TW201927915A - 無色彩之偏光元件、以及使用該偏光元件之無色彩偏光板及顯示裝置 - Google Patents

無色彩之偏光元件、以及使用該偏光元件之無色彩偏光板及顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明之偏光元件係包含：式(1)所示之偶氮化合物或其鹽、及式(2)所示之偶氮化合物或其鹽，
式中，Ar1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Rr1至Rr4分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，j表示0或1，Xr1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基；
式中，Ag1表示具有取代基之苯基或萘基，Bg、Cg分別獨立地為下述式(3)或式(4)所示，且任一者為以式(3)所示，Xg1表示可具有取代基之胺 基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基；
式中，Rg1表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，p1表示0至2之整數；
式中，Rg2及Rg3分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基。

Description

無色彩之偏光元件、以及使用該偏光元件之無色彩偏光板及顯示裝置
本發明係關於無色彩之染料系偏光元件、以及使用該偏光元件之無色彩偏光板及顯示裝置。
偏光元件一般係對藉由經延伸定向之聚乙烯醇或其衍生物之膜或聚氯乙烯膜之脫氯化氫或聚乙烯醇系膜之脫水生成多烯而使其定向之多烯系膜等基材，使碘或二色性染料吸附定向而製造。在該偏光元件隔著接著劑層而貼合由三乙醯基纖維素等所構成的保護膜所得之偏光板係可使用於液晶顯示裝置等。使用碘作為二色性色素之偏光板被稱為碘系偏光板，另一方面，使用二色性染料例如具有二色性之偶氮化合物作為二色性色素之偏光板係被稱為染料系偏光板。此等之中，染料系偏光板係具有高耐熱性、高濕熱耐久性、及高安定性，又，由於色素的調配而有顏色選擇性高的特徵，另一方面，相較於相同具有偏光度之碘系偏光板，具有穿透率及對比度低之問題。因此，除了維持高的耐久性，顏色之選擇多樣性以外，尚且希望更高的穿透率且具有高的偏光特性之偏光元件。
再者，即使為顏色選擇性多樣之染料系偏光板，至今之偏光元件在使2片偏光元件以吸收軸方向成為互相平行的位置關係(以下，亦稱為「平行位」。)之方式重疊配置而顯示白色時(以下，亦稱為「白色顯示時」或「明亮顯示時」。)，會有呈現白色泛黃的白色之問題。為了改善該白色泛黃之問題，即使為抑制泛黃所製作之偏光元件，至今之偏光板在使2片偏光元件以吸收軸方向成為互相正交之位置關係(以下，亦稱為「正交位」。)的方式重疊配置顯示黑色時(以下，亦稱為「黑色顯示時」或「暗色顯示時」。)，會有黑色呈現藍色之問題。因此，要求白色顯示時顯示無色彩之白色，且黑色顯示時顯現黑色之偏光板。尤其，難以得到白色顯示時具有高品質的白色之偏光板，通稱為紙白的偏光板。
為了使偏光板為無色彩，在平行位或正交位中無論波長為何各波長之穿透率必須具有恆定之值，但至今仍無法獲得如此之偏光板。
白色顯示時與黑色顯示時之色相相異的理由為，在平行位與正交位之間穿透率之波長依存性不相同，尤其是穿透率並非在整個可見光區域為恆定。再者，二色性並非在整個可見光區域為恆定亦為難以實現無色彩偏光板的因素之一。
若以碘系偏光板為例而說明，以聚乙烯醇(以下，亦稱為「PVA」)作為基材，使用碘作為二色性色素之碘系偏光板一般係具有以480nm及600nm為中心之吸收。480nm之吸收係謂起因於聚碘I3 -與PVA之錯合物，600nm之吸收係謂起因於聚碘I5 -與PVA之錯合物。關於各波長中之偏光度(二色性)，依據聚碘I5 -與PVA之錯合物而得的偏光度(二色性)，係比依據聚碘I3 -與PVA之錯合物而得的偏光度(二色性)更高。總之， 若正交位之穿透率在各波長中為恆定，則平行位之穿透率會變成在600nm比在480nm更高，在白色顯示時，會引起白色泛黃之著色現象。反之，若平行位之穿透率為恆定，則正交位之穿透率會變成在600nm比480nm更低，故在黑色顯示時，黑色著色成藍色。因為在白色顯示時白色呈現黃色之情形一般而言係賦予劣化進展之印象，故難謂較佳。又，在黑色顯示時缺乏藍色之情形，因非為清晰的黑色，故賦予無高級感之印象。又，在碘系偏光板中，主要係在發光因數(又稱「視覺度」)高之550nm附近無基於其波長之錯合物，故難以控制色相。
如此，因各波長之偏光度(二色性)非為恆定，故產生偏光度之波長依存性。又，因只有以碘與PVA所得之錯合物造成的吸收之480nm與600nm之2個二色性色素，故由碘與PVA所構成的碘系偏光板亦無法調整色相。
改善碘系偏光板之色相的方法係已記載於專利文獻1及專利文獻2。在專利文獻1係算出中性係數，且記載著絕對值為0至3之偏光板。在專利文獻2係使410nm至750nm之穿透率在其平均值之±30%以內，除了碘以外，尚記載著添加直接染料、反應染料、或酸性染料而調整著色而成的偏光膜。又，如專利文獻3，亦揭示無色彩之染色系偏光板之技術。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-169024號公報
[專利文獻2]日本特開平10-133016號公報
[專利文獻3]WO2014/162635號公報
[專利文獻4]日本特開平8-291259號公報
[專利文獻5]日本特開2002-275381號公報
[專利文獻6]WO2015/152026號公報
[專利文獻7]日本特開平1-161202號公報
[專利文獻8]日本特開平1-172907號公報
[專利文獻9]日本特開平1-183602號公報
[專利文獻10]日本特開平1-248105號公報
[專利文獻11]日本特開平1-265205號公報
[專利文獻12]日本特公平7-92531號公報
[專利文獻13]日本特開2008-065222號公報
[專利文獻14]日本特開2003-215338號公報
[專利文獻15]日本特開平11-218611號公報
[專利文獻16]日本特開2001-033627號公報
[專利文獻17]日本特開2004-251962號公報
[專利文獻18]日本特開平8-291259號公報
[非專利文獻] [非專利文獻1]
機能性色素之應用(CMC(股)出版、第1刷發行版、入江正浩監修、第98至100頁)
惟，專利文獻1之偏光板係例如從其實施例1可知中性係數(Np)即使較低，從JIS Z 8729所求得之平行位的色相係a＊值為-1.67、且b＊值為3.51，故白色顯示時呈現黃綠色。又，正交位之色相係a＊值為0.69，但b＊值為-3.40，故成為黑色顯示呈現藍色之偏光板。又，專利文獻2之偏光膜係僅使用1片偏光膜所測定之UCS色空間中的a值及b值設為絕對值2以下所得者，並非在使2片偏光膜重疊時之白色顯示時及黑色顯示時的兩者之色相中可同時顯現無色彩者。又，專利文獻2之偏光膜的單體穿透率之平均值在實施例1為31.95%，在實施例2為31.41%，顯示較低的值。如此地，專利文獻2之偏光膜係穿透率低，故在要求高穿透率及高對比度之領域，尤其，在液晶顯示裝置及有機電致發光等之領域並未具有充分的性能。再者，專利文獻2之偏光膜係使用碘作為主要的二色性色素，故耐久性試驗後，尤其、濕熱耐久性試驗(例如85℃、相對濕度85%之環境)後顏色變化大，耐久性差。
另一方面，染料系偏光板係耐久性優異，但波長依存性在平行位與正交位相異者係與碘系偏光板相同。幾乎沒有顯示出在平行位及正交位中顯示相同色相之二色性的偶氮化合物，即使存在，二色性(偏光特性)亦低。依具有二色性之偶氮化合物的種類而定，亦存在有在白色顯示時白色呈現黃色，在黑色顯示時黑色呈現藍色等，在正交位及平行位波長依存性完全不同之偶氮化合物。又，由於人之顏色的感受性會因光之明暗而相異，故即使假設進行了染料系偏光板之顏色修正，亦必須要有從正交位一 直至平行位因控制偏光所產生之光的明暗之各者所適合之顏色修正。在平行位及正交位之各者中，若非穿透率在各波長幾乎為恆定之值而為無波長依存性之狀態，則無法達成無色彩偏光板。再者，為了獲得具有高穿透率及高對比度之偏光元件，除了在平行位及正交位同時滿足恆定之穿透率，各波長之偏光度(二色比)還必須高且為恆定。將1種偶氮化合物應用於偏光元件時，在正交位與平行位中各波長之穿透率的波長依存性相異，而且在為了調配2種以上之偶氮化合物而以恆定之各波長達成穿透率時，還必須考量每一種之平行位與正交位的穿透率，且精密地控制2種以上之二色比的關係。
另一方面，即使精密地控制平行位與正交位之各波長的穿透率與二色比之關係，使穿透率分別達成恆定，亦尚無法實現高穿透率且高對比度。亦即，愈為高穿透率或高偏光度，愈難以成為無色彩，無法達成高穿透率或高偏光度的無色彩之偏光板。要獲得高穿透率且/或高對比度的無色彩偏光板係極為困難，若僅施用顏色之三原色的二色性色素，則無法實現。尤其，在平行位中以各波長同時實現恆定之穿透率及高的二色性乃極為困難。白色係即使僅稍微帶色，亦無法顯現高品質的白色。又，明亮狀態時之白色係亮度高，靈敏度亦高，故特別重要。因而，就偏光元件而言，漸要求在白色顯示時顯示高品質如紙般之無色彩的白色，黑色顯示時顯示無色彩之黑色，以及具有發光因數修正後之單體穿透率35%以上及高偏光度之偏光元件。在專利文獻3中，亦已記載白色顯示時及黑色顯示時無色彩之偏光板，但期望更進一步的性能提升。
因此，本發明之目的係提供一種高性能的無色彩偏光元件以 及使用此偏光元件之無色彩偏光板及顯示裝置，該無色彩偏光元件係具有高穿透率及高偏光度，以及在白色顯示時及黑色顯示時之兩者為無色彩，尤其，白色顯示時係呈現高品質的白色。
本發明者係為了解決上述課題，經致力研究之結果，發現藉由式(1)與式(2)之偶氮化合物的調配，在二色性無波長依存性，在平行位與正交位分別為無色彩，且，可製作具有前所未有的高偏光度之偏光元件。本發明者首先發現即使為高的穿透率，亦可達成在可見光區域中之波長非依存性，開發出具有高品質如紙的品質之白色、一般稱為可實現紙白之具有更高偏光度之偏光元件。
亦即，本發明係關於以下。
發明1
一種偏光元件，係包含：式(1)所示之偶氮化合物或其鹽、及式(2)所示之偶氮化合物或其鹽，
式中，Ar1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Rr1至Rr4分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，j表示0或1，Xr1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基；
式中，Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Bg、Cg分別獨立地以下述式(3)或式(4)所示，且任一者為以式(3)所示，Xg1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基；
式中，Rg1表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，p1表示0至2之整數；
式中，Rg2及Rg3分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基。
發明2
如發明1所述之偏光元件，其中，上述式(2)中之Cg為上述式(3)所示。
發明3
如發明1或2所述之偏光元件，其中，上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽為下述式(5)所示之偶氮化合物或其鹽，
式中，Ag2表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Rg4、Rg5分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，Xg2表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基，p2、p3分別獨立地表示0至2之整數。
發明4
如發明3所述之偏光元件，其中，上述式(5)所記載之p2及p3分別為1或2。
發明5
如發明1至4中任一項所述之偏光元件，其中，上述式(1)之Xr1為可具有取代基之苯基胺基。
如發明1至5中任一項所述之偏光元件，其中，上述式(2)所記載之Xg1為可具有取代基之苯基胺基。
發明7
如發明1至6項中任一項所述之偏光元件，更包含下述式(6)所示之偶氮化合物或其鹽，
式(6)中，Ay1表示磺酸基、羧基、羥基、碳數1至4之烷基、或碳數1至4之烷氧基，Ry1至Ry4分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，k表示1至3之整數。
發明8
如發明1至7項中任一項所述之偏光元件，其中，將2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相平行之方式重疊而測定所求出之各波長的穿透率中，420nm至480nm之平均穿透率與520nm至590nm之平均穿透率之差以絕對值計為2.5%以下，且520nm至590nm之平均穿透率與600nm至640nm之平均穿透率之差以絕對值計為3.0%以下。
發明9
如發明1至8項中任一項所述之偏光元件，其中，依據JIS Z 8781-4：2013，使用自然光在穿透率測定時所求出之a＊值及b＊值之絕對值在上述偏光元件單體皆為1.0以下(-1.0≦a＊-s≦1.0、-1.0≦b-s＊≦1.0)，且在使2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相平行之方式重疊而配置之狀態下，皆為2.0以下(-2.0≦a＊-p≦2.0、-2.0≦b＊-p≦2.0)；其中，a＊-s表示在單體之a＊值，b＊-s表示在單體之b＊值，a＊-p表示在平行位之a＊值，b＊-p表示在平行位之b＊值。
發明10
如發明1至9項中任一項所述之偏光元件，其中，上述偏光元件之發光因數修正後的單體穿透率為35%至45%，且使2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相平行之方式重疊 而配置之狀態所求出的520nm至590nm之各波長的平均穿透率為28%至45%。
發明11
如發明1至10項中任一項所述之偏光元件，其中，使2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相正交之方式重疊配置之狀態所求出的各波長之穿透率中，420nm至480nm之平均穿透率與520nm至590nm之平均穿透率之差以絕對值計為1.0%以下，以及520nm至590nm之平均穿透率與600nm至640nm之平均穿透率之差以絕對值計為1.0%以下。
發明12
如發明1至10項中任一項所述之偏光元件，其中，波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為1%以下，或偏光度為97%以上。
發明13
如發明1至10項中任一項所述之偏光元件，其中，在使2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相正交之方式重疊而配置的狀態下，依據JIS Z 8781-4：2013，使用自然光之穿透率測定時所求出的a＊值及b＊值之絕對值皆為2.0以下(-2.0≦a＊-c≦2.0、-2.0≦b＊-c≦2.0)；其中，a＊-c表示在正交位之a＊值，b＊-c表示在正交位之b＊值。
發明14
如發明1至13項中任一項所述之偏光元件，其中，上述偏光元件包含聚乙烯醇系樹脂膜作為基材。
發明15
一種偏光板，其係具備申請專利範圍第1至14項中任一項所述之偏光元件、及設於上述偏光元件之單面或兩面的透明保護層。
發明16
一種顯示裝置，其係具備申請專利範圍第1至14項中任一項所述之偏光元件、或申請專利範圍第15項所述之偏光板。
本發明係可提供一種具有高穿透率及高偏光度，同時在白色顯示時係呈現高品質的白色之高性能的無色彩偏光元件，尤其，該偏光元件在白色顯示時及黑色顯示時之兩者為無色彩，以及使用該無色彩偏光元件之無色彩偏光板及顯示裝置。
本案說明書及申請專利範圍中，排除明確地表示游離形態者之情形，亦有時僅將「偶氮化合物或其鹽」稱為「偶氮化合物」。
本案說明書及申請專利範圍中，低級烷基、低級烷氧基、及低級烷基胺基之「低級」表示碳數為1至4，較佳表示1至3。又，本案說明書及申請專利範圍中，「取代基」係權宜上包含氫原子。所謂「可具有取代基」係指亦包含不具有取代基之情形。例如，「可具有取代基之苯基」係包含非取代之單獨苯基、及具有取代基之苯基。
「低級(碳數1至4之)脂肪族烴基」可舉例如甲基、乙基、正丙基、正丁基等直鏈烷基、第二丁基、第三丁基等分鏈烷基、乙烯基等不飽和烴基等。
「低級(碳數1至4之)烷氧基」可舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基等。
<偏光元件>
本發明之偏光元件係包含：上述式(1)所示之偶氮化合物或其鹽、及上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽。本發明之偏光元件係進一步可任意地包含上述式(6)所示之偶氮化合物，較佳係包含式(1)、式(2)及式(6)之基材。
上述基材較佳係二色性色素，尤其將可吸附偶氮化合物之親水性高分子所製得之膜等。親水性高分子係無特別限定，但例如為聚乙烯醇系樹脂、直鏈澱粉系樹脂、澱粉系樹脂、纖維素系樹脂、及聚丙烯酸鹽系樹脂等。從二色性色素之染色性、加工性及交聯性等觀點而言，親水性高分子以聚乙烯醇系樹脂及其衍生物為最佳。可藉由在基材吸附偶氮化合物或其鹽，並施用延伸等定向處理而製作偏光元件。
說明有關上述式(1)所示之偶氮化合物。
上述式(1)中，Ar1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Rr1至Rr4分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、或具有磺酸基之低級烷氧基，j表示0或1，Xr1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基。
說明有關上述具有取代基之苯基或具有取代基之萘基。Ar1 為具有取代基之苯基時，較佳係具有至少1個磺酸基或羧基作為其取代基。該苯基具有2個以上之取代基時，該等取代基之至少1個為磺酸基或羧基，其它取代基較佳係磺酸基、羧基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺酸基之低級烷氧基、硝基、苯甲醯基、胺基、乙醯基胺基、或低級烷基胺基取代胺基，其它取代基更佳係磺酸基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、硝基、苯甲醯基、或胺基，特佳係磺酸基、甲基、甲氧基、乙氧基、苯甲醯基、或羧基。上述具有磺酸基之低級烷氧基係以直鏈烷氧基為佳，磺酸基之取代位置係以烷氧基末端為佳，更佳係3-磺丙氧基及4-磺丁氧基，但特佳係3-磺丙氧基。該苯基具有之磺酸基的數以1或2為佳，對於取代位置係無特別限定，但醯胺基之取代位置為1位時，較佳係僅4位、2位與4位之組合、及3位與5位之組合。
上述Ar1為具有取代基之萘基時，取代基較佳係至少具有1個磺酸基、羥基、具有磺酸基之碳數1至4的烷氧基，具有2個以上取代基時，該等取代基之至少1個為磺酸基，其它取代基較佳係磺酸基、羥基、羧基、或具有磺酸基之低級烷氧基。具有磺酸基之低級烷氧基係以直鏈烷氧基為佳，磺酸基之取代位置係以烷氧基末端為佳，更佳係3-磺丙氧基及4-磺丁氧基，但特佳係3-磺丙氧基。磺酸基之數為2時，萘基上之磺酸基的位置係醯胺基之取代位置為2位時，較佳係4位與8位之組合、及6位與8位之組合，以6位與8位之組合更佳。萘基具有之磺酸基的數為3時，磺酸基之取代位置較佳係以3位與6位與8位之組合為特佳。
上述Rr1至Rr4分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、或具有磺酸基之低級烷氧基。Rr1至Rr4較佳係分別獨立地為氫原子、 低級烷基、或低級烷氧基，更佳係氫原子、甲基、或甲氧基。具有磺酸基之低級烷氧基係以直鏈烷氧基為佳，磺酸基之取代位置係以烷氧基末端為佳，更佳係3-磺丙氧基及4-磺丁氧基，但特佳係3-磺丙氧基。
上述j表示0或1。j為0時，由於容易控制顏色，藉由JIS Z 8781-4：2013使用自然光的情形之穿透率測定時所求得之a＊值及b＊值之絕對值在使2片偏光元件分別以吸收軸方向成為互相平行之方式重疊配置的狀態皆容易調整為2.0以下，故為用以調整顏色之較佳的一個形態。j為1時，顯示高的偏光度，故為用以高性能化的較佳形態之一。
上述Xr1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基。可具有取代基之胺基較佳係具有選自由氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺酸基、胺基、及低級烷基胺基所組成的群組之1個或2個取代基的胺基，更佳係具有選自由氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、胺基、及低級烷基胺基所組成的群組之1個或2個取代基的胺基。可具有取代基之苯基胺基較佳係具有選自由氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺酸基、胺基、及低級烷基胺基所組成的群組之1個或2個取代基的苯基胺基，更佳係具有選自由氫原子、甲基、甲氧基、磺酸基、及胺基所組成的群組之1個或2個取代基的苯基胺基。可具有取代基之苯甲醯基較佳係具有選自由氫原子、羥基、磺酸基、胺基、及羧基乙基胺基所組成的群組之1個苯甲醯基。可具有取代基之苯甲醯基胺基較佳係具有選自由氫原子、羥基、胺基、及羧基乙基胺基所組成的群組之1個的苯甲醯基胺基。可具有取代基之苯基偶氮基較佳係具有選自由氫原子、羥基、碳數1至4 之烷基、碳數1至4之烷氧基、胺基及羧基乙基胺基所組成的群組之1至3個苯基偶氮基。Xr1較佳係可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯甲醯基胺基、及可具有取代基之苯基胺基，更佳係可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基。取代基之位置係無特別限定，但Xr1為具有苯基之基時，特佳係取代基之1個相對於與式(1)所示之萘骨架間接地鍵結之鍵結位置為在p位進行取代，就具體的例而言，苯基胺基時，較佳係相對於胺基，在p位具有取代基。
獲得上述式(1)所示之偶氮化合物的方法可舉例如專利文獻4至6等所記載之方法，但不限定於此等。
將上述式(1)所示之偶氮化合物進一步的具體例以游離酸之形式呈示如下。
其次，說明有關上述式(2)之化合物。
在上述式(2)中，Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基。Ag1為具有取代基之苯基時，較佳係至少具有1個磺酸基或羧基作為取代基。該苯基具有2個以上取代基時，該等取代基之至少1個為磺酸基或羧基，其它取代基較佳係磺酸基、羧基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺酸基之低級烷氧基、硝基、胺基、乙醯基胺基、或低級烷基胺基取代胺基。其它取代基更佳係磺酸基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、硝基、或胺基，特佳係磺酸基、甲基、甲氧基、乙氧基、或羧基。具有磺酸基之低級烷氧基以直鏈烷氧基為佳，磺酸基之取代位置以烷氧基末端為佳，更佳係3-磺丙氧基及4-磺丁氧基，特佳係3-磺丙氧基。該苯基具有之取代 基的數以1或2為佳，取代位置並無特別限定，但偶氮基之位置為1位時，較佳係僅4位、2位與4位之組合、及3位與5位之組合。Ag1為具有取代基之萘基時，較佳係具有至少1個磺酸基作為其取代基。該萘基具有2個以上取代基時，該等取代基之至少1個為磺酸基、羥基、具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，其它取代基較佳係磺酸基、羥基、羧基、或具有磺酸基之低級烷氧基。該萘基特佳係具有2個以上之磺酸基作為取代基。具有磺酸基之低級烷氧基以直鏈烷氧基為佳，磺酸基之取代位置以烷氧基末端為佳，更佳係3-磺丙氧基及4-磺丁氧基，但特佳係3-磺丙氧基。該萘基具有之磺酸基的數為2時，磺酸基之取代位置係偶氮基之位置設為2位時，較佳係4位與8位之組合、及6位與8位之組合，以6位與8位之組合更佳。萘基具有之磺酸基的數為3時，磺酸基之取代位置較佳係偶氮基之取代位置設為2位時，為3位與6位與8位之組合。
上述式(2)中之Bg及Cg分別獨立地以上述式(3)或上述式(4)表示，但Bg及Cg之任一者為以上述式(3)表示。
在上述式(3)中，Rg1表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、或具有磺酸基之低級烷氧基，較佳係氫原子、低級烷基、或低級烷氧基，更佳係氫原子、甲基、或甲氧基。特佳之Rg1可為氫原子或甲氧基。具有磺酸基之低級烷氧基係以直鏈烷氧基為佳，磺酸基之取代位置以烷氧基末端為佳，更佳係3-磺丙氧基及4-磺丁氧基，特佳係3-磺丙氧基。在式(3)中，在Ag1側取代之偶氮基設為1位，Rg1之取代位置係以2位或3位為佳，更佳係3位。p1表示0至2之整數。具有磺酸基時(p1為1或2)，其磺酸基之取代位置可為6位或7位，較佳係可為6位。
在上述式(4)中，Rg2及Rg3分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、或具有磺酸基之低級烷氧基，較佳係氫原子、低級烷基、低級烷氧基、或具有磺酸基之低級烷氧基，更佳係氫原子、甲基、甲氧基、3-磺丙氧基、或4-磺丙氧基。Rg2、或Rg3之取代位置係在上述式(2)中之Ag1側取代之偶氮基設為1位，可施用僅2位、僅5位、2位及5位、3位及5位、2位及6位、或3位及6位之組合，但較佳係可為僅2位、僅5位、2位及5位。又，僅2位、僅5位表示僅在2位或5位具有1個氫原子以外之取代基。
上述式(2)中之Xg1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基或可具有取代基之苯甲醯基胺基。Xg1較佳係可具有取代基之胺基或可具有取代基之苯基胺基，更佳係可具有取代基之苯基胺基。可具有取代基之胺基較佳係具有選自由氫原子、甲基、甲氧基、磺酸基、胺基、及低級烷基胺基所組成的群組之1個或2個的胺基，又更佳係具有1個或2個氫原子、甲基、磺酸基之胺基。可具有取代基之苯基胺基較佳係具有選自由氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺酸基、胺基、及低級烷基胺基所組成的群組之1個或2個取代基的苯基胺基，更佳係具有選自由氫原子、甲基、甲氧基、磺酸基、及胺基所組成的群組之1個或2個取代基的苯基胺基。苯基偶氮基較佳係具有選自由氫原子、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、胺基、羥基及羧基乙基胺基所組成的群組之1至3個的苯基偶氮基。可具有取代基之苯甲醯基較佳係具有選自由氫原子、羥基、胺基、及羧基乙基胺基所組成的群組的1個取代基之苯甲醯基。可具有取代基之苯甲醯 基胺基較佳係具有選自由氫原子、羥基、胺基、及羧基乙基胺基所組成的群組之1個取代基的苯甲醯基胺基。取代基之位置並無特別限定，但Xg1為具有苯基之基時，取代基之1個係相對於與式(2)所示之萘骨架間接地鍵結之鍵結位置以位於p位為特佳，具體的例係苯基胺基時，相對於胺基而在p位具有取代基為佳。
上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽係上述式(5)所示之偶氮化合物或其鹽時，尤其，因提高性能，故為佳。
上述式(5)中，Ag2表示與式(2)中之Ag1為相同的意義。Rg4及Rg5分別獨立地表示與式(3)中之Rg1為相同的意義。Xg2表示與式(2)中之Xg1為相同的意義。p2及p3分別獨立地表示與式(2)中之p1為相同的意義。尤其，p2及p3分別獨立地為1或2，因提昇偏光特性，故為佳。
在上述偏光元件中，上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽之含量，相對於上述式(1)之偶氮化合物之含量100質量份，以0.01至5000質量份為佳，較佳係0.1至3000質量份，更佳為10至1000質量份，以40至400質量份又更佳。
上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽係可藉由例如專利文獻7至專利文獻12等所記載之方法合成，但不限定於此等。
上述式(2)所示之偶氮化合物的具體例可舉例如C.I.直接藍34、C.I.直接藍69、C.I.直接藍70、C.I.直接藍71、C.I.直接藍72、C.I.直接藍75、C.I.直接藍78、C.I.直接藍81、C.I.直接藍82、C.I.直接藍83、C.I.直接藍186、C.I.直接藍258、苯并鉻堅牢藍FG(C.I.34225)、苯并堅牢藍BN(C.I.34120)、C.I.直接綠51等偶氮化合物。
以下，將上述式(2)所示之偶氮化合物之具體例以游離酸之形式表示。
上述偏光元件係藉由含有上述式(1)與上述式(2)所示之偶氮化合物的組合，而具有比以往之無色彩偏光板更高的穿透率及高的偏光度，惟在白色顯示時仍可實現高品質如紙之白色、一般稱為紙白，在黑色顯示時仍可實現無色彩之黑色，尤其具有高級感之清晰黑色，且可實現具有比以往之染料系偏光板更高的對比度之偏光板。
上述偏光元件係為了更提升性能，除了式(1)及式(2)所示之偶氮化合物以外，尚且較佳係更含有上述式(6)所示之偶氮化合物。
上述式(6)中，Ay1為磺酸基、羧基、羥基、低級烷基、或低級烷氧基，較佳係磺酸基或羧基。Ry1至Ry4分別獨立地為氫原子、磺酸基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺酸基之低級烷氧基，較佳係氫原子、磺酸基、低級烷基、低級烷氧基，又更佳係氫原子、甲基、甲氧基。k表示1至3之整數。
在上述偏光元件中，上述式(6)所示之偶氮化合物或其鹽之 含量，相對於式(1)之偶氮化合物之含量100質量份，以0.01至300質量份為佳，更佳係0.1至200質量份，以30至200質量份又更佳。
上述式(6)所示之偶氮化合物尤其會對400至500nm之穿透率造成影響。在偏光元件中，400至500nm之短波長側之穿透率與偏光度(二色性)會對黑色顯示時之去藍或白色顯示時之白色泛黃造成影響。式(6)所示之偶氮化合物雖然抑制偏光元件之平行位中的短波長側之穿透率的降低，但可提高400至500nm之偏光特性(二色性)，可更降低白色顯示時之泛黃與黑色顯示時藍色的去除。偏光元件係藉由更含有式(6)所示之偶氮化合物，發光因數修正後之單體穿透率在35至66%之範圍中，在單體更顯示無色彩性，白色顯示時顯現更高品質如紙之白色，再者，因提高偏光度，故為佳。
式(6)所示之偶氮化合物或其鹽係可藉由例如WO2007/138980等所記載之方法合成，但亦可取得市售者。
式(6)所示之偶氮化合物的具體例有例如C.I.直接黃4、C.I.直接黃12、C.I.直接黃72、及C.I.直接橙39、以及WO2007/138980等所記載之具有二苯乙烯構造之偶氮化合物等，但不限定於此等。
式(6)所示之偶氮化合物的更具體例可舉例如下。又，化合物例係以游離酸之形態表示。
上述式(1)、式(2)及式(6)所示之偶氮化合物分別可為游離形態，亦可為鹽之形態。鹽可為例如鋰鹽、鈉鹽及鉀鹽等鹼金屬鹽、或銨鹽、烷基胺鹽等有機鹽。鹽較佳係鈉鹽。
上述偏光元件含有式(1)、式(2)所示之偶氮化合物，可任意地更含有式(6)所示之偶氮化合物。上述偏光元件可具有後述之較佳的範圍之色度之a＊值及b＊值、發光因數修正後之單體穿透率、及特定波長帶域中之平均穿透率等的性能。例如，在偏光元件單體之各波長的穿透率中，可使其穿透率為恆定。再者，在各波長之平行位中，亦可使穿透率為恆定，亦即，可在2片偏光元件之吸收軸為平行時之平行位的色相中提供無色彩。再者，在正交位中，亦同時地可使各波長之穿透率為恆定，亦即，可在使2片偏光元件之吸收軸為正交時之正交位的色相中提供無色彩的色相。由 此，藉由本案之偏光元件含有式(1)及式(2)、以及任意地含有式(6)所示之偶氮化合物，不僅可提供高穿透率且高對比度，亦即高偏光度的偏光元件，並可提供兼具無色彩的色相之偏光元件。
在上述偏光元件中之上述偶氮化合物的調配比係適合在上述之各偶氫化合物的含量中，以使穿透率及色度成為後述之較佳的範圍之方式進一步做調整。偏光元件之性能不僅會因為偏光元件中之各偶氮化合物的調配比而變化，亦會因為吸附偶氮化合物之基材的膨潤度或延伸倍率、染色時間、染色溫度、染色時之pH、鹽的影響等各種因素而變化。因此，各偶氮化合物之調配比係可依照基材之膨潤度、染色時之溫度、時間、pH、鹽之種類、鹽之濃度、甚至延伸倍率而決定。
(發光因數修正後之穿透率)
上述發光因數修正後之穿透率係可依據JIS Z 8722：2009而求出之經人的眼睛之發光因數而修正的穿透率。為了修正所使用之各波長的穿透率之測定，可對於測定試料(例如偏光元件或偏光板)使用C光源(2度視野)並針對於400至700nm之各波長以每5nm或10nm測定分光穿透率，並依據JIS Z 8722：2009而修正為發光因數藉此來求出。發光因數修正後之穿透率係有：將偏光元件或偏光板在單體測定時之發光因數修正後的單體穿透率；將使用2片偏光元件或偏光板且使各自之吸收軸為平行時之穿透率修正為發光因數時之發光因數修正後的平行位穿透率；將使用2片偏光元件或偏光板且使各自之吸收軸為正交時之穿透率修正為發光因數時之發光因數修正後的正交位穿透率。
(I)2個波長帶域之平均穿透率之差
上述偏光元件較佳係特定波長帶域間之平均穿透率之差為預定之值以下。平均穿透率係在特定波長帶域中之各波長的穿透率之平均值。
波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm係依據在JIS Z 8781-4：2013中顯示顏色時以計算使用之色匹配函數之主要的波長帶域。具體而言，在依據JIS Z 8781-4：2013之JIS Z 8701的XYZ色匹配函數中，使600nm為最大值之x(λ)、使550nm為最大值之y(λ)、使455nm為最大值之z(λ)的各別之最大值設為100時，顯示成為20以上之值的各別之波長為420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長帶域。
以吸收軸方向成為平行之方式重疊配置之狀態(明亮顯示時、或白色顯示時)下以各波長測定2片偏光元件所得的穿透率亦稱為各波長之「平行位穿透率」。又，○nm至△nm之各波長的平均穿透率亦稱為「AT○-△」。關於本發明之偏光元件的各波長之平行位穿透率，AT420-480與AT520-590之差以絕對值計係以2.5%以下為佳，更佳係1.8%以下，又更佳係1.5%以下，特佳係1.0%以下。再者，關於各波長之平行位穿透率，較佳係AT520-590與AT600-640之差以絕對值計係以3.0%以下為佳，更佳係2.0%以下，又更佳係1.5%以下，特佳係1.0%以下。如此之偏光元件係可在平行位顯示高品質如紙之白色。
對於以吸收軸方向成為正交之方式重疊配置之狀態(黑色顯示時、或暗色顯示時)下以各波長測定2片偏光元件所得之穿透率亦稱為各波長之「正交位穿透率」。關於本發明之偏光元件的各波長之正交位穿透率，較佳係AT420-480與AT520-590之差以絕對值計為1.0%以下，且AT520- 590與AT600-640之差以絕對值計為1.0%以下。如此之偏光元件可以正交位顯示無色彩的黑色。再者，關於各波長之正交位穿透率，AT420-480與AT520-590之差以絕對值計，較佳係0.6%以下，更佳係0.3%以下，又更佳係0.1%以下。關於正交位穿透率，AT520-590與AT600-640之差以絕對值計，較佳係1.0%以下，更佳係0.6%以下，又更佳係0.3%以下，特佳係0.1%。
再者，在上述波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、600nm至640nm中之平均穿透率係如上述知調整時，波長帶域380nm至420nm、480nm至520nm、及640nm至780nm之各波長中的單體穿透率、平行位穿透率、及正交位穿透率之各別的平均穿透率對偏光元件之色相的影響不大，惟仍以做一定程度之調整者為佳。關於各波長之單體穿透率，較佳係AT380-420與AT420-480之差為15%以下，以AT480-520與AT420-480之差為15%以下，AT480-520與AT520-590之差為15%以下，AT640-780與AT600-640之差為20%以下者為佳。
(II)發光因數修正後之單體穿透率之值
上述偏光元件較佳係發光因數修正後之單體穿透率為35%至66%。發光因數修正後之單體穿透率係對於1片測定試料(例如偏光元件或偏光板)，依據JIS Z 8722：2009而修正為發光因數之穿透率。就偏光板之性能而言，雖係尋更高之穿透率者，但發光因數修正後之單體穿透率若為35%至60%，則即使使用於顯示裝置，亦可無違和感地顯現明亮。穿透率愈高，會有偏光度降低之傾向，故從與偏光度之均衡觀點而言，發光因數修正後之單體穿透率以37%至50%為佳，更佳係38%至45%。若發光因數修正後之單體穿透率超過65%，會有偏光度降低之情形，但尋求偏光元件明亮的穿透率、 或特定之偏光性能、對比度時，發光因數修正後之單體穿透率可超過65%。
(III)特定波長帶域中之平均穿透率
偏光元件係以平行位所測定之AT520-590為25%至50%者為佳。如此之偏光元件設於顯示裝置時，可設為明亮且亮度高的清晰之顯示裝置。520nm至590nm之波長帶域的穿透率為依據在JIS Z 8781-4：2013中顯示顏色時在計算中使用之色匹配函數的主要之波長帶域的1個。尤其，520nm至590nm之各波長帶域係依據色匹配函數之發光因數最高的波長帶域，在該範圍中之穿透率可與以目視確認之穿透率接近。因此，調整520nm至590nm之波長帶域的穿透率極為重要。以平行位所測定的AT520-590更佳係28%至45%，又更佳係30%至40%。再者，此時之偏光元件的偏光度可為80%至100%，但較佳係90%至100%，更佳係97%至100%，又更佳係99%以上，特佳係99.5%以上。偏光度以高者為佳，惟在偏光度與穿透率之關係中，可依據重視明亮或重視偏光度(或對比度)之不同，而調整至適合的穿透率及偏光度。
(色度a＊值及b＊值)
色度a＊值及b＊值係藉由JIS Z 8781-4：2013，在自然光之穿透率測定時所求出之值。在JIS Z 8781-4：2013規定的物體顏色之顯示方法係相當於國際照明委員會(簡稱：CIE)規定之物體顏色之顯示方法。色度a＊值及b＊值之測定係對測定試料(例如偏光元件或偏光板)照射自然光而進行。又，在以下中，對於1片測定試料所求出之色度a＊值及b＊值係a＊-s及b＊-s，對於將2片測定試料以其吸收軸方向成為互相平行之方式配置的狀態(白色顯示時)所求出之色度a＊值及b＊值表示為a＊-p及b＊-p，對於 將2片測定試料以其吸收軸方向成為互相正交之方式配置的狀態(黑色顯示時)所求得之色度a＊值及b＊值表示為a＊-c及b＊-c。
上述偏光元件較佳係a＊-s及b＊-s之絕對值分別為1.0以下，較佳係a＊-p及b＊-p之絕對值分別為2.0以下。如此之偏光元件以單體為中性色，在白色顯示時可顯示高品質的白色。偏光元件之a＊-p及b＊-p以絕對值計更佳係1.5以下，又更佳係1.0以下。再者，偏光元件較佳係a＊-c及b＊-c之絕對值分別為2.0以下，以1.0以下更佳。如此之偏光元件係在黑色顯示時可顯示無色彩之黑色。即使色度a＊值及b＊值之絕對值僅具有0.5之差，人亦可感知顏色差異，有時因人而異可大幅地感知顏色之差異。因此，在偏光元件中，控制此等之值極為重要。尤其，a＊-p、b＊-p、a＊-c、及b＊-c之絕對值之值分別為1.0以下時，在白色顯示時之白色及黑色顯示時之黑色幾乎無法確認出其它顏色，可獲得良好的偏光板。可在平行位實現無色彩性，亦即高品質如紙之白色，且可在正交位實現無色彩的具有高級感之清晰的黑色。惟，顯示裝置之賦予黑色之色相的影響並非以此為限，原本在無光(暗)之狀態下，即使具有色相，亦會看到黑色。因此，偏光度高時，亦即正交位穿透率低時，即使a＊-c及b＊-c之絕對值並非分別為2.0以下者，偏光元件亦可賦予黑色。本發明人之研究結果，發現波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長的正交位穿透率為1%以下或偏光度約為97%以上時，不論a＊-c及b＊-c之絕對值為何，皆可在視覺上提供黑色，故較佳。波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為0.6%以下或偏光度98%以上時，因可在視覺上提供黑色，故更佳， 各波長之正交位穿透率為0.3%以下或偏光度99%以上時，為特佳。
從上述事項，將2片偏光元件以吸收軸方向成為正交之方式重疊配置時，其色相用以提供黑色之較佳方法係藉由滿足以下之1)至3)之任一者來達成。
1)有關以吸收軸方向成為正交之方式重疊配置之狀態(黑色顯示時、或暗色顯示時)測定2片偏光元件所得之各波長的穿透率(以下，亦稱為各波長之「正交位穿透率」。)，AT420-480與AT520-590之差以絕對值計，為1.0%以下，且AT520-590與AT600-640之差以絕對值計為1.0%以下
2)a＊-c及b＊-c之絕對值分別為2.0以下
3)波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為1%以下或偏光度約為97%以上。
本發明之偏光元件係具有高對比度及高穿透率，具有在單體之無色彩性及高偏光度。再者，本發明之偏光元件在白色顯示時可顯現高品質如紙之白色(紙白)，黑色顯示時可顯現無色彩的黑色，尤其具有高級感之清晰的黑色。至今仍不存在兼具如此高穿透率與無色彩性的偏光元件。本發明之偏光元件係進一步為高耐久性，尤其，具有對高溫及高濕度之耐久性。
又，相較於一般所使用的碘系偏光板或專利文獻3，本發明之偏光元件在700nm以上之波長的光之吸收較少，故即使照射太陽光等之光，亦具有所謂發熱少之優點。例如，在戶外等使用液晶顯示器時，係太陽光照射於液晶顯示器，其結果，亦照射至偏光元件。太陽光係亦具有700nm以上之波長的光，包含具有發熱效果之近紅外線。例如，使用如日 本特公平02-061988號公報之實施例3記載的偶氮化合物之偏光元件，由於吸收波長700nm附近的近紅外線之光，故雖有些許發熱，但本發明之偏光元件係近紅外線之吸收極少，故即使在戶外曝於太陽光，發熱亦少。本發明之偏光元件係因發熱少，故就劣化亦少之點而言為優異。
<偏光元件之製作方法>
以下，在聚乙烯醇系樹脂製之基材吸附偶氮化合物而製作時為例，說明具體的偏光元件之製作方法。又，本發明之偏光元件的製造方法並非限定於以下之製法。
(胚膜之準備)
胚膜係可藉由製造聚乙烯醇系樹脂膜而製作。聚乙烯醇系樹脂係無特別限定，可使用市售者，亦可使用以公知方法所合成者。聚乙烯醇系樹脂係可藉由例如使聚乙酸乙烯酯系樹脂皂化而獲得。聚乙酸乙烯酯系樹脂除了乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯之外，亦可例示乙酸乙烯酯及可與此共聚合之其它單體的共聚物等。與乙酸乙烯酯共聚合之其它單體可舉例如不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、及不飽和磺酸類等。聚乙烯醇系樹脂之皂化度通常以85至100莫耳%左右為佳，更佳係95莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂係可進一步改質，例如，亦可使用以醛類改質而成之聚乙烯基縮醛或聚乙烯基縮乙醛等。又，聚乙烯醇系樹脂之聚合度係指黏度平均聚合度，在該技術領域中可藉由周知方法求出，通常以1,000至10,000左右為佳，更佳係聚合度1,500至6,000左右。
上述製造聚乙烯醇系樹脂膜之方法並無特別限定，可用公知方法製膜。此時，聚乙烯醇系樹脂膜係可含有甘油、乙二醇、丙二醇、低 分子量聚乙二醇等作為塑化劑。塑化劑之量在膜總量中較佳係5至20質量%，更佳係8至15質量%。胚膜之膜厚係無特別限定，例如5μm至150μm左右，較佳係10μm至100μm左右。
(膨潤步驟)
對藉由以上所得之胚膜施予膨潤處理。膨潤處理較佳係將胚膜在20至50℃之溶液中浸漬30秒至10分鐘而進行。溶液係以水為佳。延伸倍率較佳係調整至1.00至1.50倍，更佳係調整至1.10至1.35倍。要縮短偏光元件之製造時間時，因後述之染色處理時胚膜亦會膨潤，故亦可省略膨潤處理。
(染色步驟)
染色步驟中，胚膜經膨潤處理所得之樹脂膜吸附及含浸偶氮化合物。省略膨潤步驟時，可在染色步驟中同時進行胚膜之膨潤處理。由於吸附及含浸偶氮化合物之處理係對樹脂膜進行著色之步驟，故作為染色步驟。
在染色步驟中使用之偶氫化合物係使用式(1)及式(2)所示之偶氮化合物或其鹽之混合物。進一步任意地使用式(6)所示之偶氮化合物或其鹽。進一步在無損本案之偏光元件性能之程度下可任意地使用非專利文獻1等所例示之二色性染料的偶氮化合物而調整顏色。此等之偶氮化合物除了以游離酸之形態使用以外，亦可使用該化合物之鹽。如此之鹽係例如鋰鹽、鈉鹽及鉀鹽等鹼金屬鹽、或銨鹽、烷基胺鹽等有機鹽，較佳係鈉鹽。
染色步驟若為將色素吸附及含浸於樹脂膜之方法，並無特別限定，較佳係藉由例如使樹脂膜浸漬於染色溶液而進行，亦可藉由於樹脂膜塗佈染色溶液而進行。染色溶液中之各偶氮化合物可在例如0.001至10 質量%之範圍內調整。
在該步驟之溶液溫度係以5至60℃為佳，以20至50℃更佳，以35至50℃為特佳。浸漬於溶液之時間係可適度地調節，但以30秒至20分鐘進行調節為佳，以1至10分鐘更佳。
染色溶液係除了偶氮化合物以外，尚可依需要更含有染色助劑。染色助劑可舉例如碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉、無水硫酸鈉、及三聚磷酸鈉等。染色助劑之含量係可依染料之染色性所需之時間及溫度而以任意濃度調整，但各別之含量在染色溶液中係以0.01至5質量%為佳，以0.1至2質量%更佳。
(洗淨步驟1)
染色步驟後，在進入後續之步驟前可進行洗淨步驟(以下，亦稱為「洗淨步驟1」。)。染淨步驟1係在染色步驟將附著於樹脂膜之表面的染色溶液進行洗淨之步驟。藉由洗淨步驟1之進行，可抑制染料遷移至後續處理之液中。在洗淨步驟1中，就洗淨液而言，一般係使用水。洗淨方法較佳係浸漬於洗淨液，但亦可藉由將洗淨液塗佈於樹脂膜而進行洗淨。洗淨時間係無特別限定，但較佳係1至300秒，更佳係1至60秒。在洗淨步驟1之洗淨液的溫度必須為構成樹脂膜之材料(例如親水性高分子、在此係聚乙烯醇系樹脂)不會溶解之溫度。一般係在5至40℃洗淨處理。惟，即使無洗淨步驟1之步驟，性能上不會造成問題，故亦可省略洗淨步驟。
(含有交聯劑及/或防水劑之步驟)
染色步驟或洗淨步驟1之後，可進行含有交聯劑及/或防水劑之步驟。在樹脂膜含有交聯劑及/或防水劑之方法較佳係浸漬於處理溶液，但亦可將 處理溶液塗佈或塗覆於樹脂膜。處理溶液係包含交聯劑及/或防水劑之至少1種、及溶劑。在該步驟之處理溶液的溫度係以5至70℃為佳，以5至50℃更佳。在該步驟之處理時間係以30秒至6分鐘為佳，以1至5分鐘更佳。
交聯劑係可使用例如硼酸、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、三聚異氰酸酯型或嵌段型等多異氰酸酯系化合物；硫酸氧鈦等鈦系化合物等，其它亦可使用乙二醇縮水甘油基醚、聚醯胺表氯醇等。防水劑可舉例如過氧化琥珀酸、過硫酸銨、過氯酸鈣、苯偶因乙基醚、乙二醇二縮水甘油基醚、甘油二縮水甘油基醚、氯化銨或氯化鎂等，較佳係使用硼酸。交聯劑及/或防水劑用之溶劑係以水為佳，但無限定。交聯劑及/或防水劑之含有濃度係可依照其種類而由發明所屬技術領域中具有一般知識者適當地決定，但若以硼酸為例而表示，在處理溶液中以濃度0.1至6.0質量%為佳，以1.0至4.0質量%更佳。惟，不一定需要含有交聯劑及/或防水劑，如欲縮短時間，交聯處理或防水處理不必要時，可省略該處理步驟。
(延伸步驟)
在進行染色步驟、洗淨步驟1、或含有交聯劑及/或防水劑之步驟後，進行延伸步驟。延伸步驟係藉由使樹脂膜單軸延伸而進行。延伸方法係可為濕式延伸法或乾式延伸法之任一者。延伸倍率較佳係3倍以上，更佳係4至8倍，特佳係5至7倍。
濕式延伸法時，較佳係在水、水溶性有機溶劑、或其混合溶液中使樹脂膜延伸。較佳係一邊浸漬於含有至少1種之交聯劑及/或防水劑 的溶液中，一邊進行延伸處理。交聯劑及防水劑係可使用與對含有交聯劑及/或防水劑之步驟中與上述者為相同。在延伸步驟之交聯劑及/或防水劑的溶液中之濃度例如以0.5至15質量%為佳，以2.0至8.0質量%更佳。延伸溫度較佳係在40至60℃處理，以45至58℃更佳。延伸時間通常為30秒至20分鐘，但以2至5分鐘更佳。濕式延伸步驟係可以1段進行延伸，但亦可藉由2段以上之多段延伸而進行。
乾式延伸法時，延伸加熱介質為空氣介質時，較佳係空氣介質之溫度從常溫至180℃使樹脂膜延伸。又，濕度較佳係設為20至95%RH之環境中。加熱方法可舉例如輥間區域延伸法、輥加熱延伸法、壓延伸法、及紅外線加熱延伸法等，但不限定於其延伸方法。延伸步驟係亦可以1段進行延伸，但亦可藉由2段以上之多段延伸而進行。
(洗淨步驟2)
進行延伸步驟後，有時在樹脂膜表面會有交聯劑及/或防水劑之析出、或異物吸附，故可進行洗淨樹脂膜表面之洗淨步驟(以下，亦稱為「洗淨步驟2」)。洗淨時間係以1秒至5分鐘為佳。洗淨方法較佳係將樹脂膜浸漬於洗淨液，但亦可藉由將溶液塗佈或塗覆於樹脂膜而洗淨。洗淨液係以水為佳。亦可以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至50℃，較佳係10至40℃。
在至此之處理步驟使用的處理液或其溶劑除了水之外，可舉例如二甲基亞碸、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、乙二胺及二乙三胺等胺類等，但並不限定於此等。處理液或其溶劑最佳係 水。又，此等處理液或其溶劑係可單獨使用1種，亦可使用2種以上之混合物。
(乾燥步驟)
延伸步驟或洗淨步驟2之後，進行樹脂膜之乾燥步驟。乾燥處理係可藉由自然乾燥而進行，但為了更提高乾燥效率，可藉由用輥壓縮、氣刀、或吸水輥等除去表面的水分等而進行，及/或亦可藉由送風乾燥而進行。乾燥處理溫度較佳係在20至100℃進行乾燥處理，更佳係在60至100℃進行乾燥處理。乾燥處理時間例如為30秒至20分鐘，但以5至10分鐘為佳。
在偏光元件之製作方法中，在膨潤步驟中之基材的膨潤度、染色步驟中之各偶氮化合物的調配比、染色溶液之溫度、pH、氯化鈉或芒硝、三聚磷酸鈉等鹽的種類、其濃度、及染色時間、以及延伸步驟中之延伸倍率係適宜為以偏光元件滿足以下之(i)至(v)的條件之至少1個的方式調整-，更適宜為以更滿足(vi)及(vii)之條件的方式調整。
對於(i)平行位穿透率，AT420-480與AT520-590之差的絕對值為2.5以下，AT520-590與AT600-640之差的絕對值為2.0以下。
(ii)對於正交位穿透率，AT420-480與AT520-590之差之絕對值為1.0以下，AT520-590與AT600-640之差之絕對值為1.0以下。
(iii)發光因數修正後之單體穿透率為35%至45%。
(iv)a＊值及b＊值之絕對值分別在偏光元件單體皆為1.0以下，在平行位皆為2.0以下。
(v)以正交位所測定之a＊值及b＊值的絕對值分別皆為2以下。
(vi)對於各波長之平行位穿透率，AT520-590為28至45%。
(vii)在各波長之單體穿透率、或各波長之正交位穿透率中，AT380-420與AT420-480之差為15%以下，AT480-520與AT420-480之差為15%以下，AT480-520與AT520-590之差為15%以下，及/或AT640-780與AT600-640之差為20%以下。
藉由以上之方法，可製造偏光元件，該偏光元件係至少包含式(1)及式(2)所示之偶氮化合物的組合、或任意地包含式(6)所示之偶氮化合物的組合。如此之偏光元件雖然具有比以往之偏光元件更高的穿透率及高的偏光度，但是將2片偏光元件以吸收軸方向成為平行之方式重疊配置時，可顯現高品質如紙之白色，且在單體具有中性色(中性灰)之色相。再者，偏光元件係將2片偏光元件以吸收軸方向成為正交之方式重疊配置時，顯示具有高級感之無色彩的黑色。又，偏光元件對高溫及高濕度具有高的耐久性。
<偏光板>
本發明之偏光板係具備偏光元件、及設於該偏光元件之單面或兩面的透明保護層。透明保護層係以偏光元件之耐水性或處理性之提升等為目的而設置。
上述透明保護層係使用透明物質所形成之保護膜。保護膜係具有可維持偏光元件形狀之層形狀的膜，較佳係透明性、機械強度、熱安定性、水分遮蔽性等優異之塑膠等。可以形成與此同等之層而設有同等的功能。構成保護膜之塑膠的一例可舉例如由聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、多烯 烴系樹脂及丙烯酸系樹脂等熱塑性樹脂、丙烯酸系、胺基甲酸酯系、丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系及聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂等所得之膜，此等之中，多烯烴系樹脂可舉例如非晶性多烯烴系樹脂，具有降莰烯系單體或如多環狀降莰烯系單體之環狀多烯烴的聚合單元之樹脂。一般而言，較佳係選擇將保護膜積層後不阻礙偏光元件之性能的保護膜，如此之保護膜特佳係由纖維素乙酸酯系樹脂所構成的三乙醯基纖維素(TAC)及降莰烯。又，保護膜係只要無損本發明之效果，亦可施予硬塗處理、抗反射處理、防黏或擴散、抗眩等為目的之處理等者。透明保護層之厚度通常以10至200μm為佳。
上述偏光板較佳係在透明保護層與偏光元件之間，更具備用以將透明保護層與偏光元件貼合之接著劑層。構成接著劑層之接著劑係無特別限定，可舉例如聚乙烯醇系接著劑、胺基甲酸酯乳液系接著劑、丙烯酸系接著劑、及聚酯-異氰酸酯系接著劑等，以聚乙烯醇系接著劑為適宜。聚乙烯醇系接著劑可舉例如Gohsenol NH-26(日本合成公司製)及Exceval RS-2117(Kuraray公司製)等，不限定於此。接著劑係可添加交聯劑及/或防水劑。聚乙烯醇系接著劑係以使用馬來酸酐-異丁烯共聚物為佳，依需要可使用經混合交聯劑之接著劑。馬來酸酐-異丁烯共聚物可舉例如Isobam # 18(Kuraray公司製)、Isobam # 04(Kuraray公司製)、氨改質Isobam # 104(Kuraray公司製)、氨改質Isobam # 110(Kuraray公司製)、醯亞胺化Isobam # 304(Kuraray公司製)、及醯亞胺化Isobam # 310(Kuraray公司製)等。此時之交聯劑係可使用水溶性多價環氧化合物。水溶性多價環氧化合物可舉例如Denacol EX-521(Nagase Chemtex公司製)及Tetrad-C(三井氣 體化學公司製)等。又，聚乙烯醇系樹脂以外之接著劑亦可使用如胺基甲酸酯系、丙烯酸系、環氧系之公知的接著劑。尤其，以使用經乙醯乙醯基改質之聚乙烯醇為佳，再者，其交聯劑係以使用多價醛為佳。又，接著劑之接著力的提升或耐水性之提升為目的，亦可使鋅化合物、氯化物及碘化物等添加物以單獨或同時含有0.1至10質量%左右的濃度含有。對接著劑之添加物係無特別限定，發明所屬技術領域中具有一般知識者可適當地選擇。將透明保護層與偏光元件以接著劑貼合後，可藉由在適當的溫度進行乾燥或熱處理而獲得偏光板。
偏光元件或偏光板係視情況而貼合於例如液晶、有機電致發光(通稱為OLED或OEL)等顯示裝置時，其後亦可於成為非露出面之保護層或膜的表面設有視角改善及/或對比度改善用之各種功能性層、具有亮度提升性之層或膜。各種機能性層係例如控制相位差之層或膜。偏光板較佳係於此等之膜或顯示裝置藉由黏著劑貼合。
偏光元件或偏光板亦可在其透明保護層或膜之露出面具備AR層(抗反射層)、防眩層及硬塗層等公知的各種功能性層。製作具有該各種功能性之層係以塗覆方法為佳，但亦可將具有該功能之膜隔著接著劑或黏著劑而貼合。
上述硬塗層可舉例如丙烯酸系或聚矽氧烷系之硬塗層或胺基甲酸酯系之保護層等。又，藉由上述AR層，可期待單板光穿透率之進一步提升。AR層係可將例如二氧化矽、氧化鈦等物質藉由蒸鍍或濺鍍處理而形成，又，可藉由薄薄地塗佈氟系物質而形成。
偏光元件或偏光板係視情形而貼合於例如液晶、有機電致發 光(通稱OLED或OEL)等顯示裝置時，其後，亦可在成為非露出面之透明保護層或膜的表面設有視角改善及/或對比度改善用之各種功能性層、具有亮度提升性之層或膜。各種機能性層係例如控制相位差之層或膜(以下，亦稱為「相位差板」)。亦可藉由貼附相位差板而將本發明之偏光板作為橢圓偏光板使用。偏光板較佳係於此等膜或顯示裝置藉由黏著劑貼合。
本發明之偏光板可在具有高穿透率及高偏光度之同時實現無色彩性，尤其，白色顯示時可顯現高品質如紙之白色，且黑色顯示時可顯現中性黑色之高耐久性偏光板。
<顯示裝置>
本發明之偏光元件或偏光板係依需要而設有保護層或機能層及玻璃、水晶、藍寶石等透明支撐體等，施用於液晶投影機、電子計算機、時鐘、筆記型電腦、文書處理器、液晶電視、偏光透鏡、偏光眼鏡、導航器、及戶內外之計測器或顯示器等。
尤其，本發明之偏光元件或偏光板除了液晶顯示裝置例如反射型液晶顯示裝置、半穿透液晶顯示裝置、及液晶顯示裝置以外，亦可適用在有機電致發光等。使用本發明之偏光元件或偏光板的液晶顯示裝置係可顯現高品質如紙之白色及中性黑色。再者，該液晶顯示裝置係具有高耐久性，可靠性高，長期性具有高對比度且色再現性高之液晶顯示裝置。
[實施例]
以下，藉由實施例更詳細說明本發明，但本發明係不受此等限定。例中之%如無特別聲明，為質量基準。
[實施例1]
將皂化度99%以上之平均聚合度2400的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS # 7500)浸漬於45℃之溫水2分鐘，施用膨潤處理，使延伸倍率成為1.30倍。在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-4)之化合物0.105質量份、式(2-11)之化合物0.22質量份之45℃的染色液中，浸漬經膨潤之膜7分鐘30秒，使膜含有偶氮化合物。將所得之膜浸漬於含有硼酸(Societa Chimica Larderello s.p.a.公司製)20g/l之40℃的水溶液中1分鐘。一邊將浸漬後之膜延伸5.0倍，一邊在含有硼酸30.0g/l之50℃的水溶液中進行延伸處理5分鐘。藉由將所得之膜一邊保持其拉緊狀態一邊浸漬於25℃之水20秒而洗淨處理。使洗淨後之膜在70℃乾燥9分鐘而得到偏光元件。對於該偏光元件，將聚乙烯醇(日本VAM & POVAL公司製NH-26)以4%溶解於水而成者作為接著劑使用，將經鹼處理之三乙醯基纖維素膜(富士照相膜公司製ZRD-60)積層而獲得偏光板。所得之偏光板係上述偏光元件具有之光學性能，尤其維持各波長之單體穿透率、各波長之平行位穿透率、各波長之正交位穿透率、色相、偏光度等。以該偏光板作為實施例1之測定試料。
[實施例2]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-18)之化合物0.15質量份、式(2-12)之化合物0.28質量份、式(6-1)之化合物0.05質量份而成之45℃的染色液中處理6分鐘，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例3]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無 水芒硝1.5質量份、式(1-22)之化合物0.17質量份、式(2-20)之化合物0.28質量份、式(6-1)之化合物0.11質量份而成之45℃的染色液中處理5分鐘30秒，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例4]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-3)之化合物0.145質量份、式(2-12)之化合物0.28質量份、式(6-1)之化合物0.24質量份而成之45℃的染色液中處理6分鐘15秒，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例5]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-4)之化合物0.145質量份、式(2-12)之化合物0.28質量份、式(6-1)之化合物0.255質量份而成之45℃的染色液中處理6分鐘15秒，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例6]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-4)之化合物0.165質量份、式(2-13)之化合物0.31質量份、式(6-1)之化合物0.295質量份而成之45℃的染色液中處理6分鐘，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例7]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-10)之化合物0.155質量份、式(2-12)之化合物0.28質量份、式(6-1)之化合物0.265質量份而成之45℃的染色液中處理6分鐘30秒，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例8]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-8)之化合物0.155質量份、式(2-5)之化合物0.28質量份、式(6-1)之化合物0.265質量份而成之45℃的染色液中處理7分鐘15秒，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例9]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-8)之化合物0.155質量份、式(2-10)之化合物0.28質量份、式(6-1)之化合物0.265質量份而成之45℃的染色液中處理7分鐘，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例10]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-8)之化合物0.155質量份、式(2-12)之化合物0.30質量份、式(6-1)之化合物0.275質量份而成之45℃的染色液中處理7分鐘，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例11]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-8)之化合物0.155質量份、式(2-9)之化合物0.30質量份、式(6-1)之化合物0.275質量份而成之45℃的染色液中處理7分鐘，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例12]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-4)之化合物0.18質量份、式(2-3)之化合物0.57質量份、式(6-1)之化合物0.26質量份而成之45℃的染色液中處理7分鐘，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例13]
除了將經膨潤之膜在含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、式(1-4)之化合物0.18質量份、式(2-4)之化合物0.45質量份、式(6-1)之化合物0.26質量份而成之45℃的染色液中處理9分鐘，並使含有偶氫化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式而製作偏光板。
[實施例14]
除了在實施例5中，將0.23質量份之式(6-2)的化合物取代0.255質量份之式(6-1)之化合物在染色液中處理6分鐘15秒，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式，製作偏光板。
[實施例15]
除了在實施例5中，將0.22質量份之C.I.直接橙72取代0.255質量份之式(6-1)之化合物在染色液中處理6分鐘，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式，製作偏光板。
[實施例16]
除了在實施例5中，將0.23質量份之C.I.直接黃28取代0.255質量份之式(6-1)之化合物在染色液中處理6分鐘15秒，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式，製作偏光板。
[比較例1]
一般的染料系偏光板係取得具有中性灰色之Polatechno公司製的高穿透率染料系偏光板SHC-115，作為測定試料。
[比較例2]
一般的染料系偏光板係取得具有中性灰色之高對比度的Polatechno公司製染料系偏光板SHC-128，作為測定試料。
[比較例3至8]
依據專利文獻13之比較例1的製法，惟，使含有碘的時間在比較例3中設為5分30秒，在比較例4中設為4分45秒，在比較例5中設為4分15秒，在比較例6中設為3分30秒，在比較例7中設為4分00秒、及在比較例8中設為5分15秒，製作碘系偏光板亦即不含偶氮化合物之偏光板，作為測定試料。
[比較例9]
取得在平行位顯示紙白色之Polatechno公司製的碘系偏光板SKW-18245P，作為測定試料。
[比較例10及11]
除了在實施例1中僅含有偶氮化合物之水溶液(染色液)設為與專利文獻3之實施例1為相同的組成以外，其餘係與本案之實施例1為相同方式， 以成為約與實施例1同等之穿透率的方式，調整將經膨潤之膜浸漬於水溶液之時間，並使含有偶氮化合物而製作偏光板。
[比較例12]
除了在實施例5中，使專利文獻14合成例1記載之偶氮化合物取代式(1-4)之化合物而以同量含在染色液中，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式，製作偏光板。
[比較例13]
除了在實施例5中，使C.I.直接紅4BH取代式(1-4)之化合物而以同量含在染色液中，並使含有偶氮化合物以外，其餘係與實施例1同樣方式，製作偏光板。
[比較例14]
如有關染料系偏光板之專利文獻15的實施例1，製作偏光板。
[比較例15]
如有關染料系偏光板之專利文獻16的實施例3，製作偏光板。
[比較例16]
如有關染料系偏光板之專利文獻17的實施例1，製作偏光板。
[比較例17]
如有關染料系偏光板之專利文獻18的實施例15 No.1，製作偏光板。
[比較例18]
除了在實施例5中，使用同色且具有脲基骨架之偶氮化合物的0.98質量份之C.I.直接紅80取代式(1-4)之化合物，而正交位之各波長的穿透率約為恆定，以其色成為黑色之方式調整以外，其餘係與實施例1同樣方式， 製作偏光板。
[比較例19]
除了在實施例5中，使用具有同色之二色性且具有聯茴香胺骨架之偶氮化合物的0.45質量份之C.I.直接藍6取代式(1-12)之化合物，而正交位之各波長的穿透率約為恆定，以其色成為黑色之方式設計之點以外，其餘係與實施例1同樣方式，製作偏光板。
[評價方法]
將實施例1至16及比較例1至19所得之測定試料的評價如下方式進行。
(a)各波長之單體穿透率Ts、各波長之平行位穿透率Tp、及各波長的正交位穿透率Tc
使用分光光度計(日立製作所公司製“U-4100”)測定各測定試料之各波長的單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp、及正交位穿透率Tc。在此，各波長之單體穿透率Ts係以1片測定試料進行測定時的各波長之穿透率。各波長之平行位穿透率Tp係使2片測定試料以其吸收軸方向成為平行之方式重疊而測定出之各波長的分光穿透率。各波長之正交位穿透率Tc係使2片偏光板以其吸收軸成為正交之方式重疊而測定出之分光穿透率。測定係涵蓋400至700nm之波長而進行。從藉由測定所得之結果，將所得到之平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc分別在420至480nm中之各波長的平均值、在520至590nm中之各波長的平均值、及在600至640nm中之各波長的平均值呈示於表1中。
(b)發光因數修正後之單體穿透率Ys、發光因數修正後之平 行位穿透率Yp、及發光因數修正後之正交位穿透率Yc
分別求出各測定試料之發光因數修正後之單體穿透率Ys(%)、發光因數修正後之平行位穿透率Yp(%)、及發光因數修正後之正交位穿透率Yc(%)。發光因數修正後之單體穿透率Ys(%)、發光因數修正後之平行位穿透率Yp(%)、及發光因數修正後之正交位穿透率Yc(%)係在400至700nm的波長區域每預定波長間隔dλ(在此為5nm)求出之各波長的上述單體穿透率Ts、各波長之平行位穿透率Tp、及各波長之正交位穿透率Tc分別依據JIS Z 8722：2009而修正為發光因數之穿透率。具體而言，將上述各波長之單體穿透率Ts、各波長之平行位穿透率Tp、及各波長之正交位穿透率Tc代入下述式(V至VII)中而分別算出。又，下述式(V至VII)中，Pλ表示標準光(C光源)之分光分布，yλ表示2度視野色匹配函數。結果表示於表1。
(c)對比度
藉由算出使用2片相同的測定試料所測定之發光因數修正後的平行位 穿透率與發光因數修正後之正交位穿透率之比(Yp/Yc)而求出對比度(CR)。結果呈示於表1。
(d)2個波長帶域之各波長的平均穿透率之差的絕對值
表2呈示各測定試料之各波長的平行位穿透率Tp及各波長之正交位穿透率Tc分別在520至590nm的各波長之平均值與在420至480nm的各 波長之平均值之差的絕對值，及在520至590nm中之各波長的平均值與在600至640nm中之各波長的平均值之差的絕對值。
如表1及表2所示，實施例1至16之測定試料的各波長之平行位穿透率Tp係在520至590nm中之平均值為30%以上，具有高的穿透率。再者，各波長之平行位穿透率Tp係在420至480nm中之各波長的 平均值、及在520至590nm中之各波長的平均值之差以絕對值計為2.5%以下，且在520至590nm中之各波長的平均值、及在600至640nm中之各波長的平均值之差以絕對值計為3.0%以下，兩者皆為非常低之值。又，各波長之正交位穿透率Tc係在420至480nm中之各波長的平均值、及在520至590nm之各波長的平均值之差以絕對值計為1.0%以下，且在520至590nm之各波長的平均值、及在600至640nm中之各波長的平均值之差以絕對值計為1.0%以下，兩者皆為非常低之值。因而，在實施例1至16所得之測定試料係在平行位、及正交位分別顯示各波長之平均穿透率約為恆定。
另一方面，比較例1至9、及比較例14至19之測定試料係在表2所示之各波長的平行位穿透率Tp之上述波長帶域間的平均值之差的絕對值、及、各波長之正交位穿透率Tc的上述波長帶域間之平均值的差之絕對值之中的至少任一者顯示出高的值。
又，若比較發光因數修正後之單體穿透率為39至42%之實施例1至16與比較例10至13，比較例10至13之對比度為27至139，但相對於此，實施例1至16之對比度呈示180以上，尤其，若比較實施例5與比較例12，本案係約具有6倍之高的對比度。如此，可知本案之偏光板係具有高的性能。
(e)發光因數修正後之偏光度ρy
在以下之式中代入發光因數修正後之平行位穿透率Yp及發光因數修正後之正交位穿透率Yc而求出各測定試料之發光因數修正後的偏光度ρy。其結果呈示於表3。
ρy={(Yp-Yc)/(Yp+Yc)}1/2×100 式(VIII)
(f)色度a＊值及b＊值
對於各測定試料，依據JIS Z 8781-4：2013，各波長之單體穿透率Ts測定時，各波長之平行位穿透率Tp測定時及各波長之正交位穿透率Tc測定時測定各別的色度a＊值及b＊值。測定係使用上述之分光光度計，穿透色、反射色以及從室外側入射而測定。光源係使用C光源。將結果呈示於表3。在此，a＊-s及b＊-s、a＊-p及b＊-p以及a＊-c及b＊-c係分別對應於各單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc測定時之色度a＊值及b＊值。
(g)顏色之觀察
對於各測定試料，白色之光源上以平行位與正交位之各別的狀態重疊2片相同之測定試料，研究此時所觀察到之顏色。觀察係10名觀察者藉由目視進行，將最多被觀察到之顏色呈示於表3。又，表3中，平行位之顏色係指將2片相同試料以其吸收軸方向成為互相平行之方式重疊的狀態(白色顯示時)之顏色，正交位之顏色係指將2片相同試料以其吸收軸方向成為互相正交之方式重疊的狀態(黑色顯示時)之顏色。基本上，偏光色係平行位之顏色為「白色」，正交位之顏色雖為「黑色」，但在實施例中係例如將帶有黃色調之白色表示為「黃色」，將帶有藍紫色之黑色表示為「藍紫」。
如表3所示，實施例1至16之測定試料係在發光因數修正後之單體穿透率具有35%以上。可知實施例1至16之測定試料具有高穿透率，且同時呈示99%以上之高偏光度，可充分顯現白色與黑色。再者，實施例1至16之測定試料係a＊-s、b＊-s、a＊-p分別之絕對值為1.0以下，b＊-p之絕對值為2.0以下，呈現極低之值。實施例1至16之測定試料以目視觀察時，在平行位顯現高品質如紙之白色。又，波長帶域420nm 至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為1%以下或偏光度約為97%以上，故顯現黑色。另一方面，比較例1至9、及比較例14至19係a＊-s、b＊-s、a＊-p、b＊-p、a＊-c及b＊-c之至少任一者表示高的值，或如比較例9，在正交位穿透率為1%以上時，若以目視觀察，在平行位或正交位非為無色彩。
由上所述，本發明之偏光元件維持高的單體穿透率及平行位穿透率，且同時可在平行位顯現高品質如紙之白色，且表示在單體具有無著色之高品質的中性色(無色彩的中性灰)之色相。再者，可知本發明之偏光元件係維持高的發光因數修正後之單體穿透率，在平行位顯現無色彩性以外，且亦兼備高的偏光度。再者，可知本發明之偏光元件可在正交位獲得顯示具有高級感之無色彩的黑色之偏光元件。
(h)耐久性試驗
將實施例1至16及比較例3至9之測定試料施用在85℃、相對濕度85%RH之環境240小時。其結果，實施例1至16之測定試料看不出穿透率或色相之變化。相對於此，比較例3至9係偏光度降低10%以上，b＊-c係低於-10，外觀之顏色係明顯變化成藍色，尤其，將2片測定試料配置於正交位時(黑色顯示時)係充分呈現藍色。因此，可知實施例1至16具有高的耐久性。
[產業上之可利用性]
從上述結果可知，本發明之偏光元件除了具有高穿透率及高偏光度，同時在白色顯示時及黑色顯示時之兩者中為無色彩，尤其，白 色顯示時係呈現高品質的白色之高性能的無色彩偏光元件以及使用該無色彩偏光元件之無色彩偏光板及顯示裝置，在產業上極為有用。

Claims (16)

  1. 一種偏光元件，係包含：式(1)所示之偶氮化合物或其鹽、及式(2)所示之偶氮化合物或其鹽， 式中，Ar1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Rr1至Rr4分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，j表示0或1，Xr1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基； 式中，Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Bg、Cg分別獨立地以下述式(3)或式(4)所示，且任一者為以式(3)所示，Xg1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基； 式中，Rg1表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，p1表示0至2之整數； 式中，Rg2及Rg3分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光元件，其中，上述式(2)中之Cg為上述式(3)所示。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光元件，其中，上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽為下述式(5)所示之偶氮化合物或其鹽， 式中，Ag2表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Rg4、Rg5分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，Xg2表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基，p2、p3分別獨立地表示0至2之整數。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之偏光元件，其中，上述式(5)所記載之p2及p3分別為1或2。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之偏光元件，其中，上述式(1)之Xr1為可具有取代基之苯基胺基。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之偏光元件，其中， 上述式(2)所記載之Xg1為可具有取代基之苯基胺基。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之偏光元件，更包含下述式(6)所示之偶氮化合物或其鹽， 式(6)中，Ay1表示磺酸基、羧基、羥基、碳數1至4之烷基、或碳數1至4之烷氧基，Ry1至Ry4分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺酸基之碳數1至4之烷氧基，k表示1至3之整數。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之偏光元件，其中，使2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相平行之方式重疊而測定所求出之各波長的穿透率中，420nm至480nm之平均穿透率與520nm至590nm之平均穿透率之差以絕對值計為2.5%以下，且520nm至590nm之平均穿透率與600nm至640nm之平均穿透率之差以絕對值計為3.0%以下。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之偏光元件，其中，依據JIS Z 8781-4：2013，使用自然光在穿透率測定時所求出之a＊值及b＊值之絕對值在上述偏光元件單體皆為1.0以下(-1.0≦a＊-s≦1.0、-1.0≦b-s＊≦1.0)，且在使2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相平行之方式重疊而配置之狀態下，皆為2.0以下(-2.0≦a＊-p≦2.0、-2.0≦b＊-p≦2.0)；其中，a＊-s表示在單體之a＊值，b＊-s表示在單體之b＊值，a＊-p表 示在平行位之a＊值，b＊-p表示在平行位之b＊值。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之偏光元件，其中，上述偏光元件之發光因數修正後的單體穿透率為35%至45%，且使2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相平行之方式重疊而配置之狀態所求出的520nm至590nm之各波長的平均穿透率為28%至45%。
  11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之偏光元件，其中，使2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相正交之方式重疊而配置之狀態所求出的各波長之穿透率中，420nm至480nm之平均穿透率與520nm至590nm之平均穿透率之差以絕對值計為1.0%以下，以及520nm至590nm之平均穿透率與600nm至640nm之平均穿透率之差以絕對值計為1.0%以下。
  12. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之偏光元件，其中，波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為1%以下，或偏光度為97%以上。
  13. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之偏光元件，其中，在使2片上述偏光元件以各自之吸收軸方向成為互相正交之方式重疊而配置的狀態下，依據JIS Z 8781-4：2013，使用自然光之穿透率測定時所求出的a＊值及b＊值之絕對值皆為2.0以下(-2.0≦a＊-c≦2.0、-2.0≦b＊-c≦2.0)；其中，a＊-c表示在正交位之a＊值，b＊-c表示在正交位之b＊值。
  14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項所述之偏光元件，其中，上述偏光元件包含聚乙烯醇系樹脂膜作為基材。
  15. 一種偏光板，其係具備申請專利範圍第1至14項中任一項所述之偏光元件、及設於上述偏光元件之單面或兩面的透明保護層。
  16. 一種顯示裝置，其係具備申請專利範圍第1至14項中任一項所述之偏光元件、或申請專利範圍第15項所述之偏光板。
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