JPH0266518A - 位相膜一体型透明導電性フィルム - 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、ＳＴＮ　（スーパーツイスト不マテインク）
型液晶白黒表示素子として用いるべく、リタデーション
値（Δｎ−ｄ）を任意設計された高分子透明フィルム位
相膜の少なくとも片面の支持層としてポリスルホン系フ
ィルムを用いた位相膜一体型透明導電性フィルムに関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来よりＳＴＮ型液晶表示素子のカラー化を図るために
、様々な方法で白黒化が進められてきた。

元来績モードでは液晶の屈折率異方性と高ツイスト角の
為に入射した直線偏光は楕円偏光になって出てくるため
に、青紫色または黄緑色に着色して見えた。このままで
は素子のカラー化は不可能であり、かかる欠点に対して
この液晶パネルの上にまったく面対称なＳＴＮ型液晶パ
ネルを置くことにより、該パネルが位相補償板の役割を
果し、楕円偏光が元の直線偏光に戻るという原理に基づ
いた２要式ＳＴＮ方式により、白黒化が可能になり、コ
ントラストも元のＳＴＮ型液晶パネルと比較すると２倍
以上となり階調表示も可能となった。

しかしながら液晶パネルを２層にすることで、パネルが
重く、厚くなり、また高精度を必要とするＳＴＮ液晶パ
ネルを２枚作製せねばならないことによりかなりのコス
トアンプとなった。

そこでかかる欠点を解決する為、該位相補償バネルの代
わりにＳＴＮ型液晶パネルと同じリタデーション値を有
する高分子透明フィルム位相板例えばポリカーボネート
仮等を貼り合わすことにより、２層成ＳＴＮとほとんど
遜色ない白黒表示液晶パネルが可能となった。

しかしながらパネル作製後に位相板を貼り合わせるのは
光軸を合わせることも含めてうまく粘着させることが雛
しく、量産にはまだ問題が多い。

〔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高分子透明フィルム位相板
と透明導電性フィルムとを一体型にすることにより、Ｓ
ＴＮ型液晶白黒表示パネルの軽量薄型化をはかるととも
にパネル作製後に位相４１を位置合せして貼り合せる工
程が省略でき、製造工程の簡略化を測り、歩留向上、コ
ストダウンを目的として、耐熱性に優れ、かつ光学的に
等方な高分子フィルムを位相板の支持層として用い、そ
の表面に透明性を有する有機高分子層を設けて平坦性を
高め、さらに透明感＠、層を順次積層することにより、
−層のパネルだけで白黒表示の可能なＳＴＮ型液晶表示
素子材料として用い得る位相膜−体型透明導電性フィル
ムを提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は透明な高分子フィルム位相板の少なくとも片面
に支持層としてポリスルホン系フィルムを積層し、該積
層フィルムのいずれか一方の表面に透明導電性を有する
被膜を積層したことを特徴とする位相膜一体型透明導電
性フィルムである。

本発明で使用する位相板としては、複屈折性を有する透
明な高分子フィルムで、そのリタデーション値がＳＴＮ
型液晶パネルのそれとほぼ同じ値を有するように制御さ
れたもの、例えばビニロン、ポリビニルアルコール、ポ
リカーボネート、ポリスチレンナイロン、酢酸ブチルセ
ルロース、セロハン等の樹脂を一軸延伸配向させてでき
たようなフィルムで複屈折性Δｎ−０，００１〜０．１
で厚みｄ＝１０〜１１００ＩＩといったものである。（
Δｎ＝ｄは０．１〜１．０μｍ１好ましくは０．９μｍ
）また少なくとも１２０”ＣＸ　２時間以上の耐熱性を
有するものが゛帝妙→頓望ましい。

位相膜の支持層としては、透明性が良く、光学的に等方
性であり、且耐熱性に優れた、更に、詳しくは６００ｎ
ｍの光線透過率が８５％以上であり、且複屈折がリタデ
ーションにして＋５ｎｍ以下であり、且光弾性常数が２
．０ｍｍ／ｋｇ以下であり、更に２００°Ｃにおける熱
収縮率が５％以下である高分子フィルムが適しており、
具体的には、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ビ
フェニル変性ポリエーテルスルホン、ポリアリルスルホ
ン等のポリスルホン系フィルムを用いることにより一体
型にできる。特にその特性に優れたポリエーテルスルホ
ン（以下ＰＥＳと略記する）フィルムを用いることが望
ましい。ポリスルホン系フィルムは液晶表示素子用透明
電極として必要な透明性、機械的強度、耐エツチング性
、及び耐溶剤性ｔ−備えている。またフィルム自体の平
坦性としてグイライン、プッ、異物などによる０、１μ
ｍ以上の厚み方向の大きさの突起物は液晶パネルのセル
ギャップを乱し、色ムラの原因となる為に無いことが望
ましい。

この表面に積層される透明導電性物質としては金、パラ
ジウムなどの貴金属や、酸化スズ、酸化インジウム、な
どの金属酸化物が選ばれるが、般には、ＩＴＯ（インジ
ウム・ティン・オキサイド）と称される５〜１５重１％
の酸化スズを含む酸化インジウムを主体とする複合酸化
物が用いられる。

透明導電層を積層する方法としては真空蒸着法、スパッ
タリング法、イオンブレーティング法、プラズマＣＶＤ
法など一般的な薄膜、形成技術が利用できる。特にスパ
ッタリング法が適している。なお位相膜にポリスルホン
系フィルムを積層する場合、充分な密着強度を得るため
にウレタン樹脂系、エポキシ樹脂、シリコン樹脂或いは
合成ゴム系の接着剤で、少なくとも１２０℃×２時間以
上の耐熱性を存する接着剤を用いることが望ましい。又
ポリスルホン系フィルム面に透明導電層を積層する場合
、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等をベ
ースにした紫外線硬化可能な樹脂組成物をアンダーコー
ト剤として使用することでより安定な品質が得られる。

又ポリスルホン系フィルムの少なくとも一方の面、透明
導電層の内側に透明な絶縁層を積層することで、水医気
透過の防止、イオン物質移行の防止及び充分な耐候性を
付与することができる。その絶縁層としては５ｉＯｘ（
Ｘ＝１〜２）、ＴｉＯ□、ＺｒＣｈ、Ａ１．Ｏ，、Ｔａ
ｘｅｓ、ＮｂｚＯｓ、ＣｅＯ□、ＺｎＯの透明金属酸化
物群から少なくとも一種が選ばれる。更に本発明の位相
板一体型透明導電性フィルムの導電層の反対側にハード
コード処理、或いは偏光板との接着性を向上するような
例えばプラズマ処理、コロナ処理、を機動コート等がな
されても良い。

〔実施例〕

本発明を更に実施例によって詳細に説明する。

実施例１ ドクターコーター及び送風型乾燥機を備えたコーティン
グ装置を用いて製膜したＰＶＡフィルムをロール型延伸
機を用いて縦方向に５倍に延伸してＰＶＡ位相膜を得た
。この膜の全複屈折度は０．０３であり　（そのときの
延伸軸方向とこれに垂直な方向の屈折率は約１．５３と
１．５６であった）、厚みはだいたい３０μｍでリタデ
ーション値としては０．９を得た。この位相膜の片面に
支持層として５０μｍ厚ＰＥＳフィルムを、もう一方の
面にも保護層として同じ＜５０μｍ厚ＰＥＳフィルムを
それぞれウレタン系接着剤で貼り合せた。

支持層となるＰＥＳフィルムには片面にアンダーコート
処理が既にほどこしである。この基板を該アンダーコー
ト面を表にして、高周波マグネトロンスパッタリング装
置の基板ホルダーに固定し、酸化スズを７．５重量％含
む酸化インジウムからなるターゲットを用いて５　Ｘ　
１０−”Ｔｏｒｒのアルゴンプラズマ中で３００人厚入
退明導電性被膜を形成し、本発明の位相膜一体型透明導
電性フィルムを得た。

応用例 実施例１で得られた位相膜一体型透明導電性フィルムを
用いて次に示す方法でＳＴＮ型液晶白黒表示素子を作成
した。

フィルムの透明導電膜をパターニングし、これを視角方
向前部基板とし、後部基板としてＰＥＳフィルム単体の
透明導電性フィルムをパターニングしたものを用いた。

この両者電極面上にポリイミドからなる配向膜を形成し
、位相板の光軸を考えあわせた上で２４０°にツイスト
するようにラビング処理をほどこした。この両基板５μ
ｍ平均粒径をスペーサーをはさみこんで、エポキシ系接
着剤で貼り合わせ、熱硬化せしめてセルを組み立てた。

次に真空注入法により、あらかじめ設けておいた開口部
よりカイラル剤を添加したネマチック型液晶を注入し、
開口部を接着剤で封止した。

このセルに適当な光軸で偏光板を貼り合せることにより
、フレキシブルな白黒表示のＳＴＮ型液晶パネルを得た
。

位相板一体型でない場合は偏光板を貼り合せる前に軸合
せを行なって位相板を貼り合せなければならないが、一
体型の場合、この工程を省略できるので工程の簡略化と
なりコストを下げることができる。

実施例２ 実施例１と同様の方法により、２枚のＰＥＳフィルムで
貼り合せたＰＶＡ系位相板の片面にアンダーコート処理
を行い、高周波マグネトロンスパッタリング装置の基板
ホルダーに固定し、透明絶縁層としてＳｉＯ２を５００
人厚入退成し、次いで酸化スズ、酸化インジウムターゲ
ットにより、ＩＴＯの薄膜を形成した。

得られた基板の０□バリアー性は０．１ｃｃ／ｒｒｆ・
２２１１ｒｓ・ｌａｔｍであった。

実施例３ 実施例１と同様の方法によりＰＶＡ系位相膜を得た。一
方、下記に示す配合により光硬化性樹脂組成物を調整し
た。

（Ａ）イソシアナート成分としてイソホロンジイソシア
ナートを使用したウレタンアクリレート（日本合成化学
■製・Ｕ　Ｖ　−３０００Ｂ　）１００重量部 （Ｂ）エピコート＃１００４　（商品名：油化シェルエ
ポキシ■製エビビス型エポキシ樹脂）とアクリル酸を反
応して得たエボキシアクリレート５０重量部 （Ｃ）２−ヒドロキシプロピルアクリレート・−９０〃 （Ｄ）２−ヒドロキシ−３−クロロプロピルメタクリレ
−１−−−ｍ−−−３０ （Ｅ）２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−
２−モルフォリノプロパン−１−オン（イルガキュア９
０７、チバ・ガイギー社製）・・・−３〃 （Ｆ）　　ｎ−ノニルフェノキシオキシエチレンアクリ
レート　　　　　　　　　　−・−−−−−１００（Ｇ
）１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ
−２−メチルプロパン−１−オン（ダロキュア１１１６
、メルク社製） 上記ＰＶＡ系位相膜を、この樹脂組成物を片面に塗布し
た２枚のＰＥＳフィルム（７０μｍ厚）ではさみ込み圧
締ロールでフィルム間に介在する空気と余分な樹脂組成
物を押し出し密着させた。これをただちに、８０Ｗ／ａ
ｍ高圧水銀灯２本をそなえた紫外線照射装置に２ｍ／ｍ
ｉｎのラインスピードで送り、紫外線を一回照射系した
のち、１２０“Ｃで５分間加熱しアニーリングした。

得られた偏光板のビール強度の評価結果を表１に示す。

表１ 実施例４ 実施例３で得られた位相板の片面にアンダーコート層と
して下記に示す配合で得られた溶液を塗布した。

（Ａ）　イソシアネート成分としてイソホロンジイソシ
アネート、ポリオール成分として１．６ヘキサンジオー
ル、アクリル成分として２ヒドロキシエチルメククリレ
ートよりなる反応生成物のウレタンアクリレートプレポ
リマー（分子１１３２００、融点５５°Ｃ）　　−−ｍ
−−３０重量部（Ｂ）エポキシアクリレートプレポリマ
−（分子盟約１０４０、融点５５°Ｃ１昭和高分子■製
ＶＲ９０）　　　　　　　　　　　　　−−一−−−７
０（Ｃ）ベンジルアルコール　　　　−・−・３００〃
（Ｄ）エチレングリコール　　　−・−・２００〃（Ｅ
）メチルイソブチルケトン　−−−−１５０／／（Ｆ）
ベンゾインエチルエーテルーーーー−−・　２　〃塗布
方法としてはボイラーを用い、８０“Ｃで１０分間加熱
して溶媒を除去した後８０　Ｗ　／　ｃｎ＋の高圧水銀
灯により１５ｃｍの距離で３０秒間紫外線を照射し樹脂
層を硬化して行なった。コーティング膜厚は２，５μｍ
であった。

このアンダーコート層の上に実施例１と同様な方法で透
明導電膜を３００人厚入退成し、位相膜一体型透明導電
性フィルムとした。

該フィルムの透明導電膜の密着性を次のような方法で評
価した。まず耐擦傷性の評価として、荷重をかけたガー
ゼで数回こすることを行なったが、表面抵抗値の変化は
数％以下であった。

次に耐アルカリ性の評価として１０％−ＮａＯ）ｌＨに
１０分間浸漬するという方法をとったが、表面抵抗値の
変化はほとんどなく、クランク等も発生しなかった。

実施例５ 実施例３．４と同様な方法で得られた片面アンダーコー
ト要件の位相板をＤＣマグネトロンスパッタリング装置
を真空チャンバー内の基板ホルダーに固定し、１時間排
気を行なった。この時のガス発生量は４　Ｘ　１０−Ｓ
ｍｂａｒ−１／５ｅｃ−ｃｔであった０次いで、インジ
ウムスズ合金がら成るターゲットを用い、アルゴンと酸
素の混合ガスプラズマによって、酸化インジウム・酸化
スズ複合酸化物（ｒＴｏ）の薄膜を形成した。得られた
ＩＴＯ薄膜の特性は膜厚２５０人、表面抵抗値３００Ω
／口であり、場所によるバラツキの少ない均一な膜であ
った。

実施例６ 実施例１で得られた位相膜一体型透明導電性シイルムの
透明導電膜と反対側の表面にプラズマ処理をほどこして
やった。該フィルムに偏光板を貼り付けた液晶セルは６
０°Ｃ９０％ＲＨの耐湿熱試験５００１（ｒｓ経過後も
偏光板のはがれも認められなかった。

以上の説明から明らかな様に、本発明により位相膜、支
持層、透明導電性被膜が一体化されたリタデーション値
の制御できるＳＴＮ型液晶白黒表示素子用のフィルムが
得られた。

〔発明の効果〕

本発明による位相膜一体型透明導電性フィルムを用いる
ことにより、ＳＴＮ型液晶白黒表示パネル組み立て工程
に於ける位相板組み込みの手間が完全に省かれるため、
製造工程並びに製造工数を飛躍的に簡略化、低減でき、
大巾なコストダウンが可能となる。更に、軽量薄型化と
なり、フレキシンプル、曲面表示等プラスチック基板液
晶表示素子として用いる場合、プラスチックフィルムの
利点をそのまま生かせる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複屈折性を有し、リタデーションを任意の値にあ
   らかじめ設定された高分子透明フィルム位相膜の少なく
   とも片面に支持層としてポリスルホン系フィルムを積層
   し、該積層フィルムのいずれか一方の表面に透明導電性
   を有する被膜を設けたことを特徴とする位相膜一体型透
   明導電性フィルム。