JP2543343B2 - 偏光フイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は導電性高分子を用いた偏光フィルムに関す
る。

＜従来の技術と問題点＞ 現在、偏光フィルムは延伸配向したポリビニルアルコ
ール（以下PVAと略称する）、またはその誘導体あるい
はポリ塩化ビニル（以下PVCと略称する）フィルムの脱
塩酸、または、PVA系フィルムの脱水によりポリエンを
生成して配向せしめたポリエン系のフィルムに偏光素子
としてよう素や二色性染料を吸着せしめて製造されてい
る。

このうち、偏光素子としてよう素を用いた偏光膜は、
初期偏光性能にはすぐれるものの、水および熱に対して
弱く、高温・高湿の状態で長期間使用する場合には、そ
の耐久性に問題がある。耐久性を向上させるため、ホル
マリンあるいはホウ酸を含む水溶液での処理を強固にし
たり、又保護膜として透湿度の低い高分子フィルムを用
いる方法などが考えられているが、高温・高湿の状態で
は、耐久性不充分である。

また、偏光素子として二色性染料を用いた偏光フィル
ムは、よう素を用いた偏光フィルムに比べて、耐水性、
耐熱性はあるものの、PVAを基材フィルムとした場合に
は、いまだ完全とはいえない。

本発明の目的は、従来の偏光フィルムが持つ以上のよ
うな問題点を解決し、良好な偏光性能を有し、かつ耐水
性、耐熱性に優れた偏光フィルムを供給することにあ
る。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は上記の問題点を解決するために研究を重ねた
結果完成されたものであり、PVAを基体フィルムとし
て、よう素あるいは二色性染料を一軸に吸着配向させた
従来の偏光フィルムとは異なり、これらの色素に代え
て、二色性を示す主鎖に不飽和環状構造をもつ導電性高
分子を用いることを特徴とする偏光フィルムに関するも
のである。すなわち （１） 製膜することが可能でかつ延伸することが可能
であり、延伸とともに偏光性能を発現する主鎖に不飽和
環状構造をもつ導電性高分子（以下導電性高分子と略
称）からなる偏光フィルムであり、例示するならばポリ
フェニレンビニレン（PPV）およびその誘導体高分子が
あげられる。

これらの導電性高分子を高度に延伸するとともに、光
線透過率が適当な値となるように厚みを制御することに
より適切な性能を有する偏光フィルムが得られる。

また溶媒に溶解する二色性を示す導電性高分子また
は、熱処理等の適切な後処理をすることにより導電性高
分子となる溶媒に溶解する高分子前駆体（以下、導電性
高分子前駆体と称する）を用いることもできる。後者を
例示するならば、熱処理をおこなうことによりポリフェ
ニレンビニレンとなりうる水溶性のポリキシリレンビス
（ジエチルスルホニウムブロミド）があげられる。これ
らについては、従来行なわれている偏光フィルムの製造
方法により偏光フィルムが得られる。具体的に製造方法
を示すならば、 （２） 溶媒に溶解された二色性を有する導電性高分子
または導電性高分子前駆体を、該溶媒と同一溶媒により
膨潤されるかまたは、溶解性を有する基材高分子フィル
ムに浸漬法により吸着させ、その後一軸に延伸すること
により偏光フィルムを得ることができる。導電性高分子
前駆体については、延伸前または延伸中または延伸後に
適当な処理を行うことにより、導電性高分子を合成す
る。別の方法として （３） 溶媒に溶解された二色性を示す導電性高分子ま
たは導電性高分子前駆体を、該溶媒と同一溶媒により膨
潤されるかまたは溶解性を有する一軸に延伸された基材
高分子フィルムに浸漬法により高度に配向吸着させるこ
とにより、偏光フィルムを得ることができる。導電性高
分子駆体については、浸漬を行った後に適当な処理を行
うことにより導電性高分子を合成する。さらに別の方法
として、 （４） 溶媒に溶解できる二色性を示す導電性高分子ま
たはその前駆体を、該溶媒と同一溶媒に溶解可能な基材
高分子と、その溶媒に適当な割合で溶解混合し、溶液流
延法により製膜する。その後そのフィルムを一軸に延伸
することにより導電性高分子を高度に配向させることに
より偏光フィルムを得ることができる。前駆体の場合に
ついては、延伸前または延伸中または延伸後に熱処理等
の適当な処理を行うことにより導電性高分子を合成す
る。さらに別の方法として、 （５） 二色性を示す導電性高分子またはその前駆体
と、相溶性を示す基材高分子を、適切な割合で溶融混合
し押出機等により製膜する。その後そのフィルムを一軸
に延伸することにより導電性高分子を高度に配向させる
ことにより偏光フィルムを得ることができる。前駆体の
場合については、溶融中または溶融後または製膜中また
は製膜後または延伸中または延伸後適当な処理を行うこ
とにより導電性高分子を合成する。

また、ここで使用する導電性高分子は、一種類に限ら
ず必要に応じ複数のものを同時に使用することもでき
る。その場合、導電性高分子と基材高分子複合フィルム
を溶液流延法または溶融混合し押出機等により作製した
後に、その基材高分子フィルムが膨潤または溶解可能な
溶媒に溶解している導電性高分子を吸着させ、その後に
延伸して偏光フィルムを得る。または、同一溶媒に溶解
可能な複数の導電性高分子を該溶媒に溶解した基材高分
子と適切な割合で混合し、溶液流延法により製膜し、そ
の後一軸に延伸して偏光フィルムを得る等、上記（１）
〜（５）の方法を適当に組み合わせることにより複数の
導電性高分子を用いた偏光フィルムが得られる。

さらに、以上の方法により作製された偏光フィルム
を、二色性染料溶液に浸漬して用いることにより、偏光
特性をさらに向上させることができる。または、１種ま
たは複数の導電性高分子と基材高分子とが溶解した液
に、二色性染料を１種または２種以上必要に応じて適切
な割合で混合し溶液流延法により製膜しその後延伸する
等、上記（１）〜（５）の方法に従来の染料系偏光フィ
ルム製造法を組み合わせることにより、導電性高分子を
用いた偏光フィルムを得ることができる。用いる染料と
しては導電性高分子あるいはその前駆体、さらには、用
いる基材フィルムと相溶性のよいもので二色性比の高い
ものであればどんなものでもよいが、アゾ系染料、アン
トラキノン系染料、その他キノフタロン系染料、ペリレ
ン系染料、ナフトキノン系染料、テトラジン系染料など
を用いることができる。

なお、二色性を示す導電性高分子を高度に配向させる
ことが可能であり、二色性染料を使用する場合、導電性
高分子および二色性染料をいずれも高度に配向させるこ
とが可能であれば、本発明の偏光フィルムの製造方法は
必ずしも上記の範囲のものに制限されない。

本発明は、導電性高分子単独フィルムでもよく、また
該導電性高分子を他の基材高分子に吸着、配合または積
層し配向させたフィルムでもよいが、後者の場合におい
て用いる基材高分子としては、PVAまたはその誘導体、
酢酸セルロースまたはその誘導体の他、ポリエーテルイ
ミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカー
ボネート等の耐熱フィルムがあげられる。

また上記の方法等により導電性高分子を配向させるこ
とが可能なものであれば、これらの高分子に制限される
ことなくどんなものを用いてもよい。なかでも偏光フィ
ルムの耐久性向上という点においてポリエーテルスルホ
ン等の耐熱フィルムを用いる方がより好ましい。

本発明において導電性高分子フィルムまたは導電性高
分子前駆体フィルム、あるいは導電性高分子と基材高分
子から成る複合フィルムを延伸する方法としては、乾式
一軸延伸、または、湿式一軸延伸またはロール圧延等に
より、延伸を行うフィルムに最も適した方法を用いれば
良い。

以上の方法により導電性高分子を用いた偏光フイルム
が得られるが、耐光性や耐熱性をさらに強化するために
紫外線吸収剤や安定剤等の添加剤を必要に応じて添加す
ることも可能であり、該導電性高分子が親水性高分子の
場合、疎水化の後処理を行なうことも可能である。

また、これらの偏光フィルムに保護膜、1/4波長板等
を積層して円偏光板として使用する場合については、こ
れらの添加剤を保護膜や1/4波長板中に添加しておくこ
とも、または上記偏光フィルムとこれらを接着する接着
剤層あるいは液晶パネルへ貼り合わせるための粘着剤層
中に添加しておくことも可能である。

＜実施例＞ 以下本発明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り、これらに限定されるもの
ではない。

なお、本発明における偏光度とは偏光膜あるいは偏光
板を２枚準備しこの２枚を重ね合わせた状態で光線透過
率を測定し（測定器：日立製作所UV−330型）、以下の
式により求めた値である。

ここで、Ｈ_‖は２枚のサンプルの重ね合わせ時におい
て偏光膜の配向方向が同一方向になるように重ね合わせ
た状態で測定した値（平行透過率と呼ばれている）であ
り、Ｈ_⊥は２枚のサンプルの重ね合わせ時において偏光
膜の配向方向が互いに直交する方向になるように重ね合
わせた状態で測定した値（直交透過率と呼ばれている）
である。

実施例１ ポリフェニレンビニレン前駆体（ポリキシリレンビス
−（ジエチルスルホニウムプロミド））水溶液をポリエ
ステルフィルム（マイラー フィルム東レ製）上に流延
し、第15μの厚さのフィルムを得た。このフィルムを10
倍に一軸延伸した後、120℃にて１時間熱処理を行な
い、一軸延伸されたポリフェニレンビニレンフィルムを
得た。得られたフィルムは黄色を示し、420nmで測定し
た光線透過率は30％であり、偏光度は99％であった。

実施例２ 実施例１にて用いたポリフェニレンビニレン前駆体水
溶液を平均重合度1700、ケン化度99.5％のPVA水溶液
と、PVAに対してポリフェニレンビニレンが12重量％に
なるように混合し、ポリエステルフィルム上に流延し、
厚さ約50μのフィルムを得た。このフィルムを４倍に一
軸延伸した後、120℃にて１時間熱処理を行ない偏光フ
ィルムを得た。得られた偏光フィルムは黄色を示し、42
0nmで測定した光線透過率は31％であり、偏光度は96％
であった。

実施例３ 実施例２で用いたポリフェニレンビニレン前駆体とPV
Aの混合水溶液に、二色性染料としてシー・アイ・ダイ
レクトレッド２（C.I.Direct Red21）及びシー・アイ・
ダイレクトブルー202（C.I.Direct Blue202）（いずれ
もカラーインデックスジェネリックネーム）をPVAに対
してそれぞれ0.8重量％、及び2.4重量％添加した後、ポ
リエステルフィルム上に流延し、厚さ約50μのフィルム
を得た。

このフィルムを４倍に一軸延伸した後、120℃にて１
時間熱処理を行ない、偏光フィルムを得た。

得られた偏光フィルムはグレイ系を示し、可視光線波
長域（400〜700nm）での平均の光線透過率は37％であ
り、偏光度は92％であった。

実施例４ 実施例１で得た偏光フィルムを100℃にて500時間耐熱
テストを行なった。テスト前後での性能変化は全くなか
った。結果を表−１に示す。

実施例５ 実施例１で得た偏光フィルムを85℃×90％RHで500時
間耐湿熱テストをおこなった。

テスト前後での性能変化は全くなかった。結果は表−
１に示す。

＜発明の効果＞ 本発明により高温・高湿度での耐久性にすぐれ、また
薬品に対する耐久性も良好な偏光フィルムを得られた。
本発明の偏光フィルムは適用可能な環境条件の範囲が著
しく広く、広い温度及び湿度範囲での耐久性が要求され
る用途例えば、車載用の液晶表示素子や防眩フィルター
等に使用することができる。

さらに、導電性高分子単体フィルムあるいは、耐熱
性、耐湿熱性のフィルムを基材フィルムに用いた偏光フ
ィルムについては、保護膜や支持膜等が不要となり、偏
光フィルムの製造工程の簡略化、コスト低減に寄与し、
工業的に有用である。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二色性を有する主鎖に不飽和環状構造をも
   つ導電性高分子を用いることを特徴とする偏光フィル
   ム。
2. 【請求項２】一方向に配向することにより可視二色性を
   発現する主鎖に不飽和環状構造をもつ導電性高分子フィ
   ルムからなる特許請求の範囲第１項記載の偏光フィル
   ム。
3. 【請求項３】他の基材高分子フィルムに吸着、配合また
   は積層し、配向させることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の偏光フィルム。
4. 【請求項４】二色性染料を併用することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の偏光フィルム。