JP3295238B2 - Film substrate for liquid crystal display panel - Google Patents

Film substrate for liquid crystal display panel

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JP3295238B2
JP3295238B2 JP18725194A JP18725194A JP3295238B2 JP 3295238 B2 JP3295238 B2 JP 3295238B2 JP 18725194 A JP18725194 A JP 18725194A JP 18725194 A JP18725194 A JP 18725194A JP 3295238 B2 JP3295238 B2 JP 3295238B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光学特性に優れ、表示
品位に優れたフィルム液晶表示パネルを実現する液晶表
示パネル用フィルム基板に関するものであり、液晶表示
装置はもちろんの事、その他の感光体用光電極、面発熱
体、有機EL用電極等ディスプレィ用途の基板材料とし
て利用できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film substrate for a liquid crystal display panel which realizes a film liquid crystal display panel having excellent optical characteristics and excellent display quality. It can be used as a substrate material for display applications such as body photoelectrodes, surface heating elements, and organic EL electrodes.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶表示素子は、より薄膜化、よ
り軽量化、より大型化、任意の形状化、曲面表示対応等
の高度な要求がある。特にポケベルや携帯電話や電子手
帳やペン入力機器等の、身につけて携帯する機器の利用
の拡大につれて、従来のガラス基板に変わってプラスチ
ックを基板とする液晶表示パネルが検討され、一部で実
用化されはじめた。こうしたプラスチック基板は、ガラ
ス基板と比較して軽量化・薄葉化の要望を満たしてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been a high demand for liquid crystal display elements such as thinner, lighter, larger, arbitrary shapes, and curved surface display. In particular, as the use of wearable and portable devices such as pagers, mobile phones, electronic organizers, and pen input devices has expanded, liquid crystal display panels using plastic instead of conventional glass substrates have been studied, and some have become practical. It has begun to be transformed. Such a plastic substrate satisfies the demand for weight reduction and thinning as compared with a glass substrate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来のプラスチック基
板は、光学特性の面においてはガラス基板に劣る。すな
わち、ガラスは本質的に光学等方的であるという特性を
有している。一方プラスチックの場合には、プラスチッ
クフィルムの製膜条件と樹脂特有の光学弾性係数と複屈
折等の特性との相関から、フィルム形状に成形された場
合、分子配向に起因する複屈折性を有する。
A conventional plastic substrate is inferior to a glass substrate in optical characteristics. That is, glass has the property of being optically isotropic in nature. On the other hand, in the case of plastic, when it is formed into a film shape, it has birefringence due to molecular orientation, based on the correlation between the film forming conditions of the plastic film, the optical elastic coefficient specific to the resin, and the characteristics such as birefringence.

【0004】そして、基板として用いられるプラスチッ
クフィルムに複屈折性があると、表示の着色・コントラ
ストの低下等、ディスプレィの表示品位の著しい低下を
もたらすこととなる。これは液晶ディスプレィが表示機
能を発現するためには、偏光の光スイッチングによる表
示の可視化という原理に従っているためである。
[0004] If the plastic film used as the substrate has birefringence, the display quality of the display, such as coloring of the display and lowering of the contrast, is remarkably reduced. This is because, in order for the liquid crystal display to exhibit a display function, it follows the principle of visualization of display by optical switching of polarized light.

【0005】こうした課題を改良するために、樹脂の複
屈折性(リターデイション)を低減する改良、及び枚葉
シートで注型重合成形する方法等が提案されている。し
かし従来提案された方法では、非常に特殊な樹脂材料を
用いたり、特別な生産条件を設定したり、枚葉で時間を
かけて成形したりするため、著しく生産性を低い。この
ために、従来使用されてきたガラス基板に対してコスト
競争力が無かった。
In order to solve these problems, there have been proposed improvements to reduce the birefringence (retardation) of the resin, and a method of cast polymerization molding with a single sheet. However, in the conventionally proposed method, productivity is extremely low because a very special resin material is used, special production conditions are set, and molding is performed over a single sheet over time. For this reason, there was no cost competitiveness with respect to conventionally used glass substrates.

【0006】本発明は、前記従来の技術における課題、
つまり液晶表示パネル用基板に用いられるポリマーフィ
ルムの複屈折性を低減させ、優れた表示品位を有する液
晶表示パネル用フィルム基板を、生産性良く得ることを
目的とする。
[0006] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art,
That is, an object of the present invention is to reduce the birefringence of a polymer film used for a liquid crystal display panel substrate and obtain a liquid crystal display panel film substrate having excellent display quality with high productivity.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示パネル
用フィルム基板は、連続製膜により形成されたポリマー
フィルムであって、フィルムを構成する樹脂の屈折率異
方性が正の値を持ち、製膜した際のフィルムの流れ方向
に沿ったフィルムの屈折率をnMD、流れ方向と直角な
幅方向に沿ったフィルムの屈折率をnTD、フィルムの
厚さをdとした時に、nTD>nMD、かつ(nTD−
nMD)×d≦40nmであり、さらにフィルムの分子
配向軸のバラツキがフィルムの幅方向に対して±30度
の角度の範囲にあるポリマーフィルムを、基板として用
いることを特徴としている。
The film substrate for a liquid crystal display panel of the present invention is a polymer film formed by continuous film formation, and the resin constituting the film has a positive value of the refractive index anisotropy. NMD> nMD, where nMD is the refractive index of the film along the flow direction of the film when formed, nTD is the refractive index of the film along the width direction perpendicular to the flow direction, and d is the thickness of the film. , And (nTD-
nMD) .times.d.ltoreq.40 nm, and a polymer film having a variation in molecular orientation axis of the film within an angle of. +-. 30 degrees with respect to the width direction of the film is used as the substrate.

【0008】まず、本発明で基板として用いるポリマー
フィルムは、構成する樹脂の屈折率異方性が正であるも
のを用いる。屈折率異方性が正であることは、ポリマー
フィルムに製膜した場合、その分子配向軸方向の屈折率
が最大となる特性を有する。
First, as a polymer film used as a substrate in the present invention, a resin having a positive refractive index anisotropy of a constituent resin is used. Positive refractive index anisotropy means that when a polymer film is formed, the refractive index in the direction of the molecular orientation axis is maximized.

【0009】従来の方法で連続製膜によりポリマーフィ
ルムを形成すると、分子配向はフィルムの流れ方向に向
く。すなわち、製膜した際のフィルムの流れ方向をMD
方向と呼び、その方向に沿ったフィルムの屈折率をnM
D、さらにこの流れ方向(MD方向)と直角なフィルム
の幅方向をTD方向と呼び、その方向に沿ったフィルム
の屈折率をnTDとして表せば、nMD>nTDの特性
になる。
When a polymer film is formed by continuous film formation by a conventional method, the molecular orientation is oriented in the direction of film flow. That is, the flow direction of the film at the time of film formation is defined as MD.
Direction, and the refractive index of the film along that direction is nM
D, and the width direction of the film perpendicular to the flow direction (MD direction) is referred to as the TD direction, and if the refractive index of the film along that direction is expressed as nTD, then nMD> nTD.

【0010】ところでポリマーフィルムを基板として用
いて液晶表示パネルを構成するためには、種々の加工を
連続的に実施することになる。その際、酸素/窒素等の
空気バリアー層加工、水分バリアー加工、ハードコート
加工等の湿式塗工加工の乾燥プロセスや、透明導電膜加
工等の真空プロセスでは、張力や加熱などの影響がフィ
ルムに生じることになる。このためフィルムの流れ方向
の分子配向に乱れが生じ、初期のnMDとnTDの差よ
りも、加工後のnMDとnTDの差の方が大きくなる。
これはポリマーフィルムは加熱されてMD方向に張力が
かかると、MD方向に分子配向している場合には、より
配向が強められるためである。
By the way, in order to construct a liquid crystal display panel using a polymer film as a substrate, various processes are continuously performed. At this time, in the drying process of wet coating such as oxygen / nitrogen air barrier layer processing, moisture barrier processing, hard coat processing, etc., and the vacuum process such as transparent conductive film processing, the influence of tension and heating affects the film. Will happen. For this reason, the molecular orientation in the flow direction of the film is disturbed, and the difference between the processed nMD and nTD is larger than the difference between the initial nMD and nTD.
This is because when the polymer film is heated and tension is applied in the MD direction, the orientation is further strengthened when the polymer film is molecularly oriented in the MD direction.

【0011】この結果、複屈折率を低減させるべく低複
屈折率のポリマーフィルムを製膜しても、後工程で複屈
折率がバラついて液晶パネルの表示品位がフィルムの部
位によっては著しく低下してしまう。
As a result, even if a polymer film having a low birefringence is formed in order to reduce the birefringence, the birefringence varies in a later step, and the display quality of the liquid crystal panel is significantly reduced depending on the film portion. Would.

【0012】また、湿式塗工工程や真空プロセスの生産
性を向上させる場合には、加熱温度を高めに設定し、フ
ィルムの走行スピードを上げる方法が取られる。走行ス
ピードを向上させるためには、フィルムの走行方向の張
力を高く設定することにつながる。こうした加熱温度と
張力の影響により、生産性を向上させることと液晶基板
の複屈折率を低減させることは、相反する事象となって
いた。
In order to improve the productivity of the wet coating process or the vacuum process, a method of increasing the heating temperature and increasing the running speed of the film is used. In order to improve the running speed, it is necessary to set a high tension in the running direction of the film. Under the influence of such heating temperature and tension, improving the productivity and reducing the birefringence of the liquid crystal substrate have been contradictory events.

【0013】そこでポリマーフィルムからなる液晶表示
パネル用フィルム基板の生産性と複屈折率の低減を両立
させるためには、張力がかかった条件で加熱された場合
にも、MD方向に分子配向の再配列が生じにくいように
ポリマーフィルムの分子配向軸(光学的に屈折率異方性
が正の場合には面内の屈折率が最大の方向つまり遅相
軸)をMD方向と直角のTD方向に傾けておくことが必
要となる。これにより、種々のプロセスでの加熱雰囲気
下の張力が作用した状態においても張力の影響を受けに
くく、さらに複屈折率の増大等の変化を受けにくくする
ことができる。
Therefore, in order to achieve both the productivity of the film substrate for a liquid crystal display panel made of a polymer film and the reduction of the birefringence, it is necessary to re-orient the molecular orientation in the MD direction even when the film is heated under tension. The molecular orientation axis of the polymer film (in the case where the optical anisotropy is positive, the direction in which the in-plane refractive index is the maximum, that is, the slow axis) is set in the TD direction perpendicular to the MD direction so that alignment is unlikely to occur. It is necessary to tilt it. This makes it difficult to be affected by the tension even in a state where the tension in the heating atmosphere is applied in various processes, and further, it is possible to make it hard to receive a change such as an increase in the birefringence.

【0014】そして本発明のポリマーフィルムにおいて
は、フィルムの分子配向軸がMD方向から45度以上T
D方向に傾いていれば、張力の影響が小さくなる。そし
てその影響をさらに無視できるようになるために、本発
明では分子配向軸がMD方向から60度以上TD方向に
傾いて(つまりTD方向を軸として±30度以下の範
囲)いることが必要となる。
In the polymer film of the present invention, the molecular orientation axis of the film is at least 45 degrees from the MD direction.
If it is tilted in the D direction, the influence of the tension is reduced. In order to further ignore the influence, it is necessary in the present invention that the molecular orientation axis is inclined at least 60 degrees from the MD direction in the TD direction (that is, within ± 30 degrees with respect to the TD direction as an axis). Become.

【0015】すなわち分子配向軸がTD方向を軸として
±30度の範囲以下にあれば、加熱雰囲気下で張力がか
かった場合にも、分子配向軸の引き起こしがおこりにく
く、フィルムの幅方向の熱収縮により、幅方向の収縮が
起こり、この結果として複屈折率が低減する。なお、ポ
リマーフィルムの分子配向軸をTD方向に±30度の範
囲以下にする手段としては、フィルム製膜時にMD方向
とTD方向にかかる力のバランスを調整し、TD方向に
発生するフィルムの収縮応力を十分フィルムに作用させ
ることで発現可能である。
That is, if the molecular orientation axis is within the range of ± 30 degrees with respect to the TD direction, even when tension is applied in a heated atmosphere, the molecular orientation axis is unlikely to be caused, and the heat in the width direction of the film is not increased. Shrinkage causes shrinkage in the width direction, and as a result, the birefringence decreases. As a means for controlling the molecular orientation axis of the polymer film in the TD direction to within ± 30 degrees, the balance of the forces applied in the MD direction and the TD direction during film formation is adjusted, and shrinkage of the film generated in the TD direction is performed. It can be developed by applying sufficient stress to the film.

【0016】また、フィルムにかかる張力が調整できな
い場合であるとか、比較的大きな張力が必要とされる処
理が必要な場合には、分子配向軸がTD方向を軸として
±20度の範囲の範囲にあることがより好ましい。
When the tension applied to the film cannot be adjusted, or when a process requiring a relatively large tension is required, the molecular orientation axis is in a range of ± 20 degrees with respect to the TD direction. Is more preferable.

【0017】そして、フィルムの特性が(nTD−nM
D)×d≦50nmであれば、液晶基板に用いられる場
合に液晶の着色がなく視認性の良い液晶表示体を得るこ
とができる。本発明では、さらに着色の程度を低減させ
るために、(nTD−nMD)×d≦40nmであるこ
とが必要となる。また、特にSTN液晶表示素子の基板
に用いれらる場合には(nTD−nMD)×d≦20n
mであることがより好ましい。
The film has a characteristic (nTD-nM
If D) × d ≦ 50 nm, a liquid crystal display having good visibility without coloring of the liquid crystal when used for a liquid crystal substrate can be obtained. In the present invention, in order to further reduce the degree of coloring, it is necessary that (nTD−nMD) × d ≦ 40 nm. In particular, when it is used for a substrate of an STN liquid crystal display element, (nTD−nMD) × d ≦ 20n
m is more preferable.

【0018】こうした特性のフィルムは、ポリマーフィ
ルムを溶融押し出し法あるいは溶液製膜法により製膜し
た後、フィルムのガラス転移温度〜ガラス転移温度−1
0℃の温度範囲でフィルムを連続的に加熱処理して幅方
向に熱収縮させ、(nTD−nMD)×d≦40nmに
調整することにより、生産性良く実現させることができ
る。
A film having such characteristics is formed by forming a polymer film by a melt extrusion method or a solution film forming method, and then changing the glass transition temperature of the film to the glass transition temperature-1.
The film can be continuously heat-treated in a temperature range of 0 ° C. to be thermally shrunk in the width direction and adjusted to (nTD−nMD) × d ≦ 40 nm, thereby achieving high productivity.

【0019】また液晶表示素子の長期信頼性を確保する
ために、基板として用いるポリマーフィルムは、フィル
ム上に酸素と水分の侵入を防御するバリアー加工、ハー
ドコート加工による架橋構造を有する耐溶剤性加工、お
よび透明電極加工が施されていることが好ましい。
Further, in order to ensure long-term reliability of the liquid crystal display device, the polymer film used as the substrate should have a barrier process for preventing intrusion of oxygen and moisture on the film, and a solvent-resistant process having a crosslinked structure by a hard coat process. And transparent electrode processing is preferably performed.

【0020】ここでバリアー層を、例えば湿式のコーテ
イング法で形成する場合には、バリアー材料としてはポ
リビニールアルコール、ポリビニールアルコールーエチ
レン共重合体等のポリビニールアルコール系重合体、ポ
リアクリロニトリル、ポリアクリルニトリルースチレン
共重合体のポリアクリルニトリル系重合体、あるいはポ
リビニリデンクロライド等の公知のコーティング材料を
用いることができる。そして公知の湿式コーテイング方
法、例えばリバースロールコーティング法、グラビアコ
ーティング法或いはダイコーティング法などで、フィル
ム上に形成させることができる。
When the barrier layer is formed by, for example, a wet coating method, the barrier material may be polyvinyl alcohol, a polyvinyl alcohol-based polymer such as polyvinyl alcohol-ethylene copolymer, polyacrylonitrile, or polyacrylonitrile. A known coating material such as a polyacrylonitrile-based polymer of acrylonitrile-styrene copolymer or polyvinylidene chloride can be used. The film can be formed on the film by a known wet coating method, for example, a reverse roll coating method, a gravure coating method, or a die coating method.

【0021】またバリアー層を、スパッタリングあるい
は真空蒸着等のドライプロセスで形成する場合には、公
知のバリアー材料であるSi,Al,Ti,Mg及びZ
r等から選ばれた少なくとも1種の金属或いは2種以上
の金属混合物の酸化物、窒化物或いは酸窒化物の薄膜
を、公知の方法で形成することができる。
When the barrier layer is formed by a dry process such as sputtering or vacuum evaporation, known barrier materials such as Si, Al, Ti, Mg and Z are used.
A thin film of an oxide, nitride or oxynitride of at least one metal selected from r or a mixture of two or more metals can be formed by a known method.

【0022】こうしたバリアー層の膜厚は、目的とする
バリアー性能が発現出来る膜厚に設定すれば良い。また
2種以上のパリアー層を適宜組み合わせて積層すること
も可能である。
The thickness of such a barrier layer may be set to a thickness that allows the desired barrier performance to be exhibited. It is also possible to laminate two or more types of parier layers in an appropriate combination.

【0023】また耐溶剤性を付与するハードコート層
は、公知の材料例えばシリコン樹脂系の架橋構造を有す
る樹脂構成体、アクリル系樹脂の架橋構造体及びエポキ
シ系樹脂の架橋構造体を等を公知の塗工と硬化方法を用
いることにより形成可能である。
The hard coat layer for imparting solvent resistance may be made of a known material such as a resin structure having a silicone resin-based crosslinked structure, a crosslinked structure of an acrylic resin, or a crosslinked structure of an epoxy resin. It can be formed by using a coating and curing method.

【0024】また、バリアー層およびハードコート層と
基板及び相互に積層構成体を構成する場合には、各層間
の接着性を向上させる意味で、プライマー層を適宜設け
ることも可能である。プライマー層としては、シランカ
ップリング剤を含むシリコン系材料、アクリル樹脂のイ
ソシアネート架橋体或いはテトラブチルチタネート系材
料等を湿式コーティングの手法を用いて適宜設けること
ができる。
In the case where the barrier layer and the hard coat layer and the substrate and the laminated structure are mutually formed, a primer layer can be appropriately provided in order to improve the adhesion between the respective layers. As the primer layer, a silicon-based material containing a silane coupling agent, an isocyanate crosslinked product of an acrylic resin, a tetrabutyl titanate-based material, or the like can be appropriately provided by a wet coating method.

【0025】こうしたフィルムを液晶表示パネル用フィ
ルム基板として使用する場合、透明導電膜を形成する必
要がある。透明導電膜としてはガラス基板にも使用され
ているインジウム−スズ酸化物が好適に使用される。イ
ンジウム−スズ酸化物の透明導電膜は、スパッタリン
グ、蒸着あるいはイオンプレーティングなどの公知の方
法で、目的とする光透過率と導電性を有する薄膜として
形成することができる。インジウム−スズ酸化物と基板
となる下地層の接着性を向上させるために、先にのべた
プライマー層を選択して下塗りすることも可能である。
When such a film is used as a film substrate for a liquid crystal display panel, it is necessary to form a transparent conductive film. As the transparent conductive film, indium-tin oxide which is also used for a glass substrate is preferably used. The indium-tin oxide transparent conductive film can be formed as a thin film having desired light transmittance and conductivity by a known method such as sputtering, vapor deposition, or ion plating. In order to improve the adhesion between the indium-tin oxide and the underlying layer serving as the substrate, it is also possible to select the primer layer described above and to undercoat.

【0026】ところで、バリアー層、ハードコート層、
および透明導電膜層等を積層するプロセスは、連続的に
ロールで処理することにより、生産性良く優れた特性の
液晶表示パネル用電極を得ることができる。そうした連
続的な処理を行う際には、フィルム走行のための張力
と、塗工層あるいはスパッタ層の特性向上のために加熱
処理が必要となる。しかしながら本発明のポリマーフィ
ルムを基板とすることにより、表示に悪影響を与える複
屈折を最小とし、光学特性に優れた液晶表示パネルを実
現できる。
Incidentally, a barrier layer, a hard coat layer,
In a process of laminating a transparent conductive film layer and the like, by continuously performing a process with a roll, an electrode for a liquid crystal display panel having excellent characteristics and excellent productivity can be obtained. When performing such a continuous treatment, a heat treatment is required to improve the tension for running the film and the characteristics of the coating layer or the sputtered layer. However, by using the polymer film of the present invention as a substrate, a birefringence that adversely affects display is minimized, and a liquid crystal display panel having excellent optical characteristics can be realized.

【0027】また基板として用いるポリマーフィルム
は、熱可塑性でアモルファス構造のポリマーフィルムが
好ましいが、耐熱性の点からポリマーフィルムを構成す
る樹脂のガラス転移温度が120℃以上であり、かつポ
リカーボネートフィルム、ポリアリレートフィルム、ポ
リスルフォンフィルム、ポリエーテルスルフォンフィル
ム、およびアモルファスポリオレフィンフィルムのいず
れかであることがより好ましい。
The polymer film used as the substrate is preferably a thermoplastic polymer film having an amorphous structure. However, from the viewpoint of heat resistance, the resin constituting the polymer film has a glass transition temperature of 120 ° C. or higher, and is preferably a polycarbonate film or a polymer film. More preferably, it is any of an arylate film, a polysulfone film, a polyethersulfone film, and an amorphous polyolefin film.

【0028】また基板として用いるポリマーフィルム
は、寸法安定性に優れたものが好適に用いられるが、フ
ィルムの流れ方向と幅方向のそれぞれでの寸法安定性
が、120℃で1時間の熱処理後において0.1%以下
であることより好ましい。
As the polymer film used as the substrate, those having excellent dimensional stability are preferably used, and the dimensional stability in the flow direction and the width direction of the film after the heat treatment at 120 ° C. for 1 hour is preferable. More preferably, it is 0.1% or less.

【0029】また、ポリマーフイルムのフイルム厚みは
液晶表示用電極基板として、液晶表示パネルの表示品位
とプロセスでのハンドリングのしやすさで決めるべきで
ある。そして連続のロールプロセスで囲う処理を行うこ
とを前提にすれば、50〜500μmの厚みのフイルム
が好ましく用いられる。また、液晶表示パネルの表示品
位とプロセスでのハンドリングのバランスの観点から
は、70〜300μmの厚みのフイルムが好ましく用い
られる。
Further, the film thickness of the polymer film should be determined by the display quality of the liquid crystal display panel and the ease of handling in the process as an electrode substrate for liquid crystal display. Assuming that the enclosing process is performed by a continuous roll process, a film having a thickness of 50 to 500 μm is preferably used. Further, from the viewpoint of the balance between the display quality of the liquid crystal display panel and the handling in the process, a film having a thickness of 70 to 300 μm is preferably used.

【0030】なおここで、本発明に関わるパラメータの
測定方法について記す。まず(nTD−nMD)×d
は、フィルムに入射した光がフィルムの面内直交方向に
相互に進む場合のフィルム面内での屈折率の差による光
の速度差に起因する位相差の大きさを表している。この
値の測定には複屈折率測定装置あるいはリターデイショ
ン測定装置が必要である。また、本発明で好ましく使用
されるポリマーフィルムには、リターデイション値の波
長依存性を有するものが多く、測定波長を定義する必要
がある。発明者等は日本分光製の透過型波長分散リター
デイション測定装置M−150を使用して、測定波長を
590nmに定めて測定した。
Here, a method of measuring parameters according to the present invention will be described. First, (nTD−nMD) × d
Represents the magnitude of the phase difference resulting from the difference in the speed of light due to the difference in the refractive index in the film plane when the light incident on the film travels in the direction orthogonal to the plane of the film. To measure this value, a birefringence measuring device or a retardation measuring device is required. Many of the polymer films preferably used in the present invention have a wavelength dependence of a retardation value, and it is necessary to define a measurement wavelength. The inventors set the measurement wavelength at 590 nm using a transmission type chromatic dispersion retardation measuring apparatus M-150 manufactured by JASCO Corporation.

【0031】またフィルムの分子配向軸の方向とは、本
発明のポリマーフィルムにおいてフィルム面内の最大屈
折率軸(フィルムのnTDの屈折率主軸つまり遅相軸)
のTDとなす角度と定めた。この分子配向軸の方向測定
も上記M−150測定装置により簡便に測定することが
できる。
The direction of the molecular orientation axis of the film is defined as the maximum refractive index axis in the film plane of the polymer film of the present invention (the refractive index principal axis of the nTD of the film, that is, the slow axis).
And the angle formed by the TD. The direction of the molecular orientation axis can also be easily measured by the M-150 measuring device.

【0032】[0032]

【実施例1】ビスフェノール成分がビスフェノールAの
みからなるポリカーボネート樹脂から、ポリカーボネー
トフィルムを製膜した。その際製膜には溶融押出し法を
用い、かつMD/TD方向にかかる張力のバランス調整
を行ないながら分子配向を調整して製膜した。
Example 1 A polycarbonate film was formed from a polycarbonate resin whose bisphenol component consisted of only bisphenol A. At that time, the film was formed by a melt extrusion method and by adjusting the molecular orientation while adjusting the balance of the tension applied in the MD / TD directions.

【0033】この結果得られたフィルムは、フィルム幅
=1080mm、厚さd=125μm、nTD=1.5
837、nMD=1.5834、すなわち(nTD−n
MD)×d=37.5nmであり、さらにフィルムの分
子配向軸の方向のバラツキはTDに対して±28度であ
った。
The resulting film had a film width of 1080 mm, a thickness of d = 125 μm, and an nTD of 1.5.
837, nMD = 1.5834, that is, (nTD−n
MD) × d = 37.5 nm, and the variation in the direction of the molecular orientation axis of the film was ± 28 degrees with respect to TD.

【0034】さらにこのフィルムを、懸垂型の熱処理機
にセットし、加熱温度130℃、フィルム搬送速度0.
5m/分で、連続的な熱処理を施した。この熱処理後
は、nTD=1.5836、nMD=1.5834、す
なわち(nTD−nMD)×d=25nmであり、さら
にフィルムの分子配向軸の方向のバラツキはTDに対し
て±25度であった。
Further, this film was set in a suspension type heat treatment machine, and the heating temperature was 130.degree.
A continuous heat treatment was applied at 5 m / min. After this heat treatment, nTD = 1.5836, nMD = 1.5834, that is, (nTD−nMD) × d = 25 nm, and the variation in the direction of the molecular orientation axis of the film is ± 25 degrees with respect to TD. Was.

【0035】そしてこのフィルム上に、プライマー層と
バリアーコート層を形成した。その際プライマー層とし
ては、信越化学製の商品名「PC7A」をメチルイソブ
チルケトンと酢酸nブチルが1/1の混合溶媒で希釈し
た塗液を用いた。またバリアーコート層としては、ポリ
ビニールアルコール樹脂(クラレ製の商品名「PVA−
117」)を十分に熱水で洗浄して、不純物として含有
される酢酸ソーダをppmレベルまで除去した後、精製
水に溶解した塗液を用いた。そしてプライマー層はマイ
ヤーバーコーターで、バリアーコート層はリバースロー
ルコーターで、連続的に塗工乾燥(乾燥温度はそれぞれ
130℃)した。これにより厚さ0.5μmのプライマ
ー層と、厚さ3μmのバリアーコート層をポリカーボネ
ートフィルム上に積層した。
Then, a primer layer and a barrier coat layer were formed on the film. At that time, as the primer layer, a coating liquid obtained by diluting a product name “PC7A” manufactured by Shin-Etsu Chemical with a mixed solvent of methyl isobutyl ketone and n-butyl acetate in 1/1 was used. As the barrier coat layer, a polyvinyl alcohol resin (trade name “PVA-
117 ”) was sufficiently washed with hot water to remove sodium acetate as an impurity to a ppm level, and then a coating solution dissolved in purified water was used. The primer layer was continuously coated and dried (each at a drying temperature of 130 ° C.) using a Meyer bar coater and the barrier coat layer using a reverse roll coater. As a result, a primer layer having a thickness of 0.5 μm and a barrier coat layer having a thickness of 3 μm were laminated on the polycarbonate film.

【0036】そしてさらにバリアーコート層上には、ハ
ードコート層を形成した。その際ハードコート剤として
日本精化製の商品名「NS−2451」をイソプロピル
アルコールで希釈した塗液を用いた。この塗液をリバー
スロールコーターで塗工乾燥(乾燥温度135℃)し
て、厚さ8μmのハードコート層を形成した。
Further, a hard coat layer was formed on the barrier coat layer. At that time, a coating solution obtained by diluting Nippon Seika's trade name “NS-2451” with isopropyl alcohol was used as a hard coating agent. This coating liquid was applied and dried (drying temperature: 135 ° C.) with a reverse roll coater to form a hard coat layer having a thickness of 8 μm.

【0037】こうした積層体が構成されたフィルムの反
対の面に、プライマー層を形成した。すなわち、日本曹
達製の商品名「アトロンNSi」をイソプロピルアルコ
ールで希釈して、マイクログラブアコーターを用いて塗
工乾燥して、厚さ50nmのプライマー層を形成した。
さらにこのプライマー層上に、透明導電薄膜であるイ
ンジウム−スズ酸化物薄膜層をスパッタリングにより形
成した。そのためスパッタリングターゲットには、イン
ジウム−スズ酸化物ターゲット(モル比はインジウム/
スズ=90/10、充填密度は90%)を用いた。そし
て連続スパッタ装置にフィルムをセットし、1.3mP
aの圧力まで排気した後、Ar/O2 =98.5/1.
5の混合比の混合ガスを導入して雰囲気圧力を0.27
Paにした。そして基板温度を60℃に設定し、投入電
力密度1W/cm2 でDCスパッタリングを行ない、透
明導電薄膜を形成した。この透明導電膜は、膜厚が30
nmであり、表面抵抗は240Ω/□であった。またフ
ィルム基板の550nmにおける光透過率は、84%で
あった。
A primer layer was formed on the opposite side of the film on which such a laminate was formed. That is, Nippon Soda's trade name “Atron NSi” was diluted with isopropyl alcohol, and coated and dried using a micrograb coater to form a primer layer having a thickness of 50 nm.
Further, an indium-tin oxide thin film layer as a transparent conductive thin film was formed on the primer layer by sputtering. Therefore, an indium-tin oxide target (molar ratio: indium /
(Tin = 90/10, packing density is 90%). Then, the film was set in the continuous sputtering device, and 1.3 mP
After evacuating to the pressure of a, Ar / O 2 = 98.5 / 1.
A mixed gas having a mixing ratio of 5 was introduced to reduce the atmospheric pressure to 0.27.
Pa. Then, the substrate temperature was set to 60 ° C., and DC sputtering was performed at an input power density of 1 W / cm 2 to form a transparent conductive thin film. This transparent conductive film has a thickness of 30.
nm, and the surface resistance was 240 Ω / □. The light transmittance of the film substrate at 550 nm was 84%.

【0038】そしてこうした処理を施した後のフィルム
の光学特性を再評価した。その結果は、nTD=1.5
835、nMD=1.5834、すなわち(nTD−n
MD)×d=12.5nm、であり、さらにフィルムの
分子配向軸の方向のバラツキはTDに対して±23度で
あった。
Then, the optical properties of the film subjected to such treatment were re-evaluated. The result is nTD = 1.5
835, nMD = 1.5834, that is, (nTD−n
MD) × d = 12.5 nm, and the variation in the direction of the molecular orientation axis of the film was ± 23 degrees with respect to TD.

【0039】このように本実施例1のポリマーフィルム
を用いた基板は、積層体を形成する処理の前後において
も、フィルムを構成する樹脂の屈折率異方性が正の値を
持ち、nTD>nMD、かつ(nTD−nMD)×d≦
40nmであり、さらにフィルムの分子配向軸のバラツ
キがフィルムの幅方向に対して±30度の角度の範囲に
あるという光学特性を備えている。
As described above, in the substrate using the polymer film of Example 1, the refractive index anisotropy of the resin constituting the film has a positive value before and after the process of forming the laminate, and nTD> nMD and (nTD−nMD) × d ≦
It has an optical property that the dispersion of the molecular orientation axis of the film is in a range of ± 30 degrees with respect to the width direction of the film.

【0040】さらにこの結果得られた液晶表示パネル用
フィルム基板を、2枚の偏光板に挟んで、透過光のもと
でフィルムと偏光板のそれぞれを回転させて、着色する
かどうかの確認を行った。すると着色は見られず、非常
に広範囲な位置で(逆に言うと基板の光軸を特定させる
ことなく)偏光板と組み合わせることが可能な液晶表示
パネル用フィルム基板を得ることができた。
Further, the film substrate for a liquid crystal display panel obtained as described above is sandwiched between two polarizing plates, and each of the film and the polarizing plate is rotated under transmitted light to confirm whether or not to color. went. As a result, no coloring was observed, and a film substrate for a liquid crystal display panel which could be combined with a polarizing plate in a very wide range (in other words, without specifying the optical axis of the substrate) could be obtained.

【0041】[0041]

【実施例2】メチレンクロライド溶液製膜によって、光
学特性がnTD=1.5836、nMD=1.583
5、すなわち(nTD−nMD)×d=12.5nmで
あり、フィルムの分子配向軸の方向がnTD方向となす
角度が±30度以内であるポリカーボネートフィルムを
基板として用いたこと以外は、実施例1と同じ材料とプ
ロセスを用いて、実施例1と同一の積層構成体を作成し
た。
Example 2 The methylene chloride solution film formation gave optical properties of nTD = 1.5836 and nMD = 1.583.
5, ie, (nTD−nMD) × d = 12.5 nm, except that a polycarbonate film in which the direction of the molecular orientation axis of the film and the nTD direction was within ± 30 degrees was used as the substrate. Using the same material and process as in Example 1, the same laminated structure as in Example 1 was produced.

【0042】まず初めに熱処理を施した後の段階では、
nTD=1.5837、nMD=1.5835、すなわ
ち(nTD−nMD)×d=25nmであり、フィルム
の分子配向軸の方向がTD方向となす角度が±25度で
あった。
First, after the heat treatment,
nTD = 1.5837 and nMD = 1.5835, that is, (nTD−nMD) × d = 25 nm, and the angle between the direction of the molecular orientation axis of the film and the TD direction was ± 25 degrees.

【0043】続いて積層体を構成した後の段階では、n
TD=1.5837、nMD=1.5836、すなわち
(nTD−nMD)×d=12.5nmであり、フィル
ムの分子配向軸の方向がTD方向となす角度が±25度
であった。
Subsequently, at a stage after forming the laminate, n
TD = 1.5837, nMD = 1.5836, that is, (nTD−nMD) × d = 12.5 nm, and the angle between the direction of the molecular orientation axis of the film and the TD direction was ± 25 degrees.

【0044】このように本実施例2のポリマーフィルム
を用いた基板は、積層体を形成する処理の前後において
も、フィルムを構成する樹脂の屈折率異方性が正の値を
持ち、nTD>nMD、かつ(nTD−nMD)×d≦
40nmであり、さらにフィルムの分子配向軸のバラツ
キがフィルムの幅方向に対して±30度の角度の範囲に
あるという光学特性を備えている。
As described above, in the substrate using the polymer film of Example 2, the refractive index anisotropy of the resin constituting the film has a positive value before and after the process of forming the laminate, and nTD> nMD and (nTD−nMD) × d ≦
It has an optical property that the dispersion of the molecular orientation axis of the film is in a range of ± 30 degrees with respect to the width direction of the film.

【0045】さらにこの結果得られた液晶表示パネル用
フィルム基板を、2枚の偏光板に挟んで、透過光のもと
でフィルムと偏光板のそれぞれを回転させて、着色する
かどうかの確認を行った。すると着色は見られず、非常
に広範囲な位置で(逆に言うと基板の光軸を特定させる
ことなく)偏光板と組み合わせることが可能な液晶表示
パネル用フィルム基板を得ることができた。
Further, the film substrate for a liquid crystal display panel obtained as a result is sandwiched between two polarizing plates, and each of the film and the polarizing plate is rotated under transmitted light to confirm whether or not coloring is performed. went. As a result, no coloring was observed, and a film substrate for a liquid crystal display panel which could be combined with a polarizing plate in a very wide range (in other words, without specifying the optical axis of the substrate) could be obtained.

【0046】[0046]

【比較例】光学特性が、nTD=1.5834、nMD
=1.5838、すなわち(nMD−nTD)×d=5
0nmであり、フィルムの分子配向軸の方向がMD方向
となす角度が±30度以内(つまりTDとなす角度が6
0度以上)であるポリカーボネートフィルムを基板とし
て用いたこと以外は、実施例1と同じ材料とプロセスを
用いて、実施例1と同一の積層構成体を作成した。
[Comparative Example] Optical properties are nTD = 1.5834, nMD
= 1.5838, that is, (nMD−nTD) × d = 5
0 nm, and the angle between the direction of the molecular orientation axis of the film and the MD direction is within ± 30 degrees (that is, the angle between TD and
The same laminated structure as in Example 1 was made using the same material and process as in Example 1 except that a polycarbonate film (0 ° or more) was used as the substrate.

【0047】まず初めに熱処理を施した後の段階では、
nTD=1.5833、nMD=1.5837、すなわ
ち(nMD−nTD)×d=50nmであり、フィルム
の分子配向軸の方向がMD方向となす角度が±25度で
あった。
First, after the heat treatment,
nTD = 1.5833, nMD = 1.5837, that is, (nMD−nTD) × d = 50 nm, and the angle between the direction of the molecular orientation axis of the film and the MD direction was ± 25 degrees.

【0048】続いて積層体を構成した後の段階では、n
TD=1.5833、nMD=1.5838、すなわち
(nMD−nTD)×d=62.5nmであり、フィル
ムの分子配向軸の方向がMD方向となす角度が±25度
であった。
Subsequently, at a stage after forming the laminate, n
TD = 1.5833, nMD = 1.5838, that is, (nMD−nTD) × d = 62.5 nm, and the angle between the direction of the molecular orientation axis of the film and the MD direction was ± 25 degrees.

【0049】さらにこの結果得られた液晶表示パネル用
フィルム基板を、2枚の偏光板に挟んで、透過光のもと
でフィルムと偏光板のそれぞれを回転させて、着色する
かどうかの確認を行った。すると着色の生じる位置が有
り、偏光板と組み合わせて液晶表示パネルとして用いる
には適さないものであった。
Further, the film substrate for a liquid crystal display panel obtained as a result is sandwiched between two polarizing plates, and each of the film and the polarizing plate is rotated under transmitted light to confirm whether or not to be colored. went. Then, there was a position where coloring occurred, which was not suitable for use as a liquid crystal display panel in combination with a polarizing plate.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、液晶表示
パネル用基板に用いられるポリマーフィルムの複屈折性
を低減させ、優れた表示品位を有する液晶表示パネル用
フィルム基板を、生産性良く得ることができる。
As described in detail above, the present invention reduces the birefringence of a polymer film used for a liquid crystal display panel substrate, and provides a liquid crystal display panel film substrate having excellent display quality with good productivity. Obtainable.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−169425(JP,A) 特開 平5−57858(JP,A) 特開 平5−93907(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1333 500 Continuation of the front page (56) References JP-A-1-169425 (JP, A) JP-A-5-57858 (JP, A) JP-A-5-93907 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 7 , DB name) G02F 1/1333 500

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 連続製膜により形成されたポリマーフィ
ルムであって、フィルムを構成する樹脂の屈折率異方性
が正の値を持ち、製膜した際のフィルムの流れ方向に沿
ったフィルムの屈折率をnMD、流れ方向と直角な幅方
向に沿ったフィルムの屈折率をnTD、フィルムの厚さ
をdとした時に、nTD>nMD、かつ(nTD−nM
D)×d≦40nmであり、さらにフィルムの分子配向
軸のバラツキがフィルムの幅方向に対して±30度の角
度の範囲にあるポリマーフィルムを、基板として用いる
ことを特徴とする液晶表示パネル用フィルム基板。
1. A polymer film formed by continuous film formation, wherein the resin constituting the film has a positive value of the refractive index anisotropy, and the film along the film flow direction when the film is formed. When the refractive index is nMD, the refractive index of the film along the width direction perpendicular to the flow direction is nTD, and the thickness of the film is d, nTD> nMD, and (nTD−nM
D) × d ≦ 40 nm, and further using a polymer film having a variation in molecular orientation axis of the film within an angle of ± 30 degrees with respect to the width direction of the film as a substrate, for a liquid crystal display panel. Film substrate.
【請求項2】 基板として用いるポリマーフィルムは、
溶融押し出し法あるいは溶液製膜法により製膜された
後、フィルムのガラス転移温度〜ガラス転移温度−10
℃の温度範囲でフィルムが連続的に加熱処理されて、
(nTD−nMD)×d≦40nmに調整されたことを
特徴とする請求項1記載の液晶表示パネル用フィルム基
板。
2. A polymer film used as a substrate,
After being formed by a melt extrusion method or a solution casting method, the film has a glass transition temperature to a glass transition temperature of -10.
The film is continuously heated in the temperature range of ℃
2. The film substrate for a liquid crystal display panel according to claim 1, wherein (nTD-nMD) .times.d.ltoreq.40 nm.
【請求項3】 基板として用いるポリマーフィルムは、
フィルム上に酸素と水分の侵入を防御するバリアー加
工、ハードコート加工による架橋構造を有する耐溶剤性
加工、および透明電極加工が施されていることを特徴と
する請求項1〜2のいずれかに記載の液晶表示パネル用
フィルム基板。
3. A polymer film used as a substrate,
The film according to any one of claims 1 to 2, wherein a barrier process for preventing intrusion of oxygen and moisture on the film, a solvent-resistant process having a crosslinked structure by a hard coat process, and a transparent electrode process are performed. A film substrate for a liquid crystal display panel according to the above.
【請求項4】 基板として用いるポリマーフィルムは、
ポリマーフィルムを構成する樹脂のガラス転移温度が1
20℃以上であり、かつポリカーボネートフィルム、ポ
リアリレートフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリ
エーテルスルフォンフィルム、およびアモルファスポリ
オレフィンフィルムのいずれかであることを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載の液晶表示パネル用フィ
ルム基板。
4. A polymer film used as a substrate,
The glass transition temperature of the resin constituting the polymer film is 1
The liquid crystal display according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature is 20 ° C or higher, and the film is one of a polycarbonate film, a polyarylate film, a polysulfone film, a polyethersulfone film, and an amorphous polyolefin film. Film substrate for panels.
【請求項5】 基板として用いるポリマーフィルムは、
フィルムの流れ方向と幅方向のそれぞれでの寸法安定性
が、120℃で1時間の熱処理後において0.1%以下
であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
の液晶表示パネル用フィルム基板。
5. The polymer film used as a substrate,
The liquid crystal display according to any one of claims 1 to 4, wherein the dimensional stability in each of the flow direction and the width direction of the film is 0.1% or less after heat treatment at 120 ° C for 1 hour. Film substrate for panels.
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