JP2020060762A - Polarized light source and display device capable of suppressing reflection of light - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光誘発源から発した光を偏光に変換、または光誘発源から出射された光を利用して偏光を発光し、光を反射する媒体に対して光を照射するに際し、反射媒体に対して垂直方向の偏光が入射されるように可視域の偏光した光を提供しうる光源、または表示装置に関する。 The present invention converts a light emitted from a light inducing source into polarized light, or emits polarized light by using light emitted from a light inducing source, and irradiates light to a medium that reflects the light, when a reflective medium is used. The present invention relates to a light source or a display device capable of providing polarized light in the visible region so that polarized light in a direction perpendicular to the light source is incident.
一般に、人間の目や、画像認識装置であるカメラなどは、周囲の画像として光を感知する。近年、自動車分野やロボット分野等における自動運転安全技術において、画像認識装置が必需となりつつあり、通常、動作による光の変化を、カメラを用いて感知して自動安全装置を作動させる。この自動安全装置は、可視域の光だけでなく、紫外域、赤外域等の光など様々な光を感知している。そのため、光感知における誤作動を無くすことが必需であり、例えば、特許文献1や2には、様々な関連技術が公開されている。誤作動の主な原因の一つは、反射する光に由来するものである。例えば、道路上に水たまりや雪面、あるいは氷面が存在した場合、それらが光の反射面として機能してしまい、これらの表面に人間や信号機等の存在を示す光が反射された場合、その場所に人間や信号機が存在しているものと安全装置が誤認識してしまう恐れがある。この誤認識は、自動運転を行う車やバイク、あるいはロボットの誤作動を引き起こす原因となるだけでなく、人間の目にも誤認識を与える原因ともなり得る。 Generally, human eyes, a camera as an image recognition device, and the like sense light as an image of the surroundings. 2. Description of the Related Art In recent years, image recognition devices have become indispensable in automatic driving safety technology in the fields of automobiles, robots, etc. Usually, a change in light due to operation is detected using a camera to operate the automatic safety device. This automatic safety device detects not only visible light but also various light such as ultraviolet light and infrared light. Therefore, it is indispensable to eliminate malfunction in light sensing, and various related techniques are disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example. One of the main causes of malfunction is due to reflected light. For example, if there is a puddle, snow surface, or ice surface on the road, they will function as a reflection surface of light, and if light indicating the presence of people or traffic lights is reflected on these surfaces, The safety device may erroneously recognize that there are people and traffic lights in the place. This erroneous recognition not only causes a malfunction of a car, a motorcycle, or a robot that performs autonomous driving, but may also cause erroneous recognition by human eyes.
このような誤認識は、屋外の環境に限らず、屋内の環境、特に水回りや大理石、陶器、ステンレス家具等による光反射によっても起こり得る。近年、室内においても、顔認識機能や動作認識機能を利用した機器の活用が増えつつあるため、誤認識による誤作動を発生させない技術が求められていた。 Such erroneous recognition can occur not only in the outdoor environment, but also in the indoor environment, in particular, due to light reflection due to water, marble, pottery, stainless furniture, and the like. In recent years, the use of devices that use the face recognition function and the motion recognition function is increasing even indoors, and thus there has been a demand for a technique that does not cause a malfunction due to a misrecognition.
従来の自動運転安全装置やカメラは、受光する側の画像処理等で誤作動防止対策を施している。しかしながら、受光した光が、反射による光であるか否かについて判別することは難しかった。これまでの誤作動を防止出来る方法は、従来、受光側でカメラやアプリケーションを用いて反射を抑制する方法がとられており、根本的に、発光側の光自体の反射防止対策がなされるものではなかった。それに対して、本願の発明は、これまでの周囲環境に照射する光によって発生する誤認識を防止する処方を提供し、自動安全装置の誤作動を無くすだけでなく、人に対しても視認性を向上しうる光源および表示装置を提供するものである。 Conventional automatic driving safety devices and cameras have taken measures to prevent malfunctions, such as image processing on the light receiving side. However, it is difficult to determine whether the received light is the light due to reflection. Until now, the method that can prevent malfunctions has been to suppress reflection by using a camera or application on the light-receiving side. Fundamentally, measures are taken to prevent reflection of the light itself on the light-emitting side. Was not. On the other hand, the invention of the present application provides a prescription that prevents erroneous recognition caused by the light that has hitherto been emitted to the surrounding environment, not only eliminates the malfunction of the automatic safety device, but also makes it visible to humans. The present invention provides a light source and a display device that can improve the brightness.
本発明者らは、かかる目的を達成すべく鋭意研究を進めた結果、光誘発源から発した光を偏光に変換、または光誘発源から出射された光を利用して偏光を発光し、光を反射する媒体に対して光を照射するに際し、反射媒体に対して、垂直方向の偏光した光が入射されるように可視光領域の偏光した光を発光する光源、または表示装置を提供することで、人間の目の誤認識や、光や動作を認識する安全装置における誤認識等を防止出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。また、本願発明の技術を用いることにより、光源が透明であり、さらには文字や画像も表示しうる表示装置も実現可能であることを見出した。特に、光を反射する媒体により光反射が起こりうる環境において、各種装置の誤認識による誤作動を防止できる点で、本発明は重要である。 As a result of intensive studies to achieve such an object, the present inventors converted the light emitted from the light-induced source into polarized light, or emitted the polarized light using the light emitted from the light-induced source, PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source or a display device that emits polarized light in a visible light region so that vertically polarized light is incident on a reflective medium when irradiating the medium that reflects light. Then, they have found that it is possible to prevent erroneous recognition by the human eye, erroneous recognition in a safety device that recognizes light or motion, etc., and have completed the present invention. Further, it has been found that a display device in which the light source is transparent and further can display characters and images can be realized by using the technique of the present invention. In particular, the present invention is important in that it can prevent malfunctions due to misrecognition of various devices in an environment where light reflection may occur due to a medium that reflects light.
すなわち本発明は、1)〜8)に関する。
1)
光誘発源から発した光を偏光に変換、または光誘発源から出射された光を利用して偏光を発光し、光を反射する媒体に対して光を照射するに際し、反射媒体に対して垂直方向の偏光が入射されるように可視域の偏光した光を提供しうる光源、または表示装置。
2)
光の透過率が40%以上100%以下であることを特徴とする1)に記載の光源、または表示装置。
3)
可視域の偏光した光を発光する偏光発光素子を含む1)または2)に記載の光源、または表示装置
4)
上記偏光発光素子が、光誘発源より発光された紫外域〜近紫外可視域の光を利用して可視域の光を発光する偏光発光素子であることを特徴とする3)に記載の光源、または表示装置。
5)
上記1)〜4)のいずれか一項に記載の光源、または表示装置に、さらに光を反射しうる媒体を具備してなることを特徴とする光学システム。
6)
屋外で用いることを特徴とする1)〜4)のいずれか一項に記載の光源、または表示装置または5)に記載の光学システム。
7)
運転装置向けに用いることを特徴とする1)〜4)のいずれか一項に記載の光源、または表示装置または5)に記載の光学システム。
8)
自動車、バイク、自転車等の車両または船舶向けに用いることを特徴とする1)〜4)のいずれか一項に記載の光源、または表示装置または5)に記載の光学システム。
That is, the present invention relates to 1) to 8).
1)
When the light emitted from the light-induced source is converted into polarized light or the light emitted from the light-induced source is used to emit polarized light and the medium that reflects the light is irradiated with the light, it is perpendicular to the reflective medium. A light source or display device capable of providing polarized light in the visible range such that directional polarized light is incident.
2)
The light source or display device according to 1), wherein the light transmittance is 40% or more and 100% or less.
3)
The light source according to 1) or 2), which includes a polarized light emitting element that emits polarized light in the visible range, or a display device 4).
3. The light source according to 3), wherein the polarized light emitting element is a polarized light emitting element that emits light in the visible range by utilizing light in the ultraviolet range to the near-ultraviolet visible range emitted from a light inducing source. Or display device.
5)
An optical system comprising the light source or display device according to any one of 1) to 4) above and a medium capable of reflecting light.
6)
The light source according to any one of 1) to 4) or the display device or the optical system according to 5), which is used outdoors.
7)
The light source according to any one of 1) to 4), or the display device, or the optical system according to 5), which is used for a driving device.
8)
The light source according to any one of 1) to 4), the display device, or the optical system according to 5), which is used for vehicles such as automobiles, motorcycles, bicycles, and ships.
光誘発源から発した光を偏光に変換、または光誘発源から出射された光を利用して偏光を発光し、光を反射する媒体に対して光を照射するに際し、反射媒体に対して垂直方向の偏光が入射されるように可視域の偏光した光を提供しうる光源、または表示装置を提供することで、人間の目の誤認識や、光や動作を認識する安全装置における誤認識による誤作動等を防止出来る。特に、光を反射する媒体により光反射が起こりうる環境において、各種装置の誤認識を防止できる点で、本発明は重要である。また、本願発明の技術によれば、90%以上の透過率を有しながらも可視偏光を発光する光源を提供することが可能なため、透明でありながら偏光を発光しうる光源となる。さらに、その光源は紫外域の光を入射させることでも可視域の偏光を発光するため、光誘発源として目に見えない光を用いた本願光源又は表示装置を提供できる。さらに液晶セルでその偏光を制御することにより任意の映像を提供しうる表示装置を提供しうる。 When the light emitted from the light-induced source is converted into polarized light or the light emitted from the light-induced source is used to emit polarized light and the medium that reflects the light is irradiated with the light, it is perpendicular to the reflective medium. By providing a light source or a display device capable of providing polarized light in the visible range so that polarized light in a directional direction is incident, the human eye may misrecognize it or a safety device that recognizes light or motion may misidentify it. It can prevent malfunction. In particular, the present invention is important in that misrecognition of various devices can be prevented in an environment where light reflection may occur due to a medium that reflects light. Further, according to the technique of the present invention, since it is possible to provide a light source that emits visible polarized light while having a transmittance of 90% or more, it is a light source that is transparent but can emit polarized light. Furthermore, since the light source emits polarized light in the visible region even when light in the ultraviolet region is made incident, it is possible to provide the light source or display device of the present invention which uses invisible light as a light inducing source. Further, a display device capable of providing an arbitrary image can be provided by controlling the polarization of the liquid crystal cell.
上記光源または表示装置が垂直方向の偏光を発光することは、受光側で偏光遮光板や自動車や二輪車等の運転者が偏光レンズや偏光サングラスを用いる場合であっても好適である。一般的に、自動車等の安全装置や運転者は、吸収型偏光レンズや偏光サングラスを用いるが、その光吸収型偏光レンズや偏光サングラスの光の吸収軸は反射媒体に対して水平方向、即ち、平行方向である。その理由としては、水面や雪、アスファルト等で反射してくる光は水平方向(S偏光)であるため、その偏光のみを吸収し、逆の軸の光、即ち反射媒体に対して垂直方向(P偏光)は透過することで、周囲環境の反射を抑えた情報を入手し、視認性の向上、誤認の防止、目の疲れや機器の誤認による誤作動を減らすことを目的としているためである。本願発明の光源、もしくは表示装置を提供されれば、周囲に垂直方向の偏光のみを提供しうるため、前述の反射防止効果を提供できるだけでなく、一般的な偏光レンズや偏光サングラスを用いている運転者や機器に、表示を阻害することなく情報を提供することが出来る。よって、本願発明の光源及び表示装置は、一般的な偏光レンズや偏光サングラスを用いている機器や運転者に対しても、正確な視覚情報を提供しうる装置になるため好ましい。 It is preferable that the light source or the display device emits vertically polarized light even when a driver such as a polarizing light blocking plate or an automobile or a motorcycle uses a polarizing lens or polarizing sunglasses on the light receiving side. Generally, safety devices such as automobiles and drivers use absorption type polarized lenses and polarized sunglasses, but the light absorption axis of the light absorption type polarized lenses and polarized sunglasses is horizontal to the reflective medium, that is, It is a parallel direction. The reason is that the light reflected by the water surface, snow, asphalt, etc. is in the horizontal direction (S-polarized light), so that only the polarized light is absorbed and the light of the opposite axis, that is, the direction perpendicular to the reflection medium ( This is because by transmitting the P-polarized light, it is possible to obtain information in which reflection of the surrounding environment is suppressed, improve visibility, prevent misidentification, and reduce malfunction due to eye fatigue and misidentification of equipment. . If the light source or the display device of the present invention is provided, only the polarized light in the vertical direction can be provided to the surroundings. Therefore, not only the above-described antireflection effect can be provided, but also a general polarized lens or polarized sunglasses is used. Information can be provided to drivers and devices without obstructing the display. Therefore, the light source and display device of the present invention is a device that can provide accurate visual information even to a device or a driver using a general polarized lens or polarized sunglasses.
光誘発源から発した光を偏光に変換、または光誘発源から出射された光を利用して偏光を発光し、光を反射する媒体に対して光を照射するに際し、反射媒体に対して垂直方向の偏光が入射されるように可視域の偏光した光を提供しうる光源、または表示装置であることを特徴とする。尚、本願の水平方向、または垂直方向とは限りなく正確な角度、例えば0°、または90°を指すものではなく、あくまで大まかなその方向を表すものである。具体的には、垂直方向を0°または水平方向を90°とした場合、それぞれの方向に対して±10°程度角度が異なっても本願の効果を発現するものである。 When the light emitted from the light-induced source is converted into polarized light or the light emitted from the light-induced source is used to emit polarized light and the medium that reflects the light is irradiated with the light, it is perpendicular to the reflective medium. It is a light source or a display device capable of providing polarized light in the visible region so that polarized light in a direction is incident. It should be noted that the horizontal direction or the vertical direction of the present application does not indicate an infinitely accurate angle, for example, 0 ° or 90 °, but merely indicates a rough direction thereof. Specifically, when the vertical direction is 0 ° or the horizontal direction is 90 °, the effect of the present application is exhibited even if the angle is different from each other by about ± 10 °.
一般的に、光は、光を反射する媒体があれば反射してしまい、その反射した光は偏光を有していることが知られている。例えば、入射する光が、光を反射する媒体との間でなす角度が30°〜80°である場合、反射して視認しうる光は比較的強い偏光を有する。一般的には、「ブリュースター角」と呼ばれる角度に相当する場合、反射媒体に対して垂直方向の光は反射が著しく小さくなり、反射媒体に対して水平方向の偏光の反射する光との比は大きくなる。つまり、反射光は偏光を有するものであるが、本願はこの現象を利用した光源または表示装置を提供し、光を反射する媒体に対して垂直方向の入射となるよう偏光を出射しうる光源とすることによって、光の反射を抑制しうる光源、それを用いた表示装置を提供しうる。 It is generally known that light is reflected by a medium that reflects light, and the reflected light has a polarization. For example, when the incident light makes an angle of 30 ° to 80 ° with the medium that reflects the light, the light that is reflected and visible has a relatively strong polarization. Generally, when the angle is called the Brewster's angle, the light in the direction perpendicular to the reflective medium has significantly less reflection, and the ratio of the light polarized in the horizontal direction to the reflective medium is larger than that of the reflected light. Grows. That is, although the reflected light has a polarized light, the present application provides a light source or a display device utilizing this phenomenon, and a light source capable of emitting the polarized light so as to be incident in a direction perpendicular to a medium that reflects light. By doing so, it is possible to provide a light source capable of suppressing light reflection and a display device using the same.
本願の光源、または表示装置と光を反射する媒体との間でなす角度は、特に限定されるものではなく、任意の角度で配置することが出来る。光源、または表示装置から出射(発光)した光と、光を反射する媒体との間でなす角度は、反射媒体に対して垂直方向を0°とした場合、30°〜85°を成す角がより良いが、好ましくは40°〜80°、より好ましくは50°〜75°が良い。尚、本願の光源または表示装置から発する全光量すべてが30°〜85°の範囲にある必要はなく、反射媒体に対して入射する一部の光が該角度範囲で出射されることにより反射を低減または抑制しうる光源または表示装置を達成できる。 The angle formed between the light source or the display device of the present application and the medium that reflects light is not particularly limited, and the light source or the display device can be arranged at any angle. The angle between the light emitted from the light source or the display device (light emission) and the medium that reflects the light is 30 ° to 85 ° when the vertical direction to the reflective medium is 0 °. Better, but preferably 40 ° to 80 °, more preferably 50 ° to 75 °. It is not necessary that the total amount of light emitted from the light source or the display device of the present application is in the range of 30 ° to 85 °, and a part of the light incident on the reflection medium is emitted in the angle range to reflect the light. A light source or display device that can be reduced or suppressed can be achieved.
上記、光を反射する媒体とは、例えば、水、雪、氷、石、葉っぱなどの自然環境に存在するものの他、銀、アルミニウム、銅、鉄等の金属、鏡、プラスチック、大理石、アスファルト、紙、ガラスなども挙げられ、また、水、雪、氷などが付着したアスファルトやプラスチックなども挙げられ、光を反射可能な媒体であれば特に限定されない。 The above-mentioned medium that reflects light is, for example, water, snow, ice, stone, other than those existing in a natural environment such as leaves, metal such as silver, aluminum, copper, iron, mirror, plastic, marble, asphalt, Examples thereof include paper and glass, and examples include asphalt and plastic to which water, snow, ice, etc. adhere, and the medium is not particularly limited as long as it can reflect light.
本願発明で用いる光源、もしくは表示装置を実現するためには、それを発光させるための光誘発源が必要であり、光誘発源からの光を偏光に変換させる、もしくはその光誘発源からの光を利用して偏光した光を発光させる必要がある。本願で用いる光源、または表示装置に光を入射しうる光誘発源の光は、光を発光できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、LEDランプ、白色電球、キセノンランプ、紫外線ランプ、水銀ランプ等が用いることができ、特に限定されるものではない。本願発明で用いる光誘発源は、光を出射出来れば一般的な発光機器であっても良い。一般的な発光機器としては、例えば、液晶ディスプレイ、OLED、FED、CRT、LEDディスプレイ、LEDマイクロディスプレイ等、光を発光し映像等を表示しうる機器を用いることが出来る。それら光誘発源からの光の波長は限定されず、任意の波長であってよい。例えば、紫外域、可視域、赤外域等の波長の光を出射しうる光誘発源を用いることが出来る。 In order to realize the light source or the display device used in the present invention, a light-induced source for emitting the light is required, and the light from the light-induced source is converted into polarized light, or the light from the light-induced source is used. It is necessary to emit polarized light by utilizing. The light of the light source used in the present application or the light of the light-inducing source capable of making light incident on the display device is not particularly limited as long as it can emit light, and examples thereof include an LED lamp, a white light bulb, a xenon lamp, and an ultraviolet lamp. A mercury lamp or the like can be used and is not particularly limited. The light inducing source used in the present invention may be a general light emitting device as long as it can emit light. As a general light emitting device, for example, a device capable of emitting light and displaying an image or the like, such as a liquid crystal display, an OLED, an FED, a CRT, an LED display, an LED micro display, can be used. The wavelength of the light from these photo-stimulation sources is not limited and may be any wavelength. For example, a photostimulation source capable of emitting light having a wavelength in the ultraviolet range, the visible range, the infrared range, or the like can be used.
本願の光源または表示装置より発光した偏光した光の偏光軸は、光を反射する媒体を水平方向とした場合、垂直方向の偏光した光であることを必要とする。垂直方向の偏光は、一般に「P偏光」とも呼ばれる。光を反射する媒体に垂直方向の偏光を照射することにより、反射した光は減衰され光の反射を抑制することが出来る。本願発明において、光を反射する媒体に対して垂直方向の偏光した光が入射されるように可視域の偏光した光である「P偏光」を出射させる光源または表示装置とするためには、光誘発源からの光を偏光した光に変換できるように光誘発源の最表面に一般的な偏光板などの偏光に変換できる光学素子を配置するか、または光誘発源から出射された光を利用して偏光を発光しうる素子(偏光発光素子)を反射媒体に対して垂直方向の偏光した光を出射することで、本願の技術の形態を達成しうる。 The polarization axis of polarized light emitted from the light source or display device of the present application needs to be vertically polarized light when the medium that reflects the light is horizontal. Vertically polarized light is also commonly referred to as "P-polarized light." By irradiating the light-reflecting medium with vertically polarized light, the reflected light is attenuated and the reflection of the light can be suppressed. In the present invention, in order to provide a light source or a display device that emits “P-polarized light”, which is polarized light in the visible region so that light polarized in the vertical direction is incident on a medium that reflects light, An optical element that can convert polarized light, such as a general polarizing plate, is placed on the outermost surface of the light-induced source so that the light from the induced source can be converted into polarized light, or the light emitted from the light-induced source is used. Then, the element capable of emitting polarized light (polarized light emitting element) emits polarized light in a direction perpendicular to the reflection medium, thereby achieving the embodiment of the technology of the present application.
(偏光板)
上記偏光板は、光誘発源からの光を偏光した光に変換できる機能を有する偏光板であれば特に限定されない。好ましくは可視域の光を偏光に変換できる機能を有していることが良い。該偏光板としては、例えば、ヨウ素系偏光板、染料系偏光板、特定の波長のみを偏光制御できる染料系偏光板、ポリエンを利用したタイプの偏光板、ワイヤーグリッドタイプの偏光板などであっても良い。上記偏光板は、400〜700nmの一部又は全部の波長域の光に対して偏光性能を有している。ヨウ素系偏光板としては例えば特開2001−290029号公報、特開2010−072548号公報等に記載のものが挙げられ、染料系偏光板としては特開2001−033627号公報、特開2004−251962号公報等に記載のものが挙げられ、特定の波長のみを偏光制御出来る染料系偏光板であれば、特開2007−084803号公報、特開2007−238888号公報等に記載のものが挙げられ、ポリエンを利用した偏光板であれば、特表2005−527847号公報、特表2005−517974号公報等に記載のものが挙げられ、ワイヤーグリッドタイプの偏光板としては特表2003−519818号公報、特表2003−502708号公報等に記載のものがあげられる。反射型偏光板としては米国特許第3610729号、WO95/17303号、WO95/17692号、WO95/17699号、WO96/19347号、WO99/36262号、WO2005/0888363号、特開2007−298634号公報、WO2011/074701号等に記載のものがあげられ、製品としてはDBEF(3M社製)が例示できる。また、上記偏光板として反射型偏光板を用いることが、一軸の直線偏光を透過させることができるだけでなく、異なる軸の偏光した光を内部へ反射させ光の再利用が可能であるため好ましい。よって、偏光板として上記反射型偏光板を用いることが、本願発明の一つの好ましい形態として挙げられる。また、上記各偏光板を、反射媒体に対して入射する光が垂直方向に偏光した光(P偏光)になるように光誘発源に配置することが本願発明の光源、または表示装置を達成しうるため一つの好ましい形態として挙げられる。
(Polarizer)
The above-mentioned polarizing plate is not particularly limited as long as it is a polarizing plate having a function of converting the light from the light inducing source into polarized light. Preferably, it has a function of converting visible light into polarized light. Examples of the polarizing plate include iodine-based polarizing plates, dye-based polarizing plates, dye-based polarizing plates that can control the polarization of only specific wavelengths, polarizing plates using polyene, and wire grid-type polarizing plates. Is also good. The polarizing plate has a polarization performance for light in a part or the whole wavelength range of 400 to 700 nm. Examples of iodine-based polarizing plates include those described in JP 2001-290029 A, JP 2010-072548 A, and the like, and examples of dye-based polarizing plates include JP 2001-033627 A and JP 2004-251962. Examples of the dye-based polarizing plate capable of controlling the polarization of only a specific wavelength include those described in JP 2007-084803 A, JP 2007-238888 A, and the like. Examples of the polarizing plate using polyene include those described in JP 2005-527847 A, JP 2005-517974 A, and the like, and as a wire grid type polarizer, JP 2003-518818 A. And those described in Japanese Patent Publication No. 2003-502708. Examples of the reflective polarizing plate include U.S. Pat. Nos. 3,610,729, WO95 / 17303, WO95 / 17692, WO95 / 17699, WO96 / 19347, WO99 / 36262, WO2005 / 0888363, and JP2007-298634A. Examples thereof include those described in WO2011 / 074701, and examples of the product include DBEF (manufactured by 3M Company). Further, it is preferable to use a reflective polarizing plate as the polarizing plate because not only can uniaxial linearly polarized light be transmitted, but also polarized light of different axes can be reflected to the inside and reused. Therefore, the use of the reflective polarizing plate as the polarizing plate is mentioned as one preferable mode of the present invention. Further, the light source or the display device of the present invention is achieved by arranging each of the above-mentioned polarizing plates in the light inducing source so that the light incident on the reflection medium becomes the light polarized in the vertical direction (P-polarized light). Therefore, it can be mentioned as one preferable form.
上記おいて偏光板の偏光の軸が反射媒体に対して垂直方向、すなわち反射媒体に対してP偏光が出射されるように配置することが、本願の機能を達成しうるための一つの好ましい形態であるが、偏光の軸が反射媒体に対して垂直方向、すなわち反射媒体に対してP偏光を提供しうる偏光板の形態としては、ヨウ素系偏光板や染料系偏光板の吸収軸を反射媒体に対して水平方向、即ち偏光板の吸収軸を反射媒体に対して平行方向に配置することで達成しうる。ヨウ素系偏光板や染料系偏光板の吸収軸を水平方向に配置することで、垂直方向の偏光した光のみが透過し、その垂直方向の光は反射が抑制されるため、本願の光源もしくは表示装置を提供しうる。 In order to achieve the function of the present application, it is preferable to arrange the polarizing plate so that the polarization axis of the polarizing plate is perpendicular to the reflection medium, that is, the P-polarized light is emitted to the reflection medium. However, as a form of a polarizing plate whose polarization axis is perpendicular to the reflective medium, that is, which can provide P-polarized light to the reflective medium, the absorption axis of an iodine-based polarizing plate or a dye-based polarizing plate is defined as a reflective medium. Can be achieved by arranging the absorption axis of the polarizing plate in a horizontal direction, that is, in a direction parallel to the reflection medium. By arranging the absorption axis of the iodine-based polarizing plate or the dye-based polarizing plate in the horizontal direction, only the vertically polarized light is transmitted, and the vertical light is suppressed from being reflected. A device may be provided.
さらに好ましい形態としては、吸収型や複屈折型の偏光板を用いるのではなく、表示に際し、可視光領域の偏光した光を発光する素子を用いることが視認性を向上させるために好ましい。可視光領域の偏光した光を発光する素子について、本願では「偏光発光素子」と省略して記載する場合がある。 As a more preferable form, it is preferable to use an element that emits polarized light in the visible light region at the time of display, instead of using an absorption type or birefringence type polarizing plate. An element that emits polarized light in the visible light region may be abbreviated as “polarized light emitting element” in the present application.
上記偏光発光素子は、該素子に光誘発源から紫外域〜可視域の光を照射することにより可視域の偏光した光を発光する素子を指し、該素子が発光する機能を活用し、光源として用いたり、表示装置として用いることが出来る。該素子から出射される偏光した光の方向が、反射媒体に対して垂直方向、具体的には反射媒体に対して垂直方向の波(P偏光)であることにより、光源もしくはそれを用いて表示装置を得ることが出来る。 The polarized light-emitting element refers to an element that emits polarized light in the visible range by irradiating the element with light in the ultraviolet range to the visible range from a light-induced source, and utilizes the function of the device to emit light. It can be used or used as a display device. Since the direction of polarized light emitted from the device is a wave (P-polarized light) perpendicular to the reflection medium, specifically, perpendicular to the reflection medium, a light source or display using the light source is performed. You can get the device.
上記偏光発光素子の光透過率が高いと、偏光を発光した表示だけでなく、その素子を通過した情報が得られることが出来るためより好ましい。こうした透明性と表示を両立する特徴を有する表示装置は、透明ディスプレイやシースルーディスプレイと呼ばれ、表示される情報とは別に、そのディスプレイを通して背景を視認することも可能となる。例えば、本願発明の反射媒体に対して垂直方向(P偏光)を発光する光源または表示装置の後ろに、標識や看板、一般的な表示装置を配置することにより、人や機器にその情報を提供しつつも、光源もしくは表示装置から反射を抑える光を提供しうる。 It is more preferable that the polarized light emitting element has a high light transmittance because not only a display emitting polarized light but also information passing through the element can be obtained. A display device having such a characteristic that both transparency and display are compatible with each other is called a transparent display or a see-through display, and it is possible to visually recognize the background through the display in addition to the displayed information. For example, by providing a sign, a signboard, or a general display device behind a light source or a display device that emits light in a direction (P-polarized light) perpendicular to the reflective medium of the present invention, the information is provided to people and equipment. However, light that suppresses reflection from the light source or the display device can be provided.
上記偏光発光素子の光透明性は高い方が好ましいが、その透明性は限定されるものではない。一般的に40%〜100%の透過率を有することにより、その媒体を通して背景を視認することが容易であることから、例えば、上記光源、または表示装置が有する光透過率は40%以上100%以下であることが良く、例えば、50%以上あれば背景の情報を提供する装置として良好に機能し、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、特に好ましくは85%以上が良い。 It is preferable that the polarized light emitting element has high light transparency, but the transparency is not limited. Generally, having a transmittance of 40% to 100% makes it easy to visually recognize the background through the medium. Therefore, for example, the light transmittance of the light source or the display device is 40% or more and 100% or more. It is preferably below, for example, if it is 50% or more, it functions well as a device for providing background information, preferably 60% or more, more preferably 70% or more, further preferably 80% or more, particularly preferably 85% or more is good.
上記偏光発光素子の透明性を維持する方法としては、可視域で偏光を発光する素子でありながら、可視域380〜780nmにおける光を全部、もしくは一部しか光を吸収しないことがよく、例えば、紫外〜近紫外可視域の光を利用して可視域の偏光した光を発光する偏光発光素子を得ることが良い。尚、光誘発源からの紫外〜近紫外可視域の光を利用して可視域の光を発光することは、一般的には蛍光発光もしくは燐光発光と呼ばれ、本願では発光した光が偏光した蛍光発光であることが好ましい。 As a method for maintaining the transparency of the polarized light emitting device, it is preferable that the device emits polarized light in the visible range but absorbs all or part of the light in the visible range of 380 to 780 nm. It is preferable to obtain a polarized light emitting element that emits polarized light in the visible range by utilizing light in the visible range of ultraviolet to near-ultraviolet. It should be noted that emitting light in the visible range by utilizing light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible range from a light-induced source is generally called fluorescence emission or phosphorescence emission, and in the present application, the emitted light is polarized. It is preferably fluorescent emission.
紫外〜近紫外可視域の光を利用して可視の光を発光する素子(偏光発光素子)の好ましい形態の1つとしては、例えば、光波長領域において、430nmより短波長の光で、紫外〜近紫外可視域における範囲の光を吸収し、380nm〜780nmの可視域の一部または全部に発光スペクトルピークを有する偏光した光を発光する素子であり、後述する基材および偏光発光色素1種以上を少なくとも含む。偏光発光素子を偏光発光させるために照射される紫外〜近紫外可視域の光とは、300〜430nmの光を好ましく用いることが出来るが、目に見えない光、もしくは目の感度が著しく低い波長の光を用いることが好ましい。そのため、より好ましくは340〜415nm、さらに好ましくは350〜400nm、特に好ましくは350〜390nmの光を用いることが良い。照射する紫外〜近紫外可視域の光は、偏光の有無は問わず、偏光を有していても良い。そういった偏光発光素子に照射される紫外〜近紫外可視域の光とはLEDなどの一般的な光誘発源でも良いし、紫外〜近紫外可視域の光を含む自然光、例えば太陽光でも良い。 As one of preferred forms of an element (polarized light emitting element) that emits visible light using light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible range, for example, in the light wavelength region, light having a wavelength shorter than 430 nm is used. It is an element that absorbs light in the range of near-ultraviolet visible region and emits polarized light having an emission spectrum peak in a part or all of the visible region of 380 nm to 780 nm, and a base material and polarized luminescent dyes described below. Including at least. With respect to the light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible range, which is irradiated for causing the polarized light emitting element to emit polarized light, light of 300 to 430 nm can be preferably used, but invisible light or a wavelength at which eye sensitivity is extremely low. It is preferable to use the above light. Therefore, it is preferable to use light of 340 to 415 nm, more preferably 350 to 400 nm, and particularly preferably 350 to 390 nm. Irradiated light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible region may or may not have polarized light and may have polarized light. The light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible range with which the polarized light emitting element is irradiated may be a general light-inducing source such as an LED, or natural light including light in the ultraviolet to near-ultraviolet visible range, for example, sunlight.
<基材>
上記偏光発光素子は、後述する偏光発光色素を吸着・配向するための高分子フィルムを基材として用いる。該高分子フィルムは、好ましくは、一般的な二色性を有する偏光発光色素、特にスチルベン骨格を有する色素またはビフェニル骨格を有する色素を吸着しうる親水性高分子を製膜して得られる親水性高分子フィルムが良い。該親水性高分子は、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、デンプン系樹脂が好ましく、上記二色性を有する偏光発光色素の染色性、加工性及び架橋性などの観点からポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体であることが好ましい。上記ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体としては、例えば、ポリビニルアルコール又はその誘導体、及びこれらのいずれかをエチレン、プロピレンのようなオレフィンや、クロトン酸、アクリル酸、メタクリル酸、及びマレイン酸のような不飽和カルボン酸等で変性したもの等が挙げられる。なかでも、ポリビニルアルコール又はその誘導体からなるフィルムが、二色性を有する偏光発光色素の吸着性及び配向性の点から、好適に用いられる。当該基材は、例えば、市販のポリビニルアルコール系樹脂又はその誘導体からなるフィルムを用いてもよく、ポリビニルアルコール系樹脂を製膜することにより作製してもよい。ポリビニルアルコール系樹脂の製膜方法は特に限定されるものではなく、例えば、含水ポリビニルアルコールを溶融押出する方法、流延製膜法、湿式製膜法、ゲル製膜法(ポリビニルアルコール水溶液を一旦冷却ゲル化した後、溶媒を抽出除去)、キャスト製膜法(ポリビニルアルコール水溶液を基盤上に流し、乾燥)、及びこれらの組み合わせによる方法等、公知の製膜方法を採用することができる。基材の厚さは通常10〜100μm、好ましくは20〜80μm程度である。
<Substrate>
The polarized light emitting device uses a polymer film as a base material for adsorbing and orienting a polarized light emitting dye described later. The polymer film is preferably a hydrophilic film obtained by forming a hydrophilic polymer capable of adsorbing a polarized light-emitting dye having general dichroism, particularly a dye having a stilbene skeleton or a dye having a biphenyl skeleton. Polymer film is good. The hydrophilic polymer is not particularly limited, but, for example, a polyvinyl alcohol-based resin or a starch-based resin is preferable, and the polyvinyl alcohol-based resin is preferable from the viewpoints of the dyeability, processability and cross-linking property of the dichroic polarized light-emitting dye. It is preferably a resin or a derivative thereof. Examples of the polyvinyl alcohol-based resin and its derivative include, for example, polyvinyl alcohol or its derivative, and an olefin such as ethylene or propylene, or an unsaturated olefin such as crotonic acid, acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid. Examples thereof include those modified with saturated carboxylic acid and the like. Among them, a film made of polyvinyl alcohol or a derivative thereof is preferably used from the viewpoint of the adsorptivity and orientation of the dichroic polarized luminescent dye. As the base material, for example, a film made of a commercially available polyvinyl alcohol-based resin or a derivative thereof may be used, or may be produced by forming a film of the polyvinyl alcohol-based resin. The method for forming the polyvinyl alcohol-based resin film is not particularly limited, and examples thereof include a method for melt-extruding hydrous polyvinyl alcohol, a casting film forming method, a wet film forming method, and a gel film forming method (once cooling the polyvinyl alcohol aqueous solution. After gelation, the solvent is extracted and removed), a cast film-forming method (flowing an aqueous polyvinyl alcohol solution on a substrate and drying), and a combination of these methods can be used. The thickness of the substrate is usually 10 to 100 μm, preferably about 20 to 80 μm.
<偏光発光素子の製造方法>
上記偏光発光素子の製造方法は、以下の製法に限定されるものではないが、主に、ポリビニルアルコールまたはその誘導体によってなるフィルムを用いた場合が好適である。ポリビニルアルコールまたはその誘導体によってなるフィルムを用いた場合を例とした偏光発光素子の作製方法について述べる。
<Method of manufacturing polarized light emitting element>
The method for manufacturing the above polarized light emitting device is not limited to the following manufacturing method, but it is preferable to mainly use a film made of polyvinyl alcohol or a derivative thereof. A method for producing a polarized light emitting device will be described by taking the case of using a film made of polyvinyl alcohol or a derivative thereof as an example.
上記偏光発光素子の作製方法は、基材を準備する工程、該基材を膨潤液に浸漬し、該基材を膨潤させる膨潤工程、膨潤させた該基材を、上記偏光発光色素1種以上を少なくとも含む染色溶液に含浸させ、基材に偏光発光色素を吸着させる染色工程、偏光発光色素を吸着させた基材を、ホウ酸を含有する溶液に浸漬することにより偏光発光色素を基材中で架橋させる架橋工程、偏光発光色素を架橋させた基材を一定の方向に一軸延伸して偏光発光色素を一定の方向に配列させる延伸工程、必要に応じて、延伸させた基材を洗浄液で洗浄する洗浄工程および/または、洗浄させた基材を乾燥させる乾燥工程を含んでいる作製方法を、以下、例示して説明する。 The method for producing the polarized light-emitting device includes a step of preparing a base material, a swelling step of immersing the base material in a swelling liquid to swell the base material, and the swelled base material with one or more of the polarized light emitting dyes. In a dyeing solution containing at least a dye, and a dyeing step of adsorbing a polarized light emitting dye on the substrate, and dipping the substrate having the polarized light emitting dye adsorbed in a solution containing boric acid into the substrate. A cross-linking step of cross-linking, a stretching step of uniaxially stretching the polarized light-emitting dye cross-linked substrate in a certain direction to arrange the polarized light-emitting dye in a certain direction, and if necessary, the stretched substrate with a cleaning liquid. A production method including a washing step of washing and / or a drying step of drying the washed substrate will be exemplified and described below.
(膨潤工程)
上記膨潤工程について説明する。膨潤工程は、20〜50℃の膨潤液に、上記基材を30秒〜10分間浸漬させることにより行うことが好ましく、膨潤液は水であることが好ましい。膨潤液による基材の延伸倍率は、1.00〜1.50倍に調整することが好ましく、1.10〜1.35倍に調整することがより好ましい。
(Swelling process)
The swelling step will be described. The swelling step is preferably performed by immersing the substrate in a swelling liquid at 20 to 50 ° C. for 30 seconds to 10 minutes, and the swelling liquid is preferably water. The draw ratio of the base material with the swelling liquid is preferably adjusted to 1.00 to 1.50 times, and more preferably 1.10 to 1.35 times.
(染色工程)
上記染色工程について説明する。上記膨潤工程を経て得られた基材に、後述する偏光発光色素1種以上を吸着させる。該染色工程は、偏光発光色素を基材に吸着可能な方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、基材を、偏光発光色素を含む染色溶液に浸漬させる方法や、基材に偏光発光色素を含む染色溶液を塗布する方法等が挙げられるが、偏光発光色素を含む染色溶液に浸漬させる方法が好ましい。染色溶液中の偏光発光色素の濃度は、基材中に偏光発光色素が十分に吸着されていれば特に限定されるものではないが、例えば、染色溶液中に0.0001〜1質量%であることが好ましく、0.0001〜0.5質量%であることがより好ましい。染色工程における染色溶液の温度は、5〜80℃が好ましく、20〜50℃がより好ましく、40〜50℃が特に好ましい。また、染色溶液に基材を浸漬する時間は、適宜調節可能であり、30秒〜20分の間で調節するのが好ましく、1〜10分の間がより好ましい。染色溶液に含まれる偏光発光色素は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。上記偏光発光色素は、色素構造の違い等によりその発光色が異なるため、基材に、上記偏光発光色素を複数種含有させることにより、生じる発光色を様々な色になるように適宜調整することができる。また、必要に応じて、染色溶液は、1種以上の有機染料および/又は蛍光染料をさらに含んでいてもよい。
(Dyeing process)
The dyeing step will be described. One or more polarized luminescent dyes described below are adsorbed on the substrate obtained through the swelling step. The dyeing step is not particularly limited as long as it is a method capable of adsorbing a polarized light emitting dye on a substrate, for example, a method of immersing the substrate in a dyeing solution containing a polarized light emitting dye, or a substrate Examples thereof include a method of applying a dyeing solution containing a polarized light emitting dye, and a method of immersing in a dyeing solution containing a polarized light emitting dye is preferable. The concentration of the polarized light emitting dye in the dyeing solution is not particularly limited as long as the polarized light emitting dye is sufficiently adsorbed in the substrate, but is, for example, 0.0001 to 1 mass% in the dyeing solution. It is preferable that it is 0.0001 to 0.5% by mass. The temperature of the dyeing solution in the dyeing step is preferably 5 to 80 ° C, more preferably 20 to 50 ° C, particularly preferably 40 to 50 ° C. Further, the time for immersing the substrate in the dyeing solution can be appropriately adjusted, and is preferably adjusted within 30 seconds to 20 minutes, more preferably within 1 to 10 minutes. The polarized light-emitting dye contained in the dyeing solution may be used alone or in combination of two or more. Since the polarized luminescent dyes have different luminescent colors due to differences in dye structure, etc., it is necessary to appropriately adjust the luminescent color to be generated by adding plural kinds of the polarized luminescent dyes to the substrate. You can In addition, the dyeing solution may further contain one or more kinds of organic dyes and / or fluorescent dyes, if necessary.
(偏光発光色素)
上記偏光発光色素は、スチルベン骨格またはビフェニル骨格のいずれか少なくとも一方を構造内に有し、蛍光を発光する化合物又はその塩である。上記偏光発光色素は、蛍光発光を有しつつ、二色比を有することにより、偏光した光を発光させることが出来る。特に、スチルベン骨格やビフェニル骨格を有する偏光発光色素は、蛍光発光特性に優れ、かつ、配向させることにより高い二色比を有する特性を兼ね備える。これら特性は、上記各骨格に由来し、これら特性をさらに向上させたり、吸収波長や発光波長、耐光、耐湿、耐オゾンガス等の各種堅牢性、溶解度等、各種特性を調整するために、上記各骨格に、さらに任意の置換基を導入することが可能である。この置換基導入に際しては、置換基の種類や置換位置によって、従来の染料系偏光板のように高い偏光度を実現できるものの、発光光量が著しく低下してしまうため、蛍光発光特性に優れ、かつ、高い二色比を有するためには、置換基の種類や置換位置の選択が重要となる。また、上記偏光発光色素は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて使用され得る。
(Polarized luminescent dye)
The polarized luminescent dye is a compound having at least one of a stilbene skeleton and a biphenyl skeleton in the structure and emitting fluorescence, or a salt thereof. The polarized light-emitting dye can emit polarized light by having a dichroic ratio while having fluorescent light emission. In particular, a polarized light emitting dye having a stilbene skeleton or a biphenyl skeleton has both excellent fluorescent emission characteristics and a characteristic of having a high dichroic ratio when oriented. These characteristics are derived from each of the above skeletons, and further improve these characteristics, or to adjust various characteristics such as absorption wavelength, emission wavelength, various fastnesses such as light resistance, moisture resistance, ozone gas resistance, solubility, etc. It is possible to further introduce arbitrary substituents into the skeleton. When introducing this substituent, depending on the type and position of the substituent, although it is possible to achieve a high degree of polarization like conventional dye-based polarizing plates, the amount of emitted light is significantly reduced, and thus the fluorescence emission characteristics are excellent, and In order to have a high dichroic ratio, it is important to select the type of substituent and the substitution position. In addition, the above polarized luminescent dyes may be used alone or in combination of two or more.
(a)スチルベン骨格を有する色素
上記スチルベン骨格を有する色素は、好ましくは、式(1)で表される化合物またはその塩である。
(A) Dye Having Stilbene Skeleton The dye having a stilbene skeleton is preferably a compound represented by the formula (1) or a salt thereof.
上記式(1)において、L及びMは、各々独立に、ニトロ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいウレイド基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有しても良いカルボニル基を表すが、必ずしもこれらに限定されない。式(1)で表されるスチルベン骨格を有する色素は蛍光発光を有し、かつ、配向することにより二色性が得られることが知られているが、これは主にスチルベン骨格に起因するものであり、さらに任意の置換基が導入されていても良い。ただし、スチルベン骨格のL位置、および、M位置にアゾ基を有する場合、蛍光発光は著しく小さくなるため好適ではない。 In the above formula (1), L and M may each independently have a nitro group, an amino group which may have a substituent, a carbonylamide group which may have a substituent, and a substituent. Naphthotriazole group, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, vinyl group which may have a substituent, amide group which may have a substituent, and which may have a substituent It represents a good ureido group, an aryl group which may have a substituent, and a carbonyl group which may have a substituent, but is not necessarily limited thereto. It is known that a dye having a stilbene skeleton represented by the formula (1) has fluorescence emission and can obtain dichroism by being oriented. This is mainly due to the stilbene skeleton. In addition, any substituent may be introduced. However, when the stilbene skeleton has an azo group at the L position and the M position, fluorescence emission is significantly reduced, which is not preferable.
上記置換基を有してもよいアミノ基としては、例えば、非置換のアミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、n−ブチルアミノ基、ターシャリブチルアミノ基、n−ヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジ−n−ブチルアミノ基、エチルメチルアミノ基、エチルヘキシルアミノ基等の置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、N−フェニル−N−ナフチルアミノ基等の置換基を有してもよいアリールアミノ基、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、n−ブチル−カルボニルアミノ基等の置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ビフェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等の置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基、プロピルスルホニルアミノ基、n−ブチル−スルホニルアミノ基等の炭素数1〜20のアルキルスルホニルアミノ基、フェニルスルホニルアミノ基、ナフチルスルホニルアミノ基等の置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ等が挙げられ、置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキルカルボニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルスルホニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ基であることが好ましい。また、上記置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキルアミノ基、置換基を有してもよいアリールアミノ基、置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキルカルボニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルスルホニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ基における置換基としては、特に制限はないが、例えば、ニトロ基、シアノ基、水酸基、スルホン酸基、リン酸基、カルボキシ基、カルボキシアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシル基、アリールオキシ基等が挙げられる。 Examples of the amino group which may have a substituent include an unsubstituted amino group, a methylamino group, an ethylamino group, an n-butylamino group, a tert-butylamino group, an n-hexylamino group and a dodecylamino group. Group, dimethylamino group, diethylamino group, di-n-butylamino group, ethylmethylamino group, ethylhexylamino group, and the like, optionally substituted alkylamino group having 1 to 20 carbon atoms, phenylamino group, diphenyl Substitution of arylamino group, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, n-butyl-carbonylamino group and the like which may have a substituent such as amino group, naphthylamino group and N-phenyl-N-naphthylamino group C1-C20 alkylcarbonylamino group which may have a group, phenylcarbonylamino group, biphenyl Carbon number such as arylcarbonylamino group which may have a substituent such as carbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, methylsulfonylamino group, ethylsulfonylamino group, propylsulfonylamino group, n-butyl-sulfonylamino group, etc. To arylsulfonylamino which may have a substituent such as an alkylsulfonylamino group having 20 to 20 carbon atoms, a phenylsulfonylamino group, and a naphthylsulfonylamino group, etc., and an alkyl having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. It is preferably a carbonylamino group, an arylcarbonylamino group which may have a substituent, an alkylsulfonylamino group having 1 to 20 carbon atoms, or an arylsulfonylamino group which may have a substituent. Moreover, the C1-C20 alkylamino group which may have the said substituent, the arylamino group which may have a substituent, the C1-C20 alkylcarbonylamino which may have a substituent. The group, the arylcarbonylamino group which may have a substituent, the alkylsulfonylamino group having 1 to 20 carbon atoms, the substituent in the arylsulfonylamino group which may have a substituent are not particularly limited, Examples thereof include a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a carboxy group, a carboxyalkyl group, a halogen atom, an alkoxyl group and an aryloxy group.
上記カルボキシアルキル基としては、例えば、メチルカルボキシ基、エチルカルボキシ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。アリールオキシ基としては、フェノキシ基、ナフトキシ基等が挙げられる。 Examples of the carboxyalkyl group include a methylcarboxy group and an ethylcarboxy group. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Examples of the alkoxyl group include a methoxy group, an ethoxy group and a propoxy group. Examples of the aryloxy group include a phenoxy group and a naphthoxy group.
上記置換基を有してもよいカルボニルアミド基としては、例えば、N−メチル−カルボニルアミド基(−CONHCH3)、N−エチル−カルボニルアミド基(−CONHC2H5)、N−フェニル−カルボニルアミド基(−CONHC6H5)等が挙げられる。 As good carbonylamido group optionally having the above substituent, for example, N- methyl - carbonyl amide group (-CONHCH 3), N- ethyl - carbonyl amide group (-CONHC 2 H 5), N- phenyl - carbonyl and amide group (-CONHC 6 H 5) can be mentioned.
上記置換基を有してもよいナフトトリアゾール基としては、例えば、ベンゾトリアゾール基、ナフトトリアゾール基等が挙げられる。 Examples of the naphthotriazole group which may have a substituent include a benzotriazole group and a naphthotriazole group.
上記置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−ドデシル基等の直鎖アルキル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、ターシャリブチル基等の分岐鎖アルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等の環状アルキル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent include direct groups such as methyl group, ethyl group, n-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group and n-dodecyl group. Examples thereof include a branched chain alkyl group such as a chain alkyl group, an isopropyl group, a sec-butyl group and a tertiary butyl group, and a cyclic alkyl group such as a cyclohexyl group and a cyclopentyl group.
上記置換基を有してもよいビニル基としては、例えば、ビニル基、メチルビニル基、エチルビニル基、ジビニル基、ペンタジエン基等が挙げられる。 Examples of the vinyl group which may have a substituent include a vinyl group, a methylvinyl group, an ethylvinyl group, a divinyl group, and a pentadiene group.
上記置換基を有してもよいアミド基としては、例えば、アセトアミド基(−NHCOCH3)、ベンズアミド基(−NHCOC6H5)等が挙げられる。 As good amido group optionally having the above substituent, for example, acetamide group (-NHCOCH 3), such as benzamido group (-NHCOC 6 H 5) can be mentioned.
上記置換基を有してもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、案トラセニル基、ビフェニル基等が挙げられる。 Examples of the aryl group that may have a substituent include a phenyl group, a naphthyl group, a proposed toracenyl group, and a biphenyl group.
上記置換基を有しても良いカルボニル基としては、例えば、メチルカルボニル基、エチルカルボニル基、n−ブチル−カルボニル基、フェニルカルボニル基等が挙げられる。 Examples of the carbonyl group which may have a substituent include a methylcarbonyl group, an ethylcarbonyl group, an n-butyl-carbonyl group and a phenylcarbonyl group.
上記置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいウレイド基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有しても良いカルボニル基における置換基としては、特に制限はないが、上記置換基を有してもよいアミノ基の項で述べた置換基と同じで良い。 The above-mentioned optionally substituted carbonylamide group, optionally substituted naphthotriazole group, optionally substituted C1-20 alkyl group, optionally substituted As a substituent in a vinyl group, an amide group which may have a substituent, an ureido group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and a carbonyl group which may have a substituent Is not particularly limited, but may be the same as the substituent described in the above-mentioned amino group which may have a substituent.
上記式(1)で表されるスチルベン骨格を有する色素は、下記式(2)で表される色素もしくはその塩又は下記式(3)で表される色素もしくはその塩であることが特に好ましい。これら色素を用いることによって、より鮮明な白色発光をする偏光発光素子を得ることができるため好ましい。 The dye having a stilbene skeleton represented by the above formula (1) is particularly preferably a dye represented by the following formula (2) or a salt thereof, or a dye represented by the following formula (3) or a salt thereof. The use of these dyes is preferable because a polarized light emitting device that emits clear white light can be obtained.
上記式(2)において、置換基Rは水素原子、塩素原子、臭素原子、又はフッ素原子等のハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、ニトロ基、置換基を有しても良いアルキル基、置換基を有してもよいアルコキシル基、又は置換基を有してもよいアミノ基を表す。置換基を有していても良いアルキル基としては、上記置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキル基の項で述べたものと同じで良い。置換基を有してもよいアルコキシル基は、好ましくはメトキシ基、又はエトキシ基等である。置換基を有してもよいアミノ基は、上記と同じで良く、好ましくはメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、又はフェニルアミノ基等である。置換基Rは、ナフトトリアゾール環中のナフタレン環の任意の炭素に結合していてよいが、好ましくは、トリアゾール環と縮合している炭素を1位、及び2位とした場合、3位、5位、又は8位に結合している。 In the above formula (2), the substituent R is a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or a halogen atom such as a fluorine atom, a hydroxyl group, a carboxy group, a nitro group, an alkyl group which may have a substituent, or a substituent. It represents an alkoxyl group which may have or an amino group which may have a substituent. The alkyl group which may have a substituent may be the same as the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. The alkoxyl group which may have a substituent is preferably a methoxy group, an ethoxy group or the like. The amino group which may have a substituent may be the same as above, and is preferably a methylamino group, a dimethylamino group, an ethylamino group, a diethylamino group, a phenylamino group or the like. The substituent R may be bonded to any carbon of the naphthalene ring in the naphthotriazole ring, but is preferably 3 position, 5 position when the carbon condensed with the triazole ring is the 1st position and the 2nd position. It is bonded to the 8th or 8th position.
上記式(2)において、nは0〜3の整数であり、好ましくは1〜2である。上記式(2)において、−(SO3H)基は、ナフトトリアゾール環中のナフタレン環の任意の炭素に結合していてよい。−(SO3H)基のナフタレン環における置換位置は、n=1であるとき、トリアゾール環と縮合している炭素を1位、及び2位とした場合、4位、6位、又は7位であることが好ましく、n=2であるとき、5位と7位、および6位と8位であることが好ましく、n=3であるとき3位と6位と8位の組み合わせであることが好ましい。また、Rが水素原子であり、nが1であることが特に好ましい。 In the above formula (2), n is an integer of 0 to 3, preferably 1 to 2. In the above formula (2), the — (SO 3 H) group may be bonded to any carbon of the naphthalene ring in the naphthotriazole ring. The substitution position of the — (SO 3 H) group on the naphthalene ring is, when n = 1, when the carbon condensed with the triazole ring is the 1-position and the 2-position, the 4-position, the 6-position, or the 7-position. Is preferable, and when n = 2, the 5th and 7th positions are preferable, and when 6th and 8th position is preferable, when n = 3, the 3rd, 6th and 8th positions are combinations. Is preferred. Further, it is particularly preferable that R is a hydrogen atom and n is 1.
上記式(2)におけるXは、ニトロ基又は置換基を有してもよいアミノ基を表し、ニトロ基であることが好ましい。置換基を有してもよいアミノとしては、上記と同様でよく、置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキルカルボニルアミノ基、置換基を有してもよいアリールカルボニルアミノ基、炭素数1〜20のアルキルスルホニルアミノ基、又は置換基を有してもよいアリールスルホニルアミノ基であることが好ましい。 X in the above formula (2) represents a nitro group or an amino group which may have a substituent, and is preferably a nitro group. The amino that may have a substituent may be the same as described above, an alkylcarbonylamino group having 1 to 20 carbon atoms that may have a substituent, an arylcarbonylamino group that may have a substituent, It is preferably an alkylsulfonylamino group having 1 to 20 carbon atoms or an arylsulfonylamino group which may have a substituent.
上記式(3)におけるYは、置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、または置換基を有してもよいアリール基を表し、置換基を有してもよいアリール基であることが好ましく、置換基を有してもよいナフチル基であることがさらに好ましく、置換基としてアミノ基とスルホ基が置換したナフチル基であることが特に好ましい。 Y in the above formula (3) represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, a vinyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent. It is preferably an aryl group which may have a substituent, more preferably a naphthyl group which may have a substituent, and a naphthyl group in which an amino group and a sulfo group are substituted as a substituent. Is particularly preferable.
式(3)におけるZは、上記式(2)におけるXについて説明したのと同じ置換基を表し、ニトロ基であることが好ましい。 Z in formula (3) represents the same substituent as described for X in formula (2) above, and is preferably a nitro group.
式(1)で示される化合物として、例えば、Kayaphorシリーズ(日本化薬社製)、Whitex RP等のホワイテックスシリーズ(住友化学社製)等が挙げられる。また、下記に式(1)で示される化合物が例示されるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the compound represented by the formula (1) include the Kayaphor series (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and the Whitex series (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) such as Whitex RP. Further, the compound represented by the formula (1) is exemplified below, but the compound is not limited to these.
(b)ビフェニル骨格を有する色素
上記ビフェニル骨格を有する色素は、好ましくは、式(4)で表される化合物又はその塩である。
(B) Dye having a biphenyl skeleton The dye having a biphenyl skeleton is preferably a compound represented by the formula (4) or a salt thereof.
上記式(4)において、P及びQは、各々独立に、ニトロ基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいカルボニルアミド基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有してもよいビニル基、置換基を有してもよいアミド基、置換基を有してもよいウレイド基、又は置換基を有してもよいアリール基、置換基を有しても良いカルボニル基、置換基を有しても良いアミノ基を表すが、必ずしもこれらに限定されない。ただし、ビフェニル骨格のP位置、および、/または、Q位置にアゾ基を有する場合、蛍光発光は著しく小さくなるため好適ではない。 In the above formula (4), P and Q may each independently have a nitro group, an amino group which may have a substituent, a carbonylamide group which may have a substituent, and a substituent. Naphthotriazole group, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, vinyl group which may have a substituent, amide group which may have a substituent, and which may have a substituent It represents a good ureido group, an aryl group which may have a substituent, a carbonyl group which may have a substituent, or an amino group which may have a substituent, but is not necessarily limited thereto. However, having an azo group at the P position and / or the Q position of the biphenyl skeleton is not preferable because the fluorescence emission becomes extremely small.
上記式(4)で表される化合物は、好ましくは、下記式(5)で表される化合物である。 The compound represented by the above formula (4) is preferably a compound represented by the following formula (5).
上記式(5)において、jは、0〜2の整数を示す。(SO3H)−基の好ましい置換位置は、特に限定されないが、ビニル基を1位とした時、2位、4位、6位が好ましく、特に好ましくは2位または4位である。 In the above formula (5), j represents an integer of 0 to 2. The preferred substitution position of the (SO 3 H)-group is not particularly limited, but when the vinyl group is the 1st position, the 2nd position, the 4th position and the 6th position are preferable, and the 2nd position or the 4th position is particularly preferable.
上記式(5)において、R1、R2、R3、及びR4はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数が1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシル基、アラルキロキシ基、アルケニロキシ基、炭素数1〜4のアルキルスルホニル基、炭素数6〜20のアリールスルホニル基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、カルボキシアルキル基からなる群より選択される基である。カルボキシアルキル基としては、上記と同じで良い。 In the above formula (5), R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aralkyloxy group, or an alkenyloxy group. A group, an alkylsulfonyl group having 1 to 4 carbon atoms, an arylsulfonyl group having 6 to 20 carbon atoms, a carbonamido group, a sulfonamide group, and a carboxyalkyl group. The carboxyalkyl group may be the same as above.
上記炭素数が1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、ターシャリブチル基、シクロブチル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group and a cyclobutyl group.
上記炭素数1〜4のアルコキシル基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、ターシャリブトキシ基、シクロブトキシ基等が挙げられる。 Examples of the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an n-butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group and a cyclobutoxy group.
上記アラルキロキシ基としては、炭素数7〜18のアラルキロキシ基等が挙げられる。 Examples of the aralkyloxy group include aralkyloxy groups having 7 to 18 carbon atoms.
上記アルケニロキシ基としては、炭素数1〜18のアルケニロキシ基等が挙げられる。 Examples of the alkenyloxy group include an alkenyloxy group having 1 to 18 carbon atoms.
上記炭素数1〜4のアルキルスルホニル基としては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、n−ブチルスルホニル基、sec−ブチルスルホニル基、ターシャリブチルスルホニル基、シクロブチルスルホニル基等が挙げられる。 Examples of the alkylsulfonyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methylsulfonyl group, an ethylsulfonyl group, a propylsulfonyl group, an n-butylsulfonyl group, a sec-butylsulfonyl group, a tert-butylsulfonyl group and a cyclobutylsulfonyl group. To be
上記炭素数6〜20のアリールスルホニル基としては、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、ビフェニルスルホニル基等が挙げられる。 Examples of the arylsulfonyl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenylsulfonyl group, a naphthylsulfonyl group and a biphenylsulfonyl group.
上記式(5)において、R1〜R4の好ましい置換位置は、好ましくはビニル基を1位とした時、2位、4位、6位が好ましい。 In the above formula (5), the preferred substitution positions of R 1 to R 4 are preferably the 2-position, 4-position and 6-position when the vinyl group is the 1-position.
上記式(5)で表される偏光発光色素の合成方法を次に説明する。式(5)で表される偏光発光色素は公知の方法で作製できるが、例えば、4−ニトロベンズアルデヒド−2−スルホン酸をホスホネートと縮合させ、次いでニトロ基を還元することによって得られる。 A method for synthesizing the polarized light-emitting dye represented by the above formula (5) will be described below. The polarized light-emitting dye represented by the formula (5) can be produced by a known method, but for example, it can be obtained by condensing 4-nitrobenzaldehyde-2-sulfonic acid with a phosphonate and then reducing the nitro group.
式(5)で表される化合物は、特開平4−226162号公報に記載されている下記の化合物などで例示される。 The compound represented by the formula (5) is exemplified by the following compounds described in JP-A-4-226162.
上記式(1)〜(5)で表される化合物の塩は、無機陽イオン又は有機陽イオンと共に形成する塩である。無機陽イオンとしては、アルカリ金属、例えばリチウム、ナトリウム、及びカリウム等の陽イオン、並びに、アンモニウムイオン(NH4 +)が挙げられる。有機陽イオンとしては、例えば、下記式(D)で表される有機アンモニウムが挙げられる。 The salts of the compounds represented by the above formulas (1) to (5) are salts formed with an inorganic cation or an organic cation. Examples of the inorganic cations include cations such as alkali metals, such as lithium, sodium, and potassium, and ammonium ions (NH 4 + ). Examples of the organic cation include organic ammonium represented by the following formula (D).
式(D)中、Z1からZ4はそれぞれ独立に水素原子、アルキル、ヒドロキシアルキル、又はヒドロキシアルコキシアルキルを表わし、Z1〜Z4の少なくともいずれか1つは水素原子以外の基である。 In formula (D), Z 1 to Z 4 each independently represent a hydrogen atom, alkyl, hydroxyalkyl, or hydroxyalkoxyalkyl, and at least one of Z 1 to Z 4 is a group other than a hydrogen atom.
Z1〜Z4の具体例としては、メチル、エチル、ブチル、ペンチル、及びヘキシル等のC1−C6アルキル、好ましくはC1−C4アルキル;ヒドロキシメチル、2−ヒドロキシエチル、3−ヒドロキシプロピル、2−ヒドロキシプロピル、4−ヒドロキシブチル、3−ヒドロキシブチル、及び2−ヒドロキシブチル等のヒドロキシC1−C6アルキル、好ましくはヒドロキシC1−C4アルキル;並びにヒドロキシエトキシメチル、2−ヒドロキシエトキシエチル、3−ヒドロキシエトキシプロピル、3−ヒドロキシエトキシブチル、及び2−ヒドロキシエトキシブチル等のヒドロキシC1−C6アルコキシC1−C6アルキル、好ましくはヒドロキシC1−C4アルコキシC1−C4アルキル等が挙げられる。 Specific examples of Z 1 to Z 4 include C 1 -C 6 alkyl such as methyl, ethyl, butyl, pentyl, and hexyl, preferably C 1 -C 4 alkyl; hydroxymethyl, 2-hydroxyethyl, 3-hydroxy. Hydroxy C 1 -C 6 alkyl such as propyl, 2-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, 3-hydroxybutyl, and 2-hydroxybutyl, preferably hydroxy C 1 -C 4 alkyl; and hydroxyethoxymethyl, 2-hydroxy. Hydroxy C 1 -C 6 alkoxy C 1 -C 6 alkyl such as ethoxyethyl, 3-hydroxyethoxypropyl, 3-hydroxyethoxybutyl, and 2-hydroxyethoxybutyl, preferably hydroxy C 1 -C 4 alkoxy C 1 -C. 4- alkyl etc. are mentioned.
これらの無機陽イオン及び有機陽イオンうち、より好ましいものとしては、ナトリウム、カリウム、リチウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、及びアンモニウム等の陽イオンが挙げられる。これらの中でも、リチウムイオン、アンモニウムイオン、及びナトリウムイオンがより好ましい。 Among these inorganic cations and organic cations, more preferred are cations such as sodium, potassium, lithium, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, triisopropanolamine, and ammonium. Ions are mentioned. Among these, lithium ion, ammonium ion, and sodium ion are more preferable.
その他、上記偏光発光素子において使用可能な偏光発光色素としては、例えば、
C.I.Fluorescent Brighter 5,
C.I.Fluorescent Brighter 8,
C.I.Fluorescent Brighter 12,
C.I.Fluorescent Brighter 28,
C.I.Fluorescent Brighter 30,
C.I.Fluorescent Brighter 33,
C.I.Fluorescent Brighter 350,
C.I.Fluorescent Brighter 360,
C.I.Fluorescent Brighter 365,
などが挙げられる。これらの蛍光染料は遊離酸であっても、あるいはアルカリ金属塩(例えばNa塩、K塩、Li塩)、アンモニウム塩又はアミン類の塩であってもよい。
In addition, as the polarized light emitting dye that can be used in the polarized light emitting element, for example,
C. I. Fluorescent Brighter 5,
C. I. Fluorescent Brighter 8,
C. I. Fluorescent Brighter 12,
C. I. Fluorescent Brighter 28,
C. I. Fluorescent Brighter 30,
C. I. Fluorescent Brighter 33,
C. I. Fluorescent Brighter 350,
C. I. Fluorescent Brighter 360,
C. I. Fluorescent Brighter 365,
And the like. These fluorescent dyes may be a free acid or an alkali metal salt (for example, Na salt, K salt, Li salt), ammonium salt or salt of amines.
上記にて得た偏光発光色素の1種単独又は2種以上を組み合わせ、配向させることにより、偏光した光を発光する偏光発光素子が得られる。該偏光発光素子において、2種以上の偏光発光色素を用いる場合、それら偏光発光色素間の配合割合を調整することによって、様々な発光色になるよう調整することが可能となる。例えば、色度a*値及びb*値の絶対値がいずれも5以下となるように調整することにより、偏光発光素子が発光する偏光光を白色にすることが可能となる。上記色度a*値及びb*値は、それぞれ偏光発光素子に光を入射させたときに、偏光発光素子から出射される光について測定した分光分布に基づき、JIS Z 8781−4:2013に従って求められる。JIS Z 8781−4:2013に定められる物体色の表示方法は、国際照明委員会(略称「CIE」)が定める物体色の表示方法に相当する。色度a*値及びb*値の測定は、通常、測定試料に自然光を照射して行われるが、本願の明細書及び特許請求の範囲においては、偏光発光素子に紫外光領域等の短波長の光を照射し、発光した光を測定することにより色度a*値及びb*値を確認できる。発光光のa*の絶対値は、5以下、好ましくは4以下、より好ましくは3以下、さらに好ましくは2以下、特に好ましくは1以下である。また、発光光のb*の絶対値は、5以下、好ましくは4以下、より好ましくは3以下、さらに好ましくは2以下、特に好ましくは1以下である。a*値及びb*値の絶対値が、それぞれ独立に5以下であれば、人間の目では白色として感知することができ、さらにそれぞれが共に5以下であれば、より好ましい白色発光として感知することが出来る。発光する偏光が白色であることにより、太陽光のような自然な光源、ペーパーホワイト色を有する光源として利用が可能であり、カラ−フィルターなどを用いるディスプレイに置いても応用が簡易であるという利点がある。発光強度については、光っていることが目に感知出来ればディスプレイに応用することは問題ない。特に、本願の特徴としては発光が高い偏光度を持つこと、および、可視光領域の透過率が高いことが重要である。 A polarized light emitting element that emits polarized light can be obtained by orienting one type or a combination of two or more types of the polarized light emitting dyes obtained above. When two or more types of polarized light emitting dyes are used in the polarized light emitting device, it is possible to adjust various emission colors by adjusting the mixing ratio between the polarized light emitting dyes. For example, the polarized light emitted from the polarized light emitting element can be made white by adjusting the absolute values of the chromaticity a * value and the b * value to be 5 or less. The chromaticity a * value and b * value are obtained according to JIS Z 8781-4: 2013 based on the spectral distribution measured for the light emitted from the polarized light emitting element when the light is incident on the polarized light emitting element. To be The object color display method defined in JIS Z 8781-4: 2013 corresponds to the object color display method defined by the International Commission on Illumination (abbreviation "CIE"). The measurement of chromaticity a * value and b * value is usually performed by irradiating a measurement sample with natural light. However, in the specification and claims of the present application, a polarized light emitting device has a short wavelength such as an ultraviolet light region. The chromaticity a * value and b * value can be confirmed by irradiating the above-mentioned light and measuring the emitted light. The absolute value of a * of the emitted light is 5 or less, preferably 4 or less, more preferably 3 or less, further preferably 2 or less, particularly preferably 1 or less. The absolute value of b * of the emitted light is 5 or less, preferably 4 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less, and particularly preferably 1 or less. If the absolute values of the a * value and the b * value are independently 5 or less, it can be sensed as white by human eyes, and if both are 5 or less, more preferred white light emission is sensed. You can Since the polarized light emitted is white, it can be used as a natural light source such as sunlight, or as a light source having a paper white color, and the application is simple even when placed on a display using a color filter or the like. There is. Regarding the emission intensity, there is no problem in applying it to a display as long as it can sense that it is glowing. In particular, as features of the present application, it is important that the emitted light has a high degree of polarization and that the transmittance in the visible light region be high.
(2)その他の色素
上記偏光発光素子は、スチルベン骨格、又はビフェニル骨格を有する色素又はその塩を単独又は複数含むことに加えて、偏光発光機能を阻害しない範囲で、色調整等を目的として、必要に応じて他の有機染料又は他の蛍光染料を1種以上さらに含んでいてもよい。他の有機染料としては、特に限定されないが、二色性の高いものが好ましく、かつ、スチルベン骨格、又はビフェニル骨格を有する色素の光学特性に影響が少ない色素が好ましい。他の有機染料としては、例えば、C.I.Direct Yellow 12、C.I.Direct Yellow 28、C.I.Direct Yellow 44、C.I.Direct Orange 26、C.I.Direct Orange 39、C.I.Direct Orange 71、C.I.Direct Orange 107、C.I.Direct Red 2、C.I.Direct Red 31、C.I.Direct Red 79、C.I.Direct Red 81、C.I.Direct Red 247、C.I.Direct Blue 69、C.I.Direct Blue 78、C.I.Direct Green 80、及びC.I.Direct Green 59等が挙げられる。これらの有機染料は遊離酸であっても、あるいはアルカリ金属塩(例えばNa塩、K塩、Li塩)、アンモニウム塩又はアミン類の塩であってもよい。
(2) Other Dyes The polarized light emitting device includes, in addition to a dye or a salt thereof having a stilbene skeleton or a biphenyl skeleton, singly or in a plurality, for the purpose of color adjustment and the like within a range not impairing the polarized light emitting function. If necessary, one or more other organic dyes or other fluorescent dyes may be further contained. Other organic dyes are not particularly limited, but those having high dichroism are preferable, and dyes having little influence on the optical characteristics of the dye having a stilbene skeleton or a biphenyl skeleton are preferable. Other organic dyes include, for example, C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Yellow 28, C.I. I. Direct Yellow 44, C.I. I. Direct Orange 26, C.I. I. Direct Orange 39, C.I. I. Direct Orange 71, C.I. I. Direct Orange 107, C.I. I. Direct Red 2, C.I. I. Direct Red 31, C.I. I. Direct Red 79, C.I. I. Direct Red 81, C.I. I. Direct Red 247, C.I. I. Direct Blue 69, C.I. I. Direct Blue 78, C.I. I. Direct Green 80, and C.I. I. Direct Green 59 and the like can be mentioned. These organic dyes may be free acids, or may be alkali metal salts (for example, Na salt, K salt, Li salt), ammonium salts or salts of amines.
上記他の有機染料又は他の蛍光染料を併用する場合、所望とする偏光発光素子の色調整のために、配合する染料を選択し、配合比率等を調整することが可能である。調製する目的により、有機染料又は蛍光染料の配合割合は特に限定されるものではないが、一般的には、偏光発光素子100質量部に対して、これら他の有機染料又は他の蛍光染料の総量が0.01〜10質量部の範囲で用いることが好ましい。 When the other organic dye or the other fluorescent dye is used in combination, it is possible to select the dye to be mixed and adjust the mixing ratio and the like in order to adjust the desired color of the polarized light emitting element. Depending on the purpose of preparation, the mixing ratio of the organic dye or the fluorescent dye is not particularly limited, but generally, the total amount of these other organic dyes or other fluorescent dyes relative to 100 parts by mass of the polarized light emitting device. Is preferably used in the range of 0.01 to 10 parts by mass.
上記染色溶液は、上記の各染料に加え、必要に応じて更に染色助剤を含有してもよい。染色助剤としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム(芒硝)、無水硫酸ナトリウム及びトリポリリン酸ナトリウム等が挙げられ、好ましくは硫酸ナトリウムである。染色助剤の含有量は、使用される染料の染色性に基づく上記浸漬時間や染色溶液の温度等によって任意に調整可能であるが、染色溶液中に0.0001〜10質量%であることが好ましく、0.0001〜2質量%であることがより好ましい。 The dyeing solution may further contain a dyeing aid, if necessary, in addition to the above dyes. Examples of the dyeing aid include sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium chloride, sodium sulfate (Glauber's salt), anhydrous sodium sulfate, sodium tripolyphosphate, and the like, and preferably sodium sulfate. The content of the dyeing aid can be arbitrarily adjusted by the above-mentioned immersion time based on the dyeability of the dye used and the temperature of the dyeing solution, etc., but it is 0.0001 to 10% by mass in the dyeing solution. It is more preferably 0.0001 to 2% by mass.
上記染色工程後、該染色工程で基材の表面に付着した染色溶液を除去するために、任意に予備洗浄工程を経ることができる。予備洗浄工程を経ることによって、次に処理する液中に基材の表面に残存する染料が移行することを抑制することができる。予備洗浄工程では、洗浄液として一般的には水が用いられる。洗浄方法は、洗浄液に染色した基材を浸漬することが好ましく、一方で、洗浄液を当該基材に塗布することによって洗浄することもできる。洗浄時間は、特に限定されるものではないが、好ましくは1〜300秒であり、より好ましくは1〜60秒である。予備洗浄工程における洗浄液の温度は、基材を構成する材料が溶解しない温度であることが必要となり、一般的には5〜40℃で洗浄処理が施される。尚、予備洗浄工程を経ずとも、偏光発光素子の性能には特段大きな影響を及ぼさないため、予備洗浄工程は省略することも可能である。 After the dyeing step, a preliminary washing step can be optionally performed in order to remove the dyeing solution attached to the surface of the base material in the dyeing step. By passing through the preliminary washing step, it is possible to prevent the dye remaining on the surface of the substrate from being transferred to the liquid to be treated next. In the preliminary cleaning step, water is generally used as the cleaning liquid. As for the cleaning method, it is preferable to immerse the dyed substrate in the cleaning liquid, and it is also possible to perform cleaning by applying the cleaning liquid to the substrate. The washing time is not particularly limited, but is preferably 1 to 300 seconds, more preferably 1 to 60 seconds. The temperature of the cleaning liquid in the preliminary cleaning step needs to be a temperature at which the material forming the substrate is not dissolved, and the cleaning treatment is generally performed at 5 to 40 ° C. It should be noted that the performance of the polarized light emitting element is not particularly affected even without the preliminary cleaning step, and therefore the preliminary cleaning step can be omitted.
(架橋工程)
染色工程又は予備洗浄工程の後、基材に架橋剤を含有させることができる。基材に架橋剤を含有させる方法は、架橋剤を含む処理溶液に基材を浸漬させることが好ましく、一方で、当該処理溶液を基材に塗布又は塗工してもよい。処理溶液中の架橋剤としては、ホウ酸を含有する溶液を使用する。処理溶液中の溶媒は、特に限定されるものではないが、水が好ましい。処理溶液中のホウ酸の濃度は、0.1〜15質量%であることが好ましく、0.1〜10質量%であることがより好ましい。処理溶液の温度は、30〜80℃が好ましく、40〜75℃がより好ましい。また、この架橋工程の処理時間は30秒〜10分が好ましく、1〜6分がより好ましい。本発明に係る偏光発光素子の製造方法が、この架橋工程を有することにより、得られる偏光素子の発光する光の偏光度は高く、表示体として高いコントラストを示す。このことは、従来技術において、耐水性又は光透過性を改善する目的で使用されていたホウ酸の機能からは全く予期し得ない優れた作用である。また、架橋工程においては、必要に応じて、カチオン系高分子化合物を含む水溶液で、フィックス処理をさらに併せて行ってもよい。該フィックス処理により、偏光発光素子中の染料固定化が可能となる。このとき、カチオン系高分子化合物として、例えば、カチオン、ジシアン系としてジシアンアミドとホルマリン重合縮合物、ポリアミン系としてジシアンジアミド・ジエチレントリアミン重縮合物、ポリカチオン系としてエピクロロヒドリン・ジメチルアミン付加重合物、ジメチルジアリルアモンニウムクロライド・二酸化イオン共重合物、ジアリルアミン塩重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、アリルアミン塩の重合物、ジアルキルアミノエチルアクリレート四級塩重合物等が使用される。
(Crosslinking process)
After the dyeing step or the pre-washing step, the substrate may contain a crosslinking agent. The method of incorporating the cross-linking agent into the base material is preferably to immerse the base material in the treatment solution containing the cross-linking agent, while the treatment solution may be applied or applied to the base material. A solution containing boric acid is used as the crosslinking agent in the treatment solution. The solvent in the treatment solution is not particularly limited, but water is preferable. The concentration of boric acid in the treatment solution is preferably 0.1 to 15% by mass, and more preferably 0.1 to 10% by mass. The temperature of the treatment solution is preferably 30 to 80 ° C, more preferably 40 to 75 ° C. Further, the processing time of this crosslinking step is preferably 30 seconds to 10 minutes, more preferably 1 to 6 minutes. Since the method for producing a polarized light emitting device according to the present invention has this cross-linking step, the obtained polarizing device has a high degree of polarization of emitted light and exhibits a high contrast as a display body. This is an excellent action that cannot be expected from the function of boric acid used in the prior art for the purpose of improving water resistance or light transmission. Further, in the crosslinking step, if necessary, a fixing treatment may be further performed with an aqueous solution containing a cationic polymer compound. By the fixing treatment, the dye can be fixed in the polarized light emitting device. At this time, as the cationic polymer compound, for example, cation, dicyanamide and formalin polymerization condensate as a dicyan system, dicyandiamide / diethylenetriamine polycondensate as a polyamine system, epichlorohydrin / dimethylamine addition polymer as a polycation system, dimethyl A diallylammonium chloride / dioxide ion copolymer, a diallylamine salt polymer, a dimethyldiallylammonium chloride polymer, an allylamine salt polymer, a dialkylaminoethyl acrylate quaternary salt polymer and the like are used.
(延伸工程)
上記架橋工程を経た後、延伸工程を実施する。延伸工程は、基材を一定の方向に一軸延伸することにより行われ、湿式延伸法又は乾式延伸法のいずれであってもよい。延伸倍率は、3倍以上であることが好ましく、より好ましくは5〜8倍である。
(Stretching process)
After passing through the crosslinking step, a stretching step is performed. The stretching step is performed by uniaxially stretching the substrate in a fixed direction, and may be either a wet stretching method or a dry stretching method. The stretching ratio is preferably 3 times or more, and more preferably 5 to 8 times.
湿式延伸法においては、水、水溶性有機溶剤又はその混合溶液中で基材を延伸することが好ましい。より好ましくは、架橋剤を少なくとも1種含有する溶液中に基材を浸漬しながら延伸処理を行う。架橋剤は、例えば、上記架橋剤工程におけるホウ酸を用いることができ、好ましくは、架橋工程で使用した処理溶液中で延伸処理を行うことができる。延伸温度は40〜70℃であることが好ましく、45〜60℃がより好ましい。延伸時間は通常30秒〜20分であり、好ましくは2〜7分である。湿式延伸工程は、一段階の延伸で実施しても、二段階以上の多段延伸で実施してもよい。尚、延伸処理は、任意に、染色工程の前に行ってもよく、この場合には、染色の時点で染料の配向も一緒に行うことができる。 In the wet stretching method, it is preferable to stretch the substrate in water, a water-soluble organic solvent or a mixed solution thereof. More preferably, the stretching treatment is performed while immersing the substrate in a solution containing at least one crosslinking agent. As the cross-linking agent, for example, boric acid in the cross-linking agent step can be used, and preferably the stretching treatment can be performed in the treatment solution used in the cross-linking step. The stretching temperature is preferably 40 to 70 ° C, more preferably 45 to 60 ° C. The stretching time is usually 30 seconds to 20 minutes, preferably 2 to 7 minutes. The wet stretching process may be performed in one stage or in multiple stages of two or more stages. The stretching treatment may be optionally performed before the dyeing step, and in this case, the dye orientation can be performed together with the dyeing.
乾式延伸法において、延伸加熱媒体が空気媒体である場合には、空気媒体の温度が常温〜180℃で基材を延伸するのが好ましい。また、湿度は20〜95%RHの雰囲気中であることが好ましい。基材の加熱方法としては、例えば、ロール間ゾーン延伸法、ロール加熱延伸法、熱間圧延伸法及び赤外線加熱延伸法等が挙げられるが、これらの延伸方法に限定されるものではない。乾式延伸工程は、一段階の延伸で実施しても、二段階以上の多段延伸で実施してもよい。 In the dry stretching method, when the stretching heating medium is an air medium, it is preferable to stretch the substrate at a temperature of the air medium from room temperature to 180 ° C. Further, the humidity is preferably in an atmosphere of 20 to 95% RH. Examples of the method for heating the base material include, but are not limited to, inter-roll zone stretching method, roll heating stretching method, hot pressure stretching method, and infrared heating stretching method. The dry stretching process may be performed in one stage or in multiple stages of two or more stages.
(洗浄工程)
延伸工程の際、基材の表面に架橋剤の析出又は異物が付着することがあるため、基材の表面を洗浄する洗浄工程を行うことができる。洗浄時間は1秒〜5分が好ましい。洗浄方法は、基材を洗浄液に浸漬することが好ましく、一方で、洗浄液を基材に塗布又は塗工によって洗浄することもできる。洗浄液としては、水が好ましい。洗浄処理は一段階で実施しても、2段階以上の多段処理で実施してもよい。洗浄工程の洗浄溶の温度は、特に限定されるものではないが、通常、5〜50℃、好ましくは10〜40℃であり、常温であってよい。
(Washing process)
During the stretching step, the cross-linking agent may be deposited or foreign matter may adhere to the surface of the base material, so that a cleaning step for cleaning the surface of the base material can be performed. The cleaning time is preferably 1 second to 5 minutes. As for the cleaning method, it is preferable to immerse the base material in the cleaning liquid, while the cleaning liquid may be applied to or applied to the base material to be cleaned. Water is preferable as the cleaning liquid. The cleaning treatment may be carried out in one step or in a multi-step treatment of two or more steps. The temperature of the washing solution in the washing step is not particularly limited, but is usually 5 to 50 ° C, preferably 10 to 40 ° C, and may be room temperature.
上述した各工程で用いる溶液又は処理液の溶媒としては、上記水の他にも、例えば、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールまたはトリメチロールプロパン等のアルコール類、エチレンジアミンおよびジエチレントリアミン等のアミン類等が挙げられる。当該溶液又は処理液の溶媒は、これらに限定されるものではないが、最も好ましくは水である。また、これらの溶液又は処理液の溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上の混合物を用いてもよい。 As the solvent of the solution or treatment liquid used in each of the above-mentioned steps, in addition to the water, for example, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol. , Alcohols such as triethylene glycol, tetraethylene glycol or trimethylolpropane, amines such as ethylenediamine and diethylenetriamine, and the like. The solvent of the solution or treatment liquid is not limited to these, but is most preferably water. Moreover, the solvent of these solutions or a processing liquid may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types of mixture.
(乾燥工程)
洗浄工程の後、基材の乾燥工程を行う。乾燥処理は、自然乾燥により行うことができるものの、より乾燥効率を高めるため、ロールによる圧縮やエアーナイフ又は吸水ロール等による表面の水分除去等により行うことが可能であり、さらには、送風乾燥を行うことも可能である。乾燥処理の温度は、20〜100℃であることが好ましく、60〜100℃であることがより好ましい。乾燥時間は、30秒〜20分であることが好ましく、5〜10分であることがより好ましい。
(Drying process)
After the washing process, the base material is dried. The drying treatment can be carried out by natural drying, but in order to further improve the drying efficiency, it can be carried out by compression with a roll, removal of surface water by an air knife or a water-absorbing roll, and the like. It is also possible to do so. The temperature of the drying treatment is preferably 20 to 100 ° C, more preferably 60 to 100 ° C. The drying time is preferably 30 seconds to 20 minutes, more preferably 5 to 10 minutes.
以上の方法で、本発明に係る偏光発光素子を作製することができる。本発明に係る偏光発光素子は偏光発光を示し、かつ、紫外線領域において偏光を示す素子であり、二色性色素が高温や高湿熱環境下でも分解しないため、高い耐久性を有する。 The polarized light emitting device according to the present invention can be manufactured by the above method. The polarized light emitting element according to the present invention is an element that exhibits polarized light emission and polarized light in the ultraviolet region, and has high durability because the dichroic dye does not decompose even in a high temperature and high humidity heat environment.
上記偏光発光素子は、紫外域〜可視域の光、特に紫外域〜近紫外可視域の光の照射を受けると、そのエネルギーを利用して可視光領域の偏光した光を発光する。偏光発光素子が発光する光が可視域の偏光した光であることから、可視域の光に対して偏光機能を有する一般的な偏光板を介して偏光発光素子を観察した場合、その可視光領域に偏光機能を有する一般的な偏光板の軸の角度を変えることによって、偏光した光を発光した軸の光と著しく発光の少ない軸の光とを視認することができる。偏光発光素子が発光する光の偏光度は、70%以上であり、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、特に好ましくは99%以上である。また、ビフェニル骨格またはスチルベン骨格を有する偏光発光色素を用いた偏光発光素子は、可視域の光を透過させるため、高い透過率を有する。偏光発光素子の可視域の光の透過率は、視感度補正された透過率において、50%以上であれば従来の液晶ディスプレイと比較して明らかに飛躍的な高透過な液晶ディスプレイが得られるが、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上である。本願で用いる偏光発光素子は高い透過率を有することから、非発光状態において可視光領域での吸収が小さく、透明度の高い偏光発光素子が得られるため、偏光発光素子を用いることは本願の好ましい形態の一つである。 When the polarized light emitting device is irradiated with light in the ultraviolet range to the visible range, particularly light in the ultraviolet range to the near-ultraviolet range, it emits polarized light in the visible range using its energy. Since the light emitted by the polarized light emitting element is polarized light in the visible range, when observing the polarized light emitting element through a general polarizing plate having a polarization function for light in the visible range, the visible light range is By changing the angle of the axis of a general polarizing plate having a polarizing function, it is possible to visually recognize the light of the axis that emitted polarized light and the light of the axis that emits significantly less light. The polarization degree of the light emitted by the polarized light emitting element is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, further preferably 95% or more, and particularly preferably 99% or more. Further, a polarized light emitting element using a polarized light emitting dye having a biphenyl skeleton or a stilbene skeleton transmits light in the visible range, and thus has high transmittance. If the transmittance of light in the visible region of the polarized light emitting element is 50% or more in the transmittance corrected for the luminosity factor, a liquid crystal display having a significantly high transmittance can be obtained as compared with a conventional liquid crystal display. , Preferably 60% or more, more preferably 70% or more, further preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more. Since the polarized light emitting element used in the present application has a high transmittance, absorption in the visible light region is small in the non-emission state, and a highly transparent polarized light emitting element can be obtained. Therefore, it is preferable to use the polarized light emitting element in the present invention. one of.
[偏光発光板]
上記偏光発光素子の少なくとも一方の面に透明保護層を有することで偏光発光板とすることも出来る。該透明保護層は、偏光発光素子の耐水性や取扱性等を向上させるために使用され、該透明保護層は上記偏光発光素子が示す偏光機能に何ら影響を与えるものではない。
[Polarized light emitting plate]
A polarized light emitting plate can be obtained by providing a transparent protective layer on at least one surface of the polarized light emitting element. The transparent protective layer is used to improve the water resistance and handleability of the polarized light emitting element, and the transparent protective layer does not affect the polarization function of the polarized light emitting element.
上記透明保護層は、光学的透明性および機械的強度に優れる透明保護膜であることが好ましい。また、透明保護層は、偏光発光素子の形状を維持できる層形状を有するフィルムであることが好ましく、透明性および機械的強度の他に、熱安定性、水分遮蔽性等にも優れるプラスチックフィルムであることが好ましい。このような保護膜を形成する材料としては、例えば、セルロースアセテート系フィルム、アクリル系フィルム、四フッ化エチレン/六フッ化プロピレン系共重合体のようなフッ素系フィルム、或いは、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂又はポリアミド系樹脂からなるフィルム等が挙げられ、好ましくはトリアセチルセルロース(TAC)フィルムやシクロオレフィン系フィルムが用いられる。透明保護層の厚さは、1μm〜200μmの範囲が好ましく、10μm〜150μmの範囲がより好ましく、40μm〜100μmが特に好ましい。上記偏光板を製造する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、偏光発光素子に透明保護層を重ねて、公知の処方にてラミネートすることによって偏光板を作製することができる。 The transparent protective layer is preferably a transparent protective film having excellent optical transparency and mechanical strength. Further, the transparent protective layer is preferably a film having a layer shape capable of maintaining the shape of the polarized light emitting device, and is a plastic film excellent in thermal stability, moisture shielding property, etc. in addition to transparency and mechanical strength. Preferably there is. As a material for forming such a protective film, for example, a cellulose acetate film, an acrylic film, a fluorine film such as an ethylene tetrafluoride / hexafluoropropylene copolymer, or a polyester resin or a polyolefin resin. Alternatively, a film made of a polyamide resin can be used, and preferably a triacetyl cellulose (TAC) film or a cycloolefin film is used. The thickness of the transparent protective layer is preferably 1 μm to 200 μm, more preferably 10 μm to 150 μm, and particularly preferably 40 μm to 100 μm. The method for producing the above polarizing plate is not particularly limited, but for example, the polarizing plate can be produced by stacking a transparent protective layer on a polarized light emitting element and laminating it with a known formulation.
該偏光発光板は、透明保護層と偏光発光素子との間に、透明保護層と偏光発光素子とを貼り合わせるための接着剤層をさらに備えていてもよい。該接着剤層を構成する接着剤は、特に限定されるものではないが、ポリビニルアルコール系接着剤、ウレタンエマルジョン系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステルーイソシアネート系接着剤等が挙げられ、好ましくはポリビニルアルコール系接着剤が用いられる。透明保護層と偏光発光素子とを接着剤により貼り合せた後、適切な温度で乾燥又は熱処理を行うことにより上記偏光発光板を作製することができる。 The polarized light emitting plate may further include an adhesive layer for bonding the transparent protective layer and the polarized light emitting element between the transparent protective layer and the polarized light emitting element. The adhesive constituting the adhesive layer is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl alcohol adhesive, urethane emulsion adhesive, acrylic adhesive, polyester-isocyanate adhesive, and the like, and preferably A polyvinyl alcohol adhesive is used. After the transparent protective layer and the polarized light emitting device are bonded together with an adhesive, the polarized light emitting plate can be produced by performing drying or heat treatment at an appropriate temperature.
また、上記偏光発光板は、透明保護層の露出面に、反射防止層、防眩層、さらなる透明保護層等の公知の各種機能性層を適宜備えていてもよい。このような各種機能性を有する層を作製する場合、各種機能性を有する材料を透明保護層の露出面に塗工する方法が好ましく、各種機能性層又はフィルムを接着剤若しくは粘着剤を介して透明保護層の露出面に貼合せることも可能である。 Further, the polarized light emitting plate may appropriately include various known functional layers such as an antireflection layer, an antiglare layer, and a further transparent protective layer on the exposed surface of the transparent protective layer. When producing a layer having such various functionalities, a method of coating a material having various functionalities on the exposed surface of the transparent protective layer is preferable, and various functional layers or films are bonded via an adhesive or a pressure-sensitive adhesive. It is also possible to attach it to the exposed surface of the transparent protective layer.
上記さらなる透明保護層としては、例えば、アクリル系、ポリシロキサン系等のハードコート層、ウレタン系の保護層等が挙げられる。また、単体透過率をより向上させるために、透明保護層の露出上に反射防止層を設けることもできる。反射防止層は、例えば、二酸化珪素、酸化チタン等の物質を、透明保護層上に蒸着又はスパッタリング処理するか、或いは、フッ素系物質を透明保護層上薄く塗布することにより形成することができる。 Examples of the further transparent protective layer include hard coat layers such as acrylic and polysiloxane bases, and urethane based protective layers. Further, an antireflection layer may be provided on the exposed transparent protective layer in order to further improve the single transmittance. The antireflection layer can be formed, for example, by subjecting a material such as silicon dioxide or titanium oxide to vapor deposition or sputtering treatment on the transparent protective layer, or by applying a fluorine-based material thinly on the transparent protective layer.
上記偏光発光素子、または偏光発光板より発光する偏光が反射媒体に対して垂直方向に偏光を発光する(P偏光を発光する)ように設置することで、水平方向の反射媒体において反射を減衰できる本願の光源として好ましい形態を提供することが出来る。 By installing the polarized light emitting element or the polarized light emitted from the polarized light emitting plate so that the polarized light is emitted in the direction perpendicular to the reflection medium (emits P-polarized light), reflection can be attenuated in the reflection medium in the horizontal direction. A preferable form can be provided as the light source of the present application.
上記偏光発光素子、または偏光発光板を反射媒体に対して垂直方向に偏光が出射するように配置することで、反射を抑制できる光を出射出来る光源として活用が可能であるが、該偏光発光素子、または偏光発光板の加工や液晶セル等と組み合わせることによって画像や文字を提供することが可能であるが、さらに、偏光の位相を制御する媒体を用いることにより、発光する偏光の位相を変化させることができ、直線偏光だけでなく、円偏光や楕円偏光などの様々な偏光に変換された光や波長に変換できるようになり、文字や映像を表示できるようになるため、偏光発光素子、又は偏光発光板とともに位相を制御する媒体を用いることが、本願発明の好ましい1つの形態として挙げられる。上記位相を制御する媒体とは、位相差板(または、波長板、位相差フィルム等とも呼ばれる)が動的に駆動する場合や、電気的に液晶を駆動させて制御する液晶セル等が挙げられる。特に、位相を制御する媒体として、電気的に位相を制御可能な液晶セルを用いることが好ましい。光には粒子と波の性質があるが、光を波として表現した場合、その波の位相を制御可能であることを意味する。偏光性能に着目した場合、例えば、波長板は、直線偏光の光に所定の位相差を与える光学機能素子であり、偏光は特定の軸の光に対して、その他の軸(例えば90°)において、異なる位相を設けることが可能である。すなわち、一つの偏光した光に対して、その光路上に位相差板を設けることにより、その逆の軸の偏光としたり、円偏光、楕円偏光などを新たに付与することが可能となる。したがって、位相差板は、配向した複屈折材料(例えば、延伸フィルム)などを利用して直交する2つの偏光成分に位相差をつけることにより、入射した光の偏光の状態を変えることが出来る素子と言える。この波長板の具体的用途としては、例えば、特定の光の波長をλとした場合、そのλ/2の位相差板の遅相軸を偏光の軸に対して45°に設置することにより、波長板(位相差板)に入射した直線偏光を90°回転させ、入射した偏光軸とは直交(90°)方向に偏光軸を有する偏光として出射することを可能とする。また、λ/4の位相差板の遅相軸を偏光の軸に対して45°に設置した場合には、波長板(位相差板)に入射した直線偏光を、円偏光として出射することを可能とする。近年では、偏光解消フィルムも販売されており、発光した偏光した光を解消することも可能となる。偏光解消フィルムとは、“東洋紡社製SRF”等が挙げられる。そういった位相差板の透過率は50〜99%が良いが、好ましくは70〜99%、さらに好ましくは80〜99%である。 By arranging the polarized light emitting element or the polarized light emitting plate so that polarized light is emitted in a direction perpendicular to the reflection medium, it can be utilized as a light source capable of emitting light capable of suppressing reflection. Or, it is possible to provide images and characters by processing a polarized light emitting plate or by combining with a liquid crystal cell, etc. Furthermore, by using a medium that controls the phase of polarized light, the phase of emitted polarized light can be changed. It is possible to convert not only linearly polarized light, but also light and wavelength converted into various polarized lights such as circularly polarized light and elliptically polarized light, and it becomes possible to display characters and images. Using a medium for controlling the phase together with the polarized light emitting plate is mentioned as one preferable mode of the present invention. Examples of the medium for controlling the phase include a case where a retardation plate (also called a wave plate, a retardation film or the like) is dynamically driven, or a liquid crystal cell which electrically drives and controls a liquid crystal. . In particular, it is preferable to use a liquid crystal cell capable of electrically controlling the phase as a medium for controlling the phase. Light has the properties of particles and waves, but when light is expressed as a wave, it means that the phase of the wave can be controlled. When focusing on the polarization performance, for example, a wave plate is an optical functional element that gives a predetermined phase difference to linearly polarized light, and polarization is relative to light of a specific axis in other axes (for example, 90 °). , It is possible to provide different phases. That is, by providing a retardation plate on the optical path of one polarized light, it is possible to newly provide polarized light of the opposite axis, circularly polarized light, elliptically polarized light, or the like. Therefore, the retardation plate is an element capable of changing the polarization state of incident light by making a phase difference between two orthogonal polarization components by using an oriented birefringent material (for example, a stretched film). Can be said. As a specific application of this wave plate, for example, when the wavelength of specific light is λ, by setting the slow axis of the λ / 2 retardation plate at 45 ° with respect to the axis of polarization, It is possible to rotate the linearly polarized light incident on the wave plate (phase difference plate) by 90 ° and emit it as polarized light having a polarization axis in a direction orthogonal (90 °) to the incident polarization axis. Further, when the slow axis of the λ / 4 retardation plate is set at 45 ° with respect to the polarization axis, linearly polarized light incident on the wave plate (retardation plate) may be emitted as circularly polarized light. It is possible. In recent years, a depolarizing film has been sold, and it is possible to eliminate emitted polarized light. Examples of the depolarization film include “SRF manufactured by Toyobo Co., Ltd.” and the like. The transmittance of such a retardation plate is preferably 50 to 99%, preferably 70 to 99%, more preferably 80 to 99%.
本願で用いる偏光発光素子、並びに偏光発光板は、紫外〜近紫外可視域に吸収異方性、即ち紫外光領域に偏光機能を有していることから、その吸収異方性により蛍光発光に変換される光の量が照射された軸の偏光した光の吸収量によって、偏光発光素子から発光する光量を制御できる。即ち、本願に記載の偏光発光素子、並びに偏光発光板は光誘発源からの光、例えば紫外偏光を偏光発光素子または偏光発光板の光の吸収軸に照射し、可視発光を制御することが出来る。具体的には、光誘発源から発光される紫外光領域の光の偏光軸が、偏光発光素子、並びに偏光発光板の紫外光吸収軸に一致した場合には偏光を発光するが、一方で、入射される紫外光領域の光の偏光軸が、偏光発光素子、並びに偏光発光板の紫外線吸収軸と異なる場合には偏光を発光しない。つまり、本願の偏光発光素子、並びに偏光発光板を光源として用いることは紫外光領域の光、即ち視認に影響を与えない光によって表示が制御できるため、視認に必要な表示に影響しないために好ましい。 The polarized light emitting device and the polarized light emitting plate used in the present application have absorption anisotropy in the ultraviolet to near-ultraviolet visible region, that is, have a polarizing function in the ultraviolet light region, and thus are converted into fluorescent light emission by the absorption anisotropy. The amount of light emitted from the polarized light emitting element can be controlled by the amount of absorbed light of polarized light on the irradiated axis. That is, the polarized light emitting element and the polarized light emitting plate described in the present application can control visible light emission by irradiating the absorption axis of light from the light inducing source, for example, ultraviolet polarized light, to the light of the polarized light emitting element or the polarized light emitting plate. . Specifically, the polarization axis of the light in the ultraviolet light region emitted from the light-induced source emits polarized light when the ultraviolet light absorption axis of the polarized light emitting element, and the polarized light emitting plate, coincides with the polarized light emitting element. When the polarization axis of the incident light in the ultraviolet light region is different from the ultraviolet absorption axes of the polarized light emitting element and the polarized light emitting plate, it does not emit polarized light. That is, it is preferable to use the polarized light emitting element and the polarized light emitting plate of the present application as a light source because the display can be controlled by the light in the ultraviolet region, that is, the light that does not affect the visual recognition and thus does not affect the display necessary for the visual recognition. .
紫外光領域の光を制御しうる偏光板とは、例えば、ヨウ素や国際公開第2005/015275号等に記載されている二色性色素を用いた偏光板を使用することができるが、その場合、偏光板の保護機能付与として、層、またはフィルムを設ける場合、紫外線吸収能力のないフィルムでラミネートするか、紫外線吸収能力のない層を設けることが良い。さらに、紫外光領域の偏光を制御しうるワイヤーグリッド偏光板でもよい。好ましくは可視光領域に吸収が少なく、高い透過率を有する国際公開第2005/015275号等に記載されている染料系偏光板を用いることが好ましい。これら紫外光領域の偏光した光を作り出せる偏光板と本願発明で用いる偏光発光素子、並びに偏光発光板と、紫外光領域の偏光を制御しうる動的に位相差を制御しうる媒体、具体的には液晶セルを構成に用いることより、紫外光領域の偏光を用いて表示可能な、透明性が非常に高い、本願発明の光源または表示装置を得ることが出来る。 As the polarizing plate capable of controlling light in the ultraviolet region, for example, a polarizing plate using iodine or a dichroic dye described in WO 2005/015275 or the like can be used. When a layer or a film is provided to impart a protective function to the polarizing plate, it is preferable to laminate with a film having no ultraviolet absorbing ability or to provide a layer having no ultraviolet absorbing ability. Further, it may be a wire grid polarizing plate capable of controlling the polarization in the ultraviolet region. It is preferable to use the dye-based polarizing plate described in WO 2005/015275 or the like, which has low absorption in the visible light region and high transmittance. A polarizing plate capable of producing polarized light in the ultraviolet light region, a polarized light emitting element used in the present invention, and a polarized light emitting plate, and a medium capable of controlling the polarization in the ultraviolet light region and dynamically controlling the phase difference, specifically By using a liquid crystal cell for the constitution, it is possible to obtain a light source or a display device of the present invention, which is capable of displaying by using polarized light in the ultraviolet region and has extremely high transparency.
上記、光を反射する媒体に対して光を照射するに際し、垂直方向の偏光した光が入射されるように可視光領域の偏光した光を発光する光源、または表示装置を提供することで、人の誤認識や光や動作を認識する安全装置において誤認識による誤作動を防止出来る表示装置を提供しうる。 By providing a light source or a display device that emits polarized light in the visible light region so that vertically polarized light is incident when the light is irradiated to a medium that reflects light, It is possible to provide a display device capable of preventing an erroneous recognition, or a safety device for recognizing light or operation, which can prevent erroneous operation due to erroneous recognition.
本願発明の光源、または表示装置は、特に車両や船舶において好適に用いることが出来る。例えば、運転者や光を感知する機器に対し、反射の少ない光を提供し、防眩性の高い光源や表示装置を提供しうるだけでなく、特に、上記機器に対しては、誤認識による誤作動防止が可能な表示装置を提供しうるため好ましい。 The light source or display device of the present invention can be suitably used particularly in a vehicle or a ship. For example, not only can a driver or a device that senses light be provided with light with little reflection, and a light source or a display device with high anti-glare property can be provided. This is preferable because a display device capable of preventing malfunction can be provided.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、これらは例示的なものであって、本発明をなんら限定するものではない。また、下記に記載されている「%」及び「部」は、特に言及されない限り質量基準である。尚、各実施例及び比較例で使用した化合物の各構造式において、スルホ基等の酸性官能基は、遊離酸の形態で記載した。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but these are merely examples and do not limit the present invention in any way. Further, “%” and “part” described below are based on mass unless otherwise specified. In each structural formula of the compounds used in each of the examples and comparative examples, the acidic functional group such as a sulfo group is described in the form of a free acid.
(偏光板)
一般的な偏光板として、SKN−18243P(株式会社ポラテクノ社製)を用いて本願のディスプレイを作製した。一般的な偏光板とは可視域に高い偏光機能を有し、紫外域の光の透過率が著しく低い偏光板製品である。
(Polarizer)
The display of the present application was produced by using SKN-18243P (manufactured by Pola Techno Co., Ltd.) as a general polarizing plate. A general polarizing plate is a polarizing plate product having a high polarizing function in the visible region and a remarkably low light transmittance in the ultraviolet region.
(合成例1)
市販品の4−アミノ−4’−ニトロスチルベン−2,2’−ジスルホン酸35.2部を水300部に加え撹拌し、35%塩酸を用いてpH0.5とした。得られた溶液に40%亜硝酸ナトリウム水溶液10.9部を加え、10℃で1時間撹拌し、続いて6−アミノナフタレン−2−スルホン酸17.2部を加え、15%炭酸ナトリウム水溶液でpH4.0に調製後4時間撹拌した。得られた反応液に塩化ナトリウム60部を加え、析出固体をろ過分離、さらにアセトン100部にて洗浄することにより、中間体である式(6)の化合物のウェットケーキ124.0部を得た。
(Synthesis example 1)
35.2 parts of commercially available 4-amino-4'-nitrostilbene-2,2'-disulfonic acid was added to 300 parts of water and stirred, and the pH was adjusted to 0.5 with 35% hydrochloric acid. To the obtained solution, 10.9 parts of 40% sodium nitrite aqueous solution was added, and the mixture was stirred at 10 ° C. for 1 hour, and subsequently 17.2 parts of 6-aminonaphthalene-2-sulfonic acid was added, followed by addition of 15% sodium carbonate aqueous solution. After the pH was adjusted to 4.0, the mixture was stirred for 4 hours. 60 parts of sodium chloride was added to the obtained reaction solution, the precipitated solid was separated by filtration, and further washed with 100 parts of acetone to obtain 124.0 parts of a wet cake of the compound of formula (6) as an intermediate. .
得られた式(6)の乾燥粉体62.3部を水300部に加え攪拌し、25%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH10.0とした。得られた溶液に28%アンモニア水20部、及び硫酸銅五水和物9.0部を加え、90℃で2時間撹拌した。得られた反応液に塩化ナトリウム25部を加え、析出固体をろ過分離、さらにアセトン100部にて洗浄することにより、式(7)の化合物のウェットケーキ40.0部を得た。このウェットケーキを80℃の熱風乾燥機で乾燥することにより下記式(7)の化合物(λmax:376nm)20.0部を得た。 62.3 parts of the obtained dry powder of the formula (6) was added to 300 parts of water and stirred, and the pH was adjusted to 10.0 using a 25% aqueous sodium hydroxide solution. 20 parts of 28% ammonia water and 9.0 parts of copper sulfate pentahydrate were added to the obtained solution, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 2 hours. 25 parts of sodium chloride was added to the obtained reaction solution, the precipitated solid was separated by filtration, and further washed with 100 parts of acetone to obtain 40.0 parts of a wet cake of the compound of the formula (7). The wet cake was dried with a hot air drier at 80 ° C. to obtain 20.0 parts of a compound (λmax: 376 nm) of the following formula (7).
(偏光発光素子の作製)
厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルム(クラレ社製 VF−PS#7500)を40℃の温水に3分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、化合物例5−1に記載の4,4’−ビス−(スルホスチリル)ビフェニル二ナトリウム水溶液(BASF社製 Tinopal NFW Liquid)1.0重量部、合成例1で得られた化合物(7)を0.3重量部、芒硝を1.0重量部、水1500重量部を含有する45℃の水溶液に、4分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを3%ホウ酸水溶液中50℃で5倍に5分間で延伸した。延伸して得られたフィルムを、緊張状態を保ったまま常温の水で20秒間水洗し、乾燥して偏光発光素子を得た。
(Production of polarized light emitting element)
A polyvinyl alcohol film (VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a thickness of 75 μm was immersed in warm water of 40 ° C. for 3 minutes to swell the film. The film obtained by swelling was 1.0 part by weight of 4,4′-bis- (sulfostyryl) biphenyl disodium aqueous solution (Tinopal NFW Liquid manufactured by BASF) described in Compound Example 5-1. The obtained compound (7) was immersed for 4 minutes in an aqueous solution containing 0.3 part by weight of Glauber's salt, 1.0 part by weight of Glauber's salt, and 1,500 parts by weight of water, for 4 minutes. The obtained film was stretched 5 times in a 3% aqueous solution of boric acid at 50 ° C. for 5 minutes. The film obtained by stretching was washed with water at room temperature for 20 seconds while keeping the tension, and dried to obtain a polarized light emitting device.
(偏光発光素子を用いた偏光発光板の作製)
紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム社製 ZRD-60)を1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液中で35℃において10分間処理し、水洗し、次いで70℃で10分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、偏光発光素子の両面に4%のポリビニルアルコール樹脂(日本酢ビポバール社製 NH−26)を含む水溶液を介してラミネートし、70℃で10分乾燥させ、偏光発光板を得た。本偏光発光板に紫外線を照射したところ白色な発光をし、かつ、さらに偏光板を介して該発光を確認したところ偏光発光素子の加工の際に延伸軸方向に白色の偏光発光をし、一方で非延伸軸においては偏光の発光はしないことを確認した。
(Production of polarized light emitting plate using polarized light emitting element)
A triacetyl cellulose film (ZRD-60 manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) containing no ultraviolet absorber was treated in a 1.5 N aqueous sodium hydroxide solution at 35 ° C. for 10 minutes, washed with water, and then dried at 70 ° C. for 10 minutes. It was The triacetyl cellulose film obtained by the alkali treatment was laminated on both surfaces of the polarized light emitting element with an aqueous solution containing 4% polyvinyl alcohol resin (NH-26 manufactured by Nippon Vinegar Bipovar Co., Ltd.) and dried at 70 ° C. for 10 minutes. A polarized light emitting plate was obtained. When the polarized light emitting plate was irradiated with ultraviolet light, white light was emitted, and when the light emission was further confirmed through a polarizing plate, white polarized light was emitted in the stretching axis direction during processing of the polarized light emitting element, while It was confirmed that polarized light was not emitted on the non-stretched axis.
(紫外線域偏光素子の作製)
厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルム(クラレ社製 VF−PS#7500)を40℃の温水に3分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、C.I.Direct Yellow 28を0.2部、芒硝を1.5部、水を1500部含有する45℃の水溶液に、4分間浸漬して含有させた。得られたフィルムを3%ホウ酸水溶液中に50℃で5分間浸漬し、5倍に延伸した。延伸して得られたフィルムを、緊張状態を保ったまま常温の水で20秒間水洗し、乾燥して408nmに最も高い偏光度と340nm〜415nmに偏光を有する紫外線域偏光素子を得た。
(Production of ultraviolet polarizing element)
A polyvinyl alcohol film (VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a thickness of 75 μm was immersed in warm water of 40 ° C. for 3 minutes to swell the film. The film obtained by swelling was treated with C.I. I. Direct Yellow 28 was dipped for 4 minutes in an aqueous solution containing 0.2 parts of Glauber's salt, 1.5 parts of Glauber's salt, and 1500 parts of water for 4 minutes. The obtained film was immersed in a 3% aqueous boric acid solution at 50 ° C. for 5 minutes and stretched 5 times. The stretched film was washed with water at room temperature for 20 seconds while keeping the tension, and dried to obtain an ultraviolet ray polarization element having the highest polarization degree at 408 nm and the polarization at 340 nm to 415 nm.
(紫外線域偏光板の作製)
紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム社製 ZRD-60)を1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液で、35℃で10分間処理し、水洗し、次いで、70℃で10分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、紫外線域偏光素子の両面に4%のポリビニルアルコール樹脂(日本酢ビポバール社製 NH−26)を含む水溶液を介してラミネートして、70℃で10分乾燥させ、偏光板を得た。以下、本偏光板は、紫外線域偏光板と記載する。
(Preparation of ultraviolet polarizing plate)
A triacetylcellulose film (ZRD-60 manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) containing no ultraviolet absorber is treated with a 1.5 N aqueous sodium hydroxide solution at 35 ° C. for 10 minutes, washed with water, and then dried at 70 ° C. for 10 minutes. Let The triacetyl cellulose film obtained by the alkali treatment was laminated on both surfaces of the ultraviolet ray polarizing element with an aqueous solution containing 4% of polyvinyl alcohol resin (NH-26 manufactured by Nippon Acetate Bipovar Co., Ltd.), and the temperature was adjusted to 70 ° C. at 10 ° C. It was dried for a minute to obtain a polarizing plate. Hereinafter, this polarizing plate will be referred to as an ultraviolet region polarizing plate.
得られた偏光板、偏光発光板、紫外線域偏光板を、下記のように評価した。 The obtained polarizing plate, polarized light emitting plate, and ultraviolet polarizing plate were evaluated as follows.
[評価]
(a)単体透過率Ts、平行位透過率Tp、及び直交位透過率Tc
各測定試料の単体透過率Ts、平行位透過率Tp、及び直交位透過率Tcを、分光光度計(日立製作所社製「U−4100」)を用いて測定した。ここで、単体透過率Tsは、測定試料を1枚で測定した際の各波長の透過率である。平行位透過率Tpは、2枚の測定試料をその吸収軸方向が平行となるように重ね合せて測定した各波長の分光透過率である。直交位透過率Tcは、2枚の偏光板をその吸収軸が直交するように重ね合せて測定した分光透過率である。測定は、220〜780nmの波長にわたって行った。
(b)偏光度ρ
各測定試料の偏光度ρを、以下の式(I)に、平行透過率Tp及び直交透過率Tcを代入して求めた。
(数1)
ρ={(Tp−Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100 …式(I)
(c)視感度に補正された単体透過率Ys
各測定試料の単体透過率Ysは、可視域における400〜700nmの波長領域で、所定波長間隔dλ(ここでは5nm)おきに求めた上記単体透過率Tsについて、JIS Z 8722:2009に従って視感度に補正した透過率である。具体的には、単体透過率Tsを式(I)に代入して算出した。なお、下記式(V)中、Pλは標準光(C光源)の分光分布を表し、yλは2度視野等色関数を表す。
[Evaluation]
(A) Single transmittance Ts, parallel transmittance Tp, and orthogonal transmittance Tc
The single-piece transmittance Ts, parallel-position transmittance Tp, and orthogonal-position transmittance Tc of each measurement sample were measured using a spectrophotometer (“U-4100” manufactured by Hitachi, Ltd.). Here, the single transmittance Ts is the transmittance of each wavelength when one measurement sample is measured. The parallel transmittance Tp is a spectral transmittance of each wavelength measured by overlapping two measurement samples so that their absorption axis directions are parallel to each other. The orthogonal transmittance Tc is a spectral transmittance measured by overlapping two polarizing plates so that their absorption axes are orthogonal to each other. The measurement was performed over a wavelength range of 220 to 780 nm.
(B) Polarization degree ρ
The polarization degree ρ of each measurement sample was obtained by substituting the parallel transmittance Tp and the orthogonal transmittance Tc into the following formula (I).
(Equation 1)
ρ = {(Tp-Tc) / (Tp + Tc)} 1/2 × 100 ... Formula (I)
(C) Single transmittance Ys corrected for luminosity
The single-body transmittance Ys of each measurement sample is in the wavelength range of 400 to 700 nm in the visible range, and the single-body transmittance Ts obtained at every predetermined wavelength interval dλ (here, 5 nm) is the visual sensitivity according to JIS Z 8722: 2009. It is the corrected transmittance. Specifically, it was calculated by substituting the single transmittance Ts into the formula (I). In the formula (V) below, Pλ represents a spectral distribution of standard light (C light source), and yλ represents a 2-degree visual field color matching function.
(数2)
(Equation 2)
得られた偏光発光板、紫外線域偏光板、偏光板のそれぞれにおける375nmの単体透過率(Ts 375)、375nmの偏光度(ρ 375)、視感度に補正した透過率(Ys)、および、視感度に補正した偏光度(ρy)を表1に示す。得られたそれぞれの紫外光領域、および、可視光領域の偏光機能が分かる。 Each of the obtained polarized light emitting plate, ultraviolet polarizing plate, and polarizing plate has a single transmittance of 375 nm (Ts 375), a polarization degree of 375 nm (ρ 375), a transmittance corrected to visual sensitivity (Ys), and Table 1 shows the polarization degree (ρy) corrected to the sensitivity. The polarization function of each of the obtained ultraviolet light region and visible light region can be understood.
(d)発光した光の偏光の測定
光誘発源として、紫外線LED 375nmハンドライトタイプ ブラックライト(日亜化学工業社製「PW−UV943H−04」)を用い、光誘発源に紫外線透過・可視カットフィルター(五鈴精工硝子社製「IUV−340」)を設置し可視光をカットした。その上で、可視光領域及び紫外光領域に偏光機能を有する偏光板(ポラテクノ社製「SKN−18043P」、厚さ180μm、Ysは43%)を配置し、各測定試料、即ち偏光発光板、紫外線域偏光板、偏光板を設置し、偏光発光板、紫外線域偏光板、偏光板が発光している偏光発光を、分光放射照度計(ウシオ電機社製「USR−40」)を用いて測定した。すなわち、光誘発源からの光が、紫外線透過・可視カットフィルター、可視光領域及び紫外光領域に偏光機能を有する偏光板、及び各測定試料(偏光発光板、紫外線域偏光板、偏光板)を、この順に通過し、分光放射照度計に偏光した光が入射するように配置して測定した。その際に、測定試料の紫外線の吸収が最大になる吸収軸と紫外・可視偏光板の吸収軸方向が平行となるように重ね合せて測定した各波長の分光発光量をLw(弱発光軸)、測定試料の紫外線の吸収が最大になる吸収軸と可視光領域及び紫外光領域に偏光機能を有する偏光板(ポラテクノ社製「SKN−18043P」)の吸収軸方向が直交となるように重ね合せて測定した各波長の分光発光量をLs(強発光軸)として、Lw及びLsを測定した。各測定試料、即ち偏光発光板、紫外線域偏光板、偏光板と、可視光領域及び紫外光領域に偏光機能を有する偏光板との吸収軸が平行な場合と、直交の場合との可視光領域で発光された光のエネルギー量を確認することで、可視光領域である400nm〜700nmにおいて偏光した光の発光量の評価を行った。
(D) Measurement of polarization of emitted light An ultraviolet LED 375 nm hand light type black light (“PW-UV943H-04” manufactured by Nichia Corporation) was used as a light inducing source, and the light inducing source was cut by UV transmission and visible light. A filter (“IUV-340” manufactured by Isuzu Seiko Glass Co., Ltd.) was installed to cut visible light. Then, a polarizing plate having a polarizing function in the visible light region and the ultraviolet light region (“SKN-18043P” manufactured by Polatechno Co., thickness 180 μm, Ys 43%) is arranged, and each measurement sample, that is, a polarized light emitting plate, Ultraviolet polarizing plate, polarizing plate is installed, and polarized light emission of the polarized light emitting plate, ultraviolet polarizing plate and polarizing plate is measured using a spectral irradiance meter (“USR-40” manufactured by Ushio Inc.). did. That is, the light from the light-inducing source includes an ultraviolet transmission / visible cut filter, a polarizing plate having a polarizing function in the visible light region and the ultraviolet light region, and each measurement sample (polarized light emitting plate, ultraviolet light polarizing plate, polarizing plate). , And was arranged in such a manner that polarized light was incident on the spectroradiometer and the measurement was performed. At that time, the spectral emission amount of each wavelength measured by superimposing so that the absorption axis of the measurement sample that maximizes the absorption of ultraviolet rays and the absorption axis direction of the ultraviolet / visible polarizing plate are parallel to each other is Lw (weak emission axis). , Superimpose so that the absorption axis of the measurement sample that maximizes the absorption of ultraviolet rays and the absorption axis direction of a polarizing plate (“SKN-18043P” manufactured by Polatechno Co., Ltd.) having a polarizing function in the visible light region and the ultraviolet light region are orthogonal to each other. Lw and Ls were measured by setting the spectral emission amount of each wavelength measured by Ls (strong emission axis). Each measurement sample, that is, a polarized light emitting plate, an ultraviolet polarizing plate, a polarizing plate, and a polarizing plate having a polarizing function in the visible light region and the ultraviolet light region has absorption axes parallel to each other, and a visible light region when the absorption axes are orthogonal to each other. By confirming the energy amount of the light emitted in the above, the emission amount of the polarized light in the visible light region of 400 nm to 700 nm was evaluated.
表2に得られた各偏光板の460nm、550nm、610nm、670nmの各波長におけるLs及びLwを示す。 Table 2 shows Ls and Lw of each obtained polarizing plate at each wavelength of 460 nm, 550 nm, 610 nm, and 670 nm.
表2に示されるように、偏光発光板は、高いLs値が検出されており、かつ、測定した4波長においてLs値とLw値との差も顕著であることを示していることから、紫外線を照射することによって発光し、その発光した光は偏光機能を有していることが分かる。また、各波長いずれにおいてもLw値とLs値の差がより顕著であり、良好なコントラストを有していることが分かる。また、JIS Z 8781−4:2013より求められる偏光発光板のLs時の色度a*値及びb*値は、a*値が0.68、及びb*値は−1.2であった。このことから、偏光発光板は白色光を発光していることが分かる。一方で、紫外線域偏光板、及び偏光板は光誘発源からの光を照射しても発光を示さなかったことが分かる。 As shown in Table 2, in the polarized light emitting plate, a high Ls value is detected, and it is shown that the difference between the Ls value and the Lw value is significant at the four measured wavelengths. It can be seen that light is emitted by irradiating with and the emitted light has a polarization function. Further, it can be seen that the difference between the Lw value and the Ls value is more remarkable at each of the wavelengths, and that there is a good contrast. Further, the chromaticity a * value and b * value at Ls of the polarized light emitting plate obtained from JIS Z 8781-4: 2013 were a * value of 0.68 and b * value of -1.2. . From this, it can be seen that the polarized light emitting plate emits white light. On the other hand, it can be seen that the ultraviolet polarizing plate and the polarizing plate did not emit light even when irradiated with light from the light-induced source.
[実施例1]
光誘発源として白色LEDライトを用い、一般的な偏光板としてSKN−18243P(株式会社ポラテクノ社製)を反射媒体である鏡面のプラスチック(ポリカーボネート製プラスチック板)に対して水平方向に吸収軸を有するように偏光板を配置し、垂直方向の偏光(P偏光)が発光する本願の光源とした。その得られた光源からの光を反射媒体に照射したところ、反射媒体からの反射光の視認性は著しく低下したことから、光源からの光が反射媒体から反射する場合には顕著に抑制されることが分かった。
[Example 1]
A white LED light is used as a light inducing source, and SKN-18243P (manufactured by Pola-Techno Co., Ltd.) as a general polarizing plate has an absorption axis in a horizontal direction with respect to a mirror-finished plastic (polycarbonate plastic plate) which is a reflection medium. The polarizing plate is arranged as described above to provide a light source of the present application that emits vertically polarized light (P-polarized light). When the light from the obtained light source is applied to the reflective medium, the visibility of the reflected light from the reflective medium is significantly reduced, and thus when the light from the light source is reflected from the reflective medium, it is significantly suppressed. I found out.
[比較例1]
光誘発源として白色LEDライトを用い、一般的な偏光板としてSKN−18243P(株式会社ポラテクノ社製)を反射媒体である鏡面のプラスチック(ポリカーボネート製プラスチック板)に対して垂直方向に吸収軸を有するように偏光板を配置し、水平方向の偏光(S偏光)が発光するようにした。その得られた光を反射媒体に照射したところ、偏光板を通しているにも関わらず光の反射が顕著に確認された。
[Comparative Example 1]
A white LED light is used as a light inducing source, and SKN-18243P (manufactured by Pola-Techno Co., Ltd.) is used as a general polarizing plate having an absorption axis in a direction perpendicular to a mirror surface plastic (polycarbonate plastic plate) which is a reflection medium. The polarizing plate was arranged so that the horizontally polarized light (S polarized light) was emitted. When the obtained light was applied to the reflection medium, the light reflection was remarkably confirmed even though it passed through the polarizing plate.
[実施例2]
偏光発光板の偏光した光の発光軸を反射媒体である鏡面のプラスチック(ポリカーボネート製プラスチック板)に対して垂直方向の偏光(P偏光)が発光するように配置し、本願光源とした。その偏光発光板に、視認する方向から光誘発源として紫外線の光(紫外線LED 375nmハンドライトタイプ ブラックライト(日亜化学工業社製「PW−UV943H−04」))にて紫外線光照射を行った。その際、ブラックライトの光出射部には可視光カットフィルター(五十鈴ガラス社製 IUV−340)を用いて可視光が出射されないようにして光を照射し、偏光発光板から偏光を発光させた。その得られた偏光を鏡面であるプラスチックに照射し、そのプラスチック板から反射される反射光を確認した。本願光源より発した光の反射の視認性は著しく低下した。このことから、透明な偏光発光をするフィルムを垂直方向の偏光を発光するように設置することによって、透明なフィルムでありながら反射を抑制する光源が作製できたことが分かった。尚、光誘発源からの紫外線を偏光発光板に照射する方向は、視認する方向からに限定されず任意の方向から紫外光を照射出来れば良く、偏光発光板に紫外線が照射出来れば、反射を抑制する光源が得られることが分かった。
[Example 2]
The polarized light emitting plate was arranged such that polarized light (P-polarized light) was emitted in a direction perpendicular to the mirror-shaped plastic (polycarbonate plastic plate), which is the reflection medium, of the light emission axis of the polarized light emitting plate, and was used as the light source of the present application. Ultraviolet light (ultraviolet LED 375 nm hand light type black light ("PW-UV943H-04" manufactured by Nichia Corporation)) as a light inducing source was irradiated to the polarized light emitting plate with ultraviolet light. . At that time, a visible light cut filter (IUV-340 manufactured by Isuzu Glass Co., Ltd.) was used to irradiate the light emitting portion of the black light so that the visible light was not emitted, and the polarized light emitting plate emitted polarized light. The obtained polarized light was applied to a mirror surface plastic, and the reflected light reflected from the plastic plate was confirmed. The visibility of the reflection of the light emitted from the light source of the present application was significantly reduced. From this, it was found that a light source that suppresses reflection can be produced even though it is a transparent film by installing a transparent polarized light emitting film so as to emit vertically polarized light. The direction of irradiating the polarized light emitting plate with the ultraviolet light from the light inducing source is not limited to the direction from which it is visually recognized, and it is sufficient if the polarized light emitting plate can be irradiated with the ultraviolet light. It has been found that a suppressing light source is obtained.
[比較例2]
偏光発光板の偏光発光軸を反射媒体である鏡面のプラスチック(ポリカーボネート製プラスチック板)に対して水平方向の偏光(S偏光)が発光するように配置した。その偏光発光板に視認する方向から光誘発源として紫外線の光(紫外線LED 375nmハンドライトタイプ ブラックライト(日亜化学工業社製「PW−UV943H−04」))にて紫外線光照射を行った。その際、ブラックライトの光出射部には可視光カットフィルター(五十鈴ガラス社製 IUV−340)を用いて可視光が出射されないようにして光を照射し、偏光を発光させた。その得られた偏光を鏡面であるプラスチックに照射し、そのプラスチック板から反射される反射光を確認したところ、発した光の反射光は十分に確認された。このことから、偏光発光をするフィルムを水平方向に偏光を発光するように設置しても反射を抑制しうる光源は得られなかった。
[Comparative Example 2]
The polarized light emitting axis of the polarized light emitting plate was arranged so that polarized light (S polarized light) in the horizontal direction could be emitted with respect to the mirror-finished plastic (polycarbonate plastic plate) that is a reflection medium. Ultraviolet light (ultraviolet LED 375 nm hand light type black light (“PW-UV943H-04” manufactured by Nichia Chemical Industry Co., Ltd.)) was used as a light inducing source to irradiate the polarized light emitting plate with ultraviolet light. At that time, a visible light cut filter (IUV-340 manufactured by Isuzu Glass Co., Ltd.) was used for the light emitting portion of the black light so that the visible light was not emitted, and light was emitted to emit polarized light. When the obtained polarized light was irradiated to a plastic which is a mirror surface and the reflected light reflected from the plastic plate was confirmed, the reflected light of the emitted light was sufficiently confirmed. From this, even if a film that emits polarized light is installed so as to emit polarized light in the horizontal direction, a light source that can suppress reflection cannot be obtained.
[実施例2A]
実施例2において、偏光発光板の偏光発光軸を垂直方向の偏光(P偏光)とした光源と同光量を有する自然光の発光機器としてLEDライトを、鏡面であるポリカーボネート製プラスチック(反射媒体)に照射するに際し、光の入射角度を反射媒体に対して垂直方向を0°、その反射光量を1とし、光の入射角度を反射媒体に対して変えた場合の反射面からの反射光量を測定し表3に示す結果を得た。その際、自然光の発光機器(白色LEDライト)の光の反射光量と、偏光発光板の偏光発光軸を垂直方向の偏光(P偏光)した光の反射光量とを、鏡面であるポリカーボネート製プラスチックに光を入射した場合の反射光量を比較し、下記表3の結果を得ている。反射光量は、反射光を、輝度計(コニカミノルタ社製 CA−2000)を用いて得られた値を測定値とし、自然光(白色LED)または光源に対して反射媒体を介して逆位置に輝度計を光入射角度と同じ角度で設置し、反射光量を測定した。
その結果を下記に示す。
[Example 2A]
In Example 2, as a light emitting device of natural light having the same amount of light as the light source in which the polarization emission axis of the polarization light emitting plate was vertically polarized (P-polarized), the polycarbonate plastic (reflection medium) which is a mirror surface was irradiated with the LED light. In this case, when the incident angle of light is 0 ° in the direction perpendicular to the reflective medium and the reflected light amount is 1, the reflected light amount from the reflecting surface when the incident angle of light is changed with respect to the reflective medium is measured and displayed. The results shown in 3 were obtained. At that time, the amount of reflected light of the light emitting device (white LED light) of natural light and the amount of reflected light of the polarized light emitting axis of the polarizing light emitting plate in the vertical direction (P polarized light) are reflected on the polycarbonate plastic which is a mirror surface. The amounts of reflected light when light is incident are compared, and the results shown in Table 3 below are obtained. The amount of reflected light is a value obtained by using a luminance meter (CA-2000 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) as a measurement value, and the amount of reflected light is the reverse position of the natural light (white LED) or the light source through the reflection medium. The meter was installed at the same angle as the light incident angle, and the amount of reflected light was measured.
The results are shown below.
反射面に対して垂直方向に偏光した光の反射率は、傾斜角度40°において自然光に対して3.6倍反射量が低減しており、傾斜角度70°では約67倍反射量が低減し反射面に対して垂直方向に偏光した光の反射率は0.008と限りなく反射光量が少ないことが分かった。このことから本願の光源からの光を反射媒体に出射すると反射を著しく抑制できることが分かる。 Regarding the reflectance of light polarized in the direction perpendicular to the reflection surface, the amount of reflection is 3.6 times smaller than that of natural light at an inclination angle of 40 °, and about 67 times less at an inclination angle of 70 °. It was found that the reflectance of light polarized in the direction perpendicular to the reflecting surface was 0.008 and the amount of reflected light was infinitely small. From this, it can be seen that when the light from the light source of the present application is emitted to the reflective medium, the reflection can be significantly suppressed.
[実施例2B]
実施例2において、偏光発光板の偏光発光軸を鏡面であるポリカーボネート製プラスチック(反射媒体)に対して平行方向の偏光(S偏光)が発光するように配置し、その偏光発光軸に対して45°になるように波長540nmにおいて270nmの位相差値を有するポリカーボネート樹脂よりなる位相差板を貼合した。尚、270nmの位相差値を有する位相差板は、波長540nmにおいて1/2λ位相差板として機能しているフィルムであり、380nm〜780nmにおいて92%以上の透過率を有していているものを用いた。その偏光発光板から発光した光を、反射して視認できる方向から光誘発源(紫外線LED 375nmハンドライトタイプ ブラックライト(日亜化学工業社製「PW−UV943H−04」))より紫外線光照射を行った。その際、ブラックライトの光出射部には可視光カットフィルター(五十鈴ガラス社製 IUV−340)を用いて可視光が出射されないようにして光を照射し、偏光発光板から偏光を発光させた。その得られた偏光を、反射媒体として鏡面であるポリカーボネート製プラスチックに、反射媒体の垂直方向を0°とした時、60°の角度から照射し、そのプラスチック板から反射される反射光を確認した。その結果、光源から発した光の反射の視認性は著しく低下した。このことから、透明な偏光発光をする偏光発光素子または偏光発光板を反射媒体に対して平行方向に偏光を発光するように設置しても、1/2λの位相差値を有するフィルム等を用いることによって、偏光発光板の発光した偏光が反射媒体に対して平行方向の偏光(S偏光)から垂直方向の偏光(P偏光)に変わり、反射を抑制する光源が作製できることが分かった。尚、光誘発源である紫外線を偏光発光板に照射する方向は、視認する方向からに限定されず任意の方向から光を照射することによって、反射を抑制する光源が得られることが分かった。
[Example 2B]
In Example 2, the polarized light emitting plate was arranged so that the polarized light emitting axis of the polarized light emitting plate emits polarized light (S polarized light) in the direction parallel to the polycarbonate plastic (reflection medium) which is the mirror surface, and the polarized light emitting axis is 45 with respect to the polarized light emitting axis. A retardation plate made of a polycarbonate resin having a retardation value of 270 nm at a wavelength of 540 nm was attached so that the angle became °. The retardation plate having a retardation value of 270 nm is a film that functions as a 1 / 2λ retardation plate at a wavelength of 540 nm and has a transmittance of 92% or more at 380 nm to 780 nm. Using. The light emitted from the polarized light emitting plate is irradiated with ultraviolet light from a light inducing source (ultraviolet LED 375 nm hand light type black light ("PW-UV943H-04" manufactured by Nichia Corporation)) from a direction that can be reflected and visually recognized. went. At that time, a visible light cut filter (IUV-340 manufactured by Isuzu Glass Co., Ltd.) was used to irradiate the light emitting portion of the black light so that the visible light was not emitted, and the polarized light emitting plate emitted polarized light. The obtained polarized light was irradiated onto a polycarbonate plastic which is a mirror surface as a reflection medium from an angle of 60 ° when the vertical direction of the reflection medium was 0 °, and the reflected light reflected from the plastic plate was confirmed. . As a result, the visibility of the reflection of the light emitted from the light source was significantly reduced. Therefore, even if a polarized light emitting element or a polarized light emitting plate that emits polarized light that is transparent is installed so as to emit polarized light in a direction parallel to the reflective medium, a film having a retardation value of 1 / 2λ is used. As a result, it was found that the polarized light emitted from the polarized light emitting plate was changed from the polarized light in the parallel direction (S polarized light) to the polarized light in the vertical direction (P polarized light) with respect to the reflective medium, and a light source capable of suppressing the reflection could be manufactured. It has been found that the direction of irradiating the polarized light emitting plate with the ultraviolet ray, which is the light inducing source, is not limited to the direction in which it is visually recognized, but a light source that suppresses reflection can be obtained by irradiating the light in any direction.
[実施例2C]
実施例2において、偏光発光板の偏光発光軸を鏡面であるポリカーボネート製プラスチック板(反射媒体)に対して垂直方向の偏光(P偏光)が発光するように配置し、その偏光発光軸に対して45°になるように波長540nmにおいて135nmの位相差値を有するポリカーボネート樹脂よりなる位相差板を貼合した。尚、135nmの位相差値を有する位相差板は、波長540nmにおいて1/4λ位相差板として機能しているフィルムであり、380nm〜780nmにおいて92%以上の透過率を有していているものを用いた。その偏光発光板を、位相差板を貼合してなる本願光源から発光した光を、反射して視認できる方向から紫外線の光を光誘発源(紫外線LED 375nmハンドライトタイプ ブラックライト(日亜化学工業社製「PW−UV943H−04」))にて紫外線光照射を行った。その際、ブラックライトの光出射部には可視光カットフィルター(五十鈴ガラス社製 IUV−340)を用いて可視光が出射されないようにした)を照射し、本願光源より偏光を発光させた。その光源から得られた偏光を、反射媒体として鏡面であるポリカーボネート製プラスチックに、反射媒体の垂直方向を0°とした時、2°の角度から照射し、そのプラスチック板から反射される光を、吸収軸に対して135nmの位相差値を有するフィルムを45°に貼合された偏光板を用いて、反射媒体の垂直方向に対して±10°の角度において偏光板側から(偏光板の位相差板を反射媒体側にして)確認した。その結果、光源の反射光の視認性は著しく低下していることが分かった。このことから、透明フィルムでありながら偏光発光をする偏光発光素子または偏光発光板を反射媒体に対して垂直方向に偏光を発光するように設置して、1/4λの位相差値を有するフィルム等を用いることによって、偏光板を介して視認する場合に反射を抑制しうる光源を提供しうることが分かった。尚、紫外線を偏光発光板に照射する方向は、視認する方向からに限定されず任意の方向から光を照射することによって、反射を抑制する光源が得られることが分かった。
[Example 2C]
In Example 2, the polarized light emitting axis of the polarized light emitting plate is arranged so that polarized light (P polarized light) in the vertical direction is emitted to the polycarbonate plastic plate (reflection medium) which is a mirror surface, and with respect to the polarized light emitting axis. A retardation plate made of a polycarbonate resin having a retardation value of 135 nm at a wavelength of 540 nm was laminated at 45 °. A retardation plate having a retardation value of 135 nm is a film functioning as a 1/4? Retardation plate at a wavelength of 540 nm and has a transmittance of 92% or more at 380 nm to 780 nm. Using. Light emitted from the light source of the present application, which is formed by laminating a retardation plate to the polarized light emitting plate, reflects the light emitted from the light source to emit ultraviolet light (ultraviolet LED 375 nm hand light type black light (Nichia) UV light irradiation was performed by "PW-UV943H-04" manufactured by Kogyo Co., Ltd.). At that time, the light emitting portion of the black light was irradiated with a visible light cut filter (IUV-340 manufactured by Isuzu Glass Co., Ltd. so that visible light was not emitted), and polarized light was emitted from the light source of the present application. The polarized light obtained from the light source is applied to a polycarbonate plastic, which is a mirror surface as a reflection medium, from an angle of 2 ° when the vertical direction of the reflection medium is 0 °, and the light reflected from the plastic plate is Using a polarizing plate in which a film having a retardation value of 135 nm with respect to the absorption axis was laminated at 45 °, from the polarizing plate side (position of the polarizing plate at an angle of ± 10 ° with respect to the vertical direction of the reflective medium). It was confirmed that the retardation plate was on the reflection medium side. As a result, it was found that the visibility of the reflected light from the light source was significantly reduced. From this, a film or the like having a retardation value of 1/4 λ, which is a transparent film and which is provided with a polarized light emitting element or a polarized light emitting plate that emits polarized light in a direction perpendicular to a reflection medium, is provided. It has been found that by using, it is possible to provide a light source capable of suppressing reflection when viewed through a polarizing plate. It has been found that the direction of irradiating the polarized light emitting plate with ultraviolet rays is not limited to the direction of visual recognition, and a light source that suppresses reflection can be obtained by irradiating light from any direction.
[実施例3]
偏光発光板の偏光発光軸を隣り合うパターンにおいて互いに90°になるように、フィルムを配置し、パターンを有する偏光を発光する光源を作製した。その偏光発光板に視認する方向から紫外線の光を光誘発源(紫外線LED 375nmハンドライトタイプ ブラックライト(日亜化学工業社製「PW−UV943H−04」))にて紫外線光照射を行った。その際、ブラックライトの光出射部には可視光カットフィルター(五十鈴ガラス社製 IUV−340)を用いて可視光が出射されないようにした。そのパターンを有する光源をより照射された光を、鏡面であるプラスチックに照射し、そのプラスチック板から反射される反射光を確認した。図1中、指で持っている偏光発光板のパターン素子において、指で持っている位置を反射媒体に対して水平方向に偏光を発光する位置とし、そこを起点として隣り合うパターンにおいて互いに90°になるように、フィルムを配置している。この時、該パターンを構成しているいずれの偏光発光板は、偏光発光軸が水平方向と垂直方向の異なる偏光を発光するパターンを有するにも関わらず、透明でありながら均一な発光を示していた。一方で、そこから得られた偏光した光の反射した光を確認すると、反射しているパターンと反射を抑制できているパターンとを交互に有していることが分かる。さらに、その反射光を確認したところ、発光軸が垂直方向の偏光を発光していた場合には、反射は抑制され光源として機能していたものの、発光軸が水平方向の偏光を発光していた場合には、反射は抑制されていなかった(図1)。このことから、該光源は、反射媒体に対して垂直に配置した光源において反射を抑制できる光を提供しうることが分かる。尚、光誘発源より紫外線を偏光発光板に照射する方向は、視認する方向からに限定されず任意の方向から光を照射することによって、反射を抑制する光源が得られることが分かった。
[Example 3]
The films were arranged so that the polarized light emission axes of the polarized light emitting plate were 90 ° in adjacent patterns, and a light source that emits polarized light having a pattern was produced. The polarized light emitting plate was irradiated with ultraviolet light from the direction of visual recognition using a light-induced source (ultraviolet LED 375 nm hand light type black light (“PW-UV943H-04” manufactured by Nichia Corporation)). At that time, a visible light cut filter (IUV-340 manufactured by Isuzu Glass Co., Ltd.) was used in the light emitting portion of the black light so that the visible light was not emitted. The light irradiated from the light source having the pattern was irradiated to the mirror surface plastic, and the reflected light reflected from the plastic plate was confirmed. In FIG. 1, in the pattern element of the polarized light emitting plate held by the finger, the position held by the finger is set as a position for emitting polarized light in the horizontal direction with respect to the reflection medium, and the position is set as a starting point, and the pattern is adjacent to each other by 90 °. The film is arranged so that At this time, any of the polarized light emitting plates forming the pattern has a pattern that emits polarized light whose polarization emission axes are different from each other in the horizontal direction and the vertical direction. It was On the other hand, when the reflected light of the polarized light obtained from it is confirmed, it can be seen that the reflected pattern and the pattern capable of suppressing the reflection are alternately provided. Furthermore, when the reflected light was confirmed, when the emission axis emitted vertically polarized light, reflection was suppressed and the light source functioned as a light source, but the emission axis emitted horizontally polarized light. In some cases, the reflection was not suppressed (Fig. 1). From this, it can be seen that the light source can provide light capable of suppressing reflection in a light source arranged perpendicular to the reflective medium. It has been found that the direction of irradiating the polarized light emitting plate with the ultraviolet light from the light inducing source is not limited to the visually recognizable direction, and a light source that suppresses reflection can be obtained by irradiating the light from any direction.
[比較例3]
実施例3における図1において、偏光発光軸を斜め45°に設置し、反射光を確認した。その結果、偏光発光板は偏光発光軸が実施例3と同パターンを有する(隣り合うパターンが90°になるように偏光を発光する)にも関わらず、そこから得られた偏光した光の反射は、図2のように反射を抑制できていなかった。
[Comparative Example 3]
In FIG. 1 in Example 3, the polarized light emission axis was set at an angle of 45 °, and reflected light was confirmed. As a result, the polarized light emitting plate has the same pattern as that of Example 3 (it emits polarized light so that the adjacent patterns have an angle of 90 °), but the polarized light obtained therefrom is reflected. Did not suppress the reflection as shown in FIG.
[実施例4]
紫外線域偏光板/液晶セル/偏光発光板の構成で、偏光発光板から出射される偏光した光が、鏡面であるポリカーボネート製プラスチック板(反射媒体)に対して垂直方向に出射されるようにして、透明な液晶パネルを作製した。尚、該液晶パネルは87%の透過率を有しており高い透明性を有していた。その液晶パネルにおいて、紫外線域偏光板側から紫外線の光を光誘発源(紫外線LED 375nmハンドライトタイプ ブラックライト(日亜化学工業社製「PW−UV943H−04」))にて紫外線光照射を行った。その際、ブラックライトの光出射部には可視光カットフィルター(五十鈴ガラス社製 IUV−340)を用いて可視光が出射されないようにした。得られた液晶パネルからの発光は液晶セルの駆動に応じて文字や画像が表示されていた。その液晶パネルから出射される光を鏡面であるプラスチック(反射媒体)に照射し、そのプラスチック板(反射媒体)から反射される反射光を確認したところ、光の反射は著しく抑制されていた。このことから、反射媒体に対して垂直方向の偏光発光を提供している反射を抑制する本願の表示装置が作製できたことが分かった。
[Example 4]
In the structure of ultraviolet polarizing plate / liquid crystal cell / polarized light emitting plate, polarized light emitted from the polarized light emitting plate is emitted vertically to the polycarbonate plastic plate (reflection medium) which is the mirror surface. A transparent liquid crystal panel was prepared. The liquid crystal panel had a transmittance of 87% and had high transparency. In the liquid crystal panel, UV light is irradiated from the UV polarizing plate side with a light-inducing source (UV LED 375 nm hand light type black light (“PW-UV943H-04” manufactured by Nichia Corporation)). It was At that time, a visible light cut filter (IUV-340 manufactured by Isuzu Glass Co., Ltd.) was used in the light emitting portion of the black light so that the visible light was not emitted. Light emission from the obtained liquid crystal panel displayed characters and images according to the driving of the liquid crystal cell. When light emitted from the liquid crystal panel was applied to a plastic (reflective medium) as a mirror surface, and reflected light reflected from the plastic plate (reflective medium) was confirmed, light reflection was remarkably suppressed. From this, it was found that the display device of the present application capable of suppressing reflection that provides polarized light emission in the vertical direction with respect to the reflective medium could be manufactured.
[比較例4]
実施例4において、偏光発光板から出射される偏光した光を、鏡面であるポリカーボネート製プラスチック板(反射媒体)に対して水平方向に出射されるようにして透明な液晶パネルを作製した以外は同様に表示装置を作製した。得られたその液晶パネルから出射される光を鏡面であるプラスチックに照射し、そのプラスチック板から反射される反射光を確認したところ、光の反射抑制されておらず、反射媒体に表示装置で表示された文字や映像が十分に確認できてしまっていた。
[Comparative Example 4]
Same as Example 4 except that a transparent liquid crystal panel was produced so that the polarized light emitted from the polarized light emitting plate was emitted in the horizontal direction with respect to the polycarbonate plastic plate (reflection medium) which is the mirror surface. A display device was manufactured. When the light emitted from the obtained liquid crystal panel was applied to the plastic which is the mirror surface and the reflected light reflected from the plastic plate was confirmed, the reflection of the light was not suppressed and it was displayed on the reflective medium on the display device. I was able to fully confirm the characters and images displayed.
[実施例5]
発光機器である赤色、緑色、青色、白色を発色する各LEDランプの前面に、偏光発光板の偏光発光軸を鏡面であるポリカーボネート製プラスチック板(反射媒体)に対して垂直方向の偏光(P偏光)が発光するように配置し、本願表示装置を作製した。赤色、緑色、青色、白色を発色する各LEDランプを発光させながら、その偏光発光板に視認する方向から紫外線の光を光誘発源(紫外線LED 375nmハンドライトタイプ ブラックライト(日亜化学工業社製「PW−UV943H−04」))にて紫外線光照射を行った。その際、ブラックライトの光出射部には可視光カットフィルター(五十鈴ガラス社製 IUV−340)を用いて可視光が出射されないようにして光を照射した。その得られた発光を反射媒体として鏡面であるポリカーボネート製プラスチックに、反射媒体の垂直方向を0°とした時に60°の角度から照射し、そのプラスチック板から反射される反射光を確認した。その結果、赤色、緑色、青色、白色を発色する各LEDランプの光は反射媒体において十分に反射しているのに対して、反射媒体に対して本願光源から出射した光の反射光の視認性は著しく低下した。このことから、LEDランプとともに、本願の光源を反射媒体に対して用いることによって、反射する光と、反射を抑制すべき光とを、それぞれ発光しうる表示装置が得られることが分かった。このことはつまり、偏光を有さない発光機器からの光と反射媒体に対して垂直方向の偏光を発光する光源とを用いることによって、反射する光と、反射を抑制すべき光とを、それぞれ発光しうる本願の光源、並びにそれを用いた表示装置が作製できることが分かった。このことから、その本願の光源で用いる偏光発光板の透明性が高いことによって、偏光を有さない光源から発した光の反射媒体における反射する光の量を低減させないことを示す事が分かる。
[Example 5]
In the front of each LED lamp that emits red, green, blue, and white, which is a light emitting device, the polarization emission axis of the polarization emission plate is perpendicular to the polycarbonate plastic plate (reflection medium) that is a mirror surface (P polarization). ) Is arranged so as to emit light, and the display device of the present application is manufactured. While illuminating each LED lamp that emits red, green, blue, and white light, the light source of ultraviolet light is emitted from the direction that is visually recognized by the polarized light emitting plate (ultraviolet LED 375 nm hand light type black light (manufactured by Nichia Corporation). "PW-UV943H-04")). At that time, the light emitting portion of the black light was irradiated with light using a visible light cut filter (IUV-340 manufactured by Isuzu Glass Co., Ltd.) so that visible light was not emitted. The polycarbonate resin, which is a mirror surface, was irradiated with the obtained light emission as a reflection medium from an angle of 60 ° when the vertical direction of the reflection medium was 0 °, and the reflected light reflected from the plastic plate was confirmed. As a result, the light of each LED lamp that emits red, green, blue, and white is sufficiently reflected by the reflective medium, while the visibility of the reflected light of the light emitted from the light source of the present invention with respect to the reflective medium. Fell significantly. From this, it was found that by using the light source of the present application for the reflective medium together with the LED lamp, it is possible to obtain a display device capable of emitting the reflected light and the light for which the reflection should be suppressed. This means that by using light from a light emitting device that does not have polarization and a light source that emits polarized light in a direction perpendicular to the reflection medium, the reflected light and the light whose reflection is to be suppressed are respectively It was found that the light source of the present invention capable of emitting light and a display device using the light source can be manufactured. From this, it can be understood that the high transparency of the polarized light emitting plate used in the light source of the present application does not reduce the amount of light reflected from the reflection medium of the light emitted from the light source having no polarization.
以上のことから、本願の光誘発源から発した光を偏光に変換、または光誘発源から出射された光を利用して偏光を発光し、光を反射する媒体に対して光を照射するに際し、反射媒体に対して垂直方向の偏光が入射されるように可視域の偏光した光を提供しうる光源、または映像表示装置を提供することで、人の誤認識や光や動作を認識する安全装置において誤認識による誤作動防止に至る表示装置が提供しうる。さらに、透明である偏光発光素子または偏光発光板を偏光が反射媒体に対して垂直方向に出射されるように設置することによって、透明性を有しながらも偏光を発光しうる光源、または表示装置が得られることが分かった。こういった光源、または表示装置は反射しうるプラスチックや石(例えば大理石)などに照射されても反射が抑制できるばかりか、こういった光源、または表示装置を車、バイク、自転車や道路向けのサイネージや看板等に用いることによって、環境において水溜りや雪などが存在しても、反射を抑制すべき光を提供できる。また、船舶用の光源、または表示装置としても同様に、水面にて光の反射を抑制しうる光を提供しうるものである。 From the above, when the light emitted from the light inducing source of the present application is converted into polarized light, or the light emitted from the light inducing source is used to emit polarized light, and when irradiating light to a medium that reflects light, , By providing a light source or an image display device capable of providing polarized light in the visible range so that vertically polarized light is incident on the reflective medium, it is possible to recognize human misrecognition and light and movement. It is possible to provide a display device that prevents malfunction due to misrecognition in the device. Further, a transparent polarized light emitting element or a polarized light emitting plate is installed so that polarized light is emitted in a direction perpendicular to a reflection medium, so that a light source or a display device which is transparent but can emit polarized light. It turns out that Such a light source or display device not only suppresses reflection when exposed to reflective plastics or stones (eg, marble), but it is also suitable for cars, bikes, bicycles and roads. By using it for a signage, a signboard, etc., it is possible to provide light whose reflection should be suppressed even in the presence of a puddle or snow in the environment. Similarly, a light source for ships or a display device can also provide light capable of suppressing reflection of light on the water surface.
本願の光源、または表示装置を用いることによって従来の自動安全装置やカメラでも受光する側の画像処理等で誤作動防止対策をすることなくても、誤認識による誤作動を防止出来る光を提供しうる。また、本願の光源、または表示装置を用いることによって光の反射を抑制する光を提供しうるため、自動安全装置の誤認識による誤作動を無くすだけでなく、人に対しても視認性を向上しうる反射を抑制できる光を提供することが出来る。また、反射しない光として、セキュリティ性や意匠性等、様々な利点を活かした応用も可能となる。 By using the light source or the display device of the present application, it is possible to provide light that can prevent malfunction due to erroneous recognition without taking measures to prevent malfunction in the conventional automatic safety device or image processing on the light receiving side of the camera. sell. Further, by using the light source or the display device of the present application, it is possible to provide light that suppresses light reflection, so that not only the malfunction due to the false recognition of the automatic safety device is eliminated, but also the visibility is improved for humans. It is possible to provide light capable of suppressing possible reflection. Further, as the light that does not reflect, it is possible to apply it by utilizing various advantages such as security and design.
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