JP7828897B2 - 偏光素子、偏光板及びそれを備える表示装置 - Google Patents
偏光素子、偏光板及びそれを備える表示装置Info
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Description
[発明1]
遊離酸の形式で、下記式(1)で表されるアゾ化合物又はその塩又は下記式(2)で表されるアゾ化合物又はその塩と、下記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩とを含む偏光素子。
(式(1)中、Ac1は、各々独立して、スルホ基及びカルボキシ基から選択される置換基を少なくとも1つ有するフェニル基又はナフチル基を表し、Rc11~Rc14は、各々独立して、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基又はスルホ基を有するC1~4のアルコキシ基を表す。)
(式(2)中、Ac2は、スルホ基及びカルボキシ基から選択される置換基を少なくとも1つ有するフェニル基又はナフチル基を表し、Rc21~Rc28は、各々独立して、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基又はスルホ基を有するC1~4のアルコキシ基を表し、Xc2は、置換基S2を少なくとも1つ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又は置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基を表し、置換基S2は(複数ある場合には各々独立して)、さらに置換基を有してもよいC1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基、スルホ基、C1~4のアルキルアミノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、置換アミノ基、カルボキシ基、及びカルボキシエチルアミノ基から選択され、r、p、qは各々独立に0又は1を示す。ただし、r、p、qが全て1である場合を除き、さらにp又はqのいずれかが1であって、Ac2がナフチル基の場合には置換基としてヒドロキシ基を含まない。)
(式(3)中、Ra1、Ra2、Ab1又はAb2は環a及び環bのいずれかで置換されており、Ra1又はRa2のいずれか一方はヒドロキシ基であって、他方は水素原子、ヒドロキシ基、C1~4のアルコキシ基又はスルホ基を有するC1~4のアルコキシ基を表し、Ab1又はAb2いずれか一方はスルホ基、カルボキシ基又は置換基を有してもよいアミノ基を表し、他方は水素原子、スルホ基、カルボキシ基、又は置換基を有してもよいアミノ基から選択される置換基であり、Rb1~Rb6は、各々独立して、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基、スルホ基、スルホ基を有するC1~4のアルコキシ基、又は置換基を有してもよいアミノ基を表し、hは0又は1を表し、Xb1は置換基S3を少なくとも1つ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又は置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基を示し、置換基S3は(複数ある場合には各々独立に)、さらに置換基を有してもよいC1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基、スルホ基、アミノ基、C1~4のアルキルアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基及びカルボキシエチルアミノ基から選択される。)
[発明2]
下記式(4)で表されるアゾ化合物又はその塩、又は式(5)で表されるアゾ化合物又はその塩をさらに含む発明1に記載の偏光素子。
(式(4)中、Ay11は各々独立にスルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、C1~4のアルキル基又はC1~4のアルコキシ基を示し、Ry11~Ry14は各々独立して水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基又はスルホ基を有するC1~4のアルコキシ基を示し、fは1~3の整数を示す)
(式(5)中、Ay21及びAy22は各々独立に、置換基を有してもよいナフチル基又は置換基を有してもよいフェニル基であり、Ry21、Ry22、Ry27、及びRy28が、各々独立に、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基であり、Ry23~Ry26が各々独立に、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基、スルホ基を有するC1~4のアルコキシ基であり、s、tは各々独立に0又は1を示す。)
[発明3]
前記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式(6)で表されるアゾ化合物又はその塩である、発明1又は2に記載の偏光素子。
(式(6)中、Ra1、Ra2、Ab1、Ab2、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を示す。)
[発明4]
前記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式(7)で表されるアゾ化合物又はその塩である、発明1~3のいずれか一項に記載の偏光素子。
(式(7)中、Ra1、Ra2、Ab1、Ab2、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を示す。)
[発明5]
前記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式(8)で表されるアゾ化合物又はその塩である、1~4のいずれか一項に記載の偏光素子。
(式(8)中、Ra1、Ab1、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を表し、Ra3は水素原子、またはヒドロキシ基を示す。)
[発明6]
前記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式(9)で表されるアゾ化合物又はその塩である、発明1~5のいずれか一項に記載の偏光素子。
(前記式(9)中、Ra1、Ab1、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(2)と同じ意味を示す。)
[発明7]
偏光素子2枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて測定して求められる各波長の透過率において、420nm~480nmの平均透過率と、520nm~590nmの平均透過率との差が絶対値として2.5%以下であり、かつ、520nm~590nmの平均透過率と、600nm~640nmの平均透過率との差が絶対値として3.0%以下である、発明1~6のいずれか一項に記載の偏光素子。
[発明8]
JIS Z 8781-4:2013に従い、自然光を用いた透過率測定時に求められる偏光素子単体におけるa*値及びb*値の絶対値が、ともに1.0以下である、発明1~7のいずれか一項に記載の偏光素子。
[発明9]
偏光素子2枚を、各々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における、JIS Z 8781-4:2013に従い、自然光を用いた透過率測定時に求められるa*値が-2.0~2.0であり、b*値の絶対値が-2.0~3.0である、発明1~8のいずれか一項に記載の偏光素子。
[発明10]
偏光素子の視感度補正後の単体透過率が35%~65%であり、偏光素子2枚を、各々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における、波長帯域520nm~590nmの平均透過率が25%~50%である、発明1~9のいずれか一項に記載の偏光素子。
[発明11]
偏光素子2枚を、各々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において、420nm~480nmの平均透過率と520nm~590nmの平均透過率との差が絶対値として1.0%以下であり、520nm~590nmの平均透過率と600nm~640nmの平均透過率との差が絶対値として1.0%以下である、発明1~10のいずれか一項に記載の偏光素子。
[発明12]
偏光素子2枚を、各々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において、波長帯域420nm~480nm、520nm~590nm及び600nm~640nmにおける各波長の直交位透過率がいずれも1%以下であり、又は視感度補正後の偏光度が97%以上である、発明1~11のいずれか一項に記載の偏光素子。
[発明13]
偏光素子2枚を、各々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において、JIS Z 8781-4:2013に従い、自然光を用いた透過率測定時のa*値及びb*値の絶対値がいずれも2.0以下である、発明1~12のいずれか一項に記載の偏光素子。
[発明14]
基材を備える発明1~13のいずれか一項に記載の偏光素子。
[発明15]
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、発明14に記載の偏光素子。
[発明16]
発明1~15のいずれか一項に記載の偏光素子の片面又は両面に設けられた透明保護層を備える偏光板。
[発明17]
発明1~15のいずれか一項に記載の偏光素子又は発明16に記載の偏光板を備える表示装置。
(式中、Ac1、Rc11~Rc14は、それぞれ式(1)と同じ意味を示す。)
(式(2b)中、Ac2、Rc21~Rc28、Xc2、r、p、及びqはそれぞれ式(2)と同じ意味を表す。)
(上記式(6)中、Ra1、Ra2、Ab1、Ab2、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を示す。)
(式(7)中、Ra1、Ra2、Ab1、Ab2、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を示す。)
(式(8)中、Ra1、Ab1、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を示す。)
(式(9)中、Ra1、Ab1、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を示す。)
(式(10)中、Ab1、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を示す。)
(式(A)~式(C)中、Ra1、Ra2、Ab1、Ab2、Rb1、Rb2はそれぞれ式(3)におけるものと同じ意味を表す。)
(式(D)および式(E)中、Ra1、Ra2、Ab1、Ab2、Rb1~Rb4はそれぞれ式(3)におけるものと同じ意味を表す。)
(式(F)中、Xb1はそれぞれ式(3)におけるのと同じ意味を表す。)
2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-メトキシ-ナフタレン-6-スルホン酸、3-アミノ-1-ヒドロキシ-8-メトキシ-ナフタレン-6-スルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-メトキシ-ナフタレン-3-スルホン酸、3-アミノ-1-ヒドロキシ-8-メトキシ-ナフタレン-6-スルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-メトキシ-ナフタレン-3,6-ジスルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-(3-スルホプロポキシ)-ナフタレン-3-スルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-(4-スルホブトキシ)-ナフタレン-3-スルホン酸、2-アミノ-1-(3-スルホプロポキシ)-8-ヒドロキシ-ナフタレン-3-スルホン酸、2-アミノ-1-(4-スルホブトキシ)-8-ヒドロキシ-ナフタレン-3-スルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-(3-スルホプロポキシ)-ナフタレン-6-スルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-(4-スルホブトキシ)-ナフタレン-6-スルホン酸、2-アミノ-1-(3-スルホプロポキシ)-8-ヒドロキシ-ナフタレン-3,6-ジスルホン酸、2-アミノ-1-(4-スルホブトキシ)-8-ヒドロキシ-ナフタレン-3,6-ジスルホン酸、2-アミノ-1,8-ジヒドロキシ-ナフタレン-6-アミノメチル-3-ジスルホン酸等が好ましいものとして挙げられ、より好ましくは2-アミノ-1,8-ジヒドロキシ-ナフタレン-6-スルホン酸、2-アミノ-1,8-ジヒドロキシ-ナフタレン-3-スルホン酸、2-アミノ-1,8-ジヒドロキシ-ナフタレン-3,6-ジスルホン酸、2-アミノ-1-メトキシ-8-ヒドロキシ-ナフタレン-6-スルホン酸、2-アミノ-1-メトキシ-8-ヒドロキシ-ナフタレン-3,6-ジスルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-メトキシ-ナフタレン-6-スルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-メトキシ-ナフタレン-3-スルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-メトキシ-ナフタレン-3,6-ジスルホン酸、2-アミノ-1-ヒドロキシ-8-(3-スルホプロポキシ)-ナフタレン-3-スルホン酸、2-アミノ-1-(3-スルホプロポキシ)-8-ヒドロキシ-ナフタレン-3,6-ジスルホン酸が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
(式(5b)中、Ay21、Ay22、Ry21~Ry28、s又はtはそれぞれ式(5)におけるものと同じ意味を表す。)
上記視感度補正後の透過率とは、人間の目の視感度に補正された透過率のことをいい、JIS Z 8722:2009に従って求めることができる。測定試料(例えば、偏光素子又は偏光板)について、C光源(2度視野)を用いて380~780nmの波長域を、5nm又は10nmごとに、各波長の分光透過率を測定し、JIS Z 8722:2009に従って視感度に補正することで求めることができる。視感度補正後の透過率には、測定試料を単体で測定した場合の視感度補正後の単体透過率(Ys)、測定試料を2枚用いて各々の吸収軸を平行にした場合の視感度補正後の平行位透過率(Yp)、測定試料を2枚用いて各々の吸収軸を直交にした場合の視感度補正後の直交位透過率(Yc)がある。
本発明の偏光素子は、特定の波長帯域間における平均透過率の差が所定の値以下であることが好ましい。平均透過率とは、特定の波長帯域における各波長の透過率の平均値をいう。
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状態(明表示時、又は、白表示時)について各波長で測定して得られる透過率を、各波長の「平行位透過率(Tp)」とも称する。本発明の偏光素子の各波長の平行位透過率について、2つの波長帯域間の平均透過率の差は、AT420-480とAT520-590との差が絶対値として好ましくは2.5%以下であり、より好ましくは1.8%以下であり、さらに好ましくは1.5%以下であり、特に好ましくは1.0%以下である。さらに、AT520-590とAT600-640との差が絶対値として好ましくは3.0%以下であり、より好ましくは2.0%以下であり、さらに好ましくは1.5%以下であり、特に好ましくは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。
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状態(黒表示時、又は、暗表示時)について各波長で測定して得られる透過率を、各波長の「直交位透過率(Tc)」と称する。本発明の偏光素子の各波長の直交位透過率について、2つの波長帯域間の平均透過率の差は、AT420-480とAT520-590との差が絶対値として1.0%以下であり、かつ、AT520-590とAT600-640との差が絶対値として1.0%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、AT420-480とAT520-590との差が絶対値として、好ましくは0.6%以下であり、より好ましくは0.3%以下であり、さらに好ましくは0.1%以下である。また、AT520-590とAT600-640との差が絶対値として、好ましくは1.0%以下であり、より好ましくは0.6%以下であり、さらに好ましくは0.3%以下であり、特に好ましくは0.1%である。
本発明の偏光素子は、視感度補正後の単体透過率(Ys)が35%~65%であることが好ましい。視感度補正後の単体透過率は、測定試料(例えば、偏光素子又は偏光板)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、視感度補正後の単体透過率が35%~65%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。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、視感度補正後の単体透過率は、好ましくは36%~55%であり、さらに好ましくは37%~50%であり、よりさらに好ましくは38%~48%であり、特に好ましくは39%~45%である。視感度補正後の単体透過率が65%を超えると偏光度が低下する場合があるが、偏光素子の明るい透過率又は特定の偏光性能やコントラストを求める場合には、視感度補正後の単体透過率が65%を超えてもよい。
本発明の偏光素子は、各波長の平行位透過率(Tp)の平均透過率について、AT520-590が25%~50%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~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~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といわれている。このため、520nm~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。各波長の平行位透過率の平均透過率AT520-590は、より好ましくは28%~45%であり、さらに好ましくは30%~40%である。さらに、このときの偏光素子の偏光度は、好ましくは80%~100%であり、より好ましくは90%~100%であり、さらに好ましくは97%~100%であり、さらに好ましくは99%以上であり、特に好ましくは99.5%以上である。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(又はコントラスト)を重視するかにより、適した透過率および偏光度に調整することができる。
色度a*値及びb*値は、JIS Z 8781-4:2013により、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*値及びb*値の測定は、測定試料(例えば、偏光素子又は偏光板)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*値及びb*値はa*-s及びb*-sと示し、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)について求められる色度a*値及びb*値はa*-p及びb*-pと示し、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)について求められる色度a*値及びb*値はa*-c及びb*-cと示す。
1)各波長の直交位透過率(Tc)について、AT420-480とAT520-590との差が絶対値として、1.0%以下であり、かつ、AT520-590とAT600-640との差が絶対値として1.0%以下である場合
2)色度a*-c及びb*-cの絶対値がそれぞれ2.0以下である場合
3)波長帯域420nm~480nm、520nm~590nm、及び600nm~640nmにおける各波長の直交位透過率(Tc)がそれぞれ1%以下であり又は偏光度が約97%以上である場合
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、本発明の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。
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、酢酸ビニル及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、及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、95モル%以上であることがより好ましい。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。又、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、重合度1,500~6,000程度がより好ましい。
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。
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及び含浸させる。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。アゾ化合物を吸着及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。
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。洗浄方法は、洗浄液に浸漬することが好ましいが、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秒であり、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。
染色工程又は洗浄工程1の後、架橋剤及び/又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及び/又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又は塗工してもよい。処理溶液は、架橋剤及び/又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。
染色工程、洗浄工程1、又は架橋剤及び/又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又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。
延伸工程を行った後には、樹脂フィルム表面に架橋剤及び/又は耐水化剤の析出、又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又は塗工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。
延伸工程又は洗浄工程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、又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、及び/又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℃で処理することが好ましく、60~100℃がより好ましい。乾燥処理時間は通常30秒~20分であるが、5~10分であることが好ましい。
(i)平行位透過率(Tp)について、AT420-480とAT520-590との差が絶対値として2.5以下であり、AT520-590とAT600-640との差が絶対値として3.0である。
(ii)直交位透過率(Tc)について、AT420-480とAT520-590との差が絶対値として1.0以下であり、AT520-590とAT600-640との差が絶対値として1.0以下である。
(iii)視感度補正後の単体透過率(Ys)が35~65%である。
(iv)偏光素子単体での色度a*値及びb*値の絶対値が、ともに1.0以下である。
(v)平行位での色度a*値及びb*値において、a*値が-2.0~2.0であり、b*値が-2.0~3.0である。
(vi)直交位での色度a*値及びb*値の絶対値が、ともに2.0以下である。
(vii)平行位透過率(Tp)について、AT520-590が25~35%である。
(viii)単体透過率(Ts)又は直交位透過率(Tc)において、AT380-420とAT420-480との差が15%以下であり、AT480-520とAT420-480との差が15%以下であり、AT480-520とAT520-590と差が15%以下であり、及び/又はAT640-780とAT600-640との差が20%以下である。
本発明の偏光板は、偏光素子と、該偏光素子の片面又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。
本発明の偏光素子又は偏光板は、必要に応じて保護層又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。
(工程1)
市販品として入手可能なN-アセチル-1,4-フェニレンジアミン15.0部を水200部に加え攪拌したのち、35%塩酸42部と40%亜硝酸ナトリウム17.3部を加え、1時間攪拌することでジアゾ化した。次に、1,8-ジヒドロキシナフタレン-3,6-ジスルホン酸32.0部を水200部に加え、25%水酸化ナトリウム水溶液で弱アルカリ性として溶解した。この液に、先に得られたジアゾ液をpH6.5~8.0に保って滴下し、攪拌してカップリング反応を完結させた。続いて、得られた反応液をpH0.0~0.5において90℃~99℃で5時間攪拌し加水分解反応を行ったのち、析出した固体を濾別することによって式(13)で示されるモノアゾ化合物のウエットケーキ150部を得た。
得られた式(13)で表されるモノアゾ化合物のウエットケーキ150部を水300部に加え攪拌し懸濁させ、25%水酸化ナトリウムを用いてpH9.0とし、そこに40%亜硝酸ナトリウム水溶液17.3部を加えた。得られた水溶液を水200部と35%塩酸42部の混合液に滴下し、ジアゾ液を調製した。得られたジアゾ液に2,5-ジメトキシアニリン15.3部を加え、15%炭酸ナトリウム水溶液でpH1.5~4.0に保って8時間攪拌してカップリング反応を完結させた。その後、塩化ナトリウムで塩析させた後、濾過して式(14)で示されるジスアゾ化合物のウエットケーキ200部を得た。
得られた式(14)で表されるジスアゾ化合物のウエットケーキ200部を水500部に加え攪拌し懸濁させ、25%水酸化ナトリウムを用いてpH9.0とし、そこに40%亜硝酸ナトリウム水溶液17.3部を加えた。得られた懸濁液を水100部と35%塩酸42部の混合液に滴下し、ジアゾ液を調製した。一方、1-ヒドロキシ-6-アニリノ-3-ナフタレンスルホン酸31.5部を水300部に加え、25%水酸化ナトリウム水溶液で弱アルカリ性として溶解した。この液に、先に得られたジアゾ液をpH6.5~8.0に保って滴下し、攪拌してカップリング反応を完結させた。その後、塩化ナトリウムで塩析させた後、濾過して乾燥することにより化合物例3-8で示されるアゾ化合物8.0部を得た。
ケン化度99%以上であり、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#7500)を40℃の温水に3分浸漬し、膨潤処理を適用し延伸倍率を1.30倍にて延伸処理を行った。得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、式(2)のアゾ化合物である特開2002-275381 式(7)に記載のアゾ化合物を0.36質量部、合成例1で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-8を0.22質量部、を含有し45℃に調整した染色液に8分間浸漬して、前記フィルムにアゾ化合物を含有させた。得られたフィルムをホウ酸(富士フイルム和光純薬社製)20g/lを含有した40℃の水溶液に1分浸漬した。浸漬後のフィルムを、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。得られたフィルムを、その緊張状態を保ちつつ、25℃の水に20秒間浸漬させることにより洗浄処理した。洗浄後のフィルムを70℃で9分間乾燥させ、偏光素子を得た。この偏光素子に対して、ポリビニルアルコール(日本酢ビポバール社製 NH-26)を4%で水に溶解したものを接着剤として用いて、アルカリ処理したトリアセチルセルロースフィルム(富士フイルム社製 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、特に各波長の単体透過率、各波長の平行位透過率、各波長の直交位透過率、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。
合成例1の工程3の1-ヒドロキシ-6-アニリノ-3-ナフタレンスルホン酸31.5部を1-ヒドロキシ-6-(4-メトキシフェニルアミノ)-3-ナフタレンスルホン酸34.5部に変更した以外は合成例1と同様にして、化合物例3-10で示されるアゾ化合物8.0部得た。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、非特許文献1の製法に準ずる方法で得られた式(2)のアゾ化合物である化合物例2-102を0.37質量部、合成例2で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-10を0.26質量部、WO2007/138980の製法に準ずる方法で得られた式(4)のアゾ化合物である化合物例4-1を0.27質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
合成例1の工程3の1-ヒドロキシ-6-アニリノ-3-ナフタレンスルホン酸31.5部を1-ヒドロキシ-6-(4-アミノベンゾイルアミノ)-3-ナフタレンスルホン酸35.8部に変更した以外は合成例1と同様にして、化合物例3-31で示されるアゾ化合物11.0部得た。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、式(1)のアゾ化合物である化合物例1-13(WO2016/186194号公報 (28)のアゾ化合物)0.21質量部、合成例3で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-31を0.26質量部、WO2007/138980の製法に準ずる方法で得られた式(4)のアゾ化合物である化合物例4-1を0.25質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
合成例1の工程1の1,8-ジヒドロキシナフタレン-3,6-ジスルホン酸32.0部を1-ヒドロキシ-8-メトキシナフタレン-3,6-ジスルホン酸33.4部に変更し、合成例1の工程3の1-ヒドロキシ-6-アニリノ-3-ナフタレンスルホン酸31.5部を1-ヒドロキシ-6-(2,4-ジメトキシフェニルアミノ)-3-ナフタレンスルホン酸37.5部に変更した以外は合成例1と同様にして、化合物例3-15で示されるアゾ化合物12.0部得た。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、非特許文献1の製法に準ずる方法で得られた式(2)に記載のアゾ化合物である化合物例2-29を0.21質量部、合成例4で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-15を0.28質量部、WO2007/138980の製法に準ずる方法で得られた式(4)のアゾ化合物である化合物例4-1を0.25質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
合成例1の工程3の1-ヒドロキシ-6-アニリノ-3-ナフタレンスルホン酸31.5部を下記式(15)示す化合物34.4部に変更した以外は合成例1と同様にして、化合物例3-32で示されるアゾ化合物11.3部得た。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、式(2)のアゾ化合物であるC.I.Direct Red 117(化合物例2-6)0.18質量部、合成例5で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-32を0.30質量部、WO2007/138980の製法に準ずる方法で得られた式(4)のアゾ化合物である化合物例4-1を0.25質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、特開平8-291259号公報の製法に準ずる方法で得られた式(2)のアゾ化合物である化合物例2-77を0.27質量部、合成例2で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-10を0.28質量部、式(4)のアゾ化合物である化合物例4-2(WO2007/138980 合成例1に記載のアゾ化合物)0.22質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
合成例1の工程1の1,8-ジヒドロキシナフタレン-3,6-ジスルホン酸32.0部を1-ヒドロキシナフタレン-3,6-ジスルホン酸30.4部に変更した以外は合成例1と同様にして、化合物例3-7で示されるアゾ化合物13.5部得た。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、特開平8-291259号公報の製法に準ずる方法で得られた式(2)のアゾ化合物である化合物例2-70を0.23質量部、合成例6で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-7を0.29質量部、式(4)のアゾ化合物である化合物例4-2(WO2007/138980 合成例1に記載のアゾ化合物)0.24質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
(工程1)
合成例1の工程1の式(13)で表されるモノアゾ化合物のウエットケーキ150部を水300部に加え攪拌し懸濁させ25%水酸化ナトリウムを用いてpH9.0とし、そこに40%亜硝酸ナトリウム水溶液17.3部を加えた。得られた水溶液を水200部と35%塩酸42部の混合液に滴下し、ジアゾ液を調製した。得られたジアゾ液に2,5-ジメチルアニリン12.1部を加え、15%炭酸ナトリウム水溶液でpH1.5~4.0に保って8時間攪拌してカップリング反応を完結させた。その後、塩化ナトリウムで塩析させた後、濾過して式(16)で示されるジスアゾ化合物のウエットケーキ200部を得た。
得られた式(16)で表されるモノアゾ化合物のウエットケーキ150部を水300部に加え攪拌し懸濁させ25%水酸化ナトリウムを用いてpH9.0とし、そこに40%亜硝酸ナトリウム水溶液17.3部を加えた。得られた水溶液を水200部と35%塩酸42部の混合液に滴下し、ジアゾ液を調製した。得られたジアゾ液に2,5-ジメトキシアニリン15.3部を加え、15%炭酸ナトリウム水溶液でpH1.5~4.0に保って8時間攪拌してカップリング反応を完結させた。その後、塩化ナトリウムで塩析させた後、濾過して式(17)で示されるトリスアゾ化合物のウエットケーキ200部を得た。
得られた式(17)で表されるトリスアゾ化合物のウエットケーキ200部を水500部に加え攪拌し懸濁させ、25%水酸化ナトリウムを用いてpH9.0とし、そこに40%亜硝酸ナトリウム水溶液17.3部を加えた。得られた懸濁液を水100部と35%塩酸42部の混合液に滴下し、ジアゾ液を調製した。一方、1-ヒドロキシ-6-アニリノ-3-ナフタレンスルホン酸31.5部を水300部に加え、25%水酸化ナトリウム水溶液で弱アルカリ性として溶解した。この液に、先に得られたジアゾ液をpH6.5~8.0に保って滴下し、攪拌してカップリング反応を完結させた。その後、塩化ナトリウムで塩析させた後、濾過して乾燥することにより化合物例3-42で示されるアゾ化合物 11.0部を得た。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、式(1)のアゾ化合物である化合物例1-23(WO2016/186194号公報 式(54)のアゾ化合物)0.21質量部、式(3)のアゾ化合物である合成例7で得られた化合物例3-42を0.35質量部、式(4)のアゾ化合物である化合物例4-2(WO2007/138980 合成例1に記載のアゾ化合物)0.26質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
合成例1の工程3の1-ヒドロキシ-6-アニリノ-3-ナフタレンスルホン酸31.5部を下記式(18)示す化合物55.1部に変更した以外は合成例1と同様にして、化合物例3-35で示されるアゾ化合物6.2部得た。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、特開平8-291259号公報の製法に準ずる方法で得られた式(2)のアゾ化合物である化合物例2-95を0.26質量部、式(3)のアゾ化合物である合成例8で得られた化合物例3-35を0.37質量部、式(5)のアゾ化合物である化合物例5-88(WO2019/124161 化合物例1-B83に記載のアゾ化合物)0.25質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、特開平8-291259号公報の製法に準ずる方法で得られた式(2)のアゾ化合物である化合物例2-70を0.23質量部、合成例1で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-8を0.26質量部、式(5)のアゾ化合物である化合物例5-88(WO2019/124161 化合物例1-B83に記載のアゾ化合物)0.25質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
合成例1の工程3の1-ヒドロキシ-6-アニリノ-3-ナフタレンスルホン酸31.5部を1-ヒドロキシ-6-メチルアミノ-3-ナフタレンスルホン酸25.3部に変更した以外は合成例1と同様にして、化合物例3-36で示されるアゾ化合物9.2部を得た。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、式(1)のアゾ化合物である化合物例1-13(WO2016/186194号公報 式(28)のアゾ化合物)0.25質量部、合成例9で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-36を0.24質量部、式(5)のアゾ化合物である化合物例5-3(WO2019/124161 化合物例1-A4に記載のアゾ化合物)0.22質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
合成例1の工程3の1-ヒドロキシ-6-アニリノ-3-ナフタレンスルホン酸31.5部を1-ヒドロキシ-6-(2,4-ジメトキシフェニルアミノ)-3-ナフタレンスルホン酸37.5部に変更した以外は合成例1と同様にして、化合物例3-14で示されるアゾ化合物8.9部得た。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、特開2002-275381号公報の製法に準ずる製法で得られた式(2)のアゾ化合物である化合物例2-103を0.30質量部、合成例10で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-14を0.29質量部、式(5)のアゾ化合物である化合物例5-84(WO2019/124161 化合物例1-B64に記載のアゾ化合物)0.21質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、式(2)のアゾ化合物である化合物例2-59(WO2012/108169号公報 化合物例 式(17))0.29質量部、合成例2で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-10を0.29質量部、式(5)のアゾ化合物である化合物例5-84(WO2019/124161 化合物例1-B64に記載のアゾ化合物)0.21質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、特開2002-275381号公報の製法に準ずる製法で得られた式(2)のアゾ化合物である化合物例2-103を0.30質量部、合成例10で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-14を0.29質量部、式(5)のアゾ化合物である化合物例5-84(WO2019/124161 化合物例1-B64に記載のアゾ化合物)と同色成分であるC.I.Direct Orange 72を0.20質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
膨潤処理を適用し得られたフィルムを、水1500質量部、トリポリリン酸ナトリウム1.5質量部、無水芒硝1.5質量部、式(2)のアゾ化合物である化合物例2-26(WO2005/075572 式(4)に記載のアゾ化合物)0.22質量部、合成例6で得られた式(3)のアゾ化合物である化合物例3-7を0.29質量部、C.I.Direct Yellow 12を0.30質量部、を含有した45℃の染色液で8分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例1と同様にして偏光板を作製した。
一般的な染料系偏光板として、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。
一般的な染料系偏光板として、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SHC-128を入手し、測定試料とした。
特許文献9の比較例1に記載の製造方法に従い、ヨウ素含有時間を、比較例3において5分30秒間、比較例4において4分45秒間、比較例5において4分15秒間、比較例6において3分30秒間、比較例7において4分00秒間、及び、比較例8において5分15秒間に変更した以外は同様の方法により、アゾ化合物を含まないヨウ素系偏光板を作製し、測定試料とした。
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。
実施例1において、アゾ化合物を含有する水溶液(染色液)を特許文献3の実施例1に記載の組成とし、それぞれの染色時間を6分、5分に変更した以外は同様にして、後述する単体透過率が約41%になるように、膨潤したフィルムを水溶液に浸漬する時間を調整しアゾ化合物を含有させて、それぞれ比較例10、比較例11の偏光板を作製した。
染料系偏光板に関する特許文献8の実施例1に記載の偏光板を作製した。
染料系偏光板に関する特許文献9の実施例3に記載の偏光板を作製した。
染料系偏光板に関する特許文献10の実施例1に記載の偏光板を作製した。
染料系偏光板に関する特許文献11の実施例15(No.1)に記載の偏光板を作製した。
実施例10において、化合物例2-70のアゾ化合物に代えて、同系色の二色性を有するC.I.Direct Red 80を用い、得られる偏光素子が同等の単体透過率になるように染色液を作製し、アゾ化合物を偏光素子に含有させた以外は実施例10と同様にして、偏光板を作製した。
実施例10において、化合物例3-8のアゾ化合物に代えて、同系色の二色性を有するジスアゾ化合物であるC.I.Direct Blue 67を用い、得られる偏光素子が同等の単体透過率になるように染色液を作製し、アゾ化合物を偏光素子に含有させた以外は実施例10と同様にして、偏光板を作製した。
実施例1~15及び比較例1~17で得られた測定試料の評価を次のようにして行った。
(a)各波長の単体透過率Ts、平行位透過率Tp及び直交位透過率Tc
各測定試料の各波長の単体透過率Ts、平行位透過率Tp及び直交位透過率Tcを、分光光度計(日立ハイテクサイエンス社製“U-4100”)を用いて測定した。ここで、各波長の単体透過率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。各波長の平行位透過率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。各波長の直交位透過率Tc(%)は、2枚の測定試料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、380~780nmの波長領域にわたって行った。
(b)視感度補正後の単体透過率Ys、視感度補正後の平行位透過率Yp及び視感度補正後の直交位透過率Yc
各測定試料の視感度補正後の単体透過率Ys(%)、視感度補正後の平行位透過率Yp(%)及び視感度補正後の直交位透過率Yc(%)をそれぞれ求めた。視感度補正後の単体透過率Ys(%)、視感度補正後の平行位透過率Yp(%)及び視感度補正後の直交位透過率Yc(%)は、380~780nmの波長領域で、所定波長間隔dλ(ここでは5nm)おきに求めた各波長の上記単体透過率Ts、各波長の平行位透過率Tp及び各波長の直交位透過率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、上記各波長の単体透過率Ts、各波長の平行位透過率Tp及び各波長の直交位透過率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、yτλは2度視野等色関数を表す。結果を表1に示す。
同一の測定試料2枚を用いて測定される視感度補正後の平行位透過率Ypと視感度補正後の直交位透過率Ycとの比(Yp/Yc)を算出することにより、コントラスト(CR)を求めた。結果を表1に示す。
各測定試料の視感度補正後の偏光度ρyを、以下の式(IV)に、視感度補正後の平行位透過率Yp及び視感度補正後の直交位透過率Ycを代入して求めた。その結果を表1及び2に示す。
各測定試料の各波長の平行位透過率Tp及び各波長の直交位透過率Tcの各々の520~590nmにおける平均透過率(AT520-590)と420~480nmにおける平均透過率(AT420-480)との差の絶対値を示し、及び520~590nmにおける平均透過率(AT520-590)と600~640nmにおける平均透過率(AT600-640)との差の絶対値を測定した。結果を表5及び6に示す。
また、表3~6より、実施例3及び5~15の平行位透過率Tpにおいて平均透過率(AT520-590)と平均透過率(AT420-480)との差は3.0より小さく、かつ、平均透過率(AT520-590)と平均透過率(AT600-640)との差は2.5より小さいことが分かる。さらに、実施例6、実施例7、実施例12及び実施例14の測定試料は、平行位透過率Tpにおける平均透過率(AT520-590)と平均透過率(AT420-480)との差、また平行位透過率Tpにおける平均透過率(AT520-590)と平均透過率(AT600-640)との差は2%以内であり、各波長帯域間の差が著しく少ないことが分かる。さらに、実施例6、実施例12及び実施例14の直交位透過率Tcにおける平均透過率(AT520-590)と平均透過率(AT420-480)との差、並びに、直交位透過率Tcにおける平均透過率(AT520-590)と平均透過率(AT600-640)との差は1%以内であり、比較例1~9並びに比較例12~17と比較し、本発明の偏光板は各波長のTcにおいても各波長帯域間の差がないことが分かる。一方で、比較例10~11の測定試料は、Tpにおける平均透過率(AT520-590)と平均透過率(AT420-480)との差が2.5%以内であり、並びに、Tpにおける平均透過率(AT520-590)と平均透過率(AT600-640)との差は3.0%以内であり、Tcにおける平均透過率の差が1%ではあるが、表2で示した通り、コントラスト並びに偏光度が低い。以上のことから、本願の偏光素子が高透過率と高偏光度を有しながら、各波長のTp及びTcにおいて波長依存性のない偏光素子、又はその偏光板を実現出来ることが分かる。
各測定試料について、JIS Z 8781-4:2013に従って、各波長の単体透過率Ts測定時、各波長の平行位透過率Tp測定時及び各波長の直交位透過率Tc測定時における色度a*値及びb*値を測定した。測定には、上記の分光光度計を使用した。光源には、C光源を用いた。結果を表7及び8に示す。ここで、a*-s及びb*-s、a*-p及びb*-p並びにa*-c及びb*-cは、各々単体透過率Ts、平行位透過率Tp及び直交位透過率Tcの測定時における色度a*値及びb*値にそれぞれ対応する。
各測定試料について、反射板として市販されている鏡の上に、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7及び8に示す。なお、表中、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、実施例又は比較例では、例えば、黄色味を帯びた白を「黄」、青紫色を帯びた黒を「青紫」と示す。
以上のことから、本発明の偏光素子が高透過率と高偏光度を有しながら、平行位及び直交位ともに無彩色、即ち白と黒とを十分に表現できる設計になりうる偏光素子、またはその偏光板を実現出来ることが示された。
実施例1~17及び比較例3~9の測定試料を、相対湿度85%RHの85℃の環境下に240時間置いて、耐久性試験を行った。その結果、実施例1~17の測定試料は透過率や色相の変化は見られなかった。これに対し、比較例3~9の測定試料は偏光度が10%以上低下し、色度b*-cは-10より低くなり、見た目の色は著しく青色に変化し、特に2枚の測定試料を直交位に配置した場合(黒表示時)には大いに青色を呈色した。したがって、本発明の偏光素子は高い耐久性を有していることが分かった。
Claims (17)
- 遊離酸の形式で、下記式(1)で表されるアゾ化合物又はその塩又は下記式(2)で表されるアゾ化合物又はその塩と、下記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩とを含む偏光素子。
(式(1)中、Ac1は、各々独立して、スルホ基及びカルボキシ基から選択される置換基を少なくとも1つ有するフェニル基又はナフチル基を表し、Rc11~Rc14は、各々独立して、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基又はスルホ基を有するC1~4のアルコキシ基を表す。)
(式(2)中、Ac2は、スルホ基及びカルボキシ基から選択される置換基を少なくとも1つ有するフェニル基又はナフチル基を表し、Rc21~Rc28は、各々独立して、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基又はスルホ基を有するC1~4のアルコキシ基を表し、Xc2は、置換基S 2 を少なくとも1つ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又は置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基を表し、前記置換基S2は(複数ある場合には各々独立して)、さらに置換基を有してもよいC1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基、スルホ基、C1~4のアルキルアミノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、置換アミノ基、カルボキシ基、及びカルボキシエチルアミノ基から選択され、r、p、qは各々独立に0又は1を示す。ただし、r、p、qが全て1である場合を除き、さらにp又はqのいずれかが1であって、Ac2がナフチル基の場合には置換基としてヒドロキシ基を含まない。)
(式(3)中、環a及び環bにおける水素原子のいずれかがRa 1 、Ra 2 、Ab 1 又はAb 2 で置換されており、Ra1又はRa2のいずれか一方はヒドロキシ基であって、他方は水素原子、ヒドロキシ基、C1~4のアルコキシ基又はスルホ基を有するC1~4のアルコキシ基を表し、Ab1又はAb2いずれか一方はスルホ基、カルボキシ基又は置換基を有してもよいアミノ基を表し、他方は水素原子、スルホ基、カルボキシ基、又は置換基を有してもよいアミノ基から選択される置換基であり、Rb1~Rb6は、各々独立して、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基、スルホ基、スルホ基を有するC1~4のアルコキシ基、又は置換基を有してもよいアミノ基を表し、hは0又は1を表し、Xb1は置換基S3を少なくとも1つ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又は置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基を示し、前記置換基S3は(複数ある場合には各々独立に)、さらに置換基を有してもよいC1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基、スルホ基、アミノ基、C1~4のアルキルアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基及びカルボキシエチルアミノ基から選択される。) - 下記式(4)で表されるアゾ化合物又はその塩、又は式(5)で表されるアゾ化合物又はその塩をさらに含む請求項1に記載の偏光素子。
(式(4)中、Ay11は各々独立にスルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、C1~4のアルキル基又はC1~4のアルコキシ基を示し、Ry11~Ry14は各々独立して水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基又はスルホ基を有するC1~4のアルコキシ基を示し、fは1~3の整数を示す)
(式(5)中、Ay21及びAy22は各々独立に、置換基を有してもよいナフチル基又は置換基を有してもよいフェニル基であり、Ry21、Ry22、Ry27、及びRy28が、各々独立に、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基であり、Ry23~Ry26が各々独立に、水素原子、C1~4のアルキル基、C1~4のアルコキシ基、スルホ基を有するC1~4のアルコキシ基であり、s、tは各々独立に0又は1を示す。) - 前記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式(6)で表されるアゾ化合物又はその塩である、請求項1又は2に記載の偏光素子。
(式(6)中、Ra1、Ra2、Ab1、Ab2、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を示す。) - 前記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式(7)で表されるアゾ化合物又はその塩である、請求項1~3のいずれか一項に記載の偏光素子。
(式(7)中、Ra1、Ra2、Ab1、Ab2、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を示す。) - 前記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式(8)で表されるアゾ化合物又はその塩である、請求項1~4のいずれか一項に記載の偏光素子。
(式(8)中、Ra1、Ab1、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(3)と同じ意味を表し、Ra3は水素原子、またはヒドロキシ基を示す。) - 前記式(3)で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式(9)で表されるアゾ化合物又はその塩である、請求項1~5のいずれか一項に記載の偏光素子。
(前記式(9)中、Ra1、Ab1、Rb1~Rb6、h、Xb1はそれぞれ式(2)と同じ意味を示す。) - 偏光素子2枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて測定して求められる各波長の透過率において、420nm~480nmの平均透過率と、520nm~590nmの平均透過率との差が絶対値として2.5%以下であり、かつ、520nm~590nmの平均透過率と、600nm~640nmの平均透過率との差が絶対値として3.0%以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載の偏光素子。
- JIS Z 8781-4:2013に従い、自然光を用いた透過率測定時に求められる偏光素子単体におけるa*値及びb*値の絶対値が、ともに1.0以下である、請求項1~7のいずれか一項に記載の偏光素子。
- 偏光素子2枚を、各々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における、JIS Z 8781-4:2013に従い、自然光を用いた透過率測定時に求められるa*値が-2.0~2.0であり、b*値の絶対値が-2.0~3.0である、請求項1~8のいずれか一項に記載の偏光素子。
- 偏光素子の視感度補正後の単体透過率が35%~65%であり、偏光素子2枚を、各々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における、波長帯域520nm~590nmの平均透過率が25%~50%である、請求項1~9のいずれか一項に記載の偏光素子。
- 偏光素子2枚を、各々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において、420nm~480nmの平均透過率と520nm~590nmの平均透過率との差が絶対値として1.0%以下であり、520nm~590nmの平均透過率と600nm~640nmの平均透過率との差が絶対値として1.0%以下である、請求項1~10のいずれか一項に記載の偏光素子。
- 偏光素子2枚を、各々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において、波長帯域420nm~480nm、520nm~590nm及び600nm~640nmにおける各波長の直交位透過率がいずれも1%以下であり、又は視感度補正後の偏光度が97%以上である、請求項1~11のいずれか一項に記載の偏光素子。
- 偏光素子2枚を、各々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において、JIS Z 8781-4:2013に従い、自然光を用いた透過率測定時のa*値及びb*値の絶対値がいずれも2.0以下である、請求項1~12のいずれか一項に記載の偏光素子。
- 基材を備える請求項1~13のいずれか一項に記載の偏光素子。
- 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、請求項14に記載の偏光素子。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の偏光素子の片面又は両面に設けられた透明保護層を備える偏光板。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の偏光素子又は請求項16に記載の偏光板を備える表示装置。
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