TWI668275B - 偏光元件、以及偏光板 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於具有較高之透過率與較高之對比度，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。
本發明係藉由碘與具有特定結構之偶氮化合物之調配，而將偏光元件或偏光板之色相調整為：於JIS Z 8729所規定之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內。

Description

偏光元件、以及偏光板
本發明係關於包含碘與偶氮化合物之偏光元件、及偏光板。
偏光元件通常係藉由使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而製造。於該偏光元件之至少單面經由接著劑層而貼合包含三乙醯纖維素等之保護膜以製成偏光板，從而用於液晶顯示裝置等。將碘用作二色性色素之偏光板稱為碘系偏光板，另一方面，將二色性染料用作二色性色素之偏光板稱為染料系偏光板。該等中，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，藉由調配之顏色之選擇性較高，另一方面，若將與碘系偏光板相比具有相同偏光度之偏光板加以比較，則透過率較低，即，存在對比度較低之問題。因此，期待維持較高之耐久性，顏色之選擇性多樣，以更高之透過率而具有較高之偏光特性。然而，即便為如此顏色之選擇性多樣之染料系偏光板，迄今為止之偏光元件係相對於吸收軸而平行地設置且若顯示白色則會呈現黃色之偏光元件。若為了改善平行地設置時之黃色調，而製作抑制了平行地設置時之黃色調之偏光板，則偏光元件存在相對於吸收軸而設置於正交軸時有時黑色顯色為藍色之問題。為了製造無彩色之偏光板，需要於平行位與正交位均無各波長之依賴性，且為固定之透過率，但迄今為止尚未獲得如此之偏光板。
如此於平行位與正交位顏色不同之原因在於，即便將二色性色素用於偏光元件，於平行位與正交位上亦不顯示相同之波長依賴性，即，二色性不固定，且各波長之透過率不固定。
此處，對碘系偏光板之各波長依賴性進行說明。於使用聚乙烯醇(以下，簡稱為PVA)作為基材且使用碘作為二色性色素之情形時，通常具有以480nm與600nm為中心之吸收。據稱480nm之吸收係起因於多碘I3 -與PVA之錯合物，600nm之吸收係起因於多碘I5 -與PVA之錯合物。關於基於各波長之偏光度，與多碘I5 -與PVA之錯合物相比，基於多碘I3 -與PVA之錯合物之偏光度更高。關於該情況，即若於各波長之正交位使透過率固定，則於平行位，相對於480nm，600nm之透過率更高，而引起於平行位著色為黃色之現象。相反，若於平行位使透過率固定，則於正交位，相對於480nm，600nm之透過率更低，因此會於正交位著色為藍色。進而，由於並無主要基於可見度較高之550nm之吸收，故而顏色之控制較難。即，由於各波長之偏光度(二色比)不固定，故而產生波長依賴性。關於該情況，即便並非碘系偏光板，對於具有二色性之偶氮化合物而言，波長依賴性亦同樣於平行位與正交位不同，通常並無於平行位與正交位顯示相同色相之色素。
迄今為止，根據具有一般二色性之偶氮化合物之種類，亦存在於平行位顯示黃色且於正交位顯示藍色等於正交位與平行位波長依賴性完全不同之偶氮化合物。又，基於具有偏光之情況亦可知，於正交位與平行位，給人帶來之明暗之感度亦不同，因此即使進行該顏色修正，亦需要適合於感度之顏色修正。若各波長之透過率分別於平行位及正交位並非大致固定之透過率則無法達成，具體而言，必須為於固定值下並無各波長之透過率依賴性之狀態。況且，必須利用偏光元件或偏光板，於平行位與正交位同時滿足該固定之透過率依賴性，進而具有高透過率及高對比度之情況必須使各波長之偏光度(二色比)固 定。僅於將1種偶氮化合物應用於偏光元件之情形時，於正交位與平行位波長依賴性亦不同，不僅如此，於調配之情形時，若不精密地控制每種之平行位與正交位之透過率與二色比之關係，且偏光度較高，則無法達成本申請之無彩色偏光板。據此，極難獲得無彩色偏光板，僅使用顏色之三原色，無法達成。將平行位與正交位控制為固定之情況必須使各波長之偏光度亦相同，而非常困難。
因此，作為偏光元件，謀求於顯示白色時顯示無彩色之白色且於顯示黑色時顯示無彩色之黑色之偏光板，但迄今為止，尚難達成單獨體透過率為35%以上，於顯示白色時顯示無彩色之白色，於顯示黑色時顯示無彩色之黑色之偏光元件、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出版(股份)，入江正浩編纂，p98~100
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，但根據實施例可知，即便中性係數(NP)較低，僅憑依據JIS Z 8729所求得之平行位之色相，a*值為-2至-1，且b*值為2.5至4.0，據此可知關於顏色，於白色顯示時呈現黃綠色。又，關於正交位之色相，a*值為0至1，但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410nm至750nm之透過率為平均值之±30%以內，且除碘以外亦添加直接染料、反應染料、或酸性染料進行調整而成之偏光元件，但其係使單獨體透過率、即僅使用1片偏光元件進行測定時之顏色以UCS色空間之a值、b值計為絕對值2以內而獲得者，並非使用2片偏光板進行白色顯示時(平行之情形)及黑色顯示時(正交之情形)之色相同時使a值與b值表現為2以內的偏光元件，而且並非於正交位與平行位可表現無彩色之偏光元件。又，根據實施例可知，單獨體透過率於實施例1中為31.95%，於實施例2中為31.41%，而透過率較低，因而於謀求高透過率且高對比度之領域、尤其是液晶顯示裝置、有機電致發光等領域，於更高透過率、更高偏光度方面並不充分。
本發明者為了解決上述問題而進行努力研究，結果新發現：分別於該平行位與正交位，使透過率固定，消除波長依賴性，進而使各波長之平行位與正交位之偏光度(二色比)固定，具有較高之偏光度，即便透過率較高，為了維持該關係，僅藉由特定之偶氮化合物之調配亦可達成，結果開發出能夠實現高對比度，即使為高透過率亦具有較高之偏光度，於平行位與正交位可共同表現無彩色性之偏光元件。即，一種單獨體透過率為35%至45%之偏光元件，其特徵在於：其係含有碘及特定之偶氮化合物之基材，且於依據JIS Z 8729所求得之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，並且該偏光元件具有較高之透過率，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。
即，本發明係關於
(1)一種偏光元件，其特徵在於：其係包含含有碘與偶氮化合物之基材者，並且上述偶氮化合物為a)式(1)所示之偶氮化合物及式(2)所示之偶氮化合物之組合，或b)式(1)所示之偶氮化合物及式(3)所示之偶氮化合物所示之化合物、其鹽、或其過渡金屬錯合物之組合，於依據JIS Z 8729所求得之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，單獨體透過率為35%至45%， (A1表示具有取代基之苯基、或萘基，R1或R2各自獨立地表示氫原子、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胺基、可具有取代基之苯甲醯胺基、可具有取代基之胺基苯甲醯胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基) [化2] (式中，A2、A3各自獨立地表示具有取代基之苯基、或萘基，該取代基之至少一個為氫原子、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，R3、R4各自獨立地表示氫原子、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胺基、可具有取代基之苯基胺基)； (2)如(1)所記載之偏光元件，其特徵在於：偏光度為99%以上； (3)如(1)或(2)所記載之偏光元件，其特徵在於：關於對偏光元件之吸收軸方向照射絕對偏光光之振動方向為正交方向之偏光光時之各波長之透過率，550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之差為4%以內，且600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差為3%以內，進而關於對偏光元件之吸收軸方向照射絕對偏光光之振動方向為平行方向之偏光光時之各波長之透過率，550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之 差為1%以內，且600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差為1%以內；(4)如(1)至(3)所記載之偏光元件，其特徵在於：基材包含聚乙烯醇系樹脂膜；及(5)一種偏光板，其係於如(1)至(4)所記載之偏光元件之至少單面設置支持體膜而成；(6)一種液晶顯示裝置，其使用如(1)至(4)所記載之偏光元件或如(5)所記載之偏光板。
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。
本發明之特徵為一種單獨體透過率為35%至45%之偏光元件，其係包括含有包含碘及特定之偶氮化合物之二色性染料之基材者，並且於依據JIS Z 8729所求得之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內。JIS Z 8729所規定之物體色之表示方法相當於國際照明委員會(簡稱-CIE)所規定之物體色之表示方法。所謂單獨體透過率表示於向偏光元件投射自然光時，測定該1片(單獨體)之透過率時之透過率，由於該元件為無彩色，故而測定該單獨體透過率時之色相需要a*值(以下，表示為a* -s)、及b*值(以下，表示為a* -s)以絕對值計 為1以內。又，於入射自然光時，使2片基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之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，且於入射自然光時，使2片基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之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，藉此可實現於平行位可表現出無彩色之偏光板。更佳為a* -p及b* -p之絕對值為1.5以內，且宜為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，且宜為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，即使絕對值僅有0.5之差，作為人之感度亦可感覺到顏色之差異，因此控制a*及b*非常重要。尤其作為a* -p、及b* -p之絕對值，若單獨體、平行位、及正交位分別為1以內，則顏色大致設為白色時、以及設為黑色時呈現顏色之情況為幾乎無法確認之程度，成為良好之偏光元件。
作為偏光元件之性能，謀求透過率較高且偏光度亦較高者。若單獨體透過率為35%，則即便用於顯示裝置，亦可表現出亮度，較佳為38%以上，更佳為39%以上，進而較佳為40%以上。關於偏光度，若為99%以上，則作為顯示裝置可表現出偏光功能，但謀求更高對比度之偏光板，謀求更佳為99.9%以上、更佳為99.95%以上之偏光元件。
為了製成以於依據JIS Z 8729所求得之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內為特徵之單獨體透過率為35%以上之偏光元件，可藉由使基材含有碘、與下述之特定組合之偶氮化合物而實現。於含有碘之情形時，存在僅碘難以溶解於溶劑，而難以含浸於基 材之情況，因而通常使用碘化鉀、碘化銅、碘化鈉、碘化鈣等碘化物，氯化鈉、氯化鋰、氯化鉀等氯化物。
基材係將含有親水性高分子之材料製膜而成者，且係可含有碘、或非專利文獻1所記載之各種偶氮化合物者。親水性高分子並無特別限定，例如有：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。於含有二色性色素之情形時，根據加工性、染色性、及交聯性等，最佳為包含聚乙烯醇系樹脂、及其衍生物之樹脂。可將該等樹脂製成膜形狀，使之含有本發明之染料、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。
本發明之偏光元件可使a)式(1)所示之偶氮化合物及式(2)所示之偶氮化合物之組合，或b)式(1)所示之偶氮化合物及式(3)所示之偶氮化合物所示之化合物、其鹽、或其過渡金屬錯合物之組合與碘含浸於基材而製作。以下，對式(1)~式(3)所示之偶氮化合物進行說明。
式(1)中，A1表示具有取代基之苯基、或萘基，R1或R2各自獨立地表示氫原子、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胺基、可具有取代基之苯甲醯胺基、可具有取代基之胺基苯甲醯胺基、可具有取代基之苯基胺基、或可具有取代基之苯基偶氮基。X1較佳為可具有取代基之胺基、可具有取代基 之苯甲醯胺基、或可具有取代基之苯基胺基，更佳為X1宜為可具有取代基之苯基胺基較好，進而較佳為A1為具有取代基之苯基，可製造更高偏光度之本申請之偏光元件，故而較佳。再者，本申請之低級烷基、低級烷氧基之所謂低級表示碳數為1至3。
於式(1)中，於A1具體表示具有取代基之苯基之情形時，作為A1之苯基上之取代基，可列舉：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。A1較佳為具有至少1個磺基作為取代基。又，於具有兩個以上之取代基之情形時，該取代基之1個為磺基或羧基，較佳為磺基，作為其他取代基，較佳為磺基、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。作為上述具有磺基之低級烷氧基，較佳為直鏈烷氧基，磺基之取代位置較佳為烷氧基末端，更佳為3-磺基丙氧基、4-磺基丁氧基。作為上述取代胺基，可列舉乙醯基胺基等。於上述其他取代基之中，更佳為磺基、低級烷基或低級烷氧基。A1之苯基上之取代基數較佳為1或2，關於取代位置並無特別限定，較佳為2-位與4-位之組合。於A1表示具有取代基之萘基之情形時，作為A1所表示之萘基上之取代基，可列舉不含氫原子之磺基、羥基、胺基、取代胺基、硝基、取代醯胺基、或具有磺基之碳數為1~5之烷氧基，較佳為磺基、羥基或具有磺基之碳數為1~5之烷氧基。作為A1所表示之萘基上之取代基，較佳為具有至少1個磺基。於A1所表示之萘基具有2個以上之取代基之情形時，該取代基之1個為磺基，其他取代基較佳為選自由磺基、羥基、及具有磺基之碳數為1~5之烷氧基所組成之群中之至少1個。作為具有磺基之碳數為1至5之烷氧基，較佳為具有磺基之碳數為1~5之直鏈烷氧基，更佳為於烷氧基之末端具有磺基之碳數為1~5之直鏈烷氧基，進而較佳為3-磺基丙氧基或4-磺基丁氧基。作為A1所表示之萘基，較佳為選自由經2或3個磺基取代之萘基、或羥基、 3-磺基丙氧基及4-磺基丁氧基所組成之群中之至少1個基與經1或2個磺基取代之萘基，更佳為經2或3個磺基取代之萘基、或3-磺基丙氧基與經磺基取代之萘基。又，視情形進而較佳為二磺基萘基或三磺基萘基，最佳為三磺基萘基。萘環上之該等取代基之較佳取代位置於取代基為2個之情形時為1位與3位，於取代基為3個之情形時為1位、3位及6位。該萘基之偶氮基之取代位置較佳為2位。
X1具體表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯甲醯胺基、可具有取代基之胺基苯甲醯胺基、可具有取代基之苯基胺基、或可具有取代基之苯基偶氮基。X1可具有取代基，例如為苯甲醯胺基、苯基胺基、或苯基偶氮基之情形時，作為該取代基較佳為低級烷基、低級烷氧基、羥基、羧基、磺基、胺基或取代胺基，作為取代胺基，可列舉乙醯基胺基等。於X1為可具有取代基之苯基胺基之情形時，該取代基為甲基、甲氧基、胺基、取代胺基，較佳為乙醯基胺基、或磺基，更佳為甲基、甲氧基或胺基。苯基上之該取代基之數量及取代位置並無特別限定。通常，取代基之數量較佳為0~2，於存在氫以外之取代基之情形時，較佳為至少1個取代基相對於對胺基之鍵結位置而存在於對位。作為可具有取代基之苯基胺基，例如可列舉：苯基胺基、4-甲基苯基胺基、4-甲氧基苯基胺基、4-胺基苯基胺基、4-胺基-2-磺基苯基胺基、4-胺基-3-磺基苯基胺基、4-磺基甲基胺基苯基胺基或4-羧基乙基胺基苯基胺基等。該等中，更佳為未經取代之苯基胺基及對甲氧基苯基胺基。於X1為可具有取代基之苯甲醯胺基之情形時，作為該取代基，為胺基、乙醯基胺基所例示之取代胺基，較佳為羥基，更佳為胺基及乙醯基胺基所例示之取代胺基，進而較佳為胺基。苯基上之該取代基之數量通常為0至1，及取代位置並無特別限定，於存在氫原子以外之取代基之情形時，較佳為對位。於X1為苯甲醯胺基之情形時，取代基表示氫原子、羥基、胺基或取代胺基，較佳為氫原 子、胺基或乙醯基胺基所例示之取代胺基。作為取代基之位置較佳為對位。作為該苯甲醯胺基，例如可列舉：苯甲醯胺基、4-胺基苯甲醯胺基、4-羥基苯甲醯胺基或4-(3-羧基-1-側氧基丙基胺基)苯甲醯胺基、4-(2-甲氧羰基-1-側氧基乙基胺基)苯甲醯胺基等。該苯甲醯胺基中，更佳為胺基苯甲醯胺基。於X1為可具有取代基之苯基偶氮基之情形時，作為該取代基，可列舉羥基、碳數為1至5之烷基、碳數為1~5之烷氧基、胺基、或取代胺基，較佳為羥基、胺基、甲基、甲氧基或羧基，更佳為羥基。取代基之數量通常為0~3個，較佳為1~2個。作為苯基偶氮基，例如可列舉2-甲基苯基偶氮基、3-甲基苯基偶氮基、2,5-二甲基苯基偶氮基、3-甲氧基苯基偶氮基、2-甲氧基-5-甲基苯基偶氮基、2,5-二甲氧基苯基偶氮基、4-胺基苯基偶氮基、4-羥基苯基偶氮基或4-羧基乙基胺基苯基偶氮基等，較佳為4-胺基苯基偶氮基、4-羥基苯基偶氮基或4-羧基乙基胺基苯基偶氮基。
其次，對式(2)進行說明。
式(2)中，A2、A3各自獨立地表示具有取代基之苯基、或萘基，該取代基之至少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，R3、R4各自獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、或具有磺基之低級烷氧基。較佳為A2、A3各自獨立為萘基，更佳為A2及A3均為具有磺基之萘基，進而較佳為R3、R4各自獨立為低級烷氧基，由於可製造更 高偏光度之本申請之偏光元件，故而較佳。
其次，對式(3)進行說明。
式(3)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胺基、可具有取代基之苯基胺基。較佳為A4宜為硝基，進而較佳為R9為低級烷氧基，由於可製造更高偏光度之本申請之偏光元件，故而較佳。進而，式(3)之偶氮化合物可為鹽或錯合物之形態，尤其是，為與銅等金屬錯合所形成之過渡金屬錯合物之情況於更高性能化方面較佳。
作為偶氮化合物，亦可以無損本申請之性能之程度添加偶氮化合物以進行顏色之修正。尤佳為二色性較高者。例如可列舉：非專利文獻1所示之偶氮化合物、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、及日本專利特公昭64-5623號、日本專利特開平3-12606號、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號公報之偶氮化合物等。尤其可適宜地使用於三偶氮結構上具有苯基J酸之偶氮化合物，尤其更適宜為將日本專利特開平3-12606號之偶氮化合物與本發明之式(1)~(3)之偶氮化合物一併用於偏光元件，進而尤其適宜為將於三偶氮 結構上具有苯基J酸之日本專利特開平3-12606號之偶氮化合物之偶氮化合物與本發明之碘、式(1)之偶氮化合物及式(3)之偶氮化合物一併用於偏光元件。該等偶氮化合物除游離酸以外，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。但是，偶氮化合物並不限定於該等，可使用公知之具有二色性之偶氮化合物。偶氮化合物藉由為游離酸、其鹽、或其銅錯合物鹽染料，尤其提高光學特性。該偶氮化合物可僅使用1種，亦可與其他偶氮化合物調配而使用，調配並無限定。藉由使用作為此種偶氮化合物之色素，調整偏光元件之透過率，可實現以於依據JIS Z 8729所求得之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內為特徵之單獨體透過率為35%至45%之偏光元件。
為了獲得以於依據JIS Z 8729所求得之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內為特徵之單獨體透過率為35%以上之偏光元件，藉由控制其各波長之透過率可容易地實現。作為控制方法，關於對基材(偏光元件)之吸收軸方向照射大致100%之偏光光(以下，稱為絕對偏光光)之振動方向為正交方向之偏光光時之各波長之透過率，將550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之差控制為4%以內，且將600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差控制為3%以內，進而關於對基材偏光元件之吸收軸方向照射絕對偏光光之振動方向為平行方向之偏光光時之各波長之 透過率，將550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之差控制為1%以內，且將600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差調整為1%以內，藉此可容易地實現。
進而較佳為關於照射絕對偏光光之振動方向為正交方向之偏光光時之各波長之透過率，將550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之差控制為3.5%以內，且將600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差控制為2.5%以內，進而較佳為關於照射絕對偏光光之振動方向為正交方向之偏光光時之各波長之透過率，將550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之差控制為3.0%以內，且將600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差控制為2.0%以內。
作為獲得式(1)所示之偶氮化合物之方法，可藉由日本專利特開2003-215338、日本專利特開平9-302250、日本專利第3881175號等所記載之方法而製作，但並不限定於該等。作為式(1)所示之偶氮化合物之具體例，例如可列舉：C.I.直接紅81、C.I.直接紅117、C.I.直接紅127、日本專利第3881175所記載之式(2)之偶氮化合物、日本專利第4033443號所記載之式(1)等所記載之染料。
作為獲得式(2)所示之偶氮化合物之方法，例如可藉由WO2012/165223所記載之方法而獲得，但並不限定於該等。
作為獲得式(3)所示之偶氮化合物之方法，例如可列舉日本專利特開昭60-156759號、日本專利特開平2-61988號、日本專利特願2011-197600所記載之方法，但並不限定於該等。
作為式(1)所表示之偶氮化合物之更具體例，揭示以下之化合物例1-1~1-15(再者，均以游離酸形式表示)。
[化合物例1-1]
[化7]
[化合物例1-2]
[化合物例1-3]
[化合物例1-4]
[化合物例1-5]
[化合物例1-6]
[化合物例1-7]
[化合物例1-8]
[化14]
[化合物例1-9]
[化合物例1-10]
[化合物例1-11]
[化合物例1-12]
[化合物例1-13]
[化合物例1-14]
[化合物例1-15]
[化21]
其次，作為式(2)所表示之偶氮化合物之更具體例，揭示以下之化合物例2-1~2-5(均以游離酸形式表示)。
[化合物例2-1]
[化合物例2-2]
[化合物例2-3]
[化合物例2-4]
[化合物例2-5]
進而，作為式(3)所表示之偶氮化合物之更具體例，揭示以下之化合物例3-1~3-14(均以游離酸形式表示)
[化合物例3-1]
[化合物例3-2]
[化合物例3-3]
[化合物例3-4]
[化合物例-5]
[化合物例3-6]
[化32]
[化合物例3-7]
[化合物例3-8]
[化合物例3-9]
[化合物例3-10]
[化36]
[化合物例3-11]
[化合物例3-12]
[化合物例3-13]
[化合物例3-14]
以下，作為基材，以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，可藉由公知方法而製作。作為製造方法，例如可藉由將聚乙酸乙烯酯系樹脂進行皂化而獲得。作為聚乙酸乙烯酯系樹脂，除作為乙酸乙烯酯之均聚物的聚乙酸乙烯酯以外，亦可例示乙酸乙烯酯及可與其共聚合之其他單體之共聚物等。作為與乙酸乙烯酯共聚合之其他單體，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而經改性，例如亦可使用利用醛類進行改性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意指黏度平均聚合度，於該技術領域，可藉由公知之方法而求得。通常為1,000~10,000左右，較佳為聚合度為1,500~6,000左右。
將上述聚乙烯醇系樹脂製膜而成者係用作坯膜。將聚乙烯醇系樹脂製膜之方法並無特別限定，可藉由公知方法進行製膜。於該情形時，於聚乙烯醇系樹脂膜上亦可含有甘油、乙二醇、丙二醇、低分子量聚乙二醇等作為塑化劑。塑化劑量為5~20wt%，較佳為8~15wt%。含有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，對藉由以上方式所獲得之坯膜實施膨潤步驟。膨潤處理係藉由在20~50℃之溶液中浸漬30秒~10分鐘而應用處理。溶液較佳為水。延伸倍率宜於1.00~1.50倍之範圍內進行調整，較佳為1.10~1.35倍。於縮短製作偏光素膜之時間之情形時，於色素之染色處理時亦進行膨潤，因此亦可省略膨潤處理。
膨潤步驟係藉由將聚乙烯醇樹脂膜浸漬在20~50℃之溶液中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，因此亦可省略膨潤處理。
於膨潤步驟後實施染色步驟。於染色步驟中，可使用碘、及式(1)~式(3)所示之偶氮化合物進行染色。關於碘，只要碘可含浸於聚乙烯醇系樹脂膜中即可，作為含浸方法，宜為將碘、碘化物溶解於水並進行含浸之方法。關於碘化物，例如可使用碘化鉀、碘化銨、碘化鈷、碘化鋅等，但並不限定於此處所示之碘化物。碘濃度為0.0001wt%~0.5wt%，較佳為0.001wt%~0.4wt%，碘化物濃度較佳為使用0.0001wt%~8wt%。可將非專利文獻1所記載之染料或式(1)~式(3)所示之偶氮化合物，藉由染色步驟使色素吸附於聚乙烯醇膜上。只要染色步驟為使色素吸附於聚乙烯醇膜上之方法，則無特別限定，例如染色步驟係藉由將聚乙烯醇樹脂膜浸漬於含有二色性染料之溶液而進行。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進行調節，較佳為於30秒~20分鐘之範圍內進行調節，更佳為1~10分鐘。染色方法較佳為於該溶液中進行浸漬，但亦可藉由在聚乙烯醇樹脂膜上塗佈該溶液而進行。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。該等之含量可根據染料之染色性之時間、溫度而以任意濃度進行調整，作為各自之含量，較佳為0~5重量%，更佳為0.1~2重量%。作為含有碘與偶氮化合物 之順序，同時進行處理亦無妨，但就染色液之管理或生產性等觀點而言，較佳為於含有碘後再含有偶氮化合物之染色方法，更佳為於含有偶氮化合物後再含有碘之方法。偶氮化合物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、或銨鹽或烷基胺鹽等有機鹽之形式使用。較佳為鈉鹽。
於染色步驟後且進入下一步驟之前，可進行洗淨步驟(以下，稱為洗淨步驟1)。所謂洗浄步驟1係將於染色步驟中附著於聚乙烯醇樹脂膜之表面之染料溶劑進行洗淨之步驟。藉由進行洗淨步驟1，可抑制染料移行至其次進行處理之液中之情況。於洗淨步驟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而進行洗淨。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中之溶劑之溫度需為親水性高分子不溶解之溫度。一般而言，於5~40℃下進行洗淨處理。但是，即便無洗淨步驟1之步驟，性能亦不會產生問題，因此本步驟亦可省略。
於染色步驟或洗淨步驟1之後，可進行含有交聯劑及/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、硫酸氧鈦等鈦系化合物等，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。進行使用以上所示之至少1種以上之交聯劑及/或耐水化劑而含有交聯劑及/或耐水化劑之步驟。作為此時之溶劑，較佳為水，但並不限定於此。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，若以硼酸為例進行表示，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℃。使聚乙烯醇樹脂膜含有交聯劑及/或耐水化劑之方法較佳為浸漬於該溶液中，亦可將該溶液塗佈或塗敷於聚乙烯醇樹脂膜。該步驟中之處理時間較佳為30秒~6分鐘，更佳為1~5分鐘。但是，並非必須含有交聯劑及/或耐水化劑，於欲縮短時間之情形時，於不需要交聯處理或耐水化處理之情形時，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。延伸步驟係將聚乙烯醇膜進行單軸延伸之步驟。延伸方法可為濕式延伸法或乾式延伸法中之任一方法，藉由使延伸倍率為延伸3倍以上，可達成本發明。延伸倍率為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形時，空氣介質之溫度較佳為於常溫~180℃下進行延伸。又，濕度較佳為於20~95%RH之氣氛中進行處理。作為加熱方法，例如可列舉輥間區域延伸法、輥加熱延伸法、圧延伸法、紅外線加熱延伸法等，但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、硫酸氧鈦等鈦系化合物等，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/或耐水化劑之溶液中進行延伸。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。延伸溫度較佳為於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，由於有時在膜表面會析出交聯劑及/或耐水化劑，或附著異物，故而可進行洗淨膜表面之洗淨步驟(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，亦可藉由將溶液塗佈或塗敷於聚乙烯醇樹脂膜，而進行洗淨。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℃。
作為至此為止之處理步驟所使用之溶劑，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、乙二胺或二乙三胺等胺類等溶劑，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而進行，為了進一步提高乾燥效率，可藉由利用輥之壓縮或氣刀、或吸水輥等而進行表面之水分去除，及/或可進行送風乾燥。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。
藉由以上方法，可獲得如下之單獨體透過率為35%至45%之偏光元件，其特徵在於：其係包括含有包含碘與式(1)~式(3)所示之偶氮化合物之二色性染料之基材者，並且於依據JIS Z 8729所求得之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計 為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內。
藉由在所獲得之偏光元件之單面、或兩面設置透明保護層，而製成偏光板。透明保護層可作為由聚合物形成之塗佈層而設置，或作為膜之層壓層而設置。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，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：三乙醯纖維素或雙乙醯纖維素之類的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、以降烯之類的環狀烯烴為單體之環狀聚烯烴樹脂或其膜、聚乙烯、聚丙烯、具有環系或降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0.5μm~200μm左右。藉由在單面、或兩面設置1層以上之其中之相同種類或不同種類之樹脂或膜，而製作偏光板。
如上所述，為了將透明保護層與偏光元件貼合，需要接著劑。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Gohsenol 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。於接著劑中可添加交聯劑及/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，視需要可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。 此時之交聯劑中可使用水溶性多元環氧化合物。作為水溶性多元環氧化合物，例如可列舉：DENACOL EX-521(Nagase chemteX公司製造)、Tetrad-C(Mitsui Gas Chemical公司製造)等。又，作為聚乙烯醇樹脂以外之接著劑，亦可使用胺基甲酸酯系、丙烯酸系、環氧系之公知之接著劑。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物、氯化物、碘化物等添加物。關於添加物，並無限定。利用接著劑貼合透明保護層後，藉由在適合之溫度下進行乾燥或熱處理，而獲得偏光板。
所獲得之偏光板根據情況貼合於例如液晶、有機電致發光等顯示裝置之情形時，其後亦可於成為非暴露面之保護層或膜之表面設置用以改善視角及/或對比度之各種功能性層、具有亮度提高性之層或膜。為了將偏光板貼合於該等膜或顯示裝置，較佳為使用黏著劑。
於該偏光板之另一表面、即保護層或膜之暴露面上亦可具有抗反射層或防眩層、硬塗層等公知之各種功能性層。為了製作具有該各種功能性之層，較佳為塗敷法，亦可經由接著劑或黏著劑而貼合具有該功能之膜。又，各種功能性層可設為控制相位差之層或膜。
藉由以上之方法，可獲得以於依據JIS Z 8729所求得之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內為特徵之單獨體透過率為35%至45%之偏光元件、以及偏光板。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，長期具有高對比度及高色彩再現性之液晶顯示裝置。
如此而獲得之本發明之偏光元件或偏光板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、偏光眼鏡、汽車導航、及室內外之計測器或顯示器等。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，可用作有效之偏光元件、或偏光板。
作為本發明之偏光板之應用方法，亦可作為附帶支持體之偏光板而使用。支持體由於貼附偏光板，故而較佳為具有平面部，又，由於用於光學用途，故而較佳為玻璃成形品。作為玻璃成形品，例如可列舉：玻璃板、透鏡、稜鏡(例如三稜鏡、立方稜鏡)等。於透鏡上貼附偏光板者於液晶投影器中可作為附帶偏光板之聚光透鏡而利用。又，於稜鏡上貼附偏光板者於液晶投影器中可作為附帶偏光板之偏光分光鏡或附帶偏光板之雙色稜鏡而使用。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之玻璃或丙烯酸系、聚碳酸酯等有機系之塑膠板，較佳為無機系玻璃。玻璃板之厚度或大小為所需之尺寸即可。又，於附帶玻璃之偏光板上，為了進一步提高單板光透過率，較佳為於該玻璃面或偏光板面之一面或兩面設置AR層。於此種支持體上，例如支持體平面部上塗佈透明之接著(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。此處所使用之接著(黏著)劑較佳為例如丙烯酸酯系者。再者，於將該偏光板用作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，藉由實施例更詳細地說明本發明，但本發明並不限定於該等。再者，實施例所示之透過率之評價係藉由如下方式進行。
將測定1片偏光元件或偏光板時之各波長之透過率設為透過率Ts，將以吸收軸方向相同之方式重疊2片偏光元件、或偏光板之情形 時之各波長之透過率設為平行位透過率Tp，將以吸收軸正交之方式重疊2片偏光板之情形時之各波長之透過率設為正交位透過率Tc，將根據C光源2°視野色度函數進行可見度修正之單獨體透過率設為Ys，將經可見度修正之平行透過率設為Yp，將經可見度修正之正交透過率設為Yc，使用分光光度計〔日立製作所公司製造之「U-4100」〕，以5nm之間隔進行測定，對使用該測定值而算出者，關於偏光元件或偏光板之色相，利用由JIS Z 8729(顏色之表示方法L*、a*、b*表示系及L*、u*、v*表色系)所示之表色系，利用分光光度計U-4100測定色相之a*及b*，並使用該測定值。此處所謂正交位之色相意指於以吸收軸正交之方式分別重疊2片偏光板之狀態下測定時所顯色之色相，平行位之色相意指於以吸收軸正交之方式分別重疊2片偏光板之狀態下測定時所顯色之色相。於L*、a*、b*表色系中，a*、b*分別越接近零，越表示色相顯示中性色。一般而言，若a*值成為正，則表示紅色，若成為負，則表示綠色，若b*成為正，則表示黃色，若成為負，則表示藍色。
偏光度Py係根據經可見度修正之平行位透過率Yp、及經可見度修正之正交位透過率Yc，根據下述式求得。
Py={(Yp-Yc)/(Yp+Yc)}1/2×100
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。測定透過率時，於光之出射側，設置基於JIS Z 8729(C光源2°視野)進行可見度修正後之透過率為43%且偏光度為99.99%之碘系偏光板(Polatechno公司製造之SKN-18043P)作為絕對偏光板，而使絕對偏光光可入射至測定試樣。測定入射絕對偏光光時之本申請之偏光元件之平行位與正交位之透過率。SKN-18043P之保護層係無紫外線吸收能力之三乙醯纖維素者。
將使本發明之偏光板之吸收軸與絕對偏光板之吸收軸平行，並 入射絕對偏光光時進行測定而獲得之各波長之絕對平行透過率設為Ky，將使本發明之偏光板之吸收軸與絕對偏光板之吸收軸正交，並入射絕對偏光光時進行測定而獲得之各波長之絕對正交透過率設為Kz，測定各波長之Ky、及Kz。
使用上述式(1)所示之偶氮化合物及上述式(2)所示之偶氮化合物之組合而製作本發明之偏光元件，將結果示於實施例1~4。
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VF-PS)於45℃之溫水中浸漬2分鐘，運用膨潤處理將延伸倍率設為1.30倍。將經膨潤處理之膜於將水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、具有式(1)之結構之C.I.直接紅81 0.1重量份、具有式(2)之結構之WO2012/165223合成2所示之染料0.85重量份調整為45℃之水溶液中浸漬3分30秒，將所獲得之膜於30℃下於含有硼酸(Societa chimica lardrello s.p.a公司製造)28.6g/l、碘(純正化學公司製造)0.25g/l、碘化鉀(純正化學公司製造)17.7g/l、碘化銨(純正化學公司製造)1.0g/l之水溶液中浸漬2分鐘，使之含有碘、碘化物而進行染色。一面將該進行染色而獲得之膜延伸至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。一面保持該進行硼酸處理而獲得之膜之拉伸狀態，一面於調整為碘化鉀20g/l之水溶液中保持於30℃並進行20秒處理。將進行處理而獲得之膜於70℃下進行9分鐘乾燥處理，而獲得本發明之偏光元件。
實施例2
將實施例1所記載之C.I.直接紅81 0.1重量份變更為具有式(1)之結構之日本專利第2003-215338合成例1所記載之偶氮化合物0.07重量份，除此以外，與實施例1同樣地製作偏光元件並設為測定試樣。
實施例3
於實施例2中，設為如下染色，即，將使偶氮化合物含有於聚乙烯醇膜之時間自3分30秒變更為3分00秒，於含有硼酸(Societa chimica lardrello s.p.a公司製造)28.6g/l、碘(純正化學公司製造)0.25g/l、碘化鉀(純正化學公司製造)17.7g/l、碘化銨(純正化學公司製造)1.0g/l之水溶液中於30℃下浸漬1分30秒，而使之含有碘、碘化物，除此以外，與實施例1同樣地製作偏光元件並設為測定試樣。
實施例4
於實施例2中，作為使偶氮化合物含有於聚乙烯醇膜時之該偶氮化合物，添加具有式(1)之結構之日本專利第2003-215338之合成例1所記載之偶氮化合物0.07重量份、具有式(2)之結構之WO2012/165223之合成2所示之染料0.85重量份、以及於三偶氮結構上具有苯基J酸之日本專利特開平3-12606號之實施例1所記載之偶氮化合物0.08重量份，除此以外，與實施例1同樣地製作偏光元件並設為測定試樣。
比較例1
依據日本專利特開2008-065222之比較例1之配方，製作不含二色性染料之碘系偏光元件，除此以外，與實施例1相同之方式製成測定試樣。
比較例2
依據日本專利特開平11-218611之實施例1之方法，製作僅有二色性染料之偏光元件，除此以外，與實施例1同樣地製作偏光元件並設為測定試樣。
比較例3
依據日本專利第4162334之實施例3之方法，製作僅有二色性染料之染料系偏光元件，除此以外，與實施例1同樣地製作偏光元件並設為測定試樣。
比較例4
依據日本專利第4360100之實施例1之方法，製作僅有二色性染料之染料系偏光元件，除此以外，與實施例1同樣地製作偏光元件並設為測定試樣。
將實施例1至4、比較例1至4之Ys、ρ、a* -s、b* -s、a* -p、b* -p、a* -c、b* -c之測定結果示於表1。
表2中表示入射實施例1至4、及比較例1至4之絕對偏光光時之400nm至460nm之平均透過率、550nm至600nm之平均透過率、600nm至670nm之平均透過率、及400nm至460nm之平均透過率及550nm至600nm之平均透過率之差的絕對值、550nm至600nm之平均透過率、600nm至670nm之平均透過率之差的絕對值。
又，以對進行乾燥而獲得之偏光元件進行鹼處理之三乙醯纖維素膜(富士軟片公司製造TD-80U)為透明保護層，使用聚乙烯醇系接著劑進行層壓，即便製為偏光板，該偏光元件之各光學特性亦不變。據此，可知使用該偏光元件而獲得之偏光板亦同樣地具有同等之性能。
其次，使用上述式(1)所示之偶氮化合物及上述式(3)之所示之偶氮化合物之組合而製作本發明之偏光元件，將結果示於實施例5~9。
實施例5
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)於45℃之溫水中浸漬2分鐘，運用膨潤處理將延伸倍率設為1.30倍。將經膨潤處理之膜於將水1500重量份、三聚磷酸鈉1.5重量份、具有式(1)之結構之C.I.直接紅81 0.1重量份、具有式(3)之結構之日本專利特公平2-61988號之實施例3所示之染料0.135重量份調整為45℃之水溶液中浸漬3分30秒，將所獲得之膜於30℃下於含有硼酸(Societa chimica lardrello s.p.a公司製造)28.6g/l、碘(純正化學公司製造)0.25g/l、碘化鉀(純正化學公司製造)17.7g/l、碘化銨(純正化學公司製造)1.0g/l之水溶液中浸漬2分鐘，使之含有碘、碘化物而進行染色。一面將該進行染色而獲得之膜延伸至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。一面保持該進行硼酸處理而獲得之膜之拉伸狀態，一面於調整為碘化鉀20g/l之水溶液中保持於30℃並進行20秒處理。將進行處理而獲得之膜於70℃下進行9分鐘乾燥處理，而獲得本發明之偏光元件。將對進行乾燥而獲得之偏光元件進行鹼處理之三乙醯纖維素膜(富士軟片公司製造之TD-80U)使用聚乙烯醇系接著劑進行層壓，而獲得偏光板。將所獲得之偏光板切割為40mm×40mm，經由黏著劑PTR-3000(日本化藥公司製造)與1mm之玻璃板貼合而製成測定試樣。
實施例6
將實施例5之C.I.直接紅81 0.1重量份變更為具有式(1)之結構之日本專利第2003-215338之合成例1所記載之偶氮化合物0.07重量份，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7
於實施例6中，將使偶氮化合物含有於聚乙烯醇膜之時間自3分30秒變更為3分00秒，於含有硼酸(Societa chimica lardrello s.p.a公司製造)28.6g/l、碘(純正化學公司製造)0.25g/l、碘化鉀(純正化學公司製造)17.7g/l、碘化銨(純正化學公司製造)1.0g/l之水溶液中於30℃下浸漬1分30秒，使之含有碘、碘化物而進行染色，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8
於實施例6中，作為使偶氮化合物含有於聚乙烯醇膜時之該偶氮化合物，添加具有式(1)之結構之日本專利第2003-215338之合成例1所記載之偶氮化合物0.07重量份、具有式(3)之結構之日本專利特公平2-61988號之實施例3所示之染料0.135重量份、以及日本專利特開平3-12606號之實施例1所記載之偶氮化合物0.08重量份，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9
將實施例6中所使用之具有式(3)之結構之日本專利特公平2-61988號之實施例3所示之染料0.135重量份變更為具有式(3)之結構之日本專利特公昭60-156759號之實施例24所記載之偶氮化合物0.155重量份，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5~8
使用上述比較例1~4中所製作之偏光元件，與上述實施例5同樣地製作偏光板並設為測定試樣。
將實施例5至9、比較例5至8之Ys、ρ、a* -s、b* -s、a* -p、b* -p 、a* -c、b* -c之測定結果示於表3。
表4中表示入射實施例5至9、及比較例5至8之絕對偏光光時之400nm至460nm之平均透過率、550nm至600nm之平均透過率、600nm至670nm之平均透過率、及400nm至460nm之平均透過率及550nm至600nm之平均透過率之差的絕對值、550nm至600nm之平均透過率、600nm至670nm之平均透過率之差的絕對值。
根據表1所示之實施例1至4及比較例1至4、表3所示之實施例5至9及比較例5~8之Ys、ρ、a* -s、b* -s、a* -p、b* -p、a* -c、b* -c之測定結果可知，本發明之偏光板藉由獲得以於JIS Z 8729所規定之a *值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內為特徵之單獨體透過率為35%至45%之偏光元件、或偏光板，而於平行位之白色顯示、以及正交位之黑色顯示時之各自情形時顯示出無彩色之白色、及黑色。關於410nm至750nm之平均透過率，可知本發明之偏光元件及偏光板具有比先前技術之日本專利第3357803號(專利文獻2)之實施例1或2所記載之31至32%左右之偏光板高之透過率。又，若平均透過率超過40%，則L值(L*)亦超過70，因而獲得非常良好之偏光元件。據稱藉由使色介質之色相為±1.0以內且L*超過65，可實現如品質良好之紙般之白色，但藉由使L*成為70，獲得了可實現如高品質之紙般之白色、即所謂超白之偏光板。
又，如表2及表4所示，若將各波長之透過率進行比較，則可知實施例1~9之偏光元件及偏光板係關於對基材偏光元件之吸收軸方向照射絕對偏光光之振動方向為正交方向之偏光光時之各波長之透過率，將550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之差調整為4%以內，且將600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差調整為3%以內，進而關於對基材偏光元件之吸收軸方向照射絕對偏光光之振動方向為平行方向之偏光光時之各波長之透過率，將550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之差調整為1%以內，且將600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差調整為1%以內之偏光元件。使用上述偏光元件而獲得之偏光板具有較高之透過率，而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。因此，使用本發明之偏光元件或偏光板之液 晶顯示裝置係不僅為高亮度、高對比度，可靠性亦較高，長期具有高對比度及高色彩再現性之液晶顯示裝置。

Claims (7)

  1. 一種偏光元件，其特徵在於：其係包含含有碘與偶氮化合物之基材者，並且上述偶氮化合物為a)式(1)所示之偶氮化合物及式(2)所示之偶氮化合物之組合，或b)式(1)所示之偶氮化合物及式(3)所示之偶氮化合物所示之化合物、其鹽、或其過渡金屬錯合物之組合，於依據JIS Z 8729所求得之a*值、及b*值中，測定單獨體透過率時之a*值、及b*值以絕對值計為1以內，使2片該基材相對於吸收軸方向平行並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，使2片該基材相對於吸收軸方向正交並測定而獲得之a*值、及b*值以絕對值計為2以內，單獨體透過率為35%至45%，(A1表示具有取代基之苯基、或萘基，R1或R2各自獨立地表示氫原子、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胺基、可具有取代基之苯甲醯胺基、可具有取代基之胺基苯甲醯胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基)[化2](式中，A2、A3各自獨立地表示具有取代基之苯基、或萘基，該取代基之至少一個為氫原子、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，R7、R8各自獨立地表示氫原子、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胺基、可具有取代基之苯基胺基)。
  2. 如請求項1之偏光元件，其偏光度為99%以上。
  3. 如請求項1或2之偏光元件，其中關於對偏光元件之吸收軸方向照射絕對偏光光之振動方向為正交方向之偏光光時之各波長之透過率，550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之差為4%以內，且600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差為3%以內，進而，關於對偏光元件之吸收軸方向照射絕對偏光光之振動方向為平行方向之偏光光時之各波長之透過率，550nm至600nm之平均透過率與400nm至460nm之平均透過率之差為1%以內，且600至670nm之平均透過率與550至600nm之平均透過率之差為1%以內。
  4. 如請求項1或2之偏光元件，其中基材包含聚乙烯醇系樹脂膜。
  5. 如請求項3之偏光元件，其中基材包含聚乙烯醇系樹脂膜。
  6. 一種偏光板，其係於如請求項1至5中任一項之偏光元件之至少單面設置透明保護層而成。
  7. 一種液晶顯示裝置，其使用如請求項1至5中任一項之偏光元件或如請求項6之偏光板。
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