JPH0451101A - 着色補償板及び楕円偏光板並びに液晶パネル及びディスプレイ装置 - 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、複屈折性の液晶セルの着色を防止するための
着色補償板、及び楕円偏光板、並びにそれを用いたコン
トラストの良好な着色防止域の広さに優れる複屈折系の
液晶パネル、及びそれを搭載したディスプレイ装置に関
する。

発明の背景 ＳＴＮ液晶の急使な電気光学特性を利用して単純マトリ
クス駆動による大画面の液晶パネルが実現され、パーソ
ナルコンピュータや、ワードプロセッサなどにおけるデ
ィスプレイに使用されている。しかしＳＴＮ液晶の複屈
折性による楕円偏光で偏光板を介したディスプレイが青
色系統や緑色ないし黄色系統等に着色する。そのため、
かかる楕円偏光を直線偏光に戻して着色防止による白黒
表示を達成すべ（、その複屈折を補償する手段が講じら
れている。

前記の手段として、液晶セルと偏光板の間に複屈折性の
フィルムからなる着色補償板を介在させる方式が提案さ
れている。この方式はＢＦＴＮ方式などと呼ばれており
、単層セルによる白黒表示を可能にして、それまでの複
数の液晶セルを重ね合わせるＤ−３ＴＮ方式の嵩高や高
重量問題を解消している。

従来の技術及び課題 従来、前記ＢＦＴＮ方式用の着色補償板としては、複屈
折性が正の樹脂からなる一軸、二軸等の延伸フィルムが
知られていた。

しかしながら、視点を若干変えるだけで再び着色表示が
現れるなど、白黒表示として見ることができる視野角が
狭（、また良好なコントラストで見ることができる視野
角も狭（で視認性に劣る間穎点があった。

課題を解決するための手段 本発明は、複屈折性が負の樹脂からなるｍ−延伸フィル
ムの利用により上記の課題を克服したものである。

すなわち本発明は、複屈折性が負の樹脂からなるｍ−延
伸フィルムを用いてなり、分光法によるレターデーショ
ン値が１００〜７００ｒｖであることを特徴とする複屈
折性の液晶セルの着色を防止するための着色補償板、及
び 前記の着色補償板と、偏光板との積層体からなることを
特徴とする楕円偏光板、並びに前記の着色補償板、又は
楕円偏光板を複屈折性の液晶セルの少なくとも片側に配
置してなることを特徴とする液晶パネル、及び 前記の液晶パネルを搭載してなることを特徴古するディ
スプレイ装置を提供するものである。

なお本発明において、複屈折性が負とは、フィルムの面
内における屈折率の異方性において、延伸方向の屈折率
が最小値を示す性質を意味する。

従って、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、酢
酸セルロース、ポリオレフィン、ポリエステルの如き汎
用樹脂からなる延伸フィルムが示す如く、当該延伸方向
の屈折率が最大値を示す複屈折性が正の性質とは反対で
ある。

作用 複屈折性が負の樹脂からなるｍ−延伸フィルムは、厚さ
方向の屈折率（ｎｚ）が面内における縦・横の各方向の
屈折率（ｎｘ、ｒｉｙ）よりも大きく、これにより複屈
折性の液晶セルにおけるＳＴＮ液晶等の液晶分子がほぼ
水平方向に配向した。ｆｆ部分（黒表示）が示す、複屈
折性が正の樹脂からなる延伸フィルムと同様の屈折率特
性、すなわち厚さ方向の屈折率が面内の縦横の各方向の
それよりも小さいという特性をカバー（補償）でき、視
角により複屈折性が変化して表示が変調することを防止
、ないし抑制できて、着色防止と共にコントラス］・や
白黒表示域等の視認性を向上させることができる。その
効果は、厚さ方向の屈折率（ｎｚ）と面内の縦横の平均
屈折率１（ｎｘ＋ｎｙ）／２ｔとの差が小さいほど大き
い。

なお−軸延伸フィルムを積層することによりそれらの複
屈折光の位相差（△ｎｄ）を重畳、ないし加減でき、こ
れにより積層体における屈折率を制御することができて
目的とする着色補償板の形成に利用できる。その際、−
軸延伸フィルム間の光軸を交差させた積層体とすること
により、旋光に対する補償機能ももたせることができ、
液晶セルから出射した楕円偏光を高度に直線偏光化する
ことができる。

実施例 本発明の着色補償板は、複屈折性が負の樹脂からなるｍ
−延伸フィルムを用いたものである。

複屈折性が負の樹脂からなるｍ−延伸フィルムとしては
、ポリスチレンやスチレン系共重合体、ポリメタクリル
酸メチルやメタクリル酸メチル系共重合体などからなる
ものがあげられる。就中、透明性に優れるもの、特に可
視領域の光透過率が８０％以上で、大きい位相差を付与
できるものが好ましく用いられる。かかる−軸延伸フィ
ルムの例としてはポリスチレンや、スチレン・アクリロ
ニトリル共重合体、スチレン・メタクリル酸共重合体、
スチレン・メタクリル酸メチル共重合体、スチレン・ブ
タジェン共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体
の如きスチレン系共重合体からなるものなどがあげられ
る。

用いるｍ−延伸フィルムの厚さは、付与すべきレターデ
ーション値や使用枚数などにより適宜に決定されるが、
一般には１０〜５００８ｍ、就中２０〜２００ｕｌのも
のが用いられる。

一軸延伸フィルムの形成は例えば、樹脂をキャスティン
グ方式や、押出方式などの適宜な方式でフィルムに成形
し、それを加熱下に一方向に延伸処理することにより行
うことができる。その際、本発明では延伸方向と直交す
る方向の延伸力が可及的に小さ（なるような条件で処理
することが二軸延伸性を抑制する点より好ましい。二軸
延伸性が加わるとその程度が大きくなるほど位相差の視
野角による変化が増大する傾向にある。なお延伸処理前
のフィルムの形成方式としては、厚さ制度や表面平滑性
などの点よりキャスティング方式が好ましい。

本発明の着色補償板は、第１図に例示の如く一軸延伸フ
ィルム１の単層体からなっていてもよいし、−軸延伸フ
ィルムに樹脂層やガラス層などからなる補強層や保護層
等を設けたものであってもよい。また、第２図に例示の
如く一軸延伸フイルム１，３を透明な接着層２を介し積
層したものなどであってもよい。形成する着色補償板は
、分光法によるレターデーション値が１００〜７００ｒ
＋ａ＋　、就中２００〜６００ｎ＋ｎのものである。

前記した一軸延伸フィルムの積層体からなる着色補償板
において、−軸延伸フィルムのｍ層数は任意である。吸
収損失や積層界面における反射損失などによる透過率や
視認性の低下を抑制する点よりは、積層数が少ないほど
有利であり、２，３層の積層体とすることが好ましい。

積層する一軸延伸フィルム間の光軸（進相軸、遅相軸）
の交差角度は目的に応じて適宜に決定してよい。？Ｊ！
屈折光の位相差と旋光性の補償を目的として偏光板を介
し楕円偏光性をもたせる場合には、交差関係、就中０〜
３０度の交差角度となるよう積層することが好ましい。

なお−軸延伸フィルムの積層には通常、接着剤ないし粘
着剤が用いられる。その場合、限定するものではないが
アクリル系の接着剤、ないし粘着剤の如く透明性の良好
なものが好ましく用いられる。また、−軸延伸フィルム
の光学特性の変化防止等の点より硬化や乾燥等の際に高
温プロセスを要しないものが好ましく用いられる。さら
に異種の一軸延伸フィルムを積層する場合には、透過率
の点より積層する一軸延伸フイルムの屈折率の中間の屈
折率を有する接着剤ないし粘着剤が好ましく用いられる
。

本発明の楕円偏光板は、第３図に例示の如（偏光板４と
着色補償板５の積層体からなる。なお、２１は透明な接
着層である。

用いる偏光板については特に限定はない。一般には偏光
フィルムや、偏光フィルムを樹脂層やガラス層で補強、
ないし保護したものなどが用いられる。偏光フィルムの
形成は例えば、ポリビニルアルコール系延伸フィルムの
如き親水性フィルムを、ヨウ素の如き二色性染料で処理
したり、樹脂フィルムを適宜に処理してポリエンを配向
させることにより行うことができる。

本発明の液晶パネルは、上記した着色補償板又は楕円偏
光板を複屈折性の液晶セルの片側又は両側に配置したも
のである。第４図、第５図にその例を示した。第４図の
液晶パネルは、片側にのみ着色補償板５を設けたタイプ
である。第５図の液晶パネルは、第４図における偏光板
６と着色補償板５に代えて、偏光板４と着色補償板５か
らなる楕円偏光板７を設けたものである。なお、８が複
屈折性の液晶セルであり、９は偏光板である。また２２
は透明な接着層である。前記の第４図、第５図の液晶パ
ネルは、偏光板４又は６側が視認側である。

液晶パネルの形成に用いる着色補償板、ないし楕円偏光
板は、複屈折性の液晶セルにおける位相差、ないし旋光
を補償するものである。これにより着色が防止されて白
黒表示が達成され、パーソナルコンピュータやワードブ
ロセッザなどのディスプレイ装置に好ましく搭載するこ
とができる。

なおその搭載方式は従来に準じてよい。

実施例１ 厚さ８０趨のポリスチレンフィルムを１１０℃で８０％
−軸延伸して、分光法によるレターデーション値が６０
０ｎｍの一軸延伸フィルムからなる着色補償板を得た。

実施例２ スチレン・メタクリル酸共重合体くメタクリル酸量１０
ｇ＋ｏ１％）からなる厚さ８０μｍのフィルムを１２５
℃で６０％−軸延伸して、分光法によるレターデーショ
ン値が６００ｎｗ＋の一軸延伸フィルムからなる着色補
償板を得た。

実施例３ 厚さ５０ｕｓ＋のポリスチレンフィルムを１１０℃で６
０％−軸延伸し、分光法によるレターデーション値が３
００ｎｍの一軸延伸フィルム２枚を、それらの進相軸が
２０度の角度で交差するようアクリル系粘着剤を介して
積層し、レターデーション値が６００ｎＩの着色補償板
を得た。

比較例 厚さ５０μ−のポリカーボネートフィルムを１６０℃で
２０％−軸延伸してなる、分光法によるレターデーショ
ン値が６００ｎｍの位相差板を着色補償板として用いた
。

評価試験 実施例、比較例で得た着色補償板は、適用対象の液晶パ
ネルのコントラスト比を最高とすへく、レターデーショ
ン値が６０００…となるよう調製したものであり、それ
をＳＴＮ液晶セルに接着して、輝度計による選択時と非
選択時における正面でのＹ値を測定し、コントラストを
求めた。またＹ値の測定から、コントラスト比が２；１
以上となる上下、左右方向の視野角の範囲を調べた。

結果を表に示した。

発明の効果 本発明の着色補償板は、複屈折性が負の一軸延伸フィル
ムを用いてなるため、複屈折性の液晶セルにおける視野
角の変化による位相差の補償能に優れて表示の着色を高
度に防止でき、コントラストに優れる白黒表示が広い視
野角域で達成された視認性に優れる液晶パネルを、ひい
てはディスプレイ装置を得ることができる。また楕円偏
光板の場合には、旋光性についても高度に補償すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ他の着色補償板の斜視図、第
３図は楕円偏光板の断面図、第４図、第５図はそれぞれ
他の液晶パネルの断面図である。 １．３ニー軸延伸フイルム ２．２１．２２　：接着層 ４．６，９　：偏光板 ５：着色補償板 ７：楕円偏光板 ８：液晶セル 第１図 第２図 第Ｓ図 第４図 第５′図 特許出願人　　日東電工株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複屈折性が負の樹脂からなる一軸延伸フィルムを用
   いてなり、分光法によるレターデーション値が１００〜
   ７００ｎｍであることを特徴とする複屈折性の液晶セル
   の着色を防止するための着色補償板。 ２、請求項１に記載の着色補償板と、偏光板との積層体
   からなることを特徴とする楕円偏光板。 ３、請求項１に記載の着色補償板、又は請求項２に記載
   の楕円偏光板を複屈折性の液晶セルの少なくとも片側に
   配置してなることを特徴とする液晶パネル。 ４、請求項３に記載の液晶パネルを搭載してなることを
   特徴とするディスプレイ装置。