JPS6033246B2 - 多色表示用偏光板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば液晶表示装置に好適に使用される多色
表示用偏光板の製造方法に関する。

一般に、偏光板はポリビニールアルコール・セロフアン
等の高分子材料を基材とし、これに沃素、染色等を吸着
させ、一定方位に延伸配列させた偏光膜を形成し、その
片面又は両面を繊維素系樹脂、アクリル樹脂、フィルム
しガラス等の透明基板に保持し、偏光性を安定に保持す
るように構成する。このような偏光板を、偏光軸が直交
するように液晶を封入した電極セルの上下両面に配して
、印加電圧の有無により数値表示等の所望のパターンが
表示できる液晶表示装置が種々提案されている。しかし
、従来の偏光板は、相対的して配した各偏光板の一方が
着色処理等による光学的特性が異なる場合を除いて、偏
光板自体はその光学的蛇性が全面一様であるため、明度
差を基調とした単色パターンとなる。

従って、これを流量計、レベル計等の計測機器の表示板
に利用しても、色相の状態変化がなく単調であり、誤読
や見遇しを招いたりする欠点があり、またデザイン的に
も変化が乏しく、特にカラフルな色相変化が要請される
教育玩具等への利用に適しないという不満があった。そ
のため、前記透明基板に紐幅帯状に形成した色相の異な
る偏光膜或は偏光板を光学的に貼付したり、前記ポリビ
ニールアルコール等の高分子基村に沃素、染料等よりな
る偏光性インクを転写、印刷する方法が開示されている
。しかし、前者の方法では隣接する偏光膜間の間隙をな
くすように貼付するのが困難であり、また経時変化によ
り偏光膜が透明基板より剥離して品質安定な偏光板を得
にくい等の欠点がある。また後者の方法も、偏光性イン
クのにじみや転写技術の如何により、隣合う着色偏光帯
の境界で色の重なりや間隙が生じ、シャープに色分けす
るのが困難であった。本発明は上記のような欠点を改善
するためになされたものである。即ち、本発明の目的は
、隣接する色相の異なる着色偏光帯間の色の重なりや間
隙部がなくシャープに色分けされた多色表示用偏光板特
に一枚の偏光膜上に多色色わけされた単層構造の多色表
示用偏光板を容易に製造する方法を提供するにある。

本発明の他の目的は、隣接する色相の異なる着色偏光帯
が経時変化により透明基板から剥離するおそれがなく、
長期間安定な偏光性能を有する多色表示用偏光板の製造
方法を提供するにある。本発明の別の目的は、、一枚の
透明基板上に文字、図形、記号等所望のパターンを所望
の色相で形成しうる多色表示用偏光板の製造方法を提供
するにある。即ち、本発明は偏光膜とこれを保持する透
明基板とからなる偏光板を製造するに際し、偏光素膜の
表面に感光性樹脂を塗布して乾燥し、所望のパターンを
形成した写真原板を介して露光させ、該写真原板の透明
部分のみを感光硬化させ、現像により未硬化部分を溶解
除去して元の透明な偏光素膜を露呈させ、この露呈した
透明な偏光素膜のみを沃素、染料等よりなる偏光インク
にて着色して着色偏光膜を形成した後感光硬化部分を剥
膜し、以下順次この操作を所望回数繰返し、多色綿目状
、図形、記号等の所望のパターンを形成するにある。

本発明に使用する感光性樹脂（以下ホトレジストという
）は液状であり、水溶性のものとしては、重クロム酸塩
に魚豚、カゼイン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等
を配合した重クロム酸系ホトレジスト、ビニルモノマ−
にメチルメタアクリレート等を配合したアクリル系ホト
レジスト等が挙げられ、油溶性のものとしては、ポリケ
ィ皮酸ビニルに種々の増感剤を配合したポリケィ皮酸ビ
ニル系ホトレジスト、天然ゴムや合成ゴムの環化ゴムに
２，６−ジー（４−アジドベンザル）−シクロヘキサノ
ン等の芳香族ピスアジド化合物を配合した環化ゴムーア
ジド系ホトレジスト等が挙げられる。

これらのホトレジストはいわゆるネガ型のホトレジスト
であるが、場合によっては、光照射によって水溶性の五
員環カルボン酸を生じる油熔性の０一ナフトキノンジア
ジド系ホトレジストを使用することができる。上記のホ
トレジストを偏光秦膜に塗布乾燥して厚さ１０〜５０ム
程度の感光層を形成し、これに透明部分と不透明部分と
からなる所望のパターンを有する写真原板を当てがい、
光を照射する。

感光層には写真原板のパターンに応じて感光硬化部と未
硬化部分が生じる。この未硬化部分は水または有機溶剤
で洗い流して元の偏光素膜を露呈させ、感光硬化部は不
落化ゲル皮膜として残存せしめる。

すなわち現像される。この現像液は使用するホトレジス
トにより適宜選択するが、例えば重クロム酸系では水、
ポリケィ酸ビニル系ではキシレン、トリクロロェチレン
等、環化ゴムーアジド系ではトルェン、キシレン等の芳
香族炭化水素が好適に用いられる。現像によって露呈さ
れた偏光素膜は、沃素、染料等からなる偏光性インク（
溶液）に通して所望の色に着色される。この着色に使用
する染料は、ポリビニールアルコール等の基材に対して
着色性がよく、前記感光層の感光硬化部には親和性のな
いものであればよいが、本発明の実施に有用な染料の例
として次のものが挙げられる。上記偏光性インクによっ
て部分的に着色された偏光素膜上には、感光硬化部が不
溶化ゲル皮膜として残存する。

この感光硬化部を適当な溶剤により、洗い流し（剥離）
、元の偏光素膜を露呈させると、写真原板の透明部に対
応して部分的に着色された偏光膜を有するものが得られ
る。剥膜に使用する溶剤は、着色偏光膜を侵さぬものが
要求されるが、これを例示すれば、上記アクリル系ホト
レジストでは希アルカリ水溶液、ポリケィ皮酸ビニル系
ではモノクロロベンゼン、環化ゴムーアジド系ではトリ
クロルェチレン、パークロルェチレン等が好適である。

以下、本発明を図面を参照しながら具体的に説明する。

第１図は、多色表示用偏光板の製造に使用する原板示し
、１は透明な偏光素膜で、ポリビニールアルコール等の
高分子化合物を一定方位に延伸配列して乾燥固定したも
のであり（第１図イ）、３は上記偏光素膜１を繊維素系
樹脂、アクリル樹脂等の透明基板２に光学的に貼付して
固定した積層板である。透明基板２は予め着色した色板
を使用する場合もある。第２図は多色表示用偏光板の製
造工程の説明図である。

まず、積層板３の偏光素膜１の表面にホトレジスト液を
塗布して乾燥し、コロイド皮膜よりなる感光層４を形成
する。（第２図イ）この感光層４に写真原板５を密着し
て露光Ｌさせる。

この場合の写真原板５は、帯状の透明部５ａ及び不透明
部５ｂ即ち白、黒を綱目状に配列したものであり、また
露光Ｌは、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、クセノンラ
ンプ等の灯を３の砂〜３分程度照射する。上記露光操作
により、感光層４は写真原板５の透明部５ａに対応する
箇所のみ感光硬化し、硬化部４ａと未硬化部４ｂが形成
される。

（第２図。）次いで、水または有機溶剤により現像処理
すると、感光層４の未硬化部４ｂは溶解除去されて元の
透明な偏光素膜１が露呈する一方、硬化部４ａは不溶化
ゲルの皮膜として残存した製板６が得られる。

（第２図ハ）この製板６を沃素、染料等の偏光性インク
（溶液）に通すことにより、光硬化した硬化部４ａ面は
着色されず、露呈した偏光素膜１のみが着色された偏光
膜７ａが形成され、写真原板５の不透明部５ｂに合せた
単色綱目状の偏光板８が得られる。

（第２図二）次いで、この偏光板８の硬化部４ａを、前
記着色された偏光膜７ａが遊離しない溶剤を使用して、
剥膜し、元の透明な偏光素膜１を露呈させた後、その全
面に再びホトレジスト液を塗布して乾燥し、感光層９を
形成する。

この感光層９に、前記写真原板５と全く逆の透明部１０
ａ及び不透明部１０ｂを有する写真原板１０を密着し、
前記と同様に露光、現像処理を行なう。

その結果、感光層９は写真原板１０の透明部１０ａのみ
感光硬化して不落化ゲル皮膜となり硬化部９ａが残存し
、前記偏光膜７ａ部分は保護される。

一方、写真原板１０の不透明部１０ｂに面する感光層９
は溶解除去され、偏光秦膜１が露呈される。（第２図不
）従って、前記と色相の異なる偏光性インクに通して着
色し、硬化部９ａを溶剤により洗い落し剥際することに
より、色相の異なる偏光膜７ａ，７ｂが交互に配列した
二色綱目状の偏光板１１が得られる。

（第２図へ）以上は、互に逆に配列された透明部と不透
明部を有する二枚の写真原板５，１川こよりいわゆるネ
ガ方式で二色綱目状の偏光板を製造する場合について説
明したが、写真原板に文字、記号、図形等の任意のパタ
ーンを形成し、その枚数を適宜選択し、前記と同様の処
理を順次繰返して行うことにより、所望のパターンを有
する多色表示用偏光板を得ることが出来、またポジ方式
の場合も同様にして行うことができる。

第３図は、多色表示用偏光板の他の製造工程の説明図で
ある。

第３図イにおいて、偏光板１２は、上部の透明基板部１
３に週の曜日を表わすＳ，Ｍ・・・Ｓａの緑色の偏光膜
１４を形成し、下部はグレーの偏光膜１５としたもので
ある。

この偏光板１２を製造するには、第３図口に示す上部に
Ｓ，Ｍ…等の文字を表わす不透明部１７を有する写真原
板１６と、第３図ハに示す下部半分を不透明部１９とし
た写真原板１８とを使用し、第２図の場合と同様にして
偏光板１２が得られる。

また、第４図に示す如く、上部透明部２１にＳ，Ｍ等の
文字を表わす不透明部２２を有し、下部を不透明部２３
とした写真原板２０を１枚使用することにより、任意の
パターンを単色表示する偏光板を得ることができる。

本発明によれば、着色すべき偏光素膜１の各部分は感光
層４，９及び写真原板５，１０の使用によって整然と区
画されるので、色相の異なる着色偏光膜７ａ，７ｂ間に
色の重なりや間隙の生じないくっきりと色分けされ多色
表示用偏光板を得ることが出来る。

また、着色された偏光膜７ａ，７ｂは、従来のように透
明基板に別途製造された偏光膜或は偏光部を貼付するの
と異なり、偏光素膜１と一体的に形成されるので、偏光
膜７ａ，７ｂが透明基板２から剥離するおそれはなく、
長期間安定な偏光性能を保持することができる。

さらに互に色相の異なる偏光膜は、前記感光層４，９及
び複数の写真原板５，１０等を任意に組合せて形成する
ことができるので、従来のように偏光板の貼付や転写の
場合と異なり、複雑な図形や色彩の総合せたパターンを
有する多色表示用偏光板を容易に製造することが可能と
なる。

そして、多色表示に限らず、写真原板に対応して文字、
図形、記号等任意のパターンを有する単色表示用偏光板
も上記と同様に簡単に得ることができる。

次に本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例 １第１図口に示す様に板厚２５０ｒ〜３５０ｒ
トリアセテートフィルム製の透明基板にポリビニールア
ルコールを２．５〜３．針部こ延伸配向してなる１８仏
〜２５山の透明偏光素膜を光学的に基板片面に貼合わせ
て３５０×４００ｍ／のに切断し、積層板を形成した。

この積層板の偏光秦膜にホトレジスト（東京応化Ｅ．Ｐ
．Ｐ．Ｒ）５ｇを均一に塗布し乾燥して皮膜厚１５〜３
０叫こした表面に縞目状の白黒写真原板を当て、ガラス
坂間に挟んで高圧水銀灯鉱Ｗを用い、固定距離約３０伽
で２０〜３の砂間露光した。次いで、トリクロルェチレ
ン蒸気中でで３０〜４の砂現像した所、露光部分の皮膜
は残り露光しない部分は元の透明偏光素膜が露出した。
この板をあらかじめ準備した染料液、ＫａｙａｍｓＲｅ
ｄ４Ｂ（日本化薬製）１．６夕，ＤｉｒｅｃｔＢｍｌｉ
ａｎｔＹｅｌｌｏｗＧＩ夕を１その水に溶解してなる染
料液（２５〜３０００）中に２〜４分通し水洗、乾燥し
た。透明偏光素膜の露出した部分は赤色に着色され、中
性色の偏光板を通して見ると平行位で殆んど中性赤味色
に見え９０ｏ回転した直交位で濃い赤味色帯に見えた。
次に露出した光硬化皮膜をシンナー（主剤キシレン）で
ぬぐい取り再び、ホトレジスト（Ｅ．Ｐ．Ｐ．Ｒ）を同
様に塗布後、乾燥して一段ずらせた白黒原板を当て、ガ
ラス板に挟んで高圧水銀灯で露光させ、トクロルェチレ
ン蒸気中で現像した所反対に赤色偏光板上の露光したホ
トレジスト皮膜は残り、露光しない部分の透明偏光素膜
が露出した。同様にあらかじめ準備した染料液Ｄｉｒｅ
ｃｔＣｏｐｐｅｒＢＩ肥妃（日本化薬製）２夕を１その
中に溶解した染料液（２５〜３０ｏｏ）中に２〜３分通
過し水洗乾燥した所、透明偏光素膜部分は青色に着色さ
れ、露光された部分は着色せず同様に皮膜をシンナーに
てぬぐい去ると青、赤の色帯が出来上り、中性色の偏光
板を通して見ると平行位で中性青、赤味を帯び９００回
転すると濃い青、赤の偏光色帯を有する、二色綱目状の
偏光板が得られた。実施例 ２ 実施例１と同様に透明積層板の偏光泰膜にホトレジスト
（Ｅ．Ｐ．Ｐ．Ｒ）５夕を均一に塗布乾燥後、黒文字写
真原板を当てガラス坂間に挟み、高圧水銀灯を２０〜３
明＠・照射して露光し、リグロィン（日本製油製）液で
２０〜３硯段、振動しながら現像した。

露光部分の皮膜は残り、露光しない文字部分は透明偏光
素膜が露出した。水洗、乾燥後予め準備したＫａｙａｍ
ｓＣｕｐｒｏＧｒｅｅｎＧ（日本化薬製）２夕を１その
水に溶解した染料液に２〜４分通すと文字部分は着色さ
れ、中性色の偏光板を通して見ると平行位で中性線味に
見え９００回転した直交位では濃い緑色の偏光性を有す
る文字に見えた。次に露出した皮膜をクロロベンゼンで
ぬぐい取り、ホトレジスト液を塗布乾燥后反対の白抜き
文字写真原板を当て、ガラスに挟んで高圧水銀灯で照射
後、リグロィンで現像し水洗乾燥した。文字部分は露光
し、皮膜部分が残り、それ以外の部分は露光されず、透
明素子面が露光した。次いで予め準備したＤｉｒｅｏｔ
ＦａｓｔＢｌａｃｋＤ（日本化薬製）２夕を１その水に
完全溶解した染料液（２５〜３０午Ｃ）中に３〜５分通
した所、透明偏光素膜部分のみは着色し水洗乾燥後、文
字部分の皮膜をクロロベンゼンでぬぐい取り、中性色偏
光板で通して見ると、平行位で中性色を有し９００回転
した直交位でグレーの偏光性を有し同時に文字のみ緑色
の偏光性文字パターンを有する二色偏光板が得られた。
実施例 ３実施例１と同様に透明積層板の偏光素膜にホ
トレジスト（東京応化Ｔ．Ｐ．Ｒ）を均一に塗布し、乾
燥后、文字及び記号×を不透明で表わした写真原板を用
いガラス板に挟んで露光後、トリクレン蒸気中で現像水
洗後ＫａｙａｍｓＢｌａｃｋＡＲＸ（日本化薬製）２夕
を水５００の‘とエチルアルコール５００の上に溶解し
た染料液中に１〜２分通し文字及び記号Ｘ部分はグレー
に染着され、水洗乾燥後、露光部分のレジスト皮膜部分
をペンジルアルコールでぬぐい取ると透明体と成った。

中性色の偏光板で通して見ると平行位でニュートラル系
９００回転して、直交位で見ると文字と偏光帯は濃い青
紫色に偏光した。また、上記と同様に組合せる事によっ
て文字と色帯各部分を多色に変化させる事も出来更に透
明体に文字パターンのみ部分的に偏光させる事も可能に
なる。

又、各色偏光色帯も同様に再度繰返す事により等間隔の
色彩縞模様パターン等の同色色帯を等間隔に同時に製作
する事も可能となる。次に偏光素膜面に基板（トリアセ
テート、アセテートブチレートセルローズ、アクリル板
等）を更に貼合せる事により一層耐久性を有する偏光色
帯を作る事が出来、デザインに合せて必要各色綱目、パ
ターン等２〜３色経由して一定寸法に合せて打抜きさせ
、液晶表示体の前面若しくは裏面の一方の偏光板として
使用するとカラフルな表示体が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る多色表示用偏光板の製造に使用す
る原板の断面図、第２図イ〜へは本発明の製造工程の説
明図、第３図及び第４図は他の製造工程の説明図である
。 １…偏光素膜、２・・・透明基板、３…積層板、４，９
・・・感光層、５，１０・・・写真原板、６…製板、７
ａ，７ｂ・・・偏光膜、８，１１・・・偏光板、４ａ，
９ａ・・・硬化部、４ｂ，９ｂ・・・未硬化部、５ａ，
１０ａ・・・透明部、５ｂ，１０ｂ・・・不透明部。 第１図第４図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 偏光膜とこれを保持する透明基板とからなる偏光板
   を製造するに際し、１）偏光素膜の表面に感光性樹脂を
   塗布して乾燥し、２）所望のパターンを形成した写真原
   板を介して露光させ、現像により未硬化部分を溶解除去
   して偏光素膜を露呈させ、３）この露呈した偏光素膜の
   みを沃素、染料等よりなる偏光性インクにて着色して着
   色偏光膜を形成した後、４）硬化部分を除去して偏光素
   膜を露呈させ、５）この露呈した偏光素膜の表面に順次
   １）〜４）の操作を所望回数繰返し、多色縞目状、図形
   、記号等の所望のパターンを形成してなる多色表示用偏
   光板の製造方法。