JP7452969B2 - 偏光発光板、及びそれを備えた光学装置 - Google Patents
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Description
光の吸収を利用して偏光発光することが可能な素子において、該素子が、吸収する光の波長と偏光発光する光の波長とが異なり、かつ、少なくとも400~700nmの波長範囲に偏光した光を発光する偏光発光素子と、さらに、該偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層、とを含む偏光発光板が、高い偏光度を有しながら高輝度な偏光発光をすることを見出すとともに、かつ光の吸収、光の透過、発光する光の偏光が波長ごとに異なるようにすることを可能にすることを見出すに至った。
1)
光の吸収を利用して偏光発光することが可能な素子において、該素子が吸収する光の波長と偏光発光する光の波長とが異なり、かつ、少なくとも400~700nmの波長範囲に偏光した光を発光する偏光発光素子と、さらに、該偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層と、を含む偏光発光板。
2)
上記偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層が、偏光の光を反射しうる1)に記載の偏光発光板
3)
上記偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層が、屈折率の異なる二種の物質を含む多層膜積層構造であり、かつ、偏光した光を複数に分割できる層である1)または2)に記載の偏光発光板。
4)
上記偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層が、円偏光の光を反射しうる1)~3)のいずれか一項に記載の偏光発光板。
5)
上記偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層が、螺旋配向が固定化されたコレステリック液晶層である1)~4)のいずれか一項に記載の偏光発光板。
6)
吸収する光の波長が、近紫外~近紫外可視域である上記偏光発光素子を備えた1)~5)のいずれか一項に記載の偏光発光板。
7)
上記偏光発光素子が、直線偏光の光を発光する素子である1)~6)のいずれか一項に記載の偏光発光板。
8)
可視域における光反射強度ピークにおいて、最大光反射強度に対して50%の光反射強度を示すピーク半値の波長範囲が100nm以内である400-700nmの光を反射しうる層をさらに有する1)~7)のいずれか一項に記載の偏光発光板。
9)
上記偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層の光反射率が30~100%である1)~8)のいずれか一項に記載の偏光発光板。
10)
上記偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層の可視域の光透過率が30~100%である1)~9)のいずれか一項に記載の偏光発光板。
11)
1)~10)のいずれか一項に記載の偏光発光板と位相差板とが積層されている光学フィルム。
12)
1)~10)の偏光発光板、または請求項11に記載の光学フィルムを備えた光学装置。
13)
液晶表示装置である12)に記載の光学装置。
Order Parameter=(RD-1)/(RD+2) … 式(I)
上記偏光発光素子は、後述する偏光発光色素を吸着および配向するための高分子フィルムを基材として用いる。該高分子フィルムは、好ましくは、一般的な二色性を有する偏光発光色素、特にスチルベン骨格を有する色素またはビフェニル骨格を有する色素を吸着しうる親水性高分子を製膜して得られる親水性高分子フィルムである。該親水性高分子は、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、デンプン系樹脂が好ましく、上記二色性を有する偏光発光色素の染色性、加工性及び架橋性などの観点から、ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体であることが好ましい。上記ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体としては、例えば、ポリビニルアルコール又はその誘導体、及びこれらのいずれかをエチレン、プロピレンのようなオレフィンや、クロトン酸、アクリル酸、メタクリル酸、及びマレイン酸のような不飽和カルボン酸等で変性したもの等が挙げられる。なかでも、ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体からなるフィルムが、二色性を有する偏光発光色素の吸着性及び配向性の点から、好適に用いられる。当該基材は、例えば、市販のポリビニルアルコール系樹脂又はその誘導体からなるフィルムを用いてもよく、ポリビニルアルコール系樹脂を製膜することにより作製してもよい。ポリビニルアルコール系樹脂の製膜方法は特に限定されるものではなく、例えば、含水ポリビニルアルコールを溶融押出する方法、流延製膜法、湿式製膜法、ゲル製膜法(ポリビニルアルコール水溶液を一旦冷却ゲル化した後、溶媒を抽出除去)、キャスト製膜法(ポリビニルアルコール水溶液を基盤上に流し、乾燥)、及びこれらの組み合わせによる方法等、公知の製膜方法を採用することができる。基材の厚さは通常10~100μm、好ましくは20~80μm程度である。
上記偏光発光素子の製造方法は、以下の製法に限定されるものではないが、主に、ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体によってなるフィルムを用いた場合が好適である。ポリビニルアルコール系樹脂及びその誘導体によってなるフィルムを用いた場合を例とした偏光発光素子の作製方法について述べる。
上記偏光発光素子の作製方法は、基材を準備する工程、該基材を膨潤液に浸漬し該基材を膨潤させる膨潤工程、膨潤させた該基材を上記偏光発光色素1種以上少なくとも含む染色溶液に含浸させ基材に偏光発光色素を吸着させる染色工程、偏光発光色素を吸着させた基材を、ホウ酸を含有する溶液に浸漬することにより偏光発光色素を基材中で架橋させる架橋工程、偏光発光色素を架橋させた基材を一定の方向に一軸延伸して偏光発光色素を一定の方向に配列させる延伸工程、さらに必要に応じて、延伸させた基材を洗浄液で洗浄する洗浄工程、および/または、洗浄させた基材を乾燥させる乾燥工程を含む。
上記膨潤工程について説明する。膨潤工程は、20~50℃の膨潤液に、上記基材を30秒~10分間浸漬させることにより行うことが好ましく、膨潤液は水であることが好ましい。基材の延伸倍率は、1.00~1.50倍に調整することが好ましく、1.10~1.35倍に調整することがより好ましい。
上記染色工程について説明する。染色工程では、上記膨潤工程を経て得られた基材に、後述する偏光発光色素1種以上を吸着させる。染色工程としては、偏光発光色素を基材に吸着可能な方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、基材を、偏光発光色素を含む染色溶液に浸漬させる方法や、基材に偏光発光色素を含む染色溶液を塗布する方法等が挙げられるが、偏光発光色素を含む染色溶液に浸漬させる方法が好ましい。該染色溶液中の偏光発光色素の濃度は、基材中に偏光発光色素が十分に吸着されるのであれば特に限定されるものではないが、例えば、染色溶液中の偏光発光色素濃度が、0.0001~1質量%であることが好ましく、0.0001~0.5質量%であることがより好ましい。染色工程における染色溶液の温度は、5~80℃が好ましく、20~50℃がより好ましく、40~50℃が特に好ましい。また、染色溶液に基材を浸漬する時間は、適宜調節可能であり、30秒~20分の間で調節するのが好ましく、1~10分の間がより好ましい。染色溶液に含まれる偏光発光色素は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。上記偏光発光色素は、色素構造の違い等によりその発光色が異なるため、基材に、上記偏光発光色素を2種以上含有させることにより、生じる発光色を様々な色になるように適宜調整することができる。また、必要に応じて、上記染色溶液は、上記偏光発光色素以外に、1種以上の有機染料および/または蛍光染料をさらに含んでいてもよい。
上記偏光発光色素は、色素分子内にスチルベン骨格またはビフェニル骨格のいずれか少なくとも一方を構造内に有し、吸収した光を利用して発光する化合物又はその塩であり、蛍光発光あるいは燐光発光を行うものが挙げられ、蛍光発光するものが好ましい。上記偏光発光色素が蛍光発光機能を有しつつ、該色素が光の吸収波長において二色比を有することにより、偏光した光を発光させることができる。特に、色素分子内にスチルベン骨格やビフェニル骨格を有する偏光発光色素は、蛍光発光特性に優れ、かつ、配向させることにより、吸収波長において高い二色比を有する特性を兼ね備える。これらは、上記各骨格が有する特性に由来し、これら特性をさらに向上させたり、吸収波長や発光波長、耐光性、耐湿性、耐オゾンガス性等の各種堅牢性および溶解度等、各種特性を調整する目的により、上記各骨格に、さらに任意の置換基を導入することが可能である。置換基導入において、置換基の種類や置換位置の選択が好ましくない場合、従来の染料系偏光板のように、例え高い偏光度を実現できたとしても、発光光量が著しく低下してしまう等の問題を生じることがあるため、蛍光発光特性に優れ、かつ、高い二色比を有するためには、置換基の種類や置換位置の選択が特に重要となる。また、上記偏光発光色素は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて使用され得る。
上記スチルベン骨格を有する色素は、好ましくは、式(1)で表される化合物またはその塩である。
上記ビフェニル骨格を有する色素は、好ましくは、式(4)で表される化合物又はその塩である。
式(5)で表される偏光発光色素は公知の方法で作製できるが、例えば、4-ニトロベンズアルデヒド-2-スルホン酸をホスホネートと縮合させ、次いでニトロ基を還元することによって得られる。
C.I.Fluorescent Brighter 5,
C.I.Fluorescent Brighter 8,
C.I.Fluorescent Brighter 12,
C.I.Fluorescent Brighter 28,
C.I.Fluorescent Brighter 30,
C.I.Fluorescent Brighter 33,
C.I.Fluorescent Brighter 350,
C.I.Fluorescent Brighter 360,
C.I.Fluorescent Brighter 365,
などがあげられる。これらの蛍光染料は遊離酸であっても、あるいはアルカリ金属塩(例えばNa塩、K塩、Li塩)、アンモニウム塩又はアミン類の塩であってもよい。
上記偏光発光素子は、スチルベン骨格、又はビフェニル骨格を有する色素又はその塩を単独又は複数含むことが好ましいが、さらに偏光発光機能を阻害しない範囲で、色調整等を目的として、必要に応じて他の有機染料又は他の蛍光染料を1種以上さらに含んでいてもよい。他の有機染料としては、偏光発光素子の色(色相)、もしくは発光色を制御しうるものではれば特に限定されないが、二色性の高いものが好ましく、かつ、スチルベン骨格、又はビフェニル骨格の紫外光領域の偏光性能に影響が少ない色素が好ましい。そういった他の有機染料としては、例えば、C.I.Direct.Yellow12、C.I.Direct.Yellow28、C.I.Direct.Yellow44、C.I.Direct.Orange26、C.I.Direct.Orange39、C.I.Direct.Orange71、C.I.Direct.Orange107、C.I.Direct.Red2、C.I.Direct.Red31、C.I.Direct.Red79、C.I.Direct.Red81、C.I.Direct.Red247、C.I.Direct.Blue69、C.I.Direct.Blue78、C.I.Direct.Green80、及びC.I.Direct.Green59等が挙げられる。これらの有機染料は遊離酸であっても、あるいはアルカリ金属塩(例えばNa塩、K塩、Li塩)、アンモニウム塩又はアミン類の塩であってもよい。また、上記他の蛍光染料としては、一般的に開示されている蛍光染料も発光色を調整する目的で用いることも可能であり、特に限定はない。
上記染色工程あるいは上記予備洗浄工程の後、基材に架橋剤を含有させることができる。基材に架橋剤を含有させる方法は、架橋剤を含む処理溶液に基材を浸漬させることが好ましく、一方で、当該処理溶液を基材に塗布又は塗工してもよい。処理溶液中の架橋剤としては、例えば、ホウ酸を含有する溶液を使用する。処理溶液中の溶媒は、特に限定されるものではないが、水が好ましい。処理溶液中のホウ酸の濃度は、0.1~15質量%であることが好ましく、0.1~10質量%であることがより好ましい。処理溶液の温度は、30~80℃が好ましく、40~75℃がより好ましい。また、この架橋工程の処理時間は30秒~10分が好ましく、1~6分がより好ましい。本発明に係る偏光発光素子の製造方法が、この架橋工程を有することにより、得られる偏光素子の発光する光の偏光度は高く、表示体として高いコントラストを示す。このことは、従来技術において、耐水性又は光透過性を改善する目的で使用されていたホウ酸の機能からは全く予期し得ない優れた作用である。また、架橋工程においては、必要に応じて、カチオン系高分子化合物を含む水溶液で、フィックス処理をさらに併せて行ってもよい。該フィックス処理により、偏光発光素子中の染料固定化が可能となる。このとき、カチオン系高分子化合物として、例えば、カチオン、ジシアン系としてジシアンアミドとホルマリン重合縮合物、ポリアミン系としてジシアンジアミド・ジエチレントリアミン重縮合物、ポリカチオン系としてエピクロロヒドリン・ジメチルアミン付加重合物、ジメチルジアリルアモンニウムクロライド・二酸化イオン共重合物、ジアリルアミン塩重合物、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド重合物、アリルアミン塩の重合物、ジアルキルアミノエチルアクリレート四級塩重合物等が使用される。
上記架橋工程を経た後、延伸工程を実施する。延伸工程は、基材を一定の方向に一軸延伸することにより行われ、湿式延伸法又は乾式延伸法のいずれであってもよい。延伸倍率は、3倍以上であることが好ましく、より好ましくは5~8倍である。
上記延伸工程の際、基材の表面に架橋剤の析出又は異物が付着することがあるため、基材の表面を洗浄する洗浄工程を行うことができる。洗浄時間は1秒~5分が好ましい。洗浄方法は、基材を洗浄液に浸漬することが好ましく、一方で、洗浄液を基材に塗布又は塗工によって洗浄することもできる。洗浄液としては、水が好ましい。洗浄処理は一段階で実施しても、2段階以上の多段処理で実施してもよい。洗浄工程の洗浄溶の温度は、特に限定されるものではないが、通常、5~50℃、好ましくは10~40℃であり、常温であってよい。
上記洗浄工程の後、基材の乾燥工程を行う。乾燥処理は、自然乾燥により行うことができるものの、より乾燥効率を高めるため、ロールによる圧縮やエアーナイフ又は吸水ロール等による表面の水分除去等により行うことが可能であり、さらには、送風乾燥を行うことも可能である。乾燥処理の温度は、20~100℃であることが好ましく、60~100℃であることがより好ましい。乾燥時間は、30秒~20分であることが好ましく、5~10分であることがより好ましい。
上記偏光発光板は、上記偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層を偏光発光素子に積層することを特徴とする。偏光発光素子と該層を積層するに際し、それぞれが接するように積層されていても良いが、接着層または粘着層、位相差フィルム等を介して積層されていても良い。
例えば、液晶表示装置に応用した場合、透明性を有するシースルーディスプレイや液晶ディスプレイ用透明偏光光源等に用いることができる。上記のとおり、反射層の、可視域における光の透過率が50~100%である場合、ヨウ素系偏光板や染料系偏光板などの一般的な偏光板が有する透過率である30~45%よりも高い透明性を付与することが可能であり、より好ましくは60~100%、より好ましくは70~100%、特に好ましくは90~100%である。
市販品の4-アミノ-4’-ニトロスチルベン-2,2’-ジスルホン酸35.2部を水300部に加え撹拌し、35%塩酸を用いてpH0.5とした。得られた溶液に40%亜硝酸ナトリウム水溶液10.9部を加え、10℃で1時間撹拌し、続いて6-アミノナフタレン-2-スルホン酸17.2部を加え、15%炭酸ナトリウム水溶液でpH4.0に調製後4時間撹拌した。得られた反応液に塩化ナトリウム60部を加え、析出固体をろ過分離、さらにアセトン100部にて洗浄、乾燥し、式(6)に記載した化合物62.3部を得た。
厚さ75μmのポリビニルアルコールフィルム(クラレ社製 VF-PS#7500)を40℃の温水に3分間浸漬して、フィルムを膨潤させた。膨潤して得られたフィルムを、化合物例5-1に記載の4,4’-ビス-(スルホスチリル)ビフェニル二ナトリウム水溶液(BASF社製 Tinopal NFW Liquid)1.0重量部、合成例1で得られた化合物(7)を0.4重量部、芒硝を1.0重量部、水1500重量部を含有する45℃の水溶液に4分間浸漬した。浸漬後、得られたフィルムを3%ホウ酸水溶液中50℃で5倍の長さになるように、5分間かけ延伸した。延伸して得られたフィルムを、延伸状態を保ったまま常温の水で20秒間水洗し、その後乾燥して、本願の偏光発光素子を得た。上記式(I)により計算される、偏光発光素子のOrder Parameterは0.91であり、また、吸収の最も大きい波長は379nmであり、その吸収帯域は350~410nmであった。本偏光発光素子に紫外線を照射したところ白色な発光をし、かつ、さらに一般的な偏光板(ポラテクノ社製 SKN-18243P)を介して該発光を確認したところ偏光発光素子の加工の際に延伸軸方向に白色の偏光発光をし、一方で延伸軸に対して直交軸においては偏光の発光はしなかった。つまり偏光発光素子は直線偏光を発光する素子であった。
紫外線吸収剤を含有しないトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム社製 ZRD-60)を1.5規定の水酸化ナトリウム水溶液で、35℃で10分間処理し、水洗し、次いで、70℃で10分乾燥させた。アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、偏光発光素子の片面に水 100重量部、ポリビニルアルコール樹脂(日本酢ビポバール社製 NH-26) 4重量部を介してラミネートし、70℃で10分乾燥させた。その得られたフィルムは、得られた偏光発光素子の光学特性を損なうことなく、偏光発光フィルムの特性を有していた。その乾燥させて得られたフィルムに対して、粘着剤(日本化薬社製 PTR-3000)を介して、偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層として、350~780nmまで反射率 約88%、可視透過率0%の性能を有する反射フィルム(尾池工業株式会社製 BLフィルム)を貼合し、トリアセチルセルロースフィルム/偏光発光素子/粘着層/反射層の構成となる本願の偏光発光板を得た。
実施例1における偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層として用いたBLフィルムに代えて、350~780nmまで反射率 約67%、可視透過率 約31%の性能を有する半透過・半反射フィルムとして(尾池工業株式会社製 HRフィルム)を用いた以外は同様にして、本願の偏光発光板を得た。
実施例1における偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層として用いたBLフィルムに代えて、380~780nmにおいて反射率 約50%、透過率 約45%の光学特性を有する反射型偏光板(3M社製 DBEF)を用いた以外は同様にし、貼合する際、反射型偏光板の透過軸と偏光発光素子の偏光発光軸が直交するように貼合した以外は同様にして本願の偏光発光板を得た。
実施例1における偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層として用いたBLフィルムに代えて、反射型偏光板(3M社製 DBEF)を用いた以外は同様にし、貼合する際、反射型偏光板の透過軸と偏光発光素子の偏光発光軸が平行になるように貼合した以外は同様にして本願の偏光発光板を得た。
(固定化された螺旋配向を有するコレステリック液晶層の作製)
重合性液晶モノマー(BASF社製 LC242)を10重量部、カイラル剤(BASF社製 LC756) 0.53重量部、重合開始剤(BASF社製 Irgacure TPO) 0.38重量部、トルエン 24.9重量部、界面活性剤(ビックケミー社製 BYK-361N) 0.005重量部よりなる組成物を、特開2002-90743号公報の実施例1に記載された方法でラビング処理されたPETフィルム(東洋紡社製 A4100の下塗り層無し面)に対して、スピンコーターにて250rpmで30秒、2000rpmで5秒、20rpmで10秒の条件でコーティングし、コーティング後に80℃で1分間乾燥を行い、乾燥処理後、高圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング社製)にて80W出力で5秒間UV照射し、コレステリック液晶相を固定して、各PETフィルム上に単一の反射媒体を得た。得られた液晶層に粘着剤(日本化薬社製 PTR-3000)を20μmになるように塗工し、粘着層をガラスに貼合後、PETフィルムを剥がし、液晶層/粘着層/ガラスとして分光光度計(島津製作所社製 UV-3600)にて絶対鏡面反射測定を測定したところ、465nmに最大選択反射波長を有し、該波長において反射率41.4%のコレステリック液晶層(A)が得られていることが分かった。
実施例1における偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうるとして用いたBLフィルムを、粘着層を有する螺旋配向を有するコレステリック液晶層(A)に代えて、トリアセチルセルロースフィルム/偏光発光素子/粘着層/コレステリック液晶層(A)の構成となる試料を作製し、本願の偏光発光板を得た。
実施例5の固定化された螺旋配向を有するコレステリック液晶層の作製において、カイラル剤を0.66重量部に代えて390nmの螺旋配向を有し、該波長において反射率41.0%のコレステリック液晶層(B)を作製し、実施例5の偏光発光板に更に貼合させて、実施例1における偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうるとして用いたBLフィルムを、粘着層を有する螺旋配向を有するコレステリック液晶層(A)及びコレステリック液晶層(B)に代えて、トリアセチルセルロースフィルム/偏光発光素子/粘着層/コレステリック液晶層(A)/粘着層/コレステリック液晶層(B)の構成となる試料を作製し、本願の偏光発光板を得た。
実施例1の偏光発光板の作製において、アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルムを、偏光発光素子の両面に水 100重量部、ポリビニルアルコール樹脂(日本酢ビポバール社製 NH-26) 4重量部を介してラミネートし、70℃で10分乾燥させて、トリアセチルセルロースフィルム/偏光発光素子/トリアセチルセルロースフィルムを得た以外は同様にし、比較例サンプルを作製した。尚、得られたサンプルは、偏光発光素子の性能を有しており、トリアセチルセルロースによって偏光発光素子の光学特性が損なわれていないことを確認した。
実施例5において、カイラル剤を用いずに螺旋配向をしていないコレステリック液晶層(選択反射をしない液晶層)を作製した以外は同様に、比較例サンプルを作製した。
[評価]
(h-1)単体透過率Ts
各測定試料の単体透過率Tsを、分光光度計(日立製作所社製「U-4100」)を用いて測定した。ここで、単体透過率Tsは、測定試料を1枚で測定した際の各波長の透過率である。測定は、220~780nmの波長にわたって行った。
各測定試料の偏光度ρを、以下の式(II)に、平行透過率Tp及び直交透過率Tcを代入して求めた。ρyについては、U-4100によって測定後に表示される値を本結果とした。
ρ={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100 …式(II)
各測定試料の単体透過率Ys(%)は、可視域における400~700nmの波長領域で、所定波長間隔dλ(ここでは5nm)おきに求めた上記単体透過率Ts(%)について、JIS Z 8722:2009に従って視感度に補正した透過率である。具体的には、単体透過率Ts(%)を式(V)に代入して算出した。なお、下記式(V)中、Pλは標準光(C光源)の分光分布を表し、yλは2度視野等色関数を表す。
反射率は分光光度計(島津製作所社製 UV-3600)にてトリアセチルセルロースフィルムを基準とした入射角度と反射角度が各々5°における相対鏡面反射測定を行い、得られた各波長の結果を実施例、及び比較例の反射率とした。
光源として、紫外線LED 375nmハンドライトタイプ ブラックライト(日亜化学工業社製「PW-UV943H-04」)を用い、該光源に紫外線透過・可視カットフィルター(五鈴精工硝子社製「IUV-340」)を設置し可視光をカット、紫外域の光のみを、各実施例及び比較例で得られた測定試料のトリアセチルセルロース側から入射させ、反射媒体よりも先に偏光発光素子に紫外域の光が照射されるようにした。光照射により偏光発光素子が発光した光を、偏光発光素子側、及びその反射媒体側(偏光発光素子の反射媒体からの透過光)の光を、分光放射照度計(ウシオ電機社製「USR-40」)を用いて、その受光部に可視域及び紫外域の光に対して偏光機能を有する偏光板(ポラテクノ社製「SKN-18043P」、厚さ180μm、Ysは43%)を設け、かつ、その偏光板の吸収軸を変更して偏光発光の状態を測定した。すなわち、紫外光源からの光が、紫外線透過・可視カットフィルターを透過し、紫外線のみを偏光発光素子に照射できるようにし、その紫外光を、偏光発光素子に入射したとき偏光発光素子の両面から発光し、反射媒体とは反対の面に発光されると同時に、その発光した光が反射媒体に照射される方向の光が反射されるように偏光発光板を設けた。その際の偏光発光板の発光輝度を偏光発光素子側、及び反射媒体側の両面で測定した。各測定試料の最も弱い発光をする軸の光をLw(弱発光軸)、測定試料の最も強い発光軸の発光量をLs(強発光軸)として、Lw及びLsを測定した。測定試料と一般的な偏光板との吸収軸が平行な場合と、直交の場合との可視域で発光された光量を確認することで、可視域である400nm~700nmにおいて偏光した発光の評価を行った。
偏光発光の種類(状態)については、一般的に知られているストークスパラメータ法によって、円偏光、楕円偏光、直線偏光を測定した。尚、400~700nmにおける偏光の種類の測定は、分光光度計(東京インスツルメンツ社製 分光ポラリメーターPoxi-Spectra)を用いて測定した。
Claims (5)
- 光の吸収を利用して偏光発光することが可能な素子において、該素子が吸収する光の波長と偏光発光する光の波長とが異なり、かつ、少なくとも400~700nmの波長範囲に偏光した光を発光する偏光発光素子と、さらに、該偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層と、を含む偏光発光板を有し、
該偏光発光素子は、偏光発光色素を含み、
該偏光発光色素は、色素分子内にスチルベン骨格またはビフェニル骨格のいずれか少なくとも一方を構造内に有する化合物又はその塩であり、
該偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層が、螺旋配向が固定化されたコレステリック液晶層であり、
該偏光発光素子が吸収する光を入射するに際し、偏光発光素子、偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層、の順に設けられており、偏光発光素子が吸収しうる光が偏光発光素子側から入射し、偏光発光素子側から発光し、
該偏光発光素子の発光波長範囲における光を反射しうる層が、円偏光の光を反射しうることを特徴とする光学装置。 - 吸収する光の波長が、近紫外~近紫外可視域である上記偏光発光素子を備えた請求項1に記載の光学装置。
- 上記偏光発光素子が、直線偏光の光を発光する素子である請求項1又は2 に記載の光学装置。
- 可視域における光反射強度ピークにおいて、最大光反射強度に対して50%の光反射強度を示すピーク半値の波長範囲が100nm以内である400-700nmの光を反射しうる層をさらに有する請求項1~3のいずれか一項に記載の光学装置。
- 液晶表示装置である請求項1~4のいずれか一項に記載の光学装置。
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