JPS6296905A - 偏光膜積層体 - 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 本発明は偏光膜積層体に関する。更に詳しくは部分的に
偏光能を有する２枚の偏光膜がその偏光軸が互いに直角
をなすように配置して積層された部分偏光膜積層体及び
その製法に関する。

従来の技術 通常偏光膜はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等のフィ
ルムをヨウ素または染料で染色し、次いで一定方向に均
一に一軸延伸し更にこの片面または両面にセルロースト
リアセテ−）　（ＴＡＣ）等を積層接着するかまたはア
クリル樹脂等をコーティングするかの方法によって製造
され、液晶表示装置等に使用されている。

一方画像の多様化に対応する為に多方向に偏光軸を有し
たり部分的に偏光能を有する偏光膜がアニメーションや
玩具等のセグメントに使用されている。異った方向に偏
光軸を有する偏光膜は多軸偏光膜と称されるが従来の多
軸偏光膜は一軸延伸された偏光膜を所定の形（パターン
）に切断し透明プラスチックスのよつな透明な支持体の
上に貼り合せる方法、二色性染料のような二色性物質を
ガラス板または透明プラスチック板に塗布し、本綿布ま
たは紙等で所定の方向にラビングする方法等で製造され
ている。また新しく・製法として二色性色素を透明基板
上に塗布または透明プラスチック基材に含有させ偏光レ
ーザー、ビーム等を照射して特定方向に配列する色素を
選択的に分解し、残った色素に偏光能を付与する方法が
提案されている。しかし、これらの方−法による多軸偏
光膜はパターンの境界での寸法・精度が劣ったり、各領
域で偏光率等の光学特性が劣るという欠点がある。

一方、映像を立体的に観賞する方法として種々の方法が
提案されているが、その一つとして互いに直交した偏光
軸を有する偏光膜領域をドツト状またはストライプ状等
に表示体画素に対応して配置し、左右でその偏光軸が直
交するメガネで観る方式がある。

発明が解決しようとする問題点 前記したような多軸偏光膜を備えた映像素子による映像
をより立体的な像として観賞出来る為には偏光膜自体が
高い偏光率を有することはもちろんのこと、２枚の部分
偏光膜の偏光軸が正確に直角をなす多軸偏光膜が必要で
ある。偏光膜を一定のパターンに切り取りそれらの偏光
軸が互いに直交するよう配置して別の透明フィルム等に
貼り合せる前記したような方法はパターンを正確に貼り
合わせることが困難であったり時間がかかるという欠点
がある。

問題を解決するための手段 本発明者らは立体映像効果のすぐれた多軸偏光膜を製造
すべく鋭意研究を重ねた結果本発明に至ったものである
。即ち本発明は、 １、偏光能を有する着色部分と偏光能を有しない無着色
部分とを多数分布せしめてなる第一の一軸延伸部分偏光
膜と該部分偏光膜の着色部分にはその無着色部分が又無
着点部分にはその着色部分がそれぞれ対応しかつ第一の
部分偏光膜とその偏光軸が直交するよ５に第２の一軸延
伸部分偏光膜が配置されてなる部分偏光膜積層体 ２、偏光能を有する着色部分と偏光能を有しない無着色
部分とを多数分布せしめてなる一軸延伸着色偏光膜因に
別の一軸延伸無着色偏光素膜をその延伸軸を互いに直交
させて積層接着し次いでＡの着色部分に対応した部分に
防染皮膜を設け次いで該防染皮膜の設けられていない部
分を着色するか又はＡに一軸延伸着色偏光膜をその偏光
軸を直交させて積層接着し矢いでＡの無着色部分に対応
した部分に保護膜を設け次いで保護膜の設けられていな
い部分を脱色することを特徴とする部分偏光膜積層体の
製法 ３、偏光能を有する着色部分と偏光能を有しない無着色
部分とを多数分布せしめてなる第一の一軸延伸部分偏光
膜（４）にＡの着色部分にはその着色部分が又Ａの無着
色部分にはその着色部分がそれぞれ対応しかつＡの偏光
軸に対してその偏光軸が直交するような第２の一軸延伸
部分偏光膜を積層することを特徴とする部分偏光膜積層
体の製法 を提供する。

本発明において第一の部分偏光膜囚とその偏光軸が直交
するように第２の部分偏光膜Ｂが配置されているとはＡ
とＢの積層体を上から透視したとき、Ａの着色部分とＢ
の着色部分が互いに隣接した位置忙あり、しかも隣接す
る着色部分の偏光軸が互いに直交するように配置されて
いることであり、その具体的な例としては例えば第１図
に示す様な偏光軸が直交するように２枚の偏光膜の着色
部分ｌとｒをストライプ状に交互に配置したタイプ、第
２図に示す様な２枚の偏光膜の着色部分ｌとｒを３個づ
つグループにしてそれらの偏光軸が直交するようにドツ
ト状に配置したタイプ又は第３図に示す様な着色部分１
とｒが前後、左右でその偏光軸が互いに直交するよ５に
ドツトマトリックス状に配置したタイプ等が挙げられる
。これらのパターンの形状は特に限定されるものではな
（ストライブ状、三角形、四角形、円形、楕円形その他
いかなる形状のものでもよい。又それら着色部分（パタ
ーン）の大きさ及びその密度は映像素子に応じて決めら
れるが通常は数１０μ乃至数關の幅、直径、−辺の大き
さ等を有する。なおパターンが円形、楕円形のような場
合第１部分偏光膜四の着色部分と８２部分偏光膜（Ｂ）
の着色部分の境界に無着色部分が生ずるがそのような無
着色部分が着色された全面積に比べ十分小さい面積であ
れば立体映像を観賞する上で支障がない。

又第１部分偏光膜の偏光軸と第２部分偏光膜の偏光軸と
は正確に９０度をなすのが望ましいが装造工程等の都合
によって１０度前後の変更を行っても本発明の部分偏光
膜積層体の性能が全く損われるというものではない。

本発明を図面によって詳細に説明する。

第４図に示す様Ｋまず、ポリビニルアルコール系フィル
ム、部分アセタール化ポリビニルアルコール系フィルム
またはエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物フィルム
等の親水性高分子フィルムをホウ酸水溶液中で３〜５倍
に一軸延伸して乾燥し、厚さ３〜５０μの偏光素膜（３
）を形成し、その片面にセルローストリアセテート等の
セルロースアセテート系フィルム、−軸延伸ポリエステ
ルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエーテル
スルホンフィルム、ポリスルホンフィルム等のプラスチ
ックフィルムまたはガラス基板等の支持体（４）を、ポ
リウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ポリ酢酸ビニ
ル系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤で接着また
は仮接着する。次いでこの片面支持の偏光素膜に次のよ
うにして部分偏光能を付与する。

即ち、例えば第５図に示す如く偏光素膜（３）上にフォ
トレジスト（感光性樹脂）（Ａ）を塗布、乾燥し、写真
原板（６）を介して高圧水銀ラング、カーボンアーク、
キセノンランプ等で露光し、フォトレジストの特定パタ
ーンを硬化させ、残りの部分を現像により溶解除去する
。ここでフォトレジストが重クロム酸系フォトレジスト
やアクリル系フォトレジスト、ポリケイ皮酸ビニル系フ
ォトレジスト、環化ゴム−アジド系フォトレジスト等の
所謂ネガ型フォトレジストである場合には、写真原板の
透明部分（６ａ）に相当するフォトレジスト（Ａａ）の
部分のみが硬化し未感光部（Ａｂ）は現像により溶解除
去され、偏光素膜面（３ｂ）が露呈する。また、フォト
レジストが、０−ナフトキノンジアジド系フォトレジス
ト等の所謂ポジ型フォトレジストの場合には逆に写真原
板（６）の透明部（６ａ）に相当するフォトレジスト部
（Ａａ）は光照射によって水溶性のカルボン酸等に変化
し現像により溶解除去され、偏光素膜（３ａ）が露呈し
、一方未感光部（Ａｂ）は硬化パターン（防染皮膜）と
して偏光素膜（３ｂ）上に残る。この様にして形成され
た特定の硬化パターンを有する偏光膜を、ヨウ素−ヨウ
化カリまたは二色性染料等を含有する溶液に浸漬し、硬
化パターン（Ａ１以外の部分を染色して、偏光能を付与
し、（第６図）然る後硬化パターン（Ａ）を溶解し、片
面支持された部分偏光膜（第１部分偏光膜、３）をえる
。

（第７図） 次に第８図に示す通り第１部分偏光膜（３）上にその延
伸軸と直交する方向に第２の偏光素膜（７）を前記同様
の接着剤を用いて積層接着する。

ここで接着剤によって形成される層自体の耐水性・防染
性が不十分な場合には第１部分偏光膜（３）と第２の偏
光素膜（７）の間にタンニン酸等を塗付して耐水膜又は
防染膜を設けてもよい。次に第２の偏光素膜（７）上に
第１部分偏光膜（３）の無着色部分に対応する部分を前
記同様にしてヨウ素−ヨウ化カリ、二色性染料等によっ
て着色を行って第２の部分偏光膜を形成せしめ第９図に
示す様な、互いに直交する偏光軸を有する部分偏光膜積
層体をえる。

片面支持の偏光素膜に部分的に偏光能を付与する別の方
法としてインク用ビヒクル又は印刷インクによる防染皮
膜を利用する方法も用いられる。即ち、まず第４図に示
すような偏光素膜上にシルクスクリーン印刷、オフセッ
ト印刷、グラビア印刷、凸版印刷等の方式、特に好まし
くはシルクスクリーン印刷方式またはオフセット印刷方
式によりインク用ビヒクル又は印刷インクによる特定の
パターン（防染皮膜）を設ける。

インク用ビヒクル又は印刷・インクとしては例えばセル
ロース系プラスチック及びポリ酢酸ビニル等の合成樹脂
の他に可塑剤、乾燥剤等の固形成分を有機溶剤に溶解ま
たは分散したもの又はそれを染料、顔料等で所望の色相
に着色したもの等が使用される。次いで印刷パターン以
外の部分をヨウ素または二色性染料等で染色し、部分的
に偏光能を付与し、然る後、必要なら溶剤により防染皮
膜を溶解剥離し、第１部分偏光膜をえる。（第７図）さ
らに第１部分偏光膜とその延伸軸が直交する向きに第２
の偏光素膜を積層接着しく第８図）、第２偏光素膜上の
第１部分偏光膜の無着色部分に対応する部分に前記と同
様な方法により偏光能を付与して（第９図）互いに直交
する偏光軸を有する部分偏光膜積層体をえる。

更に偏光素膜に部分偏光能を付与する方法として二色性
染料水溶液又はヨウ素−ヨウ化カリ溶液にアルギン酸ソ
ーダ、デンプン等の糊剤を加えて捺染糊となしこれを用
いて片面支持された偏光素膜に特定のパターンに印捺し
然る後、湿熱処理すること釦よって部分偏光膜を得るこ
とも出来る。

以上の偏光膜積層体は各々の偏光膜の偏光能を有する部
分が単一色であるが第１０図に示すようにそれぞれがＲ
（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）の三原色
に着色された部分偏光膜積層体も前記と同様な方法によ
って製造することが出来る。

即ち、プラスチックフィルムまたはガラス基板で片面支
持された第１の偏光素膜上に光硬化性樹脂、インク用ビ
ヒクル又は印刷インク等により防染皮膜を形成し、まず
レッドの二色性染料で露呈している部分を染色し、然る
後防染皮膜を剥離する。次にレッドに染色された部分を
含め光硬化樹脂、インク用ビヒクル又は印刷インク等に
より防染皮膜を設けグリーンの二色性染料で染色したの
ち防染皮膜を剥離する。

最後に既に染色されたレッド、グリーンで染色された部
分を含め前記同様に防染皮膜を設けブルーの二色性染料
で染色した後、該防染皮膜を剥離する事によりＲ，、Ｇ
、　Ｂ　３原色で全体の半分が染色された第１部分偏光
膜（３）（第１０図）をえる。次に第１部分偏光膜（３
１’上にこれと延伸軸が直交する方向に第２の偏光素膜
を積層接着し、第１部分偏光膜（３「の無染色部分に相
当する第２の偏光素膜の領域に前記と同様な方法により
ＲＧ、Ｈの３原色偏光膜（７）を形成し、着色部分の偏
光軸が互いに直交した部分偏光腹積１体をえることもで
きる。

以上の部分偏光膜形成の方法はいずれも光硬化性樹脂、
インク用ビヒクル又は印刷インク等で設けられた防染皮
膜以外の部分を染色する方法であるが全面を均一にヨウ
素又は二色性染料等で着色（又は染色）された−軸延伸
偏光膜に前記同様に光硬化性樹脂、インク用ビヒクル又
は印刷インク等によって保護膜を設けそれ以外の部分を
脱色し偏光能を消滅させ部分偏光膜を得ることも出来る
。即ち通常の偏光膜製造法に従ってまず例えばポリビニ
ルアルコール膜をヨウ素又は二色性染料で染色し３〜５
倍に延伸したのちこの片面にＴＡＣを積層接着するかア
クリル樹脂をコーティングして偏光膜をえる。これに光
硬化性樹脂、インク用ビヒクル又は印刷インクで保護膜
を設け該保護膜以外の部分を脱色して偏光能を消滅させ
る。（脱色方法としては偏光膜がヨウ素で着色されたも
のであるときは０．１〜１０％のカセイカリ又はカセイ
ソーダ溶液により１０〜６０℃で又染料はヨウ素で着色
されている場合は例えば０．１〜１０％のハイポ又はハ
イドロサルファイド水溶液により１５〜６０℃で処理し
て脱色される。）脱色処理したのち水洗し必要なら光硬
化性樹脂、インク用ビヒクル又は印刷インク等による保
護膜を剥離し部分的に偏光能を有する部分偏光膜（第１
部分偏光膜）を得る。次いでこの第１部分偏光膜の偏光
軸とその偏光軸が直角になるよ５に第２の偏光膜を積層
接着し第２の偏光膜上の第１部分偏光膜の着色部分に相
当する部分を前記同様に脱色して部分偏光膜積層体をえ
る。

なおパターン寸法が数１００μ〜数ｍｍ　というような
粗いパターンの部分偏光膜積層体を製造する場合には第
１偏光膜に相当するパターンと第２偏光膜に相当するパ
ターンを有する、片面支持された部分偏光膜を例えば下
記のような方法で予め調輿しておき、然る後、第１偏光
膜と第２偏光・膜をその着色部分と熱着部分を正確に対
応させかつ２枚の部分偏光膜の偏光軸が直交する様に積
層接着する事によっても達成される。この場合片面支持
された部分偏光膜の効率的な生産方法としては例えば、
ポリビニルアルコール等の親水性高分子フィルムを連続
的にホウ酸水溶液中で３〜４倍に一軸延伸し、乾燥し色
性染料またはヨウ素−ヨウ化カリ溶液と、アルギン酸ソ
ーダ等の糊剤から成る捺染糊による印捺パターンを形成
し、予備燥乾後湿熱処理する方法、あるいは該積層体の
偏光素膜上にインクジェット方式によりヨウ素−ヨウ化
カリ溶液または二色性染料を単色または多色パターンで
塗布し、予備乾燥後、湿熱処理する方法等が採用される
。

本発明においては前記のようにして製造された部分偏光
膜積層体の第２の部分偏光膜の表面をさらにコーティン
グまたは透明支持体で保護する事も出来るし、逆に第１
偏光膜を支持するプラスチックフィルムまたはガラス基
板等を剥離して用いることも出来る。

実施例 次に実施例により本発明を更に詳細に説明す゛る。

実施例１゜ ４倍に一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルム（
偏光素膜、厚さ２８μ）をタケネートＡ−４０及びタケ
ラックＡ３８５（ポリウレタン系接着剤、武田薬品叉）
Ｋよって８０μのセルローストリアセテートフ身ルムに
積層接着し、片面支持の偏光素膜積層体を形成する。こ
の偏光素膜上にＢＰＰＲ，感光液（ネガ型光硬化性樹脂
、東京応化裂）をスピンコーターにより均一にコーティ
ングして乾燥し６μの皮膜を設けた。３５０μ幅の透明
領域と３５０μ幅の黒色遮光領域を交互に配したストラ
イプ状写真原板を、この皮膜上に密着させ２ｙの超高圧
水銀灯を距離１００ａｎで３０秒間照射し露光部を硬化
させ、ＥＰＰＲ現像液中に浸漬し未露光部の樹脂を溶解
除去する。次に積層体をＤｉｒｅｃｔ　Ｆａｓｔ　Ｂｌ
ａｃｋＤ２ｇを水１１に溶解した染料溶液（３０℃）に
３分間浸漬し、水洗、乾燥した。

次にＥＰＰＲ剥離液中にこの積層体を４分間浸漬し、水
洗して部分的に偏光能を有する第１の偏光膜を得た。こ
の偏光膜のセルローストＩＪアセテートフィルムの積層
されていない面にその延伸軸が直交するようにして前記
同様の第２の偏光素膜を前記のポリウレタン系接着剤を
介して積層接着した。更にその上前記と同様にして光硬
化性樹脂を均一に塗布し乾燥し、前記写真厚板を第１偏
光膜の着色部分に写真原板の露光部分が対応するように
光硬化性樹脂の塗布面に密着させ、超高圧水銀灯で露光
し、未露光部を現像液で溶解除去して硬化樹脂の防染皮
膜をえた。次いで偏光素膜の露呈した部分をＤｉｒｅｃ
ｔＦａｓｔ　Ｂｌａｃｋ　Ｄの染料液で染色し、然る後
、防染皮膜を剥離剤で剥離してその偏光軸が互いに直角
をなしかつ部分的に偏光能を付与された偏光膜積層体を
得た。

実施例２゜ ４倍に一軸延伸されたポリビニルアルコールフィルム（
厚さ２８μ）の片面にセルローストリアセテートフィル
ム（支持体、厚さ８０μ）を前記のポリウレタン系接着
剤で積層接着した。

この積層フィルム（ＩＱｃｍＸ１５Ｃｍ）をヨウ素１部
、ヨウ化カリ５部、ホウ酸５部および水１００部より成
る染浴中に（４０℃で）浸漬して水洗、乾燥して片面支
持の偏光膜を得た。この偏光膜の支持体のない面に着色
したメジュムインクを用いてシルクスクリーン印刷法に
より３５０μ間隔で３５０μ幅のストライプパターンを
印刷して保護膜を設けたのち２゜５％の・・イドロサル
ファイト溶液に浸漬して保護膜の設けられていない部分
を脱色し、偏光能を消滅させた。然る後、保護膜を溶剤
で剥離し、第１０部分偏光膜をえた。更にこの上に第１
の偏光膜とその延伸軸を直交させるようにして前記の延
伸ポリビニルアルコールフィルムをポリウレタン系接着
剤で、接着し、前記と同様にヨウ素、ヨウ化カリ及びホ
ウ酸でフィルム全面を均一に染色した。次いで第１部分
偏光膜の染色部分に相当する部分が脱色されるよ５に前
記同様に処理してその偏光軸が直角をなす部分的に偏光
能を有する偏光膜積層体を得た。

発明の効果 部分的に偏光能を有する２枚の偏光膜がその各々の偏光
能を有する部分と有しない部分が正確に対応しかつ各々
の偏光軸が正確に直角をなす偏光膜積層体かえられた。

このものは多軸偏光膜として映像を立体的に観る為の媒
体として利用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は直交する偏光軸がストライプ状に配置された偏
光膜積層体の例を示す。 第２図は直交する偏光軸がグループドツト状に配置され
た偏光膜積層体の例を示す。 第３図は直交する偏光軸がドツトマトリックス状に配置
された偏光膜積層体の例を示す。 第４図は片面支持された偏光素膜を示す。 第５図はフォトレジスト法によるパターン形成法を示す
。 第６図は光硬化樹脂又は印刷インクによりノくターンを
形成し次いで着色を行った状態を示す。 第７図　部分的に偏光能を有する第１の偏光膜を示す。 第８図　部分的に偏光能を有する第１の偏光膜の上に第
２の偏光素膜をその延伸軸が直交するように積層接着し
たもの。 第９図　偏光膜積層体 第１０図　偏光膜が多色に着色された偏光膜積層体 なお第４〜９図において−→印及び←−→印は延伸軸（
偏光軸）の方向を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）偏光能を有する着色部分と偏光能を有しない無着
   色部分とを多数分布せしめてなる第一の一軸延伸部分偏
   光膜と該部分偏光膜の着色部分にはその無着色部分が又
   無着色部分にはその着色部分がそれぞれ対応しかつ第一
   の部分偏光膜とその偏光軸が直交するように第２の一軸
   延伸部分偏光膜が配置されてなる部分偏光膜積層体
2. （２）偏光能を有する着色部分と偏光能を有しない無着
   色部分とを多数分布せしめてなる一軸延伸部分偏光膜（
   Ａ）に別の一軸延伸無着色偏光素膜をその延伸軸を互い
   に直交させて積層接着し次いでＡの着色部分に対応した
   部分に防染皮膜を設け次いで該防染皮膜の設けられてい
   ない部分を着色するか又はＡに一軸延伸着色偏光膜をそ
   の偏光軸を直交させて積層接着し次いでＡの無着色部分
   に対応した部分に保護膜を設け次いで保護膜の設けられ
   ていない部分を脱色することを特徴とする部分偏光膜積
   層体の製法
3. （３）偏光能を有する着色部分と偏光能を有しない無着
   色部分とを多数分布せしめてなる第一の一軸延伸部分偏
   光膜（Ａ）にＡの着色部分にはその着色部分が又Ａの無
   着色部分にはその着色部分がそれぞれ対応しかつＡの偏
   光軸に対してその偏光軸が直交するような第２の一軸延
   伸部分偏光膜を積層することを特徴とする部分偏光膜積
   層体の製法