CN107884847B - 偏振元件、偏振片和液晶显示装置 - Google Patents

偏振元件、偏振片和液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供偏振元件、偏振片和液晶显示装置，其具有高透射率和高对比度，但在以吸收轴方向相互平行的方式重叠2个偏振元件时，可呈现无彩色的白色，并且在以吸收轴方向相互正交的方式重叠2个偏振元件时，可呈现无彩色的黑色。本发明的偏振元件的特征在于，由含有碘、以及游离酸形式的分别由式(1)和式(2)表示的2种偶氮化合物或其盐的基材构成，可见度修正单体透射率为35～45％，L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值的绝对值在以单体测定上述基材时均为1以下，在以吸收轴方向相互平行的方式重叠2个上述基材而进行测定时均为2以下，在以吸收轴方向相互正交的方式重叠2个上述基材而进行测定时均为2以下。

Description

偏振元件、偏振片和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及含有碘和偶氮化合物的偏振元件、偏振片和液晶显示装置。
背景技术
一般通过将作为二向色性色素的碘或二向色性染料吸附于聚乙烯醇树脂薄膜并进行取向，来制造偏振元件。借助粘接剂层将由三乙酰纤维素等构成的保护膜贴合于该偏振元件的至少一面，由此制造偏振片。偏振片被用于液晶显示装置等中。使用碘作为二向色性色素的偏振元件被称为碘系偏振片。另一方面，使用二向色性染料作为二向色性色素的偏振元件被称为染料系偏振片。其中，染料系偏振片具有如下特征：耐热性、湿热耐久性、稳定性优异，另外，配合所带来的色彩的选择性较高。但是，另一方面，存在如下问题：与具有相同偏振度的碘系偏振片相比，透射率较低，即，对比度较低。因此，希望开发如下偏振元件：具有较高的耐久性，色彩的选择性多种多样，并具有更高的透射率以及较高的偏振特性。
但是，即使是色彩的选择性多种多样的染料系偏振片，在使用现有的偏振片的情况下，在以吸收轴方向相互平行的方式重叠有2个偏振片的状态(平行位)下，即使构成为要显示出白色，实际上也呈现出白色发黄的倾向。另外，在以吸收轴方向相互正交的方式重叠有2个偏振片的状态(正交位)下，即使构成为要显示出黑色，实际上也呈现出黑色发蓝的倾向。因此，要求开发出在平行位显示出无彩色的白色且在正交位显示出无彩色的黑色的偏振元件。
为了获得显示出无彩色的偏振元件，需要在平行位和正交位的任一状态下都不具有透射率的波长依赖性，且透射率在各波长下恒定。在平行位发黄、在正交位发蓝的理由在于：在平行位和正交位，透射率的波长依赖性不同，并且透射率在各波长下不恒定。
在此，对碘系偏振片的波长依赖性进行说明。在将聚乙烯醇(以下称为“PVA”)用作基材且将碘用作二向色性色素的情况下，一般产生以480nm和600nm为中心的吸收。存在如下说法：480nm的吸收因多碘I3 -和PVA的络合物而引起，600nm的吸收因多碘I5 -和PVA的络合物而引起。另外，基于多碘I5 -和PVA的络合物的600nm处的偏振度高于基于多碘I3 -和PVA的络合物的480nm处的偏振度。由此，如果要在正交位使各波长下的透射率恒定，则在平行位时600nm处的透射率变得高于480nm处的透射率，从而引起在平行位时着色为黄色的现象。相反，如果要在平行位使各波长下的透射率恒定，则在正交位时600nm处的透射率低于480nm处的透射率，从而引起在正交位时着色为蓝色的现象。进而，由于不存在基于人的可见度最高的550nm的吸收，因此，存在难以控制色彩的问题。即，由于各波长下的偏振度(二色比)并不恒定，因此产生了波长依赖性。需要说明的是，不仅在将碘用作二向色性色素的情况下，在使用具有二向色性的偶氮化合物的情况下，在平行位下和正交位下也产生波长依赖性。一般情况下，在平行位和正交位显示出相同色调的色素是未知的。在以往一般已知的具有二向色性的偶氮化合物中，也存在在平行位显示出黄色、在正交位显示出蓝色等的、波长依赖性在平行位下和正交位下完全不同的偶氮化合物。另外，由具有偏振光可知，在正交位和平行位下，给人带来的明暗的灵敏度也不同，因此，假设即使进行色彩修正，也需要进行适合于人的灵敏度的色彩修正。
如上所述，难以产生各波长下的透射率在平行位和正交位恒定而无波长依赖性的状态。进而，为了得到透射率高且对比度高的偏振元件，各波长的偏振度(二色比)必须恒定。即使在使用1种二向色性色素制造偏振元件的情况下，也难以对平行位和正交位时的透射率进行控制，在配合多种二向色性色素而制造偏振元件的情况下，精确地控制各二向色性色素在平行位和正交位时的透射率与二向色性的关系是极其困难的。因此，非常难以获得显示出无彩色的偏振元件，并非简单地应用色彩的三原色便能够实现。为了将平行位和正交位时的各波长下的透射率控制为恒定，各波长的偏振度也必须相同，从而非常困难。因此，现有技术中尚未制造出单体透射率为35％以上、在平行位显示出无彩色的白色且在正交位显示出无彩色的黑色的偏振元件。
例如，专利文献1和专利文献2中公开了改善偏振片的色调的方法。具体而言，专利文献1中公开了根据平行色调和正交色调而计算的中性系数的绝对值在0以上3以下的范围的偏振片。另外，专利文献2中公开了如下防眩性眼镜用偏振膜：波长410nm～750nm处的分光透射率在其平均值的±30％以内，并且使两个偏振膜重叠且使它们的偏振轴正交时的波长410nm～750nm处的透射率为2％以下。另外，作为解决了专利文献1和专利文献2中的技术课题的方案，专利文献3中公开了如下偏振元件，其中，对于按照JIS Z 8729而求出的色调的a＊值和b＊值，测定单体透射率时的a＊值和b＊值的绝对值在1以内，使2个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＊值的绝对值在2以内，使2个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＊值的绝对值在2以内，单体透射率为35％以上。
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
专利文献3：国际公开第2014/162633号
非专利文献：
非专利文献1：功能性色素的应用第1次印刷发行版，CMC株式会社出版,入江正浩主编，第98～100页
但是，根据专利文献1中公开的实施例，即使中性系数较低，根据JIS Z 8729而求出的平行色调的a＊值也为-1.67～-1.32，b＊值为2.66～3.51，由此可知在平行位呈现出黄绿色。另外，正交色调的a＊值为0.49～0.69，b＊值为-3.40～-1.81，由此可知在正交位处呈现出蓝色。
另外，专利文献2中公开的偏振膜是利用1个偏振膜进行测定时的UCS色度空间中的色坐标值a、b的绝对值为2以下的偏振膜，并未实现重叠2个偏振膜时在平行位和正交位的无彩色。并且，根据专利文献2中公开的实施例，偏振膜的单体透射率低，为31.95％、31.41％。因此，无法应用于要求高透射率以及高对比度的领域、特别是液晶显示装置、有机电致发光等领域。
专利文献3解决了专利文献1和专利文献2中的技术课题，但作为在平行位和正交位显示出无彩色的偏振元件，要求其性能进一步提高。
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供如下偏振元件、偏振片以及液晶显示装置，其具有高透射率和高对比度，但在使2个偏振元件以吸收轴方向相互平行的方式重叠的情况下能够呈现无彩色的白色，并且在使2个偏振元件以吸收轴方向相互正交的方式重叠的情况下能够呈现无彩色的黑色。用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果获得了如下新发现：为了具有高偏振度和高透射率，使透射率在平行位和正交位为恒定而不具有波长依赖性，并且使各波长在平行位和正交位的偏振度(二色比)为恒定，仅通过含有碘和2种特定的偶氮化合物即可实现。结果开发出了具有高透射率和高对比度但在平行位和正交位均显示出无彩色的偏振元件。
即，本发明的主要结构如下所示。
(1)一种偏振元件，其特征在于，由基材构成，该基材含有碘、以及游离酸形式的分别由式(1)和式(2)表示的2种偶氮化合物或它们的盐，可见度修正单体透射率(日文：視感度補正単体透過率)为35～45％，L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值的绝对值在以单体测定上述基材时均为1以下，在以吸收轴方向相互平行的方式重叠2个上述基材进行测定时均为2以下，在以吸收轴方向相互正交的方式重叠2个上述基材进行测定时均为2以下。
【化学式1】
Figure BDA0001422997010000041
(式中，Ar1表示可具有取代基的苯基或可具有取代基的萘基，Rr1或Rr2分别独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或具有磺基的低级烷氧基中的任一种，Xr1表示可具有取代基的氨基、可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯基偶氮基、可具有取代基的苯甲酰基或可具有取代基的苯甲酰基氨基。)
【化学式2】
Figure BDA0001422997010000042
(式中，Ab1表示可具有取代基的苯基或可具有取代基的萘基，Rb1至Rb6分别独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或具有磺基的低级烷氧基中的任一种，Xb1表示可具有取代基的氨基、可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯基偶氮基、可具有取代基的萘并三唑基、可具有取代基的苯甲酰基或可具有取代基的苯甲酰基氨基。)
(2)(1)所述的偏振元件，其特征在于，偏振度为99％以上。
(3)(1)或(2)所述的偏振元件，其特征在于，将以光的振动方向相对于上述偏振元件的吸收轴方向正交的方式照射绝对偏振光而测定所得的各波长下的透射率设为第1透射率、且将以光的振动方向相对于上述偏振元件的吸收轴方向平行的方式照射绝对偏振光而测定所得的各波长下的透射率设为第2透射率，此时，550nm～600nm处的第1透射率的平均值与400nm～460nm处的第1透射率的平均值之差为4％以下，并且600nm～670nm处的第1透射率的平均值与550nm～600nm处的第1透射率的平均值之差为3％以下，550nm～600nm处的第2透射率的平均值与400nm～460nm处的第2透射率的平均值之差为1％以下，并且600nm～670nm处的第2透射率的平均值与550nm～600nm处的第2透射率的平均值之差为1％以下。
(4)(1)～(3)中任一项所述的偏振元件，其中，上述式(1)中的Xr1为可具有取代基的氨基、可具有取代基的苯基氨基或可具有取代基的苯甲酰基氨基。
(5)(1)～(4)中任一项所述的偏振元件，其特征在于，由上述式(2)表示的偶氮化合物为由式(3)表示的偶氮化合物。
【化学式3】
Figure BDA0001422997010000051
(式中，Ab1、Rb1至Rb4以及Xb1表示与式(2)中记载的基团相同的基团。)
(6)(1)～(5)中任一项所述的偏振元件，其特征在于，上述基材为聚乙烯醇树脂薄膜。
(7)一种偏振片，其特征在于，具有：(1)～(6)中任一项所述的偏振元件以及在上述偏振元件的至少一面形成的透明保护层。
(8)一种液晶显示装置，其具有(1)～(6)中任一项所述的偏振元件或(7)所述的偏振片。
发明的效果
本发明的偏振元件虽然具有高透射率和高对比度，但在以吸收轴方向相互平行的方式将2个偏振元件重叠的情况下能够呈现为无彩色的白色，并且在以吸收轴方向相互正交的方式将2个偏振元件重叠的情况下能够呈现为无彩色的黑色。另外，本发明的偏振元件能够用于偏振片和液晶显示装置。
具体实施方式
[偏振元件]
本发明的偏振元件由含有碘、以及游离酸形式的分别由式(1)和式(2)表示的2种偶氮化合物或它们的盐的基材构成，可见度修正单体透射率为35～45％，L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值的绝对值在以单体对基材进行测定时均为1以下，在以吸收轴方向相互平行的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下，在以吸收轴方向相互正交的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下。以下对本发明的偏振元件进行详细说明。
(基材)
本发明的偏振元件由含有碘、以及游离酸形式的由式(1)和式(2)分别表示的2种偶氮化合物或它们的盐的基材构成。基材只要能够含有碘、以及游离酸形式的由式(1)和式(2)分别表示的2种偶氮化合物或它们的盐即可，并无特别限定，例如可举出由亲水性高分子成型得到的成型体。作为亲水性高分子，例如可举出聚乙烯醇树脂、直链淀粉树脂、淀粉树脂、纤维素树脂、聚丙烯酸盐树脂等。在基材中含有二向色性色素的情况下，考虑到加工性、染色性以及交联性等，最优选聚乙烯醇树脂作为基材。对于基材的形状并无特别限定，但优选为薄膜状。
(碘)
本发明的偏振元件使基材中含有碘和2种特定的偶氮化合物，从而能够实现：可见度修正单体透射率为35～45％，L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值的绝对值在以单体对基材进行测定时均为1以下，在以吸收轴方向相互平行的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下，在以吸收轴方向相互正交的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下。在使基材中含有碘的情况下，如果仅为碘，则难以溶解于溶剂，且难以使其浸透于基材，因此，一般与碘一起含有碘化钾、碘化铵、碘化铜、碘化钠、碘化钙、碘化钴、碘化锌等碘化物；氯化钠、氯化锂、氯化钾等氯化物。
(偶氮化合物)
首先，对由式(1)表示的偶氮化合物进行说明。
【化学式4】
Figure BDA0001422997010000071
式(1)中，Ar1表示可具有取代基的苯基或萘基，Rr1或Rr2分别独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或具有磺基的低级烷氧基中的任一种，Xr1表示可具有取代基的氨基、可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯基偶氮基、可具有取代基的苯甲酰基、或者可具有取代基的苯甲酰基氨基。需要说明的是，本申请的权利要求和说明书中，“可具有取代基”表示也包含不具有取代基的情况。例如，“可具有取代基的苯基”包含未取代的单纯的苯基和具有取代基的苯基。另外，低级烷基和低级烷氧基的“低级”表示碳数为1～4个，优选碳数为1～3个。
Ar1表示可具有取代基的苯基或萘基。可具有取代基的苯基优选为具有至少1个磺基或羧基的苯基。在苯基具有2个以上取代基的情况下，优选地，其取代基的至少1个为磺基或羧基，其他取代基为磺基、羧基、低级烷基、低级烷氧基、具有磺基的低级烷氧基、硝基、氨基、乙酰基氨基或低级烷基氨基取代氨基。作为其他取代基，更优选磺基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、硝基、氨基，特别优选磺基、甲基、甲氧基、乙氧基、羧基。作为具有磺基的低级烷氧基，优选直链烷氧基，磺基的取代位置优选烷氧基末端。具体而言，优选3-磺基丙氧基、4-磺基丁氧基，特别优选3-磺基丙氧基。可具有取代基的苯基优选具有1个或2个取代基，对于取代位置并无特别限定，优选仅为4位、2-位与4-位的组合、3-位与5-位的组合。
可具有取代基的萘基优选具有至少1个磺基的萘基。在萘基具有2个以上取代基的情况下，优选地，其取代基的至少1个为磺基，其他取代基为磺基、羟基、羧基、具有磺基的低级烷氧基。作为具有磺基的低级烷氧基，优选直链烷氧基，磺基的取代位置优选烷氧基末端。具体而言，优选3-磺基丙氧基、4-磺基丁氧基，特别优选3-磺基丙氧基。在萘基具有2个磺基的情况下，作为磺基的取代位置，优选4-位与8-位、6-位与8-位的组合，特别优选6-位与8-位的组合。在萘基具有3个磺基的情况下，作为磺基的取代位置，特别优选1-位、3-位、6-位的组合。
Xr1表示可具有取代基的氨基、可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯基偶氮基、可具有取代基的苯甲酰基或可具有取代基的苯甲酰基氨基。可具有取代基的氨基为具有选自低级烷基、低级烷氧基、磺基、氨基和低级烷基氨基中的任一种或两种取代基的氨基，优选具有选自氢原子、甲基、甲氧基、磺基、氨基和低级烷基氨基中的任一种或两种取代基的氨基。另外，可具有取代基的苯基氨基优选未取代的苯基氨基、或者、具有甲基、甲氧基、磺基、氨基、低级烷基氨基中的任一种或两种的苯基氨基。另外，可具有取代基的苯基偶氮基优选未取代的苯基偶氮基，或者，具有1～3个羟基、低级烷基、低级烷氧基、氨基或羧基乙基氨基中的任一种的苯基偶氮基。可具有取代基的苯甲酰基优选未取代的苯甲酰基、或者具有羟基、氨基、羧基、磺基、羧基乙基氨基中的任一种的苯甲酰基。可具有取代基的苯甲酰基氨基优选未取代的苯甲酰基氨基、或者、具有羟基、氨基或羧基乙基氨基中的任一种的苯甲酰基氨基。更优选可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯甲酰基氨基。特别优选可具有取代基的苯基氨基。对于取代位置并无特别限定，在取代基为1个的情况下，特别优选为对位。
Rr1或Rr2分别独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基、或具有磺基的低级烷氧基。优选氢原子、低级烷基、低级烷氧基，更优选氢原子、甲基、甲氧基。作为具有磺基的低级烷氧基，优选直链烷氧基，磺基的取代位置优选烷氧基末端。具体而言，优选3-磺基丙氧基、4-磺基丁氧基，特别优选3-磺基丙氧基。
作为由式(1)表示的偶氮化合物的具体例，可举出C.I.直接红81、C.I.直接红117、C.I.直接紫9、C.I.直接红127、日本特开2003-215338号公报、日本特开平9-302250号公报、日本特许第3881175号公报等中记载的偶氮化合物。更具体而言，以下以游离酸形式示出由式(1)表示的偶氮化合物的例子。
[化合物例1]
【化学式8】
Figure BDA0001422997010000091
[化合物例2]
【化学式9】
Figure BDA0001422997010000092
[化合物例3]
【化学式10】
Figure BDA0001422997010000093
[化合物例4]
【化学式11】
Figure BDA0001422997010000094
[化合物例5]
【化学式12】
Figure BDA0001422997010000095
[化合物例6]
【化学式13】
Figure BDA0001422997010000101
[化合物例7]
【化学式14】
Figure BDA0001422997010000102
[化合物例8]
【化学式15】
Figure BDA0001422997010000103
[化合物例9]
【化学式16】
Figure BDA0001422997010000104
[化合物例10]
【化学式17】
Figure BDA0001422997010000105
[化合物例11]
【化学式18】
Figure BDA0001422997010000111
[化合物例12]
【化学式19】
Figure BDA0001422997010000112
[化合物例13]
【化学式20】
Figure BDA0001422997010000113
作为获得由式(1)表示的偶氮化合物的方法，可举出日本特开2003-215338号公报、日本特开平9-302250号公报、日本特许第3881175号公报等中记载的方法，但并不限定于这些方法。
接下来，对式(2)的偶氮化合物进行说明。
【化学式5】
Figure BDA0001422997010000114
式(2)中，Ab1表示可具有取代基的苯基或萘基，Rb1至Rb6分别独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基、或具有磺基的低级烷氧基中的任一种，Xb1表示可具有取代基的氨基、可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯基偶氮基、可具有取代基的苯甲酰基或可具有取代基的苯甲酰基氨基。
Ab1表示可具有取代基的苯基或萘基。可具有取代基的苯基优选具有至少1个磺基或羧基的苯基。在苯基具有2个以上取代基的情况下，优选地，其取代基的至少1个为磺基或羧基，其他取代基为磺基、羧基、低级烷基、低级烷氧基、具有磺基的低级烷氧基、硝基、氨基、乙酰基氨基或低级烷基氨基取代氨基。作为其他取代基，更优选磺基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、硝基、氨基，特别优选磺基、甲基、甲氧基、乙氧基、羧基。作为具有磺基的低级烷氧基，优选直链烷氧基，磺基的取代位置优选烷氧基末端。具体而言，优选3-磺基丙氧基、4-磺基丁氧基，特别优选3-磺基丙氧基。可具有取代基的苯基优选具有1个或2个取代基，对于取代位置，并无特别限定，优选仅为4位置、2-位与4-位的组合、3-位与5-位的组合。
可具有取代基的萘基优选具有至少1个磺基的萘基。在萘基具有2个以上取代基的情况下，优选地，其取代基的至少1个为磺基，其他取代基为磺基、羟基、羧基、具有磺基的低级烷氧基。作为具有磺基的低级烷氧基，优选直链烷氧基，磺基的取代位置优选烷氧基末端。具体而言，优选3-磺基丙氧基、4-磺基丁氧基，特别优选3-磺基丙氧基。在萘基具有2个磺基的情况下，作为磺基的取代位置，优选4-位与8-位、6-位与8-位的组合，特别优选6-位与8-位的组合。在萘基具有3个磺基的情况下，作为磺基的取代位置，特别优选1-位、3-位、6-位的组合。
Xb1表示可具有取代基的氨基、可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯基偶氮基、可具有取代基的苯甲酰基或可具有取代基的苯甲酰基氨基。表示可具有取代基的苯甲酰基或可具有取代基的苯甲酰基氨基。可具有取代基的氨基优选未取代的氨基、或者具有甲基、甲氧基、磺基、氨基、低级烷基氨基中的任意1个或2个的氨基。另外，可具有取代基的苯基氨基优选未取代的苯基氨基、或者具有甲基、甲氧基、磺基、氨基、低级烷基氨基中的任意1个或2个的苯基氨基。另外，可具有取代基的苯基偶氮基优选未取代的苯基偶氮基、或者具有1～3个羟基、低级烷基、低级烷氧基、氨基或羧基乙基氨基中的任意1个的苯基偶氮基。可具有取代基的苯甲酰基优选未取代的苯甲酰基，或者具有羟基、氨基、羧基、磺基、羧基乙基氨基中的任意1个的苯甲酰基。可具有取代基的苯甲酰基氨基优选未取代的苯甲酰基氨基，或者具有羟基、氨基、或羧基乙基氨基中的任一种的苯甲酰基氨基。更优选可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯甲酰基氨基。特别优选可具有取代基的苯基氨基。对于取代位置并无特别限定，在取代基为1个的情况下，特别优选对位。
Rb1至Rb6分别独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基、或具有磺基的低级烷氧基。优选氢原子、低级烷基、低级烷氧基，更优选氢原子、甲基、甲氧基。作为具有磺基的低级烷氧基，优选直链烷氧基，磺基的取代位置优选烷氧基末端。具体而言，优选3-磺基丙氧基、4-磺基丁氧基，特别优选3-磺基丙氧基。
特别地，在由式(2)表示的化合物为由式(3)表示的偶氮化合物的情况下，本发明的偏振元件或偏振片的偏振性能得到进一步提高。需要说明的是，式中的Ab1、Rb1至Rb4以及Xb1表示与式(2)中记载的基团相同的基团。
【化学式6】
Figure BDA0001422997010000131
另外，在由式(2)表示的化合物为由式(4)表示的偶氮化合物的情况下，本发明的偏振元件或偏振片的偏振性能得到进一步提高。需要说明的是，式中的Ab1、Rb2、Rb4和Xb1表示与式(2)中记载的基团相同的基团。
【化学式7】
Figure BDA0001422997010000132
接下来，列举由式(2)、式(3)或式(4)表示的偶氮化合物的具体例。具体而言，可举出国际公开第2012/108169号、国际公开第2012/108173号等中记载的偶氮化合物。更具体而言，以下以游离酸形式示出由式(2)、式(3)或式(4)表示的偶氮化合物的例子。
[化合物例14]
【化学式21】
Figure BDA0001422997010000133
[化合物例15]
【化学式22】
Figure BDA0001422997010000141
[化合物例16]
【化学式23】
Figure BDA0001422997010000142
[化合物例17]
【化学式24】
Figure BDA0001422997010000143
[化合物例18]
【化学式25】
Figure BDA0001422997010000144
[化合物例19]
【化学式26】
Figure BDA0001422997010000145
[化合物例20]
【化学式27】
Figure BDA0001422997010000151
[化合物例21]
【化学式28】
Figure BDA0001422997010000152
[化合物例22]
【化学式29】
Figure BDA0001422997010000153
[化合物例23]
【化学式30】
Figure BDA0001422997010000154
[化合物例24]
【化学式31】
Figure BDA0001422997010000155
[化合物例25]
【化学式32】
Figure BDA0001422997010000161
[化合物例26]
【化学式33】
Figure BDA0001422997010000162
[化合物例27]
【化学式34】
Figure BDA0001422997010000163
[化合物例28]
【化学式35】
Figure BDA0001422997010000164
[化合物例29]
【化学式36】
Figure BDA0001422997010000165
[化合物例30]
【化学式37】
Figure BDA0001422997010000171
[化合物例31]
【化学式38】
Figure BDA0001422997010000172
[化合物例32]
【化学式39】
Figure BDA0001422997010000173
[化合物例33]
【化学式40】
Figure BDA0001422997010000174
[化合物例34]
【化学式41】
Figure BDA0001422997010000175
[化合物例35]
【化学式42】
Figure BDA0001422997010000181
[化合物例36]
【化学式43】
Figure BDA0001422997010000182
[化合物例37]
【化学式44】
Figure BDA0001422997010000183
[化合物例38]
【化学式45】
Figure BDA0001422997010000184
[化合物例39]
【化学式46】
Figure BDA0001422997010000185
[化合物例40]
【化学式47】
Figure BDA0001422997010000191
[化合物例41]
【化学式48】
Figure BDA0001422997010000192
作为获得由式(2)、式(3)或式(4)表示的偶氮化合物的方法，可举出国际公开第2012/108169号、国际公开第2012/108173号等中记载的方法，但并不限定于这些方法。
本发明的偏振元件中，可以以不会使本发明的性能受损的程度而含有由式(1)和式(2)表示的偶氮化合物以外的其他偶氮化合物作为色彩的修正。作为所含有的其他偶氮化合物，特别优选二向色性较高的偶氮化合物。例如可举出非专利文献1中示出的偶氮化合物、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247、C.I.直接绿80、C.I.直接绿59以及日本特公昭64-5623号公报、日本特开平3-12606号公报、日本特开2001-33627号公报、日本特开2002-296417号公报以及日本特开昭60-156759号公报中记载的偶氮化合物等。特别地，可以优选使用在三偶氮结构中具有苯基J酸的偶氮化合物，特别地，优选将日本特开平3-12606号公报中记载的偶氮化合物与碘、以及游离酸形式的由式(1)和式(2)分别表示的2种偶氮化合物或它们的盐一起用于偏振元件中。除了游离酸以外，其他偶氮化合物能够作为碱金属盐(例如钠盐、钾盐、锂盐)、铵盐或胺类的盐而使用。不过，其他偶氮化合物并不限定于此，可以使用公知的具有二向色性的偶氮化合物。通过以游离酸、其盐、或者其铜络盐的形式含有其他偶氮化合物，从而特别是光学特性得到提高。可以仅使用1种其他偶氮化合物，也可以混合使用多种其他偶氮化合物。
(可见度修正单体透射率)
本发明的偏振元件的可见度修正单体透射率为35～45％。如果偏振元件的可见度修正单体透射率为35％，即使用于液晶显示装置，也能够表现出亮度。可见度修正单体透射率优选为38％以上，更优选为39％以上，进一步优选为40％以上。可见度修正单体透射率的上限值为45％。如果可见度修正单体透射率超过45％，则偏振度显著降低，并且对比度降低，因此并不适合。
可见度修正单体透射率为利用2°视野(C光源)进行可见度修正的单体透射率。针对1个测定试样(例如偏振元件或偏振片)，对400～700nm的各波长以每5nm或10nm计算单体透射率，进而利用2°视野(C光源)进行可见度修正，由此能够求出可见度修正单体透射率。
(a＊值和b＊值)
对于本发明的偏振元件，L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值的绝对值在以单体对基材进行测定时均为1以下，在以吸收轴方向相互平行的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下，在以吸收轴方向相互正交的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下。
L＊a＊b＊表色系为由国际照明委员会(简称CIE)规定的物体颜色的表示方法。该表示方法在JIS Z 8781-4：2013中也已采用。本发明中，L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值根据JIS Z 8781-4：2013而计算。以下将利用1个偏振元件(单体)进行测定时所求出的a＊值和b＊值称为“a＊-s”和“b＊-s”。另外，以吸收轴方向相互平行的方式将2个偏振元件重叠而进行测定时的a＊值和b＊值称为“a＊-p”和“b＊-p”。另外，以吸收轴方向相互正交的方式将2个偏振元件重叠而进行测定时的a＊值和b＊值称为“a＊-c”和“b＊-c”。
就本发明的偏振元件而言，a＊-s和b＊-s的绝对值为1以下，a＊-p和b＊-p的绝对值为2以下，a＊-c和b＊-c的绝对值为2以下。由此在平行位和正交位显示出无彩色。优选地，a＊-p和b＊-p的绝对值为1.5以下，并且a＊-c和b＊-c的绝对值为1.5以下。更优选地，a＊-p和b＊-p的绝对值为1.0以下，并且a＊-c和b＊-c的绝对值为1.0以下。作为a＊和b＊的绝对值，即使只具有0.5的差值，人也能够感到色彩的差异，因此控制a＊和b＊非常重要。特别地，如果a＊-p、b＊-p、a＊-c、b＊-c的绝对值均为1.0以下，则在平行位和正交位人无法感到带有颜色，从而成为良好的偏振元件。
(偏振度)
本发明的偏振元件优选偏振度为99％以上。如果偏振元件的偏振度为99％以上，则即使用于液晶显示装置，也能够表现出偏振功能。偏振度优选为99.9％以上，更优选为99.95％以上。
(第1透射率和第2透射率)
为了获得可见度修正单体透射率为35～45％、L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值的绝对值在以单体对基材进行测定时均为1以下、在以吸收轴方向相互平行的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下、在以吸收轴方向相互正交的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下的偏振元件，优选对各波长下的透射率进行控制。
具体而言，将以光的振动方向相对于偏振元件的吸收轴方向正交的方式照射绝对偏振光进行测定而得到的各波长下的透射率设为第1透射率，将以光的振动方向相对于偏振元件的吸收轴方向平行的方式照射绝对偏振光进行测定而得到的各波长下的透射率设为第2透射率，此时，优选地，550nm～600nm处的第1透射率的平均值与400nm～460nm处的第1透射率的平均值之差为4％以下，并且600nm～670nm处的第1透射率的平均值与550nm～600nm处的第1透射率的平均值之差为3％以下，550nm～600nm处的第2透射率的平均值与400nm～460nm处的第2透射率的平均值之差为1％以下，并且600nm～670nm处的第2透射率的平均值与550nm～600nm处的第2透射率的平均值之差为1％以下。更优选地，550nm～600nm处的第1透射率的平均值与400nm～460nm处的第1透射率的平均值之差为3.5％以下，并且600nm～670nm处的第1透射率的平均值与550nm～600nm处的第1透射率的平均值之差为2.5％以下。更优选地，550nm～600nm处的第1透射率的平均值与400nm～460nm处的第1透射率的平均值之差为3％以下，并且600nm～670nm处的绝对平行透射率的平均值与550nm～600nm处的绝对平行透射率的平均值之差为2％以下。需要说明的是，绝对偏振光是指从标准光源对偏振度大致为100％的偏振片照射光时从该偏振片通过的偏振光，表示大致100％的偏振光。
[偏振元件的制造方法]
以下，作为基材，以聚乙烯醇树脂薄膜为例，对具体的偏振元件的制造方法进行说明。例如通过依次进行聚乙烯醇树脂的制造、卷筒薄膜(日文：原反フィルム)的制作、膨润处理、染色处理、第1清洗处理、使含有交联剂和/或耐水化剂的处理、拉伸处理、第2清洗处理、干燥处理，而制造偏振元件。需要说明的是，可以省略这些处理中的一部分处理。
(聚乙烯醇树脂的制造)
对于聚乙烯醇树脂的制造方法并无特别限定，能够采用公知的方法。聚乙烯醇树脂例如能够通过对聚醋酸乙烯酯系树脂进行皂化而获得。作为聚醋酸乙烯酯系树脂，除了作为醋酸乙烯酯的均聚物的聚醋酸乙烯酯以外，还可举例示出醋酸乙烯酯、以及能够与其共聚的其他单体的共聚物等。作为可与醋酸乙烯酯共聚的其他单体，例如可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类等。聚乙烯醇树脂的皂化度通常为85～100摩尔％左右，优选为95摩尔％以上。可将该聚乙烯醇树脂进一步改性，例如也可以使用由醛类进行改性后的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛等。另外，聚乙烯醇树脂的聚合度表示粘均聚合度，可以采用本技术领域中公知的方法而求出。聚合度通常为1,000～10,000左右，优选为1,500～6,000左右。
(卷筒薄膜的制作)
接下来，对聚乙烯醇树脂进行制膜而制作卷筒薄膜。关于对聚乙烯醇树脂进行制膜的方法，并无特别限定，可以采用公知的方法。卷筒薄膜中可含有甘油、乙二醇、丙二醇、低分子量聚乙二醇等作为增塑剂。增塑剂的含量为卷筒薄膜中的5～20重量％，优选为8～15重量％。对于卷筒薄膜的膜厚并无特别限定，优选为5μm～150μm左右，更优选为10μm～100μm左右。
(膨润处理)
接下来，对通过以上方式而获得的卷筒薄膜实施膨润处理。通过使卷筒薄膜在20～50℃的溶液中浸渍30秒～10分钟而进行膨润处理。溶液优选水溶液。拉伸倍率优选以1.00～1.50倍进行调整，更优选为1.10～1.35倍。由于在后述的染色处理中也进行膨润，因此，在使制作偏振元件的时间缩短的情况下，可以省略该膨润处理。
(染色处理)
在膨润处理后实施染色处理。染色处理是使用碘以及游离酸形式的由式(1)和式(2)表示的偶氮化合物或它们的盐对膨润处理后的薄膜进行染色的处理。基于碘的染色例如通过使膨润处理后的薄膜浸渍于含有碘和碘化物的染色用溶液中而进行。作为碘化物，并无特别限定，例如可举出碘化钾、碘化铵、碘化钴、碘化锌等。染色用溶液中的碘的浓度优选为0.0001重量％～0.5重量％，更优选为0.001重量％～0.4重量％，进一步优选为0.0001重量％～8重量％。
另外，采用游离酸形式的由式(1)和式(2)表示的偶氮化合物或它们的盐的染色，例如通过使膨润处理后的薄膜浸渍于含有游离酸形式的由式(1)和式(2)分别表示的偶氮化合物或它们的盐的染色用溶液而进行。
染色处理中的溶液温度优选为5～60℃，更优选为20～50℃，特别优选为35～50℃。可适当地调节在溶液中浸渍的时间，但优选为30秒～20分钟，更优选为1～10分钟。染色用溶液优选为水溶液。染色方法优选在染色用溶液中浸渍的方法，但也可以采用将染色用溶液涂布于膨润处理后的薄膜的方法。染色用溶液中可含有碳酸钠、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。染色助剂的含量可以根据基于二向色性染料的染色性的时间、温度而任意地调整，但优选为0～5重量％，更优选为0.1～2重量％。
基于碘的染色和基于偶氮化合物的染色可以同时进行，但考虑到对染色液的管理、生产率等，优选在利用碘的染色后进行利用偶氮化合物的染色，或者，在利用偶氮化合物的染色后进行利用碘的染色。游离酸形式的由式(1)和式(2)表示的偶氮化合物可以作为游离酸而使用，也可以作为盐而使用。作为盐，可举出锂盐、钠盐和钾盐等碱金属盐，或者铵盐、烷基胺盐等。优选为钠盐。
(第1清洗处理)
在染色处理之后、且进行接下来的处理之前，可以进行清洗处理(以下称为“第1清洗处理”)。第1清洗处理是清洗因染色处理而附着于薄膜表面的染色用溶液的处理。通过进行第1清洗处理，能够抑制染料混入接下来的处理所使用的溶液中。在第1清洗处理中，一般使用水作为清洗液。清洗方法优选使染色处理后的薄膜浸渍于清洗液的方法，但也可以采用将清洗液涂布于染色处理后的薄膜的方法。对于清洗时间并无特别限定，但优选为1～300秒，更优选为1～60秒。第1清洗处理中的清洗液的温度需要为染色处理后的薄膜不溶解的温度。一般在5～40℃的温度下进行清洗。不过，即使不进行第1清洗处理，在性能上也不会出现问题，因此可以省略该第1清洗处理。
(使其含有交联剂和/或耐水化剂的处理)
可以在第1清洗处理后进行使其含有交联剂和/或耐水化剂的处理。作为交联剂，例如可举出硼酸、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、异氰脲酸酯型或封闭型等的多元异氰酸酯系化合物、硫酸氧钛(titanium oxysulfate)等钛系化合物，此外还可举出乙二醇缩水甘油醚、聚酰胺表氯醇等。作为耐水化剂，例如可举出过氧化琥珀酸、过硫酸铵、高氯酸钙、苯偶姻乙基醚、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。其中最优选硼酸。对于交联剂、耐水化剂，可以仅使用1种，也可以组合使用多种。
优选使第1清洗处理后的薄膜浸渍于含有交联剂和/或耐水化剂的溶液中的方法，但也可以采用将含有交联剂和/或耐水化剂的溶液涂布于第1清洗处理后的薄膜的方法。溶液优选为水溶液。如果以硼酸为例而表示溶液中的交联剂和/或耐水化剂的含量，则优选0.1～6.0重量％，更优选1.0～4.0重量％。溶液的温度优选5～70℃，更优选5～50℃。处理时间优选30秒～6分钟，更优选1～5分钟。不过，含有交联剂和/或耐水化剂并非是必须的，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，可以省略该处理。
(拉伸处理)
在进行了使其含有交联剂和/或耐水化剂的处理之后，进行拉伸处理。拉伸处理是对薄膜进行单轴拉伸的处理。就拉伸方法而言，湿式拉伸法或干式拉伸法均可。拉伸倍率为3倍以上，优选为5～7倍。
在干式拉伸法的情况下，当拉伸加热介质为空气介质时，空气介质的温度优选为常温～180℃。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，例如可举出辊间区域拉伸法、辊加热拉伸法、轧制拉伸法、红外线加热拉伸法等，但对于其拉伸方法并未限定。可以以1段对薄膜进行拉伸，也可以通过2段以上的多段拉伸而对薄膜进行拉伸。
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。优选一边使第1清洗处理后的薄膜浸渍于含有交联剂和/或耐水化剂的溶液中、一边进行拉伸处理。作为交联剂、耐水化剂，可举出上述的交联剂、耐水化剂。如果以硼酸为例而表示溶液中的交联剂和/或耐水化剂的含量，则优选0.5～15重量％，更优选2.0～8.0重量％。拉伸倍率优选2～8倍，更优选5～7倍。溶液的温度优选40～60℃，更优选45～58℃。拉伸时间通常为30秒～20分钟，更优选2～5分钟。可以以1段对薄膜进行拉伸，也可以通过2段以上的多段拉伸而对薄膜进行拉伸。
(第2清洗处理)
在进行了拉伸处理之后，由于有时在薄膜表面析出交联剂和/或耐水化剂或者异物附着于薄膜表面，因此可以进行对薄膜表面进行清洗的清洗处理(以下称为“第2清洗处理”)。清洗方法优选使拉伸处理后的薄膜浸渍于清洗液中的方法，但也可以采用将清洗液涂布于拉伸处理后的薄膜的方法。可以以1段对薄膜进行拉伸，也可以通过2段以上的多段拉伸而对薄膜进行拉伸。清洗时间优选1秒～5分钟。对于清洗液的温度并无特别限定，通常为5～50℃，优选为10～40℃。
需要说明的是，作为目前为止的处理中所使用的溶剂，例如可举出水、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，但并不限定于此。另外，也可以使用这些溶剂中的1种以上的混合物。最优选的溶剂为水。
(干燥处理)
在第2清洗处理之后进行使薄膜干燥的干燥处理。可以通过自然干燥而进行干燥处理。为了进一步提高干燥效率，可以利用辊进行压缩或者利用气刀或吸水辊等将表面的水分除去，也可以进行送风干燥。干燥温度优选20～100℃，更优选60～100℃。干燥时间优选30秒～20分钟，更优选为5～10分钟。
通过以上方法能够获得如下偏振元件，该偏振元件由含有碘、以及游离酸形式的由式(1)和式(2)分别表示的2种偶氮化合物或它们的盐的基材构成，可见度修正单体透射率为35～45％，L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值的绝对值在以单体对基材进行测定时均为1以下，在以吸收轴方向相互平行的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下，在以吸收轴方向相互正交的方式将2个基材重叠而进行测定时均为2以下。
[偏振片]
本发明的偏振片具有：偏振元件以及在偏振元件的至少一面即单面或双面形成的透明保护层。在将聚合物涂布于偏振元件的至少一面之后，通过进行干燥或热处理，能够在偏振元件的至少一面设置透明保护层。另外，在将聚合物成型为薄膜状后作为透明保护层，且将透明保护层与偏振元件的至少一面粘合之后，通过进行干燥或热处理，能够在偏振元件的至少一面设置透明保护层。
就形成透明保护层的聚合物而言，优选机械强度较高且热稳定性良好的透明聚合物。作为这样的聚合物，例如可举出三乙酰纤维素、二乙酰纤维素等乙酸纤维素树脂、丙烯酸系树脂、聚氯乙烯树脂、尼龙树脂、聚酯树脂、多芳基化合物树脂、以降冰片烯等环状烯烃作为单体的环状聚烯烃树脂、聚乙烯、聚丙烯、环烯烃聚合物树脂、具有降冰片烯骨架的聚烯烃或其共聚物、在主链或侧链具有酰亚胺基和/或酰胺基的树脂。另外，形成透明保护层的聚合物可以为液晶聚合物。透明保护层的厚度例如为0.5μm～200μm左右。
为了将透明保护层与偏振元件的至少一面粘合而需要粘接剂。作为粘接剂，并无特别限定，优选以聚乙烯醇作为主成分的粘接剂。作为聚乙烯醇系粘接剂，例如可举出Gohsenol NH-26(日本合成化学株式会社制造)、EXCEVAL RS-2117(可乐丽株式会社制造)等，但并不限定于此。在聚乙烯醇系粘接剂中可以混合交联剂和/或耐水化剂。另外，在聚乙烯醇系粘接剂中可以含有马来酸酐与异丁烯的共聚物、或者其改性体。作为马来酸酐与异丁烯的共聚物，例如可举出ISOBAM#18(可乐丽株式会社制造)、ISOBAM#04(可乐丽株式会社制造)，作为氨改性的马来酸酐-异丁烯共聚物，可举出ISOBAM#104(可乐丽株式会社制造)、ISOBAM#110(可乐丽株式会社制造)，作为酰亚胺化的马来酸酐-异丁烯共聚物，可举出ISOBAM#304(可乐丽株式会社制造)、ISOBAM#310(可乐丽株式会社制造)。可以将水溶性多官能环氧化合物用于交联剂。作为水溶性多官能环氧化合物，例如可举出聚甘油多缩水甘油醚(Denacol EX-521(Nagase ChemteX Corporation制造))、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷(TETRAD-C(三菱瓦斯化学株式会社制造))等。另外，也可以使用聚氨酯系粘接剂、丙烯酸系粘接剂、环氧系粘接剂这样的公知的粘接剂。另外，为了提高粘接剂的粘接力或者提高耐水性，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。
在将偏振片与例如液晶、有机电致发光等显示装置粘合的情况下，可以在此后成为非露出面的表面设置用于改善视野角和/或对比度的各种功能性层、具有亮度提高性的层。优选将粘合剂用于偏振片与这些层、显示装置的粘合。
另外，在将偏振片与例如液晶、有机电致发光等显示装置粘合的情况下，可以在此后成为露出面的表面设置防反射层、防眩层、硬涂层等公知的各种功能性层。在制作上述具有各种功能性的层时，优选涂布方法，但也可以借助粘接剂或粘合剂对具有上述功能的薄膜进行粘合。另外，各种功能性层例如为控制相位差的层。
本发明的偏振片具有与偏振元件同样的光学特性。即，L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值的绝对值在以单体对偏振片进行测定时均为1以下，在以吸收轴方向相互平行的方式将2个偏振片重叠而进行测定时均为2以下，在以吸收轴方向相互正交的方式将2个偏振片重叠而进行测定时均为2以下。由此在平行位和正交位显示出无彩色。
[液晶显示装置]
本发明的偏振元件或偏振片可以用于液晶显示装置。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、长时间地具有高对比度且具有较高的色彩再现性的液晶显示装置。
本发明的偏振元件或偏振片根据需要具有保护层或功能层、以及支承体等，并用于液晶投影仪、计算器、钟表、笔记本电脑、文字处理器、液晶电视、偏光透镜、偏光眼镜、汽车导航仪、以及室内外的计量仪、显示器等中。特别地，在反射型液晶显示装置、半透射液晶显示装置、有机电致发光等中被有效地利用。
本发明的偏振片可以在至少一面具有支承体。支承体由于与偏振片粘合，因此优选具有平面部。作为支承体，例如可举出由玻璃、水晶、蓝宝石等无机材料构成的成型品、亚克力、聚碳酸酯等有机塑料板。由于用于光学用途，因此支承体优选玻璃成型品。作为玻璃成型品，例如可举出玻璃板、透镜、棱镜(例如三角棱镜、立方棱镜)等。作为玻璃的材质，例如可举出钠玻璃、硼硅酸玻璃。将偏振片粘贴于透镜后可以在液晶投影仪中作为带有偏振片的聚光透镜而利用。另外，将偏振片粘贴于棱镜后可以在液晶投影仪中作为带有偏振片的偏振光束分光器、带有偏振片的二向色棱镜而使用。另外，可以将偏振片粘贴于液晶单元。对于支承体的厚度和大小并无特别限定。
对于具有玻璃的偏振片，为了进一步提高单体透射率，优选在玻璃或偏振片的至少一面设置防反射层。例如，在将透明的粘接(粘合)剂涂布于支承体的平面部之后，在该涂布面粘贴本发明的偏振片。另外，可以在将透明的粘接(粘合)剂涂布于偏振片之后将支承体粘贴于该涂布面。在此使用的粘接(粘合)剂例如优选丙烯酸酯系的粘接(粘合)剂。此外，在将该偏振片作为椭圆偏振片而使用的情况下，通常将相位差层粘贴于支承体，但也可以将偏振片粘贴于支承体。
【实施例】
以下通过实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不限定于这些实施例。
[测定试样的制作]
(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(可乐丽株式会社制VF-PS)在45℃的温水中浸渍2分钟，以拉伸倍率为1.30倍的方式进行膨润处理。接下来，在将1500重量份的水、1.5重量份的三聚磷酸钠、1.5重量份的无水硫酸钠、0.07重量份的具有式(1)的结构的化合物例1、0.95重量份的具有式(2)的结构的化合物例21制成45℃的水溶液中，将膨润处理后的薄膜浸渍3分30秒。接下来，在含有28.6g/l的硼酸(Societa chimicalardrello s.p.a公司制造)、0.25g/l的碘(纯正化学株式会社制造)、17.7g/l的碘化钾(纯正化学株式会社制造)、1.0g/l的碘化铵(纯正化学株式会社制造)的水溶液中，将获得的薄膜在30℃的温度下浸渍2分钟。接下来，在含有30.0g/l的硼酸的水溶液中，于50℃下对得到的薄膜进行5分钟拉伸倍率为5.0倍的拉伸处理。接下来，在将获得的薄膜保持张紧状态的同时，将其在含有20g/l的碘化钾的水溶液中于30℃下进行20秒浸渍处理。接下来，对于获得的薄膜在70℃的温度下进行9分钟的干燥处理，由此获得偏振元件。对于获得的偏振元件，利用聚乙烯醇粘接剂层叠碱处理后的三乙酰基纤维素膜(富士胶片株式会社制造ZRD-60)，从而获得了偏振片。获得的偏振片维持了偏振元件的光学特性。将该偏振片作为实施例1的测定试样。
(实施例2)
除了将实施例1中记载的0.95重量份化合物例21变为0.76重量份具有式(2)的结构的化合物例14以外，与实施例1相同地制作了测定试样。
(实施例3)
除了将实施例1中记载的0.95重量份化合物例21变为0.84重量份具有式(2)的结构的国际公开第2012/108169号的(19)中所示的染料以外，与实施例1相同地制作测定试样。
(实施例4)
除了将实施例1中记载的0.95重量份化合物例21变为0.92重量份具有式(2)的结构的化合物例19以外，与实施例1相同地制作测定试样。
(实施例5)
除了将实施例1中记载的0.95重量份化合物例21变为1.0重量份具有式(2)的结构的国际公开第2012/108169号的(44)中所示的染料以外，与实施例1相同地制作测定试样。
(实施例6)
除了将实施例1中记载的0.95重量份化合物例21变为0.90重量份具有式(2)的结构的化合物例28以外，与实施例1相同地制作测定试样。
(实施例7)
除了将实施例1中记载的0.95重量份化合物例21变为0.77重量份具有式(2)的结构的化合物例34以外，与实施例1相同地制作测定试样。
(实施例8)
除了将实施例1中记载的0.95重量份化合物例21变为0.81重量份具有式(2)的结构的国际公开第2012/108173号的(50)中所示的染料以外，与实施例1相同地制作测定试样。
(实施例9)
除了将实施例1中记载的0.07重量份化合物例1变为0.88重量份具有式(1)的结构的C.I.直接红81以外，与实施例1相同地制作测定试样。
(实施例10)
除了将实施例1中记载的0.07重量份化合物例1变为0.65重量份具有式(1)的结构的C.I.直接红117以外，与实施例1相同地制作测定试样。
(实施例11)
除了将实施例1中记载的0.07重量份化合物例1变为0.60重量份具有式(1)的结构的日本特许第3661238号公报的IIIa-6中所示的染料以外，与实施例1相同地制作测定试样。
(比较例1)
按照日本特开2008-065222号公报的比较例1中所示的制造方法制作不含由式(1)和式(2)分别表示的2种偶氮化合物的碘系偏振元件，并与实施例1相同地制作测定试样。
(比较例2)
按照日本特开平11-218611号公报的实施例1中所示的制造方法制作仅含有由式(1)和式(2)分别表示的2种偶氮化合物的染料系偏振元件，并与实施例1相同地制作测定试样。
(比较例3)
按照日本专利第4162334号公报的实施例3中所示的制造方法制作仅含有由式(1)和式(2)分别表示的2种偶氮化合物的染料系偏振元件，并与实施例1相同地制作测定试样。
(比较例4)
按照日本专利第4360100号公报的实施例1中所示的制造方法制作仅含有由式(1)和式(2)分别表示的2种偶氮化合物的染料系偏振元件，并与实施例1相同地制作测定试样。
[评价方法]
(1)可见度修正单体透射率
将对1个测定试样进行测定时的各波长下的透射率设为单体透射率Ts。另外，将以吸收轴方向相互平行的方式重叠2个测定试样而进行测定时的各波长下的透射率设为平行位透射率Tp，将以吸收轴方向相互正交的方式重叠2个测定试样而进行测定时的各波长下的透射率设为正交位透射率Tc。
使用分光光度计[日立制作所制的“U-4100”]对单体透射率Ts、平行位透射率Tp以及正交位透射率Tc进行测定。使用卤素灯作为光源，并以5nm的间隔测定各透射率。通过基于C光源2°视野等色度函数而进行可见度修正，计算可见度修正单体透射率Ys、可见度修正平行位透射率Yp以及可见度修正正交位透射率Yc。表1中示出了可见度修正单体透射率Ys的计算结果。
(2)偏振度
根据可见度修正平行位透射率Yp和可见度修正正交位透射率Yc并通过下述式(5)而求出偏振度ρy。表1中示出了偏振度ρy的计算结果。
ρy＝{(Yp-Yc)/(Yp+Yc)}1/2×100 式(5)
(3)a＊值、b＊值
使用分光光度计[日立制作所制的“U-4100”]对L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值进行测定。使用卤素灯作为光源。a＊-s和b＊-s为利用1个测定试样进行测定时的a＊值和b＊值。另外，a＊-p和b＊-p为以吸收轴方向相互平行的方式将2个测定试样重叠而进行测定时的a＊值和b＊值。另外，a＊-c和b＊-c为以吸收轴方向相互正交的方式将2个测定试样重叠而进行测定时的a＊值和b＊值。表1中示出了a＊-s和b＊-s、a＊-p和b＊-p、a＊-c和b＊-c的测定结果。
(4)410～750nm处的平均透射率
对于各测定试样，求出了波长为410～750nm处的平均透射率。通过对410～750nm的波长范围中的上述单体透射率Ts进行平均而计算出平均透射率。表1中示出了410～750nm处的平均透射率的计算结果。
(5)对色彩的观察
平行位的色彩表示以吸收轴方向相互平行的方式将2个测定试样重叠的状态下观察到的色彩。另外，正交位的色彩表示以吸收轴方向相互正交的方式将2个测定试样重叠的状态下观察到的色彩。L＊a＊b＊表色系中，a＊值、b＊值分别表示：越接近零，则色调越显示出中性色。一般情况下，a＊值如果变为正则表示红色，如果变为负则表示绿色，b＊值如果变为正则表示黄色，如果变为负则表示蓝色。通过目视对平行位的色彩和正交位的色彩进行评价。
(6)第1透射率、第2透射率
使用分光光度计[日立制作所制的“U-4100”]测定照射绝对偏振光时的透射率，并基于JIS Z 8781-4：2013(C光源2°视野)计算各光学特性(透射率、偏振度、色调等)。当测定透射率时，将可见度修正透射率为43％、偏振度为99.99％的碘系偏振片(Polatechno Co.,Ltd.制的SKN-18043P)作为绝对偏振片而设置于光源与测定试样之间，以便能够使绝对偏振光入射至测定试样。需要说明的是，SKN-18043P的保护层为不具有紫外线吸收能力的三乙酰纤维素。
将以测定试样的吸收轴方向与绝对偏振片的吸收轴方向相互平行的方式重叠、且照射绝对偏振光而进行测定所得的各波长下的透射率设为第1透射率Ky，将以测定试样的吸收轴方向与绝对偏振片的吸收轴方向相互正交的方式重叠、且照射绝对偏振光而进行测定所得的各波长下的透射率设为第2透射率Kz。表2中示出了400nm～460nm处的第1透射率的平均值和第2透射率的平均值、550nm～600nm处的第1透射率的平均值和第2透射率的平均值、600nm～670nm处的第1透射率的平均值和第2透射率的平均值。
另外，对400nm～460nm处的Ky的平均值与550nm～600nm处的Ky的平均值之差的绝对值、400nm～460nm处的Kz的平均值与550nm～600nm处的Kz的平均值之差的绝对值、550nm～600nm处的Ky的平均值与600nm～670nm处的Ky的平均值之差的绝对值、550nm～600nm处的Kz的平均值与600nm～670nm处的Kz的平均值之差的绝对值进行了计算，并在表2中示出了其结果。
【表1】
Figure BDA0001422997010000321
【表2】
Figure BDA0001422997010000331
如表1所示，可知：在实施例1～11的测定试样(偏振片)中，可见度修正单体透射率Ys为35～45％，a＊-s和b＊-s的绝对值为1以下，a＊-p和b＊-p的绝对值为2以下，a＊-c和b＊-c的绝对值为2以下，从而在平行位显示出白色，在正交位显示出黑色。需要说明的是，对于制作偏振片前的偏振元件，也与偏振片同样地进行了评价，结果可见度修正单体透射率Ys为35～45％，a＊-s和b＊-s的绝对值为1以下，a＊-p和b＊-p的绝对值为2以下，a＊-c和b＊-c的绝对值为2以下。即，可知：即使在使用聚乙烯醇系粘接剂将作为透明保护层的经碱处理的三乙酰纤维素膜(富士胶片株式会社制TD-80U)层叠于偏振元件而得到的偏振片中，也维持了偏振元件的光学特性。因此，使用本发明的偏振元件而获得的偏振片具有与本发明的偏振元件同样的性能。
另外，如表1所示，可知：在实施例1～11中，410nm～750nm处的平均透射率超过41％，具有比日本特许第3357803号公报的实施例1和实施例2中记载的31～32％的偏振片高的透射率。另外，如果平均透射率超过40％，则L值也超过70，因此是相当良好的偏振元件。
而在比较例1中，可知：由于不含游离酸形式的由式(1)和式(2)表示的偶氮化合物或它们的盐，因此，a＊-p和b＊-p的绝对值超过2，在平行位呈现出黄绿色。在比较例2中，可知：由于不含碘，因此，b＊-p的绝对值超过2，在平行位呈现出黄色。在比较例3中，可知：由于不含碘，因此，a＊-p和b＊-p的绝对值超过2，在平行位呈现出黄绿色。在比较例4中，可知：由于不含碘，因此，b＊-p的绝对值超过2，在平行位呈现出黄色。
如表2所示，在实施例1～11中，550nm～600nm处的第1透射率的平均值与400nm～460nm处的第1透射率的平均值之差为4％以下，并且，600nm～670nm处的第1透射率的平均值与550nm～600nm处的第1透射率的平均值之差为3％以下，550nm～600nm处的第2透射率的平均值与400nm～460nm处的第2透射率的平均值之差为1％以下，并且600nm～670nm处的第2透射率的平均值与550nm～600nm处的第2透射率的平均值之差为1％以下。利用这样的偏振元件制作的偏振片具有较高的透射率，在平行位能够呈现为无彩色的白色，并且在正交位能够呈现为无彩色的黑色。另外，使用本发明的偏振元件或偏振片的液晶显示装置不仅具有高亮度、高对比度，而且可靠性较高、长时间地具有高对比度且具有较高的色彩再现性。

Claims (8)

1.一种偏振元件，其特征在于，由基材构成，所述基材含有碘、以及游离酸形式的分别由式(1)和式(2)表示的2种偶氮化合物或其盐，
可见度修正单体透射率为35～45％，
L＊a＊b＊表色系中的a＊值和b＊值的绝对值在以单体对所述基材进行测定时均为1以下，在以吸收轴方向相互平行的方式将2个所述基材重叠而进行测定时均为2以下，在以吸收轴方向相互正交的方式将2个所述基材重叠而进行测定时均为2以下，
【化学式1】
Figure FDA0002759232630000011
式中，Ar1表示可具有取代基的苯基或可具有取代基的萘基，Rr1或Rr2分别独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或具有磺基的低级烷氧基中的任一种，Xr1表示可具有取代基的氨基、可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯基偶氮基、可具有取代基的苯甲酰基或可具有取代基的苯甲酰基氨基，
【化学式2】
Figure FDA0002759232630000012
式中，Ab1表示可具有取代基的苯基或可具有取代基的萘基，Rb1至Rb6分别独立地表示氢原子、低级烷基、低级烷氧基或具有磺基的低级烷氧基中的任一种，Xb1表示可具有取代基的氨基、可具有取代基的苯基氨基、可具有取代基的苯基偶氮基、可具有取代基的萘并三唑基、可具有取代基的苯甲酰基或可具有取代基的苯甲酰基氨基。
2.根据权利要求1所述的偏振元件，其特征在于，偏振度为99％以上。
3.根据权利要求1或2所述的偏振元件，其特征在于，将以光的振动方向相对于所述偏振元件的吸收轴方向正交的方式照射绝对偏振光而测定得到的各波长下的透射率设为第1透射率、将以光的振动方向相对于所述偏振元件的吸收轴方向平行的方式照射绝对偏振光而测定得到的各波长下的透射率设为第2透射率，此时，550nm～600nm处的第1透射率的平均值与400nm～460nm处的第1透射率的平均值之差为4％以下，并且600nm～670nm处的第1透射率的平均值与550nm～600nm处的第1透射率的平均值之差为3％以下，
550nm～600nm处的第2透射率的平均值与400nm～460nm处的第2透射率的平均值之差为1％以下，并且600nm～670nm处的第2透射率的平均值与550nm～600nm处的第2透射率的平均值之差为1％以下。
4.根据权利要求1或2所述的偏振元件，其特征在于，所述式(1)中的Xr1为可具有取代基的苯基氨基或可具有取代基的苯甲酰基氨基。
5.根据权利要求1或2所述的偏振元件，其特征在于，
由所述式(2)表示的偶氮化合物为由式(3)表示的偶氮化合物：
【化学式3】
Figure FDA0002759232630000021
式中，Ab1、Rb1至Rb4以及Xb1表示与式(2)中记载的基团相同的基团。
6.根据权利要求1或2所述的偏振元件，其特征在于，
所述基材为聚乙烯醇树脂薄膜。
7.一种偏振片，其特征在于，具有权利要求1～6中任一项所述的偏振元件以及在所述偏振元件的至少一面形成的透明保护层。
8.一种液晶显示装置，其特征在于，具有根据权利要求1～6中任一项所述的偏振元件或根据权利要求7所述的偏振片。
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