JPH0990127A - 位相差板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示セルに位相差補償を目的として適用
した場合に、表示部の全域にわたり均一な表示を行うこ
とを可能とする位相差板を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂フィルムを一軸または二軸
延伸してなる位相差板であって、フィルム面内のレター
デーション値の分布が、中央部から最大屈折率を示す第
１の方向に向かってレターデーション値が高くなるよう
な分布を有し、該方向における中央部と端部とのレター
デーション値の差が２％以上、２０％未満であり、及び
／または、前記第１の方向に直交する第２の方向におい
て中央部から端部に向かってレターデーション値が低く
なるような分布を有し、該第２の方向における中央部と
端部とのレターデーション値の差が２％以上、２０％未
満である位相差板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一軸延伸または二
軸延伸された熱可塑性樹脂フィルムを用いて構成された
位相差板に関し、より詳しくは、液晶表示装置において
位相差を補償するために用いるのに好適な位相差板に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＴＮ（ツイステッドネマティ
ック）液晶表示装置やＳＴＮ（スーパーツイステッドネ
マティック）液晶表示装置などが種々のＯＡ機器や表示
装置において広く用いられている。

【０００３】液晶表示装置では、液晶で生じる位相差に
より、表示画像が着色するという問題があった。例え
ば、ＴＮ液晶表示装置に比べて特性に優れたＳＴＮ液晶
表示装置では、表示画像が青色または黄色等に着色する
という致命的な問題があった。そこで、液晶表示セルの
表面に熱可塑性樹脂フィルムよりなる位相差板を貼り合
わせて位相差を補償することにより、上記着色の問題を
解消することが試みられている。

【０００４】ところで、上記熱可塑性樹脂フィルムより
なる位相差板は、延伸された熱可塑性樹脂フィルムの複
屈折性を利用することにより、液晶で生じた位相差を解
消するように機能するものである。上記のような位相差
板としては、従来、種々の材料からなるものが提案され
ている。例えば、セルロース系樹脂（特開昭６３−１６
７３６３号公報）、塩化ビニル系樹脂（特公昭４５−３
４４７７号公報、特開昭５６−１２５７０２号公報）、
ポリカーボネート系樹脂（特公昭４１−１２１９０号公
報、特開昭５６−１３０７０３号公報）、アクリロニト
リル系樹脂（特開昭５６−１３０７０２号公報）、スチ
レン系樹脂（特開昭５６−１２５７０３号公報）、オレ
フィン系樹脂（特開昭６０−２４５０２号公報）などの
合成樹脂からなるフィルムを用いたものが提案されてい
る。従来、上記のような各熱可塑性樹脂フィルムを一軸
延伸することにより、位相差板が構成されていた。この
場合、延伸方法としては、縦一軸延伸する方法（特開平
２−１９１９０４号公報）あるいは横一軸延伸する方法
（特開平２−４２４０６号公報）などが報告されてい
る。

【０００５】上記位相差板の位相差補償性能は、いわゆ
るレターデーション値で表される。レターデーション値
は、樹脂フィルムの屈折率の異方性（すなわち、複屈折
率性）をΔｎ、フィルムの肉厚をｄとしたときに、Δｎ
×ｄで表される。

【０００６】他方、液晶表示装置では、ディスプレイの
全面にわたり色ムラやコントラストのムラが生じ難いこ
とが強く求められる。このような均一な表示を可能とす
る液晶表示装置を提供するには、上記位相差板において
も、レターデーション値が全面にわたり均一であり、正
面から観察した場合だけでなく、斜め方向から観察した
場合であっても、レターデーション値の変化が小さい、
すなわち視野角依存性が小さい位相差板が要求される。

【０００７】例えば、特開平２−１９１９０４号公報に
は、上記要求を満たすものとして、一軸延伸法におい
て、延伸軸に直交する方向の寸法と、延伸前の同方向の
寸法との比を特定の範囲に制御することにより視野角に
よる表示品位のばらつきを改善した位相差板の製造方
法、並びに位相差板に単色光ビームが垂直に入射した際
のレターデーション値と、入射角４０°で入射した際の
レターデーション値との比が特定の範囲内にある位相差
板が提案されている。

【０００８】また、特開平５−３４６５０７号公報で
は、正の固有複屈折性を有する合成樹脂フィルムを延伸
した後、貧溶媒中で膨潤させ、あるいは逆に、貧溶媒中
で膨潤させた後上記合成樹脂フィルムを延伸することに
より、視野角が変化した場合であってもレターデーショ
ン値の変化が小さい複屈折性フィルムの製造方法が提案
されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の位相差板の製造方法を用いたとしても、未だ実
用上十分に満足し得る位相差板を得ることはできなかっ
た。すなわち、上記先行技術に記載の位相差板を液晶表
示装置に組み込み、液晶表示セル面を正面から見た場
合、液晶表示セル面の周辺部の着色を完全に避けること
ができず、従って全面にわたり均一な表示を得ることが
困難であった。

【００１０】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、液晶表示装置に適用した場合に、周辺部にお
ける着色を抑制でき、従って、略全域にわたり均一かつ
高品位な表示を行うことを可能とする位相差板を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記課題
を達成すべく鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂フィルム
を一軸または二軸延伸してなる位相差板において、フィ
ルム面内におけるレターデーション値の分布を特定の分
布とするように構成すれば、液晶表示装置に適用した場
合に、周辺部の着色を低減することができ、従って表示
セル面の略全域にわたり均一かつ高品位な表示を行うこ
とが可能となることを見出し、本発明をなすに至った。

【００１２】すなわち、本発明の位相差板では、フィル
ム面内のレターデーション値の分布は、中央部から最大
屈折率を示す第１の方向に向かってレターデーション値
が高くなるような分布を有し、該第１の方向において中
央部と端部とのレターデーション値の差が２％以上２０
％未満とされており、及び／または上記第１の方向に直
交する第２の方向において、中央部から端部に向かうに
連れてレターデーション値が低くなるような分布を有
し、該第２の方向において中央部と端部とのレターデー
ション値の差が２％以上、２０％未満とされている。

【００１３】以下、本発明の詳細を説明する。本発明に
おいて用いられる熱可塑性樹脂フィルムとしては、延伸
により複屈折性を示す適宜の樹脂からなるものを用いる
ことができ、例えばセルロース系樹脂、塩化ビニル系樹
脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリロニトリル系樹
脂、オレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリメタ
クリル酸メチル系樹脂、ポリサルホン系樹脂、ポリアリ
レート系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂などを例示
することができる。また、樹脂フィルムの製造方法とし
ては、溶剤キャスト法、カレンダー法または溶融押出法
などの任意の方法を採用することができる。

【００１４】本発明における上記熱可塑性樹脂フィルム
を延伸する方法は、ロールによる縦一軸延伸、デンター
を用いた横一軸延伸、あるいはこれらを組み合わせた二
軸延伸、複数枚のフィルムの周辺部を把持し一軸または
二軸延伸する方法など、公知の適宜の延伸方法を採用す
ることができる。

【００１５】また、延伸に際しての温度は、ガラス転移
点（Ｔｇ）−１０℃以上、Ｔｇ＋３０℃以下の範囲内と
することが好ましい。延伸温度が、Ｔｇ−１０℃よりも
低い場合には、樹脂フィルムが十分な柔軟性を有しない
ため、延伸に際して破断し易くなる。他方、延伸温度
が、Ｔｇ＋３０℃を越えると、変形に伴う延伸応力の増
加が小さくなるため、一旦伸ばされはじめた部分だけが
優先的に延伸され、延伸むらが生じ易くなる。

【００１６】また、本発明では、上記熱可塑性樹脂フィ
ルムが、上記特定のレターデーション値分布を有する。
このフィルム面内のレターデーション値分布を制御する
方法としては、延伸の際に用いられる加熱炉や加熱ロ
ールに温度分布を形成することにより、フィルム面内に
温度分布を作り、低温部のレターデーション値を高く
し、高温部のレターデーション値を低くする方法、フ
ィルム原反に厚み分布を持たせ、厚い部分のレターデー
ション値を高くし、薄い部分のレターデーション値を低
くする方法、あるいはフィルム面内に含有量分布が形
成されるように可塑剤や溶剤を含有させてＴｇの分布を
形成し、Ｔｇが低い部分のレターデーション値を低く
し、Ｔｇが高い部分のレターデーション値を高くする方
法などの適宜の方法を用いることができる。

【００１７】なお、フィルム面内に可塑剤や溶剤の含有
量分布を形成する方法としては、例えば、フィルムを溶
剤キャスト法により形成する場合には、塗工後、部分的
に可塑剤を散布したり、塗工後の乾燥時に温度分布を形
成する方法などを採用することができる。

【００１８】作用 本発明では、フィルム面内のレターデーション値の分布
が、フィルム中央部から最大屈折率を示す第１の方向に
向かって徐々にレターデーション値が高くなるような分
布を有し、及び／または上記第１の方向に直交する方向
において中央部から端部に向かってレターデーション値
が低くなるような分布を有するように位相差板が構成さ
れ、いずれの場合においても、中央部と各方向端部にお
けるレターデーション値の差が２％以上、２０％未満と
されており、それによって例えば、液晶表示セルに適用
した場合、周辺部の着色を確実に抑制することができ、
表示セル面の略全域に渡り、均一かつ高品位な表示が得
られる。このように、上記特定のレターデーション値分
布を有する位相差板を用いた場合に、周辺部における着
色の問題を解消し得るのは、レターデーション値の視野
角依存性が、上記第１の方向では視野角の増加に伴いレ
ターデーション値が減少し、上記第２の方向では視野角
の増加に伴いレターデーション値が増加する傾向を持っ
ているため、これを打ち消すようなレターデーョン値分
布を形成することによって、ディスプレイの中央正面か
ら見た時のレターデーション値が均一化されるためであ
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を挙げること
により、本発明を明らかにする。実施例１ ポリカーボネート樹脂（Ｔｇ＝１５０℃）をＴダイより
溶融押出し、幅３００ｍｍの未延伸の原反を作製した。
上記原反の作製に際しては、幅方向中央部の厚みが８５
μｍであり、幅方向両端に向かって徐々に薄くなり、両
端の厚みが７５μｍとなるようにＴダイのリップ間隙を
調整した。

【００２０】上記のようにして得た原反を、長さ２００
ｍｍの寸法にカットし、長さ２００ｍｍ×幅３００ｍｍ
のポリカーボネート樹脂フィルムを得た。東洋精機製作
所の高温型二軸延伸試験機を用い、上記ポリカーボネー
ト樹脂フィルムを、幅方向については拘束しつつ、長さ
方向に１．４倍延伸した。この延伸に際しては、恒温槽
内において水平方向に１６０℃の熱風を循環させ、フィ
ルム中央部に下方から１６３℃の熱風を吹きつけ、フィ
ルム中央部の温度が周辺部よりも高温となる温度勾配を
与えつつ延伸した。次に、延伸方向が縦方向となるよう
に、縦２００ｍｍ及び横２５０ｍｍにカットし、ポリカ
ーボネート樹脂フィルムよりなる実施例１の位相差板を
得た。

【００２１】上記位相差板の５９０ｎｍにおけるレター
デーション値を、位相差板の中央を通過するように横方
向及び縦方向に沿って１ｃｍ間隔で測定した。測定結果
を、図１及び図２に示す。図１は、横方向に沿うレター
デーション値の分布を、図２は縦方向に沿うレターデー
ション値の分布を示す。

【００２２】上記位相差板の中央部と、端部とのレター
デーション値の差は、横方向では８％、縦方向では１０
％であった。また、上記位相差板をＳＴＮ型液晶表示装
置に組み込み、正面から液晶表示セル面を観察したとこ
ろ、画面全体にわたり均一な白黒表示がなされており、
コントラストも良好であることが確かめられた。

【００２３】実施例２ ４，４´−ジクロロフェニルサルホンとビスフェノール
Ａのナトリウム塩の共縮合により得られたスチレン換算
重量平均分子量が７×１０⁴ であるポリサルホン樹脂
を、塩化メチレンに溶解し、２０重量％塩化メチレン溶
液とした。

【００２４】上記ポリサルホン樹脂（Ｔｇ＝１９０℃）
の２０重量％塩化メチレン溶液を、クロムメッキされた
スチールベルト上にキャストし、熱風炉で乾燥し、溶剤
を除去するとともに剥離し、幅４００ｍｍ及び平均厚み
７５μｍのポリサルホン未延伸原反を作製した。 上記
原反の乾燥に際しては、フィルムの幅方向中央部の温度
が幅方向端部よりも高くなるように、熱風炉を幅方向に
３分割して中央部が幅方向端部よりも高温となるような
温度分布を形成しつつ乾燥した。なお、最終ゾーンの設
定温度は、幅方向中央部が１８３℃、幅方向両端部が１
７３℃とした。上記のようにして得られた原反の残留溶
剤量は、幅方向中央部において０．５重量％、幅方向両
端において０．７重量％であった。

【００２５】全ての加熱ロールが誘電加熱ロールで構成
されており、フィルムが延伸される区間（一対のニップ
ロールを含む）が熱風炉中で保温されている延伸機を用
い、上記のようにして得た原反を、延伸温度１９０℃及
び延伸倍率１．４倍で縦一軸延伸し、幅３５０ｍｍ及び
平均厚さ６５μｍのフィルムを得た。このフィルムを、
延伸方向が縦方向となるように、縦２００ｍｍ×横２５
０ｍｍの寸法にカットし、実施例２の位相差板を得た。

【００２６】上記位相差板の５９０ｎｍにおけるレター
デーション値を、位相差板の中央部を通るように横方向
及び縦方向に沿って、１ｃｍ間隔で測定した。測定結果
を図３及び図４に示す。図３は、実施例２の位相差板の
横方向に沿うレターデーション値の分布を、図４は縦方
向におけるレターデーション値の分布を示す。この位相
差板の中央部と端部とのレターデーション値の差は、横
方向では５％、縦方向では１％であった。

【００２７】また、実施例２の位相差板を用い、実施例
１と同様に液晶表示装置に組み込み観察した。その結
果、画面の横方向では全域にわたり、均一な白黒表示が
なされており、コントラストも良好であった。

【００２８】比較例１ 実施例１と同じＴダイを用い、幅方向の厚みが７５μｍ
とほぼ均一となるようにＴダイのリップ間隙を調整した
こと以外は、実施例１と同様にして、幅３００ｍｍの未
延伸ポリカーボネート原反を作製した。

【００２９】上記原反を、幅３００ｍｍ及び長さ２００
ｍｍにカットし、延伸温度をフィルム全面にわたり１６
０℃となるように設定したこと以外は、実施例１と同様
にして比較例１の位相差板を得た。

【００３０】比較例１の位相差板の５９０ｎｍにおける
レターデーション値の分布を、位相差板の中央部を通る
ように横方向及び縦方向に沿って１ｃｍ間隔で測定し
た。測定結果を図５及び図６に示す。図５は比較例１の
位相差板における横方向に沿うレターデーション値の分
布を、図６は縦方向に沿うレターデーション値の分布を
示す。

【００３１】また、比較例１の位相差板の中央部と端部
とのレターデーション値の差は、横方向及び縦方向の何
れにおいても１％であった。また、比較例１の位相差板
を液晶表示装置に組み込み、実施例１と同様に観察した
ところ、画面中央部では白黒表示が達成されているが、
画面の周辺部は青く着色し、非常に見にくい画面となっ
ていた。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明の位相差板では、
一軸または二軸延伸された熱可塑性樹脂フィルムにおい
て、レターデーション値が上記特定の分布を有するよう
に構成されており、かつ中央部と端部とのレターデーシ
ョン値の差が上記特定の範囲内とされている。従って、
例えば液晶表示装置に組み込んだ場合、画面周辺部にお
ける着色を効果的に抑制することができ、液晶表示セル
面の略全域にわたり、均一かつ高品位な表示を達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の位相差板の横方向に沿うレターデー
ション値の分布を示す図。

【図２】実施例１の位相差板の縦方向に沿うレターデー
ション値の分布を示す図。

【図３】実施例２の位相差板の横方向に沿うレターデー
ション値の分布を示す図。

【図４】実施例２の位相差板の縦方向に沿うレターデー
ション値の分布を示す図。

【図５】比較例１の位相差板の横方向に沿うレターデー
ション値の分布を示す図。

【図６】比較例１の位相差板の縦方向に沿うレターデー
ション値の分布を示す図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂フィルムを一軸または二軸
   延伸してなる位相差板であって、 フィルム面内のレターデーション値の分布が、中央部か
   ら最大屈折率を示す第１の方向に向かってレターデーシ
   ョン値が高くなるような分布を有し、該第１の方向にお
   ける中央部と端部とのレターデーション値の差が２％以
   上、２０％未満であり、及び／または、 前記第１の方向に直交する第２の方向において中央部か
   ら端部に向かってレターデーション値が低くなるような
   分布を有し、該第２の方向における中央部と端部とのレ
   ターデーション値の差が２％以上、２０％未満であるこ
   とを特徴とする位相差板。