JPH05297223A - 複屈折性フィルムの製造方法、それを用いた位相差板及び液晶表示装置 - Google Patents

複屈折性フィルムの製造方法、それを用いた位相差板及び液晶表示装置

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JPH05297223A
JPH05297223A JP4103212A JP10321292A JPH05297223A JP H05297223 A JPH05297223 A JP H05297223A JP 4103212 A JP4103212 A JP 4103212A JP 10321292 A JP10321292 A JP 10321292A JP H05297223 A JPH05297223 A JP H05297223A
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liquid crystal
birefringent
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crystal display
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Yoji Ito
洋士 伊藤
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】STN−LCDの着色および視角特性を大幅に
改善しうる複屈折性フィルムを、簡単な工程により、低
コストでかつ高い生産性のもとに製造する。 【構成】厚み方向の主屈折率が面に平行な主屈折率の少
なくともいずれか一方よりも大きい複屈折性フィルムを
厚み方向に延伸する工程を経ることにより製造する。例
えば、フィルム1の両側に粘着テープ6を貼り付けて、
引っ張りながらローラー7に粘着テープ6を巻き取って
引きはがすことによって複屈折性フィルムを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製造が簡単な複屈折性
フィルムの製造方法、それを用いる位相差板および液晶
表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は、低電圧、低消費電力で
IC回路への直結が可能であること、表示機能が多様で
あること、軽量化が可能であること等多くの特徴を有し
ており、ワードプロセッサやパーソナルコンピューター
等の表示装置として広く使用されている。その中で、液
晶分子のツイスト角が160°以上のツイステッドネマ
ティック液晶表示装置(以後STN−LCD)は従来の
ツイスト角が90°のツイステッドネマティック液晶表
示装置(TN−LCD)に比べ、大容量表示が可能であ
り、高速応答性に優れている事から、現在液晶表示装置
の主流となっている。
【0003】しかしながらSTN−LCDには、表示画
像が青色あるいは黄色に着色する(ブルーモードあるい
はイエローモード)という問題があり、このため白黒表
示ではコントラスト、視認性が低く、またカラー化が極
めて困難であった。そこでこの着色を補償するために、
逆ねじりのSTN液晶セルを用いる二層液晶方式の白
黒、あるいは、カラー表示が提案されたが、複数の液晶
セルを用いるため、表示装置の重量、容積が大きくな
る、あるいはコストが高くなる等の問題点、また視角の
僅かな変化でコントラストが急激に低下する、あるいは
背景色が変化する等の、視角特性の劣化という別の問題
があった。
【0004】この問題を解決するために、特開昭63−
167303号、同63−167304号、同63−1
89804号、同63−261302号、同63−14
9624号、特開平1−201607号、同1−201
608号、同1−105217号、特開平2−2853
03号、同2−59702号、同2−24406号、同
2−146002号、同2−257103号、特開平3
−23404号、同3−126012号、同3−181
905号、同3−194503号等の公報に記載されて
いる様に、着色を改良するために、逆ねじりのSTN液
晶のかわりに位相差板を用いる方法が提案された。
【0005】これらの方法によれば、STN−LCDの
着色が大幅に改善され、表示装置自身の重量、容積も著
しく小さくなり、コストも安くなるが、STN−LCD
の視角特性についてはほとんど改良されなかった。
【0006】そこで、この視角特性を改良するために、
特開平2−285303号公報に電場配向によって、厚
さ方向の屈折率が複屈折の光軸に垂直な方向の屈折率よ
りも大きい複屈折性フィルムを作成し、これを位相差板
として用いる方法が提案された。この方法によれば視角
によるコントラストの変化が小さくなり、視角特性が改
良されるが、その効果は小さく、また溶融したポリカー
ボネートに高電圧を長時間にわたって印加する必要があ
り、その製造工程も複雑になるため、生産性を高くし
て、コストを低下させる事が難しかった。また、特開平
2−160204号広報に、押し出し成形によって得ら
れる棒状のポリカーボネートを板状に切り取り、研磨し
たものを位相差板として用いる方法が提案されている
が、この方法では大面積の位相差板を低コストで生産す
る事が極めて難しかった。
【0007】さらに特開平2−256023号、特開平
3−141303号、同3−14122号、同3−24
502号公報に、固有複屈折率が正と負のフィルムを各
々1枚づつ、あるいは積層したものを位相差板として用
いる方法が提案された。この方法によれば液晶セルの特
性に合わせて2枚のフィルムの複屈折性を調整できるの
で、視角特性をより緻密に改良する事ができるが、別個
に作成した複屈折性フィルムを2枚以上使う事が必要で
あり、それだけにコストも高くなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ST
N−LCDの着色および視角特性を大幅に改善しうる複
屈折性フィルムを、簡単な工程により、低コストでかつ
高い生産性のもとに製造 する製造方法を提案する事に
ある。また、本発明は、表示画像における着色が少く、
コントラスト、視認性に優れ、視角特性が良好な液晶表
示装置を提供する事も目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題は、(1) 厚み方
向の主屈折率が面に平行な主屈折率の少なくともいずれ
か一方よりも大きい複屈折性フィルムにおいて、フィル
ムを厚み方向に延伸する工程を経ることを特徴とする複
屈折性フィルムの製造方法。(2)(1)の製造方法による複
屈折性フィルムとフィルム支持体より成る事を特徴とす
る位相差板。(3)(1)の製造方法による複屈折性フィルム
を複屈折性の液晶セルの少なくとも片側に配置している
ことを特徴とする液晶表示装置により達成された。
【0010】フィルムを延伸することにより、延伸方向
の主屈折率が大きくなることは、すでに公知である。し
かしながら、簡単な工程により、低コストでフィルムを
厚み方向に延伸する方法は見出されていなかった。本発
明者によると、粘着テープをフィルム面に張り付け、加
熱下、あるいは溶媒に膨潤してフィルムを構成する分子
が動けるような状態で、粘着テープを引き剥がすことに
より、フィルムを厚み方向に延伸できることがわかっ
た。
【0011】ここで、使用する粘着剤としては、特に制
限はなく、上述のフィルムを構成する分子が可動な温度
範囲で剥離力を有するものが好ましく、その剥離力は、
1kg/25mm以上であることが好ましい。又、引き剥
し方法についても、特に制約はなく、例えば図3に示す
ような方法があげられ、一定のテンション、一定速度で
引きはがすことが好ましい。
【0012】本発明の複屈折性フィルムに用いるポリマ
−としては、正の固有複屈折を有が好ましく、具体的に
は、ポリカ−ボネ−ト、ポリアリレ−ト、ポリエチレン
テレフタレ−ト、ポリエ−テルスルホン、ポリフェニレ
ンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリ
ルスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリオレ
フィン、ポリ塩化ビニル、セルロ−ス、ポリエステル系
高分子等が好ましく、特にポリカ−ボネ−ト系高分子、
ポリアリレ−ト系高分子、ポリエステル系高分子等、固
有複屈折値が大きく溶液製膜により面状の均質なフィル
ムを作りやすい高分子が好ましい。又、上記ポリマ−
は、単にホモポリマ−だけでなく、コポリマ−、それら
の誘導体、ブレンド物等であってもよい。
【0013】また、本発明の複屈折性のフィルムは、光
の透過性が70%以上で、実質的に透明で無彩色である
ことが好ましく、更に光の透過性が90%以上で、実質
的に透明で無着色であることが好ましい。ここで、固有
複屈折(Δn)は分子が理想的に一軸配向したときの複
屈折値を意味し、近似的に下記数式(1)で表される。
【0014】
【数1】
【0015】また、本発明の複屈折性フィルム中で配向
した分子がLCDの製造工程や熱による配向緩和を防ぐ
ために本発明の複屈折性フィルムに用いるポリマーのガ
ラス転移点は、好ましくは105℃以上、より好ましく
は110℃以上である。ポリマーの分子量は特別に小さ
いものでなければ特に大きな制約はないが、好ましくは
重量平均分子量が1万から100万の範囲で、特に好ま
しくは3万から70万の範囲である。重合方法は通常行
われるどんな方法でも適用可能である。
【0016】本発明の位相差板は、前述した製造方法に
従って得られる複屈折性フィルムをそのまま使用しても
よいが、更に面内一軸延伸することにより厚さ方向の屈
折率が複屈折の光軸に平行な方向の屈折率よりも小さく
複屈折の光軸に垂直な方向の屈折率よりも大きい複屈折
性フィルムを用いるようにすることもできる。更に位相
差板は、必要に応じ偏光膜、保護膜など他の一軸延伸フ
ィルムや、二軸延伸フィルム等の公知のフィルムをフィ
ルム支持体とする積層体として形成してもよい。積層に
より、各複屈折性フィルムにおける複屈折率の波長特性
を制御することができ、複屈折性の液晶セルにおける位
相差の高度な補償が可能になる。図1に、複屈折性フィ
ルムを積層して成る位相差板を例示した。1が複屈折性
フィルム、2が接着層である。積層する複屈折性フィル
ムの組み合わせや積層数、光軸の交差角度などにより、
位相差板における複屈折の波長特性等を変えることがで
きる。従って、積層数等については必要な複屈折率の波
長特性、ないし補償すべき位相差などに応じ適宜に決定
してよい。しかしながら、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や視認性の低下を抑
制する点からは、積層数が少ないほど有利である。
【0017】本発明の液晶パネルは、厚さ方向の屈折率
が複屈折性フィルムの光軸に平行な方向の屈折率よりも
小さく複屈折性フィルムの光軸に垂直な方向の屈折率よ
りも大きい複屈折性フィルムから成る位相差板を、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。
図2にその構成を例示した(片側にのみ位相差板を設け
たタイプ)。3が偏光板、4が位相差板、5が複屈折性
の液晶セルである。なお、図2に示した液晶パネルの上
部が視認側である。
【0018】液晶パネルの形成に用いる位相差板は、複
屈折性の液晶セルにおける位相差を補償するものであ
る。これにより、着色が防止されてコントラスト、視角
特性が改良された白黒ディスプレイおよびカラーディス
プレイが達成される。その場合、液晶セルの複屈折率の
波長特性も含め、高度な補償を達成する位相差板が好ま
しく用いられる。以下、実施例によって発明を詳細に説
明する。
【0019】
【実施例】
実施例1 重量平均分子量10万のポリカーボネートの22%塩化
メチレン溶液をガラス板上に流延し、揮発分が20%以
上の状態でポリカーボネートフィルムをガラス板より剥
離し、図3(1) に示すようにフィルム1の両側より粘着
テープ6を貼り付けた。次に、図3(2) に示すようにフ
ィルムを矢印の方向に引張りながら、フィルム1の両側
よりローラー7に巻き取る事によって粘着テープを引き
はがし、揮発分が1%以下になるまで乾燥させた後、1
58℃で面内一軸延伸することにより、ポリカーボネー
トの複屈折性フィルム(CN−1)を得た。
【0020】実施例2 重量平均分子量10万のポリカーボネートの22%塩化
メチレン溶液をガラス板上に流延し、乾燥後、ガラス板
よりはぎ取り、更に乾燥することにより揮発分が1%以
下のポリカーボネートフィルムを得た。該フィルムの両
側に実施例1と同様の形体で粘着フィルム(3M BR
AND5413)を貼り付け、158℃に加熱しながら
フィルム両側より粘着フィルムを引きはがし、面内一軸
延伸することにより、ポリカーボネートの複屈折性フィ
ルム(CN−2)を得た。
【0021】比較例1 重量平均分子量10万のポリカーボネートの22%塩化
メチレン溶液をガラス板上に流延し、実施例2と同様に
乾燥して揮発分が1%以下のポリカーホネートフィルム
を得た。該フィルムを158℃の温度条件下で面内一軸
延伸することによりポリカーボネートの複屈折性フィル
ム(CO−1)を得た。
【0022】複屈折の評価 前記の複屈折フィルム(CN−1)、(CN−2)、及
び(CO−1)における波長590μmの光についての
光軸方向の屈折率(nx)、面内における光軸に垂直な
方向の屈折率(ny)、及び厚さ方向の屈折率(nz)
を表1に示した。
【0023】
【表1】
【0024】表1よりnx ,ny , nz の関係におい
て、(CN−1)及び(CN−2)はnx > nz >n
y となっていることがわかる。一方、(CO−1)にお
いてはnx >ny >nz である。
【0025】液晶パネルにおける視野角依存性の評価 前記の複屈折性フィルムを位相差板としてSTN液晶セ
ルの片側に適用し(図2)、白黒ディスプレイの液晶パ
ネルを作製した。得られた、液晶パネルの駆動状態と非
駆動状態におけるコントラスト比が6:1以上となる視
野角を表2に示した。
【0026】
【表2】
【0027】表2より本発明の複屈折性フィルムからな
る位相差板を用いて補償した液晶パネルは、視角による
コントラストの変化が小さく、大きな視野角を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】複屈折性フィルムを積層した位相差フィルムの
断面を示す。
【図2】位相差板を用いた液晶表示装置の断面を示す。
【図3】本発明の複屈折性フィルムを製造する方法を示
す。
【符号の説明】
1:複屈折性フィルム 2:接着層 3:偏光板 4:位相差板 5:複屈折性の液晶セル 6:粘着テープ 7:ローラー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】厚み方向の主屈折率が面に平行な主屈折率
    の少なくともいずれか一方よりも大きい複屈折性フィル
    ムにおいて、フィルムを厚み方向に延伸する工程を経る
    ことを特徴とする複屈折性フィルムの製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の製造方法による複屈折性
    フィルムとフィルム支持体より成る事を特徴とする位相
    差板。
  3. 【請求項3】請求項1に記載の製造方法による複屈折性
    フィルムを、複屈折性の液晶セルの少なくとも片側に配
    置していることを特徴とする液晶表示装置。
JP4103212A 1992-04-22 1992-04-22 複屈折性フィルムの製造方法、それを用いた位相差板及び液晶表示装置 Pending JPH05297223A (ja)

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