JPH09230141A - 光学補償フィルムの製造方法、光学補償フィルム及びそれを用いた液晶表示素子 - Google Patents
光学補償フィルムの製造方法、光学補償フィルム及びそれを用いた液晶表示素子Info
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- JPH09230141A JPH09230141A JP8070391A JP7039196A JPH09230141A JP H09230141 A JPH09230141 A JP H09230141A JP 8070391 A JP8070391 A JP 8070391A JP 7039196 A JP7039196 A JP 7039196A JP H09230141 A JPH09230141 A JP H09230141A
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- Liquid Crystal (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面平滑性に優れた光学補償フィルム及びそ
れを用いた液晶表示素子を提供するために、フィルム面
内の主屈折率をｎx、ｎy、厚さをｄとしたとき5nm≦｜
ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振れ幅が１０％以下である
光学補償フィルムを得る。 【解決手段】 熱可塑性樹脂フィルムにおいて、フィル
ムが面内に有する屈折率楕円体の長軸方向に対し直角方
向に一定張力を掛け、フィルムの線膨張率が上昇を開始
する温度からＴｇ以下の温度雰囲気下で熱処理すること
により、フィルム表面の平滑性を維持したまま面内の配
向ムラを低減化し、分子鎖の脱配向と再配向を連続的に
行う。
れを用いた液晶表示素子を提供するために、フィルム面
内の主屈折率をｎx、ｎy、厚さをｄとしたとき5nm≦｜
ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振れ幅が１０％以下である
光学補償フィルムを得る。 【解決手段】 熱可塑性樹脂フィルムにおいて、フィル
ムが面内に有する屈折率楕円体の長軸方向に対し直角方
向に一定張力を掛け、フィルムの線膨張率が上昇を開始
する温度からＴｇ以下の温度雰囲気下で熱処理すること
により、フィルム表面の平滑性を維持したまま面内の配
向ムラを低減化し、分子鎖の脱配向と再配向を連続的に
行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学補償フィルムに
関し、更に詳しくは液晶表示素子の表示コントラストの
向上、表示の高精細化に関するものである。
関し、更に詳しくは液晶表示素子の表示コントラストの
向上、表示の高精細化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ワードプロセッサやデスクトップパソコ
ン等のＯＡ機器の表示装置の主流であるＣＲＴは、薄型
軽量、低消費電力という大きな利点を持った液晶表示素
子に変換されてきている。現在普及している液晶表示素
子の多くは、捻れネマティック液晶を用いている。この
ような液晶を用いた表示方式としては、複屈折モードと
旋光モードとの２つの方式に大別できる。
ン等のＯＡ機器の表示装置の主流であるＣＲＴは、薄型
軽量、低消費電力という大きな利点を持った液晶表示素
子に変換されてきている。現在普及している液晶表示素
子の多くは、捻れネマティック液晶を用いている。この
ような液晶を用いた表示方式としては、複屈折モードと
旋光モードとの２つの方式に大別できる。
【０００３】複屈折モードを用いた液晶表示素子は、ス
ーパーツイステッドネマティック（以下ＳＴＮと称す）
モードと言い液晶分子配列の捻れ角が９０°以上捻れた
ものである。ＳＴＮは急峻な電気光学特性を持つため、
単純マトリックス状の電極構造でも大容量の表示が得ら
れる。しかし、応答速度が遅く、階調表示が困難という
欠点を持ち、薄膜トランジスタやダイオードを用いた液
晶表示素子の性能を越えるまでには至らない。
ーパーツイステッドネマティック（以下ＳＴＮと称す）
モードと言い液晶分子配列の捻れ角が９０°以上捻れた
ものである。ＳＴＮは急峻な電気光学特性を持つため、
単純マトリックス状の電極構造でも大容量の表示が得ら
れる。しかし、応答速度が遅く、階調表示が困難という
欠点を持ち、薄膜トランジスタやダイオードを用いた液
晶表示素子の性能を越えるまでには至らない。
【０００４】薄膜トランジスタやダイオードを用いた液
晶表示素子（ＴＦＴ−ＬＣＤ，ＭＩＭ−ＬＣＤ）は、液
晶分子の分子配列状態が９０°捻れた旋光モード表示素
子であり、応答速度が速く、階調表示も可能であり、表
示コントラストも高いことから、液晶表示素子としては
最も有力な方式とされている。
晶表示素子（ＴＦＴ−ＬＣＤ，ＭＩＭ−ＬＣＤ）は、液
晶分子の分子配列状態が９０°捻れた旋光モード表示素
子であり、応答速度が速く、階調表示も可能であり、表
示コントラストも高いことから、液晶表示素子としては
最も有力な方式とされている。
【０００５】旋光モード（以下ＴＮと称す）を利用した
液晶表示素子は、２枚の基板間にＴＮ液晶を封入した液
晶セルとその両側に配置される偏光板で構成される。更
にＴＮ型液晶表示素子は偏光板の配置により２方式あ
り、２枚の偏光板を平行にする方式はノーマリーブラッ
ク（ＮＢ）モードと呼ばれ、２枚の偏光板を直交させる
方式はノーマリーホワイト（ＮＷ）モードと呼ばれてい
る。高精細・高画質表示素子、投写型表示装置ではＮＷ
モードがよく用いられる。これは、ＮＢモードは黒表示
の付近で目立ちやすい色度変化を生じるという問題があ
り、ＮＷモードにはこのような問題がなく、白表示付近
での色度変化は生じるものの、あまり目立たないためで
ある。
液晶表示素子は、２枚の基板間にＴＮ液晶を封入した液
晶セルとその両側に配置される偏光板で構成される。更
にＴＮ型液晶表示素子は偏光板の配置により２方式あ
り、２枚の偏光板を平行にする方式はノーマリーブラッ
ク（ＮＢ）モードと呼ばれ、２枚の偏光板を直交させる
方式はノーマリーホワイト（ＮＷ）モードと呼ばれてい
る。高精細・高画質表示素子、投写型表示装置ではＮＷ
モードがよく用いられる。これは、ＮＢモードは黒表示
の付近で目立ちやすい色度変化を生じるという問題があ
り、ＮＷモードにはこのような問題がなく、白表示付近
での色度変化は生じるものの、あまり目立たないためで
ある。
【０００６】ＮＷモードにおいて黒表示をする場合、自
然光が入射側偏光板に入射すると、直線偏光だけが出射
して液晶セルに入射する。液晶セルに駆動電圧を印加す
ると、液晶層の中央付近の液晶分子は基板とほぼ垂直に
立ち上がるが、基板界面付近の液晶分子は基板によるア
ンカリング効果が強いために完全に立ち上がらない。こ
の場合、液晶セルにはわずかな複屈折が存在するため、
液晶セルからの出射光は楕円偏光となる。そのため、入
射側偏光板に対し直交配置した出射側偏光板より光がわ
ずかながら漏れてしまい黒表示レベルを低下させてしま
う。以上の結果より、コントラストの低下を招き、有力
視されるＴＦＴ−ＬＣＤにおいてもＣＲＴの表示性能を
越えるまでにはいたっていない。
然光が入射側偏光板に入射すると、直線偏光だけが出射
して液晶セルに入射する。液晶セルに駆動電圧を印加す
ると、液晶層の中央付近の液晶分子は基板とほぼ垂直に
立ち上がるが、基板界面付近の液晶分子は基板によるア
ンカリング効果が強いために完全に立ち上がらない。こ
の場合、液晶セルにはわずかな複屈折が存在するため、
液晶セルからの出射光は楕円偏光となる。そのため、入
射側偏光板に対し直交配置した出射側偏光板より光がわ
ずかながら漏れてしまい黒表示レベルを低下させてしま
う。以上の結果より、コントラストの低下を招き、有力
視されるＴＦＴ−ＬＣＤにおいてもＣＲＴの表示性能を
越えるまでにはいたっていない。
【０００７】ＴＮ型液晶セルの液晶駆動時に発生する複
屈折を位相差板により光学的に補償する方式（例えば、
特開平６−１４８６２８号公報）が提案されているが、
液晶セルより生じる位相差を光学的に補償するために
は、位相差板の厚みムラや分子鎖の配向ムラを均一にす
る必要があるが、液晶セルより生じる位相差はごくわず
かであるため、位相差を補償するフィルムは無複屈折フ
ィルムと称してもよい程度に低い複屈折を有する必要が
あり、面内の複屈折状態を均一にした位相差板を大面積
で得ることが非常に難しい。以上のような位相差板の製
造上の問題から、パネル全面のコントラスト改善は十分
に行われていない。
屈折を位相差板により光学的に補償する方式（例えば、
特開平６−１４８６２８号公報）が提案されているが、
液晶セルより生じる位相差を光学的に補償するために
は、位相差板の厚みムラや分子鎖の配向ムラを均一にす
る必要があるが、液晶セルより生じる位相差はごくわず
かであるため、位相差を補償するフィルムは無複屈折フ
ィルムと称してもよい程度に低い複屈折を有する必要が
あり、面内の複屈折状態を均一にした位相差板を大面積
で得ることが非常に難しい。以上のような位相差板の製
造上の問題から、パネル全面のコントラスト改善は十分
に行われていない。
【０００８】フィルム面内の位相差を均一にする方式と
して、テンター横一軸延伸機による延伸処理した位相差
フィルムの製造方法（例えば、特開平２−４２４０６号
公報、特開平６ー５１１１８号公報）が提案されている
が、わずかな位相差を均一に製造するまでにはいたって
いない。
して、テンター横一軸延伸機による延伸処理した位相差
フィルムの製造方法（例えば、特開平２−４２４０６号
公報、特開平６ー５１１１８号公報）が提案されている
が、わずかな位相差を均一に製造するまでにはいたって
いない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、主屈折率をｎx、ｎy、厚さをｄとしたとき5nm
≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振れ幅が１０％以下で
あり、平滑性に優れた光学補償フィルム及びそれを用い
た液晶表示素子を提供するものである。
ころは、主屈折率をｎx、ｎy、厚さをｄとしたとき5nm
≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振れ幅が１０％以下で
あり、平滑性に優れた光学補償フィルム及びそれを用い
た液晶表示素子を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、（１）熱可塑
性樹脂フィルムの向かい合った一対の両端のみを均一に
押さえる治具により、フィルム面内の屈折率楕円体の長
軸方向を固定端に対し平行に固定し、固定されたフィル
ム両端の間隔ＬMDと治具により制約を受けないフィルム
両端の間隔ＬTDとがＬMD／ＬTD ＞ １．０となる条件
で、かつ固定端に対し直角方向に一定の張力を掛けて熱
処理することによって、面内の屈折率楕円体の長軸方向
を９０°変換することを特徴とする光学補償フィルムの
製造方法、（２）熱処理する温度が、熱可塑性樹脂フィ
ルムの線膨張率が上昇する温度以上、熱可塑性樹脂のガ
ラス転移点未満の温度である第（１）項記載の光学補償
フィルムの製造方法、（３）第（１）項又は第（２）項
記載の光学補償フィルムの製造方法により得られる、光
学補償フィルムの面内の主屈折率をｎx、ｎy、厚さをｄ
としたとき5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振れ幅
が１０％以下であることを特徴とする光学補償フィル
ム、（４）第（１）項又は第（２）項記載の光学補償フ
ィルムの製造方法により得られる、光学補償フィルムの
面内の屈折率楕円体の光学的主軸の振れ幅が±１．０°
以下であることを特徴とする光学補償フィルム、（５）
第（１）項又は第（２）項記載の熱可塑性樹脂がトリア
セテート、ジアセテート、セロハン、ポリエーテルサル
ホン、ポリエーテルエーテルサルホン、ポリサルホン、
ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリメタ
クリル酸メチル、フッ化ビニリデン、及びポリスチレン
からなる群より選ばれた１種又は２種以上の熱可塑性樹
脂である第（３）項又は第（４）項記載の光学補償フィ
ルム、（６）２枚の電極基板間にＴＮ型液晶を挟持して
なる液晶セルと、その両側に配置された２枚の偏光素子
と、該偏光素子の間に、少なくとも１枚以上の第（３）
項〜第（５）項のいずれか１項に記載の光学補償フィル
ムを配置していることを特徴とする液晶表示素子、を提
供するものである。
性樹脂フィルムの向かい合った一対の両端のみを均一に
押さえる治具により、フィルム面内の屈折率楕円体の長
軸方向を固定端に対し平行に固定し、固定されたフィル
ム両端の間隔ＬMDと治具により制約を受けないフィルム
両端の間隔ＬTDとがＬMD／ＬTD ＞ １．０となる条件
で、かつ固定端に対し直角方向に一定の張力を掛けて熱
処理することによって、面内の屈折率楕円体の長軸方向
を９０°変換することを特徴とする光学補償フィルムの
製造方法、（２）熱処理する温度が、熱可塑性樹脂フィ
ルムの線膨張率が上昇する温度以上、熱可塑性樹脂のガ
ラス転移点未満の温度である第（１）項記載の光学補償
フィルムの製造方法、（３）第（１）項又は第（２）項
記載の光学補償フィルムの製造方法により得られる、光
学補償フィルムの面内の主屈折率をｎx、ｎy、厚さをｄ
としたとき5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振れ幅
が１０％以下であることを特徴とする光学補償フィル
ム、（４）第（１）項又は第（２）項記載の光学補償フ
ィルムの製造方法により得られる、光学補償フィルムの
面内の屈折率楕円体の光学的主軸の振れ幅が±１．０°
以下であることを特徴とする光学補償フィルム、（５）
第（１）項又は第（２）項記載の熱可塑性樹脂がトリア
セテート、ジアセテート、セロハン、ポリエーテルサル
ホン、ポリエーテルエーテルサルホン、ポリサルホン、
ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリメタ
クリル酸メチル、フッ化ビニリデン、及びポリスチレン
からなる群より選ばれた１種又は２種以上の熱可塑性樹
脂である第（３）項又は第（４）項記載の光学補償フィ
ルム、（６）２枚の電極基板間にＴＮ型液晶を挟持して
なる液晶セルと、その両側に配置された２枚の偏光素子
と、該偏光素子の間に、少なくとも１枚以上の第（３）
項〜第（５）項のいずれか１項に記載の光学補償フィル
ムを配置していることを特徴とする液晶表示素子、を提
供するものである。
【００１１】本発明では、熱可塑性樹脂フィルムにおけ
るフィルム面内の主屈折率ｎx、ｎyの関係を、フィルム
幅方向の屈折率をｎx、フィルム延伸方向の屈折率をｎy
としたときに、フィルム面内の屈折率楕円体の長軸方向
に対し直角方向に一定張力を掛けて熱処理することで、
ｎx＞ｎyの屈折率関係をｎx＜ｎyの屈折率関係に変換
（面内屈折率楕円体の長軸方向の９０°変換）し、厚さ
をｄとしたとき5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振
れ幅が１０％以下であり、平滑性に優れた光学補償フィ
ルムを製造することが出来る。
るフィルム面内の主屈折率ｎx、ｎyの関係を、フィルム
幅方向の屈折率をｎx、フィルム延伸方向の屈折率をｎy
としたときに、フィルム面内の屈折率楕円体の長軸方向
に対し直角方向に一定張力を掛けて熱処理することで、
ｎx＞ｎyの屈折率関係をｎx＜ｎyの屈折率関係に変換
（面内屈折率楕円体の長軸方向の９０°変換）し、厚さ
をｄとしたとき5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振
れ幅が１０％以下であり、平滑性に優れた光学補償フィ
ルムを製造することが出来る。
【００１２】また本発明では、熱可塑性樹脂フィルムの
向かい合った両端のみを均一に押さえる治具により固定
し、かつ固定端に対し直角方向に一定の張力を掛けて熱
処理する場合において、固定されたフィルム両端の間隔
をＬMD、治具により制約を受けないフィルム両端の間隔
をＬTDとするとき、 ＬMD／ＬTD ＞ １．０ 及び、その線膨張率が上昇する温度からそのガラス転移
点より低い温度範囲内の条件で熱処理することで、フィ
ルムの平滑性を損なうことなしにそのフィルム面内の複
屈折率の大きさ及び屈折率楕円体の長軸方向を制御し、
厚さをｄとしたとき5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでそ
の振れ幅が１０％以下、更にはフィルム面内の屈折率楕
円体の光学的主軸の振れ幅が±１．０以下の光学補償フ
ィルムを製造することが出来る。
向かい合った両端のみを均一に押さえる治具により固定
し、かつ固定端に対し直角方向に一定の張力を掛けて熱
処理する場合において、固定されたフィルム両端の間隔
をＬMD、治具により制約を受けないフィルム両端の間隔
をＬTDとするとき、 ＬMD／ＬTD ＞ １．０ 及び、その線膨張率が上昇する温度からそのガラス転移
点より低い温度範囲内の条件で熱処理することで、フィ
ルムの平滑性を損なうことなしにそのフィルム面内の複
屈折率の大きさ及び屈折率楕円体の長軸方向を制御し、
厚さをｄとしたとき5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでそ
の振れ幅が１０％以下、更にはフィルム面内の屈折率楕
円体の光学的主軸の振れ幅が±１．０以下の光学補償フ
ィルムを製造することが出来る。
【００１３】また本発明では、熱処理されるフィルムに
二軸延伸性が付与されないように、自由端の間隔ＬTDに
対し 固定されたフィルム両端の間隔ＬMDを十分長く設
定し、かつフィルムが加熱変形されない範囲内の張力を
掛け、フィルムとなる熱可塑性樹脂をそのフィルムを構
成する分子鎖がミクロブラウン運動を開始しフィルムの
線膨張率が上昇を開始する温度（以下Ｔｇ- と略す）か
らガラス転移点（Ｔｇ）より低い温度、好ましくはガラ
ス転移点よりも１０℃〜３０℃低い温度で熱処理するこ
とで、その外観を損わず、フィルムの複屈折率の大きさ
及び屈折率楕円体の長軸方向を制御し、厚さをｄとした
とき5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振れ幅が１０
％以下、更には光学的主軸の振れ幅が±１．０°以下の
光学補償フィルムを製造することが出来る。
二軸延伸性が付与されないように、自由端の間隔ＬTDに
対し 固定されたフィルム両端の間隔ＬMDを十分長く設
定し、かつフィルムが加熱変形されない範囲内の張力を
掛け、フィルムとなる熱可塑性樹脂をそのフィルムを構
成する分子鎖がミクロブラウン運動を開始しフィルムの
線膨張率が上昇を開始する温度（以下Ｔｇ- と略す）か
らガラス転移点（Ｔｇ）より低い温度、好ましくはガラ
ス転移点よりも１０℃〜３０℃低い温度で熱処理するこ
とで、その外観を損わず、フィルムの複屈折率の大きさ
及び屈折率楕円体の長軸方向を制御し、厚さをｄとした
とき5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmでその振れ幅が１０
％以下、更には光学的主軸の振れ幅が±１．０°以下の
光学補償フィルムを製造することが出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の光学補償フィルムの製造
法について説明する。光学補償フィルムを製造するプロ
セスは製膜と延伸によって行われる。熱可塑性樹脂フィ
ルムを製膜する方法は、溶融製膜法と溶液製膜法がある
が、光学補償フィルムの光学特性を左右するフィルムの
厚さムラ及び配向ムラが生じなければ、本発明における
製膜上の制約はない。しかし、溶融製膜においてはフィ
ルム冷却時に、溶液製膜においてはフィルム乾燥時に、
フィルム搬送過程でのフィルムに加わる張力によるひず
みで80nmを越える位相差が発生し、本発明のフィルムを
得ることはできない。
法について説明する。光学補償フィルムを製造するプロ
セスは製膜と延伸によって行われる。熱可塑性樹脂フィ
ルムを製膜する方法は、溶融製膜法と溶液製膜法がある
が、光学補償フィルムの光学特性を左右するフィルムの
厚さムラ及び配向ムラが生じなければ、本発明における
製膜上の制約はない。しかし、溶融製膜においてはフィ
ルム冷却時に、溶液製膜においてはフィルム乾燥時に、
フィルム搬送過程でのフィルムに加わる張力によるひず
みで80nmを越える位相差が発生し、本発明のフィルムを
得ることはできない。
【００１５】熱可塑性樹脂フィルムに位相差が発現した
場合、製膜したフィルムをＴｇ以上で熱緩和させ複屈折
を除去することができるが、フィルムを構成する分子鎖
は運動性に富んだ脱配向挙動を示すために、フィルム表
面の平滑性が失われる。
場合、製膜したフィルムをＴｇ以上で熱緩和させ複屈折
を除去することができるが、フィルムを構成する分子鎖
は運動性に富んだ脱配向挙動を示すために、フィルム表
面の平滑性が失われる。
【００１６】また、製膜時におけるフィルム搬送過程に
おいて、極力張力を抑えることで位相差の発現を抑制し
ても、Ｔｇ以上の温度雰囲気下での縦一軸延伸または横
一軸延伸では高精度の延伸を用いても、フィルムを構成
する分子鎖が流動性に富んでいるため、本発明のように
位相差が5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmの光学補償フィ
ルムを得ることは難しい。
おいて、極力張力を抑えることで位相差の発現を抑制し
ても、Ｔｇ以上の温度雰囲気下での縦一軸延伸または横
一軸延伸では高精度の延伸を用いても、フィルムを構成
する分子鎖が流動性に富んでいるため、本発明のように
位相差が5nm≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmの光学補償フィ
ルムを得ることは難しい。
【００１７】本発明は、熱可塑性樹脂フィルムにおい
て、フィルムが面内に有する屈折率楕円体の長軸方向に
対し直角方向に一定張力を掛け、且つＴｇ未満の温度雰
囲気下で熱処理するために、屈折率楕円体は短軸方向に
緩やかに延伸される。これはフィルム面内の屈折率の異
方性を低減する効果に作用するために、フィルム表面の
平滑性を維持したまま面内の配向ムラを低減化し、分子
鎖の脱配向を促す。更に、Ｔｇ未満の温度雰囲気下で一
定張力を掛け続けることにより、分子差は張力方向に緩
やかな流動配向を示すために複屈折が生じる。以上のよ
うにＴｇ未満の温度雰囲気下で分子鎖の脱配向と再配向
を連続的に行うことにより、本発明の5nm≦｜ｎx−ｎy
｜×ｄ≦80nmの特性を有する光学補償フィルムを得るこ
とができる。
て、フィルムが面内に有する屈折率楕円体の長軸方向に
対し直角方向に一定張力を掛け、且つＴｇ未満の温度雰
囲気下で熱処理するために、屈折率楕円体は短軸方向に
緩やかに延伸される。これはフィルム面内の屈折率の異
方性を低減する効果に作用するために、フィルム表面の
平滑性を維持したまま面内の配向ムラを低減化し、分子
鎖の脱配向を促す。更に、Ｔｇ未満の温度雰囲気下で一
定張力を掛け続けることにより、分子差は張力方向に緩
やかな流動配向を示すために複屈折が生じる。以上のよ
うにＴｇ未満の温度雰囲気下で分子鎖の脱配向と再配向
を連続的に行うことにより、本発明の5nm≦｜ｎx−ｎy
｜×ｄ≦80nmの特性を有する光学補償フィルムを得るこ
とができる。
【００１８】本発明のＬMD／ＬTD＞１．０の場合ではな
く、熱可塑性樹脂フィルムをＬMD／ＬTD≦１．０の設定
において熱処理した場合は、固定された間隔が短いた
め、張力が一方向のみに掛かっていた場合でもフィルム
面内においては二軸配向的な引っ張り応力が発生する。
そのために高分子鎖は理想的な一軸配向が抑制され、フ
ィルムの幅方向に高分子鎖の配向角分布が発現する。屈
折率楕円体の光学的主軸は分子鎖配向角に大きく依存す
るため、フィルムをＬMD／ＬTD≦１．０の条件において
は、分子鎖配向の自由度が一方向に制御されないため
に、光学的主軸の均一化がなされない。
く、熱可塑性樹脂フィルムをＬMD／ＬTD≦１．０の設定
において熱処理した場合は、固定された間隔が短いた
め、張力が一方向のみに掛かっていた場合でもフィルム
面内においては二軸配向的な引っ張り応力が発生する。
そのために高分子鎖は理想的な一軸配向が抑制され、フ
ィルムの幅方向に高分子鎖の配向角分布が発現する。屈
折率楕円体の光学的主軸は分子鎖配向角に大きく依存す
るため、フィルムをＬMD／ＬTD≦１．０の条件において
は、分子鎖配向の自由度が一方向に制御されないため
に、光学的主軸の均一化がなされない。
【００１９】フィルムとなる熱可塑性樹脂をＬMD／ＬTD
＞１．０の条件にて熱処理するときにガラス転移点以上
の高温で処理した場合は、フィルムを構成する高分子鎖
は流動性に富むためにフィルム流れ方向の分子鎖配向が
容易に起こり光学的主軸の均一化はなされるものの、フ
ィルム延伸により複屈折率の増加が起こり、本発明の5n
m≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmの特性を有する光学補償フ
ィルム得ることが難しい。
＞１．０の条件にて熱処理するときにガラス転移点以上
の高温で処理した場合は、フィルムを構成する高分子鎖
は流動性に富むためにフィルム流れ方向の分子鎖配向が
容易に起こり光学的主軸の均一化はなされるものの、フ
ィルム延伸により複屈折率の増加が起こり、本発明の5n
m≦｜ｎx−ｎy｜×ｄ≦80nmの特性を有する光学補償フ
ィルム得ることが難しい。
【００２０】また、熱処理の温度がフィルムのＴｇ- か
らＴｇ未満の温度範囲より低すぎても、分子鎖のミクロ
ブラウン運動が凍結し、局所的な分子振動をするのみで
あるため、熱処理による分子鎖配向が起こり難くなり、
光学的主軸の均一化が確認されない場合が生じる。
らＴｇ未満の温度範囲より低すぎても、分子鎖のミクロ
ブラウン運動が凍結し、局所的な分子振動をするのみで
あるため、熱処理による分子鎖配向が起こり難くなり、
光学的主軸の均一化が確認されない場合が生じる。
【００２１】光学的主軸の振れ幅は、分子鎖配向のバラ
ツキを示し、±１．０°以下、好ましくは±０．１°以
下であるが、この光学的主軸の振れ幅が大きすぎると、
液晶セルより発生した位相差を補償することがパネル全
面で一様に行われないために、光学補償フィルムによる
補償性能に偏差が生じ、部分的な光の漏れが発現する。
その結果、ＴＮ型液晶表示素子において黒表示の偏差が
生じコントラストムラとなるため好ましくない。
ツキを示し、±１．０°以下、好ましくは±０．１°以
下であるが、この光学的主軸の振れ幅が大きすぎると、
液晶セルより発生した位相差を補償することがパネル全
面で一様に行われないために、光学補償フィルムによる
補償性能に偏差が生じ、部分的な光の漏れが発現する。
その結果、ＴＮ型液晶表示素子において黒表示の偏差が
生じコントラストムラとなるため好ましくない。
【００２２】本発明における熱可塑性樹脂としてはトリ
アセテート、ジアセテート、セロハン、ポリエーテルサ
ルホン、ポリエーテルエーテルサルホン、ポリサルホ
ン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエス
テル、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリメ
タクリル酸メチル、フッ化ビニリデン、ポリスチレン及
び、これらをブレンドした樹脂をあげることができる。
なお、本発明における樹脂は、添加剤として少量の安定
剤、滑剤、染料等が含まれていてもさしつかえない。
アセテート、ジアセテート、セロハン、ポリエーテルサ
ルホン、ポリエーテルエーテルサルホン、ポリサルホ
ン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエス
テル、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリメ
タクリル酸メチル、フッ化ビニリデン、ポリスチレン及
び、これらをブレンドした樹脂をあげることができる。
なお、本発明における樹脂は、添加剤として少量の安定
剤、滑剤、染料等が含まれていてもさしつかえない。
【００２３】本発明における光学補償フィルムの厚さは
１０μｍ〜５００μｍ更には５０μｍ〜４００μｍであ
ることが加工性、可撓性の面から好ましい。また、本発
明におけるフィルムの表面粗さは０．５μｍ以下である
ことが好ましく、更には０．１μｍ以下であることが好
ましい。表面粗さが０．５μｍより大きいと光学的位相
ムラが生じ、液晶表示素子の表示ムラが顕著に確認され
る。
１０μｍ〜５００μｍ更には５０μｍ〜４００μｍであ
ることが加工性、可撓性の面から好ましい。また、本発
明におけるフィルムの表面粗さは０．５μｍ以下である
ことが好ましく、更には０．１μｍ以下であることが好
ましい。表面粗さが０．５μｍより大きいと光学的位相
ムラが生じ、液晶表示素子の表示ムラが顕著に確認され
る。
【００２４】本発明によれば、熱可塑性樹脂フィルムを
ＬMD／ＬTD＞１．０、かつガラス転移点よりも低い温度
で、一定張力下での屈折率異方体の連続的な脱配向と再
配向により、フィルムの平滑性を失わずに、5nm≦｜ｎx
−ｎy｜×ｄ≦80nmの特性を有し、光学的主軸の分布状
態が小さい光学補償フィルムを作製することが可能であ
り、更に、ＴＮ型液晶表示素子に適用することにより、
高コントラストで表示ムラのない液晶表示素子が得られ
る。なお、熱処理の加熱時間や加熱温度及び張力は、フ
ィルム基板に用いる合成樹脂の材質及び厚さにより決定
される。
ＬMD／ＬTD＞１．０、かつガラス転移点よりも低い温度
で、一定張力下での屈折率異方体の連続的な脱配向と再
配向により、フィルムの平滑性を失わずに、5nm≦｜ｎx
−ｎy｜×ｄ≦80nmの特性を有し、光学的主軸の分布状
態が小さい光学補償フィルムを作製することが可能であ
り、更に、ＴＮ型液晶表示素子に適用することにより、
高コントラストで表示ムラのない液晶表示素子が得られ
る。なお、熱処理の加熱時間や加熱温度及び張力は、フ
ィルム基板に用いる合成樹脂の材質及び厚さにより決定
される。
【００２５】
【実施例】以下本発明を実施例、比較例によって説明す
る。本発明のフィルムの光学的物性は次の方法により測
定した。 （１）複屈折率 オリンパス光学（株）製偏光顕微鏡ＢＨ２とベレックコ
ンペンセーターを用い、波長５５０ｎｍでの光学的位相
差を測定した。 （２）光学的主軸 光弾性測定装置により光弾性感度を測定しした後に、ベ
レックコンペンセーターを用い屈折率楕円体の増相軸と
遅相軸を調べることにより光学的主軸を測定した。
る。本発明のフィルムの光学的物性は次の方法により測
定した。 （１）複屈折率 オリンパス光学（株）製偏光顕微鏡ＢＨ２とベレックコ
ンペンセーターを用い、波長５５０ｎｍでの光学的位相
差を測定した。 （２）光学的主軸 光弾性測定装置により光弾性感度を測定しした後に、ベ
レックコンペンセーターを用い屈折率楕円体の増相軸と
遅相軸を調べることにより光学的主軸を測定した。
【００２６】（実施例１）住友化学工業（株）のポリエ
ーテルサルホン樹脂：ビクトレックスＰＥＳ４１００Ｇ
（Ｔｇ＝２２６℃）を溶融押し出し法でフィルム化し
た。得られたフィルムのＴｇ- は１８０℃であり、フィ
ルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、光学
的主軸の振れ幅は±２３°であった。装置はフィルムを
均一にチャッキングし一端のみが可動できる固定治具を
取り付けた熱風乾燥機を用いた。フィルムは屈折率楕円
体の長軸方向が、一定張力を与える方向に対し直交する
ように固定し、熱処理は可動できる一方のフィルム固定
部分に加重を掛けフィルムに一定張力を与えた状態で行
った。フィルムをＬMD／ＬTD＝３で取り付け、処理温度
を216℃、加重によるフィルム張力を6.3gf／mmにした条
件で４分間熱処理した。熱処理後のポリエーテルサルホ
ンフィルムは位相差が張力方向に発現し17nmであり、光
学的主軸の振れ幅は±０．５°以下で外観も良好であっ
た。
ーテルサルホン樹脂：ビクトレックスＰＥＳ４１００Ｇ
（Ｔｇ＝２２６℃）を溶融押し出し法でフィルム化し
た。得られたフィルムのＴｇ- は１８０℃であり、フィ
ルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、光学
的主軸の振れ幅は±２３°であった。装置はフィルムを
均一にチャッキングし一端のみが可動できる固定治具を
取り付けた熱風乾燥機を用いた。フィルムは屈折率楕円
体の長軸方向が、一定張力を与える方向に対し直交する
ように固定し、熱処理は可動できる一方のフィルム固定
部分に加重を掛けフィルムに一定張力を与えた状態で行
った。フィルムをＬMD／ＬTD＝３で取り付け、処理温度
を216℃、加重によるフィルム張力を6.3gf／mmにした条
件で４分間熱処理した。熱処理後のポリエーテルサルホ
ンフィルムは位相差が張力方向に発現し17nmであり、光
学的主軸の振れ幅は±０．５°以下で外観も良好であっ
た。
【００２７】（実施例２）実施例１と同様な方法により
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝１０で取り付
け、処理温度を216℃、加重によるフィルム張力を7.2gf
／mmにした条件で、フィルムの屈折率楕円体の長軸方向
に対し直交する方向に張力を掛け、４分間熱処理した。
熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは位相差が張
力方向に発現し19nmであり、光学的主軸の振れ幅は±
０．１°以下で外観も良好であった。
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝１０で取り付
け、処理温度を216℃、加重によるフィルム張力を7.2gf
／mmにした条件で、フィルムの屈折率楕円体の長軸方向
に対し直交する方向に張力を掛け、４分間熱処理した。
熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは位相差が張
力方向に発現し19nmであり、光学的主軸の振れ幅は±
０．１°以下で外観も良好であった。
【００２８】（実施例３）実施例１と同様な方法により
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝１０で取り付
け、処理温度を216℃、加重によるフィルム張力を11.1g
f／mmにした条件で、フィルムの屈折率楕円体の長軸方
向に対し直交する方向に張力を掛け、４分間熱処理し
た。熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは位相差
が張力方向に発現し30nmであり、光学的主軸の振れ幅は
±０．１°以下で外観も良好であった。
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝１０で取り付
け、処理温度を216℃、加重によるフィルム張力を11.1g
f／mmにした条件で、フィルムの屈折率楕円体の長軸方
向に対し直交する方向に張力を掛け、４分間熱処理し
た。熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは位相差
が張力方向に発現し30nmであり、光学的主軸の振れ幅は
±０．１°以下で外観も良好であった。
【００２９】（実施例４）実施例１と同様な方法により
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝１０で取り付
け、処理温度を216℃、加重によるフィルム張力を24.1g
f／mmにした条件で、フィルムの屈折率楕円体の長軸方
向に対し直交する方向に張力を掛け、４分間熱処理し
た。熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは位相差
が張力方向に発現し64nmであり、光学的主軸の振れ幅は
±０．１°以下で外観も良好であった。
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝１０で取り付
け、処理温度を216℃、加重によるフィルム張力を24.1g
f／mmにした条件で、フィルムの屈折率楕円体の長軸方
向に対し直交する方向に張力を掛け、４分間熱処理し
た。熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは位相差
が張力方向に発現し64nmであり、光学的主軸の振れ幅は
±０．１°以下で外観も良好であった。
【００３０】（比較例１）実施例１と同様な方法により
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝３で取り付
け、処理温度を236℃、加重によるフィルム張力を6.3gf
／mmにした条件で、フィルムの屈折率楕円体の長軸方向
に対し直交する方向に張力を掛け、４分間熱処理した。
熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは光学的主軸
の振れ幅は±０．１°以下で外観も良好であったが、位
相差が張力方向に発現し158nmであった。
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝３で取り付
け、処理温度を236℃、加重によるフィルム張力を6.3gf
／mmにした条件で、フィルムの屈折率楕円体の長軸方向
に対し直交する方向に張力を掛け、４分間熱処理した。
熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは光学的主軸
の振れ幅は±０．１°以下で外観も良好であったが、位
相差が張力方向に発現し158nmであった。
【００３１】（比較例２）実施例１と同様な方法により
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝１、処理温度
を216℃、フィルム張力を6.3gf／mmの条件で４分間熱処
理した。熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは位
相差が張力方向に発現し18nmであり、外観も良好であっ
たが、光学的主軸の振れ幅は±24°であった。
フィルム面内の位相差が15nm、フィルム厚みが95μｍ、
光学的主軸の振れ幅が±２３°のポリエーテルサルホン
を作製した。このフィルムをＬMD／ＬTD＝１、処理温度
を216℃、フィルム張力を6.3gf／mmの条件で４分間熱処
理した。熱処理後のポリエーテルサルホンフィルムは位
相差が張力方向に発現し18nmであり、外観も良好であっ
たが、光学的主軸の振れ幅は±24°であった。
【００３２】実施例１〜４及び比較例１〜２の光学補償
フィルムを、ＮＷモードＴＮ型液晶表示素子に最適な角
度で配置した場合の白照度／黒照度の比をコントラスト
として測定した結果を表１に示す。
フィルムを、ＮＷモードＴＮ型液晶表示素子に最適な角
度で配置した場合の白照度／黒照度の比をコントラスト
として測定した結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】 *1 ＴＮ型液晶表示素子のみのコントラスト。 *2 ＴＮ型液晶表示素子に本発明の熱処理をしないフィ
ルムを配置した。
ルムを配置した。
【００３４】
【発明の効果】本発明により、位相差が5nm≦｜ｎx−ｎ
y｜×ｄ≦80nmでその振れ幅が１０％以下、更には光学
的主軸の振れ幅を±１．０°以下であることを特徴とす
る光学補償フィルムを作製することができ、本発明をア
クティブ駆動のＴＮ型液晶表示素子に適用することで、
高コントラスト・高精細な液晶表示素子を提供できる。
y｜×ｄ≦80nmでその振れ幅が１０％以下、更には光学
的主軸の振れ幅を±１．０°以下であることを特徴とす
る光学補償フィルムを作製することができ、本発明をア
クティブ駆動のＴＮ型液晶表示素子に適用することで、
高コントラスト・高精細な液晶表示素子を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｊ 5/18 Ｃ０８Ｊ 5/18
Claims (6)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂フィルムの向かい合った一
対の両端のみを均一に押さえる治具により、フィルム面
内の屈折率楕円体の長軸方向を固定端に対し平行に固定
し、固定されたフィルム両端の間隔ＬMDと治具により制
約を受けないフィルム両端の間隔ＬTDとがＬMD／ＬTD
＞ １．０となる条件で、かつ固定端に対し直角方向に
一定の張力を掛けて熱処理することによって、面内の屈
折率楕円体の長軸方向を９０°変換することを特徴とす
る光学補償フィルムの製造方法。 - 【請求項２】 熱処理する温度が、熱可塑性樹脂フィル
ムの線膨張率が上昇する温度以上、熱可塑性樹脂のガラ
ス転移点未満の温度である請求項１記載の光学補償フィ
ルムの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光学補償フィルム
の製造方法により得られる、光学補償フィルムの面内の
主屈折率をｎx、ｎy、厚さをｄとしたとき5nm≦｜ｎx−
ｎy｜×ｄ≦80nmでその振れ幅が１０％以下であること
を特徴とする光学補償フィルム。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の光学補償フィルム
の製造方法により得られる、光学補償フィルムの面内の
屈折率楕円体の光学的主軸の振れ幅が±１．０°以下で
あることを特徴とする光学補償フィルム。 - 【請求項５】 請求項１又は２記載の熱可塑性樹脂がト
リアセテート、ジアセテート、セロハン、ポリエーテル
サルホン、ポリエーテルエーテルサルホン、ポリサルホ
ン、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリエス
テル、ポリビニルアルコール、ポリアリレート、ポリメ
タクリル酸メチル、フッ化ビニリデン、及びポリスチレ
ンからなる群より選ばれた１種又は２種以上の熱可塑性
樹脂である請求項３又は４記載の光学補償フィルム。 - 【請求項６】 ２枚の電極基板間にＴＮ型液晶を挟持し
てなる液晶セルと、その両側に配置された２枚の偏光素
子と、該偏光素子の間に、少なくとも１枚以上の請求項
３、４または５記載の光学補償フィルムを配置している
ことを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07039196A JP3719761B2 (ja) | 1995-12-22 | 1996-03-26 | 光学補償フィルムの製造方法、光学補償フィルム及びそれを用いた液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33446995 | 1995-12-22 | ||
| JP7-334469 | 1995-12-22 | ||
| JP07039196A JP3719761B2 (ja) | 1995-12-22 | 1996-03-26 | 光学補償フィルムの製造方法、光学補償フィルム及びそれを用いた液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09230141A true JPH09230141A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3719761B2 JP3719761B2 (ja) | 2005-11-24 |
Family
ID=26411555
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07039196A Expired - Fee Related JP3719761B2 (ja) | 1995-12-22 | 1996-03-26 | 光学補償フィルムの製造方法、光学補償フィルム及びそれを用いた液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3719761B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6722768B1 (en) | 1999-10-06 | 2004-04-20 | Seiko Epson Corporation | Projector |
| JP2007245730A (ja) * | 2001-05-30 | 2007-09-27 | Konica Minolta Holdings Inc | セルロースエステルフィルム、セルロースエステルフィルムの製造方法、位相差フィルム、光学補償シート、楕円偏光板及び表示装置 |
| US7740919B2 (en) | 2001-05-30 | 2010-06-22 | Konica Corporation | Cellulose ester film, its manufacturing method, optical retardation film, optical compensation sheet, elliptic polarizing plate, and image display |
| WO2010071094A1 (ja) * | 2008-12-18 | 2010-06-24 | 株式会社クラレ | ポリビニルアルコールフィルム |
-
1996
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