DE69931792T2

DE69931792T2 - UV absorbierender Film und Verwendung als Schutzfolie

Info

Publication number: DE69931792T2
Application number: DE69931792T
Authority: DE
Inventors: August c/o Agfa Gevaert N.V. Marien; Bart c/o Agfa Gevaert N.V. Moeyersons
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2019-12-02
Also published as: EP1104781B1; JP2001235621A; DE69931792D1; EP1104781A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen UV-absorbierenden Cellulosetriacetatfilm (CTA), der eine spezielle Art einer UV-absorbierenden Substanz enthält, wobei der Film zur Verwendung in einem polarisierenden Element geeignet ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
UV-absorbierende Blätter bzw. Lagen können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Zum Beispiel können sie als den UV-Bereich ausschneidende Filme für Sonnenbrillen oder für polarisierende Gläser, als Farbkorrekturfilter zum Aufzeichnen und Drucken in der Farbfotografie sowie für andere spezielle Verwendungen wie etwa als Trennfilter, Maskierungsfilter für einen fotomechanischen Vorgang und als Filter bei visueller Empfindlichkeit eingesetzt werden. Seit kurzem werden solche Filme als Schutzfolie für eine polarisierende Platte in einer Flüssigkristallvorrichtung eingesetzt.
Auf dem Gebiet der elektronischen Anzeigesysteme sind Flachbildschirmanzeigen (flat panel displays, FDPs) zunehmend wichtiger geworden und ersetzen insbesondere aufgrund des Aufkommens von hand-held-, Laptop- und tragbaren Computern ältere Technologien wie etwa CRTs. Die FDPs können in unterschiedliche Arten eingeteilt werden, für die sich eine kürzlich erschienene Übersicht in Kapitel 3 von „Electronic displays", 2. Ausgabe (1996) von Sol Sherr, herausgegeben von J. Wiley and Sons, findet. Von den so genannten elektrolumineszenten Vorrichtungen ist der erfolgreichste Vertreter die lichtemittierende Diode oder LED. Sie ist eine feste Vorrichtung, die bei Anlegen eines elektrischen Feldes Licht emittiert. Gasentladeanzeigen, die auch als Plasmaanzeigetafeln bezeichnet werden, verwenden die Ionisierung des Gases durch Anlegen eines Feldes entlang des Gases und die abstrahlenden Rekombinationen der Ionen und der Elektronen. Sie werden in einem bemerkenswerten Ausmaß als Anzeigen für tragbare Computer eingesetzt und gehören zu den führenden Vertretern der FDP-Produkte. Noch andere Arten von Flachbildschirmanzeigevorrichtungen schließen fluoreszierende Vakuumanzeigen (vacuum fluorescent displays (VFDs)), elektromagnetische Anzeigen (EMDs), Glühlichtanzeigen (INDs), elektrochemische Anzeigen (ECDs) und elektrophoretische Bildanzeigen (EPIDs) ein.
Allerdings ist gegenwärtig die populärste und weitreichend akzeptierte Art einer Flachbildschirmanzeigevorrichtung ohne Zweifel die Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder LCD, welche zum Marktführer geworden ist.
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen werden heutzutage in zahlreichen Anwendungen wie etwa Uhren, Haushaltsanwendungen, elektronischen Rechnern, Audio-Ausstattung, etc. eingesetzt. Es gibt eine zunehmende Tendenz, Kathodenstrahlröhren durch Flüssigkristallanzeigevorrichtungen zu ersetzen, die aufgrund ihres kleineren Volumens und ihres geringeren Energieverbrauchs bevorzugt werden. Bei einigen Anwendungen wie zum Beispiel Laptop-Computern und Taschenfernsehern sind Flüssigkristallanzeigevorrichtungen sogar ohne Wettbewerb.
Hochauflösendes Fernsehen in seiner äußersten Version wird Bildschirmdiagonalen erforderdern, die 50 inch übersteigen (siehe P. Plezhko in der Zeitschrift Information Display, September 1991, Band 7, Nummer 9, Seite 19ff.). Obwohl es sie noch nicht gibt, kann für 50-inch-Bildschirme auf Basis von CRT erwartet werden, dass sie aufgrund ihres Gewichts und ihrer Größe sehr unpraktisch sein werden. Die Flüssigkristalltechnologie ist im Wesentlich dazu in der Lage, hochauflösende Fernsehbildschirme (HDTV) herzustellen, die ein mittleres Gewicht und mittlere Größe aufweisen.
Flüssigkristallanzeigevorrichtungen schließen im Allgemeinen zwei im Abstand zueinander parallel angeordnete, miteinander verbundene Glasplatten ein, welche einen verschlossenen Hohlraum definieren, der mit einem Flüssigkristallmaterial befüllt ist. Die Flüssigkristalle zeigen in Abhängigkeit von ihrer Art eine spezielle geometrische molekulare Orientierung, die unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes verändert werden kann. Die Glasplatten sind jeweils mit einer transparenten Elektrodenschicht bedeckt, welche dem Hohlraum zugewandt ist und auf solch eine Weise gemustert sein kann, dass ein Mosaik aus Bildelementen (Pixeln) erzeugt wird, oder so, dass ein definiertes elektronisches Muster mit zum Beispiel einer definierten alphanumerischen Gestalt erzeugt wird. Schließlich sind die vordere und die rückseitige Glasplatte auf ihrer Außenseite mit lichtpolarisierenden Elementen bedeckt. Als Ergebnis einer Veränderung der geometrischen Orientierung der Flüssigkristallmoleküle aufgrund eines Unterschieds in der angelegten elektrischen Spannung zwischen den Elektroden werden gleichzeitig die Lichtdurchlässigkeitseigenschaften für eine sich im Hintergrund befindliche Beleuchtungsquelle verändert.
Im Allgemeinen gibt es unter dem chemischen Gesichtspunkt zwei wichtige Arten von Polarisatoren, jodartige (I-artige) und chromophore oder farbstoffartige Polarisatoren. Die farbstoffartigen (D-Typ) sind im Allgemeinen gestreckte Poly(vinylalkohol)filme, welche eine Diazoverbindung umfassen. Sie sind gegenüber Feuchtigkeit und Wärme stabiler als die I-artigen Lagen, welche andererseits eine höhere Durchlässigkeit aufweisen. Allerdings sind beide Arten gegenüber einer Verschlechterung durch UV-Strahlung äußerst empfindlich, sodass sie mittels einer den UV-Bereich ausschneidenden Schutzlage vollständig vor UV abgeschirmt werden müssen. Solch eine polymere Schutzlage kann des Weiteren einen Schutz gegenüber mechanischer Schädigung, eine Gleichmäßigkeit der Oberfläche und eine geringe Veränderung der Abmessung in Abhängigkeit von Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen gewährleisten.
Gemäß neueren Patentveröffentlichungen ist ein Cellulosetriacetatfilm, in den eine UV-absorbierende Verbindung eingebracht ist, ein zur Verwendung als Schutzelement für Polarisatoren in einer LCD bevorzugtes Polymermaterial. Cellulosetriacetat wird offensichtlich bevorzugt, da es eine hohe Transparenz aufweist, optisch isotrop ist, an die polarisierende Platte gut anhaftet und sich die Abmessungen in Abhängigkeit von Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen kaum verändern. Zum Beispiel offenbaren die ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen JP-A 10-237186, 10-152568 und 7-11056 Benzotriazolderivate als UV-Absorber in Cellulosetriacetatlagen für den letztgenannten Zweck.
JP-A 08-134241 beschreibt ein Benzophenonderivat als UV-Absorber in Cellulosetriacetat. JP-A 08-239509, ein Äquivalent von U.S. 5,806,834, offenbart den UV-Bereich herausschneidende Polymerfilme, welche R₁R₂NCR₃: CR₄CR₅: C_XY-Verbindungen als UV-Absorber umfassen, sowie ihre Verwendung als Polarisatoren in LDCs. Darüber hinaus sind in JP-A 05-265078 Benzophenonverbindungen, Salicylatverbindungen und Benzotriazolverbindungen in UV-absorbierenden Lagen beschrieben worden.
Allerdings zeigen die im Stand der Technik beschriebenen UV-absorbierenden Filme einige Nachteile. Zum Beispiel ist der Gradient der Kurve ihres Transmissionsgrads (der Anstieg der Kurve) um 400 nm herum nicht steil genug. Solch ein Film zeigt einen gelblichen Farbton und/oder ein unvollständiges Herausschneiden des UV-Bereichs.
Die vorliegende Erfindung erweitert die Lehren hinsichtlich von Polymerfilmen, welche einen UV-Absorber umfassen, sowie hinsichtlich ihrer Verwendung als Schutzlage für einen Polarisator in einer LCD.
AUFGABEN DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen ultraviolettabsorbierenden Polymerfilm, der nahezu das gesamte Licht in einem Wellenlängenbereich von länger als 400 nm durchlässt und nahezu das gesamte Licht in einem Wellenlängenbereich von kürzer als 400 nm herausschneidet, sowie ein Polarisationselement bereitzustellen, welches durch solch einen UV-absorbierenden Polymerfilm effizient geschützt wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine LCD bereitzustellen, welche Polarisatoren umfasst, die gegenüber einer Verschlechterung durch UV-Strahlung geschützt sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorstehend erwähnten Aufgaben werden durch Bereitstellen eines Cellulosetriacetatfilms, welcher einen UV-Absorber gemäß der allgemeinen Formel (I) umfasst, in polarisierenden Elementen, welche durch solche CTA-Filme geschützt werden, sowie von LCD-Vorrichtungen, welche solche Polarisatoren umfassen, gelöst
wobei Z 4-Alkoxy-2-hydroxyphenyl bezeichnet, welches weitergehend substituiert sein kann,
Ar ein substituiertes oder unsubstituiertes Aryl bezeichnet und
R Alkyl, Aryl, Alkoxy, Aryloxy, Alkylthio oder Arylthio bezeichnet, von denen jedes weitergehend substituiert sein kann.
Weitere Voreile und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Synthese von 2-Hydroxyphenyl-s-triazinen ist in U.S. 3,896,125 offenbart.
Die am meisten bevorzugten 4-Alkoxy-2-hydroxyphenyl-striazin-UV-Absorber, welche in einem polarisierenden Element gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, sind die folgenden Verbindungen:
Andere nützliche UV-Absorber schließen ein:
Der Cellulosetriacetatfilm zur Verwendung in einem polarisierenden Element der Erfindung ist in der Lage, nahezu das gesamte Licht in einem Wellenlängenbereich von länger als ungefähr 400 nm durchzulassen und nahezu das gesamte Licht in einem Wellenlängenbereich von nicht länger als ungefähr 400 nm herauszuschneiden, und des Weiteren steigt die Kurve seines Transmissionsgrades um 400 nm herum steil an. Daher kann der Polymerfilm geeignet als ein Schutzfilm für eine polarisierende Platte eingesetzt werden, welche eine hervorragende Lichtfestigkeit zeigt.
Darüber hinaus kann der CTA-Film optional in Kombination mit einem weiteren optischen Filter als Farbkorrekturfilter zur Aufnahme von Farbfotografien, als Farbkorrekturfilter beim Farbdrucken oder als Filter für eine spezielle Verwendung (zum Beispiel als Trennfilter, als Maskierungsfilter für ein fotomechanisches Verfahren, als Filter bei visueller Empfindlichkeit) eingesetzt werden.
Für den Cellulosetriacetatfilm können bekannte Materialien eingesetzt werden. Der Acetylwert des Cellulosetriacetats liegt bevorzugt im Bereich 50 bis 70% und insbesondere im Bereich von 55 bis 65%. Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des Cellulosetriacetats liegt bevorzugt im Bereich von 70.000 bis 120.000 und insbesondere 80.000 bis 100.000. Das Cellulosetriacetat kann andere Celluloseester wie etwa Cellulosepropionat oder Cellulosebutyrat enthalten, solange der Acetylwert in dem vorstehend angegebenen Bereich liegt.
Der Ultraviolettabsorber der Formel (I) ist in das Polymer im Allgemeinen in einer Menge von 0,1 bis 20 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des Cellulosetriacetats eingebracht, mehr bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen und am meisten bevorzugt in einer Menge von 1 bis 5 Gewichtsteilen.
Es kann leicht verstanden werden, das Mischungen von mehr als einem in einem polarisierenden Element gemäß der Erfindung verwendeten UV-Absorber eingebracht sein können. Darüber hinaus können andere UV-Absorber außerhalb des Umfangs der Erfindung zugemischt sein. Bevorzugt sind Benzophenonverbindungen, Salicylatverbindungen und Benzotriazolverbindungen.
Der Celluloseacetatfilm enthält im Allgemeinen des Weiteren einen Weichmacher. Beispiele für die Weichmacher schließen Phosphatester wie etwa Triphenylphosphat, Tricresylphosphat und Cresyldiphenylphosphat sowie Phthalatester wie Diethylphthalat, Dimethoxyethylphthalat und Dimethylphthalat ein. Der Weichmacher ist in dem Film bevorzugt in einer Menge von nicht mehr als 20 Gew.-% und insbesondere von 5 bis 15 Gew.-% enthalten.
Der CTR-Film kann des Weiteren Teilchen aus einer anorganischen oder einer organischen Verbindung enthalten, welche eine gute Schmiereigenschaft ergeben. Beispiele für anorganische Verbindungen schließen Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Calciumcarbonat, Talk, Ton, kalziniertes Kaolin, kalziniertes Calciumsilicat, hydriertes Calciumsilicat, Aluminiumsilicat, Magnesiumsilicat und Calciumphosphat ein. Bevorzugt sind Siliciumdioxid, Titandioxid und Zirkoniumoxid und insbesondere Siliciumdioxid. Beispiele für organische polymere Verbindungen schließen Siliconharze, Fluorharz und Acrylharz ein. Siliconharz ist bevorzugt. Die durchschnittliche Größe des Teilchens ist nicht speziell beschränkt. Die Größe liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,001 bis 1,0 μm und bevorzugt 0,001 bis 0,5 μm. Das Teilchen ist in den CTA-Film im Allgemeinen in einer Menge von 0,005 bis 0,5 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des CTA und bevorzugt in einer Menge von 0,01 bis 0,1 Gewichtsteilen eingebracht.
Ein Verfahren für die Herstellung des den UV-Absorber enthaltenden CTA-Films in einem polarisierenden Element der Erfindung wird nachstehend erläutert.
Der Film wird bevorzugt unter Einsatz eines Gussverfahrens mit Lösungsmittel hergestellt. Dieses Verfahren umfasst die Schritte: Gießen der von einem Schlitz einer die Lösung zuführenden Vorrichtung (Blaskopf) zugeführten Polymerlösung auf einen Träger und Trocknen der gegossenen Schicht, um einen Film auszubilden.
In ein Mischgefäß werden ein Lösungsmittel, Cellulosetriacetat und ein Weichmacher gegeben, und das Celluloseacetat wird durch Rühren unter Erhitzen und, wenn erwünscht, unter Druck gelöst, um eine Beschichtungsmasse herzustellen. In ein weiteres Mischgefäß werden ein Lösungsmittel und der Ultraviolettabsorber gegeben, und der Absorber wird durch Rühren aufgelöst. In dem Fall, dass Teilchen zur Verbesserung der Schmierung zugegeben werden, werden die Teilchen in die resultierende, den Absorber enthaltende Lösung gegeben, und die Mischung wird unter Einsatz einer Dispergiervorrichtung dispergiert. Eine zweckmäßige Menge der den Absorber enthaltenden Lösung wird in das die Beschichtungsmasse enthaltende Gefäß geleitet, und sie werden vermengt. Die resultierende Mischung wird durch einen Filter zweckmäßig zu einem Gießkopf zugeführt und wird von dem Gießkopf auf ein endloses Band eines Trägers, bevorzugt eines Metallträgers, gegossen.
Der gegossene Film wird dann während einer Drehung des Bandes getrocknet, um einen Film mit selbsttragenden Eigenschaften auszubilden, und der getrocknete Film wird von dem Band abgelöst, und dann wird der Film ausreichend getrocknet, um aufgewickelt zu werden. Anstelle des endlosen Bandes kann eine Metalltrommel eingesetzt werden.
Die Beschichtungsmasse und die den Absorber enthaltende Lösungen können unter Einsatz eines statischen Mischers, welcher auf halben Wege des Rohrs vor dem Gießkopf angeordnet ist, vermengt, zu dem Gießkopf zugeführt und von dem Gießkopf auf einen Metallträger gegossen werden.
Beispiele für die in dem Gießverfahren mit Lösungsmittel eingesetzten Lösungsmittel schließen aliphatische Kohlenwasserstoffe wie etwa Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Isooctan und Cyclohexan, aromatische Kohlenwasserstoffe wie etwa Benzol, Toluol und Xylol, chlorierte Kohlenwasserstoffe wie etwa Chlormethan, Dichlormethan, Kohlenstofftetrachlorid und Trichlorethan, Alkohole wie etwa Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol und n-Butylalkohol und Ester wie etwa Methylformiat, Ethylformiat, Methylacetat und Ethylacetat ein.
In dem vorliegenden Fall des Verwendens von Cellulosetriacetat für das Polymer wird im Allgemeinen eine Mischung aus Dichlormethan und Methanol verwendet. Andere Lösungsmittel wie etwa Isopropylalkohol und n-Butylalkohol können werdet werden, solange nicht beim Herstellungsvorgang für die Beschichtungsmasse oder beim Zugeben der Teilchen zu der Beschichtungsmasse Cellulosetriacetat abgeschieden wird. Das Gewichtsverhältnis von Cellulosetriacetat und dem Lösungsmittel in der Beschichtungsmasse beträgt bevorzugt 10:90 bis 30:70.
Bei dem Herstellungsvorgang für die Beschichtungsmasse und die Dispersion können verschiedene Zusatzstoffe wie etwa ein Dispergiermittel, fluoreszierender Farbstoff, ein Antischaummittel, ein Schmiermittel und ein Konservierungsmittel zu der Beschichtungsmasse oder der Dispersion zugegeben werden.
Ein polarisierendes Element der vorliegenden Erfindung umfasst eine polarisierende Lage, die auf einer oder auf beiden Seiten mit einem schützenden, UV-absorbierenden Cellulosetriacetatfilm bedeckt ist. Der Schutzfilm wird durch Laminieren auf eine oder auf beide Seiten der polarisierenden Lage aufgebracht.
Jede Art von Polarisator (I-Typ oder D-Typ) kann eingesetzt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Polarisator aus einem gestreckten Poly(vinylalkohol)film, der eine Diazoverbindung enthält.
Es wird zudem explizit so gesehen, dass eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die solche durch den vorstehend beschriebenen, UV-absorbierenden Cellulosetriacetatfilm geschützte Polarisatoren umfasst, in den Umfang der vorliegenden Erfindung fällt. Die Polarisatoren werden auf die Außenseiten der Glas- oder Kunststoffsubstrate der LCD-Vorrichtung aufgebracht. Daher schließen wir in dieser Beschreibung einige Einzelheiten hinsichtlich der Ausgestaltung und des Betriebs einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung ein.
Wie bereits vorstehend erläutert ist die Vorrichtung im Wesentlichen ein von zwei parallelen Glasplatten umgebener Hohlraum, die beide auf der Innenseite mit einer transparenten Elektrodenschicht bedeckt sind, die miteinander elektrisch verbunden sind, sodass ein elektrisches Feld entlang der Zelle angelegt werden kann. Schließlich sind die Elektrodenschicht mit so genannten Ausrichtungsschichten bedeckt (siehe nachstehend). Darüber hinaus kann eine Farbfilterschicht vorgesehen sein. Die gesamte Anordnung ist zwischen die zwei Polarisatoren eingeschoben. In der vorliegenden Erfindung sind die Polarisatoren durch einen den UV-Bereich herausschneidenden CTA-Film geschützt, der vorstehend ausführlich erläutert wurde.
Flüssigkristalle sehen über den größten Teil des Temperaturbereichs wie herkömmliche Flüssigkeiten aus, aber sie unterscheiden sich von anderen Flüssigkeiten dadurch, dass sie in dem Temperaturbereich der so genannten Mesophase eine geordnete Struktur zeigen und aus verlängerten organischen Molekülen bestehen, die sich selber zu drei Arten von Ordnungen anordnen können, welche als nematisch, cholesterisch und smektisch bezeichnet werden. Beim nematischen Typ sind alle Moleküle parallel zueinander. Der cholesterische Typ weist aufeinanderfolgende Schichten aus zueinander parallelen Molekülen auf, aber mit einer Ausrichtung in jeder Schicht in einer bevorzugten Richtung, welche sich kontinuierlich von einer Schicht zur nächsten dreht, sodass sie in ihrem Ordnungsmuster einer Helix folgt. Der smektische Typ weist eine Schichtstruktur mit einer konstanten bevorzugten Richtung auf. Außerhalb der Mesophase friert das Material am unteren Ende ein und wird am oberen Ende zu einer isotropen Flüssigkeit. Die Mehrheit der LCDs setzt den nematischen Typ ein, aber es gibt Beispiele für Vorrichtungen, welche cholesterische, cholesterisch-nematische und smektische Mischungen einsetzen. Insbesondere sind bestimmte chirale smektische Formen eingesetzt worden, welche eine spontane Polarisation zeigen, und die LCDs, welche diese Art von Material enthalten, werden als ferroelektrisch bezeichnet. Weitere Einzelheiten zu Flüssigkristallen finden sich in GB 1509643, in Scientific American, Band 222, April 1970, Seiten 100-106, und der Zeitschrift OEP, Februar 1985, Seiten 43-47, unter den Überschriften „Spectrum Liquid Crystal Display" und „Liquid Crystal gets Second Look as a promising Display Medium".
Flüssigkristalle haben üblicherweise eher komplexe chemische Formeln. Kristalle des nematischen Typs schließen zum Beispiel 4-Methoxy-4'-n-butylazoxybenzol (MBAB), N-(p-Methoxybenzyliden)-p-n-butylanilin (MBBA) und N-(p-Ethoxybenzyliden)-p-n-butylanilin (EBBA) ein. Moleküle des cholesterischen Typs schließen Cholesterylerucat (CE) und cholesterisches Nonanoat (CN) ein.
Wir werden nun das Arbeitsprinzip der populärsten Art der LCD erläutern, welches die LCD (TN-LCD) mit verdrehter nematischer Struktur (Twisted Nematic Structure) ist, die sowohl in ihrer ursprünglichen Form als auch in ihrer verbesserten superverdrehten Version weitreichende Anwendungen gefunden hat. Bei dieser Form ist die Zelle auf solch eine Weise ausgestaltet, dass sich die Molekülachse des Flüssigkristallmaterials, wenn kein elektrisches Feld anliegt, kontinuierlich von einer Glasplatte zu der anderen vergleichbar mit den Stufen einer Drehtreppe dreht. Dies wird wie folgt erreicht. Beide Elektrodenschichten werden zusammen mit allen anderen dem Innenraum zugewandten Elementen der LCD mit so genannten Ausrichtungsschichten bedeckt. Diese Schichten bestehen üblicherweise aus einem wärmegehärteten Polyimidharz. Ein Reiben dieser gehärteten Schichten mit zum Beispiel einem Nylonstoff (siehe zum Beispiel GB-Patent 1,505,192) in einer gegebenen Richtung führt zu einer Orientierung der Flüssigkristallmoleküle nahe der Oberfläche der Schicht in der Richtung des Reibens. Wenn beide Ausrichtungsschichten in zueinander senkrechten Richtungen gerieben werden, wird die vorstehend beschriebene Drehung der Molekülrichtung in der Anordnung erzielt. Im Ergebnis wird ein von einem ersten, außerhalb der ersten Glasplatte angeordneten Polarisator erzeugtes linear polarisiertes Licht, welches auf die Zelle einfällt, auf die gleiche Weise gedreht und tritt aus der zweiten Glasplatte mit einer gegenüber dem einfallenden Licht um 90° gedrehten Polarisationsebene aus. Wenn ein zweiter, üblicherweise als Analysator bezeichneter Polarisator hinter der zweiten Glasplatte angeordnet ist und seine Polarisationsebene parallel zu der des ersten Polarisator liegt, wird der Analysator das Licht blockieren. Wenn andererseits die Polarisationsebene des Analysators senkrecht zu jener des ersten Polarisators liegt, wird das Licht durchgelassen.
Wenn allerdings ein elektrisches Feld zwischen die Elektroden angelegt wird, wird die Verdrehung der Moleküle aufgehoben und sie richten sich alle in der Richtung des Feldes aus. Nun wird ein paralleler Analysator das Licht durchlassen und ein rechtwinkliger Analysator wird das Licht blockieren. Zusammenfassend kann in Abhängigkeit von der gewählten relativen Richtung von Polarisator und Analysator eine helle Anzeige auf einem dunklen Hintergrund oder eine dunkle Anzeige auf einem hellen Hintergrund erzielt werden.
Der den UV-Absorber enthaltende CTA-Schutzfilm schirmt den (die) Polarisator(en) von den UV-Strahlen der Lichtquelle ab.
Die vorliegende Erfindung wird nun durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, ohne allerdings darauf beschränkt zu sein.
BEISPIELE
Beispiel 1
Dieses Beispiel vergleicht die Eigenschaften des Herausschneidens des UV-Bereichs von CTA-Filmproben, welche die erfindungsgemäßen Verbindungen I-1 und I-2 enthalten, mit Vergleichsfilmproben, welche bekannte UV-Absorber umfassen.
Formeln der Vergleichsverbindungen:
Herstellung der Filmproben
In einem 500 ml Reaktionsgefäß aus Glas, welches mit einem effizienten Rührwerk versehen war, wurden 3,5 g Triphenylphosphat (Weichmacher) unter Rühren in einer Lösungsmittelmischung aus 250 g Methylenchlorid und 25 g Methanol gelöst. Zu dieser Lösung wurden jeweils zugegeben:

– 35 g CTA und kein UV-Absorber (Blindprobe)
– 34,65 g CTA und 0,35 g UV-Absorber (Endkonzentration 1 Gew.-%)
– 34,125 g CTA und 0,875 g UV-Absorber (Endkonzentration 2,5 Gew.-%)
– 33,25 g CTA und 1,75 g UV-Absorber (Endkonzentration 5 Gew.-%)

Die Mischungen wurden bei Raumtemperatur gerührt, bis klare Lösungen erhalten wurden.
Jede der hergestellten Lösungen wurde mit einer Beschichtungsklinge in einer Nassdicke von etwa 1 mm auf eine 200 X 300 mm große Beschichtungsplatte aus Glas aufgebracht.
Nach Trocknen bei Raumtemperatur wurden die Filmproben von der Beschichtungsplatte entfernt und des Weiteren bei 50°C für eine Stunde getrocknet. Dann waren die Proben lösungsmittelfrei und wiesen eine Dicke von 90 μm auf.
Bewertung
Von jeder Filmprobe wurde die Kurve des spektralen Transmissionsgrades von 250 nm bis 800 nm aufgezeichnet.
In Tabelle 1 sind die Wellenlängen von 0% Transmission die längsten Wellenlängen der Kurve des prozentualen spektralen Transmissionsgrades, bei denen die UV-Absorption noch vollständig oder praktisch vollständig ist. Die Wellenlänge von 90% Transmission ist die kürzeste Wellenlänge, bei der die Transmission 90% erreicht. Je kleiner der Unterschied zwischen den zwei Werten ist, umso steiler ist der Anstieg der Kurve des Transmissionsgrades um 400 nm herum, und umso besser sind die Eigenschaften des Herausschneidens des UV-Bereichs.
Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, zeigen die 5 erfindungsgemäßen Verbindungen ein ähnliches Ausschneideverhalten wie die Vergleichsverbindungen und sind daher wertvolle Alternativen zu diesen bekannten Verbindungen.
Beispiel 2
Alle Filmproben des vorausgehenden Beispiels wurden einem 5 Lichtstabilitätstest unterzogen, der in einer Belichtung mit einer Xenon-Lichtquelle von 180.000 Lux für 144 Stunden bestand. Erneut wurde für jede Probe die Kurve des spektralen Transmissionsgrades aufgezeichnet und mit der unbelichteten Probe verglichen. Die erfindungsgemäßen 10 Verbindungen zeigten hinsichtlich ihrer UV-ausschneidenden Eigenschaften überhaupt keine Verschlechterung, und dies war auch nicht der Fall für die Vergleichsverbindungen mit Ausnahme von C-6 und C-7.

Claims

Polarisierendes Element, welches eine polarisierende Lage umfasst, die auf einer oder auf beiden Seiten mit einem Schutzfilm aus Cellulosetriacetat bedeckt ist, der 15 einen UV-Absorber gemäß der allgemeinen Formel (I) umfasst:
20 wobei Z 4-Alkoxy-2-hydroxyphenyl bezeichnet, welches weitergehend substituiert sein kann, Ar ein substituiertes oder unsubstituiertes Aryl bezeichnet und R Alkyl, Aryl, Alkoxy, Aryloxy, Alkylthio oder Arylthio 25 bezeichnet, von denen jedes weitergehend substituiert sein kann.
Polarisierendes Element, das eine polarisierende Lage umfasst, die auf einer oder auf beiden Seiten mit einem 30 Schutzfilm aus Cellulosetriacetat nach Anspruch 1 bedeckt ist, wobei der UV-Absorber aus den folgenden Verbindungen ausgewählt ist:
Flüssigkristallanzeige (LCD), die ein polarisierendes 5 Element nach Anspruch 1 umfasst.
Flüssigkristallanzeige (LCD), die ein polarisierendes Element nach Anspruch 2 umfasst.