JPH02242223A - 液晶電気光学素子の製造方法 - 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に関す
る。

［従来の技術１ 電気制御複屈折効果を利用した液晶セルであって、ホメ
オトロピック配向した液晶を２枚の電極基板間に挟持し
てなる液晶電気光学素子の視角範囲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に詳しく開示されている。すなわち、光
学異方体膜はその３つの主要な屈折率Ｎ　１０、Ｎ２゜
、Ｎ、。

の内、Ｎ、。が他の２つの屈折率Ｎ、。、Ｎ２゜、より
も小さ（、かつ、Ｎ１゜とＮ２゜が同値であり、さらに
　Ｎ　ｓｏに対応する軸が光学異方体膜の面に垂直方向
に有するものである。また、Ｎ３゜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Δｎの変化をキャンセルすることで視角範囲を広
げる作用を生ずるものである。

ここで、−膜内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。Ｄｕｐｏｎｄａ　　Ｎｅｍｏｕｒｓ
社の商品名である５ＵＲＬＹＮや、Ｒｈｏｎｅ　　Ｐｏ
ｕｌｅｎｃ社から発売されているセロハンシート等の熱
可塑性フィルムを透明基板中に挟み、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、膜面に垂
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１ 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
ルムを挟む必要があり、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８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、膜厚方法に主鎖が全く向いていな
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△ｎを大きく出来な
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
、Δｎの大きい光学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］ 本発明の電気光学素子は、電気制御複屈折効果を利用し
た液晶セルであって、対向する２枚の電気基板間にホメ
オトロピック配向した液晶を挟持してなる液晶セルと、
該液晶セルの視角特性を広げる光学異方体膜と、それら
を挟んで両側に配置された一対の偏光板とを具備した液
晶電気光学素子の製造方法に於て、光軸が前記光学的異
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
異方体膜を、熱可塑性樹脂の袋内に延伸温度より低い温
度の沸点の物質を入れ、袋を密閉し、熱可塑性樹脂のガ
ラス転移温度より高い温度に加熱し、該物質の気化によ
るガスの圧によって熱可塑性樹脂の袋を等方的に延伸し
、続いて加圧状態を維持しながら冷却することにより作
製することを特徴とする。

〔作　用〕

一般に高分子フィルムは、延伸することによっで、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
ィルムに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。

ｌ）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
率より大きくなる。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。

ここで本発明の詳細な説明する。熱可塑性樹脂の袋内に
延伸温度より低い温度の沸点の物質を入れ、袋を密閉し
、熱可塑性樹脂のガラス転移温度より高い温度に加熱し
、該物質の気化によるガスの圧によって熱可塑性樹脂の
袋を等方的に延伸することにより、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Δｎ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△ｎに設定する
ことができる。ここで、熱可塑性樹脂の延伸温度より低
沸点の物質については、袋の内圧を気化することにより
高める効果が有れば良いのであるから、ガス化する物質
であれば何でも良く、はとんどの物質が使用可能である
。ただし安全を考慮するとグイフロンやクロロホルム、
水等の不燃性物質が適当である。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、フィルムのみで機能を満たし、低コスト化
につながる。

［実　施　例］ 以下に実施例で更に詳しく説明する。

実施例１゜ 透明基板間にビフェニール系液晶（△ｎ＝０゜］５）を
入れホメオトロピック配向させた。セル厚を６．０μｍ
にし、レターデーションΔｎ−ｄを０．９０μｍに設定
した。一方、光学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。この袋の中にグイフロンを入れ袋の口を閉じ
密閉した。この状態で温度を１６０℃に上げた０袋内の
グイフロンはガス化し高温になることで圧力が上り、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っているので均一に膨らんだ
、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△ｎ−ｄ＝０．９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、明らかに視角が広くなっており
、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 透明基板間にビフェニール系液晶（△ｎ＝０゜１５）を
入れホメオトロピック配向させた。セル厚を４．０μｍ
にし、レターデーションΔｎ−ｄを０６０μｍに設定し
た。

一方、光学異方体膜を以下のようにして作成した。膜厚
５０μｍのポリカーボネートのフィルムの袋を用意した
。この袋の中にクロロホルムを入れた。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△ｎ
−ｄ＝０．６であったにのフィルムを、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
視角が広くなっており、視角拡大の視角補償板になって
いることが確認できた。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、熱可塑性樹脂の袋
内に延伸温度より低い温度の沸点の物質を入れ、袋を密
閉し、熱可塑性樹脂のガラス転移温度より高い温度に加
熱し、該物質の気化によるガスの圧によって熱可塑性樹
脂の袋を等方的に延伸し、続いて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、△ｎ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 出願人　セイコーエプソン株式会社

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
   を挟持してなる液晶セルと、該液晶セルの視角特性を広
   げる光学異方体膜と、それらを挟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の製造方法
   に於て、光軸が前記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を、熱可塑性樹脂
   の袋内に延伸温度より低い温度の沸点の物質を入れ、袋
   を密閉し、熱可塑性樹脂のガラス転移温度より高い温度
   に加熱し、該物質の気化によるガスの圧によって熱可塑
   性樹脂の袋を等方的に延伸し、続いて加圧状態を維持し
   ながら冷却することにより作製することを特徴とする液
   晶電気光学素子の製造方法。