CN103547949B - 染料系偏光元件和偏振片 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题为在不使用联茴香胺之类的属于特定化学物质的原料的情况下开发出具有良好的偏光特性并且还具有高耐久性的偏光元件。本发明的偏光元件为由聚乙烯醇树脂或其衍生物的膜构成的偏光元件，该聚乙烯醇树脂或其衍生物的膜含有二色性色素、并且是通过进行拉伸而成的；该偏光元件的特征在于，该二色性色素的至少之一为式(1)所表示的偶氮化合物或其盐。(式中，A表示无取代的或者具有选自由磺基、烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基、羧基、硝基、氨基以及取代氨基组成的组中的1种以上的取代基的萘基或苯环，R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、磺基、或者具有磺基的烷氧基。)

Description

染料系偏光元件和偏振片
技术领域
本发明涉及染料系偏光元件和使用该偏光元件的偏振片。
背景技术
偏光元件通常是通过使作为二色性色素的碘或二色性染料吸附在聚乙烯醇系树脂膜上并进行取向来制造的。藉由接合剂层将由三乙酰纤维素等形成的保护膜贴合在该偏光元件的至少单面来制成偏振片，用于液晶显示装置等中。使用碘作为二色性色素的偏振片被称为碘系偏振片，另外，使用二色性染料作为二色性色素的偏振片被称为染料系偏振片。它们之中，对于染料系偏振片来说，若对具有相同偏光度的偏振片进行比较，则染料系偏振片的透过率低于碘系偏振片，即其具有对比度低的问题，但其具有下述特征：通过开发出具有高耐热性、高湿热耐久性、高稳定性、且具有各种色彩的色素并进行配合，可使其色彩选择性高。
以往，作为将造纸材料和纤维素系纤维染成不易掉色的蓝色的染料，已知有C.I.蓝15、200、202、203等，在造纸业界和染色业界中大量使用。但是，对于这些染料的共同缺点来说，作为以这些染料为原料使用时的共同问题，由于作为主原料使用的联茴香胺为属于特定化学物质第一类的毒性化学物质，且色素本身也为联茴香胺系色素，因而在使用联茴香胺时，必须严格遵守劳动安全卫生法，需要在非常严格的防护设备下进行作业，在安全卫生管理和生产效率的提高方面的制约因素较大。
另一方面，作为联茴香胺以外的蓝色染料，例如有C.I.直接蓝67、78、106、108等，与联茴香胺系蓝色染料相比，均有明显的染色性(染着性)不良的缺点。即，不使用联茴香胺时，不容易得到不易掉色且染色性好的蓝色染料；因此，尽管联茴香胺为属于特定化学物质第一类的毒性化学物质、并且在用于避免其暴露于作业人员的防护设备方面花费大量经费，也仍处于要使用该联茴香胺广泛地制造蓝色染料进行使用的状况。从而，不仅在染料业界、造纸业界中，在偏振片的开发中也长期强烈要求在不使用联茴香胺之类的属于特定化学物质的原料的情况下得到不易掉色且染色性好的蓝色染料。特别是在偏光元件的开发中，非常难以在以具有高偏光特性为前提下进一步还兼具偏光功能与色彩及耐久性。
此外，近年来，作为光学用途的光源强度增加，因而存在着该强光和与之相伴产生的热使偏振片发生变色的问题，改善该问题的要求也非常高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公昭64-5623号
专利文献2：日本特开平7-18192号
专利文献3：日本专利第2985408号
专利文献4：日本特开2004-075719号
非专利文献
非专利文献1：染料化学；细田丰著
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1、专利文献2中公开了一种优秀的蓝色染料，其不使用联茴香胺之类的属于特定化学物质的原料。此外，在专利文献3中公开了一种偏振片，其是通过在聚乙烯醇膜中含有专利文献1中公开的专利并进行拉伸而得到的。
但是，对于专利文献1～3的色素，如专利文献2的实施例25所记载，可知其耐光性低，并且在聚乙烯醇系膜中含有该色素并进行拉伸而得到的偏光元件的耐光性也同样地较低。鉴于这样的实情，要求在不使用联茴香胺之类的属于特定化学物质的原料的情况下开发出具有良好的偏光特性、并且还具有高耐久性的偏光元件。
解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果新发现了使用具有特定结构的色素的偏光元件。
即，本发明涉及下述内容：
(1)一种偏光元件，其为包含聚乙烯醇树脂或其衍生物的膜的偏光元件，该聚乙烯醇树脂或其衍生物的膜含有二色性色素、并且是通过进行拉伸而成的；该偏光元件的特征在于，该二色性色素的至少之一为式(1)所表示的偶氮化合物或其盐；
(式中，A表示无取代的或者具有选自由磺基、烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基、羧基、硝基、氨基以及取代氨基组成的组中的1种以上的取代基的萘基或苯环，R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、磺基、或者具有磺基的烷氧基。)
(2)如(1)所述的偏光元件，其特征在于，二色性色素为式(2)所表示的化合物或其盐，
(式中，A表示无取代的或者具有选自由磺基、烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基、羧基、硝基、氨基以及取代氨基组成的组中的1种以上的取代基的萘基或苯环，R1、R2各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、磺基、或者具有磺基的烷氧基。)
(3)一种偏振片，其在(1)或(2)任一项所述的偏光元件的单面或者双面设有保护层。
发明的效果
本发明的偏光元件或偏振片并未使用联茴香胺之类的属于特定化学物质的原料而使用了不易掉色且染色性好的蓝色染料，具有良好的偏光特性。
具体实施方式
以下详细说明本发明。
本发明的偏光元件为包含聚乙烯醇树脂或其衍生物的膜的偏光元件，该聚乙烯醇树脂或其衍生物的膜含有二色性色素、并且是通过进行拉伸而成的；该偏光元件的特征在于，该二色性色素的至少之一为式(1)所表示的偶氮化合物或其盐。
(式中，A表示无取代的或者具有选自由磺基、烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基、羧基、硝基、氨基以及取代氨基组成的组中的1种以上的取代基的萘基或苯环；R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、磺基、或者具有磺基的烷氧基，此处，烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基优选为低级基团，优选碳原子数为1～3的基团。)
此外，通过使二色性色素为式(2)所表示的化合物或其盐，可进一步使本发明的偏光元件和偏振片具有良好的偏光特性、并且还具有高耐久性。
(式中，A表示无取代的或者具有选自由磺基、烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基、羧基、硝基、氨基以及取代氨基组成的组中的1种以上的取代基的萘基或苯环，R1、R2各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、磺基、或者具有磺基的烷氧基，此处，烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基优选为低级基团，优选碳原子数为1～3的基团。)
下文中，将式(1)所表示的偶氮化合物或其盐称为“式(1)的色素”、将(2)所表示的化合物或其盐称为“式(2)的色素”。
作为式(2)的色素，适宜为化合物1或化合物2所表示的化合物或其盐，最适宜为化合物2。
式(1)所表示的偶氮化合物或其盐可按照非专利文献1中记载的通常的偶氮染料的制法，通过进行公知的重氮化、偶联来容易地制造。作为具体的制造方法，在式(1)中的A为无取代的或者具有选自由磺基、烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基、羧基、硝基、氨基以及取代氨基组成的组中的1种以上的取代基的萘基的情况下，按照专利文献4、pp35中示出的制法对萘胺磺酸类、或者氨基萘酚磺酸类进行磺基烷基化，对所得到的磺基烷氧基萘胺磺酸类进行重氮化，与式(3)的苯胺类进行一次偶联，得到式(4)所表示的单偶氮氨基化合物。在式(1)中的A为无取代的或者具有选自由磺基、烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基、羧基、硝基、氨基以及取代氨基组成的组中的1种以上的取代基的苯环的情况下，按照专利文献4、pp35中示出的制法对式(3)苯胺类、或者苯酚类进行磺基烷基化，对所得到的磺基烷氧基苯胺酸类进行重氮化，与式(3)的苯胺类进行一次偶联，得到式(4)所表示的单偶氮氨基化合物。此时，作为式(4)所表示的优选的胺，例如为2-甲氧基-5-甲基苯胺(p-クレシジン,p-cresidine)、2,5-二甲氧基苯胺等。
(式中，Ry和Rz与式(1)中的R1～R4表示相同含义。)
(式中，Ry和Rz与式(1)中的R1～R4表示相同含义。A与式(1)中的物质表示相同含义。)
利用公知的方法将式(4)所表示的氨基偶氮化合物重氮化，在10℃～20℃下碱偶联至N,N-双(1-羟基-3-磺基-6-萘基)胺(惯用名：双J酸)，得到式(1)的化合物。
式(1)的化合物中，在R1或R2的至少之一以及R3或R4的至少之一为甲氧基的情况下，可得到式(2)的化合物。在R1或R2的至少之一以及R3或R4的至少之一为甲氧基时，加入例如硫酸铜与氨水、氨基醇、六亚甲基四胺，在85℃～95℃下进行铜化反应，得到含有式(2)化合物的溶液。
接下来将该溶液蒸干或盐析过滤干燥，进行粉碎，得到粉末化的本申请的式(1)或式(2)的化合物。如此得到的式(1)或式(2)的化合物通常以钠盐的形式使用，也可以以锂盐、钾盐、铵盐、烷基胺盐等的形式使用。
式(1)和式(2)的色素通过与其它有机色素合用可进行色调的校正和提高偏光性能。作为这种情况下使用的有机色素，为与本发明中使用的色素在吸收波长区域不同的波长区域具有吸收特性的色素，只要偏光特性高，即可为任何染料；二色性染料没有特别限定，只要可将亲水性高分子染色即可，可以举出偶氮系、蒽醌系、喹酞酮系等的二色性染料，此外还可示例出以比色指数记载的色素。可以举出例如：C.I.直接黄12、C.I.直接黄28、C.I.直接黄44、C.I.直接橙26、C.I.直接橙39、C.I.直接橙107、C.I.直接红2、C.I.直接红31、C.I.直接红79、C.I.直接红81、C.I.直接红247、C.I.直接绿80、C.I.直接绿59以及日本特开2001-33627、日本特开2002-296417、日本特开2003-215338、WO2004/092282、日本特开2001-0564112、日本特开2001-027708、日本特开平11-218611、日本特开平11-218610和日本特开昭60-156759号公报中所记载的有机染料等。这些有机染料除了以游离酸的形式使用外，还可以以碱金属盐(例如Na盐、K盐、Li盐)、铵盐、或者胺类的盐的形式使用。其中，二色性染料并不限定于此，可以使用公知的二色性化合物，但优选偶氮系染料。除了所示例出的这些二色性染料以外，还可根据需要合用其它有机染料。
目标偏光元件中，根据其是为中性色偏光元件、液晶投影仪用彩色偏光元件、或者其它彩色偏光元件的不同，各自配合的有机染料的种类也不同。其混合比例没有特别限定，可以根据光源、耐久性、所要求的色调等期望任意设定混合量。
式(1)、式(2)的色素渗入到聚乙烯醇树脂或其衍生物中。构成偏光元件的聚乙烯醇树脂的制造方法没有特别限定，例如将聚乙酸乙烯酯树脂皂化即可。
作为聚乙酸乙烯酯树脂，除了作为乙酸乙烯酯均聚物的聚乙酸乙烯酯以外，还可以举出乙酸乙烯酯和能够与其共聚的其它单体的共聚物等。作为与乙酸乙烯酯共聚的其它单体，可以举出例如不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类或不饱和磺酸类等。聚乙烯醇树脂的皂化度通常优选为85摩尔%～100摩尔%、更优选为95摩尔%以上。该聚乙烯醇树脂可以进一步被改性，例如也可使用经醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩醛等。此外，聚乙烯醇树脂的聚合度通常优选为1,000～10,000、更优选为1,500～6,000。
本发明中能够使用的聚乙烯醇树脂的衍生物可以举出实施了上述改性处理的树脂等。
将聚乙烯醇树脂或其衍生物(下文中将二者合并称为聚乙烯醇系树脂)成膜而得到的膜作为坯膜(原反フィルム)坯膜使用。聚乙烯醇树脂的成膜方法没有特别限定，可利用公知的方法进行成膜。这种情况下，聚乙烯醇系树脂膜可以含有作为增塑剂的甘油、乙二醇、丙二醇或低分子量聚乙二醇等。增塑剂量优选为5重量%～20重量%、更优选为8重量%～15重量%。由聚乙烯醇系树脂形成的坯膜的膜厚没有特别限定，例如优选为5μm～150μm、更优选为10μm～100μm。
首先对上述聚乙烯醇系树脂膜实施溶胀工序。溶胀工序通过将聚乙烯醇系树脂膜在20℃～50℃的溶液中浸渍30秒～10分钟来进行。溶液优选为水。在要缩短制造偏光元件的时间的情况下，由于在色素的染色处理时也会溶胀，因而也可省略溶胀工序。
在溶胀工序后实施染色工序。染色工序为通过使聚乙烯醇系树脂膜浸渍在含有二色性染料的溶液中而使染料渗入的工序。该工序中的溶液温度优选为5℃～60℃、更优选为20℃～50℃、特别优选为35℃～50℃。浸渍在溶液中的时间可适度调节，优选在30秒～20分钟内进行调节，更优选为1分钟～10分钟。对于染色方法，优选浸渍在该溶液中，但也可通过将该溶液涂布至聚乙烯醇系树脂膜来进行。
含有二色性染料的溶液可以含有氯化钠、硫酸钠、无水硫酸钠、三聚磷酸钠等作为染色助剂。它们的含量可根据取决于染料染色性的时间、温度调整为任意的浓度，以各自的含量计优选为0重量%～5重量%、更优选为0.1重量%～2重量%。
作为使色素渗入的方法，可通过浸渍在含有二色性染料的溶液中来进行，也可以为在对聚乙烯醇系树脂膜的坯膜(原反)进行成型加工的阶段使其含有色素的方法。
在染色工序后，在进入接下来的工序之前可以进行清洗工序(下面称为清洗工序1)。清洗工序1为对于在染色工序中附着在聚乙烯醇系树脂膜表面的染料溶剂进行清洗的工序。通过进行清洗工序1，能够抑制染料转移到接下来进行处理的液体中。清洗工序1通常使用水。
清洗方法优选为浸渍在该溶液中，也可以通过将该溶液涂布至聚乙烯醇系树脂膜来进行清洗。清洗的时间没有特别限定，优选为1秒～300秒、更优选为1秒～60秒。清洗工序1中的溶剂的温度需要为亲水性高分子不发生溶解的温度。通常在5℃～40℃进行清洗处理。
在染色工序或清洗工序1之后，可以进行使之含有交联剂和/或耐水化剂的工序。作为交联剂，例如可以使用：硼酸、硼砂或硼酸铵等硼化合物；乙二醛或戊二醛等多元醛；缩二脲型、异氰脲酸酯型或封端型等多元异氰酸酯系化合物；硫酸氧钛等钛系化合物等，此外还可使用乙二醇缩水甘油醚、聚酰胺环氧氯丙烷等。作为耐水化剂，可以举出过氧化琥珀酸、过硫酸铵、高氯酸钙、苯偶姻乙醚、乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、氯化铵或氯化镁等，优选使用硼酸。使用以上示出的至少一种以上的交联剂和/或耐水化剂进行使之含有交联剂和/或耐水化剂的工序。作为此时的溶剂优选为水，但并不限定于水。在使之含有交联剂和/或耐水化剂的工序中，对于溶剂中的交联剂和/或耐水化剂的含有浓度，若以硼酸为例来表示，则其相对于溶剂的浓度优选为0.1重量%～6.0重量%、更优选为1.0重量%～4.0重量%。该工序中的溶剂温度优选为5℃～70℃、更优选为5℃～50℃。对于使聚乙烯醇系树脂膜中含有交联剂和/或耐水化剂的方法，优选浸渍在该溶液中，也可将该溶液涂布或涂抹(塗工)至聚乙烯醇系树脂膜。该工序的处理时间优选为30秒～6分钟、更优选为1分钟～5分钟。其中，使之含有交联剂和/或耐水化剂不是必需的，在想要缩短时间的情况下、在不必进行交联处理或耐水化处理的情况下，也可省略该处理工序。
在进行了染色工序、清洗工序1、或使之含有交联剂和/或耐水化剂的工序之后，进行拉伸工序。拉伸工序是指对聚乙烯醇系膜进行单轴拉伸的工序。拉伸方法可以为湿式拉伸法或干式拉伸法的任意一种。
在干式拉伸法的情况下，在拉伸加热介质为空气介质的情况下，优选在空气介质的温度为常温～180℃下进行拉伸。此外，对于湿度，优选在20%RH～95%RH的气氛中进行处理。作为加热方法，可以举出例如辊间区域拉伸(ロール間ゾーン延伸(roll zone-drawing))法、辊加热拉伸法、加压拉伸(圧延伸)法、红外线加热拉伸法等，但并不限于这些拉伸方法。拉伸工序可以为1段拉伸，也可以通过2段以上的多段拉伸来进行。
在湿式拉伸法的情况下，在水、水溶性有机溶剂、或其混合溶液中进行拉伸。优选浸渍在含有交联剂和/或耐水化剂的溶液中同时进行拉伸处理。作为交联剂，可以使用例如：硼酸、硼砂或硼酸铵等硼化合物；乙二醛或戊二醛等多元醛；缩二脲型、异氰脲酸酯型或封端型等多元异氰酸酯系化合物；硫酸氧钛等钛系化合物等，此外还可使用乙二醇缩水甘油醚、聚酰胺环氧氯丙烷等。作为耐水化剂，可以举出过氧化琥珀酸、过硫酸铵、高氯酸钙、苯偶姻乙醚、乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、氯化铵或氯化镁等。在含有以上示出的至少一种以上的交联剂和/或耐水化剂的溶液中进行拉伸。交联剂优选硼酸。拉伸工序中的交联剂和/或耐水化剂的浓度例如优选为0.5重量%～15重量%、更优选为2.0重量%～8.0重量%。拉伸倍率优选为2倍～8倍、更优选为5倍～7倍。对于拉伸温度，优选在40℃～60℃进行处理、更优选为45℃～58℃。拉伸时间通常为30秒～20分钟、更优选为2分钟～5分钟。湿式拉伸工序可以进行1段拉伸，也可通过2段以上的多段拉伸来进行。
在进行拉伸工序后，在膜表面会有交联剂和/或耐水化剂的析出、或有异物的附着，因而可进行对膜表面进行清洗的清洗工序(下面称为清洗工序2)。清洗时间优选为1秒～5分钟。清洗方法优选为浸渍在清洗溶液中，也可通过将溶液涂布或涂抹(塗工)至聚乙烯醇系树脂膜来进行清洗。可以进行1段清洗处理，也可以进行2段以上的多段处理。清洗工序的溶液温度没有特别限定，通常为5℃～50℃、优选为10℃～40℃。
作为至此为止的处理工序中所用的溶剂，可以举出例如：水；二甲基亚砜；N-甲基吡咯烷酮；甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、甘油、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇或三羟甲基丙烷等醇类；乙二胺或二亚乙基三胺等胺类等溶剂，但并不限于这些。此外也可以使用1种以上的这些溶剂的混合物。最优选的溶剂为水。
在拉伸工序或清洗工序2之后进行膜的干燥工序。干燥处理可通过自然干燥进行，为了进一步提高干燥效率，可利用基于辊的压缩或利用气刀或者吸水辊等进行表面的水分除去、和/或也可进行送风干燥。作为干燥处理温度，优选在20℃～100℃进行干燥处理，更优选在60℃～100℃进行干燥处理。干燥处理时间可应用30秒～20分钟，优选为5分钟～10分钟。
利用以上的方法可以得到本发明的使耐久性提高了的聚乙烯醇系树脂膜偏光元件。对于偏光元件中的吸附二色性染料的膜，即使不是聚乙烯醇系树脂，而为由直链淀粉系树脂、淀粉系树脂、纤维素系树脂、聚丙烯酸盐系树脂等得到的膜，通过含有二色性染料、进行拉伸、进行切变取向等使亲水性树脂进行取向，也可制作出同样的偏光元件，但由聚乙烯醇系树脂膜形成的偏光元件膜为最适宜的。
通过在所得到的偏光元件的单面或者双面设置透明保护层，制得偏振片。透明保护层可作为基于聚合物的涂布层、或作为膜的层叠层进行设置。作为形成透明保护层的透明聚合物或膜，优选机械强度高、热稳定性良好的透明聚合物或膜。作为透明保护层使用的物质，可以举出例如：三乙酰纤维素或二乙酰纤维素之类的乙酸纤维素树脂或其膜；丙烯酸类树脂或其膜；聚氯乙烯树脂或其膜；尼龙树脂或其膜；聚酯树脂或其膜；聚芳酯树脂或其膜；降冰片烯之类的以环状烯烃为单体的环状聚烯烃树脂或其膜；聚乙烯、聚丙烯；环系或具有降冰片烯骨架的聚烯烃或其共聚物；主链或侧链为酰亚胺和/或酰胺的树脂或聚合物或其膜等。此外，作为透明保护层，也可设置具有液晶性的树脂或其膜。保护膜的厚度例如为0.5μm～200μm左右。通过在单面或者双面设置1层以上的上述的同种或不同种的树脂或膜，来制作偏振片。
上文中，为了将透明保护层与偏光元件贴合，需要接合剂。作为接合剂没有特别限定，优选聚乙烯醇系接合剂。作为聚乙烯醇系接合剂，可以举出例如Gohsenol NH-26(日本合成社制造)、Exceval RS-2117(KURARAY社制造)等，但并不限于此。在接合剂中可以添加交联剂和/或耐水化剂。在聚乙烯醇系接合剂中使用马来酸酐-异丁烯共聚物，根据需要可以使用混合有交联剂的接合剂。作为马来酸酐-异丁烯共聚物，可以举出例如Isobam＃18(KURARAY社制造)、Isobam＃04(KURARAY社制造)、氨改性Isobam＃104(KURARAY社制造)、氨改性Isobam＃110(KURARAY社制造)、酰亚胺化Isobam＃304(KURARAY社制造)、酰亚胺化Isobam＃310(KURARAY社制造)等。此时的交联剂中可以使用水溶性多元环氧化合物。作为水溶性多元环氧化合物，可以举出例如Denacol EX-521(Nagase ChemteX社制造)、Tetrad-C(テトラット-C，三井瓦斯化学社制造)等。此外，作为聚乙烯醇系树脂以外的接合剂，也可以使用氨基甲酸酯系、丙烯酸系、环氧系之类的公知接合剂。此外，出于提高接合剂的粘接力、或提高耐水性的目的，也可以以0.1重量%～10重量%左右的浓度同时含有锌化合物、氯化物、碘化物等添加物。对于添加物也没有限定。利用接合剂贴合透明保护层后，通过在适宜的温度下进行干燥或者热处理，得到偏振片。
所得到的偏振片根据情况例如贴合至液晶、有机电致发光等显示装置的情况下，之后也可以在作为非露出面的保护层或膜的表面设置用于改善可视角和/或改善对比度的各种功能性层、具有亮度提高性的层或膜。为了使这些偏振片与膜或显示装置贴合，优选使用粘着剂。
该偏振片可以在另一侧表面、即在保护层或膜的露出面具有抗反射层或防眩层、硬涂层等公知的各种功能性层。为了制作该具有各种功能性的层，优选涂布方法，也可藉由接合剂或粘着剂贴合该具有功能的膜。此外，各种功能性层可以为用于控制相位差的层或膜。
利用上述方法，可得到本发明的偏光元件和偏振片。使用本发明的偏光元件或偏振片的显示屏的可靠性高，为长期具有高对比度且具有高色彩再现性的显示屏。
如此得到的本发明的偏光元件作为带有保护膜的偏振片，根据需要设置保护层或功能层和支持体等，从而可用于液晶投影仪、台式电子计算机、钟表、笔记本电脑、文字处理机、液晶电视机、偏光透镜、偏光眼镜、汽车卫星导航以及室内外计测器或显示器等中。
实施例
下面通过实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于此。需要说明的是，实施例中示出的透过率、偏光度的评价如下进行。另外，下文中的“份”意味着“重量份”。
在偏光原膜(素膜)的两面贴合保护膜，将所得到的2片偏振片按照其吸收轴同向进行叠合的情况下的透过率设为平行透过率Tp、将2片偏振片按照其吸收轴正交的方式进行叠合的情况下的透过率设为正交透过率Tc。
对于透过率T，在400nm～700nm的波长区域，每隔规定波长间隔dλ(此处为5nm)求出分光透过率τλ，通过下述计算式计算出透过率T。式中，Pλ表示标准光(C光源)的分光分布，yλ表示2度视野颜色匹配函数。
[数1]
分光透过率τλ使用分光光度计〔日立制作所社制造“U-4100”〕测定。
偏光度Py由平行透过率Tp和正交透过率Tc通过下述计算式求得。
Py={(Tp－Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
进一步地，对于偏振片的色调，利用由JIS Z8729(色的表示方法L*、a*、b*表色系统(表示系)和L*、u*、v*色度系统(表色系))所表示的色度系统测定正交色调的a*和b*。此处所说的正交色调意味着在2片偏振片按照吸收轴分别正交的方式进行重叠的状态下的测定。在L*、a*、b*色度系统中，a*、b*越分别接近于零，表示色调越为中性色。
各透过率使用分光光度计〔日立制作所社制造“U-4100”〕测定。
合成例1
<色素溶液的制作>
将2-氨基萘-4,8-二磺酸(惯用名：C酸)32.5份溶解在水145份中，加入到含有35%盐酸26份的水140份中，在15℃～20℃下加入亚硝酸钠6.9份进行1小时重氮化。接下来加入由2-甲氧基-5-甲基苯胺13.7份、35%盐酸17.5份构成的水溶液，在利用乙酸钠保持pH3.0～3.5的情况下，在20℃利用4小时进行偶联，直至在斑点试验中确认不到2-甲氧基-5-甲基苯胺为止。接下来向该氨基偶氮化合物中加入35%盐酸21.4份，在10℃加入亚硝酸钠6.9份，在15℃～20℃下需要2～3小时进行2次重氮化。接下来将其加入到由N,N-双(1-羟基-3-磺基-6-萘基)胺(惯用名：双J酸)31.5份、水125份、碳酸钠11份构成的水溶液中，进一步加入碳酸钠溶液，同时保持pH8.5～9.5，在20℃利用3小时进行2次偶联，直至在斑点试验中确认不到双偶氮化合物为止，得到四化合物(テトラキス化合物)。接着加入在硫酸铜25份的水溶液中加入单乙醇胺30.5份而得到的铜络盐，在95℃利用10小时进行铜化反应，直至在薄层色谱上确认不到未反应物为止，在所得到的溶液中加入相对于余量为25重量%的食盐进行盐析、过滤，在60℃蒸干，制作本申请化合物2所表示的色素。
实施例1
<偏光元件的制作>
将皂化度为99%以上、膜厚为75μm的聚乙烯醇系树脂膜(KURARAY社制造VF系列)在40℃的温水中浸渍2分钟，进行溶胀处理。将溶胀处理后的膜浸渍在含有化合物2所表示的色素0.05重量%、三聚磷酸钠0.1重量%的45℃的水溶液中，进行染料的吸附。利用水对吸附了染料的膜进行清洗，清洗后利用含有2重量%硼酸的40℃的水溶液进行1分钟硼酸处理。将进行硼酸处理所得到的膜以5.0倍进行拉伸，同时在含有硼酸3.0重量%的55℃的水溶液中进行5分钟处理。在保持该进行硼酸处理而得到的膜的紧张状态的情况下利用30℃的水进行15秒清洗。将处理得到的膜立即在70℃下进行9分钟干燥处理，得到膜厚为28μm的偏光元件。使用聚乙烯醇系接合剂，将所得到的偏光元件与进行了碱处理的膜厚为80μm的三乙酰纤维素膜(富士胶片社制造TD-80U、以下简称为TAC)按照偏光元件/粘接层/TAC的构成进行层叠，层压得到偏振片。
将所得到的偏振片切成40mm×40mm，藉由粘着剂PTR-3000(日本化药社制造)按照偏光元件/粘接层/TAC/粘着层/透明玻璃板的构成贴合于1mm的透明玻璃板，制成评价试样。
使用所制作出的评价试样，对初期偏光性、具有最大偏光度的波长和评价试样的颜色进行确认。进一步利用氙弧试验机(Suga精机社制造；SX-75)在100W、70℃下由偏光元件侧进行170小时的光照射试验，确认光照射前后的透过率的变化、并且目视确认颜色变化。
比较例1
除了将实施例1中使用的由化合物2表示的色素变更为日本特公昭64-5623实施例1中所示的色素(比较化合物1)以外，同样地制作评价试样，对初期偏光性、具有最大偏光度的波长、颜色、以及耐光性试验前后的透过率变化和基于目视的颜色变化进行确认。
比较例2
除了将实施例1中使用的由化合物2表示的色素替换为作为联茴香胺系色素的比较化合物2(日本化药社制造Kayarus Supra Blue BWL143)以外，与实施例1同样地制作评价试样，对初期偏光性、具有最大偏光度的波长、颜色、以及耐光性试验前后的透过率变化和基于目视的颜色变化进行确认。
表1中示出了实施例1、比较例1、比较例2中得到的评价试样的初期偏光性、具有最大偏光度的波长、颜色、以及耐光性试验前后的透过率变化和基于目视的颜色变化的结果。对于偏光性，设所得到的评价试样在目视下的偏光度高的情况为好(Good)、在目视下的偏光度低的情况为NG；对于耐光性试验后的颜色变化也通过目视确认，设未确认到较大颜色变化的情况为好(Good)、观察到较大变化的情况为NG。
[表1]
由表1可知，本发明色素的初期偏光性、颜色非常好，可得到与以往使用的联茴香胺系色素具有同样的蓝色的偏光元件。若观察耐光性试验，则实施例中几乎未见到透过率的变化；与此相对，比较例中透过率大幅降低，颜色变化也大。由于该原因，本实施例的偏振片具有高偏光率，并且高温且长时间暴露下的耐光性也优异。通过在液晶投影仪、台式电子计算机、钟表、笔记本电脑、文字处理机、液晶电视机、偏光透镜、偏光眼镜、汽车卫星导航和室内外计测器或显示器等中使用本发明的偏光元件或偏振片，即使不使用联茴香胺之类的属于特定化学物质的色素，也可得到具有高稳定性的液晶显示仪器以及透镜等。

Claims (3)

1.一种偏光元件，其为包含聚乙烯醇树脂或其衍生物的膜的偏光元件，该聚乙烯醇树脂或其衍生物的膜含有二色性色素、并且是通过进行拉伸而成的；该偏光元件的特征在于，该二色性色素的至少之一为式(1)所表示的偶氮化合物或其盐，
式(1)中，A表示无取代的萘基或无取代的苯环、或者具有取代基的萘基或具有取代基的苯环，所述取代基为选自由磺基、烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基、羧基、硝基、氨基以及取代氨基组成的组中的1种以上的取代基，R1、R2、R3、R4各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、磺基、或者具有磺基的烷氧基。
2.如权利要求1所述的偏光元件，其特征在于，二色性色素为式(2)所表示的化合物或其盐，
式(2)中，A表示无取代的萘基或无取代的苯环、或者具有取代基的萘基或具有取代基的苯环，所述取代基为选自由磺基、烷基、烷氧基、具有磺基的烷氧基、羧基、硝基、氨基以及取代氨基组成的组中的1种以上的取代基，R1、R2各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、磺基、或者具有磺基的烷氧基。
3.一种偏振片，其在权利要求1或2任一项所述的偏光元件的单面或者双面设有保护层。
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