JPH0830766B2

JPH0830766B2 - 複合位相板

Info

Publication number: JPH0830766B2
Application number: JP63315637A
Authority: JP
Inventors: 林次郎市川; 堅治橋本
Original assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd
Priority date: 1988-12-13
Filing date: 1988-12-13
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH02158701A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、STN（スーパー・ツイステド・ネマチッ
ク）方式の液晶表示パネル製造のための色相補正用の位
相板、ゴーグル用透明体、防眩用透明体、光学用フィル
ターなどに適した複層構造の位相板に関するものであ
る。

従来の技術 STN方式の液晶表示パネルとして、第１偏光板／駆動
用液晶セル／色相補正用液晶セル／第２偏光板の構成を
有するSTN液晶表示パネルが開発されている。

入射光は、第１偏光板側を経て直線偏光となり、駆動
用液晶セルを通過する間にSTNの大きなツイスト角によ
り位相差を生じて楕円偏光となるが、そのときの楕円率
および方位角は各波長により異なるので、駆動用液晶セ
ルを経た透過光は着色する。しかしながら、駆動用液晶
セルを経た透過光は色相補正用液晶セルを通過する間に
逆方向にツイストされ、楕円偏光は再び直線偏光となり
（つまり位相差が打ち消され）、第２の偏光板を経て取
り出される。これにより、透過光の波長依存性はなくな
り、実質的に白黒表示となる。従って、もし必要ならカ
ラーフィルターを付加してフルカラー化することもでき
る。

発明が解決しようとする課題上述の駆動用液晶セルおよび色相補正用液晶セルを用
いるSTN液晶表示パネルは、厚さが厚く、重量が大で、
かつコストが高くなるという不利があり、また反射型に
すると暗くなりすぎるという問題もある。

上述の不利を解消すべく、色相補正用液晶セルに代え
て位相フィルムを用いる方式も公知となっている。

この目的の位相フィルムは、一方向に延伸配向させた
フィルムからその両耳端部を除去することにより得られ
る。ところが、位相フィルムとして使用可能なほどに延
伸配向させたフィルムは、ネックインを生ずるため厚さ
の均一な領域が極めて狭く、ゲル、スジなどの欠点のあ
る部分を除くと、実際に使用しうる部分はごくわずかと
なってしまう。また、１枚の位相フィルムでは、機械的
強度、耐熱性、耐溶剤性などの性質を兼備させることが
困難である上、ユーザーの要求するフォーミュレーショ
ンにぴったりと合ったフィルムをその要求グレードごと
に製造して提供しなければならないという問題もある。

位相フィルムを２枚重ねてそれぞれの位相フィルムの
光軸のなす角度を変化させることにより最適角度を見出
す方式も提案されているが、光軸を正確に交差させるの
に手作業を要するため量産性を欠く上、延伸配向フィル
ムから採取しうる領域が小さいという問題は依然として
解消しえない。

このような理由により、位相フィルム方式は、品質の
点または量産性の点で未解決事項があり、色相補正用液
晶セル方式を越えるまでには至っていないのが実情であ
る。

本発明は、STN方式の液晶表示パネルにおける上述の
問題点を解決することを主たる目的になされたものであ
る。

課題を解決するための手段本発明の複合位相板は、一軸方向に1.1〜３倍に低配
向した流延法フィルムからなるレターデーション値30〜
1000nmの複屈折性単位フィルム（1a）の複数層の全て
が、それぞれの複屈折性単位フィルム（1a）の光軸方向
を同一方向に合せた状態で積層一体化された複屈折性多
層フィルム（１）からなり、かつ前記複数層の複屈折性
単位フィルム（1a）のうちの少なくとも１層が、架橋性
樹脂の流延法フィルムを低配向させた後、架橋硬化させ
ることにより得たフィルムであることを特徴とするもの
である。

以下本発明を詳細に説明する。

複屈折性単位フィルム（1a）としては、低配向した流
延法フィルムからなるレターデーション値30〜1000nmの
フィルムが用いられる。

フィルム形成用の樹脂としては、ガラス転移点が60℃
以上、可視光線透過率が60％以上のフィルムを形成させ
る樹脂、たとえば、フェノキシエーテル型架橋性樹脂，
エポキシ樹脂，アクリル樹脂，ウレタン樹脂などの架橋
性樹脂、ポリカーボネート、ポリアリーレンエステル、
ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ塩化
ビニル、ポリスチレン、エチレン−ビニルアルコール共
重合体、ポリビニルアルコール、アモルファスオリオレ
フィン、フマール酸樹脂、ポリアミド酸樹脂、ABS樹脂
などが用いられる。２種以上の樹脂を混合して用いるこ
ともできる。

これらの樹脂は、流延法によりフィルムに形成され
る。溶融法ではゲル、スジ、フィッシュアイ等の欠点を
生じやすく、本発明の目的には適当でない。

延伸倍率は、一方向に1.1〜３倍に設定する。延伸倍
率が余りに低いと複屈折性が不足し、一方余りに高いと
均一な複屈折領域が少なくなり、実用性を失うようにな
る。

複屈折性単位フィルム（1a）１層当りのレターデーシ
ョン値は30〜1000nmの範囲内にあることが要求され、そ
の値が余りに小さいと位相板用としての特性が不足し、
一方余りに大きいと光学的均一性、耐熱収縮性、機械的
強度の点で問題を生じ、実用性を欠くようになる。特に
好ましい範囲は50〜800nmである。

複屈折性多層フィルム（１）は、上述の複屈折性単位
フィルム（1a）の複数層の全てを、それぞれの複屈折性
単位フィルム（1a）の光軸方向を同一方向に合せた状態
で積層一体化することにより得られる。

そして本発明においては、複屈折性多層フィルム
（１）を構成する少なくとも１層の複屈折性単位フィル
ム（1a）として、架橋性樹脂の流延法フィルムを低配向
させた後、架橋硬化させることにより得られたフィルム
を用いる。架橋硬化は、常温硬化、加熱硬化、光硬化な
どによりなされる。一般の樹脂フィルムは延伸配向後の
熱固定（エイジング）により配向性が低下したり配向性
を喪失したりすることがあるが、架橋性樹脂はそのよう
なおそれが少ないからである。

このような架橋性樹脂の代表例としてはフェノキシエ
ーテル系重合体があげられ、製膜にあたっては該重合体
を架橋剤との混合物の形態で用いることが多い。架橋剤
としては、活性水素との反応活性の高い基、たとえばイ
ソシアネート基、カルボキシル基における反応性誘導基
（たとえばハライド、活性アミド、活性エステル、酸無
水物等）、メルカプト基などを２以上有する化合物が用
いられる。

積層一体化は、通常、１枚の複屈折性単位フィルム
（1a）上に接着剤を塗布し、ついで順次１枚の複屈折性
単位フィルム（1a）をラミネートしていくことによりな
される。ただし、予め流延法フィルム上に直接またはア
ンカーコーティング層を介してもう１層の流延法フィル
ム層を形成させるなどして未配向の多層フィルムを得、
この多層フィルムを低延伸配向するようにしてもよい。

積層一体化のための接着剤としては、複屈折性単位フ
ィルム（1a）を冒さないものであれば、適宜のものを用
いることができる。複屈折性単位フィルム（1a）が耐有
機溶剤性を有しないときは、水または／およびアルコー
ルを媒体とする接着剤を用いることが望ましい。感圧接
着剤、あるいは当初は粘着力を有し、後に接着剤に変化
する粘接着剤も使用可能である。接着剤を用いて積層一
体化を行うことにより、得られる複屈折性多層フィルム
（１）の機械的強度を増すことができる。

積層一体化する複屈折性単位フィルム（1a）の層数
は、複数層であれば任意であるが、通常は２〜６枚程度
とし、殊に２〜３枚とすることが好ましい。

複屈折性単位フィルム（1a）として数種類のレターデ
ーション値を有するものを用意すれば、レターデーショ
ン値にはほぼ加成性があるので、それらを適宜組合せる
ことにより多種のレターデーション値を有する複屈折性
多層フィルム（１）を製造することができる。たとえ
ば、レターデーション値R1、R2、R3の３種の複屈折性単
位フィルム（1a）を用意すれば、２層の積層でR1＋R2、
R1＋R3、R2＋R3、R1＋R1、R2＋R2、R3＋R3、３枚の積層
でR1＋R1＋R1、R1＋R1＋R2、R1＋R1＋R3、R1＋R2＋R2、
R1＋R3＋R3、R1＋R2＋R3、R2＋R2＋R2、R2＋R2＋R3、R2
＋R3＋R3、R3＋R3＋R3のレターデーション値を有する複
屈折性多層フィルム（１）を得ることができる。

なお、樹脂の種類によっては施光度が逆の複屈折性単
位フィルム（1a）も存在するので、このような複屈折性
単位フィルム（1a）を組み込んでレターデーション値を
調整することもできる。

上述のようにして得られた複屈折性多層フィルム
（１）同士を２枚以上積層して用いることも可能であ
る。

複屈折性多層フィルム（１）は、その少なくとも片面
に光等方性保護層（２）を積層して、光等方性保護層
（２）付き複屈折性多層フィルム（１）として用いるこ
ともできる。

複屈折性多層フィルム（１）または上述の光等方性保
護層（２）付き複屈折性多層フィルム（１）の少なくと
も片面に感圧性接着剤層（３）を設け、さらにその上か
ら剥離性シート（４）を積層することもできる。このよ
うにすれば、この積層シートから剥離性シート（４）を
剥離して、液晶セルに容易に貼着することができる。な
お、感圧性接着剤層（３）における感圧性接着剤として
は、当初は粘着性を有し経時的にあるいは加熱、湿気と
の接触、光照射等により接着剤に変化するものを用いる
こともできる。

複屈折性多層フィルム（１）または上述の光等方性保
護層（２）付き複屈折性多層フィルム（１）は、これに
偏光板を積層一体化して偏光板付き位相板としたり、液
晶セル製造前の基板に積層一体化して位相板付き液晶セ
ル基板とすることもできる。

第１〜４図は、上述のようにして得られる本発明の複
合位相板の例を示した断面図である。

作用および発明の効果先にも述べたように、複屈折性単位フィルム（1a）と
して数種類のレターデーション値を有するものを用意す
れば、それを適宜組合せることにより極めて多種のレタ
ーデーション値を有する複屈折性多層フィルム（１）を
製造することができる。レターデーション値の微調整も
容易である。従って、数種類の複屈折性単位フィルム
（1a）を準備するだけで、ユーザーの要求に沿うレター
デーション値を有する位相板を容易に提供できる。ま
た、複屈折性単位フィルム（1a）の材質や組み合せを選
ぶことにより、機械的強度、耐熱性、耐溶剤性などにつ
いてもユーザーの要求に沿うことができる。

また先にも述べたように、複数層の複屈折性単位フィ
ルム（1a）のうちの少なくとも１層として、架橋性樹脂
の流延法フィルムを低配向させた後、架橋硬化させるこ
とにより得られたフィルムを用いているので、一般の樹
脂フィルムの場合のように延伸配向後の熱固定（エイジ
ング）により配向性が低下したり配向性を喪失したりす
るおそれがない。

本発明の複合位相板は、低配向した流延法フィルムを
複屈折性単位フィルム（1a）とするものであるため、配
向を延伸により行う場合でも延伸むらが小さく、かつ採
取しうる均一複屈折領域が広い。また、それぞれの複屈
折性単位フィルム（1a）の光軸方向を同一方向に合せた
状態で積層一体化するので、複屈折性多層フィルム
（１）の製造をロール・ツウ・ロール（roll to roll）
で行うこともできる。従って、量産性、高品質化および
低コスト化の要求を同時に達成することができる。

また、位相フィルムを用いるものであるため、色相補
正用液晶セルを用いる方式に比し、厚さ、重量、明るさ
などの点でも有利である。

本発明の複合位相板は、STN方式の液晶表示パネルに
用いる色相補正用の位相板として特に有用である。ま
た、液晶表示パネル用のみならず、ゴーグル用透明体、
防眩用透明体、光学用フィルターなどの用途にも用いる
ことができる。

実施例次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。以下
「部」、「％」とあるのは重量基準で示したものであ
る。

なお以下の実施例においては、延伸温度をガラス転移
点よりほぼ10℃高い温度に設定した。

参考例１流延法により得られたレターデーション値12nmのポリ
カーボネートフィルムを一方向に1.3倍に延伸配向させ
た後、両耳端部をカットして、厚さ120μｍ、レターデ
ーション値430nm（R1）の複屈折性単位フィルム（1a）
を得た。

同様にして、ポリカーボネートフィルムを一方向に1.
5倍延伸配向させて、厚さ90μｍ、レターデーション値
（R2）350nmの複屈折性単位フィルム（1a）を得た。

いずれの場合も、延伸倍率が低いためネックインが少
なく、均一な複屈折性を有する領域が広かった。

上述の２種の複屈折性単位フィルム（1a）を用い、そ
れぞれの光軸方向を同一方向に合せた状態で、ポリエス
テルウレタン系水性分散液からなる水系接着剤を用いて
積層一体化することにより、下記の組み合せの複屈折性
多層フィルム（１）からなる複合位相板を得た。（２層
の組み合せの場合を第１図に示す。）また、上述の複屈折性多層フィルム（１）のうち２層
の場合につき、その両面に厚さ60μｍ、レターデーショ
ン値12nmの光等方性のポリカーボネートフィルムを上記
と同じ水系接着剤を用いて積層一体化し、光等方性保護
層（２）付き複屈折性多層フィルム（１）からなる第２
図に示した複合位相板を作製した。

さらにまた、上述の複屈折性多層フィルム（１）およ
び光等方性保護層（２）付き複屈折性多層フィルム
（１）の片面に、予め剥離面にアクリル系感圧性接着剤
層（３）を設けた厚さ50μｍの剥離性シート（４）を重
層して、第３図および第４図に示した貼着型の複合位相
板を作製した。

このようにして得られた複合位相板は、STN方式の液
晶表示パネルに用いる色相補正用の位相板、ゴーグル用
透明体、防眩用透明体、光学用フィルターの用途に好適
であった。

実施例１ポリエステルフィルム上に、フェノキシエーテル系樹
脂（東都化成株式会社製）40部、メチルエチルケトン40
部、セロソルブアセテート20部、トリレンジイソシアネ
ート−トリメチロールプロパンとのアダクト体の75％溶
液（日本ポリウレタン株式会社製のコロネートＬ）40部
からなる架橋性樹脂組成物を流延した後、残留溶剤量が
５％になるまで不完全乾燥させてから、ポリエステルフ
ィルムより剥離し、ついで残留溶剤がなくなるまで乾燥
した。

この架橋性樹脂フィルム層を一方向に1.8倍延伸配向
させた後、両耳端部をカットし、厚さ80μｍ、レターデ
ーション値（R1）460nmの複屈折性単位フィルム（1a）
を得た。

同様にして、上記架橋性樹脂フィルム層を一方向に1.
6倍延伸配向させて、厚さ65μｍ、レターデーション値
（R2）240nmの複屈折性単位フィルム（1a）を得た。

上述の２種の複屈折性単位フィルム（1a）を用い、そ
れぞれの光軸方向を同一方向に合せた状態で、ウレタン
系接着剤を用いて積層一体化することにより、下記の組
み合せの複屈折性多層フィルム（１）からなる複合位相
板を得た。（２層の組み合せの場合を第１図に示す。）また、この複屈折性多層フィルム（１）の両面に厚さ
50μｍ、レターデーション値8nmの光等方性のポリアリ
ーレンエステルフィルムをアルコール系接着剤を用いて
積層一体化し、光等方性保護層（２）付き複屈折性多層
フィルム（１）からなる第２図の複合位相板を作製し
た。

実施例２流延法により得られた光硬化性のフェノキシエーテル
系光架橋性樹脂フィルムを用いて、実施例１と同様して
延伸配向を行い、ついで紫外線照射を行って硬化させた
後、両耳端部をカットして、厚さ120μｍ、レターデー
ション値580nmの複屈折性単位フィルム（1a）を得た。

このようにして得たフェノキシエーテル系架橋性樹脂
からなる複屈折性単位フィルム（1a）と、参考例１で作
製したポリカーボネートからなる厚さ90μｍ、レターデ
ーション値350nmの複屈折性単位フィルム（1a）とを、
それぞれの光軸方向を同一方向に合せた状態で、アルコ
ール可溶性紫外線硬化型接着剤溶液を用いて接着し、つ
いで紫外線照射することにより完全硬化させた。

これにより、レターデーション値930nmの複屈折性多
層フィルム（１）からなる複合位相板が得られた。

実施例３ポリエステルフィルム上に、エチレン含量32モル％の
エチレン−ビニルアルコール共重合体20部、水48部、ｎ
−プロピルアルコール32部、メチロール化メラミン４部
からなる組成の溶液を流延した後、乾燥して、エチレン
−ビニルアルコール共重合体フィルム層を形成させた。

次に、この上から直接に、フェノキシエーテル系樹脂
（東都化成株式会社製）40部、メチルエチルケトン40
部、セロソルブアセテート20部、トリレンジイソシアネ
ート−トリメチロールプロパンとのアダクト体の75％溶
液（日本ポリウレタン株式会社製のコロネートＬ）40部
からなる架橋性樹脂組成物を流延した後、乾燥して、架
橋性樹脂フィルム層を形成させた。

この２層構成のフィルムをポリエステルフィルムから
剥離した後、一方向に1.5倍に延伸配向させた後、両耳
端部をカットした。

これにより、厚さ160μｍ、レターデーション値1200n
mの複屈折性多層フィルム（１）からなる複合位相板が
得られた。

以下参考例１と同様にして、光等方性保護層（２）付
き複屈折性多層フィルム（１）からなる複合位相板およ
び貼着型の複合位相板を作製した。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は、本発明の複合位相板の例を示した断面図
である。（１）……複屈折性多層フィルム、（1a）……複屈折性単位フィルム、（２）……光等方性保護層、（３）……感圧性接着剤層、（４）……剥離性シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一軸方向に1.1〜３倍に低配向した流延法
フィルムからなるレターデーション値30〜1000nmの複屈
折性単位フィルム（1a）の複数層の全てが、それぞれの
複屈折性単位フィルム（1a）の光軸方向を同一方向に合
せた状態で積層一体化された複屈折性多層フィルム
（１）からなり、かつ前記複数層の複屈折性単位フィル
ム（1a）のうちの少なくとも１層が、架橋性樹脂の流延
法フィルムを低配向させた後、架橋硬化させることによ
り得たフィルムであることを特徴とする複合位相板。
【請求項２】請求項１の複屈折性多層フィルム（１）の
少なくとも片面に光等方性保護層（２）が積層された光
等方性保護層（２）付き複屈折性多層フィルム（１）か
らなる複合位相板。
【請求項３】請求項１の複屈折性多層フィルム（１）ま
たは請求項２の光等方性保護層（２）付き複屈折性多層
フィルム（１）の少なくとも片面に、感圧性接着剤層
（３）を介して剥離性シート（４）を積層してなる粘着
型の複合位相板。