(57)【要約】【課題】フルカラー液晶表示装置等のための光学材料として有用であって、透過率や偏光機能の向上を図ることのできる、有機色素または有機顔料超微粒子の分散系からなる新しい偏光カラーフィルターと、その製造方法を提供する。【解決手段】有機色素あるいは有機顔料の微結晶が磁場による異方性配向されて媒体中に分散固定されていることを特徴とする偏光カラーフィルターとする。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機色素あるいは有機顔料の微結晶が磁場による異方性配向されて媒体中に分散固定されていることを特徴とする偏光カラーフィルター。
【請求項２】
媒体が有機高分子であることを特徴とする請求項１の偏光カラーフィルター。
【請求項３】
請求項１の偏光カラーフィルターの製造方法であって、有機色素あるいは有機顔料の微結晶の分散液に固定用媒体を混合し、磁場印加による異方性配向を誘起させて固定化することを特徴とする偏光カラーフィルターの製造方法。
【請求項４】
固定用媒体は有機高分子またはそのモノマーもしくはオリゴマーであって、これらの硬化により固定化することを特徴とする請求項３の偏光カラーフィルターの製造方法。
【請求項５】
固定用媒体は光架橋性の有機高分子であることを特徴とする請求項４の偏光カラーフィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、偏光カラーフィルターとその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、高透過率の液晶表示素子を構成する偏光素子等として有用な新しい偏光カラーフィルターとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明の課題】
従来より、フルカラー液晶表示装置としてはカラーフィルター方式が代表的な方式とされているが、従来ではこのような液晶表示装置ではカラーフィルターと偏光板とによる透過率低下が問題になっていたことから、これを解決するためにたとえば積層構成として偏光機能を備えたカラーフィルター（文献１）とすること等が試みられている。
【０００３】
偏光カラーフィルターはこのように液晶表示装置等において重要な光学材料とされているが、これを構成する材料についてはその透過率や偏光特性の向上を図るべく検討が進められている。
【０００４】
そして、このような偏光カラーフィルターの材料として、有機色素や有機顔料の分散系が注目されている。
【０００５】
有機色素や有機顔料の超微粒子の分散系は、電気的、光学的な異方性と分散系全体としての等方性をもつことから、有機二次非線形光学材料や、様々な光学、表示材料としての利用が期待されるからである。
【０００６】
この出願の発明は以上のとおりの背景よりなされたものであって、フルカラー液晶表示装置等のための光学材料として有用であって、透過率や偏光機能の向上を図ることのできる、有機色素または有機顔料超微粒子の分散系からなる新しい偏光カラーフィルターと、その製造方法を提供することを課題としている。
【０００７】
【文献１】
特開平８−２８６０２９号公報
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、有機色素あるいは有機顔料の微結晶が磁場による異方性配向されて媒体中に分散固定されていることを特徴とする偏光カラーフィルターを提供する。
【０００９】
また、第２には、媒体が有機高分子であることを特徴とする偏光カラーフィルターを提供する。
【００１０】
そして、この出願の発明は、第３には、上記の偏光カラーフィルターの製造方法であって、有機色素あるいは有機顔料の微結晶の分散液に固定用媒体を混合し、磁場印加による異方性配向を誘起させて固定化することを特徴とする偏光カラーフィルターの製造方法を提供し、第４には、固定用媒体は有機高分子またはそのモノマーもしくはオリゴマーであって、これらの硬化により固定化することを特徴とする偏光カラーフィルターの製造方法を、第５には、固定用媒体は光架橋性の有機高分子であることを特徴とする偏光カラーフィルターの製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以上のとおりのこの出願の発明では、有機色素または有機顔料のナノサイズの微結晶のコロイド分散系に磁場を作用させることにより生起される微結晶異方性配向効果を利用している。そして、分散中に異方化された状態で微結晶を固定化して偏光カラーフィルターとしている。
【００１２】
このような特徴を有するこの出願の発明について、以下にその実施の形態について説明する。
【００１３】
まずこの出願の発明においては、有機色素あるいは有機顔料についてはその「色素」「顔料」の区分に係わりなく、たとえば液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルター用の色素や顔料をはじめとして各種のものであってよい。
【００１４】
これらの有機色素や有機顔料のナノサイズの微結晶、つまり、この出願の発明においては、一般的に１μｍ（１０００ｎｍ）以下のサイズの微結晶は、まず、分散液中に分散される。この際の微結晶の分散については、たとえば、良溶媒に溶解した有機分子材料を、この溶媒に相溶する有機分子材料、つまり有機色素または有機顔料の貧溶媒中に混入することにより実現することができる。この方法は、特開平６−７９１６８号公報に開示されている公知の方法である。
【００１５】
分散のための溶媒は、たとえば後述の実施例のように、有機色素または有機顔料の良溶媒と貧溶媒の組合わせとして選択することができる。
【００１６】
次に、有機色素または有機顔料微結晶の分散液には、固化用の媒体が混合されて固定化が行われる。この場合の固定用の媒体としては、代表的には、有機高分子、あるいはそのモノマーもしくはオリゴマーが例示される。なかでも光により架橋硬化が行われる有機高分子等が好適なものとして用いられる。そして、これらの媒体は分散液におけるコロイド状態を破壊しない範囲と種類のものを用いて混合される。
【００１７】
このような混合の状態で、磁場を印加し、微結晶に異方性配向を誘起させて前記媒体を固化させることになる。この場合の磁場については、その磁界方向、磁場強度は適宜であってよく、たとえば磁場強度は大きいほどよく、超伝導マグネットによる１０テスラ程度までであってよい。
【００１８】
以上のようなこの出願の発明によって、磁場下において異方化された有機微結晶による偏光吸収変化の現象を利用した偏光カラーフィルターが実現される。
【００１９】
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく発明の実施の形態について説明する。もちろん以下の例によって発明が限定されることはない。
【００２０】
【実施例】
＜実施例１＞
次式で表わされるスチリルピリジニウム色素（以下ＤＡＳＴと略称）の水溶液をデカリン中に再沈殿させることにより、分散中心４００ｎｍ程度のＤＡＳＴ微結晶分散液を得た。
【００２１】
【化１】
2004109951.tif 000002
【００２２】
このＤＡＳＴ微結晶溶液は１ｃｍの石英セル中で吸収極大５５０ｎｍの吸光度が約１．０の赤色であった。これに図１に示した方向（Ｈ）で２テスラの磁場を印加して磁場と垂直方向からその吸光度変化を観測すると、磁場と平行な方向には、５５０ｎｍの吸光度が１．６に上昇し、垂直な方向には５５０ｎｍの吸光度が０．６に減少した。
【００２３】
次に、ＤＡＳＴデカリン溶液に光架橋性アクリル樹脂を５ｗｔ％混合し、これを厚１ｍｍのセルに入れて、図２の配置で２テスラの磁場を印加しながら、３５５ｎｍの紫外線を５分間照射して硬化させた。これを磁場中から取り出して、吸収の偏光依存性を測定したところ、図２のセルの短軸の方向に５５０ｎｍ波長の透過率２０％、長軸方向に透過率６０％の偏光依存性を有する赤色カラーフィルターが得られた。
＜実施例２＞
次式で表わされるジアセチレン化合物（式２）から作製したポリジアセチレン微結晶分散水溶液（作製法は特開平６−７９１６８号の記載に従う。微結晶サイズ平均１００ｎｍ）は、１ｃｍの石英セル中で吸収極大６５０ｎｍの吸光度が約２．０である青色であった。
【００２４】
【化２】
2004109951.tif 000003
【００２５】
この水溶液に次式
【００２６】
【化３】
2004109951.tif 000004
【００２７】
で表わされる重合単位を有する水溶性光架橋ポリマー１０ｗｔ％を加え、実施例１と同様に１ｍｍ厚のセル中２テスラの磁場を印加しながら３５５ｎｍ紫外線を１０分照射して硬化させた。これを磁場中から取り出して、吸収の偏光依存性を測定したところ、図２のセルの短軸の方向に６５０ｎｍ波長の透過率１０％、長軸方向に透過率４０％の偏光依存性を有する青色カラーフィルターが得られた。
＜実施例３＞
次式で表わされるペリレン微結晶分散水溶液は、１ｃｍの石英セル中で吸収極大４５０ｎｍの吸光度が約２．５である黄色であった。
【００２８】
【化４】
2004109951.tif 000005
【００２９】
この水溶液に前記の水溶性光架橋ポリマー〔化３〕１０ｗｔ％を加え、実施例１と同様に１ｍｍ厚のセル中２テスラの磁場を印加しながら３５５ｎｍ紫外線を１０分照射して硬化させた。これを磁場中から取り出して吸収の偏光依存性を測定したところ、図２のセルの短軸の方向に４５０ｎｍ波長の透過率５％、長軸方向に透過率５０％の偏光依存性を有する黄色カラーフィルターが得られた。
＜実施例４＞
公知の方法によって作製した次の一般式で表わされる可溶性フタロシアニン微結晶分散水溶液は、たとえば、１ｃｍの石英セル中で吸収極大６００ｎｍの吸光度が約３．０である緑色であった。
【００３０】
【化５】
2004109951.tif 000006
【００３１】
（式中のＭは、Ｈ，Ｚｎ，ＣｏまたはＣｕ等を示し、Ｒは、−ＯＣ４Ｈ９、−ＯＣ６Ｈ１３、−ＯＣＨ２ＣＦ３等を示す）
この水溶液（Ｍ＝Ｃｕ、Ｒ＝−ＯＣ６Ｈ１３）に前記の水溶性光架橋ポリマー〔化３〕１０ｗｔ％を加え、実施例１と同様に１ｍｍ厚のセル中２テスラの磁場を印加しながら３５５ｎｍ紫外線を１０分照射して硬化させた。これを磁場中から取り出して吸収の偏光依存性を測定したところ、図２のセルの短軸の方向に６００ｎｍ波長の透過率３％、長軸方向に透過率４０％の偏光依存性を有する緑色カラーフィルターが得られた。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によってフルカラー液晶表示装置等のための光学材料として有用であって、透過率や偏光機能の向上を図ることのできる、有機色素または有機顔料超微粒子の分散系からなる新しい偏光カラーフィルターと、その製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における磁場印加と観測の方向を示した図である。
【図２】セルと磁場印加の方向を示した図である。
【図１】
2004109951.tif 000007
【図２】
2004109951.tif 000008