JPS61163321A - 液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は偏光フィルムを液晶封止基板として用いた液晶
表示パネルに関するものである。

〔従来技術〕

現在汎用されている液晶表示パネルは、一対のガラス基
板間に液晶を封入し、素子組立て後、粘着剤層を介して
ガラス基板表面に、ポリビニルアルコーケヨウ素系の偏
光フィルムを三酢酸セルロースなどの光学的等方性フィ
ルムで両面を被覆保護した構成をもつ偏光板を積層して
作製されているが、もろくて割れやすいガラス板を使用
する、あるいは、煩雑な工程を必要とする、等の難点が
ある。

このような観点から、透明導電層を有する偏光フィルム
を液晶封止基板として用いた液晶表示パネルが開発され
ている（たとえば、特開昭５５−６５９２６号等）。

しかしながら、液晶封止基板として用いるためには、透
明導電層を形成する際の耐熱寸法安定性、表示パターン
作製時の有機無機溶剤に対する耐化学薬品性、液晶を封
入した場合の耐液晶性、耐透湿性、耐通気性、耐光性、
等の諸性能を満足する必要があり、現在市販されている
、ポリビニルアルコール／ヨウ素系、ポリビニルアルコ
ール／二色性染料系、オレフィン／ビニルアルコール共
重合体／二色染料系等の偏光フィルムは、このような諸
性能を満足せず、これらの偏光フィルムをそのまま液晶
封止基板とすることは表示パネルの信頼性において問題
がある。

一方、もう一つのタイプであるオレフィン／ビニルアル
コール共重合体、ポリビニルアルコール、ポリハロゲン
化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリ（メタ）アクリ
レート、等のビニル系重合体より得られるポリエン系偏
光フィルムの中には、上記の諸機能を満足するものもあ
るが、偏光性能が経時劣化する、等の欠点があり、やは
り、信頼性に欠けるという問題がある。以上のような理
由で、従来の偏光フィルムを、直接、液晶封止基板とす
ることは、実際上、多くの問題を有している。

他方、疎水性樹脂と二色性染料から成る偏光フィルムは
、上記要求性能をある程度満足しておシ、液晶封止基板
として使用できることが開示されている（たとえば、特
開昭５８−１２５００２号）。しかしながら、この偏光
フィルム面に、電極となる透明導電層を直接設けて液晶
封止基板として用いた場合、該層とフィルムの密着強度
が不充分で１、特に、耐久性の点において満足なものは
得られていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、透明導電層と偏光フィルムの密着性を改良し
、偏光フィルムを液晶封止基板として用いた、耐久性に
すぐれた液晶表示パネルを提供することを目的とするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、疎水性樹脂と二色性染料からなる偏光フ
ィルムを用いて、透明導電層を形成する方法を鋭意検討
した結果、５ｉＯｘ（１〈＜＝Ｘ＝２）膜を 介して透明導電膜を形成したものが、密着性においてす
ぐれていることを見い出し、ついに、本発明に到達した
。

すなわち、本発明は、偏光子を液晶封止基板とする液晶
表示パネルにおいて、疎水性樹脂と二色性染料から成る
偏光子の液晶側面に、５ｉｏｘ　（１４ｘ　４２　）か
らなる被膜を介して透明導電層が形成されてなることを
特徴とする液晶表示パネルである。

フィルムの構造を示す断面図であり、疎水性樹脂と二色
性染料から成る偏光フィルム１の片面に、ＳｉＯｘ　（
１４ｘ４２　）膜２、ついで、透明導電膜３が順次積層
されている。

本発明で用いる疎水性樹脂としては、透明なフィルムに
加工できることが可能で、かつ、延伸処理できるものが
望ましく、中でも熱可塑性樹脂が望ましい。望ましい熱
可塑性樹脂を例示するならば、ポリビニル、ポリエーテ
ル、ボリアεド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ
スルホン、等のホモ、または、コポリマーがあげられ、
それらのうちで、特に好ましいのは、ポリエステル果樹
ましくは、９０モルチ以上がテレフタル酸である塩基酸
は、イノフタル酸、ビフェニルカルボン酸、アジピン酸
、セバシン酸、芳香族系オキシカルボン酸、等の共重合
成分である。グリコール成分としては、エチレングリコ
ールやテトラメチレングリコール、等の脂肪族系グリコ
ールが使用される。

これらの中でも、特に可とう性、耐熱性、等を考慮すれ
ば、ポＪＪエチレンテレフタレートが最も好ましいもの
である。

上記疎水性樹脂には必要に応じて、安定剤、帯電防止剤
、難燃剤、滑剤、紫外線吸収剤、等の添加剤が含有され
ていても良い。

特に、紫外線吸収剤の含有は、耐光性を向上させるので
好ましく、さらに、酸化防止剤を併用することは、より
好ましい。なお、紫外線吸収剤、および、酸化防止剤の
樹脂に対する割合は、それぞれ、０．１〜５ｗｔ％、好
ましくは、０．２〜Ｉ　ｗｔチである。

また、二色性染料としては、光２色性を有する染料、有
機顔料から適宜選ぶことができ、染料としては、直接染
料、分散染料、イオン染料、反応染料、スレン染料等が
例示できる。

疎水性樹脂に対する二色性染料の含有割合は、得ようと
する偏光度、着色度により異なるが、通常、０．００３
〜３ｗｔ％、好ましくは、０．０１〜Ｉ　ｗｔチである
。

本発明で用いる偏光フィルムは、疎水性樹脂を、溶融押
出法、カレンダー法、溶媒キャスト法、等の公知の方法
でフィルム又は、７−トに製膜したのち延伸加工して得
られるフィルムにその延伸前後において、二色性染料を
含浸させたることにより製造される。

延伸方法としてはロール延伸、バス延伸、熱板延伸、テ
ンター延伸、等の引張延伸、あるいは、ロール圧延、等
の圧縮延伸など、いずれの方法でも良い。

更に、延伸されたフィルム、又は、シートは、熱ロール
、熱風オーブンあるいは赤外線ヒータ、等で加熱固定化
されて、熱寸法安定性にすぐれた偏光フィルムが得られ
る。

本発明に用いる偏光フィルムの厚みとしては、通常、１
０〜１０００７ａ好ましくは、２０〜５００１Ｉｍが適
当である。

一方、上記偏光フィルムの片面に、順次、５ｉｏｘ膜、
および、透明導電膜を形成する方法としては、スプレー
法、塗布法、真空処理方法、等の公知の方法が利用でき
るが、好ましいのは真空処理方法である。ここで、真空
処理方法とは、おおむね真空下で被膜を形成する方法で
あシ、真空蒸着法、スパンタリング法、イオンプレーテ
インク法、減圧ＣＶ　Ｄ　（Ｃ！ｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａ
ｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　）法、等がある。さら
に、これらの中で特に好ましいのは高周波イオンプレー
ティング法である。高周波イオーンプレーテイング法と
は、高周波グロー放電雰囲気中で真空蒸着と同じ方法で
材料を加熱蒸発させ、基板上に付着させる方法である。

これらの方法で偏光フィルム上に形成される５ｉｏｘ膜
の厚みは、５０〜５０，０００Ｘ１好ましくは、１００
〜５，０ＯＯＸである。また、透明導電膜の厚みは、可
視光線透過率と電気抵抗率との兼ね合いで決められるが
、一般に、５０〜ｓｏ、ｏｏｏＸである。なお、透明導
電膜の可視光線透過率、および、電気抵抗率としては、
それぞれ、７０％以上、１０ＫＡ／口以下であることが
望ましい。

透明導電膜は、５ｎ０２、Ｉｎ２Ｏ３等の金属酸化物、
および、これらの混合物、又は、Ａｎ、ＰｔＸＰｂ等の
金属、等の被膜であり、必要に応じて加熱酸化処理され
ていても良い。なお、いうまでもなく、本発明は、透明
導電膜の株類に限定されるものではない。

一方、５ｉｏｘ膜のＸとしては、１以上２以下のもので
ある。

Ｘが１未満では該膜の透明性が悪くなり、２を越えると
化学的に不安定となり、経時変化を起こしやすくなる。

なお、５ｉｏｘ膜中に微量の不純物が含まれていてもか
まわない。

本発明においては、第２図、および、第３図に示すよう
に、透明導電層付き偏光フィルムの透明導電層形成面（
液晶側）と反対側の偏光フィルム面に、反射板、あるい
は、熱変形温度が４０℃以上の疎水性樹脂からなる透明
フィルム、又は、シートを積層して補強することもでき
る。

反射板としては、金、銀、銅、アルミニウム等の金属板
、あるいは、クロムメッキ板（厚さ：１０〜１００μ程
度）、更には金属蒸着を行なったプラスチックフィルム
等が利用される。

偏光フィルムに積層される透明フィルム、又は、シート
としては、熱変形温度が４０℃以上、より好ましくは、
１００℃以上、さらに好ましくは１５０℃以上のもので
ある。熱変形温度が４０℃未満であると、使用時に熱変
形するので不都合であり、使用時の環境にあわせて熱変
形温度を選択することが望ましい。また、該透明フィル
ム、又は、シートの基材樹脂は疎水性樹脂である。親水
性樹脂では大気中の湿気により変形したり、失透したり
するので不都合である。この目的に使用する疎水性樹脂
としては、透明なフィルム、又はシートに加工すること
が可能でありさえすれば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂
、光硬化性樹脂等、いずれでも良い。さらに、該透明フ
ィルム、又はシートは、延伸処理が可能であれば少なく
とも１軸に延伸されたフィルム、又はシートとするのが
好ましい。

中でも、２軸延伸フイルム、又はシートが好ましい。さ
らに、該透明フィルム、又はシートは、耐光性の点から
は、紫外線吸収剤を含有しているの−が好ましい。

なお、紫外線吸収剤は酸化防止剤と併用すると、より効
果的であり、添加量は、樹脂に対してそれぞれ、通常０
．１〜５ｗｔ％、好ましくは０１〜１ｗｔ％である。

また、このフィルム又はシートの厚さは格別制限されな
いが、通常は３〜１０００μｍ好ましくは１０〜１００
μｍである。

上記の透明フィルム、又はシート、あるいは、反射板を
偏光フィルムに積層する方法としては、接着剤による接
着法が好ましく用いうる。

接着剤としては、透明性が高いものであればいずれでも
用いうる。例示すると、ウレタン系、アクリル系、シア
ンアクリル系、オレフィン系、エポキシ系等の接着剤が
あげられる。

本発明の液晶表示パネルは、上述した透明導電層を形成
した偏光フィルムを用いて、該層上に液晶配向制御膜を
設け、布等によりラピング処理を行なった後、２枚１組
として該導電層が液晶側になるよう配置し、端部をスペ
ーサーで固定して適当な間隙（通常数μｍ）をもたせ、
その間に、たとえば、ネマチック液晶等を封入し、該導
電層に電気を印加する手段を設けて得られる（第４図参
照）。更に、上述した反射板、あるいは透明フィルム、
又はシートを偏光フィルムの液晶側と反対の側に設ける
ことにより、剛性にすぐれた液晶表示パネルが得られる
。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明を詳述する。なお実施例中
の測定値は次の方法によった。

〔光線透過率〕

日立ダブルビーム式分光光度計（２００−１０型）を用
いてフィルム１枚の光線透過率を測定した。

〔偏光度〕

偏光フィルム２枚を平行位、あるいは垂直位に重ねた時
の最大吸光度波長での光線透過率（それぞれ、Ｔ１、Ｔ
２とする）を測定し、次式から偏光度（■）を求めた。

〔耐薬品性〕

強酸、強アルカリ等の無機薬品、アルコール、ケトン、
エステル等の有機薬品に浸漬し、フィルムの溶解性、及
び、外観の変化を観察した。

〔耐液晶性〕

ネマチック型液晶（チッソ社製、ＥＳ−５１）をフィル
ム上に塗布し、フィルムの溶解性、外観の変化を観察し
た。

〔膜厚〕

薄膜形成面と非形成面の段差を、触針法で測定した。

〔抵抗率〕

面積抵抗率を四端子法で測定し換算した。

〔耐光性〕

試験片をフェードメータ中に２００時間暴露して外観の
変化を観察した。

実施例１ ポリエチレンテレフタレート樹脂（極限粘度＝０．６７
　）のベレット１ＫＦに二色性色素“ミヶトンポリエス
テル　ブルーＴＧＳＦ“（商標、三井東圧化学社製）（
最大吸光度波長ａ　６４０　ｎｍ　）を２１均一にブレ
ン０ドし、２８０℃にて径４０ｆｉｌのＴダイ押出機に
より、幅３００　ｍｔ、厚み１５０μｍの未延伸シート
を急冷して作製した。

このシートを、幅６Ｇ、、Ｘ長さ５ｏＩＩＩＩに切断し
、この断片をテンシロン引張試験機（東洋ボールドウィ
ン社製）を用いて７７℃で長さ方向に３．５倍延伸し、
緊張下で赤外線ランプを１分間照射し熱処理して偏光フ
ィルムを作製した。該偏光フィルム中央部の厚みは５０
μｍ１最大吸光度波長での光線透過率、及び偏光度はそ
れぞれ、３５％、８゜チであシ、耐化学薬品性、耐液晶
性も問題なく良好であった。

次１ｃ、　５ｉｎ２（純度９９９％）を蒸発源−１、Ｉ
ＴＯ（工ｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｑｘｉｄｅ　　）　　（
ＳｎＯ２：　５　％　）　　を蒸発源−２として、蒸発
源上！＋５０　ｉ＋１の位置にセットされた水冷基板ホ
ルダーに該偏光フィルムを装着し、磁気偏向型Ｗ　／　
Ｂガンにより蒸発源−１゜−２を順次蒸発させ、高周波
イオンプレーティノブ装置を用いて順次５ｉＯｘ（ｘは
約２）膜および透明導電膜を形成した。

その手順を示すと、真空槽内を５　Ｘ　１０−５Ｔｏｒ
ｒまで排気後、９９チの酸素ガスを導入し、槽内を５　
Ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒに設定した後、この状態でＲＦ
電力５００Ｗを投入して、蒸発源−１を５０秒間、蒸発
させた。その後、槽内を４　Ｘ　ｉｎ−’　Ｔｏｒｒに
設定し、この状態でＲＦ電力５００Ｗを投入して、蒸発
源−２を１２０秒間蒸発させた。

得られた膜の厚み、及び、電気抵抗率は、それ−ｔ’ｔ
ｔ、２ｓｏｏＸ、２ｏｏｊ’ｉ１０テロす、該被［Ｋ、
！：　る透明性の低下は僅少で、外観の異常も認められ
なかった。

ラビングされたボリアばトイミドから成る配向制御膜を
設けた上記偏光フィルム２枚を、偏光軸が直交し透明導
電層が液晶側となるように配置し、１０μｍ厚みのポリ
エステルフィルムをスペーサーとして接着剤で固定し、
ネマチック型液晶（チッソ製ＫＳ−３１）を封入した後
、直流電圧印加用のリード線を設けて表示パネルを作製
した。

得られた液晶表示パネルを６０℃、９０チの湿度雰囲気
下に１００時間暴露したが、外観上の変化は認められな
かった。また、直流電圧印加−無印加によるコントラス
トにおいても、顕著な変化は認められず、耐光性も問題
なく良好であった。

〔比較例１〕 実施例１で作製した偏光フィルムに、直接、Ｅ／Ｂガン
によりＩＴＯを蒸発させ透明導電膜を形成した。作製条
件は実施例１に準拠した。

得られた膜の厚み、及び、電気抵抗率は、それぞれ、１
５００Ｘ、２００／ｌ／口であシ、該被膜による透明性
の低下は僅少で外観の異常も認められなかった。

この透明導電層付き偏光フィルムを用いて、実施例１と
同様にして液晶表示パネルを作製した。

得られた液晶表示パネルを６０℃、９０％の湿度雰囲気
下に１００時間暴露した所、表示部が白濁した。

〔比較例２〕 市販のポリビニルアルコール／ヨウ素系偏光フィルムに
、実施例１と同様の方法で、５ＩＯ２膜、透明導電８Ｉ
を順次形成した所、偏光フィルムが着色した。

〔実施例２〕 ポリエチレンテレフタレート樹脂ペレット１ＫＬ１に、
紫外線吸収剤’　Ｃｙａｓｏｒｂ　ＵＶ　５３１　’　
（商標。

ＡＣＣ社製）、及び酸化防止剤’　Ｉｏｎｏｌ　’　（
商標。

５ｈｅｌ１社製）を、それぞれ、５９．及び５を均一に
ブレンドし、溶融製膜法で急冷シートを侍、２軸延伸機
を用いて、９０℃で縦横方向、それぞれ、３倍延伸し、
その後、緊張下で赤外線ランプを１分間照射し熱処理し
、厚み３０μｍの透明な二軸延伸ポリエチレンテレフタ
レートフィルムを得り。

実施例１で作製した透明導電層付き偏光フィルムの透明
導電膜形成面と反対側の面にエポキシ系接着剤を介して
、この２軸延伸フイルムをはシ合わせ、透明フィルム付
き液晶封止基板を作製した。

これを用いて実施例１と同様にして液晶表示パネルを作
製し、耐久性を評価したところ、問題なく良好であった
。

〔実施例３〕 実施例１で作製した透明導電層付き偏光フィルムの透明
導電膜形成面と反対側の面に、エポキシ系接着剤を介し
て厚み１５μｍのアルミ箔をはり合わせ、反射板付き封
止基板を得た。

これをトて、実施例１と同様にして、反射型液晶表示パ
ネルを作製し、耐久性をチェックしたところ、問題なく
良好であった。

（発明の効果） 以上のように、本発明の液晶表示パネルは、液晶封止用
透明導電膜形成基板として要求される諸性能（たとえば
、耐化学薬品性、耐液晶性、耐久性等）を満足した液晶
封止基板を兼ねた偏光フィルムを使用したものでアリ、
表示パネル製造プロセスの大幅な合理化を可能としたも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明における透明導電層を有する偏光フ
ィルムの実施例の断面図、第４図は本発明の液晶表示パ
ネルの構造の１例を示す断面図である。 図中、１は偏光フィルム、２は５ｉｏｘ膜、３は透明導
電膜、４は反射板、５は透明フィルム、又はシート、１
ｏａ、ｂは透明導電層を有する偏光フィルム、１１ａ、
ｂは配向制御膜、１２はスペーサー、１３は接着剤、１
４はリード線、１５は液晶である。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）偏光フィルムを液晶封止基板とする液晶表示パネ
   ルにおいて、疎水性樹脂と二色性染料から成る偏光フィ
   ルムの液晶側面に、ｓｉｏｘ（１≦ｘ≦２）からなる被
   膜を介して透明導電層が形成されてなることを特徴とす
   る液晶表示パネル
2. （２）ｓｉｏｘ被膜が真空処理により形成されたもので
   ある特許請求の範囲第１項記載の液晶表示パネル
3. （３）透明導電層が真空処理により形成されたものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の液晶表示パネル
4. （４）真空処理方法が高周波イオンプレーティング法で
   ある特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の液晶表示
   パネル
5. （５）疎水性樹脂がポリエステル系樹脂である特許請求
   の範囲第１項記載の液晶表示パネル
6. （６）ポリエステル系樹脂がポリエチレンテレフタレー
   トである特許請求の範囲第５項記載の液晶表示パネル
7. （７）液晶側面と反対側の偏光フィルム面に反射板を積
   層した特許請求の範囲第１項記載の液晶表示パネル
8. （８）液晶側面と反対側の偏光フィルム面に、熱変形温
   度が４０℃以上の疎水性樹脂から成る透明フィルム又は
   シートを積層した特許請求の範囲第１項記載の液晶表示
   パネル
9. （９）透明フィルム又はシートが少なくとも１軸に延伸
   されたものである特許請求の範囲第８項記載の液晶表示
   パネル
10. （１０）透明フィルム又はシートが紫外線吸収剤を含有
    するものである特許請求の範囲第８項記載の液晶表示パ
    ネル
11. （１１）偏光フィルムが紫外線吸収剤を含有するもので
    ある特許請求の範囲第１項記載の液晶表示パネル