JP2000162432A - 紫外線偏光子及び紫外線偏光光源装置 - Google Patents
紫外線偏光子及び紫外線偏光光源装置Info
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- JP2000162432A JP2000162432A JP35388898A JP35388898A JP2000162432A JP 2000162432 A JP2000162432 A JP 2000162432A JP 35388898 A JP35388898 A JP 35388898A JP 35388898 A JP35388898 A JP 35388898A JP 2000162432 A JP2000162432 A JP 2000162432A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大面積の偏光形成が容易で広い波長域の紫外
光を利用でき、従って配向膜形成物質の選択範囲が広く
て発熱や劣化が小さく、薄型軽量性に優れて取扱が容易
な偏光紫外線の形成部材の開発。 【解決手段】 アスペクト比が２以上で、短径が０．５
μm以下の針状物質（１２）を、屈折率が０．０５以上
相違する紫外線透過膜（１１）中に、所定方向に配向し
た状態にて分散含有する紫外線偏光子（１）、及びそれ
を紫外線照射装置の光出射面に有する紫外線偏光光源装
置。 【効果】 寿命に優れ、スリムな形態で容易に取扱えて
紫外線照射装置にセットするだけの簡単な操作で偏光紫
外線を形成できる。
光を利用でき、従って配向膜形成物質の選択範囲が広く
て発熱や劣化が小さく、薄型軽量性に優れて取扱が容易
な偏光紫外線の形成部材の開発。 【解決手段】 アスペクト比が２以上で、短径が０．５
μm以下の針状物質（１２）を、屈折率が０．０５以上
相違する紫外線透過膜（１１）中に、所定方向に配向し
た状態にて分散含有する紫外線偏光子（１）、及びそれ
を紫外線照射装置の光出射面に有する紫外線偏光光源装
置。 【効果】 寿命に優れ、スリムな形態で容易に取扱えて
紫外線照射装置にセットするだけの簡単な操作で偏光紫
外線を形成できる。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、液晶を配向処理する配向
膜の形成などに好適な紫外線偏光子及びその紫外線偏光
光源装置に関する。
膜の形成などに好適な紫外線偏光子及びその紫外線偏光
光源装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】ラビング処理による配向膜では大きい面
積での均一な処理が難しく、帯電や塵の発生も多いこと
などより液晶表示装置の大型化に対処することが困難
で、液晶を大面積で配向処理できる配向膜が求められる
中、偏光紫外線を利用した光異性化反応や光二量化反
応、光分解反応などによる配向膜の形成方法が提案され
ている。
積での均一な処理が難しく、帯電や塵の発生も多いこと
などより液晶表示装置の大型化に対処することが困難
で、液晶を大面積で配向処理できる配向膜が求められる
中、偏光紫外線を利用した光異性化反応や光二量化反
応、光分解反応などによる配向膜の形成方法が提案され
ている。
【０００３】従来、前記した偏光紫外線の形成部材とし
ては、プリズム偏光子や偏光フィルム、偏光分離器が知
られていた。しかしながら、プリズム偏光子では大型化
が困難で大面積の偏光を得ることが難しく、紫外領域で
二色性を示す物質を用いた偏光フィルムでは機能限界が
３５０nmであるためそれ以上の波長に感応する配向膜に
制約され、また吸収光による発熱や劣化が大きい問題点
があった。
ては、プリズム偏光子や偏光フィルム、偏光分離器が知
られていた。しかしながら、プリズム偏光子では大型化
が困難で大面積の偏光を得ることが難しく、紫外領域で
二色性を示す物質を用いた偏光フィルムでは機能限界が
３５０nmであるためそれ以上の波長に感応する配向膜に
制約され、また吸収光による発熱や劣化が大きい問題点
があった。
【０００４】また斜め積層のガラス板によるブリュスタ
ー角を利用した偏光分離器では、偏光の大面積化に伴い
装置の大型化が著しく、入射角をブリュスター角に設定
する必要のあることから装置の組立に高精度なセッティ
ング技術が要求される問題点があった。
ー角を利用した偏光分離器では、偏光の大面積化に伴い
装置の大型化が著しく、入射角をブリュスター角に設定
する必要のあることから装置の組立に高精度なセッティ
ング技術が要求される問題点があった。
【０００５】
【発明の技術的課題】本発明は、大面積の偏光形成が容
易で広い波長域の紫外光を利用でき、従って配向膜形成
物質の選択範囲が広くて発熱や劣化が小さく、薄型軽量
性に優れて取扱が容易な偏光紫外線の形成部材の開発を
課題とする。
易で広い波長域の紫外光を利用でき、従って配向膜形成
物質の選択範囲が広くて発熱や劣化が小さく、薄型軽量
性に優れて取扱が容易な偏光紫外線の形成部材の開発を
課題とする。
【０００６】
【課題の解決手段】本発明は、アスペクト比が２以上
で、短径が０．５μm以下の針状物質を、屈折率が０．
０５以上相違する紫外線透過膜中に、所定方向に配向し
た状態にて分散含有することを特徴とする紫外線偏光
子、及びそれを紫外線照射装置の光出射面に有すること
を特徴とする紫外線偏光光源装置を提供するものであ
る。
で、短径が０．５μm以下の針状物質を、屈折率が０．
０５以上相違する紫外線透過膜中に、所定方向に配向し
た状態にて分散含有することを特徴とする紫外線偏光
子、及びそれを紫外線照射装置の光出射面に有すること
を特徴とする紫外線偏光光源装置を提供するものであ
る。
【０００７】
【発明の効果】本発明の紫外線偏光子によれば、薄型軽
量性に優れ大面積体を容易に形成でき、従って大面積の
偏光を容易に形成できると共に広い波長域の紫外光を利
用できて配向膜形成物質の選択範囲が広く、紫外光を吸
収しにくくて発熱や劣化を生じにくく寿命に優れて、ス
リムな形態で容易に取扱うことができ、紫外線照射装置
にセットするだけの簡単な操作で偏光紫外線を形成する
ことができる。
量性に優れ大面積体を容易に形成でき、従って大面積の
偏光を容易に形成できると共に広い波長域の紫外光を利
用できて配向膜形成物質の選択範囲が広く、紫外光を吸
収しにくくて発熱や劣化を生じにくく寿命に優れて、ス
リムな形態で容易に取扱うことができ、紫外線照射装置
にセットするだけの簡単な操作で偏光紫外線を形成する
ことができる。
【０００８】
【発明の実施形態】本発明による紫外線偏光子は、アス
ペクト比が２以上で、短径が０．５μm以下の針状物質
を、屈折率が０．０５以上相違する紫外線透過膜中に、
所定方向に配向した状態にて分散含有するものであり、
紫外線偏光光源装置はその紫外線偏光子を紫外線照射装
置の光出射面に配置したものである。紫外線偏光子の例
を図１に、紫外線偏光光源装置の例を図２に示した。１
が紫外線偏光子で、１１が紫外線透過膜、１２が針状物
質、２が紫外線照射装置である。
ペクト比が２以上で、短径が０．５μm以下の針状物質
を、屈折率が０．０５以上相違する紫外線透過膜中に、
所定方向に配向した状態にて分散含有するものであり、
紫外線偏光光源装置はその紫外線偏光子を紫外線照射装
置の光出射面に配置したものである。紫外線偏光子の例
を図１に、紫外線偏光光源装置の例を図２に示した。１
が紫外線偏光子で、１１が紫外線透過膜、１２が針状物
質、２が紫外線照射装置である。
【０００９】紫外線透過膜は、紫外線透過性、就中３０
０nm以上、特に２５０nm以上の波長の紫外線を透過する
適宜な物質にて形成することができる。好ましい紫外線
透過膜は、配向膜形成物質等の紫外線照射対象に照射す
る目的の紫外線の透過率が１０％、就中２０％以上、特
に３０％以上のものである。
０nm以上、特に２５０nm以上の波長の紫外線を透過する
適宜な物質にて形成することができる。好ましい紫外線
透過膜は、配向膜形成物質等の紫外線照射対象に照射す
る目的の紫外線の透過率が１０％、就中２０％以上、特
に３０％以上のものである。
【００１０】また薄型軽量で取扱性に優れ、大面積体の
容易な形成性などの点よりはポリマーからなる紫外線透
過膜が好ましい。その場合、化学的安定性による高寿命
性などの点よりは、例えばポリメチルペンテンやポリス
チレン若しくはそのポリマーアロイ、ポリカーボネート
などの耐熱温度が１００℃以上のポリマーの１種又は２
種以上を用いることが好ましい。
容易な形成性などの点よりはポリマーからなる紫外線透
過膜が好ましい。その場合、化学的安定性による高寿命
性などの点よりは、例えばポリメチルペンテンやポリス
チレン若しくはそのポリマーアロイ、ポリカーボネート
などの耐熱温度が１００℃以上のポリマーの１種又は２
種以上を用いることが好ましい。
【００１１】針状物質としては、アスペクト比が２以上
で、短径が０．５μm以下のものが用いられる。これに
より透過光に偏光特性を付与することができる。偏光特
性の付与の点より好ましく用いうる針状物質は、アスペ
クト比が３以上、就中４以上、特に５以上であり、短径
が０．４μm以下、就中０．３μm以下のものである。針
状物質は、紫外線を透過しないものであってもよいが、
紫外線の透過率の点よりは紫外線を透過するものが好ま
しい。
で、短径が０．５μm以下のものが用いられる。これに
より透過光に偏光特性を付与することができる。偏光特
性の付与の点より好ましく用いうる針状物質は、アスペ
クト比が３以上、就中４以上、特に５以上であり、短径
が０．４μm以下、就中０．３μm以下のものである。針
状物質は、紫外線を透過しないものであってもよいが、
紫外線の透過率の点よりは紫外線を透過するものが好ま
しい。
【００１２】従って針状物質としては、前記の条件を満
足する適宜なものを用いうる。ちなみにその例として
は、酸化チタンやホウ酸アルミニウム、炭化ケイ素や窒
化ケイ素、酸化ジルコニウムやガラスの如き無機系針状
物質、あるいは各種の有機系繊維や、紫外線透過膜中で
延伸処理により繊維状に変形しうる高分子微粒子などが
あげられる。
足する適宜なものを用いうる。ちなみにその例として
は、酸化チタンやホウ酸アルミニウム、炭化ケイ素や窒
化ケイ素、酸化ジルコニウムやガラスの如き無機系針状
物質、あるいは各種の有機系繊維や、紫外線透過膜中で
延伸処理により繊維状に変形しうる高分子微粒子などが
あげられる。
【００１３】紫外線偏光子は、上記した紫外線透過膜と
針状物質を屈折率が０．０５以上相違する組合せで用い
て、その紫外線透過膜中に針状物質が所定の方向に配向
した状態で分散含有されたものとして得ることができ
る。これにより図１に例示の如く、紫外線透過膜１１に
入射した紫外線の内、針状物質１２の配向（長径）方向
と同じ方向の振動面をもつものは透過を遮られて屈折率
が相違する針状物質の界面で散乱され、一方、太矢印の
如く針状物質１２の配向方向に直交する方向（短径方
向）の振動面をもつものは針状物質に遮られずに直進透
過する。
針状物質を屈折率が０．０５以上相違する組合せで用い
て、その紫外線透過膜中に針状物質が所定の方向に配向
した状態で分散含有されたものとして得ることができ
る。これにより図１に例示の如く、紫外線透過膜１１に
入射した紫外線の内、針状物質１２の配向（長径）方向
と同じ方向の振動面をもつものは透過を遮られて屈折率
が相違する針状物質の界面で散乱され、一方、太矢印の
如く針状物質１２の配向方向に直交する方向（短径方
向）の振動面をもつものは針状物質に遮られずに直進透
過する。
【００１４】前記の結果、配向した針状物質の短径方向
の振動面をもつ紫外線が透過偏光として形成される。従
って針状物質は、可及的に一定方向に配向していること
が好ましく、また上記したようにアスペクト比が高く
て、その長径が透過させる目的の紫外線の波長よりも大
きく、短径がその紫外線の波長に対して可及的に小さい
ことが好ましい。
の振動面をもつ紫外線が透過偏光として形成される。従
って針状物質は、可及的に一定方向に配向していること
が好ましく、また上記したようにアスペクト比が高く
て、その長径が透過させる目的の紫外線の波長よりも大
きく、短径がその紫外線の波長に対して可及的に小さい
ことが好ましい。
【００１５】前記の散乱と透過による偏光形成機能、就
中、紫外線の透過率やその偏光度などの点より針状物質
の好ましい含有量は、紫外線透過膜の０．５〜２０重量
％、就中１重量％以上、特に１．５〜１５重量％であ
る。また配向膜の形成等の実用性などの点より好ましい
紫外線偏光子は、目的とする偏光の波長、例えば３００
nmの紫外光に基づく垂直入射光の直進光透過率が１０％
以上、就中２０％以上、特に３０％以上であるものや、
消光比が５以上、就中１０以上であるものである。
中、紫外線の透過率やその偏光度などの点より針状物質
の好ましい含有量は、紫外線透過膜の０．５〜２０重量
％、就中１重量％以上、特に１．５〜１５重量％であ
る。また配向膜の形成等の実用性などの点より好ましい
紫外線偏光子は、目的とする偏光の波長、例えば３００
nmの紫外光に基づく垂直入射光の直進光透過率が１０％
以上、就中２０％以上、特に３０％以上であるものや、
消光比が５以上、就中１０以上であるものである。
【００１６】針状物質が配向した紫外線透過膜の形成
は、例えばキャスティング法や押出成形法、射出成形法
やロール成形法、流延成形法などの適宜な方式で形成し
た、針状物質を分散含有するフィルム状の紫外線透過膜
を延伸処理して針状物質を配向させる方式や、電場や磁
場等にて配向する針状物質を液状の紫外線透過膜中で電
場等の作用化に配向させてその紫外線透過膜を固化させ
る方式などの適宜な方式にて行うことができる。
は、例えばキャスティング法や押出成形法、射出成形法
やロール成形法、流延成形法などの適宜な方式で形成し
た、針状物質を分散含有するフィルム状の紫外線透過膜
を延伸処理して針状物質を配向させる方式や、電場や磁
場等にて配向する針状物質を液状の紫外線透過膜中で電
場等の作用化に配向させてその紫外線透過膜を固化させ
る方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【００１７】紫外線偏光子の厚さは、適宜に決定しうる
が、一般には紫外線透過率や膜強度等の取扱性などの点
より、１μm〜１mm、就中５〜５００μm、特に１０〜３
００μmとされる。なお紫外線偏光子の形成に際して
は、例えば分散剤や界面活性剤、難燃剤や酸化防止剤な
どの適宜な添加剤を配合することができる。
が、一般には紫外線透過率や膜強度等の取扱性などの点
より、１μm〜１mm、就中５〜５００μm、特に１０〜３
００μmとされる。なお紫外線偏光子の形成に際して
は、例えば分散剤や界面活性剤、難燃剤や酸化防止剤な
どの適宜な添加剤を配合することができる。
【００１８】本発明による紫外線偏光子は、例えば光異
性化反応や光二量化反応、光分解反応などにより液晶を
配向させるための配向膜を形成する際の偏光紫外線の供
給などの各種の目的に用いることができる。また偏光紫
外線の供給は、例えば図２の如く高圧水銀ランプ等の適
宜な紫外線照射装置２の光出射面に紫外線偏光子１を配
置した紫外線偏光光源装置とする方式などの、適宜なフ
ィルター方式にて行うことができる。
性化反応や光二量化反応、光分解反応などにより液晶を
配向させるための配向膜を形成する際の偏光紫外線の供
給などの各種の目的に用いることができる。また偏光紫
外線の供給は、例えば図２の如く高圧水銀ランプ等の適
宜な紫外線照射装置２の光出射面に紫外線偏光子１を配
置した紫外線偏光光源装置とする方式などの、適宜なフ
ィルター方式にて行うことができる。
【００１９】
【実施例】実施例１ ポリメチルペンテン１００部（重量部、以下同じ）と短
径０．１μm、長径１０μmの針状酸化チタン３部を二軸
混練してＴダイを介し２７０℃で厚さ３００μmのフィ
ルムに成形した後、それを１９０℃で６倍に延伸して、
針状酸化チタンがほぼ一定方向に配向した紫外線偏光子
を得た。
径０．１μm、長径１０μmの針状酸化チタン３部を二軸
混練してＴダイを介し２７０℃で厚さ３００μmのフィ
ルムに成形した後、それを１９０℃で６倍に延伸して、
針状酸化チタンがほぼ一定方向に配向した紫外線偏光子
を得た。
【００２０】比較例 二色性物質含有の市販の紫外線偏光子を用いた。
【００２１】評価試験 実施例、比較例で得た紫外線偏光子に、水銀キセノンラ
ンプによる照射光に対し３００〜３２０nmのバンドパス
フィルタを介して得た分光紫外線を５０mＷ／cm2の強度
で１０分間照射したところ、実施例の紫外線偏光子では
外観上の変化がなかったが、比較例の紫外線偏光子では
照射部分が褐色に変色し、かつ著しく変形した。
ンプによる照射光に対し３００〜３２０nmのバンドパス
フィルタを介して得た分光紫外線を５０mＷ／cm2の強度
で１０分間照射したところ、実施例の紫外線偏光子では
外観上の変化がなかったが、比較例の紫外線偏光子では
照射部分が褐色に変色し、かつ著しく変形した。
【００２２】透過率、偏光度 前記の照射前後における紫外線偏光子について、波長３
００nmの紫外線の垂直入射光の直進光透過率と、その直
進透過光の偏光度をダブルビーム型分光光度計にて調べ
た。
００nmの紫外線の垂直入射光の直進光透過率と、その直
進透過光の偏光度をダブルビーム型分光光度計にて調べ
た。
【００２３】配向性 ガラス基板上にスピンコートして設けたポリビニルシン
ナメート薄膜に、水銀キセノンランプによる照射光に対
し３００〜３２０nmのバンドパスフィルタを介して得た
分光紫外線を実施例又は比較例で得た紫外線偏光子を介
して５分間照射して配向膜を形成し、得られたセル基板
間にネマチック液晶を注入して平行配向の液晶セルを形
成し、その液晶の配向性を偏光顕微鏡により観察した。
ナメート薄膜に、水銀キセノンランプによる照射光に対
し３００〜３２０nmのバンドパスフィルタを介して得た
分光紫外線を実施例又は比較例で得た紫外線偏光子を介
して５分間照射して配向膜を形成し、得られたセル基板
間にネマチック液晶を注入して平行配向の液晶セルを形
成し、その液晶の配向性を偏光顕微鏡により観察した。
【００２４】前記の結果を次表に示した。
【００２５】前記より、実施例では紫外線照射による劣
化が少なくて寿命に優れており、その光学特性を良好に
維持して液晶を良好にモノドメイン配向できる配向膜を
形成できるなどの偏光特性に優れる紫外線を供給し、フ
ィルム方式で大面積の偏光子を容易に形成できて薄型軽
量性に優れ、スリムな形態で容易に取扱うことができて
紫外線照射装置にセットするだけの簡単な操作で偏光紫
外線を形成できることがわかる。
化が少なくて寿命に優れており、その光学特性を良好に
維持して液晶を良好にモノドメイン配向できる配向膜を
形成できるなどの偏光特性に優れる紫外線を供給し、フ
ィルム方式で大面積の偏光子を容易に形成できて薄型軽
量性に優れ、スリムな形態で容易に取扱うことができて
紫外線照射装置にセットするだけの簡単な操作で偏光紫
外線を形成できることがわかる。
【図１】紫外線偏光子例の説明図
【図２】紫外線偏光光源装置例の説明図
１：紫外線偏光子 １１：紫外線透過膜 １２：針状物質 ２：紫外線照射装置
Claims (5)
- 【請求項１】 アスペクト比が２以上で、短径が０．５
μm以下の針状物質を、屈折率が０．０５以上相違する
紫外線透過膜中に、所定方向に配向した状態にて分散含
有することを特徴とする紫外線偏光子。 - 【請求項２】 請求項１において、紫外線透過膜がポリ
メチルペンテン、ポリスチレン若しくはそのポリマーア
ロイ、又はポリカーボネートからなる紫外線偏光子。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、針状物質の含
有量が紫外線透過膜の０．５〜２０重量％である紫外線
偏光子。 - 【請求項４】 請求項１〜３において、目的波長の紫外
光に基づく垂直入射光の直進光透過率が１０％以上で、
かつ消光比が５以上である紫外線偏光子。 - 【請求項５】 請求項１〜４に記載の紫外線偏光子を、
紫外線照射装置の光出射面に有することを特徴とする紫
外線偏光光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35388898A JP2000162432A (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 紫外線偏光子及び紫外線偏光光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35388898A JP2000162432A (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 紫外線偏光子及び紫外線偏光光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000162432A true JP2000162432A (ja) | 2000-06-16 |
Family
ID=18433907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35388898A Pending JP2000162432A (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | 紫外線偏光子及び紫外線偏光光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000162432A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009265290A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Ushio Inc | 光配向用偏光光照射装置 |
| JP2013117727A (ja) * | 2006-08-15 | 2013-06-13 | Polarization Solutions Llc | Ｕｖ露光システム |
| JP2016066023A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-04-28 | 東芝ライテック株式会社 | 紫外線照射装置 |
-
1998
- 1998-11-26 JP JP35388898A patent/JP2000162432A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013117727A (ja) * | 2006-08-15 | 2013-06-13 | Polarization Solutions Llc | Ｕｖ露光システム |
| JP2009265290A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Ushio Inc | 光配向用偏光光照射装置 |
| JP2016066023A (ja) * | 2014-09-26 | 2016-04-28 | 東芝ライテック株式会社 | 紫外線照射装置 |
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