JPH0827409B2 - 偏光板及び偏光板の製造方法 - Google Patents

偏光板及び偏光板の製造方法

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JPH0827409B2
JPH0827409B2 JP62251054A JP25105487A JPH0827409B2 JP H0827409 B2 JPH0827409 B2 JP H0827409B2 JP 62251054 A JP62251054 A JP 62251054A JP 25105487 A JP25105487 A JP 25105487A JP H0827409 B2 JPH0827409 B2 JP H0827409B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、偏光板及び偏光板の製造方法に関する。
[従来の技術] 従来、直線偏光板として、樹脂フィルムをベースとし
て、ヨウ素、染料を使用した直線偏光フィルムが提供さ
れている(工業調査会刊「液晶の最新技術」P149〜P15
1)。
この直線偏光板は、例えば、ツイストネマチック型の
液晶表示素子、あるいはゲストホスト1層型の液晶表示
素子と組合せて用いたり、又、1/4λ位相差板と組合わ
せて円偏光板として用いられている。
[発明が解決しようとする問題点] 上記偏光フィルムは、上記液晶表示素子の基板等に貼
着して用いられるものであるが、貼着するための手間が
かかり、又、貼着面が曲面であるときは、貼着が困難で
ある。さらに、貼着に供する粘着剤は、耐熱性、耐湿性
に劣る。
又、偏光フィルム自体も、耐熱性が低く、傷が付き易
い上値段が高い。さらに偏光フィルムの表面部の平滑性
が悪いため透過する光像が歪むという欠点もあった。
本発明は、上記事情に鑑みて案出されたものであり、
製造が容易で、かつ、光学的特性の優れた偏光板及びそ
の製造方法を提案しようとするものである。
[問題点を解決するための手段] 本第1発明に係る偏光板は、基板と、基板表面に形成
され、硬化された熱硬化性樹脂等の媒体中に一定方向に
配列して固着された強磁性体微粒子の多数の棒状素子を
含む偏光層と、からなることを特徴とする偏光板であ
る。
又、本第2発明に係る偏光板の製造方法は、強磁性体
微粒子を分散させた溶液を基板表面に塗布して未硬化層
を形成する第1工程と、 上記第1工程で得られた該未硬化層に所定方向から磁
場を印加し、該未硬化層中で該強磁性体微粒子を一定方
向に配列した多数の棒状素子を形成するとともに該未硬
化層を硬化させて層状の硬化した媒体及び該媒体中に固
着された強磁性体微粒子からなる多数の棒状素子で形成
された偏光層とする第2工程と、 からなることを特徴とするものである。
以下、構成要件を説明する。
基板としては、ガラス、プラスチック等の透光体を用
いることができる。又、形状としては、目的、用途によ
り種々の形状のものを選択する。
強磁性体微粒子としての例としては、マグネタイト、
マンガンフェライト等を挙げることができる。又、その
粒径は10Å〜1000Åまでのものを用いることが望まし
く、より望ましくは10Å〜200Åのものを用いることが
できる。これは粒径か可視光の波長程度の大きさとなる
と偏光性をもたすことができず透過率を落してしまうか
らである。
強磁性体微粒子を分散させる溶液としては特に限定し
ないが、当初、未硬化状態において強磁性体微粒子が磁
場の印加方向に配向しうる程度の流動性を有することを
要し、一定の時間又は、一定の処理(例えば、加熱)
後、硬化して、強磁性体微粒子の配列が変化しなくなる
ようなものであればよい。この溶液としては、例えばポ
リイミドの前駆体であるポリアミック酸やポリビニルア
ルコール水溶液、及び低融点ガラス等がある。
[作用] 偏光層には、強磁性体微粒子からなる多数の棒状素子
が一定方向に配列されており、この偏光層において、上
記棒状素子の長軸方向は光の吸収軸を形成し、長軸方向
に直交する方向は透過軸を形成する。即ち、上記偏光層
の透過光のうち、上記棒状素子の長軸方向に平行に振動
する光の透過率は低く、棒状素子の長軸方向に直交して
振動する光の透過率は高い。即ち、上記偏光層の透過率
は、上記棒状素子の長軸方向に直交する光として直線偏
光を受ける。
ところで強磁性体微粒子を分散させた溶液を基板表面
に塗布することによって未硬化層を形成する第1工程に
おいて、該未硬化層に対し、外部から磁場が印加されな
い場合、第4図に示すように各強磁性体微粒子は、各々
独立にブラウン運動を行なっている。
一方、第2工程においては、所定方向から磁場を印加
することにより、上記未硬化層中の強磁性体微粒子は、
例えば第5図に示すように、上記磁場の印加方向に配列
した多数の棒状素子を形成する。そして、この未硬化層
を硬化させることにより、上記多数の棒状素子を固定化
して偏光層を形成する。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図を参照しつつ説明する。
本実施例は、液晶表示素子を構成する透明基板を偏光
板とするもので、偏光板の製造とともに配向処理も行お
うとするものである。
(第1実施例) 第1図は、本発明の第1実施例に係る液晶表示素子の
断面模式図である。
第1図に示すように、上記液晶表示素子は、表面が相
対向するように配設された1対の透明基板1a、1bと、透
明基板内側表面に形成された透明電極2a、2bと、透明電
極表面に形成された偏光性を有する配向膜3a、3bと、透
明基板1a、1bの内側周縁部に形成されたシール部4と、
図示しないスペーサにより形成されたギャップ間に封入
されたネマチック液晶5、とを有する。
尚、上記液晶表示素子において、偏光性を有する配向
膜3a、3b以外の構成要素については、従前の液晶表示素
子と同様である。
(配向膜3a、3bの形成) まず、液体の配向膜形成材料(例えば、ポリアミック
酸のN−メチルピロリドン溶液、ポリビニルアルコール
等)に強磁性体微粒子を分散する。この強磁性体微粒子
としては、マグネタイト(FeO・Fe2O3)、マンガンフェ
ライト(MnOx・ZnOy・Fe2O3:x+y=1)等を挙げるこ
とができる。
本実施例では、ポリアミック酸をN−メチルピロリド
ンで10%に薄めた溶液100ccに1.0gのマグネタイト微粒
子(粒径70〜150μm)を分散した。
この溶液を凸板で、透明基板1a、1bの透明電極2a、2b
上に印刷した。
尚、本実施例においては、透明基板としてフロート平
板ガラスを用い、スパッタリングにより約400Ω/□のI
TO(インジウム−チン−オキサイド)膜を形成して透明
電極とした。
次に印刷した上記ポリイミド溶液が完全に硬化する前
(硬化前、又は硬化中)に1500[Oe]程度の磁場を一定
方向に印加し、配向膜中に分散した強磁性体微粒子を磁
場の印加方向に配向させた状態で硬化させ、ポリイミド
膜を形成した。尚、この磁場の印加は、第3図に示すよ
うに1対の電磁石を上記ポリイミド溶液が塗布された透
明基板を挟むように配設することにより行った。この磁
場の印加方向は、透明基板1aに対しては、この基板の長
手方向から印加し、一方、透明基板1bに対してはこの基
板の短辺方向から印加した。一方、ポリイミド膜の硬化
は、300℃にて75分間加熱乾燥することによった。
その後、各々のポリイミド膜にラビング処理を施して
液晶表示素子として組付けられたとき、配向方位が90゜
ずれるような配向膜3a、3bを形成した。このようにし偏
光性を有する配向膜3a、3bを形成した。尚、上記透明基
板1a、1bを液晶表示素子として組付けたとき、この基板
上に形成された偏光性を有する配向膜3a、3bの偏光軸は
相互に直交する。これは該透明基板1a、1bに対する磁場
の印加方向が相互に直交したことによるものである。
以下、従来と同様に透明基板1aの配向膜3a上にスペー
サとして図示しないポリスチレンビーズを散布し、もう
一方の透明基板1bの配向膜3bの周辺部にエポキシ系接着
剤をスクリーン印刷で、後述する注入口の部分のみを残
して塗布し、その後、2枚の透明基板をそれぞれの配向
膜3a、3bが向き合うように接着剤を硬化させて固着して
ギャップ7μmの空液晶表示素子容器を形成した。
上記ギャップによって形成される空間内に誘電異方性
が正のネマテック液晶(ZLI−1565、メルク社製)を真
空注入法によって前記注入口から注入し、その後該注入
口をエポキシ系接着剤で封止した。
上記液晶表示素子の透明基板2a、2bに電圧が無印加の
の場合、液晶表示素子の透明基板1a側から入射した光
は、まず配向膜1aで直線偏光を受けるがネマティック液
晶5のツイストネマティック効果により、偏光面を90゜
回転するので、配向膜1aの偏光軸と直交する偏光軸を有
する配向膜1bをそのまま透過する。
一方、ネマティック液晶5のしきい値よりも大きな電
圧を透明電極2a、2b間に印加すると、ネマティック液晶
5の液晶分子が電界方向に配列し、らせんねじれが解消
する。このため透明基板1a側から入射した光は、配向膜
1aにより直線偏光されたまま配向膜2aに到達する。この
ため、この直線偏光された入射光は、配向膜1aと直交す
る偏光軸を有する配向膜2aをそのまま透過することがで
きず、配向膜2aにおいて吸収をうける。
上記のような表示は、電極に電圧を印加した時透過率
が低下するので、ポジ表示というが従来の偏光板と同様
ネガティブ表示も可能である。
そして、実際の使用によれば、上記実施例に係る液晶
表示素子は、十分な表示品質と耐久性を有した。又、磁
性体微粒子は、無機質で化学的に安定なことから配向膜
の耐熱性、耐摩耗性が高くなり、電気的絶縁性が向上し
た。
(第2実施例) 第2実施例は、曲面を有する防眩反射鏡に本発明を適
用した場合の一例である。
第2図に示すように第2実施例に係る防眩反射鏡は、
曲率1000Rの透明基板1a、1bと、のガラス表面に各々形
成された透明電極2a、2bと、透明電極2a表面に形成され
た偏光性を有する配向膜3aと、透明電極2b表面に形成さ
れた偏光性を有する配向膜3bと、シール部4と、ゲスト
ホスト(GH)型液晶層5と、透明基板1b外側に形成され
たAl蒸着膜からなる鏡面層6と、を有する。
この液晶防眩鏡の製造方法については、第1実施例と
ほぼ共通するため、説明を省略する。尚、このGH型液晶
層5の液晶の材料及び二色性染料は、誘電異方性が正の
ものを用いた。又、上記配向膜3a、3bの偏光軸は平行方
向とし、ラビング方向と直交するようにした。又、上記
配向膜3a、3bのうち、一方を偏光正を有する配向膜と
し、他方を通常の配向膜としてもよい。
上記第2実施例に係る液晶表示素子に電圧を印加しな
い状態では、配向膜3a、3bで直線偏光され、この直線偏
光された光の振動方向とホモジニアス配列した液晶分子
の配列方向に沿った染料の光吸収軸が直交するためにGH
型液晶層5の透過光は着色する。一方、電圧印加状態に
おいては、配向膜3a、3bの直線偏光の振動方向が同じ
で、染料による光吸収がなくなり、透過光はほとんど着
色しない。
本第2実施例に係る液晶防眩鏡を用いたところ、従来
の偏光フィルムを用いた場合に比し、耐熱性、耐湿性は
向上し、屋外使用可能な高耐久性を得た。又、偏光性を
有する配向膜3a、3bと液晶層が接していることから、ゲ
ストホスト−層式の液晶表示素子で問題となる視覚依存
性が低減できる。又、光学的性能においても充分な性能
が得られた。
[発明の効果] 以上、述べたように第1本発明によれば、耐熱性、耐
湿性等、耐久性が良好で、かつ光学素子として充分な性
能を有する偏光板を提供することができる。又、本第1
発明によれば、曲面を有する偏光板を簡易に形成するこ
とが可能であり、さらに従来の偏光フィルムのように透
過光の光像が歪むということも少ない。又、本第2発明
によれば、第1発明に係る偏光板を簡易に、しかも製造
コストを低減して製造しうるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1実施例に係る液晶表示素子の断
面模式図、第2図は、本発明の第2実施例に係る液晶表
示素子の断面模式図、第3図は、実施例において、強磁
性体微粒子を分散させたポリイミド溶液に磁場を印加す
る説明図、第4、第5図は、磁場の印加の有無に伴う強
磁性体微粒子の挙動の変化を示す説明図である。 1a、1b……透明基板 2a、2b……透明電極 3a、3b……偏光性を有する配向膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板と、 基板表面に形成された層状の硬化した媒体及び該媒体中
    に一定方向に配列して固着した強磁性体微粒子からなる
    多数の棒状素子で形成された偏光層と、からなることを
    特徴とする偏光板。
  2. 【請求項2】強磁性体微粒子を分散させた溶液を基板表
    面に塗布して未硬化層を形成する第1工程と、 上記第1工程で得られた該未硬化層に所定方向から磁場
    を印加し、該未硬化層中で該強磁性体微粒子を一定方向
    に配列した多数の棒状素子を形成するとともに該未硬化
    層を硬化させて層状の硬化した媒体及び該媒体中に固着
    された強磁性体微粒子からなる多数の棒状素子で形成さ
    れた偏光層とする第2工程と、 からなることを特徴とする偏光板の製造方法。
  3. 【請求項3】前記第1工程において、前記溶液の透明基
    板への塗布は、印刷により行う特許請求の範囲第2項記
    載の偏光板の製造方法。
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