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公開番号2024129254
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038338
出願日2023-03-13
発明の名称偏光発光膜、偏光発光板及び表示装置
出願人日本化薬株式会社
代理人
主分類G02B 5/30 20060101AFI20240919BHJP(光学)
要約【課題】本発明は可視光領域で、特に550nm以上の領域で偏光発光を有し、且つ過酷な環境下で高い耐久性を有する、偏光発光膜、偏光発光板及び表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】下記式(1)で表される水溶性ベンゾイミダゾイソキノリン-7-オン系化合物又はその塩を含有する偏光発光膜。
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(式(1)中、Qは任意の置換基を表し、R¹とR²は結合し環を形成しており、形成された環は任意の置換基を有しても良く、nは1～3の整数を表す。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１）で表される水溶性ベンゾイミダゾイソキノリン－７－オン系化合物又はその塩を含有する偏光発光膜。
TIFF
2024129254000018.tif
34
163
（式（１）中、Ｑは任意の置換基を表し、Ｒ
１
とＲ
２
は結合し環を形成しており、形成された環は任意の置換基を有しても良く、ｎは１～３の整数を表す。）
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記水溶性ベンゾイミダゾイソキノリン－７－オン系化合物又はその塩が、下記式（２）で表される、請求項１に記載の偏光発光膜。
TIFF
2024129254000019.tif
35
160
（式（２）中、Ｘは硫黄原子、または酸素原子を表し、ｎは１～３の整数を表す。）
【請求項３】
前記水溶性ベンゾイミダゾイソキノリン－７－オン系化合物又はその塩と、任意選択で前記有機染料又は蛍光染料とを、ポリビニルアルコール樹脂又はその誘導体からなる基材中に含有する、請求項１又は２に記載の偏光発光膜。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の偏光発光膜と、その少なくとも一方の面に設けられる透明保護層とを含む、偏光発光板。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の偏光発光膜又は請求項４に記載の偏光発光板を備える表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光発光膜、偏光発光板及び表示装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
光の透過・遮へい機能を有する偏光板は、光のスイッチング機能を有する液晶とともに液晶ディスプレイ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）等の表示装置の基本的な構成要素である。このＬＣＤの適用分野は、初期の頃の電卓及び時計等の小型機器から、ノートパソコン、ワープロ、液晶プロジェクター、液晶テレビ、カーナビゲーション、及び屋内外の計測機器等へと広がりつつある。また、偏光機能を有するレンズ等への適用も可能であり、例えば、視認性の向上したサングラスや、近年では３Ｄテレビなどに対応する偏光メガネなどへの応用がなされている。このように、偏光板の用途が広範囲に広がったことに伴い、その使用条件も、低温～高温、低湿度～高湿度、及び低光量～高光量等と幅広くなっていることから、高い偏光性能かつ高い耐久性を有する偏光板が求められている。
【０００３】
一般に、偏光板を構成する偏光膜は、ヨウ素や二色性染料を含有させたポリビニルアルコール又はその誘導体のフィルムを延伸配向して製造されるか、あるいは、ポリ塩化ビニルフィルムの脱塩酸又はポリビニルアルコール系フィルムの脱水によりポリエンを生成して配向させることにより製造される。このような従来の偏光膜から構成される偏光板は、可視光領域で光の吸収作用を有する二色性色素を用いているため、可視光領域での透過率が低下する。例えば、市販されている一般的な偏光板の可視光領域での透過率は３５～４５％である。可視光領域での透過率が低い偏光板をディスプレイ等に用いると、ディスプレイ全体の透過率が減少するため、従来の偏光板を用いずに偏光を得る方法が研究されている。このような方法として、特許文献１乃至３には、偏光が発光される技術が開示されている。しかしながら、これらの技術は、偏光を発光する作用（以下、「偏光発光作用」ともいう）を有する材料として、希少価値が高い特殊な金属、例えば、ユーロピウム（Ｅｕ）やテルビウム（Ｔｂ）等のランタノイド金属を用いられており、また非常に製造が難しいため、大量生産には不向きである。さらには、偏光した光の発光が弱いため、ディスプレイへの適用は困難である。
そのため、従来の偏光板を用いずに偏光発光作用を示し、高可視光透過であり、且つ可視光領域での発光強度や偏光度が高く、さらには過酷な環境下における耐久性が求められる液晶ディスプレイ等にも応用可能な新たな材料を開発することが望まれている。
【０００４】
これまで希少価値が高い特殊な金属を使わない偏光発光膜としては、例えば特許文献４にてスチルベン系水溶性二色性化合物を用いた青～青緑色偏光発光膜について記載されている。また特許文献５ではクマリン系水溶性二色性化合物を用いた緑色発光膜について述べられている。このように、現状では青色～緑色偏光発光膜、及び偏光発光板については活発に開発されてきている。
【０００５】
一方でより長波長の発光を有する偏光発光膜としては特許文献６に記載のペリレン系偏光発光膜が開発されている。この特許では５４５ｎｍに最大偏光発光を有する偏光発光膜について記載されているが、５５０ｎｍ以上の最大偏光発光を有する偏光発光膜、及び偏光発光板については未だ開発されておらず、ディスプレイ等のマルチカラー化等の要求にこたえることが出来ないため、更なる偏光発光波長の長波長化が望まれている。
【０００６】
一般的にベンゾイミダゾイソキノリン－７－オンを部分構造として持つ化合物はその平面性の高さによる低溶解度や高耐久性という特性を活かし、以前から主に有機顔料や分散染料などの衣服等への着色剤として利用され、例えば特許文献７のように現在も継続して開発がなされている。
【０００７】
近年これらの化合物は光学異方性に関する開発もされており、特許文献８～１０に開示されているリオトロピック液晶性を応用することで、光学補償フィルムや塗布型偏光フィルム等としての開発がなされている。しかしこれらの特許文献には、発光、特に偏光発光に関しての記述はない。
【０００８】
例えば、特許文献１０には、リオトロピック液晶性を応用し、液晶セルや有機ＥＬ素子、並びにタッチパネルに使用できる円偏光板の開発が報告されている。既知として円偏光板は、例えばパターニングされた回路等を含む素子に外光が照射されると発生する反射光を吸収するための反射防止フィルムとして使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００８－２２４８５４号公報
特開２０１３－１２１９２１号公報
国際公開第２０１１／１１１６０７号公報
国際公開第２０１９／０２２２１１号公報
国際公開第２０２１／０１０１４１号公報
特開２０２１－１８９４０９号公報
特表２０２２－１５９２６４号公報
特表２００９－５１１４６０号公報
特表２０１１－５１９０６０号公報
特開２０２２－６５９１８号公報
特表２０１２－５１９３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１０に記載の円偏光板は、仮に外光によって発光をすると、発生した反射光を吸収しているにも関わらず、発生した発光光により色純度が低下し表示品位が損なわれてしまう。つまり、ベンゾイミダゾイソキノリン－７－オンを部分構造として持つ化合物を応用して開発された円偏光板は発光していない。
このように、特許文献８～１０で報告されている光学補償フィルム、塗布型偏光フィルム及び円偏光板はいずれも、ベンゾイミダゾイソキノリン－７－オンを部分構造として持つ化合物の光学異方性として色素の吸収を利用した例であり、色素の発光を利用した偏光発光に関する例は存在していない。
（【００１１】以降は省略されています）

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