JPH02230215A - 液晶電気光学素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複屈折効果を利用する液晶電気光学素子の視野
角を広げる視角補償板に関する。

［従来の技術コ 電気制御複屈折効果を利用した液晶セルであって、ホメ
オトロビック配向した液晶を２枚の電極基板間に挾持し
てなる液晶電気光学素子の視角範匣を広げる方法として
は、光学異方体膜である視角補償板を該液晶電気光学素
子に適応する方法がある。これについては、特願昭６２
−２１０４２３に詳し《開示されている。すなわち、光
学異方体膜はその３つの主要な屈折率Ｍ１。ｖＮｔ。ｔ
　”３ｅの内、８ｓ１Ｂが他の２つの屈折率’１０　　
ｔ　Ｎ２６　　ｔよりも小さ《、かつＨ１。とＮ，。が
同値であり、ざらにＮ，θに対応する軸が光学異方体膜
の面に垂直方向に有るものである。また、ＮＳＳ軸を液
晶のホメオトロピック方向と平行にしこの光学異方体膜
を液晶セルに配置することによって、視野角の変化に対
応して起こる液晶のΔルの変化をキャンセルすることで
視角を広げる作用を発するものである。

ここで、一般的な上記の光学異方体膜の作成方法を説明
する。特願昭６２−２１０４２３に開示されている方法
は次の方法である。

Ｄｕｐｏｎ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　　の商品名である
ＳＵＲＬＹＮやＳＲｈｏ．ｎｅ　Ｐｏｕｌｅｎｃから発
売されている七ロノ１ンシ一ト等の熱可塑性フィルムを
透明基板中に挾み、透明基板の上下方向から均一な圧力
を掛け、加熱することによりガラス質の相から等方性の
相に進むまで加圧状態を保持し、等方性になれば加熱を
停止し、圧力を除去するという連続した工程からなるも
のである。このようにして、膜面に誰直な方向の屈折率
が、膜面方向の屈折率より小さい負の複屈折性を示す光
学異方体を作成することができる。

［発明が解決しようとする課題コ しかし、前述の従来技術における光学異方体の作成方法
を行なう場合には、ガラス等の透明な基板に高分子フィ
ルムを挾む必要があり、ガラス転移温度以上に温度を上
げるため、高分子フィルムとガラス基板は接着されてし
まう。そのため、ガラス基板２枚分のコストアップにな
る。作用としてはガラス基板は不要で、高分子フィルム
のみで良いわけであるから、透明基板の不要な光学異方
体膜の作製方法が望まれている。また従来の方法は膜厚
方向に圧縮する方法であるから、面内方向の主鎖はラン
ダムになっているだけで配向していないから、面内方向
の屈折率は通常の非晶質状態の屈折率と同値である。複
屈折が発生するのは、膜厚方向に主鎖が全く向いて！な
いためその屈折率が非晶質状態の屈折率より小さくなる
ためである。従って、得られる膜のΔルを太き《出来な
いそこで本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、透明基板を不要にし低コスト
で、Δルの大きい光学的異方体膜を提供するところにあ
る。

［課題を解決するための手段コ 本発明の電気光学素子は、電気制御複屈折効果を利用し
た液晶セルであクて、対向する２枚の電極基板間にホメ
オトロピック配向した液晶を扶持してなる液晶セルと、
該素子の視角特性を広げる光学異方体膜と、それらを挾
んで両側に配置された一対の偏光板とを具備した液晶電
気光学素子に於で、光軸が光学的異方体膜の面に垂直方
向で、液晶のホメオトロピック方向と平行方向に有り、
光学的に負の一軸性を有する光学的異方体膜が、側鎖に
フエニル基等の大きな置換基を有していない直鎖型の熱
可塑性樹脂であり、該熱可塑性樹脂の袋内にガスあるい
は圧縮ガスを導入し、熱可塑性樹脂のガラス転移温度よ
り高温に加熱し、袋内の内圧を高め、該熱可塑性樹脂を
等方的Ｋ延伸し、加圧状態を維持しながら冷却し作製し
た熱可塑性樹脂フィルムであることを特徴とする。

［炸用コ 一般に高分子フイルムは、゛延伸することによって、高
分子の主鎖が延伸方向に配向し、延伸方向の屈折率が、
その直角方向の屈折率より大きくなる。つまり、高分子
フィルムＫ光学的異方性が発現する作用としてポイント
になるのは次の２点である。

１）　引っ張り力の方向にポリマーの主鎖が配向する。

また、圧縮力の垂直方向に主鎖が配向する。

２）　主鎖の配向した方向の屈折率はその直角方向の屈
折率より太き《なる。

この２つの原理で高分子フィルムの複屈折性をほぼ説明
できる。

ここで本発明の場合を説明する。熱可塑性樹脂の袋内に
ガスあるいは圧縮ガスを導入し、熱可塑性樹脂のガラス
転移温度より高温に加熱し、袋内の内圧を高め、該熱可
塑性樹脂を等方的に延伸し、膜面に垂直方向の屈折率よ
り膜面内方向の屈折率を大きくする。この延伸率を高め
ることでΔルを大きくする事が出来る。また、延伸率を
適当に調製することにより望みのΔルに設定することが
出来る。

また、本発明の方法であれば、ガラス基板を使用しない
で延伸によって作製しているため、フイルムのみで機能
を満たし、低コスト化につながるなお、上記熱可塑性樹
脂は側鎖に７エニル基等の大きな置換基を有していない
直鎖型の高分子で．あればよく、ポリカーボネート，ポ
リエステル，ポリエチレン，ポリエーテル，ポリスルワ
オン，ポリエーテルスル７オン等が使用できる。

［実施例コ 以下に実施例で更に詳しく説明する。

（実施例１） 透明基板間にチッソ社製液晶ｓ　ｓ　−　４　０　０　
８　（Δｉ＝Ｑ．１５）を入れホメオトロピック配向さ
せた。セル厚を＆０μｍにし、レターデーションΔ７Ｌ
ｃＬをＱ．９０μ扉に設定した。

一方、光学的異方体膜を以下のようにして作成した。膜
厚１００μｍのポリカーボネートのフィルムの袋を用意
した。この袋の中Ｋ空気を入れ袋の口を閉じ密閉した。

この状態で温度を１９０℃に上げた。袋内の空気は高温
になることで圧力が上がり、さらにポリカーボネートの
ガラス転移温度より高温であるのでフィルムはゴム状に
なクており均一に膨らんだ。これによってポリカーボネ
ートは膜面方向に均一に等方的に延伸された。続いてこ
の膨張状態を保ったまた冷却し室温まｔ冷やした。この
フイルムは膜面方向の屈折率と膜厚方向の屈折率の差は
Δｎ＝ＣＬ９であった。このフィルムを、上記のホメオ
トロピック配向した液晶セルに組み合わせると、明らか
に視角が広《なっており、視角拡大の視角補償板になっ
ていることが確認できた。

（実施例２） 透明基板間にチッソ社製液晶ｓｓ−４００８（Δル＝α
１５）を入れホメオトロピック配向させた。セル厚を４
．０μ扉にし、レターデーションΔｎｄをα６０μｍに
設定した。

一方、光学的異方体膜を以下のようＫして作成した。膜
厚５０μｍのポリカーボネートのフイルムの袋を用意し
た。この袋の中に圧縮空気を入れ加圧し内圧を１　ｌｉ
ａｒ／！にした。この状態で温度を１７５℃に上げた。

これによりポリカーボネートのガラス転移温度より高温
であるのでフィルムはゴム状になっており均一に膨らん
だ。これによってポリカーボネートは膜面方向に均一に
等方的に延伸された。続いてこの膨張状態を保つため圧
縮空気による加圧状態を維持したまま冷却し室温まで冷
やした。このフィルムは膜面方向の屈折率と膜厚方向の
屈折率の差はΔｎ＝ｌ＋５であった。このフイルムを、
上記のホメオトロビック配向した液晶セルに組み合わせ
ると、明らかに視角が広《なっており、視角拡大の視角
補償板になっていることが確認できた。

可塑性樹脂のガラス転移温度より高温に加熱し、袋内の
内圧を高め、該熱可塑性樹脂を等方的に延伸し、加圧状
態を維持しながら冷却することにより、負の複屈折性を
示す光学異方体膜を、透明基板不要で、Δルの大きな膜
として作成できる。この光学異方体膜は、液晶光学素子
の視角を広げる効果を有する。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気制御複屈折効果を利用した液晶セルであって、対向
   する２枚の電極基板間にホメオトロピック配向した液晶
   を挾持してなる液晶セルと、該素子の視角特性を広げる
   光学異方体膜と、それらを挾んで両側に配置された一対
   の偏光板とを具備した液晶電気光学素子に於て、光軸が
   光学的異方体膜の面に垂直方向で、液晶のホメオトロピ
   ック方向と平行方向に有り、光学的に負の一軸性を有す
   る光学的異方体膜が、側鎖にフエニル基等の大きな置換
   基を有していない直鎖型の熱可塑性樹脂であり、該熱可
   塑性樹脂の袋内にガスあるいは圧縮ガスを導入し、熱可
   塑性樹脂のガラス転移温度より高温に加熱し、袋内の内
   圧を高め、該熱可塑性樹脂を等方的に延伸し、加圧状態
   を維持しながら冷却し作製した熱可塑性樹脂フィルムで
   あることを特徴とする液晶電気光学素子。