具有高透射率的無彩色的染料系偏振元件和偏振片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及染料系偏振元件和偏振片。
【背景技術(shù)】
[0002] 偏振元件通常通過使作為二色性色素的碘或二色性染料吸附取向至聚乙烯醇樹 脂膜上來制造。在該偏振元件的至少單面借助粘接劑層貼合由三乙酰纖維素等構(gòu)成的保護(hù) 膜而制成偏振片，用于液晶顯示裝置等。使用碘作為二色性色素的偏振片被稱為碘系偏振 片，另一方面，使用二色性染料作為二色性色素的偏振片被稱為染料系偏振片。其中，染料 系偏振片具備如下特征：具有高耐熱性、高濕熱耐久性、高穩(wěn)定性，并且通過配合帶來的色 的選擇性高；另一方面，與具有相同偏振度的碘系偏振片相比時，染料系偏振片存在透射率 低、即對比度低的問題。因此，期望染料系偏振片維持高耐久性，色的選擇性多樣，透射率更 高且具有高偏振特性。但是，即使是這種色的選擇性多樣的染料系偏振片，到目前為止的偏 振元件都是在與吸收軸平行地設(shè)置以顯示白色時會呈現(xiàn)出黃色感的偏振元件。若為了改善 平行設(shè)置時的黃色感而在制作抑制了平行設(shè)置時的黃色感的偏振片，則在偏振元件沿與吸 收軸為正交的軸設(shè)置的情況下，存在黑色呈現(xiàn)出藍(lán)色的問題。因此，作為偏振元件，要求在 白色顯示時顯示出無彩色的白色、在黑色顯示時顯示出無彩色的黑色的偏振片，但到目前 為止，還沒有單片透射率為35%以上、在白色顯示時顯示出無彩色的白色、在黑色顯示時顯 示出無彩色的黑色的偏振元件或偏振片。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第4281261號
[0006] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利第3357803號
[0007] 非專利文獻(xiàn)
[0008] 非專利文獻(xiàn)1 :功能性色素的應(yīng)用，第1次印刷發(fā)行版，株式會社CMC出版，入江正 浩主編，P98-100
[0009] 非專利文獻(xiàn)2 :染料化學(xué)，細(xì)田豐著，技報堂

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明所要解決的課題
[0011] 作為改善偏振片的色調(diào)的方法，公開了專利文獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2那樣的技術(shù)。在專 利文獻(xiàn)1中，公開了計算出中性點且其絕對值為0~3的偏振片，但由實施例可知，即使中 性點（Np)低，但僅是由JIS-Z-8729求出的平行位的色調(diào)，a*值也為-2~-1且b*值也為 2. 5~4.0,因此可知，作為顏色，進(jìn)行白色顯示時呈現(xiàn)出黃綠色。另外，關(guān)于正交位的色調(diào)， a*值為0~1，但b*值為-1. 5~-4. 0,因此成為呈現(xiàn)藍(lán)色的偏振片。在專利文獻(xiàn)2中公開 了一種偏振元件，其在410nm~750nm的透射率為平均值的±30%以內(nèi)，通過除碘以外還 添加直接染料、反應(yīng)染料或酸性染料來制備而成，但該偏振元件為進(jìn)行單片透射率測定時、 即、僅使用1片偏振元件進(jìn)行測定時的顏色以UCS色空間中的a值、b值計絕對值為2以內(nèi) 而得到的偏振元件，并不是在使用2片偏振片進(jìn)行白色顯示時（平行的情況下）和黑色顯 示時（正交的情況下）的色調(diào)能夠同時表現(xiàn)為無彩色的偏振元件。另外，由實施例可知，該 單片透射率的平均值在實施例1中為31. 95%、在實施例2中為31. 41%，透射率低，因此， 在要求高透射率且高對比度的領(lǐng)域、特別是液晶顯示裝置、有機(jī)電致發(fā)光等領(lǐng)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。特別是無法得到高透射率、具體而言單 片透射率為40%以上的偏振片，特別是，透射率越高，目前越無法得到無彩色的偏振片，要 求具有更高透射率、平行位的白色為無彩色、且正交位的黑色為無彩色的偏振片。此外，實 施例1和實施例2中，碘也作為主要的二色性色素來使用，因此，在耐久性試驗后、特別是濕 熱耐久性試驗后，色變化大，不是耐久性良好的偏振元件或偏振片。
[0012] [用于解決課題的手段]
[0013] 本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究，結(jié)果得到如下新發(fā)現(xiàn)：一種偏振元 件，其為由基材形成的偏振元件，該基材含有由偶氮化合物構(gòu)成的二色性染料，該偏振元件 的單片透射率為35 %~60 %，其特征在于，關(guān)于按照J(rèn)IS-Z-8729求得的a*值和b*值，單 片透射率測定時的a*值和b*值以絕對值計為1以內(nèi)，使2片該基材的吸收軸方向平行地 對2片該基材進(jìn)行測定而得到的a*值和b*值以絕對值計為2以內(nèi)，使2片該基材的吸收 軸方向正交地對2片該基材進(jìn)行測定而得到的a*值和b*值以絕對值計為2以內(nèi)，該偏振 元件具有高透射率，同時在將偏振元件的吸收軸平行地設(shè)置時能夠表現(xiàn)無彩色的白色、且 在將偏振元件的吸收軸正交地設(shè)置時能夠表現(xiàn)無彩色的黑色，而且得到具有高偏振度、具 有尚耐久性的偏振兀件或偏振片。
[0014] SP，本發(fā)明涉及：
[0015] "（1) 一種偏振元件，其為由含有偶氮化合物的基材形成的偏振元件，其特征在于， 關(guān)于按照J(rèn)IS-Z-8729求得的色調(diào)的a*值和b*值，單片透射率測定時的a*值和b*值以絕 對值計為1以內(nèi)，使2片該基材的吸收軸方向平行地對2片該基材進(jìn)行測定而得到的a*值 和b*值以絕對值計為2以內(nèi)，使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進(jìn)行測定而 得到的a*值和b*值以絕對值計為2以內(nèi)；并且單片透射率為35%~60%。
[0016] (2)如（1)所述的偏振元件，其特征在于，在照射絕對偏振光的振動方向為與基材 偏振元件的吸收軸方向正交的方向的偏振光時，關(guān)于各波長的透射率，550nm~600nm的平 均透射率與400nm~460nm的平均透射率之差以絕對值計為4 %以內(nèi)，且600nm~670nm的 平均透射率與550nm~600nm的平均透射率之差以絕對值計為3%以內(nèi)；并且在照射絕對 偏振光的振動方向為與基材偏振元件的吸收軸方向平行的方向的偏振光時，關(guān)于各波長的 透射率，550nm~600nm的平均透射率與400nm~460nm的平均透射率之差以絕對值計為 2 %以內(nèi)，且600nm~670nm的平均透射率與550nm~600nm的平均透射率之差以絕對值計 為2%以內(nèi)。
[0017] (3)如⑴或⑵所述的偏振元件，其特征在于，在含有偶氮化合物的基材中以游 離酸的形式含有式（1)所示的偶氮化合物或其鹽、以及式（2)所示的偶氮化合物或其鹽。
[0018] [化 1]
[0019] CN 105190378 A 說明書 3/27 頁
[0020] (A1表示具有取代基的苯基或萘基，RJP 1?2各自獨立地表示氫原子、低級烷基、低 級烷氧基、磺基或具有磺基的低級烷氧基，&表示具有或不具有取代基的苯基氨基）
[0021] [化 2]
[0023] (式中，R3~R 6各自獨立地表示氫原子、低級烷基、低級烷氧基、磺基、具有磺基的 低級烷氧基、羰基或鹵原子）
[0024] (4)如（1)或（2)所述的偏振元件，其特征在于，在含有偶氮化合物的基材中以游 離酸的形式含有式（1)所示的偶氮化合物或其鹽、以及式（3)所示的偶氮化合物或其鹽。
[0025] [化 3]
[0027] (式中，AjP A 3各自獨立地表示其取代基中的至少1個為磺基、低級烷基、低級烷 氧基、具有磺基的低級烷氧基、羧基、硝基、氨基或取代氨基的萘基或苯基，馬和心各自獨立 地表不氛原子、低級烷基、低級烷氧基、橫基或具有橫基的低級烷氧基）
[0028] (5)如⑴~⑷中任一項所述的偏振元件，其特征在于，以游離酸的形式含有選 自式（4)所示的偶氮化合物、其鹽、或其過渡金屬絡(luò)合物中的偶氮化合物。
[0029] [化 4]
[0031] (式中，A4表示硝基或氨基，R9表示氫原子、羥基、低級烷基、低級烷氧基、磺基或具 有磺基的低級烷氧基，&表示具有或不具有取代基的苯基氨基）
[0032] (6)如⑴~（5)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，以游離酸的形式含有選 自式（5)所示的偶氮化合物、其鹽、及其過渡金屬絡(luò)合物中的偶氮化合物。
[0033][化 5]
[0035] (式中，R1。和R n各自獨立地表示磺基、羧基、羥基、低級烷基或低級烷氧基，η表示 1~3的整數(shù)）
[0036] (7)如⑶~（6)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，式⑴的A1為具有取代 基的苯基。
[0037] (8)如⑶~（7)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，式⑷所示的偶氮化合 物為銅絡(luò)合物。
[0038] (9)如⑶~⑶中任一項所述的偏振元件，其特征在于，式（4)的A4取代基為硝 基。
[0039] (10)如⑶~（9)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，式（3)的AjP A3為具 有磺基的萘基。
[0040] (11)如⑶~（10)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，式（1)、式⑵和式 (3)所示的偶氮化合物全部包含。
[0041] (12)如⑴~（11)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，基材由聚乙烯醇系樹 脂膜形成。
[0042] (13)如⑴~（12)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，單片透射率為35%~ 60%，且具有利用式（I)得到的值以上的偏振度。
[0043] [數(shù) 1]
[0044] P y = -0· 0906 X Ys2+5. 97 X Ys …式（I)
[0045] (Ys表示單片透射率，P y表示偏振度）
[0046] (14)如⑴~（13)中任一項所述的偏振片，其中，該偏振片通過在偏振元件的至 少單面設(shè)置支撐體膜而形成。
[0047] (15) -種液晶顯示裝置，其使用了（1)~（14)中任一項所述的偏振元件或偏振 片"。
[0048] 發(fā)明的效果
[0049] 本發(fā)明的偏振元件具有高透射率，同時在將偏振元件的吸收軸平行地設(shè)置時能夠 表現(xiàn)無彩色的白色、且在將偏振元件的吸收軸正交地設(shè)置時表現(xiàn)無彩色的黑色，而且得到 尚偏振度且具有尚耐久性的偏振兀件或偏振片。
【附圖說明】
[0050] 圖1是反射型液晶的電極中的各波長的反射光的強(qiáng)度的例子。
【具體實施方式】
[0051] 本發(fā)明的偏振元件在一個方式中為由基材形成的偏振元件，該基材含有由偶氮化 合物構(gòu)成的二色性染料，該偏振元件的特征在于，關(guān)于按照J(rèn)IS-Z-8729求得的a*值和b* 值，單片透射率測定時的a*值和b*值以絕對值計為1以內(nèi)，使2片該基材的吸收軸方向平 行地對2片該基材進(jìn)行測定而得到的a*值和b*值以絕對值計為2以內(nèi)，使2片該基材的 吸收軸方向正交地對2片該基材進(jìn)行測定而得到的a*值和b*值以絕對值計為2以內(nèi)；并 且單片透射率為35%~60%。JIS-Z-8729中規(guī)定的物體顏色的表示方法相當(dāng)于國際照明 委員會（簡稱CIE)規(guī)定的物體顏色的表示方法。單片透射率表示對偏振元件照射自然光 時測定1片（單片）偏振元件的透射率時的透射率，關(guān)于測定該單片透射率時的色調(diào)，需要 a*值（以下表示為a*_s)和b*值（以下表示為b*_s)以絕對值計為1以內(nèi)。另外，在入射 自然光時，使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進(jìn)行測定而得到的a*值（以下表示 為a*_p)和b*值（以下表示為b*_p)以絕對值計為2以內(nèi)，并且，在入射自然光時，使2片 基材的吸收軸方向正交地對2片基材進(jìn)行測定而得到的a*值（以下表示為a*_c)和b*值 (以下表示為b*_c)以絕對值計為2以內(nèi)，從而可實現(xiàn)能夠表現(xiàn)無彩色的偏振片。更優(yōu)選 a*_p和b*_p的絕對值為L 5以內(nèi)、且a*_c和b*_c的絕對值為L 5以內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選a*_p 和b*_p的絕對值為L 0以內(nèi)、且a*_c和b*_c的絕對值為L 0以內(nèi)。作為a*_p和b*_p的 絕對值，即使僅具有〇. 5的差異，作為人的感受度，也能夠感覺出顏色的差異，因此，對數(shù)字 進(jìn)行控制是非常重要的。特別是作為a*_p和b*_p的絕對值，若為1以內(nèi)，則可形成在顏色 大致為白色時以及大致為黑色時基本確認(rèn)不到呈現(xiàn)出顏色的程度的良好的偏振片。
[0052] 作為偏振片的性能，要求透射率更高，單片透射率若為35%~60%，則即使用于 顯示裝置，也能無不適感地表現(xiàn)出明亮度，優(yōu)選透射率為38 %~55 %、更優(yōu)選為40 %~ 5