JPH0627323A - 光位相差補償フィルム - Google Patents
光位相差補償フィルムInfo
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- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は光位相差補償フィルムに係り、特に
ポリマー分散液晶（Polymer Dispersed Liquid Crysta
l）を利用した光位相差補償フィルムに関する。 【構成】 本発明の光位相差補償フィルムは液晶が滴状
で分散されていたり、ポリマーの中で連続的に混合され
ているポリマー層と、これを保護する保護手段を具備
し、前記液晶は既設定された光位相差補償値を有する。
また、前記ポリマー層の両側には透明電極が備えられ、
前記両電極に印加される補償電圧により前記液晶の配向
程度が補正できる。 【効果】 本発明の光位相差補償フィルムは液晶表示素
子に適用された時、周囲の温度により液晶表示素子の光
制御状態が変化すれば、これに対応してその特性も共に
変わるようになるので、効果的な光位相差の補償が可能
である。
ポリマー分散液晶（Polymer Dispersed Liquid Crysta
l）を利用した光位相差補償フィルムに関する。 【構成】 本発明の光位相差補償フィルムは液晶が滴状
で分散されていたり、ポリマーの中で連続的に混合され
ているポリマー層と、これを保護する保護手段を具備
し、前記液晶は既設定された光位相差補償値を有する。
また、前記ポリマー層の両側には透明電極が備えられ、
前記両電極に印加される補償電圧により前記液晶の配向
程度が補正できる。 【効果】 本発明の光位相差補償フィルムは液晶表示素
子に適用された時、周囲の温度により液晶表示素子の光
制御状態が変化すれば、これに対応してその特性も共に
変わるようになるので、効果的な光位相差の補償が可能
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光位相差補償フィルムに
係り、特にポリマー分散液晶（Polymer Dispersed Liqu
id Crystal）を利用した光位相差補償フィルムに関す
る。
係り、特にポリマー分散液晶（Polymer Dispersed Liqu
id Crystal）を利用した光位相差補償フィルムに関す
る。
【０００２】
【従来技術】従来には、高分子フィルムを一方向へ伸張
させ分子の配列に異方性が生じるよう誘導し、これを光
学的な異方性を有する光位相差補償フィルムに適用し、
また、液晶ポリマー（liquid crystalline polymer; Ｌ
ＣＰ）をねじれた構造に配向させ、これを光位相差フィ
ルムに使用した。
させ分子の配列に異方性が生じるよう誘導し、これを光
学的な異方性を有する光位相差補償フィルムに適用し、
また、液晶ポリマー（liquid crystalline polymer; Ｌ
ＣＰ）をねじれた構造に配向させ、これを光位相差フィ
ルムに使用した。
【０００３】電子の光位相差補償フィルムは図１で示し
た通り複屈折性を有する高分子フィルム１が背面板３に
接着剤層４により付着され、その上に前面板２が付着さ
れる形態である。このような従来の光位相差補償フィル
ムは前記高分子フィルムにより透過光に対し位相差の変
化をもたらすようになり、前記高分子フィルムは主にポ
リカーボネートとかポリスチレンなどのフィルムが一方
向へ伸張処理され分子の異方化が誘導されたことで分子
の異方性誘導により複屈折性を持つ。
た通り複屈折性を有する高分子フィルム１が背面板３に
接着剤層４により付着され、その上に前面板２が付着さ
れる形態である。このような従来の光位相差補償フィル
ムは前記高分子フィルムにより透過光に対し位相差の変
化をもたらすようになり、前記高分子フィルムは主にポ
リカーボネートとかポリスチレンなどのフィルムが一方
向へ伸張処理され分子の異方化が誘導されたことで分子
の異方性誘導により複屈折性を持つ。
【０００４】このような従来の光位相差フィルムは主に
液晶表示素子などに適用され光位相差補償を通じて画質
の改善を図る。しかしながら、このような従来の光位相
差補償フィルムは適用されるディスプレイ装置の液晶と
その物理的特性を異にするので、実際適用されても所期
の目的が十分に達し得ないのが実情である。これはディ
スプレイ装置の核心要素である液晶が光りの波長と温度
変化により複屈折率の変化が生じ、前記従来の光位相差
補償フィルムはその位相差補償の程度が既に決定されて
いるので、環境変化に従う自体位相差の補正が不可能で
あって、液晶の複屈折性変化に対応した効果的な位相差
補償が成し得ない短所を有する。
液晶表示素子などに適用され光位相差補償を通じて画質
の改善を図る。しかしながら、このような従来の光位相
差補償フィルムは適用されるディスプレイ装置の液晶と
その物理的特性を異にするので、実際適用されても所期
の目的が十分に達し得ないのが実情である。これはディ
スプレイ装置の核心要素である液晶が光りの波長と温度
変化により複屈折率の変化が生じ、前記従来の光位相差
補償フィルムはその位相差補償の程度が既に決定されて
いるので、環境変化に従う自体位相差の補正が不可能で
あって、液晶の複屈折性変化に対応した効果的な位相差
補償が成し得ない短所を有する。
【０００５】そして、後者の前記ＬＣＰは高温でコレス
テリック相（Cholesteric Phase ）を有するＬＣＰを溶
媒に溶かし、表面が配向処理された基板の上にコーティ
ングしてフィルム化したもので、温度変化により変わる
光特性をＳＴＮＬＣの光特性にさせにくく、その分子量
の差により液晶分子のような光特性を持ちにくい短所が
ある。また、これは一つの基板を必ず要求するのでその
厚さをある限度以下に低められない短所を有する。
テリック相（Cholesteric Phase ）を有するＬＣＰを溶
媒に溶かし、表面が配向処理された基板の上にコーティ
ングしてフィルム化したもので、温度変化により変わる
光特性をＳＴＮＬＣの光特性にさせにくく、その分子量
の差により液晶分子のような光特性を持ちにくい短所が
ある。また、これは一つの基板を必ず要求するのでその
厚さをある限度以下に低められない短所を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は液晶表示素子
の複屈折性変化に対応し、効果的な光位相差補償が行え
る光位相差補償フィルムを提供する。
の複屈折性変化に対応し、効果的な光位相差補償が行え
る光位相差補償フィルムを提供する。
【０００７】また、本発明は液晶表示素子の複屈折性変
化に対応し、効果的な光位相差補償が行える可変光位相
差補償フィルムを提供する。
化に対応し、効果的な光位相差補償が行える可変光位相
差補償フィルムを提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明の光位相差補償フィルムは、液晶が滴状で分
離されているか、または連続的にポリマーと混合されて
いるポリマー層と前記ポリマー層を保護する保護手段を
具備し、前記液晶は所定の方向へ配向され、前記液晶に
既設定された光位相差補償値を持たせたことを特徴とす
る。
めに本発明の光位相差補償フィルムは、液晶が滴状で分
離されているか、または連続的にポリマーと混合されて
いるポリマー層と前記ポリマー層を保護する保護手段を
具備し、前記液晶は所定の方向へ配向され、前記液晶に
既設定された光位相差補償値を持たせたことを特徴とす
る。
【０００９】また、前記の目的を達成するために本発明
の光位相差補償フィルムは、液晶が滴状で分散れている
ポリマー層と前記ポリマー層を保護する保護手段を具備
し、前記ポリマー層の両側には透明電極が備えられ、前
記両電極に印加される補償電圧により前記液晶の配向程
度が補正できるよう構成された点にその特徴がある。
の光位相差補償フィルムは、液晶が滴状で分散れている
ポリマー層と前記ポリマー層を保護する保護手段を具備
し、前記ポリマー層の両側には透明電極が備えられ、前
記両電極に印加される補償電圧により前記液晶の配向程
度が補正できるよう構成された点にその特徴がある。
【００１０】前記本発明の光位相差補償フィルムにおい
て、前記液晶の滴は多数単独的に分散され不連続的に分
散されているか、または前記液晶の滴がその付近の別の
液晶滴と連係し、一つのネットワークを形成することも
できる。そして、前記液晶は前記ポリマー層のためのモ
ノマー層に分散された後、前記モノマーをポリマー化す
る通常の後処理過程を通じて一方向への配向を成すこと
ができ、この後処理工程は前記ポリマー層を伸張しポリ
マーの異方性を誘導し、これと同時に液晶の配向を誘導
する。他の方法では前記ポリマー層の両側にポリイミド
などのラビング処理された配向膜を備えることにより前
記後処理過程を通じなくても前記液晶を所定の方向へ配
向させ、これを通じて所定の光位相差補償値を持たせる
ことができ、これは前記ポリマーの伸張と合わせて共に
並行され得る。
て、前記液晶の滴は多数単独的に分散され不連続的に分
散されているか、または前記液晶の滴がその付近の別の
液晶滴と連係し、一つのネットワークを形成することも
できる。そして、前記液晶は前記ポリマー層のためのモ
ノマー層に分散された後、前記モノマーをポリマー化す
る通常の後処理過程を通じて一方向への配向を成すこと
ができ、この後処理工程は前記ポリマー層を伸張しポリ
マーの異方性を誘導し、これと同時に液晶の配向を誘導
する。他の方法では前記ポリマー層の両側にポリイミド
などのラビング処理された配向膜を備えることにより前
記後処理過程を通じなくても前記液晶を所定の方向へ配
向させ、これを通じて所定の光位相差補償値を持たせる
ことができ、これは前記ポリマーの伸張と合わせて共に
並行され得る。
【００１１】
【作用】本発明の光位相差補償フィルムは液晶表示素子
に適用された時、周囲の温度により液晶表示素子の光制
御状態が変化すれば、これに対応してその特性も共に変
わるようになるので、効果的な光位相差の補償が可能で
ある。また、本発明の可変光位相差補償フィルムは能動
的に光位相差を補償する電極が備えられて、液晶表示素
子の光制御特性に符合するよう複屈折率の任意調整が可
能であるので、効果的な光位相差補正ができる。
に適用された時、周囲の温度により液晶表示素子の光制
御状態が変化すれば、これに対応してその特性も共に変
わるようになるので、効果的な光位相差の補償が可能で
ある。また、本発明の可変光位相差補償フィルムは能動
的に光位相差を補償する電極が備えられて、液晶表示素
子の光制御特性に符合するよう複屈折率の任意調整が可
能であるので、効果的な光位相差補正ができる。
【００１２】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明を詳細に
説明する。
説明する。
【００１３】本発明の光位相差補償フィルムは位相差補
償値が一定に固定した固定型と、位相補償値が可変され
る可変型に大別される。従って、以下に固定型光位相差
補償フィルムと可変型光位相差補償フィルムに関して分
けて説明する。
償値が一定に固定した固定型と、位相補償値が可変され
る可変型に大別される。従って、以下に固定型光位相差
補償フィルムと可変型光位相差補償フィルムに関して分
けて説明する。
【００１４】＜固定光位相差補償フィルム＞図２で本発
明による固定光位相差補償フィルムの第１実施例が示さ
れている。これは構造的に液晶の配向（Pre-orientatio
n ）が成され得る構造を有するもので、ポリマーに液晶
が少量分散されている通常のディスプレイ装置用のポリ
マー分散液晶を適用する。このポリマーは必要により一
方向へ伸張され、分子構造的に異方性が誘導され、これ
を通じて前記液晶の配向が成され得る。液晶１０が滴状
態で分散されているポリマー層２０の上下にポリイミド
より成る配向膜３０、３０′と高分子フィルム４０、４
０′が順次的に積層される。そして、下部の高分子フィ
ルム４０′は接着剤層５０を通じて背面板７０に付着さ
れ、前記上部側の高分子フィルム４０の上部には前面板
６０が重ねられる。
明による固定光位相差補償フィルムの第１実施例が示さ
れている。これは構造的に液晶の配向（Pre-orientatio
n ）が成され得る構造を有するもので、ポリマーに液晶
が少量分散されている通常のディスプレイ装置用のポリ
マー分散液晶を適用する。このポリマーは必要により一
方向へ伸張され、分子構造的に異方性が誘導され、これ
を通じて前記液晶の配向が成され得る。液晶１０が滴状
態で分散されているポリマー層２０の上下にポリイミド
より成る配向膜３０、３０′と高分子フィルム４０、４
０′が順次的に積層される。そして、下部の高分子フィ
ルム４０′は接着剤層５０を通じて背面板７０に付着さ
れ、前記上部側の高分子フィルム４０の上部には前面板
６０が重ねられる。
【００１５】上記の構造において、前記配向膜は、前述
のようにポリマー層が伸張処理され、液晶の配向が構造
的に成され得るよう成った構造には選択的に採択される
ことができ、設計条件により採択されるか否かが決定さ
れる。
のようにポリマー層が伸張処理され、液晶の配向が構造
的に成され得るよう成った構造には選択的に採択される
ことができ、設計条件により採択されるか否かが決定さ
れる。
【００１６】また、配向膜は液晶１０の各分子の配列方
向を決定するもので、要求される光位相差補償値に準じ
て決められ、前述のようにポリマー層が伸張処理された
場合にはその伸張方向へ配向方向が並んで成るべきであ
る。
向を決定するもので、要求される光位相差補償値に準じ
て決められ、前述のようにポリマー層が伸張処理された
場合にはその伸張方向へ配向方向が並んで成るべきであ
る。
【００１７】一方、図３ないし図５には本発明の他の実
施例を概略的に示す。図３は前記実施例で適用された前
面板６０の略された形態を示し、図４は液晶１０がポリ
マーの中に相互連係（Networked ）しているＰＮＬＣ
（Polymer Networked Liquid Crystal）を基盤とするも
のを示し、図５は液晶１０とポリマー２０がゲル状態で
混合されていることを示す。
施例を概略的に示す。図３は前記実施例で適用された前
面板６０の略された形態を示し、図４は液晶１０がポリ
マーの中に相互連係（Networked ）しているＰＮＬＣ
（Polymer Networked Liquid Crystal）を基盤とするも
のを示し、図５は液晶１０とポリマー２０がゲル状態で
混合されていることを示す。
【００１８】＜可変光位相差補償フィルム＞図６は本発
明による可変光位相差補償フィルムの１実施例を概略的
に示す。
明による可変光位相差補償フィルムの１実施例を概略的
に示す。
【００１９】液晶１０は滴状態でポリマー層２０に分散
されていて、このポリマー層２０の前後に透明性導電材
料、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)にした電極３
０、３０′と光透過性前面板と後面板４０、４０′が順
次的に備えられる。
されていて、このポリマー層２０の前後に透明性導電材
料、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)にした電極３
０、３０′と光透過性前面板と後面板４０、４０′が順
次的に備えられる。
【００２０】前記両電極３０、３０′に加えられる可変
電圧により前記ポリマー層の液晶の配向角が変わるの
で、これを通過する光の位相を可変させることができ
る。一方、前記ポリマー層２０は液晶の配向のため一方
向へ伸張処理され得る。このような場合、前記電極３
０、３０′に電圧が印加されなくても一定に固定した光
位相補正値を有し、電極に所定の電圧が印加されれば固
定した光位相補正値が可変されることにより、所望の補
正値が得られる。
電圧により前記ポリマー層の液晶の配向角が変わるの
で、これを通過する光の位相を可変させることができ
る。一方、前記ポリマー層２０は液晶の配向のため一方
向へ伸張処理され得る。このような場合、前記電極３
０、３０′に電圧が印加されなくても一定に固定した光
位相補正値を有し、電極に所定の電圧が印加されれば固
定した光位相補正値が可変されることにより、所望の補
正値が得られる。
【００２１】そして、図７、８には本発明の可変光位相
差補償フィルムの第２、３実施例が示されている。これ
は前記の第１実施例の構造に配向膜５０、５０′が追加
されたもので、前記ポリマー層の伸張と共に液晶の固定
光位相補正のためである。この際にも無論前記ポリマー
層の伸張は選択的にし、配向膜の追加と共にポリマー層
の伸張は固定光位相補正値の容易な調整を助ける。
差補償フィルムの第２、３実施例が示されている。これ
は前記の第１実施例の構造に配向膜５０、５０′が追加
されたもので、前記ポリマー層の伸張と共に液晶の固定
光位相補正のためである。この際にも無論前記ポリマー
層の伸張は選択的にし、配向膜の追加と共にポリマー層
の伸張は固定光位相補正値の容易な調整を助ける。
【００２２】ここで、前記配向膜は滴状態の液晶１０の
各分子の配列方向を決定するもので、要求される光位相
差補償値に準じて決められるもので、前記のようにポリ
マー層が伸張処理された場合にはその伸張方向へ配向方
向が並んで成るべきである。
各分子の配列方向を決定するもので、要求される光位相
差補償値に準じて決められるもので、前記のようにポリ
マー層が伸張処理された場合にはその伸張方向へ配向方
向が並んで成るべきである。
【００２３】以上のような本発明の可変光位相差補償フ
ィルムにおいて、前記ポリマー層に分散されている液晶
は図６で示した通り単独的な滴状態で無数に分散される
こともでき、必要により前記液晶滴が図４の実施例のよ
うに、相互連係し連続的な状態で分散されＰＮＬＣを構
成することができ、また、図８で示した通りゲル状態で
存し得る。
ィルムにおいて、前記ポリマー層に分散されている液晶
は図６で示した通り単独的な滴状態で無数に分散される
こともでき、必要により前記液晶滴が図４の実施例のよ
うに、相互連係し連続的な状態で分散されＰＮＬＣを構
成することができ、また、図８で示した通りゲル状態で
存し得る。
【００２４】＜製法＞以下、上記で説明された本発明の
光位相差補償フィルムの製造方法を説明する。
光位相差補償フィルムの製造方法を説明する。
【００２５】液晶分子と似た構造を有するポリマーを液
晶の中に少量添加し、一定した分子配列を誘導した。液
晶層の外面であって、かつ少なくとも一方の面に液晶配
向層を形成し、液晶分子の配列を誘導し、あわせて少量
のポリマーも同じ配列を持つよう誘導する。配向層形成
方法は既存の液晶配向層形成と同じ方法を使用し、プレ
チルト角度は利用するＬＣＤにより違うが配向層の法線
に対し０〜９０°の範囲を有する。液晶の種類は陰の異
方性誘電率、あるいは陽の異方性誘電率を有する液晶が
全て適用可能であり、特にバイアキシアルネマティック
（Biaxial nematic ）液晶も適用可能である。ポリマー
はモノマー状態で液晶と少量のフォトイニシエーター
（Photo initiator ）を混ぜて注入空間であるセル(Cel
l)の中に注入した後、紫外線を照射しポリマー化（poly
merization）する。
晶の中に少量添加し、一定した分子配列を誘導した。液
晶層の外面であって、かつ少なくとも一方の面に液晶配
向層を形成し、液晶分子の配列を誘導し、あわせて少量
のポリマーも同じ配列を持つよう誘導する。配向層形成
方法は既存の液晶配向層形成と同じ方法を使用し、プレ
チルト角度は利用するＬＣＤにより違うが配向層の法線
に対し０〜９０°の範囲を有する。液晶の種類は陰の異
方性誘電率、あるいは陽の異方性誘電率を有する液晶が
全て適用可能であり、特にバイアキシアルネマティック
（Biaxial nematic ）液晶も適用可能である。ポリマー
はモノマー状態で液晶と少量のフォトイニシエーター
（Photo initiator ）を混ぜて注入空間であるセル(Cel
l)の中に注入した後、紫外線を照射しポリマー化（poly
merization）する。
【００２６】ポリマーの比率は液晶に対し０．１〜２０
重量％になるよう混合し、フォトイニシエーターはモノ
マーにより適当な量を添加する。そして、紫外線を照射
する間に適当な強さの電気場とか磁気場をポリマー層に
透過させれば、液晶の配列状態をより自由に選択でき
る。ポリマー層の厚さは１〜３０μｍであり、厚さを均
一に保つためには通常の微細ボールあるいは棒状のスペ
ーサを混ぜる。液晶配向層は透明ガラスとかＩＴＯがコ
ーティングされたガラス、ポリカーボネートフィルムと
かポリアセテートフィルム、ＩＴＯコーティングされた
ポリマーフィルムなどの上に形成させる。モノマーと液
晶を混ぜる時、適当に加熱すればより速く混合され、こ
れをセルの中に注入する時も適当に加熱すると混合物が
分離されることを防ぎながら注入速度を速めることがで
きる。紫外線を照射する間セルを加熱してくれると、モ
ノマーのポリマー化が調節できる。一般的に高い温度で
より速くポリマー化が進行され、混合物が均一になる。
重量％になるよう混合し、フォトイニシエーターはモノ
マーにより適当な量を添加する。そして、紫外線を照射
する間に適当な強さの電気場とか磁気場をポリマー層に
透過させれば、液晶の配列状態をより自由に選択でき
る。ポリマー層の厚さは１〜３０μｍであり、厚さを均
一に保つためには通常の微細ボールあるいは棒状のスペ
ーサを混ぜる。液晶配向層は透明ガラスとかＩＴＯがコ
ーティングされたガラス、ポリカーボネートフィルムと
かポリアセテートフィルム、ＩＴＯコーティングされた
ポリマーフィルムなどの上に形成させる。モノマーと液
晶を混ぜる時、適当に加熱すればより速く混合され、こ
れをセルの中に注入する時も適当に加熱すると混合物が
分離されることを防ぎながら注入速度を速めることがで
きる。紫外線を照射する間セルを加熱してくれると、モ
ノマーのポリマー化が調節できる。一般的に高い温度で
より速くポリマー化が進行され、混合物が均一になる。
【００２７】一側の面だけを配向する場合、配向層の配
向方向は一方向へ一定にし、反対側の面の配向は相対的
に非常に弱く処理すべきであり、液晶分子の配列は両側
の面を配向する場合より相対的に良くない。配向方法
は、ポリマーラビング方法、ＬＢ−ＰＩ、ＳｉＯ蒸着な
どの方法があり、配向を完全に弱める方法はないが、相
対的に弱める方法はラビングしていないポリマーとか弱
酸の溶液でエッチングしたり無結晶化された無機物コー
ティングなどの方法がある。
向方向は一方向へ一定にし、反対側の面の配向は相対的
に非常に弱く処理すべきであり、液晶分子の配列は両側
の面を配向する場合より相対的に良くない。配向方法
は、ポリマーラビング方法、ＬＢ−ＰＩ、ＳｉＯ蒸着な
どの方法があり、配向を完全に弱める方法はないが、相
対的に弱める方法はラビングしていないポリマーとか弱
酸の溶液でエッチングしたり無結晶化された無機物コー
ティングなどの方法がある。
【００２８】そして両側の面を配向する場合、両側の面
の液晶配向方向が０ないし１８０°となるようにし、こ
れはポリイミドのような配向剤のラビング方向で決めら
れる。この場合には液晶とポリマー分子が一方向へ並ん
で配列するようになり、このような分子配列の異方性に
より光学的な屈折率の異方性が現れる。複屈折率の大き
さは一般的にネマティック状態の液晶の値よりは多少小
さく、ポリマー含量、製作条件、液晶分子間の相互作用
などにより変わる。この時、液晶の複屈折率は０．００
５〜０．３５の範囲が望ましい。
の液晶配向方向が０ないし１８０°となるようにし、こ
れはポリイミドのような配向剤のラビング方向で決めら
れる。この場合には液晶とポリマー分子が一方向へ並ん
で配列するようになり、このような分子配列の異方性に
より光学的な屈折率の異方性が現れる。複屈折率の大き
さは一般的にネマティック状態の液晶の値よりは多少小
さく、ポリマー含量、製作条件、液晶分子間の相互作用
などにより変わる。この時、液晶の複屈折率は０．００
５〜０．３５の範囲が望ましい。
【００２９】両方の面の配向方向が０でない任意角を有
する場合、ネマティック液晶にキラルドーパント（Chir
al Dopant ）を添加し、望むツイスティングパワーを持
たせ、そのねじり程度はフィルムの厚さと両面の配向方
向が成す角度により決定される。キラルドーパントによ
るネマティック液晶の自然ねじり角（natural twisted
angle ）と二配向方向が成す角度の差が９０°より小さ
く−９０°より大きい範囲の内に入るようにし、二配向
方向が成す角度は３６０°以上も可能である。若しこの
範囲に入らなければ液晶配列に不連続（disclination）
部分が発生する。
する場合、ネマティック液晶にキラルドーパント（Chir
al Dopant ）を添加し、望むツイスティングパワーを持
たせ、そのねじり程度はフィルムの厚さと両面の配向方
向が成す角度により決定される。キラルドーパントによ
るネマティック液晶の自然ねじり角（natural twisted
angle ）と二配向方向が成す角度の差が９０°より小さ
く−９０°より大きい範囲の内に入るようにし、二配向
方向が成す角度は３６０°以上も可能である。若しこの
範囲に入らなければ液晶配列に不連続（disclination）
部分が発生する。
【００３０】＜製造例１＞研磨されたガラス面にＰＩ
（ＳＥ−１５０）を８００オングストローム厚さでコー
ティングした後、これを熱硬化させる。そして、柔らか
いぬのぎれで１２ｍ／ｓｅｃの速度で擦る。６μｍの大
きさの微細ボールを平方ミリメートル当たり１００ない
し２００個散布させた後、紫外線で硬化されるシール剤
を使用し、二枚のガラスをラビング方向が互いに平行す
るよう対向させ、注入口を除いて接着させ、空セルを作
る。
（ＳＥ−１５０）を８００オングストローム厚さでコー
ティングした後、これを熱硬化させる。そして、柔らか
いぬのぎれで１２ｍ／ｓｅｃの速度で擦る。６μｍの大
きさの微細ボールを平方ミリメートル当たり１００ない
し２００個散布させた後、紫外線で硬化されるシール剤
を使用し、二枚のガラスをラビング方向が互いに平行す
るよう対向させ、注入口を除いて接着させ、空セルを作
る。
【００３１】紫外線で硬化されるモノマーである４，
４′−ビスアクリロイル−ビフェニル（４，４′−ｂｉ
ｓａｃｒｙｌｏｙｌ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）３重量％を液
晶（Ｅ７、マーク(Merk)社製）に入れ、１重量％のフォ
トイニシエーター（ダロキュアー(Darocure)−１１７
３）を添加し、摂氏６０°で加熱してよく混ぜた後、真
空注入方法のような方法で空セルに注入し、温度は摂氏
４０°を維持する。注入が終わった後、紫外線硬化剤で
密封（End Seal）をした後、４０°の温度を保ちながら
３ｍｗ／ｃｍ2 の紫外線を１時間の間照射する。
４′−ビスアクリロイル−ビフェニル（４，４′−ｂｉ
ｓａｃｒｙｌｏｙｌ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）３重量％を液
晶（Ｅ７、マーク(Merk)社製）に入れ、１重量％のフォ
トイニシエーター（ダロキュアー(Darocure)−１１７
３）を添加し、摂氏６０°で加熱してよく混ぜた後、真
空注入方法のような方法で空セルに注入し、温度は摂氏
４０°を維持する。注入が終わった後、紫外線硬化剤で
密封（End Seal）をした後、４０°の温度を保ちながら
３ｍｗ／ｃｍ2 の紫外線を１時間の間照射する。
【００３２】＜製造例２＞製造例１で上下ガラスのラビ
ング方向が相互２４０°の角を持つようツイストされた
状態で接着させ、空セルを作る。液晶にキラルドーパン
トで０．８５重量％のＳ−８１１（マーク(Merk)社製）
を添加する。
ング方向が相互２４０°の角を持つようツイストされた
状態で接着させ、空セルを作る。液晶にキラルドーパン
トで０．８５重量％のＳ−８１１（マーク(Merk)社製）
を添加する。
【００３３】＜製造例３＞製造例１、２で使われた研磨
されたガラスの代わりにＩＴＯ電極がコーティング形成
されたガラスを使用する。
されたガラスの代わりにＩＴＯ電極がコーティング形成
されたガラスを使用する。
【００３４】＜製造例４＞製造例３で紫外線硬化の際に
ＩＴＯ電極に３ボルトの電圧を掛ける。
ＩＴＯ電極に３ボルトの電圧を掛ける。
【００３５】＜製造例５＞製造例１、２、３、４で使わ
れたガラスの代わりに透明ポリマーフィルムとかＩＴＯ
コーティングされた透明ポリマーフィルムを使用し、ポ
リイミドコーティングはせず直接ポリマーフィルムをラ
ビングする。
れたガラスの代わりに透明ポリマーフィルムとかＩＴＯ
コーティングされた透明ポリマーフィルムを使用し、ポ
リイミドコーティングはせず直接ポリマーフィルムをラ
ビングする。
【００３６】図９は１００％液晶から作ったセルと前記
方法により製造された本発明光位相差補償フィルムの光
りの透過状態を示す。セルの厚さは６μｍであり、ねじ
り角度は９０°であり、入射光側のラビング方法は水平
を成しこれを９０°と基準にし、偏光子（polarizer ）
を０°とセッティングし、検光子（analyzer）回転させ
ながらレーザー光（He-Ne ）の透過率を測定した。横軸
は検光子（analyzer）の角を表し、縦軸は透過率を表し
任意のスケールを表す。実線は液晶でのみ作ったセル、
点線は本発明によるセルの特性変化値である。図９の結
果はポリマーが添加されたセルは液晶でのみ製作された
セルに比べ些か透過特性が劣るが、分子の配列が９０°
ねじれた状態を示し、また、複屈折特性を有することを
示す。
方法により製造された本発明光位相差補償フィルムの光
りの透過状態を示す。セルの厚さは６μｍであり、ねじ
り角度は９０°であり、入射光側のラビング方法は水平
を成しこれを９０°と基準にし、偏光子（polarizer ）
を０°とセッティングし、検光子（analyzer）回転させ
ながらレーザー光（He-Ne ）の透過率を測定した。横軸
は検光子（analyzer）の角を表し、縦軸は透過率を表し
任意のスケールを表す。実線は液晶でのみ作ったセル、
点線は本発明によるセルの特性変化値である。図９の結
果はポリマーが添加されたセルは液晶でのみ製作された
セルに比べ些か透過特性が劣るが、分子の配列が９０°
ねじれた状態を示し、また、複屈折特性を有することを
示す。
【００３７】図１０はモノマーに紫外線を照射する時、
３ボルトの電圧を印加しながら製作したセルの透過特性
を示す。実線は電圧を印加せず製作したセル、点線は３
ボルトの電圧を印加しながらモノマーを硬化したセルの
特性を示す。
３ボルトの電圧を印加しながら製作したセルの透過特性
を示す。実線は電圧を印加せず製作したセル、点線は３
ボルトの電圧を印加しながらモノマーを硬化したセルの
特性を示す。
【００３８】前記ポリマー化過程の中、前記液晶は配向
膜との相互作用により配向処理方向へ配列されその状態
を保ち続けるが、前記液晶の滴が単独的に分散形成され
たり、でなければ付近の滴と連係しネットワークのよう
な構造を形成する。
膜との相互作用により配向処理方向へ配列されその状態
を保ち続けるが、前記液晶の滴が単独的に分散形成され
たり、でなければ付近の滴と連係しネットワークのよう
な構造を形成する。
【００３９】
【発明の効果】以上のように製造される本発明の光位相
差補償フィルムは前記ポリマー層と液晶の相互作用を通
じた光位相差補償を成すようになり、分散された前記液
晶がポリマー層の屈折率と一致すれば光りの散乱が起こ
らないので透明な状態になる。そして前記配向膜により
配向された液晶は自体に複屈折性を有するので、これを
通過する光りが位相差を持つ。このような透過光の位相
差は液晶の特性により変わるので、ポリマー層の厚さを
通じて容易に調節でき、従って適用液晶表示素子の特性
に適用させやすい。
差補償フィルムは前記ポリマー層と液晶の相互作用を通
じた光位相差補償を成すようになり、分散された前記液
晶がポリマー層の屈折率と一致すれば光りの散乱が起こ
らないので透明な状態になる。そして前記配向膜により
配向された液晶は自体に複屈折性を有するので、これを
通過する光りが位相差を持つ。このような透過光の位相
差は液晶の特性により変わるので、ポリマー層の厚さを
通じて容易に調節でき、従って適用液晶表示素子の特性
に適用させやすい。
【００４０】このような本発明の光位相差補償フィルム
は液晶表示素子に適用された時周囲の温度により液晶表
示素子の光制御状態が変化すれば、これに対応してその
特性も変わるので効果的な光位相差の補償が可能であ
る。それに液晶表示素子の光位相差フィルターとして同
一の特性の液晶がその素材に選択使用され得るので、相
対液晶表示素子との特性整合が非常に容易な長所を有す
る。
は液晶表示素子に適用された時周囲の温度により液晶表
示素子の光制御状態が変化すれば、これに対応してその
特性も変わるので効果的な光位相差の補償が可能であ
る。それに液晶表示素子の光位相差フィルターとして同
一の特性の液晶がその素材に選択使用され得るので、相
対液晶表示素子との特性整合が非常に容易な長所を有す
る。
【００４１】また、本発明の可変光位相差補償フィルム
は、ポリマーに液晶滴が分散されている光制御層を備
え、前記液晶はある一方向へ向かって配向処理され、前
記光制御層の両側には前記液晶の配向程度を補正して能
動的に光位相差を補償する電極が備えられ、液晶表示素
子の光制御特性に符合するよう複屈折率の任意調整が可
能であるので効果的な光位相差補正ができる。例えば、
周囲の温度、湿度あるいは入射光の波長を検知し、その
検知結果により要求される複屈折率を持つようにする調
整電圧が加えられる。
は、ポリマーに液晶滴が分散されている光制御層を備
え、前記液晶はある一方向へ向かって配向処理され、前
記光制御層の両側には前記液晶の配向程度を補正して能
動的に光位相差を補償する電極が備えられ、液晶表示素
子の光制御特性に符合するよう複屈折率の任意調整が可
能であるので効果的な光位相差補正ができる。例えば、
周囲の温度、湿度あるいは入射光の波長を検知し、その
検知結果により要求される複屈折率を持つようにする調
整電圧が加えられる。
【図１】 従来の光位相補償フィルムの概略的な断面図
である。
である。
【図２】 本発明に従う固定光位相差補償フィルムの一
実施例の概略的な断面図である。
実施例の概略的な断面図である。
【図３】 本発明の固定光位相差補償フィルムの他の実
施例の概略的な断面図である。
施例の概略的な断面図である。
【図４】 本発明の固定光位相差補償フィルムのまた他
の実施例の概略的な断面図である。
の実施例の概略的な断面図である。
【図５】 本発明の固定光位相差補償フィルムのまた他
の実施例の概略的な断面図である。
の実施例の概略的な断面図である。
【図６】 本発明による可変光位相差補償フィルムの一
実施例の概略的な断面図である。
実施例の概略的な断面図である。
【図７】 本発明の可変光位相差補償フィルムの他の実
施例の概略的な断面図である。
施例の概略的な断面図である。
【図８】 本発明の可変光位相差補償フィルムのまた他
の実施例の概略的な断面図である。
の実施例の概略的な断面図である。
【図９】 本発明の光位相差補償フィルムと一般液晶の
光透過率を示して見せた線図である。
光透過率を示して見せた線図である。
【図１０】 本発明の光位相差補償フィルムと一般液晶
の光透過率を示して見せた線図である。
の光透過率を示して見せた線図である。
１０…液晶、 ２０…ポリマー
層、３０、３０′…配向膜、 ４０、４
０′…高分子フィルム、５０…接着剤層、
６０…前面板、７０…背面板。
層、３０、３０′…配向膜、 ４０、４
０′…高分子フィルム、５０…接着剤層、
６０…前面板、７０…背面板。
Claims (43)
- 【請求項１】 液晶が滴状で分散されているか、または
ポリマーの中で連続的に混合されているポリマー層と、
前記ポリマー層を保護する保護手段を具備し、前記液晶
に既設定された光位相差補償値を持たせたことを特徴と
する光位相差補償フィルム。 - 【請求項２】 前記液晶の滴は多数不連続に分散されて
いることを特徴とする請求項１に記載の光位相差補償フ
ィルム。 - 【請求項３】 前記液晶の滴が相互連係し、液晶による
一つの骨格をポリマー層に形成することを特徴とする請
求項１に記載の光位相差補償フィルム。 - 【請求項４】 前記ポリマー層の両側に前記液晶の配向
のための配向膜が備えられたことを特徴とする請求項１
ないし３項のいずれか一項に記載の光位相差補償フィル
ム。 - 【請求項５】 前記配向膜はラビング処理されたポリイ
ミドより成ることを特徴する請求項４に記載の光位相差
補償フィルム。 - 【請求項６】 前記ポリマー層の厚さが１〜３０μｍで
あることを特徴とする請求項１に記載の光位相差補償フ
ィルム。 - 【請求項７】 前記液晶の複屈折率が０．００５〜０．
３５の範囲内の値を有することを特徴とする請求項１に
記載の光位相差補償フィルム。 - 【請求項８】 前記液晶が陰あるいは陽の誘電異方性を
有することを特徴とする請求項１に記載の光位相差補償
フィルム。 - 【請求項９】 前記液晶に対する前記ポリマーの混合比
が０．１〜２０重量％であることを特徴とする請求項１
に記載の光位相差補償フィルム。 - 【請求項１０】 前記液晶はネマティック形であり、液
晶の自然ねじり角（natural twisted angle ）と二配向
方向の成す角度の差が９０°より小さく−９０°より大
きい範囲の値を有することを特徴とする請求項１に記載
の光位相差補償フィルム。 - 【請求項１１】 前記液晶のプレチルト角は０〜９０°
の範囲の値を有することを特徴とする請求項１に記載の
光位相差補償フィルム。 - 【請求項１２】 一方向への伸張処理されたポリマー層
と、前記ポリマー層に滴状で分散されている液晶と、前
記ポリマー層を保護する保護手段を具備し、前記液晶は
所定の方向へ配向され、前記液晶に既設定された光位相
差補償値を持たせたことを特徴とする光位相差補償フィ
ルム。 - 【請求項１３】 前記液晶の滴は多数単独的に分散され
不連続的に分散されていることを特徴とする請求項１２
に記載の光位相差補償フィルム。 - 【請求項１４】 前記液晶の滴が相互連係し、前記ポリ
マー層内に液晶のネットワークが形成されたことを特徴
とする請求項１２に記載の光位相差補償フィルム。 - 【請求項１５】 前記ポリマー層の両側に前記液晶の配
向のための配向膜が備えられたことを特徴とする請求項
１２ないし１４項のいずれか一項に記載の光位相差補償
フィルム。 - 【請求項１６】 前記配向膜はラビング処理されたポリ
イミドより成ることを特徴とする請求項１５に記載の光
位相差補償フィルム。 - 【請求項１７】 前記ポリマー層の厚さが１〜３０μｍ
であることを特徴とする請求項１２に記載の光位相差補
償フィルム。 - 【請求項１８】 前記液晶の複屈折率が０．００５〜
０．３５の範囲内の値を有することを特徴とする請求項
１２に記載の光位相差補償フィルム。 - 【請求項１９】 前記液晶が陰あるいは陽の誘電異方性
を有することを特徴とする請求項１２に記載の光位相差
補償フィルム。 - 【請求項２０】 前記液晶に対する前記ポリマーの混合
比が０．１〜２０重量％であることを特徴とする請求項
１２に記載の光位相差補償フィルム。 - 【請求項２１】 前記液晶はネマティック形であり、液
晶の自然ねじり角（natural twisted angle ）と二配向
方向の成す角度の差が９０°より小さく−９０°より大
きい範囲の値を有することを特徴とする請求項１２に記
載の光位相差補償フィルム。 - 【請求項２２】 前記液晶のプレチルト角は０〜９０°
の範囲の値を有することを特徴とする請求項１２に記載
の光位相差補償フィルム。 - 【請求項２３】 液晶が滴状で分散されているポリマー
層と、前記ポリマー層を保護する保護手段を具備し、前
記ポリマー層の両側には透明電極が備えられ、前記両電
極に印加される補償電圧により前記液晶の配向が補正で
きるよう構成されたことを特徴とする可変光位相差補償
フィルム。 - 【請求項２４】 前記ポリマー層が伸張処理され、ポリ
マー層に分散されている液晶が所定の方向へ配向されて
いることを特徴とする請求項２３に記載の可変位相差補
償フィルム。 - 【請求項２５】 前記液晶の滴が相互連係し、前記ポリ
マー層に液晶のネットワークが形成されることを特徴と
する請求項２３または２４項に記載の可変光位相差補償
フィルム。 - 【請求項２６】 前記ポリマー層の両側に前記液晶の配
向のための配向膜が備えられたことを特徴とする請求項
２３ないし２５項のいずれか一項に記載の可変光位相差
補償フィルム。 - 【請求項２７】 前記配向膜はラビング処理されたポリ
イミドより成ることを特徴とする請求項２６に記載の可
変光位相差補償フィルム。 - 【請求項２８】 前記ポリマー層の厚さが１〜３０μｍ
であることを特徴とする請求項２３に記載の可変光位相
差補償フィルム。 - 【請求項２９】 前記液晶の複屈折率が０．００５〜
０．３５の範囲内の値を有することを特徴とする請求項
２３に記載の可変光位相差補償フィルム。 - 【請求項３０】 前記液晶が陰あるいは陽の誘電異方性
を有することを特徴とする請求項２３に記載の可変光位
相差補償フィルム。 - 【請求項３１】 前記液晶に対する前記ポリマーの混合
比が０．１〜２０重量％であることを特徴とする請求項
２３に記載の可変光位相差補償フィルム。 - 【請求項３２】 前記液晶はネマティック形であり、液
晶の自然ねじり角（natural twisted angle ）と二配向
方向の成す角度の差が９０°より小さく−９０°より大
きい範囲の値を有することを特徴とする請求項２３に記
載の可変光位相差補償フィルム。 - 【請求項３３】 前記液晶のプレチルト角は０〜９０°
の範囲の値を有することを特徴とする請求項２３に記載
の可変光位相差補償フィルム。 - 【請求項３４】 液晶が滴状で分散されているポリマー
層と、前記ポリマー層を保護する保護手段を具備し、前
記ポリマー層の両側には透明電極が備えられ、前記両電
極に印加する補償電圧により前記液晶の配向程度が補正
できるよう構成され、前記透明電極の内面には前記ポリ
マー層に直接接触される配向膜が備えられ、前記ポリマ
ー層に分散されている前記液晶が所定の方向へ配向され
ていることを特徴とする可変光位相差補償フィルム。 - 【請求項３５】 前記ポリマー層が伸張処理され、ポリ
マー層に分散されている液晶が所定の方向へ配向されて
いることを特徴とする請求項３４に記載の可変光位相差
補償フィルム。 - 【請求項３６】 前記液晶の滴が相互連係し、前記ポリ
マー層に液晶のネットワークが形成されることを特徴と
する請求項３４または３５項に記載の可変光位相差補償
フィルム。 - 【請求項３７】 前記配向膜はラビング処理されたポリ
イミドより成ることを特徴とする請求項３４に記載の可
変光位相差補償フィルム。 - 【請求項３８】 前記ポリマー層の厚さが１〜３０μｍ
であることを特徴とする請求項３４に記載の可変光位相
差補償フィルム。 - 【請求項３９】 前記液晶の複屈折率が０．００５〜
０．３５の範囲内の値を有することを特徴とする請求項
３４に記載の可変光位相差補償フィルム。 - 【請求項４０】 前記液晶が陰あるいは陽の誘電異方性
を有することを特徴とする請求項３４に記載の可変光位
相差補償フィルム。 - 【請求項４１】 前記液晶に対する前記ポリマーの混合
比が０．１〜２０重量％であることを特徴とする請求項
３４に記載の可変光位相差補償フィルム。 - 【請求項４２】 前記液晶はネマティック形であり、液
晶の自然ねじり角（natural twisted angle ）と二配向
方向の成す角度の差が９０°より小さく−９０°より大
きい範囲の値を有することを特徴とする請求項３４に記
載の可変光位相差補償フィルム。 - 【請求項４３】 前記液晶のプレチルト角は０〜９０°
の範囲の値を有することを特徴とする請求項３４に記載
の可変光位相差補償フィルム。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR92P7400 | 1992-04-30 | ||
| KR92P7399 | 1992-04-30 | ||
| KR1019920007400A KR940009131B1 (ko) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 가변 광 위상차 보상 필름 |
| KR1019920007399A KR940009130B1 (ko) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 광 위상차 보상 필름 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0627323A true JPH0627323A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=26629037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5104409A Pending JPH0627323A (ja) | 1992-04-30 | 1993-04-30 | 光位相差補償フィルム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627323A (ja) |
| CN (1) | CN1078049A (ja) |
| DE (1) | DE4314349A1 (ja) |
| FR (1) | FR2690762B1 (ja) |
| GB (1) | GB2266599B (ja) |
| TW (1) | TW225546B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000347157A (ja) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Seiko Epson Corp | 投射型表示装置 |
| US20140237817A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-28 | Hpo Assets Llc | Liquid crystal alignment layers and method of fabrication |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9305143D0 (en) * | 1993-03-12 | 1993-04-28 | Marconi Gec Ltd | Optical devices |
| DE4434921C2 (de) * | 1994-09-29 | 1996-12-12 | Wissenschaftlich Tech Optikzen | Achromatisches Phasenverzögerungselement |
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