JPH04199025A - 液晶表示装置 - 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〕 本発明は可撓性ポリマーフィルム基板を用いた液晶表示
装置に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
液晶表示装置の構成基板としてはガラス基板が用いられ
てきたが、最近、薄型、軽量化、加工の容易性等の観点
からポリマーフィルム基板の利用が注目されている。こ
れまでポリマーフィルム基板としては一軸延伸ポリエス
テルフイルムか、ポリエーテルスルフォン、ポリカーボ
ネート、ボリアリレートフィルムに表面加工したものが
試作的に用いられている。これらのポリマーフィルムの
うち、−軸延伸ポリエステルフィルムは屈折率の異方性
があるためカラー表示の際に色が一部透過し、コントラ
ストの低下をもたらすという欠点がある。また、表面加
工したポリマーフィルムは光学的異方性には問題ないが
、表面加工を樹脂溶液の塗布により行っているため、原
材料樹脂が高価である上、加工工程が多く、コストアッ
プとなっている。さらに、ポリマーフィルム基板はガラ
ス基板に比べて酸素透過性及び水蒸気透過性が大きいた
め、酸素や水蒸気など気体状物質がフィルム面を通して
液晶層内に入り特性の劣化を招く問題がある。その上、
ポリマーフィルムは、液晶パネルの作製工程において用
いられる各種の有機溶剤（たとえばトリクロルエタン、
アセトン、イソプロピルアルコール、フレオン、Ｎ−メ
チルピロリドンなど）により溶解したり、表面が粗面化
したりする欠点がある。

本発明はポリマーフィルム基板の持つ上記欠点を解消し
、空気中の酸素や水蒸気に対する耐透過性及び有機溶剤
に対する耐溶剤性を有し光学特性の優れたポリマーフィ
ルム基板を用いた液晶表示装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するだめの手段及び作用〕上記目的を達成
するため、本発明によれば、可撓性ポリマーフィルム基
板を用いた液晶表示装置において、前記可撓性ポリマー
フィルム基板が、Ａｎｄ値（Δｎは屈折率異方性、ｄは
膜厚）が２０ＰＩ１１以下の透明ポリマーフィルムから
なる芯材と、該芯材の片面もしくは両面に設けられた耐
酸素透過性及び耐水蒸気透過性を有する透明なバリヤー
層と、該バリヤー層が設けられた芯材の両面に設けられ
た耐溶剤性を有する透明なオーバーコート層との積層か
らなることを特徴とする液晶表示装置が提供される。

〔作　用〕

本発明の透明な可撓性ポリマーフィルム基板はＡｎｄ値
が２０μｍ以下の透明ポリマーフィルム芯材と、耐酸素
透過性及び耐水蒸気透過性を持つバリヤー層と、耐溶剤
性を持つオーバーコート層を複合した構成となっている
ため、これら各層の機能があいまって、全体として光学
特性の向上、空気中め酸素、水蒸気等のフィルム透過に
よる特性劣化の防止及び作製工程中における溶剤使用に
よる基板品質の劣化防止等が効果的になされ、前記従来
技術の問題点が解決される。〔実施例〕以下本発明を実
施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の液晶表示装置におけるポリ
マーフィルム基板の構成を示す断面図であり、このポリ
マーフィルム基板は透明なポリマーフィルムからなる芯
材１、該芯材１の両側に設けられたバリヤー層２，３、
さらにその両側に設けられた表面層４及び裏面層５から
なり、表面層４の上には透明電極６が形成されている。

各層の構成材料及び必要特性について説明すると、先ず
、芯材１としてはＡｎｄ（Δｎは屈折率異方性、ｄは膜
厚）値が２０．ｕｍｌ、３下で、光透過率が８５％以上
（厚さ１００μｍ）の透明ポリマーフィルムを用いる。

このＡｎｄはフィルムの複屈折に起因するりタープ−ジ
ョンに対応した量であり、Ａｎｄの値が大きくなると偏
光板で挾持したとき、視角方向によっては紅色になって
しまう。更に、直交ニコル状で２枚の偏光板の間に挾持
してフィルムの分光透過率を測定したとき、Ａｎｄが大
きいとフィルムの複屈折により光の一部が透過し、偏光
機能が低下する。

特に、白黒表示化を行う場合には一部の波長光が透過す
るため、黒表示する際、光のもれが発生し、黒色のコン
トラストが低下する。そこでＡｎｄを２０μｍ以下とす
ることにより上記の如き不都合が解消できる。

芯材１としてはポリカーボネート、アセテート、ポリブ
チレート、ボリアリレート、ポリエーテルスルフォン、
ポリエチレン、ポリブチレンなどのフィルムを用いるこ
とができ、膜厚としてはＡｎｄとの関係もあるが５０〜
１２０μｍが好ましい。

バリヤー層２，３としては酸素透過率が５ｃｃ／ｍ”・
２４Ｈ−ａｔｍ１００μｍ（ＡＳＴＭＤＩ４３４試験）
以下で水蒸気透過性が２５ｇ／ｍ”２４Ｈ・ａＨ＋＋・
Ｉｏｏ　Ｊｌｍ（ＡＳＴＭＤ−９６−Ｅ試験、３５℃、
９０％Ｒ）Ｉ）以下で、光透過率８５％以上（厚さ１０
０　ｐ　ｍ）以上のフィルムを使用し、芯材１の両面又
は一方の面にラミネートする。一般にポリマーフィルム
基板はガラス基板に比べ酸素、水蒸気等に対する透過性
が大きい。フィルム面を通して外部から酸素、水等が液
晶層内に入ると、液晶がこれらの物質を吸収し、種々の
不都合を生じさせる。たとえば、酸素などの気体が液晶
の飽和吸収量を越えて液晶層に入った場合には気泡とな
って現われ、表示欠陥となる。また、水は液晶と混合し
て液晶層内に存在すると、液晶駆動時の消費電流の増加
をもたらし、表示機能を著しく低下させる。

バリヤー層材料としてはポリアクリロニトリル、ポリプ
ロピレン、共重合ポリエステル、塩化ビニリデン、ポリ
アミド、ポリウレタン、ナイロン、ボリヒニルアルコー
ルなどの２軸延伸又は無延伸フィルムを用いろことがで
き、膜厚は５−３０１１．ｍが好ましい。また、ポリウ
レタン、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂などを用いる
時はラミネート接着剤を兼用しても良い。更に透明性の
金属酸化膜を用いることもできる。

表面層４及び裏面層５はヘイズ２％以下、平面平滑性２
μｍ以下、光透過率８５％以上（厚さ１００μｍ）で耐
溶剤性を有する透明なフィルムを用いる。該フィルムが
耐溶剤性を有することにより、液晶パネル作製時にフィ
ルム基板が溶解したり、表面粗面化が発生したりするこ
とが効果的に防止される。これらの層の構成材料として
は一軸延伸ポリエステル、二軸延伸ポリエステル、ポリ
イミドなどフィルムを用いることができる。膜厚は二軸
延伸ポリエステルフィルムの場合は５μｍ以下、その他
の場合は５−２０　ｐ　ｍが好ましい。膜厚が厚すぎる
と複屈折性がでるか着色が明らかになるため好ましくな
い。これらの材料のうち二軸延伸ポリエステル、ポリイ
ミドは特に好ましい材料である。二軸延伸ポリエステル
フィルムは膜厚を１μｍ　ｄ、下にすると２枚の偏光板
を直交ニコルにし、フィルムの軸方向を４５°になるよ
うに配置した時の透過率は８％以下となり、実際の液晶
セルに特に好ましく使用できうるちのとなる。

次に本発明による液晶表示装置の具体的な作製例につい
て示す。

芯材としてポリカーボネートを用い、その両面にバリヤ
ー層として５μｍ厚のボリヒニルアルコールフィルムを
、更にその両面に表面層及び裏面層として１μｍ厚のポ
リエステルフィルムをＵ■接着剤を介して貼合わせ、複
合フィルム基板を一対作製した。ポリカーボネート芯材
のΔｎ＋Ｉ値は１５μｍで、ポリアミドフィルムの複合
フィルムの酸素透過率はｉｃｅ／ｍ”２４）１−ａ＋ｍ
１００　）ｔ　ｍ、水蒸気透過性は２０ｇ／ｍ２・２４
Ｈ−ａｌｒｎ−１００μｒｎであった。

次いで上記複合フィルム基板に酸化インジウムからなる
透明導電膜を形成し、電極のパターン加工を行った後、
誘明型極付の上下フィルム基板をエポキシ系接着剤にて
シール接着した。そしてその内部に液晶（商品名メルク
社製）を封入し、液晶セルを作製した。この液晶セルを
６０℃、９０％ＲＨの条件の下で５００時間保存したと
ころ、気泡の発生は見られないかった。更に、液晶セル
加工工程中においてアセトン、イソプロピルアルコール
等の溶剤を使用したが、複合基板フィルムに損傷はなか
った。しかも得られた液晶セルは複屈折による着色がな
く、基板の光学軸は限定がなく、また光のもれによるコ
ントラストの低下もない表示品質の優れたものであった
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、前記のように構成した複合フィルム基
板を用いたので以下のような顕著なる効果が得られた。

■複屈折による着色作用、光のもれによるコントラスト
の低下をなくすことができた。

■酸素、水蒸気等の気体状物質が液晶層へ侵入するのが
防止され、信頼性に優れたものとなった。

■作製工程中に使用する溶剤による悪影響が防止された
。

■基板フィルムは原材料が安価で生産性が良い低コスト
なものであるので、装置全体おしての生産性の向上、低
コスト化か図れるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶表示装置に用いるポリマーフ
ィルム基板の構成を示す断面図である。 １・芯材 ２．３・バリヤー層 ４　表面層 ５・裏面層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）可撓性ポリマーフィルム基板を用いた液晶表示装
   置において、前記可撓性ポリマーフィルム基板が、Δｎ
   ｄ値（Δｎは屈折率異方性、ｄは膜厚）が２０μｍ以下
   の透明ポリマーフィルムからなる芯材と、該芯材の片面
   もしくは両面に設けられた耐酸素透過性及び耐水蒸気透
   過性を有する透明なバリヤー層と、該バリヤー層が設け
   られた芯材の両面に設けられた耐溶剤性を有する透明な
   オーバーコート層との積層からなることを特徴とする液
   晶表示装置。