JP6662739B2 - Achromatic polarizing element, achromatic polarizing plate and liquid crystal display using the same - Google Patents
Achromatic polarizing element, achromatic polarizing plate and liquid crystal display using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP6662739B2 JP6662739B2 JP2016164642A JP2016164642A JP6662739B2 JP 6662739 B2 JP6662739 B2 JP 6662739B2 JP 2016164642 A JP2016164642 A JP 2016164642A JP 2016164642 A JP2016164642 A JP 2016164642A JP 6662739 B2 JP6662739 B2 JP 6662739B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- transmittance
- polarizing element
- substituent
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 0 CC1=CC(N=N[C@](C2)C(OC)=CC(N=Nc(c(O)c(ccc(Nc3ccc(*)cc3)c3)c3c3)c3S(O)(=O)=O)=C2OC)=CC[C@]1N=NC(C=C1C)=CC[C@]1N=Nc(c(*)cc1cc(S(O)(=O)=O)c2)cc1c2S(O)(=O)=O Chemical compound CC1=CC(N=N[C@](C2)C(OC)=CC(N=Nc(c(O)c(ccc(Nc3ccc(*)cc3)c3)c3c3)c3S(O)(=O)=O)=C2OC)=CC[C@]1N=NC(C=C1C)=CC[C@]1N=Nc(c(*)cc1cc(S(O)(=O)=O)c2)cc1c2S(O)(=O)=O 0.000 description 2
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/28—Interference filters
- G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
- G02B5/286—Interference filters comprising deposited thin solid films having four or fewer layers, e.g. for achieving a colour effect
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
- C09B67/0033—Blends of pigments; Mixtured crystals; Solid solutions
- C09B67/0046—Mixtures of two or more azo dyes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C245/00—Compounds containing chains of at least two nitrogen atoms with at least one nitrogen-to-nitrogen multiple bond
- C07C245/02—Azo compounds, i.e. compounds having the free valencies of —N=N— groups attached to different atoms, e.g. diazohydroxides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
- G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
- G02B5/305—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133528—Polarisers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
本発明は、無彩色の染料系偏光素子、並びにこれを用いた無彩色偏光板および液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an achromatic dye-based polarizing element, and an achromatic polarizing plate and a liquid crystal display using the same.
偏光素子は一般に、二色性色素であるヨウ素または二色性染料をポリビニルアルコール系樹脂フィルムに吸着配向させることにより製造されている。この偏光素子に接着剤層を介してトリアセチルセルロースなどからなる保護フィルムを貼合して得られる偏光板は、液晶表示装置などに用いられる。二色性色素としてヨウ素を用いた偏光板はヨウ素系偏光板と呼ばれ、一方、二色性色素として二色性染料、例えば二色性を有するアゾ化合物を用いた偏光板は染料系偏光板と呼ばれる。これらのうち染料系偏光板は、高耐熱性、高湿熱耐久性、および高安定性を有し、また、色素の配合による色の選択性が高いという特徴がある一方で、同じ偏光度を有するヨウ素系偏光板と比較して透過率およびコントラストが低いという問題があった。このため高い耐久性を維持し、色の選択性が多様であることに加え、より高い透過率で、高い偏光特性を有する偏光素子が望まれている。 A polarizing element is generally manufactured by adsorbing and orienting a dichroic dye, iodine or a dichroic dye, on a polyvinyl alcohol-based resin film. A polarizing plate obtained by bonding a protective film made of triacetyl cellulose or the like to this polarizing element via an adhesive layer is used for a liquid crystal display device or the like. A polarizing plate using iodine as a dichroic dye is called an iodine-based polarizing plate, while a polarizing plate using a dichroic dye as a dichroic dye, for example, an azo compound having dichroism is a dye-based polarizing plate. Called. Among these, dye-based polarizing plates have high heat resistance, high heat and humidity durability, and high stability, and have the same degree of polarization while being characterized by high color selectivity due to blending of dyes. There is a problem that the transmittance and the contrast are low as compared with the iodine-based polarizing plate. For this reason, a polarizing element which maintains high durability, has various color selectivities, and has higher transmittance and higher polarization characteristics is desired.
さらに、色の選択性が多様である染料系偏光板であっても、これまでの偏光素子は、2枚の偏光素子の吸収軸方向が互いに平行な位置関係(以下、「平行位」とも称する。)になるように重ねて配置して白色を示す際(以下、「白表示時」とも称する。)に、白色が黄色味を帯びた白色を呈するという問題があった。この白色が黄色味を帯びるという問題を改善するため、黄色味を抑えて作製された偏光素子であっても、これまでの偏光板は、2枚の偏光素子を吸収軸方向が互いに直交する位置関係(以下、「直交位」とも称する。)になるように重ねて配置して黒色を示す際(以下、「黒表示時」とも称する。)、黒色が青色に呈色するという問題があった。そのため、白表示時に無彩色の白色を示し、かつ、黒表示時に無彩色の黒色を示す偏光板が求められていた。特に、白表示時に高品位な白を有する偏光板、通称、ペーパーホワイトな偏光板を得ることは難しかった。 Furthermore, even in the case of a dye-based polarizing plate having various color selectivities, a conventional polarizing element has a positional relationship in which the absorption axis directions of two polarizing elements are parallel to each other (hereinafter, also referred to as “parallel position”). )), There is a problem that the white color exhibits a yellowish white color when the color is displayed in a white color (hereinafter, also referred to as “white display”). In order to improve the problem that white takes on a yellow tint, even with a polarizing element manufactured with a suppressed yellow tint, a polarizing plate up to now has two polarizing elements at positions where absorption axis directions are orthogonal to each other. When black is displayed (hereinafter also referred to as “during black display”) by being arranged in a relationship (hereinafter also referred to as “orthogonal position”), there is a problem that the black color is colored blue. . Therefore, there has been a demand for a polarizing plate that exhibits achromatic white when displaying white and achromatic black when displaying black. In particular, it has been difficult to obtain a polarizing plate having a high-quality white at the time of white display, a so-called paper white polarizing plate.
偏光板が無彩色であるためには、平行位や直交位において透過率が波長によらずほぼ一定の値であることが必要であるが、そういった偏光板を得ることが、これまでは出来ていなかった。白表示時と黒表示時の色相が異なる理由としては、平行位と直交位とで透過率の波長依存性が同じではなく、特に、可視光領域にわたって透過率が一定でないことに起因する。さらに、二色性が可視光領域にわたり一定でないことも無彩色偏光板の実現が難しい要因の1つである。 In order for a polarizing plate to be achromatic, it is necessary that the transmittance in a parallel position or an orthogonal position be a substantially constant value regardless of the wavelength, but it has been possible to obtain such a polarizing plate. Did not. The reason why the hue differs between white display and black display is that the wavelength dependence of the transmittance is not the same between the parallel position and the orthogonal position, and in particular, the transmittance is not constant over the visible light region. Further, the fact that dichroism is not constant over the visible light region is also one of the factors that makes it difficult to realize an achromatic polarizing plate.
ヨウ素系偏光板を例にして説明すると、ポリビニルアルコール(以下、「PVA」とも称する。)を基材とし、二色性色素としてヨウ素を用いたヨウ素系偏光板は、一般的に、480nmおよび600nmを中心とした吸収を有する。480nmの吸収は、ポリヨウ素I3 −とPVAとの錯体、600nmの吸収は、ポリヨウ素I5 −とPVAとの錯体に起因すると言われている。各波長における偏光度(二色性)は、ポリヨウ素I5 −とPVAとの錯体に基づく偏光度(二色性)の方が、ポリヨウ素I3 −とPVAとの錯体に基づく偏光度(二色性)よりも高い。つまり、直交位の透過率を各波長において一定にしようとすると、平行位の透過率は、480nmより600nmの方が高くなり、白表示時に白色が黄色く着色する現象が起こってしまっていた。逆に、平行位の透過率を一定にしようとすると、直交位の透過率は、480nmより600nmの方が低くなるため、黒表示時に黒色が青色に着色してしまっていた。白表示時に白色が黄色を呈している場合、一般的に劣化が進んだような印象を与えるため好ましいとは言えない。また、黒表示時に青い色を呈する場合、明瞭な黒でないため高級感がないような印象を与える。また、ヨウ素系偏光板では、主に視感度の高い550nm付近には、その波長に基づく錯体がないために、色相の制御が難しい。このように、各波長の偏光度(二色性)が一定でないために、偏光度の波長依存性が生じてしまっていた。また、ヨウ素とPVAとの錯体による吸収である480nmと600nmの2つの二色性色素しかないため、ヨウ素とPVAからなるヨウ素系偏光板では色相の調整も出来なかった。 To explain using an iodine-based polarizing plate as an example, an iodine-based polarizing plate using polyvinyl alcohol (hereinafter also referred to as “PVA”) as a base material and using iodine as a dichroic dye generally has a wavelength of 480 nm and 600 nm. It has an absorption centered on It is said that the absorption at 480 nm is caused by a complex of polyiodine I 3 − and PVA, and the absorption at 600 nm is caused by a complex of polyiodine I 5 − and PVA. Regarding the degree of polarization (dichroism) at each wavelength, the degree of polarization (dichroism) based on the complex of polyiodine I 5 − and PVA is better than the degree of polarization (dichroism) based on the complex of polyiodine I 3 − and PVA ( Dichroism). In other words, when trying to make the transmissivity at the orthogonal position constant at each wavelength, the transmissivity at the parallel position is higher at 600 nm than at 480 nm, and the white color is colored yellow during white display. Conversely, when trying to keep the transmittance at the parallel position constant, the transmittance at the orthogonal position is lower at 600 nm than at 480 nm, so that black is colored blue when displaying black. If the white color is yellow during white display, it generally gives an impression that the deterioration has progressed, which is not preferable. In addition, when a blue color is displayed during black display, an impression is given that there is no sense of quality because it is not clear black. Further, in the case of an iodine-based polarizing plate, it is difficult to control the hue mainly in the vicinity of 550 nm where the visibility is high because there is no complex based on the wavelength. As described above, since the degree of polarization (dichroism) of each wavelength is not constant, the wavelength dependence of the degree of polarization has occurred. Also, since there are only two dichroic dyes of 480 nm and 600 nm, which are absorptions by a complex of iodine and PVA, the hue could not be adjusted with an iodine-based polarizing plate composed of iodine and PVA.
ヨウ素系偏光板の色相を改善する方法は、特許文献1または特許文献2に記載されている。特許文献1には、ニュートラル係数を算出し、絶対値が0から3である偏光板が記載されている。特許文献2には、410nmから750nmにおける透過率をその平均値の±30%以内にし、ヨウ素に加えて、直接染料、反応染料、または酸性染料を添加して着色調整してなる偏光膜が記載されている。 A method for improving the hue of an iodine-based polarizing plate is described in Patent Document 1 or Patent Document 2. Patent Literature 1 describes a polarizing plate that calculates a neutral coefficient and has an absolute value of 0 to 3. Patent Document 2 describes a polarizing film in which the transmittance from 410 nm to 750 nm is within ± 30% of the average value, and the coloring is adjusted by adding a direct dye, a reactive dye, or an acid dye in addition to iodine. Have been.
また、無彩色の染色系偏光板も開発されている(例えば、特許文献3)。 Further, an achromatic dyed polarizing plate has also been developed (for example, Patent Document 3).
しかし、特許文献1の偏光板は、実施例から分かるように、ニュートラル係数(Np)が低くても、JIS Z 8729から求められる平行位の色相が、a*値が−2から−1、かつ、b*値が2.5から4.0であることから、白表示時に黄緑色を呈していることが分かる。また、直交位の色相はa*値が0から1ではあるが、b*値が−1.5から−4.0であることから、黒表示が青色を呈している偏光板になってしまっている。
また、特許文献2の偏光膜は、偏光膜1枚のみを用いて測定されたUCS色空間におけるa値およびb値を絶対値2以下にして得られるものであり、偏光膜を2枚重ねた際の白表示時および黒表示時の両方の色相において同時に無彩色を表現できるものではなかった。さらに、特許文献2の偏光膜の単体透過率の平均値は、実施例1で31.95%、実施例2で31.41%であり、低い値を示していた。このように、特許文献2の偏光膜は透過率が低いため、高透過率および高コントラストを求められる分野、特に、液晶表示装置および有機エレクトロルミネッセンスなどの分野では十分な性能を有するものではなかった。高透過率、具体的には単体透過率が40%以上の偏光板はこれまでに得られておらず、特に、高透過率になればなるほど無彩色な偏光板を得ることの難度は高い。よって、高透過率を有し、かつ、白表示時の白色および黒表示時の黒色の両方が無彩色である偏光板が求められている。さらに、特許文献2の偏光膜は、主たる二色性色素としてヨウ素を用いていることから、耐久性試験後、特に、湿熱耐久性試験(例えば、85℃、相対湿度85%の環境)後に色変化が大きく、耐久性が劣っていた。
However, in the polarizing plate of Patent Document 1, as can be seen from the examples, even when the neutral coefficient (Np) is low, the hue of the parallel position obtained from JIS Z 8729 has an a * value of -2 to -1 and , B * value is from 2.5 to 4.0, it can be seen that the color is yellow-green during white display. Further, the hue at the orthogonal position has an a * value of 0 to 1 but a b * value of -1.5 to -4.0, so that the black plate becomes a polarizing plate exhibiting blue. ing.
Further, the polarizing film of Patent Document 2 is obtained by setting the a value and the b value in the UCS color space measured using only one polarizing film to an absolute value of 2 or less, and two polarizing films are stacked. In this case, an achromatic color cannot be simultaneously expressed in both the hue of white display and the hue of black display. Further, the average value of the single transmittance of the polarizing film of Patent Document 2 was 31.95% in Example 1 and 31.41% in Example 2, indicating a low value. As described above, since the polarizing film of Patent Document 2 has a low transmittance, it does not have a sufficient performance in a field where a high transmittance and a high contrast are required, particularly, in a field such as a liquid crystal display device and an organic electroluminescence. . A polarizing plate having a high transmittance, specifically, a single transmittance of 40% or more, has not been obtained so far. In particular, the higher the transmittance, the more difficult it is to obtain an achromatic polarizing plate. Therefore, a polarizing plate that has a high transmittance and is achromatic in both white when displaying white and black when displaying black is required. Further, since the polarizing film of Patent Document 2 uses iodine as a main dichroic dye, it has a color after a durability test, particularly after a wet heat durability test (for example, an environment of 85 ° C. and a relative humidity of 85%). The change was large and the durability was poor.
一方、染料系偏光板は、耐久性に優れているが、波長依存性が平行位と直交位で異なることは、ヨウ素系偏光板と同様である。平行位および直交位で同じ色相を示す二色性を示すアゾ化合物はほぼ皆無であり、存在したとしても二色性(偏光特性)は低い。二色性を有するアゾ化合物の種類によっては、白表示時の白色が黄色を呈し、黒表示時の黒色が青色を呈するなど、直交位および平行位で波長依存性が全く異なるアゾ化合物も存在する。また、光の明暗によっても人の色の感受性が異なるため、仮に、染料系偏光板の色補正をするとしても、直交位から平行位にわたって偏光をコントロールすることにより発生する光の明暗のそれぞれに適した色補正が必要である。無彩色偏光板は、平行位および直交位のそれぞれにおいて、透過率が各波長でほぼ一定の値であり波長依存性がない状態でなければ達成することができない。ましてや、高透過率および高コントラストを有する偏光素子を得るためには、一定の透過率を平行位および直交位で同時に満たさなければならないことに加えて、各波長の偏光度(二色比)が高く、かつ、一定である必要がある。アゾ化合物1種を偏光素子に応用した場合でも、直交位と平行位とで透過率の波長依存性が異なるにも関わらず、2種以上のアゾ化合物を配合して一定の透過率を達成するためには、1種ずつの平行位の透過率と直交位の透過率とを考慮し、2種以上の二色比の関係を精密に制御しなければならない。 On the other hand, the dye-based polarizing plate is excellent in durability, but the wavelength dependency is different between the parallel position and the orthogonal position as in the iodine-based polarizing plate. Almost no azo compounds exhibiting dichroism exhibiting the same hue at the parallel position and the orthogonal position, and even if present, dichroism (polarization characteristics) is low. Depending on the type of azo compound having dichroism, there is also an azo compound whose wavelength dependence is completely different at the orthogonal position and the parallel position, such as white in yellow when displaying white and yellow in black when displaying black. . In addition, since the sensitivity of human colors also differs depending on the light and darkness of the light, even if the color correction of the dye-based polarizing plate is performed, each of the light and darkness of the light generated by controlling the polarization from the orthogonal position to the parallel position is different. Appropriate color correction is needed. The achromatic polarizing plate cannot be achieved unless the transmittance at each of the parallel position and the orthogonal position has a substantially constant value at each wavelength and has no wavelength dependence. Furthermore, in order to obtain a polarizing element having high transmittance and high contrast, a certain transmittance must be simultaneously satisfied in parallel and orthogonal positions, and in addition, the degree of polarization (dichroic ratio) of each wavelength must be satisfied. It needs to be high and constant. Even when one azo compound is applied to a polarizing element, a constant transmittance is achieved by blending two or more azo compounds, even though the wavelength dependence of the transmittance differs between the orthogonal position and the parallel position. For this purpose, the relationship between two or more dichroic ratios must be precisely controlled in consideration of the transmittance of the parallel position and the transmittance of the orthogonal position for each type.
一方で、たとえ平行位の透過率および直交位の透過率、ならびに、二色比の関係を精密に制御し、透過率をそれぞれにおいて一定に出来たとしても、高透過率、かつ、高コントラストを実現することは未だ出来ていない。つまり、偏光度が高い無彩色な偏光板、または、高透過率な無彩色な偏光板は達成できていない。このことから高透過率かつ/または高コントラストな無彩色偏光板を得ることは非常に難しく、単に色の三原色の二色性色素を適用すれば達成しうるものではない。特に、平行位における一定の透過率および高い二色性を同時に実現することは非常に困難を極める。白は僅かに色が入るだけでも、高品位な白を表現できない。また、明状態である時の白は、輝度が高く、感度も高いため、特に重要である。よって、偏光素子として、白表示時に高品位な紙のような無彩色の白色を示し、黒表示時に無彩色の黒色を示すとともに、単体透過率35%以上および高偏光度を有する偏光素子が求められている。特許文献3においても白表示時および黒表示時に無彩色な偏光板が記載されているが、さらなる性能の向上が望まれている。 On the other hand, even if the transmittance of the parallel position and the transmittance of the orthogonal position and the relationship between the dichroic ratios are precisely controlled and the transmittance can be made constant in each case, high transmittance and high contrast can be obtained. It has not been realized yet. That is, an achromatic polarizing plate having a high degree of polarization or an achromatic polarizing plate having a high transmittance has not been achieved. For this reason, it is very difficult to obtain an achromatic polarizing plate having high transmittance and / or high contrast, and this cannot be achieved by simply applying a dichroic dye having three primary colors. In particular, it is extremely difficult to simultaneously achieve a constant transmittance and high dichroism in the parallel position. White cannot express high-quality white even if it is slightly colored. White in the bright state is particularly important because it has high luminance and high sensitivity. Therefore, a polarizing element that exhibits achromatic white such as high-quality paper during white display and achromatic black during black display, and has a single transmittance of 35% or more and a high degree of polarization is required. Have been. Patent Document 3 also describes an achromatic polarizing plate for white display and black display, but further improvement in performance is desired.
従って、本発明の目的は、高透過率および高偏光度を有するとともに、白表示時および黒表示時の両方において無彩色であり、特に白表示時には高品位な白色を呈する高性能な無彩色偏光素子、並びにこれを用いた無彩色偏光板および液晶表示装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-performance achromatic polarized light having a high transmittance and a high degree of polarization, an achromatic color in both white display and black display, and particularly exhibiting high-quality white in white display. An object is to provide an element, an achromatic polarizing plate and a liquid crystal display device using the same.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定のアゾ化合物の配合によって、二色性に波長依存性がなく、平行位および直交位のそれぞれにおいて無彩色であり、かつ、これまでより高い偏光度を有する偏光素子を作製しうることを見出した。本発明者は、高い透過率であっても可視光領域における波長非依存性を達成しうることを初めて見出し、高品位な紙のような品位の白色、通称、ペーパーホワイトを実現し得るより高い偏光度を有する偏光素子を開発した。すなわち、本発明は、以下の[1]〜[12]に関する。
[1] 式(1)で表されるアゾ化合物またはその塩と、式(2)で表されるアゾ化合物またはその塩と、式(3)で表されるアゾ化合物またはその塩とを含有する偏光素子。
[2] 前記偏光素子2枚を吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で求められる透過率について、420nmから480nmの平均透過率と520nmから590nmの平均透過率との差の絶対値が2.5%以下であり、かつ、520nmから590nmの平均透過率と600nmから640nmの平均透過率との差の絶対値が2.0%以下である[1]に記載の偏光素子。
[3] JIS Z 8781−4:2013に従って自然光の透過率測定時に求められるa*値およびb*値の絶対値が、
前記偏光素子単体で、ともに1以下であり、
前記偏光素子2枚をその吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で、ともに2以下である[1]または[2]に記載の偏光素子。
[4] 前記偏光素子の単体透過率が35%から60%であり、
前記偏光素子2枚をその吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で求められる520nmから590nmの平均透過率が25%から55%である[1]〜[3]のいずれかに記載の偏光素子。
[5] 前記式(2)で表されるアゾ化合物が、式(4)で表されるアゾ化合物である[1]〜[4]のいずれかに記載の偏光素子。
[6] 前記式(2)で表されるアゾ化合物が、式(5)で表されるアゾ化合物である[1]〜[5]のいずれか偏光素子。
[7] 式(6)で表されるアゾ化合物またはその塩をさらに含有する[1]〜[6]のいずれかに記載の偏光素子。
[8] 前記偏光素子2枚をその吸収軸方向が互いに直交するように重ねて配置した状態で求められる透過率について、420nmから480nmの平均透過率と520nmから590nmの平均透過率との差の絶対値が0.6以下であり、かつ、520nmから590nmの平均透過率と600nmから640nmの平均透過率との差の絶対値が0.6以下である[1]〜[7]のいずれかに記載の偏光素子。
[9] 前記偏光素子2枚をその吸収軸方向が互いに直交するように重ねて配置した状態で、JIS Z 8781−4:2013に従って自然光の透過率測定時に求められるa*値およびb*値の絶対値が2以下である[1]〜[8]のいずれかに記載の偏光素子。
[10] 前記偏光素子が、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを基材として含む[1]〜[9]のいずれかに記載の偏光素子。
[11] [1]〜[10]のいずれかに記載の偏光素子と、前記偏光素子の片面または両面に設けられた透明保護層とを備える偏光板。
[12] [1]〜[10]のいずれかに記載の偏光素子または[11]に記載の偏光板を備える液晶表示装置。
The present inventor has conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, by mixing a specific azo compound, dichroism has no wavelength dependence, and is achromatic at each of the parallel position and the orthogonal position, and It has been found that a polarizing element having a higher degree of polarization can be manufactured. The present inventor has found for the first time that it is possible to achieve wavelength independence in the visible light region even with a high transmittance, and is higher than that capable of realizing high-quality paper-like white, commonly known as paper white. A polarizing element with a degree of polarization has been developed. That is, the present invention relates to the following [1] to [12].
[1] An azo compound represented by the formula (1) or a salt thereof, an azo compound represented by the formula (2) or a salt thereof, and an azo compound represented by the formula (3) or a salt thereof are contained. Polarizing element.
[2] Regarding the transmittance determined in a state where the two polarizing elements are stacked so that the absorption axis directions are parallel to each other, the difference between the average transmittance from 420 nm to 480 nm and the average transmittance from 520 nm to 590 nm is obtained. The polarizing element according to [1], wherein the absolute value is 2.5% or less, and the absolute value of the difference between the average transmittance from 520 nm to 590 nm and the average transmittance from 600 nm to 640 nm is 2.0% or less. .
[3] The absolute values of the a * value and b * value obtained at the time of measuring the transmittance of natural light in accordance with JIS Z 8781-4: 2013 are as follows:
The polarizing element alone, both 1 or less,
The polarizing element according to [1] or [2], wherein the two polarizing elements are two or less in a state where the two polarizing elements are arranged so as to be parallel to each other in an absorption axis direction.
[4] The single transmittance of the polarizing element is from 35% to 60%,
Any one of [1] to [3], wherein the average transmittance from 520 nm to 590 nm obtained in a state where the two polarizing elements are stacked so that their absorption axis directions are parallel to each other is 25% to 55%. 4. The polarizing element according to item 1.
[5] The polarizing element according to any one of [1] to [4], wherein the azo compound represented by the formula (2) is an azo compound represented by the formula (4).
[6] The polarizing element according to any one of [1] to [5], wherein the azo compound represented by the formula (2) is an azo compound represented by the formula (5).
[7] The polarizing element according to any one of [1] to [6], further comprising an azo compound represented by the formula (6) or a salt thereof.
[8] Regarding the transmittance determined in a state where the two polarizing elements are stacked so that their absorption axis directions are orthogonal to each other, the difference between the average transmittance from 420 nm to 480 nm and the average transmittance from 520 nm to 590 nm is obtained. Any of [1] to [7], wherein the absolute value is 0.6 or less, and the absolute value of the difference between the average transmittance from 520 nm to 590 nm and the average transmittance from 600 nm to 640 nm is 0.6 or less. 4. The polarizing element according to item 1.
[9] In the state where the two polarizing elements are arranged so that the absorption axis directions thereof are orthogonal to each other, the a * value and the b * value obtained at the time of measuring the transmittance of natural light in accordance with JIS Z 8781-4: 2013. The polarizing element according to any one of [1] to [8], whose absolute value is 2 or less.
[10] The polarizing element according to any one of [1] to [9], wherein the polarizing element includes a polyvinyl alcohol-based resin film as a base material.
[11] A polarizing plate comprising: the polarizing element according to any one of [1] to [10]; and a transparent protective layer provided on one or both surfaces of the polarizing element.
[12] A liquid crystal display device comprising the polarizing element according to any one of [1] to [10] or the polarizing plate according to [11].
本発明は、高透過率および高偏光度を有するとともに、白表示時および黒表示時の両方において無彩色であり、特に白表示時には高品位な白色を呈する高性能な無彩色偏光素子、並びにこれを用いた無彩色偏光板および液晶表示装置を提供することができる。 The present invention has a high transmittance and a high degree of polarization, and is an achromatic color in both white display and black display, and especially a high-performance achromatic polarizing element that exhibits high-quality white in white display, and And a liquid crystal display device using the same.
<偏光素子>
本発明に係る偏光素子は、式(1)で表されるアゾ化合物またはその塩と、式(2)で表されるアゾ化合物またはその塩と、式(3)で表されるアゾ化合物またはその塩とを含有する。本発明に係る偏光素子は、任意に、式(6)で表されるアゾ化合物をさらに含有してもよい。好ましくは、偏光素子は、これらのアゾ化合物またはその塩と、上記アゾ化合物またはその塩が吸着された基材とを含む。
<Polarizing element>
The polarizing element according to the present invention includes an azo compound or a salt thereof represented by the formula (1), an azo compound or a salt thereof represented by the formula (2), and an azo compound or a salt thereof represented by the formula (3). And salt. The polarizing element according to the present invention may optionally further contain an azo compound represented by the formula (6). Preferably, the polarizing element includes these azo compounds or salts thereof, and a substrate on which the azo compounds or salts thereof are adsorbed.
基材は、二色性色素、特にアゾ化合物を吸着し得る親水性高分子を製膜して得られるフィルム等であることが好ましい。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、アミロース系樹脂、デンプン系樹脂、セルロース系樹脂、およびポリアクリル酸塩系樹脂などである。親水性高分子は、二色性色素の染色性、加工性および架橋性などの観点からポリビニルアルコール系樹脂およびその誘導体であることが最も好ましい。親水性高分子をフィルム形状にしたものに、アゾ化合物またはその塩を含有させ、延伸等の配向処理を施すことによって、偏光素子を作製することができる。 The substrate is preferably a film obtained by forming a hydrophilic polymer capable of adsorbing a dichroic dye, particularly an azo compound. The hydrophilic polymer is not particularly limited, and examples thereof include a polyvinyl alcohol-based resin, an amylose-based resin, a starch-based resin, a cellulose-based resin, and a polyacrylate-based resin. The hydrophilic polymer is most preferably a polyvinyl alcohol-based resin or a derivative thereof from the viewpoints of dyeability, processability, crosslinkability, and the like of the dichroic dye. A polarizing element can be manufactured by adding an azo compound or a salt thereof to a film formed from a hydrophilic polymer and subjecting the film to an orientation treatment such as stretching.
式(1)で表されるアゾ化合物について説明する。
式(1)中、Ar1は置換基を有するフェニル基または置換基を有するナフチル基を示す。
Ar1がフェニル基である場合には、その置換基としてスルホ基またはカルボキシ基を少なくとも1つ有することが好ましい。フェニル基が置換基を2つ以上有する場合は、その置換基の少なくとも1つがスルホ基またはカルボキシ基であり、その他の置換基としては、スルホ基、カルボキシ基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基を有する低級アルコキシ基、ニトロ基、ベンゾイル基、アミノ基、アセチルアミノ基および低級アルキルアミノ基置換アミノ基が好ましく、より好ましくは、スルホ基、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、カルボキシ基、ニトロ基、ベンゾイル基およびアミノ基であり、特に好ましくはスルホ基、メチル基、メトキシ基、エトキシ基、ベンゾイル基、カルボキシ基である。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは3−スルホプロポキシ基および4−スルホブトキシ基であるが、特に好ましくは3−スルホプロポキシ基である。フェニル基が有するスルホ基の数は1または2が好ましく、置換位置については特に限定はしないが、4位のみ、2位と4位、3位と5位の組合せが好ましい。
Ar1が 置換基を有するナフチル基の場合、その置換基としてはスルホ基を少なくとも1つ有することが好ましく、置換基を2つ以上有する場合は、その置換基の少なくとも1つがスルホ基であり、その他の置換基としては、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、およびスルホ基を有する低級アルコキシ基が好ましい。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは3−スルホプロポキシ基および4−スルホブトキシ基であるが、特に好ましくは3−スルホプロポキシ基である。スルホ基の置換基数が2の場合、ナフチル基が有するスルホ基の位置は、4,8位、6,8位の組合せが好ましく、6,8位の組合せがより好ましい。ナフチル基が有するスルホ基の数が3の場合、スルホ基の置換位置として好ましくは1,3,6位の組合せが特に好ましい。
In the formula (1), Ar 1 represents a phenyl group having a substituent or a naphthyl group having a substituent.
When Ar 1 is a phenyl group, it preferably has at least one sulfo group or carboxy group as a substituent. When the phenyl group has two or more substituents, at least one of the substituents is a sulfo group or a carboxy group, and the other substituents are a sulfo group, a carboxy group, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a sulfo group, A lower alkoxy group having a group, a nitro group, a benzoyl group, an amino group, an acetylamino group and a lower alkylamino group-substituted amino group are preferable, and a sulfo group, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, and a carboxy group are more preferable. Group, nitro group, benzoyl group and amino group, particularly preferably sulfo group, methyl group, methoxy group, ethoxy group, benzoyl group and carboxy group. As the lower alkoxy group having a sulfo group, a straight-chain alkoxy group is preferable, the substitution position of the sulfo group is preferably at the terminal of the alkoxy group, more preferably a 3-sulfopropoxy group and a 4-sulfobutoxy group, and particularly preferably. 3-sulfopropoxy group. The number of sulfo groups in the phenyl group is preferably 1 or 2, and the substitution position is not particularly limited, but only the 4-position is preferably a combination of the 2-, 4-, and 3-positions.
When Ar 1 is a naphthyl group having a substituent, the substituent preferably has at least one sulfo group, and when it has two or more substituents, at least one of the substituents is a sulfo group; As the other substituent, a sulfo group, a hydroxy group, a carboxy group, and a lower alkoxy group having a sulfo group are preferable. As the lower alkoxy group having a sulfo group, a straight-chain alkoxy group is preferable, the substitution position of the sulfo group is preferably at the terminal of the alkoxy group, more preferably a 3-sulfopropoxy group and a 4-sulfobutoxy group, and particularly preferably. 3-sulfopropoxy group. When the number of substituents of the sulfo group is 2, the position of the sulfo group of the naphthyl group is preferably a combination of 4,8 and 6,8 positions, and more preferably a combination of 6,8 positions. When the number of sulfo groups contained in the naphthyl group is 3, the combination of the 1,3,6-position is particularly preferable as the substitution position of the sulfo group.
本願明細書において、低級アルキル基、低級アルコキシ基、低級アルキルアミノ基の「低級」は炭素数が1〜4、好ましくは1〜3であることを示す。また、本願明細書において、「置換基」には、便宜上、水素原子が含まれる。 In the present specification, “lower” of a lower alkyl group, a lower alkoxy group, and a lower alkylamino group indicates that the number of carbon atoms is 1 to 4, preferably 1 to 3. In the specification of the present application, a “substituent” includes a hydrogen atom for convenience.
Rr1およびRr2は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基を示す。Rr1およびRr2は各々独立に、好ましくは水素原子、低級アルキル基、または低級アルコキシ基であり、より好ましくは水素原子、メチル基、またはメトキシ基である。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは3−スルホプロポキシ基および4−スルホブトキシ基であるが、特に好ましくは3−スルホプロポキシ基である。 Rr 1 and Rr 2 each independently represent a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, or a lower alkoxy group having a sulfo group. Rr 1 and Rr 2 are each independently preferably a hydrogen atom, a lower alkyl group, or a lower alkoxy group, and more preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a methoxy group. As the lower alkoxy group having a sulfo group, a straight-chain alkoxy group is preferable, the substitution position of the sulfo group is preferably at the terminal of the alkoxy group, more preferably a 3-sulfopropoxy group and a 4-sulfobutoxy group, and particularly preferably. 3-sulfopropoxy group.
Xr1は、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいフェニルアミノ基、置換基を有してもよいフェニルアゾ基、置換基を有してもよいベンゾイル基、または置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基を示す。置換基を有してもよいアミノ基は、好ましくは水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択される1つまたは2つの置換基を有するアミノ基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択される1つまたは2つの置換基を有するアミノ基である。置換基を有してもよいフェニルアミノ基は、好ましくは、水素原子、メチル基、メトキシ基、スルホ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択される1つまたは2つの置換基を有するフェニルアミノ基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、メトキシ基、スルホ基、およびアミノ基からなる群から選択される1つまたは2つの置換基を有するフェニルアミノ基である。置換基を有してもよいベンゾイル基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、スルホ基、アミノ基、およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される1つを有するベンゾイル基である。置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される1つを有するベンゾイルアミノ基である。置換基を有してもよいフェニルアゾ基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、アミノ基およびカルボキシエチル アミノ基からなる群から選択される1〜3つを有するフェニルアゾ基である。Xr1は、好ましくは、置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基、および置換基を有してもよいフェニルアミノ基であり、より好ましくは、フェニルアミノ基である。置換基の位置は特に限定されないが、置換基が1つの場合はp−位であることが特に好ましい。 Xr 1 is an amino group optionally having a substituent, a phenylamino group optionally having a substituent, a phenylazo group optionally having a substituent, a benzoyl group optionally having a substituent, or A benzoylamino group which may have a substituent is shown. The amino group which may have a substituent is preferably one or two substituents selected from the group consisting of a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a sulfo group, an amino group, and a lower alkylamino group. And more preferably has one or two substituents selected from the group consisting of a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, an amino group, and a lower alkylamino group. It is an amino group. The phenylamino group which may have a substituent is preferably one or two substituents selected from the group consisting of a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, a sulfo group, an amino group, and a lower alkylamino group. And more preferably a phenylamino group having one or two substituents selected from the group consisting of a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, a sulfo group, and an amino group. The benzoyl group which may have a substituent is preferably a benzoyl group having one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a hydroxy group, a sulfo group, an amino group, and a carboxyethylamino group. The benzoylamino group which may have a substituent is preferably a benzoylamino group having one selected from the group consisting of a hydrogen atom, a hydroxy group, an amino group, and a carboxyethylamino group. The phenylazo group which may have a substituent is preferably a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an amino group, and a carboxyethyl amino group. It is a phenylazo group having 1 to 3 selected. Xr 1 is preferably a benzoylamino group which may have a substituent and a phenylamino group which may have a substituent, and more preferably a phenylamino group. The position of the substituent is not particularly limited, but is preferably p-position when there is one substituent.
式(1)で示されるアゾ化合物を得る方法としては、特開2003−215338号公報、特開平9−302250号公報、および特許第3881175号公報などに記載されている方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the method for obtaining the azo compound represented by the formula (1) include the methods described in JP-A-2003-215338, JP-A-9-302250, and Patent No. 3881175. However, the present invention is not limited to this.
式(1)で表されるアゾ化合物の具体例としては、例えば、C.I.Direct Red 81、C.I.Direct Red 117、C.I.Direct Violet 9およびC.I.Drect Red 127、並びに特開2003−215338号公報、特開平9−302250号公報および特許第3881175号公報等に記載されているアゾ化合物が挙げられる。式(1)で示されるアゾ化合物のさらなる具体例を、遊離酸の形式で以下に示す。 Specific examples of the azo compound represented by the formula (1) include, for example, C.I. I. Direct Red 81, C.I. I. Direct Red 117, C.I. I. Direct Violet 9 and C.I. I. Direct Red 127, and azo compounds described in JP-A-2003-215338, JP-A-9-302250, and Japanese Patent No. 3881175. Further specific examples of the azo compound represented by the formula (1) are shown below in the form of a free acid.
[化合物例1]
次に、式(2)で表されるアゾ化合物について説明する。
式(2)中、Ab1は置換基を有するフェニル基またはナフチル基を示す。Ab1がフェニル基である場合には、その置換基としてはスルホ基またはカルボキシ基を少なくとも1つ有することが好ましい。フェニル基が置換基を2つ以上有する場合は、その置換基の少なくとも1つがスルホ基またはカルボキシ基であることが好ましく、その他の置換基としては、好ましくは、スルホ基、カルボキシ基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基を有する低級アルコキシ基、ニトロ基、ベンゾイル基、アミノ基、アセチルアミノ基または低級アルキルアミノ基置換アミノ基であり、より好ましくは、スルホ基、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、カルボキシル基、ニトロ基、アミノ基であり、特に好ましくはスルホ基、メチル基、メトキシ基、ベンゾイル基、カルボキシ基である。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは3−スルホプロポキシ基および4−スルホブトキシ基であり、特に好ましくは3−スルホプロポキシ基である。フェニル基が有する置換基の数は1または2が好ましく、置換位置については特に限定はしないが、4位のみ、2位および4位の組合せ、3位および5位の組合せが好ましい。
Ab1が置換基を有するナフチル基である場合、その置換基としてはスルホ基を少なくとも1つ有することが好ましい。ナフチル基が置換基を2つ以上有する場合は、その置換基の少なくとも1つがスルホ基であり、その他の置換基としては、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、およびスルホ基を有する低級アルコキシ基が好ましい。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは3−スルホプロポキシ基および4−スルホブトキシ基であり、特に好ましくは3−スルホプロポキシ基である。スルホ基の置換基数が2である場合、ナフチル基におけるスルホ基の置換位置は4,8位の組合せまたは6,8位の組合せであることが好ましく、6,8位の組合せがより好ましい。スルホ基の置換基数が3である場合、ナフチル基におけるスルホ基の置換位置は1,3,6位の組合せであることが好ましい。
In the formula (2), Ab 1 represents a phenyl group or a naphthyl group having a substituent. When Ab 1 is a phenyl group, it preferably has at least one sulfo group or carboxy group as a substituent. When the phenyl group has two or more substituents, at least one of the substituents is preferably a sulfo group or a carboxy group, and the other substituent is preferably a sulfo group, a carboxy group, or a lower alkyl group. A lower alkoxy group, a lower alkoxy group having a sulfo group, a nitro group, a benzoyl group, an amino group, an acetylamino group or a lower alkylamino group-substituted amino group, more preferably a sulfo group, a methyl group, an ethyl group, or a methoxy group. Group, ethoxy group, carboxyl group, nitro group and amino group, particularly preferably sulfo group, methyl group, methoxy group, benzoyl group and carboxy group. The lower alkoxy group having a sulfo group is preferably a straight-chain alkoxy group, the substitution position of the sulfo group is preferably at the end of the alkoxy group, more preferably a 3-sulfopropoxy group and a 4-sulfobutoxy group, and particularly preferably 3 -A sulfopropoxy group. The number of substituents of the phenyl group is preferably 1 or 2, and the substitution position is not particularly limited. However, only the 4-position is preferably a combination of the 2- and 4-positions, and a combination of the 3- and 5-positions is preferred.
When Ab 1 is a naphthyl group having a substituent, the substituent preferably has at least one sulfo group. When the naphthyl group has two or more substituents, at least one of the substituents is a sulfo group, and the other substituents include a sulfo group, a hydroxy group, a carboxy group, and a lower alkoxy group having a sulfo group. preferable. The lower alkoxy group having a sulfo group is preferably a straight-chain alkoxy group, the substitution position of the sulfo group is preferably at the end of the alkoxy group, more preferably a 3-sulfopropoxy group and a 4-sulfobutoxy group, and particularly preferably 3 -A sulfopropoxy group. When the number of substituents of the sulfo group is 2, the substitution position of the sulfo group in the naphthyl group is preferably a combination of 4,8 or 6,8, and more preferably a combination of 6,8. When the number of substituents of the sulfo group is 3, the substitution position of the sulfo group in the naphthyl group is preferably a combination of 1, 3, and 6 positions.
Rb1からRb6は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基を示す。Rb1からRb6は各々独立に、好ましくは水素原子、メチル基、またはメトキシ基である。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは3−スルホプロポキシ基および4−スルホブトキシ基であり、特に好ましくは3−スルホプロポキシ基である。 Rb 1 to Rb 6 each independently represent a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, or a lower alkoxy group having a sulfo group. Rb 1 to Rb 6 are each independently preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a methoxy group. The lower alkoxy group having a sulfo group is preferably a straight-chain alkoxy group, the substitution position of the sulfo group is preferably at the end of the alkoxy group, more preferably a 3-sulfopropoxy group and a 4-sulfobutoxy group, and particularly preferably 3 -A sulfopropoxy group.
Xb1は、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいフェニルアミノ基、置換基を有してもよいフェニルアゾ基、置換基を有してもよいナフトトリアゾール基、置換基を有してもよいベンゾイル基、または置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基を示す。Xb1は、好ましくは、置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基または置換基を有してもよいフェニルアミノ基であり、より好ましくは、フェニルアミノ基である。置換基を有してもよいアミノ基は、好ましくは、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシル基、スルホ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択されるいずれか1つまたは2つの置換基を有するアミノ基であり、好ましくは、水素原子、メチル基、メトキシ基、スルホ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択されるいずれか1つまたは2つの置換基を有するアミノ基である。置換基を有してもよいフェニルアミノ基は、好ましくは、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシル基、スルホ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択される1つまたは2つの置換基を有する フェニルアミノ基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、メトキシ基、スルホ基、およびアミノ基からなる群から選択される1つまたは2つの置換基を有するフェニルアミノ基である。置換基を有してもよいフェニルアゾ基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、アミノ基、およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される1〜3つの置換基を有するフェニルアゾ基である。置換基を有してもよいナフトトリアゾール基は、好ましくは、水素原子、スルホ基、アミノ基、およびカルボキシル基からなる群から選択される1つまたは2つの置換基を有するナフトトリアゾール基である。置換基を有してもよいベンゾイル基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、スルホ基およびアミノ基からなる群から選択される1つの置換基を有するベンゾイル基である。置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される1つの置換基を有するベンゾイルアミノ基である。置換位置は特に限定されないが、置換基が1つの場合はp−位であることが好ましい。 Xb 1 is an amino group which may have a substituent, a phenylamino group which may have a substituent, a phenylazo group which may have a substituent, a naphthotriazole group which may have a substituent, It represents a benzoyl group which may have a substituent or a benzoylamino group which may have a substituent. Xb 1 is preferably a benzoylamino group optionally having a substituent or a phenylamino group optionally having a substituent, and more preferably a phenylamino group. The amino group which may have a substituent is preferably any one or two selected from the group consisting of a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxyl group, a sulfo group, an amino group, and a lower alkylamino group. An amino group having two substituents, preferably one or two substituents selected from the group consisting of a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, a sulfo group, an amino group, and a lower alkylamino group. Amino group. The phenylamino group which may have a substituent is preferably one or two selected from the group consisting of a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxyl group, a sulfo group, an amino group, and a lower alkylamino group. A phenylamino group having a substituent, and more preferably a phenylamino group having one or two substituents selected from the group consisting of a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, a sulfo group, and an amino group . The phenylazo group which may have a substituent is preferably a group consisting of a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an amino group, and a carboxyethylamino group. And a phenylazo group having 1 to 3 substituents selected from The naphthotriazole group which may have a substituent is preferably a naphthotriazole group having one or two substituents selected from the group consisting of a hydrogen atom, a sulfo group, an amino group, and a carboxyl group. The benzoyl group which may have a substituent is preferably a benzoyl group having one substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a hydroxy group, a sulfo group and an amino group. The benzoylamino group which may have a substituent is preferably a benzoylamino group having one substituent selected from the group consisting of a hydrogen atom, a hydroxy group, an amino group, and a carboxyethylamino group. The substitution position is not particularly limited, but is preferably p-position when there is one substituent.
式(2)で表されるアゾ化合物は、式(4)で表されるアゾ化合物であることが、偏光素子の偏光性能を向上できるため好ましい。 The azo compound represented by the formula (2) is preferably an azo compound represented by the formula (4) because the polarization performance of the polarizing element can be improved.
式(2)で表されるアゾ化合物は、式(5)で表されるアゾ化合物であることが、偏光素子の偏光性能をさらに向上できるため、より好ましい。 The azo compound represented by the formula (2) is more preferably an azo compound represented by the formula (5), since the polarization performance of the polarizing element can be further improved.
式(2)で表されるアゾ化合物を得る方法としては、WO2012/108169およびWO2012/108173等に記載されている方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the method for obtaining the azo compound represented by the formula (2) include the methods described in WO2012 / 108169 and WO2012 / 108173, but are not limited thereto.
式(2)で表されるアゾ化合物の具体例としては、WO2012/108169およびWO2012/108173等に記載されているアゾ化合物が挙げられる。式(2)で表されるアゾ化合物のさらなる具体例を遊離酸の形式で以下に示す。 Specific examples of the azo compound represented by the formula (2) include the azo compounds described in WO2012 / 108169, WO2012 / 108173, and the like. Further specific examples of the azo compound represented by the formula (2) are shown below in the form of a free acid.
[化合物例15]
次に、式(3)で表されるアゾ化合物について説明をする。 Next, the azo compound represented by the formula (3) will be described.
式(3)中、Ag1およびAg2は各々独立に、スルホ基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基を有する低級アルコキシ基、カルボキシ基、ニトロ基、アミノ基、および置換アミノ基からなる群から選択される置換基を少なくとも1つ有するナフチル基またはフェニル基である。 In the formula (3), Ag 1 and Ag 2 each independently comprise a sulfo group, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a lower alkoxy group having a sulfo group, a carboxy group, a nitro group, an amino group, and a substituted amino group. A naphthyl group or a phenyl group having at least one substituent selected from the group;
Ag1および/またはAg2がフェニル基である場合には、その置換基としてスルホ基またはカルボキシ基を少なくとも1つ有することが好ましい。フェニル基が置換基を2つ以上有する場合は、その置換基の少なくとも1つがスルホ基またはカルボキシ基であり、その他の置換基が、スルホ基、カルボキシ基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、ス ルホ基を有する低級アルコキシ基、ニトロ基、アミノ基、アセチルアミノ基、または低級アルキルアミノ基置換アミノ基であることが好ましく、その他の置換基は、より好ましくは、スルホ基、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、カルボキシル基、ニトロ基、またはアミノ基であり、特に好ましくはスルホ基、メチル基、メトキシ基、エトキシ基、またはカルボキシ基である。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは3−スルホプロポキシ基および4−スルホブトキシ基であり、特に好ましくは3−スルホプロポキシ基である。フェニル基が有する置換基の数は1または2が好ましく、置換位置は特に限定されないが、4位のみ、2位と4位の組合せ、および3位と5位の組合せが好ましい。
Ag1および/またはAg2が置換基を有するナフチル基の場合、その置換基としてはスルホ基を少なくとも1つ有することが好ましい。ナフチル基が置換基を2つ以上有する場合は、その置換基の少なくとも1つがスルホ基であり、その他の置換基としては、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基が好ましい。ナフチル基は、置換基として2つ以上のスルホ基を有することが特に好ましい。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは3−スルホプロポキシ基および4−スルホブトキシ基であるが、特に好ましくは3−スルホプロポキシ基である。ナフチル基が有するスルホ基の数が2である場合、スルホ基の置換位置は好ましくは4,8位の組合せ、および6,8位の組合せが好ましく、6,8位の組合せがより好ましい。ナフチル基が有するスルホ基の数が3である場合、スルホ基の置換位置は好ましくは1,3,6位の組合せである。
When Ag 1 and / or Ag 2 is a phenyl group, it preferably has at least one sulfo group or carboxy group as a substituent thereof. When the phenyl group has two or more substituents, at least one of the substituents is a sulfo group or a carboxy group, and the other substituent is a sulfo group, a carboxy group, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a sulfo group. A lower alkoxy group having a group, a nitro group, an amino group, an acetylamino group, or a lower alkylamino group is preferably a substituted amino group, and the other substituents are more preferably a sulfo group, a methyl group, an ethyl group, A methoxy group, an ethoxy group, a carboxyl group, a nitro group, or an amino group, and particularly preferably a sulfo group, a methyl group, a methoxy group, an ethoxy group, or a carboxy group. The lower alkoxy group having a sulfo group is preferably a straight-chain alkoxy group, the substitution position of the sulfo group is preferably at the end of the alkoxy group, more preferably a 3-sulfopropoxy group and a 4-sulfobutoxy group, and particularly preferably 3 -A sulfopropoxy group. The number of substituents of the phenyl group is preferably 1 or 2, and the substitution position is not particularly limited. However, only the 4-position is preferably a combination of 2-position and 4-position, and a combination of 3-position and 5-position.
When Ag 1 and / or Ag 2 is a naphthyl group having a substituent, the substituent preferably has at least one sulfo group. When the naphthyl group has two or more substituents, at least one of the substituents is a sulfo group, and the other substituent is a sulfo group, a hydroxy group, a carboxy group, or a lower alkoxy group having a sulfo group. preferable. The naphthyl group particularly preferably has two or more sulfo groups as substituents. As the lower alkoxy group having a sulfo group, a straight-chain alkoxy group is preferable, the substitution position of the sulfo group is preferably at the terminal of the alkoxy group, more preferably a 3-sulfopropoxy group and a 4-sulfobutoxy group, and particularly preferably. 3-sulfopropoxy group. When the number of sulfo groups in the naphthyl group is 2, the sulfo group substitution position is preferably a combination of the 4,8 position and a combination of the 6,8 position, and more preferably a combination of the 6,8 position. When the number of the sulfo groups contained in the naphthyl group is 3, the substitution position of the sulfo group is preferably a combination of 1, 3, and 6 positions.
Rg1およびRg2は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基を示す。好ましくは、Rg1およびRg2は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、または低級アルコキシ基であり、より好ましくは水素原子、メチル基、またはメトキシ基である。特に好ましくは、Rg1およびRg2の少なくとも1つは、メトキシ基である。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは3−スルホプロポキシ基および4−スルホブトキシ基であり、特に好ましくは3−スルホプロポキシ基である。 Rg 1 and Rg 2 each independently represent a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, or a lower alkoxy group having a sulfo group. Preferably, Rg 1 and Rg 2 are each independently a hydrogen atom, a lower alkyl group, or a lower alkoxy group, and more preferably a hydrogen atom, a methyl group, or a methoxy group. Particularly preferably, at least one of Rg 1 and Rg 2 is a methoxy group. The lower alkoxy group having a sulfo group is preferably a straight-chain alkoxy group, the substitution position of the sulfo group is preferably at the end of the alkoxy group, more preferably a 3-sulfopropoxy group and a 4-sulfobutoxy group, and particularly preferably 3 -A sulfopropoxy group.
式(3)で表されるアゾ化合物またはその塩は、例えばWO2012/165223等に記載される方法により合成することができる。 The azo compound represented by the formula (3) or a salt thereof can be synthesized by a method described in, for example, WO2012 / 165223.
式(3)で表されるアゾ化合物の具体例を遊離酸の形式で以下に示す。 Specific examples of the azo compound represented by the formula (3) are shown below in the form of a free acid.
[化合物例45]
偏光素子は、式(1)から式(3)で表されるアゾ化合物の組み合わせを含有することにより、従来の無彩色偏光板よりも高い透過率および高い偏光度を有しつつも、白表示時に高品位な紙のような白色、通称、ペーパーホワイトを実現し、黒表示時に無彩色の黒色、特に高級感のある明瞭な黒色を実現することができる。 Since the polarizing element contains a combination of the azo compounds represented by the formulas (1) to (3), it has a higher transmittance and a higher degree of polarization than a conventional achromatic polarizing plate, but has a white display. Sometimes, high-quality paper-like white, commonly known as paper white, can be realized, and when displaying black, achromatic black, particularly high-quality clear black can be realized.
偏光素子は、より性能を向上させるためには、式(1)から式(3)で表されるアゾ化合物に加えて、式(6)で表されるアゾ化合物をさらに含有していることが好ましい。
式中、Ry1およびRy2は各々独立に、スルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、低級アルキル基、または低級アルコキシル基であり、好ましくはスルホ基またはカルボキシ基である。nは1〜3の整数を示す。Ry1およびRy2のうち少なくとも1つは、好ましくは、スルホ基またはカルボキシ基である。 In the formula, Ry 1 and Ry 2 are each independently a sulfo group, a carboxy group, a hydroxy group, a lower alkyl group, or a lower alkoxyl group, preferably a sulfo group or a carboxy group. n shows the integer of 1-3. At least one of Ry 1 and Ry 2 is preferably a sulfo group or a carboxy group.
式(6)で表されるアゾ化合物は、400〜500nmの透過率に影響を与える。偏光素子において、特に、400〜500nmの短波長側の透過率と偏光度(二色性)は、黒表示時の青色呈色や白表示時の白色の黄色化に影響を与える。式(6)で表されるアゾ化合物は、偏光素子の平行位の短波長側の透過率が低下せず、かつ、400〜500nmの偏光特性(二色性)を向上させ、白表示時の黄色化と黒表示時の青色呈色をさらに低下させることができる。偏光素子は、式(6)で表されるアゾ化合物をさらに含有することにより、単体透過率が35%から60%の範囲において、より中性な色相を示し、白表示時により高品位な紙のような白色を表現し、さらに偏光度を向上させることができる。 The azo compound represented by the formula (6) affects the transmittance at 400 to 500 nm. In the polarizing element, in particular, the transmittance and the degree of polarization (dichroism) on the short wavelength side of 400 to 500 nm affect blue coloring during black display and yellowing of white during white display. The azo compound represented by the formula (6) does not decrease the transmittance on the short wavelength side of the parallel position of the polarizing element, improves the polarization characteristics (dichroism) of 400 to 500 nm, and improves the white display. It is possible to further reduce blue coloration during yellowing and black display. By further containing the azo compound represented by the formula (6), the polarizing element exhibits a more neutral hue when the single transmittance is in the range of 35% to 60%, and provides higher quality paper when displaying white. And the degree of polarization can be further improved.
式(6)で表されるアゾ化合物またはその塩は、例えばWO2007/138980等に記載される方法により合成することができるが、市販のものを入手することもできる。 The azo compound represented by the formula (6) or a salt thereof can be synthesized by a method described in, for example, WO2007 / 138980, or a commercially available product can be obtained.
式(6)で表されるアゾ化合物の具体例としては、例えば、C.I.Direct Yellow 4、C.I.Direct Yellow 12、C.I.Direct Yellow 72、およびC.I.Direct Orange 39、並びにWO2007/138980等に記載されるスチルベ ン構造を有するアゾ化合物等があるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples of the azo compound represented by the formula (6) include, for example, C.I. I. Direct Yellow 4, C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Yellow 72, and C.I. I. Direct Orange 39, azo compounds having a stilbene structure described in WO2007 / 138980, and the like, but are not limited thereto.
式(6)で表されるアゾ化合物のさらなる具体例を以下に挙げる。なお、化合物例は、遊離酸の形態で表す。
[化合物例50]
[化合物例52]
[Compound Example 50]
[Compound Example 52]
式(1)から式(6)で表されるアゾ化合物は遊離形態であっても、塩の形態であってもよい。塩は、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、およびカリウム塩などのアルカリ金属塩、または、アンモニウム塩やアルキルアミン塩などの有機塩であり得る。塩は、好ましくは、ナトリウム塩である。 The azo compounds represented by the formulas (1) to (6) may be in a free form or a salt form. The salt can be, for example, an alkali metal salt such as a lithium salt, a sodium salt, and a potassium salt, or an organic salt such as an ammonium salt or an alkylamine salt. The salt is preferably a sodium salt.
本発明に係る偏光素子は、式(1)から式(3)で表されるアゾ化合物を含有し、任意に式(6)で表されるアゾ化合物をさらに含有する。本発明に係る偏光素子によれば、色度a*値およびb*値、単体透過率、および特定波長帯域における平均透過率等の性能を後述する好ましい範囲にすることができる。 The polarizing element according to the present invention contains an azo compound represented by the formulas (1) to (3), and optionally further contains an azo compound represented by the formula (6). According to the polarizing element of the present invention, performances such as chromaticity a * value and b * value, single transmittance, and average transmittance in a specific wavelength band can be set in preferable ranges described later.
偏光素子における上記アゾ化合物の配合比は、透過率および色度が後述する好ましい範囲になるように調整されることが好適である。偏光素子の性能は、偏光素子における各アゾ化合物の配合比のみならず、アゾ化合物を吸着させる基材の膨潤度や延伸倍率、染色時間、染色温度、染色時のpH、塩の影響等の様々な要因により変化する。このため、各アゾ化合物の配合比は、基材の膨潤度、染色時の温度、時間、pH、塩の種類、塩の濃度、さらには延伸倍率に応じて決定することができる。このような配合比の調整は、当業者が後述の説明に基づいて試行錯誤なしに行うことができる。 It is preferable that the compounding ratio of the azo compound in the polarizing element is adjusted so that the transmittance and the chromaticity fall in the preferable ranges described later. The performance of the polarizing element is not limited to the compounding ratio of each azo compound in the polarizing element, but also the swelling degree and stretching ratio of the substrate on which the azo compound is adsorbed, the dyeing time, the dyeing temperature, the pH at the time of dyeing, the influence of salt, etc. It depends on various factors. For this reason, the compounding ratio of each azo compound can be determined according to the degree of swelling of the substrate, the temperature and time during dyeing, the pH, the type of salt, the concentration of salt, and the stretching ratio. Such adjustment of the compounding ratio can be performed by a person skilled in the art without trial and error based on the description below.
(透過率)
(I)2つの波長帯域の平均透過率の差
本発明の偏光素子は、特定の波長帯域間の平均透過率の差が所定の値以下であることが好ましい。平均透過率は、特定の波長帯域における透過率の平均値である。透過率は、JIS Z 8722:2009に従って求められる、視感度補正後の透過率である。透過率の測定は、測定試料(例えば、偏光素子または偏光板)について、400〜700nmの各波長について、5nmまたは10nmごとに分光透過率を測定し、これを2度視野(C光源)により、視感度に補正することで求めることができる。
(Transmissivity)
(I) Difference in average transmittance between two wavelength bands In the polarizing element of the present invention, the difference in average transmittance between specific wavelength bands is preferably equal to or less than a predetermined value. The average transmittance is an average value of the transmittance in a specific wavelength band. The transmittance is the transmittance after visibility correction, which is obtained according to JIS Z 8722: 2009. The transmittance is measured by measuring the spectral transmittance of a measurement sample (for example, a polarizing element or a polarizing plate) every 5 nm or 10 nm for each wavelength of 400 to 700 nm, and measuring the spectral transmittance twice using a visual field (C light source). It can be obtained by correcting the visibility.
波長帯域420nmから480nm、520nmから590nm、および600nmから640nmは、JIS Z 8781−4:2013において色を示す際に計算で用いる等色関数に基づく主な波長帯域である。具体的には、JIS Z 8781−4:2013の元になるJIS Z 8701のXYZ等色関数において、600nmを最大値とするx(λ)、550nmを最大値とするy(λ)、455nmを最大値とするz(λ)のそれぞれの最大値を100としたとき、20以上となる値を示すそれぞれの波長が、420nmから480nm、520nmから590nm、および600nmから640nmの各波長帯域である。本発明の偏光素子では、これらの各波長帯域における透過率が所定の範囲の値に調整されることが好ましい。 Wavelength bands of 420 nm to 480 nm, 520 nm to 590 nm, and 600 nm to 640 nm are main wavelength bands based on a color matching function used in calculation when indicating a color in JIS Z 8781-4: 2013. Specifically, in the XYZ color matching function of JIS Z 8701 based on JIS Z 8781-4: 2013, x (λ) having a maximum value of 600 nm, y (λ) having a maximum value of 550 nm, and 455 nm Assuming that the maximum value of z (λ) as the maximum value is 100, the wavelengths indicating values of 20 or more are the wavelength bands of 420 nm to 480 nm, 520 nm to 590 nm, and 600 nm to 640 nm. In the polarizing element of the present invention, it is preferable that the transmittance in each of these wavelength bands is adjusted to a value within a predetermined range.
本発明の偏光素子は、偏光素子2枚を吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態(白表示時)で測定して得られる透過率(以下、「平行位透過率」とも称する。)について、420nmから480nmの平均透過率と、520nmから590nmの平均透過率との差の絶対値が2.5%以下であることが好ましく、より好ましくは1.8%以下、さらに好ましくは1.5%以下、特に好ましくは1.0%以下である。さらに、平行位透過率について、520nmから590nmの平均透過率と、600nmから640nmの平均透過率との差の絶対値が2.0%以下であることが好ましく、より好ましくは1.5%以下、さらに好ましくは1.0%以下である。このような偏光素子は、平行位で高品位な紙のような白色を表示することができる。 The polarizing element of the present invention has a transmittance (hereinafter, also referred to as a “parallel transmittance”) obtained by measuring two polarizing elements in a state of being superposed and arranged so that the absorption axis directions are parallel to each other (during white display). ), The absolute value of the difference between the average transmittance from 420 nm to 480 nm and the average transmittance from 520 nm to 590 nm is preferably 2.5% or less, more preferably 1.8% or less. Is 1.5% or less, particularly preferably 1.0% or less. Further, regarding the parallel position transmittance, the absolute value of the difference between the average transmittance from 520 nm to 590 nm and the average transmittance from 600 nm to 640 nm is preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less. , More preferably 1.0% or less. Such a polarizing element can display white like a parallel high-quality paper.
さらに、偏光素子2枚を吸収軸方向が互いに直交になるように重ねて配置した状態(黒表示時)で測定して得られる透過率(以下、「直交位透過率」とも称する。)について、420nmから480nmの平均透過率と、520nmから590nmの平均透過率との差の絶対値は、0.6%以下であり、かつ、520nmから590nmの平均透過率と、600nmから640nmの平均透過率との差の絶対値は、0.6%以下であることが好ましい。このような偏光素子は、直交位で無彩色な黒色を表示することができる。さらに、直交位透過率について、420nmから480nmの平均透過率と、520nmから590nmの平均透過率との差の絶対値は、より好ましくは0.3%以下、さらに好ましくは0.2%以下、特に好ましくは0.1%以下である。直交位透過率について、520nmから590nmの平均透過率と、600nmから640nmの平均透過率との差の絶対値は、より好ましくは0.3%以下、さらに好ましくは0.2%以下、特に好ましくは0.1%以下である。 Furthermore, the transmittance (hereinafter, also referred to as “orthogonal position transmittance”) obtained by measuring two polarizing elements in a state where they are arranged so that the absorption axis directions are orthogonal to each other (during black display) is obtained. The absolute value of the difference between the average transmittance from 420 nm to 480 nm and the average transmittance from 520 nm to 590 nm is 0.6% or less, and the average transmittance from 520 nm to 590 nm and the average transmittance from 600 nm to 640 nm. Is preferably 0.6% or less. Such a polarizing element can display achromatic black at an orthogonal position. Further, regarding the orthogonal position transmittance, the absolute value of the difference between the average transmittance from 420 nm to 480 nm and the average transmittance from 520 nm to 590 nm is more preferably 0.3% or less, further preferably 0.2% or less. Especially preferably, it is 0.1% or less. Regarding the orthogonal transmittance, the absolute value of the difference between the average transmittance from 520 nm to 590 nm and the average transmittance from 600 nm to 640 nm is more preferably 0.3% or less, further preferably 0.2% or less, and particularly preferably. Is 0.1% or less.
さらに、波長帯域380nmから420nm、480nmから520nm、および640nmから780nmの各々における単体透過率、平行透過率、および直交透過率のそれぞれの平均透過率は、上記波長帯域420nmから480nm、520nmから590nm、600nmから640nmにおける平均透過率が上述したように調整されている場合には、色素により大きな影響は受けにくいが、ある程度、調整されていることが好ましい。波長帯域380nmから420nmの平均透過率と、420nmから480nmの平均透過率との差が15%以下であることが好ましく、480nmから520nmの平均透過率と、420nmから480nmの平均透過率との差が15%以下、480nmから520nmの平均透過率と、520nmから590nmの平均透過率と差が15%以下、640nmから780nmの平均透過率と、600nmから640nmの平均透過率との差が20%以下であることが好ましい。 Further, the average transmittance of each of the single transmittance, the parallel transmittance, and the orthogonal transmittance in each of the wavelength bands of 380 nm to 420 nm, 480 nm to 520 nm, and 640 nm to 780 nm is, respectively, the above-described wavelength band of 420 nm to 480 nm, 520 nm to 590 nm, When the average transmittance from 600 nm to 640 nm is adjusted as described above, the average transmittance is hardly affected by the dye, but is preferably adjusted to some extent. The difference between the average transmittance from 380 nm to 420 nm and the average transmittance from 420 nm to 480 nm is preferably 15% or less, and the difference between the average transmittance from 480 nm to 520 nm and the average transmittance from 420 nm to 480 nm. Is 15% or less, the difference between the average transmittance from 480 nm to 520 nm, the average transmittance from 520 nm to 590 nm is 15% or less, and the difference between the average transmittance from 640 nm to 780 nm and the average transmittance from 600 nm to 640 nm is 20%. The following is preferred.
(II)単体透過率
本発明に係る偏光素子は、単体透過率が35%から60%であることが好ましい。単体透過率は、測定試料(例えば、偏光素子または偏光板)1枚について、JIS Z 8722:2009に従って視感度に補正した透過率である。偏光板の性能としては、透過率がより高いものが求められるが、単体透過率が35%から60%であれば表示装置に用いても、違和感なく明るさを表現できる。単体透過率が60%を超えると偏光度が著しく低下する場合があるため好ましくない。透過率が高いほど偏光度は下がる傾向にあるため、偏光度とのバランスの観点からは、単体透過率は、36%から55%であることがより好ましく、さらに好ましくは37%から55%である。
(II) Single Transmittance The polarizing element according to the present invention preferably has a single transmittance of 35% to 60%. The single transmittance is the transmittance of one measurement sample (for example, a polarizing element or a polarizing plate) corrected to luminosity according to JIS Z 8722: 2009. As the performance of the polarizing plate, a higher transmittance is required, but if the single transmittance is 35% to 60%, the brightness can be expressed without discomfort even when used for a display device. If the single transmittance exceeds 60%, the degree of polarization may be significantly reduced, which is not preferable. Since the degree of polarization tends to decrease as the transmittance increases, the single transmittance is more preferably from 36% to 55%, and still more preferably from 37% to 55%, from the viewpoint of the balance with the degree of polarization. is there.
(III)特定波長帯域における平均透過率
偏光素子は、平行位で測定された520nmから590nmの波長帯域における平均透過率が25%から55%であることが好ましい。このような偏光素子は、表示装置に設けた際に、明るく、輝度の高い明瞭な表示装置とすることができる。520nmから590nmの波長帯域の透過率は、JIS Z 8781−4:2013において色を示す際に計算で用いる等色関数に基づく主な波長帯域の1つである。特に、520nmから590nmの各波長帯域は、等色関数に基づく最も視感度の高い波長帯域であり、この範囲における透過率が、目視で確認できる透過率と近い。このため、520nmから590nmの波長帯域の透過率を調整することが非常に重要である。平行位で測定された520nmから590nmの波長帯域の平均透過率は、より好ましくは27%から45%であり、さらに好ましくは28%から40%である。さらに、このときの偏光素子の偏光度は、50%から100%であることが好ましく、より好ましくは60%から100%、さらに好ましくは70%から100%である。偏光度は、高い方が好ましいが、偏光度と透過率との関係において、明るさを重視するか、偏光度(またはコントラスト)を重視するかに応じて、適した透過率および偏光度に調整することができる。
(III) Average Transmittance in Specific Wavelength Band The polarizing element preferably has an average transmittance in the wavelength band of 520 nm to 590 nm measured in parallel at 25% to 55%. When such a polarizing element is provided in a display device, it can be a bright and clear display device with high luminance. The transmittance in the wavelength band of 520 nm to 590 nm is one of the main wavelength bands based on the color matching function used in the calculation when indicating a color in JIS Z 8781-4: 2013. In particular, each wavelength band from 520 nm to 590 nm is a wavelength band having the highest visibility based on the color matching function, and the transmittance in this range is close to the transmittance that can be visually confirmed. Therefore, it is very important to adjust the transmittance in the wavelength range of 520 nm to 590 nm. The average transmittance in the wavelength band of 520 nm to 590 nm measured in parallel is more preferably 27% to 45%, and even more preferably 28% to 40%. Further, the degree of polarization of the polarizing element at this time is preferably 50% to 100%, more preferably 60% to 100%, and further preferably 70% to 100%. The higher the degree of polarization, the better. However, in the relationship between the degree of polarization and the transmittance, the transmittance and the degree of polarization are adjusted to an appropriate value depending on whether importance is placed on brightness or degree of polarization (or contrast). can do.
(色度a*値およびb*値)
色度a*値およびb*値は、JIS Z 8781−4:2013に従って自然光の透過率測定時に求められる値である。JIS Z 8781−4:2013に定められる物体色の表示方法は、国際照明委員会(略称:CIE)が定める物体色の表示方法に相当する。色度a*値およびb*値の測定は、測定試料(例えば、偏光素子または偏光板)に自然光を照射して行われる。なお、以下において、測定試料1枚について求められる色度a*値およびb*値を、a*−sおよびb*−s、測定試料2枚をその吸収軸方向が互いに平行となるように配置した状態(白表示時)で求められる色度a*値およびb*値を、a*−pおよびb*−p、測定試料2枚をその吸収軸方向が互いに直交するように配置した状態(黒表示時)で求められる色度a*値およびb*値を、a*−cおよびb*−cと示す。
(Chromaticity a * value and b * value)
The chromaticity a * value and b * value are values determined at the time of measuring the transmittance of natural light in accordance with JIS Z 8781-4: 2013. The object color display method defined in JIS Z 8781-4: 2013 corresponds to the object color display method defined by the International Commission on Illumination (abbreviation: CIE). The measurement of the chromaticity a * value and b * value is performed by irradiating a measurement sample (for example, a polarizing element or a polarizing plate) with natural light. In the following, the chromaticity a * value and b * value required for one measurement sample are set to a * -s and b * -s, and the two measurement samples are arranged so that their absorption axis directions are parallel to each other. The chromaticity a * value and b * value obtained in the state (during white display) are a * -p and b * -p, and two measurement samples are arranged such that their absorption axis directions are orthogonal to each other ( The chromaticity a * value and b * value obtained in black display) are denoted by a * -c and b * -c.
本発明に係る偏光素子は、a*−sおよびb*−sの絶対値の各々が1.0以下であることが好ましく、a*−pおよびb*−pの絶対値の各々が2.0以下であることが好ましい。このような偏光素子は、単体で中性色であり、白表示時に高品位な白色を表示することができる。偏光素子のa*−pおよびb*−pの絶対値は、より好ましくは1.5以下であり、さらに好ましくは1.0以下である。さらに、偏光素子は、a*−cおよびb*−cの絶対値の各々が2.0以下であることが好ましく、1.0以下であることがより好ましい。このような偏光素子は、黒表示時に無彩色の黒色を表示することができる。
色度a*値およびb*値の絶対値に0.5の差があるだけでも人間は色の違いを知覚でき、人によっては色の違いを大きく感じることがある。このため、偏光素子において、これらの値を制御することは非常に重要である。特に、a*−p、b*−p、a*−c、およびb*−cの絶対値の値が、各々、1.0以下である場合には、白表示時の白色および黒表示時の黒色にその他の色がほぼ確認できない、良好な偏光板が得られる。具体的には、平行位で無彩色性、すなわち高品位な紙のような白色を実現し、かつ、直交位で無彩色な高級感ある明瞭な黒色を実現することができる。
In the polarizing element according to the present invention, each of the absolute values of a * -s and b * -s is preferably 1.0 or less, and each of the absolute values of a * -p and b * -p is 2. It is preferably 0 or less. Such a polarizing element has a neutral color by itself, and can display high-quality white when displaying white. The absolute values of a * -p and b * -p of the polarizing element are more preferably 1.5 or less, and still more preferably 1.0 or less. Furthermore, in the polarizing element, each of the absolute values of a * -c and b * -c is preferably 2.0 or less, and more preferably 1.0 or less. Such a polarizing element can display achromatic black when displaying black.
Even if there is a difference of 0.5 between the absolute values of the chromaticity a * value and the b * value, a human can perceive a color difference, and a person may feel a large color difference. For this reason, it is very important to control these values in the polarizing element. In particular, when the values of the absolute values of a * -p, b * -p, a * -c, and b * -c are 1.0 or less, respectively, the white display during white display and the black display during A good polarizing plate is obtained in which no other color can be confirmed in black. More specifically, it is possible to realize achromatic color, that is, high-quality paper-like white in the parallel position, and to realize achromatic, high-quality, clear black in the orthogonal position.
本発明に係る偏光素子は、高コントラストおよび高透過率を有しながら、単体での無彩色性と高偏光度を有する。さらに、本発明の偏光素子は、白表示時に高品 位な紙のような白色(ペーパーホワイト)を表現することができ、黒表示時に無彩色な黒色、特に高級感ある明瞭な黒色を表現することができる。これまでは、このような高透過率と無彩色性を兼ね備えた偏光素子は存在していなかった。本発明の偏光素子は、さらに、高耐久性であり、特に高温および高湿度に対する耐久性を有する。 The polarizing element according to the present invention has achromaticity and a high degree of polarization by itself while having high contrast and high transmittance. Further, the polarizing element of the present invention can express high-quality paper-like white (paper white) in white display, and expresses achromatic black, particularly high-grade clear black in black display. be able to. Until now, there has been no polarizing element having such high transmittance and achromaticity. The polarizing element of the present invention is also highly durable, and in particular has durability against high temperature and high humidity.
また、本発明に係る偏光素子は、700nm以上の波長の光の吸収が極めて少ないため、太陽光などの光を照射しても発熱が少ないという利点がある。例えば、屋外等で液晶ディスプレイを使用する場合には、太陽光が液晶ディスプレイに照射され、その結果、偏光素子にも照射される。太陽光は、700nm以上の波長の光も有し、発熱効果を有する近赤外線を含む。例えば、特公平02−061988号公報の実施例3に記載されるようなアゾ化合物を用いた偏光素子は波長700nm付近の近赤外の光を吸収するために、若干発熱するが、本発明の偏光素子は、近赤外線の吸収が極めて少ないため、屋外で太陽光に暴露されても発熱が少ない。本発明の偏光素子は、発熱が少ないことにより、劣化も少ない点で優れている。 In addition, the polarizing element according to the present invention has an advantage in that since it absorbs light having a wavelength of 700 nm or more extremely little, it generates less heat even when irradiated with light such as sunlight. For example, when a liquid crystal display is used outdoors or the like, the liquid crystal display is irradiated with sunlight, and as a result, the polarizing element is also irradiated. Sunlight also has light having a wavelength of 700 nm or more, and includes near-infrared rays that have a heating effect. For example, a polarizing element using an azo compound as described in Example 3 of Japanese Patent Publication No. 02-061988 absorbs near-infrared light having a wavelength of around 700 nm, and thus slightly generates heat. Since the polarizing element absorbs very little near-infrared light, it generates little heat even when exposed to sunlight outdoors. The polarizing element of the present invention is excellent in that heat generation is small and deterioration is small.
以下、ポリビニルアルコール系樹脂製の基材にアゾ化合物を吸着させて作製する場合を例に、具体的な偏光素子の作製方法を説明する。なお、本発明に係る偏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。 Hereinafter, a specific method for manufacturing a polarizing element will be described, taking as an example a case where an azo compound is adsorbed on a substrate made of a polyvinyl alcohol-based resin. In addition, the manufacturing method of the polarizing element according to the present invention is not limited to the following manufacturing method.
(原反フィルムの準備)
原反フィルムは、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することができる。ポリビニルアルコール系樹脂は、特に限定されず、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成されたものを用いてもよい。ポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得ることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルおよびこれと共重合可能な他の単量体の共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合する他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、および不飽和スルホン酸類等が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常85〜100モル%程度であることが好ましく、より好ましくは95モル%以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は、さらに変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性したポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども使用できる。またポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、粘度平均重合度を意味し、当該技術分野において周知の手法によって求めることができ、通常1,000〜10,000程度が好ましく、より好ましくは重合度1,500〜6,000程度である。
(Preparation of raw film)
The raw film can be produced by forming a polyvinyl alcohol resin. The polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited, and a commercially available resin may be used, or a resin synthesized by a known method may be used. The polyvinyl alcohol-based resin can be obtained, for example, by saponifying a polyvinyl acetate-based resin. Examples of the polyvinyl acetate-based resin include polyvinyl acetate which is a homopolymer of vinyl acetate, and a copolymer of vinyl acetate and another monomer copolymerizable therewith. Other monomers copolymerized with vinyl acetate include, for example, unsaturated carboxylic acids, olefins, vinyl ethers, and unsaturated sulfonic acids. The saponification degree of the polyvinyl alcohol-based resin is usually preferably about 85 to 100 mol%, more preferably 95 mol% or more. The polyvinyl alcohol-based resin may be further modified, for example, polyvinyl formal or polyvinyl acetal modified with aldehydes can be used. The polymerization degree of the polyvinyl alcohol-based resin means a viscosity average polymerization degree, which can be determined by a method well known in the art, and is usually preferably about 1,000 to 10,000, more preferably about 1, It is about 500-6,000.
ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。この場合、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムには、可塑剤としてグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、低分子量ポリエチレングリコールなどが含有されていてもよい。可塑剤の量はフィルム全量中に好ましくは5〜20質量%であり、より好ましくは8〜15質量%である。原反フィルムの膜厚は特に限定されないが、例えば、5μm〜150μm程度、好ましくは10μm〜100μm程度である。 The method for forming the polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited, and the film can be formed by a known method. In this case, the polyvinyl alcohol-based resin film may contain glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, low molecular weight polyethylene glycol, or the like as a plasticizer. The amount of the plasticizer is preferably 5 to 20% by mass, more preferably 8 to 15% by mass in the total amount of the film. The thickness of the raw film is not particularly limited, but is, for example, about 5 μm to 150 μm, and preferably about 10 μm to 100 μm.
(膨潤工程)
以上により得られた原反フィルムに、膨潤処理を施す。膨潤処理は20〜50℃の溶液に、原反フィルムを30秒から10分間浸漬させることにより行うことが 好ましい。溶液は水が好ましい。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。偏光素子を製造する時間を短縮する場合には、後述する染色処理時にも原反フィルムが膨潤するため膨潤処理を省略することもできる。
(Swelling process)
The raw film thus obtained is subjected to a swelling treatment. The swelling treatment is preferably performed by immersing the raw film in a solution at 20 to 50 ° C. for 30 seconds to 10 minutes. The solution is preferably water. The stretch ratio is preferably adjusted to 1.00 to 1.50, and more preferably adjusted to 1.10 to 1.35. When shortening the time for manufacturing the polarizing element, the swelling treatment can be omitted because the raw film swells also during the dyeing treatment described below.
(染色工程)
染色工程では、原反フィルムを膨潤処理して得られた樹脂フィルムにアゾ化合物を吸着および含浸させる。膨潤工程を省略した場合には、染色工程において原反フィルムの膨潤処理を同時に行うことができる。アゾ化合物を吸着および含浸させる処理は、樹脂フィルムに着色する工程であるため、染色工程としている。
(Dyeing process)
In the dyeing step, an azo compound is adsorbed and impregnated in a resin film obtained by swelling the raw film. When the swelling step is omitted, the swelling treatment of the raw film can be performed simultaneously in the dyeing step. Since the treatment of adsorbing and impregnating the azo compound is a step of coloring the resin film, it is a dyeing step.
アゾ化合物としては、式(1)、式(2)および式(3)で表されるアゾ化合物またはその塩の混合物を用い、任意に式(6)で表されるアゾ化合物またはその塩をさらに用いることができる。また、「機能性色素の応用」((株)CMC出版、第1刷発行版、入江正浩監修、第98〜100頁)などで例示される二色性染料であるアゾ化合物を、本願の偏光素子の性能が損なわれない程度に用いて色を調整してもよい。これらのアゾ化合物は遊離酸の形態で用いるほか、当該化合物の塩を用いてもよい。そのような塩は、例えばリチウム塩、ナトリウム塩、およびカリウム塩などのアルカリ金属塩、または、アンモニウム塩やアルキルアミン塩などの有機塩であり、好ましくは、ナトリウム塩である。 As the azo compound, a mixture of the azo compound represented by the formula (1), the formula (2) and the formula (3) or a salt thereof, and optionally the azo compound represented by the formula (6) or a salt thereof is further added. Can be used. Further, an azo compound which is a dichroic dye exemplified in “Applications of Functional Dyes” (CMC Publishing Co., Ltd., 1st printing edition, supervised by Masahiro Irie, pp. 98-100) can be used as the polarized light of the present invention. The color may be adjusted to the extent that the performance of the element is not impaired. These azo compounds may be used in the form of a free acid, or a salt of the compound may be used. Such salts are, for example, alkali metal salts such as lithium, sodium and potassium salts, or organic salts such as ammonium salts and alkylamine salts, preferably sodium salts.
染色工程は、色素を樹脂フィルムに吸着および含浸させる方法であれば特に限定されないが、例えば、樹脂フィルムを染色溶液に浸漬させることにより行うことが好ましく、樹脂フィルムに染色溶液を塗布することによって行うこともできる。染色溶液中の各アゾ化合物は、例えば、0.001〜10質量%の範囲内で調整することができる。 The dyeing step is not particularly limited as long as it is a method of adsorbing and impregnating the dye into the resin film. For example, the dyeing step is preferably performed by immersing the resin film in a dyeing solution, and is performed by applying the dyeing solution to the resin film. You can also. Each azo compound in the dyeing solution can be adjusted, for example, within a range of 0.001 to 10% by mass.
この工程での溶液温度は、5〜60℃が好ましく、20〜50℃がより好ましく、35〜50℃が特に好ましい。溶液に浸漬する時間は適度に調節できるが、30秒から20分で調節するのが好ましく、1〜10分がより好ましい。 The solution temperature in this step is preferably 5 to 60C, more preferably 20 to 50C, and particularly preferably 35 to 50C. The time for immersion in the solution can be adjusted appropriately, but is preferably adjusted from 30 seconds to 20 minutes, more preferably from 1 to 10 minutes.
染色溶液は、アゾ化合物に加え、染色助剤を必要に応じてさらに含有してもよい。染色助剤としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、無水硫酸ナトリウム、およびトリポリリン酸ナトリウム等が挙げられる。染色助剤の含有量は、染料の染色性による時間および温度によって任意の濃度で調整できるが、それぞれの含有量としては、染色溶液中に0.01〜5質量%が好ましく、0.1〜2質量%がより好ましい。 The dyeing solution may further contain a dyeing aid, if necessary, in addition to the azo compound. Examples of the dyeing aid include sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium chloride, sodium sulfate, anhydrous sodium sulfate, and sodium tripolyphosphate. The content of the dyeing aid can be adjusted at any concentration depending on the time and temperature depending on the dyeability of the dye, but the content of each is preferably 0.01 to 5% by mass in the dyeing solution, and 0.1 to 5% by mass. 2% by mass is more preferred.
(洗浄工程1)
染色工程後、次の工程に入る前に洗浄工程(以下、「洗浄工程1」とも称する。)を行うことができる。染浄工程1は、染色工程で樹脂フィルムの表面に付着した染色溶液を洗浄する工程である。洗浄工程1を行うことによって、次に処理する液中に染料が移行するのを抑制することができる。洗浄工程1では、洗浄液として一般的には水が用いられる。洗浄は、洗浄液に浸漬することにより行われるのが好ましいが、洗浄液を樹脂フィルムに塗布することによって洗浄することもできる。洗浄の時間は、特に限定されないが、好ましくは1〜300秒、より好ましくは1〜60秒である。洗浄工程1での洗浄液の温度は、樹脂フィルムを構成する材料(例えば、親水性高分子、ここではポリビニルアルコール系樹脂)が溶解しない温度であることが必要となる。一般的には5〜40℃で洗浄処理される。ただし、洗浄工程1の工程がなくとも、性能には問題は出ないため、洗浄工程は省略することもできる。
(Washing process 1)
After the dyeing step, a washing step (hereinafter, also referred to as “washing step 1”) can be performed before entering the next step. The dyeing step 1 is a step of washing the dyeing solution attached to the surface of the resin film in the dyeing step. By performing the washing step 1, it is possible to suppress the dye from migrating into the solution to be processed next. In the cleaning step 1, water is generally used as the cleaning liquid. The washing is preferably performed by dipping in a washing liquid, but the washing can also be performed by applying the washing liquid to a resin film. The washing time is not particularly limited, but is preferably 1 to 300 seconds, more preferably 1 to 60 seconds. The temperature of the cleaning liquid in the cleaning step 1 needs to be a temperature at which the material (for example, a hydrophilic polymer, here, a polyvinyl alcohol-based resin) constituting the resin film is not dissolved. Generally, the washing treatment is performed at 5 to 40 ° C. However, even if there is no washing step 1, there is no problem in performance, so the washing step can be omitted.
(架橋剤および/または耐水化剤を含有させる工程)
染色工程または洗浄工程1の後、架橋剤および/または耐水化剤を含有させる工程を行うことができる。樹脂フィルムに架橋剤および/または耐水化剤を含有させる方法は、処理溶液に浸漬することが好ましいが、処理溶液を樹脂フィルムに塗布または塗工してもよい。処理溶液は、架橋剤および/または耐水化剤を少なくとも1種と、溶媒とを含む。この工程での処理溶液の温度は、5〜70℃が好ましく、5〜50℃がより好ましい。この工程での処理時間は30秒〜6分が好ましく、1〜5分がより好ましい。
(Step of containing a crosslinking agent and / or a water-proofing agent)
After the dyeing step or the washing step 1, a step of adding a crosslinking agent and / or a water-proofing agent can be performed. The method of adding a crosslinking agent and / or a water resistance agent to the resin film is preferably immersion in a treatment solution, but the treatment solution may be applied or coated on the resin film. The treatment solution contains at least one crosslinking agent and / or water-proofing agent and a solvent. The temperature of the processing solution in this step is preferably 5 to 70C, more preferably 5 to 50C. The processing time in this step is preferably 30 seconds to 6 minutes, more preferably 1 to 5 minutes.
架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂またはホウ酸アンモニウムなどのホウ素化合物、グリオキザールまたはグルタルアルデヒド等の多価アルデヒド、ビウレット型、イソシアヌレート型またはブロック型等の多価イソシアネート系化合物、チタニウムオキシサルフェイト等のチタニウム系化合物等を用いることができるが、他にもエチレングリコールグリシジルエーテル、ポリアミドエピクロルヒドリン等を用いることができる。耐水化剤としては、過酸化コハク酸、過硫酸アンモニウム、過塩素酸カルシウム、ベンゾインエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、塩化アンモニウムまたは塩化マグネシウム等が挙げられるが、好ましくはホウ酸が用いられる。架橋剤および/または耐水化剤のための溶媒としては、水が好ましいが限定されるものではない。架橋剤および/または耐水化剤の含有濃度は、その種類に応じて当業者が適宜決定することができるが、ホウ酸を例にして示すと処理溶液中に濃度0.1〜6.0質量%が好ましく、1.0〜4.0質量%がより好ましい。ただし、架橋剤および/または耐水化剤を含有させることが必須でなく、時間を短縮したい場合には、架橋処理または耐水化処理が不必要な場合には、この処理工程を省略してもよい。 As the crosslinking agent, for example, boric acid, boron compounds such as borax or ammonium borate, polyvalent aldehydes such as glyoxal or glutaraldehyde, biuret type, polyisocyanate compounds such as isocyanurate type or block type, titanium oxy Titanium compounds such as sulfate can be used, but ethylene glycol glycidyl ether, polyamide epichlorohydrin and the like can also be used. Examples of the water-proofing agent include succinic acid peroxide, ammonium persulfate, calcium perchlorate, benzoin ethyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, ammonium chloride and magnesium chloride, and preferably boric acid. Used. As the solvent for the cross-linking agent and / or the water-proofing agent, water is preferable but not limited. The concentration of the cross-linking agent and / or the water-proofing agent can be appropriately determined by those skilled in the art according to the type of the cross-linking agent. % Is preferable, and 1.0 to 4.0% by mass is more preferable. However, it is not essential to include a cross-linking agent and / or a water-proofing agent, and if it is desired to shorten the time or if the cross-linking treatment or the water-proofing treatment is unnecessary, this treatment step may be omitted. .
(延伸工程)
染色工程、洗浄工程1、または架橋剤および/または耐水化剤を含有させる工程を行った後に、延伸工程を行う。延伸工程は、樹脂フィルムを1軸に延伸することにより行う。延伸方法は湿式延伸法または乾式延伸法のいずれでもよい。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4〜8倍であり、特に好ましくは5〜7倍である。
(Stretching process)
After performing the dyeing step, the washing step 1, or the step of including a crosslinking agent and / or a waterproofing agent, a stretching step is performed. The stretching step is performed by uniaxially stretching the resin film. The stretching method may be either a wet stretching method or a dry stretching method. The stretching ratio is preferably 3 times or more, more preferably 4 to 8 times, and particularly preferably 5 to 7 times.
乾式延伸法の場合には、延伸加熱媒体が空気媒体の場合には、空気媒体の温度が常温から180℃で樹脂フィルムを延伸するのが好ましい。また、湿度は 20〜95%RHの雰囲気中とすることが好ましい。加熱方法としては、例えば、ロール間ゾーン延伸法、ロール加熱延伸法、圧延伸法、および赤外線加熱延伸法等が挙げられるが、その延伸方法は限定されるものではない。延伸工程は1段で延伸することもできるが、2段以上の多段延伸により行うこともできる。 In the case of the dry stretching method, when the stretching heating medium is an air medium, it is preferable to stretch the resin film at a temperature of the air medium from normal temperature to 180 ° C. The humidity is preferably in an atmosphere of 20 to 95% RH. Examples of the heating method include an inter-roll zone stretching method, a roll heating stretching method, a pressure stretching method, and an infrared heating stretching method, but the stretching method is not limited. The stretching step can be performed in one step, but can also be performed in two or more steps.
湿式延伸法の場合には、水、水溶性有機溶剤、またはその混合溶液中で樹脂フィルムを延伸することが好ましい。架橋剤および/または耐水化剤を少なくとも1種含有する溶液中に浸漬しながら延伸処理を行うことが好ましい。架橋剤および耐水化剤としては、架橋剤および/または耐水化剤を含有させる工程について上述したのと同じものを用いることができる。延伸工程での架橋剤および/または耐水化剤の溶液中の濃度は、例えば、0.5〜15質量%が好ましく、2.0〜8.0質量%がより好ましい。延伸温度は40〜60℃で処理することが好ましく、45〜58℃がより好ましい。延伸時間は通常30秒〜20分であるが、2〜5分がより好ましい。湿式延伸工程は1段で延伸することができるが、2段以上の多段延伸により行うこともできる。 In the case of the wet stretching method, it is preferable to stretch the resin film in water, a water-soluble organic solvent, or a mixed solution thereof. The stretching treatment is preferably performed while immersing in a solution containing at least one crosslinking agent and / or water-resistant agent. As the cross-linking agent and the water-proofing agent, the same ones as described above for the step of including the cross-linking agent and / or the water-proofing agent can be used. The concentration of the crosslinking agent and / or the waterproofing agent in the solution in the stretching step is preferably, for example, 0.5 to 15% by mass, and more preferably 2.0 to 8.0% by mass. The stretching temperature is preferably from 40 to 60C, more preferably from 45 to 58C. The stretching time is usually from 30 seconds to 20 minutes, preferably from 2 to 5 minutes. The wet stretching step can be performed in one step, but can also be performed in two or more steps.
(洗浄工程2)
延伸工程を行った後には、樹脂フィルム表面に架橋剤および/または耐水化剤の析出、または異物が付着することがあるため、樹脂フィルム表面を洗浄する洗浄工程(以下、「洗浄工程2」とも称する)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、樹脂フィルムを洗浄液に浸漬することが好ましいが、溶液を樹脂フィルムに塗布または塗工すること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。1段で洗浄処理することもできるし、2段以上の多段処理をすることもできる。洗浄工程の溶液温度は、特に限定されないが通常5〜50℃、好ましくは10〜40℃である。
(Washing process 2)
After performing the stretching step, the cross-linking agent and / or the water-proofing agent may precipitate on the resin film surface or foreign substances may adhere to the resin film surface. Therefore, the cleaning step of cleaning the resin film surface (hereinafter, also referred to as “cleaning step 2”) ) Can be performed. The washing time is preferably from 1 second to 5 minutes. In the washing method, it is preferable that the resin film is immersed in the washing liquid, but it is also possible to wash the resin film by applying or applying the solution to the resin film. As the cleaning liquid, water is preferable. The cleaning process can be performed in one stage, or a multi-stage process of two or more stages can be performed. The solution temperature in the washing step is not particularly limited, but is usually 5 to 50 ° C, preferably 10 to 40 ° C.
ここまでの処理工程で用いる処理液またはその溶媒としては、水の他、例えば、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチ レングリコールまたはトリメチロールプロパン等のアルコール類、エチレンジアミンおよびジエチレントリアミン等のアミン類等が挙げられるが、これらに限定 されるものではない。処理液またはその溶媒は、最も好ましくは水である。また、これらの処理液またはその溶媒は、1種単独で用いることもできるが、2種以上の混合物を用いることもできる。 Examples of the treatment liquid or the solvent used in the treatment steps up to this point include, in addition to water, for example, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and triethylene glycol. Examples include alcohols such as glycol, tetraethylene glycol or trimethylolpropane, and amines such as ethylenediamine and diethylenetriamine, but are not limited thereto. The treatment liquid or its solvent is most preferably water. These treatment liquids or their solvents can be used alone or as a mixture of two or more.
(乾燥工程)
延伸工程または洗浄工程2の後には、樹脂フィルムの乾燥工程を行う。乾燥処理は、自然乾燥により行うことができるが、より乾燥効率を高めるためにはロールによる圧縮やエアーナイフ、また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でき、および/または送風乾燥により行うこともできる。乾燥処理温度としては、20〜100℃で乾燥処理することが好ましく、60〜100℃で乾燥処理することがより好ましい。乾燥処理時間は例えば30秒〜20分であるが、5〜10分であることが好ましい。
(Drying process)
After the stretching step or the washing step 2, a drying step of the resin film is performed. The drying treatment can be carried out by natural drying, but in order to further enhance the drying efficiency, it can be carried out by compressing with a roll or removing water on the surface with an air knife, a water absorbing roll or the like, and / or by blowing and drying. You can do it too. The drying temperature is preferably from 20 to 100 ° C., more preferably from 60 to 100 ° C. The drying time is, for example, 30 seconds to 20 minutes, and preferably 5 to 10 minutes.
偏光素子の作製方法では、膨潤工程における基材の膨潤度、染色工程における各アゾ化合物の配合比、染色溶液の温度、pH、塩の種類、塩の濃度、および染色時間、並びに延伸工程における延伸倍率は、偏光素子が以下の(i)〜(v)の条件の少なくとも1つを満たすように調整することが好適であり、(vi)および(vii)の条件をさらに満たすように調整することがより好適である。
(i)平行位透過率について、420nmから480nmの平均透過率と520nmから590nmの平均透過率との差の絶対値が2.5以下となり、520nmから590nmの平均透過率と、600nmから640nmの平均透過率との差の絶対値が2.0以下となる。
(ii)直交位透過率について、420nmから480nmの平均透過率と520nmから590nmの平均透過率との差の絶対値が0.6以下となり、520nmから590nmの平均透過率と600nmから640nmの平均透過率との差の絶対値が0.6以下となる。
(iii)単体透過率が35%から60%となる。
(iv)a*値およびb*値の絶対値の各々が、偏光素子単体でともに1以下となり、平行位でともに2以下となる。
(v)直交位で測定されたa*値およびb*値の絶対値の各々が、ともに2以下となる。
(vi)平行位透過率について、520nmから590nmの平均透過率が25〜55%となる。
(vii)380nmから420nmの平均透過率と420nmから480nmの平均透過率との差が15%以下、480nmから520nmの平均透過率と420nmから480nmの平均透過率との差が15%以下、480nmから520nmの平均透過率と520nmから590nmの平均透過率と差が15%以下、および/または640nmから780nmの平均透過率と600nmから640nmの平均透過率との差が20%以下となる。
In the method for producing a polarizing element, the degree of swelling of the substrate in the swelling step, the mixing ratio of each azo compound in the dyeing step, the temperature and pH of the dyeing solution, the type of salt, the salt concentration, and the dyeing time, and the stretching in the stretching step The magnification is preferably adjusted so that the polarizing element satisfies at least one of the following conditions (i) to (v), and is further adjusted so as to further satisfy the conditions (vi) and (vii). Is more preferable.
(I) Regarding the parallel position transmittance, the absolute value of the difference between the average transmittance from 420 nm to 480 nm and the average transmittance from 520 nm to 590 nm becomes 2.5 or less, and the average transmittance from 520 nm to 590 nm and the average transmittance from 600 nm to 640 nm. The absolute value of the difference from the average transmittance is 2.0 or less.
(Ii) Regarding the orthogonal position transmittance, the absolute value of the difference between the average transmittance from 420 nm to 480 nm and the average transmittance from 520 nm to 590 nm is 0.6 or less, and the average transmittance from 520 nm to 590 nm and the average from 600 nm to 640 nm. The absolute value of the difference from the transmittance is 0.6 or less.
(Iii) Single transmittance becomes 35% to 60%.
(Iv) Each of the absolute values of the a * value and the b * value is 1 or less for the polarizing element alone and 2 or less for the parallel position.
(V) Each of the absolute values of the a * value and the b * value measured at the orthogonal position is 2 or less.
(Vi) Regarding the parallel transmittance, the average transmittance from 520 nm to 590 nm is 25 to 55%.
(Vii) The difference between the average transmittance from 380 nm to 420 nm and the average transmittance from 420 nm to 480 nm is 15% or less, and the difference between the average transmittance from 480 nm to 520 nm and the average transmittance from 420 nm to 480 nm is 15% or less, 480 nm And the difference between the average transmittance from 520 nm to 590 nm and the average transmittance from 520 nm to 590 nm is 15% or less, and / or the difference between the average transmittance from 640 nm to 780 nm and the average transmittance from 600 nm to 640 nm is 20% or less.
以上の方法により、式(1)から式(3)で表されるアゾ化合物の組み合わせを少なくとも含有する偏光素子を製造することができる。かかる偏光素子は、従来より高い透過率および高い偏光度を有しながらも、偏光素子2枚を吸収軸方向が平行になるように重ねて配置した際に高品位な紙のような白色を表現でき、かつ、単体 で中性色(ニュートラルグレー)を有する色相である。さらに、偏光素子は、偏光素子2枚を吸収軸方向が直交になるように重ねて配置した際に、高級感のある無彩色な黒を示す。また、偏光素子は、高耐久性を有する。 By the above method, a polarizing element containing at least a combination of the azo compounds represented by the formulas (1) to (3) can be manufactured. Such a polarizing element has a higher transmittance and a higher degree of polarization than before, but expresses a high-quality paper-like white color when two polarizing elements are arranged so that the absorption axis directions are parallel to each other. It is a hue that has a neutral color (neutral gray) on its own. Furthermore, when two polarizing elements are arranged so that the absorption axis directions are orthogonal to each other, the polarizing element exhibits a classy achromatic black. Further, the polarizing element has high durability.
<偏光板>
本発明に係る偏光板は、偏光素子と、該偏光素子の片面または両面に設けられた透明保護層とを備える。透明保護層は、偏光素子の耐水性や取扱性の向上等を目的として設けられる。
<Polarizing plate>
The polarizing plate according to the present invention includes a polarizing element and a transparent protective layer provided on one or both sides of the polarizing element. The transparent protective layer is provided for the purpose of improving the water resistance and handleability of the polarizing element.
透明保護層は、透明物質を用いて形成された保護フィルムである。保護フィルムは、偏光素子の形状を維持できる層形状を有するフィルムであり、透明性や機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性等に優れるプラスチック等が好ましい。これと同等な層を形成することで同等な機能を設けることでもよい。保護フィルムを構成するプラスチックの一例としては、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂およびアクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系およびシリコーン系等の熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂などから得られるフィルムが挙げられ、これらのうちポリオレフィン系樹脂としては、非晶性ポリオレフィン系樹脂であってノルボルネン系モノマーまたは多環状ノルボルネン系モノマーのような環状ポリオレフィンの重合単位を有する樹脂が挙げられる。一般的に、保護フィルムをラミネートした後に偏光素子の性能を阻害しない保護フィルムを選択することが好ましく、そのような保護フィルムとして、セルロースアセテート系樹脂よりなるトリアセチルセルロース(TAC)およびノルボルネンが特に好ましい。また、保護フィルムは、本発明の効果を損なわない限り、ハードコート処理や反射防止処理、スティッキングの防止や拡散、アンチグレア等を目的とした処理などを施したものであってもよい。 The transparent protective layer is a protective film formed using a transparent substance. The protective film is a film having a layer shape capable of maintaining the shape of the polarizing element, and is preferably a plastic or the like having excellent transparency, mechanical strength, heat stability, moisture shielding properties, and the like. An equivalent function may be provided by forming an equivalent layer. Examples of the plastic constituting the protective film include polyester resins, acetate resins, polyethersulfone resins, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, thermoplastic resins such as polyolefin resins and acrylic resins, Acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy and silicone-based thermosetting resins or films obtained from UV-curable resins, etc., among which polyolefin-based resins include amorphous polyolefin-based resins And a resin having a polymerized unit of a cyclic polyolefin such as a norbornene-based monomer or a polycyclic norbornene-based monomer. Generally, it is preferable to select a protective film that does not hinder the performance of the polarizing element after laminating the protective film. As such a protective film, triacetyl cellulose (TAC) made of a cellulose acetate resin and norbornene are particularly preferable. . The protective film may be subjected to a hard coat treatment, an anti-reflection treatment, a treatment for preventing sticking, diffusion, anti-glare, or the like, as long as the effects of the present invention are not impaired.
偏光板は、透明保護層と偏光素子との間に、透明保護層を偏光素子と貼り合わせるための接着剤層をさらに備えることが好ましい。接着剤層を構成する接着剤としては特に限定されないが、ポリビニルアルコール系接着剤が好ましい。ポリビニルアルコール系接着剤として、例えば、ゴーセノールNH−26(日本合成社製)およびエクセバールRS−2117(クラレ社製)等が挙げられるが、これに限定されるものではない。接着剤には、架橋剤および/または耐水化剤を添加することができる。ポリビニルアルコール系接着剤としては、無水マレイン酸−イソブチレン共重合体を用いることが好ましく、必要により架橋剤を混合した接着剤を用いることができる。無水マレイン酸−イソブチレン共重合体としては、例えば、イソバン#18(クラレ社製)、イソバン#04(クラレ社製)、アンモニア変性イソバン#104(クラレ社製)、アンモニア変性イソバン#110(クラレ社製)、イミド化イソバン#304(クラレ社製)、およびイミド化イソバン#310(クラレ社製)等が挙げられる。その際の架橋剤には水溶性多価エポキシ化合物を用いることができる。水溶性多価エポキシ化合物としては、例えば、デナコールEX−521(ナガセケムテック社製)およびテトラット−C(三井ガス化学社製)等が挙げられる。また、ポリビニルアルコール系樹脂以外の接着剤として、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系といった公知の接着剤を用いることも出来る。特に、アセトアセチル基変性されたポリビニルアルコールを用いることが好ましく、さらにはその架橋剤として、多価アルデヒドを用いることが好ましい。また、接着剤の接着力の向上または耐水性の向上を目的として、亜鉛化合物、塩化物、およびヨウ化物等の添加物を単独でまたは同時に0.1〜10質量%程度の濃度で含有させることもできる。接着剤への添加物は、特に限定されず、当業者が適宜選択することができる。透明保護層と偏光素子とを接着剤で貼り合せた後、適切な温度で乾燥または熱処理を行うことによって偏光板を得ることができる。 The polarizing plate preferably further includes an adhesive layer for bonding the transparent protective layer to the polarizing element between the transparent protective layer and the polarizing element. Although the adhesive constituting the adhesive layer is not particularly limited, a polyvinyl alcohol-based adhesive is preferable. Examples of the polyvinyl alcohol-based adhesive include, but are not limited to, Gohsenol NH-26 (manufactured by Nippon Gohsei) and Exeval RS-2117 (manufactured by Kuraray). A crosslinking agent and / or a waterproofing agent can be added to the adhesive. As the polyvinyl alcohol-based adhesive, it is preferable to use a maleic anhydride-isobutylene copolymer, and if necessary, an adhesive mixed with a crosslinking agent can be used. Examples of the maleic anhydride-isobutylene copolymer include, for example, Isoban # 18 (Kuraray), Isoban # 04 (Kuraray), ammonia-modified Isoban # 104 (Kuraray), and ammonia-modified Isoban # 110 (Kuraray) ), Imidized isoban # 304 (manufactured by Kuraray), imidized isoban # 310 (manufactured by Kuraray) and the like. In this case, a water-soluble polyvalent epoxy compound can be used as a crosslinking agent. Examples of the water-soluble polyepoxy compound include Denacol EX-521 (manufactured by Nagase Chemtech) and Tetrat-C (manufactured by Mitsui Gas Chemical). In addition, as the adhesive other than the polyvinyl alcohol-based resin, a known adhesive such as a urethane-based, acrylic, or epoxy-based adhesive can be used. In particular, it is preferable to use polyvinyl alcohol modified with an acetoacetyl group, and it is more preferable to use a polyhydric aldehyde as a crosslinking agent. In addition, for the purpose of improving the adhesive strength of the adhesive or improving the water resistance, additives such as zinc compounds, chlorides and iodides may be contained alone or simultaneously at a concentration of about 0.1 to 10% by mass. Can also. Additives to the adhesive are not particularly limited, and can be appropriately selected by those skilled in the art. After bonding the transparent protective layer and the polarizing element with an adhesive, the polarizing plate can be obtained by performing drying or heat treatment at an appropriate temperature.
偏光板は場合によって、例えば液晶、有機エレクトロルミネッセンス(通称、OLEDまたはOEL)等の表示装置に貼り合わせる場合、後に非露出面となる保護層またはフィルムの表面に視野角改善および/またはコントラスト改善のための各種機能性層、輝度向上性を有する層またはフィルムを設けることもできる。各種機能性層は、例えば、位相差を制御する層またはフィルムである。偏光板は、これらのフィルムや表示装置に、粘着剤により貼り合わされることが好ましい。 In some cases, when a polarizing plate is attached to a display device such as a liquid crystal or an organic electroluminescence (commonly called OLED or OEL), the polarizing plate is used to improve the viewing angle and / or the contrast on the surface of a protective layer or a film which will be a non-exposed surface later. Functional layers, layers or films having a luminance improving property can be provided. The various functional layers are, for example, layers or films that control retardation. It is preferable that the polarizing plate is attached to these films or display devices with an adhesive.
偏光板は、保護層またはフィルムの露出面に、反射防止層、防眩層、およびハードコート層等の公知の各種機能性層を備えていてもよい。この各種機能性を有する層を作製するには塗工方法が好ましいが、その機能を有するフィルムを接着剤または粘着剤を介して貼合せることもできる。 The polarizing plate may be provided with various known functional layers such as an anti-reflection layer, an anti-glare layer, and a hard coat layer on the exposed surface of the protective layer or the film. A coating method is preferable for producing the layers having various functions, but a film having the functions can also be laminated via an adhesive or a pressure-sensitive adhesive.
本発明に係る偏光板は、高い透過率および高い偏光度を有しながらも無彩色性を実現することができ、特に、白表示時に高品位な紙のような白色を表現でき、かつ、黒表示時にニュートラルな黒色を表現し得る、高耐久性の偏光板である。 The polarizing plate according to the present invention can realize achromaticity while having a high transmittance and a high degree of polarization, and can express high-quality paper-like white when displaying white, and black. It is a highly durable polarizing plate capable of expressing neutral black during display.
本発明の偏光素子または偏光板は、必要に応じて保護層または機能層およびガラス、水晶、サファイア等の透明な支持体等を設け、液晶プロジェクター、電卓、時計、ノートパソコン、ワープロ、液晶テレビ、偏光レンズ、偏光メガネ、カーナビゲーション、および屋内外の計測器や表示器等に適用される。特に、本発明の偏光素子または偏光板は、液晶表示装置、例えば、反射型液晶表示装置、半透過液晶表示装置、および有機エレクトロルミネッセンス等に好適に用いられる。本発明の偏光素子または偏光板を用いた液晶表示装置は、高品位な紙のような白色およびニュートラルな黒色を表現することができる。さらに、該液晶表示装置は、高耐久性を有し信頼性が高く、長期的に高コントラストで、かつ、高い色再現性を有する液晶表示装置になる。 The polarizing element or the polarizing plate of the present invention is provided with a protective layer or a functional layer and a transparent support such as glass, crystal, and sapphire as necessary, and a liquid crystal projector, a calculator, a clock, a notebook computer, a word processor, a liquid crystal television, It is applied to polarized lenses, polarized glasses, car navigation, indoor and outdoor measuring instruments and displays. In particular, the polarizing element or the polarizing plate of the present invention is suitably used for a liquid crystal display device, for example, a reflective liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device, and organic electroluminescence. The liquid crystal display device using the polarizing element or the polarizing plate of the invention can express white and neutral black like high-quality paper. Further, the liquid crystal display device has high durability, high reliability, high contrast for a long time, and high color reproducibility.
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[実施例1]
ケン化度99%以上の平均重合度2400のポリビニルアルコールフィルム(クラレ社製 VF−PS)を45℃の温水に2分浸漬し、膨潤処理を適用し延伸倍率を1.30倍とした。膨潤処理したフィルムを、水を2000質量部、トリポリリン酸ナトリウムを2.0質量部、無水芒硝を2.0質量部、化合物例1を0.039質量部、化合物例22を0.130質量部、化合物例46を0.400質量部、化合物例50(C.I.Direct Orange 39)を0.14質量部含有した45℃の液に、20分00秒間浸漬して、フィルムをアゾ化合物で染色した。得られたフィルムを、ホウ酸(Societa Chimica Larderello s.p.a.社製)20g/lを含有した40℃の水溶液に1分間浸漬した。得られたフィルムを、5.0倍に延伸しながら、ホウ酸30.0g/lを含有した50℃の水溶液中で5分間の延伸処理を行った。延伸されたフィルムを、その緊張状態を保ちつつ、25℃の水にて20秒間処理した。その後、得られたフィルムを70℃で9分間乾燥させ、偏光素子を得た。この偏光素子に、ポリビニルアルコール接着剤を用いて、アルカリ処理したトリアセチルセルロースフィルム(富士写真フィルム社製、ZRD−60)をラミネートして偏光板を得た。得られた偏光板は上記偏光素子が有していた光学性能、特に単体透過率、色相、偏光度等を維持していた。この偏光板を実施例1の測定試料とした。
[Example 1]
A polyvinyl alcohol film (VF-PS manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having a saponification degree of 99% or more and an average degree of polymerization of 2400 was immersed in warm water at 45 ° C. for 2 minutes, and a swelling treatment was applied to set the stretching ratio to 1.30 times. The swelled film was 2,000 parts by mass of water, 2.0 parts by mass of sodium tripolyphosphate, 2.0 parts by mass of anhydrous sodium sulfate, 0.039 parts by mass of Compound Example 1, and 0.130 parts by mass of Compound Example 22. Then, the film was immersed in a solution containing 0.400 parts by mass of Compound Example 46 and 0.14 parts by mass of Compound Example 50 (CI Direct Orange 39) at 45 ° C. for 20 minutes and 00 seconds. Stained. The obtained film was immersed in a 40 ° C. aqueous solution containing 20 g / l of boric acid (manufactured by Societa Chimica Laderello sp.) For 1 minute. The obtained film was stretched for 5.0 minutes in an aqueous solution containing 30.0 g / l of boric acid at 50 ° C. while being stretched 5.0 times. The stretched film was treated with water at 25 ° C. for 20 seconds while maintaining the tension. Thereafter, the obtained film was dried at 70 ° C. for 9 minutes to obtain a polarizing element. An alkali-treated triacetyl cellulose film (Fuji Photo Film Co., Ltd., ZRD-60) was laminated on the polarizing element using a polyvinyl alcohol adhesive to obtain a polarizing plate. The obtained polarizing plate maintained the optical performance of the polarizing element, in particular, the single transmittance, the hue, the degree of polarization, and the like. This polarizing plate was used as a measurement sample of Example 1.
[実施例2〜9]
染色工程において、染色時間を、実施例2〜9において、各々、18分、10分、8分、5分30秒、3分30秒、2分30秒、1分30秒、40秒に変えた点以外は実施例1と同様にして偏光素子を得て、偏光板を作製した。
[Examples 2 to 9]
In the dyeing process, the dyeing time was changed to 18 minutes, 10 minutes, 8 minutes, 5 minutes 30 seconds, 3 minutes 30 seconds, 2 minutes 30 seconds, 1 minute 30 seconds, and 40 seconds in Examples 2 to 9, respectively. Except for this point, a polarizing element was obtained in the same manner as in Example 1 to produce a polarizing plate.
[実施例10]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液を、水を2000質量部、トリポリリン酸ナトリウムを2.0質量部、無水芒硝を2.0質量部、化合物例1を0.040質量部、化合物例15を0.115質量部、化合物例46を0.400質量部、化合物例50を0.135質量部含有した液に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 10]
The liquid containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1 was 2,000 parts by mass of water, 2.0 parts by mass of sodium tripolyphosphate, 2.0 parts by mass of anhydrous sodium sulfate, and 0.040 mass of Compound Example 1 In the same manner as in Example 1 except that the liquid was changed to a liquid containing 0.115 parts by mass of Compound Example 15, 0.115 parts by mass of Compound Example 46, 0.400 parts by mass of Compound Example 46, and 0.135 parts by mass of Compound Example 50. I got
[実施例11]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液を、水を2000質量部、トリポリリン酸ナトリウムを2.0質量部、無水芒硝を2.0質量部、化合物例1を0.045質量部、化合物例43を0.090質量部、化合物例46を0.430質量部、化合物例50を0.130質量部含有した液に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 11]
The liquid containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1 was 2,000 parts by mass of water, 2.0 parts by mass of sodium tripolyphosphate, 2.0 parts by mass of anhydrous sodium sulfate, and 0.045 parts by mass of Compound Example 1 In the same manner as in Example 1 except that the liquid was changed to a liquid containing 0.090 parts by mass of Compound Example 43, 0.030 parts by mass of Compound Example 46, and 0.130 parts by mass of Compound Example 50. I got
[実施例12]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液を、水を2000質量部、トリポリリン酸ナトリウムを2.0質量部、無水芒硝を2.0質量部、化合物例1を0.037質量部、化合物例20を0.120質量部、化合物例46を0.400質量部、化合物例50を0.145質量部含有した液に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 12]
The liquid containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1 was 2,000 parts by mass of water, 2.0 parts by mass of sodium tripolyphosphate, 2.0 parts by mass of anhydrous sodium sulfate, and 0.037 parts by mass of Compound Example 1. In the same manner as in Example 1 except that a liquid containing 0.120 parts by mass of Compound Example 20, 0.100 parts by mass of Compound Example 46, and 0.445 parts by mass of Compound Example 50 was used. I got
[実施例13]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液を、水2000を質量部、トリポリリン酸ナトリウムを2.0質量部、無水芒硝を2.0質量部、化合物例1を0.033質量部、化合物例44を0.115質量部、化合物例46を0.400質量部、化合物例50を0.140質量部含有した液に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
Example 13
The liquid containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1 was 2,000 parts by mass of water, 2.0 parts by mass of sodium tripolyphosphate, 2.0 parts by mass of anhydrous sodium sulfate, and 0.033 parts by mass of Compound Example 1 In the same manner as in Example 1 except that a liquid containing 0.115 parts by mass of Compound Example 44, 0.100 parts by mass of Compound Example 46, and 0.440 parts by mass of Compound Example 50 was used. I got
[実施例14]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液を、水を2000質量部、トリポリリン酸ナトリウムを2.0質量部、無水芒硝を2.0質量部、化合物例1を0.024質量部、化合物例29を0.095質量部、化合物例46を0.400質量部、化合物例50を0.125質量部含有する液に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 14]
The liquid containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1 was 2,000 parts by mass of water, 2.0 parts by mass of sodium tripolyphosphate, 2.0 parts by mass of anhydrous sodium sulfate, and 0.024 parts by mass of Compound Example 1 In the same manner as in Example 1 except that the liquid was changed to a liquid containing 0.095 parts by mass of Compound Example 29, 0.400 parts by mass of Compound Example 46, and 0.125 parts by mass of Compound Example 50. I got
[実施例15]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液を、水を2000質量部、トリポリリン酸ナトリウムを2.0質量部、無水芒硝を2.0質量部、化合物例1を0.036質量部、化合物例35を0.120質量部、化合物例46を0.420質量部、化合物例50を0.140質量部含有した液に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 15]
The liquid containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1 was 2,000 parts by mass of water, 2.0 parts by mass of sodium tripolyphosphate, 2.0 parts by mass of anhydrous sodium sulfate, and 0.036 parts by mass of Compound Example 1. Parts, Compound Example 35 was changed to 0.120 parts by mass, Compound Example 46 was changed to 0.420 parts by mass, and Compound Example 50 was changed to a liquid containing 0.140 parts by mass. I got
[実施例16]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液を、水を2000質量部、トリポリリン酸ナトリウムを2.0質量部、無水芒硝を2.0質量部、化合物例1を0.036質量部、化合物例41を0.115質量部、化合物例46を0.420質量部、化合物例50を0.140質量部含有した液に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 16]
The liquid containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1 was 2,000 parts by mass of water, 2.0 parts by mass of sodium tripolyphosphate, 2.0 parts by mass of anhydrous sodium sulfate, and 0.036 parts by mass of Compound Example 1. Parts, Compound Example 41 was changed to 0.115 parts by mass, Compound Example 46 was changed to 0.420 parts by mass, and Compound Example 50 was changed to 0.140 parts by mass. I got
[実施例17]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液において、0.036質量部の化合物例1を、0.089質量部の化合物例12(C.I.Direct Red 81)に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 17]
In the solution containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1, 0.036 parts by mass of Compound Example 1 was changed to 0.089 parts by mass of Compound Example 12 (CI Direct Red 81). A polarizing plate was obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.
[実施例18]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液において、0.036質量部の化合物例1を、0.077質量部の化合物例11(C.I.Direct Red 117)に変えたこと以外は実施例1と同様にして、本発明の偏光素子、および、偏光板を得た。
[Example 18]
In the liquid containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1, 0.036 parts by mass of Compound Example 1 was changed to 0.077 parts by mass of Compound Example 11 (CI Direct Red 117). A polarizing element and a polarizing plate of the invention were obtained in the same manner as in Example 1 except for the above.
[実施例19]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液において、0.036質量部の化合物例1を、0.055質量部の化合物例14に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 19]
In the solution containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1, the procedure was the same as in Example 1 except that 0.036 parts by mass of Compound Example 1 was changed to 0.055 parts by mass of Compound Example 14. And a polarizing plate.
[実施例20]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液において、0.400質量部の化合物例46を、0.410質量部の化合物例48に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 20]
In the solution containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1, the same procedure as in Example 1 was performed, except that 0.400 parts by mass of Compound Example 46 was changed to 0.410 parts by mass of Compound Example 48. And a polarizing plate.
[実施例21]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液において、0.140質量部の化合物例50を、0.095質量部の化合物例51に変えたこと以外は実施例1と同様にして偏光板を得た。
[Example 21]
In the solution containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1, the same procedure as in Example 1 was performed, except that 0.140 parts by mass of Compound Example 50 was changed to 0.095 parts by mass of Compound Example 51. A polarizing plate was obtained.
[実施例22]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液において、0.140質量部の化合物例50を、0.135質量部のC.I.Direct Yellow 28に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 22]
In the solution containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1, 0.140 parts by mass of Compound Example 50 was replaced with 0.135 parts by mass of C.I. I. A polarizing plate was obtained in the same manner as in Example 1, except that Direct Yellow 28 was used.
[実施例23]
実施例1で用いた染色工程におけるアゾ化合物を含有した液において、0.140質量部の化合物例50を、0.110質量部のC.I.Direct Orange 72に変えたこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得た。
[Example 23]
In the solution containing the azo compound in the dyeing step used in Example 1, 0.140 parts by mass of Compound Example 50 was replaced with 0.110 parts by mass of C.I. I. A polarizing plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that Direct Orange 72 was used.
[比較例1〜6]
特許文献3の実施例1の方法に従い、偏光素子を得た。このとき、アゾ化合物を含有した水溶液への浸漬時間を、比較例1〜6において、各々、13分、11分30秒、10分、8分、6分、4分に変えた。このようにして得た偏光素子を用いて、実施例1と同様にして偏光板を得た。
[Comparative Examples 1 to 6]
According to the method of Example 1 of Patent Document 3, a polarizing element was obtained. At this time, the immersion time in the aqueous solution containing the azo compound was changed to 13 minutes, 11 minutes and 30 seconds, 10 minutes, 8 minutes, 6 minutes, and 4 minutes in Comparative Examples 1 to 6, respectively. Using the polarizing element thus obtained, a polarizing plate was obtained in the same manner as in Example 1.
[比較例7]
ニュートラルグレー色を有するポラテクノ社製の高透過率染料系偏光板SHC−115を入手し、測定試料とした。
[Comparative Example 7]
A high transmittance dye-based polarizing plate SHC-115 having a neutral gray color and manufactured by Polatechno was obtained and used as a measurement sample.
[比較例8]
ニュートラルグレー色の、高コントラストを有するポラテクノ社製の染料系偏光板として知られているSHC−128を入手し測定試料とした。
[Comparative Example 8]
A neutral gray, high contrast, SHC-128 known as a dye-based polarizing plate manufactured by PORA TECHNO CORPORATION was obtained and used as a measurement sample.
[比較例9〜14]
特開2008−065222号公報の比較例1の処方に従い、ヨウ素含有時間を任意に変えて、アゾ化合物を含まないヨウ素系偏光板を作製したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Examples 9 to 14]
A polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that an iodine-based polarizing plate containing no azo compound was prepared by arbitrarily changing the iodine-containing time according to the formulation of Comparative Example 1 of JP-A-2008-065222. Obtained and used as a measurement sample.
[比較例15]
平行位においてペーパーホワイト色を示すポラテクノ社製のヨウ素系偏光板SKW−18245Pを入手し測定試料とした。
[Comparative Example 15]
An iodine-based polarizing plate SKW-18245P manufactured by PORA TECHNO, which shows a paper white color in the parallel position, was obtained and used as a measurement sample.
[比較例16]
染料系偏光板である特開平11−218611号公報の実施例1の方法に従って、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 16]
According to the method of Example 1 of JP-A-11-218611, which is a dye-based polarizing plate, a polarizing plate was obtained and used as a measurement sample.
[比較例17]
染料系偏光板である特許第4162334号公報の実施例3の方法に従って、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 17]
According to the method of Example 3 of Japanese Patent No. 4162334, which is a dye-based polarizing plate, a polarizing plate was obtained and used as a measurement sample.
[比較例18]
染料系偏光板である特許第4360100号公報の実施例1の方法に従って、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 18]
According to the method of Example 1 of Japanese Patent No. 4360100 which is a dye-based polarizing plate, a polarizing plate was obtained and used as a measurement sample.
[比較例19]
0.039質量部の化合物例1を、同色でウレイド骨格を有するアゾ化合物である0.087質量部のC.I.Direct Red 80に変えて、直交位の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように調整したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 19]
0.039 parts by mass of Compound Example 1 was combined with 0.087 parts by mass of C.I. I. A polarizing plate was obtained and used as a measurement sample in the same manner as in Example 1 except that the transmittance at the orthogonal position was adjusted to be substantially constant and the color was black, instead of using Direct Red 80.
[比較例20]
0.039質量部の化合物例1を、同色でウレイド骨格を有するアゾ化合物である0.080質量部のC.I.Direct Red 84に変えて、直交位の 透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように調整したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 20]
0.039 parts by mass of Compound Example 1 was combined with 0.080 parts by mass of C.I. I. A polarizing plate was obtained and used as a measurement sample in the same manner as in Example 1 except that the transmittance at the orthogonal position was adjusted to be substantially constant and the color was black instead of using Direct Red 84.
[比較例21]
0.039質量部の化合物例1を、同色の二色性を有するジアニシジン骨格を有するアゾ化合物である0.052質量部のC.I.Direct Red 7に変えて、直交位の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように設計したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 21]
0.039 parts by mass of Compound Example 1 was combined with 0.052 parts by mass of C.I. I. A polarizing plate was obtained and used as a measurement sample in the same manner as in Example 1 except that the transmittance at the orthogonal position was designed to be substantially constant and the color was black, instead of Direct Red 7.
[比較例22]
0.039質量部の化合物例1を、同色の二色性を有する0.061質量部のアゾ化合物C.I.Direct Red 45に変えて、直交位の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように設計したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 22]
0.039 parts by mass of Compound Example 1 was combined with 0.061 parts by mass of azo compound C.I. I. A polarizing plate was obtained and used as a measurement sample in the same manner as in Example 1, except that the transmittance at the orthogonal position was designed to be substantially constant and the color was black, instead of Direct Red 45.
[比較例23]
0.130質量部の化合物例22を、同色のアゾ化合物でジアニシジンの骨格である0.075質量部のC.I.Direct Blue 6に変えて、直交位の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように設計したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 23]
0.130 parts by mass of Compound Example 22 was combined with 0.075 parts by mass of C.I. I. A polarizing plate was obtained and used as a measurement sample in the same manner as in Example 1, except that the transmittance in the orthogonal position was designed to be substantially constant and the color was black, instead of Direct Blue 6.
[比較例24]
0.130質量部の化合物例22を、同色のアゾ染料である0.085質量部のC.I.Direct Blue 15に変えて、直交位の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように設計したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 24]
0.130 parts by mass of Compound Example 22 was combined with 0.085 parts by mass of C.I. I. A polarizing plate was obtained and used as a measurement sample in the same manner as in Example 1 except that the transmittance in the orthogonal position was designed to be substantially constant and the color was black, instead of Direct Blue 15.
[比較例25]
0.130質量部の化合物例22を、同色のアゾ染料である0.105質量部のC.I.Direct Blue 71に変えて、直交位の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように設計したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 25]
0.130 parts by mass of Compound Example 22 was combined with 0.105 parts by mass of C.I. I. A polarizing plate was obtained and used as a measurement sample in the same manner as in Example 1, except that the transmittance in the orthogonal position was designed to be substantially constant and the color was black, instead of Direct Blue 71.
[比較例26]
0.400質量部の化合物例46を、同色の直接染料である0.43質量部のC.I.Direct Blue 199に代えて、直交位の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように設計したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 26]
0.400 parts by mass of Compound Example 46 was combined with 0.43 parts by mass of C.I. I. Instead of Direct Blue 199, a polarizing plate was obtained and used as a measurement sample in the same manner as in Example 1 except that the transmittance at the orthogonal position was designed to be substantially constant and the color was black.
[比較例27]
化合物例46を0.400質量部用いる代わりに、同色の直接染料で同様な銅化染料であるC.I.Direct Blue 218を0.41質量部用いて、直交位の透過率がほぼ一定で、直交位の色が黒になるように設計したこと以外は実施例1と同様にして、偏光板を得て、測定試料とした。
[Comparative Example 27]
Instead of using 0.400 parts by mass of Compound Example 46, a direct dye of the same color, which is the same coppering dye C.I. I. A polarizing plate was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.41 parts by mass of Direct Blue 218 was used so that the transmittance in the orthogonal position was almost constant and the color in the orthogonal position was black. And a measurement sample.
[評価]
実施例1〜23および比較例1〜27で得られた測定試料の評価を次のようにして行った。
(a)単体透過率Ts、平行位透過率Tp、および直交位透過率Tc
各測定試料の単体透過率Ts、平行位透過率Tp、および直交位透過率Tc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。平行位透過率Tpは、2枚の測定試料をその吸収軸方向が平行となるように重ね合せて測定した各波長の分光透過率である。直交位透過率Tcは、2枚の偏光板をその吸収軸が直交するように重ね合せて測定した分光透過率である。測定は、400〜700nmの波長にわたって行った。
平行位透過率Tpおよび直交位透過率Tcの各々の420〜480nmにおける平均値、520〜590nmにおける平均値、および600〜640nmにおける平均値を求め、表1に示す。
[Evaluation]
The evaluation of the measurement samples obtained in Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 27 was performed as follows.
(A) Single transmittance Ts, parallel transmittance Tp, and orthogonal transmittance Tc
The individual transmittance Ts, parallel transmittance Tp, and orthogonal transmittance Tc of each measurement sample were measured using a spectrophotometer (“U-4100” manufactured by Hitachi, Ltd.). Here, the single transmittance Ts is the transmittance at each wavelength when one measurement sample is measured. The parallel transmittance Tp is a spectral transmittance of each wavelength measured by superimposing two measurement samples so that their absorption axis directions are parallel. The orthogonal position transmittance Tc is a spectral transmittance measured by superposing two polarizing plates such that their absorption axes are orthogonal to each other. The measurements were made over a wavelength of 400-700 nm.
The average value at 420 to 480 nm, the average value at 520 to 590 nm, and the average value at 600 to 640 nm of each of the parallel position transmittance Tp and the orthogonal position transmittance Tc are determined and are shown in Table 1.
(b)単体透過率Ys、平行位透過率Yp、および直交位透過率Yc
各測定試料の単体透過率Ys、平行位透過率Yp、および直交位透過率Ycをそれぞれ求めた。単体透過率Ys、平行位透過率Yp、および直交位透過率Ycは、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、平行位透過率Tp、および直交位透過率Tcのそれぞれについて、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、上記単体透過率Ts、平行位透過率Tp、および直交位透過率Tcを、下記式(I)〜(III)に代入して、それぞれ算出した。なお、下記式(I)〜(III)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。結果を表1に示す。
The single transmittance Ys, the parallel transmittance Yp, and the orthogonal transmittance Yc of each measurement sample were determined. The single transmittance Ys, the parallel transmittance Yp, and the orthogonal transmittance Yc are the single transmittance Ts and the parallel transmittance determined at predetermined wavelength intervals dλ (here, 5 nm) in the wavelength region of 400 to 700 nm. For each of Tp and orthogonal transmittance Tc, the transmittance is corrected to luminosity according to JIS Z 8722: 2009. Specifically, the simplex transmittance Ts, the parallel transmittance Tp, and the orthogonal transmittance Tc were calculated by substituting into the following equations (I) to (III). In the following formulas (I) to (III), Pλ represents a spectral distribution of standard light (C light source), and yλ represents a two-degree color matching function. Table 1 shows the results.
(c)2つの波長帯域の平均透過率の差の絶対値
表2には、実施例1〜23および比較例1〜27で得られた測定試料の平行位透過率Tpおよび直交位透過率Tcの各々の520〜590nmにおける平均値と420〜480nmにおける平均値との差の絶対値、および520〜590nmにおける平均値と600〜640nmにおける平均値との差の絶対値を示す。
(C) Absolute value of difference between average transmittances of two wavelength bands Table 2 shows parallel transmittance Tp and orthogonal transmittance Tc of the measurement samples obtained in Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 27. The absolute value of the difference between the average value at 520 to 590 nm and the average value at 420 to 480 nm and the absolute value of the difference between the average value at 520 to 590 nm and the average value at 600 to 640 nm are shown.
表1および表2に示されるように、実施例1〜23で得られた測定試料の平行位透過率Tpは、520〜590nmにおける平均値が25%以上であって、420〜480nmにおける平均値と520〜590nmにおける平均値との差の絶対値、および、520〜590nmの平均値と600〜640nmにおける平均値との差の絶対値の両方が1.0%という非常に低い値を示した。さらに、実施例1〜23で得られた測定試料の直交位透過率Tcは、420〜480nmにおける平均値と520〜590nmにおける平均値との差の絶対値、および、520〜590nmにおける平均値と600〜640nmにおける平均値との差の絶対値の両方が0.6%以下であり、非常に低い値を示した。一方、比較例7〜27の測定試料は、平行位透過率Tpの上記波長帯域間の平均値の差の絶対値、および直交位透過率Tcの上記波長帯域間の平均値の差の絶対値の少なくともいずれかが高い値を示した。 As shown in Tables 1 and 2, the average value at 520 to 590 nm of the parallel transmittance Tp of the measurement samples obtained in Examples 1 to 23 was 25% or more, and the average value at 420 to 480 nm was not less than 25%. The absolute value of the difference between the average value at 520 and 590 nm and the average value at 520-590 nm, and the absolute value of the difference between the average value at 520-590 nm and the average value at 600-640 nm both showed extremely low values of 1.0%. . Further, the orthogonal transmittances Tc of the measurement samples obtained in Examples 1 to 23 were the absolute value of the difference between the average value at 420 to 480 nm and the average value at 520 to 590 nm, and the average value at 520 to 590 nm. Both the absolute value of the difference from the average value at 600 to 640 nm was 0.6% or less, indicating a very low value. On the other hand, in the measurement samples of Comparative Examples 7 to 27, the absolute value of the difference in the average value of the parallel transmittance Tp between the wavelength bands and the absolute value of the difference in the orthogonal transmittance Tc between the wavelength bands were measured. At least one showed a high value.
(d)偏光度ρy
各測定試料について、偏光度ρyを求めた。偏光度ρyは、以下の式に、平行透過率Ypおよび直交透過率Ycを代入して求めた。その結果を表3に示す。
ρy={(Yp−Yc)/(Yp+Yc)}1/2×100
(D) degree of polarization ρy
For each measurement sample, the degree of polarization ρy was determined. The degree of polarization ρy was obtained by substituting the parallel transmittance Yp and the orthogonal transmittance Yc into the following equation. Table 3 shows the results.
ρy = {(Yp−Yc) / (Yp + Yc)} 1/2 × 100
(e)色度a*値およびb*値
各測定試料について、JIS Z 8781−4:2013に従って、単体透過率Ts測定時、平行位透過率Tp測定時および直交位透過率Tc測定時の各々における色度a*値およびb*値を測定した。測定には、上記の分光光度計を使用し、透過色、反射色共に室外側から入射して測定した。光源には、C光源を用いた。結果を表3に示す。ここで、a*−sおよびb*−s、a*−pおよびb*−p並びにa*−cおよびb*−cは、単体透過率Ts、平行位透過率Tpおよび直交位透過率Tcの測定時における色度a*値およびb*値にそれぞれ対応する。
(E) Chromaticity a * value and b * value For each measurement sample, according to JIS Z 8781-4: 2013, at the time of measuring the single transmittance Ts, at the time of measuring the parallel transmittance Tp, and at the time of measuring the orthogonal transmittance Tc, respectively. The chromaticity a * value and b * value in were measured. For the measurement, the above-mentioned spectrophotometer was used, and both the transmitted color and the reflected color were measured from the outside of the room. The C light source was used as a light source. Table 3 shows the results. Here, a * -s and b * -s, a * -p and b * -p, and a * -c and b * -c are a single transmittance Ts, a parallel transmittance Tp and an orthogonal transmittance Tc. Respectively correspond to the chromaticity a * value and the b * value at the time of measurement.
(f)色の観察
各測定試料について、白色の光源の上に、同一の測定試料を、平行位と直交位のそれぞれの状態で2枚重ね、その際に観察された色を調査した。観察は、10人の観察者が目視により行い、最も多く観察された色を表3に示す。なお、表3中、平行位の色は、同一試料2枚を、その吸収軸方向が互いに平行となるように重ねた状態(白表示時)での色を意味し、直交位の色は同一試料2枚を、その吸収軸方向が互いに直交するように重ねた状態(黒表示時)での色を意味する。基本的に、偏光色は、平行位の色は「白」であり、直交位の色は「黒」ではあるが、実施例では、例えば、黄色味を帯びた白を「黄」、紫色味を帯びた黒を「紫」と示す。
(F) Observation of Color For each measurement sample, two identical measurement samples were superimposed on a white light source in each of the parallel position and the orthogonal position, and the color observed at that time was examined. The observation was performed visually by 10 observers, and Table 3 shows the most observed colors. In Table 3, the color in the parallel position means a color in a state where two identical samples are overlapped so that their absorption axis directions are parallel to each other (when displaying white), and the color in the orthogonal position is the same. It means the color in a state where two samples are stacked so that their absorption axis directions are orthogonal to each other (during black display). Basically, the polarization color is such that the color at the parallel position is “white” and the color at the orthogonal position is “black”, but in the embodiment, for example, white with a yellow tint is “yellow”, Black with a ting is indicated as "purple".
表3の結果に示されるとおり、実施例1〜23の測定試料は、35%以上の単体透過率を有していた。また、実施例1〜23の測定試料は、a*−s、b*−s、a*−cおよびb*−cの各々の絶対値は1.0以下であり、a*−pおよびb*−pの各々絶対値は2.0以下であり、非常に低い値を示していた。実施例1〜23の測定試料は、目視で観察した場合にも、平行位で高品位な紙のような白色を表現し、直交位で高級感のある明瞭な黒色を表現していた。一方、比較例7〜27は、a*−s、b*−s、a*−p、b*−p、a*−cおよびb*−cの少なくともいずれかが高い値を示しており、目視で観察すると平行位または直交位で無彩色ではなかった。
従って、本発明の偏光素子は、高い透過率を有しながらも、偏光素子の吸収軸を平行に設置した際に高品位な紙のような白色を表現でき、かつ、単体で中性色(ニュートラルグレー)を有する色相であり、さらに高偏光度で、高い透過率であっても平行位で無彩色性を発現していることが分かる。さらには、偏光素子の吸収軸を直交に設置した際に、高級感のある無彩色な黒を示す偏光素子を得ることが可能になっていることが分かる。
さらに、実施例1〜23で得られた測定試料は、透過率は各波長の平均透過率がほぼ一定であり、かつ、透過率が高くても、高度な無彩色な色相と、その白と黒を表現できる偏光度を有していることが分かった。
As shown in the results of Table 3, the measurement samples of Examples 1 to 23 had a single transmittance of 35% or more. In the measurement samples of Examples 1 to 23, the absolute values of a * -s, b * -s, a * -c, and b * -c were 1.0 or less, and a * -p and b Each absolute value of * -p was 2.0 or less, indicating a very low value. Even when the measurement samples of Examples 1 to 23 were visually observed, they exhibited parallel-like high-quality paper-like white at the parallel position and high-grade clear black at the orthogonal position. On the other hand, in Comparative Examples 7 to 27, at least one of a * -s, b * -s, a * -p, b * -p, a * -c, and b * -c shows a high value, It was not achromatic at the parallel or orthogonal position when visually observed.
Therefore, the polarizing element of the present invention can express high-quality paper-like white when the absorption axis of the polarizing element is installed in parallel, and has a neutral color ( It can be seen that the color has a neutral hue (neutral gray), a high degree of polarization, and an achromatic color in a parallel position even at a high transmittance. Furthermore, when the absorption axis of a polarizing element is installed orthogonally, it turns out that it is possible to obtain a high-quality polarizing element showing achromatic black.
Furthermore, in the measurement samples obtained in Examples 1 to 23, the transmittance is such that the average transmittance of each wavelength is substantially constant, and even if the transmittance is high, a highly achromatic hue and its white It turned out that it has the degree of polarization which can express black.
(g)コントラスト
同一の測定試料を2枚用いて測定される平行位透過率と直交位透過率との比(Yp/Yc)を算出することにより、コントラストを確認した。単体透過率が約37%である実施例1と比較例1とを比べると、実施例1のコントラストは3337、比較例1のコントラストは2219となり、実施例1は比較例1の約1.5倍であった。また、単体透過率が約39.5%である実施例3と比較例3とを比較すると、実施例3のコントラストは276、比較例3のコントラストは137であり、実施例3は約2倍のコントラストを有していた。このことから、本発明の偏光板は、従来の無彩色な偏光板である特許文献3と比較して、性能が向上していることが分かった。
(G) Contrast The contrast was confirmed by calculating the ratio (Yp / Yc) between the parallel transmittance and the orthogonal transmittance measured using two identical measurement samples. Comparing Example 1 in which the single transmittance is about 37% with Comparative Example 1, the contrast of Example 1 is 3337, the contrast of Comparative Example 1 is 2219, and the contrast of Example 1 is about 1.5 of Comparative Example 1. It was twice. Further, comparing Example 3 in which the single transmittance is about 39.5% and Comparative Example 3, the contrast of Example 3 is 276, the contrast of Comparative Example 3 is 137, and the contrast of Example 3 is about twice. Had the following contrast. From this, it has been found that the polarizing plate of the present invention has improved performance as compared with Patent Document 3 which is a conventional achromatic polarizing plate.
(h)耐久性試験
実施例1〜23および比較例9〜15の測定試料を、85℃、相対湿度85%RHの環境に240時間に適用した。その結果、比較例9〜15は偏光度が10%以上低下し、b*−cは−10より低くなり、見た目の色として青色に変化し、特に2枚の測定試料を直交位に配置した場合に黒色が大いに青色を呈した。具体的には、比較例12では単体透過率67.1%、偏光度30.8%まで変化し、比較例15では透過率83.3%、偏光度5.4%まで変化しており、その耐久性が低いことが確認できた。これに対して、実施例1〜23の測定試料は透過率および偏光度の変化や色相の変化は見られなかった。
このことから、本発明に係る偏光素子または偏光板を用いた液晶表示装置は信頼性が高く、長期的に高コントラストで、かつ、高い色再現性を有する液晶表示装置になることが分かる。
(H) Durability test The measurement samples of Examples 1 to 23 and Comparative examples 9 to 15 were applied to an environment of 85 ° C and a relative humidity of 85% RH for 240 hours. As a result, in Comparative Examples 9 to 15, the degree of polarization was reduced by 10% or more, b * -c became lower than -10, and the appearance color changed to blue. In particular, two measurement samples were arranged at orthogonal positions. In some cases the black color was very blue. Specifically, in Comparative Example 12, the single substance transmittance changed to 67.1% and the degree of polarization changed to 30.8%, and in Comparative Example 15, the transmittance changed to 83.3% and the degree of polarization changed to 5.4%. It was confirmed that the durability was low. On the other hand, in the measurement samples of Examples 1 to 23, no change in the transmittance and the degree of polarization and no change in the hue were observed.
This indicates that the liquid crystal display device using the polarizing element or the polarizing plate according to the present invention is a liquid crystal display device having high reliability, high contrast for a long time, and high color reproducibility.
Claims (12)
前記偏光素子単体で、ともに1以下であり、
前記偏光素子2枚をその吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で、ともに2以下である請求項1または2に記載の偏光素子。 The absolute values of the a * value and the b * value obtained at the time of measuring the transmittance of natural light according to JIS Z 8781-4: 2013 are as follows
The polarizing element alone, both 1 or less,
3. The polarizing element according to claim 1, wherein the two polarizing elements are two or less in a state where the two polarizing elements are arranged so that their absorption axis directions are parallel to each other. 4.
前記偏光素子2枚をその吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で求められる520nmから590nmの平均透過率が25%から55%である請求項1〜3のいずれかに記載の偏光素子。 The single transmittance of the polarizing element is 35% to 60%,
The average transmittance from 520 nm to 590 nm determined in a state in which the two polarizing elements are stacked so that their absorption axis directions are parallel to each other is 25% to 55%. Polarizing element.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015198155 | 2015-10-06 | ||
JP2015198155 | 2015-10-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017072823A JP2017072823A (en) | 2017-04-13 |
JP6662739B2 true JP6662739B2 (en) | 2020-03-11 |
Family
ID=58538717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016164642A Active JP6662739B2 (en) | 2015-10-06 | 2016-08-25 | Achromatic polarizing element, achromatic polarizing plate and liquid crystal display using the same |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6662739B2 (en) |
KR (1) | KR20170041127A (en) |
CN (1) | CN106873052B (en) |
TW (1) | TWI698500B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017090903A (en) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 日本化薬株式会社 | Achromatic polarizing element, and achromatic polarizing plate and liquid crystal display using the same |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019053169A (en) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 日東電工株式会社 | Polarizer, manufacturing method of polarizer and optical laminate including the polarizer |
WO2019117123A1 (en) * | 2017-12-13 | 2019-06-20 | 日本化薬株式会社 | Polarizing element for visible region and infrared region, and polarizing plate |
CN112534316A (en) * | 2018-09-05 | 2021-03-19 | 日本化药株式会社 | Polarizing element, and polarizing plate and optical member using the same |
WO2021010100A1 (en) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | 住友化学株式会社 | Optical laminate |
TWI725553B (en) * | 2019-09-24 | 2021-04-21 | 友達光電股份有限公司 | Display device and method of manufacturing thereof |
CN117120894A (en) * | 2021-04-09 | 2023-11-24 | 富士胶片株式会社 | Light-absorbing anisotropic layer, laminate, display device, infrared light irradiation device, and infrared light sensing device |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3357803B2 (en) | 1996-10-30 | 2002-12-16 | タレックス光学工業株式会社 | Polarizing film for glasses and polarizing glasses |
JP4281261B2 (en) | 2000-09-21 | 2009-06-17 | 住友化学株式会社 | Iodine polarizing plate and method for producing the same |
JP4033443B2 (en) * | 2002-01-22 | 2008-01-16 | 日本化薬株式会社 | Dye-type polarizing film and polarizing plate |
WO2007148757A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Azo compound and dye polarizing film containing the same |
JP2009014959A (en) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Dye-based polarizing film |
WO2009044600A1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-09 | Nitto Denko Corporation | Coating liquid and polarizing film |
JP5899123B2 (en) * | 2011-02-07 | 2016-04-06 | 日本化薬株式会社 | Azo compound and salt thereof, and dye-based polarizing film and polarizing plate containing them |
CN103347959B (en) * | 2011-02-07 | 2016-01-20 | 日本化药株式会社 | Azo-compound, dye type polarizing film and polarization plates |
US20140085721A1 (en) * | 2011-05-30 | 2014-03-27 | Polatechno Co., Ltd. | Dye-Based Polarizing Element And Polarizing Plate |
KR101873216B1 (en) * | 2011-07-08 | 2018-07-02 | 니폰 가야꾸 가부시끼가이샤 | Polarzing element and polarizing plate |
WO2013035751A1 (en) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | 日本化薬株式会社 | Polarizing element and polarizing plate |
KR101891523B1 (en) * | 2012-02-28 | 2018-09-28 | 니폰 가야꾸 가부시끼가이샤 | Dye-based polarizing element, and polarizing plate |
WO2013154139A1 (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | 日本化薬株式会社 | Polarizing element, and polarizer |
EP2983020A4 (en) * | 2013-04-03 | 2016-11-30 | Nippon Kayaku Kk | Achromatic dye-based highly-transmissive polarization element, and polarization plate |
WO2014162634A1 (en) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | 日本化薬株式会社 | Achromatic dye-based polarization element, and polarization plate |
JPWO2015111472A1 (en) * | 2014-01-23 | 2017-03-23 | 日本化薬株式会社 | Display device provided with base material having polarization function |
-
2016
- 2016-08-25 JP JP2016164642A patent/JP6662739B2/en active Active
- 2016-09-05 KR KR1020160113865A patent/KR20170041127A/en unknown
- 2016-09-29 CN CN201610865958.6A patent/CN106873052B/en active Active
- 2016-10-04 TW TW105132049A patent/TWI698500B/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017090903A (en) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | 日本化薬株式会社 | Achromatic polarizing element, and achromatic polarizing plate and liquid crystal display using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106873052B (en) | 2021-03-16 |
TWI698500B (en) | 2020-07-11 |
JP2017072823A (en) | 2017-04-13 |
KR20170041127A (en) | 2017-04-14 |
CN106873052A (en) | 2017-06-20 |
TW201726822A (en) | 2017-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6662739B2 (en) | Achromatic polarizing element, achromatic polarizing plate and liquid crystal display using the same | |
JP6889178B2 (en) | Polarizing element, and polarizing plate and liquid crystal display device using this | |
JP6317335B2 (en) | Achromatic dye-based polarizing element and polarizing plate having high transmittance | |
JP6363185B2 (en) | Achromatic polarizing plate with high transmission and high degree of polarization | |
JP6317334B2 (en) | Achromatic dye-based polarizing element and polarizing plate | |
JP2019135557A (en) | Display device equipped with base material having polarizing function | |
JP6853010B2 (en) | Achromatic polarizing element, and achromatic polarizing plate and liquid crystal display device using this | |
JP6178539B2 (en) | Polarizing element and polarizing plate | |
JP7247105B2 (en) | Achromatic polarizing element, and achromatic polarizing plate and display device using the same | |
JP6788461B2 (en) | Polarizing element, polarizing plate and liquid crystal display device | |
JP6609260B2 (en) | Polarizing element, polarizing plate having the polarizing element, and liquid crystal display device having the polarizing element or the polarizing plate | |
JP7197471B2 (en) | Polarizing element, and polarizing plate and liquid crystal display device using the same | |
JP6609259B2 (en) | Polarizing element, polarizing plate having the polarizing element, and liquid crystal display device having the polarizing element or the polarizing plate | |
JP2024031583A (en) | Polarizing film, polarizing plate using the same, and display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20160920 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6662739 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |