Método para fabricar película birrefringente y dispositivo de visualización de cristal líquido utilizando el mismo
Descripción general
 La película birrefringente puede colorear y visualización de características de los ángulos de LCD STN mejorado en gran medida, por un proceso simple, para producir la productividad original y alta y bajo costo. ] Después de la birrefringencia intrínseca ha fundido un polímero positivo en tambor solución o banda disuelto en un disolvente, el secado se refiere a un proceso para producir una película birrefringente en un estiramiento uniaxial, el disolvente residual de la película en el momento de entrar en el dibujo El disolvente residual es de 10% en peso a 30% en peso.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para producir una película birrefringente, un dispositivo de visualización de cristal líquido utilizando la misma.
Antecedentes de la técnica
El dispositivo de pantalla de cristal líquido, de bajo voltaje, permite la conexión directa al circuito IC con bajo consumo de energía, se mostrará la función es variada, tienen una serie de características tales que la reducción de peso es posible, procesador de textos Ya Es ampliamente utilizado como un dispositivo de visualización para computadoras personales y similares. Entre ellos, el ángulo de giro de las moléculas de cristal líquido 160 ° o más, en comparación con el dispositivo de visualización de cristal líquido nemático 270 ° o menos torcido (en adelante LCD STN) es un dispositivo trenzado nemático pantalla de cristal líquido del ángulo de torsión convencional de 90 ° (LCD TN), un gran es posible visualización de la capacidad, del hecho de que es excelente en respuesta de alta velocidad, es actualmente la corriente principal del dispositivo de visualización de cristal líquido.
El embargo STN LCD, muestra una imagen que hay un problema que coloreaba (modo azul o el modo de color amarillo) de color azul o amarillo, Así, el contraste en pantalla monocroma, la visibilidad es baja y la coloración era muy difícil. Por lo tanto, con el fin de compensar esta coloración, la torsión inversa del sistema de dos capas de cristal líquido utilizando un monocromo célula de cristal líquido STN, o, aunque se ha propuesto pantalla a color, para el uso de una pluralidad de celdas de cristal líquido, el peso del dispositivo de visualización, el volumen es grande hecho, o problemas tales como que el coste se hace alto y el contraste con un ligero cambio en el ángulo de visión disminuye rápidamente, o similares que se cambia el color de fondo, hay otro problema de deterioro de la visualización de características de ángulo.
Para resolver este problema, el documento JP No. 63 167 303, 63 No. 167 304, 63 No. 189 804, 63 No. 261 302, 63 No. 149 624, JP-A No. 1 201 607, el No. 1 201 608, el No. 1 105 217 , JP-a No. 2 285 303, el No. 2 59 702, el No. 2 24 406, el No. 2 146 002, el No. 2 257 103, JP-a No. 3 23404, el No. 3 126 012, el No. 3 181 905, JP-como el No. 3 194 503 como se describe en, con el fin de mejorar la coloración, se propone un método que utiliza una placa de diferencia de fase en lugar de la torsión inversa del cristal líquido STN.
De acuerdo con estos métodos, mejorado significativamente STN coloración LCD, el peso del dispositivo de visualización en sí, el volumen también redujo significativamente, el coste se hace más barata, que apenas se mejoró las características ángulo de visión de LCD STN.
Por lo tanto, creado para mejorar las características de ángulo de visión, por el campo eléctrico orientado en el documento JP-A-2 285 303, la película birrefringente es mayor que el índice de refracción en la dirección perpendicular al eje óptico en la dirección del espesor de la birrefringencia índice de refracción Entonces, este método se propuso como una placa de retraso. Cambio en contraste se reduce debido al ángulo de visión, de acuerdo con este método, las características del ángulo de visión se mejoran, el efecto es pequeño, es necesario aplicar una alta tensión para un largo tiempo para el policarbonato fundido, complejo también el proceso de fabricación Por lo tanto, fue difícil aumentar la productividad y reducir el costo. Además, en el documento JP-A-2 160 204, cortar un policarbonato en forma de barra obtenido por extrusión en una forma de placa, un método que utiliza un material obtenido mediante la molienda como una placa de retardo se ha propuesto una placa de retardo que tiene un área grande por este método Fue extremadamente difícil de producir a bajo costo.
JP-A Además No. 2 256 023, JP-A No. 3 141 303, 3 No. 14122, el mismo 3 24 502, JP-uno por cada película una birrefringencia intrínseca positiva y negativa o un laminado de una placa de fase, Se propuso un método para usar. Puede ser ajustado birrefringencia de dos películas de acuerdo con las características de la célula de cristal líquido de acuerdo con este método, es posible mejorar las características de ángulo de visión más de cerca, dos o más birrefringentes películas creadas por separado Es necesario usarlo, por lo que el costo también es alto.
Tarea de solución
Un objeto de la presente invención, una película birrefringente que puede mejorar significativamente las características de coloración y ángulo de visión de LCD STN, por un proceso simple, para proponer un método para fabricar el original y alta productividad a bajo coste Ahí Además, la presente invención se colorea la imagen de visualización menos, contraste, una excelente visibilidad en, también tiene como objetivo que la característica de ángulo de visión se proporciona un buen dispositivo de pantalla de cristal líquido.
Solución
problemas anteriores Point, valor de refracción doble intrínseca después el polímero positivo se coló sobre un tambor de solución o banda disuelto en un disolvente, secado, en un proceso para producir una película que tiene birrefringencia por estiramiento uniaxial, entrando en el dibujo El disolvente residual es de 10% en peso a 30% en peso. En el dispositivo de pantalla de cristal líquido de acuerdo con un par de placas polarizantes y al menos los componentes de una sola película birrefringente y entre los mismos célula de cristal líquido de la pantalla, una película birrefringente obtenido por el método de producción de acuerdo con lo anterior, la película birrefringente dirección del espesor del índice de refracción se consigue mediante un dispositivo de visualización de cristal líquido, caracterizado porque se encuentra entre los dos índice de refracción principal en un plano de la película.
Ya se sabe que estirar una película aumenta el índice de refracción principal en la dirección de estiramiento. Sin embargo, por un proceso muy simple, un método del índice de refracción en la dirección del espesor de la película a un bajo costo entre el índice de refracción principal en un plano de la película no se ha conocido. La presente [inventor], etc., en la etapa de estiramiento para impartir película birrefringencia, sin lo suficientemente seco antes del estiramiento, el estado bastante estirada de que contiene alta disolvente residual, la dirección del espesor del índice de refracción de la superficie de la película Está entre los dos principales índices de refracción. Hemos descubierto un fenómeno que no se conocía en absoluto en el pasado y que ha completado la presente invención.
En el sentido común de estiramiento del polímero hasta ahora, valor de refracción doble intrínseca en el caso de un positivo, el índice de refracción de la dirección de espesor uniforme haciendo cualquier estiramiento de los dos en el plano de los dos pequeño avión o que el índice de refracción principal entre el índice de refracción director, el mismo que el pequeño, no convertido entre nunca dos principales índices de refracción en el plano. Por cierto, la presente invención, con respecto a un fenómeno de que el índice de refracción en la dirección del espesor se hace entre los dos índice de refracción principal en plano, pero aún no el mecanismo está suficientemente aclarado se estima como aproximadamente :.
Supongamos pequeño cubo de l0 lado birrefringencia intrínseca está dentro de la película sin estirar positiva del polímero. La longitud del pequeño cubo se deforma por estiramiento estiramiento lx dirección, longitud de la dirección axial película perpendicular a la Ly eje de estiramiento, la longitud de la dirección de espesor de la película y se convierte en lz. En general, el estiramiento se convierte en una relación de lx> Ly ≧ lz, esta relación x similares, y, y la relación de magnitud entre el índice de refracción en la dirección z. Es decir, nx> ny ≧ nz. Mientras tanto, en la presente invención, nx> nz> pequeño cubo de l0 lado porque fenómeno ny es decir que se confirma cuando no está estirado, ahora se modifica como lx> lz> ly después de ser estirado en la dirección x Es estimado De hecho, la contracción en la dirección del espesor por el estiramiento de acuerdo con la presente invención, la contracción de la pequeña dirección de la anchura es significativamente grande. Esto confirma que es una deformación de lx> lz> ly.
Incidentalmente, aunque por qué se deforme que lx> lz> Ly, la película en un estado de alta temperatura suficiente para calentar la deformación se expone la evaporación del disolvente agudo de la superficie de la película tiene lugar en el estado el disolvente residual es grande . Sin embargo, un buen disolvente para el movimiento del determinante de la velocidad de difusión de disolvente en el interior de la película no disminuye. Por lo tanto, la superficie de la película se seca preferentemente y la superficie intenta contraerse. La dirección de estiramiento este fenómeno se produce durante el estiramiento no puede reducir porque se estira mecánicamente, se produce un fenómeno de que la dirección de la anchura se reduce preferentemente en la película. Tal mecanismo de deformación de lx> lz> ly se solicita por, finalmente considerado como características de índice de refracción de nx> nz> ny se obtiene.
Por lo tanto, las características de índice de refracción de nx> nz> se espera ny de la película birrefringente de acuerdo con la presente invención a ser afectados en una distribución cuchara concentración del disolvente dentro de la superficie de la película durante la película de estiramiento. De hecho, la temperatura de estiramiento que afecta a la distribución de cuchara densidad del disolvente residual de la película en el interior durante el estiramiento de película, la diferencia entre nz y ny por la tasa de estiramiento fuertemente influenciada. Más específicamente, la temperatura de estiramiento es alta, es posible estirar a una distribución cuchara concentración es grande estado superior de estiramiento velocidad es rápida. Sin embargo, la temperatura de estiramiento es demasiado alta, se produce la evaporación abruptamente disolvente, o causar huecos dentro de la película, se produce rápidamente la relajación orientación de la molécula, puede no obtenerse preferiblemente birrefringencia. Dado que las características de índice de refracción por lo que es fuertemente dependiente de la concentración de disolvente se produce en la dirección del espesor de película en el momento de estiramiento, en lugar de un solo disolvente para controlarlo, se puede usar un disolvente mixto. En este caso, no hay un grado si los problemas con la solubilidad como un disolvente mixto también contiene un disolvente pobre en el disolvente mixto.
También se prefieren temperatura de estiramiento en la presente invención son (Tg (temperatura de transición vítrea) 20 °) (Tg + 30 °). La velocidad de deformación de estiramiento es 10% / min o más, más preferiblemente 50% / min o más. Aquí, la tasa de deformación por estiramiento indica el porcentaje de estiramiento por minuto causado por el estiramiento de la longitud inicial. relación de estiramiento en la presente invención son los determinados con el fin de obtener una película que tiene un valor de retardo deseado compatible con la célula de cristal líquido, el espesor de la película, la temperatura de estiramiento, en la que el valor óptimo varía en gran medida dependiendo de la velocidad de estiramiento Ahí Por lo tanto, no hay ninguna limitación particular en su ámbito de aplicación, la película tiene un espesor de 50 [mu] m 100 m [mu] es preferiblemente la relación de estiramiento es 10% o más. método de estiramiento, ambos lados de estiramiento de la uniaxial longitudinal y la película que se extiende entre diferentes velocidades periféricas rodillos de agarre, transversal uniaxial se extiende por un método de estiraje de estiramiento en la dirección de la anchura de la película, también de múltiples etapas de estiramiento o similar dividido en varias veces de estiramiento , El método no está particularmente limitado.
Ahora, de color dependiendo del ángulo de visión del dispositivo de visualización de cristal líquido, el cambio de contraste depende de la dependencia ángulo de visión de valor de retardo de la película birrefringente (producto de birrefringencia y espesor) altamente. Visualización de la dependencia del ángulo de valor de retardo de la película birrefringente (en lo sucesivo valor Re) depende en gran medida del índice de refracción en la dirección del espesor, cuando nx> ny = nz en una película de una de tres ejes índice de refracción nx característica> ny ≧ nz más pequeño pero el más cuando nz convierte y nz = (nx + ny) / 2 aumenta, la dependencia del ángulo de visión se convierte en la más pequeña de valor Re de la película solo. Además, en el dispositivo de visualización de cristal líquido equipado con una película birrefringente, tiene buenas características de ángulo de visión del dispositivo de pantalla de cristal líquido cuando nx> nz> ny nz particular es la (nx + ny) / 2 vecindad.
Policarbonato como un polímero que tiene birrefringencia intrínseca negativa se utiliza para la película birrefringente de la presente invención, poliarilato, tereftalato de polietileno, poliéter sulfona, sulfuro de polifenileno, óxido de polifenileno, sulfona de polialilo, poliamida, poliimida, poliolefina, cloruro de polivinilideno de vinilo, celulosa, polímeros de poliéster, y similares, son, polímeros particularmente preferibles de policarbonato, polímeros de poliarilato, polímeros de poliéster, tales como alta fácil de hacer una superficie de película homogénea por birrefringencia intrínseca es grande colada en disolución Las moléculas son preferidas. Además, el polímero es no sólo homopolímeros, copolímeros, derivados de los mismos, pueden ser una mezcla, o similares.
Además, la birrefringencia de la película de la presente invención, en una transmisión de luz del 70% o más, preferiblemente acromático sustancialmente transparente, permeabilidad más luz de 90% o más, sustancialmente transparente Y es preferible que sea incoloro. Aquí, representado por birrefringencia intrínseca ([Delta] n) denota valor de birrefringencia cuando se orientan uniaxialmente idealmente moléculas, aproximadamente la siguiente ecuación (1)
El punto de transición vítrea del polímero utilizado en la película birrefringente de moléculas orientadas en la película birrefringente en la presente invención con el fin de evitar la relajación de alineación por el proceso de fabricación de LCD y el calor de la presente invención es preferiblemente de 105 ° C o superior, más Preferiblemente 110ºC o más. Aunque no particularmente limitaciones significativas a menos que el peso molecular del polímero es especialmente baja, preferiblemente en el peso molecular promedio en peso de 10.000 de 1.000.000, en particular preferiblemente en el intervalo de 30.000 a 700.000. El método de polimerización se puede aplicar mediante cualquier método que normalmente se lleve a cabo.
película birrefringente de la presente invención se puede usar como una película birrefringente obtenido de acuerdo con el método de fabricación descrito anteriormente, en combinación otro birrefringencia intrínseca es película orientada uniaxial positiva o negativa o una película orientada biaxialmente También es bueno Aquí conjunción con incluye el caso de la colocación de la película en ambos lados a través de la célula caso y LC utilizado por la laminación de la película. En este caso, el uso combinado de diferentes película, también es posible controlar la longitud de onda característica de la birrefringencia de cada película birrefringente, es posible compensación más avanzada en una célula de cristal líquido.
El dispositivo de visualización de cristal líquido de la presente invención, la dirección del espesor de la película birrefringente mayor que la dirección vertical del índice de refracción en el eje óptico de la película birrefringente más pequeño que el índice de dirección refracción paralelo en el eje óptico del índice de refracción de la película birrefringente Están dispuestos en un lado o en ambos lados de la celda de cristal líquido. Y su configuración se ejemplifica en la Fig. 1 (un tipo con una placa de retardo en un solo lado). 1 es una placa polarizante, 2 es una placa de retardo y 3 es una célula de cristal líquido. La parte superior del dispositivo de visualización de cristal líquido mostrado en la figura 1 es el lado del observador.
La formación de un dispositivo de visualización de cristal líquido, utilizando la película birrefringente presente, una diferencia de fase en la célula de cristal líquido no sólo directamente en frente, se puede compensar en una dirección oblicua. Por lo tanto, se evita la coloración características de contraste, de visualización de tinte blanco y negro y ángulo de visión de pantalla de visualización de color se mejoran en que se logra. A continuación, la invención se describirá en detalle mediante ejemplos.
Ejemplo 1
El peso molecular promedio 130.000 de Tg 155 ° solución de policarbonato 20% de cloruro de metileno troquel de anchura de 300 mm de fundición sobre una placa de acero inoxidable, por secado natural para 25 ° C. 30 min, 22% de disolvente residual, el espesor de policarbonato 113μm Una película fue obtenida. Para una temperatura de 170 ° C. La película de estiramiento del 30% en el estiramiento velocidad de deformación 50% / min, para obtener una película birrefringente (A 1).
Ejemplo 2
El peso molecular medio ponderado 40.000 Tg 21% en peso de solución disuelta de 300 mm de ancho matriz en un disolvente mixto de 150 ° del policarbonato en cloruro de metileno / metanol (90/10 en peso), se deposita sobre una placa de acero inoxidable, 30 ° C. 40 Mínimo para obtener una película de policarbonato que tiene un disolvente residual del 11% y un espesor de 97 μm. Para una temperatura de 140 ° C. La película realiza 25% un estiramiento velocidad de deformación 100% / min, para obtener una película birrefringente (A 2).
Ejemplo 3
El peso molecular promedio 130.000 de Tg 155 ° solución de policarbonato 20% de cloruro de metileno troquel de anchura de 300 mm de fundición sobre una placa de acero inoxidable, por secado natural para 25 ° C. 15 minutos, el disolvente residual 28%, un espesor de policarbonato 110μm Una película fue obtenida. Para una temperatura de 180 ° C. La película de estiramiento del 30% en el estiramiento velocidad de deformación de 300% / min, para obtener una película birrefringente (A 3).
Ejemplo comparativo 1
El peso molecular promedio en peso 130.000 de Tg 155 ° solución de cloruro de metileno de policarbonato 20% se coló sobre una placa de acero inoxidable por el 300 mm anchura de la matriz el secado natural de 25 ° C. 30 minutos, seguido por seguido por secado de 120 ° C. 3 horas, el residual Se obtuvo una película de policarbonato que tenía un disolvente del 1% y un grosor de 95 μm. Para una temperatura de 170 ° C. La película de estiramiento del 30% en el estiramiento velocidad de deformación 50% / min, para obtener una película birrefringente (B 1).
Ejemplo Comparativo 2
El peso molecular promedio en peso 130.000 de Tg 155 ° solución de cloruro de metileno de policarbonato 20% se coló sobre una placa de acero inoxidable por el 300 mm anchura de la matriz y el disolvente secado natural 33% residual de 25 ° C. 10 minutos, una película de policarbonato que tiene un espesor de 112μm Lo tengo Para una temperatura de 180 ° C. La película fue sometida a 30% estiramiento a una velocidad de deformación de estiramiento de 300% / min, se generan burbujas en la película, no se obtuvo una película birrefringente que se puede utilizar para aplicaciones ópticas.
Ejemplo comparativo 3
El peso molecular promedio en peso 130.000 de Tg 155 ° solución de cloruro de metileno de policarbonato 20% de la anchura de 300 mm de fundición a presión en una placa de acero inoxidable, se somete a secado natural, secado seguido de 120 ° C. 30 horas 25 ° C. 30 minutos, Se obtuvo una película de policarbonato que tenía un contenido de disolvente residual de 1% y un espesor de 65 μm. Para una temperatura de 170 ° C. La película realiza 15% estiramiento a una velocidad de deformación sorteo 10% / min, para obtener una película birrefringente (B 2).
Medición del índice de refracción y el valor de Re (retardo)
Por la película birrefringente A 1, A 2, A 3, Refractómetro Abbe para B 1 y B 2, el índice de refracción en la dirección del eje estiramiento a una longitud de onda de 590 nm (nx), el índice de refracción de la dirección de la anchura de película (ny), la película Se midió el índice de refracción (nz) en la dirección del espesor. Además, se midió un valor de Re a una longitud de onda de 632,8 nm con un elipsómetro. Los resultados se muestran en la Tabla 1.
De la Tabla 1, nx, ny, en nz relación, A 1, A 2 y A 3, nx> nz> ny siguiente, es evidente que se obtiene no se obtiene el perfil de índice de refracción en el dibujo general. Por otro lado, en B 1 y B 2, nx> ny ≧ nz.
Ejemplo 4
Evaluación de la dependencia del ángulo de visión en el panel de cristal líquido
La película birrefringente de los anteriores A 3 se aplica a ambos lados de la célula de cristal líquido STN como la placa de diferencia de fase (2), para producir un dispositivo de visualización de cristal líquido de pantallas monocromáticas. La relación entre el eje de polarización y el eje de estiramiento se muestra en la figura 3. La relación de contraste resultante en el estado de conducción y el estado no accionado del dispositivo de visualización de cristal líquido 6: un ángulo de visión de 1 o más, se muestran en la Tabla 2.
Ejemplo comparativo 4
Una película birrefringente de la mencionada B 2 como una placa de retardo, de la misma manera que en el Ejemplo 4, el ángulo de visión se midió en el contraste en el dispositivo de pantalla de cristal líquido. Los resultados se muestran en la Tabla 2.
compensación de panel de cristal líquido de la Tabla 2 mediante el uso de la placa de diferencia de fase que comprende una película birrefringente de la presente invención, los cambios de contraste en función del ángulo de visión tiene un amplio ángulo de visión más pequeño.
Efecto de la invención
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra la estructura de un panel de cristal líquido sobre el cual está montada una película birrefringente.
La figura 2 muestra una configuración de un dispositivo de visualización de cristal líquido equipado con dos películas birrefringentes.
La figura 3 muestra un dibujo que muestra el eje de polarización y el eje de estiramiento del ejemplo 4.
1. Placa polarizadora
2. Película birrefringente
3. Celda de cristal líquido
P1: eje de polarización de la placa de polarización del lado de la retroiluminación
P2: eje de polarización del polarizador en el lado del observador
Re 1: eje de estiramiento de la película birrefringente del lado de la luz de fondo
Re 2: eje de estiramiento de la película birrefringente del lado observador
Reclamo
Después de la reivindicación 1 birrefringencia intrínseca ha fundido un polímero positivo en tambor solución o banda disuelto en un disolvente, un proceso para la preparación de películas que tienen birrefringencia por secado de estiramiento uniaxial, la película en el momento de entrar en el dibujo El disolvente residual es de 10% en peso a 30% en peso, ambos inclusive.
Una película birrefringente de acuerdo con el método de fabricación según la reivindicación 2 película birrefringente según la reivindicación 1 en un dispositivo de pantalla de cristal líquido de acuerdo con un par de placas polarizantes y al menos los componentes de una sola película birrefringente y entre los mismos célula de cristal líquido de la pantalla de ahí, el dispositivo de visualización de cristal líquido caracterizado por la dirección del espesor del índice de refracción de la película birrefringente está entre los dos índice de refracción principal en un plano de la película.
A la reivindicación 3 en el que la célula de cristal líquido de la pantalla es retorcido célula de cristal líquido nemático, el dispositivo de visualización de cristal líquido según la reivindicación 2, en el que dicho ángulo de torsión se caracteriza por una de 160 ° a 270 °.
Dibujo :
Application number :1994-003653
Inventors :富士写真フイルム株式会社
Original Assignee :荒川公平、岩本徳次