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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Farbfilter, der
Licht polarisieren kann, z.B. zur Verwendung in
Displayvorrichtungen, wie einem
Flüssigkristall-Projektionsfernseher, Overheaddisplay, Farbprojektor und dergleichen.
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Bei einem herkömmlichen
Flüssigkristall-Projektionsfernseher wurden zwei Arten von Filmen, i.e. ein Farbfilter und
ein polarisierender Film, als Komponenten der TV-Anlage
verwendet. Die kombinierte Verwendung dieser zwei
Filmarten hatte Probleme, wie die Verringerung der Transmission
infolge der Lichtbrechung zwischen den Filmen. Ferner
ergab bei dieser herkömmlichen Technik die Kombination eine
schlechte polarisierende Fähigkeit, so daß Bilder mit
hohem Kontrast nicht erhalten werden konnten.
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Der Zusammenbau von Farbfiltern und polarisierenden
Filmen, die in einem herkömmlichen Flüssigkristall-Projektor
verwendet werden, ist in Figur 1 gezeigt. Sie umfaßt
Filter von roter, grüner und blauer Farbe, zwei neutrale
polarisierende Filme für jeden Farbfilter und eine
Flüssigkristallzelle für jeden Farbfilter. Jeder der neutralen
polarisierenden Filme, der üblicherweise verwendet wurde,
ergab eine Einzelplattentransmission von 40% bis 50%.
Daher ergibt die Verwendung von zwei derartigen
polarisierenden Filmen eine Transmission von nur etwa 25% oder
darunter. Daher war eine starke Lichtquelle notwendig, um ein
klares Bild zu projizieren.
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Die EP-A-0 182 632 beschreibt einen polarisierenden Film,
der ein uniaxial verstreckter Polymerfilm mit zwei
dichroitischen Farbstoffen, die daran adsorbiert und darin
orientiert sind, ist. Er ist neutral grau.
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Es würde vorteilhaft sein, einen polarisierenden
Farbfilter, der exzellent bezüglich Transmission und
Dauerhaftigkeit ist, zur Verwendung als Material zur Verwendung in
Flüssigkristall-Projektions-TV-Anlagen bereitzustellen,
bei denen ein Farbfilter und ein polarisierender Film
separat auf eine herkömmliche Technik verwendet werden.
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Die genannten Erfinder haben ausgedehnte Untersuchungen
der vorstehend genannten Lage durchgeführt und als
Ergebnis einen polarisierenden Farbfilter mit ausgezeichneter
Transmission und Dauerhaftigkeit gefunden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Farbfilter mit
der Fähigkeit, Licht zu polarisieren, welcher umfaßt:
einen Farbstoff mit einer spektralen Durchlässigkeit
(nachfolgend als Durchlässigkeitsfarbstoff bezeichnet),
einen dichroitischen Farbstoff mit der Fähigkeit, Licht zu
polarisieren, und ein Basisharz, wobei die Kombination des
Durchlässigkeitsfarbstoffs und des dichroitischen
Farbstoff derart ist, daß (1) der Durchlässigkeitsfarbstoff
rot ist und der dichroitische Farbstoff blau ist, (2) der
Durchlässigkeitsfarbstoff grün ist und der dichroitische
Farbstoff rot ist oder (3) der Durchlässigkeitsfarbstoff
blau ist und der dichroitische Farbstoff gelb ist.
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Die Erfindung betrifft weiter Verfahren zur Produktion des
Farbfilters, wie in den Ansprüchen 3 bis 6 definiert.
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Eine bevorzugte Ausführungsform kann einen Farbfilter mit
einer ausgezeichneten Durchlässigkeit und einer
ausgezeichneten Polarisierungskraft, der bei Verwendung in
einer Displayvorrichtung Bilder mit hohem Kontrast ergibt,
betreffen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die Figur 1 ist eine Konzeptionsansicht, die eine typische
Kombination von Farbfiltern und polarisierenden Filmen,
die in herkömmlichen Flüssigkristallprojektoren verwendet
werden, zeigt.
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Die Figur 2 ist eine spektrale Durchlässigkeitskurve eines
Farbstoffs zur Verwendung in einem roten Farbfilter.
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Die Figur 3 ist eine spektrale Durchlässigkeitskurve eiries
blauen dichroitischen Farbstoffs, gemessen, wenn ein
monochromatischer polarisierender Film, der den Farbstoff
enthält, von einem neutralen polarisierenden Film mit den
Polarisationsachsen des Films in einem rechten Winkel
überlagert wird.
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Die Figur 4 ist eine spektrale Durchlässigkeitskurve eines
Farbstoffs zur Verwendung in einem grünen Farbfilter.
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Die Figur 5 ist eine spektrale Durchlässigkeitskurve eines
roten dichroitischen Farbstoffs, gemessen, wenn ein
monochromatischer polarisierender Film, der den Farbstoff
enthält, von einem neutralen polarisierenden Film mit den
Polarisationsachsen des Films in einem rechten Winkel
überlagert wird.
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Die Figur 6 ist eine spektrale Durchlässigkeitskurve eines
Farbstoffs zur Verwendung in einem blauen Farbfilter.
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Die Figur 7 ist eine spektrale Durchlässigkeitskurve eines
gelben dichroitischen Farbstoffs, gemessen, wenn ein
monochromatischer polarisierender Film, der den Farbstoff
enthält, von einem neutralen polarisierenden Film mit den
Polarisationsachsen des Films in einem rechten Winkel
überlagert wird.
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Der erfindungsgemäße Farbfilter mit der Fähigkeit zu
polarisieren (polarisierender Filter) umfaßt in Kombination
einen Farbstoff mit einer spektralen Durchlässigkeit
(Durchlässigkeitsfarbstoff) und einen entsprechenden
dichroitischen Farbstoff. Genauer ist er ein einzelner
polarisierender Filter, der eine Kombination aus einem
polarisierenden gelben dichroitischen Farbstoff und einem
blauen Durchlässigkeitsfarbstoff oder eine Kombination aus
einem polarisierenden roten dichroitischen Farbstoff und
einem grünen Durchlässigkeitsfarbstoff oder eine
Kombination aus einem polarisierenden blauen dichroitischen
Farbstoff und einem roten Durchlässigkeitsfarbstoff ist.
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Wie vorstehend genannt, werden in herkömmlichen
Flüssigkristall-Projektoren zur Projektion eines Vollfarbenbilds
auf einem Schirm rote, grüne und blaue Farbfilter, zwei
neutrale polarisierende Filme für jeden Farbfilter und
eine Flüssigkristallzelle für jeden Farbfilter verwendet.
Die kombinierte Verwendung dieser zwei Filmarten, i.e.
Farbfilter und polarisierende Filme, hatte Probleme, wie
die Verringerung der Durchlässigkeit infolge der
Lichtbrechung zwischen den Filmen. Ferner ergab bei dieser
herkömmlichen Technik die Kombination eine schlechte
polarisierende Kraft, so daß ein Bild mit hohem Kontrast nicht
erhalten werden konnte.
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Im Gegensatz dazu betrifft eine bevorzugte Aus?ührungsform
der vorliegenden Erfindung einen einzelnen Film mit zwei
Funktionen, i.e. einer Farbfilterfunktion und einer
polarisierenden Fähigkeit. Als Ergebnis kann ein solcher
Farbfilter eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit geben, die
zu keiner Verringerung des polarisierten Lichts infolge
von Lichtbrechung führt und eine ausgezeichnete
Bearbeitbarkeit beim Zusammenbau einer
Flüssigkristall-Projektions-TV-Anlage ergibt, weil es ein einzelner Film ist. So
ist dies ein ausgezeichnetes Material zur Verwendung in
der Flüssigkristall-Projektions-TV-Anlage.
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Erfindungsgemäß kann der Durchlässigkeitsfarbstoff einen
oder mehrere Farbstoff(e) vom Cyanintyp, Phthalocyanintyp,
Anthrachinontyp, Azotyp, Chinophthalontyp, Perylentyp und
Cumarintyp umfassen. Es kann jeder bekannte Farbstoff ohne
besondere Beschränkung verwendet werden. Bevorzugt zeigt
der Farbstoff im Bereich des sichtbaren Lichts von 400 bis
700 nm die folgenden wellenlängeneigenschaften und ein
dichroitisches Verhältnis bei der maximalen Absorption der
Wellenlänge von 5 oder weniger, bevorzugt 2 oder weniger.
D.h. der Farbstoff ist bevorzugt:
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(A) ein roter Farbstoff zur Verwendung in einem Farbfilter
mit einer Durchlässigkeit bei 610 nm von 50% oder mehr,
wenn die Durchlässigkeit bei 590 nm 10% oder weniger
beträgt,
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(B) ein grüner Farbstoff zur Verwendung in einem
Farbfilter mit einer maximalen Durchlässigkeit bei 550±20 nm und
der maximalen Durchlässigkeit von 50% oder mehr, wenn die
Durchlässigkeit bei der maximalen
Durchlässigkeitswellenlänge ± 50 nm 20% oder weniger beträgt oder
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(C) ein blauer Farbstoff zur Verwendung in einem
Farbfilter mit der maximalen Durchlässigkeit bei 450±20 nm und
der maximalen Durchlässigkeit von 50% oder mehr, wenn die
Durchlässigkeit bei der maximalen
Durchlässigkeitswellenlänge ± 50 nm 20% oder weniger beträgt.
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Der erfindungsgemäß verwendete dichroitische Farbstoff
kann einen oder mehrere Farbstoff(e) vom Anthrachinontyp,
Azotyp, Chinophthalontyp, Perylentyp und Cumarintyp
umfassen. Es kann jeder bekannte dichroitische Farbstoff ohne
besondere Beschränkung verwendet werden. Bevorzugt ist der
dichroitische Farbstoff so, daß, wenn ein
monochromatischer polarisierender Film, der den Farbstoff enthält,
einem neutralen polarisierenden Film mit dem
Polarisationsachsen
in einem rechten Winkel überlagert wird, der
Farbstoff im Bereich der sichtbaren Lichtregion von 400
bis 700 nm die folgenden Wellenlängeneigenschaften und ein
dichroitisches Verhältnis bei der maximalen
Absorptionswellenlänge von 6 oder mehr, bevorzugt 10 oder mehr zeigt.
D.h. der Farbstoff ist bevorzugt:
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(D) ein gelber dichroitischer Farbstoff mit einem
Hauptabsorptionswellenlängenband bei 400 bis 500 nm,
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(E) ein roter dichroitischer Farbstoff mit einem
Hauptabsorptionswellenlängenband bei 500 bis 600 nm oder
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(F) ein blauer dichroitischer Farbstoff mit einem
Hauptabsorptionswellenlängenband bei 600 bis 700 nm.
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Die spektralen Eigenschaften solcher Farbstoffe sind in
den Figuren 2 bis 7 gezeigt. Geeignete Kombinationen eines
Durchlässigkeitsfarbstoffs und eines dichroitischen
Farbstoffs zur Verwendung in einem polarisierenden Farbfilter
als Ausführungsform der Erfindung umfassen:
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(1) eine Kombination aus einem roten Farbstoff mit einer
spektralen Durchlässigkeitskurve gemäß Figur 2, i.e.
Farbstoff (A) und einem blauen dichroitischen Farbstoff mit
einer spektralen Durchlässigkeitskurve von Figur 3, i.e.
Farbstoff (F),
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(2) eine Kombination aus einem grünen Farbstoff mit einer
spektralen Durchlässigkeitskurve von Figur 4, i.e.
Farbstoff (B) und einem roten dichroitischen Farbstoff mit
einer spektralen Durchlässigkeitskurve von Figur 5, i.e.
Farbstoff (E), oder
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(3) eine Kombination aus einem blauen Farbstoff mit einer
spektralen Durchlässigkeitskurve gemäß Figur 6, i.e.
Farbstoff (C), und einem gelben dichroitischen Farbstoff mit
einer spektralen Durchlässigkeitskurve von Figur 7, i.e.
Farbstoff (D).
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Das Arbeitsprinzip des erfindungsgemäßen Farbfilters wird
für einen polarisierenden Farbfilter, bei dem die
vorstehende Kombination (1), i.e. eine Kombination aus einem
roten Farbstoff mit der Eignung für ein Farbfilter und einem
blauen dichroitischen Farbstoff, verwendet wird
beschrieben. Wenn in Figur 1 der rote Farbfilter und der
neutrale polarisierende Film-1 durch einen einzelnen
Farbfilter mit einer polarisierenden Fähigkeit unter
Verwendung der Kombination (1) ersetzt wird, und wenn ein
Licht aus einer Lichtquelle durch den Farbfilter geleitet
wird und das so erhaltene polarisierende Licht von 600 bis
700 nm durch die Flüssigkristallzelle und den neutralen
polarisierenden Film-2 geleitet wird, wird ein rotes Bild
auf dem Schirm gebildet; im Gegensatz dazu wird, wenn das
Licht absorbiert wird, kein Bild auf dem Schirm gebildet.
Das gleiche Prinzip gilt auch für eirien Farbfilter, bei
dem die Kombination (2), i.e. eine Kombination aus einem
grünen Farbstoff mit Eignung für einen Farbfilter und
einem roten dichroitischen Farbstoff, oder ein Farbfilter
unter Verwendung der Kombination (3), i.e. eine
Kombination aus einem blauen Farbstoff mit der Eignung für
einen Farbfilter und einem gelben dichroitischen
Farbstoff, verwendet wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines
polarisierenden Farbfilters umfaßt verschiedene Verfahren, wie
das folgende:
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(1) ein Verfahren (nachstehend als das erste Verfahren
bezeichnet), das die Beschichtung und Fixierung eines
Durchlässigkeitsfarbstoffs mit der Eignung zur Verwendung in
einem Farbfilter auf einem monochromatischen
polarisierenden Film umfassend einen dichroitischen Farbstoff mit der
Eignung für den genannten Durchlässigkeitsfarbstoff umfaßt
(beispielsweise Beschichtung eines blauen, grünen oder
roten Durchlässigkeitsfarbstoffs auf einem gelben (für den
blauen Farbstoff), roten (für den grünen Farbstoff) oder
blauen (für den roten Farbstoff) polarisierenden Film);
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(2) ein Verfahren (nachstehend als das zweite Verfahren
bezeichnet), umfassend das Vermischen eines blauen
Durchlässigkeitsfarbstoffs mit der Eignung für einen
Farbfilter, einen gelben dichroitischen Farbstoff und ein Harz,
Unterwerfen des Gemisches einer Schmelzextrusion, um einen
Film zu erhalten, Unterwerfen des Films einem monoaxialen
Verstrecken, um einen blauen Filter zu erhalten, und
äquivalente Verfahren unter Verwendung eines grünen
Durchlässigkeitsfarbstoffs und eines roten dichroitischen
Farbstoffs oder eines roten Durchlässigkeitsfarbstoffs und
eines blauen dichroitischen Farbstoffs;
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(3) ein Verfahren (nachstehend als das dritte Verfahren
bezeichnet), umfassend das Färben eines Substratharzfilms
mit einem blauen Durchlässigkeitsfarbstoff mit der Eignung
für einen Farbfilter und einem gelben dichroitischen
Farbstoff, und Unterwerfen des gefärbten Films einem
monoaxialen Verstrecken zum Erhalt eines blauen Filters und
aqulvalente Verfahren unter Verwendung eines grünen
Durchlässigkeitsfarbstoffs und eines roten dichroitischen
Farbstoffs oder eines roten Durchlässigkeitsfarbstoffs und
eines blauen dichroitischen Farbstoff und Unterwerfen des
gefärbten Films einem monoaxialen Verstrecken, um einen
roten Filter zu produzieren; und
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(4) ein Verfahren (nachstehend als das vierte Verfahren
bezeichnet), umfassend das Färben eines monoaxial
verstreckten Harzes in einem Färbebad auf der Basis eines
wäßrigen organischen Lösungsmittels mit einer gemischten
Farbstoff lösung, enthaltend einen blauen
Durchlässigkeitsfarbstoff mit der Eignung für einen Farbfilter und einen
gelben dichroitischen Farbstoff zur Herstellung eines
blauen Filters, oder mit einer gemischten Farbstofflösung,
enthaltend einen grünen Durchlässigkeitsfarbstoff mit der
Eignung für einen Farbfilter und einen roten
dichroitischen Farbstoff zur Herstellung eines grünen Filters, oder
mit einer gemischten Farbstoff lösung, enthaltend einen
roten Durchlässigkeitsfarbstoff mit der Eignung für einen
Farbfilter und einen blauen dichroitischen Farbstoff zur
Herstellung eines roten Filters.
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Erfindungsgemäß kann das in dem Farbfilter verwendete Harz
jedes Harz sein, solange es transparent ist und leicht
durch monoaxiales Verstrecken orientiert werden kann. Es
umfaßt Polyethylenterephthalat (PET),
Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylennaphthalat (PEN) und
Polyvinylalkohol (PVA).
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Das erste Verfahren zur Herstellung eines
erfindungsgemässen Farbfilters, das die Beschichtung des
Durchlässigkeitsfarbstoffs oder eines Gemisches dävon auf dem
monochromatischen polarisierenden Film umfaßt, kann wie folgt
durchgeführt werden:
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Zuerst kann die Herstellung des monochromatischen
polarisierenden Films nach den folgenden Verfahren, wie
beispielsweise in den japanischen Patentanmeldungen Kokai
(offengelegt) Nrn. 270664/1987 (USP 5 059 356) und
275163/1987 (USP 4 824 882) beschrieben, durchgeführt
werden:
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(a) ein Verfahren, umfassend das Vermischen der Pellets
aus einem transparenten Harz mit einem dichroitischen
Farbstoff, Unterwerfen des Gemisches einer
Schmelzextrusion zur Herstellung eines Materialfilms und
3- bis 10faches monoaxiales Verstrecken des Films bei etwa
der Glasübergangstemperatur (Tg) des Harzes,
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(b) ein Verfahren, umfassend Färben eines transparenten
Harzfilms in einem Färbebad, enthaltend einen
dichroitischen Farbstoff und anschließendes Unterwerfen des
gefärbten Films einem monoaxialen Verstrecken bei etwa der
Glasübergangstemperatur (Tg) des Harzes und
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(c) ein Verfahren, umfassend monoaxiales Verstrecken eines
transparenten Harzes bei der Glasübergangstemperatur (Tg)
und anschließend Färben des verstreckten Harzes in einem
Färbebad, das einen dichroitischen Farbstoff enthält.
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Der vorstehend hergestellte polarisierende Film kann mit
einem Farbstoff wie folgt beschichtet werden: ein
Farbstoff fur einen Farbfilter kann in einem einzelnen oder
gemischten Lösungsmittel, ausgewählt aus aliphatischen
Kohlenwasserstoffen, wie Octan, Hexan, Cyclohexan,
Dimethylcyclohexan und Ethylcyclohexan, aromatischen
Kohlenwasserstoffen, wie Toluol und xylol, halogenhaltigen
Lösungsmitteln, wie Chloroform und Trichlorethan, Ethern,
wie Tetrahydrofuran und Dioxan, Alkoholen, wie Ethanol,
Methanol, Ethylenglykolmethylether (Warenbezeichnung:
METHYL CELLOSOLVE), Ethylenglykolethylether
(Warenbezeichnung: ETHYL CELLOSOLVE), Ethylenglykolpropylether
(Warenbezeichnung: PROPYL CELLOSOLVE), Ethylenglykolbutylether
(Warenbezeichnung: BUTYL CELLOSOLVE) und
Hexafluorisopropanol, Ketonen, wie Aceton, Fluoraceton, Cyclohexanon,
Methylethylketon und Methylbutylketon, und Estern, wie
Ethylacetat, Butylacetat, Methylcellosolveacetat,
Ethylcellosolveacetat, Propylcellosolveacetat und
Butylcellosolveacetat, aufgelöst werden; die so erhaltene Lösung
wird auf den polarisierenden Film durch Spinbeschichten,
Eintauchbeschichten oder dergleichen beschichtet, und der
so erhaltene Film wird bei einer Temperatur von
Raumtemperatur bis 110ºC getrocknet, um einen
polarisierenden Farbfilter zu erhalten.
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Das zweite Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Farbfilters, das das Vermischen eines Substratharzes,
eines dichroitischen Farbstoffs und eines
Durchlässigkeitsfarbstoffs und die anschließende Unterwerfung des
Gemisches dem Verstrecken umfaßt, wird geeigneterweise wie
folgt durchgeführt: zwei Farbstoffe und ein Harz werden
bei einer Temperatur von mehr als dem Schmelzpunkt des
Harzes vermischt. Das Gemisch wird einer Schmelzextrusion
unterworfen, um einen Materialfilm herzustellen. Der Film
wird dann nach dem in dem ersten Verfahren erwähnten
Verfahren verstreckt. Alternativ werden zwei Farbstoffe und
ein Harz in einem Lösungsmittel aufgelöst. Ein gegossener
Film wird aus der Lösung hergestellt. Der Film wird nach
dem in dem ersten Verfahren genannten Verfahren
verstreckt. Dann wird ein polarisierender Farbfilter
erhalten.
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In dem dritten Verfahren zur Herstellung eines
polarisierenden Farbfilters, das das Färben eines transparenten
Films mit einem Durchlässigkeitsfarbstoff und einem
dichroitischen Farbstoff und die anschließende
Unterwerfung des gefärbten Films einem monoaxialen Verstrecken
umfaßt, wird das Färben beispielsweise nach den folgenden
Verfahren durchgeführt:
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(a) ein transparenter Film wird in einer Lösung, die 0,001
bis 5% eines dichroitischen Farbstoffs enthält, bei
Raumtemperatur bis 200ºC unter normalem Druck bis 10 kg/cm²
für 1 Minute bis 1 Stunde gefärbt, und der so erhaltene
Film wird ebenfalls in einer Lösung, die 0,001 bis 5%
eines Durchlässigkeitsfarbstoffs enthält, bei Raumtemperatur
bis 200ºC unter normalem Druck bis 10 kg/cm² für 1 Minute
bis 1 Stunde gefärbt;
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(b) ein transparenter Film wird mit einem
Durchlässigkeitsfarbstoff gefärbt, und der so erhaltene Film wird mit
einem dichroitischen Farbstoff gefärbt;
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(c) ein transparenter Film wird in einer 0,01- bis 5%igen
Lösung eines Gemisches aus einem dichroitischen Farbstoff
und einem Durchlässigkeitsfarbstoff, in dem das Verhältnis
der zwei Farbstoffe 1:0,01 bis 100 beträgt, bei
Raumtemperatur bis 200ºC unter normalem Druck bis 10
kg/cm für 1 Minute bis 1 Stunde gefärbt.
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Der gefärbte Film kann monoaxial 3- bis 10fach bei der
Glasübergangstemperatur (Tg) des transparenten Films
verstreckt werden, wodurch ein polarisierender Farbfilter
erhalten wird.
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Das Verstrecken kann ein trockenes oder feuchtes
Verstrekken sein. Sofern notwendig kann eine Thermofixierung durch
Glühen ebenfalls durchgeführt werden. Bei dem Verstrecken
eines PVA-Films wird eine Borsäurebehandlung während oder
nach dem Verstrecken angewendet.
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Das vierte Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters,
das das Färben eines monoaxial verstreckten Films umfaßt,
wird wie folgt durchgeführt: ein transparenter Film, wie
ein PVA-Film, PET-Film oder dergleichen, wird monoaxial
3- bis 10fach verstreckt. Dann wird der verstreckte Film
geeigneterweise nach einem der folgenden Verfahren gefärbt:
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(a) der verstreckte transparente Film wird in einer
Lösung, die 0,001 bis 5% eines dichroitischen Farbstoffs
enthält, von Raumtemperatur bis 200ºC unter normalem Druck
bis 10 kg/cm² 1 Minute bis 1 Stunde verstreckt. Der so
erhaltene Film wird auch in einer Lösung, die 0,001 bis 5%
eines Durchlässigkeitsfarbstoffs enthält, bei
Raumtemperatur bis 200ºC unter normalem Druck bis 10 kg/cm² 1 Minute
bis 1 Stunde verstreckt;
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(b) der verstreckte transparente Film wird mit einem
Durchlässigkeitsfarbstoff gefärbt, und der so erhaltene
gefärbte Film wird mit einem dichroitischen Farbstoff
gefärbt;
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(c) der verstreckte transparente Film wird in einer
0,001- bis 5%igen Lösung eines Gemisches aus einem dichroitischen
Farbstoff und einem Durchlässigkeitsfarbstoff, in dem das
Verhältnis der zwei Farbstoffe 1:0,01 bis 100 beträgt, bei
Raumtemperatur bis 200ºC unter normalem Druck bis 10
kg/cm² 1 Minute bis 1 Stunde verstreckt.
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Jedes Lösungsmittel, das bei den vorstehenden
Färbemethoden verwendet wird, ist bevorzugt Wasser oder
Ethylenglykol. Jeder Farbstoff kann in jedem Lösungsmittel
vollständig aufgelöst oder dispergiert werden. Während des Färbens
können, sofern notwendig, 0,001 bis 10% eines
nichtionischen oder anionischen grenzflächenaktiven Mittels und
0,001 bis 10% Glauber-Salz oder eines Salzes zugesetzt
werden.
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Bei den vorstehenden Beschreibungen bedeutet, obwohl die
Ausdrücke Durchlässigkeitsfarbstoff, dichroitischer
Farbstoff und Harz im Singular verwendet wurden, jeder von
ihnen nicht nur eine einzelne Substanz, sondern auch ein
Gemisch aus zwei oder mehr Substanzen.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend genauer
erläutert. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese
Beispiele beschränkt.
Beispiel 1
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Ein roter polarisierender Film (PET-Typ, ein Produkt von
Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) wurde durch Spinbeschichten
(1500 Upm) mit einer Lösung aus 1 g eines grünen
Farbstoffs mit der Eignung für einen Farbfilter (ein
Durchlässigkeitsfarbstoff), wiedergegeben durch die Formel (1),
und 2 g eines gelben Farbstoff für einen Farbfilter (ein
Durchlässigkeitsfarbstoff), wiedergegeben durch die Formel
(2), aufgelöst in 200 g Toluol, beschichtet, wodurch ein
grüner Farbfilter mit einer Polarisierbarkeit hergestellt
wurde. Paare der so produzierten Farbfilter wurden
miteinander überlagert, so daß die jeweiligen
Polarisationsachsen parallel oder rechtwinklig zueinander waren. Die so
erhaltenen zwei Laminate wurden gleichzeitig bezüglich
Absorptionsspektra gemessen. Das Laminat, in dem die zwei
Farbfilter ihre Polarisationsachsen parallel hatten, ergab
eine hohe Durchlässigkeit bei 520 bis 570 nm. So hatte der
Farbfilter eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als
grüner Filter. Ferner zeigte der Farbfilter ein großes
dichroitisches Verhältnis bei 520 bis 570 nm und hatte
folglich eine hohe polarisierende Fähigkeit.
Beispiel 2
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Ein blauer polarisierender Film (PET-Typ, ein Produkt von
Nitto Electric Industrial Co., Ltd.) wurde durch
Spinbeschichten (2000 Upm) mit einer Lösung aus 1 g eines
roten Farbstoffs für einen Farbfilter, wiedergegeben durch
die Formel (3), und 0,5 g eines gelben Farbstoffs für
einen Farbfilter, wiedergegeben durch die Formel (2),
aufgelöst in 200 g Cyclohexanon, beschichtet, wodurch ein
roter polarisierender Farbfilter gebildet wurde. Paare der
so gebildeten Farbfilter wurden übereinander gelegt, wobei
ihre Polarisationsachsen entweder parallel oder
rechtwinklig zueinander waren. Die so erhaltenen Laminate
wurden bezüglich der Absorptionsspektra gleichzeitig
gemessen. Das Laminat, in dem die zwei Farbfilter ihre
Polarisationsachsen parallel hatten, ergab eine hohe
Durchlässigkeit bei 620 bis 700 nm. So hatte der
Farbfilter eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als
roter Filter. Ferner zeigte der Farbfilter ein grobes
dichroitisches Verhältnis bei 620 bis 700 nm und hatte
folglich eine hohe polarisierende Kraft.
Beispiel 3
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Ein PVA-Film wurde 5 Minuten in ein Färbebad aus 2 g eines
1:1-Gemisches von zwei dichroitischen Farbstoffen, i.e.
C.I. Direct Yellow 12 und C.I. Direct Orange 39
(hergestellt von Nippon Kagaku Co., Ltd.,
Warenbezeichnung: KAYARUS SUPRA ORANGE 2GL), aufgelöst in 1 Liter
Wasser, gefärbt. Der gefärbte Film wurde 4fach verstreckt und
in eine 5%ige wäßrige Borsäurelösung 3 Minuten
eingetaucht. Der erhaltene Film wurde bei Raumtemperatur
luftgetrocknet. Auf beide Seiten des gefärbten, verstreckten
und getrockneten PVA-Films wurden Triacetylcellulose-Filme
(TAC-Filme) als Schutzfilme aufgelagert.
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Der so hergestellte gelbe polarisierende Film wurde
mittels Spinnbeschichtung (1800 UpM) mit einer Lösung aus 1 g
eines blauen Farbstoffs für einen Farbfilter, dargestellt
durch die Formel (4), und 0,5 g eines blauen Farbstoffs
für einen Farbf ilter, dargestellt durch die Formel (5),
aufgelöst in 200 g Toluol, beschichtet, wodurch ein blauer
polarisierender Farbfilter hergestellt wurde. Paare der so
hergestellten Farbfilter wurden übereinander gelegt, so
daß die jeweiligen Polarisationsachsen parallel oder
rechtwinklig zueinander waren. Die so erhaltenen Laminate
wurden bezüglich der Absorptionsspektren gleichzeitig
vermessen. Das Laminat, in dem die zwei Farbfilter ihre
Polarisationsachsen parallel hatten, ergab eine Transmission
bei 420 bis 480 nm. So hatte der Farbfilter eine
ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als blauer Filter. Ferner
zeigte der Farbfilter ein großes dichroitisches Verhältnis
bei 420 bis 480 nm und hatte folglich eine hohe
polarisierende Fähigkeit.
Beispiel 4
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1 kg Pellets eines Polyethylenterephthalatharzes wurde mit
1 g eines grünen Farbstoffs für einen Farbfilter,
wiedergegeben durch die Formel (1), 2 g eines gelben Farbstoffs
für einen Farbfilter, wiedergegeben durch die Formel (2),
und 2 g eines dichroitischen roten Farbstoffs,
wiedergegeben durch die Formel (6), versetzt. Sie wurden
gleichförmig vermischt und schmelzextrudiert, wodurch ein Film
hergestellt wurde. Der Film wurde Sfach kreuzweise bei 80ºC
unter Verwendung eines Spannrahmen-Verstreckungsgeräts
verstreckt und dann bei 150ºC 1 Minute wärmebehandelt,
wodurch ein grüner polarisierender Farbfilter hergestellt
wurde. Paare der so hergestellten Farbfilter wurden
miteinander überlagert, so daß die jeweiligen
Polarisationsachsen parallel oder rechtwinklig zueinander wurden.
Die so erhaltenen zwei Laminate wurden bezüglich der
Absorptionsspektra gleichzeitig gemessen. Das Laminat, in
dem die zwei Farbfilter so überlagert wären, daß die
Polarisationsachsen parallel waren, ergab eine hohe
Durchlässigkeit bei 520 bis 570 nm. So hatte der Farbfilter eine
ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als grüner Filter.
Ferner zeigte der Farbfilter ein großes dichroitisches
Verhältnis bei 520 bis 570 nm und hatte folglich eine hohe
polarisierende Fähigkeit. Der Farbfilter ergab bei
Stehenlassen für 500 Stunden unter den Bedingungen 8º0C und 90%
relative Feuchtigkeit im wesentlichen keine Veränderung in
der Farbe und im wesentlichen keine Verringerung in der
polarisierenden Fähigkeit.
Beispiel 5
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1 kg Pellets eines Polyethylenterephthalatharzes wurde mit
1 g eines roten Farbstoffs für einen Farbfilter,
wiedergegeben durch die Formel (3), 2 g eines gelben Farbstoffs
für einen Farbfilter, wiedergegeben durch die Formel (2),
1 g eines dichroitischen blauen Farbstoffs, wiedergegeben
durch die Formel (7), und 1 g eines dichroitischen blauen
Farbstoffs, wiedergegeben durch die Formel (8), versetzt.
Sie wurden gleichförmig vermischt und schmelzextrudiert,
wodurch ein Film hergestellt wurde. Der Film wurde 5fach
kreuzweise bei 80ºC unter Verwendung einer Spannrahmen-
Verstreckungsvorrichtung verstreckt und dann bei 150ºC 1
Minute wärmebehandelt, wodurch ein roter polarisierender
Farbfilter hergestellt wurde. Paare der so hergestellten
Farbfilter wurden übereinandergelegt, so daß die
jeweiligen Polarisationsachsen parallel oder rechtwinklig
zueinander wurden. Die so erhaltenen zwei Laminate wurden
bezüglich der Absorptionsspektren gleichzeitig gemessen. Das
Laminat, in dem die zwei Farbfilter so überlagert waren,
daß die Polarisationsachsen parallel waren, ergab eine
hohe Durchlässigkeit bei 620 bis 700 nm. So hatte der
Farbfilter eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als
roter Filter. Ferner zeigte der Farbfilter ein großes
dichroitisches Verhältnis bei 620 bis 700 nm und hatte
folglich eine hohe polarisierende Fähigkeit. Der
Farbfilter ergab bei Stehenlassen für 500 Stunden unter den
Bedingungen 80ºC und 90% relative Feuchtigkeit im
wesentlichen keine Veränderung in der Farbe und im wesentlichen
keine Verringerung der polarisierenden Fähigkeit.
Beispiel 6
-
1 kg Pellets eines Polyethylenterephthalatharzes wurden
mit 1 g eines blauen Farbstoffs für einen Farbfilter,
wiedergegeben durch die Formel (4), 0,5 g eines blauen
Farbstoffs für einen Farbfilter, wiedergegeben durch die
Formel (5), und 1 g eines dichroitischen gelben Farbstoffs,
wiedergegeben durch die Formel (9), versetzt. Sie wurden
gleichförmig vermischt und schmelzextrudiert, wodurch ein
Film hergestellt wurde. Der Film wurde Sfach kreuzweise
bei 80ºC unter Verwendung einer Spannrahmen
Verstreckungsvorrichtung verstreckt und dann bei 150ºC 1
Minute wärmebehandelt, wodurch ein blau gefärbter
polarisierender Filter hergestellt wurde. Paare der so
hergestellten Farbfilter wurden übereinander gelegt, so
daß die jeweiligen Polarisationsachsen parallel oder
rechtwinklig zueinander wurden. Die so erhaltenen zwei
Laminate wurden bezüglich der Absorptionsspektren
gleichzeitig vermessen. Das Laminat, in dem die zwei
Farbfilter so überlagert waren, daß die
Polarisationsachsen parallel waren, ergab eine hohe Durchlässigkeit
bei 420 bis 480 nm. So hatte der Farbfilter eine
ausgezeichnete Leistungsfähigkeit als blauer Filter.
Ferner zeigte der Farbfilter ein großes dichroitisches
Verhältnis bei 420 bis 480 nm und hatte folglich eine hohe
polarisierende Fähigkeit. Der Farbfilter ergab bei
Stehenlassen für 500 Stunden unter den Bedingungen 80ºC und 90%
relative Feuchtigkeit im wesentlichen keine Veränderung
der Farbe und im wesentlichen keine Verringerung der
Polarisierungsfähigkeit.
Beispiel 7
-
Ein PVA-Film wurde 5 Minuten in einem Trockenbad aus 2 g
eines 1:1:3-Gemisches aus zwei Farbstoffen für einen
Farbfilter, i.e. C.I. Reactive Blue 19 und C.I. Reactive
Yelbw 3, und einem dichroitischen Farbstoff, i.e. C.I.
Direct Red 81, aufgelöst in 1 Liter Wasser, gefärbt. Der
gefärbte Film wurde 4fach verstreckt und in eine 5%ige
wäßrige Borsäurelösung 3 Minuten eingetaucht. Der so
erhaltene Film wurde bei Raumtemperatur luftgetrocknet. Auf
beide Seiten des gefärbten, verstreckten und getrockneten
PVA-Films wurden Triacetylcellulose(TAC)-Filme als
Schutzfilm aufgebracht.
-
Paare der so hergestellten Farbfilter wurden
übereinandergelegt, so daß die jeweiligen Polarisationsachsen parallel
oder rechtwinklig zueinander wurden. Die so erhaltenen
zwei Laminate wurden bezüglich der Absorptionsspektren
gleichzeitig vermessen. Das Laminat, in dem die zwei
Farbfilter so überlagert waren, daß die Polarisationsachsen
parallel waren, ergab eine hohe Durchlässigkeit bei 520
bis 570 nm. So hatte der Farbfilter eine ausgezeichnete
Leistungsfähigkeit als grüner Filter. Ferner zeigte der
Farbfilter ein großes dichroitisches Verhältnis bei 520
bis 570 nm und hatte folglich eine hohe polarisierende
Fähigkeit.
Beispiel 8
-
Ein PVA-Film wurde 5 Minuten in einem Färbebad aus 2 g
eines 2:1:1:1-Gemisches aus zwei Farbstoffen für einen
Farbfilter, i.e. C.I. Reactive Red 6 und C.I. Reactive Yellow
17, und zwei dichroitischen Farbstoffen, i.e. C.I. Direct
Blue 168 und C.I. Direct Blue 202, aufgelöst in 1 Liter
Wasser, gefärbt. Der gefärbte Film wurde 4fach verstreckt
und in eine 5%ige wäßrige Borsäurelösung 3 Minuten
eingetaucht. Der so erhaltene Film wurde bei Raumtemperatur
luftgetrocknet. Auf beide Seiten des gefärbten,
verstreckten und getrockneten PVA-Films wurden
Triacetylcellulose-Filme (TAC-Filme) als Schutzfilm aufgebracht.
-
Paare der so hergestellten Farbfilter wurden miteinander
überlagert, so daß die jeweiligen Polarisationsachsen
parallel oder rechtwinklig zueinander wurden. Die so
erhaltenen zwei Laminate wurden bezüglich der
Absorptionsspektren gleichzeitig vermessen. Das Laminat, in dem die zwei
Farbfilter überlappten, so daß die Polarisationsachsen
parallel wurden, ergab eine hohe Durchlässigkeit bei 620
bis 700 nm. So hatte der Farbfilter eine ausgezeichnete
Leistungsfähigkeit als roter Filter. Ferner zeigte der
Farbfilter ein großes dichroitisches Verhältnis bei 620
bis 700 nm und hatte folglich eine hohe polarisierende
Fähigkeit.
Beispiel 9
-
Ein PVA-Film wurde 5 Minuten in einem Färbebad aus 2 g
eines 1:2:1:2-Gemisches aus zwei Farbstoffen für einen
Farbfilter, i.e. C.I. Reactive Violet 2 und C.I. Reactive Blue
19, und zwei dichroitischen Farbstoffen, i.e. C.I. Direct
Yellow 12 und C.I. Direct Orange 12, aufgelöst in 1 Liter
Wasser, gefärbt. Der gefärbte Film wurde 4fach verstreckt
und in eine 5%ige wäßrige Borsäurelösung 3 Minuten
eingetaucht. Der so erhaltene Film wurde bei Raumtemperatur
luftgetrocknet. Auf beide Seiten des gefärbten,
verstreckten
und getrockneten PVA-Films wurden
Triacetylcellulosefilme (TAC-Filme) als Schutzfilm aufgelagert.
-
Paare der so hergestellten Farbfilter wurden
übereinandergelegt, so daß die jeweiligen Polarisationsachsen parallel
oder rechtwinklig zueinander waren. Die so erhaltenen zwei
Laminate wurden bezüglich der Absorptionsspektren
gleichzeitig vermessen. Das Laminat, in dem die zwei Farbfilter
so überlagert waren, daß die Polarisationsachsen parallel
wurden, ergab eine hohe Durchlässigkeit bei 420 bis 480
nm. So hatte der Farbfilter eine ausgezeichnete
Leistungsfähigkeit als blauer Filter. Ferner zeigte der Farbfilter
ein großes dichroitisches Verhältnis bei 420 bis 480 nm
und hatte folglich eine hohe polarisierende Fähigkeit.
Beispiel 10
-
Ein PVA-Film wurde 4fach verstreckt und dann 5 Minuten in
einem Färbebad aus 2 g eines 1:1:3-Gemisches aus zwei
Farbstoffen für einen Farbfilter, i.e. C.I. Reactive Blue
19 und C.I. Reactive Yellow 3, und einem dichroitischen
Farbstoff, i.e. C.I. Direct Red 81, aufgelöst in 1 Liter
Wasser, gefärbt. Der getrocknete Film wurde in eine 5%ige
wäßrige Borsäurelösung 3 Minuten eingetaucht. Der so
erhaltene Film wurde bei Raumtemperatur luftgetrocknet. Auf
beide Seiten des verstreckten und getrockneten PVA-Films
wurden Triacetylcellulosefilme (TAC-Filme) als Schutzfilm
aufgelagert.
-
Paare der so hergestellten Farbfilter wurden
übereinandergelegt, so daß die jeweiligen Polarisationsachsen parallel
oder rechtwinklig zueinander wurden. Die so erhaltenen
zwei Laminate wurden bezüglich der Absorptionsspektren
gleichzeitig vermessen. Das Laminat, in dem die zwei
Farbfilter so überlagert waren, daß die Polarisationsachsen
parallel waren, ergab eine hohe Durchlässigkeit bei 520
bis 570 nm. So hatte der Farbfilter eine ausgezeichnete
Leistungsfähigkeit als blauer Filter. Ferner zeigte der
Farbfilter ein großes dichroitisches Verhältnis bei 520
bis 570 nm und hatte folglich eine hohe polarisierende
Fähigkeit.
Beispiel 11
-
Ein PVA-Film wurde 4fach verstreckt und dann 5 Minuten in
einem Färbebad aus 2 g eines 2:1:1:1-Gemisches aus zwei
Farbstoffen für einen Farbfilter, i.e. Reactive Red 6 und
C.I. Reactive Yellow 17, und zwei dichroitischen
Farbstoffen, i.e. C.I. Direct Blue 168 und C.I. Direct Blue 202,
aufgelöst in 1 Liter Wasser, gefärbt. Der gefärbte Film
wurde in eine 5%ige wäßrige Borsäurelösung 3 Minuten
eingetaucht. Der so erhaltene Film wurde bei Raumtemperatur
luftgetrocknet. Auf beide Seiten des verstreckten und
getrockneten PVA-Films wurden Triacetylcellulose-Filme (TAC-
Filme) als Schutzfilm aufgelagert.
-
Paare der so hergestellten Farbfilter wurden
übereinandergelagert, so daß die jeweiligen Polarisationsachsen
parallel oder rechtwinklig zueinander wurden. Die so erhaltenen
zwei Laminate wurden bezüglich der Absorptionsspektren
gleichzeitig vermessen. Das Laminat, in dem die zwei
Farbfilter so überlagert waren, daß die Polarisationsachsen
parallel waren, ergab eine hohe Durchlässigkeit bei 620
bis 700 nm. So hatte der Farbfilter eine ausgezeichnete
Leistungsfähigkeit als roter Filter. Ferner zeigte der
Farbfilter ein großes dichroitisches Verhältnis bei 620
bis 700 nm und hatte folglich eine hohe polarisierende
Fähigkeit.
Beispiel 12
-
Ein PVA-Film wurde 4fach verstreckt und dann 5 Minuten in
einem Färbebad aus 2 g eines 1:2:1:2-Gemisches aus zwei
Farbstoffen für einen Farbfilter, i.e. Reactive Violet 2
und C.I. Reactive Blue 19, und zwei dichroitischen
Farbstoffen, i.e. C.I. Direct Yellow 12 und C.I. Direct Orange
12, aufgelöst in 1 Liter Wasser, gefärbt. Der gefärbte
Film wurde in eine 5%ige wäßrige Borsäurelösung 3 Minuten
eingetaucht. Der so erhaltene Film wurde bei
Raumtemperatur luftgetrocknet. Auf beide Seiten des verstreckten und
getrockneten PVA-Films wurden Triacetylcellulose-Filme
(TAC-Filme) als Schutzfilm aufgelagert.
-
Paare der so hergestellten Farbfilter wurden
übereinandergelegt, so daß die jeweiligen Polarisationsachsen parallel
oder rechtwinklig zueinander wurden. Die so erhaltenen
zwei Laminate wurden bezüglich der Absorptionsspektren
gleichzeitig vermessen. Das Laminat, in dem die zwei
Farbfilter so überlagert waren, daß die Polarisationsachsen
parallel waren, ergab eine hohe Durchlässigkeit bei 420
bis 480 nm. So hatte der Farbfilter eine ausgezeichnete
Leistungsfähigkeit als blauer Filter. Ferner zeigte der
Farbfilter ein großes dichroitisches Verhältnis bei 420
bis 480 nm und hatte folglich eine hohe polarisierende
Fähigkeit.