JPH03139603A - 光学位相差板 - 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】 〔概要〕 光学位相差板に関し、 製造が容易で、かつ、経時変化が小さく安定した光学位
相差板を実現することを目的とし、ポリ弗化ビニリデン
系樹脂とポリメチルメタクリレート系樹脂の混合割合が
重量比で５５／４５以上８５／１５以下の組成物を一方
向に延伸して形成された第１の光学位相差フィルムと、
ポリカーボネート系樹脂を一方向に延伸して形成された
第２の光学位相差フィルムとを、粘着剤層を挟んで一枚
の薄板状に密着形成し、かつ、その薄板のリターデーシ
ョンが５００〜６５０ｎｍの範囲内に保持されるように
光学位相差板を構成する。さらに、前記光学位相差板と
偏光板とを、粘着剤層を挟んで一枚の薄板状に密着形成
して複合光学位相差板を構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光学位相差板、とくに、経時変化特性が安定し
た。しかも、安価な光学位相差板に関する。

近年、パソコンやワープロを始めとして各種ＯＡ機器が
広く普及してきた。とくに、最近は携帯型の軽量機器が
求められるようになり、それに伴って使用される表示装
置も薄型、軽量、低電力低価格の液晶表示装置が好まれ
るようになってきた。

液晶表示装置には上記のごとき長所がある反面、従来Ｏ
ＣＲ，Ｔやプラズマデイスプレィに比較して表示品質が
劣るという欠点があった。この表示品質の改善のために
、種々の改良が重ねられておりＳＴＮ液晶を用いた白黒
表示液晶表示装置が開発され、実用に供せられるように
なってきているが、さらに、低価格で、かつ、長期の品
質安定性を有する液晶表示装置の開発が要望され、それ
に用いる各種構成部品、たとえば、色補償用光学位相差
板の改良が強く求められている。

〔従来の技術〕

従来、最も多く用いられてきた液晶表示装置はＴＮ型液
晶を用いた単純マトリクス方式と呼ばれるものであるが
、表示画面が大形化するにしたがいコントラストが悪く
なり、また、視野角も小さくなって実用に耐えなくなっ
てくる。

これに対し、大画面、たとえば、６４０　Ｘ４００画素
クラスのデイスプレィを実現するために、５ＴＮ（Ｓｕ
ｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶が用
いられるようになった。このＳＴＮ型液晶は液晶分子の
配列のねじれを２４０°〜２７０°と、従来のＴＮ型液
晶の９０゜よりも大きくして、コントラストと表示容量
特性を格段に改善したことである。

しかし、このＳＴＮ型液晶は複屈折効果を利用したこと
による結果として、画面に着色、たとえば陽画表示にお
ける背景が黄緑色になり、見にくいという問題が生じた
。これに対して、種々対策が検討され白黒表示のＳＴＮ
型液晶表示装置が開発され、一部に実用化されるように
なった。以下にその代表的な例を示す。

第８図は従来の白黒表示液晶デイスプレィパネルを示す
図（その１）である。図中、６は下部偏光板、５゛は下
部偏光板６と直交配置された上部偏光板、７は表示用液
晶パネル、８は補償用液晶パネル、７１．７２はガラス
基板、７３．７４はガラス基板７１．７２の相対向する
内面にＸ−Ｙマトリクスを構成するように形成された駆
動電極、７５はＳＴＮ型液晶層である。ただし、補償用
液晶パネル８には駆動電極７３および７４は形成されて
おらず、かつ、ツイスト方向、すなわち、液晶分子のね
じり方向を逆にした以外は、表示用液晶パネル７と全く
同一に作成されている。なお、９は観察者である。

いま、光を下方から入射させると下部偏光板６で直線偏
光となり、表示用液晶パネル７のＳＴＮ型液晶層７５を
通過すると波長依存性をもつ楕円偏光となる。したがっ
て、このま−上部偏光板５゛を通して観察すると着色し
て見えてしまうが、表示用液晶パネル７とはツイスト角
の等しい逆ねじりの補償用液晶パネル８が配置されてい
るので、それを透過することにより各波長で位相差が打
ち消されて再び直線偏光となり、透過光の波長依存性が
なくなり白黒表示が得られる。

第９図は従来の白黒表示液晶デイスプレィバネ逆ねじり
の補償用液晶パネル８を用いたが、実際には表示用液晶
パネル７と補償用液晶パネル８とのツイスト角は必ずし
も等しい必要はなく、表示用液晶パネル７を透過した各
波長の光の位相差すなわち、リターデーションＲ（＝Δ
ｎｄ　　こ−でΔｎ：屈折率変化、ｄ：層の厚さ）をそ
れぞれ補償することにより白黒表示は可能である。たと
えば、・ツイスト角を持たない複屈折性のプラスチ図中
、２′は光学位相差板で、たとえば、ポリ弗化ビニリデ
ン系樹脂とポリメチルメタクリレート系樹脂の混合組成
物を一方向に延伸して形成された光学位相差フィルムか
らなり、既に本発明者らにより提案されているものであ
る（特願平０１−０５８２９５）。

なお、前記従来例の図面で説明したものと同等の部分に
ついては同一符号を付しである。

また、動作原理は第６図の補償用液晶パネル８が光学位
相差板２゛に変わった以外ははｙ同様であるので詳細説
明は省略する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記第８図に示した補償用液晶パネル８を用い
る方法は、は＼同一の液晶パネルを２枚使用することに
なり、液晶表示装置全体の重量の増加を来し、かつ、価
格上昇をもたらすと言う問題がある。

一方、光学位相差板２”を用いる方法は、軽量化と低価
格化に有効で最近多く使用される傾向があるが、なお多
くの改善すべき点がある。

たとえば、第７図は従来の光学位相差板の経時変化特性
を示す図で、縦軸に波長６００ｎｍの光により測定した
Ａｎｄ（リターデーション）を、横軸に試験した経時時
間をとっである。なお、試料は既に本発明者らにより提
案されているもので（特願平０ｌ−０５８２９５）、ポ
リ弗化ビニリデン系樹脂とポリメチルメタクリレート系
樹脂の混合組成物を一方向に延伸して形成された光学位
相差フィルムである。試験条件は７００Ｃの恒温槽内に
放置し、測定時には室温に取り出して冷却後に偏光顕微
鏡のコンヘンセータを用いて行った。

図に示したごと＜　、２００Ｈを越えないうちから、Ａ
ｎｄが＋２０ｎｍ以上の大きな変化を示しており、この
ような場合には背景色が白色から黄緑色に変化してしま
うことがある。

一般に、白黒表示液晶表示装置ではＡｎｄの変化に対す
る許容値は±１０ｎｍ程度と厳しく、」二記ような経時
変化は液晶表示装置の表示色の長期の安定性に大きな問
題を生じることになり、それらの解決が必要であった。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は、ポリ弗化ビニリデン系樹脂とポリメチル
メタクリレ−１・系樹脂の混合割合が重量比で５５／４
５以上８５／１５以下の組成物を一方向に延伸して形成
された第１の光学位相差フィルム２と、ポリカーボネー
ト系樹脂を一方向に延伸して形成された第２の光学位相
差フィルム３とを、粘着剤層４を挟んで一枚の薄板状に
密着形成し、かつ、その薄板のリターデーションが５０
０〜６５０ｎｍの範囲内に保持されてなる光学位相差板
を構成することにより解決することができる。さらに、
前記光学位相差板１と偏光板５とを、粘着剤層４を挟ん
で一枚の薄板状に密着形成して複合光学位相差板を構成
することによって、部品点数の削減などの合理化効果を
上げることができる。

〔作用〕

ポリ弗化ビニリデン系樹脂とポリメチルメタクリレート
系樹脂の混合組成物（ポリマーブレンド）を一方向に延
伸して形成された第１の光学位相差フィルム２は、高温
放置中にポリマーブレンドの一成分であるポリ弗化ビニ
リデン（ＰＶＤＦ）が延伸軸方向に沿って結晶化し複屈
折率が増加するため、Ａｎｄが時間の経過とともに大き
くなる。

これに対し、ポリカーボネ−１・系樹脂を一方向に延伸
して形成された第２の光学位相差フィルム３は、元来非
晶質であり、延伸処理によって分子配向が生じて複屈折
性を与えられていたものが、高温放置中に分子配向の緩
和が進行して、複屈折率が減少し、それに伴ってＡｎｄ
が時間の経過とともに小さくなる。

したがって、本発明により、以上の２つの光学位相差フ
ィルム２および３を、透明な粘着剤層４を挟んで一体に
して光学位相差板１を形成すれば、両光学位相差フィル
ムのＡｎｄの経時変化かは〈゛相殺され、光学位相差板
１の全体としてのＡｎｄの経時変化特性は極めて安定化
されるのである。

〔実施例］ 第１図は本発明の実施例を示す図である。

図中、■は光学位相差板、２は第１の光学位相差フィル
ムで、たとえば、ポリ弗化ビニリデン系樹脂とポリメチ
ルメタクリレート系樹脂の混合割合が重量比で５５／４
５以上８５／１５以下の組成物を、１０００Ｃにおいて
一方向に２０％延伸して、厚さ１００μｍの透明なフィ
ルム状に形成したものである。

３は第２の光学位相差フィルムで、たとえば、ポリカー
ボネート系樹脂を１７００Ｇにおいて一方向に４０％延
伸して、厚さ１００　μｍの透明なフィルム状に形成し
たものである。

４は粘着剤層で、たとえば、透明なアクリル系の接着剤
を厚さ１５μｍ程度の層になるようにして前記光学位相
差フィルム２および３を気泡などが入らないように接着
して一体にするだめのものである。

なお、第１の光学位相差フィルムについては、本発明者
らが既に提案している組成範囲のポリ弗化ビニリデン系
樹脂とポリメチルメタクリレート系樹脂の混合物、いわ
ゆる、ポリマーブレンドを使用すればよい（たとえば特
願千旧−０５８２９５）。

すなわち、光学位相差フィルムの特性を決める上で特に
重用な光透過率と、複屈折を与えるための延伸度につい
て以下に示す。

第４図は光透過率とポリ弗化ビニリデン系樹脂重量比と
の関係を示す図で、実用的に要求される光透過率９０％
以上を得るには、ポリ弗化ビニリデン系樹脂重量比が５
５／４５以上８５／１５以下の組成物であればよい。

また、第５図は延伸度とポリ弗化ビニリデン系樹脂重量
比との関係を示す図で、実用的な複屈折率を得るために
必要な２０〜４０χの延伸度を得るにはポリ弗化ビニリ
デン系樹脂重量比が５５／４５以上８５／１５以下の組
成物であれば充分である。

以上の点から、本発明の第１の光学位相差フィルムの組
成は、ポリ弗化ビニリデン系樹脂とポリメチルメタクリ
レート系樹脂の混合割合を重量比で５５／４５以上８５
／１５以下の範囲に設定した。

第２図は本発明の他の実施例を示す図である。

図中、５は偏光板で、たとえば、厚さ２００　μｍ程度
の沃素ドープの配向ビニールアルコールフィルムなどか
らなる。本実施例は前記第１図に示した実施例の光学位
相差板１の、たとえば、第２の光学位相差フィルム３の
上面に、上記に述べた粘着１ 剤層４と全く同様にして前記偏光板５を接着したもので
ある。

第３図は本発明実施例の経時変化特性を示す図である。

縦軸、横軸および試験条件５測定条件などは前記第５図
で説明したものと同様である。図示したごとく、本発明
実施例の光学位相差板１は長時間の高温放置においても
、Δｎｄの経時変化は極めて小さく、白黒表示液晶表示
装置の要求条件である±１０ｎｍの範囲内におさまって
いることがわかる。

第６図は本発明実施例を用いた白黒表示液晶デイスプレ
ィパネルの構成を示す図で２図中、■は本発明になる光
学位相差板である。

なお、前記の諸図面で説明したものと同等の部分につい
ては同一符号を付し、かつ、同等部分についての説明は
省略する。

本図の構成によって白黒表示が得られることは既に説明
したところにより容易に理解できる。なお、図の光学位
相差板１と上部偏光板５゛の代わり２ に第２図に示した複合光学位相差板１０を用いても全く
同様の白黒表示の液晶表示装置が得られることは言うま
でもなく、この場合には、さらに、部品点数の削減５組
立て工数の削減など、より一層の合理化効果が得られる
ことは勿論である。

また、光学位相差フィルム２と３の重ね合わせの順番を
逆にしても同じ効果が得られる。

以上述べた実施例は例を示したもので、本発明の趣旨に
添うものである限り、使用する素材や構成など適宜好ま
しいもの、あるいはその組み合わせを用いることができ
ることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ポリ弗化ビニリデ
ン系樹脂とポリメチルメタクリレート系樹脂の混合組成
物（ポリマーブレンド）を一方向に延伸して形成された
第１の光学位相差フィルム２の高温放置中おけるリター
デーションＲ（Δｎｄ）の増大を、ポリカーボネート系
樹脂を一方向に延伸して形成された第２の光学位相差フ
ィルム３の高温放置中おけるリターデーションＲ（Δｎ
ｄ）の減少によって相殺し、−枚の光学位相差板１、あ
るいは、−枚の複合光学位相差板１０としての高温経時
変化を小さくできるので、長期にわたっての色安定性が
保証され、白黒表示の液晶表示装置の品質安定性と信顛
性の向上に寄与するところが極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、 第２図は本発明の他の実施例を示す図、第３図は本発明
実施例の経時変化特性を示す図、第４図は光透過率とポ
リ弗化ビニリデン系樹脂重量比との関係を示す図、 第５図は延伸度とポリ弗化ビニリデン系樹脂重量比との
関係を示す図、 第６図は本発明実施例を用いた白黒表示液晶デイスプレ
ィパネルの構成を示す図、 第７図は従来の光学位相差板の経時変化特性を示す図、 第８図は従来の白黒表示液晶デイスプレィパネルの例を
示す図（その１）、 第９図は従来の白黒表示液晶デイスプレィパネルの例を
示す図（その２）である。 図において、 １は光学位相差板、 ２は第１の光学位相差フィルム、 ３は第２の光学位相差フィルム、 ４は粘着剤層、 ５は偏光板、 ５′は上部偏光板、 ６は下部偏光板、 ７は表示用液晶パネル、 ８は補償用液晶パネル、 １０は複合光学位相差板である。 ５ ６ ＜−（ｕｕ＞′；ｌｐ普ｏｐ、ｕｖ ０　　０　　０　　０ 寸　　■　　　ｃ＜　　　　− ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリ弗化ビニリデン系樹脂とポリメチルメタクリ
   レート系樹脂の混合割合が重量比で５５／４５以上８５
   ／１５以下の組成物を一方向に延伸して形成された第１
   の光学位相差フィルム（２）と、 ポリカーボネート系樹脂を一方向に延伸して形成された
   第２の光学位相差フィルム（３）とを、粘着剤層（４）
   を挟んで一枚の薄板状に密着形成し、かつ、その薄板の
   リターデーションが５００〜６５０ｎｍの範囲内に保持
   されてなることを特徴とした光学位相差板。（２）請求
   項（１）記載の光学位相差板と偏光板（５）とを、粘着
   剤層（４）を挟んで一枚の薄板状に密着形成したことを
   特徴とする複合光学位相差板。