KR20140138589A

KR20140138589A - 염료계 편광소자 및 편광판

Info

Publication number: KR20140138589A
Application number: KR1020147014328A
Authority: KR
Inventors: 노리아키 모치즈키
Original assignee: 니폰 가야꾸 가부시끼가이샤; 가부시키가이샤 폴라테크노
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2014-12-04
Also published as: TWI551899B; HK1201928A1; JP6392665B2; TW201344260A; JPWO2013141236A1; WO2013141236A1; CN104115042B; CN104115042A; KR101949182B1

Abstract

<과제> 디아니시딘과 같은 특정 화학물질에 속하는 원료를 사용하지 않고, 우수한 청색 염료를 갖는 색소이고, 양호한 편광 특성을 갖는 편광소자의 개발.
<해결수단> 폴리비닐 알코올 수지 또는 그의 유도체 및 이색성 색소를 함유하고, 3배 이상 연신하여된 필름으로 이루어지는 편광소자이고, 상기 이색성 색소의 적어도 하나가 화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염이고, 또 화학식(2)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염의 편광소자 중의 함유량이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 편광소자:

식 중, A는 치환기를 갖는 나프틸기를 나타내고, R은 수소원자 또는 메톡시기를 나타내고, X는 수소원자, 수산기, 카복시기, 메틸기, 메톡시기, 술포기를 나타낸다.

식 중, A, R, X는 화학식(1)에서 나타낸 것과 동일 의미를 나타낸다.

Description

염료계 편광소자 및 편광판{DYE-BASED POLARIZER AND POLARIZING PLATE}

본 발명은, 염료계 편광소자 및 이것을 사용한 편광판에 관한 것이다.

편광소자는 일반적으로, 이색성 색소인 요오드 또는 이색성 염료를 폴리비닐 알코올계 수지 필름에 흡착배향시키는 것에 의해 제조되고 있다. 이 편광소자의 적어도 편면에 접착제층을 통하여 트리아세틸 셀룰로오스 등으로 이루어지는 보호필름을 접합하여 편광판으로 되어, 액정표시장치 등에 사용된다. 이색성 색소로서 요오드를 사용한 편광판은 요오드계 편광판이라 불리고, 한편, 이색성 색소로서 이색성 염료를 사용한 편광판은 염료계 편광판이라 불린다. 이들 중 염료계 편광판은, 동일 편광도를 갖는 요오드계 편광판과 비교하면 투과율이 낮은, 즉, 콘트라스트가 낮은 것에 문제점이 있었지만, 고내열성, 고습열내구성, 고안정성을 갖고, 또 다양한 색채를 갖는 색소가 개발되어, 배합에 의한 색의 선택성이 높은 것이 특징이다.

그러나, 종래, 제지재료 및 셀룰로오스계 섬유를 견고한 청색으로 염색하는 염료로서는, C.I. Direct　Blue 15, 200, 202, 203 등이 알려져 있고, 제지업계 및 염색업계에 있어서 많이 이용되고 있다. 그러나, 그들 염료에 공통하는 결점으로서는, 이들 염료를 원료로서 사용할 때의 공통의 문제점으로서, 주원료로서 사용되고 있는 디아니시딘이 특정 화학물질 제1류에 해당하는 독성 화학물질이고, 또 색소그 자체도 디아니시딘계 색소이기 때문에, 디아니시딘의 사용에 있어서는, 노동안전위생법을 엄수하는 것이 필수이고, 극히 엄중한 방호설비 하에서 작업할 필요가 있어, 안전위생관리 및 생산효율의 향상에 관하여 큰 제약 요인으로 되어 있다.

한편, 디아니시딘 이외의 청색 염료로서는, 예컨대 C.I. Direct　Blue 67, 78, 106, 108 등이 있지만, 모두 디아니시딘계 청색 염료에 비하여 분명히 염착성 불량의 결점을 지니고 있다. 즉 디아니시딘을 사용하지 않고서는 견고하고 염착성 이 좋은 청색 염료를 용이하게 얻는 것이 어렵고, 이 때문에 디아니시딘이 특정 화학물질 제1류에 해당하는 독성 화학물질이고, 작업자에 대한 폭로를 피하기 위한 방호설비에 많은 경비를 들여서 이것을 사용하는 청색 염료가 넓게 제조되고, 사용되고 있는 상황에 있다. 따라서 디아니시딘과 같은 특정 화학물질에 해당하는 원료를 사용하지 않고, 견고하고 염착성이 양호한 청색 염료를 얻는 것은, 염료업계, 제지업계뿐만 아니라, 편광판의 개발에 있어서 오랫동안 강하게 요구되고 있었다. 특히, 편광소자의 개발에 있어서는, 높은 편광 특성을 갖는 것이 제안되어 있고, 이에 더하여, 편광 기능과 색과 내구성을 겸비하는 것이 매우 곤란하였다.

또한, 근년에는 광학용도로서 광원의 강도가 높아지고 있고, 그의 강한 광, 및 그것에 수반하여 발생하는 열에 의해 편광판이 변색하는 문제가 있어, 그의 개선 요구가 높다.

특허문헌 1: 특허공보　소64-5623 특허문헌 2: 특허 제2985408호

비특허문헌 1: 염료화학; 호소다 유타카 저; 기보당

디아니시딘과 같은 특정 화학물질에 속하는 원료를 사용하지 않고, 우수한 청색 염료를 갖는 색소는, 특허문헌 1에 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 1에 개시된 색소를 폴리비닐 알코올 필름에 함유시키고 연신하여 얻을 수 있는 편광판에 관해서는, 특허문헌 2에 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1 또는 2에서 사용된 색소는, 그 제조방법에 따라서는, 색소의 순도가 낮고, 불순물을 많이 포함하며, 편광 특성이 낮은 것이 문제였다. 특히 불순물로서는, 화학식(1)으로 표시되는 색소를 제조할 때에, 그의 제조 조건에 따라서는 구리가 탈리되어, 화학식(2)가 생기는 것이 알려져 있고, 화학식(2)의 색소가 들어가는 것에 의해 얻을 수 있는 필름의 편광도 저하가 보여서, 색소의 순도가 90%이어도, 근년의 고편광도 및 고콘트라스트의 요구에는 불충분하여, 개선이 요구되고 있었다. 이와 같은 경위에서, 디아니시딘과 같은 특정 화학물질에 속하는 원료를 사용하지 않고, 우수한 청색 염료를 갖는 색소이고, 양호한 편광 특성을 갖는 편광소자의 개발이 요구되고 있었다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 폴리비닐 알코올 수지 또는 그의 유도체 및 이색성 색소를 함유하고, 3배 이상 연신하여된 필름으로 이루어지는 편광소자이고, 상기 이색성 색소의 적어도 하나가 화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염이고, 또 화학식(2)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염의 함유량을 10% 이하로 하는 것에 의해, 견고하고 염착성이 양호한 청색 염료를 갖는 색소이고, 양호한 편광 특성을 갖는 편광소자 또는 편광판을 얻을 수 있는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명은,

「(1) 폴리비닐 알코올 수지 또는 그의 유도체 및 이색성 색소를 함유하고, 3배 이상 연신하여된 필름으로 이루어지는 편광소자이고, 상기 이색성 색소의 적어도 하나가 화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염이고, 또 화학식(2)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염의 편광소자 중의 함유량이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 편광소자:

(2) (1)에 기재된 편광소자의 편면, 또는 양면에 보호층이 제공되어 있는 편광판,

(3) (1)에 기재된 편광소자, 또는 (2)에 기재된 편광판을 사용한 액정표시장치,

(4) (1)에 기재된 편광소자, 또는 (2)에 기재된 편광판을 사용한 렌즈,

(5) 폴리비닐 알코올 수지 또는 그의 유도체 및 이색성 색소를 함유하고, 3배 이상 연신하여된 필름으로 이루어지는 편광소자이고, 상기 이색성 색소의 적어도 하나가 화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염이고, 화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염과 화학식(2)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염의 편광소자 중의 함유량의 비가, 9대 1 내지 10대 0인 것을 특징으로 하는 편광소자의 제조방법」에 관한 것이다.

본 발명의 폴리비닐 알코올 수지 또는 그의 유도체 및 이색성 색소를 함유한 편광소자 또는 편광판은, 디아니시딘과 같은 특정 화학물질에 해당하는 원료를 사용함없이, 견고하고 염착성이 양호한 청색 염료로 할 수 있어, 양호한 편광 특성을 갖는다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은, 폴리비닐 알코올 수지 또는 그의 유도체 및 이색성 색소를 함유하고, 3배 이상 연신하여된 필름으로 이루어지는 편광소자이고, 상기 이색성 색소의 적어도 하나가 화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염이고, 또 화학식(2)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염의 함유량이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 편광소자로 하는 것에 의해, 디아니시딘과 같은 특정 화학물질에 속하는 원료를 사용하지 않고, 우수한 청색 염료를 갖는 색소이고, 양호한 편광 특성을 갖는 특징을 달성할 수 있다.

화학식(1)으로 표시되는 색소는, 편광 특성이 양호하고, 필름 중에 함유하여도 좋지만, 한편, 화학식(2)으로 표시되는 색소는, 필름 중에 함유하는 것에 의해 편광 특성이 크게 저하한다. 그 때문에, 화학식(2)으로 표시되는 색소, 또는 그의 염의 순도(함유량)는, 필름 중에 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 더욱 바람직하게는 3% 이하, 또한 바람직하게는 1% 이하인 것이 바람직하다.

이 경우의 색소의 순도라는 것은, 고속 액체 크로마토그래피(이하, HPLC로 생략함)에 의한 면적비로 측정되는 순도이고, 이색성 색소를 함유한 폴리비닐 알코올계 수지 필름의 0.5g을, 50 중량%의 피리딘수에 24시간 침지하고, 색소추출한 후, HPLC에 의해 측정했을 때의 피크 면적비로 나타내는 비율이다.

또한, 화학식(1)으로 표시되는 색소는, 물에 용해되고, 그 용액을 HPLC로 측정했을 때에, 상기 색소 중에 화학식(2)으로 표시되는 색소의 순도가 면적비로 10% 이하인 것이 좋다. 화학식(2)으로 표시되는 색소는, 화학식(1)의 제조공정, 또는 편광소자 제작공정에서 생성하는 불순물이고, 상기 불순물은 주로 구조식 내에 갖는 구리가 괴리될 때에 생긴다. 그 때문에, 화학식(2)으로 표시되는 색소의 함유량 은 적은 편이 바람직하다. 편광소자, 또는 편광판을 제조할 때에는, 화학식(1)으로 표시되는 색소 순도로 90% 이상이 좋고, 바람직하게는 95% 이상, 더욱 바람직하게는 98% 이상인 것이 바람직하다. 따라서, 화학식(1) 및 화학식(2)으로 표시되는 화합물의 비로서는 9대 1 ~ 10대 0인 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명에서 사용하는 화학식(1)으로 표시되는 색소의 구체예를 이하에 열거한다. 식 중의 술포기, 카복시기 및 히드록시기는 유리산의 형으로 나타낸다.

화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염은, 비특허문헌 1에 기재된 것과 같은 통상의 아조염료의 제법에 따라서, 공지의 디아조화, 커플링을 행하는 것에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 구체적인 제조방법로서는, 아미노기를 갖는 나프탈렌 고리를 공지의 방법으로 디아조화하고, 이어서, 화학식(12)으로 표시되는 화합물을 10~20℃에서 커플링시키고, 필요에 따라서 가수분해하여 화학식(13)으로 표시된 아미노 아조 화합물을 얻었다.

식 중, R은 화학식(1)에서 나타낸 것과 동일 의미를 나타낸다.

식 중, A, R은 화학식(1)에서 나타낸 것과 동일 의미를 나타낸다.

화학식(13)으로 표시되는 아미노아조 화합물을 공지의 방법으로 디아조화하고, 수소원자, 수산기, 카복시기, 메틸기, 메톡시기, 술포기의 어느 것을 갖는 6-페닐아미노 1-나프톨-3-술폰산(관례명：J산)에 10~20℃에서 알칼리 커플링하여 화학식(14)으로 표시되는 디스아조 화합물을 얻는다.

이어서, 예컨대 황산구리와, 암모니아수, 아미노 알코올, 헥사메틸렌 테트라민을 가하고, 85~95℃에서 구리화 반응을 행하여, 본원의 화학식(1)으로 표시되는 구리 착염 화합물을 함유한 용액을 얻는다.

이어서 이 용액을, 증발건조, 또는 염석여과 건조하고, 분쇄하여 분말화한 본원의 화학식(1)으로 표시되는 색소를 얻는다. 이와 같이 하여 얻어진 화학식(1)으로 표시되는 화합물은 일반적으로 나트륨염으로서 사용되지만, 리튬염, 칼륨염, 암모늄염, 알킬아민염 등으로서 사용될 수 있다.

단, 구리 착염 화합물은 제조공정, 또는 편광소자 제작공정의 조건에 따라서는, 구리가 괴리되어, 화학식(2)으로 표시되는 디스아조 화합물이 생긴다. 화학식(2)의 화합물이 생기는 요인으로서는, 증발건조 시의 온도, 염석 시의 용액, 용액 농도, 그의 시간에 따라서 생성된다. 편광소자 제작 시에도, 후술하는 염색온도, 염색시간, 연신 후의 건조온도, 건조시간 등의 공정에 의해서도, 화학식(2)으로 표시되는 색소는 발생할 수 있다. 화학식(2)의 화합물의 생성을, 색소 제조공정, 편광소자 제조공정에서 발생하지 않게 하는 것에 의해 본 발명은 달성할 수 있다. 화학식(2)으로 표시되는 색소는, 편광 특성이 낮고, 또한 화학식(1)으로 표시되는 색소를 함유한 편광소자의 2매의 편광판을 흡수축 방향이 직교하도록 중첩한 경우의 투과율과, 화학식(1) 및 화학식(2)의 색소를 함유하는 편광소자 2매의 편광판을 흡수축 방향이 직교하도록 중첩한 경우의 투과율에 있어서, 가장 투과율이 낮은 파장이 각각 상이하고, 화학식(2)의 색소를 함유하고 있는 경우에는 색이 청색이 아니고, 붉은 기운을 띠기 때문에, 자색, 또는 그에 가까운 색으로 되어 간다. 편광 특성에서 양호한 편광소자를 얻는 경우 및 청색 편광판을 원하는 경우에는, 편광소자 중의 화학식(2)의 색소의 함유량이 화학식(1)의 색소에 대하여 10% 이하인 것을 필요로 한다. 화학식(2)의 색소가 10% 이상 포함되면 양호한 편광 특성, 및 바람직한 청색을 얻을 수 없다. 그 때문에, 화학식(2)으로 표시되는 색소의 함유량은 적은 편이 바람직하다.

화학식(1)으로 표시되는 색소는, 다른 유기 색소와 병용하는 것에 의해, 색상의 보정 및 편광 성능을 향상시키는 것이 가능하다. 이 경우에 사용되는 유기 색소로서는, 본 발명에 사용하는 색소와 흡수 파장 영역이 상이한 파장 영역에 흡수 특성을 갖는 색소이고, 편광 특성이 높은 것이라면 좋고, 2색성 염료라는 것은, 특히 한정되지 않지만, 친수성 고분자를 염색하는 것이라면 좋고, 아조계, 안트라퀴논계, 퀴노프탈론계 등의 2색성 염료를 들 수 있고, 또한 컬러 인덱스에 기재된 색소도 예시된다. 예컨대, 씨. 아이. 다이렉트．옐로우 12, 씨. 아이. 다이렉트．옐로우 28, 씨. 아이. 다이렉트．옐로우 44, 씨. 아이. 다이렉트．오렌지 26, 씨. 아이. 다이렉트．오렌지 39, 씨. 아이. 다이렉트．오렌지 107, 씨. 아이. 다이렉트．레드 2, 씨. 아이. 다이렉트．레드 31, 씨. 아이. 다이렉트．레드 79, 씨. 아이. 다이렉트．레드 81, 씨. 아이. 다이렉트．레드 247, 씨. 아이. 다이렉트．그린 80, 씨. 아이. 다이렉트．그린 59, 및 특개 2001-33627, 특개 2002-296417, 특개 2003-215338, ＷＯ2004/092282,특개 2001-0564112,특개 2001-027708, 특개평 11-218611, 특개평 11-218610 및 특개소60-156759호 공보에 기재된 유기 염료 등을 들 수 있다. 이들 유기 염료는 유기산 외, 알칼리 금속염(예컨대 Ｎａ염, Ｋ염, Lｉ염), 암모늄염, 또는 아민류의 염으로서 사용될 수 있다. 단, 이색성 염료는 이들에 한정되지 않고 공지의 이색성 화합물을 사용할 수 있지만, 아조계의 염료가 바람직하다. 이들에 나타낸 이색성 염료 이외에도, 필요에 따라서, 다른 유기 염료를 병용시킬 수 있다.

목적으로 하는 편광소자가, 중성색의 편광소자, 액정 프로젝터용 컬러 편광소자 또는 그의 염의 컬러 편광소자인가에 따라서, 각각 배합하는 유기 염료의 종류는 상이하다. 그 배합 비율은 특히 한정되지 않고, 광원, 내구성, 요구되는 색상 등의 요망에 따라서, 배합량을 임의로 설정할 수 있다.

화학식(1)으로 표시된 색소는, 폴리비닐 알코올계 수지 필름에 함침되는 것이 본 발명의 특징이다. 그 편광소자를 구성하는 폴리비닐 알코올계 수지의 제조방법은, 특히 한정되지 않고, 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 폴리비닐 알코올계 수지의 제조방법으로서는, 예컨대, 폴리아세트산비닐계 수지를 검화하는 것에 의해 얻을 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 이외에, 아세트산비닐 및 이것과 공중합가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산비닐과 공중합하는 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카복시산류, 올레핀류, 비닐에테르류 또는 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐 알코올계 수지의 검화도는, 통상 85~100 몰%가 바람직하고, 95 몰% 이상이 더욱 바람직하다. 이 폴리비닐 알코올계 수지는, 또한 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류에 의해 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 또한 폴리비닐 알코올계 수지의 중합도는, 통상 1000~10000가 바람직하고, 1500~6000가 더욱 바람직하다.

이러한 폴리비닐 알코올계 수지를 제막한 것이, 원반 필름으로서 사용된다. 폴리비닐 알코올계 수지를 제막하는 방법은 특히 한정되지 않고, 공지의 방법으로 제막할 수 있다. 이 경우, 폴리비닐 알코올계 수지 필름은 가소제로서 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 저분자량 폴리에틸렌글리콜 등을 함유할 수 있다. 가소제량은 5~20 중량%가 바람직하고, 8~15 중량%가 더욱 바람직하다. 폴리비닐 알코올계 수지로 이루어지는 원반 필름의 막 두께는 특히 한정되지 않지만, 예컨대, 5~150μｍ가 바람직하고, 10~100μｍ가 더욱 바람직하다.

상기 폴리비닐 알코올계 수지 필름에는, 먼저 팽윤공정이 실시된다. 팽윤공정이라는 것은 20~50℃의 용액에 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 30초~10분간 침지시키는 것에 의해 행해진다. 용액은 물이 바람직하다. 편광소자를 제조하는 시간을 단축하는 경우에는, 색소의 염색 처리시에도 팽윤하기 때문에 팽윤공정을 생략할 수 있다.

팽윤공정 후에, 염색공정이 실시된다. 염색 공정에서는, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 이색성 염료를 함유한 용액에 침지시키는 것에 의해 함침이 행해진다. 이 공정에서의 용액온도는, 5~60℃가 바람직하고, 20~50℃가 더욱 바람직하고, 35~50℃가 특히 바람직하다. 용액에 침지하는 시간은 적합하게 조절될 수 있지만, 30초~20분으로 조절하는 것이 바람직하고, 1~10분이 더욱 바람직하다. 염색방법은, 상기 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 폴리비닐 알코올계 수지 필름에 상기 용액을 도포하는 것에 의해 행할 수 있다.

이색성 염료를 함유한 용액은, 염색조제로서, 염화나트륨, 황산나트륨, 무수 황산나트륨, 트리폴리인산나트륨 등을 함유할 수 있다. 그들 함유량은, 염료의 염색성에 따른 시간, 온도에 따라서 임의의 농도에서 조정할 수 있지만, 각각의 함유량으로서는, 0~5 중량%가 바람직하고, 0.1~2 중량%가 더욱 바람직하다.

색소를 함침시키는 방법으로서는, 이색성 색소를 함유한 용액에 침지시키는 것에 의해 행하여도 좋으나, 폴리비닐 알코올계 수지 필름의 원반을 성형가공하는 단계에서, 색소를 함유시키는 방법이어도 좋다.

염색 공정 후, 다음 공정에 들어가기 전에 세정 공정(이하 세정 공정 1이라 함)을 행할 수 있다. 세정공정 1이라는 것은, 염색공정에서 폴리비닐 알코올계 수지 필름의 표면에 부착된 염료 용매를 세정하는 공정이다. 세정 공정 1을 행하는 것에 의해, 다음에 처리하는 액 중에 염료가 이행되는 것을 억제할 수 있다. 세정 공정 1에서는, 일반적으로는 물이 사용된다. 세정 방법은, 상기 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 상기 용액을 폴리비닐 알코올계 수지 필름에 도포하는 것에 의해 세정 할 수 있다. 세정 시간은, 특히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1~300초, 더욱 바람직하게는 1~60초이다. 세정 공정 1에서의 용매의 온도는, 친수성 고분자가 용해하지 않는 온도인 것이 필요로 된다. 일반적으로는 5~40℃에서 세정 처리된다.

염색공정 또는 세정 공정 1 후, 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 행할 수 있다. 가교제로서는, 예컨대, 붕산, 붕사 또는 붕산암모늄 등의 붕소 화합물, 글리옥살 또는 글루타르알데히드 등의 다가 알데히드, 뷰렛형, 이소시아누레이트형 또는 블록형 등의 다가 이소시아네이트계 화합물, 티타늄 옥시술페이트 등의 티타늄계 화합물 등을 사용할 수 있지만, 그 외에도 에틸렌 글리콜 글리시딜 에테르, 폴리아미드 에피클로로히드린 등을 사용할 수 있다. 내수화제로서는, 과산화 숙신산, 과황산암모늄, 과염소산칼슘, 벤조인에틸에테르, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세린 디글리시딜 에테르, 염화암모늄 또는 염화 마그네슘 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 붕산이 사용된다. 이상에 나타낸 적어도 1종 이상의 가교제 및/또는 내수화제를 사용하여 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 행한다. 그때의 용매로서는, 물이 바람직하지만 한정되는 것은 아니다. 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정에서의 용매 중의 가교제 및/또는 내수화제의 함유 농도는, 붕산을 예로 들어 나타내면 용매에 대하여 농도 0.1~6.0중량%가 바람직하고, 1.0~4.0중량%가 더욱 바람직하다. 이 공정에서의 용매 온도는, 5~70℃가 바람직하고, 5~50℃가 더욱 바람직하다. 폴리비닐 알코올계 수지 필름에 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 방법은, 상기 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 상기 용액을 폴리비닐 알코올계 수지 필름에 도포 또는 도공하여도 좋다. 이 공정에서의 처리 시간은 30초~6분이 바람직하고, 1~5분이 더욱 바람직하다. 단, 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 것이 필수는 아니고, 시간을 단축하고 싶은 경우에는, 가교처리 또는 내수화 처리가 불필요한 경우에는, 이 처리 공정을 생략하여도 좋다.

염색공정, 세정 공정 1, 또는 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 행한 후에, 연신공정을 행한다. 연신공정이라는 것은, 폴리비닐 알코올계 필름을 1축으로 연신하는 공정이다. 연신 방법은 습식연신법 또는 건식연신법의 어느 것이어도 좋고, 연신 배율은 3배 이상 연신되어 있는 것으로 본 발명은 달성할 수 있다. 연신 배율은, 3배 이상, 바람직하게는 5배 내지 7배로 연신되어 있는 것이 좋다.

건식연신법의 경우에는, 연신 가열매체가 공기매체인 경우에는, 공기매체의 온도는 상온~180℃에서 연신하는 것이 바람직하다. 또 습도는 20~95% RH의 분위기 중에서 처리하는 것이 바람직하다. 가열 방법으로서는, 예컨대, 롤간 존 연신법, 롤가열 연신법, 압연신법, 적외선 가열 연신법 등을 들 수 있지만, 그 연신 방법은 한정되는 것은 아니다. 연신공정은 1단으로 연신할 수도 있지만, 2단 이상의 다단 연신에 의해 행할 수도 있다.

습식연신법의 경우에는, 물, 수용성 유기 용제, 또는 그 혼합 용액 중에서 연신한다. 가교제 및/또는 내수화제를 함유한 용액 중에 침지하면서 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다. 가교제로서는, 예컨대, 붕산, 붕사 또는 붕산암모늄 등의 붕소 화합물, 글리옥살 또는 글루타르알데히드 등의 다가 알데히드, 뷰렛형, 이소시아누레이트형 또는 블록형 등의 다가 이소시아네이트계 화합물, 티타늄 옥시술페이트 등의 티타늄계 화합물 등을 사용할 수 있지만, 그 외에도 에틸렌 글리콜 글리시딜 에테르, 폴리아미드 에피클로로히드린 등을 사용할 수 있다. 내수화제로서는, 과산화 숙신산, 과황산암모늄, 과염소산칼슘, 벤조인에틸에테르, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 글리세린 디글리시딜 에테르, 염화암모늄 또는 염화마그네슘 등을 들 수 있다. 이상에 나타낸 적어도 1종 이상의 가교제 및/또는 내수화제를 함유한 용액 중에서 연신을 행한다. 가교제는 붕산이 바람직하다. 연신공정에서의 가교제 및/또는 내수화제의 농도는, 예컨대, 0.5~15 중량%가 바람직하고, 2.0~8.0 중량%가 더욱 바람직하다. 연신 배율은 2~8배가 바람직하고, 5~7배가 더욱 바람직하다. 연신 온도는 40~60℃에서 처리하는 것이 바람직하고, 45~58℃가 더욱 바람직하다. 연신 시간은 통상 30초~20분이지만, 2~5분이 더욱 바람직하다. 습식연신 공정은 1단으로 연신할 수 있지만, 2단 이상의 다단 연신에 의해 행할 수도 있다.

연신공정을 행한 후에는, 필름 표면에 가교제 및/또는 내수화제의 석출, 또는 이물이 부착되는 일이 있기 때문에, 필름 표면을 세정하는 세정 공정(이하 세정 공정 2라 함)을 행할 수 있다. 세정 시간은 1초~5분이 바람직하다. 세정 방법은 세정 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 용액을 폴리비닐 알코올계 수지 필름에 도포 또는 도공에 의해 세정할 수 있다. 1단으로 세정처리할 수도 있고, 2단 이상의 다단 처리도 할 수 있다. 세정 공정의 용액 온도는, 특히 한정되지 않지만 통상 5~50℃, 바람직하게는 10~40℃이다.

여기까지의 처리 공정에서 사용하는 용매로서, 예컨대, 물, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올, 글리세린, 에틸렌 글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 또는 트리메틸올프로판 등의 알코올류, 에틸렌 디아민 또는 디에틸렌 트리아민등의 아민류 등의 용매를 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다. 또 1종 이상의 이들 용매의 혼합물을 사용할 수도 있다. 가장 바람직한 용매는 물이다.

연신공정 또는 세정 공정 2 후에는, 필름의 건조공정을 행한다. 건조 공정은, 자연 건조에 의해 행할 수 있지만, 더욱 건조 효율을 높이기 위해서는 롤에 의한 압축이나 에어 나이프, 또는 흡수 롤 등에 의해 표면의 수분 제거를 행할 수 있고, 및/또는 송풍 건조를 행할 수도 있다. 건조 처리 온도로서는, 20~100℃에서 건조 처리하는 것이 바람직하고, 60~100℃에서 건조 처리하는 것이 더욱 바람직하다. 건조 처리 시간은 30초~20분을 적용할 수 있으나, 5~10분인 것이 바람직하다.

이상의 방법으로, 본 발명의 내구성을 향상시킨 폴리비닐 알코올계 수지 필름 편광소자를 얻을 수 있다. 편광소자에 있어서의 2색성 염료를 흡착시키는 필름이 폴리비닐 알코올계 수지가 아니라도, 아밀로오스계 수지, 전분계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아크릴산염계 수지 등으로부터 얻어지는 필름이어도 2색성 염료를 함침시키고, 연신, 쉐어 배향 등으로 친수성 수지를 배향시키는 것에 의해, 동일한 편광소자를 작제할 수 있지만, 폴리비닐 알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광소자 필름이 가장 적합하다.

얻어진 편광소자에는, 그 편면 또는 양면에 투명 보호층을 제공하는 것에 의해 편광판으로 한다. 투명 보호층은 폴리머에 의한 도포층으로서, 또는 필름의 라미네이트층으로서 설계할 수 있다. 투명 보호층을 형성하는 투명 폴리머 또는 필름로서는, 기계적 강도가 높고, 열안정성이 양호한 투명 폴리머 또는 필름이 바람직하다. 투명 보호 층으로서 사용하는 물질로서, 예컨대, 트리아세틸 셀룰로오스나 디아세틸셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 아세테이트 수지 또는 그 필름, 아크릴 수지 또는 그 필름, 폴리염화비닐 수지 또는 그 필름, 나일론 수지 또는 그 필름, 폴리에스테르 수지 또는 그 필름, 폴리아릴레이트 수지 또는 그 필름, 노르보르넨과 같은 환상 올레핀을 모노머로 하는 환상 폴리올레핀 수지 또는 그 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지 노르보르넨 골격을 갖는 폴리올레핀 또는 그 공중합체, 주쇄 또는 측쇄가 이미드 및/또는 아미드의 수지 또는 폴리머 또는 그 필름 등을 들 수 있다. 또 투명 보호층으로서, 액정성을 갖는 수지 또는 그 필름을 제공할 수 있다. 보호 필름의 두께는, 예컨대, 0.5~200 ㎛ 정도이다. 그 중의 동종 또는 이종의 수지 또는 필름을 편면, 또는 양면에 1층 이상 제공하는 것에 의해 편광판을 제작한다.

상기, 투명 보호층을 편광소자와 접합시키기 위해서는 접착제가 필요로 된다. 접착제로서는 특히 한정되지 않지만, 폴리비닐 알코올계 접착제가 바람직하다. 폴리비닐 알코올계 접착제로서, 예컨대, 고세놀 NH-26(니혼고세이샤 제조), 엑세발 RS-2117(쿠라레샤 제조) 등을 들 수 있지만, 여기에 한정되는 것은 아니다. 접착제 에는, 가교제 및/또는 내수화제를 첨가할 수 있다. 폴리비닐 알코올계 접착제에는, 무수 말레인산-이소부틸렌 공중합체를 사용하지만, 필요에 따라서 가교제를 혼합시킨 접착제를 사용할 수 있다. 무수 말레인산-이소부틸렌 공중합체로서, 예컨대, 이소반 ＃18(쿠라레샤 제조), 이소반 ＃04(쿠라레샤 제조), 암모니아 변성 이소반 ＃104(쿠라레샤 제조), 암모니아 변성 이소반 ＃110(쿠라레샤 제조), 이미드화 이소반 ＃304(쿠라레샤 제조), 이미드화 이소반 ＃310(쿠라레샤 제조) 등을 들 수 있다. 그때의 가교제에는 수용성 다가 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 수용성 다가 에폭시 화합물이라는 것은, 예컨대, 데나콜 EX-521(나가세켐테크샤 제조), 테트랏트-C(미쓰이 가스화학사 제조) 등을 들 수 있다. 또 폴리비닐 알코올계 수지 이외의 접착제로서, 우레탄계, 아크릴계, 에폭시계라는 공지의 접착제를 사용할 수도 있다. 또 접착제의 접착력의 향상, 또는 내수성의 향상을 목적으로 하여, 아연 화합물,염화물, 요오드화물 등의 첨가물을 동시에 0.1~10중량% 정도의 농도로 함유시킬 수 있다. 첨가물에 관해서도 한정되는 것은 아니다. 투명 보호층을 접착제로 접합시킨 후, 적합한 온도에서 건조 또는 열처리하는 것에 의해 편광판을 얻는다.

얻어진 편광판은 경우에 따라서, 예컨대 액정, 유기 엘렉트로루미네센스 등의 표시장치에 접합시키는 경우, 후에 비노출면으로 되는 보호층 또는 필름의 표면 에 시야각 개선 및/또는 콘트라스트 개선을 위한 각종 기능성층, 휘도 향상성을 갖는 층 또는 필름을 제공할 수 있다. 편광판을, 이들의 필름이나 표시장치와 접합시키기 위해서는 점착제를 사용하는 것이 바람직하다.

이 편광판은, 다른 한쪽의 표면, 즉, 보호층 또는 필름의 노출면에, 반사방지층이나 방현층(防眩層), 하드코트층 등, 공지의 각종 기능성층을 갖고 있어도 좋다. 이 각종 기능성을 갖는 층을 제작하기 위해서는 도공방법이 바람직하지만, 그 기능을 갖는 필름을 접착제 또는 점착제를 통하여 접합시킬 수 있다. 또 각종 기능성층이라는, 위상차를 제어하는 층 또는 필름으로 할 수 있다.

이상의 방법에서, 본 발명의 디아니시딘과 같은 특정 화학물질에 해당하는 원료를 사용하지 않고, 우수한 청색 염료를 갖는 색소이고, 양호한 편광 특성을 가지며, 또 높은 내구성을 갖는 편광 소자 및 편광판을 얻을 수 있다. 본 발명의 편광소자 또는 편광판을 사용한 디스플레이는 신뢰성이 높고, 장기적으로 고 콘트라스트이며, 또 높은 색재현성을 갖는 디스플레이로 된다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 편광소자 또는 편광판은, 보호막을 붙여서 편광판으로서 필요에 따라서 보호층 또는 기능층 및 지지체 등을 제공하여, 액정 프로젝터, 전자계산기, 시계, 노트북컴퓨터, 워드프로세서, 액정 텔레비젼, 편광렌즈, 편광안경, 자동차 내비게이션 및 옥내외의 계측기나 표시기 등에 사용된다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한 실시예에 나타내는 편광도의 평가는 이하와 같이 하여 실시하였다.

편광소자막의 양면에 보호막을 접합하여 얻은 2매의 편광판을, 그 흡수축 방향이 동일하게 되도록 중첩한 경우의 투과율을 평행위 투과율 Ｔp, 2매의 편광판을그 흡수축이 직교하도록 중첩한 경우의 투과율을 직교위 투과율 Ｔc로 하였다.

편광도 Ｐy는, 평행위 투과율 Ｔp 및 직교위 투과율 Ｔc로부터, 하기 식(i)에 의해 구하였다.

각각의 투과율은, 분광광도계(히타치제작소사 제조 "U-4100")를 이용하여 측정하였다.

<색소 용액의 제조>

2-아미노 나프탈린-4,8-디술폰산(관용명：C산) 32.5부를 물 145부에 용해시키고 35% 염산 26부를 포함하는 물 140부 중에 가하여 15~20℃에서 아질산 소다 6.9부를 가하여 1시간에 걸쳐서 디아조화한다. 이어서 2-메톡시 아미노벤젠　13.7부, 35% 염산 17.5부로 이루어지는 수용액을 가하고, 아세트산 소다로 pH 3.0~3.5를 유지하면서, 20℃에서 4시간에 걸쳐서 커플링한다. 이어서 이 아미노 아조 화합물에 35% 염산 21.4부를 가하고, 10℃에서 아질산 소다 6.9부를 가하여 15~20℃에서 3시간을 요하여 2차 디아조화를 행한다. 이어서 이것을 페닐 J산 31.5부, 물 125부, 소다회 11부로 이루어지는 수용액 중에 가하고, 또한 소다회 용액을 주입부가하면서, pH 8.5~9.5를 유지하고, 20℃에서 3시간에 걸쳐서 반점 테스트로 디아조화물이 확인되지 않을때까지 2차 커플링을 행하여, 디스아조 화합물을 얻었다. 이어서, 황산구리 25부의 수용액에 모노에탄올아민 30.5부를 가하여 만든 구리 착염 을 가하여 95℃에서 10시간에 걸쳐서 박층 크로마토 상에서 미반응물이 확인되지 않을 때까지 구리화 반응을 행하여, 본원의 화학식(3)으로 표시되는 색소를 20 중량% 함유한 용액을 제조하였다.

실시예 1

<편광소자의 제조>

검화도가 99% 이상인 막 두께 75μｍ의 폴리비닐 알코올계 수지 필름(쿠라레사 제조 VF 시리즈)을 40℃의 온수에 2분 침지하여 팽윤처리하였다. 팽윤처리된 필름을, 화학식(3)으로 표시되는 색소를 함유한 20 중량% 수용액에 25 중량%의 사누키염에 의해 염석하고, 60℃에서 건조시킨 색소분체(HPLC 순도 98.2%)를 0.05 중량%, 트리폴리인산나트륨 0.1 중량%를 함유한 45℃의 수용액에 침지하여, 염료의 흡착을 행하였다. 염료가 흡착된 필름을 물로 세정하고, 세정 후, 2 중량%의 붕산을 함유한 40℃의 수용액에서 1분간 붕산 처리를 행하였다. 붕산처리하여 얻어진 필름을, 5.0배로 연신하면서 붕산 3.0 중량%를 함유한 55℃의 수용액 중에서 5분간 처리를 행하였다. 그 붕산 처리하여 얻어진 필름의 긴장상태를 유지하면서, 30℃의 물로 15초간 세정을 행하였다. 처리하여 얻어진 필름을 바로 70℃에서 9분간 건조 처리를 행하여 막 두께 28μｍ의 편광소자를 얻었다.

얻어진 편광소자를 용해하고, HPLC 측정을 행하여 보니, 필름 중의 화학식(3)으로 표시되는 색소의 순도는 98.1%이었다.

얻어진 편광소자를 알칼리 처리한 막 두께 80μｍ의 트리아세틸 셀룰로오스필름(후지사진필름사 제조 ＴＤ-80Ｕ, 이하 ＴAＣ라 생략)을 폴리비닐 알코올계 접착제를 사용하여, 편광소자/접착층/ＴAＣ라는 구성으로 적층하고, 라미네이트하여 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판을 40ｍｍｘ40ｍｍ로 컷트하고, 점착제 PTR-3000(일본화약사 제조)을 통하여 1ｍｍ의 투명 글래스판에 ＴAＣ/접착층/편광소자 /접착층/ＴAＣ/점착층/투명 글래스판이라는 구성으로 접합하여 평가시료로 하였다.

실시예 2

실시예 1에 있어서, 2-메톡시아미노벤젠을, 2,5-디메톡시아미노벤젠으로 교체하여, 화학식(4)으로 표시되는 화합물을 갖는 색소 용액을 제조하고, 색소분체(HPLC 순도 98.6%)에 의해 편광소자를 얻은 이외는 동일하게 하여, 편광판 및 평가시료를 제조하였다. 실시예 2에서 얻어진 편광소자를 용해하고, HPLC 측정을 해보니, 필름 중의 화학식(4)으로 표시되는 색소의 순도는 98.8%이었다.

실시예 3

실시예 1에 있어서 사용한 페닐 J산을, 메틸페닐 J산으로 교체하여, 화학식(5)으로 표시되는 화합물을 갖는 색소 용액을 제조하여, 색소 분체(HPLC 순도97.8%)에 의해 편광소자를 얻은 이외는 동일하게 하여, 편광판 및 평가시료를 제조하였다. 실시예 3에서 얻어진 편광소자를 용해하고, HPLC 측정을 해보니, 필름 중의 화학식(4)으로 표시되는 색소의 순도는 97.2%이었다.

비교예 1

실시예 1에서 사용한 화학식(3)으로 표시되는 색소를 함유한 20 중량% 수용액에 25 중량%의 사누키염에 의해 염석하고, 건조할 때의 온도를 90℃에서 건조시킨 색소 분체(HPLC 순도 88.9%)를 사용한 이외는 동일하게 편광소자의 제조를 행하였다. 건조시킨 색소 분체에는, 화학식(15)으로 표시되는 색소가 7.7% 함유되어 있었다. 또한, 얻어진 편광소자를 용해하여, HPLC 측정을 해보니, 필름 중의 화학식(3)으로 표시되는 색소는 HPLC 측정에 의해 86.2%를 함유하고, 화학식(15)으로 표시되는 색소는 12.1% 함유하고 있었다.

비교예 2

실시예 2에서 사용한 화학식(4)으로 표시되는 20 중량% 수용액에 25 중량%의 사누키염에 의해 염석하고, 건조할 때의 온도를 90℃에서 건조시킨 색소 분체(HPLC 순도 85.1%)를 사용한 이외는 동일하게 편광소자의 제조를 행하였다. 건조시킨 색소 분체에는, 화학식(16)으로 표시되는 색소를 8.3% 함유하고 있었다. 또한, 얻어진 편광소자를 용해하여, HPLC 측정을 해보니, 필름 중의 화학식(4)으로 표시되는 색소는 HPLC 측정에 의해 84.5%를 함유하고, 화학식(16)으로 표시되는 색소는 13.9% 함유하고 있었다.

비교예 3

실시예 3에서 사용한 화학식(5)으로 표시되는 20 중량% 수용액에 25 중량%의 사누키염에 의해 염석하고, 건조할 때의 온도를 90℃에서 건조시킨 색소 분체(HPLC 순도 87.9%)를 사용한 이외는 동일하게 편광소자의 제조를 행하였다. 건조시킨 색소 분체에는, 화학식(17)으로 표시되는 색소가 9.1% 함유하고 있었다. 또한, 얻어진 편광소자를 용해하여, HPLC 측정을 해보니, 필름 중의 화학식(5)으로 표시되는 색소는 HPLC 측정에 의해 88.1%를 함유하고, 화학식(17)으로 표시되는 색소는 10.3% 함유하고 있었다.

표 1에는, 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3에서 얻어진 평가시료의 최대 편광도를 갖는 파장, 및 그의 파장의 평행 투과율, 직교 투과율, 편광도, 및 평행 투과율을 직교 투과율로 나누어서 산출한 명암을 나타내는 콘트라스트를 나타낸다.

표 1로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 편광판은 높은 편광도, 및 고콘트라스트를 나타내고 있는 것에 비하여, 비교예에서는 편광도가 낮아서 약 0.3 내지 0.8% 저하되어 있고, 또 콘트라스트는 3할 정도로 저하되어 있는 것을 알 수 있다. 이 점으로부터도 본원의 편광판은, 높은 편광율을 갖고, 액정 프로젝터, 전자계산기, 시계, 노트북 컴퓨터, 워드프로세서, 액정 텔레비젼, 편광 렌즈, 편광 안경, 자동차 내비게이션 및 실내외의 게측기나 표시기 등에 사용하는 것에 의해, 디아니시딘과 같은 특정 화학물질에 속하는 색소를 사용하지 않고도 높은 콘트라스트 를 갖는 액정 표시기기, 및 렌즈 등을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

실시예 4

실시예 2와 동일한 방법으로 얻어진 편광판을, 105℃의 환경에서 401 시간 투입하고, 편광판의 직교 투과율과 색상의 변화를 확인하였다. 편광판의 색상에 관하여 JIS　Z8729(색의 표시방법　L＊, ａ＊, ｂ＊ 표시계 및 L＊, ｕ＊, ｖ＊ 표 색계)에 의해 표시되는 표색계에 의해, 직교 색상의 ａ＊ 및 ｂ＊를 측정하였다. 여기서 말하는 직교 색상이라는 것은, 2매의 편광판을 각각 흡수축이 직교하도록 중첩한 상태에서 측정된 것을 의미한다. L＊, ａ＊, ｂ＊ 표색계에서는 ａ＊, ｂ＊의 각각이 제로에 가까울수록 색상이 뉴트랄 색을 나타내는 것을 보여주고 있다.

비교예 4

비교예 2와 동일한 방법으로 얻어진 평가시료의 최대편광도를 갖는 파장의 직교 투과율 0.052%의 편광판을, 105℃의 환경에서 401 시간 투입하여, 편광판의 직교 투과율과 색상의 변화를 확인하였다. 편광판의 색상에 관하여 JIS　Z8729(색의 표시방법　L＊, ａ＊, ｂ＊ 표시계 및 L＊, ｕ＊, ｖ＊ 표색계)에 의해 표시되는 표색계로, 직교 색상의 ａ＊ 및 ｂ＊를 측정하였다.

비교예 5

실시예 4에서 사용한 색소를 특허공보 소64-5623의 실시예 1에 나타내는 색소로 변경하여, 평가시료의 최대편광도를 갖는 파장의 직교 투과율 0.050%의 편광판을 얻은 이외는 동일하게 105℃의 환경에서 401 시간 투입하여, 편광판의 직교 투과율과 색상의 변화를 확인하였다. 색상에 관하여 JIS　Z8729(색의 표시방법　L＊, ａ＊, ｂ＊ 표시계 및 L＊, ｕ＊, ｖ＊ 표색계)에 의해 표시되는 표색계에 의해, 직교 색상의 ａ＊ 및 ｂ＊를 측정하였다.

실시예 4, 비교예 4 및 비교예 5에서 얻어진 평가시료의 최대편광도를 갖는 파장의 직교 투과율의 초기값과 내열시험 후의 값, 및 직교 색상의 ａ＊ 및 ｂ＊의 초기값과 내열시험 후의 값, 및 ａ＊ 및 ｂ＊의 변화에 대한 상승평균값(이하, GM값으로 생략)을 나타낸다.

표 2로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 편광판은 직교 투과율의 변화, 및 색변화도 비교예에 비하여 우수한 점에서, 내열성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 화학식(1)의 R이 메틸기인 비교예 5보다도 높은 내열성을 갖고 있었다.

실시예 5

실시예 2와 동일한 방법으로 얻어진 편광판을, 85℃, 습도 85%의 환경에서 401 시간 투입하여, 편광판의 직교 투과율과 색상의 변화를 확인하였다. 편광판의 색상에 관하여 JIS　Z8729(색의 표시방법　L＊, ａ＊, ｂ＊ 표시계 및 L＊, ｕ＊, ｖ＊ 표색계)에 의해 표시되는 표색계에 의해, 직교 색상의 ａ＊ 및 ｂ＊를 측정하였다. 여기서 말하는 직교 색상이라는 것은, 2매의 편광판을 각각 흡수축이 직교하도록 중첩한 상태에서 측정한 것을 의미한다. L＊, ａ＊, ｂ＊ 표색계에서는 ａ＊, ｂ＊의 각각이 제로에 가까울수록 색상이 뉴트랄 색을 나타내는 것을 보여주고 있다.

비교예 6

비교예 2와 동일한 방법으로 얻어진 평가시료의 최대편광도를 갖는 파장의 직교 투과율 0.059%의 편광판을, 85℃, 습도 85%의 환경에서 401 시간 투입하여, 편광판의 직교 투과율과 색상의 변화를 확인하였다. 편광판의 색상에 관하여 JIS　Z8729(색의 표시방법　L＊, ａ＊, ｂ＊ 표시계 및 L＊, ｕ＊, ｖ＊ 표색계)에 의해 표시되는 표색계에 의해, 직교 색상의 ａ＊ 및 ｂ＊를 측정하였다.

비교예 7

실시예 4에서 사용한 색소를 특허공보 소64-5623의 실시예 1로 표시되는 색소로 변경하여, 평가시료의 최대편광도를 갖는 파장의 직교 투과율 0.053%의 편광판을 얻은 이외는 동일하게 85℃, 습도 85%의 환경에서 401 시간 투입하여, 편광판의 직교 투과율과 색상의 변화를 확인하였다. 색상에 관하여 JIS　Z8729(색의 표시방법　L＊, ａ＊, ｂ＊ 표시계 및 L＊, ｕ＊, ｖ＊ 표색계)에 의해 표시되는 표색계에 의해, 직교 색상의 ａ＊ 및 ｂ＊를 측정하였다.

실시예 5, 비교예 6 및 비교예 7에서 얻어진 평가시료의 최대편광도를 갖는 파장의 직교 투과율의 초기값과 내습열시험 후의 값, 및 직교 색상의 ａ＊ 및 ｂ＊의 초기값과 내열시험 후의 값, 및 ａ＊ 및 ｂ＊의 변화에 대한 상승평균값(이하, GM 값으로 생략)을 나타낸다.

표 3으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 편광판은 직교 투과율의 변화, 및 색변화도 비교예에 비하여 우수한 점에서, 내열성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 화학식(1)의 R이 메틸기인 비교예 7보다도 투과율 변화가 작아서 높은 내습열성을 갖고 있었다. 이점으로부터도 본원의 편광판은, 높은 편광율을 갖고, 액정 프로젝터, 전자계산기, 시계, 노트북 컴퓨터, 워드프로세서, 액정 텔레비젼, 편광 렌즈, 편광 안경, 자동차 내비게이션및 실내외의 계측기나 표시기 등에 사용하는 것에 의해, 디아니시딘과 같은 특정 화학물질에 속하는 색소를 사용하지 않더라도 고 콘트라스이고, 또 높은 내구성을 갖는 액정표시기기, 및 렌즈 등을 얻을 수 있다.

Claims

폴리비닐 알코올 수지 또는 그의 유도체 및 이색성 색소를 함유하고, 3배 이상 연신하여된 필름으로 이루어지는 편광소자이고, 상기 이색성 색소의 적어도 하나가 화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염이고, 또 화학식(2)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염의 편광소자 중의 함유량이 10% 이하인 것을 특징으로 하는 편광소자:

식 중, A는 치환기를 갖는 나프틸기를 나타내고, R은 수소원자 또는 메톡시기를 나타내고, X는 수소원자, 수산기, 카복시기, 메틸기, 메톡시기, 술포기를 나타낸다.

식 중, A, R, X는 화학식(1)에서 나타낸 것과 동일 의미를 나타낸다.
제1항에 기재된 편광소자의 편면, 또는 양면에 보호층이 제공되어 있는 편광판.
제1항에 기재된 편광소자, 또는 제2항에 기재된 편광판을 사용한 액정표시장치.
제1항에 기재된 편광소자, 또는 제2항에 기재된 편광판을 사용한 렌즈.
폴리비닐 알코올 수지 또는 그의 유도체 및 이색성 색소를 함유하고, 3배 이상 연신하여된 필름으로 이루어지는 편광소자이고, 상기 이색성 색소의 적어도 하나가 화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염이고, 화학식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염과 화학식(2)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염의 편광소자 중의 함유량의 비가, 9대 1 내지 10대 0인 것을 특징으로 하는 편광소자의 제조방법.