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JPH11305036A - 光吸収異方性薄膜、及びその製造方法 - Google Patents

光吸収異方性薄膜、及びその製造方法

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Publication number
JPH11305036A
JPH11305036A JP10106477A JP10647798A JPH11305036A JP H11305036 A JPH11305036 A JP H11305036A JP 10106477 A JP10106477 A JP 10106477A JP 10647798 A JP10647798 A JP 10647798A JP H11305036 A JPH11305036 A JP H11305036A
Authority
JP
Japan
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dichroic dye
thin film
light
anisotropic thin
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP10106477A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuyoshi Ichihashi
光芳 市橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP10106477A priority Critical patent/JPH11305036A/ja
Priority to US09/292,738 priority patent/US6337111B1/en
Publication of JPH11305036A publication Critical patent/JPH11305036A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/60Pleochroic dyes
    • C09K19/601Azoic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09K19/60Pleochroic dyes
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Abstract

(57)【要約】 【課題】レーザー光を含む照射光の減衰,偏光,散乱,
遮光、等の各機能を簡単に実現する光吸収異方性薄膜
と、その低コストの製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも硝子とプラスチックを素材の
範疇に含む透明又は半透明な基板上に、少なくとも塗布
手段または吹き付け手段または滴下手段を範疇に含む付
着手段により付着させた二色性色素を配向させてなる光
吸収異方性薄膜が提供される。前記二色性色素として、
少なくともアゾ系とアントラキノン系を範疇に含む化合
物と、光又は熱架橋型の反応基を有する棒状色素、ディ
スク状液晶性色素、光又は熱架橋型の液晶分子、少なく
ともシアニンを範疇に含むJ会合体色素を開示してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光吸収異方性薄膜
と、その製造方法に関し、表示器等に使用されるルーバ
ーや、各種レーザー機器等に使用される光学フィルター
等を安価に提供し得る光吸収異方性薄膜とその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザー光や自然光を含む照射光の減衰
機能,偏光機能,散乱機能,遮光機能等が必要となった
際には、従来は、それぞれの機能毎に異なった原理によ
って作動する装置を充当しており、それ故に、それら機
能に対応する製品も、それぞれの機能別に異なった製造
工程によって製造されていた。
【0003】このような技術としては、光学系のレンズ
や偏光板を使用するものがあり、近年では、光半導体や
液晶が使用されている。例えば、微細なルーバー構造を
持つフィルムの表裏をポリカーボネートフィルムで一体
化し、厚みとして1mm程度であるにもかかわらずルー
バー効果を有するフィルムが提案されている。このよう
なフィルム以外でも、上記のような機能を有する装置
は、実用に際しては、何らかの機械的な仕組みと組み合
わされて使用されるものが多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ここで、従来から、レ
ーザー光や自然光を含む照射光の減衰機能,偏光機能,
散乱機能,遮光機能、等の用途は、非常に広範な分野に
渡り、需要乃至は潜在需要も大きい。
【0005】しかしながら、これに応えるべき技術の面
では、上記ルーバー効果を有するフィルムのように単機
能のものが多く、上記の幅広い用途を満足にカバーする
ものではなかった。また、多機能を目指す物は用途に関
わらず、大掛かりな光学系装置や、高価な半導体装置
や、その他の、特殊で高価な機能素子を使用していた。
また、それらの製造工程も複雑となり、大量生産には不
向きであった。また、光が通過する面の面積を、均質な
品質を維持しながら大規模化することも非常に困難であ
った。
【0006】本発明は、以上のような従来の光学系装置
における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、レーザー光や自然光を含む照射光の減衰機能,偏光
機能,散乱機能,遮光機能、等を簡単に実現できる光吸
収異方性薄膜と、その簡単でコストの安い製造方法を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を本発明は、 二色性色素自体が所定の配向を保って硬化されて硬膜
となっている光吸収異方性薄膜により解決している。 更に、前記二色性色素が、少なくとも硝子またはプラ
スチックを素材の範疇に含む透明又は半透明で配向処理
を施された基板上で、少なくとも塗布手段または吹き付
け手段または滴下手段を範疇に含む適用手段により配向
され、硬化されている構成の光吸収異方性薄膜とするこ
とができる。
【0008】また、前記二色性色素として少なくとも
アゾ系またはアントラキノン系を範疇に含む化合物を使
用している上記またはに記載の光吸収異方性薄膜と
することができる。 前記二色性色素として光又は熱架橋型の反応基を有す
る棒状色素、及び、ディスク状液晶性色素、及び、光又
は熱架橋型の液晶分子、及び、少なくともシアニンを範
疇に含むJ会合体色素の内、少なくとも1つを使用して
いる上記またはに記載の光吸収異方性薄膜とするこ
とができる。 前記二色性色素が液晶性を有している上記〜のい
ずれか1項に記載の光吸収異方性薄膜とすることができ
る。 前記二色性色素の吸収軸が前記基板平面となす角度を
所定の角度に揃えて配向された上記〜のいずれか1
項に記載の光吸収異方性薄膜とすることができる。
【0009】また、上記の課題を、本発明は、 少なくとも硝子又はプラスチックを材料の範疇に含む
透明又は半透明な基板上に所定の形態の配向膜を形成す
る工程と、前記配向膜を形成した面上に、溶媒中に溶か
した二色性色素を、少なくとも塗布手段または吹き付け
手段または滴下手段を範疇に含む付着手段により付着す
る工程と、前記付着された二色性色素溶液から前記溶媒
を蒸発させることにより前記二色性色素の配向を固定さ
せる工程と、からなる光吸収異方性薄膜の製造方法によ
り解決している。
【0010】また、前記二色性色素の配向を固定させ
た後に、前記基板を剥離する光吸収異方性薄膜の製造方
法としても良い。更に、前記光吸収異方性薄膜の前記配
向膜を形成する手段として、シランカップリング剤によ
る垂直配向処理手段と、少なくともポリミイドとPVA
を範疇に含む高分子膜を塗布後にラビングする配向処理
手段と、偏光UV照射による光配向処理手段と、スパッ
タリングによる配向処理手段と、剪断力による流動配向
処理手段と、無機物の斜め蒸着による配向処理手段と、
液晶の配向に使用されるすべての配向処理手段との少な
くともいずれか一つの手段を使用することが可能であ
る。また、前記光吸収異方性薄膜の前記溶媒を蒸発させ
る手段として、少なくともUV照射手段と、加熱手段を
範疇に含む手段を使用することが可能である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態に係
る光吸収異方性薄膜の構造と、二色性色素の4通りの配
向形態を示した概念図である。
【0012】図1において、基板1の平面上には二色性
色素3が固着されている。図1の(a)は、二色性色素
3の長軸が基板1に垂直に配向されており、レーザー光
を含む照射光の一部乃至は全部を、偏光させずに、その
まま通過乃至は減衰させて通過させる機能を持ち、用途
としては、ルーバー等に使用する。
【0013】図1の(b)は、二色性色素3の長軸が基
板1となす角度が、所定の角度に揃えられて配向されて
おり、レーザー光を含む照射光を所定の方向に偏光せし
める偏光機能を持ち、用途としては、ルーバーやスペク
トル異方性を持つ反射板又は偏光板等に使用する。
【0014】図1の(c)は、二色性色素3の長軸が基
板1となす角度が、特定の角度に揃えられておらず、い
わゆるハイブリッド配向となっており、レーザー光を含
む照射光の一部乃至は全部を散乱させる散乱機能を持
ち、用途としては、レーザーを使用した記録装置の高効
率な熱変換層,蛍光染料,スペクトル異方性を持つ反射
板又は偏光板,カラーフィルター、等に使用する。
【0015】図1の(d)は、二色性色素3の大部分乃
至はすべての長軸が、基板1と平行に配向されており、
レーザー光を含む照射光の一部乃至は全部を遮蔽する遮
蔽機能を持ち、用途としては、液晶(LCD)偏光遮光
層,レーザーを使用した記録装置の高効率な熱変換層,
蛍光染料,スペクトル異方性を持つ反射板又は偏光板,
カラーフィルター、等に使用する。
【0016】上記の基板1としては、硝子,プラスチッ
ク、等の透明又は半透明な基板を使用することができ
る。また、基板1は二色性色素3のいずれか片側又は両
側の面に配置すれば良く、少なくとも塗布手段または吹
き付け手段または滴下手段等により付着させて配向させ
ることができる。また、必要に応じて温度を調整するこ
とによって、その配向性を向上させることができる。ま
た、基板1としては、光学的機能又は光学的作用を持つ
既成の他の層を充当することができるし、光吸収異方性
薄膜層又は半導体層を使用してもよい。上記の二色性色
素3としては、下記の表1に一例を示すアントラキノン
系の化合物や、表2に一例を示すアゾ系の化合物等を使
用することが可能である。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】また、液晶性を有する二色性色素,光又は
熱架橋型の反応基を有する棒状色素,ディスク状液晶性
色素,光又は熱架橋型の液晶分子,シアニン等のJ会合
体色素、等を使用することもできる。図1の(a)〜
(d)に示す光吸収異方性薄膜は、基板1から剥がして
使用してもよい。
【0020】
【実施例】以下、本発明の光吸収異方性薄膜の製造方法
の実施例を図面を参照して説明する。 (第1の実施例)本実施例の工程では、メチル(ME
K)を溶媒として、二色性色素組成物(日本感光色素社
製NKX−1366)を3WT%溶解した溶液を造り、硝
子基板上に形成しラビングした配向膜上に、上記の溶液
を滴下し、この後、上記溶媒を室温で気化させた。配向
膜としては、PVA及びポリイミド(日産化学社製SE
−150)を使用した。
【0021】上記の工程で製作した薄膜はいずれの配向
膜においても色素が配向した。図2は、本発明の第1の
実施例に係る光吸収異方性薄膜の上記ポリイミド(SE
−150)上の二色性色素膜の偏光吸収スペクトルを示
すグラフである。図2に示すグラフによると偏光板と色
素の吸収軸とが平行の場合に、全波長に渡って透過率が
非常に低くなっており、このことからも、色素は高い秩
序で配向していることが理解できる。
【0022】図3は、本発明の第1の実施例に係る光吸
収異方性薄膜の二色性配向膜の厚みと、透過率で見た二
色比(吸光度比)との関係を示すグラフである。図3に
示すグラフは、二色性配向膜が厚くなるに連れて二色比
が小さくなっていることを示している。この理由は、液
晶の配向と同様の、すなわち色素の配向様式が薄い膜で
は図1(d)に示す形態でのホモジニアス配向となって
いるが、これとは逆に、色素の配向様式が厚い膜では図
1(c)に示す形態のホモジニアス配向となっているた
めと推定される。ちなみに、上記の色素自体を加熱しな
がら、偏光顕微鏡で観察したところ、105℃以上で液
晶相を示すことが確認された。
【0023】(第2の実施例)本実施例の工程では、メ
チル(MEK)を溶媒として、二色性色素組成物(日本
感光色素社製NKX−1366)を1WT%溶解した溶液
を造り、東芝社製のシランカップリング剤TSL−81
85で予め垂直配向処理を済ませた硝子基板に滴下し、
均一にコーティングした後に、上記溶媒を蒸発させる。
上記の工程で製作した薄膜は、偏光顕微鏡で観察したと
ころ、シュリーレンテクスチャーが観察され、図1
(b)又は(a)の形態に近い膜が形成されていること
が確認された。
【0024】前記配向膜を形成する手段としては、上記
のポリイミドやPVA等の高分子膜を塗布後にラビング
する配向処理手段およびシランカップリング剤による垂
直配向処理手段の他に、偏光UV照射による光配向処理
手段,スパッタリングによる配向処理手段,剪断力によ
る流動配向処理手段,無機物の斜め蒸着による配向処理
手段,液晶の配向に使用されるすべての配向処理手段、
等を適宜組み合わせて使用することができる。さらに、
上記の溶媒を蒸発させる手段として、UV照射手段や加
熱手段等を使用することができる。
【0025】
【発明の効果】以上に説明した通り、本発明は、レーザ
ー光を含む照射光の減衰機能,偏光機能,散乱機能,遮
光機能、等を簡単に実現できる光吸収異方性薄膜と、そ
の簡単でコストの安い製造方法を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る光吸収異方性薄膜の
構造と、二色性色素の4通りの形態を示した概念図であ
る。
【図2】本発明の第1の実施例に係る光吸収異方性薄膜
のSE−150上の二色性色素膜の偏光吸収スペクトル
を示すグラフである。
【図3】本発明の第1の実施例に係る光吸収異方性薄膜
の二色性配向膜の厚みと、透過率で見た二色比(吸光度
比)との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1a,1b,1c,1d 基板 3a,3b,3c,3d 二色性色素

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二色性色素自体が所定の配向を保って硬
    化されて硬膜となっていることを特徴とする光吸収異方
    性薄膜。
  2. 【請求項2】 前記二色性色素が、少なくとも硝子また
    はプラスチックを素材の範疇に含む透明又は半透明で配
    向処理を施された基板上で、少なくとも塗布手段または
    吹き付け手段または滴下手段を範疇に含む適用手段によ
    り配向され、硬化されていることを特徴とする請求項1
    に記載の光吸収異方性薄膜。
  3. 【請求項3】 前記二色性色素として少なくともアゾ系
    またはアントラキノン系を範疇に含む化合物を使用して
    いることを特徴とする請求項1又は2に記載の光吸収異
    方性薄膜。
  4. 【請求項4】 前記二色性色素として光又は熱架橋型の
    反応基を有する棒状色素、及び、ディスク状液晶性色
    素、及び、光又は熱架橋型の液晶分子、及び、少なくと
    もシアニンを範疇に含むJ会合体色素の内、少なくとも
    1つを使用していることを特徴とする請求項1又は2に
    記載の光吸収異方性薄膜。
  5. 【請求項5】 前記二色性色素が液晶性を有しているこ
    とを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光
    吸収異方性薄膜。
  6. 【請求項6】 前記二色性色素の吸収軸が前記基板平面
    となす角度を所定の角度に揃えて配向されたことを特徴
    とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光吸収異方
    性薄膜。
  7. 【請求項7】 少なくとも硝子又はプラスチックを材料
    の範疇に含む透明又は半透明な基板上に所定の形態の配
    向膜を形成する工程と、 前記配向膜を形成した面上に、溶媒中に溶かした二色性
    色素を、少なくとも塗布手段または吹き付け手段または
    滴下手段を範疇に含む付着手段により付着する工程と、 前記付着された二色性色素溶液から前記溶媒を蒸発させ
    ることにより前記二色性色素の配向を固定させる工程
    と、からなる光吸収異方性薄膜の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記二色性色素の配向を固定させた後
    に、前記基板を剥離することを特徴とする請求項7に記
    載の光吸収異方性薄膜の製造方法。
JP10106477A 1998-04-16 1998-04-16 光吸収異方性薄膜、及びその製造方法 Pending JPH11305036A (ja)

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