CN105900002B - 设置有具有偏振功能的基材的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种能够表现白色、能够表现黑色、并且即使是几乎没有外部光的暗房间也可清楚地显示的显示装置。本发明的解决手段是在显示装置中设置基材(A)，该基材(A)中，在使两片基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，520nm～590nm的平均透射率为25％以上，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，而且，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内。
Description
技术领域
本发明涉及设置有具有偏振功能的基材的显示装置，其特征在于，即使相对于吸收偏振光的轴平行配置，在吸收配置中各波长透射率也恒定。
背景技术
偏振元件一般是通过使作为二色性色素的碘或二色性染料在聚乙烯醇树脂膜上吸附、取向而制造的。借助粘接剂层在该偏振元件的至少单面上贴合由三乙酰纤维素等构成的保护膜，制成偏振片，用于液晶显示装置等。使用碘作为二色性色素的偏振片被称为碘系偏振片，另一方面，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。其中，染料系偏振片具有如下特征：具有高耐热性、高湿热耐久性、高稳定性，并且由混配所带来的颜色的选择性高，另一方面，与具有相同偏振度的碘系偏振片相比，染料系偏振片具有透射率低、即对比度低的问题。因此，期望染料系偏振片维持高耐久性、颜色的选择性多样、以更高的透射率具有高偏振特性。
但是，即使是这样的颜色选择性多样的染料系偏振片，在将迄今为止的偏振元件的吸收轴平行地设置时，也是呈现出黄色的偏振元件。
另一方面，碘系偏振片是在将吸收轴平行地设置时呈现出黄绿色、在将吸收轴正交地设置时呈现出蓝色的偏振元件，在将这样的偏振片用于显示装置(以下，或者还表述为显示器)的情况下，其颜色对显示特性带来很大影响。特别是在使用液晶的显示装置中，必须至少隔着液晶单元在观察者侧设置一片偏振元件，因此，很明显由观察者能够确认该偏振片的颜色，这样的偏振元件的波长特性所致的显色是对显示器的显示特性带来很大影响的因素之一，在使用背光源的现有的透射型液晶器件中，需要通过调节背光源的光谱分布、滤色器来使显示颜色优化。
另一方面，利用周围光的显示装置、特别是反射型液晶器件不能像透射型显示器那样调节光源的光谱，因而偏振片的波长特性直接形成显示颜色，因此，偏振片的波长特性的改善成为重要的课题。迄今为止的反射型液晶器件在白色显示时略带有黄色、在黑色显示时带有蓝色。因此，与其它反射型器件(电子纸显示器等)相比，被视为显示品质差的器件。
另外，作为改善显示器的显示性能的偏振片，提出了使用调节滤色器的光谱或者在粘合剂等中混合色素来调节显示颜色的方法的偏振片，但结果都导致偏振片的透射率降低，也耗费成本，因此强烈要求改善。
对偏振片的波长特性也进行了改善，但对于通常使用的碘系偏振片而言，如果使透射光谱(吸收轴平行时)在各波长下变得均匀，则在正交时在短波长下会产生漏光，无法进行充分的显示。
作为改善偏振片的色调的方法，公开了如专利文献1或专利文献2所述的技术。
专利文献1公开了一种算出中性系数且绝对值为0～3的偏振片，由实施例可知，即使中性系数(Np)低，但仅仅通过由JIS Z 8729求出的平行位的色调来看就可知，由于a*值为-2～-1且b*值为2.5～4.0，因此，作为颜色，在白色显示时呈现出黄绿色。另外，关于正交位的色调，a*值为0～1，但b*值为-1.5～-4.0，因此，成为呈现出蓝色的偏振片。
专利文献2公开了410nm～750nm的透射率为平均值的±30％以内、除了碘以外还添加直接染料、反应染料或酸性染料而制备成的偏振元件。该文献中公开的偏振元件是将单片透射率、即仅使用一片偏振元件进行测定时的颜色设定成以UCS颜色空间中的a值、b值计绝对值为2以内而得到的偏振元件，但是不能使用两片偏振片使白色显示时(使其平行的情况下)和黑色显示时(使其正交的情况下)的色调同时表现出无彩色。另外，观察实施例可知，其单片透射率的平均值在实施例1中为31.95％、在实施例2中为31.41％，透射率低，因此，在要求高透射率且高对比度的领域、特别是液晶显示装置、有机电致发光等领域中，在更高透射率、高偏振度方面不具有充分的性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4281261号公报
专利文献2：日本专利第3357803号公报
非专利文献
非专利文献1：功能性色素的应用(機能性色素の応用)，第1次印刷发行版，株式会社CMC出版，入江正浩主编，P98-100
非专利文献2：染料化学，细田丰著，技报堂
非专利文献3：了解液晶的书(液晶が分かる本)，工业调査会出版，苗村省平著，Q58-Q59
非专利文献4：插图图解了解液晶机理的书(イラスト·図解液晶のしくみがわかる本)，技术评论社，竹添秀男、高西阳一、宮地弘一著、P182
发明内容
发明所要解决的问题
因此，本发明的课题是改善偏振片的波长特性和对比度比(正交与平行尼科耳时的明亮度之比)、实现具有像纸那样优异的显示性能的反射型液晶器件。
此外，对于显示装置要求高对比度的提高，而为了高亮度化，需要提高偏振元件的透射率。但是，如果提高偏振元件的透射率，则与平行透射率同时得到的对比度比降低，因而难以同时实现高亮度化和高对比度化，因此，为了实现高亮度且高对比度，必须进行使偏振片在具有高透射率的同时还能够提供高对比度这样的液晶器件的结构的优化，实现上述目的也是本发明的重要课题。
用于解决问题的手段
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究，结果发现，以设置有基材(A)为特征的显示装置能够提供在具有高亮度的同时、还能够表现出像高品质的纸那样的白色、并且关于黑色能够表现出漆黑的黑色、进而实现高对比度的显示装置，从而完成了本发明，上述基材(A)是含有偶氮化合物而形成的具有偏振功能的基材，其特征在于，在使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，520nm～590nm的平均透射率为25％以上，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，而且，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内。
即，本发明涉及：
“(1)一种显示装置，其特征在于，其设置有基材(A)，
该基材(A)的特征在于，
其含有偶氮化合物，
在使两片基材的吸收轴平行地进行测定而得到的透射率中，
520nm～590nm的平均透射率为25％以上，
420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，
520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，
而且，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，
520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内；
(2)如(1)所述的显示装置，其特征在于，显示装置为液晶显示装置；
(3)如(2)所述的显示装置，其特征在于，液晶显示装置为反射型液晶显示装置；
(4)如(3)所述的显示装置，其特征在于，自背面侧起依次按照漫反射板、上述基材(A)、液晶单元、上述基材(A)的顺序而构成；
或者，
自背面侧起依次按照反射板、漫射板、上述基材(A)、液晶单元、上述基材(A)的顺序而构成；
(5)如(3)所述的显示装置，其特征在于，其由上述基材(A)隔着液晶单元与反射型偏振片构成，并且，具备具有光漫射功能的基材，上述基材(A)相对于液晶单元设置在观察者侧；
(6)如(3)所述的显示装置，其特征在于，具有光漫射功能的基材设置在上述基材(A)与液晶单元之间，并且，液晶单元的电极为镜面反射型电极；
(7)如(3)所述的显示装置，其特征在于，液晶单元的电极为漫反射型电极；
(8)如(1)～(6)所述的显示装置，其特征在于，具有120～160nm的相位差值的基材与上述基材(A)进行了层叠”。
发明效果
本发明的设置有基材(A)的显示装置即使为高亮度，关于白色也能够表现出像高品质的纸那样的白色，并且，关于黑色也能够表现出漆黑的黑色。
附图说明
图1中，右侧示出在数字时钟(Daiso公司制造)上设置实施例6的具有偏振片的基材(A)、并设置在80cd明亮度的房间内时的显示，左侧示出设置有比较例8的偏振片的情况。
具体实施方式
本发明中，涉及一种显示装置，其特征在于，其设置有基材(A)，
该基材(A)是含有偶氮化合物而形成的具有偏振功能的基材，其特征在于，
在使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，520nm～590nm的平均透射率为25％以上，
420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，
520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，
而且，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，
520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内。
关于将本发明的基材(A)设置在显示装置中时的透射率，通过使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的520nm～590nm的各波长的平均透射率为25％以上，能够得到明亮并且亮度高的显示装置。特别是520nm～590nm的各波长的平均透射率，是在JIS Z8701中显示颜色时基于计算中使用的颜色匹配函数的视见度最高的波长，该范围内的透射率接近通过目视能够确认的透射率，因此将520nm～590nm的各波长的透射率控制为25％以上是很重要的。例如，使两片基材的吸收轴平行地进行测定而得到的520nm～590nm的平均透射率与使两片基材的吸收轴平行地得到的进行视见度校正后的平行透射率显示出大致同等的值。由此也可知，调节520nm～590nm的透射率是非常重要的。作为必要的透射率，以使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的520nm～590nm的各波长的平均透射率计为25％～45％，作为优选的范围，为27％～43％，作为更优选的范围，为29％～41％。此时的偏振度为50％～100％即可，优选为60％以上且100％以下，更优选为70％以上且100％以内。偏振度优选较高，但如果提高偏振度，则具有透射率也降低的倾向，因此，需要选择在偏振度与透射率的关系上适合于显示装置的偏振元件。
在本发明中，在使两片基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，不仅是520nm～590nm的透射率，还需要420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内。420nm～480nm、520nm～590nm以及590nm～660nm的各波长的透射率是在JIS Z 8729中显示颜色时基于计算中使用的颜色匹配函数的主要波长区域。具体而言，在作为JIS Z 8729的基础的JIS Z 8701的XYZ颜色匹配函数中，将以600nm作为最大值的x(λ)、以550nm作为最大值的y(λ)、以455nm作为最大值的z(λ)各自的最大值设为100时，显示出达到20以上的值的波长分别为420nm～480nm、520nm～590nm以及590nm～660nm的各波长。
使用将这些各波长的透射率调节为规定透射率的偏振元件或偏振片，制成具有偏振功能的基材(A)，通过使用该基材(A)，能够实现本申请发明的显示装置。关于其进行调节的范围，在使两片基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，需要使420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，优选为1.8％以内，更优选为1.5％以内，进一步优选为1.0％以内。在使两片基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，需要使520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，优选为1.5％以内，更优选为1.0％以内。
此外，关于使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率，也需要调节出规定的透射率。需要使420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，使520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内。
此外，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，需要使420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，优选为0.2％以内，更优选为0.1％以内，此外，需要使520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，优选为0.2％以内，更优选为0.1％以内。
另一方面，关于380nm～420nm、480nm～520nm、660nm～780nm的平均透射率也需要调节，通过对420nm～480nm、520nm～590nm和600nm～660nm进行调节，不易因色素而受到较大影响。但是，需要一定程度的调节，按照380nm～420nm的透射率的平均值与420nm～480nm的透射率的平均值之差为15％以内、480nm～520nm的平均透射率距420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率的平均值为15％以内、660nm～780nm与600nm～660nm的平均透射率之差为20％以内的方式进行调节即可。
将设置有该基材(A)的偏振元件或偏振片设置于显示装置时，能够控制其颜色的显现。特别地，这样的偏振元件或偏振片与一般的用法同样地设置在液晶显示装置中，能够将其颜色的控制控制成基于偏振片的色调，其颜色在白色显示时能够表现出像优质纸那样的白色，并且，在显示黑色时能够表现出漆黑的黑色。对于一般的偏振片而言，在按照能够表现出黑色的方式进行了控制的情况下，在平行位的透射率方面，白色纯度降低，呈现出黄色或黄绿色。相反地，在按照能够表现出白色的方式对使偏振元件平行时的透射率进行了控制的情况下，在正交位的透射率方面，黑色纯度降低，呈现出蓝色。具有这样的色调的偏振元件设置在显示装置中时，当然会呈现出该偏振元件的色调。
在使用背光源的现有的透射型液晶器件中，其颜色的呈现通过调节背光源的光谱分布、滤色器能够对显示颜色进行优化，反过来说，需要通过背光源、滤色器来调节偏振片其颜色。但是，在利用外部光进行显示的反射型显示装置、特别是反射型液晶器件中不具有背光源，因此不能通过滤色器同时改善白色时呈现黄色和黑色显示时呈现蓝色。此外，在想要防止外部光反射的情况下而使用偏振片进行防反射的显示装置、例如有机电致发光显示装置(以下简称为OLED)、等离子体显示器等中使用的情况下，偏振片与相位差板一起设置在与发光显示装置相比更靠近人进行观察的一侧。对于迄今为止的一般的偏振片而言，从降低OLED的显色的色纯度的方面出发，改善偏振片的色调是非常重要的。在这样的想要控制反射光的OLED等显示装置等中本发明的方法也是有效的。即，在本发明中，提供一种改善了由现有的偏振片所具有的白色显示时呈现黄色和黑色显示时呈现蓝色的问题所产生的显色、在白色显示时能够显示出像高品质的纸那样的白色、在黑色显示时能够显示出漆黑的黑色的显示装置，并且，特别是在反射型显示器中，实现了使其显示时的亮度提高，而且还能够使对比度提高。
作为此时的与颜色呈现相关的人眼的感度，可以举出依据JIS Z 8729求出的a*值和b*值作为指标。JIS Z 8729中规定的物体颜色的显示方法对应于国际照明委员会(简称CIE)所规定的物体颜色的显示方法。通过控制以该a*值和b*值表示的色调，白色显示能够显示出像高品质的纸那样的白色，黑色显示能够显示出漆黑的黑色。关于其色调，在不使用背光源的液晶显示装置中，偏振元件的色调作为显示装置的色调受到很大影响，因此控制偏振元件的色调很重要。作为调节该偏振元件的色调的指标，在该偏振元件中，分别对以单片测定透射率时的a*值和b*值、使两片该基材相对于吸收轴方向平行地进行测定而得到的a*值和b*值、使两片该基材相对于吸收轴方向正交地进行测定而得到的a*值和b*值进行控制，由此，关于白色显示和黑色显示，在白色显示时能够表现出像优质纸那样的白色，并且，在黑色显示时能够表现出漆黑的黑色。单片透射率表示对偏振元件照射自然光时测定其一片(单片)的透射率时的透射率，关于测定其单片透射率时的色调，需要使a*值(以下示为a*-s)和b*值(以下示为b*-s)各自以绝对值计为1以内。另外，在入射自然光时，使两片基材相对于吸收轴方向平行地进行测定而得到的a*值(以下示为a*-p)和b*值(以下示为b*-p)以绝对值计为2以内，并且，在入射自然光时，使两片基材相对于吸收轴方向正交地进行测定而得到的a*值(以下示为a*-c)和b*值(以下示为b*-c)以绝对值计为2以内，由此能够实现可表现出无彩色的偏振片，关于白色显示和黑色显示，在白色显示时能够表现出像优质纸那样的白色，并且，在黑色显示时能够表现出漆黑的黑色。更优选的是，a*-p和b*-p的绝对值为1.5以内、并且a*-c和b*-c的绝对值为1.5以内为宜；进一步优选的是，a*-p和b*-p的绝对值为1.0以内、并且a*-c和b*-c的绝对值为1.0以内为宜。作为a*-p和b*-p的绝对值，即使仅有0.5的差异，作为人的感度也能够感觉到颜色的差异，因此对数字进行控制是非常重要的。特别是，作为a*-p和b*-p的绝对值，若为1以内，则成为在白色时以及黑色时几乎不能确认到颜色呈现的程度的良好的偏振片。即，成为无论是白色显示时还是黑色显示时都可表现出无彩色的白色和黑色的偏振片以及使用了该偏振片的显示装置。
关于按照JIS Z 8729求出的a*值和b*值，以单片透射率测定时的a*值和b*值以绝对值计为1以内、使两片该基材相对于吸收轴方向平行地进行测定而得到的a*值和b*值以绝对值计为2以内、使两片该基材相对于吸收轴方向正交地进行测定而得到的a*值和b*值以绝对值计为2以内为特征的偏振元件通过使基材中含有由偶氮化合物构成的二色性染料而能够实现。
作为可含有偶氮化合物、特别是通常可含有二色性染料的元件，例如使用将由亲水性高分子构成的材料制膜而形成的元件。亲水性高分子没有特别限定，例如有聚乙烯醇系树脂、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。在含有二色性染料的情况下，从加工性、染色性和交联性等出发，最优选聚乙烯醇系树脂及由其衍生物构成的树脂。将这些树脂制成膜形状，使膜含有本发明的染料及其混配物，应用拉伸等取向处理，由此能够制作偏振元件或偏振片。
由偶氮化合物构成的二色性染料例如可以使用如非专利文献1所示的有机化合物。特别是优选二色性高的二色性染料。例如可以举出：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号公报、日本特开2002-296417号公报和日本特开昭60-156759号公报中记载的有机染料等。
这些有机染料除了游离酸以外，也可以以碱金属盐(例如Na盐、K盐、Li盐)、铵盐或胺类的盐的形式使用。但是，二色性染料并不限定于此，可以使用公知的二色性染料。通过使偶氮化合物为游离酸、其盐或者其铜络合盐染料，特别是光学特性得到提高。该偶氮系染料可以仅使用一种，也可以与其它偶氮化合物混配使用，混配没有限定。使用这样的偶氮化合物，将偏振元件的透射率调节成：在使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，520nm～590nm的平均透射率为25％以上，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，而且，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，由此制作出用于实现本申请发明的偏振元件。
作为用于实现本申请发明的偏振元件的优选的制作方法，例如，使基材中以游离酸的形式含有式(1)所表示的偶氮化合物或其盐以及式(2)所表示的偶氮化合物或其盐作为偶氮化合物来控制颜色，由此能够容易地进一步显示出平行位的无彩色的白色和正交位的无彩色的黑色；或者，使基材中以游离酸的形式含有式(1)所表示的偶氮化合物或盐以及除此以外的式(3)所表示的偶氮化合物或其盐作为偶氮化合物来进行调色，由此也能够进一步显示出平行位的像高品质的纸那样的白色和正交位的漆黑的黑色。通过进一步含有选自式(4)所表示的偶氮化合物、其盐或其金属络合物的偶氮染料，不仅能够进一步形成平行位的像高品质的纸那样的白色和正交位的漆黑的黑色，还能够更容易地实现高透射率且高偏振度的偏振片。特别是金属络合物，虽没有限定，但特别优选铜络合物为宜。此外，为了进一步具有高透射率和高偏振度，并且进一步使平行位、正交位的色调为无彩色，含有式(5)所表示的偶氮化合物或其盐为宜。通过使用式(4)或式(5)的色素，进一步得到在耐久性试验后也没有颜色变化的高耐久的无彩色偏振片。此外，为了制作进一步显示出平行位的像高品质的纸那样的白色和正交位的漆黑的黑色的偏振元件，通过为同时含有式(1)、式(2)、式(3)所表示的色素的偏振元件，可以得到更高透射率且显示出平行位的像高品质的纸那样的白色和正交位的漆黑的黑色并且具有高偏振度的偏振元件。
[化1]
(式中，A1表示具有取代基的苯基或萘基，R1或R2各自独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基、磺基、或具有磺基的低级烷氧基，X1表示具有或不具有取代基的苯基氨基。)
[化2]
(式中，R3～R6各自独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基、磺基、具有磺基的低级烷氧基、羰基或卤素原子。)
[化3]
(式中，A2、A3各自独立地表示其取代基中的至少一个为磺基、低级烷基、低级烷氧基、具有磺基的低级烷氧基、羧基、硝基、氨基或取代氨基的萘基或苯基，R7、R8各自独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基、磺基、或具有磺基的低级烷氧基。)
[化4]
(式中，A4表示硝基或氨基，R9表示氢原子、羟基、低级烷基、低级烷氧基、磺基、或具有磺基的低级烷氧基，X2表示具有或不具有取代基的苯基氨基。)
[化5]
(式中，R10、R11各自独立地表示磺基、羧基、羟基、低级烷基、低级烷氧基，n表示1～3的整数。)
作为得到式(1)所表示的色素的方法，可以通过日本特开2003-215338号、日本特开平9-302250号、日本专利第3881175号、日本专利第4452237号、日本专利第4662853号等中记载的方法来制作，但并不限定于此。
式(2)所表示的偶氮化合物或其盐可以通过按照非专利文献2中记载的那样的通常的偶氮染料的制法进行偶合而容易地制造。作为具体的制造方法，例如，通过公知的方法将式(6)所表示的氨基化合物进行重氮化，在10～20℃与N,N-双(1-羟基-3-磺基-6-萘基)胺(通用名：双J酸)进行碱性偶合，得到双偶氮化合物。向所得到的双偶氮化合物中添加例如硫酸铜和氨水、氨基醇、六亚甲基四胺，在85～95℃进行铜化反应，得到含有式(2)的化合物的溶液。接着，将该溶液蒸发干燥或者盐析过滤干燥，进行粉碎而制成粉末，由此可以得到式(2)的化合物。
[化6]
(式中，Rx、Ry表示与式(2)中的R3～R6相同的含义。)
作为得到式(3)所表示的色素的方法，例如可以通过WO2012/165223A1中记载的方法来得到，但并不限定于此。作为得到式(4)所表示的色素的方法，例如可以通过日本特愿2011-197600中记载的方法来得到，但并不限定于此。作为得到式(5)所表示的色素的方法，例如可以通过WO2007/138980中记载的方法来得到，但并不限定于此。需要说明的是，本发明的低级烷基和低级烷氧基的低级表示碳原子数为1～3。
另外，为了得到进一步具有高透射率和高偏振度、并且平行位、正交位的色调进一步为无彩色的偏振元件，式(1)的A1为具有取代基的苯基为宜。作为这种情况下的优选的取代基，磺基、羰基、羟基、低级烷基、低级烷氧基、具有磺基的低级烷基、具有磺基的烷氧基为宜，进一步优选为磺基、羰基。这样的取代基可以为一个，也可以具有两个以上的多个取代基。
此外，为了得到进一步具有高透射率和高偏振度、并且平行位、正交位的色调进一步为无彩色的偏振元件，通过使式(4)的A4的取代基为硝基，偏振性能提高，因此优选。此外，为了得到进一步具有高透射率和高偏振度、并且平行位、正交位的色调进一步为无彩色的偏振元件，R9的取代基优选为甲氧基。
此外，为了进一步得到具有高透射率和高偏振度、并且平行位、正交位的色调进一步为无彩色的偏振元件，式(3)的A2和A3为磺基或具有羰基的萘基为宜。特别是为磺基时，可以得到高对比度的偏振片，因此优选。
此外，为了得到进一步具有高透射率和高偏振度、并且平行位、正交位的色调进一步为无彩色的偏振元件，通过使式(5)的R10和R11为磺基或羰基，在黑色显示、白色显示时进一步得到无彩色的偏振元件，因此优选。通过改变式(5)的R10、R11，偏振元件的短波长侧的偏振度、特别是400nm～480nm的偏振度提高，因此偏振片的b*-p或b*-c更接近零，即更接近无彩色，因此优选。
此外，为了得到进一步具有高透射率和高偏振度、并且平行位、正交位的色调进一步为无彩色的偏振元件，为同时含有式(1)、式(2)、式(3)所表示的偶氮化合物的偏振元件为宜，此外，通过同时含有式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)所表示的偶氮化合物，可形成进一步优选的偏振元件。
作为式(1)所表示的色素来举例，可以举出例如日本专利第3881175号、日本专利第4033443号等中记载的染料。更具体而言，下述中以游离酸的形式示出式(1)所表示的偶氮化合物的具体例。
[化合物例1]
[化7]
[化合物例2]
[化8]
[化合物例3]
[化9]
[化合物例4]
[化10]
[化合物例5]
[化11]
[化合物例6]
[化12]
[化合物例7]
[化13]
[化合物例8]
[化14]
[化合物例9]
[化15]
[化合物例10]
[化16]
接着，下述中以游离酸的形式示出式(2)所表示的偶氮化合物的具体例。
[化合物例11]
[化17]
[化合物例12]
[化18]
[化合物例13]
[化19]
[化合物例14]
[化20]
[化合物例15]
[化21]
[化合物例16]
[化22]
[化合物例17]
[化23]
接着，下述中以游离酸的形式示出式(3)所表示的偶氮化合物的具体例。
[化合物例18]
[化24]
[化合物例19]
[化25]
[化合物例20]
[化26]
[化合物例21]
[化27]
[化合物例22]
[化28]
接着，下述中以游离酸的形式示出式(4)所表示的偶氮化合物的具体例。
[化合物例23]
[化29]
[化合物例24]
[化30]
[化合物例25]
[化31]
[化合物例26]
[化32]
[化合物例27]
[化33]
[化合物例28]
[化34]
[化合物例29]
[化35]
[化合物例30]
[化36]
[化合物例31]
[化37]
[化合物例32]
[化38]
[化合物例33]
[化39]
[化合物例34]
[化40]
[化合物例35]
[化41]
接着，作为式(5)所表示的偶氮化合物，例如C.I.直接黄4、C.I.直接黄12、C.I.直接黄72、C.I.直接橙39、WO2007/138980号中记载的染料等具有茋结构的偶氮化合物为宜，但并不限定于此。接着，以下举出本发明中使用的式(5)所表示的偶氮化合物的具体例。需要说明的是，化合物例以游离酸的形式表示。
[化合物例36]
[化42]
[化合物例37]
[化43]
[化合物例38]
[化44]
[化合物例39]
[化45]
以下，作为能够浸渗偶氮化合物的元件，以聚乙烯醇系树脂膜为例，对具体的偏振元件的制作方法进行说明。聚乙烯醇系树脂的制造方法没有特别限定，可以通过公知的方法来制作。作为制造方法，例如可以通过将聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化来得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂，除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外，还可以例示出乙酸乙烯酯和可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，例如可以举出：不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类等。聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85～100摩尔％左右，优选为95摩尔％以上。该聚乙烯醇系树脂可以进一步进行改性，例如也可以使用利用醛类进行了改性的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩乙醛等。另外，聚乙烯醇系树脂的聚合度是指粘均聚合度，可以通过该技术领域中公知的方法来求出。粘均聚合度通常为1000～10000左右、优选为1500～6000左右。
将该聚乙烯醇系树脂制膜而成的材料可以用作坯膜。将聚乙烯醇系树脂进行制膜的方法没有特别限定，可以通过公知的方法进行制膜。这种情况下，可以在聚乙烯醇系树脂膜中含有甘油、乙二醇、丙二醇、低分子量聚乙二醇等作为增塑剂。增塑剂量为5～20重量％、优选为8～15重量％为宜。由聚乙烯醇系树脂构成的坯膜的膜厚没有特别限定，例如为5μm～150μm左右、优选为10μm～100μm左右。
接下来对通过上述得到的坯膜实施溶胀工序。溶胀处理通过在20℃～50℃的溶液中浸渍30秒～10分钟来应用处理。溶液优选水。拉伸倍率以1.00～1.50倍进行调节为宜，优选1.10～1.35倍为宜。在缩短制作偏振元件的时间的情况下，由于在偶氮化合物的染色处理时也发生溶胀，因此可以省略溶胀处理。
溶胀工序通过使聚乙烯醇树脂膜在20℃～50℃的溶液中浸渍30秒～10分钟来进行。溶液优选水。在缩短制造偏振元件的时间的情况下，由于在色素的染色处理时也发生溶胀，因此也可以省略溶胀工序。
在溶胀工序之后，实施染色工序。在染色工序中，可以使用非专利文献1等中所示的偶氮化合物(通常称为二色性染料)进行浸渗。由于是着色颜色的工序，因此将该偶氮化合物的浸渗作为染色工序。在此，可以将非专利文献1中记载的染料或式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)等所示的偶氮化合物作为偶氮化合物，在染色工序中使色素吸附和浸渗在聚乙烯醇膜中。或者，也可以通过浸渍在浸渗有碘和碘化钾的水溶液中而吸附碘后、分别吸附和浸渗式(1)和式(3)所表示的偶氮化合物而制成本申请的具有偏振功能的基材(A)。与碘一起吸附的偶氮化合物除了式(1)和式(3)所表示的偶氮化合物以外，还可以使用日本专利公报昭64-5623的实施例1～实施例5中所示的偶氮化合物、日本特开平03-12606号的实施例1～实施例4中所示的偶氮化合物。染色工序只要是使色素吸附和浸渗在聚乙烯醇膜中的方法就没有特别限定，例如，染色工序通过使聚乙烯醇树脂膜浸渍在含有二色性染料的溶液中来进行。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℃。在溶液中浸渍的时间可以适度调节，优选以30秒～20分钟进行调节，更优选1～10分钟。染色方法优选浸渍在该溶液中，也可以通过对聚乙烯醇树脂膜涂布该溶液来进行。
含有二色性染料的溶液可以含有碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、硫酸钠、无水硫酸钠、三聚磷酸钠等作为染色助剂。它们的含量可以通过基于染料的染色性的时间、温度以任意的浓度进行调节，作为各自的含量，优选为0～5重量％，更优选为0.1～2重量％。非专利文献1中记载的作为二色性染料的偶氮化合物或式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)等所表示的偶氮化合物等除了以游离酸的形式使用以外，也可以为该化合物的盐。这样的盐也可以以锂盐、钠盐和钾盐等碱金属盐、或者铵盐、烷基胺盐等有机盐的形式使用。优选为钠盐。
染色工序后，在进入下一工序之前，可以进行清洗工序(以下称为清洗工序1)。清洗工序1是对在染色工序中附着于聚乙烯醇树脂膜的表面的染料溶剂进行清洗的工序。通过进行清洗工序1，能够抑制染料转移至后续进行处理的液体中。在清洗工序1中，通常使用水。清洗方法优选浸渍在该溶液中，也可以通过将该溶液涂布于聚乙烯醇树脂膜上来进行清洗。清洗的时间没有特别限定，优选为1～300秒、更优选为1～60秒。清洗工序1中的溶剂的温度需要为亲水性高分子不溶解的温度。通常在5～40℃进行清洗处理。但是，即使没有清洗工序1的工序，性能上也没有问题，因此本工序也可以省略。
染色工序或清洗工序1之后，可以进行使其含有交联剂和/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的多元异氰酸酯系化合物、硫酸氧钛等钛系化合物等，除此以外还可以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。使用以上所示的至少一种以上的交联剂和/或耐水化剂进行使其含有交联剂和/或耐水化剂的工序。作为此时的溶剂，优选水，但没有限定。使其含有交联剂和/或耐水化剂的工序中的溶剂中的交联剂和/或耐水化剂的含有浓度以硼酸为例来表示时，相对于溶剂优选浓度为0.1～6.0重量％，更优选为1.0～4.0重量％。该工序中的溶剂温度优选为5～70℃，更优选为5～50℃。使聚乙烯醇树脂膜含有交联剂和/或耐水化剂的方法优选浸渍在该溶液中，但也可以将该溶液涂布或涂覆于聚乙烯醇树脂膜上。该工序中的处理时间优选为30秒～6分钟，更优选为1～5分钟。但是，使其含有交联剂和/或耐水化剂不是必需的，在想要缩短时间的情况下、不需要交联处理或耐水化处理的情况下，也可以省略该处理工序。
在进行了染色工序、清洗工序1、或使其含有交联剂和/或耐水化剂的工序之后，进行拉伸工序。拉伸工序是将聚乙烯醇膜进行单向拉伸的工序。拉伸方法可以为湿式拉伸法或干式拉伸法中的任一种，通过进行拉伸倍率为3倍以上的拉伸，能够实现本发明。拉伸倍率以3倍以上、优选5倍～7倍进行拉伸为宜。
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℃的条件下进行拉伸。另外，优选在湿度为20～95％RH的气氛中进行处理。作为加热方法，例如可以举出辊间区域拉伸法、辊加热拉伸法、加压拉伸法、红外线加热拉伸法等，但其拉伸方法没有限定。拉伸工序可以以1阶段进行拉伸，也可以通过2阶段以上的多阶段拉伸进行。
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。优选在浸渍于含有交联剂和/或耐水化剂的溶液中的同时进行拉伸处理。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的多元异氰酸酯系化合物、硫酸氧钛等钛系化合物等，除此以外还可以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。在含有以上所示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0.5～15重量％，更优选为2.0～8.0重量％。拉伸倍率优选为2～8倍，更优选为5～7倍。优选在拉伸温度为40～60℃的条件下进行处理，更优选为45～58℃。拉伸时间通常为30秒～20分钟，更优选为2～5分钟。湿式拉伸工序可以以1阶段进行拉伸，也可以通过2阶段以上的多阶段拉伸进行。
进行拉伸工序后，有时在膜表面有交联剂和/或耐水化剂的析出或附着有异物，因此，可以进行对膜表面进行清洗的清洗工序(以下称为清洗工序2)。清洗时间优选为1秒～5分钟。清洗方法优选浸渍在清洗溶液中，但也可以通过将溶液涂布或涂覆于聚乙烯醇树脂膜上来进行清洗。既可以以1阶段进行清洗处理，也可以进行2阶段以上的多阶段处理。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使用的溶剂，例如可以举出：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、二乙二醇、三乙二醇、四乙二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，但并不限定于此。另外，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。干燥处理可以通过自然干燥进行，但为了进一步提高干燥效率，可以通过利用辊的压缩、气刀或吸水辊等进行表面的水分除去，并且/或者也可以进行鼓风干燥。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。干燥处理时间可以应用30秒～20分钟，优选为5～10分钟。
通过上述方法，能够得到具有偏振功能的基材(A)的偏振元件，即能够得到如下所述的偏振元件：含有偶氮化合物，在使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的透射率中，520nm～590nm的平均透射率为25％以上，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，而且，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内。
从两片重叠时的520nm～590nm的透射率为25％～45％的方面出发，如此得到的偏振元件的偏振度(以下也记载为ρy)具有由式(7)得到的值以上的偏振度为宜。通过具有式(7)以上的偏振度，可为高透射率，并且相对于其透射率能够维持高偏振度。更优选为式(8)所表示的偏振度以上的偏振元件。
ρy＝-0.0906×Ys2+5.97×Ys…式(7)
(Ys表示单片透射率，ρy表示偏振度)
ρy＝-0.0906×Ys2+5.97×Ys+1.0…式(8)
(Ys表示单片透射率，ρy表示偏振度)
所得到的偏振元件通过在其单面或双面设置透明保护层而制成偏振片。透明保护层可以以由聚合物形成的涂布层的形式或以膜的层叠层的形式来设置。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。作为用作透明保护层的物质，例如可以举出：三乙酰纤维素或二乙酰基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、以降冰片烯之类的环状烯烃为单体的环状聚烯烃树脂或其膜、聚乙烯、聚丙烯、环系聚烯烃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。另外，作为透明保护层，也可以设置具有液晶性的树脂或其膜。保护膜的厚度例如为0.5～200μm左右。通过在单面或双面设置1层以上的其中的同种或不同种类的树脂或膜来制作偏振片。
上述中，为了将透明保护层与偏振元件贴合，需要粘接剂。作为粘接剂没有特别限定，优选聚乙烯醇粘接剂。作为聚乙烯醇粘接剂，例如可以举出：Gohsenol NH-26(日本合成公司制造)、Exceval RS-2117(KURARAY公司制造)等，但并不限定于此。粘接剂中可以添加交联剂和/或耐水化剂。聚乙烯醇粘接剂中使用马来酸酐-异丁烯共聚物，但可以根据需要使用混合了交联剂的粘接剂。作为马来酸酐-异丁烯共聚物，例如可以举出：Isobam#18(KURARAY公司制造)、Isobam#04(KURARAY公司制造)、氨改性Isobam#104(KURARAY公司制造)、氨改性Isobam#110(KURARAY公司制造)、酰亚胺化Isobam#304(KURARAY公司制造)、酰亚胺化Isobam#310(KURARAY公司制造)等。此时的交联剂中可以使用水溶性多元环氧化合物。水溶性多元环氧化合物例如可以举出：Denacol EX-521(Nagase ChemteX公司制造)、Tetoratto-C(三井瓦斯化学公司制造)等。另外，作为聚乙烯醇树脂以外的粘接剂，也可以使用氨基甲酸酯系、丙烯酸系、环氧系之类的公知的粘接剂。另外，为了提高粘接剂的粘接力或提高耐水性，也可以同时以0.1～10重量％左右的浓度含有锌化合物、氯化物、碘化物等添加物。关于添加物，也没有限定。在利用粘接剂将透明保护层贴合后，在适当的温度下进行干燥或热处理，由此得到偏振片。
根据情况将所得到的偏振片贴合于例如液晶、有机电致发光(通常称为OLED或OEL)等的显示装置的情况下，也可以在之后成为非露出面的保护层或膜的表面设置用于改善视角和/或改善对比度的各种功能性层、具有亮度提高性的层或膜。为了将偏振片贴合于这些膜或显示装置上，优选使用粘合剂。另外，各种功能性层表示控制相位差的层或膜。特别是，为了赋予防反射，通常将相对于视见度高的550nm调节成1/4的相位差的相位差板(以下称为1/4λ)相对于偏振元件或偏振片的吸收轴以45°贴合设置于偏振元件或偏振片上。该1/4λ的相位差值是调节成120nm～160nm的相位差板，优选为130nm～145nm。但是，仅依靠1/4λ有时防反射功能不充分，因此，为了进一步提高防反射功能，还有如下方法：使用两张相位差板，使调节成240nm～300nm的相位差值的相位差板(以下简称为1/2λ)相对于偏振片的吸收轴以15°贴合并且使1/4λ相对于偏振片的吸收轴以75°贴合来提高防反射。
此外，该偏振片可以在另一个表面、即保护层或膜的露出面上具有防反射层或防眩层、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，优选涂布的方法，但也可以藉由粘接剂或粘合剂来贴合具有该功能的膜。
通过上述方法，能够得到下述的偏振元件和偏振片：含有偶氮化合物，在使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，520nm～590nm的平均透射率为25％以上，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，而且，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内。使用了本发明的偏振元件或偏振片的液晶显示装置成为可靠性高、长期具有高对比度、并且具有高颜色再现性的液晶显示装置。
如此得到的本发明的偏振片根据需要设置保护层或功能层以及平板玻璃等支撑体等，用作具有偏振功能的基材(A)，用于液晶投影仪、计算器、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、车载导航仪以及室内外的测量仪或显示仪等。特别是在反射型液晶显示装置、半透射液晶显示装置、有机电致发光等中很适合。
一般的反射型液晶显示装置具有自背面侧起依次有反射板、偏振片、液晶单元、偏振片的构成，为了改善其显示品质，使用光漫射板、相位差板(例如1/4λ)是通常的构成。对该通常的构成使用本申请的具有偏振功能的基材(A)，形成自背面侧起依次有漫反射板、具有偏振功能的基材(A)、液晶单元、具有偏振功能的基材(A)的构成；或者，由自背面侧起依次有反射板、漫射板、具有偏振功能的基材(A)、液晶单元、具有偏振功能的基材(A)所例示的构成，由此能够提供在白色显示时显示出像高品质的纸那样的白色、在黑色显示时显示出漆黑的黑色的显示装置，因此，显示品质飞跃性提高。光漫射板一般设置在反射板与背面侧的偏振片之间，但只要能够得到其光漫射作用，则其层叠构成没有特别限定。或者，报道了如非专利文献3所示的一片偏振片方式(SPD模式)等方式或如非专利文献4所示的构成。这样的构成中，对于一般的偏振片而言，如果要显示出漆黑的黑色，则在白色显示时成为呈现出黄色的白色显示，相反，如果要显示出像高品质的纸那样的白色，则在显示黑色时呈现出蓝色。由于这样的问题，对于反射型液晶、特别是彩色反射型液晶显示装置而言，迄今为止需要通过滤色器或液晶元件来改善白色显示时的白色、黑色显示时的黑色，其结果，反射率低，被视为显示暗，且被视为显示品质低。通过在这样的反射型液晶的显示装置中使用具有偏振功能的基材(A)，改善了由偏振片所具有的白色显示时呈现黄色和黑色显示时呈现蓝色的问题所产生的色调，无论是平行位还是正交位都不存在各波长的透射率依赖性，因此，能够提供白色显示时显示出像高品质的纸那样的白色、黑色显示时显示出漆黑的黑色的显示装置。特别是，透射率恒定，并且各波长下的透射率没有波长依赖性，因此，对于不能利用滤色器进行颜色校正的黑白色的反射显示器而言特别有效。另外，对于该具有偏振功能的基材(A)而言，作为必要的透射率的范围，以使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的520nm～590nm的各波长的平均透射率计，能够进行25％～45％中的任意的透射率的调节，因此，能够实现其显示时的亮度提高以及对比度提高。
此外，为了提高其显示品质，由具有偏振功能的基材(A)隔着液晶单元与反射型偏振片构成，并且，具备具有光漫射功能的基材，具有偏振功能的基材(A)相对于液晶单元设置在观察者侧，由此其显示品质提高。反射型偏振片可以使用日本专利第4162645号、日本专利第4442760号所例示的设置有规则的凹凸的偏振器、日本特开2006-215175号、日本特开2007-298634号等的热塑性树脂的交替层叠型、3M公司制造的BEF系列、特别是DBEF系列、或者BEFRP等具有特殊形状的树脂成型型。另外，日本特开2012-37611号中记载的各向异性光漫射板也通过各向异性光漫射而具有偏振功能，因此，可以作为反射型偏振片使用。该各向异性光漫射板在自背面侧起依次为反射板、液晶单元、相位差板(例如1/4λ)、具有偏振功能的基材(A)这样的所例示的构成中，可以将各向异性光漫射板设置在反射板与液晶单元之间、液晶单元与相位差板之间、相位差板与偏振片之间中的任一位置。
此外，也可以应用于有源矩阵型的反射型显示器。通过为如下的反射型液晶显示装置能够实现：具有光漫射功能的基材设置在具有偏振功能的基材(A)与液晶单元之间，并且，液晶单元的电极为镜面反射型电极。作为具体的构成例，为自背面侧起依次有反射型电极、液晶单元、光漫射板、具有偏振功能的基材(A)的构成。此时，为了改善视认性，可以在任意的层之间设置相位差板。特别是，有源矩阵型的反射显示器优选用于反射型彩色液晶显示装置中，因此，容易受到偏振元件或偏振片的颜色的影响，要求在平行位和正交位的各波长透射率方面无波长依赖性、具有大致恒定的透射率、无色偏且偏振度高的基材。在这样的反射型彩色液晶显示用途中，具有偏振功能的基材(A)是有效的，设置有该基材(A)的显示装置成为具有非常高的彩色再现性的显示装置。
另外，作为在有源矩阵型的反射型显示器中的应用，如非专利文献4所记载，液晶单元的电极是利用树脂等制作出凹凸、并且不使用透明的ITO电极而使用铝电极进行反射的漫反射型电极，由此能够进一步提高显示品质。作为具体的构成例，为自背面侧起依次有漫射型反射电极、液晶单元、具有偏振功能的基材(A)的构成。此时，为了改善视认性，可以在任意的层之间设置相位差板。另外，也可以在任意的层之间设置具有光漫射功能的基材来进一步设置光漫射性从而提高视认性。
通过上述方法，即使是迄今为止被视为显示品质差的反射型液晶器件，也能够飞跃性提高显示品质，改善由偏振片所具有的白色显示时呈现黄色和黑色显示时呈现蓝色的问题所产生的显示装置的色调，能够提供在白色显示时显示白色、在黑色显示时显示黑色、并且在反射型彩色液晶显示装置中显示出高彩色再现性的显示装置。此外，对于具有偏振功能的基材(A)而言，作为透射率的范围，以使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的520nm～590nm的各波长的平均透射率计，能够进行25％～45％中的任意透射率的调节，因此，能够实现其显示时的亮度提高和对比度提高。
另外，通过反射型液晶的构成，其显示品质能够显著地提高。
实施例
以下通过实施例更详细地对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例的限定。需要说明的是，实施例所示的透射率的评价如下进行。
将以一片偏振元件或偏振片进行测定时的各波长的透射率设为透射率Ts，将使两片偏振元件或偏振片以其吸收轴方向相同的方式重叠时的透射率设为平行位透射率Tp，将两片偏振片以其吸收轴正交的方式重叠时的透射率设为正交位透射率Tc。
在400～700nm的波长区域，隔着规定波长间隔dλ(在此为5nm)求出分光透射率τλ，通过下式(9)进行计算。式中，Pλ表示标准光(C光源)的分光分布，yλ表示2度视野中的y(λ)颜色匹配函数。视见度校正后的单片透射率Ys通过使用Ts作为τλ来算出，视见度校正后的平行位透射率Yp通过使用Tp作为τλ来算出，视见度校正后的正交位透射率Yc通过使用Tc作为τλ来算出。
分光透射率τλ使用分光光度计(日立制作所公司制造的“U-4100”)进行测定。
偏振度ρy由平行透射率Yp和正交透射率Yc通过式(10)求出。
ρy＝{(Yp-Yc)/(Yp+Yc)}1/2×100 式(10)
[偶氮化合物的合成例1]
将2-硝基-4-磺基苯胺17.9份溶解于水145份中并添加在含有35％盐酸26份的水140份中，在15～20℃添加亚硝酸钠6.9份，用时1小时进行重氮化。接着，将其添加到由N,N-双(1-羟基-3-磺基-6-萘基)胺(通用名：双J酸)31.5份、水125份、纯碱11份构成的水溶液中，进一步注入添加纯碱溶液，同时保持pH8.5～9.5，在20℃用时3小时进行偶合直至斑点试验中确认不到双偶氮化合物为止，得到双偶氮化合物。接着，添加向硫酸铜25份的水溶液中添加单乙醇胺30.5份而制作的铜络盐，在95℃用时10小时进行铜化反应直至薄层色谱上确认不到未反应物为止，向所得到的溶液中添加相对于残量为25重量％的赞岐盐进行盐析过滤，在60℃蒸发干燥从而得到具有本申请的式(2)的结构的化合物例12的色素。
[偶氮化合物的合成例2]
将2-氨基萘-4,8-二磺酸(通用名：C酸)32.5份溶解在水145份中并添加在含有35％盐酸26份的水140份中，在15～20℃添加亚硝酸钠6.9份，用时1小时进行重氮化。接着，添加由2-甲氧基-5-甲基苯胺13.7份、35％盐酸17.5份构成的水溶液，利用乙酸钠保持pH3.0～3.5，同时在20℃用时4小时进行偶合直至斑点试验中确认不到2-甲氧基-5-甲基苯胺为止。接着，向该氨基偶氮化合物中添加35％盐酸21.4份，在10℃添加亚硝酸钠6.9份，在15～20℃用时2～3小时进行二次重氮化。接着，将其添加到由N,N-双(1-羟基-3-磺基6-萘基)胺(通用名：双J酸)31.5份、水125份、纯碱11份构成的水溶液中，进一步注入添加纯碱溶液，保持pH8.5～9.5，在20℃用时3小时进行二次偶合直至斑点试验中确认不到双偶氮化合物为止，得到四偶氮化合物。接着，添加向硫酸铜25份的水溶液中添加单乙醇胺30.5份而制作的铜络合盐，在95℃用时10小时进行铜化反应直至薄层色谱上确认不到未反应物为止，向所得到的溶液中添加相对于残量为25重量％的赞岐盐进行盐析过滤，在60℃进行蒸发干燥，得到具有本申请的式(3)的结构的化合物例18的色素。
[实施例1]
将皂化度为99％以上的平均聚合度为2400的聚乙烯醇膜(KURARAY公司制造的VF-PS)在45℃的温水中浸渍2分钟，应用溶胀处理，使拉伸倍率为1.30倍。将溶胀处理后的膜在含有无水芒硝1.5重量份、日本专利第4033443号的实施例1中记载的具有式(1)结构的偶氮化合物0.038重量份、具有式(2)结构的合成例1中得到的偶氮化合物0.17重量份、具有式(3)结构的合成例2所示的偶氮化合物0.16重量份、具有式(4)结构的日本特愿2011-197600的实施例3中所使用的染料0.105重量份、具有式(5)结构的C.I.直接橙39 0.13重量份的调节成45℃的水溶液中浸渍7分30秒，进行染色工序而使其含有偶氮化合物，将所得到的膜利用含有硼酸(Societa Chimica Larderello s.p.a.公司制造)20g/l的水溶液在40℃浸渍1分钟，将所得到的膜拉伸成5.0倍，同时在含有30.0g/l硼酸的50℃的水溶液中进行5分钟的拉伸处理。保持该进行硼酸处理而得到的膜的紧张状态，同时在25℃的水中进行20秒钟处理。将处理得到的膜在70℃进行9分钟干燥处理，得到本发明的偏振元件。使用聚乙烯醇系粘接剂将干燥得到的偏振元件层叠于进行了碱处理的三乙酰纤维素膜(富士胶片公司制造的ZRD-60)上而得到偏振片，制成本申请的具有偏振功能的基材(A)。
[实施例2～实施例7]
在染色工序中，对染色时间进行各种改变，与实施例1同样地得到偏振元件，制作出本申请的具有偏振功能的基材(A)。
[实施例8]
将皂化度为99％以上的平均聚合度为2400的聚乙烯醇膜(KURARAY公司制造的VF-XS)在45℃的温水中浸渍2分钟，应用溶胀处理，使拉伸倍率为1.30倍。将溶胀处理后的膜在含有水1500重量份、三聚磷酸钠1.5重量份、具有式(1)结构的日本专利第4033443号的实施例1中记载的具有式(1)结构的偶氮化合物0.1重量份、具有式(3)结构的合成例2中得到的偶氮化合物0.15重量份的调节成45℃的水溶液中浸渍3分30秒，将所得到的膜利用含有硼酸(Societa Chimica Larderello s.p.a.公司制造)28.6g/l、碘(纯正化学公司制造)0.25g/l、碘化钾(纯正化学公司制造)17.7g/l、碘化铵(纯正化学公司制造)1.0g/l的水溶液在30℃浸渍2分钟，进行碘、碘化物处理。将该染色得到的膜拉伸成5.0倍，同时在含有30.0g/l硼酸的50℃的水溶液中进行5分钟的拉伸处理。保持该进行硼酸处理而得到的膜的紧张状态，同时在调节成碘化钾20g/l的水溶液中一边保持于30℃一边进行20秒钟处理。将处理得到的膜在70℃进行9分钟干燥处理，得到本发明的偏振元件。使用聚乙烯醇系粘接剂将干燥得到的偏振元件层叠于进行了碱处理的三乙酰纤维素膜(富士胶片公司制造的ZRD-60)上而得到偏振片，制成本申请的具有偏振功能的基材(A)。
[实施例9]
在实施例8的染色工序中，将具有式(3)结构的合成例2中得到的偶氮化合物的量变为0.20重量份，除此以外同样地得到本申请的具有偏振功能的基材(A)。
[比较例1]
将Polatechno公司制造的高透射率染料系偏振片SHC-115作为测定试样。
[比较例2]
将Polatechno公司制造的作为中性色的具有高对比度的染料系偏振片而已知的SHC-128作为测定试样。
[比较例3～比较例6]
按照日本特开2008-065222号的比较例1的方法，任意地改变含碘时间，制作出不含二色性染料的碘系偏振片，除此以外与实施例1同样地制成测定试样。
[比较例7]
将Polatechno公司制造的超高对比度碘系偏振片SKN-18242P作为测定试样。
[比较例8]
将Polatechno公司制造的超高对比度碘系偏振片SKN-18241P作为测定试样。
[比较例9]
将Polatechno公司制造的在平行位显示出纸白色的碘系偏振片SKW-18245P作为测定试样。
表1中示出实施例1～9、比较例1～9中的Ys、Yp、Yc、使两片基材的吸收轴平行时的透射率(Tp)的420nm～480nm的平均值(平均值420-480)、520nm～590nm的平均值(平均值520-590)、600nm～660nm的平均值(平均值600-660)、以及使两片基材的吸收轴正交时的透射率(Tc)的420nm～480nm的平均值(平均值420-480)、520nm～590nm的平均值(平均值520-590)、600nm～660nm的平均值(平均值600-660)。
[表1]
表2中示出使实施例1～9、比较例1～9中的两片基材的吸收轴平行时的透射率(Tp)的520nm～590nm的平均值(平均值520-590)与420nm～480nm的平均值(平均值420-480)之差的绝对值、520nm～590nm的平均值(平均值520-590)与600nm～660nm的平均值(平均值600-660)之差的绝对值、以及使两片基材的吸收轴正交时的透射率(Tc)的520nm～590nm的平均值(平均值520-590)与420nm～480nm的平均值(平均值420-480)之差的绝对值、520nm～590nm的平均值(平均值520-590)与600nm～660nm的平均值(平均值600-660)之差的绝对值。
[表2]
由表2可知，对于实施例1～9中得到的含有偶氮化合物而形成的具有偏振功能的基材而言，在使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，520nm～590nm的平均透射率为25％以上，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，而且，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内。
表3中示出实施例1～9、比较例1～9中得到的偏振片(具有偏振功能的基材(A))的Ys、ρy、由JIS Z8729C光源2度视野表示的偏振片单片的a*值(a*-s)、b*值(b*-s)、使两片基材的吸收轴平行地进行测定而得到的a*值(a*-p)、b*值(b*-p)、使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的a*值(a*-c)、b*值(b*-c)。此外，将实施例1～9、比较例1～9中得到的偏振片变为搭载于作为反射型液晶的数字时钟(Daiso公司制造的Table clock DO11时钟A No.7)的偏振片，使用AD-ROC(转移粘合剂：Polatechno公司制造)，制成反射板/AD-ROC/具有偏振功能的基材(A)/AD-ROC/液晶单元/AD-ROC/具有偏振功能的基材(A)的构成，制作出本申请发明的反射型显示装置。对于该得到的数字时钟的颜色，针对白色显示时的颜色和黑色显示时的颜色听取10名观察者的意见，将关于其通过目视得到的颜色的最多的意见示于表3中。
[表3]
由表3的结果可知，偏振片的色调在显示器显示时的白色显示和黑色显示时会带来影响，并且可知，将本申请所记载的具有偏振功能的基材(A)设置于作为液晶显示装置的数字时钟时，在白色显示时显示出白色、在黑色显示时显示出黑色。
将实施例2、实施例3、实施例6、实施例9中得到的具有偏振功能的基材(A)设置在作为反射型液晶的数字时钟(Daiso公司制造的Table clock DO11时钟A No.7)的观察者侧，进一步，使反射板侧的偏振片为反射型偏振片(3M公司制造的DBEF)，并且，使用日本特开2012-37611中记载的LCD用各向异性漫射板，通过AD-ROC(转移粘合剂：Polatechno公司制造)进行层叠，以反射型偏振片/AD-ROC/LCD用各向异性漫射板/AD-ROC/液晶单元/AD-ROC/具有偏振功能的基材(A)的构成进行设置。另一方面，作为比较例，以反射板/AD-ROC/偏振片/AD-ROC/液晶单元/AD-ROC/偏振片的构成设置比较例7和比较例8的两偏振片。将该得到的数字时钟配置在80cd亮度的房间中，将由10名观察者观察到的关于表观的亮度、白色显示时的颜色、黑色显示时的颜色、视认性的最多的意见示于表4中。
另外，图1中在右侧示出设置有由实施例6得到的具有偏振功能的基材(A)时的照片、在左侧示出设置有比较例8的偏振片时的照片。
[表4]
| 亮度 | 白色显示 | 黑色显示 | 视认性 | |
| 实施例2 | 亮 | 白色 | 黑色 | 清楚 |
| 实施例3 | 亮 | 白色 | 黑色 | 清楚 |
| 实施例6 | 亮 | 白色 | 黑色 | 清楚 |
| 实施例9 | 亮 | 白色 | 黑色 | 清楚 |
| 比较例7 | 暗 | 黄绿色 | 黑色 | 非常差 |
| 比较例8 | 暗 | 黄绿色 | 黑色 | 非常差 |
由表4和图1的结果明显可知，以本申请的构成得到的显示装置即使为反射型液晶显示装置，在暗房间中的显示也清楚，并且，白色显示、黑色显示可清楚地显示。
由上述结果可知，基材(A)是以本申请的含有偶氮化合物而形成的具有偏振功能的偏振片为代表的基材，其特征在于，在使两片该基材的吸收轴平行地进行测定而得到的各波长透射率中，520nm～590nm的平均透射率为25％以上，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，而且，在使两片该基材的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，以设置有基材(A)为特征的显示装置即使在几乎没有外部光的暗房间内，在白色显示时也能够表现出像高品质的纸那样的白色，并且，在黑色显示时也能够表现出漆黑的黑色，并且，其显示清楚。可形成不仅为高亮度、高对比度、而且在不使用反射型这样的背光源的情况下也具有优异的视认性、具有高颜色再现性的显示装置。
Claims (8)
1.一种显示装置，其特征在于，其设置有具有偏振功能的基材A，
该基材A的特征在于，
其含有偶氮化合物，
在使两片基材A的吸收轴平行地进行测定而得到的透射率中，
520nm～590nm的平均透射率为25％以上，
420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为2.5％以内，并且，
520nm～590nm的平均透射率与590nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为2.0％以内，
而且，在使两片该基材A的吸收轴正交地进行测定而得到的各波长透射率中，
420nm～480nm的平均透射率与520nm～590nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，并且，
520nm～590nm的平均透射率与600nm～660nm的平均透射率之差的绝对值为0.3％以内，
关于按照JIS Z 8729求出的a*值和b*值，以单片透射率测定时的a*值和b*值以绝对值计为1以内、使两片该基材A相对于吸收轴方向平行地进行测定而得到的a*值和b*值以绝对值计为2以内、使两片该基材A相对于吸收轴方向正交地进行测定而得到的a*值和b*值以绝对值计为2以内。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，显示装置为液晶显示装置。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，液晶显示装置为反射型液晶显示装置。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
自背面侧起依次按照漫反射板、所述基材A、液晶单元、所述基材A的顺序而构成，或者，
自背面侧起依次按照反射板、漫射板、所述基材A、液晶单元、所述基材A的顺序而构成。
5.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，其由所述基材A隔着液晶单元与反射型偏振片构成，并且，具备具有光漫射功能的基材，所述基材A相对于液晶单元设置在观察者侧。
6.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
具有光漫射功能的基材设置在所述基材A与液晶单元之间，并且，
液晶单元的电极为镜面反射型电极。
7.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，液晶单元的电极为漫反射型电极。
8.如权利要求1～6中任一项所述的显示装置，其特征在于，具有120nm～160nm的相位差值的基材与所述基材A进行了层叠。
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