JPH04230704A - 位相差板およびその製造方法 - Google Patents

位相差板およびその製造方法

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JPH04230704A
JPH04230704A JP11872891A JP11872891A JPH04230704A JP H04230704 A JPH04230704 A JP H04230704A JP 11872891 A JP11872891 A JP 11872891A JP 11872891 A JP11872891 A JP 11872891A JP H04230704 A JPH04230704 A JP H04230704A
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坂倉 和明
Koji Azuma
浩二 東
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置等に用いら
れる新規な位相差板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一軸配向性を有する高分子フィル
ムからなる位相差板は液晶表示装置のなかでも液晶分子
のねじれ角を180°以上にしたSTN型液晶表示装置
の表示品質を向上させるための光学補償板に主に用いら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の位相差板を用い
た液晶表示装置は比較的良好な白黒表示となるが、視野
角が狭いという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は液晶表示装置に
適した良好な白黒レベルと光学的に均質でムラがなくか
つ広い視野角特性を有する位相差板を提供することを目
的に鋭意研究を重ねた結果、完成したものである。
【0005】すなわち本発明は、一軸に延伸してなる配
向性を有する熱可塑性高分子フィルムを延伸方向と直交
する方向の長さを少なくとも2%以上収縮させたフィル
ムであって、かつ偏光顕微鏡で水平方向にて測定したレ
ターデーション値(R0 )と配向軸を回転軸として3
0°傾けて測定したレターデーション値(R30)の比
(R30/R0 )が、1.10以下さらに好ましくは
、1.07以下であることを特徴とする位相差板及び、
一軸に延伸してなる配向性を有する熱可塑性高分子フィ
ルムの延伸軸を固定して熱処理を行ない直交する方向の
長さを少なくとも2%以上収縮させることを特徴とする
位相差板の製造方法に関する。
【0006】STN型液晶表示装置の光学補償板に用い
られる位相差板に要求される重要なポイントは液晶セル
の光学特性に位相差板の光学特性をいかに適合させるこ
とができるかという点にある。STN型液晶表示装置用
位相差板のレターデーション値は適用するSTN液晶セ
ルの種類や位相差フィルムの使用枚数等によっても異な
るが、100〜1000nmの範囲で通常200〜80
0nmの範囲の中から選択して使用される。
【0007】高分子フィルムからなる位相差板は白黒表
示は比較的良好であるが視野角は狭いという問題があっ
た。
【0008】なお、液晶表示装置でいう視野角特性とは
液晶表示装置を正面から見た表示品質と角度をつけて見
た表示品質の変化度で変化度が大きいほど視野角が狭く
、変化度が小さいほど視野角が広いと表現しており、視
野角が広いほど液晶表示装置の品質は優れている。
【0009】本発明者等はこの問題点を解決するため、
一軸配向性の異なる種々の位相差板を液晶表示装置に装
着し、視野角を測定した結果、一軸配向性が高いフィル
ムほど視野角が広く、二軸配向フィルムのように一軸配
向性の低いフィルムは視野角が狭いという結果を得た。
【0010】この結果を基に従来の高分子フィルムから
なる位相差板を見ると従来の一軸配向性を有する高分子
フィルムからなる位相差板は公知の製膜手段、すなわち
押出法、溶剤キャスト法等で製膜されたフィルムまたは
シートを公知の延伸方法すなわちロール間延伸法、圧延
法、テンター法等により一軸方向に適度に延伸すること
によって得られるが延伸加工の際、延伸方向と直交する
方向にも内部応力により配向が生じるため一軸配向性が
低下して視野角が狭くなっており、特に延伸加工時に延
伸方向と直交する方向にネックインが生じないテンター
法横一軸延伸品は光学的均質性は良好であるが、延伸方
向と直交する方向の内部応力による配向が大きく一軸配
向性が低下したフィルムとなるため視野角が狭くなって
いることがわかった。
【0011】そこで、本発明者等は延伸方向の一軸配向
性をより高める方法として延伸方向と直交する方向の配
向を緩和させることができないかと研究を重ねた結果、
上記一軸延伸フィルムを熱処理によって延伸方向と直交
する方向の長さを少なくとも2%以上、好ましくは5%
以上、さらに好ましくは10%以上収縮させることによ
り、一軸配向性が高くなり、視野角特性の優れた位相差
板が得られることを見出したのである。
【0012】なお、延伸方向と直交する方向の長さの収
縮率が30%以上になると収縮ムラが発生し、視野角は
広がるが均質性が得られないので好ましくない。位相差
板の視野角特性の定量化はセナルモンコンペンセーター
を装備した偏光顕微鏡を用い、位相差板を水平にて測定
したレターデーション値(R0 )と配向軸を回転軸と
して30°傾けて測定したレターデーション値(R30
)の比R30/R0 で行ない、変化度の小さいほど液
晶表示装置に装着した時視野角が広いということである
【0013】本発明に適用できる一軸に延伸してなる熱
可塑性高分子フィルムとしては、例えばポリカーボネー
ト系樹脂、ポリメチルメタクリレート、(メタ)アクリ
ル酸メチルを主成分として他のエチレン系コモノマーを
共重合させて得られる(メタ)アクリル酸メチル共重合
体等のポリ(メタ)アクリレート系樹脂、ポリスチレン
、スチレンを主成分として他のエチレン系コモノマーを
共重合させて得られるスチレン共重合体等のポリスチレ
ン系樹脂、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル共
重合体等のアクリロニトリル系樹脂、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエステル共重合体等のポリエステル系
樹脂、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系樹脂
、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等のポリ塩化ビ
ニル系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン
共重合体、プロピレン共重合体等のポリオレフィン系樹
脂、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリア
リレート系樹脂、フッ素系樹脂、セルロース系樹脂等お
よびこれらの変成物、およびこれらの樹脂に高分子液晶
又は低分子液晶等の透明な低分子化合物または透明な無
機化合物をブレンドしたものから選ばれる少なくとも一
種以上からなるフィルム又はシートをロール間延伸法、
テンター延伸法、ロール間圧縮延伸法等公知の方法によ
り一軸方向に延伸して得られるものである。
【0014】なかでも、好ましい樹脂として、ポリカー
ボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリ
エステル系樹脂、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフ
ォン、ポリアリレート、スチレンを主成分として他のエ
チレン系コモノマーを共重合させて得られるスチレン系
樹脂等を例示することが出来る。
【0015】該延伸フィルムの延伸方向と直交する方向
の長さを収縮させるには延伸方向を固定し、直交する方
向をたるませて延伸温度付近の温度域で適度の熱処理を
行うことによって達成できる。
【0016】なお、上記熱処理において該延伸フィルム
の延伸方向を固定した状態で任意に収縮させることはレ
ターデーションのコントロールに効果的であるが固定し
ない自由端の状態では直交する方向に均一な収縮が得ら
れず、レターデーションの均一なフィルムが得られない
【0017】延伸方向と直交する方向の長さの収縮率は
フィルムのたるませ率、熱処理温度、延伸方向の収縮率
等により任意に調整することができるが、通常延伸方向
と直交する方向の長さの収縮率が大きいほど延伸方向と
直交する方向の配向が緩和されて延伸方向の一軸配向性
が高くなり、得られた位相差板の視野角特性は優れる。
【0018】上記熱処理の方法としては、例えばチャッ
ク機構、フィルム供給機構等を工夫し延伸方向と直交す
る方向に収縮する機構を具備した熱処理用テンター、ロ
ール・ベルト等の周速度差を利用した防縮機等を用いる
ことができる。
【0019】特に本発明方法において一軸に延伸してな
る配向性を有する熱可塑性高分子フィルムとしてテンタ
ー法による横一軸延伸法で形成された高分子フィルムを
用いると光学的、均質性に優れ、かつ優れた視野角特性
を有する位相差板を得ることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明の位相差板をSTN型液晶表示装
置の光学補償板として用いれば白黒表示はもちろんのこ
と、視野角が広くなり視野角特性が向上するので、ST
N型液晶表示装置の表示特性を著しく向上させることが
できる。
【0021】
【実施例】以下実施例により本発明を説明する。なお、
レターデーション値(R0 ,R30)は前記の偏光顕
微鏡を用いて測定した。また、実施例において、左右の
表示視野が±25°未満の場合は視野角特性が狭いとし
、±25°以上の場合は視野角特性が広いとした。視野
角は、常法において測定したコントラスト(電圧をオン
とした時とオフとした時の輝度比)が3以上の範囲とし
た。
【0022】実施例1 厚さ200μm、幅500mmの透明ポリカーボネート
フィルムを180℃の温度でテンター法による横一軸延
伸を行ない厚さ80μm、幅1250mmの一軸延伸フ
ィルムを得た。
【0023】該延伸フィルムを縦方向に収縮する機構を
具備した熱処理用テンターを用い、170℃の温度で延
伸方向と直交する方向に15%収縮させ、厚さ94μm
、幅1250mmのフィルムを得た。
【0024】該フィルムはR0 値が590nm、R3
0値が619nm、R30/R0 =1.05の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒表
示レベルと広い視野角特性を有する液晶表示装置であっ
た。
【0025】実施例2 実施例1で得た延伸フィルムを実施例1と同一の熱処理
用テンターを用い、170℃の温度で延伸方向に10%
、延伸方向と直交する方向に10%収縮させ、厚さ10
0μm、幅1125mmのフィルムを得た。
【0026】該フィルムはR0 値が575nm、R3
0値が615nm、R30/R0 =1.07の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒レ
ベルと広い視野角特性を有する液晶表示装置であった。
【0027】実施例3 厚さ100μm、幅500mmの透明ポリカーボネート
フィルムを170℃の温度でテンター法による横一軸延
伸を行ない厚さ50μm、幅1000mmの一軸延伸フ
ィルムを得た。
【0028】該延伸フィルムを実施例1と同一の熱処理
用テンターを用い160℃の温度で延伸方向に10%、
延伸方向と直交する方向に12%収縮させ、厚さ63μ
m、幅900mmのフィルムを得た。
【0029】該フィルムはR0 値が320nm、R3
0値が340nm、R30/R0 =1.06の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒表
示レベルと広い視野角特性を有する液晶表示装置であっ
た。
【0030】実施例4 実施例3で得た延伸フィルムを実施例1と同一の熱処理
用テンターを用い165℃の温度で延伸方向に10%、
延伸方向と直交する方向に5%収縮させ、厚さ58μm
、幅900mmのフィルムを得た。
【0031】該フィルムはR0 値が380nm、R3
0値が415nm、R30/R0 =1.09の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒表
示レベルと広い視野角特性を有する液晶表示装置であっ
た。
【0032】実施例5 厚さ250μm、幅500mmの二酢酸セルロースフィ
ルムを195℃の温度でテンター法による横一軸延伸を
行ない、厚さ125μm、幅1000mmの一軸延伸フ
ィルムを得た。
【0033】該延伸フィルムを実施例1と同一の熱処理
用テンターを用い、180℃の温度で延伸方向に20%
、延伸方向と直交する方向に10%収縮させ、厚さ17
0μm、幅800mmのフィルムを得た。
【0034】該フィルムはR0 値が200nm、R3
0値が215nm、R30/R0 =1.07の均質な
品質を有する位相差板であった。  該位相差板をST
N型液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白
黒表示と広い視野角特性を有する液晶表示装置であった
【0035】比較例1 厚さ200μm、幅500mmの透明ポリカーボネート
フィルムを180℃の温度でテンター法による横一軸延
伸を行ない、厚さ80μm、幅1250mmの一軸延伸
フィルムを得た。
【0036】該延伸フィルムはR0 値が600nm、
R30値が680nm、R30/R0 =1.13の均
質な品質を有する位相差板であった。該位相差板をST
N型液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白
黒レベルは得られたが視野角特性は狭かった。
【0037】比較例2 厚さ100μm、幅500mmの透明ポリカーボネート
フィルムを170℃の温度でテンター法による横一軸延
伸を行ない、厚さ50μm、幅1000mmの一軸延伸
フィルムを得た。
【0038】該延伸フィルムはR0 値が400nm、
R30値が460nm、R30/R0 =1.15の均
質な品質を有する位相差板であった。該位相差板をST
N型液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白
黒レベルは得られたが視野角特性は狭かった。
【0039】実施例6 厚さ200nm、幅500mmのポリサルフォンフィル
ムを210℃の温度でテンター法による横一軸延伸を行
ない、厚さ120μm、幅850mmの一軸延伸フィル
ムを得た。
【0040】該延伸フィルムを実施例1と同一の熱処理
用テンターを用い、200℃の温度で延伸方向に5%、
延伸方向と直交する方向に10%収縮させ、厚さ140
μm、幅820mmのフィルムを得た。
【0041】該フィルムはR0 値が360nm、R3
0値が390nm、R30/R0 =1.07の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒表
示レベルと広い視野角特性を有する液晶表示装置であっ
た。
【0042】実施例7 厚さ200μm、幅500mmのポリアリレートフィル
ムを225℃の温度でテンター法による横一軸延伸を行
ない、厚さ130μm、幅750mmの一軸延伸をフィ
ルムを得た。
【0043】該延伸フィルムを実施例1と同一の熱処理
用テンターを用い、210℃の温度で延伸方向と直交す
る方向に8%収縮させ、厚さ140μm、幅750mm
のフィルムを得た。
【0044】該フィルムはR0 値が400nm、R3
0値が435nm、R30/R0 =1.07の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒表
示レベルと広い視野角特性を有する液晶表示装置であっ
た。
【0045】実施例8 厚さ200μm、幅500mmのポリエーテルサルフォ
ンフィルムを245℃の温度でテンター法による横一軸
延伸を行ない、厚さ125μm、幅820mmの一軸延
伸フィルムを得た。
【0046】該延伸フィルムを実施例1と同一の熱処理
用テンターを用い、225℃の温度で延伸方向に7%、
延伸方向と直交する方向に8%収縮させ、厚さ140μ
m、幅800mmのフィルムを得た。
【0047】該フィルムはR0 値が555nm、R3
0値が590nm、R30/R0 =1.06の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒表
示レベルと広い視野角特性を有する液晶表示装置であっ
た。
【0048】比較例3 厚さ200μm、幅500mmのポリサルフォンフィル
ムを210℃の温度でテンター法による横一軸延伸を行
ない、厚さ120μm、幅850mmの一軸延伸を行な
い、厚さ120μm、幅850mmの一軸延伸フィルム
を得た。
【0049】該フィルムはR0 値が450nm、R3
0値が510nm、R30/R0 =1.13の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒レ
ベルは得られたが、視野角特性は狭かった。
【0050】比較例4 厚さ200μm、幅500mmのポリアリレートフィル
ムを225℃の温度でテンター法による横一軸延伸を行
ない、厚さ130μm、幅750mmの一軸延伸フィル
ムを得た。
【0051】該フィルムはR0 値が520nm、R3
0値が585nm、R30/R0 =1.15の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒表
示レベルは得られたが、視野角特性は狭かった。
【0052】比較例5 厚さ200μm、幅500mmのポリエーテルサルフォ
ンフィルムを245℃の温度でテンター法による横一軸
延伸を行ない、厚さ125nm、幅820mmの一軸延
伸フィルムを得た。
【0053】該フィルムはR0 値が585nm、R3
0値が665nm、R30/R0 =1.14の均質な
品質を有する位相差板であった。該位相差板をSTN型
液晶表示装置に装着したところムラのない良好な白黒表
示レベルは得られたが、視野角特性は狭かった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一軸に延伸してなる配向性を有する熱可塑
    性高分子フィルムを延伸方向と直交する方向の長さを少
    なくとも2%以上収縮させたフィルムであって、偏光顕
    微鏡で、水平方向にて測定したレターデーション値(R
    0 )と配向軸を回転軸として30°傾けて測定したレ
    ターデーション値(R30)の比(R30/R0 )が
    1.10以下であることを特徴とする位相差板。
  2. 【請求項2】一軸に延伸してなる配向性を有する熱可塑
    性高分子フィルムとしてテンター法による横一軸延伸法
    で形成された高分子フィルムを用いることを特徴とする
    請求項1記載の位相差板。
  3. 【請求項3】一軸に延伸してなる配向性を有する熱可塑
    性高分子フィルムの延伸軸を固定して熱処理を行ない直
    交する方向の長さを少なくとも2%以上収縮させること
    を特徴とする位相差板の製造方法。
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