JPH0212205A - 位相差板 - 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】 本発明は、液晶表示装置等に適用しうる位坩差板に関す
るものである。

〔従来技術〕

位相差板とは、夜屈折性を有するフィルム又はシート状
物である１位相差板を透過した光は、互いに直交する二
方向の屈折率が違うために通過後において直交する光線
の位相差が生じる。

位相差板として、現在市販され実用に供されているもの
として入射光線の波長ムに対して１／４λの位相差を生
じる機能を有するいわゆる１／４λ板がある。この１／
４λ板は、酢酸セルロース系のフィルムを一軸方向に低
伸処理したものである。ｌ／４λ板は、直＆！＠光板の
光学主軸に対して、４６度傾けて貼り合わせると円偏光
板となり、反射光をカットする防眩機能があるので、Ｖ
ＤＴフィルターをはじめとして、各種の防眩材料に使用
されている、 １／４ム板を構成する高分子材料としては、上記のセル
ロース系樹脂化外にも、塩化ビニル系樹脂（特公昭４５
−８４４７７８会報、特開昭５６−１２６７０２号公報
等）、−リカーボネート系樹脂（持分８４１−１２１９
０号公報、特開昭５８−１８０７０８号公報等）、アク
リロニトリル系樹脂（特開昭５６−１８０７０２号公報
等）、スチレン系樹脂（特開昭６６−１２５７０８号公
報）、ポリオレフィン系樹騙（特開昭６０−１４５０２
号公報等）等のものが提案されているが、いずれもレタ
ーデージーンの測定値が１８５ｎｍ付近のいわゆる１／
４χ板である。なおレターデーション値（Ｒ＠）とは、
フィルム又はシートの厚さｄと１フイルムの複屈折率Δ
ｎの積、すなわちＲ署Δｎｘｄで一方、特ｕ昭、鼾ｆ　
−、Ｊ’　ｇ′、ｆ’　Ｊ　！、ｗ号公ｆｉｌ、特開昭
６０−２６８２２号公報に記載されているように、液晶
分子のねじれ角が９０度であり、液晶セルのと下に一対
の偏光板をその吸収軸が直交又は平行になるように配置
された液晶表示袋ｒｉ（一般にＴＮ型液晶表示袋ｉ遣と
いわれ、時計・電卓等に適用されてきた）に位相差板を
適用し、表示品質を向上させようという試みもなされて
いる。

さらに、近来、表示容量の増大、表示画面の拡大要請に
伴って、液晶分子のねじれ角を９０度以と、すなわら、
１８０〜２７０度程度にした液晶表示装置が開発された
（一般に５ＴＮｒＩｉ液晶表示装置といわれている）。

しかし従来のＴＮ型液晶表示袋ｌでは可ｕ１であった白
黒表示が、ＳＴＮ型液晶表示装置では、液晶分子の複屈
折に起因する着色が生じ白黒表示が出来なくなるウー例
を示せば背景色が黄緑色であり、表示色が５ｉ［色であ
る。表示装置がこのような色相を有していると、マルチ
カラー　フルカラーといったカラー表示を行う際に制約
をうけることが多い、この１１１点を解決するために、
例えば日経マイクロデバイス１９８７年１０７”１１８
４頁に記載されているように、偏光板とＳＴＮ型液晶セ
ルにもう１枚色消し用の液晶セルを光学補償板として加
え、着色を解決し、白黒表示を可能にする方法が示され
ている。該方法において、光学補償板として液晶セルの
かわりに位相差板を用いることも可能である。これらの
液晶表示体に適用する位相差仮については１／４１板以
外の位相差板が必要となるが、これらについては、光学
的に満足のいくものがないのが現状である。

〔発明が解決しようとする＄１４１） １／４λ板以外の位相差板が液晶表示装置用途等への！
ｌｉＩ＠が検討されているにもかかわらず、満足な品質
すなわちＲ値が２００〜１２００ｎｍで光学的にもムラ
のない位相差板が存在しないのが現状である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、適切なレターデーシーン値を有し、かつ光学
的にもムラの少ない新規な位相差板を製造するために研
究を１ねたｆｌ！Ｆ果完成されたらのである。

本発明は一リカーボネート系重合体のフィルム又はシー
トをネックイン率が１０％以下となるように一輪方向に
延伸して形成されるフィルム又はシートであって、複屈
折率（Δｎ）と厚み（ｄ）の槌で定義されるレターデー
ジーン（Δｎｘｄ）の測定値が２００−１２００ｎｍの
範囲にあり、かつ、該レターデーションの振れ幅が１０
％以下、好ましくは７％以下、さらぞ に好ましくは５％以下であり、夕の変化率が１，８％／
３以下、叶ましくは１．０％以下、さらに好マシくは０
．６％／ａ１１以下である位相差板に関するつ 本発明の位相差板はとくに液晶表示装置に用いた場合の
表示品質を同とさせるために工夫されたものであって、
レターデーションの振れ幅を 及びりの変化率を前記した範囲に制御することにより光
学主軸が一定で、かつ光学的ムラが少なく液晶表示装置
に用いたとききわめて優れた表示品質を達成できること
を見出したものである。

本発明で使用されるぽリカーボネート系樹脂は、主に、
ビスフェノール骨格を有するｄａ状のポリカーボネート
又は共重合ポリカーゴネート類等であって、４．４′−
ジヒドロキシシフ息ニルアルカン又はこれらのハロゲン
置遺体からホスゲン法又はエステル交換法によって得ら
れるものである。４．４・−ジヒドロキシシフ↓二ＪＬ
／フルカン又はこれらの置換体を例示するならば、４．
４’−ジヒドロキシジフェニルメタン、４ｅ４’−ジヒ
ドロキシジフェニルエタン、４．４’　−ジヒドロキシ
ジフェニルブタン、４．４１−ジヒドロキシジフェニル
−２，２−プロパン、８．８−ジブロモー−４、４’−
ジヒドロキシジフェニル−２，２−プロパン、８゜８′
−ジクロル−４，４゛−ジヒドロキシジフェニル−２，
２−プロパン、８．８’、５．５’−テトラブロモ−４
，４′−ジヒドロキシジフェニル−２，２−プロパン等
があげられる。

さらにこれらの−リカーボネート系ａ！指にスチレン系
樹脂およびその変性物等をブレンドしたものも、本発明
には有効である。

これらのポリカーボネート系８１詣を位相差板とするに
は、ｌリカーボネート系樹脂を公知の製ａ手段すなわち
溶剤キャスト法、カレンダー法、又は押出法でフィルム
又はシートに成形した後、−一方向に適度に延伸するこ
と番ζよって達成される。

本発明の前記したレターデーションｏ振れ巾そ 及びδの変化率の範囲を有する位相差板を得るだめには
原反フィルムまたはシートは４み精度が良好であり、で
きるだけ光学的に均質なものが必要である。フィルム又
はシートに成形時にダイライン等が発生することは好ま
しくないつ通常、フィルム又はシートを成形する際には
、微小な配向が発生することが多く、延伸に先立ってこ
れらの微小３向を減らすことが重要である。延伸前に微
小配向を域らす方法としては、熱処理が有効である１本
発明の位相差板を製造するため、低伸前にフィルム又は
シートを加熱変形温度以との温度で熱２８＋理を実施す
る。ポリカーボネート系フィルム又はシートの場合は延
伸前に１３０〜２００″Ｃの温Ｉで０．１〜５分程度熱
処理を実施すると、原反フィルム又はシートのｙＬｍ折
率は、Ｉ　Ｘ　１０−’以下になり１．はぼ完全な無配
向フィルム又はシートとなる。

このようにして得られた原反フィルム又はシートを一輪
方向に低伸する方法としては、テンター法による横−軸
延伸法、ロール間圧縮延伸法、周速の異なるロールを利
用する縦−軸延伸法、ロール間圧！Ｉ延伸法、周速の異
なるロールを利用する縦−＠延伸法部公知の一輪延伸方
法を採用することができる。

本発明において光学的にムラが小さい位相差板８得るた
めには、延伸前のフィルム＠Ａと延伸後のフィルム１ｉ
ｉＢとから定義されるネｌイン率（１０ｏｘ（Ａ−８）
／Ａ）を１０％以下、好ましくは５％以下、さらに好ま
しくは実質的に０に抑える必要がある。従って、本発明
において最も有効な延伸方法は、実質的にネックインの
生じないテンター法による横一軸延伸方法であろう テンター法による横−４延伸においては、−般に予熱工
程、延伸工程、熱処理工程の８工程から成る。予熱工程
は、フィルム又はシートの複屈折率を実質的にＯにする
熱処理工程と同じ役割を有するので有用である。延伸工
程は位相差板とするための最も大切な工程であり、ポリ
カーボネート系Ｗ脂の種類、厚みと目標とする位相麦板
のレターデーション等によって条件は、ば異なるが光学
的にムラの少ない本発明の位相切な条件にて選択するこ
とが欠かせない。

延伸温度は引張試験の応力−歪曲線で見掛上降伏点がな
くなる温度以上を必要とするう延伸温度が応力−歪曲線
で降伏点が現われる温度域あるいはそれ以下では不均一
な延伸となり、低伸品に厚みムラが生じレターデーシー
ンの振れ幅、変化率は大きくなる。

延伸倍率はとくに限定されないが１．２〜６倍程度好ま
しくは１．２〜４．０＠程度であるつ延伸後の熱処理工
程は得られた延伸フィルム又はシートの寸法安定性の向
上、およびレターデーシーンの均一性向とのためには、
有用な工程となり、熱処理温度は延伸温度以下から加熱
変形温度付近までが好ましい。

なお加熱変形１変とはＪＩＳＫ６’ｒ８６１８．６１１
ｆ／ｃｌｉで測定した値を云う。

本発明におけるレターデージ蓼ンは一光＠値虜、分光光
度計等により測定することができ、レターデーシーンの
平均値（Ｒ’）は魅伸フィルム又１よシートから８０　
ｃｒｓ　Ｘ　ａ　Ｏｃｍのサンプルを採取し、均等に８
６箇所を通んで測定した８６点の平均値を表わし、レタ
ーデーレーンの振れ幅（ΔＲ）は前記した８６点の最大
値と最小値の差を平均値で除した値（百分率で表わす）
、またレターデーシーンの変化率（Ｇ）は贋接する測定
点の測定値の差を平均値で除した値（百分率で表わす）
を測定点間隔（ｔＡ＠）で除した値のうちで最大の値を
いう。

この振れ巾ΔＲが１０％以Ｊ：もしくはＧが１、８％／
ｃＨＩ以上になると光学的ムラにより各国光学用途、と
くに液晶表示装置の用途に使用できない。

〔発明の効果〕

このようにして得られた位相差板は、従来のように１／
４λのレターデージ曙ンを生じる１／４ム板と異なり、
２００〜１２００ｎｍのレターデーションを生じる位相
差板であり、しかも、光学主軸が一定し、かつ光学的に
ムラの少ないものであるから、液晶表示体の用途等の新
規用液ａ表示体に適用する場合の一例を以下に示す。

（１）液晶分子のねじれ角が９０度であるＴＮ型液晶表
示装置の１：偏光板のと側に、位相差板を配置すれば％
偏光サングラスを通してみたとき、どの方向からみても
虹模様等はなく、従来の楕円偏光板を用いた場合に比べ
て表示品質は著しく向丘する。

（２３液晶分子のねじれ角が９０度であるＴＮ型液晶表
示装置のと偏光板の下側に、位相差板を配置すれば、液
晶層の干渉色を大ｉＩ！ｉｉｉにわたって均一に無くす
ることができ、表示品質が磨しく向丘する。

（８）液晶分子のねじれ角が１８０〜２７０度であるＳ
ＴＮ型の液晶表示装置においては、液晶層の複屈折に起
因する着色が生じる。ＳＴＮ型晶表示装置の上偏光板と
液晶セルの間に、位相差板を１切に配置すれば、液晶層
に起因する着色を大７ｍ＆にわたって、均一に別の色に
かえることができて白黒表示が可能となり表示品質が向
上する。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を説明する。なお実施例におけ
るＲ直の測定は偏光１［燻偶に備えつけたセナルモンコ
ンペンセーターヲ使用し、光源にはハロゲンランプを用
いた。

実施例１ 原反フィルムとして厚さ２００ａｍ、幅５００■の透明
ｌリカーボネートフィルム（加部変形ｉ室１８５℃）を
使用した。

まず原反フィルムからＪ　１３８号ダンベル（５■ＩＩ
りのサンプル片を採取し加熱変形１１１１ｆ付近の温度
で引張試験を行ない応力−歪曲線で見＠と降伏点がなく
なる温度が１６５’０であることを求めた。（応力−歪
曲線を第１図に示す）延伸は平時金属Ｃ株）製のテンタ
ー設備（２ｍ幅ｘｇｍ長）を用い横−軸延伸で行なった
つ原反フィルムを予熱工程で１９０℃に加熱し、原反フ
ィルムの複屈折率を０．５Ｘ１０　　とした後、延伸工
程で１７０’Ｏ”Ｃ’横一軸ＩＣＬ（１ｍ伸を行ない１
４０°Ｃで熱処理を行なってＩｓさ１００μ簿の延伸フ
ィルムを得た。該延伸フィルムはＲが５７０ｎｍ、ΔＲ
が４％、Ｇが０．６％／−１で光学的にムラのない均質
な位相差板で該位相Ｍ板で該位相差板を液晶分子のねじ
れ角が２００変である液晶表示装置の液晶セルとと偏光
板の１（に粘合して使用したところ、背景色が白、表示
部が黒のほぼ白；馬表示が可能となり、虹ｍ槙等色ムラ
は無く、良好な表示品質の液晶表示装置が得られた。

実施例２ 実施例１の原反フィルム、テンター設備を用い横−軸延
伸を行なった。原反フィルムを予熱エラで１９５”Ｏに
加熱し、原反フィルムの複屈折率をＯ９８ｘ　ｌ　Ｏ−
’とした後、延伸工程で１７５℃で横一軸に１．５倍延
伸を行ない、１４０”Ｃ！で熱処理を行なって厚さ１８
０μｍの延伸フィルムを得た。

該延伸フィルムはＲが２８０ｎｍ、ΔＲが８％、Ｇが０
．５％／３で光学的にムラのない均温な位相差板で、該
位（目差板を液晶分子のねじれ角が２００１［である液
晶表示装置の液晶セルと上偏光板の１に粘着剤を介して
貼合して使用したところ、背景色が白、表示部が黒のほ
ぼ白黒表示が可能となり、虹ｔＩ４様等色ムラは無く、
良好な表示品質の液晶表示＊ｍが得られた。

実宿例８ 眞 実１例１の原反フィルム、テンター設備を７い償−軸延
伸を行なった、原反フィルムを予熱工程で１９０℃に加
熱し、原反フィルムの複屈折率を０．５　Ｘ　１０−’
とした後、低伸工程で１６７°Ｃで横一軸に２．８倍延
伸を行ない、１４０℃で熱処理を行なって厚さ８７μｍ
の延伸フィルムを得た。該延伸フィルムはＲが８５０　
ｎｍ、Δｋが６％、Ｇが０．８％／ａｎで光学のにムラ
のない均質な位相差板で該位相差板を液晶分子のねじれ
角が２００度であるＨ晶表示装置の液晶セルとと偏光板
の間に粘着剤を介して貼合して使用したところ、背景色
が白、表示部が黒のほぼ白黒表示が可能となり、虹模様
等色ムラは無（、良好な表示品質の液晶表示装置が得ら
れた。

実施例４ 原反フィルムとして厚さ１００μｍ％［４００■の透明
ポリカーボネートフィルム（加糖変形ａ度１８２℃）を
使用した。

まず、実施例１と同様の方法で応力−歪曲線で見潜す降
伏点がなくなる温度が１６０℃であることを求めた。（
応力−歪曲線を８１２図に示す、） 延伸は加圧ロール設備（直径２６０＠ＩＩ、市長７００
■）を用い圧ｓ延伸で行なった。＠反フィルムを加熱オ
ーブン中で１４０”０に予熱し、原反フィルムの複屈折
率を０．８　ｘ　１０−’とした後、１６５°Ｃの加圧
ロール間を通過させ縦−輔に１．７倍延伸を行ない厚さ
６０μｍ、幅８８０−（ネックイン率６％）の延伸フィ
ルムを得た。

該延伸フィルムは１が５８０ｎｍ、ΔＲが６％、Ｇが０
．６％／ｃｙｍで光学的にムラのない均質な位相差板で
該位相差板を液晶分子のねじれ角が２００度である液晶
表示装置の液晶セルとと偏光板の間に粘着剤を介して貼
合して使用したところ、背景色が白、表示部が黒のほぼ
白黒表示が可能となり、虹模様等色ムラは無く、良好な
表示品質の液晶表示装置が得られた。

〔比較例〕

比較例１ 実施例１において延伸工程で１５０’Ｏで横一軸に２．
０＠延伸を行ない１４０″Ｃで熱処理を行なって厚さ１
００ｇｍの延伸フィルムを得た。

該延伸フィルムは１が１１５０ｎｍ、ΔＲが１０％、Ｇ
が１．８％／ａｍで光学的にムラが大きく、位相差板と
して液晶分子のねじれ角が２００度である液晶表示装置
の液晶セルとＪ：偏光板の間に粘着剤を介して貼合して
使用したところ、背景色が白、表示部が黒のほぼ白黒表
示が可能となったが、濃淡ムラが目立ち、良好な表示品
質の液晶表示装置が得られなかった。

比較例２ 実施例４において原反フィルムの予熱を行なわず１４０
″Ｃの加圧ロール間を通過させ縦−軸に１．８倍延伸を
行ない平均厚さ１５０μｍ、幅８８０■の延伸フィルム
を得た 該延伸フィルムは１が６００ｎｍ、ΔＲが１６％、Ｇが
１．８％／１で延伸ムラによるクラックが観察され光学
的なムラも大きく、位相差板として液晶分子のねじれ角
が２００度である液晶表示装置の液晶セルとと偏光板の
Ｉｌｌに粘着剤を介して貼合して使用したところ、背景
色が白、表示部が黒のほぼ白黒表示が可能となったがク
ラックによる光学的欠点、濃淡ムラのｌ［様が目立ち、
良好な表示品質の液晶表示装置が得られなかった。

比較例８ 実施例４において、１６０’Ｃの加圧ロール間を通過さ
せた後、張力をかけてさらに引伸ばし２．２倍延伸を行
ない厚さ４５μｍ、幅８４ｏ−（ネックイン率１６％）
の延伸フィルムを得た。

該延伸フィルムはＲが８００ｎｍ、ΔＲが２２％、Ｇが
１．５％／ｃｌｌＩで光学的にムラが大きく、４゜ 位相差板として液晶分子のねじれ角が２００＋５ｒ。

である液晶表示４Ａ謹の液晶セルとと制光板の間に粘着
剤を介して貼合して使トロしたところ、背景色が白、表
示部がＡのほぼ白黒表示が可能となったが、濃淡ムラが
編槙様となって現われ、良好な表示品質の液晶表示ＶＲ
１力！２１られなかった、

【図面の簡単な説明】

［１図は実施例１〜Ｂで用いたボリカーボ木−トフィル
ムの応力−歪曲線、瀉２図は実海例４で用いた一リカー
ボネートフィルムの応カー歪曲繍を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリカーボネート系重合体のフィルムまたはシートをネ
   ックイン率が１０％以下となるように一軸方向に延伸し
   て形成されるフィルムまたはシートであって、複屈折率
   （Δｎ）と厚み（ｄ）の積で定義されるレターデーショ
   ン（Δｎ×ｄ）の測定値が２００〜１２００ｎｍの範囲
   にあり、該レターデーションの振れ巾が１０％以下であ
   り、かつ、その変化率が１．８％／以下であることを特
   徴とする位相差板。