JPH03233407A - 多層位相差板 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は多層位相差仮に関し、特に光路差の入射角依存
性の小さい多層位相差板゛に関する。

［従来の技術］ 位相差板は、最近の光学技術の発展に伴いその重要性を
増している。例えば液晶固有の複屈折にともなう着色を
複屈折を補償する事により無色化した白黒液晶デスプレ
イにおいて補償用位相差板として用途が期待されている
。そのような位相差板として従来ポリカーボネートの異
方性配向フィルムまたはシート（「フィルムまたはシー
ト」を以後「フィルム」と略記する）が使用されていた
。

しかしながら、ポリカーボネートの異方性配向フィルム
においては、光の入射角によって光路差が大きく変化し
斜から見た場合補償が適性に行なわれなくなり着色する
ため視野角範囲が狭くなる欠点があった。

［発明が解決しようとする課Ｈ］ 本発明の目的は上記従来技術の問題点の解決にあり、す
なわち光路差の入射角依存性の小さい位相差板の開発で
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の目的は、次の（Ａ）と（Ｂ）が積層されている
多層位相差板により達成される。

（Ａ）異方性配向フィルム （Ｂ）固有複屈折値が（Ａ）と異符号であるバランス配
向フィルム、または 固有複屈折値が（Ａ）と異符号である複数の異方性配向
フィルムからなり構成体面に垂直な方向から実質的に複
屈折性が認められないような配置で重ね合わされた構成
体。

本発明における固有複屈折値が正のフィルムの材料とし
ては、ポリカーボネート樹脂、セルロースジアセテート
樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリフェニレンオキ
サイド樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエ
ステル樹脂、負の材料としてはポリ（メタ）アクリル酸
エステル樹脂、ポリスチレンなどの不飽和芳香族化合物
の樹脂等の透明なホモポリマー、コポリマーあるいはこ
れらを主成分とするブレンド物、ポリマーアロイ等が使
用できる。

特に、透明性に優れたポリカーボネート樹脂、セルロー
スジアセテート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、メタ
クリル酸エステルを主成分とするアクリル樹脂、スチレ
ンを主成分とするスチレン系樹脂が好ましい。

位相差板は上記透明樹脂の未延伸フィルムまたはシート
状物を一軸延伸またはアンバランスニ軸延伸することに
より異方性を生じせしめ製造できるが、従来使用されて
いるポリカーボネートの異方性配向フィルムのみならず
、ほかの樹脂製のものも固有複屈折値の正負にかかわら
ず製造条件を変えても光路差の入射角依存性が大きいも
のしか得られず、白黒液晶デスプレイ用の補償用位相差
板としては不十分なものであった。

本発明の位相差板は、上記のように作製される異方性配
向フィルム（Ａ）に、固有複屈折値が（Ａ）と異符号で
あるバランス配向フィルム、または複数の異方性配向フ
ィルムからなり構成体面に垂直な方向から実質的に複屈
折性が認められないような配置で重ね合わされた構成体
（Ｂ）が積層されていることに特徴があり、これにより
位相差板の入射角依存性が顕著に改善されているのであ
る。

第１図は本発明の位相差板（ａ）とポリカーボネート単
体よりなる位相差板（ｂ）（ｃ）の光路差の入射角依存
性を比較し本発明の有効性を示したものである。図より
、従来の位相差板であるポリカーボネート樹脂の異方性
配向フィルムは、一軸延伸物（ｂ）及び二軸延伸物（Ｃ
）とも入射角依存性が大きいのに対し、ポリカーボネー
ト樹脂の異方性配向フィルム（ｂ）と固有複屈折値が異
符号であるアクリル樹脂から作製された等方性構成体が
積層されている本発明の位相差板（ａ）において入射角
依存性が著しく改善されていることがわかる。

なお、（ｂ）はポリカーボネート樹脂（出光石油化学■
製、Ａ−２５００）の未延伸シートから１８５°Ｃの延
伸温度で２．５倍の延伸倍率で一定幅一軸延伸を行ない
、（Ｃ）は同し樹脂を使用し、１８５°Ｃの延伸温度で
１．　Ｉ　Ｘ　２．５倍の延伸倍率でアンバランスニ軸
延伸を行ない作製し、（ａ）は（ｂ）にアクリル樹脂（
■クラレ製、パラペットＳＨ）から１４５°Ｃの延伸温
度で縦横２．０倍の延伸倍率で同時二軸延伸して作製し
たバランス配向フィルムが積層されたものである。

ここで光路差の入射角による変化を、光線が位相差板に
対し直角に入射した場合に対する、延伸方向および延伸
方向と直角をなす平面方向に入射光線を傾けたときの光
路差の変化比率（％）で示した。これらの方向に入射光
線を傾けたとき最も光路差の変化が大きくなり、ポリカ
ーボネート樹脂においては、前者において低光路差側に
後者において高光路差側に変化する。

異方性配向フィルムに積層されるバランス配向フィルム
または構成体は異方性配向フィルムと固有複屈折値が異
符号であることが必要である。固有複屈折値が同符号で
ある場合入射角依存性がむしろ大きなものとなる。

ここでバランス配向フィルムとは、面に垂直な入射光に
対し実質的に複屈折性を持たないものをさし、一般的に
光路差で３０ｎｍ、好ましくはｌＯｎｍ以内のものであ
る。光路差が大きいと、位相差板の光路差が異方性配向
フィルムの光路差と異なったものとなり、また重ね合わ
せる方向によって入射角依存性が大きいものとなり光学
特性が一定のものが得られない。

異方性配向フィルムとバランス配向フィルムは、種々の
組合せが可能であるが、各Ｉ枚よりなる構成においては
、特にバランス配向フィルムの４５゜の入射角における
光路差が、異方性配向フィルムの面に垂直な光路差と延
伸方向に４５°傾けたときの光路差の差と近い値である
組合せが入射角依存性が小さく好ましい。

本発明において使用される異方性配向フィルムは、例え
ば原料樹脂を押出し底形により、フィルムまたはシート
状に底形した後、樹脂のガラス転移温度より１０〜４０
’Ｃ高い温度で一軸延伸、あるいは異方性を持つような
条件で二軸延伸することにより得られる。

バランス配向フィルムも異方性配向フィルムと同様に、
ただ延伸倍率を縦横実質的に同倍率にして二軸延伸する
ことにより得られる。

本発明における構成体は、固有複屈折値が異方性配向フ
ィルム（Ａ）と異符号である樹脂の異方性配向フィルム
から作製されたものである。固有複屈折値が同符号であ
る場合入射角依存性がむしろ大きなものとなる。

構成体は、簡単には同じ光学特性を持つ異方性配向フィ
ルム２枚を、その配向度が大きい方向が９０°±３５°
の角度範囲で互に交差するように重ね合わせて作製され
る。この方法においては縦と横の延伸倍率が近い、すな
わち比が０．５〜２のアンバランス二軸延伸物を使用し
たほうが等方性の良好なものが容易に得られ、またこれ
から得られた位相差板の入射角依存特性が優れたものと
なり好ましい。

構成体は、面に垂直な入射光に対し実質的に複屈折性を
持たないものであるが、一般的に光路差で３０ｎ３好ま
しくは１０ｎｍ以内のものが使用される。等方性が劣る
と、位相差板の光路差が異方性配向フィルム（Ａ）の光
路差と異なったものとなり、また積層方向によって入射
角依存性が大きいものとなり光学特性が一定のものが得
られない。

異方性配向フィルム（Ａ）と構成体とは、種々の組合せ
が可能であるが、各１対よりなる構成においては、特に
構成体の４５°の入射角における光路差が、異方性配向
フィルム（Ａ）の面に垂直な光路差と延伸方向に４５°
傾けたときの光路差の差と近い値である組合せが入射角
依存性が小さく好ましい。

本発明の多層位相差板は、異方性配向フィルム（Ａ）と
バランス配向フィルムまたは構成体との一対の積層で実
現されるだけでなく、複数が積層されていてもよい。こ
れらは互に貼着されていてもよいし、単に重ね合わせら
れていてもよい。また、これらフィルムの間に本発明の
効果を損わない範囲で他のフィルムまたはシート状物な
どが介在してもよい。

また、構成体も、構成単位のフィルムが互に貼着されて
いてもよいし、単に重ね合わせられていてもよく、また
構成単位のフィルム間に本発明の効果を損わない範囲で
他のフィルムまたはシート状物などが介在することがで
きる。構成単位が縦と横の延伸倍率が近い延伸フィルム
である場合、構成単位を異方性配向フィルム（Ａ）の両
面に分けて貼着し、保護フィルムとして使用することも
できる。

また他のフィルムまたはシート状物などを本発明の位相
差板に積層、例えば傷付防止にハードコート膜をオーバ
ーコートすることができる。

また、本発明の固有複屈折値が負であるフィルムとして
アクリル樹脂を使用した場合など、耐溶剤性がポリカー
ボネート樹脂より向上し、必要に応じ印刷することもで
きる。アクリル樹脂はまた、両光（候）性、硬度に優れ
、保護フィルムとしても優れた特性を示す。

フィルム用の樹脂に必要に応じ滑剤、紫外線吸収刑など
の添加剤が添加されていてもよい。

本発明の位相差板の厚みは本質的に制限されるものでな
いが、取扱性から２５μ〜５１ｍ１が好ましい。

なお、２５４μ以上をシート、これ以下をフィルムと区
別した。

以下に、発明の説明において用いた物性値の測定方法を
示す。

光路差測定法：偏光顕微鏡（日本光学工業■製、ＬＡＢ
ＯＰＨＯＴ−ＰＯＬ）を使用し、常法に従い測定した。

入射角依存性は試料台の上に試料を所定の角度に傾けて
固定し測定した。

入射角依存性の評価法：光線が位相差板に対し直角に入
射した場合を基準とし、延伸方向および延伸方向と直角
をなす平面方向に入射光線を傾けたときの光路差の変化
の絶対量を百分率で算出し、両者の平均値で評価した。

入射角は傾けた角度を示す。

［実施例］ 本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１ ポリカーボネート樹脂（出光石油化学■製、Ａ２５００
）の未延伸シートを１８５°Ｃの延伸温度で２．５倍の
延伸倍率で一定幅一軸延伸し厚みが２０５μの異方性配
向フィルムを得た。これにアクリル樹脂（■クラレ製、
バラペットＳＨ）の未延伸シートから１４５℃の延伸温
度で縦横２倍の延伸倍率で同時二輪延伸により作製した
厚みが１５４μで、フィルム面に垂直の方向からは光路
差が認められないバランス配向フィルムを貼着し位相差
板を作製した。第１表に示したようにこの位相差板の光
路差は１２２ｎｗで入射角依存性は４５°の入射角で２
％と小さいものであった。因みにポリカーボネート樹脂
の異方性配向フィルムの光路差は１２４ｎｍであり、光
路差の入射角依存性は大きく、２７％であった。

実施例２〜４ 実施例１に使用のポリカーボネート樹脂の異方性配向フ
ィルムに第１表に示した条件で作製したＭＳ樹脂（新日
鉄化学■製、エスチレンＭＳ−３００）、ポリスチレン
樹脂（三菱モンサント■製、ダイヤレックス　ＨＦ−７
７）またはアクリル樹脂（■クラレ製、バラペットＳＨ
）のバランス配向フィルムを積層し位相差板を作製した
。これらの位相差板の入射角依存性は第１表に示したよ
うに４５°の入射角で１０％以下と小さいものであった
。

実施例５〜７ 第１表に示した特性のポリカーボネート樹脂、セルロー
スジアセテート樹脂またはポリビニルアルコール樹脂の
異方性配向フィルムに第１表に示した条件で作製したア
クリル樹脂（■クラレ製、バラペットＳＨ）のバランス
配向フィルムをｆｆ１Ｊ！し位相差板を作製した。これ
らの位相差板の入射角依存性は第１表に示したように４
５°の入射角で１５％以下と小さいものであった。

実施例８〜９ 第１表に示した特性のアクリル樹脂（■クラレ製、バラ
ペットＳＨ）またはポリスチレン樹脂（三菱モンサント
■製、ダイヤレックス　ｎＦ−７７）の異方性配向フィ
ルムに第１表に示した条件で作製したポリカーボネート
樹脂のバランス配向フィルムを積層し位相差板を作製し
た。これらの位相差板の入射角依存性は第１表に示した
ように小さいものであった。

比較例１〜３ 第１表に示した条件で作製した固有複屈折値が同符号で
ある異方性配向フィルムとバランス配向フィルムの組合
せで位相差板を作製した。いずれの位相差板の入射角依
存性も異方性配向フィルム単体より入射角依存性が大き
く、４５°の入射角で４０％以上と劣ったものであった
。

比較例４ 実施例１に使用のポリカーボネート樹脂の異方性配向フ
ィルムに第１表に示した条件で作製した光路差が８１ｎ
ｍのアクリル樹脂のアンバランス二軸延伸フィルムを配
向度の大きな方向が平行になるように積層し光学特性を
測定した。ポリカーボネート樹脂の異方性配向フィルム
の光路差が１２４ｎｍであったのに対し、光路差が４１
ｎｍであり、また入射角依存性も２５％と劣ったもので
あった。

実施例１０ 実施例７に使用のポリビニルアルコール樹脂からなる異
方性配向フィルムに第１表に示した条件で作製したアク
リル樹脂（■クラレ製、バラペットＳＨ）のバランス配
向フィルムを両面に貼着し位相差板を作製した。これら
の位相差板の入射角依存性は第１表に示したように４５
°の入射角で６％と小さいものであった。またポリビニ
ルアルコール樹脂からなる異方性配向フィルム単体に比
べ水による変形が改善された。

実施例１１ アクリル樹脂（■クラレ製、バラペットＳＨ）の未延伸
シートから１４５°Ｃの延伸温度で縦１．８倍、横２．
２倍の延伸倍率で逐次二軸延伸により作製した異方性配
向フィルムを縦方向が互に直角になるように２枚重ねに
して貼着し、垂直の方向からは光路差が認められない等
方性構成体を作製した。

実施例１におけるポリカーボネート樹脂製異方性配向フ
ィルムにアクリル樹脂の構成体を貼着し位相差板を作製
した。第２表に示したようにこの位相差板の光路差は１
２４ｎｏ＋で入射角依存性は４５°の入射角で２％と小
さいものであった。因みにポリカーボネート樹脂の異方
性配向フィルムの光路差は１２４ｎｍであり、光路差の
入射角依存性は大きく、２７％であった。

実施例１２〜１３ 実施例１１に使用のポリカーボネート樹脂の異方性配向
フィルムに第２表に示した条件で作製したＭＳ樹脂（新
日鉄化学■製、エスチレンＭＳ３００）またはポリスチ
レン樹脂（三菱モンサント■製、ダイヤレックス　ＩＦ
−７７）の延伸フィルムから実施例１１の方法により作
製した等方性構成体を積層し位相差板を作製した。これ
らの位相差板の入射角依存性は第２表に示したように４
５°の入射角で１５％以下と小さいものであった。

実施例１４〜１６ 第２表に示した特性のポリカーボネート樹脂、セルロー
スジアセテート樹脂またはポリビニルアルコール樹脂の
異方性配向フィルムに第２表に示した条件で作製したア
クリル樹脂（■クラレ製、パラペットＳＨ）の延伸フィ
ルムから実施例１１の方法により作製した構成体を積層
し位相差板を作製した。これらの位相差板の入射角依存
性は第２表に示したように４５°の入射角で１０％以下
と小さいものであった。

実施例１７〜１８ 第２表に示した特性のアクリル樹脂（■クラレ製、パラ
ペットＳＨ）またはポリスチレン樹脂（三菱モンサント
■製、ダイヤレックス　ＩＩＦ−７７）の異方性配向フ
ィルムに第２表に示した条件で作製したポリカーボネー
ト樹脂（出光石油化学■製、Ａ−２５００）の延伸フィ
ルムから実施例１１の方法により作製した構成体を積層
し位相差板を作製した。これらの位相差板の入射角依存
性は第２表に示したように小さいものであった。

比較例５〜７ 第２表に示した条件で作製した異方性配向フィルムと第
２表に示した条件で作製した延伸フィルムから実施例１
１の方法により作製した構成体の組合せで位相差板を作
製した。異方性配向フィルムと構成体の固有複屈折値は
同符号であり、いずれの位相差板の入射角依存性も異方
性配向フィルム単体より入射角依存性が大きく、４５°
の入射角で５０％以上と劣ったものであった。

比較例８ 実施例１１に使用のポリカーボネート樹脂の異方性配向
フィルムに実施例１１において構成体の作製に使用した
光路差が４５ｒｕｗのアクリル樹脂の異方性二輪延伸フ
ィルムを配向度の大きな方向が平行になるように積層し
光学特性を測定した。ポリカーボネート樹脂の異方性配
向フィルムの光路差が１２４ｎｍであったのに対し、光
路差は７９ｎｍであり、また入射角依存性も２９％と劣
ったものであった。

実施例１９ 第２表に示した特性のアクリル樹脂の異方性配向フィル
ムに実施例１６に使用のポリビニルアルコール樹脂から
なる異方性配向フィルムを貼着し、さらにその上にアク
リルフィルムと配向度の大きい方向が直角になるように
、すなわちポリビニルアルコール樹脂のフィルムを挟ん
で構成体が構成されるように同じアクリルフィルムを積
層し、ポリビニルアルコール樹脂のフィルムの両面にア
クリルフィルムが積層された形の位相差板を作製した。

これらの位相差板の入射角依存性は第２表に示したよう
に４５°の入射角で４％と小さいものであった。またポ
リビニルアルコール樹脂からなる異方性配向フィルム単
体に比べ水による変形が改善された。

以下余白 ［発明の効果］ 本発明における（Ａ）と（Ｂ）とが積層された構成によ
り、従来不可能であった光路差の入射角依存性の小さい
複屈折特性を持った位相差板が提供できるようになった
。本発明の位相差板は、例えば白黒液晶デスプレイの補
償用位相差板として好適に使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の多層位相差板と従来の位相差板の光
路差の入射角依存性を示したものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）異方性配向フィルムまたはシートと、（Ｂ
   ）固有複屈折値が（Ａ）と異符号であるバランス配向フ
   ィルムまたはシートとが、 積層されていることを特徴とする多層位相差板。
2. （２）（Ａ）異方性配向フィルムまたはシートと、（Ｂ
   ）固有複雑屈折値が（Ａ）と異符号である複数の異方性
   配向フィルムまたはシートからなり構成体面に垂直な方
   向から実質的に複屈折性が認められないような配置で重
   ね合わされた構成体とが、 積層されていることを特徴とする多層位相差板。
3. （３）（Ａ）が一軸延伸物またはアンバランス二軸延伸
   物であることを特徴とする請求項１または２に記載の多
   層位相差板。
4. （４）（Ｂ）がバランス二軸延伸物であることを特徴と
   する請求項１または２に記載の多層位相差板。