JPH0815524A - 耐熱性光学用フィルムの製造方法及び耐熱性光学用フィルム並びにこれを用いた液晶表示パネル - Google Patents

耐熱性光学用フィルムの製造方法及び耐熱性光学用フィルム並びにこれを用いた液晶表示パネル

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JPH0815524A
JPH0815524A JP6146115A JP14611594A JPH0815524A JP H0815524 A JPH0815524 A JP H0815524A JP 6146115 A JP6146115 A JP 6146115A JP 14611594 A JP14611594 A JP 14611594A JP H0815524 A JPH0815524 A JP H0815524A
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JP
Japan
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film
heat
resistant optical
optical film
liquid crystal
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JP6146115A
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English (en)
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Hisashi Ito
寿 伊東
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】ガラス転移点が190℃以上である熱可塑性樹
脂フィルムの向かい合った両端のみを均一に押さえる治
具により固定し、かつ固定端に対し直角方向に一定の張
力を掛けて熱処理する場合において、固定されたフィル
ム両端の間隔をLMD、治具により制約を受けないフィル
ム両端の間隔をLTDとするとき、LMD/LTD > 1.
0、及び、その線膨張率が上昇する温度からそのガラス
転移点より低い温度範囲内の条件で熱処理してなる耐熱
性光学用フィルムの製造方法。 【効果】張力下での熱処理において固定治具間隔と処理
温度を制御することにより、光学的異方性が小さく、屈
折率楕円体の光学的主軸の均一な耐熱性光学用フィルム
を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性光学用フィルムの
作製方法に関し、更に詳しくは耐熱性を要求されるフレ
キシブル液晶表示素子用透明電極基板として有用な光学
的位相差が小さく、かつ光学的主軸の均一な耐熱性光学
用フィルムの作製に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来液晶表示素子用透明電極基板にはガ
ラス基板が使用されてきたが、ガラス基板を用いた液晶
表示素子においては、ガラス基板厚が厚いため液晶表示
素子体の薄型化が困難であると共に、軽量化しにくいと
いう欠点があり、更にガラスは物性的にフレキシブルな
素材ではないために、可撓性、耐衝撃性の点で問題があ
った。
【0003】このガラス基板液晶表示素子の持つ欠点を
改善する方法として、プラスチックフィルムを用いて液
晶パネルを作製することにより、液晶パネル加工費のコ
ストダウン、液晶パネルの量産化、軽量化、耐衝撃性の
向上が検討されている。例えば、特開昭53−6809
9号公報及び特開昭54−126559号公報には、ガ
ラス基板の代わりに導電性酸化金属物質を蒸着した長尺
のポリエステルフィルムを用いて液晶表示素子パネルを
連続して製造することが示されているが、セル加工工程
での耐熱性、実装した場合の光学的特性において優れて
いるとは言いがたい。
【0004】この問題を解決するため、耐熱性、光学等
方性に優れた熱可塑性樹脂フィルムをこれらの用途に応
用すべく研究を進めたところ、溶融押し出し製膜工程に
おいて発生する分子配向よりなるフィルムの複屈折、及
びフィルム面内における屈折率楕円体の光学的主軸の分
布が重大な欠点となることがわかった。例えば、TN型
液晶表示素子では偏光板により直線偏光にされた入射光
が透明電極フィルムの複屈折性及びそのフィルム面内の
偏差から部分的に異なる楕円偏光になるため、コントラ
ストの低下、表示ムラを生じさせる。更にSTN(Supe
r Twisted Nematic)型液晶表示素子では透明電極フィ
ルムの複屈折性より発現する光学的位相差からTN型液
晶表示素子以上に高精細な表示が得られないばかりでな
く、液晶分子より発生するレターデーションもあること
から、光学位相差を補償するための偏光板、位相差板及
び透明電極フィルムによる液晶セルの組み合わせの最適
化が非常に煩雑なものになる。
【0005】光学用材料の位相差を改善する方法とし
て、特殊な2価フェノールを構造単位とする特殊ポリカ
ーボネートを用いる方法(特開昭−108024号公
報)、固有複屈折が正の材料と負の材料をブレンドする
方法(T. Inoue et al.,Journalof Polymer Science,Pa
rt B, 25, 1629(1987).)、固有複屈折が正のポリカー
ボネートと負のポリスチレンをグラフト共重合させる方
法(日経ニューマテリアル、1988年9月26日号、
60〜62頁の記事参照)、極性基を有したノルボルネ
ン系樹脂を用いる方法(機能材料、1993年1月号、
40〜52頁の記事参照)などが提案されているが、い
ずれも耐熱性、光学特性が共に優れているとは言いがた
く、光学的主軸の均一化がなされてはいなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころはフィルム平滑性に優れた複屈折率が小さい、つま
り光学的位相差の小さいフィルムであり、フィルム面内
の屈折率楕円体の光学的主軸の均一性が非常に高い耐熱
性光学用フィルム及びそれを用いた液晶表示パネルを提
供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス転移点
が190℃以上である熱可塑性樹脂フィルムの向かい合
った両端のみを均一に押さえる治具により固定し、かつ
固定端に対し直角方向に一定の張力を掛けて熱処理する
場合において、固定されたフィルム両端の間隔をLMD、
治具により制約を受けないフィルム両端の間隔をLTD
するとき、 LMD/LTD > 1.0 及び、その線膨張率が上昇する温度からそのガラス転移
点より低い温度範囲内の条件で熱処理することで、フィ
ルムの平滑性を損なうことなしにそのフィルム面内の複
屈折率を1×10-4以下にすること、更にはフィルム面
内の屈折率楕円体の光学的主軸の振れ幅を±1.0°以
下にすることを特徴とする耐熱性光学用フィルムの製造
方法及び耐熱性光学用フィルム並びにこれを用いた液晶
表示パネルである。
【0008】本発明は、フィルムに対し一方向のみに張
力を掛けながら熱処理する方法であり、固定されたフィ
ルム両端の間隔をLMD、自由端の間隔をLTDとすると
き、熱処理されるフィルムにニ軸延伸性が付与されない
ように、LTDに対しLMDを十分長く設定し、かつフィル
ムが加熱変形されない範囲内の張力を掛け、フィルムと
なる熱可塑性樹脂をそのフィルムを構成する分子鎖がミ
クロブラウン運動を開始しフィルムの線膨張率が上昇を
開始する温度(以下Tg- と略す)からガラス転移点
(Tg)より低い温度、好ましくはガラス転移点よりも
10℃〜30℃低い温度で熱処理することで、その外観
を損わず、フィルムの複屈折率を1×10-4以下に低減
化し、かつ光学的主軸の振れ幅を±1.0°以下にする
ことを特徴とする。
【0009】フィルムをLMD/LTD≦1.0の設定にお
いて熱処理した場合は、固定された間隔が短いため、張
力が一方向のみに掛かっていた場合でもフィルム面内に
おいては二軸配向的な引っ張り応力が発生する。そのた
めに高分子鎖は理想的な一軸配向が抑制され、フィルム
の幅方向に高分子鎖の配向角分布が発現する。屈折率楕
円体の光学的主軸は分子鎖配向角に大きく依存するた
め、フィルムをLMD/LTD≦1.0の条件においては、
分子鎖配向の自由度が一方向に制御されないために、光
学的主軸の均一化がなされない。
【0010】フィルムとなる熱可塑性樹脂をLMD/LTD
>1.0の条件にて熱処理するときにガラス転移点以上
の高温で処理した場合は、フィルムを構成する高分子鎖
は流動性に富むためにフィルム流れ方向の分子鎖配向が
容易に起こり光学的主軸の均一化はなされるものの、フ
ィルム延伸により複屈折率の増加が起こる。
【0011】また、熱処理の温度がフィルムのTgより
低い温度〜Tg- の温度範囲より低すぎても、分子鎖の
ミクロブラウン運動が凍結し、局所的な分子振動をする
のみであるため、熱処理による分子鎖配向が起こり難く
なり、光学的主軸の均一化が確認されない場合が生じ
る。
【0012】光学的主軸の振れ幅は、分子鎖配向のバラ
ツキを示し、±1.0°以下、好ましくは±0.1°以
下であるが、この光学的主軸の振れ幅が大きすぎると、
直線偏光した光がフィルムを透過する際に、透過光の偏
光状態に偏差が生じ、部分的な光の漏れが発現する。そ
の結果、TN及びSTN型の液晶表示素子に重要な光シ
ャター機能が電極基板フィルムにより損なわれるため好
ましくない。
【0013】本発明におけるガラス転移点が190℃以
上の熱可塑性樹脂としてはポリサルホン、ポリエーテル
サルホン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート及びこ
れらをブレンドした樹脂をあげることができる。なお、
本発明における樹脂は、添加剤として少量の安定剤、滑
剤、染料等が含まれていてもさしつかえない。
【0014】本発明における耐熱性光学用フィルムの厚
さは10μm〜500μm更には50μm〜400μm
であることが加工性、可撓性の面から好ましい。また、
本発明におけるフィルムの表面粗さは0.5μm以下で
あることが好ましく、更には0.1μm以下であること
が好ましい。表面粗さが0.5μmより大きいとSTN
型液晶表示素子では透明電極フィルムの光学的位相差に
より生じる表示ムラよりも、電極フィルム表面の凹凸に
よる液晶セルギャップの変化から生じる表示ムラが顕著
に確認される。
【0015】
【作用】本発明によれば、従来法により作製した耐熱性
フィルムをLMD/LTD>1.0、かつガラス転移点より
も低い温度で熱処理することにより、フィルムの平滑性
を失わずに光学的異方性が小さく、かつ異方性の分布状
態が小さいフレキシブル液晶表示素子用透明電極基板と
して有用な耐熱性光学用フィルムを作製することが可能
であり、更に、液晶表示素子としてセル加工する場合に
光学的主軸の分布が非常に小さいことから液晶駆動電極
とするフィルム基板を有効に活用でき、得られた液晶表
示素子も高コントラストで表示ムラのないものが得られ
る。なお、熱処理の加熱時間や加熱温度及び張力は、フ
ィルム基板に用いる合成樹脂の材質及び厚さにより決定
される。
【0016】
【実施例】以下本発明を実施例、比較例によって説明す
る。本発明のフィルムの光学的物性は次の方法により測
定した。 (1)複屈折率 オリンパス光学(株)製偏光顕微鏡BH2とベレックコ
ンペンセーターを用い、波長550nmでの光学的位相
差を測定し、更にフィルムの厚みを測定することにより
波長550nmでの複屈折率を測定した。 (2)光学的主軸 光弾性測定装置により光弾性感度を測定しした後に、ベ
レックコンペンセーターを用い屈折率楕円体の増相軸と
遅相軸を調べることにより光学的主軸を測定した。
【0017】(実施例1)住友化学工業(株)のポリエ
ーテルサルホン樹脂:ビクトレックスPES4100G
(Tg=226℃)を溶融押し出し法でフィルム化し
た。得られたフィルムのTg- は180℃であり、フィ
ルム面内の複屈折率が2×10-4、フィルム厚みが95
μm、光学的主軸の振れ幅は±32°であった。装置は
フィルムを均一にチャッキングし一端のみが可動できる
固定治具を取り付けた熱風乾燥機を用いた。熱処理は可
動できる一方のフィルム固定部分に加重を掛けフィルム
に一定張力を与えた状態で行った。フィルムをLMD/L
TD=3で取り付け、処理温度を206℃、加重によるフ
ィルム張力を1.5gf/mmにした条件で7分間熱処理し
た。熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは複屈折
率が0.25×10-4で光学的主軸の振れ幅は±0.5
°以下であり外観も良好であった。
【0018】(実施例2)実施例1と同様な方法により
複屈折率が2×10-4、厚みが95μm、光学的主軸の
振れ幅が±32°のポリエーテルサルホンフィルムを作
製した。このフィルムをLMD/LTD=10、処理温度を
216℃、フィルム張力を1.8gf/mmの条件で7分間
熱処理した。熱処理後のポリエーテルサルホンフィルム
は複屈折率が0.84×10-4で光学的主軸の振れ幅は
±0.1°以下であり外観も良好であった。
【0019】(実施例3)実施例1と同様な方法により
複屈折率が1.3×10-4、厚みが300μm、光学的
主軸の振れ幅が±18°のポリエーテルサルホンフィル
ムを作製した。このフィルムをLMD/LTD=15、処理
温度を216℃、フィルム張力を4.0gf/mmの条件で
20分間熱処理した。熱処理後のポリエーテルサルホン
フィルムは複屈折率が0.88×10-4で光学的主軸の
振れ幅は±0.1°以下であり外観も良好であった。
【0020】(比較例1)実施例1と同様な方法により
複屈折率が1.3×10-4、厚みが300μm、光学的
主軸の振れ幅が±18°のポリエーテルサルホンフィル
ムを作製した。このフィルムをLMD/LTD=15、処理
温度を226℃、フィルム張力を4.0gf/mmの条件で
20分間熱処理した。熱処理後のポリエーテルサルホン
フィルムは光学的主軸の振れ幅は±0.1°以下で均一
であったが、複屈折率が5.5×10-4となり光学的位
相差の増加が確認され、得られたフィルムを透明電極と
して実装した液晶表示パネルはコントラストが低く視認
性の良いものではなかった。
【0021】(比較例2)実施例1と同様な方法により
複屈折率が2.0×10-4、厚みが95μm、光学的主
軸の振れ幅が±32°のポリエーテルサルホンフィルム
を作製した。このフィルムをLMD/LTD=1、処理温度
を206℃、フィルム張力を1.5gf/mmの条件で7分
間熱処理した。熱処理後のポリエーテルサルホンフィル
ムは複屈折率が0.82×10-4であったが、光学的主
軸の振れ幅は±24°となり、得られたフィルムを透明
電極として実装した液晶表示パネルは透過光の偏光状態
に偏差が生じコントラストが低く視認性の良いものでは
なかった。
【0022】
【発明の効果】本発明により光学的異方性が小さく、屈
折率楕円体の光学的主軸の均一な耐熱性光学用フィルム
を作製することができ、液晶表示素子加工においてもフ
ィルム電極全面を有効に使用することができる。また、
本発明により得られた耐熱性光学用フィルムはフレキシ
ブル液晶表示素子用透明電極フィルムとして液晶表示パ
ネルに実装した場合に表示ムラのない高精細な表示を示
した。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス転移点が190℃以上である熱可塑
    性樹脂フィルムの向かい合った両端のみを均一に押さえ
    る治具により固定し、かつ固定端に対し直角方向に一定
    の張力を掛けて熱処理する場合において、固定されたフ
    ィルム両端の間隔をLMD、治具により制約を受けないフ
    ィルム両端の間隔をLTDとするとき、LMD/LTD
    1.0となる条件で、熱処理してなることを特徴とする
    耐熱性光学用フィルムの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1の耐熱性光学用フィルムの製造
    方法において、熱可塑性樹脂フィルムの線膨張率が上昇
    する温度からそのガラス転移点より低い温度範囲で、熱
    処理してなることを特徴とする請求項1記載の耐熱性光
    学用フィルムの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の耐熱性光学用フィ
    ルムの製造方法により得られる、フィルム面内の複屈折
    率が1×10-4以下であり、かつフィルム面内の屈折率
    楕円体の光学的主軸の振れ幅が±1.0°以下であるこ
    とを特徴とする耐熱性光学用フィルム。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2の熱可塑性樹脂がポリサ
    ルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド及
    びポリアリレートからなる群から選ばれる少なくとも1
    種であることを特徴とする請求項3記載の耐熱性光学用
    フィルム。
  5. 【請求項5】 液晶表示パネルにおける液晶駆動のため
    の透明電極基板に、請求項3又は4記載の耐熱性光学用
    フィルムを用いることを特徴とする液晶表示パネル。
JP6146115A 1994-06-28 1994-06-28 耐熱性光学用フィルムの製造方法及び耐熱性光学用フィルム並びにこれを用いた液晶表示パネル Pending JPH0815524A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010071094A1 (ja) * 2008-12-18 2010-06-24 株式会社クラレ ポリビニルアルコールフィルム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010071094A1 (ja) * 2008-12-18 2010-06-24 株式会社クラレ ポリビニルアルコールフィルム
JPWO2010071094A1 (ja) * 2008-12-18 2012-05-31 株式会社クラレ ポリビニルアルコールフィルム
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