TW201932542A - 可見光域及紅外線域用偏光元件及偏光板 - Google Patents

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Abstract

本案係提供一種包含吸收紅外線域之光的水溶性化合物或其鹽的偏光元件。

Description

可見光域及紅外線域用偏光元件及偏光板
本發明係有關含有吸收近紅外線域之光的水溶性化合物或其鹽之偏光元件、偏光板及液晶顯示裝置。
偏光膜一般係使二色性色素之碘或二色性染料吸附定向於聚乙烯醇系樹脂膜而製造。使用碘作為二色性色素之偏光膜被稱為碘系偏光膜，另一方面，使用二色性染料作為二色性色素之偏光膜被稱為染料系偏光膜。在此等偏光膜之至少單面隔著接著劑層貼合由三乙醯纖維素等所構成的保護膜作為偏光板，可使用於液晶顯示裝置等。由碘系偏光膜所構成的碘系偏光板，相較於由染料系偏光膜所構成的染料系偏光板，為高穿透率且顯示高偏光度亦即高對比度，故可廣泛使用於一般的液晶監視器、液晶電視、行動電話、PDA等。惟，碘系偏光板在光學特性之方面，雖勝過染料系偏光板，但在光學耐久性之面卻劣於染料系偏光板，例如，若將碘系偏光板放置於高溫多濕下，因褪色使穿透率上昇，並產生偏光度降低等之問題。要求穿透率及偏光度高、高對比度，且耐熱性及耐濕熱性亦優之偏光板，對於該要求之發明，要求穿透率及偏光度高、高對比度且環境 試驗例如乾熱耐久性亦優異之偏光板。對於該要求之發明，係有如專利文獻1至3之含有鋅之專利，或如專利文獻4之以類三萜配糖體處理所得之偏光板，或如專利文獻5之藉由多元醛而提高耐熱性之技術。惟，尚未獲得充分滿足上述要求者，而關於可廉價且簡易地製作之偏光板，期盼提升耐乾熱性等之高耐性。
一般的偏光板係在經延伸定向之聚乙烯醇或其衍生物之膜、或藉由聚氯乙烯膜之去鹽酸或聚乙烯醇系膜之脫水而生成多烯使其定向的多烯系膜等之偏光膜基材，使染色或含有碘或二色性染料作為偏光元件而製造。此等之中，使用碘作為偏光元件之碘系偏光膜，雖然偏光性能優異，但對於水及熱較弱，且在高溫、高濕之狀態下長時間使用時，會有耐久性上之問題，且無法控制至紅外線域之穿透率。另一方面，使用二色性染料作為偏光元件之染料系偏光膜，相較於碘系偏光膜，其耐濕性及耐熱性優異，但為具有對用於可見光波長域之波長的偏光機能之偏光板，並非可控制紅外線波長域之穿透率的偏光板。
近年來，用於觸控面板之辨識光源或影像監視器、感測器、防偽、通訊設備等之用途中，不僅要求用於可見光域波長之偏光板，亦要求使用於紅外線區域之偏光板。對於如此之要求，已有下述報導：如專利文獻15之碘系偏光板經多烯化之紅外線偏光板、應用如專利文獻16或14之線柵的紅外線偏光板、或如專利文獻17之包含微粒子的玻璃經延伸後之紅外線偏光片、或如專利文獻18或6之使用膽固醇液晶的類型。專利文獻15者因耐久性差，耐熱性或耐濕熱性、及耐光性差而未達實用性。如專利文獻16或14之線柵型係亦可加工成膜型，同時作為製品而安定化，故逐漸 普及。惟，表面如無奈米級之凹凸，則無法維持光學特性，故不觸及表面，因而使所使用之用途受到限制，再者，難以進行抗反射或抗眩(antiglare)加工。包含如專利文獻17之包含微粒子的玻璃延伸型因具有高的耐久性並具有高的二色性，故已達實用性。惟，因係一邊含有微粒子一邊經延伸之玻璃，故元件本身容易龜裂而脆弱，且無如以往之偏光板的柔軟性，故有難以表面加工或貼合其它基板之問題點。參考文獻5之技術雖為使用自以往所公開的圓偏光之技術，但顏色會根據辨識角度而改變，或基本上為利用反射之偏光板，故難以形成雜光或絕對偏光。亦即，如一般的偏光板，為吸收型偏光元件，為膜型且具有柔軟性，且無對應於具有高耐久性之紅外線波長區域的偏光板。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開昭61-175602號公報
[專利文獻2]日本特開2003-50318號公報
[專利文獻3]日本特開2003-29042號公報
[專利文獻4]日本特開2005-241689號公報
[專利文獻5]日本特開平6-235815號公報
[專利文獻6]日本特開平2-167791號公報
[專利文獻7]日本特開昭61-221264號公報
[專利文獻8]日本特表2006-508034號公報
[專利文獻9]日本特開昭63-33477號公報
[專利文獻10]國際公開第2013/035560號
[專利文獻11]日本特開昭59-11385號公報
[專利文獻12]日本特開2010-106248號公報
[專利文獻13]日本特開2001-181184號公報
[專利文獻14]日本特開2013-24982號公報
[專利文獻15]美國專利US2494686號公報
[專利文獻16]日本特開2016-148871號公報
[專利文獻17]日本特開2004-86100號公報
[專利文獻18]日本特開2013-64798號公報
[專利文獻19]日本特開2004-251962號公報
[專利文獻20]日本特開2001-033627號公報
[專利文獻21]日本特開2001-290029號公報
[專利文獻22]日本特開2010-072548號公報
[專利文獻23]日本特開2007-084803號公報
[專利文獻24]日本特開2007-238888號公報
[專利文獻]
[非專利文獻1]
機能性色素之應用第1版發行版、CMC(股)出版、入江正浩監修、98至100頁
[非專利文獻2]
染料化學；細田豐著1957年621頁
本發明係有鑑於上述情事而成者，目的在於提供新穎之偏光元件、偏光板、及光學裝置。
本發明人為了解決上述課題專心致志進行研究之結果，開發出一種包含吸收紅外線域之光的水溶性化合物或其鹽之新穎的偏光元件。
在一態樣中，本發明之偏光元件包含碘。
在一態樣中，設定特定之穿透率而製作本發明之偏光元件。
在一態樣中，本發明之偏光元件含有特定之偶氮化合物。
亦即，本發明之構成要旨係如下所示。
發明1
一種偏光元件，係包含：至少1種在可見光域中顯示偏光特性之二色性色素、及吸收紅外線區域之光的水溶性化合物或其鹽。
發明2
發明1所述之偏光元件，其中，吸收前述紅外線域之光的水溶性化合物為偶氮化合物。
發明3
如發明2所述之偏光元件，其中，前述偶氮化合物為下述式(1)所示之偶氮化合物：
式中，Ai1、Ai2分別獨立地為氫原子、偶氮基、或下述式(2)(其中，排除Ai1、Ai2皆為氫原子者)所示，-NH-係在a與a’、b與b’、a與b’、b與a’之組合的任一者之位置與兩萘環鍵結，
式中，Ri1進行取代之環係分別獨立地為不存在以虛線所示之環時為苯環，存在以虛線所示之環時為萘環，Ri1分別獨立地為氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，Bi分別獨立地為可具有取代基之苯基或可具有取代基之萘基，前述取代基為氫原子、氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，m表示1至3之整數，Bi為具有羥基作為取代基時，前述羥基係可以上述式(1)中之羥基與銅原子形成-O-Cu-O-。
發明4
如發明1至3中任一項所述之偏光元件，其中，式(2)為式(3)所示：
式中，Ri1被取代之環、Ri1、m分別與式(2)為相同，以-O-鍵所示之氧原子為以式(1)中之-OH及銅原子形成-O-Cu-O-，Ri2為氫原子、氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基。
發明5
如發明1至4中任一項所述之偏光元件，其中，前述式(1)所示之偶氮化合物為下述式(4)所示之偶氮化合物：
式中，Ri3為氫原子、氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，m為與式(2)相同。
發明6
如發明1至5中任一項所述之偏光元件，其中，前述至少1種之二色性色素為式(5)或式(6)所示之化合物或其鹽：
式中，Ab1、Ab2分別獨立地表示具有取代基之萘基或具有取代基之苯基，其取代基之至少1個為氫原子、磺基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、羧基、硝基、胺基、或取代胺基，Rb1、Rb2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、磺基、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基，
式中，Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Bg及Cg分別獨立地以下述式(7)或下述式(8)所示，至少一者表示式(7)，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、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、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基， k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、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基。
發明7
如發明1至6中任一項所述之偏光元件，其中，前述至少1種之二色性色素為下述式(9)或式(10)所示之化合物、其金屬錯合物化合物、或其鹽：
式中，Ac1表示至少具有1個選自由磺基及羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rc11至Rc14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、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基，
式中，Ac2表示至少具有1個選自由磺基及羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rc21至Rc25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、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基，Rc26表示氫原子、碳數1至4之烷基、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基， Xc2表示至少具有1個選自由碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、磺基、碳數1至4之烷基胺基、羥基、胺基、取代胺基、羧基、及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基的胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基、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，p、q分別獨立地表示0或1之整數。
發明8
如發明1至7中任一項所述之偏光元件，其中，前述至少1種之二色性色素為下述式(11)所示之偶氮化合物、其金屬錯合物化合物或其鹽、或式(12)所示之偶氮化合物或其鹽：
式中，Ab1表示至少具有1個選自由磺基及羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rb11至Rb14分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基或具有磺基之碳數1至4的烷氧基，Rb15及Rb16分別獨立地表示碳數1至4之烷氧基，Xb1表示至少可具有1個選自由碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、磺基、胺基、碳數1至4之烷基胺基、羥基、羧基及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基的胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基、可具有取代基之苯甲醯基胺基、或可具有取代基之苯甲醯基，d表示0或1；
式中，Ab2表示至少具有1個選自由磺基及羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rb21表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺基之碳數1至4之烷氧基表、Xb2表示至少可具有1個選自由碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、碳數1至4之烷基胺基、羥基、羧基、磺基、胺基及取代胺基所構成組群中之取代基的胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基、可具有取代基之苯甲醯基胺基、或可具有取代基之苯甲醯基。
發明9
如發明1至8中任一項所述之偏光元件，其中，前述至少1種之二色性色素為下述式(13)所示之偶氮化合物或其鹽：
式中，Ay1表示氫原子、磺基、羧基、羥基、碳數1至4之烷基、或碳數1至4之烷氧基，Ry1及Ry2分別獨立地表示氫原子、磺基、碳數1至4之烷基、或碳數1至4之烷氧基、或具有磺基之碳數1至4之烷氧基，H為1至3之整數。
發明10
如發明1至9中任一項所述之偏光元件，其中，前述至少1種之二色性色素為碘。
發明11
如發明1至10中任一項所述之偏光元件，其中，基材為聚乙烯醇系樹脂膜。
發明12
如發明1至11中任一項所述之偏光元件，其中，偏光度為99%以上。
發明13
如發明1至12中任一項所述之偏光元件，其中，將2片前述偏光元件以各者的吸收軸為互相平行之方式重疊配置之狀態所求出的穿透率中，520nm至590nm之各波長的平均穿透率與420nm至480nm之各波長的平均穿透率之差以絕對值計為5%以下，且600nm至640nm之各波長的平均穿透率與520nm至590nm之各波長的平均穿透率之平均值之差以絕對值計為3%以下。
發明14
如發明1至13中任一項所述之偏光元件，其中，依據JIS Z 8781-4：2013，測定自然光之穿透率時所求得之a＊值及b＊值的絕對值，在前述偏光元件單體中皆為1以下(-1≦a＊-s≦1、-1≦b＊-s≦1)，將2片前述偏光元件以各者的吸收軸為互相平行之方式重疊配置之狀態，皆為2以下(-2≦a＊-p≦2、-2≦b＊-p≦2)，(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＊。)
發明15
如發明1至14中任一項所述之偏光元件，其中，將2片前述偏光元件以各者的吸收軸為互相正交之方式重疊配置之狀態所求得之穿透率中， 520nm至590nm之各波長之平均穿透率與420nm至480nm之各波長之平均穿透率之差以絕對值計為3%以下，且600nm至640nm之各波長的平均穿透率與520nm至590nm的各波長之平均穿透率之差以絕對值計為2%以下。
發明16
一種偏光板，係具備：發明1至15中任一項所述之偏光元件、及在該偏光元件之至少一面具有透明保護層。
發明17
一種光學裝置，係包含：發明1至15中任一項所述之偏光元件或發明16所述之偏光板。
發明18
如發明17所述之偏光裝置，其係液晶顯示裝置。
本發明之偏光元件係在可見光域中具有高的偏光特性，並吸收紅外線域之光。在一態樣中，從可見光域至紅外線域之寬帶域具有高的偏光性能。在一態樣中，本發明之偏光元件不僅使用於偏光板及液晶顯示裝置，亦可使用於從可見光域至紅外線域之光發揮功能之感測器或安檢裝置、可檢測從可見光域至紅外線域之光的照相機等。
在一態樣中，本發明之偏光元件係具有碘系偏光板一致之高穿透率與高對比度，同時具有高的耐久性(耐濕性、耐熱性、及/或耐光性)，特高的耐熱性。
在一態樣中，本發明之偏光元件係具有紅外線域之吸收，同時具有高的耐久性。
在一態樣中，本發明之偏光元件係在可見光域具有無色彩的顏色，並在紅外線域具有吸收，及具有高的耐久性。
本說明書中，有時將吸收紅外線域之光的水溶性化合物或其鹽簡稱為「紅外光吸收水溶性化合物」。
在本案之申請專利範圍以及說明書中，由於「取代基」可含有氫原子，為了方便起見，有時將氫原子說明為「取代基」。「可具有取代基」意指亦包含不具有取代基的情形。例如，「可具有具取代基之苯基」係包含未取代之純苯基、及具有取代基之苯基。又，本案之低級烷基、低級烷氧基等之「低級」若無特別記載，表示碳數為1至4，較佳係1至3。
「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。
本說明書中，有時包含「偶氮化合物或其鹽」或「偶氮化合物、其金屬錯合物化合物、或其鹽」之全部，簡稱為「偶氮化合物」而記載。
〔偏光元件〕
本案係關於一種偏光元件，其係含有在可見光域中顯示偏光特性之二色性色素之至少1種、及吸收紅外線域之光的水溶性化合物或其鹽。
在可見光域中顯示偏光特性之二色性色素一般已知有由碘、及碘化鉀、碘化鋰等碘化合物所構成的化合物，其它2色性色素已知有使用非專利文獻1記載之色素。具體而言，碘系偏光板可舉例如專利文獻21、專利文獻22，染料系偏光板可舉例如專利文獻19、專利文獻20，只要是可僅控制特定波長之偏光的染料系偏光板，可舉例如專利文獻23、專利文獻24，可列舉在如此之可見光域具有偏光功能之二色性色素。特別是，藉由使用後述式(5)至式(14)記載的偶氮色素，可獲得無色彩之偏光板或更高性能的偏光板，故為佳。
(吸收紅外線域之光的水溶性化合物)
在使用具有在近紅外線域可吸收光之性能的紅外光吸收水溶性化合物，可對本發明之偏光元件賦予高的耐久性。以近紅外線區域尤其以使用在700至1400nm具有極大吸收之染料為佳。更佳係在700至1100nm，又更佳係在700至1000m，特佳係在700至900nm使用具有極大吸收之染料。
上述紅外光吸收水溶性化合物之種類可舉例如酞青素系、萘酞青素系、金屬錯合物系、硼錯合物系、花青系、方酸(squarylium)系、二亞銨(diimonium)系、二苯基胺‧三苯基胺類系、醌系、偶氮系等。一般而言此等染料係藉由使既有的π共軛系擴展而使吸收波長長波長化，藉其構造顯示各式各樣的吸收波長。又，許多係採取疏水性染料或顏料之形態，但藉由水溶性化亦可利用作為親水性染料。
酞青素系、萘酞青素系係具有平面性構造，具有寬廣的π共軛面之染料。藉由通式(A-1)之M1所示的中心金屬顯示各種的吸收，就中心金屬而言，一般可舉例如Li、Na、K、Mg、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、 Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb等。金屬氧化物可舉例如VO、GeO、TiO等。金屬氫氧化物可舉例如Si(OH)2、Cr(OH)2、Sn(OH)2、AlOH等。金屬鹵化物可舉例如SiCl2、VCl、VCl2、VOCl、FeCl、GaCl、ZrCl、AlCl等。此等之中，以Fe、Co、Cu、Ni、Zn、Al、V等金屬原子、VO等金屬氧化物、AlOH等金屬氫氧化物等為佳，以VO等金屬氧化物更佳。通常可使用作為顏料，如日本特開平2-167791號公報記載之通式1，亦可藉由賦予水溶性基使其溶解於水。
下述通式(A-1)所示之染料較佳係例如下述化合物例(A-1-1)所示之染料。通式(A-1)中之虛線的芳香環係指可有或可無。化合物例(A-1-1)中之e及f分別獨立地表示0至12之整數，表示e及f之和為0至12，特佳係e為1至4且f為0。
醌系係具有寬廣吸收之染料，如下述通式(A-2)所示之染料。式中，較佳係Ar1、Ar2為由芳香環或雜環所構成之環狀構造，為了吸收波長之長波長化，以雜環更佳。可舉例如日本特開昭61-221264號公報記載之蒽醌系染料。又，此等環係可具有取代基，可舉例如可具有取代基之胺基、硝基、磺基、烷基、烷氧基、具有磺基之烷基、具有羥基之烷基等。X以氧原子或氮原子為佳。又，X為氮原子時，其氮原子表示氫加成物之NH、或碳數1至4之烷基、經可具有取代基之苯基等取代的氮原子。
醌系之許多構造者顯示疏水性，但亦有報告指出藉由賦予水溶性基而可溶解於水者亦已被報告。可舉例如日本特表2006-508034號公報記載之陰丹士林染料。
上述可具有取代基之胺基表示取代或未取代之胺基，取代胺基可舉例如單甲基胺基、單乙基胺基、單丁基胺基、單苯基胺基等單取代胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、二丁基胺基、二苯基胺基、甲基苯基胺基等二取代胺基。烷基可舉例如甲基、乙基、丙基、正丁基、正辛基等直鏈烷基、異丙基、第二丁基、第三丁基等分鏈烷基、環戊基、環己基等環狀烷基等。烷氧基可舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。具有磺基之烷基可舉例如磺甲基、磺乙基、磺丙基、磺丁基等。具有羥基之烷基可舉例如羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基等。
下述通式(A-2)所示之染料係以例如下述化合物例(A-2-1)所示之染料為佳。化合物例(A-2-1)中之n表示1至12之整數，n為1以上時，各別之磺基可為游離形態，亦可為鹽形態，或可以任意比例含有游離形態與鹽形態兩者。
花青系係在近紅外線域具有強吸收之染料，且以通式(A-3)、或通式(A-4)所示，Ar3至Ar6表示雜環。雜環可舉例如噻唑環、苯并噻唑環、萘并噻唑環、噻唑啉環、噁唑環、苯并噁唑環、萘并噁唑環、噁唑啉環、硒唑環、苯并硒唑環、萘并硒唑環、喹啉環等，苯并噻唑環、萘并噻唑環為佳。各別之雜環係可分別具有任意之取代基，以具有水溶液基為佳。水溶性基可舉例如磺基、羥基、具有磺基之烷基、具有羥基之烷基等。此等取代基係可在Ar3至Ar6之環上取代，可在雜環中之氮原子上鍵結。通式(A-3)中之亞甲基鏈的數c以1至7之整數表示，以3至5為特佳。該亞甲基鏈上可具有取代基R4，可舉例如可具有取代基之苯基等。又，c為2以上且R4存在複數時，分別之R4可為相同，亦可為相異。通式(A-4)中之Ar7表示碳數5至7之環狀骨架，取代基W可舉例如鹵素、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯氧基、可具有取代基之苯基硫基等。此時之取代基可具有水溶性基。又，該染料為分子內鹽型、或分子間鹽型，如為分子間鹽型時，可舉例如鹵化鹽、過氯酸鹽、氟化銻鹽、氟化磷鹽、氟 化硼鹽、三氟甲烷磺酸鹽、雙(三氟甲烷)磺醯亞胺鹽、或萘磺酸等有機鹽等。具體而言，可舉例如靛氰綠或日本特開昭63-33477號公報記載之水溶性染料等，可舉例如下述化合物例(A-3-1)及(A-4-1)至(A-4-3)。具有磺基之烷基、具有羥基之烷基可分別與上述相同。上述鹵素可舉例如氟、氯、溴、碘等，以氯為佳。
與花青系類似之構造的方酸系係下述通式(A-5)所示之具有四角酸為中心骨架之染料。通式(A-5)中之Ar8、Ar9宜具有與花青系同樣之雜環。又，該染料亦取得分子內鹽型、分子間鹽型，取得與花青系同樣之鹽的形式。該染料表示疏水性者為多，但藉由與花青系同樣地賦予水溶性基，可溶解於水。
偶氮系係吸收可見光光域之染料，水溶性印墨為主要的用途，藉由使吸收寬帶域化，可吸收至近紅外線域之染料已在販售。可舉例如一般在國際公開第2013/035560號記載之黑色印墨製作之目的上使用C.I.Acid Black 2(Orient化學工業公司製)、C.I.Direct Black 19(Aldrich工業公司製)之例等。又，此等偶氮系染料亦可與金屬形成錯合物。 此時，如下述通式(A-6)所示，中心金屬M2可舉例如鈷、鎳等，Ar11、B1可例示苯環或萘環等芳香環，更具體而言，適宜為日本特開昭59-11385號公報記載之染料構造。
金屬錯合物系係如下述通式(A-7)、或下述通式(A-8)所示。式中之M3、M4表示金屬，一般為Pd、Ni、Co、Cu，惟以Ni為特佳。R71、R72、R81、R82表示任意之取代基，具體而言，可舉例如鹵素原子、可具有磺基之烷基、可具有磺基之烷氧基、氰基、胺基、硝基、可具有取代基之苯基等。X1至X4分別獨立地表示氮原子、氧原子、硫黄原子。又，X1至X4為氮原子時，其氮原子可為氫加成物之NH、或碳數1至4之烷基、可具有取代基之苯基等所取代的氮原子。
硼錯合物系係如下述通式(A-9所示，宜為日本特開2010-106248號公報記載之染料構造。
在上述通式(A-9)中，R93、R94以氫原子、烷基、苯基為佳，R95強的拉電子基，例如以硝基、氰基為佳，Ar90係以可具有取代基之苯基為佳，Ar12係以由芳香環或雜環所構成之環狀構造為佳，為了吸收波長之長波長化，以雜環更佳。Y係以硫原子或氧原子為佳。
二亞胺系即使在近紅外線域亦為在比較長波長側(950至1100nm)具有吸收之染料，係如下述通式(A-10)所示。
在上述通式(A-10)中，R6至R13可舉例如可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳香環等。一般為疏水性染料，但賦予水溶性基之日本特開2001-181184號公報所示的染料亦已被揭示。該染料亦為分子內鹽型、分子間鹽型，如為分子間鹽型時，Q-係可舉例如鹵化離子、過氯酸離子、氟化銻離子、氟化磷離子、氟化硼離子、三氟甲烷磺酸離子、雙(三氟甲烷)磺醯亞胺離子、或萘磺酸離子等。可具有取代基之烷基可舉例如鹵素、羥基、氰基、取代或未取代之胺基、羧基、磺基、磷酸基、羧基烷基、烷氧基、苯氧基等取代後之直鏈或分鏈或環狀的C1至C8烷基等。鹵素可為與上述相同。取代或未取代之胺基可舉例如胺基、甲基胺基、二甲基胺基、二丁基胺基、苯基胺基、二苯基胺基等。羧基烷基可舉例如甲基羧基、乙基羧基等。烷氧基可舉例如甲氧基、乙氧基、丁氧基、第三丁氧基等。
二苯基胺/三苯基胺類係如下述通式(A-11)、或下述通式(A-12)所示。
在上述通式(A-11)中之R14至R17、通式(A-12)中之R18至R23分別獨立地為氫原子、或含有至少1個碳原子之烷基，其烷基係含有任意地選自氮原子、氧原子、硫原子及鹵素原子中之1個或複數個雜原子，且1個以上之氮原子為陽離子自由基，前述1個以上之陽離子自由基係藉由1個以上之陰離子而使電荷平衡。
上述紅外光吸收水溶性化合物較佳係偶氮化合物或其鹽。
上述偶氮化合物較佳係上述式(1)所示之偶氮化合物。
藉由在本發明之偏光元件中含有上述式(1)所示之偶氮化合物或其鹽，可賦予非常高的耐久性。再者，可獲得涵蓋紅外線區域廣的波長而提供高偏光之偏光元件。有關一般的染料系偏光元件，例如在專利文獻19或20中可獲得在可見光域顯示高偏光度之偏光元件，但無法提供在紅外線域具有偏光之偏光元件，尚且在耐久性試驗中從680nm至長波長區域之光穿透率變化極大，且偏光板在耐久性試驗後具有色變化例如變成紅色之問題。對於該問題，藉由使用式(1)所示之偶氮化合物，可獲得兼備更高的耐久性與寬帶域之偏光機能的偏光元件，故極佳。
上述式(1)中，Ai1、Ai2分別獨立地表示氫原子、偶氮基、或上述式(2)(但，排除Ai1、Ai2皆為氫原子者)，Ai1、Ai2較佳係分別以式(2) 所示者。又，-NH-係a與a’、b與b’、a與b’、b與a’之組合之任一者，以a與a’之組合為佳。
上述式(2)中，Ri1進行取代之環係分別獨立地不存在虛線所示之環時為苯環，存在虛線所示之環時為萘環。Ri1分別獨立地表示選自由氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、具有羧基之碳數1至4的烷氧基所構成組群中之取代基。
上述碳數1至4之烷基可舉例如甲基、乙基、丙基、正丁基等直鏈烷基、第二丁基或第三丁基等鏈狀烷基等。碳數1至4之烷氧基可舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。具有磺基之碳數1至4的烷基可舉例如磺甲基、磺乙基、磺丙基、磺丁基等。具有羥基之碳數1至4的烷基可舉例如羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基等。
上述具有羥基之碳數1至4的烷氧基較佳係烷氧基末端被羥基取代之直鏈烷氧基，更佳係4-羥基丙氧基或4-羥基丁氧基。具有羧基之碳數1至4的烷氧基較佳係烷氧基末端被羧基取代之直鏈烷氧基，更佳係4-羧基丙氧基或4-羧基丁氧基。具有磺基之碳數1至4的烷氧基較佳係烷氧基末端被磺基取代之直鏈烷氧基，更佳係4-磺丙氧基或4-磺丁氧基。
上述式(2)中，Bi分別獨立地表示可具有取代基之苯基或可具有取代基之萘基。
上述苯基及萘基可具有之取代基表示選自由氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的 烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、具有羧基之碳數1至4的烷氧基所構成組群中的取代基。
上述式(2)中之Bi為具有羥基作為取代基時，以式(1)中之羥基與銅原子形成-O-Cu-O-鍵結，可為偶氮金屬錯合物化合物或其鹽。
上述式(2)中，m表示1至3之整數，較佳係1或2，更佳係2。
Bi為具有取代基之苯基時，取代位置並無特別限定，但以2位與4位、2位與5位、或3位與5位之組合為佳，以2位與4位為特佳。Bi為可具有取代基之萘基時，取代位置並無特別限定，但以2位、6位、7位、2位與6位、2位與7位之組合為佳，以2位、2位與7位為特佳。在式(1)中Ai1、Ai2分別獨立地為氫原子、或式(2)所示，但排除Ai1、Ai2皆為氫原子的情形，氫原子與式(2)之組合，或Ai1、Ai2皆以式(2)之組合為佳，Ai1、Ai2皆以式(2)之組合為特佳。
上述式(2)為上述式(3)所示時，更提升本案之偏光元件的耐久性，又，可提升在紅外線域之偏光性能，故為佳。上述式(3)中，Ri1係與上述式(2)之Ri1相同。
上述式(3)中，Ri2表示選自由氫原子、氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、具有羧基之碳數1至4的烷氧基所構成組群中之取代基。式(3)中之Ri2的取代位置，相對於氧原子取代之位置，可取得鄰位、間位、對位，然以取代成對位為佳。又，以式(3)中之氧原子與式(1)中之-OH與銅原子形成-O-Cu-O-為佳。可藉由上述式(1)所示之偶氮化合物為上述式(4)而提供具有更高性能 且寬帶域之紅外線域用偏光元件，故更佳。式(4)中，m係與上述式(2)相同，Ri3可與式(3)中之Ri2相同，對於Ri3之取代位置亦與Ri2相同。
式(1)至式(4)所示之偶氮化合物可為游離形態，亦可為鹽之形態。鹽可為例如鋰鹽、鈉鹽、及鉀鹽等鹼金屬鹽、鈣鹽等鹼土金屬鹽、銨鹽或烷基胺鹽等有機鹽，較佳係鈉鹽。
上述式(1)所示之偶氮化合物的具體例列舉如下，但不特別限定於此等。式中之磺基、羧基及羥基表示為游離酸。
上述式(1)所示之偶氮化合物或其鹽係可依據例如專利文獻14、專利文獻15及非專利文獻2記載之通常的偶氮染料之製造方法，進行重氮化、偶合來製造。
具體的製造方法之例可舉例如下列之方法。例如，使下述式(A)所示之胺基噻唑類重氮化，使下述式(B)所示之苯胺類或下述式(C)所示之胺基萘類一次偶合，獲得下述式(D)或下述式(E)所示之單偶氮胺基化合物。
使該雙偶氮胺基化合物(D)或(E)分別為Ai1成分或Ai2成分，進行重氮化，使下述式(F)之萘酚類分別二次偶合，藉此獲得式(1)之偶氮化合物。
在上述式(A)至(F)中，在Ri1及Ri1進行取代之環中的虛線之有無表示與式(2)中者為相同的意義，Ri2表示在式(3)中者為相同的意義，R24或R25分別獨立地表示氫原子、氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥 基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4之烷氧基、具有羧基之碳數1至4的烷氧基，m表示與式(2)中者相同的意義。
碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、具有羧基之碳數1至4的烷氧基係可分別與前述相同。
在上述製造方法中，重氮化步驟較佳係依據在重氮成分之鹽酸、硫酸等無機酸水溶液或懸浮液中混合亞硝酸鈉等亞硝酸鹽之所謂「順法」、或依據在重氮成分之中性或弱鹼性之水溶液中預先加入亞硝酸鹽，再將此與無機酸混合之所謂「逆法」來進行。重氮化之溫度係以-10至40℃為適當。又，與苯胺類之偶合步驟係將鹽酸、乙酸等酸性水溶液與上述各重氮液混合，在溫度-10至40℃、pH2至7之酸性條件下進行為佳。
藉由偶合反應所得之式(D)或式(E)的單偶氮化合物係可直接過濾、或藉由酸析或鹽析析出並過濾而取出、或者直接以溶液或懸浮液進入以下步驟。重氮鎓鹽為難溶性成為懸浮液時，可將其進行過濾，作成壓餅而在以下偶合步驟中使用。
式(D)或式(E)之單偶氮化合物的重氮化物、與式(F)所示的萘酚類之三次偶合反應，較佳係在溫度-10至40℃、pH7至10之中性至鹼性條件下進行。反應終止後，使所得之式(1)的偶氮化合物或鹽較佳係藉由鹽析析出並過濾而取出。又，必須純化時，重複鹽析或使用有機溶劑而使其從水中析出即可。使用於純化之有機溶劑可舉例如甲醇、乙醇等醇類、丙酮等酮類等水溶性有機溶劑。
上述式(A)所示之化合物如為不存在虛線所示之環時，為2-胺基苯并噻唑類，可舉例如2-胺基-6-磺苯并噻唑、2-胺基-7-甲氧基-6-磺苯并噻唑、2-胺基-4,6-二磺苯并噻唑、2-胺基-7-甲氧基-4,6-二磺苯并噻唑等。存在虛線所示之環時，為2-胺基萘并噻唑類，可舉例如2-胺基-6,8-二磺萘并噻唑、2-胺基-4,6,8-三磺萘并噻唑、2-胺基-4-氯-6,8-二磺萘并噻唑、2-胺基-6-磺丙氧基-4,8-二磺萘并噻唑、2-胺基-6-磺丙氧基-4,7,8-三磺萘并噻唑、2-胺基-6-甲氧基-4,7,8-三磺萘并噻唑、2-胺基-7-磺丙氧基-4,9-二磺萘并噻唑、2-胺基-4-磺丙氧基-5,7,9-三磺萘并噻唑等，以2-胺基-6-磺苯并噻唑、2-胺基-7-甲氧基-6-磺苯并噻唑、2-胺基-6,8-二磺萘并噻唑為佳。
式(B)之苯胺類係具有磺基之具低級烷氧基的苯胺類，可舉例如3-(2-胺基-4-甲基苯氧基)丙烷-1-磺酸、3-(2-胺基苯氧基)丙烷-1-磺酸、及3-(2-胺基-4-甲基苯氧基)丁烷-1-磺酸等。此外之苯胺類可舉例如苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、2-乙基苯胺、3-乙基苯胺、2,5-二甲基苯胺、2,5-二乙基苯胺、2-甲氧基苯胺、3-甲氧基苯胺、2-甲氧基-5-甲基苯胺、2,5-二甲氧基苯胺、3,5-二甲基苯胺、2,6-二甲基苯胺、及3,5-二甲氧基苯胺等。此等苯胺類係可保護胺基。式(C)之胺基萘類可舉例如1-胺基萘、1-胺基萘-6-磺酸、1-胺基萘-7-磺酸、1-胺基-2-甲氧基萘-6-磺酸、1-胺基-2-甲氧基萘-7-磺酸、1-胺基-2-乙氧基萘-6-磺酸、及1-胺基-2-乙氧基萘-7-磺酸，較佳係1-胺基萘-7-磺酸及1-胺基-2-甲氧基萘-7-磺酸。此等之胺基萘類係可保護胺基。保護基可舉例如其ω-甲烷碸基。
上述式(1)所示之偶氮化合物或其鹽係提供在紅外線域高的偏光性能、以及具有耐濕性、耐熱性、及/或耐光性之高性能的偏光板。因而，有關本發明之偏光元件係適宜在高溫高濕條件下所使用之車載用偏光 板、屋外顯示用之中性灰偏光板、必須以紅外線域之光控制之各種感測器的製作。
在上述偏光元件中，在無損本發明之性能的程度，以顏色之修正及/或偏光性能之提升為目的，使用至少1種在可見光域顯示偏光特性之二色性色素。例如，可含有至少1種在式(1)所示之偶氮化合物以外之可見光域中顯示偏光特性的二色性色素。
在製作無色彩的偏光元件，本發明之偏光元件宜含有式(5)或式(6)之偶氮化合物或其鹽之一者或兩者。其配方可提供高穿透率，即使為高偏光度卻為無色彩之偏光元件。含有式(5)或式(6)之偶氮化合物的偏光元件係可提供一種耐久性高，且可靠性高的液晶顯示器。
首先，說明有關式(5)。式(5)中，Ab1、Ab2分別獨立地表示具有取代基之萘基或具有取代基之苯基，其取代基之至少1個為氫原子、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，Rb1、Rb2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。
進一步，為了獲得具有更高穿透率、且高偏光度，且平行位、正交位之色相為更無色彩的偏光元件，較佳係式(5)之Rb1、Rb2的取代基分別獨立地為甲基、或甲氧基，以甲氧基更佳。
進一步，為了獲得具有更高穿透率、且高偏光度，且平行位、正交位之色相為更無色彩的偏光元件，較佳係式(5)之Rb1、Rb2分別獨立 地具有磺基或羰基之萘基，為了獲得高對比度的偏光板以具有磺基之萘基更佳。
在本案所使用之式(5)所示的偶氮化合物之具體例係以游離酸之形式呈示於下。
其次，說明有關式(6)之化合物。
在式(6)中，Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基。Ag1為苯基時，以至少具有1個磺基或羧基作為其取代基為佳。苯基具有2個以上之取代基時，其取代基之至少1個為磺基或羧基，其它取代基較佳為磺基、羧基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺基之低級烷氧基、硝基、胺基、乙醯基胺基、或低級烷基胺基取代胺基。其它之取代基更佳係磺基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、硝基、或胺基，特佳係磺基、 甲基、甲氧基、乙氧基、或羧基。具有磺基之低級烷氧基以直鏈烷氧基為佳，磺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。苯基具有之取代基的數為1或2較佳，取代位置並無特別限定，但以僅4位、2位與4位之組合、及3位與5位之組合為佳。
Ag1為具有取代基之萘基時，較佳係其取代基至少具有1個磺基。萘基具有2個以上之取代基時，較佳係其取代基之至少1個為磺基，其它取代基為磺基、羥基、羧基、或具有磺基之低級烷氧基。萘基以具有2個以上之磺基作為取代基為特佳。具有磺基之低級烷氧基係以直鏈烷氧基為佳，磺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，特佳係3-磺丙氧基。萘基具有之磺基的數為2時，磺基之取代位置較佳係4、8位之組合、及6、8位之組合為佳，以6、8位之組合更佳。萘基具有之磺基的數為3時，磺基之取代位置較佳係1、3、6位之組合。
上述式(6)中之Bg及Cg分別獨立地以下述式(7)或下述式(8)表示，但Bg及Cg之至少一者以式(7)表示。
在上述式(7)及式(8)中，Rg1至Rg3分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、或具有磺基之低級烷氧基。在式(7)中，Rg1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，特佳係氫原子或甲氧基。具有磺基之低級烷氧基以直鏈烷氧基為佳，磺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。Rg1之取代位置係Ag1側之偶氮基為1位時，以2位或3位 為佳。更佳係Ag1側之偶氮基為1位時，以3位更佳。具有磺基時，其磺基之取代位置以6位或7位為佳，更佳係6位。k表示0至2之整數。在式(8)中，Rg2或及Rg3分別獨立地較佳係氫原子、低級烷基、低級烷氧基、或具有磺基之低級烷氧基，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Xg1側之偶氮基為1位時，可適用僅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，較佳係僅2位、僅5位、2位及5位。
上述式(6)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、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，更佳係苯基胺基。可具有取代基之胺基較佳係具有1個或2個選自由氫原子、甲基、甲氧基、磺基、胺基、及低級烷基胺基所構成組群中之胺基，更佳係具有1個或2個氫原子、甲基、磺基之胺基。可具有取代基之苯基胺基較佳係具有1個或2個選自由氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、胺基、及低級烷基胺基所構成組群中之取代基的苯基胺基，更佳係具有1個或2個選自由氫原子、甲基、甲氧基、磺基、及胺基所構成組群中之取代基的苯基胺基。取代位置並無特別限定，但較佳係取代基之1個相對於苯基胺基之胺基為p位。苯基偶氮基較佳係具有1至3個選自由氫原子、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構成組群中之苯基偶氮基。可具有取代基之苯甲醯基胺基較佳係具有1個選自由氫原子、羥基、胺基、及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基的苯甲醯基胺基。Xg1之取代位置係取代之萘基的羥基為1位時，以6位或7位為佳，更佳係6位。
式(6)所示之偶氮化合物或其鹽特別在用以提升性能，以下述式(6’)所示之偶氮化合物或其鹽時為佳。
上述式(6’)中，Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基，Rg4及Rg5分別獨立地表示與式(7)中之Rg1為相同的意義，Xg1表示與式(6)中之Xg1為相同的意義。k1及k2分別獨立地表示0至2之整數。
式(6)所示之偶氮化合物之具體例可舉例如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等偶氮化合物。
以下，將式(6)所示之偶氮化合物之具體例以游離酸形式表示。
在本發明之偏光元件中，式(5)或式(6)所示之偶氮化合物或其鹽之含量，相對於水溶液100質量份，以0.0001至5質量份為佳，更佳係0.001至1質量份。
獲得式(5)所示之偶氮化合物的方法、及、偶氮化合物係例如可用國際公開第2012/165223號記載之方法獲得，但不限定於此等。
式(6)所示之偶氮化合物或其鹽係例如可依據日本特開平1-161202號公報、日本特開平01-172907號公報、日本特開平01-248105號 公報、日本特開平01-265205號公報、及日本特公平07-92531號公報等記載之方法合成，但不限定於此等。
在一態樣中，本發明之偏光元件係包含上述式(9)或式(10)所示之偶氮化合物、其金屬錯合物化合物、或其鹽。在製作上述偏光元件時，適宜為分別獨立地或同時地使用紅外光吸收化合物、及式(9)或式(10)之偶氮化合物，雖為高穿透率且為高偏光度，但可提供無色彩之偏光元件。特別，使用式(9)、或式(10)之偶氮化合物的偏光元件係可提供耐久性高且可靠性高的液晶顯示器。
首先，有關式(9)說明如下。
上述式(9)中，Ac1表示至少具有1個選自由磺基、羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rc11至Rc14分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基或具有磺基之低級烷氧基。
上述式(9)中，Ac1為苯基時，較佳係至少具有1個磺基或羧基作為其取代基。苯基具有2個以上取代基時，其取代基之至少1個為磺基或羧基，其它之取代基較佳係選自由磺基、羧基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺基之低級烷氧基、硝基、胺基、乙醯基胺基及低級烷基胺基取代胺基所構成組群中，更佳係選自由磺基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、硝基及胺基所構成組群中，特佳係選自由磺基、甲基、甲氧基、乙氧基及羧基所構成組群中。上述具有磺基之低級烷氧基較佳係直鏈烷氧基，又，磺基之取代位置較佳係烷氧基之末端。如此具有磺基的低級烷氧基更佳係3-磺丙氧基或4-磺丁氧基，特佳係3-磺丙氧基。苯基為具有磺基作為取代基時，磺基之數以1個或2個為佳。有關磺基之取代位置並無特別限定，但磺基為1個時，偶氮基之位置為1位，以苯基之4-位為佳，磺基為2個時，較佳係苯基之2-、4-位的組合或苯基之3-、5-位的組合。
上述式(9)中，Ac1為萘基時，較佳係至少具有1個磺基作為其取代基。萘基具有2個以上取代基時，其取代基之至少1個為磺基，其它取代基較佳係選自由磺基、羥基、羧基及具有磺基之低級烷氧基所構成組群中。具有磺基之低級烷氧基以直鏈烷氧基為佳，又，磺基之取代位置較佳係烷氧基之末端。如此具有磺基的低級烷氧基更佳係3-磺丙氧基或4-磺丁氧基，特佳係3-磺丙氧基。萘基所取代之磺基的數為2個時，偶氮基之位置為2位，而磺基之取代位置較佳係萘基之4-、8-位之組合或6-、8-位之組合，更佳係6-、8-位之組合。萘基所取代之磺基的數為3個時，磺基之取代位置較佳係1-、3-、6-位之組合。
上述式(9)中，Rc11至Rc14分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基或具有磺基之低級烷氧基。具有磺基之低級烷氧基較佳係直鏈烷氧基，又，磺基之取代位置較佳係烷氧基之末端。Rc11至Rc14較佳係分別獨立地為氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、3-磺丙氧基或4-磺丁氧基，特佳係氫原子、甲基、甲氧基或3-磺丙氧基。被Rc11至Rc14取代之苯基的取代位置係脲基骨架側之偶氮基的取代位置為1位時，較佳係苯基之僅2-位、僅5-位、2-位與6-位之組合、2-位與5-位之組合、3-位與5-位之組合，特佳係僅2-位、僅5-位、2-位與5-位之組合。又，上述僅2-位、僅5-位係Rc11與Rc12、Rc13與Rc14之關係，意指Rc11與Rc12或Rc13與Rc14之任一者僅在2-位或5-位具有1個氫原子以外的取代基，另一者為氫原子。
上述式(9)所示之偶氮化合物之中，特別，以下述式(9b)所示之偶氮化合物為佳：
式中，Ac1、Rc11至Rc14如上述式(9)定義。藉由使用如此偶氮化合物，可更提升偏光元件之偏光性能。
上述式(9)所示之偶氮化合物之具體例可舉例如以下之化合物。
上述式(9)所示之偶氮化合物係例如可用日本特開2009-155364號公報等記載之方法及類似此之方法合成，但不限定於此等。例如，藉由使成為後述之式(9-v)所示之基材的化合物與氯碳酸苯酯等脲基化劑在20至95℃反應，即可製作上述式(9)所示之偶氮化合物。以其它之脲基化的合成方法，已知有使用光氣化合物等，使胺化合物脲基化之方法。藉由該合成方法，可獲得具有脲基骨架之本發明中的式(9)所示之偶氮化合物。
上述式(9)所示之偶氮化合物的具體合成方法說明如下。首先，使下述式(9-i)所示之具有取代基之胺類藉由例如與細田豊著「染料化學」，技報堂，1957年，P.135-234記載的製法同樣之製法重氮化，然後，與下述式(9-ii)所示之苯胺類偶合，藉此獲得下述式(9-iii)所示之單偶氮胺基化合物。
式(9-i)中，Ac1表示與上述式(9)之Ac1相同的意義。式(9-ii)中，Rc11及Rc12表示與上述式(9)中之Rc11及Rc12分別為相同的意義。式(9-iii)中，Ac1表示與上述式(9)之Ac1相同的意義，Rc11及Rc12表示與上述式(9)中之Rc11及Rc12分別為相同的意義。
然後，使上述式(9-iii)所示之單偶氮胺基化合物重氮化，再者，與下述式(9-iv)所示之苯胺類2次偶合，獲得下述式(9-v)所示之雙偶氮胺基化合物。又，式(9-iv)中，Rc13及Rc14表示與上述式(9)中之Rc13及Rc14分別為相同的意義。式(9-v)中，Ac1表示與上述式(9)之Ac1為相同的意義，Rc11至Rc14表示與上述式(9)中之Rc11及Rc14分別為相同的意義。
上述反應過程中之重氮化步驟係藉由重氮成分在鹽酸、硫酸等無機酸水溶液或懸浮液中混合亞硝酸鈉等亞硝酸鹽的順法來進行，或藉由重氮成分在中性或弱鹼性之水溶液中預先加入亞硝酸鹽，再將此與無機酸混合之逆法來進行。重氮化之溫度係以-10至40℃為適當。又，與苯胺 類之偶合步驟係將鹽酸、乙酸等酸性水溶液與上述各重氮液混合，在溫度-10至40℃、pH2至7之酸性條件下進行。
藉由偶合步驟所得之單偶氮胺基化合物或雙偶氮胺基化合物亦可直接或藉由酸析、鹽析使其析出並過濾過而取出，亦或溶液或懸浮液直接進行進一步的步驟。重氮鎓鹽為難溶性之懸濁液時，亦可將該懸浮液過濾，作為壓餅而過濾後的重氮鎓鹽在進一步的偶合步驟使用。
將藉由上述步驟所得的雙偶氮胺基化合物，其後，與氯碳酸苯酯施予脲基化反應，以合成上述式(9)所示之偶氮化合物。該脲基化反應係藉由例如日本特開2009-155364號公報記載之製法，在溫度10至90℃、pH7至11之中性至鹼性條件下進行。脲基化反應終止後，使藉鹽析所得之偶氮化合物析出，然後過濾。又，必須純化時，只要重複鹽析或使用有機溶劑使從水中所得之偶氮化合物析出即可。使用於純化之有機溶劑可舉例如甲醇、乙醇等醇類、丙酮等酮類等水溶性有機溶劑。如此方式，可合成在本發明使用之上述式(9)所示的偶氮化合物。
其次，說明有關式(10)。
上述式(10)中，Ac2表示至少具有1個選自由磺基、羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基。Rc21至Rc25分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基或具有磺基之低級烷氧基。Rc26表示氫原子、低級烷基或具有磺基之低級烷氧基。Xc2表示至少可具有1個取代基之胺基、至少可具有1個取代基之苯基偶氮基、至少可具有1個取代基之萘并三唑基、或至少可具有1個取代基之苯甲醯基胺基，上述取代基係選自由低級烷基、低級烷氧基、磺基、低級烷基胺基、羥基、胺基、取代胺基、羧基、及羧基乙基胺基所構成組群中。p、q分別獨立地表示0或1之整數。
上述式(10)中，Ac2表示具有取代基之苯基、或具有取代基之萘基，但Ac2為具有取代基之苯基時，較佳係苯基為至少具有1個磺基或羧基作為取代基，苯基至少具有2個以上取代基時，該等取代基的至少1個為磺基或羧基，其它取代基以磺基、羧基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4之烷氧基、羥基、硝基、胺基、或取代胺基(尤其，乙醯基胺基或碳數1至4之烷基胺基)為佳，其它取代基以磺基、羧基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羥基、硝基、或胺基更佳，以磺基、羧基、甲基、甲氧基、或乙氧基為特佳。又，具有磺基之碳數1至4之烷氧基係以直鏈烷氧基為佳，磺基之取代位置以烷氧基末端為佳。具有磺基之碳數1至4的烷氧基係以3-磺丙氧基或4-磺丁氧基更佳，以3-磺丙氧基為特佳。苯基上之取代基數係以1或2為佳，苯基上之取代基之位置並無特別限定，但以僅4-位、或2-位與4-位之組合、或3-位與5-位之組合為佳。
上述式(10)中，Ac2為具有取代基之萘基時，較佳係萘基為至少具有1個磺基作為取代基，萘基具有2個以上取代基時，該等取代基的至少1個為磺基，較佳係其它取代基為磺基、羥基、羧基、或具有磺基之碳數1至4之烷氧基。又，具有磺基之碳數1至4的烷氧基係以直鏈烷氧基為佳，磺基之取代位置較佳係烷氧基末端。具有磺基之碳數1至4之烷氧基更佳係3-磺丙氧基或4-磺丁氧基，以3-磺丙氧基為特佳。萘基上之磺基數為2時，偶氮基之取代位置為2位，而磺基之取代位置較佳係4-位與8-位之組合或6-位與8-位之組合，特佳係6-位與8-位之組合。萘基上之磺基數為3時，磺基之取代位置特佳係偶氮基之取代位置為2位，且為1-位、3-位與6-位之組合。
上述式(10)中，Xc2表示至少可具有1個取代基之胺基、至少可具有1個取代基之苯基胺基、至少可具有1個取代基之苯基偶氮基、至少可具有1個取代基之萘并三唑基、至少可具有1個取代基之苯甲醯基、或至少可具有1個取代基之苯甲醯基胺基，較佳係可舉例如可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基、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，特佳之Xc2係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胺基。上述取代基係選自由低級烷基、低級烷氧基、磺基、低級烷基胺基、羥基、胺基、取代胺基、羧基、及羧基乙基胺基所構成組群中。
Xc1為至少可具有1個取代基之胺基時，該胺基可為未取代，但較佳係具有1個或2個選自由低級烷基、低級烷氧基、磺基、胺基、取代胺基、及低級烷基胺基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個或2個選自由甲基、甲氧基、磺基、胺基及低級烷基胺基所構成組群中之取代基。
Xc1為至少可具有1個取代基之苯基胺基時，該苯基胺基為未取代，或，較佳係具有1個或2個選自由低級烷基、低級烷氧基、磺基、胺基及低級烷基胺基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個或2個選自由甲基、甲氧基、磺基及胺基所構成組群中之取代基。
Xc1係至少可具有1個取代基之苯基偶氮基時，該苯基偶氮基係未取代，或較佳係具有1個至3個選自由羥基、低級烷基、低級烷氧基、胺基及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個至3個選自由甲基、甲氧基、胺基及羥基所構成組群中之取代基。
Xc1係至少可具有1個取代基之萘并三唑基時，該萘并三唑基係未取代，或較佳係具有1個或2個選自由磺基、胺基及羧基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個或2個磺基作為取代基。
Xc1係至少可具有1個上述取代基之苯甲醯基胺基時，該苯甲醯基胺基係未取代，或較佳係具有1個選自由羥基、胺基及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個或2個羥基或胺基作為取代基。
Xc1係至少可具有1個取代基之苯甲醯基時，該苯甲醯基係未取代，或較佳係具有1個選自由羥基、胺基及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個或2個羥基或胺基作為取代基。
再者，更佳Xc2可舉例如以下。
‧可具有1個或2個選自由氫原子、甲基、甲氧基、磺基、胺基、及碳數1至4之烷基胺基所構成組群中之取代基的胺基、‧可具有1個或2個選自由氫原子、甲基、甲氧基、磺基、胺基、碳數1至4之烷基胺基所構成組群中之取代基的苯基胺基、‧可具有1個選自由胺基、及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基的苯甲醯基、‧可具有1個選自由氫原子、胺基、及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基的苯甲醯基胺基、或‧可具有1個至3個選自由氫原子、羥基、甲基、甲氧基、胺基、及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基的苯基偶氮基。
取代基之位置雖無特別限定，但例如Xc2為苯基胺基時，特佳係苯基上之取代基之至少1個相對於胺基為苯基之p-位。
上述式(10)中，Rc21至Rc25分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基或具有磺基之低級烷氧基。Rc21至Rc25較佳係分別獨立地 為氫原子、碳數1至4之烷基、或碳數1至4之烷氧基、或在末端具有磺基之直鏈型烷氧基，更佳係氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、3-磺丙氧基、或4-磺丁氧基，特佳係氫原子、甲基、甲氧基、或3-磺丙氧基。
上述式(10)中，Rc26表示氫原子、低級烷基或具有磺基之低級烷氧基。較佳係氫原子、碳數1至4之烷基、在末端具有磺基之直鏈型烷氧基，更佳係氫原子、甲基、乙基、3-磺丙氧基、或4-磺丁氧基，特佳係氫原子、甲基、或3-磺丙氧基。
上述式(10)中，p及q分別獨立地為0或1之整數。在本發明之偏光元件中為獲得良好的偏光性能，p及q之任一者為0時，另一者為1較佳，p及q為1更佳。
上述式(10)所示之偶氮化合物之中，以下述式(10b)所示之偶氮化合物為佳。藉由使用如此之偶氮化合物，可更提高偏光元件之偏光性能。式(10b)中，Ac2、Rc21至Rc26、Xc2、p、及q係如上述式(10)定義。
其次，將游離酸之形式為式(10)所示的偶氮化合物之具體例列舉如下。又，在以下之化合物例中，將磺基及羥基以游離酸之形式表示，但磺基及羥基可為鹽之形式。
游離酸之形式為式(10)所示之偶氮化合物的合成方法可舉例如日本特開平9-302250號公報、日本特開平3-12606號公報、國際公開第2005/075572號、國際公開第2012/108169號、國際公開第2012/108173號等所記載之方法，但並非限定於此等。游離酸之形式為式(10)所示之偶氮化合物可舉例如C.I.Direct Red 117、C.I.Direct Red 127、日本特開平3-12606號公報所記載之偶氮化合物、國際公開第2005/075572號所記載之偶氮化合物、國際公開第2012/108169號所記載之偶氮化合物等。
在一態樣中，本發明之偏光元件更包含上述式(11)所示之偶氮化合物、其金屬錯合物化合物或其鹽、或式(12)所示之偶氮化合物或其鹽。
說明有關式(11)所示之化合物。
式(11)中，Ab1表示至少具有1個選自由磺基、羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rb11至Rb14分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基或具有磺基之低級烷氧基，Rb15及Rb16分別獨立地表示低級烷氧基，Xb1表示至少具有1個選自由低級烷基、低級烷氧基、磺基、胺基、低級烷基胺基、羥基、羧基及羧基乙基胺基所構成組群中的胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基或可具有取代基之苯甲醯基胺基、或可具有取代基之苯甲醯基。d表示0或1之整數。又，其化合物可為金屬錯合物化合物，較佳係可為銅錯合物化合物。
前述銅錯合物化合物係指例如下述式(11b)，式(11b)的M為金屬，可使用銅、鎳、鈷等，但較佳係銅。又，式(11b)中，Ab1、Rb11至Rb14、Rb16、Xb1、d分別表示與上述式(11)中者為相同的意義。
上述式(11)及式(11b)中，Ab1為苯基時，較佳係至少具有1個磺基或羧基作為其取代基。苯基具有2個以上取代基時，其取代基之至少1個為磺基或羧基，其它取代基較佳係選自由磺基、羧基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺基之低級烷氧基、羥基、硝基、苯甲醯基、胺基、乙醯基胺基及低級烷基胺基取代胺基所構成組群中，更佳係選自由磺基、甲 基、乙基、甲氧基、乙氧基、羥基、羧基、硝基、胺基、3-磺丙氧基及4-磺丁氧基所構成組群中，特佳係選自由磺基、甲基、甲氧基、羧基及3-磺丙氧基所構成組群中。具有磺基之低級烷氧基係如上述3-磺丙氧基或4-磺丁氧基，以直鏈烷氧基為佳，又，磺基之取代位置以烷氧基之末端為佳。苯基具有磺基作為取代基時為佳，較佳係磺基之數為1個或2個。取代基之取代位置並無特別限定，但偶氮基之位置為1位時，以苯基之4位-為佳，磺基為2個時，較佳係苯基之2位-、4-位之組合或3-位、5-位之組合。
上述式(11)及式(11b)中，Ab1為萘基時，較佳係至少具有1個磺基作為其取代基。萘基具有2個以上取代基時，其取代基之至少1個為磺基，其它取代基較佳係選自由磺基、羥基、羧基及具有磺基之低級烷氧基所構成組群中。具有磺基之低級烷氧基以直鏈烷氧基為佳，又，磺基之取代位置以烷氧基之末端為佳。如此之具有磺基的低級烷氧基更佳係3-磺丙氧基或4-磺丁氧基，特佳係3-磺丙氧基。在萘基所取代之磺基的數為2個時，磺基之取代位置係偶氮基之位置為2位而萘基為4-、8-位之組合或6-、8-位之組合為佳，以6-、8-位之組合更佳。在萘基所取代之磺基的數為3個時，偶氮基之位置為2位，磺基之取代位置以3-、6-、8-位之組合為佳。
上述式(11)及式(11b)中，Rb11至Rb14分別獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基或具有磺基之低級烷氧基。具有磺基之低級烷氧基係以直鏈烷氧基為佳，又，磺基之取代位置以烷氧基之末端為佳。Rb11至Rb14較佳係氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、3-磺丙氧基或4-磺丁氧基，特佳係磺基、甲基、甲氧基、羧基或3-磺丙氧基。
上述式(11)中之Rb15及Rb16、式(11b)中之Rb16分別獨立地表示低級烷氧基，較佳係甲氧基或乙氧基。為明顯提升本發明之偏光元件或偏光板的偏光性能，以甲氧基為佳。
上述式(11)及式(11b)中，Xb1表示至少具有1個選自由低級烷基、低級烷氧基、磺基、胺基、低級烷基胺基所構成組群中之取代基的胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基或可具有取代基之苯甲醯基胺基、或可具有取代基之苯甲醯基。
Xb1為可具有上述取代基之胺基時，該胺基可為未取代，但較佳係具有1個或2個選自由低級烷基、低級烷氧基、磺基、胺基及低級烷基胺基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個或2個選自由甲基、甲氧基、磺基、胺基及低級烷基胺基所構成組群中之取代基。
Xb1為可具有上述取代基之苯基胺基時，該苯基胺基為未取代，或較佳係具有1個或2個選自由低級烷基、低級烷氧基、磺基、胺基及低級烷基胺基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個或2個選自由甲基、甲氧基、磺基及胺基所構成組群中之取代基。
Xb1為可具有上述取代基之苯基偶氮基時，該苯基偶氮基為未取代，或較佳係具有1個至3個選自由羥基、低級烷基、低級烷氧基、胺基及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個至3個選自由甲基、甲氧基、胺基及羥基所構成組群中之取代基。
Xb1為可具有上述取代基之萘并三唑基時，該萘并三唑基為未取代，或較佳係具有1個或2個選自由磺基、胺基及羧基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個或2個磺基作為取代基。
Xb1為可具有上述取代基之苯甲醯基胺基時，該苯甲醯基胺基為未取代，或較佳係具有1個選自由羥基、胺基及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基，更佳係具有1個或2個羥基或胺基作為取代基。
Xb1係至少可具有1個上述取代基，較佳係苯甲醯基胺基或苯基胺基，最佳係可具有上述取代基之苯基胺基。苯甲醯基胺基或苯基胺基具有上述取代基時，該取代基之位置並無特別限定，但為苯基胺基時，較佳係上述取代基之1個相對於胺基為p-位，另一方面，為苯甲醯基胺基時，較佳係上述取代基之1個相對於羰基為p-位。
上述式(11)所示之偶氮化合物之中，以下述式(11c)所示之偶氮化合物為佳，藉由使用如此偶氮化合物，可更提高偏光元件之偏光性能。式(11c)中，Ab1、Rb11至Rb16、Xb1及d分別如在上述式(11)中所定義。
上述式(11)、(11b)、(11c)所示之偶氮化合物之具體例可舉例如日本特開平3-12606號公報、日本特開平5-295281號公報、日本特開平10-259311號公報、國際公開第2007/145210號、國際公開第2012/108169號、及國際公開第2012/108173號等記載之以下的偶氮化合物。
述式(11)、(11b)、(11c)所示之偶氮化合物係可藉由例如日本特開平3-12606號公報、日本特開平5-295281號公報、日本特開平10-259311號公報、國際公開第2007/145210號、國際公開第2012/108169號、及國際公開第2012/108173號等記載之方法而製造，但不限定於此等。
繼而，說明有關上述式(12)所示之偶氮化合物。
式(12)中，Ab2表示至少具有1個選自由磺基、羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rb21表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基或具有磺基之低級烷氧基，Xb2表示至少具有1個選自由低級烷基、低級烷氧基、低級烷基胺基、羥基、羧基、磺基、胺基及取代胺基所構成組群中之取代基的胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基、可具有取代基之苯甲醯基胺基、或可具有取代基之苯甲醯基。
式(12)中，Ab2表示至少具有1個選自由磺基、羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，該苯基或該萘基具有2個以上取代基時， 其取代基之至少1個為磺基或羧基，其它取代基較佳係選自由磺基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺基之低級烷氧基、羧基、硝基、胺基及取代胺基所構成組群中，更佳係選自由磺基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、硝基及胺基所構成組群中，特佳係選自由磺基、羧基、低級烷基及低級烷氧基所構成組群中。具有磺基之低級烷氧基以直鏈烷氧基為佳，又，磺基之取代位置以烷氧基之末端為佳。如此之具有磺基的低級烷氧基，更佳係3-磺丙氧基或4-磺丁氧基，特佳係3-磺丙氧基。又，苯基具有之取代基之數以1個或2個為佳，另一方面，萘基具有之取代基的數以2個或3個為佳。對於此等取代基的位置並無特別限定，但苯基具有之取代基的數為1個時，偶氮基之位置設為1位而以苯基之4位-為佳，取代基之數為2個，以苯基之2位-、4-位之組合或3-位、5-位之組合為佳。另一方面，萘基較佳係具有2個或3個磺基作為取代基，在萘基所取代之磺基的數為2個時，磺基之取代位置係萘基之偶氮基的取代位置設為2位而以4-、8-位之組合或6-、8-位之組合為佳，以6-、8-位之組合更佳。又，在萘基所取代之磺基的數為3個時，磺基之取代位置係偶氮基之取代位置設為2位，以3-、6-、8-位之組合為佳。
上述式(12)中，Rb21表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基或具有磺基之低級烷氧基。具有磺基之低級烷氧基係以直鏈烷氧基為佳，又，磺基之取代位置以烷氧基之末端為佳。Rb21更佳係氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、3-磺丙氧基或4-磺丁氧基，特佳係磺基、甲基、甲氧基、羧基或3-磺丙氧基。尤其，Rb21為甲氧基時，因明顯提升本發明之偏光元件或偏光板的偏光性能，故較佳。
上述式(12)中，Xb2表示至少具有1個選自由低級烷基、低級烷氧基、低級烷基胺基、羥基、羧基、磺基、胺基及取代胺基所構成組 群中之取代基的胺基、或、至少具有1個選自由氫原子、低級烷基、低級烷氧基、羥基、羧基、磺基、胺基及取代胺基所構成組群中之取代基的苯基胺基、苯基偶氮基、萘并三唑基或苯甲醯基胺基。
Xb2為可具有上述取代基之胺基時，該胺基可為未取代，但較佳係可具有1個或2個選自由羥基、羧基、磺基、胺基及低級烷基胺基所構成組群中之取代基，更佳係可具有1個或2個選自由甲基、甲氧基、磺基、胺基及低級烷基胺基所構成組群中之取代基。
Xb2為可具有上述取代基之苯基胺基時，該苯基胺基為未取代，或具有選自由甲基、甲氧基、胺基、取代胺基、及磺基所構成組群中之取代基，較佳係未取代或具有甲氧基作為取代基。苯基胺基具有上述取代基時，該取代基之位置並無特別限定，但上述取代基之1個較佳係相對於鍵結於苯基之胺基為p-位。
Xb2為可具有上述取代基之苯甲醯基胺基時，該苯甲醯基胺基為未取代，或具有選自由胺基、取代胺基、及羥基所構成組群中之取代基，較佳係具有胺基作為取代基。苯甲醯基胺基具有上述取代基時，該取代基之位置並無特別限定，但上述取代基之1個較佳係相對於鍵結於苯基之羰基為p-位。
Xb2為可具有上述取代基之苯基偶氮基時，該苯基偶氮基為未取代、或具有選自由羥基、胺基、甲基、甲氧基及羧基所構成組群中之取代基，更佳係具有羥基作為取代基。
Xb2為可具有上述取代基之萘并三唑基時，該苯基偶氮基為未取代、或具有磺基作為取代基。
上述式(12)所示之偶氮化合物之中，以下述式(12b)所示之偶氮化合物為佳，藉由使用如此之偶氮化合物，可更提升偏光元件之偏光性能。
式(12b)中，Ab2、Rb21及Xb2分別如上述式(12)之定義。
如此之式(12)所示之偶氮化合物的具體例可舉例如以下之偶氮化合物。
上述式(12)所示之偶氮化合物係可藉由例如日本特公昭64-5623號公報、日本特開平5-53014號公報記載之公知的重氮化、偶合而製造，但不限定於此等。
在上述偏光元件中，式(11)或式(12)所示之偶氮化合物或其鹽的含量相對於水溶液100質量份，係以0.0001至5質量份為佳，更佳係0.001至1質量份。
在一態樣中，本發明之偏光元件為更提升偏光性能，較佳係包含下述式(13)或(13’)所示之偶氮化合物或其鹽之至少1種。
上述式(13)中，Ay1為氫原子、磺基、羧基、羥基、低級烷基、或低級烷氧基，較佳係磺基或羧基。Ry1至Ry4分別獨立地為氫原子、磺基、低級烷基、低級烷氧基、具有磺基之低級烷氧基，較佳係氫原子、磺基、低級烷基、低級烷氧基，更佳係氫原子、甲基、甲氧基。j表示1至3之整數。
上述式(13’)中，i為0或1。Ay1、Ay2、Ry1、Ry2、及j表示與式(13)中者為相同的意義。
式(13’)中，Ay1及Ay2較佳係磺基、羧基或低級烷氧基，更佳係磺基、羧基、甲氧基或乙氧基，更佳係磺基或羧基。
式(13’)中，Ry1及Ry2較佳係氫原子、磺基、甲基、乙基、甲氧基或乙氧基，更佳係氫原子、磺基、甲基或甲氧基。
上述式(13)或(13’)所示之偶氮化合物之中，特佳係下述式(13b)所示之偶氮化合物，藉由使用如此之偶氮化合物，可進一步提升偏光元件之偏光性能。式(13b)中，Ay1、Ry1、Ry2如上述式(13)定義。
較佳之一態樣中，式(13)或(13’)所示之偶氮化合物可與式(5)或式(6)所示之偶氮化合物一起使用。
在上述偏光元件中，上述式(13)或(13’)所示之偶氮化合物或其鹽的含量相對於式(5)或(6)之偶氮化合物的含量100質量份，以0.01至300質量份為佳，以0.1至200質量份更佳，以30至200質量份又更佳。
上述式(13)及(13’)所示之偶氮化合物係對400至500nm之穿透率造成影響。在偏光元件中，尤其，400至500nm之短波長側的穿透率與偏光度(二色性)係可對黑色顯示時之藍斑或白色顯示時之白色變黄造成影響。式(13)及(13’)所示之偶氮化合物係可抑制偏光元件之平行位的短波長側之穿透率的降低，同時提升400至500nm之偏光特性(二色性)，更降低白色顯示時之泛黄與黑色顯示時之藍斑。偏光元件係藉由更含有式(13)或(13’)所示之偶氮化合物，特別是在視感度修正後之單體穿透率為30至65%之範圍中，為單體且更無色彩性，表現在白色顯示時更高品質的紙之白色，再者特別是視感度修正後之單體穿透率為35至45%時，偏光度、或對比度提高，故較佳。
式(13)及(13’)所示之偶氮化合物的具體例，例如有C.I.Direct Yellow 4、C.I.Direct Yellow 12、C.I.DirectYellow 72、及C.I.Direct Orange 39、以及國際公開第2007/138980號等記載之具有二苯乙烯構造的偶氮化合物等，但不限定於此等。
將式(13)及(13’)所示之偶氮化合物的更進一步具體例列舉於下。又，化合物例係以游離酸之形態表示。
式(13)及(13’)所示之偶氮化合物或其鹽係可藉由例如國際公開第2007/138980號等記載之方法而合成，但亦可取自市售者。
本發明之偏光元件在無損本發明之性能的程度，可以顏色的修正作為目的而含有其它偶氮化合物。所含有之其它偶氮化合物以二色性高者為特佳。可舉例如非專利文獻1所示之偶氮化合物、C.I.Direct.Yellow12、C.I.Direct Yellow28、C.I.Direct.Yellow44、C.I.Direct.Orange26、C.I.Direct.Orange39、C.I.Direct.Orange107、C.I.Direct.Red2、C.I.Direct.Red31、C.I.Direct.Red79、C.I.Direct.Red247、C.I.Direct.Green80、C.I.Direct.Green59、以及日本特開2001-33627號公報、日本特開2002-296417號公報及日本特開昭60-156759號公報所記載之偶氮化合物等。尤其，可適宜使用參偶氮構造具有苯基J酸之偶氮化合物。適宜將如此之其它偶氮化合物與式(1)所示之偶氮化合物或其鹽一 起用於偏光元件。上述其它偶氮化合物係游離酸之外，可使用作為鹼金屬鹽(例如鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽)、銨鹽、或胺類之鹽、或者銅錯合物化合物或其鹽。上述其它偶氮化合物並不限定於此等，可使用具有公知之二色性偶氮化合物。以游離酸、其鹽、或其銅錯鹽之形態含有其它之偶氮化合物，尤其，可提升光學特性。其它偶氮化合物可僅使用1種，亦可混合複數而使用。
在一態樣中，本發明之偏光元件係藉由含有碘而提升耐熱耐久性。在基材含有碘時，僅碘係難以溶解於溶劑，難以含浸於基材，故一般係含有碘，同時含有碘化鉀、碘化銨、碘化銅、碘化鈉、碘化鈣、碘化鈷、碘化鋅等碘化物、氯化鈉、氯化鋰、氯化鉀等氯化物。使用上述碘化物製作偏光元件時，通常，可製作在使480nm附近及600nm附近為中心之可見光域中具有高的偏光度之偏光元件。
在一態樣中，本發明之偏光元件可含有碘，藉由此，例如，視感度修正後之單體穿透率為35至50%而具有高的偏光度，亦即具有對比度。具有碘系偏光板之特徴的高穿透率與高對比度，同時在高耐久性，尤其在耐熱性中光學特性，尤其色變化少，又，可具有穿透率變化少之特徴。
(基材)
使用於上述偏光元件製作之基材係只要為可含有紅外光吸收水溶性化合物等二色性色素，並無特別限定，可舉例如由親水性高分子所成形之成形體。親水性高分子可舉例如聚乙烯醇系樹脂、直鏈澱粉系樹脂、澱粉系樹脂、纖維素系樹脂、聚丙烯酸鹽系樹脂等。在基材中含有上述紅外光吸收水溶性化合物等二色性色素時，從加工性、染色性及交聯性等之觀點而 言，使用聚乙烯醇系樹脂作為基材為最佳。基材之形狀並無特別限定，但以膜狀為佳。
(穿透率)
在2個波長帶域之平均穿透率的差，本發明之偏光元件較佳係特定之波長帶域間的平均穿透率之差的絕對值為預定值以下。平均穿透率係特定之波長帶域中的各波長之穿透率的平均值。
在一態樣中，本發明之偏光元件，其特徵在於；使2片偏光元件之吸收軸為平行而測定時的520nm至590nm之各波長的穿透率之平均值與420nm至480nm中之各波長的穿透率之平均值的差之絕對值為5%以下，且，在600nm至640nm中之各波長的穿透率之平均值與520nm至640nm中之各波長的穿透率之平均值的差之絕對值為3%以下。
(視感度修正後之穿透率)
視感度修正後的穿透率係依據JIS Z 8722：2009而求出的視感度修正後之穿透率。修正所使用之穿透率的測定係對於測定試料(例如偏光元件或偏光板)，使用C光源(2度視野)而對於400至700nm之各波長，每5nm或10nm測定分光穿透率，可將此依據JIS Z 8722：2009而視感度修正來求出。視感度修正後之穿透率，係以單體測定偏光元件或偏光板時之視感度修正後的單體穿透率、使用2片偏光元件、或偏光板而使各別的吸收軸為平行時之穿透率修正為視感度時的視感度修正後之平行位穿透率、使用2片偏光元件、或偏光板而使各別之吸收軸為正交時的穿透率修正為視感度時之視感度修正後的正交位穿透率。
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的色匹配函數之主要波長帶域。具體上，成為依據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)的各別之最大值為100時，顯示成為20以上之值的各別波長為420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長帶域。
對於將2片偏光元件以吸收軸方向成為平行之方式重疊配置之狀態(亮度顯示時、或白色顯示時)而測定所得之穿透率稱為「平行位穿透率」。又，○nm至△nm之各波長的平均穿透率亦稱為「AT○-△」。本發明之偏光元件的一態樣中，有關平行位穿透率，AT420-480與AT520-590之差以絕對值計為5.0%以內，較佳係3.5%以下，更佳係2.5%以下，再更佳係2.0%以下，特佳係1.5%以下。又，在一態樣中，有關平行位穿透率，AT520-590與AT600-640之差以絕對值計為3.0%以內，較佳係2.0%以下，更佳係1.5%以下，再更佳係1.0%以下。如此之偏光元件係平行位且可顯示高品質之紙般的白色。
有關將2片偏光元件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、或暗度顯示時)而測定所得之穿透率稱為「正交位穿透率」。本發明之偏光元件的一態樣中，有關正交位穿透率，較佳係AT420-480與AT520-590之差以絕對值計為3.0%以下，且AT520-590與AT600-640之差以絕對值計為2.0%以下。如此之偏光元件可在正交位顯示無色彩的黑色。再者，有關正交位穿透率，AT420-480與AT520-590之差以絕對值計，更佳係1.5%以下，再更佳係1.0%以下，特佳係0.5%以下。有關正交位穿透率，AT520-590與AT600-640之差以絕對值計，更佳係1.5%以下，再更佳係1.0%以下，特佳係0.5%以下。
再者，波長帶域380nm至420nm、480nm至520nm、及640nm至780nm的各別中之各波長的單體穿透率、各波長之平行位穿透 率、及各波長之正交位穿透率的各別平均穿透率，如上述調整上述波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、600nm至640nm中之各波長的平均穿透率時，難以對色素造成大的影響，以調整某程度為佳。有關各波長之單體穿透率，較佳係AT380-420與AT420-480之差以絕對值計為15%以下，較佳係AT480-520與AT420-480之差以絕對值計為15%以下，AT480-520與AT520-590之差以絕對值計為15%以下，AT640-780與AT600-640之差以絕對值計為20%以下。
在一態樣中，本發明之偏光元件係視感度修正後之單體穿透率可為30%至65%。視感度修正後之單體穿透率，對於1片之測定試料(例如偏光元件或偏光板)，依據JIS Z 8722：2009而修正為視感度之穿透率。偏光板之性能雖可求出更高穿透率者，但視感度修正後之單體穿透率若為30%至65%，即使在顯示裝置中使用，亦可顯現無協調不均之明度。穿透率愈高，偏光度愈有下降之傾向，故從與偏光度之均衡性的觀點而言，視感度修正後之單體穿透率以35%至50%更佳，再更佳係可為37%至47%，特佳係38%至45%。視感度修正後之單體穿透率超過65%時，有時偏光度會下降，但求出偏光元件明亮的穿透率、或特定的偏光性能或對比度時，視感度修正後之單體穿透率可超過65%。
在偏光元件中之平行位穿透率中，AT520-590可為25%至50%。如此之偏光元件設於顯示裝置時，可做成明亮且亮度高之清晰的顯示裝置。520nm至590nm之波長帶域的各波長之穿透率，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的主要波長帶域之1。尤其，520nm至590nm之各波長帶域係根據色匹配函數的視感度最高之波長帶域，可用目視確認的穿透率與該範圍中之穿透率接近。因此，調整520nm至590nm之波長帶域的各波長之穿透率極為重要。以平行位測定之 AT520-590更佳係28%至45%，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%，再更佳係99%以上，特佳係99.5%以上。偏光度係以較高者為佳，在偏光度與穿透率之關係中，可藉由重視明度，或重視偏光度(或對比度)，調整成適當的穿透率及偏光度。
視感度修正後之單體穿透率係藉由2°視野(C光源)進行視感度修正之單體穿透率。視感度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)，有關400至700nm之各波長，可對每5nm或10nm算出單體穿透率，進一步藉由2°視野(C光源)進行視感度修正來求取。
(偏光度)
本發明之偏光元件係至少對於700nm至1400nm之一部分或全部之波長域的光具有偏光性能。
本發明之偏光元件的偏光度並無特別限定，但若偏光度為80%至100%，一般的偏光元件係可在汎用的用途使用。較佳係偏光度為90%以上。若偏光元件之偏光度為90%以上，即使使用於液晶顯示裝置，亦可顯現偏光機能。偏光度較佳係99%以上，更佳係99.9%以上，再更佳係99.95%以上。惟，偏光度之要求係在明度(穿透率)與對比度(偏光度)之關係所使用的用途相異，故未必為99%，可依照其要求而設定偏光度並使用。
(色度)
色度a＊值及b＊值係依據JIS Z 8781-4：2013而在測定自然光之穿透率時求取的值。在JIS Z 8781-4：2013規定之物體顏色的顯示方法係相當於國際照明委員會(簡稱：CIE)規定的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，對於1片測定試料所求得之色度a＊值及b＊值表示為a＊-s及b＊-s，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)所求得的色度a＊值及b＊值表示為a＊-p及b＊-p，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)所求得的色度a＊值及b＊值表示為a＊-c及b＊-c。
在一態樣中，本發明之偏光元件較佳係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。如此之偏光元件係單體且為中性色，白色顯示時可顯示高品質的白色。偏光元件之a＊-p及b＊-p之絕對值分別獨立地較佳係1.5以下，更佳係1.0以下。再者，偏光元件較佳係a＊-c及b＊-c之絕對值為3.0以下，更佳係分別獨立地為2.0以下，再更佳係1.0以下。如此之偏光元件在黑色顯示時可顯示無色彩之黑色。色度a＊值及b＊值之絕對值即使僅具有0.5之差，人類亦可感知顏色之差異，有時因人而感知很大的顏色差異。因此，在偏光元件中，控制此等之值極為重要。特別是，a＊-p、b＊-p、a＊-c、及b＊-c之絕對值的值分別為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其它顏色，可獲得良好的偏光板。如此偏光板係在平行位可實現無色彩性，亦即高品質的紙般之白色，且可實現在正交位具有無色彩的高級感之清晰黑色。
在一態樣中，本發明之偏光元件係具有高對比度及高穿透率，同時在單體中具有無色彩性及高偏光度。本發明之偏光元件係在白色顯示時可顯現高品質的紙般之白色(紙白)，在黑色顯示時可顯現無色彩的黑色，尤其顯現具有高級感的清晰黑色。至今，如此之高穿透率與無色彩性、及紅外線域之吸收性能、進一步兼具紅外線域之偏光性能的偏光元件 並不存在。本發明之偏光元件進一步為高耐久性，尤其是，具有高溫及高濕度之耐久性的特徴。
〔偏光元件之製造方法〕
以下，就基材而言，以聚乙烯醇系樹脂膜為例，說明具體的偏光元件之製造方法。偏光元件係可藉由例如依序進行聚乙烯醇系樹脂之製造、胚模之製作、膨潤處理、染色處理、第1洗淨處理、含有交聯劑及/或耐水化劑之處理、延伸處理、第2洗淨處理、乾燥處理而製造。又，此等之部分處理係可省略。
偏光元件之製作方法係後述之膨潤步驟中的基材之膨潤度、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、三聚磷酸鈉等鹽之種類或其濃度、及染色時間、以及延伸步驟中之延伸倍率，在一態樣中，以偏光元件滿足以下之(i)至(v)條件的至少1個之方式進行調整為適宜，以更滿足(vi)條件之方式進行調整為更適宜。
(i)對於平行位穿透率，AT420-480與AT520-590之差的絕對值成為5%以下，AT520-590與AT600-640之差的絕對值成為3%以下。
(ii)對於正交位穿透率，AT420-480與AT520-590之差的絕對值成為3%以下，AT520-590與AT600-640之差的絕對值成為2%以下。
(iii)視感度修正後之單體穿透率從35%成為50%。
(iv)a＊值及b＊值之絕對值分別在偏光元件單體中均成為1.0以下，在平行位均成為2.0以下。
(v)在正交位所測定之a＊值及b＊值的絕對值分別均成為3以下。
(vi)對於單體穿透率、正交穿透率分別獨立地從380nm至420nm之各波長的平均穿透率及420nm至480nm之各波長的平均穿透率之差就絕對值而言為15%以下，從480nm至520nm之各波長的平均穿透率與從 420nm至480nm之各波長的平均穿透率之差就絕對值而言為15%以下，從480nm至520nm之各波長的平均穿透率與從520nm至590nm之各波長的平均穿透率之差就絕對值而言為15%以下，及/或從640nm至780nm之各波長的平均穿透率與從600nm至640nm之各波長的平均穿透率之差就絕對值而言為20%以下。
(聚乙烯醇系樹脂之製造)
聚乙烯醇系樹脂之製造方法並無特別限定，可採用公知方法。聚乙烯醇系樹脂係例如可藉由將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，可例示乙酸乙烯酯及可與此共聚合之其它單體之共聚物等。可與乙酸乙烯酯共聚合之其它單體係可舉例如不飽和羧酸類、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至100莫耳%左右，較佳係95莫耳%以上。該聚乙烯醇系樹脂亦可進一步改質，例如以醛類改質之聚乙烯甲醛或聚乙烯縮醛等。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而求得。聚合度通常為1,000至10,000左右，較佳係1,500至6,000左右。
(胚膜之製作)
其次，製造聚乙烯醇系樹脂膜，製作胚膜。製造聚乙烯醇系樹脂膜之方法並無特別限定，可採用公知方法。在胚膜可含有甘油、乙二醇、丙二醇、低分子量聚乙二醇等作為塑化劑。塑化劑之含量在胚膜中為5至20重量%，較佳係8至15重量%。胚膜之膜厚並無特別限定，但以5μm至150μm左右為佳，更佳係10μm至100μm左右。
(膨潤處理)
藉由以上所得之胚膜，然後施予膨潤處理。膨潤處理係藉由使胚膜浸漬於20至50℃之溶液中30秒至10分鐘而進行。溶液係以水溶液為佳。在膨潤處理中之延伸倍率較佳係以1.00至1.50倍調整，更佳係1.10至1.35倍。為了在後述之染色處理中進行膨潤，故在縮短製作偏光元件之時間時，可省略該膨潤處理。
(染色處理)
在膨潤處理後，施予染色處理。染色處理係使用紅外光吸收水溶性化合物等染料進行染色處理。其係使用至少在紅外線區域吸收光之水溶性化合物，以及在可見光域之發揮二色性色素作用的色素，例如碘、及碘化合物、非專利文獻1、專利文獻19、專利文獻20、專利文獻23、專利文獻24等所示之色素，較佳係式(5)至(13)記載之偶氮化合物進行染色之處理。染色係例如藉由使膨潤處理後之膜浸漬於含有上述化合物之染色用溶液而進行。又，使用碘作為二色性色素時，碘化物並無特別限定，但可舉例如碘化鉀、碘化銨、碘化鈷、碘化鋅等。染色用溶液中之碘的濃度較佳係0.0001重量%至0.5重量%，更佳係0.001重量%至0.4重量%，再更佳係0.001重量%至0.1重量%。
染色處理之溶液溫度係以5至60℃為佳，以20至50℃更佳，以25至50℃為特佳。浸漬於溶液之時間可適度地調節，但以30秒至20分鐘為佳，以1至10分更佳。染色用溶液係以水溶液為佳。染色方法較佳係浸漬於染色用溶液之方法，但亦可採用在膨潤處理後之膜塗佈染色用溶液之方法。亦可在染色用溶液中含有碳酸鈉、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。染色助劑之含量係可依二色性染料之染色性的時間、溫度而任意地調整，但以0至5重量%為佳，以0.1至2重量%更佳。
使用複數染料進行染色時，染色處理之順序並無特別限定。可同時進行，亦可以任意順序將各染料含浸於基材。將紅外光吸收水溶性化合物與其它偶氮化合物一起使用時，該等染色以同時進行者為佳。使用碘時，使紅外光吸收水溶性化合物及任意之其它偶氮化合物含浸於基材後，從染色液之管理或生產性等觀點而言，以含浸碘者為佳。
(第1洗淨處理)
染色處理之後，再進行後續處理前可進行洗淨處理(以下，稱為「第1洗淨處理」)。所謂第1洗淨處理係以染色處理洗淨附著於膜表面之染色用溶液的處理。藉由進行第1洗淨處理，可抑制在後續之處理使用的溶液中染料的混入。在第1洗淨處理中，一般使用水作為洗淨液。洗淨方法較佳係使染色處理後之膜浸漬於洗淨液之方法，但亦可採用對染色處理後之膜塗佈洗淨液之方法。洗淨時間並無特別限定，但較佳係1至300秒，更佳係1至60秒。在第1洗淨處理之洗淨液的溫度必須為不溶解染色處理後之膜的溫度。一般係以5至40℃洗淨。但，即使不進行第1洗淨處理，在性能上亦不產生問題，故可省略該第1洗淨處理。
(含有交聯劑及/或耐水化劑之處理)
第1洗淨處理之後，可進行含有交聯劑及/或耐水化劑之處理。交聯劑可舉例如硼酸、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，其它為乙二醇縮水甘油基醚、聚醯胺表氯醇等。耐水化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。其中，以硼酸為最佳。交聯劑、耐水化劑可僅使用1種，亦可組合複數而使用。
較佳方法係將第1洗淨處理後之膜浸漬於含有交聯劑及/或耐水化劑之溶液中的方法，但亦可採用對第1洗淨處理後之膜塗佈含有交聯劑及/或耐水化劑之溶液的方法。溶液以水溶液為佳。溶液中之交聯劑及/或耐水化劑之含量若以硼酸為例表示時，以0.1至6.0重量%為佳，以1.0至4.0重量%更佳。溶液之溫度以5至70℃為佳，以5至50℃更佳。處理時間以30秒至6分鐘為佳，以1至5分鐘更佳。但，如無須含有交聯劑及/或耐水化劑且欲縮短時間時，在不需要交聯處理或耐水化處理時，可省略該處理。
(延伸處理)
在進行含有交聯劑及/或耐水化劑之處理後，進行延伸處理。所謂延伸處理係將膜朝一軸延伸之處理。延伸方法可為濕式延伸法或乾式延伸法之任一者。延伸倍率為3倍以上，較佳係5至7倍。
濕式延伸法時，在水、水溶性有機溶劑、或其混合溶液中進行延伸。較佳係一邊將第1洗淨處理後之膜浸漬於含有交聯劑及/或耐水化劑之溶液中一邊進行延伸處理。交聯劑、耐水化劑可舉例如上述者。溶液中之交聯劑及/或耐水化劑之含有量若以硼酸為例表示時，以0.5至15重量%為佳，以2.0至8.0重量%更佳。延伸倍率以2至8倍為佳，以5至7倍更佳。溶液之溫度以40至60℃為佳，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。亦可使膜以1段進行延伸，但亦可藉由2段以上之多段進行延伸。
乾式延伸法時，延伸加熱介質為空氣介質時，空氣介質之溫度以常溫至180℃為佳。又，較佳係在濕度20至95%RH之環境中處理者。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、紅外線線 加熱延伸法等，其延伸方法並無限定。亦可使膜以1段延伸，但亦可藉由2段以上之多段進行延伸。
(第2洗淨處理)
進行延伸處理後，有時在膜表面會析出交聯劑及/或耐水化劑，或附著異物，故可進行洗淨膜表面之洗淨處理(以下，稱為「第2洗淨處理」)。洗淨方法較佳係將延伸處理後之膜浸漬於洗淨液之方法，但亦可採用對延伸處理後之膜塗佈洗淨液之方法。亦可以1段進行洗淨處理，亦可進行2段以上之多段處理。洗淨時間以1秒至5分鐘為佳。洗淨液之溫度並無特別限定，但通常為5至50℃，較佳係10至40℃。
又，目前為止之處理所使用的溶劑可舉例如水、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、乙二胺或二乙三胺等胺類等，惟不限定於此等。又，亦可使用1種以上之此等溶劑的混合物。最佳溶劑為水。
(乾燥處理)
在第2洗淨處理之後，進行使膜乾燥之乾燥處理。乾燥處理可藉由自然乾燥來進行。為提高乾燥效率，可使用輥進行壓縮，或藉由氣刀或吸水輥等除去表面之水分，亦可進行送風乾燥。乾燥溫度以20至100℃為佳，以60至100℃更佳。乾燥時間以30秒至20分鐘為佳，更佳係5至10分鐘。
以如上之方法，可獲得含有紅外光吸收水溶性化合物之偏光元件。
在一態樣中，本發明之偏光元件係含有碘，且具有高穿透率、對比度及耐久性。
在一態樣中，本發明之偏光元件係在平行位所測定之AT520-590與AT420-480之差的絕對值為5%以下，且AT600-640與AT520-590之差的絕對值為3%以下，藉由此，在紅外線域具有吸收或偏光機能，同時在可見光域具有無色彩的顏色、高穿透率與偏光度，且具有高的耐久性。
在一態樣中，本發明之偏光元件係含有式(9)或式(10)所示之化合物，藉此，在紅外線域具有吸收或偏光機能，同時在可見光域具有高的穿透率、偏光度與高的耐久性。
〔偏光板〕
本發明之偏光板係具備偏光元件、及在偏光元件之至少一面亦即單面或兩面所形成之透明保護層。在偏光元件之至少一面塗佈聚合物後，進行乾燥或熱處理，藉此，在偏光元件之至少一面設有透明保護層。又，以使聚合物成形為膜狀者作為透明保護層，將透明保護層貼合於偏光元件之至少一面後，進行乾燥或熱處理，藉此，可在偏光元件之至少一面設置透明保護層。
形成透明保護層之聚合物較佳係機械性強度高、且熱安定性良好的透明聚合物。如此之聚合物可舉例如三乙醯纖維素、二乙醯纖維素等纖維素乙酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚氯乙烯樹脂、尼龍樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、降莰烯等環狀烯烴為單體之環狀多烯烴樹脂、聚乙烯、聚丙烯、環烯烴聚合物樹脂、具有降莰烯骨架之多烯烴或其共聚物、在主鏈或側鏈具有醯亞胺基及/或醯胺基的樹脂。又，形成透明保護層之聚合物可為液晶聚合物。透明保護層之厚度例如為0.5μm至200μm左右。具備透明保護層之偏光板係具有與偏光元件同等之光學特性。
為了將透明保護層貼合於偏光元件之至少一面，必須有接著劑。接著劑並無特別限定，但以聚乙烯醇作為主成分之接著劑為佳。聚乙 烯醇系接著劑可舉例如Gohsenol NH-26(日本合成化學公司製)、EXCEVAL RS-2117(Kuraray公司製)等，惟不限定於此。在聚乙烯醇系接著劑可混合交聯劑及/或耐水化劑。又，在聚乙烯醇系接著劑係可含有馬來酸酐與異丁烯之共聚物、或其改質體。馬來酸酐與異丁烯之共聚物可舉例如Isoban # 18(Kuraray公司製)、Isoban # 04(Kuraray公司製)，經氨改質之馬來酸酐-異丁烯共聚物可舉例如Isoban # 104(Kuraray公司製)、Isoban # 110(Kuraray公司製)，經醯亞胺化之馬來酸酐-異戊二烯共聚物可舉例如Isoban # 304(Kuraray公司製)、Isoban # 310(Kuraray公司製)。在交聯劑可使用水溶性多官能環氧化合物。水溶性多官能環氧化合物可舉例如聚甘油聚縮水甘油基醚(Denacol EX-521(Nagase Chemtec公司製))、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷(TETRAD-C(三菱瓦斯化學公司製))等。又，亦可使用如胺基甲酸酯系接著劑、丙烯酸系接著劑、環氧系接著劑之公知接著劑。又，接著劑之接著力之提升、或耐水性之提升為目的，亦可同時含有0.1至10重量%左右之濃度的鋅化合物、氯化物、碘化物等添加物。
將偏光板與例如液晶、有機電致發光等顯示裝置貼合時，其後，可在成為非露出面之表面設有用以改善視角及/或改善對比度之各種機能性層、具有亮度提升性之層。將偏光板與此等之層或顯示裝置貼合係以使用黏著劑為佳。
又，將偏光板與例如液晶、有機電致發光等顯示裝置貼合時，其後可在成為露出面之表面設有抗反射層、防眩層、硬塗層等公知之各種機能性層。製作具有該各種機能性之層係以塗佈方法為佳，但亦可將具有其機能之膜透過接著劑或黏著劑而貼合。又，所謂各種機能性層為例如控制相位差之層。
在一態樣中，含有碘之本發明的偏光板，與一般的碘系偏光板同樣地以480nm附近及600nm附近為中心具有高的偏光度，以及即使施用於耐久性試驗，色變化比以往之碘系偏光板更少。
在一態樣中，使用由含有紅外光吸收水溶性化合物之基材所構成，且使2片偏光元件的吸收軸呈平行而測定時之在520nm至590nm的穿透率之平均值與在420nm至480nm之穿透率的平均值之差的絕對值為5%以下，且，在600nm至640nm之穿透率的平均值與在520nm至590nm之穿透率的平均值之差的絕對值為3%以下為特徴之本發明的偏光元件而成的偏光板，係可獲得在紅外線區域具有吸收或偏光機能，同時在可見光域具有無色彩的顏色、且具有高的穿透率、偏光度與高的耐久性之染料系偏光元件。在一態樣中，使用紅外光吸收水溶性化合物、以及含有式(9)或式(10)所示之偶氮化合物的本發明之偏光元件而成的偏光板，係可獲得在紅外線區域具有吸收或偏光機能，同時在可見光域具有高的穿透率、偏光度與高的耐久性之染料系偏光元件。以往之碘系偏光板或染料系偏光板除了無法提供在紅外線域具有偏光之偏光元件，尚且在耐久性試驗中600nm至780nm之穿透率變化極大，偏光板在耐久性試驗後具有色變化例如紅變之問題點。亦即，具有JIS Z 8729所示之L＊a＊b＊表色系中的a＊值及b＊值之值變化之問題，尤其，將2片偏光板以吸收軸方向成為正交位之方式重疊而測定所得到的穿透率之值中，600nm至780nm之穿透率明顯上昇，且紅變，亦即具有a＊值上昇之問題。惟，在本案之方法，可獲得具有如此之a＊值的變化更少，且色變化少之高耐久性的偏光板。
本發明之偏光板係可在至少一面具備支撐體。支撐體係為了與偏光板貼合，故以具有平面部者為佳。支撐體可舉例如由玻璃、水晶、藍寶石等無機材料所構成的成形品、丙烯酸、聚碳酸酯等有機塑膠板。由 於為光學用途，故支撐體以玻璃成形品為佳。玻璃成形品可舉例如玻璃板、透鏡、稜鏡(例如三角稜鏡、立方稜鏡)等。玻璃材質可舉例如鈉玻璃、硼矽酸玻璃。在貼附有偏光板之透鏡者在液晶投影機中係可利用作為附偏光板之電容器透鏡。又，在貼附有偏光板之稜鏡者在液晶投影機中係可利用作為附偏光板之偏光分光鏡、附偏光板之雙色稜鏡。又，亦可將偏光板貼附於液晶單元。支撐體之厚度及大小並無特別限定。
具備玻璃之偏光板為了更提升單體穿透率，以玻璃或偏光板之至少一面設有抗反射層為佳。例如，在支撐體之平面部塗佈透明的接著(黏著)劑後，在該塗布面貼附本發明之偏光板。又，在偏光板塗佈透明的接著(黏著)劑後，亦可在該塗布面貼附支撐體。在此使用之接著(黏著)劑較佳係例如丙烯酸酯系者。又，使用該偏光板作為橢圓偏光板時，通常為將相位差層貼附於支撐體，但亦可將偏光板貼附於支撐體。
〔液晶顯示裝置〕
本發明之偏光元件或偏光板可使用於液晶顯示裝置。使用本發明之偏光元件或偏光板之液晶顯示裝置係可靠性高，且具有長期高對比度、色重現性高之液晶顯示裝置。
本發明之偏光元件或偏光板係依需要而具備保護層或機能層、及支撐體等，可使用於液晶投影機、電子計算機、時鐘、筆記型電腦、文書處理機、液晶電視、偏光透鏡、偏光眼鏡、導航器、感測器、照相機、分析裝置及戶內外之計測器、顯示器等。特別在反射型液晶顯示裝置、半穿透液晶顯示裝置、有機電致發光等可有效地利用。
[實施例]
以下，藉由實施例更詳細說明本發明，但本發明不受此等限定。
<<實施例A>>
〔測定試料之作成〕
(實施例A1)
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)浸漬於40℃之溫水中2分鐘，以延伸倍率成為1.30倍之方式進行膨潤處理。其次，將經膨潤處理之膜浸漬於水溶液中3分30秒，使膜含有上述紅外線光吸收水溶性化合物，而該水溶液係含有水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、無水硫酸鈉1.5重量份、及具有式(101)所示之構造的C.I.Direct Black 19(SHAOXING BIYING TEXITILE TECHNOLOGY Co.,LTD公司製)作為吸收700nm至1400nm之紅外線域的光之水溶性化合物0.30重量份，且調整至45℃者。然後，在30℃將所得之膜浸漬於水溶液中2分鐘，使上述膜含有碘及碘化合物，而該水溶液係以2000份之水稀釋調整成硼酸(Societa chimica lardrello s.p.a公司製)28.6g/l、碘(純正化學公司製)0.25g/l、碘化鉀(純正化學公司製)17.7g/l之水溶液100份的水溶液。其次，對於所得之膜，在含有硼酸30.0g/l之水溶液中，以延伸倍率成為5.0倍之方式在50℃進行延伸處理5分鐘。再者，所得的膜一邊保持拉緊狀態，一邊在30℃下在含有碘化鉀50g/l之水溶液中浸漬處理20秒鐘。其次，對於所得之膜，在70℃進行乾燥處理9分鐘，獲得偏光元件。對於所得之偏光元件，使用聚乙烯醇接著劑，積層經鹼處理之三乙醯纖維素膜(富士膜公司製ZRD-60)而獲得偏光板。所得之偏光板維持著偏光元件之光學特性。將偏光板切成40mm正方，隔著黏著層(Polatechno公司製AD-ROC)貼合於透明板玻璃，藉此，製作使用有本案之偏光板的耐久性試驗試樣，作為本案之測定試料。
(實施例A2)
除了將實施例A1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成式(102)所示之FEW CHEMICAL公司製S0378 0.30重量份以外，其餘係與實施例A1同樣方式，製作測定試料。
(實施例A3)
除了將實施例A1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成式(103)所示之FEW CHEMICAL公司製S2180 0.30重量份以外，其餘係與實施例A1同樣方式，製作測定試料。
(實施例A4)
除了將實施例A1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成化合物例(1-10)所示之化合物0.30重量份以外，其餘係與實施例A1同樣方式，製作測定試料。
(實施例A5)
除了將實施例A1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成化合物例(1-21)所示之化合物0.30重量份以外，其餘係與實施例A1同樣方式，製作測定試料。
(實施例A6)
除了將實施例A1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成化合物例(1-10)所示之化合物1.0重量份以外，其餘係與實施例A1同樣方式，製作測定試料。
(比較例A1)
在實施例A1中，在膨潤後之染色步驟，除了不以含有具有式(101)所示之構造的C.I.Direct Black 19之水溶液處理以外，其餘係與實施例A1同樣方式，製作不含偶氮染料之碘系偏光板作為測定試料。
(比較例A2)
除了將實施例A1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成日本特開平3-12606號公報 實施例1所示之偶氮化合物0.3重量份以外，其餘係與實施例A1同樣方式，製作測定試料。
〔評價方法〕
如下列方式進行在實施例A1至A6及比較例A1至A2所得之測定試料的評價。
(a)各波長之單體穿透率Ts、各波長之平行位穿透率Tp、及各波長之正交位穿透率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。在此，各波長之單體穿透率Ts係將測定試料以1片測定時之各波長的穿透率。各波長之平行位穿透率Tp係將2片測定試料以其吸收軸方向成 為互相平行之方式重疊而測定之各波長的穿透率。各波長之正交位穿透率Tc係將2片測定試料以其吸收軸方向成為互相正交之方式重疊而測定之各波長的穿透率。測定係涵蓋400至900nm之波長以5nm間隔進行。
(b)視感度修正後之單體穿透率Ys、視感度修正後之平行位穿透率Yp、及視感度修正後之正交位穿透率Yc
依據JIS Z 8722：2009(C光源2°視野)，算出各光學特性(穿透率、偏光度、色相等)。依據C光源2°視野色匹配函數而進行視感度修正，藉此，算出視感度修正後之單體穿透率Ys、視感度修正後之平行位穿透率Yp、及視感度修正後之正交位穿透率Yc。
(c)偏光度
偏光度ρy係從視感度修正後之平行位穿透率Yp及視感度修正後之正交位穿透率Yc，依據下述計算式(1)求出。
ρy={(Yp-Yc)/(Yp+Yc)}1/2×100 (1)
(d)色度a＊值及b＊值
對於各測定試料，依據JIS Z 8781-4：2013，測定單體穿透率Ts時，測定平行位穿透率Tp時、及測定正交位穿透率Tc時測定各別之色度a＊值及b＊值。測定係使用上述之分光光度計，光源係使用C光源。在此，a＊-s及b＊-s、a＊-p及b＊-p、以及a＊-c及b＊-c係分別對應於單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp、及正交位穿透率Tc之測定時的色度a＊值及b＊值。
將在實施例A1至6、比較例A1及A2所得之耐久性試驗試樣的初期之視感度修正後的單體穿透率(Ys-s)、初期之視感度修正後的正交位穿透率(Yc-s)、初期之780nm的正交位穿透率(Tc780-s)、及初期之正交位的a＊值(a＊c-s)、以及作為耐久性試驗而在105℃環境下施用1000小 時後之視感度修正後的單體穿透率(Ys-e)、視感度修正後之正交位穿透率(Yc-e)、耐久性試驗後之780nm之正交位穿透率(Tc780-e)、及耐久性試驗後之正交位的a＊值(a＊c-e)表示於表A1中。偏光元件較佳係耐久性試驗後之780nm的正交位穿透率(Tc780-e)之值為35以下，更佳係30以下。
如表1所示，實施例A1至6與比較例A1及2比較，可知具有同等之穿透率及高的偏光度。再者，在105℃施用1000小時後，相較於以往之碘系偏光板(比較例A1)，可知在正交位之780nm的變化少，且a＊值之變化少，外觀亦顏色變化少且具有高的耐久性。亦即，可知使用本發明之偏光元件所得之偏光板，實現與以往之碘系偏光板同等的對比度，且在施用如高溫度之耐久性的環境下亦維持高的耐久性。從本案之結果，使用本發明之偏光元件或偏光板的液晶顯示裝置不僅亮度高、對比度高，且成為可靠性高且長期高對比度的液晶顯示裝置。
(e)近紅外線區域之偏光度
在實施例A4至A6中，測定850nm之單體穿透率(Ts)、正交位穿透率(Tc)、及偏光度(ρ)。將其結果表示於表A2。
如表2所示，可知實施例A4至6在紅外線域之850nm中，具有90%以上之高偏光度。相對於此，比較例A1係同偏光度為低於3%，幾乎無法確認偏光性能。亦即，本案之偏光板在可見光域中，不僅具有與碘系偏光板一致的高偏光度，且可獲得至紅外線域為止具有高偏光度之寬帶域的偏光板。
<<實施例B>>
〔測定試料之製作〕
(實施例B1)
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)浸漬於40℃之溫水中2分鐘，以延伸倍率成為1.30倍之方式進行膨潤處理。其次，將經膨潤處理之膜浸漬於水溶液中13分鐘，使膜含有上述紅外光吸收水溶性化合物，而該水溶液係含有：水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、無水硫酸鈉1.5重量份、及具有下述式(101)所示之構造的C.I.Direct Black 19(SHAOXING BIYING TEXITILE TECHNOLOGY Co.,LTD公司製)作為吸收700nm至1400nm之紅外線域的光之水溶性化合物0.30重量份、作為式(5)之化合物的本案化合物例(5-1)所示之偶氮化合物0.16重量份、作為具有式(10)之構造的化合物之上述式(10-22)所示的偶氮化合物0.040重量份、作為具有式(10)之構造的化合物之本案化合物例(10-2)所示之偶氮化合物0.027重量份、日本化藥公司製Kayarus Supra Orange 2GL 0.16重量份，且調整至45℃者。然後，在30℃將所得之膜浸漬於水溶液中2分鐘，而該水溶液係將硼酸(Societa chimica lardrello s.p.a公司製)40重量份溶解於2000份之水而成者。其次，對於所得之膜，在含有硼酸30.0g/l之水溶液中，以延伸倍率成為5.0倍之方式在50℃進行延伸處理5分鐘。再者，對於所得之膜在20℃之水中進行浸漬處理(洗淨處理)20秒。繼而，對於所得之膜在70℃進行乾燥處理9分鐘，獲得偏光元件。對於所得之偏光元件，使用聚乙烯醇接著劑，積層經鹼處理之三乙醯纖維素膜(富士膜公司製ZRD-60)而獲得偏光板。所得之偏光板維持著偏光元件之光學特性。將偏光板切成40mm正方，隔著黏著層(Polatechno公司製AD-ROC)，貼合於透明板玻璃，藉此而製作使用本案之偏光板的耐久性試驗試樣，作為本案之測定試料。
(實施例B2)
除了將實施例B1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成下述式(102)所示之FEW CHEMICAL公司製S0378 0.30重量份以外，其餘係與實施例B1同樣方式，製作測定試料。
(實施例B3)
除了將實施例B1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成式(103)所示之FEW CHEMICAL公司製S2180 0.30重量份以外，其餘係與實施例B1同樣方式，製作測定試料。
(實施例B4)
除了將實施例B1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成本案化合物例(1-10)所示之化合物0.30重量份以外，其餘係與實施例B1同樣方式，製作測定試料。
(實施例B5)
除了將實施例B1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成本案化合物例(1-21)所示之化合物0.30重量份以外，其餘係與實施例B1同樣方式，製作測定試料。
(實施例B6)
除了將實施例B1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成本案化合物例(1-10)所示之化合物1.0重量份以外，其餘係與實施例B1同樣方式，製作測定試料。
(實施例B7)
除了將實施例B6使用之式(10-22)所示的偶氮化合物0.040重量份取代成上述式(11-30)所示之偶氮化合物0.30重量份以外，其餘係與實施例B6同樣方式，製作測定試料。
(實施例B8)
除了在實施例B6中不使用本案化合物例(5-1)所示之化合物0.16重量份及上述式(10-22)所示之化合物0.040重量份而分別使用C.I.Direct Blue 71(本案化合物例6-9)0.3重量份取代以外，其餘係與實施例B6同樣方式，製作測定試料。
(實施例B9)
除了在實施例B6中不使用本案化合物例(5-1)所示之化合物0.16重量份及上述式(10-22)所示之化合物0.040重量份而分別使用C.I.Direct Blue 69(本案化合物例6-19)0.3重量份取代以外，其餘係與實施例B6同樣方式，製作測定試料。
(實施例B10)
除了在實施例B6中不使用本案化合物例(5-1)所示之化合物0.16重量份及上述式(10-22)所示之化合物0.040重量份而使用本案化合物例(6-7)所示之偶氮化合物0.3重量份取代，且使含有偶氮化合物之時間設為13分鐘至9分鐘以外，其餘係與實施例B6同樣方式，製作測定試料。
(實施例B11)
在實施例B10中，除了使含有偶氮化合物之時間設為9分鐘至13分鐘以外，其餘係與實施例B10同樣地製作測定試料。
(實施例B12)
除了將實施例B6使用之本案化合物例(10-2)所示的化合物0.027重量份取代成具有式(10)之構造的本案化合物例(10-1)之C.I.Direct Red 81 0.040重量份以外，其餘係與實施例B6同樣地製作測定試料。
(實施例B13)
除了將實施例B6使用之本案化合物例(10-2)所示的化合物0.027重量份取代成具有式(9)之構造的偶氮化合物之式(9-23)0.027重量份以外，其餘係與實施例B6同樣地製作測定試料。
(實施例B14)
除了將實施例B6使用之Kayarus Supra Orange 2GL 0.16重量份取代成C.I.Direct Orange 72 0.16重量份以外，其餘係與實施例B6同樣地製作測定試料。
(實施例B15)
除了將實施例B6使用之Kayarus Supra Orange 2GL 0.16重量份取代成C.I.Direct Orange 28 0.16重量份以外，其餘係與實施例B6同樣地製作測定試料。
(比較例B1)
在實施例B1中，除了不使用C.I.Direct Black 19 0.30重量份以外，其餘係與實施例B1同樣地製作測定試料。
〔評價方法〕
以如下方式進行實施例B1至B15及比較例B1所得之測定試料的評價
(a)單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp、及正交位穿透率Tc
與實施例A之〔評價方法〕(a)同樣地，測定各測定試料之單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp、及正交位穿透率Tc。
求出平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc之各別在420至480nm中之各波長的平均值、520至590nm中之各波長的平均值、及600至640nm中之各波長的平均值、以及800nm之單體穿透率。將其結果表示於表B1。
(b)2個波長帶域之平均穿透率的差之絕對值
在表B2中，表示各測定試料之平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc之各別在520至590nm中之各波長的平均值與在420至480nm中之各波長的平均值之差的絕對值、及在520至590nm中之各波長的平均值與600至640nm中之各波長的平均值之差的絕對值。
(c)視感度修正後之單體穿透率Ys、視感度修正後之平行位穿透率Yp、及、視感度修正後之正交位穿透率Yc
分別求出各測定試料之視感度修正後之單體穿透率Ys、視感度修正後之平行位穿透率Yp、及視感度修正後之正交位穿透率Yc。視感度修正後之單體穿透率Ys、視感度修正後之平行位穿透率Yp、及視感度修正後之正交位穿透率Yc係在400至700nm之波長區域，每隔預定波長間隔dλ(在此為5nm)所求出之上述各波長的單體穿透率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而在視感度修正之穿透率。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)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。將結果呈示於表B3。又，其時，將Yp除以Yc之值可表示為對比度(CR)。
(d)視感度修正後之偏光度
各測定試料之視感度修正後之偏光度ρy係從視感度修正後之平行位穿透率Yp及視感度修正後之正交位穿透率Yc依據下述式(VIII)求出。
ρy={(Yp-Yc)/(Yp+Yc)}1/2×100 (VIII)
(e)色度a＊值及b＊值
與實施例A之〔評價方法〕(d)同樣地，測定a＊-s及b＊-s、a＊-p及b＊-p、以及a＊-c及b＊-c。
在表B3中呈示實施例B1至B15、及比較例B1之Ys、Yp、Yc、CR、ρy、色度。
在表B4中呈示實施例B1至B15、及比較例B1之750nm、800nm、850nm之紅外線域波長的Tp、Tc及偏光度。
在表B5中，呈示初期之實施例B6、B10、B11、及比較例B1之可見光域波長在700nm中之Tp、Tc及偏光度、以及、使各偏光板在105℃施用500小時後之各值。
從上述表B1、表B2，可知本案之偏光元件，或成為使用其之偏光板，而該偏光元件其特徵為含有吸收700nm至1400nm之紅外線域的光之水溶性化合物的基材，同時使2片偏光元件之吸收軸為平行而測定時之520nm至590nm的各波長之穿透率的平均值與在420nm至480nm中之各波長的穿透率之平均值之差的絕對值為5%以下，且在600nm至640nm中之各波長的穿透率之平均值與在520nm至590nm中之各波長的穿透率之平均值之差的絕對值為3%以下。依據表B3，可知其所得之偏光元件的a＊-s、b＊-s皆以絕對值計為1.0以內，故具有無色彩性。又，a＊-p、b＊-p皆以絕對值計為2.0以下，故在平行位中偏光板可實現高品質的白色。另一方面，可知比較例B1係紅外線域700nm以上之吸收及偏光度明顯較低。又，從表B4，可知本案之偏光板可實現無色彩的顏色，同時在紅外線域中具有高的偏光度。再者，從表B5可知可獲得在可見光域之700nm的穿透率、及偏光度變化少之偏光板。
<<實施例C>>
〔測定試料之製作〕
(實施例C1)
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)浸漬於40℃之溫水中2分鐘，以延伸倍率成為1.30倍之方式進行膨潤處理。其次，將經膨潤處理之膜浸漬於水溶液中13分鐘，使膜含有上述紅外光吸收水溶性化合物，而該水溶液係含有水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、無水硫酸鈉1.5重量份、及具有下述式(101)所示之構造的C.I.Direct Black 19(SHAOXING BIYING TEXITILE TECHNOLOGY Co.,LTD公司製)作為吸收700nm至1400nm之紅外線域的光之水溶性化合物0.30重量份、作為具有式(9)之構造的偶氮化合物之本案化合物例(9-23)所示之偶氮化合物0.22重量份、作為具有式(11)之構造的偶氮化合物之下述式(11-45)所示的偶氮化合物0.54重量份、作為具有式(13)之構造的本案化合物例(13-2)所示的偶氮化合物0.13重量份，且調整至45℃者。然後，在30℃將所得之膜浸漬於水溶液中2分鐘，而該水溶液係將硼酸(Societa chimica lardrello s.p.a公司製)40重量份溶解於2000份之水。其次，對於所得之膜，在含有硼酸30.0g/l之水溶液中，以延伸倍率成為5.0倍之方式在50℃進行延伸處理5分鐘。再者，對於所得之膜在20℃之水中進行浸漬處理(洗淨處理)20秒。繼而，對於所得之膜在70℃進行乾燥處理9分鐘，獲得偏光元件。對於所得之偏光元件，使用聚乙烯醇接著劑，積層經鹼處理之三乙醯纖維素膜(富士膜公司製ZRD-60)而獲得偏光板。所得之偏光板維持著偏光元件之光學特性。將偏光板切成40mm正方，隔著黏著層(Polatechno公司製AD-ROC)，貼合於透明板玻璃，藉此，製作使用有本案之偏光板的耐久性試驗試樣，作為本案之測定試料。
(實施例C2)
除了將實施例C1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成下述式(102)所示之FEW CHEMICAL公司製S0378(0.30重量份)以外，其餘係與實施例C1同樣地製作測定試料。
(實施例C3)
除了將實施例C1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成下述式(103)所示之FEW CHEMICAL公司製S2180(0.30重量份)以外，其餘係與實施例C1同樣地製作測定試料。
(實施例C4)
除了將實施例C1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成化合物例(1-10)所示之化合物0.30重量份以外，其餘係與實施例C1同樣地製作測定試料。
(實施例C5)
除了將實施例C1使用之紅外線光吸收水溶性化合物0.30重量份取代成化合物例(1-21)所示之化合物0.30重量份以外，其餘係與實施例C1同樣地製作測定試料。
(實施例C6)
除了將實施例C1使用之C.I.Direct Black 19 0.30重量份取代成化合物例(1-10)所示之化合物1.0重量份以外，其餘係與實施例C1同樣地製作測定試料。
(實施例C7)
除了將實施例C6使用之本案化合物例(11-45)所示的化合物0.54重量份取代成本案化合物例(11-5)所示之偶氮化合物0.33重量份以外，其餘係與實施例C6同樣地製作測定試料。
(實施例C8)
除了將實施例C6使用之本案化合物例(11-45)所示的化合物0.54重量份取代成本案化合物例(12-12)所示之偶氮化合物0.33重量份以外，其餘係與實施例C6同樣地製作測定試料。
(實施例C9)
除了將實施例C6使用之本案化合物例(11-45)所示的化合物0.54重量份取代成本案化合物例(11-14)所示之偶氮化合物0.46重量份以外，其餘係與實施例C6同樣地製作測定試料。
(實施例C10)
除了將實施例C6使用之本案化合物例(9-23)所示的化合物0.22重量份取代成C.I.DIRECT RED 81(本案化合物例10-1)0.19重量份以外，其餘係與實施例C6同樣地製作測定試料。
(實施例C11)
除了將實施例C6使用之本案化合物例(9-23)所示的化合物0.22重量份取代成下述式(10-85)所示之偶氮化合物0.21重量份以外，其餘係與實施例C6同樣地製作測定試料。
(實施例C12)
除了將實施例C6使用之本案化合物例(9-23)所示的化合物0.22重量份取代成本案化合物例(10-51)所示之化合物0.40重量份以外，其餘係與實施例C6同樣地製作測定試料。
(實施例C13)
除了將實施例C6使用之本案化合物例(13-2)所示的化合物0.13重量份取代成C.I.DIRECT Orange 72 0.11重量份以外，其餘係與實施例C6同樣地製作測定試料。
(實施例C14)
除了將實施例C6使用之本案化合物例(13-2)所示的化合物0.13重量份取代成C.I.DIRECT Yellow 28 0.16重量份以外，其餘係與實施例C6同樣地製作測定試料。
(比較例C1)
在實施例C1中，除了不使用C.I.Direct Black 19 0.30重量份以外，其餘係與實施例C1同樣地製作測定試料。
〔評價方法〕
以下列方式進行在實施例C1至C14及比較例C1所得之測定試料的評價
(a)各波長之單體穿透率Ts、各波長之平行位穿透率Tp、及各波長之正交位穿透率Tc
與實施例A之〔評價方法〕(a)同樣地，測定各測定試料之各波長的單體穿透率Ts、各波長之平行位穿透率Tp、及各波長之正交位穿透率Tc。
(c)視感度修正後之單體穿透率Ys、視感度修正後之平行位穿透率Yp、及、視感度修正後之正交位穿透率Yc
與實施例B之〔評價方法〕(c)同樣地，分別求出各測定試料之視感度修正後之單體穿透率Ys、視感度修正後之平行位穿透率Yp、及視感度修正後之正交位穿透率Yc。將結果呈示於表C1。又，其時，將Yp除以Yc之值可表示為對比度(CR)。
(d)偏光度
與實施例B之〔評價方法〕(d)同樣地求出偏光度ρy。
將實施例C1至C14、及比較例C1之Ys、Yp、Yc、CR、ρy呈示於表C1。
在表C2中呈示實施例C1至C14、及比較例C1在750nm、800nm、850nm之近紅外線域之波長中的Tp、Tc及偏光度。
在表C3中，呈示初期之實施例C6及比較例C1在可見光域波長的700nm中之Tp、Tc、及偏光度、以及使各偏光板在105℃施用500小時後之各值。
從表C1及表C2，可知本案之偏光元件含有吸收700nm至1400nm之紅外線域之光的水溶性化合物或其鹽，同時在可見光域中具有高的偏光度。再者，從表C2，可知本案之偏光元件不僅在紅外線域吸收光， 且具有高的偏光性能。由此，可知本案之偏光元件從可見光域至紅外線域具有高的偏光度。又，從表C3，可知獲得在可見光域之700nm的穿透率、及偏光度變化少之偏光板，可知本案之偏光板具有高的耐久性。
如上述表C1至表C3所示，可知本案之偏光元件或偏光板雖然在可見光域實現無色彩性，但在紅外線區域具有吸收，且具有高的偏光度，可獲得至紅外線域為止具有高的偏光度之寬帶域的偏光板。又，其偏光板係顯示在可見光域中可實現高的耐久性。
[產業上之可利用性]
本發明之偏光元件、或偏光板係使用於液晶顯示器、有機EL、液晶投影機、電子計算機、時鐘、筆記型電腦、文書處理機、液晶電視、偏光透鏡、偏光眼鏡、導航器、及戶內外之計測器、顯示器、紅外線感測器、紅外線照相機、光隔離器、安全系統等光學裝置。特別在反射型液晶顯示裝置、半穿透液晶顯示裝置、有機電致發光等中可有效利用。

Claims (18)

  1. 一種偏光元件，係包含：至少1種在可見光域中顯示偏光特性之二色性色素、及吸收紅外線區域之光的水溶性化合物或其鹽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光元件，其中，前述吸收紅外線域之光的水溶性化合物為偶氮化合物。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之偏光元件，其中，前述偶氮化合物為下述式(1)所示之偶氮化合物： 式中，Ai1、Ai2分別獨立地為氫原子、偶氮基、或下述式(2)(其中，排除Ai1、Ai2皆為氫原子者)所示，-NH-係在a與a’、b與b’、a與b’、b與a’之組合的任一者之位置與兩萘環鍵結， 式中，Ri1進行取代之環係分別獨立地為不存在以虛線所示之環時為苯環，存在以虛線所示之環時為萘環，Ri1分別獨立地為氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基， Bi分別獨立地為可具有取代基之苯基或可具有取代基之萘基，前述取代基為氫原子、氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4的烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，m表示1至3之整數，Bi為具有羥基作為取代基時，前述羥基係可以上述式(1)中之羥基與銅原子形成-O-Cu-O-。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之偏光元件，其中，式(2)為式(3)所示： 式中，Ri1被取代之環、Ri1、m分別與式(2)為相同，以-O-鍵所示之氧原子為以式(1)中之-OH及銅原子形成-O-Cu-O-，Ri2為氫原子、氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4之烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基。
  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，前述式(1)所示之偶氮化合物為下述式(4)所示之偶氮化合物： 式中，Ri3為氫原子、氯原子、磺基、硝基、羥基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4之烷基、具有羥基之碳數1至4的烷基、具有羧基之碳數1至4的烷基、具有磺基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，m為與式(2)相同。
  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，前述至少1種之二色性色素為式(5)或式(6)所示之化合物或其鹽： 式中，Ab1、Ab2分別獨立地表示具有取代基之萘基或具有取代基之苯基，其取代基之至少1個為氫原子、磺基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、具有磺基之碳數1至4之烷氧基、羧基、硝基、胺基、或取代胺基，Rb1、Rb2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、磺基、或具有磺基之碳數1至4之烷氧基， 式中，Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基， Bg及Cg分別獨立地以下述式(7)或下述式(8)所示，至少一者表示式(7)，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、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、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基，k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、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之偏光元件，其中，前述至少1種之二色性色素為下述式(9)或式(10)所示之化合物、其金屬錯合物化合物、或其鹽： 式中，Ac1表示至少具有1個選自由磺基及羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基， Rc11至Rc14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、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基， 式中，Ac2表示至少具有1個選自由磺基及羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rc21至Rc25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、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基，Rc26表示氫原子、碳數1至4之烷基、或具有磺基之碳數1至4之烷氧基，Xc2表示至少可具有1個選自由碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、磺基、碳數1至4之烷基胺基、羥基、胺基、取代胺基、羧基、及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基的胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基、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，p、q分別獨立地表示0或1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，前述至少1種之二色性色素為下述式(11)所示之偶氮化合物、其金屬錯合物化合物或其鹽、或、式(12)所示之偶氮化合物或其鹽： 式中，Ab1表示至少具有1個選自由磺基及羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rb11至Rb14分別獨立地表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基或具有磺基之碳數1至4的烷氧基，Rb15及Rb16分別獨立地表示碳數1至4之烷氧基，Xb1表示至少可具有1個選自由碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、磺基、胺基、碳數1至4之烷基胺基、羥基、羧基及羧基乙基胺基所構成組群中之取代基的胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基、可具有取代基之苯甲醯基胺基、或可具有取代基之苯甲醯基，d表示0或1； 式中，Ab2表示至少具有1個選自由磺基及羧基所構成組群中之取代基的苯基或萘基，Rb21表示氫原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、或具有磺基之碳數1至4之烷氧基，Xb2表示至少可具有1個選自由碳數1至4之烷基、碳數1至4之烷氧基、碳數1至4之烷基胺基、羥基、羧基、磺基、胺基及取代胺基所構成組群中之取代基的胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之萘并三唑基、可具有取代基之苯甲醯基胺基、或可具有取代基之苯甲醯基。
  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，前述至少1種之二色性色素為下述式(13)所示之偶氮化合物或其鹽： 式中，Ay1表示氫原子、磺基、羧基、羥基、碳數1至4之烷基、或碳數1至4之烷氧基，Ry1及Ry2分別獨立地表示氫原子、磺基、碳數1至4之烷基、或碳數1至4之烷氧基、或具有磺基之碳數1至4的烷氧基，h為1至3之整數。
  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，前述至少1種之二色性色素為碘。
  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，基材為聚乙烯醇系樹脂膜。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項所述之偏光元件，其中，偏光度為99%以上。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之偏光元件，其中，將2片前述偏光元件以各者的吸收軸為互相平行之方式重疊配置之狀態所求出的穿透率中，520nm至590nm之各波長的平均穿透率與420nm至480nm之各波長的平均穿透率之差以絕對值計為5%以下，且600nm至640nm之各波長的平均穿透率與520nm至590nm之各波長的平均穿透率之平均值之差以絕對值計為3%以下。
  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，依據JIS Z 8781-4：2013，測定自然光之穿透率時所求得之a＊值及b ＊值的絕對值，在前述偏光元件單體中皆為1以下(-1≦a＊-s≦1、-1≦b＊-s≦1)，將2片前述偏光元件以各者的吸收軸為互相平行之方式重疊配置之狀態，皆為2以下(-2≦a＊-p≦2、-2≦b＊-p≦2)，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＊。
  15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項所述之偏光元件，其中，將2片前述偏光元件以各者的吸收軸為互相正交之方式重疊配置之狀態所求得之穿透率中，520nm至590nm之各波長的平均穿透率與420nm至480nm之各波長的平均穿透率之差以絕對值計為3%以下，且600nm至640nm之各波長的平均穿透率與520nm至590nm的各波長之平均穿透率之差以絕對值計為2%以下。
  16. 一種偏光板，係具備：申請專利範圍第1至15項中任一項所述之偏光元件、及在該偏光元件之至少一面具有透明保護層。
  17. 一種光學裝置，係包含：申請專利範圍第1至15項中任一項所述之偏光元件或申請專利範圍第16項所述之偏光板。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之偏光裝置，其為液晶顯示裝置。
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