TW202106814A - 無彩色之偏光元件,以及使用該偏光元件之無彩色偏光板及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於無彩色之染料系偏光元件、以及使用該偏光元件之無彩色偏光板及顯示裝置。
偏光元件一般藉由使多烯系膜等基材吸附配向碘或二色性染料而製造,該多烯系膜係將延伸配向有聚乙烯醇或其衍生物的膜或聚氯乙烯膜脫鹽酸、或將聚乙烯醇系膜脫水,藉此生成多烯並進行配向。於該偏光元件透過接著劑層貼合三乙酸纖維素等所構成保護膜,而得偏光板,該偏光板係用於液晶顯示裝置等。使用碘作為二色性色素之偏光板係稱為碘系偏光板,另一方面,使用二色性染料,例如使用二色性偶氮化合物作為二色性色素之偏光板,則稱為染料系偏光板。該等染料系偏光板係具有高耐熱性、高濕熱耐久性、及高穩定性,又,具有因色素的摻配而有較高之顏色選擇性,另一方面,相較於具有相同偏光度之碘系偏光板,有穿透
率及對比較低之問題。因此,期望一種偏光元件,其可維持高耐久性及多樣的顏色選擇性以外,更藉由更高穿透率而具有高偏光特性。
又,即使是顏色選擇性多樣之染料系偏光板,至今為止的偏光元件是在使2片偏光元件之吸收軸方向成為互相平行之位置關係(以下,亦稱為「平行位」)之方式重疊配置並且顯示白色時(以下,亦稱為「白顯示時」或「亮顯示時」),有呈現略帶黃色感之白色的問題。即使為了改善該白色略帶黃色感之問題而製作出抑制黃色感之偏光元件,至今為止的偏光板是在使2片偏光元件以吸收軸方向成為互相正交之位置關係(以下,亦稱為「正交位」)之方式重疊配置並且顯示黑色時(以下,亦稱為「黑顯示時」或「暗顯示時」),有呈藍色的問題。據此,要求一種在白顯示時顯示無彩色的白色,黑顯示時顯示黑色之偏光板。特別是,難以獲得白顯示時具高品質白之偏光板,此種偏光板通稱為紙白(Paper white)偏光板。
為了使偏光板為無彩色,必須使平行位或正交位中各波長的穿透率無關乎波長而為幾乎固定值,至今為止尚未能獲得如此之偏光板。
造成白顯示時與黑顯示時的色相不同的理由係起因於平行位與正交位的穿透率波長依存性不同,尤其是,在可見光領域中穿透率不固定。又,二色性在可見光領域中不固定也是難以實現無彩色偏光板之要因之一。
以碘系偏光板為例說明時,以聚乙烯醇(以下,亦稱為「PVA」)作為基材且使用碘作為二色性色素之碘系偏光板,係通常具有以480nm及600nm為中心之吸收。480nm之吸收認為係起因於聚碘I3 -與PVA的錯合物,600nm之吸收認為係起因於聚碘I5 -與PVA的錯合物。各波長
中的偏光度(二色性),係基於聚碘I5 -與PVA的錯合物高於基於聚碘I3 -與PVA的錯合物。亦即,若在各波長中固定正交位的穿透率時,600nm的平行位穿透率高於480nm的平行位穿透率,因而造成白顯示時產生白色著色有黃色之現象。相反地,若固定平行位穿透率時,600nm的正交位穿透率低於480nm的正交位穿透率,因而造成黑顯示時黑色著色有藍色。白顯示時呈現黃色時,一般而言,給予正在劣化的印象,故難謂較佳。又,黑顯示時呈現藍色時,由於無法成為清楚的黑色,而給予無高級感的印象。又,碘系偏光板中,在主要視感度高之550nm附近沒有基於該波長之錯合物,故難以控制色相。
如上述,各波長之偏光度(二色性)不固定,故導致產生偏光度之波長依存性。又,碘與PVA所成之錯合物僅有480nm及600nm之2個吸收,故碘與PVA所構成之碘系偏光板無法調整色相。
碘系偏光板之色相改善方法記載於專利文獻1或專利文獻2。專利文獻1中係記載有計算中立係數且絕對值為0至3之偏光板。專利文獻2中記載有一種偏光膜,其在410nm至750nm中的穿透率為其平均值之±30%以內,並且,除了碘以外還添加直接染料、反應染料、或酸性染料並著色調整所成。又,也揭示有如專利文獻3之無彩色之染色系偏光板之技術。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2002-169024號公報
專利文獻2:日本特開平10-133016號公報
專利文獻3:WO2014/162635號公報
專利文獻4:日本特開平8-291259號公報
專利文獻5:日本特開2002-275381號公報
專利文獻6:WO2015/152026號公報
專利文獻7:日本特開平1-161202號公報
專利文獻8:日本特開平1-172907號公報
專利文獻9:日本特開平1-183602號公報
專利文獻10:日本特開平1-248105號公報
專利文獻11:日本特開平1-265205號公報。
專利文獻12:日本特公7-92531號公報
專利文獻13:日本特開2009-132794號公報
專利文獻14:日本特開2008-065222號公報
專利文獻15:日本特開2003-215338號公報
專利文獻16:日本特開平11-218611號公報。
專利文獻17:日本特開2001-033627號公報
專利文獻18:日本特開2004-251962號公報
專利文獻19:日本特開平8-291259號公報
[非專利文獻]
非專利文獻1:功能性色素之應用(CMC股份有限公司出版,第1刷發行版,入江正浩監修,第98至100頁)
非專利文獻2:染料化學;細田豊著,技報堂出版,1957,第621頁
然而,專利文獻1之偏光板例如由其實施例1可知:即使中立係數(Np)較低,從JIS Z 8729求得之平行位色相其a*值為-1.67且b*值為3.51,故白顯示時呈黃綠色。又,正交位色相雖a*值為0.69但b*值為-3.40,故黑顯示時呈藍色。又,專利文獻2之偏光膜是僅使用1片偏光膜且使所測量之UCS色空間中的a值及b值為絕對值2以下而得者,重疊2片偏光膜之際的白顯示時及黑顯示時,在兩者的色相中無法同時表現無彩色。又,專利文獻2之偏光膜之單體穿透率平均值在實施例1為31.95%,實施例2為31.41%,顯示較低值。如上述,專利文獻2之偏光膜其穿透率較低,故在要求高穿透率及高對比之領域,尤其在液晶顯示裝置及有機電致發光等領域中,不具有充分性能。又,專利文獻2之偏光膜主要使用碘作為二色性色素,故在耐久性試驗後,尤其在濕熱耐久性試驗(例如85℃、相對濕度85%之環境)後,其色變化較大,耐久性較差。
另一方面,染料系偏光板雖耐久性優異,但在平行位與正交位中波長依存性相異,此係與碘系偏光板相同。幾乎完全沒有呈現在平行位及正交位顯示相同色相之二色性的偶氮化合物,即使存在,其二色性(偏光特性)也較低。根據具有二色性之偶氮化合物的種類,也存在於白顯示時呈黃色、於黑顯示時呈藍色等在正交位及平行位中波長依存性完全相異之偶氮化合物。又,根據光的明暗度,人對於顏色的感受性不同,即使進行
染料系偏光板之顏色修正,仍需要藉由從正交位至平行位中控制偏光,而進行對各種所產生之光的明暗之顏色修正。若非在分別在平行位及正交位中穿透率在各波長幾乎為固定值並且沒有波長依存性狀態下,則無法達成無彩色偏光板。再者,為了獲得具有高穿透率及高對比之偏光元件,除了在平行位及正交位中同時地滿足固定穿透率以外,各波長之偏光度(二色比)必須高且固定。儘管將1種偶氮化合物應用於偏光元件時,在正交位與平行位中各波長穿透率之波長依存性不同,為了摻配2種以上偶氮化合物並達成各波長中固定的穿透率,必須考慮每1種的平行位與正交位之穿透率,而精密地控制2種以上之二色比關係。
另一方面,即使精密地控制平行位與正交位之各波長穿透率與二色比的關係,而使穿透率可在各波長中固定,也未能實現高穿透率及高對比。亦即,成為越高穿透率或越高偏光度,則越難成為無彩色,而無法達成高穿透率或高偏光度之無彩色偏光板。獲得高穿透率及/或高對比之無彩色偏光板是非常困難的,並不適僅適用顏色的三原色之二色性色素就可達成者。尤其,極其困難的是同時實現在平行位中各波長中的固定穿透率及高二色性。白色僅稍微著色就無法顯示高品質白。又,明亮狀態時之白色係特別重要,因為其亮度高且靈敏度高。因此,就偏光元件而言,係要求一種在白顯示時顯示如高品質紙之無彩色白色,黑顯示時顯示無彩色黑色,且視感度修正後之單體穿透率為35%以上並具有高偏光度之偏光元件。雖然專利文獻3中記載白顯示時及黑顯示時為無彩色之偏光板,但能期望進一步的性能提升。
因此,本發明之目的為提供一種具有高穿透率及高偏光度,且在白顯示時及黑顯示時兩者中皆為無彩色之高性能無彩色偏光元件、以及使用該偏光元件之無彩色偏光板及顯示裝置。其他課題為提供一種白顯示時呈現高品質白色之偏光元件等。
本發明者為了解決上述課題精心檢討的結果,發現一種偏光元件,其係藉由摻配式(1)及式(2)之偶氮化合物而可製作出對於二色性無波長依存性,平行位與正交位之各者中為無彩色,並且,具有高於至今為止的偏光度。本發明者首次發現即使高穿透率也可達成可見光領域中的波長非依存性,而開發出具有更高偏光度之偏光元件,其可實現如高品質紙之品質的白色,通稱紙白。
亦即,本發明係關於下述,但並不限定於此。
[1]一種偏光元件,係含有式(1)所示之偶氮化合物或其鹽、及式(2)所示之偶氮化合物或其鹽,
式(1)中,Ar1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基,Rr1、Rr2各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、磺基、鹵原子、或具有磺基之C1至4之烷氧基,且Rr1、Rr2之至少任一者表示上述氫原子以外之基,Rr3至Rr6各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,j表示0或1,Xr1表示可具有
取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基;
式(2)中,Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基,Bg、Cg各自獨立地為下式(3)或式(4)所示之且任一者為式(3)所示之,Xg1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基;
式(3)中,Rg1表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,p1表示0至2之整數;
式(4)中,Rg2及Rg3各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基。
[2]如前項[1]所記載之偏光元件,其中,上述式(2)中的Cg為上述式(3)所示者。
[3]前項[1]或[2]所記載之偏光元件,其中上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽為下式(5)所示之偶氮化合物或其鹽,
式(5)中,Ag2表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基,Rg4、Rg5各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,Xg2表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基,p2、p3各自獨立地表示0至2之整數。
[4]如前項[3]所記載之偏光元件,其中,上述式(5)所記載之p2及p3分別為1或2。
[5]如前項[1]至前項[4]中任一項所記載之偏光元件,其中,上述式(1)之Xr1為可具有取代基之苯基胺基。
[6]如前項[1]至前項[5]中任一項所記載之偏光元件,其中,上述式(2)所記載之Xg1為可具有取代基之苯基胺基。
[7]如前項[1]至前項[6]中任一項所記載之偏光元件,其係更含有下式(6)或式(7)所示之偶氮化合物或其鹽,
式(6)中,Ay61表示磺基、羧基、羥基、C1至4之烷基、或C1至4之烷氧基,Ry61至Ry64各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,k表示1至3之整數;
式(7)中,Ay71及Ay72各自獨立地為可具有取代基之萘基、或可具有取代基之苯基,s、t各自獨立地為0或1之整數,Ry71、Ry72、Ry77、Ry78各自獨立地為氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基,Ry73至Ry76各自獨立地為氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、具有磺基之C1至4之烷氧基。
[8]如前項[7]所記載之偏光元件,其係含有、式(7)所示之偶氮化合物或其鹽,其中,上述式(7)中的Ay71、Ay72之至少任一者含有下式(8)所示者,
式(8)中,Ry81、Ry82之任一者為磺基、羧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,另一者為氫原子、磺基、羧基、具有磺基之C1至4之烷氧基、C1
至4之烷基、C1至4之烷氧基、鹵原子、硝基、胺基、經C1至4之烷基取代之胺基、或經C1至4之烷基取代之醯基胺基,式中之*表示與上述式(7)之末端醯胺基之NH部位鍵結之位置。
[9]如前項[8]所記載之偏光元件,其中,上述式(8)中的Ry81、Ry82之任一者為磺基或羧基,另一者為氫原子、磺基、羧基、甲基、或甲氧基。
[10]如前項[7]至前項[9]中任一項所記載之偏光元件,其中,上述式(7)中的Ay71、Ay72之至少任一者為可具有取代基之萘基。
[11]如前項[7]至前項[10]中任一項所記載之偏光元件,其中,上述式(7)中的Ay71、Ay72各自獨立地為可具有由羥基、具有磺基之C1至4之烷氧基、及磺基所成群組所選擇之取代基之萘基。
[12]如前項[7]至前項[11]中任一項所記載之偏光元件,其中,上述式(7)中的Ay71、Ay72分別為獨立為下式(9)所示者,
式(9)中,Ry91為氫原子、羥基、具有磺基之C1至4之烷氧基、或磺基,f為1至3之整數,*表示與上述式(7)之末端醯胺基之NH部位鍵結之位置。
[13]如前項[12]所記載之偏光元件,其中,上述式(9)中,Ry91為氫原子,f為2。
[14]如前項[1]至前項[13]中任一項所記載之偏光元件,其中,在將2片偏光元件以各自吸收軸方向互相平行之方式重疊並測量而求得之各波長穿透率中,420nm至480nm之平均穿透率與520nm至590nm之平均穿透
率的差的絕對值為2.5%以下,並且,520nm至590nm之平均穿透率與600nm至640nm之平均穿透率的差的絕對值為3.0%以下。
[15]如前項[1]至前項[14]中任一項所記載之偏光元件,其中,根據JIS Z 8781-4:2013,使用自然光測量穿透率時而求得之a*值及b*值之絕對值為:
在上述偏光元件單體中皆為1.0以下(-1.0≦a*-s≦1.0,-1.0≦b-s*≦1.0),
在將上述2片偏光元件以各自吸收軸方向互相平行之方式重疊配置狀態下皆為2.0以下(-2.0≦a*-p≦2.0,-2.0≦b*-p≦2.0),
(a*-s表示單體的a*值,b*-s表示單體的b*值,a*-p表示平行位的a*值,b*-p表示平行位的b*)。
[16]如前項[1]至前項[15]中任一項所記載之偏光元件,其中,偏光元件之視感度修正後之單體穿透率為35%至45%,
將2片偏光元件以各自吸收軸方向互相平行之方式重疊配置狀態下求得之520nm至590nm之各波長之平均穿透率為28%至45%。
[17]如前項[1]至前項[16]中任一項所記載之偏光元件,其中在將2片偏光元件以各自吸收軸方向互相正交之方式重疊配置狀態下求得之各波長穿透率中,
420nm至480nm之平均穿透率與520nm至590nm之平均穿透率的差的絕對值為1.0%以下,並且,520nm至590nm之平均穿透率與600nm至640nm之平均穿透率的差的絕對值為1.0%以下。
[18]如前項[1]至前項[17]中任一項所記載之偏光元件,其中,波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為1%以下、或偏光度為97%以上。
[19]如前項[1]至前項[18]中任一項所記載之偏光元件,其中,在將2片偏光元件以各自吸收軸方向互相正交之方式重疊配置狀態下,根據JIS Z 8781-4:2013,使用自然光測量穿透率時求得之a*值及b*值之絕對值皆為2.0以下(-2.0≦a*-c≦2.0,-2.0≦b*-c≦2.0)(a*-c表示正交位的a*值,b*-c表示正交位的b*)。
[20]如前項[1]至前項[19]中任一項所記載之偏光元件,其係更含有聚乙烯醇系樹脂膜作為基材。
[21]一種偏光板,係具備前項[1]至前項[20]中任一項所記載之偏光元件、及設置於該偏光元件之單面或兩面之透明保護層。
[22]一種顯示裝置,係具備前項[1]至前項[20]中任一項所記載之偏光元件或前項[21]所記載之偏光板。
本發明可提供一種具有高穿透率及高偏光度,並且,白顯示時及黑顯示時兩者中為無彩色之高性能無彩色偏光元件、以及使用該偏光元件之無彩色偏光板及顯示裝置。一態樣中,本發明之偏光元件等在白顯示時呈現高品質白色。
本說明書及申請專利範圍中,除了明確地表示游離形態者的情形以外,有時將「偶氮化合物或其鹽」簡稱為「偶氮化合物」。
本說明書及申請專利範圍中,「取代基」在說明方便上係包括氫原子。「可具有取代基」也包括不具有取代基的情形。例如,「可具有取代基之苯基」包括未取代之單純的苯基、及具有取代基之苯基。
上述「C1至4(碳原子數1至4)之烷基」可舉例如:甲基、乙基、正丙基、正丁基等直鏈烷基;第二丁基、第三丁基等分鏈烷基;乙烯基等不飽和烴基等。
上述「C1至4之烷氧基」可舉例如:甲氧基、乙氧基、丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基等。
<偏光元件>
本發明之偏光元件係包括上述式(1)所示之偶氮化合物或其鹽、及上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽。本發明之偏光元件可進一步任意地含有1種以上具有前述偶氮化合物以外結構之有機染料。例如,可進一步含有上述式(6)或式(7)所示之偶氮化合物,較佳為含有式(1)、式(2)及式(6)、或式(1)、式(2)及式(7)。
上述偏光元件較佳為將可吸附二色性色素,尤其是偶氮化合物之親水性高分子製膜而得的膜等作為基材使用。親水性高分子並無特別限定,例如為:聚乙烯醇系樹脂、直鏈澱粉系樹脂、澱粉系樹脂、纖維素系樹脂、及聚丙烯酸鹽系樹脂等。以二色性色素之染色性、加工性及交聯性等觀點而言,親水性高分子最佳為聚乙烯醇系樹脂及其衍生物。可藉由使基材吸附偶氮化合物或其鹽並適用延伸等配向處理,而製作偏光元件。
說明上述式(1)所示之偶氮化合物。
式(1)中,Ar1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基,Rr1、Rr2各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、磺基、鹵原子、或具有磺基之C1至4之烷氧基,並且,Rr1、Rr2之至少任一者表示上述氫原子以外之基。Rr3至Rr6各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,j表示0或1,Xr1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基。
說明上述式(1)之Ar1中的具有取代基之苯基或具有取代基之萘基。Ar1為具有取代基之苯基時,較佳為具有至少1個磺基或羧基作為其取代基。該苯基具有2個以上取代基時,該等取代基之至少1個為磺基或羧基,其他取代基較佳為磺基、羧基、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、具有磺基之C1至4之烷氧基、硝基、苯甲醯基、胺基、乙醯胺基、或經C1至4之烷基胺基取代之胺基,其他取代基更佳為磺基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、硝基、苯甲醯基、或胺基,特佳為磺基、甲基、甲氧基、乙氧基、苯甲醯基、或羧基。上述具有磺基之C1至4之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-磺基丙氧基及4-磺基丁氧基,特佳為3-磺基丙氧基。該苯基所具有之磺基數較佳為1或2,取代位置並無特別限定,以醯胺基之取代位置為1位時,較佳為僅4位、2位與4位之組合、及3位與5位之組合。
上述Ar1為具有取代基之萘基時,取代基較佳為具有至少1個磺基、羥基、具有磺基之C1至4之烷氧基,具有2個以上取代基時,該等取代基之至少1個為磺基,其他取代基較佳為磺基、羥基、羧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基。具有磺基之C1至4之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-磺基丙氧基及4-磺基丁氧基,特佳為3-磺基丙氧基。磺基數為2,並且以醯胺基之取代位置為2位時,萘基上之磺基位置較佳為4位與8位之組合、及6位與8位之組合,更佳為6位與8位之組合。萘基所具有磺基數為3時,磺基之取代位置特佳為3位、6位及8位之組合。
上述Rr1、Rr2各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、磺基、鹵原子、或具有磺基之C1至4之烷氧基,並且,Rr1、Rr2之至少任一者表示上述氫原子以外之基。Rr1、Rr2較佳是各自獨立地為選自氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、磺基、氯原子所成群組,更佳為選自氫原子、甲基、甲氧基所成群組。上述具有磺基之C1至4之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-磺基丙氧基及4-磺基丁氧基,特佳為3-磺基丙氧基。Rr1、Rr2為氫原子以外之上述基,並且,以醯胺基之取代位置為1位時,Rr1、Rr2之取代位置可舉出僅2位、僅3位、2位與5位、2位與6位、3位與5位之組合,較佳為僅2位、僅3位,特佳為在2位取代。
上述Rr3至Rr6各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基。Rr3至Rr6各自獨立地較佳為氫原子、C1至4之烷基、或C1至4之烷氧基,更佳為氫原子、甲
基、或甲氧基。具有磺基之C1至4之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-磺基丙氧基及4-磺基丁氧基,特佳為3-磺基丙氧基。以醯胺基側之偶氮基之取代位置為1位時,取代位置可舉出僅2位、僅3位、2位與5位、2位與6位、3位與5位、3位與6位之組合,較佳為僅2位、僅3位、2位與5位、3位與6位之各個組合。
上述j表示0或1。j為0時容易控制顏色,在將2片偏光元件以各自吸收軸方向互相平行之方式重疊配置狀態下,根據JIS Z 8781-4:2013使用自然光測量穿透率時,所求a*值及b*值之絕對值容易調整成皆為2.0以下,故為調整顏色的較佳形態之一。j為1時顯示高偏光度,故為高性能化之較佳形態之一。
上述Xr1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基。可具有取代基之胺基較佳為具有選自氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、磺基、胺基、及C1至4之烷基胺基所成群組中之1個或2個之取代基之胺基,更佳為具有選自氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、胺基、及C1至4之烷基胺基所成群組中之1個或2個之取代基之胺基。可具有取代基之苯基胺基較佳為具有選自氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、磺基、胺基、及C1至4之烷基胺基所成群組中之1個或2個之取代基之苯基胺基,更佳為具有選自氫原子、甲基、甲氧基、磺基、及胺基所成群組中之1個或2個之取代基之苯基胺基。可具有取代基之苯甲醯基較佳為具有選自氫原子、羥基、磺基、胺基,及羧基乙胺基所成群組中之1個之苯甲醯基。可具有取代基之苯甲醯基胺基較佳
為具有選自氫原子、羥基、胺基、及羧基乙胺基所成群組中之1個之苯甲醯基胺基。可具有取代基之苯基偶氮基較佳為具有選自氫原子、羥基、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、胺基及羧基乙胺基所成群組中之1至3個之苯基偶氮基。Xr1較佳為可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯甲醯基胺基、及可具有取代基之苯基胺基,更佳為可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基。取代基之位置並無特別限定,Xr1為具有苯基之基時,取代基之1個特佳為相對於與式(1)所示之萘骨架間接鍵結之鍵結位置在p位進行取代,具體例為在苯基胺基時,較佳為相對於胺基在p位具有取代基。
上述式(1)所示之偶氮化合物之獲得方法可舉出專利文獻4至6等所記載方法,但並不限定於該等。
上述式(1)所示之偶氮化合物之進一步具體例其游離酸形式如以下所示。
接著,說明上述式(2)所示之化合物。
上述式(2)中,Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基。Ag1為具有取代基之苯基時,較佳為具有至少1個磺基或羧基作為取代基。該苯基具有2個以上取代基時,較佳為該等取代基之至少1個為磺基或羧基,其他取代基較佳為磺基、羧基、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、具有磺基之C1至4之烷氧基、硝基、胺基、乙醯胺基、或經C1至4之烷基胺基取代之胺基。其他取代基更佳為磺基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、硝基、或胺基,特佳為磺基、甲基、甲氧基、乙氧基、或羧基。具有磺基之C1至4之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-磺基丙氧基及4-磺基丁氧基,特佳為3-磺基丙氧基。該苯基所具有之取代基數較佳為1或2,取代位置並無特別限定,以偶氮基之位置為1位時,較佳為僅4位、2位與4位之組合、及3位與5位之組合。Ag1為具有取代基之萘基時,較佳為具有至少1個磺基作為其取代基。該萘基具有2個以上取代基時,較佳為該等取代基之至少1個為磺基、羥基、具有磺基之C1至4之烷氧基,其他取代基為磺基、羥基、羧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基。該萘基特佳為具有2個以上磺基作為取代基。具有磺基之C1至4之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-磺基丙氧基及4-磺基丁氧基,特佳為3-磺基丙氧基。該萘基所具有之磺基數為2時,以偶氮基之位置為2位時,磺基之取代位置較佳為4位與8位之組合、及6位與8位之組合,更佳為6位與8位之組合。萘基所具有磺基數為3時,以偶氮基之取代位置為2位時,磺基之取代位置較佳為3位、6位及8位之組合。
上述式(2)中的Bg及Cg各自獨立地為上述式(3)或上述式(4)所示者,但Bg及Cg之任一者為上述式(3)所示。
上述式(3)中,Rg1表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,較佳為氫原子、C1至4之烷基、或C1至4之烷氧基,更佳為氫原子、甲基、或甲氧基。特佳為Rg1為氫原子或甲氧基。具有磺基之C1至4之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-磺基丙氧基及4-磺基丁氧基,特佳為3-磺基丙氧基。式(3)中,以於Ag1側取代之偶氮基為1位時,Rg1之取代位置較佳為2位或3位,更佳為3位。p1表示0至2之整數。有磺基時(p1為1或2),該磺基之取代位置較佳為6位或7位,更佳為6位。
上述式(4)中,Rg2及Rg3各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,較佳為氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,更佳為氫原子、甲基、甲氧基、3-磺基丙氧基、或4-磺基丙氧基。以上述式(2)中於Ag1側取代之偶氮基為1位時,Rg2或Rg3之取代位置適用僅2位、僅5位、2位及5位、3位及5位、2位及6位、或3位及6位之組合,較佳為僅2位、僅5位、2位及5位。此外,僅2位、僅5位表示僅於2位或5位具有1個氫原子以外之取代基。
上述式(2)中的Xg1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基。Xg1較佳為可具有取代基之胺基、或可具有取代基之苯基胺基,更佳為可具有取代基之苯基胺基。可具有取代基
之胺基較佳為具有選自氫原子、甲基、甲氧基、磺基、胺基、及C1至4之烷基胺基所成群組中之1個或2個之胺基,又更佳為具有1個或2個氫原子、甲基、磺基之胺基。可具有取代基之苯基胺基較佳為具有選自氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、磺基、胺基、及C1至4之烷基胺基所成群組中之1個或2個取代基之苯基胺基,更佳為具有選自氫原子、甲基、甲氧基、磺基、及胺基所成群組中之1個或2個之取代基之苯基胺基。苯基偶氮基較佳為具有選自氫原子、羥基、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、胺基、羥基及羧基乙胺基所成群組中之1至3個之苯基偶氮基。可具有取代基之苯甲醯基較佳為具有選自氫原子、羥基、胺基、及羧基乙胺基所成群組中之1個取代基之苯甲醯基。可具有取代基之苯甲醯基胺基較佳為具有選自氫原子、羥基、胺基、及羧基乙胺基所成群組中之1個取代基之苯甲醯基胺基。取代基之位置並無特別限定,Xg1為具有苯基之基時,特佳為相對於與式(2)所示之萘骨架間接鍵結之鍵結位置,取代基之1個位於p位,苯基胺基時,較佳為相對於胺基,取代基位於p位。
上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽為上述式(5)所示之偶氮化合物或其鹽時,尤其可提高性能,故較佳。
上述式(5)中,Ag2表示與式(2)中之Ag1相同者。Rg4及Rg5各自獨立地表示與式(3)中之Rg1相同者。Xg2表示與式(2)中之Xg1相同者。p2及p3各自獨立地表示與式(2)中之p1相同。尤其是,p2及p3分別獨立地為1或2可提高偏光特性,故較佳。
上述偏光元件中,相對於上述式(1)之偶氮化合物含量100質量份,上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽含量較佳為0.01至5000質量
份,更佳為0.1至3000質量份,又更佳為10至1000質量份,又再更佳為40至400質量份。
上述式(2)所示之偶氮化合物或其鹽例如可藉由專利文獻7至專利文獻12等所記載方法合成,但並不限定於該等。
上述式(2)所示之偶氮化合物之具體例可舉例如:C.I.Direct Blue 34、C.I.Direct Blue 69、C.I.Direct Blue 70、C.I.Direct Blue 71、C.I.Direct Blue 72、C.I.Direct Blue 75、C.I.Direct Blue 78、C.I.Direct Blue 81、C.I.Direct Blue 82、C.I.Direct Blue 83、C.I.Direct Blue 186、C.I.Direct Blue 258、Benzo Fast Chrome BlueFG(C.I.34225)、BenzoFastBlueBN(C.I.34120)、C.I.DirectGreen51等偶氮化合物。
以下,將上述式(2)所示之偶氮化合物之具體例以游離酸形式表示。
上述偏光元件係組合並含有上述式(1)及上述式(2)所示之偶氮化合物,藉此,具有較以往無彩色偏光板更高之對比、高穿透率及高偏光度,並且,可在白顯示時及黑顯示時兩者中實現無彩色。一態樣中,白顯示時可顯示如高品質紙之白色,通稱紙白。一態樣中,黑顯示時可實現無彩色之黑色,尤其是具高級感之清楚的黑色。
為了更提高性能,上述偏光元件較佳為除了式(1)及式(2)所示之偶氮化合物以外,進一步含有上述式(6)、或式(7)所示之偶氮化合物。
上述式(6)、或式(7)所示之偶氮化合物尤其會對400至500nm之穿透率造成影響。偏光元件中,400至500nm之短波長側之穿透率及偏光度(對比)會對黑顯示時黑色之藍色化、或白顯示時白色之黃化造成影響。式(6)、或式(7)所示之偶氮化合物可抑制偏光元件之平行位中的短
波長側之穿透率降低,且提高400至500nm之偏光特性(二色性),可進一步降低白顯示時之黃色感及黑顯示時之藍色感。亦即,偏光元件藉由進一步含有式(6)、或式(7)所示之偶氮化合物,而使視感度修正後之單體穿透率在35至66%之範圍內,以單體表示無彩色性,在白顯示時顯示如高品質紙之白色,進一步提升偏光度,在黑顯示時顯示無彩色之黑色,故較佳。
說明上述式(6)。上述式(6)中,Ay61為磺基、羧基、羥基、C1至4之烷基、或C1至4之烷氧基,較佳為磺基或羧基。Ry61至Ry64各自獨立地為氫原子、磺基、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、具有磺基之C1至4之烷氧基,較佳為氫原子、磺基、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、又更佳為氫原子、甲基、甲氧基。k表示1至3之整數。
上述偏光元件中,相對於式(1)之偶氮化合物含量100質量份,上述式(6)所示之偶氮化合物或其鹽含量較佳為0.01至300質量份,更佳為0.1至200質量份,又更佳為30至200質量份。
式(6)所示之偶氮化合物或其鹽例如可藉由WO2007/138980等所記載方法而合成,也可入手市售品。式(6)所示之偶氮化合物之具體例例如有C.I.Direct Yellow 4、C.I.Direct Yellow 12、C.I.Direct Yellow 72、及C.I.Direct Orange 39、以及WO2007/138980等所記載之具有茋結構之偶氮化合物等,但並不限定於該等。
式(6)所示之偶氮化合物之進一步具體例可舉出下列。又,化合物例以游離酸形態表示。
接著,說明式(7)所示之偶氮化合物。
式(7)中,Ay71及Ay72各自獨立地為可具有取代基之萘基、或可具有取代基之苯基,s、t各自獨立地為0或1,Ry71、Ry72、Ry77、Ry78各自獨立地為氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基,Ry73至Ry76各自獨立地為氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、具有磺基之C1至4之烷氧基。為了提升偏光特性,s或t之任一者較佳為1。
可具有取代基之苯基較佳為具有選自磺基、羧基、具有磺基之C1至4之烷氧基、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、鹵基、硝基、胺基、經C1至4之烷基取代之胺基、及經C1至4之烷基取代之醯基胺基所成群組中之1個以上取代基之苯基。苯基具有2個以上取代基時,較佳為其取代基之至少1個為磺基、或羧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,其他取代基為磺基、氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、具有磺基之C1至4之烷氧基、羧基、氯基、溴基、硝基、胺基、經C1至4之烷基取代之胺基、或經C1至4之烷基取代之醯基胺基。其他取代基更佳為磺基、氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、羧基、磺基乙氧基、磺基丙氧基、磺基丁氧基、氯基、硝基、或胺基,特佳為磺基、羧基、氫原子、甲基、甲氧基、磺基乙氧基、磺基丙氧基、或磺基丁氧基。取代位置並無特別限定,較佳為僅2-位、僅4-位、2-位與6-位之組合、2-位與4-位之組合、3-位與5-位之組合,特佳為僅2-位、僅4-位、2-位與4-位之組合、或3-位與5-位之組合。又,僅2-位,僅4-位表示僅在2-位或4-位具有1個氫原子以外之取代基
Ay71或Ay72中,可具有取代基之苯基較佳為下式(8)所示。下式(8)中之*表示與上述式(7)之末端醯胺基之NH部位鍵結之位置。
式(8)中,Ry81及Ry82之一者為磺基、羧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,另一者為氫原子、磺基、羧基、具有磺基之C1至4之
烷氧基、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、鹵基、硝基、胺基、經C1至4之烷基取代之胺基、或經C1至4之烷基取代之醯基胺基。較佳為Ry81及Ry82之一者為磺基或羧基,另一者為氫原子、磺基、羧基、甲基、或甲氧基。
Ay71或Ay72中,可具有取代基之萘基較佳為可具有選自羥基、具有磺基之C1至4之烷氧基及磺基所成群組中之1個以上取代基之萘基。
Ay71或Ay72中,可具有取代基之萘基較佳為下式(9)所示之萘基。下式(9)中之*表示與上述式(7)之末端醯胺基之NH部位鍵結之位置。
式(9)中,Ry91為氫原子、羥基、具有磺基之C1至4之烷氧基、或磺基。f為1至3之整數。磺基之位置可存在於萘環之任一苯核。較佳為Ry91為氫原子,f為2。具有磺基之C1至4之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。具有磺基之C1至4之烷氧基更佳為3-磺基丙氧基及4-磺基丁氧基。萘基所具有取代基之位置並無特別限定,偶氮基之取代位置設為2位且取代基為2個時,較佳為4-位與8-位、5-位與7-位、或6-位與8-位之組合,取代基為3個時,較佳為3-位、5-位及7-位;3-位、6-位及8-位。
式(7)中,Ry71、Ry72、Ry77、Ry78各自獨立地為氫原子、C1至4之烷氧基、C1至4之烷基。較佳為氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基。
式(7)中,Ry73至Ry76各自獨立地為氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、具有磺基之C1至4之烷氧基。Ry73至Ry76各自獨立地較佳為氫原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、3-磺基丙氧基、或4-磺基丁氧基,又更佳為氫原子、甲基、乙基、甲氧基、或3-磺基丙氧基。Ry73至Ry76之位置較佳為僅2-位、僅5-位、2-位與6-位之組合、2-位與5-位之組合、3-位與5-位之組合,更佳為僅2-位、僅5-位、2-位與5-位之組合。又,僅2-位、僅5-位表示僅在2-位或5-位具有1個氫原子以外之取代基。
式(7)所示之偶氮化合物較佳為下式(10)所示。此外,Ay71、Ay72、Ry71至Ry78、s、t表示與式(7)所說明者相同者。
接著,以下舉出式(7)所示之偶氮化合物之具體例。此外,式中之磺基、羧基及羥基以游離酸形態表示。
上述式(7)所示之偶氮化合物或其鹽可根據非專利文獻2所記載之一般偶氮染料之製法進行重氮化、耦合,也可藉由如專利文獻13所記載之藉由與脲基化劑反應而製造。
具體製造方法之例可藉由與專利文獻13相同方法,使如下式(A)所示之可具有取代基之芳香族胺類與下式(B)所示之醯氯反應,接著實施還原反應,而得下式(C)所示之胺基苯甲醯基苯胺類。
式(A)中,Ay71係表示與上述式(7)中之者相同者。式(B)中,Ry71及Ry72係表示與上述式(7)中之者相同者。式(C)中,Ay71、Ry71及Ry72係表示與上述式(7)中之者相同者。
接著,以與非專利文獻2相同方法,將上述式(C)所示之具有取代基之胺基苯甲醯基苯胺類重氮化,與下式(D)之苯胺類耦合,而得下式(E)所示之單偶氮胺基化合物。
式(D)中,Ry73及Ry74係表示與上述式(7)中之者相同者。式(E)中,Ay71、Ry71至Ry74係表示與上述式(7)中之者相同者。
接著,以與專利文獻1相同方法,使如下式(F)所示之可具有取代基之芳香族胺類與下式(G)所示之醯氯反應,接著實施還原反應,而得下式(H)所示之胺基苯甲醯基苯胺類。
式(F)中,Ay72係表示與上述式(7)中之者相同者。式(G)中,Ry77及Ry78係表示與上述式(7)中之者相同者。式(H)中,Ay72、Ry77及Ry78係表示與上述式(7)中之者相同者。
接著,以與非專利文獻2相同方法,將上述式(H)所示之具有取代基之胺基苯甲醯基苯胺類重氮化,與下式(I)之苯胺類耦合,而得下式(J)所示之單偶氮胺基化合物。
上述式(I)中,Ry75及Ry76係表示與上述式(7)中之者相同者。式(J)中,Ay72、Ry75至Ry78係表示與上述式(7)中之者相同者。
為了獲得s、t皆為1之上述式(7)之偶氮化合物,使上述單偶氮胺基化合物(E)及上述單偶氮胺基化合物(J)與屬於脲基化劑之氯甲酸苯酯反應,藉此,獲得上述式(7)之偶氮化合物。為了獲得s為1、t為0之上述式(7)之偶氮化合物,以與非專利文獻2相同方法,將下式(K)所示之可具有取代基之芳香族胺類重氮化,與上述式(I)之苯胺類耦合,而得下式(L)所示之單偶氮胺基化合物。
式(K)中,Ay72係表示與上述式(7)中之者相同者。式(L)中,Ay72、Ry75及Ry76係表示與上述式(7)中之者相同者。
接著,使上述單偶氮胺基化合物(E)及上述單偶氮胺基化合物(L)與脲基化劑之氯甲酸苯酯反應,藉此,獲得式(7)之偶氮化合物。
為了獲得s為0、t為1之上述式(7)之偶氮化合物,以與非專利文獻2相同方法,使下式(M)所示之可具有取代基之芳香族胺類重氮化,與上述式(D)之苯胺類耦合,而得下式(N)所示之單偶氮胺基化合物。
式中,Ay71係表示與上述式(7)中之者相同者。式(N)中,Ay71、Ry73、Ry74係表示與上述式(7)中之者相同者。
接著,使上述單偶氮胺基化合物(J)及上述單偶氮胺基化合物(N)與脲基化劑之氯甲酸苯酯反應,藉此,獲得式(7)之偶氮化合物。
重氮化步驟係藉由於重氮成分之鹽酸、硫酸等礦酸水溶液或懸浮液中混合亞硝酸鈉等亞硝酸鹽之正向方法,或者是,於重氮成分之中性或弱鹼性水溶液中先加入亞硝酸鹽再與礦酸混合之反向法進行。重氮化溫度較適當為-10至40℃。又,與苯胺類的耦合步驟較佳為混合鹽酸、乙酸等酸性水溶液及上述各重氮液,並以溫度為-10至40℃、pH2至7之酸性條件進行。
進行耦合而得之單偶氮胺基化合物(E)、單偶氮胺基化合物(J)、單偶氮胺基化合物(L)、及單偶氮胺基化合物(N)係藉由酸析或鹽析而析出並過濾取出,也可直接以溶液或懸浮液進行接續之步驟。重氮鹽為難溶性並成為懸浮液時,亦可進行過濾並作成壓餅而用於後續的耦合步驟。
使用氯甲酸苯酯之脲基化反應之具體條件係藉由專利文獻13之第57頁所示之製法,較佳為溫度為10至90℃、pH 3至11,更佳為20至80℃、pH 4至10,特佳為20至70℃、pH 6至9。脲基化劑除了氯甲酸苯酯以外可使用光氣、三光氣、氯甲酸乙酯、氯甲酸丁酯、氯甲酸異丁酯、氯甲酸4-硝基苯酯、氯甲酸4-氟苯酯、氯甲酸4-氯苯酯、氯甲酸4-溴苯酯、碳酸二苯酯、碳酸雙(2-甲氧基苯基)酯、碳酸雙(五氟苯基)酯、碳酸雙(4-硝基苯基)酯、及1,1’-羰基二咪唑,但不限定於該等。脲基化劑較佳為氯甲酸苯酯、氯甲酸4-硝基苯酯、氯甲酸4-氯苯酯、碳酸二苯酯、碳酸雙(4-硝基苯基)酯,更佳為氯甲酸苯酯、氯甲酸4-硝基苯酯。
脲基化反應結束後,將所得之式(7)之偶氮化合物藉由鹽析析出並過濾取出。必須精製時,只要可重複鹽析或使用有機溶劑從水中析出即可。精製所使用之有機溶劑可舉例如:甲醇、乙醇等醇類、丙酮等酮類等水溶性有機溶劑。
用以合成式(7)所示之偶氮化合物之初始原料之Ay71-NH2及Ay72-NH2所示之芳香族胺類為萘基胺類或苯胺類。
萘基胺類較佳為使用具有選自氫原子、羥基、具有磺基之C1至4之烷氧基、及磺基所成群組中之1個以上之萘基胺類。萘基胺類可舉例如:4-胺基萘磺酸、7-胺基萘-3-磺酸、1-胺基萘-6-磺酸、1-胺基萘-7-磺
酸、7-胺基萘-1,3-二磺酸、6-胺基萘-1,3-二磺酸、7-胺基萘-1,5-二磺酸、7-胺基萘-1,3,6-三磺酸等。較佳為7-胺基萘-3-磺酸、6-胺基萘-1,3-二磺酸、7-胺基萘-1,4-二磺酸、7-胺基萘-1,5-二磺酸、2-胺基-8-羥基-萘-6-磺酸、3-胺基-8-羥基萘-6-磺酸、1-胺基萘-3,6,8-三磺酸、2-胺基-5-羥基萘-1,7-二磺酸、1-胺基萘-3,8-二磺酸等。
具有磺基及含有磺基之C1至4之烷氧基之萘基胺類可舉例如:7-胺基-3-(3-磺基丙氧基)萘-1-磺酸、7-胺基-3-(4-磺基丁氧基)萘-1-磺酸、7-胺基-4-(3-磺基丙氧基)萘-2-磺酸、7-胺基-4-(4-磺基丁氧基)萘-2-磺酸、6-胺基-4-(3-磺基丙氧基)萘-2-磺酸、6-胺基-4-(4-磺基丁氧基)萘-2-磺酸、2-胺基-5-(3-磺基丙氧基)萘-1,7-二磺酸、6-胺基-4-(3-磺基丙氧基)萘-2,7-二磺酸、7-胺基-3-(3-磺基丙氧基)萘-1,5-二磺酸等。
苯胺類可舉出:4-胺基苯磺酸、3-胺基苯磺酸、2-胺基苯磺酸、4-胺基安息香酸、2-胺基-5-甲基苯磺酸、2-胺基-5-乙基苯磺酸、2-胺基-5-丙基苯磺酸、2-胺基-5-丁基苯磺酸、4-胺基-3-甲基苯磺酸、4-胺基-3-乙基苯磺酸、4-胺基-3-丙基苯磺酸、4-胺基-3-丁基苯磺酸、2-胺基-5-甲氧基苯磺酸、2-胺基-5-乙氧基苯磺酸、2-胺基-5-丙氧基苯磺酸、2-胺基-5-丁氧基苯磺酸、4-胺基-3-甲氧基苯磺酸、4-胺基-3-乙氧基苯磺酸、4-胺基-3-丙氧基苯磺酸、4-胺基-3-丁氧基苯磺酸、2-胺基-4-磺基安息香酸、2-胺基-5-磺基安息香酸、4-胺基-3-磺基安息香酸、5-胺基-2-氯安息香酸、5-胺基間苯二甲酸、2-胺基-5-氯苯磺酸、2-胺基-5-溴苯磺酸、2-胺基-5-硝基苯磺酸、2,5-二胺基苯磺酸、2-胺基-5-二甲胺基苯磺酸、2-胺基-5-二乙胺基苯磺酸、5-乙醯胺-2-胺基苯磺酸、4-胺基苯-1,3-二磺酸、2-胺基苯-1,4-二磺
酸、4-胺基-2-甲基苯磺酸、2-(4-胺基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(4-胺基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(4-胺基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(3-胺基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(3-胺基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(3-胺基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-胺基-5-(2-磺基乙氧基)苯磺酸、2-胺基-5-(3-磺基丙氧基)苯磺酸、2-胺基-5-(4-磺基丁氧基)苯磺酸、2-胺基-5-(2-磺基乙氧基)安息香酸、2-胺基-5-(3-磺基丙氧基)安息香酸、2-胺基-5-(4-磺基丁氧基)安息香酸、4-胺基-3-(2-磺基乙氧基)苯磺酸、4-胺基-3-(3-磺基丙氧基)苯磺酸、4-胺基-3-(4-磺基丁氧基)苯磺酸、4-胺基-3-(2-磺基乙氧基)安息香酸、4-胺基-3-(3-磺基丙氧基)安息香酸、4-胺基-3-(4-磺基丁氧基)安息香酸、2-(4-胺基-3-甲基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(4-胺基-3-甲基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(4-胺基-3-甲基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(4-胺基-3-乙基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(4-胺基-3-乙基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(4-胺基-3-乙基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(4-胺基-3-丙基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(4-胺基-3-丙基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(4-胺基-3-丙基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(4-胺基-3-丁基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(4-胺基-3-丁基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(4-胺基-3-丁基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(4-胺基-3-甲氧基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(4-胺基-3-甲氧基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(4-胺基-3-甲氧基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(4-胺基-3-乙氧基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(4-胺基-3-乙氧基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(4-胺基-3-乙氧基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(4-胺基-3-丙氧基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(4-胺基-3-丙氧基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(4-胺基-3-丙氧基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(4-胺基-3-丁氧基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(4-胺基-3-丁氧基苯氧基)
丙烷-1-磺酸、4-(4-胺基-3-丁氧基苯氧基)丁烷-1-磺酸等。該等芳香族胺類的胺基可受保護。保護基可舉例如ω-甲磺基。
屬於1次耦合劑之芳香族胺類(D)及(I)可舉出:苯胺、2-甲基苯胺、2-乙基苯胺、2-丙基苯胺、2-丁基苯胺、3-甲基苯胺、3-乙基苯胺、3-丙基苯胺、3-丁基苯胺、2,5-二甲基苯胺、2,5-二乙基苯胺、2-甲氧基苯胺、2-乙氧基苯胺、2-丙氧基苯胺、2-丁氧基苯胺、3-甲氧基苯胺、3-乙氧基苯胺、3-丙氧基苯胺、3-丁氧基苯胺、2-甲氧基-5-甲基苯胺、2,5-二甲氧基苯胺、3,5-二甲基苯胺、2,6-二甲基苯胺、3,5-二甲氧基苯胺、3-(2-胺基-4-甲基苯氧基)丙烷-1-磺酸、3-(2-胺基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(2-胺基-4-甲基苯氧基)丁烷-1-磺酸、4-(2-胺基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(2-胺基-4-甲基苯氧基)乙烷-1-磺酸、2-(2-胺基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(3-胺基-4-甲基苯氧基)丙烷-1-磺酸、3-(3-胺基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(3-胺基-4-甲基苯氧基)丁烷-1-磺酸、4-(3-胺基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(3-胺基-4-甲基苯氧基)乙烷-1-磺酸、2-(3-胺基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(2-胺基-4-甲氧基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(2-胺基-4-甲氧基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(2-胺基-4-甲氧基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(3-胺基-4-甲氧基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(3-胺基-4-甲氧基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(3-胺基-4-甲氧基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(2-胺基-4-乙氧基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(2-胺基-4-乙氧基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(2-胺基-4-乙氧基苯氧基)乙烷-1-磺酸、3-(3-胺基-4-乙氧基苯氧基)丙烷-1-磺酸、4-(3-胺基-4-乙氧基苯氧基)丁烷-1-磺酸、2-(3-胺基-4-乙氧基苯氧基)乙烷-1-磺酸等。該等芳香族胺類的胺基可受保護。保護基可舉例如ω-甲磺基。
醯氯(B)及(G)可舉出:4-硝基苯甲醯氯、3-甲基-4-硝基苯甲醯氯、2-甲基-4-硝基苯甲醯氯、3-乙基-4-硝基苯甲醯氯、2-乙基-4-硝基苯甲醯氯、3-丙基-4-硝基苯甲醯氯、2-丙基-4-硝基苯甲醯氯、3-丁基-4-硝基苯甲醯氯、2-丁基-4-硝基苯甲醯氯、3-甲氧基-4-硝基苯甲醯氯、3-乙氧基-4-硝基苯甲醯氯、3-丙氧基-4-硝基苯甲醯氯、3-丁氧基-4-硝基苯甲醯氯、2-甲氧基-4-硝基苯甲醯氯、2-乙氧基-4-硝基苯甲醯氯、2-丙氧基-4-硝基苯甲醯氯、2-丁氧基-4-硝基苯甲醯氯等。
上述偏光元件中,相對於式(1)之偶氮化合物含量100質量份,上述式(7)所示之偶氮化合物或其鹽含量較佳為0.01至300質量份,更佳為0.1至200質量份,又更佳為30至200質量份。
上述式(1)、式(2)、式(6)、或式(7)所示之偶氮化合物分別可為游離形態,亦可為鹽形態。鹽例如可為鋰鹽、鈉鹽、及鉀鹽等鹼金屬鹽;或銨鹽或烷基胺鹽等有機鹽。鹽較佳為鈉鹽。
上述偏光元件係含有式(1)及式(2)所示之偶氮化合物,可進一步含有任意1種以上具有前述偶氮化合物以外結構之有機染料。例如,可進一步含有式(6)或式(7)所示之偶氮化合物。上述偏光元件可具有後述較佳範圍之色度之a*值及b*值、視感度修正後之單體穿透率、及特定波長帶域中的平均穿透率等性能。例如,可在偏光元件單體的各波長穿透率中固定其穿透率。又,也可在各波長之平行位中固定穿透率,亦即,在2片偏光元件之吸收軸平行時之平行位色相中,可提供無彩色。又,也可在同時地正交位中固定各波長穿透率,亦即,在2片偏光元件之吸收軸正交時之正交位色相中,可提供無彩色之色相。就此而言,本案之偏光元件係藉由
含有式(1)及式(2)、以及任意之其他結構之有機染料,例如式(6)、或(7)所示之偶氮化合物,不僅可提供高穿透率且高對比,亦即,高偏光度之偏光元件,更提供兼具無彩色之色相之偏光元件。
上述偏光元件中的上述偶氮化合物之摻配比較佳為在上述各偶氮化合物含量中,以使穿透率及色度成為後述較佳範圍之方式進一步調整。偏光元件之性能不僅因偏光元件中的各偶氮化合物之摻配比而改變,也會因吸附偶氮化合物之基材之膨潤度或延伸倍率、染色時間、染色溫度、染色時之pH、鹽之影響等各種因素而改變。因此,各偶氮化合物之摻配比可因應基材之膨潤度、染色時之溫度、時間、pH、鹽種類、鹽濃度、以及延伸倍率而決定。
(視感度修正後之穿透率)
上述視感度修正後之穿透率係根據JIS Z 8722:2009而求得,係修正為人眼視感度之穿透率。為了進行修正而使用之各波長穿透率之測量係可藉由下述方式而求得:對於測量試料(例如,偏光元件或偏光板),使用C光源(2度視野)並在400至700nm之各波長,以每5nm或10nm測量分光穿透率,根據JIS Z 8722:2009修正為視感度。視感度修正後之穿透率包括:將偏光元件或偏光板以單體測量時之視感度修正後之單體穿透率;使用2片偏光元件或偏光板並使各吸收軸平行時之穿透率,修正為視感度時的視感度修正後之平行位穿透率;以及,使用2片偏光元件或偏光板並使各吸收軸正交時之穿透率修正為視感度時的視感度修正後之正交位穿透率。
(H-1)2個波長帶域之平均穿透率之差
上述偏光元件較佳為在特定波長帶域間之平均穿透率之差是特定值以下。平均穿透率為特定波長帶域中各波長穿透率之平均值。
波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm係根據JIS Z 8781-4:2013中顯示顏色時,在計算中使用之等色函數的主要波長帶域。具體而言,成為JIS Z 8781-4:2013之基礎的JIS Z 8701之XYZ等色函數中,將以600nm為最大值之x(λ)、以550nm為最大值之y(λ)、以455nm為最大值之z(λ)之各別最大值設為100時,顯示成為20以上之值之各波長為420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長帶域。
針對將2片偏光元件以吸收軸方向成為平行之方式重疊配置之狀態(亮顯示時或白顯示時),在各波長測量而得之穿透率亦稱為各波長之「平行位穿透率」。又,亦將○nm至△nm之各波長之平均穿透率稱為「AT○-△」。關於本發明之偏光元件之各波長之平行位穿透率,AT420-480與AT520-590的差的絕對值較佳為2.5%以下,更佳為1.8%以下,又更佳為1.5%以下,特佳為1.0%以下。又,關於各波長之平行位穿透率,AT520-590與AT600-640的差的絕對值較佳為3.0%以下,更佳為2.0%以下,又更佳為1.5%以下,特佳為1.0%以下。如此之偏光元件可在平行位顯示如高品質紙之白色。
針對將2片偏光元件以吸收軸方向成為正交之方式重疊配置狀態(黑顯示時、或暗顯示時),在各波長測量而得之穿透率亦稱稱為各波長之「正交位穿透率」。關於本發明之偏光元件之各波長之正交位穿透率,較佳為AT420-480與AT520-590的差的絕對值為1.0%以下,且AT520-590與
AT600-640的差的絕對值為1.0%以下。如此之偏光元件可在正交位顯示無彩色之黑色。又,關於各波長之正交位穿透率,AT420-480與AT520-590的差的絕對值較佳為0.6%以下,更佳為0.3%以下,又更佳為0.1%以下。關於正交位穿透率,AT520-590與AT600-640的差的絕對值較佳為1.0%以下,更佳為0.6%以下,又更佳為0.3%以下,特佳為0.1%。
又,波長帶域380nm至420nm、480nm至520nm、及640nm至780nm之各波長中的單體穿透率、平行位穿透率、及正交位穿透率之各個平均穿透率係在使上述波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、600nm至640nm中的平均穿透率如上述方式般調整時,雖然對於偏光元件之色相的影響不大,但較佳為經過一定程度的調整。關於各波長之單體穿透率,AT380-420與AT420-480的差較佳為15%以下,AT480-520與AT420-480的差較佳為15%以下,AT480-520與AT520-590的差較佳為15%以下,AT640-780與AT600-640的差較佳為20%以下。
(H-2)視感度修正後之單體穿透率之值
上述偏光元件較佳為視感度修正後之單體穿透率是35%至66%。視感度修正後之單體穿透率係對於1片測量試料(例如,偏光元件或偏光板),根據JIS Z 8722:2009修正為視感度之穿透率。就偏光板之性能而言,係要求穿透率更高者,若視感度修正後之單體穿透率為35%至60%,即使用於顯示裝置,也可表現無違和感的明度。有穿透率越高偏光度越低的傾向,故以偏光度的平衡之觀點而言,視感度修正後之單體穿透率更佳為37%至50%,又更佳為35%至45%。視感度修正後之單體穿透率若超過65%則有
偏光度降低的情形,但要求偏光元件之明亮穿透率、或特定偏光性能或對比時,視感度修正後之單體穿透率可超過65%。
(H-3)特定波長帶域中的平均穿透率
偏光元件較佳為在平行位所測量之AT520-590是25%至50%。如此之偏光元件設置於顯示裝置時,可成為明亮、亮度高之清楚的顯示裝置。520nm至590nm之波長帶域之穿透率係根據JIS Z 8781-4:2013中顯示顏色時計算所使用的等色函數之主要波長帶域之一。尤其是,520nm至590nm之各波長帶域是根據等色函數之視感度最高之波長帶域,該範圍中的穿透率與目視可確認之穿透率相近。因此,非常重要的是調整520nm至590nm之波長帶域之穿透率。平行位所測量之AT520-590更佳為28%至45%,又更佳為30%至40%。又,此時之偏光元件之偏光度可為80%至100%,較佳為90%至100%,更佳為97%至100%,又更佳為99%以上,特佳為99.5%以上。偏光度較佳為較高者,但在偏光度與穿透率的關係中,可根據重視明度或重視偏光度(或對比)而調整為合適之穿透率及偏光度。
(色度a*值及b*值)
色度a*值及b*值係藉由JIS Z 8781-4:2013,於自然光穿透率測量時所求得之值。JIS Z 8781-4:2013所規定之物體顏色的顯示方法係相當於國際照明委員會(簡稱:CIE)所規定之物體顏色顯示方法。色度a*值及b*值之測量係對測量試料(例如,偏光元件或偏光板)照射自然光而進行。此外,以下,對1片測量試料所求得之a*值及b*值表示為a*-s及b*-s,使2片測量試料以其吸收軸方向互相平行之方式配置之狀態(白顯示時)所求得之色度a*值及b*值表示為a*-p及b*-p,使2片測量試料以其吸收軸方
向互相正交之方式配置之狀態(黑顯示時)所求得之色度a*值及b*值表示為a*-c及b*-c。
上述偏光元件中,a*-s及b*-s之絕對值分別較佳為1.0以下,a*-p及b*-p之絕對值分別較佳為2.0以下。如此之偏光元件係單體為中性色,白顯示時可顯示高品質白色。偏光元件之a*-p及b*-p之絕對值更佳為1.5以下,又更佳為1.0以下。又,偏光元件中,a*-c及b*-c之絕對值分別較佳為2.0以下,更佳為1.0以下。如此之偏光元件在黑顯示時可顯示無彩色之黑色。色度a*值及b*值之絕對值之差即使僅為0.5,人即可感覺到顏色差異,根據人而有感覺到顏色有大差異之情形。因此,偏光元件中控制該等值是非常重要的。尤其是,a*-p、b*-p、a*-c、及b*-c之絕對值之值分別為1.0以下時,可得到白顯示時之白色及黑顯示時之黑色幾乎未確認到其他顏色之良好偏光板。可實現平行位為無彩色性,亦即,如高品質紙之白色,並且,正交位具有無彩色之具高級感之清楚的黑色。惟,賦予顯示裝置黑色之色相之影響不限於此,本來在無光(暗)狀態中,即使具有色相也會看為黑色。因此,偏光度較高時,亦即,正交位穿透率較低時,偏光元件即使a*-c及b*-c之絕對值不是分別為2.0以下也可賦予黑色。發明人等檢討之結果發現:使波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為1%以下或偏光度為約97%以上時,無關乎a*-c及b*-c之絕對值,可賦予視感上的黑色,故而較佳。波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為0.6%以下或偏光度98%以上時,可賦予視感
上的黑,故而更佳,各波長之正交位穿透率為0.3%以下或偏光度99%以上時為特佳。
由以上可知,2片偏光元件以吸收軸方向正交之方式重疊配置時,可賦予其色相為黑色之較佳方法係可藉由滿足下列1)至3)之任一者而達成。
1)關於將2片偏光元件以吸收軸方向正交之方式重疊配置狀態(黑顯示時、或暗顯示時)測量而得之各波長穿透率(以下,亦稱為各波長之「正交位穿透率」),AT420-480與AT520-590之差的絕對值為1.0%以下,且AT520-590與AT600-640之差的絕對值為1.0%以下;
2)a*-c及b*-c之絕對值分別為2.0以下;
3)波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為1%以下或偏光度為約97%以上。
本發明之偏光元件係具有高對比及高穿透率,並且,具有單體時的無彩色性及高偏光度。又,在一態樣中,本發明之偏光元件在白顯示時可表現如高品質紙之白色(紙白),黑顯示時可表現無彩色之黑色,尤其是有高級感之清楚的黑色。至今為止,未存在如此兼具高穿透率與無彩色性之偏光元件。再者,本發明之偏光元件為高耐久性,尤其是,具有對於高溫及高濕度之耐久性。
又,相較於一般使用之碘系偏光板或專利文獻3,本發明之偏光元件在700nm以上波長的光之吸收較少,故具有即使照射太陽光等光其發熱較少之優點。例如,在戶外等使用液晶顯示器時,太陽光照射於液晶顯示器,其結果也會照射於偏光元件。太陽光亦具有700nm以上波長的
光,包括具有發熱效果之近紅外線。例如,使用了日本特公02-061988號公報之實施例3所記載之偶氮化合物之偏光元件,係吸收波長700nm附近之近紅外線的光,故會稍微發熱,惟,本發明之偏光元件的近紅外線吸收極少,故即使在戶外暴露於太陽光,發熱也較少。本發明之偏光元件係就發熱少因而劣化亦較少之點而言為優異。
<偏光元件之製作方法>
以下,以使偶氮化合物吸附於聚乙烯醇系樹脂製基材並製作之情形為例,說明具體的偏光元件之製作方法。又,本發明之偏光元件之製造方法並不限於下述製法。
(原料膜之準備)
原料膜可藉由製膜聚乙烯醇系樹脂而製作。聚乙烯醇系樹脂無特別限定,可使用市售品,也可使用以公知方法所合成者。聚乙烯醇系樹脂例如可藉由皂化聚乙酸乙烯酯系樹脂而獲得。聚乙酸乙烯酯系樹脂除了屬於乙酸乙烯酯均聚物之聚乙酸乙烯酯以外,也可舉出乙酸乙烯酯及可與其共聚之其他單體之共聚物等。與乙酸乙烯酯共聚之其他單體可舉例如:不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類、及不飽和磺酸類等。聚乙烯醇系樹脂之皂化度通常較佳為85至100莫耳%左右,更佳為95莫耳%以上。聚乙烯醇系樹脂可進一步改質,例如,亦可使用經醛類改質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為黏度平均聚合度,可藉由該技術領域中公知手法而求得,通常較佳為1,000至10,000左右,更佳是聚合度為1,500至6,000左右。
上述聚乙烯醇系樹脂之製膜方法並無特別限定,可以公知方法製膜。此時,在聚乙烯醇系樹脂膜中可含有甘油、乙二醇、丙二醇、低分子量聚乙二醇等作為塑化劑。塑化劑之量在膜總量中較佳為5至20質量%,更佳為8至15質量%。原料膜之膜厚並無特別限定,例如,5μm至150μm左右,較佳為10μm至100μm左右。
(膨潤步驟)
對藉由上述所得之原料膜實施膨潤處理。膨潤處理較佳為藉由將原料膜浸漬於0至50℃之膨潤液30秒至10分鐘而進行。膨潤液較佳為水。延伸倍率較佳為調整為1.00至1.50倍,更佳為調整為1.10至1.35倍。在縮短製造偏光元件的時間的情形中,於後述染色處理時亦可省略用以膨潤原料膜之膨潤處理。
(染色步驟)
染色步驟中,使原料膜經膨潤處理而得之樹脂膜吸附及含浸偶氮化合物。省略膨潤步驟時,於染色步驟中可同時地進行原料膜之膨潤處理。吸附及含浸偶氮化合物之處理為使樹脂膜著色之步驟,故作為染色步驟。
染色步驟中所使用之偶氮化合物係使用式(1)及式(2)所示之偶氮化合物或其鹽之混合物。可進一步任意地使用式(6)、或式(7)所示之偶氮化合物或其鹽。進一步可在不損及本案之偏光元件性能之程度下,任意地使用非專利文獻1等所例示之二色性染料之偶氮化合物而調整顏色。該等偶氮化合物除了以游離酸形態使用以外,亦可使用該化合物之鹽。如此之鹽例如有鋰鹽、鈉鹽、及鉀鹽等鹼金屬鹽、或銨鹽或烷基胺鹽等有機鹽,較佳為鈉鹽。
染色步驟只要為使色素吸附及含浸於樹脂膜之方法,則無特別限定,例如,較佳為可藉由將樹脂膜浸漬於染色溶液而進行,亦可藉由於樹脂膜塗佈染色溶液而進行。染色溶液中之各偶氮化合物例如可在0.001至10質量%之範圍內調整。
該步驟的溶液溫度較佳為5至60℃,更佳為20至50℃,特佳為35至50℃。浸漬於溶液之時間可適當地調節,但較佳是調節為30秒至20分鐘,更佳為1至10分鐘。
染色溶液除了偶氮化合物以外,亦可因應所需要進一步含有染色助劑。染色助劑可舉出:碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉、無水硫酸鈉、及三聚磷酸鈉等。染色助劑含量可依照染料染色性的時間及溫度而以任意濃度調整,但分別含量在染色溶液中較佳為0.01至5質量%,更佳為0.1至2質量%。
(洗淨步驟1)
染色步驟後在進入後續步驟前可進行洗淨步驟(以下,亦稱為「洗淨步驟1」)。染淨步驟1係將在染色步驟中附著於樹脂膜表面之染色溶液洗淨之步驟。藉由進行洗淨步驟1而可抑制染料轉移至後續進行處理之液中。洗淨步驟1中,一般使用水作為洗淨液。洗淨方法較佳為浸漬於洗淨液,亦可藉由將洗淨液塗佈於樹脂膜進行洗淨。洗淨時間並無特別限定,較佳為1至300秒,更佳為1至60秒。洗淨步驟1的洗淨液溫度必須為不會溶解構成樹脂膜之材料(例如,親水性高分子,在此為聚乙烯醇系樹脂)之溫度。一般以5至40℃進行洗淨處理。惟,即使沒有洗淨步驟1之步驟,性能上也不會有問題,故可省略洗淨步驟。
(含有交聯劑及/或耐水化劑之步驟)
染色步驟或洗淨步驟1之後可進行含有交聯劑及/或耐水化劑之步驟。使樹脂膜含有交聯劑及/或耐水化劑之方法較佳為浸漬於處理溶液,亦可將處理溶液塗佈或塗覆於樹脂膜。處理溶液係含有至少1種交聯劑及/或耐水化劑、以及溶劑。該步驟的處理溶液之溫度較佳為5至70℃,更佳為5至50℃。該步驟的處理時間較佳為30秒至6分鐘,更佳為1至5分鐘。
交聯劑例如可使用:硼酸、硼砂或硼酸銨等硼化合物;乙二醛或戊二醛等多元醛;縮二脲型、異三聚氰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,其他可使用乙二醇環氧丙基醚、聚醯胺環氧氯丙烷等。耐水化劑可舉出:過氧化琥珀酸、過硫酸銨、過氯酸鈣、安息香乙基醚、乙二醇二環氧丙基醚、甘油二環氧丙基醚、氯化銨或氯化鎂等,較佳為使用硼酸。交聯劑及/或耐水化劑用之溶劑較佳為水,但不限定於此。交聯劑及/或耐水化劑之含有濃度可因應其種類由所屬技術領域中具有通常知識者適當地決定,但以硼酸為例,在處理溶液中,濃度較佳為0.1至6.0質量%,更佳為1.0至4.0質量%。但,含有交聯劑及/或耐水化劑非必須,欲蘇短時間時、或是不需要交聯處理或耐水化處理時,可省略此處理步驟。
(延伸步驟)
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。延伸步驟係藉由將樹脂膜進行單軸延伸而進行。延伸方法可為濕式延伸法或乾式延伸法之任一者。延伸倍率較佳為3倍以上,更佳為4至8倍,特佳為5至7倍。
濕式延伸法時,較佳為在水、水溶性有機溶劑、或其混合溶液中延伸樹脂膜。較佳為一邊浸漬於含有至少1種交聯劑及/或耐水化劑之溶液中一邊進行延伸處理。交聯劑及耐水化劑可使用與含有交聯劑及/或耐水化劑之步驟所述相同者。延伸步驟的交聯劑及/或耐水化劑之溶液中濃度例如較佳為0.5至15質量%,更佳為2.0至8.0質量%。延伸溫度較佳為以40至60℃處理,更佳為45至58℃。延伸時間通常為30秒至20分鐘,更佳為2至5分鐘。濕式延伸步驟可以1階段進行延伸,也可藉由2階段以上之多階段延伸進行。
乾式延伸法時,延伸加熱媒介為空氣媒介時,較佳為以空氣媒介溫度為常溫至180℃延伸樹脂膜。又,較佳為在濕度為20至95%RH之環境中。加熱方法可舉例如:輥間區域延伸法、輥加熱延伸法、加壓延伸法、及紅外線加熱延伸法等,該延伸方法並無限定。延伸步驟可以1階段進行延伸,也可藉由2階段以上之多階段延伸進行。
(洗淨步驟2)
進行延伸步驟後,於樹脂膜表面有交聯劑及/或耐水化劑之析出、或異物附著,故可進行洗淨樹脂膜表面之洗淨步驟(以下,亦稱為「洗淨步驟2」)。洗淨時間較佳為1秒至5分鐘。洗淨方法較佳為將樹脂膜浸漬於洗淨液,也可藉由於樹脂膜塗佈或塗覆溶液而洗淨。洗淨液較佳為水。可以1階段進行洗淨處理,也可以2階段以上之多階段處理進行。洗淨步驟之溶液溫度並無特別限定,通常為5至50℃,較佳為10至40℃。
至此的處理步驟所使用之處理液或其溶劑除了水以外,可舉例如:二甲基亞碸、N-甲基吡咯啶酮、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、甘油、
乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇或三羥甲基丙烷等醇類;乙二胺及二伸乙三胺等胺類等,但並不限定於該等。處理液或其溶劑最佳為水。又,該等處理液或其溶劑可單獨使用1種,也可使用2種以上之混合物。
(乾燥步驟)
延伸步驟或洗淨步驟2之後,進行樹脂膜之乾燥步驟。乾燥處理可藉由自然乾燥進行,但為了更提升乾燥效率,可藉由以輥進行之壓縮、或以氣刀或吸水輥等進行之去除表面水分等而進行,及/或藉由送風乾燥而進行。乾燥處理溫度較佳為以20至100℃進行乾燥處理,更佳為以60至100℃進行乾燥處理。乾燥處理時間例如為30秒至20分鐘,較佳為5至10分鐘。
偏光元件之製作方法中,較佳為以使偏光元件滿足下列(i)至(v)之條件之至少1個之方式,而調整膨潤步驟中之基材的膨潤度、染色步驟中之各偶氮化合物的摻配比、染色溶液之溫度、pH、氯化鈉或芒硝、三聚磷酸鈉等鹽之種類或其濃度、及染色時間、以及延伸步驟中的延伸倍率,更佳為以進一步滿足(vi)及(vii)之條件之方式進行調整。
(i)關於平行位穿透率,AT420-480與AT520-590的差的絕對值成為2.5以下,AT520-590與AT600-640的差的絕對值成為2.0以下。
(ii)關於正交位穿透率,AT420-480與AT520-590的差的絕對值成為1.0以下,AT520-590與AT600-640的差的絕對值成為1.0以下。
(iii)視感度修正後之單體穿透率成為28%至45%。
(iv)a*值及b*值之絕對值分別在偏光元件單體皆成為1.0以下,在平行位皆成為2.0以下。
(v)正交位所測量之a*值及b*值之絕對值分別皆成為2以下。
(vi)關於各波長之平行位穿透率,AT520-590成為25至35%。
(vii)各波長之單體穿透率或各波長之正交位穿透率中,AT380-420與AT420-480的差成為15%以下,AT480-520與AT420-480的差成為15%以下,AT480-520與AT520-590差成為15%以下,及/或AT640-780與AT600-640的差成為20%以下。
藉由以上方法,可製造至少含有式(1)及式(2)所示之偶氮化合物之組合、或任意之式(6)或式(7)所示之偶氮化合物之組合的偏光元件。該偏光元件具有比以往偏光元件更高之穿透率及高偏光度,並且,單體具有中性色(中性灰色)的色相。一態樣中,將2片偏光元件以吸收軸方向平行之方式重疊配置時,可顯示如高品質紙之白色。又,一態樣中,偏光元件係在將2片偏光元件以吸收軸方向正交之方式重疊配置時,顯示具高級感之無彩色之黑色。又,偏光元件對於高溫及高濕度之耐久性較高。
<偏光板>
本發明之偏光板係具備偏光元件、及設置於該偏光元件之單面或兩面之透明保護層。透明保護層係以提升偏光元件之耐水性或處理性等為目的而設置。
上述透明保護層為使用透明物質所形成之保護膜。保護膜為具有可維持偏光元件形狀之層形狀的膜,較佳為透明性或機械性強度、熱穩定性、水分遮蔽性等優異之塑膠等。藉由形成與其同等的層而可設置同
等功能。作為構成保護膜之塑膠之一例可舉出由聚酯系樹脂、乙酸酯系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂及丙烯酸系樹脂等熱塑性樹脂;丙烯酸系、胺甲酸乙酯系、丙烯酸胺甲酸乙酯系、環氧系及聚矽氧系等熱硬化性樹脂或紫外線硬化性樹脂等所得的膜,該等中,聚烯烴系樹脂可舉出為非晶性聚烯烴系樹脂並且具有降莰烯系單體或如多環狀降莰烯系單體之環狀聚烯烴聚合單元之樹脂。一般而言,較佳為選擇積層保護膜後不阻礙偏光元件性能之保護膜,如此之保護膜特佳為由纖維素乙酸酯系樹脂所形成之三乙酸纖維素(TAC)及降莰烯。又,保護膜可在不損及本發明效果之範圍內,實施硬塗處理或抗反射處理、以防止黏著或擴散、防眩等為目的之處理等。透明保護層之厚度通常較佳為10至200μm。
上述偏光板較佳為進一步具備接著劑層,該接著劑層係用以在透明保護層與偏光元件之間貼合透明保護層與偏光元件。構成接著劑層之接著劑並無特別限定。可舉例如:聚乙烯醇系接著劑、胺甲酸乙酯乳液系接著劑、丙烯酸系接著劑、及聚酯異氰酸酯系接著劑等,較佳為聚乙烯醇系接著劑。聚乙烯醇系接著劑可舉例如:GOHSENOL NH-26(日本合成公司製)及EXCEVAL RS-2117(Kuraray公司製)等,但不限定於此。接著劑中可添加交聯劑及/或耐水化劑。聚乙烯醇系接著劑較佳為使用順丁烯二酸酐/異丁烯共聚物,引應所需可使用混合有交聯劑之接著劑。順丁烯二酸酐/異丁烯共聚物可舉例如:ISOBAM #18(Kuraray公司製)、ISOBAM #04(Kuraray公司製)、氨改質ISOBAM #104(Kuraray公司製)、氨改質ISOBAM #110(Kuraray公司製)、醯亞胺化ISOBAM #304(Kuraray公司
製)、及醯亞胺化ISOBAM #310(Kuraray公司製)等。此時之交聯劑可使用水溶性多元環氧化合物。水溶性多元環氧化合物可舉例如:Denacol EX-521(Nagasechemtex公司製)及TETRAD-C(三井氣體化學公司製)等。又,聚乙烯醇系樹脂以外之接著劑可使用胺甲酸乙酯系、丙烯酸系、環氧系等公知接著劑。特佳為使用經乙醯乙醯基改質之聚乙烯醇,又,作為其交聯劑者較佳為使用多元醛。又,以提升接著劑之接著力或提升耐水性為目的,可使鋅化合物、氯化物、及碘化物等添加物單獨或同時地含有0.1至10質量%左右之濃度。接著劑之添加物並無特別限定,可由所屬技術領域中具有通常知識者適當地選擇。以接著劑貼合透明保護層與偏光元件後,藉由適當溫度乾燥或熱處理,而可獲得偏光板。
偏光元件或偏光板係根據情況,例如,貼合於液晶、有機電致發光(通稱OLED或OEL)等顯示裝置時,亦可在之後之成為非露出面之保護層或膜表面設置用以改善視角及/或改善對比之各種功能性層、及具有亮度提升性之層或膜。各種功能性層係例如控制相位差之層或膜。偏光板較佳為藉由黏著劑(pressure-sensitive adhesive)貼合於該等膜或顯示裝置。
偏光元件或偏光板亦可於其透明保護層或膜之露出面具備AR層(抗反射層)、防眩層、及硬塗層等公知之各種功能性層。製作該具有各種功能性之層時較佳為塗佈方法,但也可通過接著劑或黏著劑貼合具有該功能之膜。
上述硬塗層可舉例如:丙烯酸系或聚矽氧烷系之硬塗層或胺甲酸乙酯系之保護層等。又,藉由上述AR層可期待進一步提高單板光穿
透率。AR層例如可將二氧化矽、氧化鈦等物質藉由蒸鍍或濺鍍處理而形成,或可藉由薄薄地塗佈氟系物質而形成。
偏光元件或偏光板係根據情況,例如,貼合於液晶、有機電致發光(通稱OLED或OEL)等顯示裝置時,可在之後成為非露出面之透明保護層或膜表面設置用以改善視角及/或改善對比之各種功能性層、及具有亮度提升性之層或膜。各種功能性層係例如控制相位差之層或膜(以下,亦稱為「相位差板」)。藉由貼合相位差板而可將本發明之偏光板作為橢圓偏光板使用。偏光板較佳為藉由黏著劑貼合於該等膜或顯示裝置。
本發明之偏光板可具有高穿透率及高偏光度,並且,可實現無彩色性。一態樣中,白顯示時可顯示如高品質紙之白色,且黑顯示時可顯示中性之黑色。一態樣中,本發明之偏光板具有高耐久性。
<顯示裝置>
本發明之偏光元件或偏光板可因應所需設置保護層或功能層及玻璃、水晶、藍寶石等透明支撐體等,適用於液晶投影機、計算機、手錶、筆記型電腦、文書處理器、液晶電視、偏光透鏡、偏光眼鏡、汽車導航、及室內外之測量器或顯示器等。
尤其是,本發明之偏光元件或偏光板除了適用於液晶顯示裝置,例如,反射型液晶顯示裝置、半穿透液晶顯示裝置、及液晶顯示裝置以外,亦適用於有機電致發光等。一態樣中,使用本發明之偏光元件或偏光板之液晶顯示裝置可顯示如高品質紙之白色及中性之黑色。一態樣中,該液晶顯示裝置係成為具有高耐久性且可靠性高,長期具有高對比且具有高色彩再現性之液晶顯示裝置。
(實施例)
以下,藉由實施例進一步詳細地說明本發明,惟本發明並不限定於該等。實施例中的%在未特別說明下為質量基準。
[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VF-PS#7500)浸漬於45℃溫水2分鐘,進行膨潤處理並將延伸倍率設為1.30倍。於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-5 0.16質量份、化合物例2-12 0.30質量份、化合物例6-1 0.27質量份之45℃染色液浸漬6分鐘00秒,使膜含有偶氮化合物。將所得之膜浸漬於含有硼酸(FUJIFILM和光純藥公司製)20g/l之40℃水溶液1分鐘。將浸漬後之膜一邊延伸成5.0倍,一邊於含有硼酸30.0g/l之50℃水溶液中進行5分鐘延伸處理。將所得之膜在保持其緊張狀態下浸漬於25℃水20秒,藉此,進行洗淨處理。將洗淨後之膜以70℃乾燥9分鐘,而得到偏光元件。對於該偏光元件使用於水溶解有4%聚乙烯醇(JAPAN VAM & POVAL公司製NH-26)者作為接著劑,積層經鹼處理之三乙酸纖維素膜(FUJIFILM公司製ZRD-60),而得到偏光板。所得之偏光板係維持上述偏光元件所具有之光學性能,尤其是,各波長之單體穿透率、各波長之平行位穿透率、各波長之正交位穿透率、色相、偏光度等。以該偏光板作為實施例1之測量試料。
[實施例2]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-4 0.16質量份、化合物例2-12 0.30質量
份、化合物例6-1 0.27質量份之45℃染色液處理6分鐘,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[實施例3]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-24 0.21質量份、化合物例2-12 0.29質量份、化合物例6-1 0.26質量份之45℃染色液處理6分鐘,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[實施例4]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-4 0.13質量份、化合物例2-22之化合物0.35質量份、化合物例6-1 0.24質量份之45℃染色液處理6分鐘45秒,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[實施例5]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-4 0.15質量份、化合物例2-3 0.42質量份、化合物例6-1 0.25質量份之45℃染色液處理6分鐘45秒,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[實施例6]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-4 0.16質量份、化合物例2-4 0.37質量份、化合物例6-1 0.27質量份之45℃染色液處理6分鐘30秒,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[實施例7]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-4 0.17質量份、化合物例2-12 0.33質量份、化合物例7-84 0.28質量份之45℃染色液處理6分鐘30秒,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[實施例8]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-24 0.17質量份、化合物例2-12 0.33質量份、化合物例7-84 0.26質量份之45℃染色液處理6分鐘30秒,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[實施例9]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-9 0.15質量份、化合物例2-9 0.31質量份、化合物例7-84 0.30質量份之45℃染色液處理6分鐘30秒,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[實施例10]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、作為式(1)之化合物之下述化合物例1-25 0.17質量份、化合物例2-12 0.32質量份、化合物例7-84 0.26質量份之45℃染色液處理6分鐘30秒,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[實施例11]
除了使經膨潤之膜於含有水1500質量份、三聚磷酸鈉1.5質量份、無水芒硝1.5質量份、化合物例1-8 0.16質量份、化合物例2-15 0.35質量份、化合物例6-2 0.30質量份之45℃染色液處理6分鐘30秒,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[比較例1]
入手具有中性灰色之Polatechno公司製之高穿透率染料系偏光板SHC-115作為一般染料系偏光板,並作為測量試料。
[比較例2]
入手中性灰色之具有高對比之Polatechno公司製之染料系偏光板SHC-128作為一般染料系偏光板,並作為測量試料。
[比較例3至8]
根據專利文獻14之比較例1之製法,惟,碘含有時間在比較例3中為5分鐘30秒、在比較例4中為4分鐘45秒、在比較例5中為4分鐘15秒、在比較例6中為3分鐘30秒、在比較例7中為4分鐘00秒、及在比較例8中為5分鐘15秒,而製作碘系偏光板,亦即,不含偶氮化合物之偏光板,並作為測量試料。
[比較例9]
入手平行位中顯示紙白色之Polatechno公司製之碘系偏光板SKW-18245P,並作為測量試料。
[比較例10及11]
除了將實施例1中僅含有偶氮化合物之水溶液(染色液)作為與專利文獻3之實施例1相同組成,且分別之染色時間為6分鐘(比較例10)、5分鐘(比較例11)以外,其餘與本案之實施例1同樣地施作,以成為與實施例1幾乎同等穿透率之方式調整經膨潤之膜浸漬於水溶液之時間,並使其含有偶氮化合物,而分別製作出比較例10及11之偏光板。
[比較例12]
除了在實施例1中取代化合物例1-5,使染色液中以等量含有專利文獻15之合成例1所記載之偶氮化合物,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[比較例13]
除了在實施例1中取代化合物例1-5,使染色液中以等量含有C.I.Direct Red 4BH,使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[比較例14]
除了在實施例5中取代化合物例1-4,使染色液中以等量含有式(11),使其含有偶氮化合物以外,其餘與實施例5同樣地施作而製作偏光板。
[比較例15]
如關於染料系偏光板之專利文獻16之實施例1般製作偏光板。
[比較例16]
如有關於染料系偏光板之專利文獻17之實施例3般製作偏光板。
[比較例17]
如關於染料系偏光板之專利文獻18之實施例1般製作偏光板。
[比較例18]
如關於染料系偏光板之專利文獻19之實施例15 No.1般製作偏光板。
[比較例19]
除了在實施例1中取代化合物例1-5,使用屬於同系色且具有脲基骨架之偶氮化合物之C.I.Direct Red 80之0.98質量份,以正交位之各波長穿透率幾乎固定且其顏色成為黑色之方式調整以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[比較例20]
除了在實施例5中取代化合物例2-3,使用屬於同系色且具有二色性聯茴香胺之骨架之偶氮化合物之C.I.Direct Blue 6之0.45質量份,以正交位之各波長穿透率幾乎固定且其顏色成為黑色之方式設計之點以外,其餘與實施例1同樣地施作而製作偏光板。
[評估方法]
如下述般進行實施例1至11及比較例1至20所得之測量試料的評估。
(a)各波長之單體穿透率Ts、各波長之平行位穿透率Tp、及各波長之正交位穿透率Tc
使用分光光度計(日立製作所公司製「U-4100」)測量各測量試料之各波長之單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp、及正交位穿透率Tc。在此,各波長之單體穿透率Ts為測量1片測量試料時之各波長穿透率。各波長之平行位穿透率Tp是將2片測量試料以使其吸收軸方向平行之方式重疊測量之各波長之分光穿透率。各波長之正交位穿透率Tc是將2片偏光板以使其吸收軸正交之方式重疊測量之分光穿透率。在400至700nm之波長進行測量。將從測量所得之結果獲得之平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc分別在420至480nm中的各波長之平均值、在520至590nm中的各波長之平均值、及在600至640nm中的各波長之平均值示於表1。
(b)視感度修正後之單體穿透率Ys、視感度修正後之平行位穿透率Yp、及視感度修正後之正交位穿透率Yc
分別求得各測量試料之視感度修正後之單體穿透率Ys(%)、視感度修正後之平行位穿透率Yp(%)、及視感度修正後之正交位穿透率Yc(%)。視感度修正後之單體穿透率Ys(%)、視感度修正後之平行位穿透率Yp(%)、及視感度修正後之正交位穿透率Yc(%)係分別針對在400至700nm之波長領域隔,每個預定波長間隔dλ(在此為5nm)求得之各波長之上述單體穿透率Ts、各波長之平行位穿透率Tp、及各波長之正交位穿透率Tc,根據JIS Z 8722:2009修正為視感度之穿透率。具體而言,將上述各波長之單體穿透率Ts、各波長之平行位穿透率Tp、及各波長之正交位穿透率Tc分
別代入下式(V至VII)並計算出。此外,下式(V至VII)中,Pλ表示標準光(C光源)之分光分布,yλ表示2度視野等色函數。結果示於表1。
(c)對比
藉由計算出使用2片相同測量試料所測量之視感度修正後之平行位穿透率與視感度修正後之正交位穿透率的比(Yp/Yc),而求得對比(CR)。結果示於表1。
(d)2個波長帶域之各波長的平均穿透率之差的絕對值
表2中,顯示各測量試料之各波長之平行位穿透率Tp及各波長之正交位穿透率Tc分別在520至590nm中的各波長平均值與420至480nm中的各波長平均值之差的絕對值,以及顯示520至590nm中的各波長平均值與600至640nm中的各波長平均值的差的絕對值。
如表1及表2所示,實施例1至11之測量試料之各波長之平行位穿透率Tp,係在520至590nm中的平均值為30%以上,具有高穿透率。又,各波長之平行位穿透率Tp,係在420至480nm中的各波長平均值與520至590nm中的各波長平均值的差的絕對值為2.5%以下,並且,520至590nm中的各波長平均值與600至640nm中的各波長平均值的差的絕對值為3.0%以下,兩者皆為非常低的值。又,各波長之正交位穿透率Tc,係420至480nm中的各波長平均值與520至590nm之各波長平均值的差的絕對值為1.0%以下,並且,520至590nm中之各波長平均值與600至640nm中的各波長平均值之差的絕對值為1.0%以下,兩者皆為非常低的值。因此,實施例1至8所得之測量試料係分別在平行位及正交位中,顯示各波長之平均穿透率幾乎為固定。另一方面,比較例1至9及比較例15至20之測量試料,係在表2所示之各波長之平行位穿透率Tp在上述波長帶域間之平均值的差的絕對值、及各波長之正交位穿透率Tc在上述波長帶域間之平均值的差的絕對值中,顯示至少任一者為較高的值。
又,比較視感度修正後之單體穿透率為40至42%之實施例1至11與比較例10至14,相對於比較例10至14之對比為27至189,實施例1至11之對比顯示為220以上,尤其是,若比較實施例5與比較例14,實施例5具有高約20%之對比。如上述可知,本案之偏光板具有高性能。又,觀察各個Tp在520至590nm中的各波長平均值與420至480nm中的各波長平均值的差時,相對於實施例5在420至480nm中高0.83%,比較例14僅高0.13%,故可知本案之偏光元件或其偏光板可在420至480nm中實現高穿透率。
(e)視感度修正後之偏光度ρy
將視感度修正後之平行位穿透率Yp及視感度修正後之正交位穿透率Yc代入下式(VIII),而求得各測量試料之視感度修正後之偏光度ρy。其結果示於表3。
ρy={(Yp-Yc)/(Yp+Yc)}1/2×100 式(VIII)
(f)色度a*值及b*值
針對各測量試料,根據JIS Z 8781-4:2013,測量下列時刻之各別的色度a*值及b*值:各波長之單體穿透率Ts測量時、各波長之平行位穿透率Tp測量時、及各波長之正交位穿透率Tc測量時。測量係使用上述分光光度計,將穿透色、反射色一起從室外側入射並測量。光源係使用C光源。結果示於表3。在此,a*-s及b*-s,a*-p及b*-p以及a*-c及b*-c分別對應單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc之測量時的色度a*值及b*值。
(g)顏色之觀察
針對各測量試料,在白色光源上,將相同測量試料分別在平行位與正交位之狀態下重疊2片,調查此時所觀察到的顏色。觀察係由10位觀察者以目視進行,將被觀察最多到的顏色示於表3。此外,表3中,平行位的顏色意指將2片相同試料以其吸收軸方向互相平行之方式重疊狀態(白時)的顏色,正交位顏色意指將2片相同試料以其吸收軸方向互相正交之方式配置重疊狀態(黑顯示時)的顏色。基本上,偏光色在平行位之色為「白」,正交位之色為「黑」,惟,實施例中,例如,將帶黃色感的白表示為「黃」,將帶藍紫色之黑表示為「藍紫」。
如表3所示,實施例1至11之測量試料係在視感度修正後之單體穿透率具有35%以上。實施例1至11之測量試料具有高穿透率且顯示99.5%以上之高偏光度,可知可充分地顯示白與黑。又,實施例1至11之測量試料中,a*-s,b*-s,a*-p分別之絕對值為1.0以下,b*-p之絕對值為2.0以下,顯示非常低的值。實施例1至11之測量試料在目視觀察時,在平行位也表現如高品質紙之白色。又,在波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為1%以下或偏光度為約97%,故顯示黑色。另一方面,比較例1至9及比較例15至20,係a*-s、b*-s、a*-p、b*-p、a*-c及b*-c之至少任一者顯示較高的值,或者是,如比較例9般正交位穿透率為1%以上時,目視觀察時在平行位或正交位皆非無彩色。
由以上可知,本發明之偏光元件係維持高單體穿透率及平行位穿透率,並且,在平行位可顯示如高品質紙之白色,再者,單體為具有不著色之高品質中性色(無彩色之中性灰色)之色相。又,可知本發明之偏光元件係維持高視感度修正後之單體穿透率,並在平行位表現無彩色性以外,尚兼具高偏光度。又,本發明之偏光元件係可獲得在正交位顯示具高級感之無彩色之黑色之偏光元件。
(h)耐久性試驗
將實施例1至11及比較例3至9之測量試料於85℃、相對濕度85%RH之環境中適用240小時。其結果,實施例1至8之測量試料未觀察到穿透率或色相之變化。相對於此,比較例3至9係偏光度降低10%以上,b*-c
低於-10,外觀顏色明顯變為藍色,尤其是,2片測量試料配置成正交位時(黑顯示時)會大幅地呈現藍色。因此,可知實施例1至8具有高耐久性。
[產業上之可利用性]
本發明之偏光元件具有高穿透率及高偏光度,且在白顯示時及黑顯示時兩者中為無彩色,藉由使用本發明之偏光元件而可提供極為有用之無彩色偏光板及顯示裝置。一態樣中,藉由使用本發明之偏光元件可提供白顯示時呈現高品質白色之無彩色偏光板及顯示裝置。
Claims (22)
- 一種偏光元件,係含有式(1)所示之偶氮化合物或其鹽、及式(2)所示之偶氮化合物或其鹽,式(1)中,Ar1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基,Rr1、Rr2各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、磺基、鹵原子、或具有磺基之C1至4之烷氧基,且Rr1、Rr2之至少任一者表示上述氫原子以外之基,Rr3至Rr6各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,j表示0或1,Xr1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基;式(2)中,Ag1表示具有取代基之苯基或具有取代基之萘基,Bg、Cg各自獨立地為下式(3)或式(4)所示者且任一者為式(3)所示者,Xg1表示可具有取代基之胺基、可具有取代基之苯基胺基、可具有取代基之苯基偶氮基、可具有取代基之苯甲醯基、或可具有取代基之苯甲醯基胺基;式(3)中,Rg1表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,p1表示0至2之整數;式(4)中,Rg2及Rg3各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基。
- 如請求項1所述之偏光元件,其中,上述式(2)中的Cg為上述式(3)所示者。
- 如請求項3所述之偏光元件,其中,上述式(5)所述之p2及p3分別為1或2。
- 如請求項1至4中任一項所述之偏光元件,其中,上述式(1)之Xr1為可具有取代基之苯基胺基。
- 如請求項1至5中任一項所述之偏光元件,其中,上述式(2)所述之Xg1為可具有取代基之苯基胺基。
- 如請求項1至6中任一項所述之偏光元件,其更含有下式(6)或式(7)所示之偶氮化合物或其鹽,式(6)中,Ay61表示磺基、羧基、羥基、C1至4之烷基、或C1至4之烷氧基,Ry61至Ry64各自獨立地表示氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、或具有磺基之C1至4之烷氧基,k表示1至3之整數;式(7)中,Ay71及Ay72各自獨立地為可具有取代基之萘基、或可具有取代基之苯基,s、t各自獨立地為0或1之整數,Ry71、Ry72、Ry77、Ry78各自獨立地為氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基,Ry73至Ry76各自獨立地為氫原子、C1至4之烷基、C1至4之烷氧基、具有磺基之C1至4之烷氧基。
- 如請求項8所述之偏光元件,其中,上述式(8)中的Ry81、Ry82之任一者為磺基或羧基,另一者為氫原子、磺基、羧基、甲基、或甲氧基。
- 如請求項7至9中任一項所述之偏光元件,其中,上述式(7)中的Ay71、Ay72之至少任一者為可具有取代基之萘基。
- 如請求項7至10中任一項所述之偏光元件,其中,上述式(7)中的Ay71、Ay72各自獨立地為可具有選自由羥基、具有磺基之C1至4之烷氧基、及磺基所成群組中之取代基之萘基。
- 如請求項12所述之偏光元件,其中,上述式(9)中,Ry91為氫原子,f為2。
- 如請求項1至13中任一項所述之偏光元件,其中,在將2片偏光元件以各自吸收軸方向互相平行之方式重疊並測量而求得之各波長的穿透率中,420nm至480nm之平均穿透率與520nm至590nm之平均穿透率的差的絕對值為2.5%以下,且520nm至590nm之平均穿透率與600nm至640nm之平均穿透率的差的絕對值為3.0%以下。
- 如請求項1至14中任一項所述之偏光元件,其中,根據JIS Z 8781-4:2013使用自然光測量穿透率時所求得之a*值及b*值之絕對值為:在上述偏光元件單體中皆為1.0以下,亦即-1.0≦a*-s≦1.0,-1.0≦b-s*≦1.0,在將上述2片偏光元件以各自吸收軸方向互相平行之方式重疊配置狀態下皆為2.0以下,亦即-2.0≦a*-p≦2.0,-2.0≦b*-p≦2.0,其中,a*-s表示單體的a*值,b*-s表示單體的b*值,a*-p表示平行位的a*值,b*-p表示平行位的b*。
- 如請求項1至15中任一項所述之偏光元件,其中,偏光元件之視感度修正後之單體穿透率為35%至45%,將2片偏光元件以各自 吸收軸方向互相平行之方式重疊配置狀態下所求得之520nm至590nm之各波長之平均穿透率為28%至45%。
- 如請求項1至16中任一項所述之偏光元件,其中,在將2片偏光元件以各自吸收軸方向互相正交之方式重疊配置狀態所求得之各波長穿透率中,420nm至480nm之平均穿透率與520nm至590nm之平均穿透率的差的絕對值為1.0%以下,且520nm至590nm之平均穿透率與600nm至640nm之平均穿透率的差的絕對值為1.0%以下。
- 如請求項1至17中任一項所述之偏光元件,其中,波長帶域420nm至480nm、520nm至590nm、及600nm至640nm之各波長中的正交位穿透率為1%以下、或偏光度為97%以上。
- 如請求項1至18中任一項所述之偏光元件,其中,將2片偏光元件以各自吸收軸方向互相正交之方式重疊配置狀態下,根據JIS Z 8781-4:2013使用自然光測量穿透率時所求得之a*值及b*值之絕對值皆為2.0以下,亦即-2.0≦a*-c≦2.0,-2.0≦b*-c≦2.0,其中,a*-c表示正交位的a*值,b*-c表示正交位的b*。
- 如請求項1至19中任一項所述之偏光元件,其更含有聚乙烯醇系樹脂膜作為基材。
- 一種偏光板,係具備請求項1至20中任一項所述之偏光元件、及設置於該偏光元件之單面或兩面之透明保護層。
- 一種顯示裝置,係具備請求項1至20中任一項所述之偏光元件、或請求項21所述之偏光板。
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