TW201439224A - 具有高透過率之無彩色之染料系偏光元件及偏光板 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於具有較高之透過率，並且於平行地設置偏光元件之吸收軸時可表現出無彩色之白色，且於正交地設置偏光元件之吸收軸時可表現出無彩色之黑色。關於本發明之偏光元件或偏光板，偏光元件之特徵在於：其係包括含有包含偶氮化合物之二色性染料之基材者，且關於依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%至60%。

Description

具有高透過率之無彩色之染料系偏光元件及偏光板
本發明係關於一種染料系偏光元件、及偏光板。
偏光元件通常藉由將作為二色性色素之碘或二色性染料吸附配向於聚乙烯醇樹脂膜上而製造。於該偏光元件之至少單面經由接著劑層貼合包含三乙醯纖維素等之保護膜而形成偏光板，並用於液晶顯示裝置等中。使用碘作為二色性色素之偏光板稱為碘系偏光板，另一方面，使用二色性染料作為二色性色素之偏光板稱為染料系偏光板。該等之中，染料系偏光板之特徵在於：具有高耐熱性、高濕熱耐久性、高穩定性，又，由調配所產生之色之選擇性較高，另一方面，若與具有相同偏光度之碘系偏光板相比，則有透過率較低、即對比度較低之問題。因此，較理想為維持較高之耐久性，色之選擇性較為多樣，並且具有更高之透過率及較高之偏光特性。然而，即便為此種色之選擇性較為多樣之染料系偏光板，此前之偏光元件亦為若將吸收軸平行地設置而顯示白色，則會呈現黃色調的偏光元件。為了改善平行地設置時之黃色調，若製作抑制平行地設置時之黃色調的偏光板，則偏光元件於將吸收軸設置為正交軸之情形時，有黑色呈現為藍色之問題。因此，作為偏光元件，謀求於顯示白色時呈現無彩色之白色，於顯示黑色時呈現無彩色之黑色的偏光板，但此前並無單體透過率35%以上且 於顯示白色時呈現無彩色之白色，於顯示黑色時呈現無彩色之黑色的偏光元件或偏光板。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4281261號
[專利文獻2]日本專利第3357803號
[非專利文獻]
[非專利文獻1]功能性色素之應用，第1次印刷發行版，CMC股份有限公司出版，入江正浩主編，P98-100
[非專利文獻2]染料化學，細田豐著，技報堂
作為改善偏光板之色相之方法，揭示有如專利文獻1或專利文獻2之技術。專利文獻1中揭示有算出中性係數而絕對值為0至3之偏光板，根據實施例可知即使中性係數(Np)較低，僅是根據JIS Z 8729所求出之平行位之色相，a*值亦為-2至-1，且b*值為2.5至4.0，因此可知色表現為白色時會呈現黃綠色。又，關於正交位之色相，a*值為0至1，b*值為-1.5至-4.0，因此成為呈現藍色之偏光板。專利文獻2中揭示有如下偏光元件，其於410nm至750nm下之透過率為平均值之±30%以內，且係添加碘、與接染料、反應染料或酸性染料進行調整而成者，但並非如下偏光元件，其係使單體透過率、即僅使用1片偏光元件進行測定時之色以UCS(uniform chromaticity scale，等色差表色系)色空間中之a值、b值計絕對值成為2以內而獲得者，且可使用2片偏光板同時使顯示白色時(於平行之情形時)及顯示黑色時(於正交之情形時)之色相表現出無彩色。又，根據實施例可知該單體透過率之平均值於實施例1中為31.95%、於實施例2中為31.41%，透過率較低，因此於謀求高透過率 且高對比度之領域、尤其是液晶顯示裝置、有機電致發光等之領域中，並非於更高透過率、高偏光度方面具有充分性能者。尤其，未獲得高透過率、具體為單體透過率為40%以上之偏光板，尤其是此前未獲得透過率越高，越為無彩色之偏光板，而謀求於具有更高之透過率之平行位之白色下為無彩色，且於正交位之黑色下為無彩色之偏光板。進而實施例1及實施例2中，亦使用碘作為主要之二色性色素，因此並非於耐久性試驗後、尤其是濕熱耐久性試驗後色變化顯著，耐久性良好之偏光元件或偏光板。
本發明者為了解決上述課題進行努力研究，結果新發現如下偏光元件具有較高之透過率，並且於平行地設置偏光元件之吸收軸時可表現出無彩色之白色，且於正交地設置偏光元件之吸收軸時可表現出無彩色之黑色，進而獲得具有高偏光度、高耐久性的偏光元件或偏光板，上述偏光元件之單體透過率為35%至60%，且其特徵在於：其係包括含有包含偶氮化合物之二色性染料之基材的偏光元件，且關於依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內。
即，本發明係關於以下內容：「(1)一種偏光元件，其特徵在於：其係包含含有偶氮化合物之基材者，且關於依據JIS Z 8729所求出之色相之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%至60%； (2)如(1)之偏光元件，其特徵在於：關於照射絕對偏光光之振動方向相對於基材偏光元件之吸收軸方向而為正交方向之偏光光時的各波長下之透過率，550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm下之平均透過率之差以絕對值計為4%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差以絕對值計為3%以內，進而關於照射絕對偏光光之振動方向相對於基材偏光元件之吸收軸方向而為平行方向之偏光光時的各波長下之透過率，550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm下之平均透過率之差以絕對值計為2%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差以絕對值計為2%以內；(3)如(1)或(2)之偏光元件，其特徵在於：於含有偶氮化合物之基材中以游離酸之形式含有式(1)所表示之偶氮化合物或其鹽、式(2)所表示之偶氮化合物或其鹽，
(A1表示具有取代基之苯基或萘基，R1及R2分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基，X1表示可具有取代基之苯基胺基)
[化2]
(式中，R3至R6分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、具有磺基之低級烷氧基、羰基、或、鹵素原子)；(4)如(1)或(2)之偏光元件，其特徵在於：於含有偶氮化合物之基材中以游離酸之形式含有式(1)所表示之偶氮化合物或其鹽、式(3)所表示之偶氮化合物或其鹽，
(式中，A2及A3分別獨立地表示其取代基之至少1個為磺基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺基之低級烷氧基、羧基、硝基、胺基、或取代胺基之萘基或苯基，R7及R8分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基)；(5)如(1)至(4)中任一項之偏光元件，其特徵在於：其係以游離酸之形式含有選自式(4)所表示之偶氮化合物、其鹽、或其過渡金屬錯合物中之偶氮化合物，[化4]
(式中，A4表示硝基或胺基，R9表示氫原子、羥基、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基，X2表示可具有取代基之苯基胺基)；(6)如(1)至(5)中任一項之偏光元件，其特徵在於：其係以游離酸之形式含有選自式(5)所表示之偶氮化合物、及其鹽、及其過渡金屬錯合物中之偶氮化合物，
(式中，R10及R11分別獨立地表示磺基、羧基、羥基、低級烷基、或低級烷氧基，n表示1至3之整數)；(7)如(3)至(6)中任一項之偏光元件，其特徵在於：式(1)之A1為具有取代基之苯基；(8)如(3)至(7)中任一項之偏光元件，其特徵在於：式(4)所表示之偶氮化合物為銅錯合物；(9)如(3)至(8)中任一項之偏光元件，其特徵在於：式(4)之A4之取代基為硝基；(10)如(3)至(9)中任一項之偏光元件，其特徵在於：式(3)之A2及A3為具有磺基之萘基； (11)如(3)至(10)中任一項之偏光元件，其特徵在於：其含有所有式(1)、式(2)及式(3)所表示之偶氮化合物；(12)如(1)至(11)中任一項之偏光元件，其特徵在於：基材包含聚乙烯醇系樹脂膜；(13)如(1)至(12)中任一項之偏光元件，其特徵在於：單體透過率為35%至60%，且具有由式(I)所得之值以上之偏光度，[數1]ρy=-0.0906×Ys2+5.97×Ys 式(I) (Ys表示單體透過率，ρy表示偏光度)；(14)一種如(1)至(13)中任一項之偏光板，其係於偏光元件之至少單面設置支持體膜而成；(15)一種液晶顯示裝置，其使用有如(1)至(14)中任一項之偏光元件或偏光板」。
本發明之偏光元件具有較高之透過率，並且於平行地設置偏光元件之吸收軸時可表現出無彩色之白色，且於正交地設置偏光元件之吸收軸時可表現出無彩色之黑色，進而獲得具有高偏光度且高耐久性之偏光元件或偏光板。
圖1係反射型液晶之電極中之各波長之反射光之強度的例。
本發明之偏光元件之一態樣之特徵在於：其係包括含有包含偶氮化合物之二色性染料之基材的偏光元件，關於依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以 內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%至60%。所謂JIS Z 8729中所規定之物體色之顯示方法，相當於國際照明委員會(略稱為CIE)所規定之物體色之顯示方法。所謂單體透過率，係表示於對偏光元件照射自然光時，測定其1片(單體)透過率時之透過率，測定其單體透過率時之色相之a*值(以下表示為a* -s)及b*值(以下表示為b* -s)以絕對值計必須為1以內。又，入射自然光時，針對2片基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值(以下表示為a* -p)及b*值(以下表示為b* -p)以絕對值計為2以內，且入射自然光時，針對2片基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值(以下表示為a* -c)及b*值(以下表示為b* -c)以絕對值計為2以內，藉此可實現能夠表現出無彩色的偏光板。更佳為a* -p及b* -p之絕對值為1.5以內，且a* -c及b* -c之絕對值為1.5以內，進而較佳為a* -p及b* -p之絕對值為1.0以內，且a* -c及b* -c之絕對值為1.0以內。作為a* -p及b* -p之絕對值，即便有0.5之差，以人之感度亦可感覺到色之差異，因此控制數字非常重要。尤其是，若a* -p及b* -p之絕對值為1以內，則會成為於大致呈現白色時及黑色時幾乎無法確認之程度之良好的偏光板。
作為偏光板之性能，謀求透過率更高者，若單體透過率為35%至60%，則用於顯示裝置時亦可諧調地表現明亮度，較佳為38%至55%，更佳為40%至55%。即便單體透過率為60%以上，亦可於平行位顯示無彩色之白色、於正交位顯示無彩色之黑色，然而，偏光度顯著降低，故而欠佳。
為了製成如下偏光元件，可藉由於基材中含有包含偶氮化合物之二色性染料而實現，該偏光元件中，關於依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內， 針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%以上。
基材係將包含可含有偶氮化合物、尤其通常為二色性染料之親水性高分子者製膜而成。親水性高分子並無特別限定，例如有聚乙烯醇系樹脂、支鏈澱粉系樹脂、澱粉系樹脂、纖維素系樹脂、聚丙烯酸鹽系樹脂等。於含有2色性色素之情形時，就加工性、染色性、及交聯性等方面而言，最佳為聚乙烯醇系樹脂、及包含其衍生物之樹脂。可藉由使該等樹脂成為膜狀，含有本發明之染料及其調配物並應用延伸等配向處理而製作偏光元件或偏光板。
所謂包含偶氮化合物之二色性染料，例如可使用如非專利文獻1所示之有機化合物。尤佳為二色性較高者。例如可列舉：C.I.直接黃12、C.I.直接黃28、C.I.直接黃44、C.I.直接橙26、C.I.直接橙39、C.I.直接橙107、C.I.直接紅2、C.I.直接紅31、C.I.直接紅79、C.I.直接紅81、C.I.直接紅247、C.I.直接綠80、C.I.直接綠59、及日本專利特開2001-33627號公報、日本專利特開2002-296417號公報及日本專利特開昭60-156759號公報中所記載之有機染料等。該等有機染料除了游離酸以外，亦可以鹼金屬鹽(例如Na鹽、K鹽、Li鹽)、銨鹽或胺類之鹽之形式使用。但，二色性染料並不限定於該等，可使用公知之2色性染料。偶氮化合物係藉由游離酸、其鹽、或其銅錯鹽染料而特別提高光學特性。該偶氮化合物可僅使用1種，亦可與其他偶氮化合物調配使用，調配並無限定。藉由使用此種偶氮化合物調整偏光元件之透過率，可實現如下偏光元件，該偏光元件之特徵在於：關於依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值 及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%至60%。
為了獲得如下偏光元件，可藉由控制其各波長下之透過率而容易地實現，該偏光元件之特徵在於：關於依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%至60%。作為控制方法，可藉由如下方式容易地實現：將照射大致100%之偏光光(以下記為絕對偏光光)之振動方向相對於基材(偏光元件)之吸收軸方向而為正交方向之偏光光時的各波長下之透過率控制為550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm下之平均透過率之差之絕對值為4%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差之絕對值為3%以內，進而將照射絕對偏光光之振動方向相對於基材偏光元件之吸收軸方向而為平行方向之偏光光時的各波長下之透過率調整為550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm下之平均值之差為2%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差為2%以內。較佳為將照射絕對偏光光之振動方向為正交方向之偏光光時的各波長下之透過率控制為550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm下之平均透過率之差之絕對值為2.0%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差為2.0%以內，進而將照射絕對偏光光之振動方向相對於基材偏光元件之吸收軸方向而為平行方向之偏光光時的各波長下之透過率調整為550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm下之平均值之差為2.0%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550至600nm下之平均透過率之差為2.0%以內。進而較佳為將照射絕對偏光光之振動方向為正交方向之偏光光時的各波長下之透過率控制為550nm至 600nm下之平均透過率與400nm至460nm下之平均透過率之差為1.5%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550至600nm下之平均透過率之差為1.5%以內，進而將照射絕對偏光光之振動方向相對於基材偏光元件之吸收軸方向而為平行方向之偏光光時的各波長下之透過率調整為550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm下之平均值之差為1.5%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差為1.5%以內。
作為可控制各波長，以使偶氮化合物之依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值成為單體透過率為35%至60%之偏光元件，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內的有用之色素，偶氮化合物可藉由於基材中以游離酸之形式含有式(1)所表示之偶氮化合物或其鹽、以及式(2)所表示之偶氮化合物或其鹽而進行調色，而進一步顯示平行位之無彩色之白色及正交位之無彩色之黑色，或者偶氮化合物亦可藉由於基材中以游離酸之形式含有式(1)所表示之偶氮化合物或其鹽、以及式(3)所表示之偶氮化合物或其鹽而進行調色，而進一步顯示平行位之無彩色之白色及正交位之無彩色之黑色。進而藉由含有選自式(4)所表示之偶氮化合物、其鹽、或其金屬錯合物中之偶氮染料，不僅可使平行位及正交位之色相進一步成為無彩色，而且可實現高透過率且高偏光度之偏光板。尤其，金屬錯合物並無限定，尤佳為銅錯合物。進而為了具有更高透過率且高偏光度，且使平行位、正交位之色相進一步成為無彩色，可含有式(5)所表示之偶氮化合物、或其鹽。藉由使用式(4)或式(5)之色素，可進而獲得於耐久性試驗後亦無色變化的高耐久之無彩色偏光板。又，進而為了製作進一步顯示平行位之無彩色之白色及正交位之無彩色之黑色的偏光元 件，藉由同時含有式(1)、式(2)、式(3)所表示之色素的偏光元件，而獲得更高透過率並且顯示平行位之無彩色之白色及正交位之無彩色之黑色，且具有高偏光度的偏光元件。
(A1表示具有取代基之苯基或萘基，R1及R2分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基，X1表示可具有取代基之苯基胺基)
(式中，R3至R6分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、具有磺基之低級烷氧基、羰基、或鹵素原子)
[化8]
(式中，A2及A3分別獨立地表示其取代基之至少1個為磺基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺基之低級烷氧基、羧基、硝基、胺基、或取代胺基之萘基或苯基，R7及R8分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基)
(式中，A4表示硝基或胺基，R9表示氫原子、羥基、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基，X2表示可具有取代基之苯基胺基)
(式中，R10及R11分別獨立地表示磺基、羧基、羥基、低級烷基、或低級烷氧基，n表示1至3之整數)
作為獲得式(1)所表示之色素之方法，可利用日本專利特開2003-215338號、日本專利特開平9-302250號、日本專利第3881175號、 日本專利第4452237號、日本專利第4662853號等中所記載之方法製作，但並不限定於該等。
式(2)所表示之偶氮化合物或其鹽可藉由依據如非專利文獻2中記載之通常之偶氮染料之製法進行偶合而容易地製造。作為具體之製造方法，例如，利用公知之方法將式(6)所表示之胺基化合物重氮化，於10~20℃下對N,N-雙(1-羥基-3-磺基-6-萘基)胺(慣用名：二J酸)進行鹼偶合而獲得雙偶氮化合物。對所獲得之雙偶氮化合物添加例如硫酸銅、與氨水、胺基醇、六亞甲基四胺，於85~95℃下進行銅化反應，而獲得含有式(2)之化合物之溶液。繼而，將該溶液蒸乾或鹽析過濾乾燥，進行粉碎而粉末化，藉此可獲得式(2)之化合物。
(式中，Rx、Ry表示與式(2)中之R3至R6相同之含義)
作為獲得式(3)所表示之色素之方法，例如可利用WO2012/165223A1中記載之方法而獲得，但並不限定於該等。作為獲得式(4)所表示之色素之方法，例如可利用日本專利特願2011-197600中記載之方法而獲得，但並不限定於該等。作為獲得式(5)所表示之色素之方法，例如可利用WO2007/138980中記載之方法而獲得，但並不限定於該等。
又，為了獲得具有更高透過率且高偏光度，且使平行位、正交位 之色相進一步變得無彩色之偏光元件，式(1)之A1較佳為具有取代基之苯基。作為該情形時之較佳之取代基，較佳為磺基、羰基、羥基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺基之低級烷基、具有磺基之烷氧基，進而較佳為磺基、羰基。此種取代基可為1個，亦可具有2個以上之複數個取代基。再者，所謂本發明之低級烷基及低級烷氧基之低級，係表示碳數為1至3。
進而為了獲得具有更高透過率且高偏光度，且使平行位、正交位之色相進一步變得無彩色之偏光元件，藉由式(3)之A4之取代基為硝基，偏光性能提高，故而較佳。進而為了獲得具有更高透過率且高偏光度，且使平行位、正交位之色相進一步變得無彩色之偏光元件，R9之取代基較佳為甲氧基。
進而為了獲得具有更高透過率且高偏光度，且使平行位、正交位之色相進一步變得無彩色之偏光元件，式(3)之A2及A3較佳為具有磺基或羰基之萘基。尤其是磺基可獲得高對比度之偏光板，故而較佳。
進而為了獲得具有更高透過率且高偏光度，且使平行位、正交位之色相進一步變得無彩色之偏光元件，藉由式(5)之R10及R11為磺基或羰基，進而獲得於顯示黑色、顯示白色時為無彩色之偏光元件，故而較佳。藉由改變式(5)之末端，偏光元件之短波長側之偏光度、尤其是400nm至480nm下之偏光度提高，因此偏光板之b* -p或b* -c更接近零、即更接近於無彩色，故而較佳。
進而為了獲得具有更高透過率且高偏光度，且使平行位、正交位之色相進一步變得無彩色之偏光元件，尤佳為含有所有式(1)、式(2)、及式(3)所表示之偶氮化合物之偏光元件。
若列舉作為式(1)所表示之色素之具體例，則例如可列舉：日本專利第3881175號、日本專利第4033443號等中記載之染料。更具體而言，以下述游離酸之形式表示式(1)所表示之偶氮化合物之具體的例。
[化合物例1]
[化合物例2]
[化合物例3]
[化合物例4]
[化15]
[化合物例5]
[化合物例6]
[化合物例7]
[化18]
[化合物例8]
[化合物例9]
[化合物例10]
[化21]
其次，以下述游離酸之形式表示式(2)所表示之偶氮化合物之具體的例。
[化合物例11]
[化合物例12]
[化合物例13]
[化24]
[化合物例14]
[化合物例15]
[化合物例16]
[化合物例17]
繼而，以下述游離酸之形式表示式(3)所表示之偶氮化合物之具體的例。
[化合物例18]
[化合物例19]
[化合物例20]
[化31]
[化合物例21]
[化合物例22]
繼而，以下述游離酸之形式表示式(4)所表示之偶氮化合物之具體的例。
[化合物例23]
[化合物例24]
[化合物例25]
[化合物例26]
[化合物例27]
[化38]
[化合物例28]
[化合物例29]
[化合物例30]
[化合物例31]
[化合物例32]
[化合物例33]
[化合物例34]
[化45]
[化合物例35]
繼而，作為式(5)所表示之偶氮化合物，例如較佳為C.I.Direct Yellow 4、C.I.Direct Yellow 12、C.I.Direct Yellow 72、C.I.Direct Orange 39、WO2007/138980號中記載之染料等具有茋結構之偶氮化合物，但並不限定於該等。繼而，將本發明中使用之式(5)所表示之偶氮化合物之具體例列舉如下。再者，化合物例係以游離酸之形式表示。
[化合物例36]
[化合物例37]
[化48]
(n表示1或2之整數)
[化合物例38]
[化合物例39]
以下，以作為基材之聚乙烯醇系樹脂膜為例，對具體之偏光元件之製作方法進行說明。聚乙烯醇系樹脂之製造方法並無特別限定，可利用公知之方法製作。作為製造方法，例如可藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而獲得。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂，除了作為乙酸乙烯酯之均聚物之聚乙酸乙烯酯以外，亦可例示乙酸乙烯酯及可與其共聚之其他單體的共聚物等。作為與乙酸乙烯酯共聚之其他單體，例如可列舉：不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯醚類、不飽和磺酸類等。聚乙烯醇系樹脂之皂化度通常為85~100莫耳%左右，較佳為95莫耳%以上。該聚乙 烯醇系樹脂可進一步進行改性，例如亦可使用以醛類進行改性而成之聚乙烯醇縮甲醛或聚乙烯醇縮乙醛等。又，聚乙烯醇系樹脂之聚合度係表示黏度平均聚合度，於該技術領域中，可藉由周知之方法而求出。通常為1000~10000左右，較佳為聚合度1500~6000左右。
將上述聚乙烯醇系樹脂製膜而成者可用作坯膜。將聚乙烯醇系樹脂製膜之方法並無特別限定，可利用公知之方法製膜。於該情形時，亦可於聚乙烯醇系樹脂膜中含有甘油、乙二醇、丙二醇、低分子量聚乙二醇等作為塑化劑。塑化劑量為5~20重量%，較佳為8~15重量%。包含聚乙烯醇系樹脂之坯膜之膜厚並無特別限定，例如為5μm~150μm左右，較佳為10μm~100μm左右。
其次，對藉由以上獲得之坯膜實施膨潤步驟。膨潤處理係藉由浸漬於20~50℃之溶液中30秒~10分鐘而進行處理。溶液較佳為水。延伸倍率係以1.00~1.50倍進行調整為佳，較佳為1.10~1.35倍。於縮短製作偏光素膜之時間之情形時，於偶氮化合物之染色處理時亦進行膨潤，因此可省略膨潤處理。
膨潤步驟係藉由於20~50℃之溶液中浸漬聚乙烯醇樹脂膜30秒~10分鐘而進行。溶液較佳為水。於縮短製造偏光元件之時間之情形時，於色素之染色處理時亦進行膨潤，因此亦可省略膨潤步驟。
於膨潤步驟之後實施染色步驟。染色步驟可使用非專利文獻1等所表示之偶氮化合物(通稱為二色性染料)進行含浸。含浸該偶氮化合物係著色步驟，故而設為染色步驟。此處，作為偶氮化合物，可將非專利文獻1中所記載之染料或式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)等所表示之偶氮化合物於染色步驟中對聚乙烯醇膜吸附及含浸色素。染色步驟只要為將色素吸附及含浸於聚乙烯醇膜的方法，則並無特別限定，例如，染色步驟可藉由使聚乙烯醇樹脂膜浸漬於含有二色性染料之溶液中而進行。該步驟中之溶液溫度較佳為5~60℃，更佳為20~50℃， 尤佳為35~50℃。浸漬於溶液中之時間可適度地調節，但較佳為於30秒~20分鐘內調節，更佳為1~10分鐘。染色方法較佳為浸漬於該溶液中，亦可藉由於聚乙烯醇樹脂膜塗佈該溶液而進行。含有二色性染料之溶液可含有碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉、無水硫酸鈉、三聚磷酸鈉等作為染色助劑。該等之含量可根據利用染料之染色性之時間、溫度，以任意之濃度進行調整，作為各者之含量，較佳為0~5重量%，更佳為0.1~2重量%。非專利文獻1中記載之二色性染料即偶氮化合物或式(1)、式(2)、式(3)、式(4)、式(5)等所表示之偶氮化合物等除了以游離酸之形式使用以外，亦可以該化合物之鹽之形式使用。此種鹽亦可以鋰鹽、鈉鹽、及鉀鹽等鹼金屬鹽，或者銨鹽或烷基胺鹽等有機鹽之形式使用。較佳為鈉鹽。
可於染色步驟後開始下一步驟前，進行洗淨步驟(以下稱為洗淨步驟1)。所謂洗淨步驟1，係於染色步驟中將附著於聚乙烯醇樹脂膜之表面之染料溶劑洗淨的步驟。藉由進行洗淨步驟1，可抑制染料移行至進行下一處理之液中。洗淨步驟1中通常使用水。洗淨方法較佳為浸漬於該溶液中，亦可藉由將該溶液塗佈於聚乙烯醇樹脂膜上而洗淨。洗淨之時間並無特別限定，較佳為1~300秒，更佳為1~60秒。洗淨步驟1中之溶劑之溫度必須為不溶解親水性高分子之溫度。通常於5~40℃下進行洗淨處理。但，即便無洗淨步驟1之步驟，性能上亦不會出現問題，因此本步驟亦可省略。
可於染色步驟或洗淨步驟1之後，進行含有交聯劑及/或耐水化劑之步驟。作為交聯劑，例如可使用硼酸、硼砂或硼酸銨等硼化合物，乙二醛或戊二醛等多元醛，縮二脲型、異氰尿酸酯型或嵌段型等多元異氰酸酯系化合物、鹼式硫酸鈦等鈦系化合物等，此外，亦可使用乙二醇縮水甘油醚、聚醯胺表氯醇等。作為耐水化劑，可列舉過氧化琥珀酸、過硫酸銨、過氯酸鈣、安息香乙醚、乙二醇二縮水甘油醚、甘 油二縮水甘油醚、氯化銨或氯化鎂等，較佳為使用硼酸。使用以上所示之至少1種以上交聯劑及/或耐水化劑，進行含有交聯劑及/或耐水化劑之步驟。作為此時之溶劑，較佳為水，但並無限定。關於含有交聯劑及/或耐水化劑之步驟中之溶劑中之交聯劑及/或耐水化劑之含有濃度，若以硼酸為例表示，則相對於溶劑濃度較佳為0.1~6.0重量%，更佳為1.0~4.0重量%。該步驟中之溶劑溫度較佳為5~70℃，更佳為5~50℃。於聚乙烯醇樹脂膜中含有交聯劑及/或耐水化劑之方法較佳為浸漬於該溶液中，但亦可將該溶液塗佈或塗敷於聚乙烯醇樹脂膜上。該步驟中之處理時間較佳為30秒~6分鐘，更佳為1~5分鐘。但，於無需含有交聯劑及/或耐水化劑而欲縮短時間之情形時，於不必要交聯處理或耐水化處理之情況下，亦可省略該處理步驟。
於進行染色步驟、洗淨步驟1、或含有交聯劑及/或耐水化劑之步驟後，進行延伸步驟。所謂延伸步驟，係使聚乙烯醇膜於單軸上延伸之步驟。延伸方法可為濕式延伸法或乾式延伸法中任一者，可藉由進行延伸倍率為3倍以上之延伸而達成本發明。延伸倍率宜為3倍以上，較佳為延伸至5倍至7倍。
於乾式延伸法之情形時，於延伸加熱介質為空氣介質之情況下，較佳為於空氣介質之溫度為常溫~180℃下進行延伸。又，較佳為於濕度20~95%RH之環境中進行處理。作為加熱方法，例如可列舉：輥間區域延伸法、輥加熱延伸法、壓延伸法、紅外線加熱延伸法等，該延伸方法並無限定。延伸步驟可以1段進行延伸，亦可藉由2段以上之多段延伸而進行。
於濕式延伸法之情形時，於水、水溶性有機溶劑或其混合溶液中進行延伸。較佳為一面浸漬於含有交聯劑及/或耐水化劑之溶液中一面進行延伸處理。作為交聯劑，例如可使用硼酸、硼砂或硼酸銨等硼化合物，乙二醛或戊二醛等多元醛，縮二脲型、異氰尿酸酯型或嵌段型 等多元異氰酸酯系化合物，鹼式硫酸鈦等鈦系化合物等，此外，亦可使用乙二醇縮水甘油醚、聚醯胺表氯醇等。作為耐水化劑，可列舉：過氧化琥珀酸、過硫酸銨、過氯酸鈣、安息香乙醚、乙二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、氯化銨或氯化鎂等。於含有以上所示之至少1種以上之交聯劑及/或耐水化劑的溶液中進行延伸。交聯劑較佳為硼酸。延伸步驟中之交聯劑及/或耐水化劑之濃度例如較佳為0.5~15重量%，更佳為2.0~8.0重量%。延伸倍率較佳為2~8倍，更佳為5~7倍。較佳為於延伸溫度為40~60℃下進行處理，更佳為45~58℃。延伸時間通常為30秒~20分鐘，更佳為2~5分鐘。濕式延伸步驟可以1段進行延伸，亦可藉由2段以上之多段延伸而進行。
於進行延伸步驟後，有於膜表面析出交聯劑及/或耐水化劑、或附著異物之情況，因此可進行將膜表面洗淨之洗淨步驟(以下稱為洗淨步驟2)。洗淨時間較佳為1秒~5分鐘。洗淨方法較佳為浸漬於洗淨溶液中，但亦可藉由將溶液塗佈或塗敷於聚乙烯醇樹脂膜上而洗淨。可以1段進行洗淨處理，亦可進行2段以上之多段處理。洗淨步驟之溶液溫度並無特別限定，通常為5~50℃，較佳為10~40℃。
作為用於此前之處理步驟中之溶劑，例如可列舉：水、二甲基亞碸、N-甲基吡咯啶酮、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、甘油、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇或三羥甲基丙烷等醇類、伸乙基二胺或二伸乙基三胺等胺類等之溶劑，但並不限定於該等。又，亦可使用1種以上之該等溶劑之混合物。最佳之溶劑為水。
於延伸步驟或洗淨步驟2之後進行膜之乾燥步驟。乾燥處理可藉由自然乾燥進行，但為了進一步提高乾燥效率，可利用輥進行壓縮或者藉由氣刀或吸水輥等去除表面之水分，及/或亦可進行送風乾燥。作為乾燥處理溫度，較佳為於20~100℃下進行乾燥處理，更佳為於60~100℃下進行乾燥處理。乾燥處理時間可應用30秒~20分鐘，較佳為 5~10分鐘。
利用以上方法可獲得如下偏光元件，該偏光元件之特徵在於：其係含有包含偶氮化合物之二色性染料之基材，關於依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%至60%。
如此獲得之偏光元件之偏光度(以下亦記為ρy)較佳為於單體透過率為35%至60%下具有由式(II)所得之值以上之偏光度。藉由具有式(II)以上之偏光度，透過率較高且可相對於該透過率維持較高之偏光度。更佳為式(III)所表示之偏光度以上之偏光元件。
[數2]ρy=-0.0906×Ys2+5.97×Ys 式(II) (Ys表示單體透過率，ρy表示偏光度)
[數3]ρy=-0.0906×Ys2+5.97×Ys+1.0 式(III) (Ys表示單體透過率，ρy表示偏光度)
所獲得之偏光元件係藉由於其單面或兩面設置透明保護層而製成偏光板。透明保護層可設為利用聚合物之塗佈層或膜之層壓層。作為形成透明保護層之透明聚合物或膜，較佳為機械強度較高且熱穩定性良好之透明聚合物或膜。作為用作透明保護層之物質，例如可列舉：如三乙醯纖維素或二乙醯纖維素之乙酸纖維素樹脂或其膜，丙烯酸系 樹脂或其膜，聚氯乙烯樹脂或其膜，尼龍樹脂或其膜，聚酯樹脂或其膜，聚芳酯樹脂或其膜，以如降莰烯之環狀烯烴為單體之環狀聚烯烴樹脂或其膜，聚乙烯、聚丙烯、環系或具有降莰烯骨架之聚烯烴或其共聚物，主鏈或側鏈為醯亞胺及/或醯胺之樹脂或聚合物或其膜等。又，作為透明保護層，亦可設置具有液晶性之樹脂或其膜。保護膜之厚度例如為0.5~200μm左右。藉由於單面或兩面設置1層以上其中之相同種類或不同種類之樹脂或膜而製作偏光板。
為了將上述透明保護層與偏光元件貼合，必需接著劑。作為接著劑，並無特別限定，較佳為聚乙烯醇接著劑。作為聚乙烯醇接著劑，例如可列舉：Gosenol NH-26(日本合成公司製造)、Exceval RS-2117(Kuraray公司製造)等，但並不限定於此。可於接著劑中添加交聯劑及/或耐水化劑。於聚乙烯醇接著劑中使用順丁烯二酸酐-異丁烯共聚物，可視需要使用混合有交聯劑之接著劑。作為順丁烯二酸酐-異丁烯共聚物，例如可列舉：Isobam#18(Kuraray公司製造)、Isobam#04(Kuraray公司製造)、氨改性Isobam#104(Kuraray公司製造)、氨改性Isobam#110(Kuraray公司製造)、醯亞胺化Isobam#304(Kuraray公司製造)、醯亞胺化Isobam#310(Kuraray公司製造)等。可於此時之交聯劑中使用水溶性多元環氧化合物。所謂水溶性多元環氧化合物，例如可列舉：Denacol EX-521(Nagase chemteX公司製造)、Tetradc-C(Mitsui Gas Chemical公司製造)等。又，作為聚乙烯醇樹脂以外之接著劑，可使用胺基甲酸酯系、丙烯酸系、環氧系等公知之接著劑。又，為了提高接著劑之接著力或提高耐水性，亦可同時以0.1~10重量%左右之濃度含有鋅化合物、氯化物、碘化物等添加物。添加物亦無限定。於以接著劑貼合透明保護層後，於適當溫度下進行乾燥或熱處理，藉此獲得偏光板。
於所獲得之偏光板視情況貼合於例如液晶、有機電致發光(通稱為 OLED或OEL)等顯示裝置上之情形時，亦可於後來成為非露出面之保護層或膜之表面設置用於視角改善及/或對比度改善之各種功能性層、具有亮度提高性之層或膜。將偏光板貼合於該等膜或顯示裝置上時，較佳為使用黏著劑。
該偏光板亦可於另一表面、即保護層或膜之露出面具有抗反射層或防眩層、硬塗層等公知之各種功能性層。製作具有該各種功能性之層時，塗敷方法較佳，亦可經由接著劑或黏著劑貼合具有該功能之膜。又，各種功能性層可製成控制相位差之層或膜。
利用以上方法可獲得如下偏光元件及偏光板，該偏光元件之特徵在於：其係包括含有包含偶氮化合物之二色性染料之基材者，且關於依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%至60%。使用本發明之偏光元件或偏光板之液晶顯示裝置成為可靠性較高、長期具有高對比度且較高之色再現性的液晶顯示裝置。尤其，關於反射型液晶，作為其驅動電極之材料，使用ITO(Indium tin Oxide)等透明電極或鋁等，因此該電極之反射光係表示如圖1之各波長之反射強度，該反射色呈現綠色。圖1所示之反射光強度係使用分光光度計U-4100(日立製作所公司製造)進行測定，將最高之反射光強度換算為100所得之結果。因此，為了修正該反射色，更佳為調整偏光元件之針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值之值，呈現少許紅色。作為偏光元件之針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值之較佳之範圍，為-0.5至1.7，更佳為0至1.5，進而較佳為0.3至1.2。
如此獲得之本發明之偏光元件或偏光板係視需要設置保護層或功能層及支持體等而用於液晶投影器、計算器、鐘、筆記型電腦、文 字處理機、液晶電視、偏光透鏡、偏光鏡、汽車導航、及屋內外之測量器或顯示器等中。尤其，於反射型液晶顯示裝置、半透過液晶顯示裝置、有機電致發光等中用作有效之偏光元件或偏光板。
作為本發明之偏光板之適用方法，亦可用作附支持體之偏光板。為了貼附偏光板，支持體較佳為具有平面部者，又，為了光學用途，較佳為玻璃成形品。作為玻璃成形品，例如可列舉玻璃板、透鏡、稜鏡(例如三角稜鏡、立方稜鏡)等。透鏡上貼附有偏光板者可於液晶投影器中用作附有偏光板之聚光透鏡。又，稜鏡上貼附有偏光板者可於液晶投影器中用作附有偏光板之偏光分光鏡或附有偏光板之分色稜鏡。又，亦可貼附於液晶單元。作為玻璃之材質，例如可列舉：鈉玻璃、硼矽酸玻璃、包含水晶之無機基片、包含藍寶石之無機基片等無機系玻璃或丙烯酸樹脂、聚碳酸酯等有機系塑膠板，較佳為無機系玻璃。玻璃板之厚度或大小可為所需之尺寸。又，為了進一步提高單板光透過率，附有玻璃之偏光板較佳為於該玻璃面或偏光板面之一面或兩面設置AR(Anti-Reflection，防反射)層。於此種支持體、例如支持體平面部塗佈透明之接著(黏著)劑，繼而於該塗佈面貼附本發明之偏光板。又，亦可於偏光板上塗佈透明之接著(黏著)劑，繼而於該塗佈面貼附支持體。此處使用之接著(黏著)劑例如較佳為丙烯酸酯系者。再者，使用該偏光板作為橢圓偏光板之情形時，通常將相位差板側貼附於支持體側，亦可將偏光板側貼附於玻璃成形品。
[實施例]
以下，藉由實施例進一步詳細地說明本發明，但本發明並不限定於該等。再者，實施例所表示之透過率之評價係以如下方式進行。
將測定1片偏光元件或偏光板時之透過率設為透過率Ts，將以使2片偏光元件或偏光板之吸收軸方向相同之方式重疊之情形時的透過率設為平行位透過率Tp，將以使2片偏光板之吸收軸正交之方式重疊之情 形時的透過率設為正交位透過率Tc。
單體透過率Ys係於400nm~700nm之波長區域內每隔特定波長間隔dλ(此處為10nm)求出分光透過率τλ，並藉由下式(IV)而算出。式中，Pλ表示標準光(C光源)之分光分佈，yλ表示2度視野配色函數。
分光透過率τλ係使用分光光度計(日立製作所公司製造之"U-4100")進行測定。
偏光度Py係根據平行位透過率Tp及正交位透過率Tc藉由式(V)而求出。
[數5]Py={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100 式(V)
進而照射絕對偏光光時之透過率係使用分光光度計[日立製作所公司製造之"U-4100"]進行測定。於測定透過率時，基於JIS Z 8729(C光源2°視野)以能見度修正後之透過率43%於光之出射側設置偏光度99.99%之碘系偏光板(Polatechno公司製造之SKN-18043P)，以使絕對偏光光可入射至測定試樣。此時之碘系偏光板之保護層係無紫外線吸收能之三乙醯纖維素。
向本發明之偏光板入射絕對偏光光，將以使該絕對偏光光之振動方向與本發明之偏光板之吸收軸方向正交(該絕對偏光子之吸收軸與本發明之偏光板之吸收軸平行)之方式測得的各波長之絕對平行透過率設為Ky，將以使該絕對偏光光之振動方向與本發明之偏光板之吸收軸方向平行(該絕對偏光子之吸收軸與本發明之偏光板之吸收軸正交)之方式測得的各波長之絕對正交透過率設為Kz，測定各波長之Ky及Kz。
合成例1
使2-硝基-4-磺基苯胺17.9份溶解於水145份中，並添加至含有35%鹽酸26份之水140份中，於15~20℃下添加亞硝酸鈉6.9份歷時1小時進行重氮化。繼而，將其添加至包含N,N-雙(1-羥基-3-磺基-6-萘基)胺(慣用名：二J酸)31.5份、水125份、蘇打灰11份之水溶液中，進而一面注加蘇打灰溶液，一面保持pH值8.5~9.5，於20℃下歷時3小時利用斑點測試進行偶合直至無法確認到雙偶氮化合物為止，而獲得雙偶氮化合物。繼而，添加於硫酸銅25份之水溶液中添加單乙醇胺30.5份而成的銅錯鹽，於95℃下歷時10小時，於薄層層析之基礎上進行銅化反應直至無法確認到未反應物為止，於所獲得之溶液中添加相對於殘量為25重量%之讃岐鹽，進行鹽析並將其過濾，於60℃下蒸乾而獲得本申請案之具有式(2)之結構之化合物例12之色素。
實施例1
將皂化度99%以上之平均聚合度2400之聚乙烯醇膜(Kuraray公司製造之VF-PS)浸漬於45℃之溫水中2分鐘，適用膨潤處理使延伸倍率為1.30倍。於含有水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、無水芒硝1.5重量份、日本專利第4033443號之實施例1中記載之具有式(1)之結構之染料0.038重量份、具有式(2)之結構之合成例1中獲得之染料0.17重量份、具有式(4)之結構之日本專利特願2011-197600之實施例3中使用之 染料0.105重量份、具有式(5)之結構之C.I.Direct Orange 39 0.13重量份之調整為45℃的水溶液中，浸漬經膨潤處理之膜3分00秒而使之含有染料，藉由含有硼酸(Societa Chimica Larderello s.p.a.公司製造)20g/l之水溶液於40℃下浸漬所獲得之膜1分鐘，一面使所獲得之膜延伸至5.0倍，一面於含有硼酸30.0g/l之50℃之水溶液中進行5分鐘之延伸處理。保持該經硼酸處理獲得之膜之拉伸狀態，並且於調整為碘化鉀20g/l之水溶液中保持於30℃並進行20秒處理。於70℃下對經處理獲得之膜進行9分鐘乾燥處理，而獲得本發明之偏光元件。使用聚乙烯醇系接著劑將對經乾燥獲得之偏光元件進行鹼性處理而成的三乙醯纖維素膜(Fuji Photo Film公司製造之TD-81U)層壓，而獲得偏光板。
將所獲得之偏光板切割成40mm×40mm，經由黏著劑PTR-3000(日本化藥公司製造)與1mm之玻璃板貼合並設為測定試樣。
實施例2
於實施例1中，於含有水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、無水芒硝1.5重量份、日本專利第4033443號之實施例1中記載之具有式(1)之結構之染料0.038重量份、具有式(3)之結構之日本專利特願2011-120722之合成例1所示之染料0.16重量份、具有式(4)之結構之日本專利特願2011-197600之實施例3中使用之染料0.105重量份、具有式(5)之結構之C.I.Direct Orange 39 0.13重量份之調整為45℃的水溶液中，浸漬經膨潤處理之膜3分00秒而使之含有染料，除此以外，同樣地製作偏光元件及偏光板並設為測定試樣。
實施例3
於實施例1中，於含有水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、無水芒硝1.5重量份、日本專利第4033443號之實施例1中記載之具有式(1)之結構之染料0.038重量份、具有式(2)之結構之合成例1中獲得之染料0.17重量份、具有式(3)之結構之日本專利特願2011-120722之合成例1 所示之染料0.16重量份、具有式(4)之結構之日本專利特願2011-197600之實施例3中使用之染料0.105重量份、具有式(5)之結構之C.I.Direct Orange 39 0.13重量份之調整為45℃的水溶液中，浸漬經膨潤處理之膜4分00秒，進行染色步驟而使之含有染料，除此以外，同樣地製作偏光元件及偏光板並設為測定試樣。
實施例4
於實施例1中，於含有水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、無水芒硝1.5重量份、日本專利第4033443號之實施例1中記載之具有式(1)之結構之染料0.023重量份、具有式(2)之結構之合成例1中獲得之染料0.13重量份、具有式(3)之結構之日本專利特願2011-120722之合成例1所示之染料0.16重量份、具有式(4)之結構之日本專利特願2011-197600之實施例3中使用之染料0.12重量份、具有式(5)之結構之C.I.Direct Orange 39 0.1重量份之調整為45℃的水溶液中，浸漬經膨潤處理之膜3分00秒，進行染色步驟而使之含有染料，除此以外，同樣地製作偏光元件及偏光板並設為測定試樣。
實施例5至9
於實施例1中，將平均聚合度2400之聚乙烯醇膜(Kuraray公司製造之VVF-PS)變更為平均聚合4000之聚乙烯醇膜(Kuraray公司製造之VF-XH#7500)，進而於含有水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、無水芒硝1.5重量份、日本專利第4033443號之實施例1中記載之具有式(1)之結構之染料0.035重量份、具有式(2)之結構之合成例1中獲得之染料0.15重量份、具有式(3)之結構之日本專利特願2011-120722之合成例1所示之染料0.16重量份、具有式(4)之結構之日本專利特願2011-197600之實施例3中使用之染料0.11重量份、具有式(5)之結構之C.I.Direct Orange 39 0.12重量份之調整為45℃的水溶液中，以任意之時間浸漬經膨潤處理之膜，進行染色步驟而使之含有染料，除此以外，同樣地製 作偏光元件及偏光板並設為測定試樣。
比較例1
依據日本專利特開2008-065222之比較例1之配方，製作不含偶氮化合物之碘系偏光板，除此以外，與實施例1同樣地設定測定試樣。
比較例2
依據日本專利特開平11-218611之實施例1之方法，製作僅具有偶氮化合物之偏光元件，除此以外，與實施例1同樣地製作偏光板並設為測定試樣。
比較例3
依據專利第4162334之實施例3之方法，製作僅具有偶氮化合物之染料系偏光元件，除此以外，與實施例1同樣地製作偏光板並設為測定試樣。
比較例4
改變染色時間，製作Ys約為50%之偏光板，除此以外，與比較例2同樣地製作偏光板並設為測定試樣。
比較例5
獲取通常顯示中性色之Polatechno公司製造之超級對比度偏光板SHC-125並設為測定試樣。
比較例6
獲取特徵在於針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之色調為白色並且通常使用之Polatechno公司製造之Paperwhite偏光板SHC-115並設為測定試樣。
將實施例1至9、比較例1至6中之Ys、ρ、a* -s、b* -s、a* -p、b* -p、a* -c、b* -c之測定結果、與偏光板之平行位及正交位之觀察到之色示於表1。所謂偏光板之平行位及正交位之觀察到之色，基本上平行位之色為白色，正交位之色為黑色，例如，表現為黃之情況係顯示 有黃色調之白，表現為紫之情況係顯示有紫色調之黑。
於表2中表示實施例1至9及比較例1至6之入射絕對偏光光時的400nm至460nm下之平均透過率、550nm至600nm下之平均透過率、600nm至670nm下之平均透過率、及400nm至460nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差之絕對值、550nm至600nm下之平均透過率、600nm至670nm下之平均透過率之差之絕對值。
於實施例3中，以任意時間進行染色步驟，製作Ys為35%至60%之偏光板。表示該所獲得之樣品1至15及實施例5至9之Ys及ρy。
耐久性試驗
於85℃、相對濕度85%RH之環境中應用實施例1至9、比較例1至6中獲得之偏光板240小時，結果於比較例1中，透過率變為44.17%，b* -c變為-9.1，觀察到之色變為藍色，尤其於將偏光板設置於正交位之情形時，明顯呈現藍色。相對於此，於實施例1至9、比較例2至6中，未觀察到透過率變化或色相之變化。
根據表1之實施例1至9、比較例1至6中之Ys、ρ、a* -s、b* -s、a* -p、b* -p、a* -c、b* -c之測定結果可知，本發明之偏光板係藉由獲得如下偏光元件或偏光板，而於平行位顯示白色以及正交位顯示黑色時之各情況下，顯示無彩色之白及黑，該偏光元件之特徵在於：其 係含有包含偶氮化合物之二色性染料之基材，且關於依據JIS Z 8729所求出之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%至60%。又，若確認該各波長下之透過率，則可知如下偏光板係於平行位及正交位無彩色之偏光板，該偏光板中，關於照射絕對偏光光之振動方向相對於基材偏光元件之吸收軸方向而為正交方向之偏光光時的各波長下之透過率，550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm之差為4%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550至600nm下之平均透過率之差為3%以內，進而將照射絕對偏光光之振動方向相對於基材偏光元件之吸收軸方向而為平行方向之偏光光時的各波長下之透過率調整為550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm之差為2%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差為2%以內。又，根據表3之結果可知本發明之偏光板可獲得滿足式(I)之偏光板，相對於其透過率具有良好之偏光度。如此獲得之偏光板具有較高之透過率，並且於平行地設置偏光元件之吸收軸時可表現出無彩色之白色，且於正交地設置偏光元件之吸收軸時可表現出無彩色之黑色，又，可獲得耐久性較高之偏光板。本發明之偏光元件或偏光板具有碘系偏光板未獲得之高耐久性，於應用耐久性試驗後亦於平行位具有無彩色之白色、及於正交位具有無彩色之黑色。又，使用本發明之偏光元件或偏光板之液晶顯示裝置成為不僅具有高亮度、對比度，而且可靠性較高、長期具有高對比度且較高之色再現性的液晶顯示裝置。

Claims (15)

  1. 一種偏光元件，其特徵在於：其係包含含有偶氮化合物之基材者，且關於依據JIS Z 8729所求出之色相之a*值及b*值，測定單體透過率時之a*值及b*值以絕對值計為1以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向平行而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，針對2片該基材以對於吸收軸方向正交而測得之a*值及b*值以絕對值計為2以內，及單體透過率為35%至60%。
  2. 如請求項1之偏光元件，其中關於照射絕對偏光光之振動方向相對於基材偏光元件之吸收軸方向為正交方向之偏光光時的各波長下之透過率，550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm下之平均透過率之差以絕對值計為4%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差以絕對值計為3%以內，進而關於照射絕對偏光光之振動方向相對於基材偏光元件之吸收軸方向為平行方向之偏光光時的各波長下之透過率，550nm至600nm下之平均透過率與400nm至460nm之差以絕對值計為2%以內，且600nm至670nm下之平均透過率與550nm至600nm下之平均透過率之差以絕對值計為2%以內。
  3. 如請求項1或2之偏光元件，其中於含有偶氮化合物之基材中，以游離酸之形式含有式(1)所表示之偶氮化合物或其鹽、式(2)所表示之偶氮化合物或其鹽，[化1] (A1表示具有取代基之苯基或萘基，R1及R2分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基，X1表示可具有取代基之苯基胺基) (式中，R3至R6分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、具有磺基之低級烷氧基、羰基、或鹵素原子)。
  4. 如請求項1或2之偏光元件，其中於含有偶氮化合物之基材中，以游離酸之形式含有式(1)所表示之偶氮化合物或其鹽、式(3)所表示之偶氮化合物或其鹽， (式中，A2及A3分別獨立地表示其取代基之至少1個為磺基、低 級烷基、低級烷氧基、具有磺基之低級烷氧基、羧基、硝基、胺基、或取代胺基之萘基或苯基，R7及R8分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基)。
  5. 如請求項1至4中任一項之偏光元件，其係以游離酸之形式含有選自式(4)所表示之偶氮化合物、其鹽、或其過渡金屬錯合物中之偶氮化合物， (式中，A4表示硝基或胺基，R9表示氫原子、羥基、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基，X2表示可具有取代基之苯基胺基)。
  6. 如請求項1至5中任一項之偏光元件，其係以游離酸之形式含有選自式(5)所表示之偶氮化合物、及其鹽、及其過渡金屬錯合物中之偶氮化合物， (式中，R10及R11分別獨立地表示磺基、羧基、羥基、低級烷基、或低級烷氧基，n表示1至3之整數)。
  7. 如請求項3至6中任一項之偏光元件，其中式(1)之A1為具有取代基 之苯基。
  8. 如請求項3至7中任一項之偏光元件，其中式(4)所表示之偶氮化合物為銅錯合物。
  9. 如請求項3至8中任一項之偏光元件，其中式(4)之A4之取代基為硝基。
  10. 如請求項3至9中任一項之偏光元件，其中式(3)之A2及A3為具有磺基之萘基。
  11. 如請求項3至10中任一項之偏光元件，其含有所有式(1)、式(2)及式(3)所表示之偶氮化合物。
  12. 如請求項1至11中任一項之偏光元件，其中基材包含聚乙烯醇系樹脂膜。
  13. 如請求項1至12中任一項之偏光元件，其單體透過率為35%至60%，且具有由式(I)所得之值以上之偏光度，[數1]ρy=-0.0906×Ys2+5.97×Ys 式(I)(Ys表示單體透過率，ρy表示偏光度)。
  14. 一種如請求項1至13中任一項之偏光板，其係於偏光元件之至少單面設置支持體膜而成。
  15. 一種液晶顯示裝置，其使用有如請求項1至14中任一項之偏光元件或偏光板。
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