JPH05177702A

JPH05177702A - 光学位相差フイルム

Info

Publication number: JPH05177702A
Application number: JP29792A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tokuda; 寛志徳田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1992-01-06
Filing date: 1992-01-06
Publication date: 1993-07-20

Abstract

(57)【要約】【目的】光学的斑が少なく、耐熱耐久性にすぐれ、特
に液晶表示装置の色相補償として可視光線範囲のレター
デーション値が光学的に一致し、鮮明な白黒表示、カラ
ー表示等を可能にする光学位相差フイルムを提供する。【構成】屈折率が１．６以上かつガラス転移温度が１
００℃以上の熱可塑性樹脂よりなる、少くとも一軸方向
に配向されたフイルムであって、そのレターデーション
値が６０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下であり、かつレター
デーションの振れ幅が１０％以下、好ましくは５％以下
であることを特徴とする光学位相差フイルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学位相差フイルムに関
し、さらに詳しくは液晶表示装置等の部品として有用な
光学位相差フイルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】パソコン、ワープロ用大型液晶表示パネ
ルには、一般に、液晶分子のねじれ角が１８０〜２７０
度のＳＴＮ（Super Twisted Nematic ）型表示装置が使
われているが、これらの表示装置は液晶高分子の複屈折
に起因する着色例えば表示色が濃紺色であり、背景色が
黄緑色である着色が生じてコントラストの高い白黒表示
が出来なくなり、またこの液晶表示装置にカラーフィル
ターをかぶせてカラー表示を行う際に、この色相が障害
となっている。

【０００３】この問題を解決する為に、例えば日経マイ
クロデバイス１９８７年１０月号８４頁に記載されてい
るように、同等の液晶セルを光学補償板として重ねた
り、同複屈折率を有する光学フイルムに代替することが
検討されている。そして各種のレターデーション値を有
する一軸延伸、及び二軸延伸の複屈折光学フイルムが検
討されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光学フイルムを色補償
用として使用する場合、可視光線の全波長に対して複屈
折率が表示用液晶セルに合致もしくは近似していること
が好ましい。さらに詳しくは、現在大型の液晶表示用の
使用されている液晶には、例えば可視光線の波長４５０
ｎｍと５９０ｎｍに対する複屈折率ΔＮ₄₅及びΔＮ₅₉の
比がΔＮ₄₅／Δ₅₉＝１．１２〜１．２３の範囲にあるフ
イルムが好ましい。しかし、従来の光学位相差フイルム
は、酢酸セルロース系、ポリカーボネート系、ポリメチ
ルメタクリレート、メタクリル酸メチルを主成分とした
エチレン系コモノマー、ポリ（メタ）アクリレート系の
樹脂からなり、ΔＮ₄₅／ΔＮ₅₉＝１．１以下の範囲にあ
って、ある特定の可視光線の波長帯で色補償をした場
合、他の可視波長帯では液晶との複屈折率が異なるため
色相補償が十分でなく、色ずれ、滲みといった不具合が
生じたり、本来のカラー表示の色精度が悪いという、色
補償の観点から問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる問題を解
決するために研究を重ねた結果、完成したものである。

【０００６】すなわち、本発明は屈折率が１．６以上か
つガラス転移温度が１００℃以上の熱可塑性樹脂よりな
る、少くとも一軸方向に配向されたフイルムであって、
そのレターデーション値が６０ｎｍ以上１２００ｎｍ以
下であり、かつレターデーションの振れ幅が１０％以下
であることを特徴とする光学位相差フイルムである。

【０００７】本発明において光学位相差フイルムを構成
する熱可塑性樹脂はナトリウムＤ線（５８９ｎｍ）の屈
折率が１．６０以上でありかつガラス転移温度（Ｔｇ）
が１００℃以上の熱可塑性樹脂であり、例えばポリエチ
レンナフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサル
フォン、ポリエーテルエーテルケント、ポリビニールカ
ルバゾール、ポリビニールナフタレン、ポリクロロスチ
レン、ポリメタクリル酸ペンタクロルフェニル等があげ
られる。なかでもポリエチレンナフタレート、ポリエー
テルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトンが工業的
に透明で異物の少ない安定した樹脂として得られる点で
優れている。

【０００８】本発明の光学位相差フイルムは、前述した
熱可塑性樹脂よりなる、少くとも一軸方向に延伸配向さ
れたフイルムであり、そのレターデーション値が６０ｎ
ｍ以上１２００ｎｍ以下でありかつレターデーションの
振れ幅が１０％以下である必要がある。このレターデー
ション値はフイルム用途によってその最適値がかわる
が、例えばＳＴＮ液晶表示装置の色補償用位相差のフイ
ルムの場合は、概ね６０〜１２００ｎｍ、好ましくは２
００〜１０００ｎｍの範囲である。

【０００９】また、レターデーション値の振れ幅（Δ
Ｒ）は１０％以下、好ましくは５％以下であるが、この
レターデーションの振れ幅が大きくなりすぎると、色補
償の偏差が生じ色斑となるため好ましくない。特に液晶
表示装置用に用いるものは、一視野範囲内特に５０ｍｍ
以下のピッチの斑が５％以下、好ましくは２％以下であ
ることが特に良い。

【００１０】かかる光学位相差フイルムを製造する方法
としては、例えば溶剤キャスト法、溶融押出法、カレン
ダー法等があげられる。これらのうちフイルムの厚み均
一性に優れ、ゲル状物やブツ、フィッシュアイ、スクラ
ッチ等の光学欠点の生じない方法が好ましい。また各方
式において押出方法に対して現れるギアマークと呼ばれ
る縞模様を防止する為、流動樹脂を脈動率２％以下、好
ましくは１％以下の計量ポンプで圧送し、引き取り時の
ローラー駆動系には速度変動率０．５％以下の定速精度
の高い引き取り装置を用いることが好ましい。

【００１１】かかる方法により製造されたフイルムまた
はシートは、用途に応じ、そのままあるいは最適な複屈
折特性を有するよう延伸配向し、本発明の光学位相差フ
イルムとする。一軸方向に延伸する方法として、テンタ
ー法による横一軸延伸、ロール間による縦一軸法、ロー
ル間圧縮延伸法等の公知の方法を用いることができる。
延伸条件は特に限定されず、用いる熱可塑性の種類によ
っても異なるが、延伸温度はＴｇ＋１０℃〜Ｔｇ＋６０
℃の範囲であり、延伸倍率は１．１〜４．０倍程度であ
ることが好ましい。延伸後の熱処理工程は、延伸フイル
ムの熱寸法安定性の向上、およびレターデーションの熱
安定性、均一性の向上のため有効であり、熱処理温度は
延伸温度から熱変形温度もしくは結晶開始温度以下が好
ましい。フイルムの厚みは５〜３００μｍの範囲内にあ
ることが好ましい。

【００１２】本発明の光学位相差フイルムは偏光板に積
層して複合偏光板とするのに好ましく用いられる。この
複合偏光板は、偏光板の光学軸と位相差フイルムの光学
軸を４０〜５０度の範囲で粘着剤あるいは接着剤等を用
いて単層もしくは複数枚貼り合せることにより形成でき
る。この複合偏光板は耐熱耐久性にすぐれ、かつレター
デーションの経時変化が少い特長を有する。前記偏光板
は特に制約はなく、例えば従来から用いられる偏光板を
用いることができる。

【００１３】また、液晶セルの両面に偏光板を配置して
なる液晶表示パネルで、視面側の偏光板と液晶セルの中
間に前記位相差フイルムを配することにより、液晶の複
屈折による着色を解消した白黒表示の液晶表示パネルを
形成することができる。また本発明の光学位相率フイル
ムを用いた白黒表示用液晶表示パネルにカラーマスクを
かぶせ、ＲＧＢの３色を白黒のグレー濃度で発色せしめ
ることにより、フルカラーの液晶表示パネルを形成する
ことができる。

【００１４】本発明の光学位相差フイルムは耐熱耐久性
にすぐれかつレタージョンの経時変化が少ないという特
長を有し、該光学位相差フイルムを用いた複合偏光板、
白黒液晶パネル、カラー液晶パネル等は機器の発熱、車
載時の発熱等に耐え、耐久性のすぐれた特性を発揮す
る。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００１６】

【実施例１】溶融押出キャスト法により、ポリエチレン
―２，６―ナフタレートを、押出方向に厚み斑がないよ
うに、脈動率０．８％の計量ポンプでダイより押出し、
６０℃に温調された冷却ドラム上にキャスティングして
１８０μｍのフイルムを作成した。この冷却ドラムの駆
動には回転精度０．５％以下の駆動装置を使用した。

【００１７】このフイルムを、テンターを用いて延伸温
度１５０℃で１．５倍に横一軸延伸を行った後、１５０
℃で熱処理を行って厚さ１１０μｍ、延伸方向の屈折率
が１．６５２、これの直角方向の屈折率が１．６４７、
レターデーション（Ｒｅ）＝５４０ｎｍの延伸フイルム
を得た。該フイルムのレターデーションのバラツキ（Δ
Ｒ）は３％であり、光学的に均質なフイルムであった。

【００１８】このフイルムを位相差フイルムとして粘着
剤を用いて偏光板の片面に光学軸が４５°になるよう貼
り付け、複合偏光板を得た。さらにこの光学フイルムを
ＳＴＮ液晶表示装置の液晶セルと上部偏光板の間に貼り
合わせて使用したところ、背景色が白、表示色が黒のコ
ントラストの良い白黒表示が可能となった。またこの白
黒表示の液晶ディスプレーに、バックライトを付け、上
部にカラーフィルターを被せ、ＲＧＢのセルを白黒のグ
レー濃度で発色表示させることにより、鮮明なフルカラ
ー表示装置を得ることが出来た。

【００１９】

【比較例１】溶融押出法により１８０μｍのポリカーボ
ネートフイルムを作成し、該フイルムを１７０℃で１．
８倍に横一軸に延伸して、厚さ１００μｍ、延伸方向の
屈折率が１．５８７，この直角方向の屈折率が１．５８
２，Ｒｅ＝５４０ｎｍの延伸フイルムを得た。

【００２０】このフイルムを実施例１と同様にＳＴＮ液
晶セルと上部偏光板との間に貼り合わせて使用したとこ
ろ、ほぼ白黒表示が得られるが、色相補償が十分でな
く、色ずれが生じ、やや赤みかかった色調となった。ま
たこの白黒表示の色相が不十分な状態のままで、バック
ライト付き液晶ディスプレーとし、これにカラーフィル
ターを被せ、ＲＧＢのセルを発光させカラー表示を試み
たが、色ずれ滲み等があり、鮮明なフルカラー表示が出
来なかった。

【００２１】

【実施例２】ポリエーテルエーテルケトンを３８０℃で
溶融押出し、冷却ドラム上にキャスティング固化させ、
１６０℃にて２．０倍に一軸延伸し、さらに２５０℃で
熱処理を行い、厚さ１００μｍで延伸方向の屈折率が
１．６５５、この直角方向の屈折率が１．６５０、Ｒｅ
＝５４０ｎｍの一軸配向ポリエーテルエーテルケトンフ
イルムを作成した。該フイルムを実施例１と同様にＳＴ
Ｎ液晶セルと上部偏光板との間に貼り合わせて使用した
ところ、コントラストの良い白黒表示が得られた、また
この白黒表示のバックライト付き液晶ディスプレーにカ
ラーフィルターを被せ、ＲＧＢのセルを発光させること
により、鮮明なフルカラー表示を得ることが出来た。

【００２２】

【発明の効果】本発明の光学位相差フイルム、及びこれ
を用いた複合偏光板は、光学的斑が少なく、特に液晶表
示装置の色相補償として可視光線範囲のレターデーショ
ン値が液晶の光学特性と一致し、鮮明な白黒表示、およ
びカラー表示等が可能となり、従来の液晶表示装置に比
し、その性能、耐久性を高め、さらに新規用途に適用す
ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】屈折率が１．６以上かつガラス転移温度
が１００℃以上の熱可塑性樹脂よりなる、少くとも一軸
方向に配向されたフイルムであって、そのレターデーシ
ョン値が６０ｎｍ以上１２００ｎｍ以下であり、かつレ
ターデーションの振れ幅が１０％以下であることを特徴
とする光学位相差フイルム。
【請求項２】熱可塑性樹脂がポリエチレンナフタレー
ト、ポリエーテルスルホン及びポリエーテルエーテルケ
トンの群から選ばれる少くとも一種である請求項１記載
の光学位相差フイルム。
【請求項３】光学位相差フイルムを偏光板に単層また
は複層に積層してなる複合偏光板における該フイルムに
請求項１記載の光学位相差フイルムを用いることを特徴
とする複合偏光板用の光学位相差フイルム。
【請求項４】液晶セルの両面に位相差フイルムを積層
した複合偏光板を配置し、該位相差フイルムの光学補償
作用で液晶の複屈折による着色を解消して白黒表示した
液晶表示パネルにおける該位相差フイルムに請求項１記
載の光学位相差フイルムを用いることを特徴とする白黒
液晶表示パネル用の光学位相差フイルム。
【請求項５】液晶セルの両面に位相差フイルムを積層
した複合偏光板を配置し、該位相差フイルムの光学補償
作用で液晶の複屈折による着色を解消し、さらに該複合
偏光板の外側にカラーマスクをかぶせてカラー表示とし
たカラー液晶表示パネルにおける該位相差フイルムに請
求項１記載の光学位相差フイルムを用いることを特徴と
するカラー液晶表示パネル用の光学位相差フイルム。