无彩色的染料系偏振元件以及偏振片的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及染料系偏振元件或偏振片。
【背景技术】
[0002] 偏振元件通常通过使作为二色性色素的碘或二色性染料吸附取向至聚乙烯醇树 脂膜上来制造。在该偏振元件的至少单面借助粘接剂层贴合由三乙酰纤维素等构成的保护 膜而制成偏振片，用于液晶显示装置等。使用碘作为二色性色素的偏振片被称为碘系偏振 片，另一方面，使用二色性染料作为二色性色素的偏振片被称为染料系偏振片。其中，染料 系偏振片具备具有高耐热性、高湿热耐久性、高稳定性且通过配合带来的色的选择性高这 样的特征，另一方面，与碘系偏振片相比，将具有相同偏振度的偏振片进行比较时，染料系 偏振片存在透射率低、即对比度低的问题。因此，期望染料系偏振片维持高耐久性，色的选 择性多样，透射率更高，具有高偏振特性。但是，即使是这种色的选择性多样的染料系偏振 片，到目前为止的偏振元件都是在与吸收轴平行地设置以显示白色时会呈现出黄色感的偏 振元件。若为了改善平行设置时的黄色感而制作抑制了平行设置时的黄色感的偏振片，则 在偏振元件沿与吸收轴为正交的轴设置的情况下，存在黑色呈现出蓝色的问题。因此，作 为偏振元件，要求在白色显示时显示出无彩色的白色、在黑色显示时显示出无彩色的黑色 的偏振片，但到目前为止，还没有单片透射率为35%以上、在白色显示时显示出无彩色的白 色、在黑色显示时显示出无彩色的黑色的偏振元件或偏振片。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本专利第4281261号
[0006] 专利文献2 :日本专利第3357803号
[0007] 非专利文献
[0008] 非专利文献1 :功能性色素的应用第1次印刷发行版，株式会社CMC出版，入江正 浩主编，P98~100
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 作为改善偏振片的色调的方法，公开了专利文献1或专利文献2那样的技术。在专 利文献1中，公开了计算出中性点且其绝对值为0~3的偏振片，但由实施例可知，即使中 性点（Np)低，但仅是由JIS-Z-8729求出的平行位的色调，a*值也为-2~-1且b*值也为 2. 5~4.0,因此可知，作为颜色，进行白色显示时呈现出黄绿色。另外，关于正交位的色调， a*值为0~1，但b*值为-1. 5~-4. 0,因此成为呈现蓝色的偏振片。在专利文献2中公开 了一种偏振元件，其在410nm~750nm的透射率为平均值的±30%以内，通过除碘以外还 添加直接染料、反应染料或酸性染料来制备而成，但该偏振元件为进行单片透射率测定时、 即、仅使用1片偏振元件进行测定时的颜色以UCS色空间中的a值、b值计绝对值为2以内 而得到的偏振元件，并不是在使用2片偏振片进行白色显示时（平行的情况下）和黑色显 示时（正交的情况下）的色调能够同时显示为无彩色的偏振元件。另外，由实施例可知，该 单片透射率在实施例1中为31. 95%、在实施例2中为31. 41%，透射率低，因此，在要求高 透射率且高对比度的领域、特别是液晶显示装置、有机电致发光等领域中，并不是以更高透 射率、高偏振度具有充分性能的偏振元件。另外，实施例1和实施例2中，使用碘作为主要 的二色性色素，因此，在耐久性试验后、特别是在湿热耐久性试验后颜色变化大，不是具有 尚耐久性的偏振兀件或偏振片。
[0011] 用于解决课题的手段
[0012] 本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果得到如下新发现：一种偏振元 件，其为含有由偶氮化合物构成的二色性染料的基材，其单片透射率为35%以上且偏振度 为99%以上，其特征在于，关于按照JIS-Z-8729求得的a*值和b*值，单片透射率测定时 的a*值和b*值以绝对值计为1以内，使2片该基材的吸收轴方向平行地对2片该基材进 行测定而得到的a*值和b*值以绝对值计为2以内，使2片该基材的吸收轴方向正交地对 2片该基材进行测定而得到的a*值和b*值以绝对值计为2以内，该偏振元件具有高透射 率，同时具有高偏振度，在将偏振元件的吸收轴平行地设置时能够表现无彩色的白色、且在 将偏振元件的吸收轴正交地设置时表现出无彩色的黑色，而且得到具有高耐久性的偏振元 件或偏振片。
[0013] gp，本发明涉及：
[0014] "（1) 一种偏振元件，其为由含有偶氮化合物的基材形成的偏振元件，其特征在于，
[0015] 关于按照JIS-Z-8729求得的色调的a*值和b*值，单片透射率测定时的a*值和 b*值以绝对值计为1以内，使2片该基材的吸收轴方向平行地对2片该基材进行测定而得 到的a*值和b*值以绝对值计为2以内，使2片该基材的吸收轴方向正交地对2片该基材 进行测定而得到的a*值和b*值以绝对值计为2以内，并且
[0016] 单片透射率为35%以上，且偏振度为99%以上。
[0017] (2)如（1)所述的偏振元件，其特征在于，单片透射率为35%~40%，使2片基材 的吸收轴方向正交地对2片基材进行测定而得到的透射率为0. 1%以下。
[0018] (3)如（1)或（2)所述的偏振元件，其特征在于，在照射绝对偏振光的振动方向 为与基材偏振元件的吸收轴方向正交的方向的偏振光时，关于各波长的透射率，550nm~ 600nm的平均透射率与400nm~460的平均透射率之差以绝对值计为4%以内，且600nm~ 670nm的平均透射率与550nm~600nm的平均透射率之差以绝对值计为3 %以内，并且，在 照射绝对偏振光的振动方向为与基材偏振元件的吸收轴方向平行的方向的偏振光时，关于 各波长的透射率，550nm~600nm的平均透射率与400nm~460的平均透射率之差以绝对值 计为1 %以内，且600~670nm的平均透射率与550~600nm的平均透射率之差以绝对值计 为1%以内。
[0019] (4)如（1)~（3)中任一项所述的偏振元件，其特征在于，以游离酸的形式含有偶 氮化合物，该偶氮化合物是由式（1)所示的偶氮化合物或其盐和式（2)所示的偶氮化合物 或其盐表示的，
[0020] [化 1]
[0021]
[0022] %表不具有取代基的苯基或奈基，RR2各自独立地表不氣原子、低级烷基、低 级烷氧基、磺基或具有磺基的低级烷氧基，&表示具有或不具有取代基的苯基氨基）
[0023][化 2]
[0024]
[0025](六2表不具有取代基的苯基或奈基，R3表不氣原子、低级烷基、低级烷氧基、横基或 具有磺基的低级烷氧基，&表示具有或不具有取代基的苯基氨基）。
[0026] (5)如⑴~⑷中任一项所述的偏振元件，其特征在于，以游离酸的形式含有选 自式（3)所示的偶氮化合物、其盐、以及其过渡金属络合物中的偶氮化合物，
[0027][化3]
[0029](式中，六3表不硝基或氣基，R4表不氣原子、羟基、低级烷基、低级烷氧基、横基或具 有磺基的低级烷氧基，&表示具有或不具有取代基的苯基氨基）。
[0030] (6)如⑴~⑷中任一项所述的偏振元件，其特征在于，以游离酸的形式含有选 自式（4)所示的偶氮化合物、其盐、以及其过渡金属络合物中的偶氮化合物，
[0031] [化 4]
[0033](式中，馬和R6各自独立地表示磺基、羧基、羟基、低级烷基、低级烷氧基，η表示 1~3的整数）。
[0034] (7)如⑷~（6)中任一项所述的偏振元件，其特征在于，式⑵的私为甲基或甲 氧基。
[0035] (8)如⑷~（7)中任一项所述的偏振元件，其特征在于，式⑴的&为具有取代 基的苯基。
[0036] (9)如⑷~⑶中任一项所述的偏振元件，其特征在于，式⑶所示的偶氮化合 物为铜络合物。
[0037] (10)如⑷~（9)中任一项所述的偏振元件，其特征在于，式（3)的六 3取代基为 硝基。
[0038] (11)如⑷~（10)中任一项所述的偏振元件，其特征在于，式⑶的&为甲氧基。
[0039] (12)如⑴~（11)中任一项所述的偏振元件，其特征在于，基材由聚乙烯醇系树 脂膜形成。
[0040] (13)如⑴~（12)中任一项所述的偏振片，其中，该偏振片通过在偏振元件的至 少单面设置支撑体膜而形成。
[0041] (14) -种液晶显示装置，其使用了（1)~（13)中任一项所述的偏振元件或偏振 片"。
[0042] 发明的效果
[0043] 本发明的偏振元件具有高透射率、高偏振度，同时在将偏振元件的吸收轴平行地 设置时能够表现无彩色的白色、且在将偏振元件的吸收轴正交地设置时表现出无彩色的黑 色，进而得到具有高耐久性的偏振元件或偏振片。
【具体实施方式】
[0044] 本发明的偏振元件在一个方式中为由基材形成的偏振元件，该基材含有由偶氮化 合物构成的二色性染料，该偏振元件的特征在于，关于按照JIS-Z-8729求得的色调的a*值 和b*值，单片透射率测定时的a*值和b*值以绝对值计为1以内，使2片该基材的吸收轴 方向平行地对2片该基材进行测定而得到的a*值和b*值以绝对值计为2以内，使2片该 基材的吸收轴方向正交地对2片该基材进行测定而得到的a*值和b*值以绝对值计为2以 内；并且单片透射率为35%以上，且偏振度为99%以上。JIS-Z-8729中规定的物体颜色的 表示方法相当于国际照明委员会（简称CIE)规定的物体颜色的表示方法。单片透射率表 示对偏振元件照射自然光时测定1片（单片）偏振元件的透射率时的透射率，关于测定该 单片透射率时的色调，需要a*值（以下表示为a*_s)和b*值（以下表示为a*_s)以绝对 值计为1以内。另外，在入射自然光时，使2片基材的吸收轴方向平行地对2片基材进行测 定而得到的a*值（以下表示为a*_p)和b*值（以下表示为b*_p)以绝对值计为2以内， 并且，在入射自然光时，使2片基材的吸收轴方向正交地对2片基材进行测定而得到的a* 值（以下表示为a*_c)和b*值（以下表示为b*_c)以绝对值计为2以内，从而可实现能够 表现无彩色的偏振片。更优选a*_p和b*_p的绝对值为1. 5以内、且a*_c和b*_c的绝对 值为1. 5以内，进一步优选a*_p和b*_p的绝对值为1. 0以内、且a*_c和b*_