JP2009003250A - Method for producing dichroic polarizing element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置等に用いられる二色性偏光素子の製造方法に関し、特に、二色性色素配向膜を有する二色性偏光素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a dichroic polarizing element used in a liquid crystal display device or the like, and more particularly to a method for manufacturing a dichroic polarizing element having a dichroic dye alignment film.
液晶表示装置等に使用されている偏光素子としては、ポリビニルアルコール樹脂フィルム等を一軸延伸し、その表面にヨウ素系化合物等の二色性材料を吸着配向させた二色性偏光素子が広く用いられているが、耐熱性等の観点から基材上に二色性色素を含有する二色性色素配向膜を形成した二色性偏光素子が検討されている。 As a polarizing element used in a liquid crystal display device or the like, a dichroic polarizing element obtained by uniaxially stretching a polyvinyl alcohol resin film or the like and adsorbing and orienting a dichroic material such as an iodine compound on the surface is widely used. However, a dichroic polarizing element in which a dichroic dye alignment film containing a dichroic dye is formed on a substrate from the viewpoint of heat resistance or the like has been studied.
上記の二色性色素配向膜を有する二色性偏光素子の製造方法としては、二色性色素は流動配向と言われる液晶化合物自身の流れによって配向することから、基材上に二色性色素を含有する溶液をカーテンコーティング、押出コーティング、ロールコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング、印刷コーティング、スプレーコーティング、スライドコーティング等の塗布手段を用いて塗布することにより二色性色素を配向させた偏光特性を示す二色性色素配向膜を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2)。
As a method for producing a dichroic polarizing element having the above dichroic dye alignment film, the dichroic dye is aligned by the flow of the liquid crystal compound itself, which is referred to as fluid alignment, so that the dichroic dye is formed on the substrate. Applying a solution containing a dichroic dye by using coating means such as curtain coating, extrusion coating, roll coating, dip coating, spin coating, printing coating, spray coating, slide coating, etc. The method of forming the dichroic dye alignment film shown is proposed (for example,
また、二色性色素の配向を制御するため、ラビング処理されたポリイミド配向膜を有する基材上に二色性色素を含有する溶液をスピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法等の塗布方法により塗布する方法が提案されている(例えば、特許文献3)。このラビング処理は、基材表面上に形成されたポリイミド配向膜をナイロン等の布を貼り付けたローラで擦ることにより基材表面に異方性を発現させて、これにより二色性色素を所望の方向に初期配向させるためのものである。 In addition, in order to control the orientation of the dichroic dye, a solution containing the dichroic dye is applied to a substrate having a rubbed polyimide alignment film by spin coating, spray coating, bar coating, roll coating. A method of coating by a coating method such as a blade coating method has been proposed (for example, Patent Document 3). In this rubbing treatment, the polyimide alignment film formed on the surface of the base material is rubbed with a roller having a cloth such as nylon attached to cause anisotropy on the surface of the base material. This is for initial orientation in the direction.
さらに、基材上に光活性基を有する液晶高分子薄膜を形成し、該薄膜にマイクロパターン状のマスクを介してパターン状に直線偏光を照射することにより所望の異方性を薄膜表面に発現させた後、薄膜上に二色性色素を含有する溶液をスピンコート法により塗布して二色性色素を配向させる光配向法が提案されている(例えば、特許文献4)。
ところで、上記のような二色性偏光素子は基材として表面が平坦な高分子フィルムやガラスが用いられているが、液晶表示装置等の量産化、薄型化を図っていく場合には、他の部材上に直接偏光素子を形成することが好ましい。しかしながら、例えば、マイクロレンズやレンチキュラレンズ等の凹凸面を有する光学部材を基材とし、該基材上に二色性色素配向膜を直接形成する場合、上記のような塗布手段では二色性色素含有溶液に含まれる二色性色素にずり応力が掛かり難く、また凹部に溶液が溜まり、形成される二色性色素配向膜に基材の表面形状が反映されないという問題がある。 By the way, the dichroic polarizing element as described above uses a polymer film or glass having a flat surface as a base material. However, when mass production and thinning of a liquid crystal display device and the like are intended, other It is preferable to form the polarizing element directly on the member. However, for example, when an optical member having a concavo-convex surface such as a microlens or a lenticular lens is used as a base material and a dichroic dye alignment film is directly formed on the base material, the dichroic dye is not applied by the above-described coating means. There is a problem that shear stress is not easily applied to the dichroic dye contained in the contained solution, and the solution accumulates in the recess, and the surface shape of the substrate is not reflected in the formed dichroic dye alignment film.
本発明は上記従来の問題を解決するためになされたものであり、凹凸面を有する基材に対しても二色性色素含有溶液の均一な塗布を可能とし、もって優れた偏光特性を有する二色性偏光素子を簡易且つ高精度に製造できる方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and enables uniform application of a dichroic dye-containing solution to a substrate having an uneven surface, and thus has excellent polarization characteristics. It is an object of the present invention to provide a method capable of producing a chromatic polarizing element easily and with high accuracy.
本発明は、基材表面上にリオトロピック液晶性を有する二色性色素含有溶液を塗布することにより製造される二色性偏光素子の製造方法であって、
フェルト部材を用いて前記二色性色素含有溶液を塗布することを特徴とする製造方法である。
上記製造方法によれば、フェルト部材は内部に気孔を有するため、二色性色素含有溶液を保持することができる。また、フェルト部材は基材表面と接触した際に、内部の気孔によってフェルト部材が容易に変形する。このため、基材が凹凸面を有していても、フェルト部材が凹凸に追随することができる。これにより、凹部に溶液が留まることなく、また凸部だけでなく凹部に塗布された二色性色素にも十分なずり応力を掛けることができ、均一な塗布を行うことができる。
The present invention is a method for producing a dichroic polarizing element produced by applying a dichroic dye-containing solution having lyotropic liquid crystal properties on a substrate surface,
In the production method, the dichroic dye-containing solution is applied using a felt member.
According to the manufacturing method, since the felt member has pores therein, the dichroic dye-containing solution can be held. Further, when the felt member comes into contact with the substrate surface, the felt member is easily deformed by the internal pores. For this reason, even if the substrate has an uneven surface, the felt member can follow the unevenness. Accordingly, the solution does not remain in the concave portion, and sufficient shear stress can be applied not only to the convex portion but also to the dichroic dye applied to the concave portion, and uniform application can be performed.
前記基材の表面は、凹凸面を有していてもよい。上記製造方法によれば、凹凸面を有する基材表面に二色性色素含有溶液を均一に塗布することができる。 The surface of the base material may have an uneven surface. According to the said manufacturing method, a dichroic dye containing solution can be uniformly apply | coated to the base-material surface which has an uneven surface.
前記凹凸面は、0.5μm以上、500μm以下の凹凸高さを有していてもよい。上記製造方法によれば、微細な凹凸を有する基材上にも、二色性色素含有溶液を均一に塗布することができる。 The uneven surface may have an uneven height of 0.5 μm or more and 500 μm or less. According to the said manufacturing method, a dichroic dye containing solution can be uniformly apply | coated also on the base material which has a fine unevenness | corrugation.
前記基材は、光学機能層を有し、前記凹凸面は、前記光学機能層に形成されており、前記光学機能層の表面に前記二色性色素含有溶液が塗布されてもよい。上記製造方法によれば、例えば、マイクロレンズアレイシート、レンチキュラレンズシート等の凹凸面を有する光学機能層を備えた光学部材を基材として用いた場合でも、均一な塗布を行うことができ、基材の表面形状が反映された二色性色素配向膜を形成することができる。 The substrate has an optical functional layer, the uneven surface is formed on the optical functional layer, and the dichroic dye-containing solution may be applied to a surface of the optical functional layer. According to the above manufacturing method, for example, even when an optical member including an optical functional layer having an uneven surface such as a microlens array sheet or a lenticular lens sheet is used as a substrate, uniform coating can be performed. A dichroic dye alignment film reflecting the surface shape of the material can be formed.
前記基材の表面は、親水化処理されていてもよい。上記製造方法によれば、前記基材表面の二色性色素含有溶液に対する濡れ性が改善されるため、さらに均一な塗布を行うことができる。 The surface of the substrate may be hydrophilized. According to the said manufacturing method, since the wettability with respect to the dichroic dye containing solution of the said base material surface is improved, more uniform application | coating can be performed.
前記フェルト部材は、45%以上、60%以下の気孔率を有することが好ましい。上記気孔率を有するフェルト部材であれば、基材との接触によりフェルト部材が変形しやすいため、微細な凹凸にもフェルト部材が十分に追随することができる。 The felt member preferably has a porosity of 45% or more and 60% or less. If it is the felt member which has the said porosity, since a felt member is easy to deform | transform by contact with a base material, a felt member can fully follow a fine unevenness | corrugation.
前記フェルト部材は、ポリエステル繊維を有することが好ましい。ポリエステル繊維を有するフェルト部材は弾性に優れるため、微細な凹凸にもフェルト部材が十分に追随することができる。 The felt member preferably has a polyester fiber. Since the felt member having polyester fibers is excellent in elasticity, the felt member can sufficiently follow even the fine irregularities.
本発明によれば、凹凸面を有する基材に対しても二色性色素含有溶液を均一に塗布することができ、優れた偏光特性を有する二色性偏光素子を簡易且つ高精度に製造することができる。 According to the present invention, a dichroic dye-containing solution can be uniformly applied even to a substrate having an uneven surface, and a dichroic polarizing element having excellent polarization characteristics is easily and accurately manufactured. be able to.
図1は、本実施の形態に係る二色性偏光素子の製造方法の塗布工程の一例を示す部分概略図である。図1に示すように、本実施の形態の塗布工程においては、フェルト部材2を凹凸面を有する基材1の一面に接触させ、該フェルト部材2から二色性色素含有溶液3が基材1上に供給される。凹凸面を有する基材1にダイコータやグラビアコータ等の塗布手段を用いて溶液を塗布する場合、ダイスリット幅やグラビアロール径が凹凸ピッチよりも非常に大きいため凹部に二色性色素含有溶液が溜まりやすく、またダイスリットやグラビアロールが凹部に入りこめないため凹部で二色性色素含有溶液に含まれる二色性色素にずり応力が掛かり難い。このため、凹部に溶液が溜まり、形成される二色性色素配向膜に基材の表面形状が反映され難いだけでなく、得られる二色性色素配向膜は低配向性となりやすい。これに対して、フェルト部材は内部に気孔を有するため、基材1との接触によってフェルト部材2が容易に変形し、凹凸に追随することができる。この結果、凹部に塗布された二色性色素にも十分なずり応力を付与しながら二色性色素含有溶液を塗布することができる。
FIG. 1 is a partial schematic diagram illustrating an example of a coating process of the method for manufacturing a dichroic polarizing element according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, in the coating step of the present embodiment, the
基材1としては、例えば、高分子フィルムまたはガラスを用いることができる。高分子フィルムとしては、具体的には、トリアセチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4−メチルペンテン−1)等のポリオレフィン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース系プラスチックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等からなる高分子フィルムを挙げることができる。ガラスとしては、具体的には、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英等のガラスを挙げることができる。基材1は、単板、長尺いずれの形状であってもよいが、長尺の基材を用いることにより連続した塗布が可能であるため好ましい。
As the
凹凸面は、上記のような高分子フィルムまたはガラスの表面に直接形成されていてもよいし、これらの上に形成された紫外線硬化樹脂等からなる光学機能層の表面に形成されていてもよい。凹凸面が形成された光学機能層を有する基材としては、例えば、液晶表示装置に用いられる光学シートを挙げることができる。このような光学機能層を有する基材上に二色性色素配向膜を直接設けることにより、二色性色素配向膜を形成するための基材を別途用いることが不要となり、量産化、薄型化が図れるだけでなく、高分子フィルムやガラス等による透過率の低下も抑えられる。図2は主材5上に光学機能層4を有する基材1を例示する概略断面図であり、図2(a)は柱状レンズ形状の凹凸を有する光学機能層4が設けられたレンチキュラレンズシートを、図2(b)はプリズム形状の凹凸を有する光学機能層4が設けられたプリズムシートを、図2(c)はマイクロレンズ形状の凹凸を有する光学機能層4が設けられたマイクロレンズアレイシートを、図2(d)はランダムな凹凸を有する光学機能層4が設けられた拡散シートを示す。主材5としては、上記と同様の高分子フィルムまたはガラスを用いることができる。上記の凹凸高さは、使用する基材1の種類にもよるが、0.5μm以上、500μm以下が好ましい。このような微細な凹凸にもフェルト部材が十分に追随できるため、凹凸形状を反映した二色性色素配向膜を均一に形成することができる。なお、本実施の形態の二色性色素配向膜をLCDやOLED等の各種の液晶表示装置の偏光フィルタとして用いる場合には、これらの表示素子を構成する電極基板等を基材として用いてもよい。
The uneven surface may be directly formed on the surface of the polymer film or glass as described above, or may be formed on the surface of an optical functional layer made of an ultraviolet curable resin or the like formed thereon. . As a base material which has an optical functional layer in which an uneven surface is formed, for example, an optical sheet used for a liquid crystal display device can be exemplified. By directly providing a dichroic dye alignment film on a substrate having such an optical functional layer, it is not necessary to separately use a substrate for forming the dichroic dye alignment film, resulting in mass production and thinning. In addition, a decrease in transmittance due to a polymer film or glass can be suppressed. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a
基材1の表面は、二色性色素含有溶液3に対する濡れ性を向上するために親水化処理が施されてもよい。このような親水化処理としては、具体的には、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、UVオゾン処理、グロー放電処理等が挙げられる。これらの中でもコロナ放電処理が特に好ましい。また、基材1の表面にはポリイミド等の配向膜がさらに形成されていてもよい。
The surface of the
フェルト部材2としては、具体的には、例えば、ウール、コットン等の天然繊維からなるフェルト部材、ポリエステル、アクリル、ナイロン、レーヨン等の合成繊維からなるフェルト部材、あるいはこれらの繊維がポリエステル、メラミン等の樹脂によって接着されたフェルト部材等が挙げられる。フェルト部材2の材質は、二色性色素含有溶液の塗布膜厚、二色性色素配向膜の特性、基材の材質・形状等により適宜選択することができる。上記の中でもポリエステル繊維を有するフェルト部材は弾性に優れるため微細な凹凸面を有する基材を用いる場合に特に好ましく用いられる。また、フェルト部材2の気孔率は、45%以上、60%以下が好ましく、50%以上、60%以下がより好ましい。上記気孔率を有するフェルト部材は基材との接触により変形しやすいため、微細な凹凸にもフェルト部材が追随することができる。フェルト部材2の繊維の太さは、特に限定されるものではないが、0.1デニール以上、6デニール以下が好ましい。
Specific examples of the felt
二色性色素としては、一定の溶剤組成、色素濃度、及び温度条件下でリオトロピック液晶性を示す化合物が挙げられる。このような二色性色素はクロモニック液晶相といわれる会合した集合体を形成する。このため、該集合体が基材表面上で一定方向に整列することにより偏光性を有する二色性色素配向膜が得られる。また、複数の分子が会合しているため、得られる二色性色素配向膜は耐光堅牢性にも優れている。 Examples of dichroic dyes include compounds that exhibit lyotropic liquid crystallinity under certain solvent composition, dye concentration, and temperature conditions. Such a dichroic dye forms an aggregate which is called a chromonic liquid crystal phase. For this reason, a dichroic dye alignment film having polarization is obtained by aligning the aggregates in a certain direction on the substrate surface. In addition, since a plurality of molecules are associated, the resulting dichroic dye alignment film is excellent in light fastness.
二色性色素は親水性基を有することが好ましい。親水性基を有する二色性色素を用いることにより二色性色素の配向性をさらに向上することができる。このような親水性基としては、導入が容易であり、高い親水性を示すスルホン酸基、カルボン酸基、アミノ基及び水酸基からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。二色性色素は、1種の親水性基を有していてもよいし、2種以上の親水性基を有していてもよい。二色性色素の分子量は、特に限定されないが、数平均分子量で500以上、5,000以下が好ましい。上記範囲内の分子量を有する二色性色素を用いることにより、配向性をさらに向上することができる。 The dichroic dye preferably has a hydrophilic group. By using a dichroic dye having a hydrophilic group, the orientation of the dichroic dye can be further improved. Such a hydrophilic group is preferably at least one selected from the group consisting of a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, an amino group, and a hydroxyl group that are easy to introduce and exhibit high hydrophilicity. The dichroic dye may have one kind of hydrophilic group or may have two or more kinds of hydrophilic groups. The molecular weight of the dichroic dye is not particularly limited, but the number average molecular weight is preferably 500 or more and 5,000 or less. By using a dichroic dye having a molecular weight within the above range, the orientation can be further improved.
好適な二色性色素としては、例えば、偏光能が高い芳香族系環構造を有する化合物が挙げられる。このような芳香族系環としては、ベンゼン、ナフタリン、アントラセン、フェナントレン等の芳香環;チアゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、キノリン等の複素環あるいはこれらの4級塩;芳香環と複素環との縮合環が好ましい。また、芳香族系環に上記の親水性基が導入されていてもよい。 Suitable dichroic dyes include, for example, compounds having an aromatic ring structure with high polarization ability. Examples of such aromatic rings include aromatic rings such as benzene, naphthalene, anthracene, and phenanthrene; heterocycles such as thiazole, pyridine, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, quinoline, and quaternary salts thereof; aromatic rings and heterocycles The fused ring is preferred. Moreover, said hydrophilic group may be introduce | transduced into the aromatic ring.
他の好適な二色性色素としては、例えば、アゾ系色素;シアニン系色素;インダンスロン等の縮合系を含むアントラキノン系色素;スチルベン系色素;ピラゾロン系色素;ペリレン系色素;ナフタルイミド系色素;トリフェニルメタン系色素;キノリン系色素;オキサジン系色素;チアジン系色素;キノフタロン系色素;インジゴ系色素;チオインジゴ系色素等が挙げられる。これらの中でも、水溶性の色素が好ましい。上記の二色性色素の具体例としては、C.I.Direct Blue 1、C.I.Direct Blue 15、C.I.Direct Blue 67、 C.I.Direct Blue 78、C.I.Direct Blue 83、C.I.Direct Blue 90、C.I.Direct Blue 98、C.I.Direct Blue 151、C.I.Direct Blue 168、C.I.Direct Blue 202、C.I.Direct Green 51、C.I.Direct Green 59、C.I.Direct Green 85、C.I.Direct Violet 9、C.I.Direct Violet 48、C.I.Direct Red 2、C.I.Direct Red 39、C.I.Direct Red 79、C.I.Direct Red 81、C.I.Direct Red 83、C.I.Direct Red 89、C.I.Direct Orange 39、C.I.Direct Orange 41、C.I.Direct Orange 49、C.I.Direct Orange 72、C.I.Direct Yellow 12、C.I.Direct Yellow 26、C.I.Direct Yellow 44、C.I.Direct Yellow 50、C.I.Acid Red 37、C.I.No.27865、C.I.No.27915、C.I.No.27920、C.I.No.29058、C.I.No.29060、disufoindanthrone、disulfo−N,N’−dixylylperylenetetracarbodiimideや、特開2005−255846号公報に記載のアゾ色素等が挙げられる。これらは単独でも複数混合して用いてもよい。
Other suitable dichroic dyes include, for example, azo dyes; cyanine dyes; anthraquinone dyes including condensation systems such as indanthrone; stilbene dyes; pyrazolone dyes; perylene dyes; Triphenylmethane dye, quinoline dye, oxazine dye, thiazine dye, quinophthalone dye, indigo dye, thioindigo dye, and the like. Among these, water-soluble dyes are preferable. Specific examples of the dichroic dye include C.I. I.
二色性色素含有溶液は、例えば、二色性色素を60〜95℃の溶剤と混合し、撹拌して、二色性色素を溶解した後、室温に戻すことにより調製することができる。溶剤としては、水及び水混和性のある有機溶剤が好ましい。有機溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類;ジメチルホルムアミド(DMF);ジメチルスルフォキシド(DMSO);N−メチルピロリドン(NMP);ジメチルアセトアミド(DMAc);ジメチルイミダゾリン(DMI)等の非プロトン性極性溶剤が好ましい。特に、水を主体(50容量%以上)とし、上記の有機溶剤を含有する混合溶剤が好ましい。二色性色素含有溶液中の二色性色素の濃度としては、色素の溶解性やリオトロピック液晶状態を形成する濃度にも依存するが、溶液全体の質量割合で、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。上記範囲内の濃度であれば、二色性色素の凝集物や未溶解物等の影響が少なくなるとともに、二色性色素配向膜の異方性(配向性)を損なう恐れがなく、また十分な膜厚の二色性色素配向膜を形成することができる。 The dichroic dye-containing solution can be prepared, for example, by mixing the dichroic dye with a solvent at 60 to 95 ° C. and stirring to dissolve the dichroic dye and then returning to room temperature. As the solvent, water and water-miscible organic solvents are preferable. Examples of the organic solvent include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol; glycols such as ethylene glycol and diethylene glycol; cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve; dimethylformamide (DMF); dimethyl sulfoxide ( DMSO); N-methylpyrrolidone (NMP); dimethylacetamide (DMAc); aprotic polar solvents such as dimethylimidazoline (DMI) are preferred. In particular, a mixed solvent containing water as a main component (50% by volume or more) and containing the above organic solvent is preferable. The concentration of the dichroic dye in the dichroic dye-containing solution depends on the solubility of the dye and the concentration at which the lyotropic liquid crystal state is formed, but the mass ratio of the entire solution, preferably 0.1% by mass or more More preferably, it is 0.5% by mass or more, preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less. If the concentration is within the above range, the influence of aggregates and undissolved substances of the dichroic dye is reduced, and there is no risk of impairing the anisotropy (orientation) of the dichroic dye alignment film. A dichroic dye alignment film with a sufficient thickness can be formed.
二色性色素含有溶液3は、基材1への濡れ性、塗布性を向上させるため、必要に応じて界面活性剤等の添加剤を含有してもよい。このような界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系のいずれの界面活性剤も制限無く使用することができる。二色性色素含有溶液中の界面活性剤の濃度は、溶液全体の質量割合で、0.05質量%以上、5質量%以下が好ましい。上記の範囲内の濃度であれば、界面活性剤のミセル形成等が二色性色素配向膜の異方性に影響を及ぼす恐れがなく、また二色性色素含有溶液3の基材1に対する濡れ性を向上することができる。
The dichroic dye-containing
フェルト部材2を用いて基材1上に二色性色素含有溶液3を塗布するにあたって、フェルト部材2に二色性色素含有溶液3を保持させるためには、調製された二色性色素含有溶液3にフェルト部材2を浸漬することによって行ってもよく、供給タンク等から二色性色素含有溶液3をフェルト部材2に供給することにより行ってもよい。長尺の基材1を用いる場合には、フェルト部材2に二色性色素含有溶液3を継続的に供給しながら塗布することが好ましい。フェルト部材2に保持させる二色性色素含有溶液3の量は、0.5g/cm3以上、1.0g/cm3以下が好ましい。
When the dichroic dye-containing
上記のフェルト部材2を用いて基材1の表面に二色性色素含有溶液3を塗布した後、乾燥することにより偏光性を有する二色性色素配向膜が得られる。基材1に接触させるフェルト部材2の塗布方向の接触長さは、特に限定されるものではないが、1mm以上、50mm以下が好ましい。また、乾燥温度は0℃以上、120℃以下が好ましい。形成する二色性色素配向膜の厚さは、用途にもよって異なるが、通常50nm以上、1000nm以下が好ましい。
After applying the dichroic dye-containing
本実施の形態の二色性偏光素子は、二色性色素配向膜上に保護膜をさらに形成してもよい。このような保護膜としては、具体的には、例えば、トリアセテート、アクリル、ポリエステル、トリアセチルセルロース、ポリウレタン等からなるフィルム等の透明な高分子膜が挙げられる。 In the dichroic polarizing element of the present embodiment, a protective film may be further formed on the dichroic dye alignment film. Specific examples of such a protective film include transparent polymer films such as films made of triacetate, acrylic, polyester, triacetyl cellulose, polyurethane, and the like.
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。なお、以下で「部」とあるのは、「質量部」を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these Examples. In the following description, “part” means “part by mass”.
[実施例1]
(基材の作製)
マイクロレンズアレイ形成用の凹凸パターンを有するロール版上にダイコータから紫外線硬化樹脂を供給し、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:100μm)を走行させながら該ロール版の樹脂塗工面に押し当て、紫外線硬化樹脂をフィルム上に転写し、転写された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化することにより、マイクロレンズアレイシートを作製した。作製したマイクロレンズアレイシートの形状寸法をSEM写真により測定したところ、レンズ平面の半径は15μm、レンズ高さは15μm、レンズ面の曲率半径は15μmであった。また、レンズエッジから隣接するレンズエッジまでの最短距離は7.8μm、シートの平坦部比率は43%であった。
上記のようにして作製したマイクロレンズアレイシートの表面を、室温、大気雰囲気下でコロナ放電処理した。コロナ放電処理には、コロナ放電処理装置(春日電機(株)製,処理ロール表面材質:硬質シリコーンゴム)を用いた。
[Example 1]
(Preparation of base material)
An ultraviolet curable resin is supplied from a die coater onto a roll plate having a concavo-convex pattern for forming a microlens array, and pressed against the resin-coated surface of the roll plate while running a polyethylene terephthalate (PET) film (thickness: 100 μm), A microlens array sheet was produced by transferring the ultraviolet curable resin onto a film and irradiating the transferred ultraviolet curable resin with ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin. When the shape dimension of the produced microlens array sheet was measured by an SEM photograph, the radius of the lens plane was 15 μm, the lens height was 15 μm, and the radius of curvature of the lens surface was 15 μm. The shortest distance from the lens edge to the adjacent lens edge was 7.8 μm, and the flat portion ratio of the sheet was 43%.
The surface of the microlens array sheet produced as described above was subjected to corona discharge treatment at room temperature in an air atmosphere. For the corona discharge treatment, a corona discharge treatment apparatus (manufactured by Kasuga Denki Co., Ltd., treatment roll surface material: hard silicone rubber) was used.
(二色性偏光素子の作製)
まず、二色性色素(C.I.Direct Blue67)15部を80℃の水(抵抗率:16MΩ・cm以上)85部に添加し、撹拌混合して、二色性色素を溶解させた。次に、溶液を室温まで冷却した後、エタノール50部を溶液に添加し、沈殿を生じさせ、沈殿を回収することにより二色性色素を精製した。
上記のようにして精製した二色性色素15部を、80℃の水85部に添加し、撹拌混合することにより二色性色素を溶解させた後、室温まで自然冷却して二色性色素含有溶液を調製した。このようにして調製した溶液は、粘度が44mPa・s、pHが7.3であった。
(Production of dichroic polarizing element)
First, 15 parts of dichroic dye (CI Direct Blue 67) was added to 85 parts of water (resistivity: 16 MΩ · cm or more) at 80 ° C. and mixed by stirring to dissolve the dichroic dye. Next, after cooling the solution to room temperature, 50 parts of ethanol was added to the solution to cause precipitation, and the dichroic dye was purified by collecting the precipitate.
15 parts of the dichroic dye purified as described above is added to 85 parts of water at 80 ° C., and the dichroic dye is dissolved by stirring and mixing, and then naturally cooled to room temperature and then dichroic dye. A containing solution was prepared. The solution thus prepared had a viscosity of 44 mPa · s and a pH of 7.3.
調製した二色性色素含有溶液にフェルト部材(ポリエステル繊維製,繊維太さ:3デニール,気孔率:50〜60%)を浸漬することにより、フェルト部材に0.85g/cm3の二色性色素含有溶液を含浸させた。そして、上記で作製したマイクロレンズアレイシートを搬送速度5m/minで走行させながら、フェルト部材を塗布方向に接触長さ5mmでシート表面に接触させることにより二色性色素含有溶液を塗布した後、自然乾燥した。乾燥後、シートを所定サイズに裁断して、二色性偏光素子を作製した。 By immersing a felt member (made of polyester fiber, fiber thickness: 3 denier, porosity: 50 to 60%) in the prepared dichroic dye-containing solution, dichroism of 0.85 g / cm 3 is applied to the felt member. Impregnated with dye-containing solution. Then, after applying the dichroic dye-containing solution by causing the felt member to contact the sheet surface with a contact length of 5 mm in the application direction while running the microlens array sheet prepared above at a conveyance speed of 5 m / min, Naturally dried. After drying, the sheet was cut into a predetermined size to produce a dichroic polarizing element.
[実施例2]
(基材の作製)
ロール版として、レンチキュラレンズ形成用の凹凸パターンを有するロール版を用いた以外は、実施例1の基材の作製と同様にしてレンチキュラレンズシートを作製した。作製したレンチキュラレンズシートの各シリンドリカルレンズの横断形状は長軸の端点をレンズ頂点とする楕円弧状であることが確認された。また、レンチキュラレンズシートの形状寸法をSEM写真により測定したところ、レンズの長軸径は100μm、レンズの短軸径は58.8μm、レンズ高さは23.7μm、接触角は70度、配列ピッチは50μmであった。
上記のようにして作製したレンチキュラレンズシートの表面を、実施例1と同様にして室温、大気雰囲気下でコロナ放電処理した。
[Example 2]
(Preparation of base material)
A lenticular lens sheet was prepared in the same manner as the base material of Example 1 except that a roll plate having a concavo-convex pattern for forming a lenticular lens was used as the roll plate. It was confirmed that the cross-sectional shape of each cylindrical lens of the produced lenticular lens sheet was an elliptical arc shape with the end point of the long axis as the lens apex. Further, when the shape dimension of the lenticular lens sheet was measured by SEM photographs, the major axis diameter of the lens was 100 μm, the minor axis diameter of the lens was 58.8 μm, the lens height was 23.7 μm, the contact angle was 70 degrees, and the arrangement pitch Was 50 μm.
The surface of the lenticular lens sheet produced as described above was subjected to corona discharge treatment at room temperature and in an air atmosphere in the same manner as in Example 1.
(二色性偏光素子の作製)
上記のようにして作製したレンチキュラレンズシートを用いた以外は、実施例1と同様にして二色性偏光素子を作製した。
(Production of dichroic polarizing element)
A dichroic polarizing element was produced in the same manner as in Example 1 except that the lenticular lens sheet produced as described above was used.
[比較例1]
フェルト部材の代わりに、コータとしてマイクログラビアコータを用いた以外は、実施例1と同様にして、二色性偏光素子を作製した。
[Comparative Example 1]
A dichroic polarizing element was produced in the same manner as in Example 1 except that a micro gravure coater was used as the coater instead of the felt member.
[比較例2]
フェルト部材の代わりに、コータとしてマイクログラビアコータを用いた以外は、実施例2と同様にして、二色性偏光素子を作製した。
[Comparative Example 2]
A dichroic polarizing element was produced in the same manner as in Example 2 except that a micro gravure coater was used as the coater instead of the felt member.
上記のようにして作製した実施例及び比較例の二色性偏光素子の表面形状を電子顕微鏡により観察した。その結果、マイクログラビアコータを用いて二色性色素含有溶液を塗布することにより作製された比較例の二色性偏光素子は、凹部に二色性色素が埋まり基材の表面形状が反映されていないことが確認された。これに対し、フェルト部材を用いて二色性色素含有溶液を塗布することにより作製された実施例の二色性偏光素子は、各基材の表面形状を反映した、厚みが300nmの均一な二色性色素配向膜が形成されていることが確認された。また、実施例で作製した二色性偏光素子の偏光特性を測定したところ、塗布方向に透過軸を有し、優れた偏光性能を示すことが確認された。 The surface shapes of the dichroic polarizing elements of Examples and Comparative Examples produced as described above were observed with an electron microscope. As a result, the dichroic polarizing element of the comparative example produced by applying the dichroic dye-containing solution using a micro gravure coater reflects the surface shape of the base material because the dichroic dye is buried in the recesses. Not confirmed. On the other hand, the dichroic polarizing element of the Example produced by apply | coating the dichroic dye containing solution using a felt member reflected the surface shape of each base material, and the thickness of 300 nm was uniform. It was confirmed that a chromatic dye alignment film was formed. Moreover, when the polarization characteristic of the dichroic polarizing element produced in the Example was measured, it was confirmed that it has a transmission axis in the coating direction and exhibits excellent polarization performance.
1 基材
2 フェルト部材
3 二色性色素含有溶液
4 光学機能層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
フェルト部材を用いて前記二色性色素含有溶液を塗布することを特徴とする製造方法。 A method for producing a dichroic polarizing element produced by applying a dichroic dye-containing solution having lyotropic liquid crystal properties on a substrate surface,
A production method comprising applying the dichroic dye-containing solution using a felt member.
Priority Applications (1)
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| JP2007165052A JP2009003250A (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Method for producing dichroic polarizing element |
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ID=40319686
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| JP (1) | JP2009003250A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014024110A (en) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Toyota Motor Corp | Brazing method |
| JP2014238592A (en) * | 2009-07-10 | 2014-12-18 | 日東電工株式会社 | Liquid-crystalline coating solution and polarizing film |
| CN114325917A (en) * | 2021-12-23 | 2022-04-12 | 合肥维信诺科技有限公司 | Polarizer and preparation method thereof |
-
2007
- 2007-06-22 JP JP2007165052A patent/JP2009003250A/en not_active Withdrawn
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