JPS63189803A - 偏光膜 - Google Patents

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、染料系偏光素子を用いた偏光膜に関する。更
に詳しくはジスアゾ、トリスアゾ化合物又はその銅化物
を含有した偏光膜に関する。

従来の技術 従来より、液晶表示装置に使用される偏光板としては、
その偏光性、即ち、コントラストが優れるが故にもっば
らヨウ素で着色されたポリビニルアルコール（以下ＰＶ
Ａと略す）が使用されて来た。一方電卓、腕時計等の小
型物品への応用から始まった液晶表示装置も、電子技術
の進歩により、大型物品への応用が計られ、自動車のイ
ンパネ、液晶テレビ、計測器、マイコンやワープロのデ
ィスプレー等、高性能大型物品へと、その使用範囲が拡
大され、液晶表示装置の耐久性とりわけその一部を構成
する１−元板の耐久性が益々要求されるに至っている。

前記したヨウ素で着色されたＰＶＡからなる偏光板の欠
点は、その耐久性の不足にあり、特に耐湿熱性、耐熱性
が悪い為、高性能物品用の液晶表示装置には、その利用
が制限されているのが実状である。さらに液晶表示装置
の薄型化の要望に従って、偏光板と透明電極を一体加工
する必要が増大しているが、ヨウ素で着色されたＰＶＡ
偏光板は、その加工時の耐熱性が不十分な為、一体化加
工が困難であった。

また、最近、新しいタイプの液晶表示体として液晶の複
屈折を利用したもの、即ち、スーパーツイスト型（ねじ
れ角を従来のツイストネマチックより大きくしたもの）
及び強誘電性液晶型の液晶表示体が出現して来た。これ
ら複屈折型液晶表示体に従来のヨウ素系偏光板を使用す
ると画面全体が、黄色とか紫色に着色し、表示品位を低
下させるという欠点を有しておりそれを補正する性能の
あるカラー偏光板の出現が待たれていた。

発明が解決しようとする問題点 偏光能が高く、耐熱性、耐湿熱性等の耐久性の優れた染
料系偏光膜の開発が望まれている。

問題点を解決する為の手段 染料を偏光素子として用いた偏光膜において偏光能の高
い偏光膜を得るべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至
った。即ち、本発明は、遊離酸として、式（Ｉ） （式（■）においてＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ
独立に水素原子、メチル基、メトキシ基又はエトキシ基
を、Ｒ５は水素原子、メチル基、アセチル基、べ？）″
　基又は−ｃｏ−４欧ゝ基（Ｘは、水素原子、カルボキ
シル基、スルホン酸基又はアミン基を表す）を、Ｙは水
素原子又はスルホン酸を、ｎは０または１をそれぞれ表
す）で表される化合物又は、その銅化物を含有した偏光
膜を提供する。

本発明で用いる遊離酸として、式（１）で表される化合
物及びその銅化物は、一般的には、次の方法によって製
造出来る。即ち、式（Ｕｌ（式（２）中、Ｙは式（Ｔｌ
におけるのと同じ意味を表す） で表される化合物をジアゾ化し、式（■【）ｔｚ （式（ＩＩＩ）中、ＲｔおよびＲ２は式（Ｔｌにおける
のと同じ意味を表す）で表される化合物にカップリング
し、式（［Ｖ） （式（ＩＶ）中、Ｙ、　Ｒｔ及びＲ２は前記と同じ意味
を表す）で表される化合物を製造する。更に所望により
式（ＩＶ）の化合物をジアゾ化して弐■）の化合物にカ
ップリングして弐Ｍの化合物なえ（弐Ｍ中、Ｒ１，Ｒ２
及びＹは式ｍにおけるのと同じ意味を表す） 次に式（１１又は式■の化合物をジアゾ化して式（ＶＤ Ｒ。

バｊ （式（ＶＤ中、Ｒ３及びＲ４は式（Ｔ）におけるのと同
じ意味を表す）で表される化合物にカップリングし、式
（■） （式（ＶＩＤ中、Ｒｔ、　Ｒ２，Ｒａ、　Ｒ４、Ｙ及び
ｎは式ｍにおけるのと同じ意味を表す）で表される化合
物を製造し、さらにこれをジアゾ化して式（■）０ｓＨ （式（■）中、Ｒ５は式（１）におけるのと同じ意味を
表す）で表される化合物にカップリングし、式（Ｔｌで
表される÷アゾ化合物を製造する。さらに弐ｍのアゾ化
合物を硫酸銅等で銅化すると弐ｍの銅錯体を製造するこ
とが出来る。もちろんこれ以外の製造ルートによっても
式（ｎで表される化合物及びその銅化物を製造すること
が出来る。

式（１）で表される化合物及びその銅化物は通常ナトリ
ウム塩として利用するが、それらは遊離酸として、ある
いは、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩、アル
キルアミン類、エタノールアミン類の塩としても利用す
ることが出来る。

式（■で表される化合物の具体例としては、２−ヒトロ
キシー５−アミン安息香酸、２−ヒドロキシ−３−カル
ボキシ−５−アミンベンゼンスルホン酸等が、式（ＩＵ
）で表される化合物の具体例としては３−アミノ−４−
メトキシトルエン、３−アミノ−４−エトキシトルエン
、２．５−ジメトキシアニリン、２．５−　　ジェトキ
シアニリン、ｍ−トルイジン、アニリン、３−メトキシ
アニリン、３−エトキシアニリン、２−アミノ−β−キ
シレン、２−メトキシアニリン等カ、式（Ｖ［）で表さ
れる化合物の具体例としては３−アミノ−４−メトキシ
トルエン、３−アミノ−４−エトキシトルエン、２，５
−ジメトキシアニリン、２．５−ジェトキシアニリン、
３−メトキシアニリン、３−エトキシアニリン、２−メ
トキシアニリン、アニリン、ｍ−トルイジン等が、成立
りで表される化合物の具体例としては６−アミノ−１−
ナフトール−３−スルホン酸（Ｊ酸）、７−アミ／−１
−ｆフトール−３−スルホン酸（１ｍ）、Ｎ−（３また
は４−スルホフェニル）Ｊ酸、　Ｎ　−（３マ？、、：
は４−スルホフェニル）γ酸、Ｎ　−（３マ？、：ハ４
−カルボキシフェニル）Ｊ酸、Ｎ−（３または４−カル
ボキシフェニル）γ酸、Ｎ−フェニルＪ酸、Ｎ−フェニ
ルγ酸、Ｎ−（３または４−アミノフェニル）Ｊ酸、Ｎ
−（３または４−アミノフェニル）γ酸、Ｎ−ベンゾイ
ルＪ酸、Ｎ−ベンゾイルγ酸、Ｎ−（３または４−カル
ボキシベンゾイル）Ｊ酸、Ｎ−（３または４−カルボキ
シベンゾイル）γ酸、Ｎ−（３または４−スルホベンゾ
イル）Ｊ酸、Ｎ−（３または４−スルホベンゾイル）ｒ
酸、Ｎ−（３または４−アミノベンゾイル）Ｊ酸、Ｎ−
（３または４−アミノベンゾイル）γ酸等がそれぞれ挙
げられる。

本発明の偏光膜を調製する為の基材としては繊維素系樹
脂（セロファン）、ＰＶＡ、変性ＰＶＡ、ＰＶＡと他の
樹脂の共重合物等が用いられる。これらのうち好ましい
ものは、ＰＶＡ、変性ＰＶＡ。

ＰＶＡと他の樹脂の共重合物等であり、以下これらをＰ
ＶＡ系基材という。ＰＶＡ系基材としては、通常の純Ｐ
ＶＡの他、不飽和カルボン酸又はその誘導体、不飽和ス
ルホン酸又はその誘導体、炭素数２〜３０のα−オレフ
ィン等で約１５モル％未満共重合変性された変性ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルア
セトアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニル
アセタール、エチレン含量ｉ　５〜５５モル％のエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体ケン化物等が挙げられる。これ
らの基材から偏光膜を製造する方法としては、成型され
たＰＶＡ系フィルムそのものを染色する方法、ＰＶＡ系
樹脂の溶液に染料を添加し、原液染色後製膜する方法等
を挙げる事がｄ来る。まずＰＶＡ系フィルムの一般的な
染色方法及び延伸法について説明する。

式（１１の化合物又はその銅錯体化合物及び必要に応じ
て無機塩、界面活性剤等の染色助剤を含有する染浴中に
０℃ないし７０℃、好ましくは３０Ｓ４５℃でＰＶＡ系
フィルムを浸漬して染色し、次いで必要に応じてホウ酸
処理し、乾燥する。該染色フィルムに偏光機能を付与さ
せる為に染色前、染色後または染色中に一軸方向に２倍
以上特に好ましくは２．５〜４倍延伸する。染色前又は
染色後に延伸する場合には湿式延伸の他に乾式条件（通
常常温ないし１８０　’Ｃの範囲）で行ってもよく、ま
た染色と同時に延伸する場合には染浴中で０−７０℃好
ましくは３０〜４５℃で延伸する。

次に原液染色後製膜する方法は、まずＰＶＡ系基材（樹
脂）を水、有機溶媒、水−アルコール混合溶媒等の溶媒
に溶解し、染料を添加し、原液染色を行う。この染色原
液な流延法、溶液塗布法、押出法等によって製膜し、染
色フィルムを製造する。このようにしてえられた染色フ
ィルムに偏光機能を付与させる為に該染色フィルムを前
記同様の湿式または乾式条件で一軸方向に延伸する。

ここで−軸延伸とは完全に一軸方向にのみフィルムを延
伸する（自由幅−軸延伸）他、延伸方向に直角の方向に
も幅方向の収縮を防止する為若干の延伸を行う事（一定
幅一軸延伸）をも意味する。

またフィルムの染色法としては前記したような浸漬によ
る染色又は原液染色による染色法が一般的であるが印捺
糊を調製しこれをフィルムに捺染し、加熱して内部拡散
により染着させる方法を採用する事も出来る。

弐（Ｔｌで表される化合物又は七〇銅錯塩化合物を単独
で使用するほか他の染料と配合することにより種々の色
相に染色された高偏光率の偏光膜を製造する事ができる
。特に多用されるグレー又はブラック用の配合成分とし
て弐ｍで表される化合物又はその銅錯塩化合物を使用し
た場合すぐれた偏光能又は吸収特性を示す偏光膜かえら
れる。

この様にして製造された偏光膜はそのまま使用される他
、耐久性を要求される分野においてはポリエステル、塩
化ビニール、セルローズトリアセテート、アクリル樹脂
、ポリエーテルスルホン等の支持フィルムを接着したり
特殊アクリル樹脂等でコーティングして高偏光高でしか
も高耐久性の偏光板として使用に供される。

実施例 以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが
、実施例において部は重量部を、百分率は重量百分率を
表し、スルホン酸基とカルボキシル・基は遊離酸の形で
表すものとする。

また、視感透過塞とは波長３８０へ７００ｎｍの範囲で
求めた三刺激値のＹ値で表し、単板の場合をＹ、　　２
枚を平行位に配した場合をＹ、、、二枚を直交位に配し
た場合をＹ上を表す。平均偏光率ρはＹｕ　、　Ｙ、を
用いて次式によって定義される。

また吸収極大波長λｍａｘでの偏光率ρ（ｍａｘ）を表
す場合にはその波長での単板透過基Ｔ＋　（ｍａｘ）　
、平行位透過率Ｔｕ　（ｍａｘ）、直交位透過率Ｔ、（
ｍａｘ）　　を用いて次式によって表される。

実施例１゜ 式（１ｘ） で表されるジスアゾ化合物２．５部を水５０００部に溶
解し、芒硝５．０部を添加し、染浴温度を４０℃に保持
し、その中にＰＶＡフィルム（厚さ７５μ、大きさ４　
Ｑ　ｒｔｍ　ｘ　３　Ｑ　ｗａ　）を浸漬し、攪拌下で
染色する。染色後フィルムを水洗し、４０℃の５％ホウ
酸水溶液中で約４．０倍に一軸延伸する。延伸状態を保
持したママ水洗した。フィルム表面の水分を濾紙で十分
除去した後、６０℃の熱風乾燥器で３分乾燥し適当な大
きさにフィルムをカットし、透過率を測定した。

フィルムは緑味青色を呈し、λｍａｘは６４０　ｎｍで
視感透過高はＹＩ：３８．９％、Ｙｕ　：　２９．４％
、Ｙ、：１．０１％で平均偏光率ρは９６．６％であっ
た。

実施例２゜ 実施例１において式（ＩＸ）のかわりに下式で表される
ジスアゾ銅錯体を用いる以外は実施例１と同じ方法で染
色、延伸し、偏光フィルムを製出し、透過率を測定した
。フィルムは灰色を呈しλｍａｘは６６０　ｎｍで視感
透過充はＹＩ　：　３８．０％、ＹＩ。

：２５．７％、Ｙ工：３．３５％で平均偏光率ρは８７
．７％であった。

実施例３゜ 実施例１において式（ＩＸ）のかわりに下式で表される
トリスアゾ化合物を用いる以外は実施例１とほぼ同様な
方法により偏光フィルムを作成した。

このフィルムの極大吸収波長は５９９　ｎｍで紫色を呈
し、Ｔ＋　　（ｍａｘ）は３８．５％でρ（ｍａｘ）は
９４．７％であった。

実施例４゜ 実施例１において式（ＩＸ）のかわりに下式で表される
ジスアゾ化合物を用いる以外は実施例１とほぼ同様な方
法により偏光フィルムを作成した。

このフィルムの極大吸収波長λｍａｘは５３０　ｎｍで
赤色を呈し、Ｔ　＋　（ｍａｘ）は３５．５％でこの時
のρ（ｍａｘ）は９７．０％であった。

実施例５゜ 実施例１において式（ＩＸ）のかわりに下式で表される
ジスアゾ化合物を用いる以外は実施例１とほぼ同様な方
法により偏光フィルムを作成した。

このフィルムの極大吸収波長λｍａｘは６１５　ｎｍ　
で背色を呈し、Ｙ＋　　は４３．２％でρは８１．１％
であった。

実施例６〜１８゜ 以下の表〈表されるジスアゾまたはトリスアゾ化合物を
用いて実施例１〜５と同様な方法により偏光特性の優れ
た偏光膜を製造した。表においてλｍａｘ及び色相はＰ
ＶＡ膜忙染色したときの値及び色相である。

発明の効果 偏光能の優れたアゾ化合物または含銅アゾ化合物を偏光
素子とする偏光膜が便られ、これは耐久性においてもＷ
ｌｈていた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　遊離酸として式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式（ I ）においてＲ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４
   はそれぞれ独立に、水素原子、メチル基、メトキシ基又
   はエトキシ基を、Ｒ＿５は水素原子、メチル基、アセチ
   ル基、▲数式、化学式、表等があります▼基又は▲数式
   、化学式、表等があります▼基（Ｘは 水素原子、カルボキシル基、スルホン酸基又はアミノ基
   を表す）を、Ｙは水素原子又はスルホン酸基を、ｎは０
   または１をそれぞれ表す） で表される化合物又はその銅化物を含有することを特徴
   とする偏光膜。