WO2014162634A1 - 無彩色な染料系偏光素子、及び偏光板 - Google Patents

無彩色な染料系偏光素子、及び偏光板 Download PDF

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WO2014162634A1
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典明 望月
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日本化薬株式会社
株式会社ポラテクノ
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    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
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Definitions

  • the present invention relates to a dye-based polarizing element or a polarizing plate.
  • the polarizing element is generally manufactured by adsorbing and orienting a dichroic dye, iodine or a dichroic dye, to a polyvinyl alcohol resin film.
  • a protective film made of triacetyl cellulose or the like is bonded to at least one surface of the polarizing element through an adhesive layer to form a polarizing plate, which is used in a liquid crystal display device or the like.
  • a polarizing plate using iodine as a dichroic dye is called an iodine based polarizing plate, while a polarizing plate using a dichroic dye as a dichroic dye is called a dye based polarizing plate.
  • the dye-based polarizing plate is characterized by having high heat resistance, high humidity heat durability, high stability, and high color selectivity by blending, while having the same polarization as the iodine-based polarizing plate
  • the transmittance is low, that is, the contrast is low, when comparing polarizing plates having a degree. Therefore, it is desired to maintain high durability, to have various color selectivity, to have high transmittance, and to have high polarization characteristics.
  • conventional polarizing elements are polarizing elements that exhibit yellowishness when they are arranged in parallel to the absorption axis and show white.
  • a polarizing plate In order to improve the yellowness when installed in parallel, if a polarizing plate is prepared that suppresses the yellowness when installed in parallel, the polarizing element will be black when it is installed perpendicular to the absorption axis. There was a problem to color. Therefore, as a polarizing element, a polarizing plate exhibiting achromatic white at the time of display and showing achromatic black at the time of black display has been desired as a polarizing element. However, white at the time of display with a single transmittance of 35% or more There was no polarizing element or a polarizing plate which showed an achromatic white and showed an achromatic black when displaying black.
  • Patent Document 1 As a method of improving the hue of the polarizing plate, techniques such as Patent Document 1 or Patent Document 2 are disclosed.
  • the neutral coefficient is calculated in Patent Document 1 and a polarizing plate having an absolute value of 0 to 3 is disclosed, as seen from the examples, JIS-Z-8729 is used even if the neutral coefficient (Np) is low. Since the a * value is -2 to -1 and the b * value is 2.5 to 4.0 even when the hue of the parallel position determined from is alone, it exhibits yellowish green color when expressed as white. I understand.
  • the hue at the orthogonal position has an a * value of 0 to 1, a b * value of ⁇ 1.5 to ⁇ 4.0 results in a polarizing plate exhibiting a blue color.
  • Patent Document 2 discloses a polarizing element prepared by adding a direct dye, a reactive dye, or an acid dye in addition to iodine within ⁇ 30% of the average value at a transmittance of 410 nm to 750 nm.
  • a polarizing element obtained by setting the single transmittance, that is, the color when measured using only one polarizing element, to within the absolute value 2 in the a value and the b value in the UCS color space, It was not possible to simultaneously express the achromatic color when displaying white (in parallel) and in black (when orthogonal) using two polarizing plates.
  • the single transmittance is 31.95% in Example 1 and 31.41% in Example 2, and since the transmittance is low, high transmittance and high contrast can be obtained. In the fields required, in particular in the fields of liquid crystal display devices, organic electroluminescence and the like, higher transmittance and higher degree of polarization have not been sufficient performance. Further, in Example 1 and Example 2, since iodine is used as a main dichroic dye, a polarizing element having a large color change and a high durability after the durability test, particularly after the wet heat durability test, Or it was not a polarizing plate.
  • the inventor of the present invention is a substrate containing a dichroic dye comprising an azo compound, wherein the a * value and the b * value are determined according to JIS-Z-8729.
  • a * value at the time of single transmittance measurement, and b * value are within 1 as an absolute value, and a * value obtained by making the two substrates parallel to the absorption axis direction, and
  • the b * value is within 2 as an absolute value
  • the a * value and the b * value obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction are within 2 as an absolute value.
  • a polarizing element having a single transmittance of 35% or more and a degree of polarization of 99% or more, which has a high degree of polarization, has a high degree of polarization, and the absorption axis of the polarizing element is parallel Can be rendered achromatic white when installed in the Express achromatic black when found polarizing element further has a high durability or to obtain a polarizing plate, a new one.
  • the present invention “(1) A polarizing element comprising a base material containing an azo compound, wherein the a * value and the b * value at the time of single transmittance measurement in the a * value and the b * value of the hue determined according to JIS-Z-8729 The values are within 1 as an absolute value, and the a * and b * values obtained by measuring the two substrates in parallel to the absorption axis direction are within 2 as an absolute value, The a * value and the b * value obtained by measuring two sheets in a direction perpendicular to the absorption axis direction are within 2 as an absolute value, and the single transmittance is 35% or more, and polarization A polarizing element characterized in that the degree is 99% or more.
  • the single transmittance is 35% to 40%, and the transmittance obtained by measuring two substrates at right angles to the absorption axis direction is 0.1% or less
  • the polarizing element as described in (1).
  • the difference between the average transmittance of 550 nm to 600 nm and the wavelength of 400 nm to 460 is an absolute value for the transmittance of each wavelength when irradiated with polarized light in which the vibration direction of the absolute polarized light is parallel to the absorption axis direction of the element.
  • the difference between the average transmittance of 600 to 670 nm and the average transmittance of 550 to 600 nm is within 1% as an absolute value.
  • 1) or in the form of the polarizing element (4) free acid described in (2), represented by the azo compound represented by the formula (1) or a salt thereof and the azo compound represented by the formula (2) or a salt thereof The polarizing element according to any one of (1) to (3), which contains an azo compound.
  • a 1 represents a phenyl or naphthyl group having a substituent
  • R 1 or R 2 each independently represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a sulfo group, or a lower alkoxy group having a sulfo group.
  • X 1 represents a phenylamino group which may have a substituent.
  • a 2 represents a phenyl or naphthyl group having a substituent
  • R 3 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a sulfo group, or a lower alkoxy group having a sulfo group
  • X 2 represents a substituent Indicates a phenylamino group which may be possessed.
  • the polarizing element according to any one of (Wherein, A 3 represents a nitro group or an amino group, R 4 represents a lower alkoxy group having a hydrogen atom, a hydroxyl group, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a sulfo group or a sulfo group,
  • the polarizing element of the present invention can express achromatic white when the absorption axes of the polarizing element are arranged in parallel while having high transmittance and high polarization degree, and the absorption axes of the polarizing element are orthogonal to each other. When installed, it expresses an achromatic black color and leads to obtaining a polarizing element or a polarizing plate having high durability.
  • the polarizing element of the present invention is, in one aspect, a polarizing element comprising a base material containing a dichroic dye comprising an azo compound, wherein the a * value of the hue determined according to JIS-Z-8729, and b * In the values, the a * value and the b * value at the time of single transmittance measurement are within 1 as an absolute value, and the a * value is obtained by making the two substrates parallel to the absorption axis direction and measuring the a * value. And b * values are within 2 as an absolute value, and a * values and b * values obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction are within 2 as an absolute value.
  • the single transmittance refers to the transmittance when the transmittance of one sheet (single) is measured when natural light is applied to the polarizing element, and the hue when the single transmittance is measured is an a * value ( Hereinafter, it is required that a * -s) and b * values (hereinafter referred to as a * -s) be within 1 as an absolute value.
  • the a * value obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction when the b * -p) is within 2 as an absolute value and natural light is incident (hereinafter referred to as “a * value”)
  • a * value When the a * -c) and b * values (hereinafter referred to as b * -c) are within 2 as absolute values, a polarizing plate capable of expressing an achromatic color can be realized.
  • the absolute value of a * -p and b * -p is within 1.5 and the absolute value of a * -c and b * -c is within 1.5
  • the absolute values of a * -p and b * -p are preferably within 1.0 and the absolute values of a * -c and b * -c are preferably 1. It is good that it is less than 0. Even if there is a difference of 0.5 as the absolute value of a * -p and b * -p, the difference in color can be felt as human sensitivity, so it is very important to control numbers. Important to you. In particular, as an absolute value of a * -p and b * -p, if it is within 1, it is almost impossible to confirm that the color is almost white when it is white and when it is black, It becomes a good polarizing plate.
  • the polarizing plate As the performance of the polarizing plate, one having a high transmittance and a high degree of polarization is required, but if the single transmittance is 35%, brightness can be expressed even when used in a display device, preferably 38% The above, more preferably 39% or more.
  • the degree of polarization if it is 99% or more, the polarization function can be expressed as a display device, but in the present, a higher contrast polarizing plate is required, more preferably 99.9% or more, more preferably 99.95. A% or more polarizing plate is required. However, if the single transmittance exceeds 40%, the degree of polarization may decrease. Therefore, the single transmittance is preferably 35% to 40%.
  • the a * value and the b * value at the time of single transmittance measurement are within 1 as an absolute value, and the two substrates are absorbed.
  • the a * value and the b * value obtained by measuring parallel to the axial direction are within 2 as an absolute value, and obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction.
  • a polarizing element having an absolute value of a * and b * of 2 or less as an absolute value and a single transmittance of 35% or more and a degree of polarization of 99% or more, It can be realized by containing a dichroic dye consisting of an azo compound.
  • the substrate is a film formed of a hydrophilic polymer that can contain an azo compound.
  • the hydrophilic polymer is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl alcohol resins, amylose resins, starch resins, cellulose resins, polyacrylate resins and the like.
  • a polyvinyl alcohol resin and a resin comprising a derivative thereof are most preferable in view of processability, dyeability, and crosslinkability.
  • a polarizing element or a polarizing plate can be produced by incorporating the azo compound of the present invention and the compound thereof and applying an orientation treatment such as stretching, with the resin in the form of a film.
  • an organic compound as shown by nonpatent literature 1 can be used, for example.
  • those having high dichroism are preferable. For example, see Eye. direct. Yellow 12, Sea. Eye. direct. Yellow 28, Sea. Eye. direct. Yellow 44, C.I. Eye. direct. Orange 26, Sea. Eye. direct. Orange 39, Sea. Eye. direct. Orange 107, C.I. Eye. direct. Red 2, Sea. Eye. direct. Red 31, Sea. Eye. direct. Red 79, Sea. Eye. direct. Red 81, Sea. Eye. direct. Red 247, Sea. Eye. direct. Green 80, C. Eye. direct.
  • organic dyes described in JP-A-2001-33627, JP-A-2002-296417, and JP-A-60-156759, and the like can be used as alkali metal salts (eg, Na salt, K salt, Li salt), ammonium salts or salts of amines in addition to the free acid.
  • the dichroic dye is not limited to these, and a known azo compound can be used.
  • the optical properties are improved by the azo compound being a free acid, a salt thereof, or a copper complex salt dye thereof.
  • the azo compound may be used alone or in combination with other azo dyes, and the composition is not limited.
  • the a * value and the b * value determined according to JIS-Z-8729 by adjusting the transmittance of the polarizing element using such a dye, and the a * value at the time of single transmittance measurement, and b * The value is within 1 as an absolute value, and the a * value and b * value obtained by measuring the two substrates in parallel to the absorption axis direction are within 2 as an absolute value, The a * value and the b * value obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction are within 2 as an absolute value, and the single transmittance is 35% or more, A polarizing element characterized in that the degree of polarization is 99% or more can be realized.
  • the a * value and the b * value at the time of single transmittance measurement are within 1 as an absolute value, and the two substrates are absorbed.
  • the a * value and the b * value obtained by measuring parallel to the axial direction are within 2 as an absolute value, and obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction.
  • the single transmittance is 35% or more and the polarization degree is 99% or more. Can be easily realized by controlling the transmittance of each wavelength.
  • the transmittance of each wavelength is controlled when the absolute value of the difference is controlled to 3% or less and the polarized light whose direction of vibration of the absolute polarized light is parallel to the absorption axis direction of the base polarizing element is irradiated
  • the difference between the average transmittance of 550 nm to 600 nm and the average value of 400 nm to 460 nm is within 1%, and the average transmittance of 600 to 670 nm is 550 to 600 nm
  • the difference between the by adjusting within 1%, can be easily realized.
  • the absolute value of the difference between the average transmittance of 550 nm to 600 nm and the average transmittance of 400 nm to 460 nm for the transmittance of each wavelength when irradiated with polarized light in which the vibration direction of the absolute polarized light is orthogonal The difference between the average transmittance of 600 nm to 670 nm and the average transmittance of 550 nm to 600 nm may be controlled within 2.0% and within 2.0%, and more preferably absolute polarized light
  • the difference between the average transmittance of 550 nm to 600 nm and the average transmittance of 400 nm to 460 nm is within 1.0% and the transmittance of each wavelength when irradiated with polarized light in which the vibration directions are orthogonal to each other
  • the difference between the average transmittance of 600 nm to 670 nm and the average transmittance of 550 nm to 600 nm may be controlled to be within 1.0%.
  • Polarized light having a single transmittance of 35% or more and a degree of polarization of 99% or more at the a * and b * values of the hue determined according to JIS-Z-8729 of the dichroic dye comprising the azo compound It is an element, and the a * value and the b * value at the time of single transmittance measurement are within 1 as an absolute value, and are obtained by measuring the two substrates in parallel to the absorption axis direction a.
  • the metal complex is not limited, but is particularly preferably a copper complex.
  • the azo compound represented by formula (4) or a salt thereof is contained. It is good to let By using the dye of the formula (3) or the formula (4), it is possible to obtain a highly durable achromatic polarizer having no color change even after the durability test.
  • a 1 represents a phenyl group having a substituent or a naphthyl group, and each of R 1 and R 2 independently represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a sulfo group, or a lower alkoxy group having a sulfo group.
  • X 1 represents a phenylamino group which may have a substituent.
  • a 2 represents a phenyl group having a substituent or a naphthyl group
  • R 2 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a sulfo group, or a lower alkoxy group having a sulfo group
  • X 2 is a substituted group Represents a phenylamino group which may have a group
  • a 3 represents a nitro group or an amino group
  • R 4 represents a lower alkoxy group having a hydrogen atom, a hydroxyl group, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a sulfo group, or a sulfo group
  • X 2 is substituted Represents a phenylamino group which may have a group
  • R 7 and R 8 each independently represent a sulfo group, a carboxy group, a hydroxy group, a lower alkyl group or a lower alkoxyl group, and n represents an integer of 1 to 3).
  • the azo compound represented by the formula (1) can be prepared by the method described in JP-A 2003-215338, JP-A 9-302250, JP 3881 175, JP 4452 237, JP 4662853, etc. It is not limited to these.
  • As a method for obtaining the azo compound represented by the formula (2) for example, it can be produced by the method described in Japanese Patent Publication No. 01-005623, but it is not limited thereto.
  • the dye represented by the formula (3) can be obtained, for example, by the method described in Japanese Patent Application No. 2011-197600. It is not limited to these.
  • As a method of obtaining the azo compound represented by the formula (4) for example, it can be obtained by the method described in WO 2007/138980, but is not limited thereto.
  • R3 in the formula (2) is a methyl group or It is good that it is a methoxy group. More preferably, it is preferably a methoxy group, but when an azo compound represented by the formula (3) is used, it is preferred that R3 is a methyl group.
  • a 1 in the formula (1) is a substituent It is preferable that it is a phenyl group having Preferred examples of the substituent in this case include a sulfo group, a carbonyl group, a hydroxyl group, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a lower alkyl group having a sulfo group and an alkoxyl group having a sulfo group. It is a carbonyl group. Although such a substituent may be one, it may have two or more plural substituents.
  • the lower alkyl group of the present invention and the lower of the lower alkoxy group mean that they have 1 to 3 carbon atoms.
  • the substituent of A 3 in formula (3) is used. Is preferable because it is a nitro group to improve the polarization performance. Further, in order to obtain a polarizing element having a high transmittance, a high degree of polarization, and more achromatic hue of parallel and orthogonal hues, the substituent of R 4 is preferably a methoxy group preferable.
  • R 4 and R 6 in the formula (4) have higher transmittance, high polarization degree, and more parallel and orthogonal hues to obtain more achromatic polarization elements.
  • the degree of polarization on the short wavelength side of the polarizing element in particular, the degree of polarization of 400 nm to 480 nm is improved, so b * -p or b * -c of the polarizing plate becomes more zero. It is preferable to approach, that is, to approach more achromatic color.
  • azo compound represented by Formula (4) for example, C.I. I. Direct Yellow 4, C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Yellow 72, C.I. I. Azo compounds having a stilbene structure such as the dyes described in Direct Orange 39, WO 2007/138980, and the like are preferable, but not limited thereto.
  • specific examples of the azo compound represented by the formula (4) used in the present invention will be given below. The compound examples are shown in the form of free acid.
  • polyvinyl alcohol-type resin film is made into an example as a base material, and the manufacturing method of a specific polarizing element is demonstrated.
  • the manufacturing method of polyvinyl alcohol-type resin is not specifically limited, It can manufacture by a well-known method. As a manufacturing method, it can obtain by saponifying polyvinyl acetate type resin, for example.
  • Examples of polyvinyl acetate resins include polyvinyl acetate, which is a homopolymer of vinyl acetate, and copolymers of vinyl acetate and other monomers copolymerizable therewith.
  • the degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin is usually about 85 to 100 mol%, preferably 95 mol% or more.
  • This polyvinyl alcohol-based resin may be further modified, and, for example, polyvinyl formal modified with aldehydes, polyvinyl acetal and the like can also be used.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol-based resin means the viscosity average degree of polymerization, and can be determined by a method known in the art. Is usually about 1000 to 10000, preferably about 1500 to 6000.
  • the method of forming the polyvinyl alcohol resin into a film is not particularly limited, and the film can be formed by a known method.
  • the polyvinyl alcohol resin film may contain glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, low molecular weight polyethylene glycol or the like as a plasticizer.
  • the amount of plasticizer is 5 to 20% by weight, preferably 8 to 15% by weight.
  • the film thickness of the raw film made of polyvinyl alcohol resin is not particularly limited, but, for example, about 5 ⁇ m to 150 ⁇ m, preferably about 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the raw film obtained as described above is then subjected to a swelling step.
  • the swelling process is applied by immersing in a solution of 20 to 50 ° C. for 30 seconds to 10 minutes.
  • the solution is preferably water.
  • the stretching ratio may be adjusted at 1.00 to 1.50 times, preferably 1.10 to 1.35 times.
  • the swelling process may be omitted because the film swells also at the time of the dyeing process of the dye.
  • the swelling step is carried out by immersing the polyvinyl alcohol resin film in a solution at 20 to 50 ° C. for 30 seconds to 10 minutes.
  • the solution is preferably water.
  • the swelling step can be omitted because the dye swells also at the time of the dye treatment.
  • a dyeing step is performed.
  • the dyeing step it can be impregnated using an azo compound (generally called a dichroic dye) shown in Non-Patent Document 1 or the like. Since impregnating this azo compound is a step of coloring a color, it is a dyeing step.
  • the azo compound a dye described in Non-Patent Document 1 or an azo compound represented by Formula (1), Formula (2), Formula (3), Formula (4), etc.
  • An azo compound can be adsorbed to the film.
  • the dyeing step is not particularly limited as long as the dye is adsorbed to the polyvinyl alcohol film.
  • the dyeing step is performed by immersing the polyvinyl alcohol resin film in a solution containing an azo compound.
  • the solution temperature in this step is preferably 5 to 60 ° C., more preferably 20 to 50 ° C., and particularly preferably 35 to 50 ° C.
  • the immersion time in the solution can be adjusted appropriately, but is preferably adjusted to 30 seconds to 20 minutes, and more preferably 1 to 10 minutes.
  • the dyeing method is preferably immersed in the solution, but can also be performed by applying the solution to a polyvinyl alcohol resin film.
  • the solution containing the azo compound can contain sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium chloride, sodium sulfate, anhydrous sodium sulfate, sodium tripolyphosphate and the like as a dyeing assistant.
  • the content thereof can be adjusted at an arbitrary concentration depending on the temperature and the time depending on the dyeability of the dye, but each content is preferably 0 to 5% by weight and more preferably 0.1 to 2% by weight.
  • the azo compound which is a dichroic dye described in Non-Patent Document 1 is used as a free acid, and may be a salt of the compound.
  • Such salts can also be used as alkali metal salts such as lithium salts, sodium salts and potassium salts, or as organic salts such as ammonium salts and alkylamine salts.
  • it is a sodium salt.
  • the washing process (hereinafter referred to as washing process 1) can be performed before the next process is started.
  • the washing step 1 is a step of washing the dye solvent adhering to the surface of the polyvinyl alcohol resin film in the dyeing step. By performing the washing step 1, the migration of the dye into the solution to be treated next can be suppressed.
  • water is generally used.
  • cleaning method can also wash
  • the washing time is not particularly limited, but preferably 1 to 300 seconds, more preferably 1 to 60 seconds.
  • the temperature of the solvent in the washing step 1 needs to be a temperature at which the hydrophilic polymer does not dissolve. Generally, it is washed at 5 to 40 ° C. However, even if the process of the cleaning process 1 is not performed, there is no problem in the performance, so this process can be omitted.
  • a step of containing a crosslinking agent and / or a water resistant agent can be carried out.
  • the crosslinking agent include boric acid, boron compounds such as borax or ammonium borate, polyaldehydes such as glyoxal or glutaraldehyde, polyisocyanate compounds such as biuret type, isocyanurate type or block type, titanium oxy
  • titanium-based compounds such as sulfate can be used, ethylene glycol glycidyl ether, polyamide epichlorohydrin, etc. can also be used.
  • water-resistant agent examples include succinic acid peroxy, ammonium persulfate, calcium perchlorate, benzoin ethyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, ammonium chloride or magnesium chloride and the like, with preference given to boric acid.
  • the step of containing the crosslinking agent and / or the water resistant agent is performed using at least one or more of the crosslinking agent and / or the water resistant agent shown above.
  • a solvent in that case, water is preferable, but it is not limited.
  • the content concentration of the crosslinking agent and / or the water resistance agent in the solvent in the step of containing the crosslinking agent and / or the water resistance agent is 0.1 to 6.0 concentration with respect to the solvent when taking boric acid as an example. % By weight is preferred, and 1.0 to 4.0% by weight is more preferred.
  • the solvent temperature in this step is preferably 5 to 70 ° C., more preferably 5 to 50 ° C.
  • the polyvinyl alcohol resin film is preferably dipped in the solution in which the crosslinking agent and / or the water resistance agent is contained, but the solution may be coated or coated on the polyvinyl alcohol resin film.
  • the treatment time in this step is preferably 30 seconds to 6 minutes, and more preferably 1 to 5 minutes. However, it is not essential to contain a crosslinking agent and / or a water resistance agent, and if it is desired to shorten the time, this treatment step may be omitted if the crosslinking treatment or the water resistance treatment is unnecessary. .
  • the stretching step is a step of uniaxially stretching a polyvinyl alcohol film.
  • the stretching method may be either a wet stretching method or a dry stretching method, and the present invention can be achieved by stretching at a stretch ratio of 3 times or more.
  • the stretching ratio may be 3 times or more, preferably 5 to 7 times.
  • the stretching heating medium is an air medium
  • the temperature of the air medium is preferably stretched at normal temperature to 180 ° C.
  • a heating method for example, an inter-roll zone drawing method, a roll heating drawing method, a pressure drawing method, an infrared heating drawing method, etc. may be mentioned, but the drawing method is not limited.
  • the drawing process can be performed in one stage, but can also be performed by multistage drawing in two or more stages.
  • stretching is performed in water, a water-soluble organic solvent, or a mixed solution thereof. It is preferable to conduct the stretching treatment while immersing in a solution containing a crosslinking agent and / or a water resistant agent.
  • a crosslinking agent include boric acid, boron compounds such as borax or ammonium borate, polyaldehydes such as glyoxal or glutaraldehyde, polyisocyanate compounds such as biuret type, isocyanurate type or block type, titanium oxy
  • titanium-based compounds such as sulfate can be used, ethylene glycol glycidyl ether, polyamide epichlorohydrin, etc. can also be used.
  • the water resistant agent examples include succinic acid peroxy, ammonium persulfate, calcium perchlorate, benzoin ethyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, ammonium chloride or magnesium chloride and the like.
  • Stretching is carried out in a solution containing at least one or more crosslinking agents and / or a water resistant agent shown above.
  • the crosslinking agent is preferably boric acid.
  • the concentration of the crosslinking agent and / or the water resistance agent in the stretching step is, for example, preferably 0.5 to 15% by weight, and more preferably 2.0 to 8.0% by weight.
  • the stretching ratio is preferably 2 to 8 times, more preferably 5 to 7 times.
  • the stretching temperature is preferably 40 to 60 ° C., and more preferably 45 to 58 ° C.
  • the stretching time is usually 30 seconds to 20 minutes, preferably 2 to 5 minutes.
  • the wet drawing process can be performed in one stage, but can also be performed by two or more multistage drawing.
  • cleaning step 2 After the stretching step, deposition of a crosslinking agent and / or a water-proofing agent on the film surface, or foreign substances may adhere, so a cleaning step (hereinafter referred to as cleaning step 2) for cleaning the film surface may be performed. It can.
  • the washing time is preferably 1 second to 5 minutes.
  • the washing method is preferably immersed in a washing solution, but the solution can be washed by coating or coating on a polyvinyl alcohol resin film.
  • the cleaning process can be performed in one stage, or two or more stages of multistage processes can be performed.
  • the solution temperature in the washing step is not particularly limited, but is usually 5 to 50 ° C., preferably 10 to 40 ° C.
  • solvent used in the processing steps up to here for example, water, dimethyl sulfoxide, N-methyl pyrrolidone, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol or triethylene glycol Solvents such as alcohols such as methylol propane and amines such as ethylene diamine or diethylene triamine may be mentioned, but it is not limited thereto. It is also possible to use mixtures of one or more of these solvents. The most preferred solvent is water.
  • the film is dried.
  • the drying process can be carried out by natural drying, but in order to enhance the drying efficiency, surface moisture removal can be performed by compression with a roll, an air knife, a water absorption roll, etc. and / or air drying is performed. It can also be done.
  • the drying temperature is preferably 20 to 100 ° C., more preferably 60 to 100 ° C.
  • the drying time may be 30 seconds to 20 minutes, preferably 5 to 10 minutes.
  • the a * value obtained by measuring the two substrates in a direction perpendicular to the absorption axis direction and the b * value are within 2 as an absolute value. It is possible to obtain a polarizing element having a polarization degree of 99% or more which is 35% or more.
  • the obtained polarizing element is made into a polarizing plate by providing a transparent protective layer on one side or both sides.
  • the transparent protective layer can be provided as a coating layer by a polymer or as a laminating layer of a film.
  • the transparent polymer or film forming the transparent protective layer is preferably a transparent polymer or film having high mechanical strength and good heat stability.
  • cellulose acetate resin such as triacetyl cellulose and diacetyl cellulose or a film thereof, acrylic resin or a film thereof, polyvinyl chloride resin or a film thereof, nylon resin or a film thereof, polyester resin or the same
  • imide and / or amide resins or polymers or films thereof include imide and / or amide resins or polymers or films thereof.
  • a resin having liquid crystallinity or a film thereof can also be provided.
  • the thickness of the protective film is, for example, about 0.5 to 200 ⁇ m.
  • a polarizing plate is produced by providing one or more layers of the same or different resins or films among them on one side or both sides.
  • the adhesive is required to bond the transparent protective layer to the polarizing element.
  • the adhesive is not particularly limited, but a polyvinyl alcohol adhesive is preferred.
  • polyvinyl alcohol adhesives include, but are not limited to, Gohsenol NH-26 (manufactured by Nippon Gohsei Co., Ltd.) and EXCER RS-2117 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.).
  • a crosslinking agent and / or a water resistant agent can be added to the adhesive.
  • a maleic anhydride-isobutylene copolymer is used, but an adhesive mixed with a crosslinking agent can be used if necessary.
  • maleic anhydride-isobutylene copolymer for example, Isoban # 18 (made by Kuraray), Isoban # 04 (made by Kuraray), ammonia modified isoban # 104 (made by Kuraray), ammonia modified isoban # 110 (made by Kuraray) And imidated isoban # 304 (manufactured by Kuraray), imidized isovan # 310 (manufactured by Kuraray), and the like.
  • a water soluble polyvalent epoxy compound can be used as the crosslinking agent at that time.
  • the water-soluble polyvalent epoxy compound examples include Denacol EX-521 (manufactured by Nagase Chemtech Inc.) and Tetrat-C (manufactured by Mitsui Gas Chemical Co., Ltd.).
  • the adhesive other than the polyvinyl alcohol resin a known adhesive such as a urethane type, an acrylic type or an epoxy type can also be used.
  • additives such as zinc compounds, chlorides and iodides can be simultaneously contained at a concentration of about 0.1 to 10% by weight for the purpose of improving the adhesive strength of the adhesive or improving the water resistance. The additives are also not limited.
  • the polarizing plate is obtained by drying or heat treatment at a suitable temperature.
  • the polarizing plate obtained is bonded to a display device such as liquid crystal or organic electroluminescence
  • An adhesive is preferably used to bond the polarizing plate to the film or the display device.
  • This polarizing plate may have various known functional layers such as an antireflection layer, an antiglare layer, a hard coat layer, and the like on the other surface, that is, the exposed surface of the protective layer or film.
  • a coating method is preferable for producing the layer having the various functions, but a film having the function can be laminated via an adhesive or a pressure-sensitive adhesive.
  • various functional layers can be made into the layer or film which controls a phase difference.
  • a base material containing a dichroic dye comprising an azo compound by the above method wherein the a * value and the b * value determined according to JIS-Z-8729 indicate the a * value at the time of single transmittance measurement , And b * values are within 1 as an absolute value, and a * values and b * values are obtained within 2 as an absolute value obtained by measuring the two substrates in parallel to the absorption axis direction. And the a * value and the b * value obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction are each within 2 as an absolute value, and the single transmittance is 35%.
  • the liquid crystal display device using the polarizing element or polarizing plate of the present invention becomes a liquid crystal display device having high reliability, high contrast in the long term, and high color reproducibility.
  • the polarizing element or polarizing plate of the present invention thus obtained is provided with a protective layer or a functional layer and a support as needed, and a liquid crystal projector, a calculator, a watch, a notebook computer, a word processor, a liquid crystal television, a polarizing lens, polarizing glasses , Car navigation, and indoor and outdoor measuring instruments and displays.
  • a liquid crystal projector a calculator, a watch, a notebook computer, a word processor, a liquid crystal television, a polarizing lens, polarizing glasses , Car navigation, and indoor and outdoor measuring instruments and displays.
  • a reflective liquid crystal display device a semi-transmissive liquid crystal display device, organic electroluminescence, etc., it is used as an effective polarizing element or a polarizing plate.
  • the polarizing plate of the present invention may be used as a polarizing plate with a support.
  • the support preferably has a flat portion for attaching a polarizing plate, and a glass molded product is preferable because it is used for optical applications.
  • a glass molded article a glass plate, a lens, a prism (for example, a triangular prism, a cubic prism) etc. are mention
  • What attached the polarizing plate to the lens can be used as a condenser lens with a polarizing plate in a liquid crystal projector.
  • the polarizing plate to the prism can be used as a polarizing beam splitter with a polarizing plate or a dichroic prism with a polarizing plate in a liquid crystal projector. Moreover, you may stick on a liquid crystal cell.
  • the material of the glass include inorganic glass such as soda glass, borosilicate glass, inorganic base made of quartz, inorganic base made of sapphire, and organic plastic plate such as acrylic and polycarbonate, but inorganic glass Is preferred.
  • the thickness and size of the glass plate may be any desired size.
  • the glass-attached polarizing plate in order to further improve the single plate light transmittance, it is preferable to provide an AR layer on one or both of the glass surface and the polarizing plate surface.
  • a transparent adhesive (adhesive) agent is applied to the flat surface of the support, and then the polarizing plate of the present invention is attached to the coated surface.
  • a transparent adhesive (adhesive) agent may be applied to the polarizing plate, and then a support may be attached to the applied surface.
  • the adhesive (adhesive) agent used here is preferably, for example, an acrylic ester type.
  • this polarizing plate as an elliptically polarizing plate, although it is normal to stick the retardation plate side to the support side, you may stick the polarizing plate side to a glass molded article.
  • the transmissivity was Tp, and the transmissivity when the two polarizing plates were stacked so that their absorption axes were orthogonal to each other was taken as orthogonal transmissivity Tc.
  • the single transmittance Ys was calculated according to the following equation (5) by obtaining the spectral transmittance ⁇ at predetermined wavelength intervals d ⁇ (10 nm in this case) in a wavelength range of 400 nm to 700 nm.
  • P ⁇ represents the spectral distribution of standard light (C light source)
  • y ⁇ represents a two-degree field color matching function.
  • the spectral transmittance ⁇ was measured using a spectrophotometer (“U-4100” manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • the degree of polarization Py was determined from the parallel transmittance Tp and the orthogonal transmittance Tc by the equation (6).
  • the transmittance at the time of irradiation with the absolutely polarized light was measured using a spectrophotometer (“U-4100” manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • a spectrophotometer (“U-4100” manufactured by Hitachi, Ltd.).
  • an iodine-based polarizing plate (Polartechno with a polarization degree of 99.99% and a transmittance of 43% after visibility correction based on JIS-Z-8729 (C light source 2 ° field of view) on the light emission side
  • the company's SKN-18043P was installed to make it possible to inject absolutely polarized light into the measurement sample.
  • the protective layer of the iodine based polarizing plate is triacetyl cellulose having no ultraviolet absorbing ability.
  • Example 1 A polyvinyl alcohol film (VF-PS manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having an average degree of polymerization of 99% or more and a degree of polymerization of 2400 was immersed in warm water at 45 ° C. for 2 minutes, and a swelling treatment was applied to make the draw ratio 1.30.
  • the swelled film was prepared by mixing 1500 parts by weight of water, 1.5 parts by weight of sodium tripolyphosphate, 1.5 parts by weight of anhydrous sodium sulfate, and azo compound having the structure of the formula (1) described in Example 1 34 parts by weight, JP-B 01-005623 0.94 parts by weight of an azo compound having the structure of the formula (2) described in Example 4, C.I. I.
  • the film obtained is immersed for 4 minutes 00 seconds in an aqueous solution adjusted to 45 ° C. containing 0.34 parts by weight of Direct Orange 39, and the obtained film contains 20 g / l of boric acid (manufactured by Societazia Larderello s ⁇ p ⁇ a)
  • the film obtained was immersed for 5 minutes in a 50 ° C. aqueous solution containing 30.0 g / l of boric acid while being stretched 5.0 times with the obtained aqueous solution at 40 ° C. While maintaining the tension of the film obtained by the boric acid treatment, the treatment was carried out for 20 seconds while maintaining at 30 ° C.
  • a polarizing plate was obtained by laminating a triacetyl cellulose film (TD-81U manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) obtained by alkali treatment of the polarizing element obtained by drying using a polyvinyl alcohol-based adhesive.
  • the obtained polarizing plate was cut into 40 mm ⁇ 40 mm and attached to a 1 mm glass plate via an adhesive PTR-3000 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) to obtain a measurement sample.
  • Example 2 In Example 1, 0.94 parts by weight of the azo compound having the structure of Formula (2) described in Example 4 of Japanese Patent Publication No. 01-005623 is added to Formula (2) described in Example 1 of Japanese Patent Publication No. 01-005623. Polarizing element and polarized light, except that 0.70 parts by weight of the azo compound having the structure is added, and 0.25 parts by weight of the azo compound used in Example 3 of Japanese Patent Application No. 2011-197600 is further added. A plate was produced and used as a measurement sample.
  • Example 3 0.94 parts by weight of a dye having the structure of the formula (2) described in Example 1 of Japanese Patent Publication No. 01-005623 described in Example 1 with the formula (2) described in Example 1 of Japanese Patent Publication No. 01-005623 Instead of 0.70 parts by weight of a dye having the following structure, and a polyvinyl alcohol film (VF-PS # 7500 manufactured by Kuraray) having a degree of polymerization of 2400 and a polyvinyl alcohol film (manufactured by Kuraray) VF-PH
  • the polarizing element and the polarizing plate were similarly produced except having changed into # 7500, and it was set as the measurement sample.
  • Comparative Example 1 C JP-A 2008-065222 A measurement sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that an iodine-based polarizing plate containing no azo compound was produced according to the formulation of Comparative Example 1.
  • Comparative example 2 JP-A-11-218611 A polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1 except that a polarizing element made of only an azo compound was produced according to the method of Example 1, and used as a measurement sample.
  • Comparative example 3 Patent No. 4162334 A polarizing plate was produced as a measurement sample in the same manner as in Example 1 except that a polarizing element made of only an azo compound was produced according to the method of Example 3.
  • Comparative example 4 In Example 2, 0.34 parts by weight of the azo compound having the structure of Formula (1) described in Japanese Patent No. 4033443 and Example 1 was added in the same amount as C.I. I.
  • the a * value and the b * value obtained according to JIS-Z-8729 are similarly adjusted without changing the hue except that it is changed to Direct Red 81, and the a * value and b * value at the time of single transmittance measurement
  • the value is within 1 as an absolute value
  • the a * value and b * value obtained by measuring the two substrates in parallel to the absorption axis direction are within 2 as an absolute value
  • the a * value and the b * value obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction are not 2 or less as an absolute value
  • a polarizing element is manufactured as a measurement sample.
  • Example 2 0.70 parts by weight of the azo compound having the structure of the formula (2) described in JP-B 01-005623 Example 1 is added to the azo compound described in Example 1 of Patent No. 2622748 in the same amount.
  • the a * value and the b * value determined according to JIS-Z-8729 without adjusting the hue in the same manner except for the replacement are absolute values.
  • the a * value and the b * value obtained by measuring the two substrates in parallel to the absorption axis direction are within 1 as an absolute value, and the two substrates are A polarization element was prepared by measuring the a * value and the b * value obtained by making the measurement perpendicular to the absorption axis direction not more than 2 as an absolute value, and used as a measurement sample.
  • Comparative example 6 In Example 2, C.I. I. 0.34 parts by weight of Direct Orange 39 in an equal amount of C.I. I.
  • the a * value and the b * value obtained according to JIS-Z-8729 are similarly adjusted without changing the hue except that it is changed to Direct Orange 72, and the a * value and b * value at the time of single transmittance measurement
  • the value is within 1 as an absolute value
  • the a * value and b * value obtained by measuring the two substrates in parallel to the absorption axis direction are within 2 as an absolute value
  • the a * value and the b * value obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction are not 2 or less as an absolute value
  • a polarizing element is manufactured as a measurement sample.
  • Comparative example 7 A neutral contrast super contrast polarizer SHC-128 manufactured by Polatechno Co., Ltd. was obtained and used as a measurement sample.
  • Table 2 shows the average transmittance of 400 nm to 460 nm, the average transmittance of 550 nm to 600 nm, and the average transmittance of 600 nm to 670 nm of the absolute polarized light of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 7. Also, the absolute value of the difference between the average transmittance of 400 nm to 460 nm and the average transmittance of 550 nm to 600 nm, the average transmittance of 550 nm to 600 nm, and the absolute value of the difference of average transmittance of 600 nm to 670 nm are shown.
  • the polarizing plate of the present invention is a substrate containing a dichroic dye comprising an azo compound, and the a * value of the hue determined according to JIS-Z-8729, and b * In the values, the a * value and the b * value at the time of single transmittance measurement are within 1 as an absolute value, and the a * value is obtained by making the two substrates parallel to the absorption axis direction and measuring the a * value.
  • b * values are within 2 as an absolute value
  • a * values and b * values obtained by measuring the two substrates at right angles to the absorption axis direction are within 2 as an absolute value.
  • a polarizing element or polarizing plate having a single transmittance of 35% or more and a degree of polarization of 99% or more.
  • the polarizing plate of the present invention has higher transmittance than the polarizing plate of about 31 to 32% described in Example 1 or 2 of Patent No.
  • the transmittance of each wavelength is confirmed, the transmittance of each wavelength when the polarized light whose direction of vibration of the absolute polarized light is orthogonal to the absorption axis direction of the base polarizing element is irradiated is 550 nm.
  • the difference between the average transmission of ⁇ 600 nm and the average transmission of 400 nm to 670 nm is within 4%, and the difference of the average transmission of 600 nm to 670 nm is within 3%,
  • the thus obtained polarizing plate can express achromatic white when the absorption axis of the polarizing element is disposed in parallel while having high transmittance, and when the absorption axes of the polarizing element are disposed orthogonally Achromatic black color can be expressed, and a highly durable polarizing plate is obtained.
  • the polarizing element or the polarizing plate of the present invention has high durability which can not be obtained by the iodine-based polarizing plate, and even after applying the durability test, it is achromatic white in parallel and in orthogonal position. It had achromatic black.
  • the liquid crystal display using the polarizing element or polarizing plate of the present invention not only has high brightness and high contrast, but also liquid crystal display having high reliability, long-term high contrast, and high color reproducibility. The device is obtained.

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Abstract

【課題】高い透過率を有しながらも、偏光素子の吸収軸を平行に設置した際に無彩色の白色を表現でき、かつ、偏光素子の吸収軸を直交に設置した際に無彩色の黒色を表現できる。 【解決手段】偏光素子、または、偏光板において、アゾ化合物よりなる二色性染料が含有した基材であって、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められるａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であることを特徴とする単体透過率が３５％以上であって、かつ偏光度を９９％以上に調整する。

Description

無彩色な染料系偏光素子、及び偏光板
本発明は染料系偏光素子、または、偏光板に関するものである。
偏光素子は一般に、二色性色素であるヨウ素又は二色性染料をポリビニルアルコール樹脂フィルムに吸着配向させることにより製造されている。この偏光素子の少なくとも片面に接着剤層を介してトリアセチルセルロースなどからなる保護フィルムを貼合して偏光板とされ、液晶表示装置などに用いられる。二色性色素としてヨウ素を用いた偏光板はヨウ素系偏光板と呼ばれ、一方、二色性色素として二色性染料を用いた偏光板は染料系偏光板と呼ばれる。これらのうち染料系偏光板は、高耐熱性、高湿熱耐久性、高安定性を有し、また、配合による色の選択性が高いという特徴である一方で、ヨウ素系偏光板に比べ同じ偏光度を有する偏光板を比較すると透過率が低い、すなわち、コントラストが低い問題点があった。そのため高い耐久性を維持し、色の選択性が多様であって、より高い透過率で、高い偏光特性を有することが望まれている。しかしながら、そういった色の選択性が多様である染料系偏光板であっても、これまでの偏光素子は吸収軸に対し平行に設置して白色を示すと黄色味を呈する偏光素子であった。平行に設置した際の黄色味を改善するため、平行に設置した際の黄色味を抑えた偏光板を作製すると、偏光素子は吸収軸に対して直交軸に設置して場合に黒色が青色に呈色する問題があった。よって、偏光素子として、白色を表示時に無彩色の白色を示し、黒色表示時に無彩色の黒色を示す偏光板が求められていたが、これまでに単体透過率３５％以上で、白色を表示時に無彩色の白色を示し、黒色表示時に無彩色の黒色を示す偏光素子、または、偏光板は無かった。
特許第４２８１２６１号 特許第３３５７８０３号
機能性色素の応用第１刷発行版，(株)ＣＭＣ出版，入江正浩監修,Ｐ９８～１００
偏光板の色相を改善する方法としては、特許文献１または特許文献２のような技術が開示されている。特許文献１では、ニュートラル係数を算出し、絶対値が０乃至３である偏光板を開示しているが、実施例から分かるように、ニュートラル係数（Ｎｐ）が低くても、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９から求められる平行位の色相だけでもａ＊値が－２乃至－１、かつ、ｂ＊値が２．５乃至４．０であることから、色としては白表現時に黄緑色を呈していることが分かる。また、直交位の色相はａ＊値が０乃至１ではあるが、ｂ＊値が－１．５乃至－４．０であることから、青色を呈している偏光板になってしまっている。特許文献２では、４１０ｎｍ乃至７５０ｎｍの透過率において、平均値の±３０％以内し、ヨウ素に加えて、直接染料、反応染料、または酸性染料を添加して調整してなる偏光素子を開示しているが、単体透過率、つまりは、偏光素子を1枚のみを用いて測定した時の色をＵＣＳ色空間におけるａ値、ｂ値で絶対値２以内にして得られた偏光素子であって、偏光板を２枚用いて白表示時（平行にした場合）、および、黒表示時（直交にした場合）の色相を同時に無彩色が表現できるものではなかった。また、実施例を見ればわかるように、その単体透過率は、実施例１で３１．９５％、実施例２で３１．４１％であり、透過率が低いため、高透過率かつ高コントラストを求められる分野、特に、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンスなどの分野では、より高透過率、高偏光度では十分な性能を有するものではなかった。また、実施例１および実施例２において、ヨウ素を主たる二色性色素として用いていることから、耐久性試験後、特に、湿熱耐久性試験後に色変化が大きく、高耐久性を有する偏光素子、または、偏光板ではなかった。
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意検討の結果、アゾ化合物よりなる二色性染料が含有した基材であって、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められるａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であることを特徴とする単体透過率が３５％以上であって、かつ偏光度が９９％以上の偏光素子は、高い透過率を有しながらも、高偏光度を有し、偏光素子の吸収軸を平行に設置した際に無彩色の白色を表現でき、かつ、偏光素子の吸収軸を直交に設置した際に無彩色の黒色を表現、さらに高耐久性を有する偏光素子、または偏光板を得ることを新規に見出した。
すなわち、本発明は、
「（１）アゾ化合物を含有した基材よりなる偏光素子であって、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められる色相のａ＊値およびｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるa＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であること、および単体透過率が３５％以上であって、かつ偏光度が９９％以上であることを特徴とする偏光素子。
（２）単体透過率が３５％乃至４０％であって、基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られる透過率が０．１％以下であることを特徴とする（１）に記載の偏光素子。
（３）基材偏光素子の吸収軸方向に対して、絶対偏光光の振動方向が直交方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０との差が絶対値として４％以内であって、かつ、６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率との差が絶対値として３％以内であって、さらに、基材偏光素子の吸収軸方向に対して、絶対偏光光の振動方向が平行方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０との差が絶対値として１％以内であって、かつ、６００乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０乃至６００ｎｍの平均透過率との差が絶対値として１％以内であることを特徴とする（１）または（２）に記載の偏光素子
（４）遊離酸の形式で、式（１）で示されるアゾ化合物またはその塩と、式（２）で示されるアゾ化合物またはその塩とで示されるアゾ化合物を含有することを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか一項に記載の偏光素子
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （Ａ１は置換基を有するフェニル基またはナフチル基を示し、Ｒ１またはＲ２は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ１は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 （Ａ２は置換基を有するフェニル基またはナフチル基を示し、Ｒ３は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ２は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。)
（５）遊離酸の形式で、式（３）で示されるアゾ化合物、並びに、その塩、及びその遷移金属錯体より選択されるアゾ化合物を含有することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の偏光素子
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 （式中、Ａ３はニトロ基またはアミノ基を示し、Ｒ４は水素原子、ヒドロキシル基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ３は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。）
（６）遊離酸の形式で、式（４）で示されるアゾ化合物、および、その塩、及びその遷移金属錯体より選択されるアゾ化合物を含有することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の偏光素子
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 （式中、Ｒ５およびＲ６は各々独立に、スルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、低級アルキル基、低級アルコキシル基を示し、ｎは1乃至３の整数を示す。）
（７）式（２）のＲ３がメチル基またはメトキシ基であることを特徴とする（４）乃至（６）のいずれか一項に記載の偏光素子。
（８）式（１）のＡ１が置換基を有するフェニル基であることを特徴とする（４）乃至（７）のいずれか一項に記載の偏光素子。
（９）式（３）で示されるアゾ化合物が銅錯体であることを特徴とする（４）乃至（８）のいずれか一項に記載の偏光素子。
（１０）式（３）のＡ３の置換基がニトロ基であることを特徴とする（４）乃至（９）のいずれか一項に記載の偏光素子。
（１１）式（３）のＲ４がメトキシ基であることを特徴とする（４）乃至（１０）のいずれか一項に記載の偏光素子。
（１２）基材が、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムによりなることを特徴とする（１）乃至（１１）のいずれか一項に記載の偏光素子
（１３）偏光素子の少なくとも片面に支持体フィルムを設けてなる（１）乃至（１２）のいずれか一項に記載の偏光板。
（１４）（１）乃至（１３）のいずれか一項に記載の偏光素子または偏光板を用いた液晶表示装置」、に関する。
本発明の偏光素子は、高い透過率、高偏光度を有しながらも、偏光素子の吸収軸を平行に設置した際に無彩色の白色を表現でき、かつ、偏光素子の吸収軸を直交に設置した際に無彩色の黒色を表現し、さらに高耐久性を有する偏光素子、または偏光板を得るに至る。
本発明の偏光素子は、一態様において、アゾ化合物よりなる二色性染料が含有した基材よりなる偏光素子であって、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められる色相のａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であること、および単体透過率が３５％以上であって、かつ偏光度が９９％以上であることを特徴とする。ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に定められる物体色の表示方法とは、国際照明委員会（略称　ＣＩＥ）が定める物体色の表示方法に相当する。単体透過率とは、偏光素子に自然光を当てた際に、その1枚（単体）の透過率を測定した際の透過率を示し、その単体透過率を測定した際の色相がａ＊値（以下、ａ＊-sと示す）、およびｂ＊値（以下、ａ＊-sと示す）が絶対値として１以内であることを必要とする。また、自然光を入射した際に、基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値（以下、ａ＊－ｐと示す）、および、ｂ＊値（以下、ｂ＊－ｐと示す）が絶対値として２以内であって、かつ、自然光を入射した際に、基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値（以下、ａ＊－ｃと示す）、および、ｂ＊値（以下、ｂ＊－ｃと示す）が絶対値として２以内であることにより、無彩色を表現できる偏光板を実現できる。より好ましくは、ａ＊－ｐ、および、ｂ＊－ｐの絶対値が１．５以内であって、かつ、ａ＊－ｃ、および、ｂ＊－ｃの絶対値が１．５以内であることが良く、さらに好ましくは、ａ＊－ｐ、および、ｂ＊－ｐの絶対値が１．０以内であって、かつ、ａ＊－ｃ、および、ｂ＊－ｃの絶対値が１．０以内であることが良い。ａ＊－ｐ、および、ｂ＊－ｐの絶対値として、絶対値として０．５の差があるだけでも、人の感度として色の違いが感じることができるため、数字を制御することは非常に重要である。特に、ａ＊－ｐ、および、ｂ＊－ｐの絶対値として、１以内であれば、ほぼ色を白色時、ならびに、黒色時に、色が呈色していることが、ほぼ確認できない程、良好な偏光板になる。
偏光板の性能としては、透過率が高く、かつ、偏光度も高いものが求められるが、単体透過率が３５％であれば表示装置に用いても、明るさを表現でき、好ましくは３８％以上、より好ましくは３９％以上であることが良い。偏光度としては、９９％以上あれば表示装置としては偏光機能を表現できるが、現代ではより高コントラストな偏光板が求められており、より好ましくは９９．９％以上、より好ましくは９９．９５％以上な偏光板が求められている。ただし、単体透過率が４０％を超えると、偏光度の低下が起こる可能性があるため、単体透過率としては３５％乃至４０％が良い。
ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められるａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であること、および単体透過率が３５％以上であって、偏光度が９９％以上の偏光素子にするためには、基材に、アゾ化合物よりなる二色性染料を含有させることによって実現できる。
基材とは、アゾ化合物を含有しえる親水性高分子よりなるものを製膜されたものである。親水性高分子は特に限定しないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、アミロース系樹脂、デンプン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリアクリル酸塩系樹脂などがある。アゾ化合物を含有させる場合、加工性、染色性、および、架橋性などからポリビニルアルコール系樹脂、および、その誘導体よりなる樹脂が最も好ましい。それらの樹脂をフィルム形状として、本発明のアゾ化合物およびその配合物を含有させ、延伸等の配向処理を適用することによって、偏光素子、または偏光板を作製できる。
アゾ化合物よりなる二色性染料とは、例えば、非特許文献１に示されるような有機化合物を使用することができる。特に、二色性の高いものが好ましい。例えば、シー．アイ．ダイレクト．イエロー１２、シー．アイ．ダイレクト．イエロー２８、シー．アイ．ダイレクト．イエロー４４、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ２６、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ３９、シー．アイ．ダイレクト．オレンジ１０７、シー．アイ．ダイレクト．レッド２、シー．アイ．ダイレクト．レッド３１、シー．アイ．ダイレクト．レッド７９、シー．アイ．ダイレクト．レッド８１、シー．アイ．ダイレクト．レッド２４７、シー．アイ．ダイレクト．グリーン８０、シー．アイ．ダイレクト．グリーン５９、及び特開２００１－３３６２７号公報、特開２００２－２９６４１７号公報及び特開昭６０－１５６７５９号公報に記載された有機染料等が挙げられる。これらの有機染料は遊離酸の他、アルカリ金属塩（例えばＮａ塩、Ｋ塩、Ｌｉ塩）、アンモニウム塩、又はアミン類の塩として用いることができる。ただし、二色性染料はこれらに限定されず公知のアゾ化合物を用いることが出来る。アゾ化合物は、遊離酸、その塩、またはその銅錯塩染料であることで、特に、光学特性が向上される。このアゾ化合物は、1種のみで用いても良いし、他のアゾ系染料と配合して用いても良く、配合は限定されない。こういった色素を用いて、偏光素子の透過率を調整することによって、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められるａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であること、および単体透過率が３５％以上であって、偏光度が９９％以上であることを特徴とする偏光素子を実現できる。
ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められるａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であること、および単体透過率が３５％以上であって、偏光度が９９％以上であることを特徴とする偏光素子を得るためには、その各波長の透過率を、制御することによって容易に実現できる。制御方法としては、基材（偏光素子）の吸収軸方向に対して、ほぼ１００％の偏光光（以下、絶対偏光光）の振動方向が直交方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０ｎｍの平均透過率の差の絶対値が４％以内であって、かつ、６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率との差の絶対値が３％以内に制御し、さらに、基材偏光素子の吸収軸方向に対して、絶対偏光光の振動方向が平行方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０ｎｍの平均値との差が１％以内であって、かつ、６００乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０乃至６００ｎｍの平均透過率との差が１％以内に調整することによって、容易に実現できる。さらに好ましくは、絶対偏光光の振動方向が直交方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０ｎｍの平均透過率との差の絶対値が２．０％以内であって、かつ、６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率との差が２．０％以内に制御することが良く、さらに好ましくは、絶対偏光光の振動方向が直交方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０ｎｍの平均透過率との差が１．０％以内であって、かつ、６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率との差が１．０％以内に制御することが良い。
アゾ化合物よりなる二色性染料のＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められる色相のａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率が３５％以上であって、かつ偏光度が９９％以上の偏光素子であって、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材2枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であるように各波長を制御しうるに有用な色素としては、アゾ化合物として、遊離酸の形式で、式（１）で示されるアゾ化合物またはその塩と、それに加えて、式（２）で示されるアゾ化合物、またはその塩を基材に含有させて調色ことによって、より平行位の無彩色な白色および直交位の無彩色な黒色を示すことが出来る。さらに式（３）で示されるアゾ化合物、その塩、または、その金属錯体をより選択されるアゾ化合物を含有させることによって、より色相を無彩色にできるだけでなく、高透過率、かつ、高偏光度の偏光板を実現できる。特に、金属錯体は、限定されないが、特に好ましくは銅錯体が良い。さらに、より高透過率、かつ、高偏光度を有し、かつ、平行位、直交位の色相をより無彩色にするためには、式（４）で示されるアゾ化合物、又はその塩を含有させることが良い。式（３）、もしくは、式（４）の色素を用いることによって、さらに耐久性試験後にも色変化のない高耐久な無彩色偏光板を得るに至る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 （Ａ１は置換基を有するフェニル基、またはナフチル基を示し、Ｒ１またはＲ２は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ１は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 （Ａ２は置換基を有するフェニル基、または、ナフチル基を示し、Ｒ２は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ２は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 （式中、Ａ３はニトロ基もしくはアミノ基を示し、Ｒ４は水素原子、ヒドロキシル基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ２は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 （式中、Ｒ７、Ｒ８は各々独立に、スルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、低級アルキル基、低級アルコキシル基を示し、ｎは1乃至３の整数を示す。）
式（１）で示されるアゾ化合物を得る方法としては、特開２００３－２１５３３８、特開平９－３０２２５０、特許第３８８１１７５、特許第４４５２２３７、特許第４６６２８５３などに記載されている方法で作製できるが、これらに限定されるものではない。式（２）で示されるアゾ化合物を得る方法としては、例えば、特公平０１－００５６２３に記載されている方法で作製することが出来るが、これに限定されるものではない。式（３）で示される色素を得る方法としては、例えば、特願２０１１－１９７６００に記載の方法で得ることが出来る。これらに限定されるものではない。式（４）で示されるアゾ化合物を得る方法としては、例えば、ＷＯ２００７／１３８９８０に記載の方法で得ることが出来るがこれらに限定されるものではない
より高透過率、かつ、高偏光度を有し、かつ、平行位、直交位の色相をより無彩色な偏光素子を得るにするためには、式（２）のＲ３がメチル基、もしくは、メトキシ基であることが良い。より好ましくは、メトキシ基であることが好ましいが、式（３）に示されるアゾ化合物を用いた場合には、Ｒ３がメチル基であることが好ましい。
また、より高透過率、かつ、高偏光度を有し、かつ、平行位、直交位の色相をより無彩色な偏光素子を得るにするためには、式（１）のＡ１が置換基を有するフェニル基であることが良い。この場合の好ましい置換基としては、スルホ基、カルボニル基、ヒドロキシル基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基を有する低級アルキル基、スルホ基を有するアルコキシル基が良いが、さらに好ましくはスルホ基、カルボニル基である。そういった置換基は１つでも良いが、２つ以上の複数の置換基を有していても良い。なお、本発明の低級アルキル基、および、低級アルコキシ基の低級とは、炭素数が1乃至３であることを示す。
さらに、より高透過率、かつ、高偏光度を有し、かつ、平行位、直交位の色相をより無彩色な偏光素子を得るにするためには、式（３）のＡ３の置換基がニトロ基であることによって偏光性能が向上するため好ましい。より、さらに高透過率、かつ、高偏光度を有し、かつ、平行位、直交位の色相をより無彩色な偏光素子を得るためには、Ｒ４の置換基がメトキシ基であることが好ましい。
さらに、より高透過率、かつ、高偏光度を有し、かつ、平行位、直交位の色相をより無彩色な偏光素子を得るにするためには、式（４）のＲ４およびＲ６が、スルホ基、または、カルボニル基であることによって、さらに黒表示、白表示時に無彩色な偏光素子を得るため好ましい。式（４）の末端を変えることによって、偏光素子の短波長側の偏光度、特に４００ｎｍ乃至４８０ｎｍの偏光度が向上するため、偏光板のｂ＊-ｐ、またはｂ＊－ｃがよりゼロに近づく、つまりは、より無彩色に近づくために好ましい。
式（１）で示されるアゾ化合物として具体例を挙げると、例えば、特許第３８８１１７５、特許第４０３３４４３などに記載のアゾ化合物が挙げられる。より具体的に、式（１）で表されるアゾ化合物の具体的な例を、下記に遊離酸の形式で示す。
[化合物例１]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013

[化合物例２]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014

[化合物例３]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
[化合物例４]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
[化合物例５]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
[化合物例６]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
[化合物例７]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
[化合物例８]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
[化合物例９]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
[化合物例１０]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
次に、式（２）で表されるアゾ化合物の具体的な例を、下記に遊離酸の形式で示す。
[化合物例１１]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
[化合物例１２]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
[化合物例１３]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
[化合物例１４]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
[化合物例１５]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
次に、式（３）で表されるアゾ化合物の具体的な例を、下記に遊離酸の形式で示す。
[化合物例１６] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
[化合物例１７]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[化合物例１８]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
[化合物例１９] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
[化合物例２０] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
[化合物例２１] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
[化合物例２２] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
[化合物例２３] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
[化合物例２４] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
[化合物例２５] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
[化合物例２６] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
[化合物例２７] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
[化合物例２８] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
次に、式（４）で表されるアゾ化合物としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　１２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒａｎｇｅ　３９、ＷＯ２００７／１３８９８０号に記載されている染料、などのスチルベン構造を有するアゾ化合物が良いが、これらに限定されるものではない。次に本発明で使用する式（４）で表されるアゾ化合物の具体例を以下にあげる。なお、化合物例は、遊離酸の形で表す。
[化合物例２９] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 [化合物例３０] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 （ｎは１または２の整数を示す。）
[化合物例３１] 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
以下では、基材として、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを例にして、具体的な偏光素子の作製方法を説明する。ポリビニルアルコール系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法で作製することができる。製造方法として、例えば、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得ることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニル及びこれと共重合可能な他の単量体の共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合する他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類などが挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５～１００モル％程度であり、好ましくは９５モル％以上が好ましい。このポリビニルアルコール系樹脂は、さらに変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性したポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども使用できる。またポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、粘度平均重合度を意味し、当該技術分野において周知の手法によって求めることができる。は、通常１０００～１００００程度、好ましくは重合度１５００～６０００程度である。
かかるポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、原反フィルムとして用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。この場合、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムには可塑剤としてグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、低分子量ポリエチレングリコールなどが含有していていても良い。可塑剤量は５～２０重量％であり、好ましくは８～１５重量％が良い。ポリビニルアルコール系樹脂からなる原反フィルムの膜厚は特に限定されないが、例えば、５μｍ～１５０μｍ程度、好ましくは１０μｍ～１００μｍ程度が好ましい。
以上により得られた原反フィルムには、次に膨潤工程が施される。膨潤処理は２０～５０℃の溶液に３０秒～１０分間浸漬させることによって処理が適用される。溶液は水が好ましい。延伸倍率は１．００～１．５０倍で調整することが良く、好ましくは１．１０～１．３５倍が良い。偏光素膜を作製する時間を短縮する場合には、色素の染色処理時にも膨潤するので膨潤処理を省略しても良い。
膨潤工程とは２０～５０℃の溶液にポリビニルアルコール樹脂フィルムを３０秒～１０分間浸漬させることによって行われる。溶液は水が好ましい。偏光素子を製造する時間を短縮する場合には、色素の染色処理時にも膨潤するので膨潤工程を省略することもできる。
膨潤工程の後に、染色工程が施される。染色工程では、非特許文献１などで示されるアゾ化合物（通称、二色性染料）を用いて含浸することが出来る。このアゾ化合物を含浸させることを、色を着色する工程であることから、染色工程としている。ここでアゾ化合物としては非特許文献１に記載されている染料や、式（１）、式（２）、式（３）、式（４）などで示されるアゾ化合物を、染色工程でポリビニルアルコールフィルムにアゾ化合物を吸着させることができる。染色工程は、色素をポリビニルアルコールフィルムに吸着させる方法であれば、特に限定されないが、例えば、染色工程はポリビニルアルコール樹脂フィルムをアゾ化合物を含有した溶液に浸漬させることによって行われる。この工程での溶液温度は、５～６０℃が好ましく、２０～５０℃がより好ましく、３５～５０℃が特に好ましい。溶液に浸漬する時間は適度に調節できるが、３０秒～２０分で調節するのが好ましく、１～１０分がより好ましい。染色方法は、該溶液に浸漬することが好ましいが、ポリビニルアルコール樹脂フィルムに該溶液を塗布することによって行うことも出来る。アゾ化合物を含有した溶液は、染色助剤として、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、無水硫酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウムなどを含有することが出来る。それらの含有量は、染料の染色性による時間、温度によって任意の濃度で調整できるが、それぞれの含有量としては、０～５重量％が好ましく、０．１～２重量％がより好ましい。非特許文献１に記載の二色性染料であるアゾ化合物は、これは遊離酸として用いられるほか、当該化合物の塩でも良い。そのような塩は、リチウム塩、ナトリウム塩、及びカリウム塩などのアルカリ金属塩、或いは、アンモニウム塩やアルキルアミン塩などの有機塩として用いることも出来る。好ましくは、ナトリウム塩である。
染色工程後、次の工程に入る前に洗浄工程（以降洗浄工程１という）を行うことが出来る。洗浄工程１とは、染色工程でポリビニルアルコール樹脂フィルムの表面に付着した染料溶媒を洗浄する工程である。洗浄工程１を行うことによって、次に処理する液中に染料が移行するのを抑制することができる。洗浄工程１では、一般的には水が用いられる。洗浄方法は、該溶液に浸漬することが好ましいが、該溶液をポリビニルアルコール樹脂フィルムに塗布することによって洗浄することも出来る。洗浄の時間は、特に限定されないが、好ましくは１～３００秒、より好ましくは１～６０秒である。洗浄工程１での溶媒の温度は、親水性高分子が溶解しない温度であることが必要となる。一般的には５～４０℃で洗浄処理される。ただし、洗浄工程１の工程がなくとも、性能には問題は出ないため、本工程は省略することもできる。
染色工程又は洗浄工程１の後、架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる工程を行うことが出来る。架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂又はホウ酸アンモニウムなどのホウ素化合物、グリオキザール又はグルタルアルデヒドなどの多価アルデヒド、ビウレット型、イソシアヌレート型又はブロック型などの多価イソシアネート系化合物、チタニウムオキシサルフェイトなどのチタニウム系化合物などを用いることができるが、他にもエチレングリコールグリシジルエーテル、ポリアミドエピクロルヒドリンなどを用いることができる。耐水化剤としては、過酸化コハク酸、過硫酸アンモニウム、過塩素酸カルシウム、ベンゾインエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、塩化アンモニウム又は塩化マグネシウムなどが挙げられるが、好ましくはホウ酸が用いられる。以上に示された少なくとも１種以上の架橋剤及び／又は耐水化剤を用いて架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる工程を行う。その際の溶媒としては、水が好ましいが限定されるものではない。架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる工程での溶媒中の架橋剤及び／又は耐水化剤の含有濃度は、ホウ酸を例にして示すと溶媒に対して濃度０．１～６．０重量％が好ましく、１．０～４．０重量％がより好ましい。この工程での溶媒温度は、５～７０℃が好ましく、５～５０℃がより好ましい。ポリビニルアルコール樹脂フィルムに架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる方法は、該溶液に浸漬することが好ましいが、該溶液をポリビニルアルコール樹脂フィルムに塗布又は塗工してもよい。この工程での処理時間は３０秒～６分が好ましく、１～５分がより好ましい。ただし、架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させることが必須でなく、時間を短縮したい場合には、架橋処理又は耐水化処理が不必要な場合には、この処理工程を省略してもよい。
染色工程、洗浄工程１、または架橋剤及び／又は耐水化剤を含有させる工程を行った後に、延伸工程を行う。延伸工程とは、ポリビニルアルコールフィルムを１軸に延伸する工程である。延伸方法は湿式延伸法又は乾式延伸法のどちらでも良く、延伸倍率は３倍以上延伸されていることで本発明は達成しうる。延伸倍率は、３倍以上、好ましくは５倍乃至7倍に延伸されていることが良い。
乾式延伸法の場合には、延伸加熱媒体が空気媒体の場合には、空気媒体の温度は常温～１８０℃で延伸するのが好ましい。また、湿度は２０～９５％ＲＨの雰囲気中で処理するのが好ましい。加熱方法としては、例えば、ロール間ゾーン延伸法、ロール加熱延伸法、圧延伸法、赤外線加熱延伸法などが挙げられるが、その延伸方法は限定されるものではない。延伸工程は１段で延伸することもできるが、２段以上の多段延伸により行うことも出来る。
湿式延伸法の場合には、水、水溶性有機溶剤、又はその混合溶液中で延伸する。架橋剤及び／又は耐水化剤を含有した溶液中に浸漬しながら延伸処理を行うことが好ましい。架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂又はホウ酸アンモニウムなどのホウ素化合物、グリオキザール又はグルタルアルデヒドなどの多価アルデヒド、ビウレット型、イソシアヌレート型又はブロック型などの多価イソシアネート系化合物、チタニウムオキシサルフェイトなどのチタニウム系化合物などを用いることができるが、他にもエチレングリコールグリシジルエーテル、ポリアミドエピクロルヒドリンなどを用いることができる。耐水化剤としては、過酸化コハク酸、過硫酸アンモニウム、過塩素酸カルシウム、ベンゾインエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、塩化アンモニウム又は塩化マグネシウムなどが挙げられる。以上に示された少なくとも１種以上の架橋剤及び／又は耐水化剤を含有した溶液中で延伸を行う。架橋剤はホウ酸が好ましい。延伸工程での架橋剤及び／又は耐水化剤の濃度は、例えば、０．５～１５重量％が好ましく、２．０～８．０重量％がより好ましい。延伸倍率は２～８倍が好ましく、５～７倍がより好ましい。延伸温度は４０～６０℃で処理することが好ましく、４５～５８℃がより好ましい。延伸時間は通常３０秒～２０分であるが、２～５分がより好ましい。湿式延伸工程は１段で延伸することができるが、２段以上の多段延伸により行うこともできる。
延伸工程を行った後には、フィルム表面に架橋剤及び／又は耐水化剤の析出、又は異物が付着することがあるため、フィルム表面を洗浄する洗浄工程（以降洗浄工程２という）を行うことができる。洗浄時間は１秒～５分が好ましい。洗浄方法は洗浄溶液に浸漬することが好ましいが、溶液をポリビニルアルコール樹脂フィルムに塗布又は塗工によって洗浄することができる。１段で洗浄処理することもできるし、２段以上の多段処理をすることもできる。洗浄工程の溶液温度は、特に限定されないが通常５～５０℃、好ましくは１０～４０℃である。
ここまでの処理工程で用いる溶媒として、例えば、水、ジメチルスルホキシド、Ｎ－メチルピロリドン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール又はトリメチロールプロパン等のアルコール類、エチレンジアミン又はジエチレントリアミン等のアミン類などの溶媒が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、１種以上のこれら溶媒の混合物を用いることもできる。最も好ましい溶媒は水である。
延伸工程又は洗浄工程２の後には、フィルムの乾燥工程を行う。乾燥処理は、自然乾燥により行うことができるが、より乾燥効率を高めるためにはロールによる圧縮やエアーナイフ、又は吸水ロール等によって表面の水分除去を行うことができ、及び／又は送風乾燥を行うこともできる。乾燥処理温度としては、２０～１００℃で乾燥処理することが好ましく、６０～１００℃で乾燥処理することがより好ましい。乾燥処理時間は３０秒～２０分を適用できるが、５～１０分であることが好ましい。
以上の方法で、アゾ化合物よりなる二色性染料が含有した基材であって、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められる色相のａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のa＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であることを特徴とする単体透過率が３５％以上であって、かつ偏光度が９９％以上の偏光素子を得ることが出来る。
得られた偏光素子には、その片面、又は両面に透明保護層を設けることによって偏光板とする。透明保護層はポリマーによる塗布層として、又はフィルムのラミネート層として設けることができる。透明保護層を形成する透明ポリマー又はフィルムとしては、機械的強度が高く、熱安定性が良好な透明ポリマー又はフィルムが好ましい。透明保護層として用いる物質として、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなセルロースアセテート樹脂又はそのフィルム、アクリル樹脂又はそのフィルム、ポリ塩化ビニル樹脂又はそのフィルム、ナイロン樹脂またはそのフィルム、ポリエステル樹脂又はそのフィルム、ポリアリレート樹脂又はそのフィルム、ノルボルネンのような環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン樹脂又はそのフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン骨格を有するポリオレフィン又はその共重合体、主鎖又は側鎖がイミド及び／又はアミドの樹脂又はポリマー又はそのフィルムなどが挙げられる。また、透明保護層として、液晶性を有する樹脂又はそのフィルムを設けることもできる。保護フィルムの厚みは、例えば、０．５～２００μｍ程度である。その中の同種又は異種の樹脂又はフィルムを片面、もしくは両面に１層以上設けることによって偏光板を作製する。
上記、透明保護層を偏光素子と貼り合わせるためには接着剤が必要となる。接着剤としては特に限定されないが、ポリビニルアルコール接着剤が好ましい。ポリビニルアルコール接着剤として、例えば、ゴーセノールＮＨ－２６（日本合成社製）、エクセバールＲＳ－２１１７（クラレ社製）などが挙げられるが、これに限定されるものではない。接着剤には、架橋剤及び／又は耐水化剤を添加することができる。ポリビニルアルコール接着剤には、無水マレイン酸－イソブチレン共重合体を用いるが、必要により架橋剤を混合させた接着剤を用いることができる。無水マレイン酸－イソブチレン共重合体として、例えば、イソバン＃１８（クラレ社製）、イソバン＃０４（クラレ社製）、アンモニア変性イソバン＃１０４（クラレ社製）、アンモニア変性イソバン＃１１０（クラレ社製）、イミド化イソバン＃３０４（クラレ社製）、イミド化イソバン＃３１０（クラレ社製）などが挙げられる。その際の架橋剤には水溶性多価エポキシ化合物を用いることができる。水溶性多価エポキシ化合物とは、例えば、デナコールＥＸ－５２１（ナガセケムテック社製）、テトラット－Ｃ（三井ガス化学社製）などが挙げられる。また、ポリビニルアルコール樹脂以外の接着剤として、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系といった公知の接着剤を用いることも出来る。また、接着剤の接着力の向上、または耐水性の向上を目的として、亜鉛化合物、塩化物、ヨウ化物等の添加物を同時に０．１～１０重量％程度の濃度で含有させることもできる。添加物についても限定されるものではない。透明保護層を接着剤で貼り合せた後、適した温度で乾燥もしくは熱処理することによって偏光板を得る。
得られた偏光板は場合によって、例えば液晶、有機エレクトロルミネッセンス等の表示装置に貼り合わせる場合、後に非露出面となる保護層またはフィルムの表面に視野角改善及び／又はコントラスト改善のための各種機能性層、輝度向上性を有する層またはフィルムを設けることもできる。偏光板を、これらのフィルムや表示装置に貼り合せるには粘着剤を用いるのが好ましい。
この偏光板は、もう一方の表面、すなわち、保護層又はフィルムの露出面に、反射防止層や防眩層、ハードコート層など、公知の各種機能性層を有していてもよい。この各種機能性を有する層を作製するには塗工方法が好ましいが、その機能を有するフィルムを接着剤又は粘着剤を介して貼合せることもできる。また、各種機能性層とは、位相差を制御する層又はフィルムとすることができる。
以上の方法で、アゾ化合物よりなる二色性染料が含有した基材であって、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められるａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であることを特徴とする単体透過率が３５％以上であって、かつ偏光度が９９％以上の偏光素子、および、偏光板を得ることが出来る。本発明の偏光素子または偏光板を用いた液晶表示装置は信頼性が高く、長期的に高コントラストで、かつ、高い色再現性を有する液晶表示装置になる。
こうして得られた本発明の偏光素子または偏光板は、必要に応じて保護層又は機能層及び支持体等を設け、液晶プロジェクター、電卓、時計、ノートパソコン、ワープロ、液晶テレビ、偏光レンズ、偏光メガネ、カーナビゲーション、及び屋内外の計測器や表示器等に使用される。特に、反射型液晶表示装置、半透過液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス等では有効な偏光素子、または、偏光板として利用される。
本発明の偏光板の適用方法として、支持体付偏光板として使用しても良い。支持体は偏光板を貼付するため、平面部を有しているものが好ましく、また光学用途であるため、ガラス成形品が好ましい。ガラス成形品としては、例えばガラス板、レンズ、プリズム（例えば三角プリズム、キュービックプリズム）等があげられる。レンズに偏光板を貼付したものは液晶プロジェクターにおいて偏光板付のコンデンサレンズとして利用し得る。また、プリズムに偏光板を貼付したものは液晶プロジェクターにおいて偏光板付きの偏光ビームスプリッタや偏光板付ダイクロイックプリズムとして使用し得る。また、液晶セルに貼付してもよい。ガラスの材質としては、例えばソーダガラス、ホウ珪酸ガラス、水晶よりなる無機基盤、サファイヤよりなる無機基盤等の無機系のガラスやアクリル、ポリカーボネート等の有機系のプラスチック板があげられるが無機系のガラスが好ましい。ガラス板の厚さや大きさは所望のサイズでよい。また、ガラス付き偏光板には、単板光透過率をより向上させるために、そのガラス面又は偏光板面の一方もしくは双方の面にＡＲ層を設けることが好ましい。こういった支持体に、例えば支持体平面部に透明な接着（粘着）剤を塗布し、ついでこの塗布面に本発明の偏光板を貼付する。また、偏光板に透明な接着（粘着）剤を塗布し、ついでこの塗布面に支持体を貼付してもよい。ここで使用する接着（粘着）剤は、例えばアクリル酸エステル系のものが好ましい。尚、この偏光板を楕円偏光板として使用する場合、位相差板側を支持体側に貼付するのが通常であるが、偏光板側をガラス成形品に貼付してもよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例に示す透過率の評価は以下のようにして行った。
偏光素子、または、偏光板を1枚で測定した際の透過率を透過率Ｔｓとし、２枚の偏光素子、または、偏光板を、その吸収軸方向が同一となるように重ねた場合の透過率を平行位透過率Ｔpとし、 ２枚の偏光板をその吸収軸が直交するように重ねた場合の透過率を直交位透過率Ｔc とした。
単体透過率Ｙｓは、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長領域で、所定波長間隔ｄλ（ここでは１０ｎｍ）おきに分光透過率τλを求め、下式（５）により算出した。式中、Ｐλは標準光（Ｃ光源）の分光分布を表し、ｙλは２度視野等色関数を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000044
分光透過率τλは、分光光度計（日立製作所社製“Ｕ－４１００”〕を用いて測定した。
偏光度Ｐy は、平行位透過率Ｔp 及び直交位透過率Ｔc から、式（６）により求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000045
さらに、絶対偏光光を照射時の透過率は、分光光度計（日立製作所社製“Ｕ－４１００”）を用いて測定した。透過率を測定するにあたり、光の出射側に、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９（Ｃ光源２°視野）に基づき視感度補正後の透過率４３％で偏光度９９．９９％のヨウ素系偏光板（ポラテクノ社製　ＳＫＮ－１８０４３Ｐ）を設置し、絶対偏光光を測定試料に入射出来るようにした。その際のヨウ素系偏光板の保護層は紫外線吸収能のないトリアセチルセルロースである。
本発明の偏光板に、絶対偏光光を入射し、その絶対偏光光の振動方向と本発明の偏光板の吸収軸方向が直交（該絶対偏光子の吸収軸と本発明の偏光板の吸収軸が平行）となるようにして測定して得られた各波長の絶対平行透過率をＫｙ、その絶対偏光光の振動方向と本発明の偏光板の吸収軸方向が平行（該絶対偏光子の吸収軸と本発明の偏光板の吸収軸が直交）となるようにして測定して得られた各波長の絶対直交透過率をＫｚとし、各波長のＫｙ、および、Ｋｚを測定した。
実施例１
ケン化度９９％以上の平均重合度２４００のポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製　ＶＦ－ＰＳ）を４５℃の温水に２分浸漬し、膨潤処理を適用し延伸倍率を１．３０倍とした。膨潤処理したフィルムを、水１５００重量部、トリポリリン酸ナトリウム　１．５重量部、無水芒硝　１．５重量部、特許　第４０３３４４３号　実施例１に記載の式（１）の構造を有するアゾ化合物　０．３４重量部、特公平０１－００５６２３　実施例４に記載の式（２）の構造を有するアゾ化合物　０．９４重量部、式（４）の構造を有するＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒａｎｇｅ　３９　０．３４重量部が含有した４５℃に調整した水溶液に、４分００秒浸漬し、得られたフィルムをホウ酸（Ｓｏｃｉｅｔａ　ｃｈｉｍｉｃａ　Ｌａｒｄｅｒｅｌｌｏ　ｓ・ｐ・ａ社製）２０ｇ／ｌを含有した水溶液により４０℃で１分浸漬し、得られたフィルムを、５．０倍に延伸しながらホウ酸３０．０ｇ／ｌ含有した５０℃の水溶液中で５分間の延伸処理を行った。そのホウ酸処理して得られたフィルムの緊張状態を保ちつつ、ヨウ化カリウム　２０ｇ／ｌに調整した水溶液で３０℃に保ちつつ２０秒間処理を行った。処理して得られたフィルムを７０℃で９分間乾燥処理を行い、本発明の偏光素子を得た。乾燥して得られた偏光素子をアルカリ処理したトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム社製　ＴＤ－８１Ｕ）をポリビニルアルコール系接着剤を用いてラミネートして偏光板を得た。
得られた偏光板４０ｍｍ×４０ｍｍにカットし、粘着剤ＰＴＲ－３０００（日本化薬社製）を介して１ｍｍのガラス板と貼り合わせて測定試料とした。
実施例２
実施例１に特公平０１－００５６２３の実施例４に記載の式（２）の構造を有するアゾ化合物　０．９４重量部を、特公平０１－００５６２３の実施例１に記載の式（２）の構造を有するアゾ化合物　０．７０重量部に変えて、かつ、さらに特願２０１１－１９７６００の実施例３で用いたアゾ化合物　０．２５重量部を追加したこと以外は同様に偏光素子、および、偏光板を作製して測定試料とした。
実施例３
　実施例１に記載の特公平０１－００５６２３の実施例１に記載の式（２）の構造を有する染料　０．９４重量部を、特公平０１－００５６２３の実施例１に記載の式（２）の構造を有する染料　０．７０重量部に変えて、さらに、平均重合度２４００のポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製　ＶＦ－ＰＳ＃７５００）を均重合度４０００のポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製　ＶＦ－ＰＨ＃７５００）に変えた以外は同様に偏光素子、および、偏光板を作製して測定試料とした。
比較例１
特開２００８－０６５２２２　比較例１の処方に従いアゾ化合物を含まないヨウ素系偏光板を作製した以外は、実施例１と同様にして測定試料とした。
比較例２
特開平１１－２１８６１１　実施例１の方法に従いアゾ化合物のみの偏光素子を作製した以外は、実施例１と同様に偏光板を作製して測定試料とした。
比較例３
特許　第４１６２３３４　実施例３の方法に従いアゾ化合物のみの偏光素子を作製した以外は、実施例１と同様に偏光板を作製して測定試料とした。
比較例４
実施例２において、特許第４０３３４４３号　実施例１に記載の式（１）の構造を有するアゾ化合物　０．３４重量部を、同量のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅｄ　８１に変えた以外は同様して色相を調整せずに、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められるa＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内、ではない偏光素子を作製して測定試料とした。
比較例５
実施例２において、特公平０１－００５６２３　実施例１に記載の式（２）の構造を有するアゾ化合物０．７０重量部を、同量の特許第２６２２７４８号の実施例１に記載のアゾ化合物に替えた以外は同様して色相を調整せずに、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められるａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内、ではない偏光素子を作製して測定試料とした。
比較例６
実施例２において、式（２）の構造を有するＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒａｎｇｅ　３９　０．３４重量部を、同量のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ　Ｏｒａｎｇｅ　７２に変えた以外は同様して色相を調整せずに、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められるａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材2枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内、ではない偏光素子を作製して測定試料とした。
比較例７
中性色であるポラテクノ社製スーパーコントラスト偏光板　ＳＨＣ－１２８を入手して測定試料とした。
実施例１および３、比較例１乃至７におけるＹｓ、ρ、ａ＊―ｓ, ｂ＊―ｓ, ａ＊－ｐ, ｂ＊－ｐ, ａ＊－ｃ, ｂ＊－ｃ、の測定結果と、偏光板の平行位、および、直交位の見た目の色を表１に示す。偏光板の平行位、および、直交位の見た目の色とは、基本的に平行位の色は白、直交位の色は黒ではあるが、例えば、黄と表示されているのは、黄色味がある白ということを示し、紫と表示されているのは紫色味がある黒、ということを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
表２には、実施例１乃至３、および、比較例１乃至７の絶対偏光光を入射時の４００ｎｍ乃至４６０ｎｍの平均透過率、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率、６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの平均透過率、および、４００ｎｍ乃至４６０ｎｍの平均透過率と５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率の差の絶対値、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率、６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの平均透過率の差の絶対値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
耐久性試験
実施例１乃至３、比較例１乃至７で得られた偏光板を、８５℃、相対湿度８５％ＲＨの環境に２４０時間に適用したところ、比較例１は透過率が４４．１７％に変化し、ｂ＊－ｃは－９．１に変化し、見た目の色として、青色に変化し、特に偏光板を直交位に設置した場合には、大いに青色を呈色した。それに対して、実施例１乃至３、比較例２乃至７は透過率変化や色相の変化は見られなかった。
表１の実施例１乃至３、比較例１乃至７におけるＹｓ、ρ、ａ＊－ｓ, ｂ＊－ｓ, ａ＊－ｐ, ｂ＊－ｐ, ａ＊－ｃ, ｂ＊－ｃの測定結果を見て分かるように、本発明の偏光板は、アゾ化合物よりなる二色性染料が含有した基材であって、ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められる色相のａ＊値、および、ｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるa＊値、およびｂ＊値が絶対値として２以内であることを特徴とする単体透過率が３５％以上であって、かつ偏光度が９９％以上の偏光素子、または、偏光板を得ることによって、平行位の白表示、ならびに、直交位の黒表示時のぞれぞれの場合において、無彩色な白、および、黒を示していることが分かる。また、本発明の偏光板は、４１０ｎｍ乃至７５０ｎｍの平均透過率を見ても、特許第３３５７８０３の実施例１または２に記載の約３１乃至３２％の偏光板よりも高い透過率を有していることが分かる。また、その各波長の透過率を確認すれば、基材偏光素子の吸収軸方向に対して、絶対偏光光の振動方向が直交方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０との差が４％以内であって、かつ、６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率との差が３％以内であって、さらに、基材偏光素子の吸収軸方向に対して、絶対偏光光の振動方向が平行方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０ｎｍとの差が１％以内であって、かつ、６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率との差が１％以内に調整されている偏光板が、平行位、および、直交位で無彩色な偏光板であることが分かる。こうして得られた偏光板は、高い透過率を有しながらも、偏光素子の吸収軸を平行に設置した際に無彩色の白色を表現でき、かつ、偏光素子の吸収軸を直交に設置した際に無彩色の黒色を表現でき、また、耐久性の高い偏光板が得られた。本発明の偏光素子または偏光板は、ヨウ素系偏光板では得らなかった高耐久性を有しており、耐久性試験を適用した後でも、平行位で無彩色な白色、および、直交位で無彩色な黒色を有していた。また、本発明の偏光素子または偏光板を用いた液晶表示装置により、高輝度、高コントラストなだけでなく、信頼性が高く、長期的に高コントラストで、かつ、高い色再現性を有する液晶表示装置が得られる。

Claims (14)

  1. アゾ化合物を含有した基材よりなる偏光素子であって、
    ＪＩＳ－Ｚ－８７２９に従って求められる色相のａ＊値およびｂ＊値において、単体透過率測定時のａ＊値およびｂ＊値が絶対値として１以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して平行にして測定して得られるａ＊値およびｂ＊値が絶対値として２以内であって、該基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られるａ＊値およびｂ＊値が絶対値として２以内であること、および
    単体透過率が３５％以上であって、かつ偏光度が９９％以上であること
    を特徴とする偏光素子。
  2. 単体透過率が３５％乃至４０％であって、基材２枚を吸収軸方向に対して直交にして測定して得られる透過率が０．１％以下であることを特徴とする請求項１に記載の偏光素子。
  3. 基材偏光素子の吸収軸方向に対して、絶対偏光光の振動方向が直交方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０ｎｍとの差が絶対値として４％以内であって、かつ、６００ｎｍ乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率との差が絶対値として３％以内であって、
    さらに、基材偏光素子の吸収軸方向に対して、絶対偏光光の振動方向が平行方向の偏光光を照射した際の各波長の透過率について、５５０ｎｍ乃至６００ｎｍの平均透過率と４００ｎｍ乃至４６０との差が絶対値として１％以内であって、かつ、６００乃至６７０ｎｍの平均透過率が５５０乃至６００ｎｍの平均透過率との差が絶対値として１％以内である
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の偏光素子。
  4. 遊離酸の形式で、式（１）で示されるアゾ化合物またはその塩と、式（２）で示されるアゾ化合物またはその塩とで示されるアゾ化合物を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の偏光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （Ａ１は置換基を有するフェニル基またはナフチル基を示し、Ｒ１およびＲ２は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ１は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （Ａ２は置換基を有するフェニル基またはナフチル基を示し、Ｒ３は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ２は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。)
  5. 遊離酸の形式で、式（３）で示されるアゾ化合物、並びに、その塩、及びその遷移金属錯体より選択されるアゾ化合物を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の偏光素子
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （式中、Ａ３はニトロ基またはアミノ基を示し、Ｒ４は水素原子、ヒドロキシル基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、またはスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、Ｘ３は置換基を有してもよいフェニルアミノ基を示す。）
  6. 遊離酸の形式で、式（４）で示されるアゾ化合物、および、その塩、及びその遷移金属錯体より選択されるアゾ化合物を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の偏光素子
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （式中、Ｒ５およびＲ６は各々独立に、スルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、低級アルキル基、または低級アルコキシル基を示し、ｎは1乃至３の整数を示す。）
  7. 式（２）のＲ３がメチル基またはメトキシ基であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の偏光素子。
  8. 式（１）のＡ１が置換基を有するフェニル基であることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の偏光素子。
  9. 式（３）で示されるアゾ化合物が銅錯体であることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載の偏光素子。
  10. 式（３）のＡ３の置換基がニトロ基であることを特徴とする請求項４乃至９のいずれか一項に記載の偏光素子。
  11. 式（３）のＲ４がメトキシ基であることを特徴とする請求項４乃至１０のいずれか一項に記載の偏光素子。
  12. 基材が、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムによりなることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の偏光素子
  13. 偏光素子の少なくとも片面に支持体フィルムを設けてなる請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の偏光板。
  14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の偏光素子または偏光板を用いた液晶表示装置。
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