JPH02287316A - 液晶電気光学素子 - 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１ 本発明は複屈折効果を利用する液晶電気光学素子の視野
角を広げる視角補償板に関する。

Ｌ従来の技術〕 ホモジニアス配向した液晶を２枚の電極基板間に挟持し
てなる液晶電気光学素子の視角範囲を広げるには、光学
異方体膜である視角補償板を該液晶電気光学素子に適応
する方法がある。これについては、特願昭６３−１９８
５０６に詳しく開示されている。すなわち、光学異方体
膜はその３つの主要な屈折率ＦＪ＋ｏ、Ｎ２゜、Ｎ８．
の内、Ｎ３．が他の２つの屈折率Ｎ１゜、Ｎ　ｘａ、よ
りも小さく、かつＮＩＯとＮ、。が同値であり、さらに
Ｎ８．に対応する軸が光学的異方体膜の内面の一方向に
あるものである。この光学的異方体膜を、そのＮｓ、軸
を液晶の分子軸に合わせて配置することにより、視野角
の変化に対応して起こる液晶のΔｎの変化をキャンセル
することで視角を広げる作用を発するものである。

ところで、光学的異方体膜としては、高分子フィルムタ
イプと、ディスコティック液晶クイブの２種類が考えら
れるが、コストや製作の容易さから高分子フィルムクイ
ブがよいと考えられる。高分子フィルムタイプは、ポリ
メチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリα−フルオロ
アクリル酸メチル（ＰＭＦＡ）のように、延伸すること
によって、延伸方向の直角方向の屈折率が大きくなり負
の光学的異方性を示す高分子である必要が有る。

［発明が解決しようとする課題〕 しかし、前述の従来技術における高分子フィルムタイプ
の光学的異方体膜は、主にＰＭＭＡやＰＭＦＡであり、
これらは延伸により発生する△ｎの値が小さく、厚みを
１〜２ｍｍと云う厚膜にする必要があり、コスト高であ
ったり、製造が困難であるという問題点がある。

一方前述の従来技術の光学的異方体膜ＰＭＭＡやＰＭＦ
Ａは延伸により発生するΔｎｄの波長分散の値νが一般
に小さいという問題点が有る。

（ただしν＝Δｎｄ　［４５０ｎｍ）　／△ｎｄ　１６
５０ｎｍ）である、）例えば、光学異方体膜のνが液晶
のνの値より小さい場合は、光学異方体膜のΔｎｄと液
晶のΔｎｄが６５０ｎｍで一致しているとすると、４５
０ｎｍでは光学異方体膜のΔｎｄ・は液晶のΔｎｄの値
より小さくなり、この系による液晶電気光学素子を黒表
示した場合、黒が青みがかる結果になる。また逆の場合
、つまり液晶のνが光学異方体膜より小さい場合は４５
０ｎｍの液晶の△ｎｄは光学異方体膜より小さくなるた
め、前記とは逆に赤く色ずく結果になる。このように、
液晶と光学異方体膜の波長分散値νに差がある場合には
、表示の色ずきの原因となる。

そこで以上述べてきた欠点である延伸によって発生する
△ｎが小さいことと屈折率の波長分散νも小さいと云う
ことを解決する方法として、そのいずれも大きいポリス
チレンを使用することが考えられる。しかし、ポリスチ
レン膜の延伸によって発生するΔｎは極端に大きく、Ｐ
ＭＭＡより二相以上大きい、従って望まれる△ｎにしよ
うとすると数十μｍ程度のフィルムに薄（する必要があ
る。また、ポリスチレンは耐熱性が低いため液晶電気光
学素子として使用するには信頼性に欠ける欠陥を有する
。そのうえ、耐熱性が低いため数十μｍ程度のフィルム
を延伸するとほとんどの場合フィルムは変形してしまう
ため均一な延伸フィルムを作製するのが困難である。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、延伸により発生する△ｎを大き
くし屈折率の波長分散νも大きくしさらに延伸フィルム
を製造するのに適当な厚み１００〜３００ｕｍに設定で
きるような高分子フィルムを高耐熱性を兼ね備えて提供
することにある。

［課題を解決するための手段１ 本発明の液晶電気光学素子は対向する２枚の電極基板間
にホモジニアス配向した液晶を挟持してなる液晶セルと
、該素子の視角特性を広くする光学異方体膜とζ・それ
らを挟んで両側に配置された一対の偏光板とを具備した
液晶電気光学素子に於て、光軸が光学的異方体膜の面内
の一方向にあり光学的に負の一軸性を有する光学的異方
体膜が２ポリスチレンな有機高分子フィルムにラムネー
トしたフィルムを一軸延伸した一軸延伸体であることを
特徴とする。

〔作　用１ 本発明の高分子フィルムは、延伸することにより、延伸
方向の直角方向の屈折率が延伸方向の屈折率よりも太き
（なり、光学的に負の屈折率異方体を形成することにな
る。この原理をここに説明する。

最初に１通常の延伸により正の複屈折性を示す屈折率異
方体を形成する高分子フィルムの場合を説明する。この
タイプの高分子フィルムには、ポリカーボネートフィル
ムやポリエチレンフィルムが有る。これらの高分子は、
主鎖方向に分子が伸びており、ベンゼン環等の屈折率を
高める基も主鎖内に存在しているため、延伸することに
より主鎖を延伸方向に揃えると、主鎖方向の屈折率が。

その直角方向の屈折率よりも大きくなる。従ってこの場
合は正の複屈折率を示す光学的異方体膜となる。

これに対して２本発明の高分子フィルム（ポリスチレン
フィルムの他の高分子化合物へのラミネ−トフィルム）
の場合を説明する。

−鍜にフェニル基の向いている方向の屈折率は、アルキ
ル基の伸びている方向の屈折率よりも大きい為、ポリス
チレンフィルムの延伸膜は延伸方向を光軸とする負の複
屈折性を示す光学異方体膜となる事は知られている。し
かし、ポリスチレン膜の延伸によって発生する△ｎは前
述したように極端に大きい、従って望まれるΔｎにしよ
うとすると数十μｍ程度のフィルムに薄くする必要があ
る上に耐熱性が低いため延伸するとほとんどの場合フィ
ルムは変形してしまい均一な延伸フィルムを作製できな
い。

以上の問題点を解決するため、本発明の構成を考え付い
たものである。つまり、耐熱性が高く、延伸したときに
膜が変形しないような膜性の良い高分子フィルムの上に
、ポリスチレンフィルムをラミネートする方法である。

具体的には第１図に示したようにＰＭＭＡやその誘導体
等のアクリル系の高分子フィルムあるいはポリカーボネ
ートのような高耐熱性で良膜性のフィルムの上にポリス
チレンをラミネートするものである。またポリスチレン
及び高分子フィルムの膜厚は△ｎの大きさや、その延伸
の容易さによって決まるがポリスチレンの膜厚は１０−
１００μｍで有機高分子フィルムは１００〜３００ｕｍ
程度が好適と考えられる。

［実　施　例］ 以下に実施例で更に詳しく説明する。

実施例１ 透明電極基板間にチッソ社製液晶５ｓ−４００８（Δｎ
＝０．１５）を入れホモジニアス配向させた。このセル
厚を６．０μｍにし、レターデーションΔｎｄを０．９
０ｔｃｍとなるように設定した。

一方、光学的異方体膜を以下のようにして作成した（第
１図）。

２００μｍのポリカーボネートフィルムを用意した。ポ
リスチレンのトルエン溶液にポリカーボネートフィルム
を浸析しディッピング処理によりポリスチレンコーティ
ングを行った。付いたポリスチレン膜の膜厚は５０μｍ
であった。

このコーティングフィルムを１７０℃で延伸し△ｎ＝０
．９０μｍの均質な延伸フィルムが得られた。

得られたフィルムと液晶セルを重ね、その両側に偏光板
を設けてクロスニコルにすると、明らかに視角が広がっ
ていることが分かった。さらに、黒のレベルが明らかに
黒になっており表示品質も満足できるものであった。

本実施例で得られる視角補償板は、耐熱性も満足のいく
ものでありさらに製造も容易に出来るというメリットが
ある。さらに波長分散が液晶に近い値になっており２表
示の色すきも小さくなった。

実施例２ 透明電極基板間にチッソ社製液晶５ｓ−４００８（△ｎ
＝０．１５）を入れホモジニアス配向させた。このセル
厚を４．０ｕｍにし、レターデーションへｎｄを０．６
０μｍとなるように設定した。

一方、光学的異方体膜を以下のようにして作成した。

２００μｍのＰＭＭＡフィルムを用意した。ポリスチレ
ンのトルエン溶液にＰＭＭＡフィルムを浸析しディッピ
ング処理によりポリスチレンコーティングを行った。付
いたポリスチレン膜の膜厚は２０μｍであった。

このコーティングフィルムを１７０℃で延伸し△ｎ＝０
．６０μｍの均質な延伸フィルムが得られた。

得られたフィルムと液晶セルを重ね、その両側に偏光板
を設けてクロスニコルにすると、明らかに視角が広がっ
ていることが分がった。さらに５黒のレベルが明らかに
黒になっており表示品質も満足できるものであった。

本実施例で得られる視角補償板は、耐熱性も満足のいく
ものでありさらに製造も容易に出来るというメリットが
ある。さらに波長分散が液晶に近い値になっており、表
示の色すきも小さくなった。

【発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、光学的異方体膜が
ポリスチレンを有機高分子フィルムにラムネートしたフ
ィルムを一軸延伸した一軸延伸体とすることにより、延
伸により発生する△ｎを大きくし屈折率の波長分散νも
大きくしさらに延伸フィルムを製造するのに適当な厚み
１００〜３００μｍに設定できるような高分子フィルム
を高耐熱性を兼ね備えて提供することができる。このよ
うにして得られる異方体膜は、液晶光学素子の視角を広
げる効果を有し高品質な表示が実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の視角拡大補償板である光学異方体膜の
構成図である。（ａ）はラミネート直後の状態（ｂ）は
それを延伸した状態である。 ・ポリスチレン ・高分子フィルム ７１＼ ／１＼ 、Ｏ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対向する２枚の電極基板間にホモジニアス配向した液晶
   を挟持してなる液晶セルと、該素子の視角特性を広くす
   る光学異方体膜と、それらを挟んで両側に配置された一
   対の偏光板とを具備した液晶電気光学素子に於て、光軸
   が光学的異方体膜の面内の一方向にあり光学的に負の一
   軸性を有する光学的異方体膜が、ポリスチレンを有機高
   分子フィルムにラムネートしたフィルムを一軸延伸した
   一軸延伸体であることを特徴とする液晶電気光学素子。