg + 65 ≦ T ≦ Tg + 110 (I) is satisfied and the temperature is lower than 100 ° C.
また、本発明の位相差板の製造方法は、熱可塑性樹脂
を第1の温度で延伸して膜状物を成形し、この膜状物に
前記第1の温度よりも小さい第2の温度で熱処理を施す
にあたり、 一般式:Tg+65≦T≦Tg+110 ……(I) (但し、Tgは熱可塑性樹脂のガラス転移点(℃)、Tは
熱処理温度を示す前記第2の温度(℃)を表す。) を満足し、かつ100℃よりも小さい第2の温度Tで、
前記膜状物に熱処理を施すことを特徴としている。Further, in the method for producing a retardation plate of the present invention, the thermoplastic resin is stretched at a first temperature to form a film, and the film is formed at a second temperature lower than the first temperature. In performing the heat treatment, general formula: Tg + 65 ≦ T ≦ Tg + 110 (I) (where Tg represents the glass transition point (° C.) of the thermoplastic resin, and T represents the second temperature (° C.) indicating the heat treatment temperature. .), And at a second temperature T less than 100 ° C.,
The heat treatment is performed on the film-like material.
さらに、本発明の液晶表示素子は、電極面を有する一
対の基板間に液晶組成物を挟持した液晶セルと、この液
晶セルの一方の面に配設された偏光板と、前記液晶セル
の他方の面に配設された位相差板とを有する液晶表示素
子において、 前記位相差板は、第1の温度で延伸された熱可塑性樹
脂の膜状物に、 一般式:Tg+65≦T≦Tg+110 ……(I) (但し、Tgは熱可塑性樹脂のガラス転移点(℃)、Tは
前記第1の温度よりも小さい第2の温度であって熱処理
温度(℃)を表す) を満足し、かつ100℃よりも小さい第2の温度Tで熱
処理を施されたものであることを特徴としている。Furthermore, the liquid crystal display element of the present invention includes a liquid crystal cell in which a liquid crystal composition is sandwiched between a pair of substrates having electrode surfaces, a polarizing plate provided on one surface of the liquid crystal cell, and the other of the liquid crystal cell. And a retardation film disposed on the surface of the liquid crystal display element, wherein the retardation film is formed by forming a film of a thermoplastic resin stretched at a first temperature by a general formula: Tg + 65 ≦ T ≦ Tg + 110. ... (I) (where Tg is the glass transition point (° C) of the thermoplastic resin, T is the second temperature lower than the first temperature and represents the heat treatment temperature (° C)), and The heat treatment is performed at a second temperature T lower than 100 ° C.
本発明における熱可塑性樹脂の延伸された膜状物とし
ては、特に限定はなく、一般にポリエチレン、ポリプロ
ピレン等の熱可塑性樹脂の膜状物を公知の延伸方法、た
とえば周速の異なる2対以上の加熱ロール間で一軸方向
に延伸する方法、あるいは該一軸延伸物を該一軸方向と
垂直な方向に二軸延伸する方法などによって得ることが
できる。The stretched film of the thermoplastic resin in the present invention is not particularly limited, and generally a film of a thermoplastic resin such as polyethylene or polypropylene is stretched by a known stretching method, for example, by heating two or more pairs having different peripheral speeds. It can be obtained by a method of stretching uniaxially between rolls, or a method of biaxially stretching the uniaxially stretched product in a direction perpendicular to the uniaxial direction.
本発明において、位相差板を用いた液晶表示素子の場
合、長時間の使用に際して実用上問題となるコントラス
トの低下を防ぐため、高温条件(70℃)下におけるリタ
デーションの変化率は5%以下、好ましくは3%以下で
ある。In the present invention, in the case of a liquid crystal display device using a retardation plate, the rate of change of retardation under high-temperature conditions (70 ° C.) is 5% or less in order to prevent a decrease in contrast which is a practical problem when used for a long time. Preferably it is 3% or less.
また、本発明における熱可塑性樹脂の延伸された膜状
物を熱処理するにあたり、温度(T)は、Tg+65≦T≦
Tg+110の範囲が好ましく、さらに、Tg+70≦T≦Tg+1
00の範囲がより好ましい。In the heat treatment of the stretched film of the thermoplastic resin in the present invention, the temperature (T) is Tg + 65 ≦ T ≦
The range of Tg + 110 is preferable, and further, Tg + 70 ≦ T ≦ Tg + 1
The range of 00 is more preferable.
熱処理温度がTg+65℃より低い場合、延伸された膜状
物の分子配向緩和が小さく、環境の変化、長時間の使用
に際して位相差板のリタデーションは大きく変化し、本
発明の目的を達成出来ない。When the heat treatment temperature is lower than Tg + 65 ° C., the molecular orientation of the stretched film is less relaxed, the environment changes, and the retardation of the retardation plate changes greatly when used for a long time, so that the object of the present invention cannot be achieved.
また、熱処理温度がTg+110℃を越える場合には、膜
状物自体の熱変化、熱収縮により変形したり、表面状態
が変化、劣化してしまい実用的でない。On the other hand, if the heat treatment temperature exceeds Tg + 110 ° C., the film itself deforms due to heat change and heat shrinkage, and the surface state changes and deteriorates, which is not practical.
熱処理の時間としては、熱処理温度が低い場合は長時
間、熱処理温度が高い場合は短時間でよいが、すくなく
とも30分以上の熱処理を行えば、目的とする位相差板を
得ることができる。The heat treatment time may be long when the heat treatment temperature is low, and short when the heat treatment temperature is high. However, the heat treatment for at least 30 minutes can provide the intended retardation plate.
さらに本発明のリタデーションの変化率を小さくする
のに効果的な方法としては、上記膜状物を自由端、若し
くは5.0%以上の制限収縮下で熱処理を施すことが好ま
しい態様である。Further, as an effective method for reducing the rate of change of the retardation of the present invention, it is a preferred embodiment that the above-mentioned film is subjected to a heat treatment at its free end or under a limited shrinkage of 5.0% or more.
(作 用) 本発明の位相差板は、特定の温度範囲で熱処理するこ
とにより作製している。(Operation) The retardation plate of the present invention is manufactured by heat treatment in a specific temperature range.
この熱処理によって、位相差板を形成する分子の配向
状態を熱的に安定化するため、環境の変化、長時間の使
用に際する位相差板のリタデーション変化は小さく抑え
られる。This heat treatment thermally stabilizes the orientation state of the molecules forming the phase difference plate, so that the change in the environment and the change in the retardation of the phase difference plate during long-term use can be suppressed.
また、この位相差板を液晶表示素子に用いることによ
り、安定なコントラストを得ることができ、信頼性を向
上させることができる。Further, by using this retardation plate for a liquid crystal display element, a stable contrast can be obtained, and the reliability can be improved.
(実施例) 次に、本発明に係る位相差板と液晶表示素子の実施例
を図面を用いて説明する。(Example) Next, an example of the phase difference plate and the liquid crystal display element according to the present invention will be described with reference to the drawings.
実施例1 ポリプロピレン(MI=1.7g/10分、Tg=−18℃)をT
ダイズを取り付けた押し出し機により280℃で押し出
し、30℃の冷却ロールに接触させ1.1mm厚さの未延伸膜
状物を得た。Example 1 Polypropylene (MI = 1.7 g / 10 min, Tg = −18 ° C.)
It was extruded at 280 ° C. by an extruder equipped with a soybean, and was brought into contact with a cooling roll at 30 ° C. to obtain an unstretched film having a thickness of 1.1 mm.
この未延伸膜状物を回転速度の異なる2対の加熱ロー
ルで145℃で4.5倍に一軸延伸し、この一軸延伸方向と垂
直な方向に152℃で8.0倍にテンター延伸し、厚さ30μm
の位相差板を形成した。This unstretched film is uniaxially stretched 4.5 times at 145 ° C. with two pairs of heating rolls having different rotation speeds, and tenter stretched 8.0 times at 152 ° C. in a direction perpendicular to the uniaxial stretching direction to a thickness of 30 μm.
Was formed.
次いで、この位相差板を34℃の温度で78時間放置する
という、通常の膜質安定化のための処理を行った。この
とき得られた位相差板のリタデーション値は、0.456μ
mであった。Next, a normal process for stabilizing the film quality was performed, in which the retardation plate was left at a temperature of 34 ° C. for 78 hours. The retardation value of the retardation plate obtained at this time is 0.456 μ
m.
得られた位相差板を500×500mmに裁断し、Tg+65≦T
≦Tg+110の範囲に相当する50℃〜90℃に渡って、50
℃、60℃、70℃、80℃および90℃の温度で自由端で3時
間の熱処理を施した。The obtained retardation plate is cut into 500 × 500 mm, and Tg + 65 ≦ T
≤ 50 to 90 ° C, corresponding to the range ≤ Tg + 110,
Heat treatment was performed at free ends for 3 hours at a temperature of 60 ° C, 60 ° C, 70 ° C, 80 ° C and 90 ° C.
これらの位相差板について高温放置試験(70℃の高温
下で500時間放置)を行い、その後のリタデーションの
変化率を調べた。この結果を第1図に○印として示す。These retardation plates were subjected to a high-temperature standing test (leaving at a high temperature of 70 ° C. for 500 hours), and the rate of change of the retardation thereafter was examined. This result is shown as a circle in FIG.
また、比較例として、Tg+65℃に満たない温度ならび
にTg+110℃を超える温度で、自由端で3時間の熱処理
を施した位相差板を作製した。Further, as a comparative example, a retardation plate was prepared which was subjected to a heat treatment at a free end for 3 hours at a temperature lower than Tg + 65 ° C. and at a temperature higher than Tg + 110 ° C.
これらの位相差板について上記高温放置試験を行い、
同様に試験後のリタデーションの変化率を調べた。この
結果を実施例の結果と併せて第1図に×印として示す。Perform the above high-temperature storage test on these retardation plates,
Similarly, the rate of change of the retardation after the test was examined. The results are shown as crosses in FIG. 1 together with the results of the examples.
第1図から、熱処理温度42℃(Tg+60)以下では高温
放置試験後のリタデーションの変化率が非常に大きいの
に対して、熱処理温度が約64℃(Tg+82℃)以上では高
温放置試験後のリタデーションの変化率が非常に小さい
ことがわかる。From Fig. 1, the rate of change of the retardation after the high-temperature storage test is very large at a heat treatment temperature of 42 ° C (Tg + 60) or lower, whereas the retardation after the high-temperature storage test is about 64 ° C (Tg + 82 ° C) or higher. Is very small.
つまり、一軸方向に延伸する方法、あるいはこの一軸
延伸物を該一軸方向と垂直な方向に二軸延伸する方法等
により得た膜状物の膜質を安定化するために通常おこな
われる30〜40℃ほどの温度で72〜100時間放置する処理
方法では、位相差板のリタデーションの安定化には不十
分であり、本発明のようにTg+65℃以上の温度で熱処理
することによって、完全にリタデーションの安定化を図
ることができたのである。That is, 30 to 40 ° C. which is usually performed in order to stabilize the film quality of a film obtained by a method of stretching in a uniaxial direction, or a method of biaxially stretching the uniaxially stretched product in a direction perpendicular to the uniaxial direction. The treatment method in which the retardation plate is left at a moderate temperature for 72 to 100 hours is not sufficient for stabilizing the retardation of the retardation plate, and by performing a heat treatment at a temperature of Tg + 65 ° C. or more as in the present invention, the retardation can be completely stabilized. It was possible to achieve this.
一方、100℃(Tg+118℃)で熱処理をした場合、膜が
変形したり、膜表面に粒状の微小凹凸が生じているのが
確認された。On the other hand, when the heat treatment was performed at 100 ° C. (Tg + 118 ° C.), it was confirmed that the film was deformed and fine irregularities were formed on the film surface.
実施例2 プロピレン−エチレン共重合体(MI=2.3g/10分、エ
チレン含有量0.3重量%、Tg=−25℃)を用い、実施例
1と同様の方法により1.2mm厚さの未延伸膜状物を得
た。Example 2 Using a propylene-ethylene copolymer (MI = 2.3 g / 10 min, ethylene content 0.3% by weight, Tg = −25 ° C.), a 1.2 mm-thick unstretched film was obtained in the same manner as in Example 1. A product was obtained.
この未延伸膜状物を実施例1と同様の方法により、14
0℃で5.2倍に一軸延伸し、該一軸延伸方向と垂直な方向
に148℃で8.0倍にテンター延伸し、厚さ30μmの位相差
板を成形した。This unstretched film-like material was obtained by the same method as in Example 1
The film was uniaxially stretched 5.2 times at 0 ° C., and tenter-stretched 8.0 times at 148 ° C. in a direction perpendicular to the uniaxial stretching direction to form a 30 μm thick retardation plate.
次いで、40℃、100時間の条件で通常の膜質安定化の
処理を行った。このとき得られた位相差板のリタデーシ
ョン値は、0.310μmであった。Next, a normal film quality stabilization treatment was performed at 40 ° C. for 100 hours. The retardation value of the obtained retardation plate was 0.310 μm.
得られた位相差板を500×500mmに裁断し、Tg+65≦T
≦Tg+110の範囲に相当する40℃〜80℃に渡って、40
℃、50℃、60℃、70℃および80℃の温度で自由端で3時
間の熱処理を施した。The obtained retardation plate is cut into 500 × 500 mm, and Tg + 65 ≦ T
≤ Tg + 110
Heat treatment was performed for 3 hours at free ends at temperatures of 50 ° C, 50 ° C, 60 ° C, 70 ° C and 80 ° C.
これらの位相差板について高温放置試験(70℃の高温
下で500時間放置)を行い、その後のリタデーションの
変化率を調べた。この結果を第2図に○印として示す。These retardation plates were subjected to a high-temperature standing test (leaving at a high temperature of 70 ° C. for 500 hours), and the rate of change of the retardation thereafter was examined. This result is shown as a circle in FIG.
また、比較例として、Tg+65℃に満たない温度ならび
にTg+110℃を超える温度で、自由端で3時間の熱処理
を施した位相差板を作製した。Further, as a comparative example, a retardation plate was prepared which was subjected to a heat treatment at a free end for 3 hours at a temperature lower than Tg + 65 ° C. and at a temperature higher than Tg + 110 ° C.
これらの位相差板について上記高温放置試験を行い、
同様に試験後のリタデーションの変化率を調べた。この
結果を実施例の結果と併せて第2図に×印として示す。Perform the above high-temperature storage test on these retardation plates,
Similarly, the rate of change of the retardation after the test was examined. The results are shown as crosses in FIG. 2 together with the results of the examples.
第2図から、熱処理温度40℃(Tg+65)以下では高温
放置試験後のリタデーションの変化率が非常に大きいの
に対して熱処理温度が50℃(Tg+75℃)以上では、高温
放置試験後のリタデーションの変化率が非常に小さいこ
とがわかる。From FIG. 2, it can be seen that the rate of change of the retardation after the high temperature storage test is very large at a heat treatment temperature of 40 ° C. (Tg + 65 ° C.) or lower, whereas the change of the retardation after the high temperature storage test is high at a heat treatment temperature of 50 ° C. It can be seen that the rate of change is very small.
一方、90℃(Tg+115℃)で熱処理をした場合、膜の
変形や表面状態の劣化がみられた。On the other hand, when heat treatment was performed at 90 ° C. (Tg + 115 ° C.), deformation of the film and deterioration of the surface state were observed.
実施例3 実施例1で用いた材料を使用し、厚さ30μmの位相差
板を形成した。Example 3 A 30 μm thick retardation plate was formed using the material used in Example 1.
このとき、この位相差板には、通常の膜質安定化のた
めの処理(34℃の温度で78時間放置)を行わなかった。At this time, this retardation plate was not subjected to the usual process for stabilizing the film quality (leaving at 34 ° C. for 78 hours).
ここで得られた位相差板のリタデーション値は、0.43
9μmであった。The retardation value of the retardation plate obtained here is 0.43
It was 9 μm.
得られた位相差板を500×500mmに裁断し、Tg+65≦T
≦Tg+110の範囲に相当する50℃〜90℃に渡って、50
℃、60℃、70℃、80℃および90℃の温度で自由端で3時
間の熱処理を施した。The obtained retardation plate is cut into 500 × 500 mm, and Tg + 65 ≦ T
≤ 50 to 90 ° C, corresponding to the range ≤ Tg + 110,
Heat treatment was performed at free ends for 3 hours at a temperature of 60 ° C, 60 ° C, 70 ° C, 80 ° C and 90 ° C.
これらの位相差板について高温放置試験(70℃の高温
下で500時間放置)を行い、その後のリタデーションの
変化率を調べた。この結果を第3図に○印として示す。These retardation plates were subjected to a high-temperature standing test (leaving at a high temperature of 70 ° C. for 500 hours), and the rate of change of the retardation thereafter was examined. This result is shown as a circle in FIG.
また、比較例として、Tg+65℃に満たない温度ならび
にTg+110℃を超える温度で、自由端で3時間の熱処理
を施した位相差板を作製した。Further, as a comparative example, a retardation plate was prepared which was subjected to a heat treatment at a free end for 3 hours at a temperature lower than Tg + 65 ° C. and at a temperature higher than Tg + 110 ° C.
これらの位相差板について上記高温放置試験を行い、
同様に試験後のリタデーションの変化率を調べた。この
結果を実施例の結果と併せて第3図に×印として示す。Perform the above high-temperature storage test on these retardation plates,
Similarly, the rate of change of the retardation after the test was examined. The results are shown as crosses in FIG. 3 together with the results of the examples.
第3図の結果を第1図の結果と比較すると明らかなよ
うに、通常の膜質安定化のための処理(34℃の温度で78
時間放置)を行わなくても、本発明による熱処理を施す
ことにより、リタデーション変化率を実施例1と同程度
に低減させることができた。As is clear from the comparison of the results shown in FIG. 3 with the results shown in FIG. 1, a normal treatment for stabilizing the film quality (78 ° C. at 34 ° C.) was carried out.
Even if the heat treatment according to the present invention is not performed, the retardation change rate can be reduced to the same degree as in Example 1.
実施例4 それでは続いて、上述した位相差板を用いた液晶表示
素子の実施例について説明する。Embodiment 4 Next, an embodiment of a liquid crystal display device using the above-mentioned retardation plate will be described.
実施例1で述べたポリプロピレンから成る位相差板の
うち、Tg+88℃で熱処理したものを位相差板として用
い、先に述べた第5図の液晶表示素子と同じ構成で液晶
表示素子を作製した。A liquid crystal display element having the same configuration as the liquid crystal display element of FIG. 5 described above was manufactured by using, as the phase difference plate, a heat treatment at Tg + 88 ° C. among the retardation films made of polypropylene described in Example 1.
したがって、この実施例では第5図を用いて説明す
る。Therefore, this embodiment will be described with reference to FIG.
第5図において、液晶表示素子は、第一の偏光板1、
液晶セル2、位相差板3、そして第二の偏光板4が、光
の入射方向(図中矢印)から見て順に積層されている。In FIG. 5, the liquid crystal display element includes a first polarizing plate 1,
The liquid crystal cell 2, the phase difference plate 3, and the second polarizing plate 4 are sequentially stacked as viewed from the light incident direction (arrow in the drawing).
液晶セル2は、透明電極が形成された基板間に液晶組
成物が挾持され、その周囲はエポキシ接着剤からなるシ
ール剤で封止固定されたものである(図示省略)。The liquid crystal cell 2 has a liquid crystal composition sandwiched between substrates on which transparent electrodes are formed, and the periphery thereof is sealed and fixed with a sealant made of an epoxy adhesive (not shown).
液晶組成物としては、ZLI1132(E.メルク社製)に左
回りのカイラル剤としてS−811(E.メルク社製)を添
加して使用しており、基板間を6.0μmに制御し、また
液晶分子が基板間で左回りに捩じれ角ψが240度となる
ように、基板2a、2bについてra、rb方向の配向処理を施
した。As a liquid crystal composition, ZLI1132 (manufactured by E. Merck) was used by adding S-811 (manufactured by E. Merck) as a counterclockwise chiral agent, and the distance between the substrates was controlled to 6.0 μm. The substrates 2a and 2b were subjected to the alignment treatment in the directions of ra and rb so that the liquid crystal molecules had a twist angle ψ of 240 degrees counterclockwise between the substrates.
なお、ra、rbは基準方向cからそれぞれ、−30゜、+
30゜とした。Note that ra and rb are respectively -30 ° and + from the reference direction c.
30 mm.
ここで、位相差板3はTg+88℃で熱処理したものであ
り、延伸方向(光学軸)が基準方向cに対して角度Aが
45゜となるよう配置してある。Here, the retardation plate 3 was heat-treated at Tg + 88 ° C., and the stretching direction (optical axis) was at an angle A with respect to the reference direction c.
It is arranged to be 45 ゜.
また、液晶セル2の位相差板が設置されていない側の
面および、位相差板3上には、基準方向cに対して偏光
子の角度P1が135゜、角度P2が90゜となるように偏光板
1、4(LLC2−81−18:三立電機社製)が夫々設置され
ている。In addition, on the surface of the liquid crystal cell 2 on which the retardation plate is not provided and on the retardation plate 3, the angle P1 of the polarizer is 135 ° and the angle P2 is 90 ° with respect to the reference direction c. Polarizing plates 1 and 4 (LLC2-81-18: manufactured by Sanritsu Electric Co., Ltd.) are installed respectively.
このときの位相差板3のリタデーションの設定値は0.
499μmである。At this time, the set value of the retardation of the retarder 3 is 0.
499 μm.
このような液晶表示素子を1/200デューティーでマル
チプレクス駆動させ、コントラスト比を調べたところ、
白黒表示で14であった。When such a liquid crystal display device was multiplex-driven at a duty of 1/200 and examined the contrast ratio,
It was 14 in black and white display.
この液晶表示素子を70℃の高温下で500時間放置した
後のコントラストは12と依然として高いコントラストを
維持していた。The contrast after leaving the liquid crystal display device at a high temperature of 70 ° C. for 500 hours still maintained a high contrast of 12.
これに対して、上記のような熱処理をしていない従来
の位相差板を使用した液晶表示素子の場合、70℃の下、
20時間放置するだけでコントラスト比は半分以下に低下
した。On the other hand, in the case of a liquid crystal display element using a conventional retardation plate that has not been subjected to the heat treatment as described above, the temperature is reduced to 70 ° C.
The contrast ratio dropped to less than half after only 20 hours of standing.
このように、位相差板3に特定の温度範囲で熱処理を
行うことにより、リタデーション値の変化の少ない位相
差板が得られ、また、このような位相差板を液晶表示素
子に用いることにより、長時間の使用においても、また
苛酷な条件に放置されてもコントラストが良好に維持さ
れる信頼性の高い液晶表示素子を得ることができた。As described above, by performing the heat treatment on the retardation plate 3 in a specific temperature range, a retardation plate having a small change in retardation value can be obtained. Further, by using such a retardation plate for a liquid crystal display element, It was possible to obtain a highly reliable liquid crystal display element in which the contrast was maintained well even when used for a long period of time or when left under severe conditions.
実施例5 実施例2で述べたプロピレン−エチレン共重合体から
成る位相差板のうちTg+95℃で熱処理したものを用い、
第4図に示すような液晶表示素子を作製した。Example 5 Among the retardation plates composed of the propylene-ethylene copolymer described in Example 2, those which were heat-treated at Tg + 95 ° C. were used.
A liquid crystal display device as shown in FIG. 4 was produced.
第4図において、液晶表示素子は、第一の偏光板11、
液晶セル12、第一の位相差板13および第二の位相差板1
4、そして第二の偏光板15が、光の入射方向(図中矢
印)から見て順に積層されている。なお、液晶セル12は
実施例4の液晶セル2と同じものを用いた。In FIG. 4, the liquid crystal display element has a first polarizing plate 11,
Liquid crystal cell 12, first retardation plate 13 and second retardation plate 1
4, and the second polarizer 15 are sequentially stacked as viewed from the light incident direction (arrow in the figure). The liquid crystal cell 12 used was the same as the liquid crystal cell 2 of the fourth embodiment.
ここで、位相差板13および14はTg+95℃で熱処理した
ものであり、第一の位相差板13は延伸方向(光学軸)が
基準方向cに対して角度A1が60゜となるよう配置してあ
る。Here, the phase difference plates 13 and 14 are heat-treated at Tg + 95 ° C., and the first phase difference plate 13 is arranged such that the stretching direction (optical axis) has an angle A1 of 60 ° with respect to the reference direction c. It is.
そして、この第一の位相差板13上には、第二の位相差
板14として、延伸方向が基準方向cに対して角度A2が20
゜となるよう配置してある。Then, on this first retardation plate 13, as the second retardation plate 14, the stretching direction has an angle A2 of 20 with respect to the reference direction c.
It is arranged to be ゜.
これら第一の位相差板13、第二の位相差板14のリタデ
ーション値は共に0.355μmであった。The retardation values of the first and second retardation films 13 and 14 were both 0.355 μm.
また、液晶セル12の位相差板が設置されていない側の
面および、第二の位相差板14上には、基準方向cに対し
て偏光子の角度P1が76゜、角度P2が115゜となるように
偏光板11、15(LLC2−92−18:三立電機社製)が夫々設
置されている。Further, on the surface of the liquid crystal cell 12 on which the retardation plate is not provided and on the second retardation plate 14, the angle P1 of the polarizer with respect to the reference direction c is 76 ° and the angle P2 is 115 °. The polarizing plates 11 and 15 (LLC2-92-18: manufactured by Sanritsu Electric Co., Ltd.) are installed respectively so that
このような液晶表示素子を1/200デェーティーのマル
チプレクス駆動した際のコントラスト比は、白黒表示で
25であった。The contrast ratio when such a liquid crystal display element is driven in a multiplex of 1/200 datum is a black and white display.
It was 25.
この液晶表示素子を70℃の高温下で500時間放置した
後のコントラストは20と依然として高いコントラストを
維持していた。The contrast after the liquid crystal display device was left at a high temperature of 70 ° C. for 500 hours was still 20 at a high contrast.
これに対して、上記のような熱処理をしていない従来
の位相差板を使用した液晶表示素子の場合、70℃の下、
20時間放置するだけでコントラスト比は半分以下に低下
した。On the other hand, in the case of a liquid crystal display element using a conventional retardation plate that has not been subjected to the heat treatment as described above, the temperature is reduced to 70 ° C.
The contrast ratio dropped to less than half after only 20 hours of standing.
このように、位相差板13、14に特定の温度範囲で熱処
理を行うことにより、リタデーション値の変化の少ない
位相差板が得られ、また、このような位相差板を液晶表
示素子に用いることにより、長時間の使用においても、
また苛酷な条件に放置されてもコトラストが良好に維持
される信頼性の高い液晶表示素子を得ることができた。Thus, by performing the heat treatment on the retardation plates 13 and 14 in a specific temperature range, a retardation plate with a small change in retardation value can be obtained, and such a retardation plate can be used for a liquid crystal display device. With long use,
In addition, a highly reliable liquid crystal display element in which the co-trust is favorably maintained even under severe conditions was obtained.
なお、上述した実施例では、ポリプロピレン系の位相
差板を用いた例について説明したが、ポリプロピレン系
以外の位相差板を用いた場合でも本発明による熱処理を
施すことにより、同様の効果を得られることはもちろん
である。Note that, in the above-described embodiment, an example in which a polypropylene-based retardation plate is used has been described. However, even when a retardation plate other than a polypropylene-based retardation plate is used, the same effect can be obtained by performing the heat treatment according to the present invention. Of course.
また、位相差板を光学的な機能として利用する液晶表
示素子であれば、どのような動作モードの液晶パネルと
も組み合せることができ、コントラストを良好に維持
し、信頼性の向上を図ることができる。In addition, as long as the liquid crystal display element uses a retardation plate as an optical function, it can be combined with a liquid crystal panel in any operation mode to maintain good contrast and improve reliability. it can.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば容易かつ安価な
方法で耐久性に優れた位相差板を得ることができ、この
位相差板を用いることにより安定して高いコントラスト
を保つ液晶表示素子を得ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a retardation plate having excellent durability can be obtained by an easy and inexpensive method, and by using this retardation plate, a stable and high contrast can be obtained. It is possible to obtain a liquid crystal display element that keeps.
すなわち、本発明は品質向上ならびに信頼性向上に大
きく貢献するものである。That is, the present invention greatly contributes to quality improvement and reliability improvement.
第1図、第2図および第3図は本発明の一実施例に係る
位相差板の熱処理温度と高温放置試験後の位相差板のリ
タデーション変化率を示す図、第4図は本発明の一実施
例に係る位相差板を用いた液晶表示素子の概略構成図、
第5図は本発明の他の実施例に係る位相差板を用いた液
晶表示素子の概略構成図、そして同時に従来の位相差板
を説明するための図、第6図は位相差板のリタデーショ
ンの経時変化を示す図、第7図は位相差板のリタデーシ
ョンのズレ量とコントラスト比の関係を示す図、第8図
は液晶表示素子のコントラスト比の変化率の経時変化を
示す図である。 1、11……第一の偏光板 2、12……液晶セル 3、13、14……位相差板 4、15……第二の偏光板FIGS. 1, 2 and 3 are diagrams showing the heat treatment temperature of the retardation plate according to one embodiment of the present invention and the retardation change rate of the retardation plate after the high-temperature storage test, and FIG. Schematic configuration diagram of a liquid crystal display element using a retardation plate according to one embodiment,
FIG. 5 is a schematic structural view of a liquid crystal display device using a retardation plate according to another embodiment of the present invention, and also a diagram for explaining a conventional retardation plate, and FIG. 6 is a retardation of the retardation plate. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the amount of retardation deviation of the retardation plate and the contrast ratio, and FIG. 8 is a diagram showing the change over time in the rate of change in the contrast ratio of the liquid crystal display element. 1, 11 first polarizing plate 2, 12 liquid crystal cell 3, 13, 14 retardation plate 4, 15 second polarizing plate
フロントページの続き (72)発明者 賀村 三男 山口県徳山市築港町10―25―704 (72)発明者 上田 直紀 山口県徳山市花畠町7―3 (56)参考文献 特開 昭55−123426(JP,A) 特開 昭60−97323(JP,A) 特開 平1−118805(JP,A) 特開 昭60−24502(JP,A) 特開 昭63−58302(JP,A) 特開 平2−244006(JP,A) 特開 平3−21902(JP,A) 特開 平3−235902(JP,A) 特公 昭53−11228(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 5/30 Continuation of the front page (72) Inventor Mitsuo Kamura 10-25-704, Chikkocho, Tokuyama-shi, Yamaguchi (72) Inventor Naoki 7-3, Hanabatake-cho, Tokuyama-shi, Yamaguchi (56) References JP-A-55-55 123426 (JP, A) JP-A-60-97323 (JP, A) JP-A-1-118805 (JP, A) JP-A-60-24502 (JP, A) JP-A-63-58302 (JP, A) JP-A-2-244006 (JP, A) JP-A-3-21902 (JP, A) JP-A-3-235902 (JP, A) JP-B-53-11228 (JP, B2) (58) (Int.Cl. 6 , DB name) G02B 5/30
Claims (4)
状物であり、この膜状物に前記第1の温度よりも小さい
第2の温度で熱処理が施された位相差板において、 前記第2の温度をT(℃)、前記熱可塑性樹脂のガラス
転移点をTg(℃)としたとき、前記第2の温度Tは、 一般式:Tg+65≦T≦Tg+110 ……(I) を満足し、かつ100℃よりも小さいことを特徴とする位
相差板。1. A retardation film in which a thermoplastic resin is a film stretched at a first temperature, and the film is heat-treated at a second temperature lower than the first temperature. When the second temperature is T (° C.) and the glass transition point of the thermoplastic resin is Tg (° C.), the second temperature T is represented by the following general formula: Tg + 65 ≦ T ≦ Tg + 110 (I) A retardation plate that satisfies the above and is smaller than 100 ° C.
物を成形し、この膜状物に前記第1の温度よりも小さい
第2の温度で熱処理を施すにあたり、 一般式:Tg+65≦T≦Tg+110 ……(I) (但し、Tgは熱可塑性樹脂のガラス転移点(℃)、Tは
熱処理温度を示す前記第2の温度(℃)を表す。) を満足し、かつ100℃よりも小さい第2の温度Tで、前
記膜状物に熱処理を施すことを特徴とする位相差板の製
造方法。2. A method of stretching a thermoplastic resin at a first temperature to form a film, and subjecting the film to a heat treatment at a second temperature lower than the first temperature, a general formula: Tg + 65 ≦ T ≦ Tg + 110 (I) (where Tg represents the glass transition point (° C.) of the thermoplastic resin, and T represents the second temperature (° C.) indicating the heat treatment temperature), and 100 A method for manufacturing a retardation plate, wherein a heat treatment is performed on the film at a second temperature T lower than 0 ° C.
の制限収縮下で前記熱処理を施すことを特徴とする請求
項2記載の位相差板の製造方法。3. The method according to claim 2, wherein the heat treatment is performed on the film-like material at a free end or under a limited shrinkage of 5.0% or more.
を挟持した液晶セルと、この液晶セルの一方の面に配設
された偏光板と、前記液晶セルの他方の面に配設された
位相差板とを有する液晶表示素子において、 前記位相差板は、第1の温度で延伸された熱可塑性樹脂
の膜状物に、 一般式:Tg+65≦T≦Tg+110 ……(I) (但し、Tgは熱可塑性樹脂のガラス転移点(℃)、Tは
前記第1の温度よりも小さい第2の温度であって熱処理
温度(℃)を表す) を満足し、かつ100℃よりも小さい第2の温度Tで熱処
理を施されたものであることを特徴とする液晶表示素
子。4. A liquid crystal cell having a liquid crystal composition sandwiched between a pair of substrates having an electrode surface, a polarizing plate disposed on one surface of the liquid crystal cell, and disposed on the other surface of the liquid crystal cell. In the liquid crystal display device having a retardation plate, the retardation plate is formed by adding a thermoplastic resin film stretched at a first temperature to a film-like material having a general formula: Tg + 65 ≦ T ≦ Tg + 110 (I) However, Tg satisfies the glass transition point (° C.) of the thermoplastic resin, T is the second temperature lower than the first temperature and represents the heat treatment temperature (° C.), and is lower than 100 ° C. A liquid crystal display element which has been subjected to a heat treatment at a second temperature T.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP30273989A JP2902693B2 (en) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | Phase difference plate, method of manufacturing the same, and liquid crystal display device using the same |
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JPH03161701A JPH03161701A (en) | 1991-07-11 |
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