KR20190070920A - 편광 소자, 그리고 이것을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치 - Google Patents

Abstract

고투과율 및 고편광도를 갖는 편광 소자 그리고 이것을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염과, 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염을 함유하는 편광 소자를 제공한다.

Description

편광 소자, 그리고 이것을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치

본 발명은, 염료계 편광 소자, 그리고 이것을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

편광 소자는 일반적으로, 이색성 (二色性) 색소인 요오드 또는 이색성 염료를 폴리비닐알코올계 수지 필름에 흡착 배향시킴으로써 제조되고 있다. 이 편광 소자에 접착제층을 개재하여 트리아세틸셀룰로오스 등으로 이루어지는 보호 필름을 첩합 (貼合) 하여 얻어지는 편광판은, 액정 표시 장치 등에 사용된다. 이색성 색소로서 요오드를 사용한 편광판은 요오드계 편광판으로 불리고, 한편 이색성 색소로서 이색성 염료, 예를 들어 이색성을 갖는 아조 화합물을 사용한 편광판은 염료계 편광판으로 불린다. 이들 중 염료계 편광판은, 고내열성, 고습열 내구성, 및 고안정성을 갖고, 또 색소의 배합에 의한 색의 선택성이 높다는 특징이 있는 한편으로, 동일한 편광도를 갖는 요오드계 편광판과 비교하여 투과율 및 콘트라스트가 낮다는 문제가 있었다. 이 때문에 높은 내구성을 유지하고, 색의 선택성이 다양한 것에 더하여, 보다 높은 투과율로, 높은 편광 특성을 갖는 편광 소자가 요망되고 있다.

또한, 색의 선택성이 다양한 염료계 편광판이어도, 지금까지의 편광 소자는, 2 장의 편광 소자의 흡수축 방향이 서로 평행한 위치 관계 (이하, 「평행위」라고도 칭한다.) 가 되도록 겹쳐 배치하여 백색을 나타낼 때 (이하, 「백 (白) 표시 시」또는 「명 (明) 표시 시」라고도 칭한다.) 에, 백색이 황색미 (黃色味) 를 띤 백색을 나타낸다는 문제가 있었다. 이 백색이 황색미를 띤다는 문제를 개선하기 위해, 황색미를 억제하여 제작된 편광 소자여도, 지금까지의 편광판은, 편광도 또는 콘트라스트가 낮고, 또한 내구성이 매우 낮다는 문제점이 있었다.

지금까지의 편광판은, 고품위인 백색, 통칭 페이퍼 화이트색을 나타내면서 고편광도 및 고콘트라스트를 얻는 것이 어려웠다. 이것은 편광판을 고콘트라스트로 하려고 하면, 평행위에 있어서 단파장 측의 투과율이 저하, 나아가서는 흡수가 증가함으로써, 편광판이 황색미를 나타내는 것에서 기인한다. 요컨대, 평행위의 투과율이 가시역의 각 파장에서 일정하면서, 요컨대 페이퍼 화이트색을 나타내면서 고콘트라스트화가 어려웠기 때문이다. 페이퍼 화이트색을 실현함으로써, 표시 디스플레이의 콘트라스트가 향상될 뿐만 아니라 컬러 필터를 통해 액정 디스플레이를 표시할 때의 명 표시 시의 색재현성은 고도로 높아진다. 페이퍼 화이트이기 위해서는, 평행위에 있어서 투과율이 파장에 의하지 않고 대략 일정한 값일 필요가 있지만, 동시에 고콘트라스트가 아니면 표시 장치에 사용하기에는 표시 품위가 저하해 버린다. 그 때문에, 페이퍼 화이트임과 동시에, 높은 콘트라스트를 갖는 것이 요망되고 있었다.

요오드계 편광판을 예로 들어 설명하면, 폴리비닐알코올 (이하, 「PVA」라고도 칭한다.) 을 기재로 하고, 이색성 색소로서 요오드를 사용한 요오드계 편광판은, 일반적으로 480 nm 및 600 nm 를 중심으로 한 흡수를 갖는다. 480 nm 의 흡수는, 폴리요오드 I₃ ^- 와 PVA 의 착물, 600 nm 의 흡수는 폴리요오드 I₅ ^- 와 PVA 의 착물에서 기인한다고 언급되고 있다. 각 파장에 있어서의 편광도 (이색성) 는, 폴리요오드 I₅ ^- 와 PVA 의 착물에 근거하는 편광도 (이색성) 쪽이, 폴리요오드 I₃ ^- 와 PVA 의 착물에 근거하는 편광도 (이색성) 보다 높다. 요컨대, 직교위의 투과율을 각 파장에 있어서 일정하게 하고자 하면, 평행위의 투과율이 480 nm 와 비교해 600 nm 쪽이 높아져, 백 표시 시에 백색이 황색으로 착색되는 현상이 일어나 버리고 있었다. 반대로, 평행위의 투과율을 일정하게 하고자 하면, 직교위의 투과율이 480 nm 와 비교해 600 nm 쪽이 낮아지기 때문에, 흑 (黑) 표시 시에 흑색이 청색으로 착색되어 콘트라스트가 매우 저하해 버린다는 문제가 발생하고 있었다. 또, 추가로 평행위의 투과율을 일정하게 한 요오드계 편광판은, 직교 시의 흑색 중시의 편광판보다 현저하게 내구성이 낮다. 이것은, 요오드계 편광판이 일반적으로 내구성이 낮음에도 불구하고, 평행위의 투과율을 일정하게 한 편광판은 더욱 내구성이 낮은 것을 나타낸다. 백 표시 시에 백색이 황색을 나타내고 있는 경우, 일반적으로 열화가 진행된 듯한 인상을 주기 때문에 바람직하다고는 할 수 없다. 또, 흑 표시 시에 청색이 빠져나가는 경우, 명료한 흑이 아니기 때문에 고급감이 없는 듯한 인상을 주고, 콘트라스트가 저하하고, 또한 내구성이 현저하게 저하한다. 또, 요오드계 편광판에서는, 주로 시감도가 높은 550 nm 부근에는, 그 파장에 흡수를 갖는 착물이 없기 때문에, 색상의 제어가 어렵다. 이와 같이, 각 파장의 편광도 (이색성) 가 일정하지 않기 때문에, 편광도의 파장 의존성이 발생해 버리고 있었다. 또, 요오드와 PVA 의 착물에 의한 흡수인 480 nm 와 600 nm 의 2 개의 이색성 색소밖에 없기 때문에, 요오드와 PVA 로 이루어지는 요오드계 편광판에서는 색상의 조정도 할 수 없었다.

요오드계 편광판의 색상을 개선하는 방법은, 특허문헌 1 또는 특허문헌 2 에 기재되어 있다. 특허문헌 1 에는, 뉴트럴 계수를 산출하여, 절대값이 0 내지 3 인 편광판이 기재되어 있다. 특허문헌 2 에는, 410 nm 내지 750 nm 에 있어서의 투과율을 그 평균값의 ±30 ％ 이내로 하고, 요오드에 추가하여, 직접 염료, 반응 염료, 또는 산성 염료를 첨가하여 착색 조정하여 이루어지는 편광막이 기재되어 있다.

또, 요오드계 편광판의 색상의 문제에 대해, 평행위 및 직교위에서 무채색의 염색계 편광판도 개발되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 3).

일본 공개특허공보 2002-169024호 일본 공개특허공보 평10-133016호 WO2014/162635

그러나, 특허문헌 1 의 편광판은, 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 뉴트럴 계수 (Np) 가 낮아도, JIS Z 8729 로부터 구해지는 평행위의 색상이, a* 값이 -2 내지 -1, 또한 b* 값이 2.5 내지 4.0 인 점에서, 백 표시 시에 황녹색을 나타내고 있는 것을 알 수 있다. 또, 직교위의 색상은 a* 값이 0 내지 1 이지만, b* 값이 -1.5 내지 -4.0 인 점에서, 흑 표시가 청색을 나타내고 있는 편광판이 되어 버리고 있다.

또, 특허문헌 2 의 편광막은, 편광막 1 장만을 사용하여 측정된 UCS 색공간에 있어서의 a 값 및 b 값을 절대값 2 이하로 하여 얻어지는 것이고, 편광막을 2 장 겹쳤을 때의 백 표시 시 및 흑 표시 시의 양방의 색상에 있어서 동시에 무채색을 표현할 수 있는 것이 아니고, 콘트라스트도 매우 낮다. 또, 특허문헌 2 의 편광막의 단체 투과율의 평균값은, 실시예 1 에서 31.95 ％, 실시예 2 에서 31.41 ％ 이고, 낮은 값을 나타내고 있었다. 이와 같이, 특허문헌 2 의 편광막은 투과율이 낮기 때문에, 고투과율 및 고콘트라스트가 요구되는 분야, 특히 액정 표시 장치 및 유기 일렉트로 루미네선스 등의 분야에서는 충분한 성능을 갖는 것은 아니었다. 또한, 특허문헌 2 의 편광막은, 주된 이색성 색소로서 요오드를 사용하고 있는 점에서, 내구성 시험 후, 특히 습열 내구성 시험 (예를 들어, 85 ℃, 상대습도 85 ％ 의 환경) 후에 색변화가 크고, 내구성이 열등하였다.

한편, 염료계 편광판은, 내구성이 우수하지만, 파장 의존성이 평행위와 직교위에서 상이한 것은, 요오드계 편광판과 동일하다. 평행위 및 직교위에서 동일한 색상을 나타내는 이색성을 나타내는 아조 화합물은 거의 전무하고, 존재하였다고 해도 콘트라스트 (또는 편광도) 는 낮다. 이색성을 갖는 아조 화합물의 종류에 따라서는, 백 표시 시의 백색이 황색을 나타내고, 흑 표시 시의 흑색이 청색을 나타내고, 콘트라스트가 저하하는 등, 직교위 및 평행위에서 파장 의존성이 완전히 상이한 아조 화합물이 많이 존재한다. 또, 광의 명암 (투과율) 에 따라서도 사람의 색의 감수성이 상이하기 때문에, 만일 염료계 편광판의 색보정을 한다고 해도, 광의 명암의 각각에 적절한 색보정이 필요하다. 페이퍼 화이트색의 편광판은, 평행위에 있어서, 투과율이 각 파장에서 대략 일정한 값이고 파장 의존성이 없는 상태가 아니면 달성할 수 없다. 또한, 고투과율 및 고콘트라스트를 갖는 편광 소자를 얻기 위해서는, 일정한 투과율을 평행위로 채우는 것에 더하여, 각 파장의 편광도 (이색비) 를 높게 할 필요가 있다. 아조 화합물 1 종을 편광 소자에 응용한 경우여도, 그 파장 의존성을 고려하여, 추가적인 아조 화합물을 배합하여, 그들의 투과율과 이색비 등의 관계를 정밀하게 제어해야 한다.

한편으로, 가령 평행위의 투과율을 정밀하게 제어하여 일정하게 할 수 있었다고 해도, 고투과율 또한 고콘트라스트를 실현하는 것은 여전히 되고 있지 않았다. 요컨대, 고투과율이 되면 될수록 고콘트라스트화하는 것이 곤란하고, 고투과율 또한 고콘트라스트인 페이퍼 화이트색을 갖는 편광판은 달성되어 있지 않았다. 고투과율 또한 고콘트라스트인 페이퍼 화이트색인 편광판을 얻는 것은 매우 어려워, 단순히 색의 삼원색의 이색성 색소를 적용하면 달성할 수 있는 것은 아니다. 특히, 평행위에 있어서의 일정한 투과율 및 높은 이색성을 동시에 실현하는 것은 극히 매우 곤란하다. 백은 약간 색이 들어가는 것만으로도, 고품위인 백을 표현할 수 없다. 또, 명 상태일 때의 백은, 휘도가 높고, 감도도 높기 때문에, 특히 중요하다. 따라서, 편광 소자로서 백 표시 시에 고품위인 종이와 같은 무채색의 백색을 나타내고, 고콘트라스트를 나타냄과 함께, 단체 투과율 35 ％ 이상 및 고편광도를 갖는 편광 소자가 요구되고 있다. 특허문헌 3 에 있어서도 백 표시 시 및 흑 표시 시에 무채색인 편광판이 기재되어 있지만, 추가적인 성능의 향상이 요망되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 백 표시 시에 페이퍼 화이트색을 나타냄과 함께, 고투과율 및 고콘트라스트인 고성능인 편광 소자 그리고 이것을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 특정 아조 화합물의 배합에 의해, 고투과율 및 백 표시 시에 페이퍼 화이트색을 나타냄과 함께, 고콘트라스트인 고성능인 편광 소자를 제작할 수 있는 것을 알아냈다. 본 발명자는, 높은 투과율이어도 가시광 영역에 있어서의 파장비 의존성을 달성할 수 있는 것을 처음으로 알아내어, 고품위인 종이와 같은 품위의 백색, 통칭 페이퍼 화이트를 실현할 수 있는 보다 높은 편광도를 갖는 편광 소자를 개발하였다.

즉, 본 발명은, 이하의 [발명 1] ∼ [발명 12] 에 관한 것이다.

[발명 1]

식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염과, 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염을 함유하는 편광 소자.

[화학식 1]

(식 중, Ar₁ 은, 치환기를 적어도 1 개 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, Rr₁ 내지 Rr₄ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타낸다.)

[화학식 2]

(식 중, Av₁ 은, 술포기 및 카르복시기에서 선택되는 치환기를 적어도 1 개 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, Rv₁ 내지 Rv₆ 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내고, Xv₁ 은, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 아미노기, 저급 알킬아미노기, 하이드록시기, 카르복시기, 및 카르복시에틸아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 적어도 1 개 갖고 있어도 되는 아미노기, 페닐아미노기, 페닐아조기, 나프토트리아졸기, 또는 벤조일아미노기를 나타낸다.)

[화학식 3]

(식 중, Ag₁ 은 치환기를 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, Bg 및 Cg 는, 각각 독립적으로 식 (BC-N) 또는 식 (BC-P) 로 나타내고, 적어도 일방이 식 (BC-N) 을 나타내고, Xg₁ 은, 치환기를 가져도 되는 아미노기, 치환기를 가져도 되는 페닐아미노기, 치환기를 가져도 되는 페닐아조기, 또는 치환기를 가져도 되는 벤조일아미노기를 나타낸다.)

[화학식 4]

(식 중, Rg₁ 은 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내고, k 는 0 ∼ 2 의 정수를 나타낸다.)

[화학식 5]

(Rg₂ 및 Rg₃ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타낸다.)

[발명 2]

적어도 1 종의 식 (1a) 로 나타내는 화합물 또는 그 염과 적어도 1 종의 식 (1b) 로 나타내는 화합물 또는 그 염의 양방을 함유하는, 발명 1 에 기재된 편광 소자.

[발명 3]

Cg 가, 식 (BC-N) 으로 나타내어지는 발명 1 또는 2 에 기재된 편광 소자.

[발명 4]

식 (2) 로 나타내어지는 아조 화합물이 식 (2') 로 나타내어지는 발명 1 ∼ 3 중 어느 하나에 기재된 편광 소자.

[화학식 6]

(식 중, Ag₁ 및 Xg₁ 은 식 (2) 에서 정의한 바와 같고, Rg₄ 및 Rg₅ 는, 식 (BC-N) 의 Rg₁ 에 대해 정의한 바와 같고, k₁ 및 k₂ 는, 식 (BC-N) 의 k 에 대해 정의한 바와 같다.)

[발명 5]

식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염을 추가로 함유하는 발명 1 ∼ 4 중 어느 하나에 기재된 편광 소자.

[화학식 7]

(식 중, Ay₁ 은, 술포기, 카르복시기, 하이드록시기, 저급 알킬기, 또는 저급 알콕시기를 나타내고, Ry₁ 내지 Ry₄ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 술포기, 저급 알킬기, 또는 저급 알콕시기를 나타내고, p 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.)

[발명 6]

상기 편광 소자가, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 기재로서 포함하는 발명 1 ∼ 5 중 어느 하나에 기재된 편광 소자.

[발명 7]

JIS Z 8781-4 : 2013 에 따라 자연광의 투과율 측정 시에 구해지는 a* 값 및 b* 값의 절대값이,

상기 편광 소자 단체에서, 모두 5.0 이하이고,

상기 편광 소자 2 장을 그 흡수축 방향이 서로 평행이 되도록 겹쳐 배치한 상태에서, 모두 2.0 이하인,

발명 1 ∼ 6 중 어느 하나에 기재된 편광 소자.

[발명 8]

상기 편광 소자 2 장을 흡수축 방향이 서로 평행이 되도록 겹쳐 측정하여 구해지는 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율과, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 2.5 ％ 이하이고, 또한 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율과, 600 nm 내지 640 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 2.0 ％ 이하인, 발명 1 ∼ 7 중 어느 하나에 기재된 편광 소자.

[발명 9]

상기 편광 소자의 단체 투과율이 35 ％ 내지 65 ％ 이고,

상기 편광 소자 2 장을 그 흡수축 방향이 서로 평행이 되도록 겹쳐 배치한 상태에서 구해지는 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율이 25 ％ 내지 45 ％ 인,

발명 1 ∼ 8 중 어느 하나에 기재된 편광 소자.

[발명 10]

발명 1 ∼ 9 중 어느 하나에 기재된 편광 소자와, 상기 편광 소자의 편면 또는 양면에 형성된 투명 보호층을 구비하는 편광판.

[발명 11]

발명 1 ∼ 9 중 어느 하나에 기재된 편광 소자 또는 발명 10 에 기재된 편광판을 구비하는 액정 표시 장치.

본 발명은, 백 표시 시에 페이퍼 화이트인 색을 나타냄과 함께, 고투과율 및 고콘트라스트인 고성능인 편광 소자 그리고 이것을 사용한 편광판 및 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

＜편광 소자＞

본 발명에 관련된 편광 소자는, 식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물과, 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물을 함유한다. 임의로, 식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물 및 (1b) 로 나타내는 아조 화합물의 양방을 함유해도 된다. 임의로, 식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물을 추가로 함유해도 된다.

바람직하게는, 편광 소자는, 이들 아조 화합물 또는 그 염과, 상기 아조 화합물 또는 그 염이 흡착된 기재를 포함한다.

기재는, 이색성 색소, 특히 아조 화합물을 흡착할 수 있는 친수성 고분자를 제막하여 얻어지는 필름 등인 것이 바람직하다. 친수성 고분자는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리비닐알코올계 수지, 아밀로오스계 수지, 전분계 수지, 셀룰로오스계 수지, 및 폴리아크릴산염계 수지, 그리고 이들의 유도체 등이다. 친수성 고분자는, 이색성 색소의 염색성, 가공성 및 가교성 등의 관점에서 폴리비닐알코올계 수지 및 그 유도체인 것이 가장 바람직하다. 기재에, 아조 화합물 또는 그 염을 흡착시키고, 연신 등의 배향 처리를 적용함으로써, 편광 소자를 제작할 수 있다.

다음으로, 식 (1a) 에 대해 설명한다.

[화학식 8]

식 (1a) 중, Ar₁ 은 치환기를 적어도 1 개 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, Rr₁ 내지 Rr₄ 는, 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타낸다. 또한, 본원의 명세서 및 특허 청구 범위에 있어서 「저급」이란 탄소수가 1 ∼ 4 개인 것을 나타낸다. 예를 들어, 저급 알킬기란, 탄소수 1 ∼ 4 를 갖는 알킬기인 것을 나타낸다.

식 (1a) 중, Ar₁ 이 페닐기인 경우에는, 술포기, 카르복시기, 및 알콕시기에서 선택되는 적어도 1 개의 치환기를 갖는 것이 바람직하고, 술포기 및 카르복시기에서 선택되는 적어도 1 개의 치환기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 페닐기가 치환기를 2 개 이상 갖는 경우에는, 그 치환기 중 적어도 1 개가 술포기 또는 카르복시기이고, 다른 치환기는, 바람직하게는 술포기, 카르복시기, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기를 갖는 저급 알콕시기, 니트로기, 아미노기, 아세틸아미노기 및 저급 알킬아미노기 치환 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되고, 보다 바람직하게는 술포기, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기, 카르복시기, 니트로기 및 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되고, 특히 바람직하게는 술포기, 메틸기, 메톡시기, 에톡시기 및 카르복시기로 이루어지는 군에서 선택된다. 술포기를 갖는 저급 알콕시기로는, 직사슬의 알콕시기가 바람직하고, 또 술포기의 치환 위치는 알콕시기의 말단인 것이 바람직하다. 이와 같은 술포기를 갖는 저급 알콕시기는, 보다 바람직하게는 3-술포프로폭시기 또는 4-술포부톡시기이고, 특히 바람직하게는 3-술포프로폭시기이다.

페닐기가 치환기로서 술포기를 갖는 경우, 술포기의 수는, 1 개 또는 2 개인 것이 바람직하고, 또 술포기의 치환 위치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 술포기가 1 개인 경우에는 페닐기의 4 위치가 바람직하고, 술포기가 2 개인 경우에는, 페닐기의 2 위치, 4 위치의 조합, 또는 페닐기의 3 위치, 5 위치의 조합이 바람직하다.

식 (1a) 중, Ar₁ 이 나프틸기인 경우에는, 그 치환기로서 술포기를 적어도 1 개 갖는 것이 바람직하다. 나프틸기가 치환기를 2 개 이상 갖는 경우에는, 그 치환기의 적어도 1 개가 술포기이고, 다른 치환기는, 바람직하게는 술포기, 하이드록시기, 카르복시기, 및 술포기를 갖는 저급 알콕시기로 이루어지는 군에서 선택된다. 술포기를 갖는 저급 알콕시기로는, 직사슬의 알콕시기가 바람직하고, 또 술포기의 치환 위치는 알콕시기의 말단인 것이 바람직하다. 이와 같은 술포기를 갖는 저급 알콕시기는, 보다 바람직하게는 3-술포프로폭시기 또는 4-술포부톡시기이고, 특히 바람직하게는 3-술포프로폭시기이다.

나프틸기로 치환되는 술포기의 수가 2 개인 경우, 아조기의 치환 위치를 2 위치로 한 경우, 술포기의 치환 위치는, 나프틸기의 4 위치, 8 위치의 조합 또는 6 위치, 8 위치의 조합이 바람직하고, 6 위치, 8 위치의 조합이 보다 바람직하다. 나프틸기로 치환되는 술포기의 수가 3 개인 경우, 술포기의 치환 위치는, 3 위치, 6 위치, 8 위치의 조합인 것이 바람직하다.

[화학식 9]

식 (1a) 중, Rr₁ 내지 Rr₄ 는, 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타낸다. 술포기를 갖는 저급 알콕시기로는, 직사슬의 알콕시기가 바람직하고, 또 술포기의 치환 위치는 알콕시기의 말단인 것이 바람직하다. Rr₁ 내지 Rr₄ 는, 바람직하게는 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기, 3-술포프로폭시기, 또는 4-술포부톡시기이고, 특히 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 메톡시기, 또는 3-술포프로폭시기이다.

Rr₁ 내지 Rr₄ 의 페닐기 상의 위치로는, 바람직하게는 페닐기의 2 위치만, 5 위치만, 2 위치와 6 위치의 조합, 2 위치와 5 위치의 조합, 및 3 위치와 5 위치의 조합이고, 특히 바람직하게는 2 위치만, 5 위치만, 및 2 위치와 5 위치의 조합이다. 또한, 「2 위치만」 및 「5 위치만」이란, Rr₁ 과 Rr₂ 에 관해서는, Rr₁ 과 Rr₂ 의 양방이 2 위치 또는 5 위치에 위치하고, 일방이 수소 원자 이외의 치환기이며, 타방이 수소 원자인 것을 의미한다. Rr₃ 과 Rr₄ 에 대해서도 동일하다.

식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물은, 바람직하게는 식 (1a') 로 나타내는 아조 화합물이다. 식 (1a') 로 나타내는 아조 화합물의 사용에 의해, 편광 소자의 편광 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

[화학식 10]

(식 (1a') 중, Ar₁, 및 Rr₁ 내지 Rr₄ 는, 식 (1a) 에 대해 정의된 바와 같다.)

다음으로, 식 (1b) 에 대해 설명한다.

[화학식 11]

식 (1b) 에 있어서, Av₁ 은, 술포기 및 카르복시기에서 선택되는 치환기를 적어도 1 개 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타낸다.

Av₁ 이 페닐기인 경우에는, 술포기 또는 카르복시기에서 선택되는 적어도 1 개의 치환기를 갖는다. 페닐기가 치환기를 2 개 이상 갖는 경우에는, 그 치환기 중 적어도 1 개가 술포기 또는 카르복시기이고, 다른 치환기는, 바람직하게는 술포기, 카르복시기, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기를 갖는 저급 알콕시기, 하이드록시기, 니트로기, 벤조일기, 아미노기, 아세틸아미노기, 및 저급 알킬아미노기 치환 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되고, 보다 바람직하게는 술포기, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기, 하이드록시기, 카르복시기, 니트로기, 아미노기, 3-술포프로폭시기, 및 4-술포부톡시기로 이루어지는 군에서 선택되고, 특히 바람직하게는 술포기, 메틸기, 메톡시기, 카르복시기, 및 3-술포프로폭시기로 이루어지는 군에서 선택된다. 술포기를 갖는 저급 알콕시기로는, 상기 3-술포프로폭시기 또는 4-술포부톡시기와 같이, 직사슬의 알콕시가 바람직하고, 또 술포기의 치환 위치는 알콕시기의 말단인 것이 바람직하다.

페닐기가 치환기로서 술포기를 갖는 경우, 술포기의 수는, 1 개 또는 2 개인 것이 바람직하고, 또 술포기의 치환 위치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 술포기가 1 개인 경우에는, 페닐기의 4 위치가 바람직하고, 술포기가 2 개인 경우에는, 페닐기의 2 위치, 4 위치의 조합, 또는 3 위치, 5 위치의 조합이 바람직하다. 페닐기가 치환기로서 카르복시기를 갖는 경우, 카르복시기의 수는, 1 개 또는 2 개인 것이 바람직하고, 또 카르복시기의 치환 위치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 카르복시기가 1 개인 경우에는, 페닐기의 4 위치가 바람직하고, 카르복시기가 2 개인 경우에는, 페닐기의 2 위치, 4 위치의 조합, 또는 3 위치, 5 위치의 조합이 바람직하다.

Av₁ 이 나프틸기인 경우에는, 그 치환기로서 술포기를 적어도 1 개 갖는 것이 바람직하다. 나프틸기가 치환기를 2 개 이상 갖는 경우에는, 그 치환기 중 적어도 1 개가 술포기이고, 다른 치환기는, 술포기, 하이드록시기, 카르복시기, 및 술포기를 갖는 저급 알콕시기로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 술포기를 갖는 저급 알콕시기로는, 직사슬의 알콕시가 바람직하고, 또 술포기의 치환 위치는 알콕시기의 말단인 것이 바람직하다. 이와 같은 술포기를 갖는 저급 알콕시기는, 보다 바람직하게는 3-술포프로폭시기 또는 4-술포부톡시기이고, 특히 바람직하게는 3-술포프로폭시기이다.

나프틸기로 치환되는 술포기의 수가 2 개인 경우, 아조기의 치환 위치를 2 위치로 한 경우, 술포기의 치환 위치는, 나프틸기의 4 위치, 8 위치의 조합 또는 6 위치, 8 위치의 조합이 바람직하고, 6 위치, 8 위치의 조합이 보다 바람직하다. 나프틸기로 치환되는 술포기의 수가 3 개인 경우, 술포기의 치환 위치는, 3 위치, 6 위치, 8 위치의 조합인 것이 바람직하다. 나프틸기로 치환되는 술포기의 수가 1 개인 경우, 술포기의 치환 위치는, 나프틸기의 3 위치, 4 위치, 6 위치, 8 위치 등의 치환 위치가 바람직한 치환 위치로서 예시되지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

[화학식 12]

Rv₁ 내지 Rv₆ 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타낸다. 술포기를 갖는 저급 알콕시기로는, 직사슬의 알콕시가 바람직하고, 또는 술포기의 치환 위치는 알콕시기의 말단인 것이 바람직하다. Rv₁ 내지 Rv₆ 은, 각각 독립적으로 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기, 3-술포프로폭시기, 또는 4-술포부톡시기이고, 특히 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 메톡시기, 카르복시기 또는 3-술포프로폭시기이다. 또한, Rv₆ 이 수소 원자 또는 메틸기인 경우, 편광 소자 또는 편광판의 편광 성능은 보다 향상되므로 바람직하다. 특히, Rv₅ 및 Rv₆ 이 수소 원자 및 메틸기인 경우, 편광 소자 또는 편광판의 편광 성능은 비약적으로 향상되므로 바람직하다.

Xv₁ 은, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 아미노기, 저급 알킬아미노기, 하이드록시기, 카르복시기, 및 카르복시에틸아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 치환기를 갖고 있어도 되는, 아미노기, 페닐아미노기, 페닐아조기, 나프토트리아졸기 또는 벤조일아미노기를 나타낸다.

Xv₁ 이, 치환기를 갖고 있어도 되는 아미노기인 경우, 당해 아미노기는, 비치환이거나, 또는 바람직하게는 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 아미노기, 및 저급 알킬아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 1 개 또는 2 개 갖고, 보다 바람직하게는 메틸기, 메톡시기, 술포기, 아미노기, 및 저급 알킬아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 1 개 또는 2 개 갖는다. 여기서, 치환기를 갖고 있어도 되는 아미노기는, 페닐아미노기 등의 고리 구조를 갖는 아미노기를 제외한다.

Xv₁ 이, 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐아미노기인 경우, 당해 페닐아미노기는, 비치환이거나, 또는 바람직하게는 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 아미노기, 및 저급 알킬아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 1 개 또는 2 개 갖고, 보다 바람직하게는 메틸기, 메톡시기, 술포기, 및 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 1 개 또는 2 개 갖는다.

Xv₁ 이, 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐아조기인 경우, 당해 페닐아조기는, 비치환이거나, 또는 바람직하게는 하이드록시기, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 아미노기, 및 카르복시에틸아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 1 ∼ 3 개 갖고, 보다 바람직하게는 메틸기, 메톡시기, 아미노기, 및 하이드록시기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 1 ∼ 3 개 갖는다.

Xv₁ 이, 치환기를 갖고 있어도 되는 나프토트리아졸기인 경우, 당해 나프토트리아졸기는, 비치환이거나, 또는 바람직하게는 술포기, 아미노기, 및 카르복시기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기 1 개 또는 2 개를 갖고, 보다 바람직하게는, 치환기로서 술포기를 1 개 또는 2 개 갖는다.

Xv₁ 이, 치환기를 갖고 있어도 되는 벤조일아미노기인 경우, 당해 벤조일아미노기는, 비치환이거나, 또는 바람직하게는 하이드록시기, 아미노기, 및 카르복시에틸아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 1 개 갖고, 보다 바람직하게는 치환기로서 하이드록시기 또는 아미노기를 1 개 또는 2 개 갖는다.

Xv₁ 은, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 벤조일아미노기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐아미노기이고, 보다 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐아미노기이다. 치환기의 위치는 특별히 한정되지 않지만, 페닐아미노기가 치환기를 갖는 경우, 치환기의 1 개는 아미노기에 대해 p 위치인 것이 바람직하고, 벤조일아미노기가 치환기를 갖는 경우, 치환기의 1 개는 카르보닐기에 대해 p 위치인 것이 바람직하다.

식 (1b) 로 나타내는 아조 화합물은, 특히 식 (1b') 로 나타내는 아조 화합물인 것이 바람직하다. 식 (1b') 로 나타내는 아조 화합물의 사용에 의해, 편광 소자의 편광 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.

[화학식 13]

식 (1b') 에 있어서, Av₁, Rv₂, Rv₄ 내지 Rv₆, 및 Xv₁ 은, 식 (1b) 에 대해 정의된 바와 같다.

식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물의 구체예를, 이하에 유리산의 형식으로 든다.

[화학식 14]

[화학식 15]

[화학식 16]

[화학식 17]

[화학식 18]

식 (1b) 로 나타내는 아조 화합물의 구체예를, 이하에 유리산의 형식으로 든다.

[화학식 19]

[화학식 20]

[화학식 21]

[화학식 22]

[화학식 23]

[화학식 24]

[화학식 25]

[화학식 26]

[화학식 27]

[화학식 28]

이들 식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 일 양태에 있어서, 식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물 및 식 (1b) 로 나타내는 아조 화합물의 양방을 사용해도 된다.

식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염은, 예를 들어 일본 공개특허공보 2009-155364호 등에 기재된 방법 및 이것과 유사한 방법으로 합성할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 후술하는 식 (v) 로 나타내는 베이스가 되는 화합물을, 클로로탄산페닐 등의 우레이드화제와, 20 ∼ 95 ℃ 에서 반응시킴으로써 식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물을 제조할 수 있다. 다른 우레이드화에 의한 합성 방법으로서, 포스겐 화합물 등을 사용하여, 아민 화합물을 우레이드화시키는 방법이 알려져 있다. 이 합성 방법에 의해, 우레이드 골격을 갖는 식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물을 얻을 수 있다.

식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물의 구체적인 합성 방법을 이하에 설명한다. 먼저, 식 (i) 로 나타내는 치환기를 갖는 아민류를, 예를 들어 호소다 유타카 저 「염료 화학」, 기호도, 1957년, P.135-234 에 기재되어 있는 제법과 동일한 제법에 의해 디아조화하고, 이어서 식 (ii) 로 나타내는 아닐린류와 커플링시킴으로써, 식 (iii) 으로 나타내는 모노아조아미노 화합물을 얻는다.

[화학식 29]

(식 중, Ar 은 식 (1a) 에 있어서의 Ar₁ 과 동일한 것을 나타낸다.)

[화학식 30]

(식 중, R₁ 및 R₂ 는, 식 (1a) 에 있어서의 Rr₁ 및 Rr₂ 와 각각 동일한 것을 나타낸다.)

[화학식 31]

(식 중, Ar 은 식 (1a) 의 Ar₁ 과 동일한 것을 나타내고, R₁ 및 R₂ 는 식 (1a) 에 있어서의 Rr₁ 및 Rr₂ 와 각각 동일한 것을 나타낸다.)

이어서, 식 (iii) 으로 나타내는 모노아조아미노 화합물을 디아조화하고, 또한 식 (iv) 로 나타내는 아닐린류와 2 차 커플링시켜, 식 (v) 로 나타내는 디스아조아미노 화합물을 얻는다.

[화학식 32]

(식 중, R₃ 및 R₄ 는 식 (1a) 에 있어서의 Rr₃ 및 Rr₄ 와 각각 동일한 것을 나타낸다.)

[화학식 33]

(식 중, Ar 은 식 (1a) 의 Ar₁ 과 동일한 것을 나타내고, R₁ 및 R₂ 는 식 (1a) 에 있어서의 Rr₁ 및 Rr₂ 와 각각 동일한 것을 나타내고, R₃ 및 R₄ 는 식 (1a) 에 있어서의 Rr₃ 및 Rr₄ 와 각각 동일한 것을 나타낸다.)

상기 반응 경로에 있어서의 디아조화 공정은, 디아조 성분의 염산, 황산 등의 광산 수용액 또는 현탁액에 아질산나트륨 등의 아질산염을 혼합한다는 준법에 의해 실시되거나, 혹은 디아조 성분의 중성 혹은 약알칼리성의 수용액에 아질산염을 첨가해 두고, 이것과 광산을 혼합한다는 역법에 의해 실시된다. 디아조화의 온도는, -10 ∼ 40 ℃ 가 적당하다. 또, 아닐린류와의 커플링 공정은, 염산, 아세트산 등의 산성 수용액과 상기 각 디아조액을 혼합하고, 온도가 -10 ∼ 40 ℃ 에서 pH 2 ∼ 7 의 산성 조건에서 실시된다.

커플링 공정에 의해 얻어진 모노아조아미노 화합물 또는 디스아조아미노 화합물은, 그대로 혹은 산석이나 염석에 의해 석출시켜 여과하고 인출하거나, 용액 또는 현탁액인 채 추가적인 공정을 실시할 수도 있다. 디아조늄염이 난용성이고 현탁액인 경우에는, 당해 현탁액을 여과하고, 프레스 케이크로서 여과 후의 디아조늄염을 추가적인 커플링 공정에서 사용할 수도 있다.

상기 공정에 의해 얻어진 디스아조아미노 화합물을, 그 후 클로로탄산페닐과 우레이드화 반응에 실시함으로써, 식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물이 합성된다. 당해 우레이드화 반응은, 예를 들어 일본 공개특허공보 2009-155364호에 기재된 제법에 의해, 온도가 10 ∼ 90 ℃ 에서 pH 7 ∼ 11 의 중성 내지 알칼리성 조건에서 실시된다. 우레이드화 반응의 종료 후, 염석에 의해 얻어진 아조 화합물을 석출시키고, 이어서 여과한다. 또, 정제가 필요한 경우에는, 염석을 반복하거나 또는 유기 용매를 사용하여 수중으로부터 얻어진 아조 화합물을 석출시키면 된다. 정제에 사용하는 유기 용매로는, 예를 들어 메탄올, 에탄올 등의 알코올류, 아세톤 등의 케톤류 등의 수용성 유기 용매를 들 수 있다. 이와 같이 하여, 식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물을 합성시킬 수 있다.

식 (1b) 로 나타내는 아조 화합물은, 예를 들어 WO2012/108169 및 WO2012/108173 등에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 식 (2) 의 화합물에 대해 설명한다.

[화학식 34]

식 (2) 에 있어서, Ag₁ 은, 치환기를 갖는 페닐기 또는 치환기를 갖는 나프틸기를 나타낸다. Ag₁ 이 페닐기인 경우에는, 술포기 및 카르복시기에서 선택되는 치환기를 적어도 1 개 갖는 것이 바람직하다. 페닐기가 치환기를 2 개 이상 갖는 경우에는, 그 치환기 중 적어도 1 개가 술포기 또는 카르복시기이고, 그 밖의 치환기가, 술포기, 카르복시기, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기를 갖는 저급 알콕시기, 니트로기, 아미노기, 아세틸아미노기, 또는 저급 알킬아미노기 치환 아미노기인 것이 바람직하다. 그 밖의 치환기는, 보다 바람직하게는 술포기, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기, 카르복시기, 니트로기, 또는 아미노기이고, 특히 바람직하게는 술포기, 메틸기, 메톡시기, 에톡시기, 또는 카르복시기이다. 술포기를 갖는 저급 알콕시기로는, 직사슬 알콕시가 바람직하고, 술포기의 치환 위치는 알콕시기 말단이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3-술포프로폭시기 및 4-술포부톡시기이며, 특히 바람직하게는 3-술포프로폭시기이다. 페닐기가 갖는 치환기의 수는 1 또는 2 가 바람직하고, 치환 위치는 특별히 한정되지 않지만, 아조기의 위치를 1 위치로 한 경우, 4 위치만, 2 위치와 4 위치의 조합, 및 3 위치와 5 위치의 조합이 바람직하다.

Ag₁ 이 치환기를 갖는 나프틸기인 경우, 그 치환기로서 술포기를 적어도 1 개 갖는 것이 바람직하다. 나프틸기가 치환기를 2 개 이상 갖는 경우에는, 그 치환기 중 적어도 1 개가 술포기이고, 그 밖의 치환기는, 술포기, 하이드록시기, 카르복시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기인 것이 바람직하다. 나프틸기는, 치환기로서 2 개 이상의 술포기를 갖는 것이 특히 바람직하다. 술포기를 갖는 저급 알콕시기로는, 직사슬 알콕시가 바람직하고, 술포기의 치환 위치는 알콕시기 말단이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3-술포프로폭시기 및 4-술포부톡시기이지만, 특히 바람직하게는 3-술포프로폭시기이다.

나프틸기가 갖는 술포기의 수가 2 인 경우, 술포기의 치환 위치는 아조기의 위치를 2 위치로 하고 바람직하게는 4 위치, 8 위치의 조합, 및 6 위치, 8 위치의 조합이 바람직하고, 6 위치, 8 위치의 조합이 보다 바람직하다. 나프틸기가 갖는 술포기의 수가 3 인 경우, 술포기의 치환 위치는 바람직하게는 3 위치, 6 위치, 8 위치의 조합이다.

[화학식 35]

Bg 및 Cg 는, 각각 독립적으로 식 (BC-N) 또는 식 (BC-P) 로 나타내어지고, Bg 및 Cg 의 적어도 일방이 식 (BC-N) 으로 나타내어진다. Cg 는, 바람직하게는 식 (BC-N) 으로 나타내어진다. Cg 가 식 (BC-N) 으로 나타내어지는 것임으로써, 보다 고품위인 페이퍼 화이트를 실현하면서도 높은 콘트라스트를 갖는 편광 소자가 얻어진다는 효과가 있다.

[화학식 36]

[화학식 37]

식 (BC-N) 에 있어서, Rg₁ 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타낸다. 바람직하게는, Rg₁ 은, 수소 원자, 저급 알킬기, 또는 저급 알콕시기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 또는 메톡시기이다. 특히 바람직한 Rg₁ 은, 수소 원자 또는 메톡시기이다. 술포기를 갖는 저급 알콕시기로는, 직사슬 알콕시가 바람직하고, 술포기의 치환 위치는 알콕시기 말단이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3-술포프로폭시기 및 4-술포부톡시기이고, 특히 바람직하게는 3-술포프로폭시기이다.

Rg₁ 의 치환 위치는, Ag₁ 로 치환되어 있는 아조기에 대해 2 위치 또는 3 위치가 바람직하고, Ag₁ 측의 아조기를 1 위치로 한 경우, 3 위치인 것이 보다 바람직하다. 술포기가 있는 경우에는, 그 술포기의 치환 위치는 6 위치 또는 7 위치가 바람직하고, 보다 바람직하게는 6 위치이다. 식 (BC-N) 에 있어서, k 는 0 ∼ 2 의 정수를 나타낸다.

식 (BC-P) 에 있어서, Rg₂ 및 Rg₃ 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 메톡시기, 3-술포프로폭시기, 또는 4-술포프로폭시기를 나타낸다.

Xg₁ 은, 치환기를 가져도 되는 아미노기, 치환기를 가져도 되는 페닐아미노기, 치환기를 가져도 되는 페닐아조기, 또는 치환기를 가져도 되는 벤조일아미노기를 나타낸다.

Xg₁ 은, 바람직하게는 치환기를 가져도 되는 아미노기 또는 치환기를 가져도 되는 페닐아미노기이고, 보다 바람직하게는 치환기를 가져도 되는 페닐아미노기이다. 본원의 청구항 및 명세서에 있어서 「치환기를 가져도 된다」란, 치환기를 갖고 있지 않는 경우도 포함되는 것을 의미한다. 예를 들어, 「치환기를 가져도 되는 페닐기」는, 비치환의 단순한 페닐기와, 치환기를 갖는 페닐기를 포함한다. 치환기를 가져도 되는 아미노기는, 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 메톡시기, 술포기, 아미노기, 및 저급 알킬아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 또는 2 개의 치환기를 갖는 아미노기이고, 더욱 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 및 술포기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 또는 2 개의 치환기를 갖는 아미노기이다. 치환기를 가져도 되는 아미노기에서는, 페닐아미노기 등의 고리 구조를 갖는 아미노기는 제외된다. 치환기를 가져도 되는 페닐아미노기는, 바람직하게는 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 아미노기, 및 저급 알킬아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 또는 2 개의 치환기를 갖는 페닐아미노기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 메톡시기, 술포기, 및 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 또는 2 개의 치환기를 갖는 페닐아미노기이다. 치환 위치는 특별히 한정되지 않지만, 치환기의 1 개는 페닐아미노기의 아미노기에 대해 p 위치인 것이 특히 바람직하다.

치환기를 가져도 되는 페닐아조기는, 바람직하게는 수소 원자, 하이드록시기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 아미노기, 하이드록시기, 및 카르복시에틸아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 ∼ 3 개의 치환기를 갖는 페닐아조기이다.

치환기를 가져도 되는 벤조일아미노기는, 바람직하게는 수소 원자, 하이드록시기, 아미노기, 및 카르복시에틸아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개의 치환기를 갖는 벤조일아미노기이다.

식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염은, 식 (2') 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염인 것이, 특히 성능이 향상되기 때문에 바람직하다.

[화학식 38]

식 (2') 에 있어서, Ag₁ 은 식 (2) 에 있어서의 Ag₁ 에 대해 정의한 바와 같다. Rg₄ 및 Rg₅ 는, 각각 독립적으로 식 (BC-N) 에 있어서의 Rg₁ 에 대해 정의한 바와 같다. Xg₁ 은, 식 (2) 에 있어서의 Xg₁ 에 대해 정의한 바와 같다. k₁ 및 k₂ 는 각각 독립적으로 0 ∼ 2 의 정수를 나타낸다.

본 발명의 편광 소자에 있어서, 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염의 함유량은, 식 (1a) 또는 (1b) 의 아조 화합물의 함유량 100 질량부에 대해 0.01 ∼ 5000 질량부인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 3000 질량부이다.

식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염은, 예를 들어 일본 공개특허공보 평01-161202호, 일본 공개특허공보 평01-172907호, 일본 공개특허공보 평01-248105호, 일본 공개특허공보 평01-265205호, 및 일본 공개특허공보 평01-172907호 등에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.

식 (2) 로 나타내는 아조 화합물의 구체예로는, 예를 들어,

C. I. Direct Blue 34,

C. I. Direct Blue 69,

C. I. Direct Blue 70,

C. I. Direct Blue 71,

C. I. Direct Blue 72,

C. I. Direct Blue 75,

C. I. Direct Blue 78,

C. I. Direct Blue 81,

C. I. Direct Blue 82,

C. I. Direct Blue 83,

C. I. Direct Blue 186,

C. I. Direct Blue 258,

Benzo Fast Chrome Blue FG (C. I. 34225),

Benzo Fast Blue BN (C. I. 34120),

C. I. Direct Green 51

등의 아조 화합물을 들 수 있다.

이하에, 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물의 구체예를, 유리산의 형식으로 나타낸다.

[화학식 39]

[화학식 40]

[화학식 41]

[화학식 42]

[화학식 43]

편광 소자는, 식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염 및 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염의 조합을 함유함으로써, 종래의 편광판보다 높은 투과율 및 높은 편광도를 가지면서도, 백 표시 시에 고품위인 종이와 같은 백색, 통칭 페이퍼 화이트를 실현할 수 있다.

본 발명의 편광 소자의 편광 성능을 향상시키기 위해서, 식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염 및 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염에 더하여, 식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염 중 적어도 1 종을 추가로 함유하고 있는 것이 바람직하다.

[화학식 44]

식 (3) 에 있어서, Ay₁ 은, 술포기, 카르복시기, 하이드록시기, 저급 알킬기, 또는 저급 알콕시기를 나타내고, 바람직하게는 술포기, 카르복시기, 또는 저급 알콕시기이고, 보다 바람직하게는 술포기, 카르복시기, 메톡시기 또는 에톡시기이며, 더욱 바람직하게는 술포기 또는 카르복시기이다.

Ry₁ 내지 Ry₄ 는, 각각 독립적으로 수소 원자, 술포기, 저급 알킬기, 또는 저급 알콕시기 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내고, 바람직하게는 수소 원자, 술포기, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 또는 에톡시기이며, 보다 바람직하게는 수소 원자, 술포기, 메틸기, 또는 메톡시기이다.

p 는, 1 ∼ 3 의 정수이다.

식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물은, 400 ∼ 500 nm 의 투과율에 영향을 준다. 편광 소자에 있어서, 특히 400 ∼ 500 nm 의 단파장 측의 투과율과 편광도 (이색성) 는, 흑색을 표시할 때의 청색의 빠져나감이나 백색을 표시할 때의 백색의 황색미에 영향을 준다. 식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물은, 편광 소자의 평행위의 단파장 측의 투과율을 저하시키지 않고, 또한 400 ∼ 500 nm 에 있어서의 편광 특성 (이색성) 을 향상시켜, 백색을 표시할 때의 황색미와 흑색을 표시할 때의 청색의 빠져나감을 더욱 저하시킬 수 있다. 본 발명에 관련된 편광 소자는, 식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물을 추가로 함유함으로써, 보다 중성인 색상을 나타내고, 또한 편광도가 보다 향상된 편광 소자를 얻을 수 있다.

식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염은, 예를 들어 WO2007/138980 등에 기재된 방법에 의해 합성할 수 있고, 한편으로 시판되는 것을 사용할 수도 있다.

식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물의 예로는, 예를 들어 C. I. Direct Yellow 4, C. I. Direct Yellow 12, C. I. Direct Yellow 72, C. I. Direct Orenge 39, 그리고 WO2007/138980 등에 기재된 스틸벤 구조를 갖는 아조 화합물 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물의 구체예를 이하에 든다.

[화학식 45]

식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

본 발명의 편광 소자는, 편광 성능의 향상을 위해서, 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염 및 식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염에 추가하여, 식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염과 식 (1b) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염의 양방을 함유하고 있는 것이 바람직하다.

편광 소자는, 식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물, 식 (1b) 로 나타내는 아조 화합물, 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물, 및 식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물의 조합을 함유함으로써, 높은 투과율 및 높은 편광도를 가지면서도, 백 표시 시에 더욱 고품위인 페이퍼 화이트를 실현하고, 흑 표시 시에 더욱 고급감이 있는 명료한 흑색을 실현할 수 있다.

식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물, 식 (1b) 로 나타내는 아조 화합물, 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물, 및 식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물은, 유리 형태여도 되고, 염의 형태여도 된다. 염은, 예를 들어 리튬염, 나트륨염, 및 칼륨염 등의 알칼리금속염, 또는 암모늄염이나 알킬아민염 등의 유기염일 수 있다. 염은, 바람직하게는 나트륨염이다.

본 발명에 관련된 편광 소자는, 식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물 및 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물을 함유하고, 임의로 식 (1a) 로 나타내는 아조 화합물과 식 (1b) 로 나타내는 아조 화합물의 양방을 함유하고, 및 임의로 식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물을 추가로 함유한다. 본 발명에 관련된 편광 소자는, 후술하는 원하는 색도 a* 값 및 b* 값, 단체 투과율, 및 특정 파장 대역에 있어서의 평균 투과율 등의 성능을 가질 수 있다.

편광 소자에 있어서의 상기 아조 화합물의 배합비는, 상기 서술한 각 아조 화합물의 함유량에 있어서, 투과율 및 색도가 후술하는 바람직한 범위가 되도록 또한 조정되어 있는 것이 바람직하다. 편광 소자의 성능은, 편광 소자에 있어서의 각 아조 화합물의 배합비뿐만 아니라, 아조 화합물을 흡착시키는 기재의 팽윤도나 연신 배율, 염색 시간, 염색 온도, 염색 시의 pH, 염의 영향 등 여러 가지 요인에 의해 변화한다. 이 때문에, 각 아조 화합물의 배합비는, 기재의 팽윤도, 염색 시의 온도, 시간, pH, 염의 종류, 염의 농도, 나아가서는 연신 배율에 따라 결정할 수 있다. 이와 같은 배합비의 결정은, 당업자가 후술하는 설명에 기초하여, 시행 착오없이 실시할 수 있다.

(투과율)

투과율은, JIS Z 8722 : 2009 에 따라 구해지는, 시감도 보정 후의 투과율이다. 투과율의 측정은, 측정 시료 (예를 들어, 편광 소자 또는 편광판) 에 대해 400 ∼ 700 nm 의 각 파장에 대해, 5 nm 또는 10 nm 마다 분광 투과율을 측정하고, 이것을 2 도 시야 (C 광원) 에 의해, 시감도로 보정함으로써 구할 수 있다.

(I) 2 개의 파장 대역의 평균 투과율의 차

본 발명의 편광 소자는, 특정 파장 대역 간의 평균 투과율의 차가 소정 값 이하인 것이 바람직하다. 평균 투과율은, 특정 파장 대역에 있어서의 투과율의 평균값이다.

파장 대역 420 nm 내지 480 nm, 520 nm 내지 590 nm, 및 600 nm 내지 640 nm 는, JIS Z 8781-4 : 2013 에 있어서 색을 나타낼 때에 계산에서 사용하는 등색 함수에 근거하는 주된 파장 대역이다. 구체적으로는, JIS Z 8781-4 : 2013 의 기초가 되는 JIS Z 8701 의 XYZ 등색 함수에 있어서, 600 nm 를 최대값으로 하는 x(λ), 550 nm 를 최대값으로 하는 y(λ), 455 nm 를 최대값으로 하는 z(λ) 의 각각의 최대값을 100 으로 했을 때, 20 이상이 되는 값을 나타내는 각각의 파장이, 420 nm 내지 480 nm, 520 nm 내지 590 nm, 및 600 nm 내지 640 nm 의 각 파장 대역이다.

본 발명의 편광 소자는, 편광 소자 2 장을 흡수축 방향이 평행이 되도록 겹쳐 배치한 상태 (명 표시 시, 또는 백 표시 시) 에 대해 측정하여 얻어지는 투과율 (이하, 「평행위 투과율」이라고도 칭한다.) 에 대해, 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율과, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 2.5 ％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.8 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.5 ％ 이하, 특히 바람직하게는 1.0 ％ 이하이다. 또한, 평행위 투과율에 대해 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율과, 600 nm 내지 640 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 2.0 ％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 1.0 ％ 이하이다. 이와 같은 편광 소자는, 평행위에서 고품위인 종이와 같은 백색을 표시할 수 있다.

또한, 편광 소자 2 장을 흡수축 방향이 직교가 되도록 겹쳐 배치한 상태 (흑 표시 시, 또는 암 표시 시) 에 대해 측정하여 얻어지는 투과율 (이하, 「직교위 투과율」이라고도 칭한다.) 에 대해 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율과, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값은, 10 ％ 이하이고, 또한 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율과, 600 nm 내지 640 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값은, 2.0 ％ 이하인 것이 바람직하고, 1 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 편광 소자는, 직교위에서 무채색인 흑색을 표시할 수 있다. 또한, 직교위 투과율에 대해 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율과, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값은, 바람직하게는 2 ％ 이하, 보다 바람직하게는 1 ％ 이하이다. 직교위 투과율에 대해, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율과, 600 nm 내지 640 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값은, 바람직하게는 0.5 ％ 이하, 보다 바람직하게는 0.2 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 ％ 이하이다.

또한, 파장 대역 380 nm 내지 420 nm, 480 nm 내지 520 nm, 및 640 nm 내지 780 nm 의 각각에 있어서의 단체 투과율, 평행위 투과율, 및 직교위 투과율의 각각의 평균 투과율은, 상기 파장 대역 420 nm 내지 480 nm, 520 nm 내지 590 nm, 600 nm 내지 640 nm 에 있어서의 평균 투과율이 상기 서술한 바와 같이 조정되어 있는 경우에는, 색소에 의해 큰 영향은 받기 어렵지만, 어느 정도 조정되어 있는 것이 바람직하다. 파장 대역 380 nm 내지 420 nm 의 평균 투과율과, 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율의 차가 15 ％ 이하인 것이 바람직하고, 480 nm 내지 520 nm 의 평균 투과율과, 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율의 차가 15 ％ 이하, 480 nm 내지 520 nm 의 평균 투과율과, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율의 차가 15 ％ 이하, 640 nm 내지 780 nm 의 평균 투과율과, 600 nm 내지 640 nm 의 평균 투과율의 차가 20 ％ 이하인 것이 바람직하다.

(II) 단체 투과율

본 발명에 관련된 편광 소자는, 단체 투과율이 35 ％ 내지 65 ％ 인 것이 바람직하다. 단체 투과율은, 측정 시료 (예를 들어, 편광 소자 또는 편광판) 1 장에 대해 JIS Z 8722 : 2009 에 따라 시감도로 보정한 투과율이다. 편광판의 성능으로는, 투과율이 보다 높을 것이 요구되지만, 단체 투과율이 35 ％ 내지 60 ％ 이면 표시 장치에 사용해도, 위화감 없이 밝기를 표현할 수 있다. 투과율이 높을수록 편광도는 저하하는 경향이 있으므로, 편광도와의 밸런스의 관점에서는, 단체 투과율은, 37 ％ 내지 50 ％ 인 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 38 ％ 내지 45 ％ 이다. 단체 투과율이 65 ％ 를 초과하면 편광도가 저하하는 경우가 있지만, 편광 소자의 밝은 투과율, 또는 특정 편광 성능이나 콘트라스트를 요구하는 경우에는, 단체 투과율이 65 ％ 를 초과해도 된다.

(III) 특정 파장 대역에 있어서의 평균 투과율

편광 소자는, 평행위에서 측정된 520 nm 내지 590 nm 의 파장 대역에 있어서의 평균 투과율이 28 ％ 내지 50 ％ 인 것이 바람직하다. 이와 같은 편광 소자는, 표시 장치에 설치했을 때에, 밝고, 휘도가 높은 명료한 표시 장치로 할 수 있다. 520 nm 내지 590 nm 의 파장 대역의 투과율은, JIS Z 8781-4 : 2013 에 있어서 색을 나타낼 때에 계산에서 사용하는 등색 함수에 근거하는 주된 파장 대역의 하나이다. 특히, 520 nm 내지 590 nm 의 각 파장 대역은, 등색 함수에 근거하는 가장 시감도가 높은 파장 대역이고, 이 범위에 있어서의 투과율이, 육안으로 확인할 수 있는 투과율과 가깝다. 이 때문에, 520 nm 내지 590 nm 의 파장 대역의 투과율을 조정하는 것이 매우 중요하다. 평행위에서 측정된 520 nm 내지 590 nm 의 파장 대역의 평균 투과율은, 보다 바람직하게는 29 ％ 내지 45 ％ 이고, 더욱 바람직하게는 30 ％ 내지 40 ％ 이다. 또한, 이때의 편광 소자의 편광도는, 80 ％ 내지 100 ％ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95 ％ 내지 100 ％, 더욱 바람직하게는 99 ％ 내지 100 ％ 이다. 편광도는, 높은 편이 바람직하지만, 편광도와 투과율의 관계에 있어서, 밝기를 중시하는지, 편광도 (또는 콘트라스트) 를 중시하는지에 따라, 적합한 투과율 및 편광도로 조정할 수 있다.

(색도 a* 값 및 b* 값)

색도 a* 값 및 b* 값은, JIS Z 8781-4 : 2013 에 따라 자연광의 투과율 측정 시에 구해지는 값이다. JIS Z 8781-4 : 2013 에 정해진 물체색의 표시 방법은, 국제 조명 위원회 (약칭 : CIE) 가 정한 물체색의 표시 방법에 상당한다. 색도 a* 값 및 b* 값의 측정은, 측정 시료 (예를 들어, 편광 소자 또는 편광판) 에 자연광을 조사하여 실시된다. 또한, 이하에 있어서, 측정 시료 1 장에 대해 구해지는 색도 a* 값 및 b* 값은 a*-s 및 b*-s, 측정 시료 2 장을 그 흡수축 방향이 서로 평행이 되도록 배치한 상태 (백 표시 시) 에 대해 구해지는 색도 a* 값 및 b* 값은 a*-p 및 b*-p, 측정 시료 2 장을 그 흡수축 방향이 서로 직교하도록 배치한 상태 (흑 표시 시) 에 대해 구해지는 색도 a* 값 및 b* 값은 a*-c 및 b*-c 로 나타낸다.

본 발명에 관련된 편광 소자에서는, a*-s 및 b*-s 의 절대값의 각각이 5.0 이하인 것이 바람직하고, 1.0 이하인 것이 보다 바람직하다. a*-p 및 b*-p 의 절대값의 각각이 2.0 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 편광 소자는, 단체에서 중성색이고, 백 표시 시에 고품위인 백색을 표시할 수 있다. 편광 소자의 a*-p 및 b*-p 의 절대값은, 보다 바람직하게는 1.5 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.0 이하이다. 또한, 편광 소자는, a*-c 및 b*-c 의 절대값의 각각이 20.0 이하인 것이 바람직하고, 10.0 이하인 것이 보다 바람직하며 더욱 바람직하게는 3.0 이하이고, 특히 바람직하게는 1.0 이하이다. 이와 같은 편광 소자는, 흑 표시 시에 무채색의 흑색을 표시할 수 있다. 색도 a* 값 및 b* 값의 절대값에 0.5 의 차가 있는 것만으로도 인간은 색의 차이를 지각할 수 있고, 사람에 따라서는 색의 차이를 크게 느끼는 경우가 있다. 이 때문에, 편광 소자에 있어서, 이들 값을 제어하는 것은 매우 중요하다. 특히, a*-p, b*-p, a*-c, 및 b*-c 의 절대값의 값이, 각각 1.0 이하인 경우에는, 백 표시 시의 백색 및 흑 표시 시의 흑색에 그 밖의 색을 거의 확인할 수 없는, 양호한 편광판이 얻어진다. 평행위에서 무채색성, 즉 고품위인 종이와 같은 백색을 실현하고, 또한 직교위에서 무채색인 고급감 있는 명료한 흑색을 실현할 수 있다.

본 발명에 관련된 편광 소자는, 고콘트라스트 및 고투과율을 가지면서, 단체에서의 무채색성과 고편광도를 갖는다. 또한, 본 발명의 편광 소자는, 백 표시 시에 고품위인 종이와 같은 백색 (페이퍼 화이트) 을 표현할 수 있고, 또한 본 발명의 편광 소자는 고콘트라스트인 점에서, 흑 표시 시에 무채색인 흑색, 특히 고급감 있는 명료한 흑색을 표현할 수 있다. 지금까지는, 이와 같은 고투과율과 무채색성을 겸비한 편광 소자는 존재하고 있지 않았다. 본 발명의 편광 소자는, 또한 고내구성이고, 특히 고온 및 고습도에 대한 내구성을 갖는다.

또, 본 발명에 관련된 편광 소자는, 일반적으로 사용되는 요오드계 편광판이나 특허문헌 3 에 비해 700 nm 이상의 파장의 광의 흡수가 적기 때문에, 태양광 등의 광을 조사하여도 발열이 적다는 이점이 있다. 예를 들어, 옥외 등에서 액정 디스플레이를 사용하는 경우에는, 태양광이 액정 디스플레이에 조사되고, 그 결과 편광 소자에도 조사된다. 태양광은, 700 nm 이상의 파장의 광도 갖고, 발열 효과를 갖는 근적외선을 포함한다. 예를 들어, 일본 특허공보 평02-061988호의 실시예 3 에 기재된 바와 같은 아조 화합물을 사용한 편광 소자는 파장 700 nm 부근의 근적외의 광을 흡수하기 때문에 약간 발열하지만, 본 발명의 편광 소자는, 근적외선의 흡수가 매우 적기 때문에, 옥외에서 태양광에 폭로되어도 발열이 적다. 본 발명의 편광 소자는, 발열이 적음으로써, 열화도 적은 점에서 우수하다.

이하, 폴리비닐알코올계 수지제의 기재에 아조 화합물을 흡착시켜 제조하는 경우를 예로, 구체적인 편광 소자의 제조 방법을 설명한다. 또한, 본 발명에 관련된 편광 소자의 제조 방법은, 이하의 제법으로 한정되는 것은 아니다.

(원단 필름의 준비)

원단 필름은, 폴리비닐알코올계 수지를 제막함으로써 제작할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지는, 특별히 한정되지 않고, 시판되는 것을 사용해도 되고, 공지된 방법으로 합성된 것을 사용해도 된다. 폴리비닐알코올계 수지는, 예를 들어 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 외에, 아세트산비닐 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐에 공중합하는 다른 단량체로는, 예를 들어 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 및 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85 ∼ 100 몰％ 정도인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95 몰％ 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는, 또한 변성되어 있어도 되고, 예를 들어 알데하이드류로 변성한 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 또 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 점도 평균 중합도를 의미하고, 당해 기술 분야에 있어서 주지의 수법에 의해 구할 수 있고, 통상 1,000 ∼ 10,000 정도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 중합도 1,500 ∼ 6,000 정도이다.

폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되는 것이 아니고, 공지된 방법으로 제막할 수 있다. 이 경우, 폴리비닐알코올계 수지 필름에는, 가소제로서 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 저분자량 폴리에틸렌글리콜 등이 함유되어 있어도 된다. 가소제의 양은 필름 전체량 중에서 바람직하게는 5 ∼ 20 질량％ 이고, 보다 바람직하게는 8 ∼ 15 질량％ 이다. 원단 필름의 막두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5 ㎛ ∼ 150 ㎛ 정도, 바람직하게는 10 ㎛ ∼ 100 ㎛ 정도이다.

(팽윤 공정)

이상에 의해 얻어진 원단 필름에, 팽윤 처리를 실시한다. 팽윤 처리는 20 ∼ 50 ℃ 의 용액에, 원단 필름을 30 초 내지 10 분간 침지시킴으로써 실시하는 것이 바람직하다. 용액은 물이 바람직하다. 연신 배율은, 1.00 ∼ 1.50 배로 조정하는 것이 바람직하고, 1.10 ∼ 1.35 배로 조정하는 것이 보다 바람직하다. 편광 소자를 제조하는 시간을 단축하는 경우에는, 후술하는 염색 처리 시에도 원단 필름이 팽윤하기 때문에 팽윤 처리를 생략할 수도 있다.

(염색 공정)

염색 공정에서는, 원단 필름을 팽윤 처리하여 얻어진 수지 필름에 아조 화합물을 흡착 및 함침시킨다. 팽윤 공정을 생략한 경우에는, 염색 공정에 있어서 원단 필름의 팽윤 처리를 동시에 실시할 수 있다. 아조 화합물을 흡착 및 함침시키는 처리는, 수지 필름에 착색하는 공정이기 때문에, 염색 공정으로 하고 있다.

아조 화합물로는, 식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염 및 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염의 혼합물을 사용하고, 임의로 식 (3), 또는 식 (4) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염을 추가로 사용할 수 있다. 또, 「기능성 색소의 응용」((주) CMC 출판, 제1쇄 발행판, 이리에 마사히로 감수, 제98 ∼ 100페이지) 등에서 예시된 이색성 염료인 아조 화합물을, 본원의 편광 소자의 성능이 저해되지 않는 정도로 사용하여 색을 조정해도 된다. 이들 아조 화합물은 유리산의 형태로 사용하는 외에, 당해 화합물의 염을 사용해도 된다. 그러한 염은, 예를 들어 리튬염, 나트륨염, 및 칼륨염 등의 알칼리금속염, 또는 암모늄염이나 알킬아민염 등의 유기염이고, 바람직하게는 나트륨염이다.

염색 공정은, 색소를 수지 필름에 흡착 및 함침시키는 방법이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 수지 필름을 염색 용액에 침지시킴으로써 실시하는 것이 바람직하고, 수지 필름에 염색 용액을 도포함으로써 실시할 수도 있다. 염색 용액 중의 각 아조 화합물은, 예를 들어 0.001 ∼ 10 질량％ 의 범위 내에서 조정할 수 있다.

이 공정에서의 용액 온도는, 5 ∼ 60 ℃ 가 바람직하고, 20 ∼ 50 ℃ 가 보다 바람직하며, 35 ∼ 50 ℃ 가 특히 바람직하다. 용액에 침지하는 시간은 적당히 조절할 수 있지만, 30 초 내지 20 분에서 조절하는 것이 바람직하고, 1 ∼ 10 분이 보다 바람직하다.

염색 용액은, 아조 화합물에 더하여, 염색 보조제를 필요에 따라 추가로 함유해도 된다. 염색 보조제로는, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 염화나트륨, 황산나트륨, 무수 황산나트륨, 및 트리폴리인산나트륨 등을 들 수 있다. 염색 보조제의 함유량은, 염료의 염색성에 의한 시간 및 온도에 따라 임의의 농도로 조정할 수 있지만, 각각의 함유량으로는, 염색 용액 중에 0.01 ∼ 5 질량％ 가 바람직하고, 0.1 ∼ 2 질량％ 가 보다 바람직하다.

(세정 공정 1)

염색 공정 후, 다음 공정으로 들어가기 전에 세정 공정 (이하, 「세정 공정 1」이라고도 칭한다.) 을 실시할 수 있다. 염정 공정 1 은, 염색 공정에서 수지 필름의 표면에 부착된 염색 용액을 세정하는 공정이다. 세정 공정 1 을 실시함으로써, 다음으로 처리하는 액 중으로 염료가 이행하는 것을 억제할 수 있다. 세정 공정 1 에서는, 세정액으로서 일반적으로는 물이 사용된다. 세정 방법은, 세정액에 침지하는 것이 바람직하지만, 세정액을 수지 필름에 도포함으로써 세정할 수도 있다. 세정의 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1 ∼ 300 초, 보다 바람직하게는 1 ∼ 60 초이다. 세정 공정 1 에서의 세정액의 온도는, 수지 필름을 구성하는 재료 (예를 들어, 친수성 고분자, 여기서는 폴리비닐알코올계 수지) 가 용해되지 않는 온도일 필요가 있다. 일반적으로는 5 ∼ 40 ℃ 에서 세정 처리된다. 단, 세정 공정 1 의 공정이 없어도, 성능에는 문제는 발생하지 않기 때문에, 세정 공정은 생략할 수도 있다.

(가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정)

염색 공정 또는 세정 공정 1 후에, 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 실시할 수 있다. 수지 필름에 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 방법은, 처리 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 처리 용액을 수지 필름에 도포 또는 도공해도 된다. 처리 용액은, 가교제 및/또는 내수화제를 적어도 1 종과, 용매를 포함한다. 이 공정에서의 처리 용액의 온도는, 5 ∼ 70 ℃ 가 바람직하고, 5 ∼ 50 ℃ 가 보다 바람직하다. 이 공정에서의 처리 시간은 30 초 ∼ 6 분이 바람직하고, 1 ∼ 5 분이 보다 바람직하다.

가교제로는, 예를 들어 붕산, 붕사 또는 붕산암모늄 등의 붕소 화합물, 글리옥살 또는 글루타르알데하이드 등의 다가 알데하이드, 뷰렛형, 이소시아누레이트형 또는 블록형 등의 다가 이소시아네이트계 화합물, 티타늄옥시술페이트 등의 티타늄계 화합물 등을 사용할 수 있지만, 그 밖에도 에틸렌글리콜글리시딜에테르, 폴리아미드에피클로르하이드린 등을 사용할 수 있다. 내수화제로는, 과산화숙신산, 과황산암모늄, 과염소산칼슘, 벤조인에틸에테르, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 염화암모늄 또는 염화마그네슘 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 붕산이 사용된다. 가교제 및/또는 내수화제를 위한 용매로는, 물이 바람직하지만 한정되는 것은 아니다. 가교제 및/또는 내수화제의 함유 농도는, 그 종류에 따라 당업자가 적절히 결정할 수 있지만, 붕산을 예로 하여 나타내면 처리 용액 중에 농도 0.1 ∼ 6.0 질량％ 가 바람직하고, 1.0 ∼ 4.0 질량％ 가 보다 바람직하다. 단, 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 것이 필수가 아니고, 시간을 단축하고 싶은 경우에는, 가교 처리 또는 내수화 처리가 불필요한 경우에는, 이 처리 공정을 생략해도 된다.

(연신 공정)

염색 공정, 세정 공정 1, 또는 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 실시한 후에, 연신 공정을 실시한다. 연신 공정은, 수지 필름을 1 축으로 연신함으로써 실시한다. 연신 방법은 습식 연신법 또는 건식 연신법 중 어느 것이어도 된다. 연신 배율은, 3 배 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4 ∼ 8 배이며, 특히 바람직하게는 5 ∼ 7 배이다.

건식 연신법의 경우에는, 연신 가열 매체가 공기 매체인 경우에는, 공기 매체의 온도가 상온 내지 180 ℃ 에서 수지 필름을 연신하는 것이 바람직하다. 또, 습도는 20 ∼ 95 ％RH 의 분위기 중으로 하는 것이 바람직하다. 가열 방법으로는, 예를 들어 롤 간 존 연신법, 롤 가열 연신법, 압연신법, 및 적외선 가열 연신법 등을 들 수 있지만, 그 연신 방법은 한정되는 것은 아니다. 연신 공정은 1 단으로 연신할 수도 있지만, 2 단 이상의 다단 연신에 의해 실시할 수도 있다.

습식 연신법의 경우에는, 물, 수용성 유기 용제, 또는 그 혼합 용액 중에서 수지 필름을 연신하는 것이 바람직하다. 가교제 및/또는 내수화제를 적어도 1 종 함유하는 용액 중에 침지하면서 연신 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 가교제 및 내수화제로는, 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정에 대해 상기 서술한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 연신 공정에서의 가교제 및/또는 내수화제의 용액 중의 농도는, 예를 들어 0.5 ∼ 15 질량％ 가 바람직하고, 2.0 ∼ 8.0 질량％ 가 보다 바람직하다. 연신 온도는 40 ∼ 70 ℃ 에서 처리하는 것이 바람직하고, 45 ∼ 60 ℃ 가 보다 바람직하다. 연신 시간은 통상 30 초 ∼ 20 분이지만, 2 ∼ 5 분이 보다 바람직하다. 습식 연신 공정은 1 단으로 연신할 수 있지만, 2 단 이상의 다단 연신에 의해 실시할 수도 있다.

(세정 공정 2)

연신 공정을 실시한 후에는, 수지 필름 표면에 가교제 및/또는 내수화제의 석출, 또는 이물질이 부착되는 경우가 있기 때문에, 수지 필름 표면을 세정하는 세정 공정 (이하, 「세정 공정 2」라고도 칭한다) 을 실시할 수 있다. 세정 시간은 1 초 ∼ 5 분이 바람직하다. 세정 방법은, 수지 필름을 세정액에 침지하는 것이 바람직하지만, 용액을 수지 필름에 도포 또는 도공에 의해 세정할 수도 있다. 세정액으로는, 물이 바람직하다. 1 단으로 세정 처리할 수도 있고, 2 단 이상의 다단 처리를 할 수도 있다. 세정 공정의 용액 온도는, 특별히 한정되지 않지만 통상 5 ∼ 50 ℃, 바람직하게는 10 ∼ 40 ℃ 이다.

여기까지의 처리 공정에서 사용하는 처리액 또는 그 용매로는, 물 외에, 예를 들어 디메틸술폭사이드, N-메틸피롤리돈, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 또는 트리메틸올프로판 등의 알코올류, 에틸렌디아민 및 디에틸렌트리아민 등의 아민류 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 처리액 또는 그 용매는, 가장 바람직하게는 물이다. 또, 이들 처리액 또는 그 용매는, 1 종 단독으로 사용할 수도 있지만, 2 종 이상의 혼합물을 사용할 수도 있다.

(건조 공정)

연신 공정 또는 세정 공정 2 후에는, 수지 필름의 건조 공정을 실시한다. 건조 처리는, 자연 건조에 의해 실시할 수 있지만, 보다 건조 효율을 높이기 위해서는 롤에 의한 압축이나 에어 나이프, 또는 흡수 롤 등에 의한 표면의 수분 제거 등에 의해 실시할 수 있고, 및/또는 송풍 건조에 의해 실시할 수도 있다. 건조 처리 온도로는, 20 ∼ 100 ℃ 에서 건조 처리하는 것이 바람직하고, 60 ∼ 100 ℃ 에서 건조 처리하는 것이 보다 바람직하다. 건조 처리 시간은 예를 들어 30 초 ∼ 20 분이지만, 5 ∼ 10 분인 것이 바람직하다.

편광 소자의 제작 방법에서는, 팽윤 공정에 있어서의 기재의 팽윤도, 염색 공정에 있어서의 각 아조 화합물의 배합비, 염색 용액의 온도, pH, 염화나트륨이나 망초, 트리폴리인산나트륨 등의 염의 종류나 그 농도, 및 염색 시간, 그리고 연신 공정에 있어서의 연신 배율은, 편광 소자가 이하의 (i) ∼ (v) 의 조건의 적어도 하나를 만족하도록 조정하는 것이 바람직하고, (vi) 및 (vii) 의 조건을 또한 만족하도록 조정하는 것이 보다 바람직하다. (i) 평행위 투과율에 대해, 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율과 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 2.5 이하가 되고, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율과, 600 nm 내지 640 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 2.0 이하가 된다.

(ii) 직교위 투과율에 대해, 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율과 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 10 이하가 되고, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율과 600 nm 내지 640 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 2.0 이하가 된다.

(iii) 단체 투과율이 35 ％ 내지 65 ％ 가 된다.

(iv) a* 값 및 b* 값의 절대값의 각각이, 편광 소자 단체에서 모두 1.0 이하가 되고, 평행위에서 모두 2.0 이하가 된다.

(v) 직교위에서 측정된 a* 값 및 b* 값의 절대값의 각각이, 모두 2 이하가 된다.

(vi) 평행위 투과율에 대해, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율이 25 ∼ 45 ％ 가 된다.

(vii) 380 nm 내지 420 nm 의 평균 투과율과 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율의 차가 15 ％ 이하, 480 nm 내지 520 nm 의 평균 투과율과 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율의 차가 15 ％ 이하, 480 nm 내지 520 nm 의 평균 투과율과 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율의 차가 15 ％ 이하, 및/또는 640 nm 내지 780 nm 의 평균 투과율과 600 nm 내지 640 nm 의 평균 투과율의 차가 20 ％ 이하가 된다.

이상의 방법에 의해, 식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물 및 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물의 조합을 적어도 함유하는 편광 소자를 제조할 수 있다. 이러한 편광 소자는, 종래의 편광 소자보다 높은 투과율 및 높은 편광도를 가지면서도, 편광 소자 2 장을 흡수축 방향이 평행이 되도록 겹쳐 배치했을 때에 고품위인 종이와 같은 백색을 표현할 수 있고, 또한 단체에서 중성색 (뉴트럴 그레이) 을 갖는 색상이며, 또한 고콘트라스트인 편광 소자를 제작할 수 있다. 또, 편광 소자는, 고온 및 고습도에 대해 내구성이 높다.

＜편광판＞

본 발명에 관련된 편광판은, 편광 소자와, 그 편광 소자의 편면 또는 양면에 형성된 투명 보호층을 구비한다. 투명 보호층은, 편광 소자의 내수성이나 취급성의 향상 등을 목적으로 하여 형성된다.

투명 보호층은, 투명 물질을 사용하여 형성된 보호 필름이다. 보호 필름은, 편광 소자의 형상을 유지할 수 있는 층 형상을 갖는 필름이고, 투명성이나 기계적 강도, 열안정성, 수분 차폐성 등이 우수한 플라스틱 등이 바람직하다. 이것과 동등한 층을 형성함으로써 동등한 기능을 형성하는 것이어도 된다. 보호 필름을 구성하는 플라스틱의 일례로는, 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지 및 아크릴계 수지 등의 열가소성 수지, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계 및 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화성 수지 등으로부터 얻어지는 필름을 들 수 있고, 이들 중 폴리올레핀계 수지로는, 비정성 폴리올레핀계 수지이고 노르보르네계 모노머 또는 다고리형 노르보르넨계 모노머와 같은 고리형 폴리올레핀의 중합 단위를 갖는 수지를 들 수 있다. 일반적으로, 보호 필름을 라미네이트한 후에 편광 소자의 성능을 저해하지 않는 보호 필름을 선택하는 것이 바람직하고, 그러한 보호 필름으로서, 셀룰로오스아세테이트계 수지로 이루어지는 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 및 노르보르넨이 특히 바람직하다. 또, 보호 필름은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한 하드 코트 처리나 반사 방지 처리, 스티킹의 방지나 확산, 안티글레어 등을 목적으로 한 처리 등을 실시한 것이어도 된다.

편광판은, 투명 보호층과 편광 소자 사이에, 투명 보호층을 편광 소자와 첩합하기 위한 접착제층을 또한 구비하는 것이 바람직하다. 접착제층을 구성하는 접착제로는 특별히 한정되지 않지만, 폴리비닐알코올계 접착제가 바람직하다. 폴리비닐알코올계 접착제로서, 예를 들어 고세놀 NH-26 (닛폰 합성사 제조) 및 엑세발 RS-2117 (쿠라레사 제조) 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 접착제에는, 가교제 및/또는 내수화제를 첨가할 수 있다. 폴리비닐알코올계 접착제로는, 무수 말레산-이소부틸렌 공중합체를 사용하는 것이 바람직하고, 필요에 따라 가교제를 혼합한 접착제를 사용할 수 있다. 무수 말레산-이소부틸렌 공중합체로는, 예를 들어 이소밤 ＃18 (쿠라레사 제조), 이소밤 ＃04 (쿠라레사 제조), 암모니아 변성 이소밤 ＃104 (쿠라레사 제조), 암모니아 변성 이소밤 ＃110 (쿠라레사 제조), 이미드화 이소밤 ＃304 (쿠라레사 제조), 및 이미드화 이소밤 ＃310 (쿠라레사 제조) 등을 들 수 있다. 그때의 가교제로는 수용성 다가 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 수용성 다가 에폭시 화합물로는, 예를 들어 데나콜 EX-521 (나가세 켐텍크사 제조) 및 테트라드-C (미츠이 가스 화학사 제조) 등을 들 수 있다. 또, 폴리비닐알코올계 수지 이외의 접착제로서, 우레탄계, 아크릴계, 에폭시계와 같은 공지된 접착제를 사용할 수도 있다. 특히, 아세토아세틸기 변성된 폴리비닐알코올을 사용하는 것이 바람직하고, 나아가서는 그 가교제로서, 다가 알데하이드를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 접착제의 접착력 향상 또는 내수성 향상을 목적으로 하여, 아연 화합물, 염화물, 및 요오드화물 등의 첨가물을 단독으로 또는 동시에 0.1 ∼ 10 질량％ 정도의 농도로 함유시킬 수도 있다. 접착제에의 첨가물은, 특별히 한정되지 않고, 당업자가 적절히 선택할 수 있다. 투명 보호층과 편광 소자를 접착제로 첩합한 후, 적절한 온도에서 건조 또는 열처리를 실시함으로써 편광판을 얻을 수 있다.

편광판은 경우에 따라, 예를 들어 액정, 유기 일렉트로 루미네선스 (통칭, OLED 또는 OEL) 등의 표시 장치에 첩합하는 경우, 후에 비노출면이 되는 보호층 또는 필름의 표면에 시야각 개선 및/또는 콘트라스트 개선을 위한 각종 기능성층, 휘도 향상성을 갖는 층 또는 필름을 형성할 수도 있다. 각종 기능성층은, 예를 들어 위상차를 제어하는 층 또는 필름이다. 편광판은, 이들 필름이나 표시 장치에, 점착제에 의해 첩합되는 것이 바람직하다.

편광판은, 보호층 또는 필름의 노출면에, 반사 방지층, 방현층, 및 하드 코트층 등의 공지된 각종 기능성층을 구비하고 있어도 된다. 이 각종 기능성을 갖는 층을 제작하려면 도공 방법이 바람직하지만, 그 기능을 갖는 필름을 접착제 또는 점착제를 개재하여 첩합할 수도 있다.

본 발명에 관련된 편광판은, 높은 투과율 및 높은 편광도를 가지면서도 무채색성을 실현할 수 있고, 특히 백 표시 시에 고품위인 종이와 같은 백색을 표현할 수 있고, 또한 고콘트라스트를 표현할 수 있는, 고내구성의 편광판이다.

본 발명의 편광 소자 또는 편광판은, 필요에 따라 보호층 또는 기능층 및 유리, 수정, 사파이어 등의 투명한 지지체 등을 형성하고, 액정 프로젝터, 전자식 탁상 계산기, 시계, 노트 퍼스널 컴퓨터, 워드프로세서, 액정 텔레비전, 편광 렌즈, 편광 안경, 카 내비게이션, 및 옥내외의 계측기나 표시기 등에 적용된다. 특히, 본 발명의 편광 소자 또는 편광판은, 액정 표시 장치, 예를 들어 반사형 액정 표시 장치, 반투과 액정 표시 장치, 및 유기 일렉트로 루미네선스 등에 바람직하게 사용된다. 본 발명의 편광 소자 또는 편광판을 사용한 액정 표시 장치는, 고품위인 종이와 같은 백색 및 고콘트라스트를 표현할 수 있다. 또한, 그 액정 표시 장치는, 고내구성을 가져 신뢰성이 높고, 장기적으로 고콘트라스트이고, 또한 높은 색재현성을 갖는 액정 표시 장치가 된다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

비누화도 99 ％ 이상의 평균 중합도 2400 의 폴리비닐알코올 필름 (쿠라레사 제조 VF-PS) 을 45 ℃ 의 온수에 2 분 침지하고, 팽윤 처리를 적용하여 연신 배율을 1.30 배로 하였다. 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 화합물예 [2-4] 를 0.20 질량부 함유한 45 ℃ 의 염색액에, 팽윤한 필름을 4 분 30 초간 침지하여, 필름에 아조 화합물을 함유시켰다. 얻어진 필름을 붕산 (Societa Chimica Larderello s.p.a. 사 제조) 20 g/l 를 함유한 40 ℃ 의 수용액에 1 분 침지하였다. 침지 후의 필름을, 5.0 배로 연신하면서, 붕산 30.0 g/l 를 함유한 50 ℃ 의 수용액 중에서 5 분간의 연신 처리를 실시하였다. 얻어진 필름을, 그 긴장 상태를 유지하면서, 25 ℃ 의 물에 20 초간 침지시킴으로써 세정 처리하였다. 세정 후의 필름을 70 ℃ 에서 9 분간 건조시켜, 편광 소자를 얻었다. 이 편광 소자에 대해, 폴리비닐알코올 (니혼사쿠 비 포발사 제조 NH-26) 을 4 ％ 로 물에 용해한 것을 접착제로서 사용하고, 알칼리 처리한 트리아세틸셀룰로오스 필름 (후지 사진 필름사 제조 ZRD-60) 을 라미네이트하여 편광판을 얻었다. 얻어진 편광판은 상기 편광 소자가 갖고 있던 광학 성능, 특히 단체 투과율, 색상, 편광도 등을 유지하고 있었다. 이 편광판을 실시예 1 의 측정 시료로 하였다.

[실시예 2]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 C. I. Direct Blue 69 를 0.22 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 3]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.20 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.27 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 4]

실시예 3 에 있어서, 아조 화합물의 함유 시간을 4 분 30 초로부터 3 분으로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

[실시예 5]

실시예 3 에 있어서, 아조 화합물의 함유 시간을 4 분 30 초로부터 2 분으로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

[실시예 6]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.20 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-2] (n = 1 이 24 ％, n = 2 가 71 ％, n = 3 이 5 ％) 를 0.24 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 7]

실시예 6 에 있어서, 아조 화합물의 함유 시간을 4 분 30 초로부터 3 분으로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

[실시예 8]

실시예 6 에 있어서, 아조 화합물의 함유 시간을 4 분 30 초로부터 2 분으로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

[실시예 9]

실시예 6 에 있어서, 아조 화합물의 함유 시간을 4 분 30 초로부터 1 분으로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

[실시예 10]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 C. I. Direct Blue 69 를 0.22 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.27 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 11]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 C. I. Direct Blue 69 를 0.22 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-2] (n = 1 이 24 ％, n = 2 가 71 ％, n = 3 이 5 ％) 를 0.20 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 12]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.20 질량부, C. I. Direct Yellow 28 을 0.22 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 13]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-13] 을 0.35 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.20 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.27 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 14]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-5] 를 0.29 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.20 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.27 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 15]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-13] 을 0.21 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.27 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 16]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-15] 를 0.243 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.27 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 17]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 의 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.32 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-23] 을 0.218 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.27 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 18]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1b) 의 화합물로서 화합물예 [1b-33] 을 0.15 질량부, 식 (2) 의 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.10 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.05 질량부를 사용한 점 및 아조 화합물의 함유 시간을 4 분 30 초로부터 8 분 00 초로 변경한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

[실시예 19]

실시예 18 에 있어서, 팽윤한 필름을 염색 공정에서 아조 화합물을 함유시키는 시간을 8 분으로부터 4 분으로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

[실시예 20]

실시예 19 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1b) 의 화합물로서 화합물예 [1b-33] 을 0.15 질량부, 식 (2) 의 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.10 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-2] (n = 1 이 24 ％, n = 2 가 71 ％, n = 3 이 5 ％) 를 0.05 질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 18 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 21]

실시예 19 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1b) 의 화합물로서 화합물예 [1b-33] 을 0.15 질량부, 식 (2) 의 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.10 질량부, C. I. Direct Yellow 28 을 0.05 질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 18 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 22]

실시예 19 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1b) 의 화합물로서 화합물예 [1b-56] 을 0.25 질량부, 식 (2) 의 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.10 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-2] (n = 1 이 24 ％, n = 2 가 71 ％, n = 3 이 5 ％) 를 0.05 질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 18 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 23]

실시예 19 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1b) 의 화합물로서 화합물예 [1b-35] 를 0.22 질량부, 식 (2) 의 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.10 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-2] (n = 1 이 24 ％, n = 2 가 71 ％, n = 3 이 5 ％) 를 0.05 질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 18 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 24]

실시예 19 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1b) 의 화합물로서 화합물예 [1b-35] 를 0.22 질량부, 식 (2) 의 화합물로서 화합물예 [2-17] 을 0.10 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.05 질량부를 사용한 것 이외에는 실시예 18 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 25]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.20 질량부, 식 (1b) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [1b-33] 을 0.15 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-17] 을 0.1 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.05 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 26]

실시예 25 에 있어서, 아조 화합물의 함유 시간을 4 분 30 초로부터 3 분으로 변경한 것 이외에는 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

[실시예 27]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.20 질량부, 식 (1b) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [1b-44] 를 0.17 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.17 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.05 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 28]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [1a-25] 를 0.20 질량부, 식 (1b) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [1b-56] 을 0.23 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.17 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.05 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[실시예 29]

실시예 1 에서 사용한 염색액 대신에, 물을 1500 질량부, 트리폴리인산나트륨을 1.5 질량부, 무수 망초를 1.5 질량부, 식 (1a) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [1a-13] 을 0.13 질량부 및 식 (1b) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [1b-35] 를 0.15 질량부, 식 (2) 에 기재된 화합물로서 화합물예 [2-4] 를 0.17 질량부, 식 (3) 의 화합물로서 화합물예 [3-1] 을 0.05 질량부를 사용한 점 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 편광판을 제작하였다.

[비교예 1 ∼ 5]

실시예 1 에 있어서 아조 화합물을 함유하는 수용액 (염색액) 을 특허문헌 3 의 실시예 1 과 동일한 조성으로 하고, 아조 화합물을 함유시키는 시간 (팽윤한 PVA 필름의 염착조에의 침지 시간) 을 비교예 1 에 있어서 12 분, 비교예 2 에 있어서 10 분, 비교예 3 에 있어서 8 분, 비교예 4 에 있어서 5 분 30 초, 비교예 5 에 있어서 4 분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 아조 화합물을 함유시켜 편광판을 제작하였다.

[비교예 6]

뉴트럴 그레이색을 갖는 폴라테크노사 제조의 고투과율 염료계 편광판 SHC-115 를 입수하여, 측정 시료로 하였다.

[비교예 7]

뉴트럴 그레이색의, 고콘트라스트를 갖는 폴라테크노사 제조의 염료계 편광판 SHC-128 을 입수하여, 측정 시료로 하였다.

[비교예 8 ∼ 13]

일본 공개특허공보 2008-065222호의 비교예 1 의 제법에 따르고, 단 요오드 함유 시간을, 비교예 8 에 있어서 5 분 30 초, 비교예 9 에 있어서 4 분 45 초, 비교예 10 에 있어서 4 분 15 초, 비교예 11 에 있어서 3 분 30 초, 비교예 12 에 있어서 4 분 00 초, 비교예 13 에 있어서 5 분 15 초로 하고, 아조 화합물을 포함하지 않는 요오드계 편광판을 제작하여, 측정 시료로 하였다.

[비교예 14]

평행위에 있어서 페이퍼 화이트색을 나타내는 폴라테크노사 제조의 요오드계 편광판 SKW-18245P 를 입수하여, 측정 시료로 하였다.

[비교예 15]

염료계 편광판에 관한 일본 공개특허공보 평11-218611호의 실시예 1 과 같이, 편광판을 제작하였다.

[비교예 16]

염료계 편광판에 관한 일본 공개특허공보 2001-033627호의 실시예 3 과 같이, 편광판을 제작하였다.

[비교예 17]

염료계 편광판에 관한 일본 공개특허공보 2004-251962 공보의 실시예 1 과 같이, 편광판을 제작하였다.

[비교예 18]

0.1 질량부의 화합물예 [2-17] 대신에, 동색의 이색성을 갖는 디아니시딘 골격을 갖는 아조 화합물인 0.29 질량부의 C. I. Direct Blue 6 을 사용하고, 직교위의 투과율이 대략 일정하고, 그 색이 흑이 되도록 설계한 점 이외에는 실시예 25 와 동일하게 하여, 편광판을 제작하였다.

[평가]

실시예 1 ∼ 29 및 비교예 1 ∼ 18 에서 얻어진 측정 시료의 평가를 다음과 같이 하여 실시하였다.

(a) 단체 투과율 Ts, 평행위 투과율 Tp, 및 직교위 투과율 Tc

각 측정 시료의 단체 투과율 Ts, 평행위 투과율 Tp, 및 직교위 투과율 Tc 를, 분광 광도계 (히타치 제작소사 제조 "U-4100") 를 사용하여 측정하였다. 여기서, 단체 투과율 Ts 는, 측정 시료를 1 장으로 측정했을 때의 각 파장의 투과율이다. 평행위 투과율 Tp 는, 2 장의 측정 시료를 그 흡수축 방향이 평행이 되도록 중첩하여 측정한 각 파장의 분광 투과율이다. 직교위 투과율 Tc 는, 2 장의 편광판을 그 흡수축이 직교하도록 중첩하여 측정한 분광 투과율이다. 측정은, 400 ∼ 700 nm 의 파장에 걸쳐서 실시하였다.

평행위 투과율 Tp 의 420 ∼ 480 nm 에 있어서의 평균값, 520 ∼ 590 nm 에 있어서의 평균값, 및 600 ∼ 640 nm 에 있어서의 평균값을 구하고, 표 1, 2 에 나타낸다.

(b) 단체 투과율 Ys, 평행위 투과율 Yp, 및 직교위 투과율 Yc

각 측정 시료의 단체 투과율 Ys, 평행위 투과율 Yp, 및 직교위 투과율 Yc 를 각각 구하였다. 단체 투과율 Ys, 평행위 투과율 Yp, 및 직교위 투과율 Yc 는, 400 ∼ 700 nm 의 파장 영역에서, 소정 파장 간격 dλ (여기서는 5 nm) 걸러 구한 상기 단체 투과율 Ts, 평행위 투과율 Tp, 및 직교위 투과율 Tc 의 각각에 대해, JIS Z 8722 : 2009 에 따라 시감도로 보정한 투과율이다. 구체적으로는, 상기 단체 투과율 Ts, 평행위 투과율 Tp, 및 직교위 투과율 Tc 를, 하기 식 (I) ∼ (III) 에 대입하여, 각각 산출하였다. 또한, 하기 식 (I) ∼ (III) 중, Pλ 는 표준광 (C 광원) 의 분광 분포를 나타내고, yλ 는 2 도 시야 등색 함수를 나타낸다. 결과를 표 1, 2 에 나타낸다.

(c) 편광도 ρy

각 측정 시료의 편광도 ρy 를, 이하의 식으로, 평행위 투과율 Yp 및 직교위 투과율 Yc 를 대입하여 구하였다. 그 결과를 표 3, 4 에 나타낸다.

ρy = {(Yp - Yc)/(Yp ＋ Yc)}^1/2 × 100

(d) 색도 a* 값 및 b* 값

각 측정 시료에 대해, JIS Z 8781-4 : 2013 에 따라, 단체 투과율 Ts 측정 시 및 평행위 투과율 Tp 측정 시의 각각에 있어서의 색도 a* 값 및 b* 값을 측정하였다. 측정에는, 상기 분광 광도계를 사용하고, 투과색, 반사색 모두 실외 측으로부터 입사시켜 측정하였다. 광원으로는, C 광원을 사용하였다. 결과를 표 3, 4 에 나타낸다. 여기서, a*-s 및 b*-s, a*-p 및 b*-p 는, 단체 투과율 Ts, 평행위 투과율 Tp 의 각각의 측정 시에 있어서의 색도 a* 값 및 b* 값에 각각 대응한다.

(e) 2 개의 파장 대역의 평균 투과율의 차의 절대값

각 측정 시료의 평행위 투과율 Tp 의 520 ∼ 590 nm 에 있어서의 평균값과 420 ∼ 480 nm 에 있어서의 평균값의 차의 절대값, 및 520 ∼ 590 nm 에 있어서의 평균값과 600 ∼ 640 nm 에 있어서의 평균값의 차의 절대값을 구하고, 표 3, 4 에 나타낸다.

표 1 ∼ 표 4 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 29 의 측정 시료는 a*-s 및 b*-s 의 절대값이 모두 5.0 이하이고, a*-p 및 b*-p 의 절대값이 모두 2.0 이하이며, 외관의 색상이 매우 뉴트럴 또한 페이퍼 화이트인 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 ∼ 29 의 측정 시료의 평행위 투과율 Tp 는, 520 ∼ 590 nm 에 있어서의 평균값이 25 ％ 이상이었다. 또한, 실시예 1 ∼ 29 의 측정 시료는 평행위 투과율 Tp 는, 420 ∼ 480 nm 에 있어서의 평균값과, 520 ∼ 590 nm 에 있어서의 평균값의 차의 절대값이 1.5 ％ 이하이고, 또한 520 ∼ 590 nm 에 있어서의 평균값과, 590 ∼ 640 nm 에 있어서의 평균값의 차의 절대값이 2.0 ％ 이하이며, 양자 모두 매우 낮은 값이었다.

한편, 비교예 1 ∼ 5 의 측정 시료는, 동등의 단체 투과율 (Ys) 을 나타내는 실시예와 비교하면, 편광도 (ρy) 가 낮고, 또한 동등의 평행위 투과율 (Yp) 을 나타내는 실시예와 비교해 Yc 가 높기 때문에, 실시예보다 편광 기능이 낮은 것을 알 수 있다. 예를 들어, 동등의 Ys 를 갖는 실시예 3 과 비교예 1 의 편광도 (ρy) 를 비교하면, 실시예 3 은 99.95 ％ 인데 대해, 비교예 1 은 98.15 ％ 이고, 실시예 3 은 비교예 1 보다 편광도가 1.8 ％ 높았다. 또, 실시예 3 의 콘트라스트 (Yp/Yc) 는 1985 인데 대해, 비교예 1 은 53 정도라는 낮은 값이고, 실시예 3 은 비교예 1 의 약 37 배의 높은 콘트라스트를 갖고 있었다.

또, 동등의 Ys 를 나타내는 실시예 25 및 비교예 3 의 편광도 (ρy) 를 비교하면, 실시예 25 는 99.61 ％ 인데 대해 비교예 3 은 95.57 ％ 정도로, 실시예 25 의 편광도는 비교예 3 보다 4.04 ％ 높았다. 또, 실시예 25 의 콘트라스트 (Yp/Yc) 는 256 인데 대해, 비교예 3 은 22 정도이고, 실시예 25 는 비교예 3 의 11 배 이상의 높은 콘트라스트를 갖고 있었다.

또한, 동등의 편광도 (ρy) 를 갖는 실시예 2 와 비교예 2 의 평행위 투과율 (Yp) 을 비교하면, 실시예 2 는 37.68 ％ 인데 대해 비교예 2 는 33.70 ％ 이고, 실시예 2 는 비교예 2 보다 Yp 가 3.98 ％ 높고, 동등의 편광도를 가지면서도, 밝은 편광판인 것이 나타났다.

또한, 동등의 편광도 (ρy) 를 갖는 실시예 20 과 비교예 1 을 비교하면, 실시예 20 은 Yp 가 38.25 ％ 인데 대해, 비교예 1 은 32.72 ％ 이고, 동 편광도에서 실시예 20 은 비교예 1 보다 Yp 가 5.53 ％ 높고, 동등의 편광도를 가지면서도, 밝은 편광판인 것이 나타났다.

비교예 6 ∼ 13 및 15 ∼ 18 의 측정 시료는, 표 4 에 나타내는 평행위 투과율 Tp 의 2 개의 파장 대역 간의 평균값의 차의 절대값이 높은 값을 나타내고 있었다.

이상으로부터, 실시예 1 ∼ 29 의 편광판은, 높은 단체 투과율 및 평행위 투과율을 유지하면서도, 평행위에서 고품위인 종이와 같은 백색을 표현할 수 있고, 또한 단체에서 중성색 (뉴트럴 그레이) 을 갖는 색상인 것이 나타났다. 또한, 실시예 1 ∼ 29 의 편광판은, 높은 투과율을 유지하고, 평행위에서 무채색성을 발현하고 있는 것에 더하여, 높은 편광도도 겸비하고 있는 것을 알 수 있다.

(f) 내구성 시험

실시예 1 ∼ 29 및 비교예 8 ∼ 14 의 측정 시료를, 85 ℃, 상대습도 85 ％RH 의 환경에 240 시간 두었다. 그 결과, 실시예 1 ∼ 29 의 측정 시료는 투과율이나 색상의 변화는 보이지 않았다. 이것에 대해, 비교예 8 ∼ 14 는 편광도가 10 ％ 이상 저하하고, b*-c 는 -10 보다 낮아져, 외관의 색으로서 청색으로 변화하고, 특히 2 장의 측정 시료를 직교위로 배치한 경우에는 흑색이 많이 청색을 정색하였다. 특히, 비교예 14 는, 현저한 투과율의 향상과 편광도 저하가 보였다. 이 점에서, 실시예 1 ∼ 29 의 편광판을 사용한 액정 표시 장치는 신뢰성이 높고, 장기적으로 고콘트라스트이며, 또한 높은 색재현성을 갖는 액정 표시 장치가 되는 것을 알 수 있었다.

Claims (11)

1. 식 (1a) 또는 (1b) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염과, 식 (2) 로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염을 함유하는 편광 소자.
   

   

   
   (식 중, Ar₁ 은, 치환기를 적어도 1 개 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, Rr₁ 내지 Rr₄ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타낸다.)
   

   

   
   (식 중, Av₁ 은, 술포기 및 카르복시기에서 선택되는 치환기를 적어도 1 개 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, Rv₁ 내지 Rv₆ 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내고, Xv₁ 은, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 아미노기, 저급 알킬아미노기, 하이드록시기, 카르복시기, 및 카르복시에틸아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 적어도 1 개 갖고 있어도 되는 아미노기, 페닐아미노기, 페닐아조기, 나프토트리아졸기, 또는 벤조일아미노기를 나타낸다.)
   

   

   
   (식 중, Ag₁ 은 치환기를 갖는 페닐기 또는 나프틸기를 나타내고, Bg 및 Cg 는, 각각 독립적으로 식 (BC-N) 또는 식 (BC-P) 로 나타내어지고, 적어도 일방이 식 (BC-N) 을 나타내고, Xg₁ 은, 치환기를 가져도 되는 아미노기, 치환기를 가져도 되는 페닐아미노기, 치환기를 가져도 되는 페닐아조기, 또는 치환기를 가져도 되는 벤조일아미노기를 나타낸다.)
   

   

   
   (식 중, Rg₁ 은 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내고, k 는 0 ∼ 2 의 정수를 나타낸다.)
   

   

   
   (Rg₂ 및 Rg₃ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타낸다.)
2. 제 1 항에 있어서,
   적어도 1 종의 식 (1a) 로 나타내는 화합물 또는 그 염과 적어도 1 종의 식 (1b) 로 나타내는 화합물 또는 그 염의 양방을 함유하는, 편광 소자.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   Cg 가, 식 (BC-N) 으로 나타내어지는, 편광 소자.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   식 (2) 로 나타내어지는 아조 화합물이 식 (2') 로 나타내어지는, 편광 소자.
   

   

   
   (식 중, Ag₁ 및 Xg₁ 은 식 (2) 에서 정의한 바와 같고, Rg₄ 및 Rg₅ 는, 식 (BC-N) 의 Rg₁ 에 대해 정의한 바와 같고, k₁ 및 k₂ 는, 식 (BC-N) 의 k 에 대해 정의한 바와 같다.)
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   식 (3) 으로 나타내는 아조 화합물 또는 그 염을 추가로 함유하는, 편광 소자.
   

   

   
   (식 중, Ay₁ 은, 술포기, 카르복시기, 하이드록시기, 저급 알킬기, 또는 저급 알콕시기를 나타내고, Ry₁ 내지 Ry₄ 는 각각 독립적으로 수소 원자, 술포기, 저급 알킬기, 또는 저급 알콕시기를 나타내고, p 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.)
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 편광 소자가, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 기재로서 포함하는, 편광 소자.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   JIS Z 8781-4 : 2013 에 따라 자연광의 투과율 측정 시에 구해지는 a* 값 및 b* 값의 절대값이,
   상기 편광 소자 단체에서, 모두 5.0 이하이고,
   상기 편광 소자 2 장을 그 흡수축 방향이 서로 평행이 되도록 겹쳐 배치한 상태에서, 모두 2.0 이하인, 편광 소자.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 편광 소자 2 장을 흡수축 방향이 서로 평행이 되도록 겹쳐 측정하여 구해지는 420 nm 내지 480 nm 의 평균 투과율과, 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 2.5 ％ 이하이고, 또한 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율과, 600 nm 내지 640 nm 의 평균 투과율의 차의 절대값이 2.0 ％ 이하인, 편광 소자.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 편광 소자의 단체 투과율이 35 ％ 내지 65 ％ 이고,
   상기 편광 소자 2 장을 그 흡수축 방향이 서로 평행이 되도록 겹쳐 배치한 상태에서 구해지는 520 nm 내지 590 nm 의 평균 투과율이 25 ％ 내지 45 ％ 인, 편광 소자.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 편광 소자와, 상기 편광 소자의 편면 또는 양면에 형성된 투명 보호층을 구비하는 편광판.
11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 편광 소자 또는 제 10 항에 기재된 편광판을 구비하는 액정 표시 장치.