JPS6270802A

JPS6270802A - 偏光膜

Info

Publication number: JPS6270802A
Application number: JP61040924A
Authority: JP
Inventors: Takuzo Okumura; 奥村　拓造; Toyokazu Okada; 岡田　豊和; Hitoshi Kikui; 菊井　仁
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1985-02-26
Filing date: 1986-02-25
Publication date: 1987-04-01
Also published as: DE3689826T2; US4803014A; WO1986004998A1; EP0214304B1; DE3689826D1; US4895677A; EP0214304A4; EP0214304A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明はよう素と二色性染料を偏光素子として使用した
中性色の高性能偏光膜に関するものである。

〈従来技術と問題点〉現在、偏光膜は延伸配向したポリビニルアルコール又は
その誘導体あるいは、ぼり塩化ビニルフィルムの脱塩酸
又はポリビニルアルコール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す
るのが一般的である。

偏光膜の性能としては単体透過率が大きく偏光度が大き
いもので、かついずれも４００〜７００　ｎｍの可視光
線全波長域において均一な値を示すものがのぞましい。

このうち偏光素子としてよう素を用いた偏光膜１こつい
ては、染色度を上げた場合（すなわち単体透過率が小さ
い場合）は４００〜７００ｎｍの可視光線の全波長域に
おいて均一な光線透過率を示しく中性色であること）、
かつ比較的均一で高偏光度を示す。しかし染色度を下げ
た場合（すなわち単体透過率が大きい場合）は４００〜
７００　ｎｍの可視光線の全波長域において均一な光線
透過率を示さず（中性色でなくなる）、かつ〕−光度も
低（なり、波址依存性がでてくる。この場合、４００〜
５００ｎｍの低波長側および６００〜７００ｎｍの高波
長測の吸収特性、第４光特性が悪くなる。すなわち、こ
れらの場合低波長側および菌波長側ζこおいて単体透過
率は他の波長域よりも上昇し、逆１こ１目光度は低下す
る。

また、偏光素子として二色性染料を用いた偏光膜は、染
色度に関係なり４００〜７００　ｎｍの可視光線全波長
域において、光線透過率が一定でなく、又偏光度も一定
でなく波長依存性がある。

〈問題解決の手段〉本発明者らは、これらの状況に鑑み、鋭意検討した結果
、偏光素子としてよう素の他に二色性染料を混成して高
分子フィルムに吸呑・配向させることにより中性色の高
性能偏光膜が得られることを見い出し、本発明に至った
ものである。

すなわち、本発明は偏光素子としてよう素と特定の有機
系直接染料、すなわち　４００〜７００　ｎｍの可視光
線波長域のうち低波長側）こ吸収特性、偏光特性を有し
、高分子フィルムに吸着配向させたとき、遷移モーメン
トのむきがよう素のそれと実質的に同一になる有穢系直
接染料および／又は高波長測に吸収特性、偏光特性を有
し、高分子フィルムによう素と共に吸着配向させたとき
、遷移モーメントのむきがよう素のそれと実質的に同一
になる有機系直接染料を混合して又はそれぞれ単独に親
水性超分子フィルムに吸着・配向させ１なる中性色の高
性能偏光膜に関するものであり、その目的とするところ
は、４００〜７００　ｎｍの可視光線波長域において、
中性色で単体透過率が大きく、かつ高い偏光度を有する
高性能な偏光膜を提供することにある。

本発明に用いる有機系直接染料としては二色性比が高く
、４００〜７００　ｎｍの可視光線波長域のうち低波長
側又は高波長測において吸収特性及び偏光特性を示し、
さらに高分子フィルムによう累と共（こ吸着配向させた
とき遷移モーメントのむきがよう素のそれと実質的に１
４−になり、かつ池の波長域では偏光特性及び吸収特性
を出来るだけ示さないものが望ましい。これらの性能を
有するものであればどんな有憐系ｌｌ！接染料のなかか
ら選定してもよいが一般１ζはアゾ系染料のなかから選
択される。

本発明に用いられる低波長側に吸収特性および偏光特性
を有する有機系直接染料としては、カラーインデックス
ジェネリックネーム（Ｃ、Ｉ　、　Ｇｅｎｅｒｉｃ　Ｎ
ａｍｅ　）　　と商品名にてあられしてシー・アイ畳ダイレクト　イエロー　１２（Ｃ、Ｉ　、
　Ｌ）ｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２　・−−−−−
クリソ７　ｓ、　二ン）シー・アイ・ダイレクト　ブラウン　２２８（Ｃ、Ｉ　
、　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｒｏｗｎ　２２８　＝ダイレクト
ブラウン　ＭＡ）シー・アイ・ダイレクト　イエロー　４４（Ｃ、Ｉ　、
　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　４４　　＝−ダイレク
トファースト　イエロー　ＧＣ）シー・アイ−ダイレクト　イエロー　２９（Ｃ、Ｉ　、
　Ｌ）ｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　２９　＝＝　：ｘミ
ライトスブラ　イエロー　ＢＣ）シー・アイ・ダイレクト　ブラウン　１０６（Ｃ、Ｉ　
、　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｒｏｗｎ　１０６−−・−ｘミラ
イトスブラ　ブラウン　Ｇ）シー・アイ・ダイレクト　イエロー　１４２（Ｃ、Ｉ　
、　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１４２　・・−・−
スミライト　イエロー　ＧＲ）シー・アイ・ダイレクト　オレンジ　２６（Ｃ，Ｉ　、
　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒａｎｇｅ　　２６　　・−・−ダ
イレクト　ファースト　オレンジ　Ｓ）シー・アイ・ダイレクト　オレンジ　１０７（Ｃ、Ｉ　
、　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒａｎｇｅ　１０７　・−・−・
−Ｘミライトスプラ　オレンジ　ＧＤ）などがあり、なかでもイエロー系の二色性染料は最も低
波長域に吸収特性、偏光特性を有するものであり、本発
明においては特に有用である。さらにイエロー系の二色
性染料のなカテも　Ｃ，Ｉ、　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌ
ｏｗ　１２　は本発明においては特に有用である。

シー・アイ・ダイレクト　ブルー　２０２（Ｃ、Ｉ　、
　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　２０２−−スミライトスブ
ラ　ブルー　３ＧＳ）シー・アイ・ダイレクト　ブルー　１（Ｃ、Ｉ　、　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　１　＝ダイレ
クト　スカイ　ブルー　６Ｂ）シー・アイ・ダイレクト　ブルー　１６８（Ｃ、１、Ｄ
ｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　１６８　＝ダイレクトカッパー
　ブルー　２Ｂ）シー・アイ・ダイレクト　ブルー　７１（Ｃ、Ｉ　、　
Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　７１−・・・・−ｘミライト
ブルー　ＢＲＲ）シー・アイ・ダイレクト　ブルー　７８（Ｃ，Ｉ　、　
Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　　７Ｂ−−曲スｔ　ライトス
ブラ　ブルーＧ）などがあり、なかでも特にＣ，１，ＤｉｒｅｃｔＢｌｕ
ｅ　　２０２　　はより高波長測に吸収特性、偏、光特
性を有するものであり、本発明において上を適切に選定
し、よう素とともに使用することによって、中性色で単
体透過率が大きく、かつ高い偏光度を有する高性能な偏
光膜が得られる。低波長側あるいは高波長測のいずれか
一方に有効な染料を用いることも有効ではあるが、中性
色で単体透過率が大きく、かつ最大偏光度と最小偏光度
の差が１０％以下であって高い偏光度を有する偏光膜を
得るためには低波長側に有効な染ｆ−１および高波長測
（こ有効な染料の両方を混成する方がより好ましい方法
である。

より具体的に本発明に適したよう素と染料の好ましい組
合せを示せば、よう素とＣ，Ｉ。

Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２、よう素とＣ，１，
ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ　２０２、よう素とＣ、Ｉ　、　
Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ１２＃ヨびＣ，Ｉ　、　Ｄ
ｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　２０２、よう素と　Ｃ０１，Ｄ
ｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　２９およびＣ，Ｉ。

Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　１　　などがあげられる。

本発明で用いる篩分子フィルムは、ポリビニルアルコー
ルおよびその誘導体、これらをエチレン、プロピレンな
どのオレフィンやクロトン酸、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸等で変性したもの、ＥＶＡｄｊＢＦｊＣ
エチレン−ビニルアセテート樹脂）、ケン化ＥＶＡＵ　
１ｊｉｌ’　ｓナイロン＆Ｊ脂、ポリエステル樹脂等か
らなるものが利用される。なかでもポリビニルアルコー
ルおよびその誘導体からなるフィルムは染料が吸着・配
向しやすいので本発明には特に有用な高分子フィルムで
ある。

本発明においてよう素および有機系直接染料を高分子フ
ィルムに吸着・配向させる方法としては、水中によう素
および峰有截系直接染料を溶解し、高分子フィルムを染
色する方法が一般的に採用できる。このとき、よう素お
よび有機系直接染料を同時に溶解して一体として染色す
る方法のみでなく、よう素で染色したあと有機系直接染
料で染色する方法でも、あるいは有機系直接染料で染色
したあとよう素で染色する方法でも、いずれの方法を用
いてもよい。高分子フィルムに吸着されたよう素および
二色性染料の配向は、吸着前または後に該フィルムを配
向することによって行なわれる。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を延伸する方法として
は、湿式法にておこなう方法、乾式法にて圧縮延伸をお
こなう方法、乾式法にて引張り延伸をおこなう方法のい
ずれの方法を用いておこなってもよい。

高分子フィルムによう素および有機系直接染料を吸着・
配向させたあとで、必要に応じてホウ酸処理等の後処理
を実施すると一層効果的である。ホウ酸処理により、偏
光膜の光線透過率と偏光度が向上する。ホウ酸処理の条
件としては、用いる誦分子フィルムの種類、有機系直接
染料の］類によって異なるが、一般的にはホウ酸濃度と
しては１〜１５％、好ましくは５〜１０９６、また処理
温度としては８０〜８０℃、好ましくは５０〜７５℃の
範凹にあることがのぞましい。ホウ酸濃度が１％以下、
温度が３０℃以下の場合は処理効果が小さく、また、ホ
ウ酸濃度が１５％以上、温度８０℃以上の場合は偏光膜
がもろくなり好ましくない。さらに必要に応じて、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併
用しておこなってもよい。

またこのようにして得られた偏光膜は、その片面あるい
は両面に光学的透明感と４械的強度に優れた保護膜を貼
合して、偏光板として使用される。

保α膜を形成する材料としては、従来から使用されてい
るセルロースアセテート系フィルム、アクリル系フィル
ムの他、４フッ化エチレン−６フツ化プロピレン系共重
合体等のフッ素系フィルム、ポリエステルＦｆＩＪＩＩ
ｉ７やポリオレフィン樹脂あるいはポリアミド系樹脂か
らなるフィルムの無配向あるいは一軸に延伸配向処理し
たフィルム等が用いられる。

〈実施例〉以下実施例により本発明をさらに詳細：こ説明するが、
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枚の偏光板を重ね合せた状態で先縁
透過率曲線を測定しく測定器：島津製作所Ｕ　Ｖ　−２
１０分光光度計）、以下の式により求めた値である。

ここでＨｌｌは２枚のサンプルの重ね合せ時において偏
光膜の配向方向が同一方向になるよう１こ重ね合せた状
態で測定した値（平行透過率と呼ばれている）であり、
Ｈ上は２枚のサンプルの重ね合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厚さ７６μのポリビニルアルコールフィルム（クラレビ
ニロン■＃　７５００　）を縦−軸に４倍の延伸を施し
、偏光膜基材とした。

このＰＶＡフィルムを緊張状態に保ったまま、クリソ７
　ｚ　ニン（Ｃ，Ｉ　、　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ
１２、住友化学工業社製）０．６ＪＩ、無水芒硝４．０
Ｆ、水２０００　、ＳＦからなる２８℃の液（染色液Ａ
）に約６０秒間浸漬したあと、ようｇｔｏ、ｐｌよう化
カリウム１５０Ｆ、水８８００　／からなる２８℃の液
（染色液Ｂ）に約８０秒間浸漬した。さらにホウ酸１５
０　Ｊｉ。

水２０００　／からなる６５℃の液に約２００秒間浸漬
したあと、２０℃の水で２分間洗浄をおこない偏光膜を
得た。この偏光膜は４００〜７００　ｎｍの可視光線波
長域において中性色を示し、この波長域における平均の
単体透過率は４５％であり、平均の偏光度は９６％であ
った。

比較例１染色液Ａに浸漬しない以外は実施例１と全く同様に実施
し、偏光膜を得た。この偏光膜の４００〜７００　ｎｍ
の可視光線波長域における平均の単体透過率は４８％で
あり、平均の偏光度は９４％であった。

実施例２実施例１と同様の偏光膜基材を緊張状態に保ったまま、
クリソフェニン（Ｃ，Ｉ　。

Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　　１２、住友化学工業社
製）０．６／、スミライト　スブラ　ブルーｇＧｓ（Ｃ
，Ｉ　、　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　２０２、住友化学
工業社製）１．２＃１無水芒硝１０Ｆ、水２０００．Ｆ
からなる２８℃の液（染色液Ａ）に約６０秒間没ｒ＊　
Ｌ、なあと、よう素１０／、よう化カリウム１５０．Ｆ
、水２０００　、Ｆからなる２８℃の液（染色液Ｂ）に
約２０秒間浸漬した。

さら（こホウ酸１５０１　ｓ水２０００　、ｆからなる
６５℃の液に約２００秒間浸漬したあと２０℃の水で２
分間洗浄をおこない、偏光膜を得た。仁の偏光膜は４０
０〜７００　ｎｍの可視光線波長域において中性色を示
し、この波長域における平均の単体透過率は４７％であ
り、平均の偏光度は９４％であった。

比較例２染色Ｈ，Ａに浸漬しない以外は実施例２と全く同様に実
施し、偏光膜を得た。この偏光膜の４００〜７００　ｎ
ｍの可視光線波長域における平均の単体透過率は４５％
であり、平均の偏光度は９０％であった。

実施例８実施例１と同様の偏光膜基材を緊張状態に保ったまま、
スミライト　スブラ　ブルー８　Ｇ　Ｓ　（Ｃ，Ｉ　、
　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｌｕｅ　２０２、住友化学工業社製
）１．２ｊｉ、無水芒硝７１．水２０００　Ｆからなる
２８℃の液（染色′Ｈ，Ａ）に約６０秒間浸漬したあと
、ようＡ１０＃。

よう化カリウム１５０　ｌｉ、水２０００　Ｉｉからな
る２８℃の液（染色液Ｂ）に約８０秒間浸漬した。さら
にホウ酸１５０．Ｆ、水２０００１からなる６６℃の液
に約２００秒間浸漬したあと、２０℃の水で２分間洗浄
をおこない偏光膜を得た。この偏光膜は４００〜７ＱＱ
ｎｍの可視光線波長域において中性色を示し、この波長
域における平均の単体透過率は４６％であり、平均の偏
光度は９８％であった。

比較例８染色液Ａに浸漬しない以外は実施例８と全く同様に実施
し偏光膜を得た。この偏光膜の４００〜７ＱＱ　ｎｍに
おける可視光線波長域における平均の単体透過率は４５
％であり、平均の偏光度は９１％であった。

実施例４実施例１．２および８で得た偏光膜を１００℃で１時間乾燥したあと、その両面に圧延法によ
り縦−軸に７倍の延伸を施した厚み８０μの高密度ポリ
エチレンフィルムをウレタン系接摺剤を用いて貼合した
。こうしてイυられた偏光板の初期性能を測定したのち
６０℃、９０％ＲＨの恒温恒湿構内に５００時間放置し
た。テスト後の偏光性能を表１に示すが、初期性能から
の低下はほとんどなかった。

実施例５実施例４で得た残りの偏光板の初期性能を測定したあと
８０℃の乾燥器内に５００時間放置した。テスト後の偏
光性能を表１に示すが初期性能からの低下はほとんどな
かった。

〈発明の効果〉このようにして得られた高性能な偏光膜は、従来のよう
素糸偏光膜に比べて４００〜７００ｎｍの可視光線波長
域における平均の単体透過率が大きく、かつ中性色であ
り、さらに偏光度の低下もなく、高い偏光度を有するの
で液晶テレビをはじめとする液晶表示体の用途やＣＲ′
ｒフィルターをはじめとする光学用途に好適である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）二色性色素として（Ａ）よう素の他に、（Ｂ）可
視光線波長域のうち低波長側に吸収特性及び偏光特性を
有する二色性染料および／又は（Ｃ）可視光線波長域の
うち高波長測に吸収特性及び偏光特性を有する二色性染
料を高分子フィルムに吸着、配向させてなる中性色の高
性能偏光膜。
（２）４００〜５００ｎｍに主な吸収波長帯をもち、高
分子フィルムによう素と共に吸着配向させたとき、遷移
モーメントのむきがよう素のそれと実質的に同一になる
二色性染料を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の中性色の高性能偏光膜。
（３）該二色性染料としてイエロー系の染料を用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の中性色の高
性能偏光膜。
（４）該二色性染料としてシー・アイ・ダイレクト　イ
エロー　１２を用いることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の中性色の高性能偏光膜。
（５）６００〜７００ｎｍに主な吸収波長帯をもち、高
分子フィルムによう素と共に吸着配向させたとき、遷移
モーメントのむきがよう素のそれと実質的に同一になる
二色性染料を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の中性色の高性能偏光膜。
（６）該二色性染料としてブルー系の染料を用いること
を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の中性色の高性
能偏光膜。
（７）該二色性染料としてシー・アイ・ダイレクト　ブ
ルー　２０２を用いることを特徴とする特許請求の範囲
第５項記載の中性色の高性能偏光膜。
（８）各々４００〜７００ｎｍおよび６００〜７００ｎ
ｍに主な吸収波長帯をもち、高分子フィルムによう素と
共に吸着配向させたとき、遷移モーメントのむきがよう
素のそれと実質的に同一になる２種以上の二色性染料を
用いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の中
性色の高性能偏光膜。
（９）該二色性染料としてイエロー系の染料およびブル
ー系の染料を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
８項記載の中性色の高性能偏光膜。
（１０）該二色性染料としてシー・アイ・ダイレクト　
イエロー　１２およびシー・アイ・ダイレクト　ブルー
　２０２を用いることを特徴とする特許請求の範囲第８
項記載の中性色の高性能偏光膜。
（１１）高分子フィルムがポリビニルアルコールまたは
その誘導体からなるフィルムである特許請求の範囲第１
項記載の中性色の高性能偏光膜。
（１２）偏光膜の片面もしくは両面に保護膜として圧延
法により一軸延伸された高密度ポリエチレンフィルム又
はポリプロピレンフィルムを貼合したものである特許請
求の範囲第１項記載の中性色の高性能偏光膜。