KR20160111363A

KR20160111363A - 편광기능을 갖는 기재를 구비한 표시장치

Info

Publication number: KR20160111363A
Application number: KR1020167015153A
Authority: KR
Inventors: 노리아키 모치즈키; 타카히로 이시나베; 히데오 후지카케
Original assignee: 니폰 가야꾸 가부시끼가이샤; 고쿠리츠다이가쿠호진 도호쿠다이가쿠; 가부시키가이샤 폴라테크노
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2015-01-14
Publication date: 2016-09-26
Also published as: JP2019135557A; CN105900002B; CN105900002A; HK1222920A1; WO2015111472A1; JPWO2015111472A1; TWI621883B; TW201534994A

Abstract

<과제> 백색을 표현할 수 있고, 흑색을 표현할 수 있으며, 또 외광이 거의 없는 어두운 방에서도, 선명한 표시를 하는 표시장치를 제공한다.
<해결수단> 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고,
420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또
520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내이고,
또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또
520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인 기재(A)를 표시장치에 설치한다.

Description

편광기능을 갖는 기재를 구비한 표시장치{DISPLAY DEVICE EQUIPPED WITH BASE MATERIAL HAVING POLARIZING FUNCTION}

본 발명은, 편광광을 흡수하는 축에 대하여, 평행배치에서도, 흡수장치에 있어서도, 각 파장투과율이 일정한 것을 특징으로 하는 편광기능을 갖는 기재를 구비한 표시장치에 관한 것이다.

편광소자는 일반적으로, 이색성 색소인 요오드 또는 이색성 염료를 폴리비닐알코올 수지 필름에 흡착배향시키는 것에 의해 제조되고 있다. 이 편광소자의 적어도 편면에 접착제층을 통하여 트리아세틸셀룰로오스 등을 포함하는 보호 필름을 접합시켜 편광판으로 되어, 액정표시장치 등에 사용된다. 이색성 색소로서 요오드를 사용한 편광판은 요오드계 편광판이라 불리고, 한편, 이색성 색소로서 이색성 염료를 사용한 편광판은 염료계 편광판이라 불린다. 이들 중 염료계 편광판은, 고내열성, 고습열내구성, 고안정성을 갖고, 또 배합에 의한 색의 선택성이 높은 특징이 있는 한편, 동일 편광도를 갖는 요오드계 편광판과 비교하면 투과율이 낮은, 즉 콘트라스트가 낮은 문제점이 있었다. 그 때문에, 높은 내구성을 유지하고, 색의 선택성이 다양하며, 보다 높은 투과율이며, 높은 편광특성을 갖는 것이 요망되고 있다.

그러나, 그와 같은 색의 선택성이 다양한 염료계 편광판이라도, 지금까지의 편광소자는 흡수축을 평행하게 설치하면 황색미를 나타내는 편광소자이다.

또한, 한편의 요오드계 편광판의 색은 흡수축을 평행하게 설치하면 황록, 흡수축을 직교로 설치하면 청색을 발색하는 편광소자이며, 그와 같은 편광판을 표시장치(이하, 또는 디스플레이라고도 표기함)에 사용하는 경우에는, 그의 색이 표시 특성에 크게 영향을 준다. 특히, 액정을 사용한 표시장치에서는, 적어도 액정셀을 통하여 관찰자측에 편광소자를 1매 제공하는 것이 필수인 점에서, 그의 편광판의 색이 관찰자로부터 확인될 수 있는 것은 명료하지만, 그와 같은 편광소자의 파장특성에 의한 발색은 디스플레이의 표시 특성에 크게 영향을 주는 요소의 하나이지만, 백라이트를 사용한 종래의 투과형 액정 디바이스에서는, 백라이트의 스펙트럼 분포나 컬러 필터의 조정에 의해 표시색을 최적화할 필요가 있다.

한편으로, 주위광을 이용하는 표시장치, 특히 반사형 액정 디바이스는, 투과형 디스플레이와 같이 광원의 스펙트럼을 조정할 수 없기 때문에, 편광판의 파장특성이 그대로 표시색으로 되는 점에서, 편광판의 파장특성의 개선이 중요한 과제로 되어 있었다. 지금까지의 반사형의 액정 디바이스는 백 표시가 거의 황색미가 있고, 흑표시가 청색을 띄는 것으로 된다. 그 때문에 다른 반사형 디바이스(전자 페이퍼 디스플레이 등)과 비교하여, 표시품위가 열등한 것으로 간주되고 있었다.

또한, 디스플레이의 표시성능을 개선하는 편광판으로서, 컬러 필터의 스펙트럼의 조정이나 점착제 등에 색소를 혼합하여 표시색을 조정하는 수법을 이용한 편광판이 제안되어 있지만, 모두 편광판의 투과율을 저하시키는 결과로 되어, 비용도 드는 점에서, 크게 개선이 요구되고 있다.

편광판의 파장 특성의 개선도 행해지고 있으나, 일반적으로 사용되고 있는 요오드계 편광판에서는 투과 스펙트럼(흡수축이 평행시)을 각 파장에서 균일하게 하면, 직교시에서 단파장으로 광의 누출이 생겨, 충분한 표시를 행할 수 없었다.

편광판의 색상을 개선하는 방법으로서, 특허문헌 1 또는 특허문헌 2와 같은 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1은, 뉴트럴 계수를 산출하여, 절대치가 0 내지 3인 편광판을 개시하고 있지만, 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 뉴트럴 계수(Np)가 낮아도 JIS Z　8729로부터 구해질 수 있는 평행위의 색상만으로도 a＊치가 -2 내지 -1, 또 b＊치가 2.5 내지 4.0인 점에서, 색으로서는 백표현시에 황록색을 나타내고 있는 안다. 또한, 직교위의 색상은 a＊치가 0 내지 1이지만, b＊치가 -1.5 내지 -4.0인 점에서, 청색을 나타내고 있는 편광판으로 되어 버리고 있다.

특허문헌 2는, 410 nm 내지 750 nm의 투과율에서, 평균치의 ±30% 이내이고, 요오드에 더하여, 직접 염료, 반응염료, 또는 산성염료를 첨가하여 조정하여 되는 편광소자를 개시하고 있다. 동 문헌에 개시된 편광소자는 단체투과율, 요컨대 편광소자를 1매만을 사용하여 측정하였을 때의 색을 UCS 색 공간에서의 a치, b치로 절대치 2 이내로 하여 얻어진 편광소자이지만, 편광판을 2매 사용하여 백 표시시(평행하게 한 경우) 및 흑표시시(직교로 한 경우)의 색상을 동시에 무채색이 표현될 수 있는 것은 아니다. 또한, 실시예를 보면 알 수 있는 바와 같이, 그의 단체투과율의 평균치는, 실시예 1에서 31.95%, 실시예 2에서 31.41%이고, 투과율이 낮기 때문에, 고투과율이고 고콘트라스트가 요구되는 분야, 특히 액정표시장치, 유기 엘렉트로루미네센스 등의 분야에서는 보다 고투과율, 고편광도에서는 충분한 성능을 갖는 것이 아니다.

특허문헌 1: 일본 특허제4281261호 공보 특허문헌 2: 일본 특허제3357803호 공보

비특허문헌 1: 기능성색소의 응용 제1쇄 발행판(주) CMC 출판 이리에 마사히로 감수, P98~100 비특허문헌 2: 염료화학, 호소다유타카 저, 기보당 비특허문헌 3: 액정을 아는 책, 공업조사회 출판, 나에무라쇼헤이 저, Q58-Q59 비특허문헌 4: 일러스트.도해 액정의 구조를 아는 책, 기술평론사, 타케조에 히데오·타카니시 요우이치·미야치 코아치 저, P182

따라서, 편광판의 파장특성과 콘트라스트비(직교와 평행 니콜 시의 밝기의 비)를 개선하고, 종이와 같은 우수한 표시성능을 갖는 반사형 액정 디바이스를 실현하는 것이 본 발명의 과제이다.

또한, 표시장치에는 고콘트라스트의 향상이 요구되지만, 고휘도화시키기 위해서는 편광소자의 투과율을 높게 할 필요가 있다. 그러나, 편광소자의 투과율을 높이면, 평행투과율과 동시에 얻어지는 콘트라스트비가 저하되기 때문에, 고휘도화와 고콘트라스트화를 동시에 실현하는 것은 곤란하고, 고휘도 또 고콘트라스트를 실현하기 위해서는, 편광판이 높은 투과율을 가지면서도, 높은 콘트라스트를 제공할 수 있는 것과 같은 액정 디바이스의 구조의 최적화가 필수이고, 이것을 실현하는 것도 본 발명의 중요한 과제이다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 아조 화합물을 함유하여 되는 편광기능을 갖는 기재이며, 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내이고, 또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인 것을 특징으로 하는 기재(A)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치는, 높은 휘도를 가지면서도, 고품위의 종이와 같은 백색을 표현할 수 있고, 또 흑색은 칠흑의 흑색을 표현할 수 있고, 또한, 높은 콘트라스트를 실현하는 표시장치를 제공할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은,

「(1) 아조 화합물을 함유하고,

기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 투과율에서,

520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고,

420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또

520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내이고,

또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또

520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인 것을 특징으로 하는 편광기능을 갖는 기재(A)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치,

(2) 표시장치가 액정 표시장치인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 표시장치,

(3) 액정 표시장치가, 반사형 액정 표시장치인 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 표시장치,

(4) 배면측으로부터 순서로 확산반사판, 상기 기재(A), 액정셀, 상기 기재(A)의 순으로,

또는,

배면측으로부터 순서로 반사판, 확산판, 상기 기재(A), 액정셀, 상기 기재(A)의 순으로,

구성되어 있는 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 표시장치,

(5) 상기 기재(A)가 액정셀을 통하여 반사형 편광판으로 구성되고, 또 광확산 기능을 갖는 기재를 구비하며, 상기 기재(A)가 액정셀에 대하여 관찰자측에 위치되어 되는 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 표시장치,

(6) 광확산 기능을 갖는 기재가, 상기 기재(A)와 액정셀의 사이에 제공되어 있고, 또 액정셀의 전극이 경면반사형 전극인 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 표시장치,

(7) 액정셀의 전극이 확산반사형 전극인 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 표시장치,

(8) 120 내지 160 nm의 위상차값을 갖는 기재와 상기 기재(A)가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (6)에 기재된 표시장치」,

에 관한 것이다.

본 발명의 기재(A)를 구비한 표시장치는, 고휘도에서도, 백색은 고품위의 종이와 같은 백색을 표현할 수 있고, 또 흑색은 칠흑의 흑색을 표현할 수 있다.

도 1은 우측에 실시예 6의 편광판을 갖는 기재(A)를 디지털 시계(다이소사 제조)에 제공하고, 80 cd의 밝기의 방에 설치하였을 때의 표시를 나타내고, 좌측에, 비교예 8의 편광판을 제공한 경우를 나타낸다.

발명을 실시하기 위한 형태

본 발명에서는, 아조 화합물을 함유하여 되는 편광기능을 갖는 기재이며,

상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서

520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고,

또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또

520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인

것을 특징으로 하는 기재(A)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치에 관한 것이다.

본 발명의 기재(A)를 표시장치에 제공할 때의 투과율에 관해서는, 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 520 nm 내지 590 nm의 각 파장의 평균투과율이 25% 이상인 것에 의해, 밝고, 또 휘도가 높은 표시장치를 얻을 수 있다. 특히, 520 nm 내지 590 nm의 각 파장의 평균투과율은, JIS Z　8701에서 색을 나타낼 때에, 계산에 사용되는 등색함수에 기본하는 가장 시감도가 높은 파장이고, 이 범위에서의 투과율이 육안으로 확인될 수 있는 투과율에 가까운 점에서, 520 nm 내지 590 nm의 각 파장의 투과율을 25% 이상으로 제어하는 것이 중요하다. 예컨대, 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 얻어지는 시감도 보정된 평행투과율은, 거의 동등한 값을 나타낸다. 이 점에서도, 520 nm 내지 590 nm의 투과율을 조정하는 것은 매우 중요한 것임을 안다. 필요한 투과율로서는, 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 520 nm 내지 590 nm의 각 파장의 평균투과율로서 25% 내지 45%이고, 바람직한 범위로서는, 27% 내지 43%이며, 또한 바람직한 범위로서는 29% 내지 41%이다. 이때의 편광도는, 50% 내지 100%이면 좋고, 바람직하게는 60% 이상 100% 이하, 보다 바람직하게는 70% 이상 100% 이내이다. 편광도는, 높은 쪽이 바람직하지만, 편광도를 높게 하면 투과율도 저하시켜버리는 경향이 있기 때문에, 편광도와 투과율의 관계에서 표시장치에 적합한 편광소자를 선택할 필요가 있다.

본 발명에서는, 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 520 nm 내지 590 nm의 투과율뿐만 아니라, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내인 것도 필요로 한다. 420 nm 내지 480 nm, 520 nm 내지 590 nm, 및 590 nm 내지 660 nm의 각 파장의 투과율은, JIS Z　8729에서 색을 나타낼 때에 계산에 사용되는 등색함수에 기본하는 주 파장대역이다. 구체적으로는, JIS Z　8729의 기본으로 되는 JIS Z　8701의 XYZ 등색함수에서, 600 nm를 최대치로 하는 ｘ(λ), 550 nm를 최대치로 하는 y(λ), 455 nm를 최대치로 하는 ｚ(λ)의 각각의 최대치를 100으로 할 때, 20 이상으로 되는 값을 나타내는 각각의 파장이, 420 nm 내지 480 nm, 520 nm 내지 590 nm, 및 590 nm 내지 660 nm의 각 파장이다.

그들의 각 파장의 투과율을 소정의 투과율로 조정한 편광소자 또는 편광판 을 사용하여, 편광기능을 갖는 기재(A)로 하고, 상기 기재(A)를 사용하는 것에 의해, 본원 발명의 표시장치는 달성될 수 있다. 그 조정하는 범위는, 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치에서는 2.5% 이내인 것이 필요하고, 바람직하게는 1.8% 이내, 보다 바람직하게는 1.5% 이내, 또한 바람직하게는 1.0% 이내이다. 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율이고, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치에서는 2.0% 이내인 것이 필요하고, 바람직하게는 1.5% 이내, 보다 바람직하게는 1.0% 이내이다.

또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서도 소정의 투과율을 조정하는 필요가 있다. 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인 것을 필요로 한다.

또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치에서는 0.3% 이내인 것이 필요하지만, 바람직하게는 0.2% 이내, 보다 바람직하게는 0.1% 이내이고, 또한, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치에서는 0.3% 이내인 것이 필요하지만, 바람직하게는 0.2% 이내, 보다 바람직하게는 0.1% 이내인 것이 바람직하다.

한편으로, 380 nm 내지 420 nm, 480 nm 내지 520 nm, 660 nm 내지 780 nm의 평균투과율에 관한 조정도 필요하지만, 420 nm 내지 480 nm, 520 nm 내지 590 nm, 600 nm 내지 660 nm가 조정되어 있는 것에 의해, 색소에 의해 크게 영향은 받기 어렵다. 그러나 어느 정도의 조정이 필요하고, 380 nm 내지 420 nm의 투과율의 평균치는 420 nm 내지 480 nm의 투과율의 평균치와의 차가 15% 이내, 480 nm 내지 520 nm의 평균투과율은 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 평균치로부터 15% 이내, 660 nm 내지 780 nm는 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차가 20% 이내이도록, 조정하는 것이 좋다.

상기 기재(A)를 구비한 편광소자 또는 편광판를 표시장치에 설치하였을 때, 그의 색의 발현을 제어할 수 있다. 이와 같은 편광소자 또는 편광판은, 특히, 일반적인 용법과 동일하게, 액정 표시장치에 제공되어, 그의 색의 제어를 편광판에 기초로 하여 색상을 제어할 수 있고, 그의 색은 백 표시일 때에 상질의 종이와 같은 백을 표현할 수 있고, 또한, 흑을 표시할 경우에는 칠흑의 흑색을 표현할 수 있기에 이른다. 일반적인 편광판에서는, 흑색을 표현할 수 있도록 제어한 경우에는, 평행위의 투과율에서 백색 순도가 저하되고, 황색, 또는 황록색으로 발색되어 버린다. 역으로, 백을 표현할 수 있도록 편광소자를 평행하게 한 경우의 투과율을 제어한 경우에는, 직교위의 투과율에서 흑색 순도가 저하되어 청색으로 발색되어 버린다. 그와 같은 색상을 지닌 편광소자가, 표시장치에 제공되는 것에 의해, 그의 편광소자의 색상을 발색하는 것은 당연하다.

그의 색의 발색은, 백라이트를 사용한 종래의 투과형 액정 디바이스에서는, 백라이트의 스펙트럼 분포나 컬러 필터의 조정에 의해 표시색을 최적화할 수 있지만, 역으로 말해, 편광판의 그의 색을 백라이트나 컬러 필터에 의해 조정할 필요가 있었다. 그러나, 외광을 이용하여 표시시키는 반사형 표시장치, 특히, 반사형 액정 디바이스에서는 백라이트를 갖지 않기 때문에, 백일 때의 황색의 발색과, 흑표시시의 청색의 발색을 동시에 컬러 필터로 개선할 수는 없다. 또한, 외광의 반사를 방지하고 싶은 경우에 편광판을 사용하여 반사 방지하는 표시장치, 예컨대 유기 엘렉트로루미네센스 표시장치(이하, OLED로 약칭)나 플라즈마 디스플레이 등에서 사용하는 경우에도, 편광판은 발광 표시장치보다도 사람이 관찰하는 측에, 위상차판과 함께 제공되고 있다. 지금까지의 일반적인 편광판에서는, OLED의 발색의 색 순도를 저하시키는 점에서, 편광판의 색상의 개선은 매우 중요하였다. 그와 같은 반사광을 제어하고 싶은 OLED 등의 표시장치 등에도 본 발명의 처방은 유효하다. 요컨대, 본 발명에서는, 종래의 편광판이 갖는 백 표시시의 황색의 발색과, 흑표시시의 청색을 발색하는 문제에 의해 발생하는 발색을 개선하고, 백 표시시에 고품위의 종이와 같은 백색을 표시하며, 흑표시시에 칠흑의 흑을 표시하기에 이르는 표시장치를 제공하며, 또 특히 반사형 디스플레이에서, 그의 표시시의 휘도를 향상시키며, 또 콘트라스트도 향상시킬 수 있는 점을 달성하였다.

그때의 인간의 색 발색에 관한 눈의 감도로서는, JIS Z　8729에 따라서 구해지는 a＊치, 및 b＊치를 지표로서 들 수 있다. JIS Z　8729에 정해지는 물체색의 표시 방법이라는 것은, 국제조명위원회(약칭 CIE)가 정하는 물체색의 표시방법에 상당한다. 그의 a＊치 및 b＊치로 표시되는 색상을 제어하는 것으로 백 표시의 고품위의 종이와 같은 백, 흑표시의 칠흑의 흑을 표시할 수 있기에 이른다. 그의 색상은 백라이트를 이용하지 않는 액정 표시장치에서는, 편광소자의 색상이, 표시장치의 색상으로서 크게 영향을 받기 때문에, 편광소자의 색상을 제어하는 것이 중요하다. 그의 편광소자의 색상을 조절하는 지표로서는, 그의 편광소자에서, 단체에서의 투과율 측정시의 a＊치 및 b＊치, 상기 기재 2매를 흡수축 방향에 대하여 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 a＊치 및 b＊치, 상기 기재 2매를 흡수축 방향에 대하여 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 a＊치 및 b＊치의 각각을 제어하는 것에 의해, 백 표시 또 흑표시에서, 백 표시시에 상질의 종이와 같은 백을 표현할 수 있고, 또 흑표시시에 칠흑의 흑을 표현할 수 있다. 단체투과율이라는 것은, 편광소자에 자연광을 쪼았을 때에, 그의 1매(단체)의 투과율을 측정하였을 때의 투과율을 나타내고, 그의 단체투과율을 측정하였을 때의 색상이 a＊치(이하, a＊-ｓ로 나타냄), 및 b＊치(이하, b＊-ｓ로 나타냄)의 각각이 절대치로서 1 이내인 것을 필요로 한다. 또한, 자연광을 입사하였을 때에, 기재 2매를 흡수축 방향에 대하여 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 a＊치(이하, a＊-ｐ로 나타냄) 및 b＊치(이하, b＊-ｐ로 나타냄)가 절대치로서 2 이내이고, 또 자연광을 입사하였을 때에, 기재 2매를 흡수축 방향에 대하여 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 a＊치(이하, a＊-ｃ로 나타냄) 및 b＊치(이하, b＊-ｃ로 나타냄)가 절대치로서 2 이내인 것에 의해, 무채색을 표현할 수 있는 편광판을 실현할 수 있고, 백 표시, 또 흑표시에서, 백 표시시에 상질의 종이와 같은 백을 표현할 수 있고, 또 흑표시시에 칠흑의 흑을 표현할 수 있다. 보다 바람직하게는, a＊-ｐ 및 b＊-ｐ의 절대치가 1.5 이내이고, 또 a＊-ｃ 및, b＊-ｃ의 절대치가 1.5 이내인 것이 좋고, 또한 바람직하게는, a＊-ｐ 및 b＊-ｐ의 절대치가 1.0 이내이고, 또 a＊-ｃ 및 b＊-ｃ의 절대치가 1.0 이내인 것이 좋다. a＊-ｐ 및, b＊-ｐ의 절대치로서, 0.5의 차가 있는 것만으로 사람의 감도로서 색이 다름을 느낄 수 있기 때문에, 수자를 제어하는 것은 매우 중요하다. 특히, a＊-ｐ 및 b＊-ｐ의 절대치로서, 1 이내이면, 백색시, 및 흑색시에, 색이 발색하고 있는 것이 거의 확인될 수 없는 정도로 양호한 편광판으로 된다. 요컨대, 백 표시시에도, 흑표시시에도, 무채색인 백색 및 흑색을 표현할 수 있는 편광판 및 그것을 사용한 표시장치로 된다.

JIS Z　8729에 따라서 구해지는 a＊치 및 b＊치에서, 단체투과율 측정시의 a＊치 및 b＊치가 절대치로서 1 이내이고, 상기 기재 2매를 흡수축 방향에 대하여 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 a＊치 및 b＊치가 절대치로서 2 이내이며, 상기 기재 2매를 흡수축 방향에 대하여 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 a＊치 및 b＊치가 절대치로서 2 이하인 것을 특징으로 하는 편광소자는, 기재에 아조 화합물로 되는 2색성 염료를 함유시키는 것에 의해 실현될 수 있다.

아조 화합물, 특히 일반적으로 이색성 염료를 함유할 수 있는 소자로서는, 예컨대, 친수성 고분자로 되는 것을 제막한 것을 사용한다. 친수성 고분자는 특히한정되지 않지만, 예컨대, 폴리비닐 알코올계 수지, 아밀로오스계 수지, 전분계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리아크릴산염계 수지 등이 있다. 이색성 염료를 함유시키는 경우, 가공성, 염색성 및 가교성 등으로부터 폴리비닐 알코올계 수지 및, 그의 유도체로 되는 수지가 가장 바람직하다. 그들 수지를 필름 형상으로 하여, 본 발명의 염료 및 그의 배합물을 함유시켜, 연신 등의 배향처리를 적용하는 것에 의해, 편광소자 또는 편광판을 제작할 수 있다.

아조 화합물로 되는 이색성 염료라는 것은, 예컨대 비특허문헌 1에 표시되는 것과 같은 유기 화합물을 사용할 수 있다. 특히, 이색성이 높은 것이 바람직하다. 예컨대, 씨．아이．다이렉트．옐로우 12, 씨．아이．다이렉트．옐로우 28, 씨．아이．다이렉트．옐로우 44, 씨．아이．다이렉트．오렌지 26, 씨．아이．다이렉트．오렌지 39, 씨．아이．다이렉트．오렌지 107, 씨．아이．다이렉트．레드 2, 씨．아이．다이렉트．레드 31, 씨．아이．다이렉트．레드 79, 씨．아이．다이렉트．레드 81, 씨．아이．다이렉트．레드 247, 씨．아이．다이렉트．그린 80, 씨．아이．다이렉트．그린 59, 및 일본 특개2001-33627호 공보, 일본 특개2002-296417호 공보 및 일본 특개소60-156759호 공보에 기재된 유기 염료 등을 들 수 있다.

이들 이색성 염료는, 유리산 외에, 알칼리 금속염(예컨대 Nａ염, Ｋ염, Ｌｉ염), 암모늄염, 또는 아민류의 염으로서 사용할 수 있다. 단, 이색성 염료는 이들에 한정되지 않고 공지의 2색성 염료를 사용할 수 있다. 아조 화합물은, 유리산, 그의 염, 또는 그의 구리 착염 염료인 것에서, 특히, 광학특성이 향상된다. 이 아조계 염료는 1종 만으로 사용하여도 좋고, 다른 아조 화합물과 배합하여 사용하여도 좋고, 배합은 한정되지 않는다. 이와 같은 아조 화합물을 사용하여, 편광소자의 투과율을, 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내이고, 또한 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내로 조정하는 것에 의해, 본원발명을 실현하기 위한 편광소자를 작제하기에 이른다.

본원발명을 실현하기 위한 편광소자의 바람직한 작제 방법으로서는, 예컨대, 아조 화합물로서, 유리산의 형식이고, 식(1)으로 표시되는 아조 화합물, 또는 그의염과, 식(2)으로 표시되는 아조 화합물, 또는 그의 염을 기재에 함유시켜 색을 제어하는 것에 의해, 보다 평행위의 무채색의 백색 및 직교위의 무채색의 흑색을 나타내는 것이 용이하게 될 수 있고, 또는 아조 화합물로서, 유리산의 형식으로, 식(1)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염과, 그에 더하여, 식(3)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염을 기재에 함유시켜 조색하는 것이어도, 보다 평행위의 고품위의 종이와 같은 백색 및 직교위의 칠흑과 같은 흑색을 나타낼 수 있다. 또한 식(4)으로 표시되는 아조 화합물, 그의 염, 또는 그의 금속착체로부터 선택되는 아조 염료를 함유시키는 것에 의해, 보다 평행위의 고품위의 종이와 같은 백색 및 직교위의 칠흑의 흑색으로할 수 있을 뿐만 아니라, 고투과율 또 고편광도의 편광판을 또한 용이하게 실현할 수 있다. 특히, 금속착체는, 한정되지 않으나, 특히바람직하게는 구리 착염이 좋다. 또한, 보다 고투과율 또 고편광도를 갖고, 또 평행위, 직교위의 색상을 보다 무채색으로 하기 위해서는, 식(5)으로 표시되는 아조 화합물, 또는 그의 염을 함유시키는 것이 좋다. 식(4) 또는 식(5)의 색소를 사용하는 것에 의해, 또한 내구성 시험후에도 색변화가 없는 고내구성의 무채색 편광판 을 얻기에 이른다. 또한, 보다 평행위의 고품위의 종이와 같은 백색 및 직교위의 칠흑의 흑색을 나타내는 편광소자를 작제하기 위해서는, 식(1), 식(2), 식(3)으로 표시되는 색소를 동시에 함유하고 있는 편광소자인 것으로, 보다 고투과율이면서 평행위의 고품위의 종이와 같은 백색 및 직교위의 칠흑의 흑색을 나타내고, 또 고편광도를 갖는 편광소자를 얻을 수 있다.

...식(1)

(식중, A₁은 치환기를 갖는 페닐기, 또는 나프틸기를 나타내고, R₁또는 R₂는 각각 독립적으로, 수소원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내며, X₁은 치환기를 가져도 좋은 페닐아미노기를 나타낸다.)

...식(2)

(식중, R₃ 내지 R₆은 각각 독립적으로, 수소원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 술포기를 갖는 저급 알콕시기, 카르보닐기, 또는 할로겐 원자를 나타낸다.)

...식(3)

(식중, A₂, A₃은 각각 독립적으로, 그의 치환기의 적어도 1개가 술포기, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기를 갖는 저급 알콕시기, 카르복시기, 니트로기, 아미노기, 또는 치환 아미노기인 나프틸기 또는 페닐기를 나타내고, R₇, R₈은 각각 독립적으로, 수소원자, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타낸다.)

...식(4)

(식중, A₄는 니트로기 또는 아미노기를 나타내고, R₉는 수소원자, 히드록실기, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기, 또는 술포기를 갖는 저급 알콕시기를 나타내며, X₂는 치환기를 가져도 좋은 페닐아미노기를 나타낸다.)

...식(5)

(식중, R₁₀, R₁₁은 각각 독립적으로, 술포기, 카르복시기, 히드록시기, 저급 알킬기, 저급 알콕시기를 나타내고, ｎ은 1 내지 3의 정수를 나타낸다.)

식(1)으로 표시되는 색소를 얻는 방법으로서는, 특개2003-215338호, 특개평9-302250호, 특허제3881175호, 특허제4452237호, 특허제4662853호 등에 기재되어 있는 방법으로 작제될 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

식(2)으로 표시되는 아조 화합물 또는 그의 염은, 비특허문헌 2에 기재된 바와 같은 통상의 아조 염료의 제법에 따라서, 커플링을 행하는 것에 의해 용이하게 제조될 수 있다. 구체적인 제조 방법으로서는, 예컨대, 식(6)으로 표시되는 아미노 화합물을 공지의 방법으로 디아조화하고, N，N-비스(1-히드록시-3-술포-6-나프틸)아민(관용명：디Ｊ산)에 10~20℃에서 알칼리 커플링하여 디스아조 화합물을 얻는다. 얻어진 디스아조 화합물을, 예컨대 황산구리와, 암모니아수, 아미노알코올, 헥사메틸렌테트라민을 가하고, 85~95℃에서 구리화 반응을 행하여, 식(2)의 화합물을 함유하는 용액을 얻는다. 이어서 이 용액을, 증발건고, 또는 염석여과 건조하고, 분쇄하여 분말화하는 것에 의해 식(2)의 화합물을 얻을 수 있다.

...식(6)

(식중, Rｘ, Ry는, 식(2)에서의 R₃ 내지 R₆과 동일한 의미를 나타낸다.)

식(3)으로 표시되는 색소를 얻는 방법으로서는, 예컨대, WO2012/165223A1에 기재된 방법으로 얻을 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 식(4)으로 표시되는 색소를 얻는 방법으로서는, 예컨대, 특원2011-197600에 기재된 방법으로 얻을 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 식(5)으로 표시되는 색소를 얻는 방법으로서는, 예컨대, WO2007/138980에 기재된 방법으로 얻을 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 저급 알킬기 및, 저급 알콕시기의 저급이라는 것은, 탄소수가 1 내지 3인 것을 나타낸다.

또한, 보다 고투과율, 또 고편광도를 갖고, 또 평행위, 직교위의 색상이 보다 무채색인 편광소자를 얻기 위해서는, 식(1)의 A₁이 치환기를 갖는 페닐기인 것이 좋다. 이 경우의 바람직한 치환기로서는, 술포기, 카르보닐기, 히드록실기, 저급 알킬기, 저급 알콕시기, 술포기를 갖는 저급 알킬기, 술포기를 갖는 알콕실기가 좋지만, 또한 바람직하게는 술포기, 카르보닐기이다. 그와 같은 치환기는 1개 이어도 좋지만, 2개 이상의 복수의 치환기를 가지고 있어도 좋다.

또한, 보다 고투과율, 또 고편광도를 갖고, 또 평행위, 직교위의 색상이 보다 무채색인 편광소자를 얻기 위해서는, 식(4)의 A₄의 치환기가 니트로기인 것에 의해 편광성능이 향상되기 때문에 바람직하다. 또한, 보다 고투과율, 또 고편광도를 갖고, 또 평행위, 직교위의 색상이 보다 무채색인 편광소자를 얻기 위해서는, R₉의 치환기가 메톡시기인 것이 바람직하다.

또한, 보다 고투과율, 또 고편광도를 갖고, 또 평행위, 직교위의 색상이 보다 무채색인 편광소자를 얻기 위해서는, 식(3)의 A₂ 및 A₃이, 술포기, 또는 카르보닐기를 갖는 나프틸기인 것이 좋다. 특히, 술포기인 편이, 고콘트라스트의 편광판이 얻어지기 때문에 바람직하다.

또한, 보다 고투과율, 또 고편광도를 갖고, 또 평행위, 직교위의 색상이 보다 무채색인 편광소자를 얻기 위해서는, 식(5)의 R₁₀ 및 R₁₁이, 술포기, 또는 카르보닐기인 것에 의해, 또한 흑표시, 백 표시시에 무채색의 편광소자를 얻기 때문에 바람직하다. 식(5)의 R₁₀, R₁₁을 변경하는 것에 의해, 편광소자의 단파장측의 편광도, 특히 400 nm 내지 480 nm의 편광도가 향상되기 때문에, 편광판의 b＊-ｐ, 또는 b＊-ｃ가 보다 제로에 가깝고, 요컨대, 보다 무채색에 가깝기 때문에 바람직하다.

또한, 보다 고투과율, 또 고편광도를 갖고, 또 평행위, 직교위의 색상이 보다 무채색인 편광소자를 얻기 위해서는, 식(1), 식(2), 식(3)으로 표시되는 아조 화합물의 전부를 함유한 편광소자인 것이 좋고, 또한, 식(1), 식(2), 식(3), 식(4), 식(5)으로 표시되는 아조 화합물의 전부를 함유하는 것에 의해 또한 바람직한 편광소자로 되기에 이른다.

식(1)으로 표시되는 색소로서 예를 들면, 예컨대, 특허제3881175호, 특허제4033443호 등에 기재된 염료를 들 수 있다. 보다 구체적으로, 식(1)으로 표시되는 아조 화합물의 구체예를, 하기에 유리산의 형식으로 나타낸다.

[화합물예 1]

[화합물예 2]

[화합물예 3]

[화합물예 4]

[화합물예 5]

[화합물예 6]

[화합물예 7]

[화합물예 8]

[화합물예 9]

[화합물예 10]

다음에, 식(2)으로 표시되는 아조 화합물의 구체적인 예를, 하기에 유리산의 형식으로 나타낸다.

[화합물예 11]

[화합물예 12]

[화합물예 13]

[화합물예 14]

[화합물예 15]

[화합물예 16]

[화합물예 17]

이어서, 식(3)으로 표시되는 아조 화합물의 구체적인 예를, 하기에 유리산의 형식으로 나타낸다.

[화합물예 18]

[화합물예 19]

[화합물예 20]

[화합물예 21]

[화합물예 22]

다음에, 식(4)으로 표시되는 아조 화합물의 구체적인 예를, 하기에 유리산의 형식으로 나타낸다.

[화합물예 23]

[화합물예 24]

[화합물예 25]

[화합물예 26]

[화합물예 27]

[화합물예 28]

[화합물예 29]

[화합물예 30]

[화합물예 31]

[화합물예 32]

[화합물예 33]

[화합물예 34]

[화합물예 35]

이어서, 식(5)으로 표시되는 아조 화합물로서는, 예컨대, C. I. Direct　Yellow　4, C. I. Direct　Yellow　12, C. I. Direct　Yellow　72, C. I. Direct　Orange　39, WO2007/138980호에 기재되어 있는 염료 등의 스틸벤 구조를 갖는 아조 화합물이 좋지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 다음에 본 발명에서 사용하는 식(5)으로 표시되는 아조 화합물의 구체예를 이하에 든다. 또한, 화합물예는, 유리산의 형으로 나타낸다.

[화합물예 36]

[화합물예 37]

[화합물예 38]

[화합물예 39]

이하, 아조 화합물을 함침할 수 있는 소자로서, 폴리비닐 알코올계 수지 필름을 예로 하여, 구체적인 편광소자의 제작방법을 설명한다. 폴리비닐 알코올계 수지의 제조 방법은, 특히 한정되는 것은 아니고, 공지의 방법으로 제작할 수 있다. 제조 방법으로서, 예컨대, 폴리아세트산비닐계 수지를 검화하는 것에 의해 얻을 수 있다. 폴리아세트산비닐계 수지로서는, 아세트산비닐의 단독중합체인 폴리아세트산비닐 이외에, 아세트산비닐 및 이것과 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등이 예시된다. 아세트산비닐에 공중합하는 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복시산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 들 수 있다. 폴리비닐 알코올계 수지의 검화도는, 통상 85~100몰% 정도이고, 바람직하게는 95몰% 이상이 바람직하다. 이 폴리비닐 알코올계 수지는, 또한 변성되어 있어도 좋고, 예컨대, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등도 사용할 수 있다. 또한 폴리비닐 알코올계 수지의 중합도는, 점도평균 중합도를 의미하고, 당해 기술분야에서 주지의 수법에 의해 구해질 수 있다. 점도평균 중합도는, 통상 1000~10000정도, 바람직하게는 1500~6000 정도이다.

이러한 폴리비닐 알코올계 수지를 제막한 것이, 원반필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은 특히 한정되는 것이 아니고, 공지의 방법으로 제막할 수 있다. 이 경우, 폴리비닐알코올계 수지 필름에는 가소제로서 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 저분자량 폴리에틸렌글리콜 등이 함유되어 있어도 좋다. 가소제 양은 5~20 중량%이고, 바람직하게는 8~15 중량%가 좋다. 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 원반필름의 막 두께는 특히 한정되지 않지만, 예컨대, 5㎛~150㎛ 정도, 바람직하게는 10㎛~100㎛ 정도가 바람직하다.

이상에 의해 얻어진 원반 필름에는, 이어서 팽윤공정이 실시된다. 팽윤처리는 20~50℃의 용액에 30초~10분간 침지시키는 것에 의한 처리가 적용된다. 용액은 물이 바람직하다. 연신 배율은 1.00~1.50배로 조정하는 것이 좋고, 바람직하게는 1.10~1.35배가 좋다. 편광소자막을 작제하는 시간을 단축하는 경우에는, 색소의 염색처리시에도 팽윤되기 때문에 팽윤시간을 생략하여도 좋다.

팽윤공정이라는 것은 20℃~50℃의 용액에 폴리비닐 알코올 수지 필름을 30초~10분간 함침시키는 것에 의해 행해진다. 용액은 물이 바람직하다. 편광소자를 제조하는 시간을 단축하는 경우에는, 색소의 염색 처리 시에도 팽윤되기 때문에 팽윤공정을 생략할 수도 있다.

팽윤공정 후에, 염색공정이 실시된다. 염색공정에서는, 비특허문헌 1 등에 나타내는 아조 화합물(통칭 이색성 염료)을 사용하여 함침할 수 있다. 이 아조 화합물을 함침시키는 것은, 색을 착색하는 공정인 점에서, 염색공정이라고도 말한다. 여기서 아조 화합물로서는, 예컨대 비특허문헌 1에 기재되어 있는 염료나, 식(1), 식(2), 식(3), 식(4), 식(5) 등에 나타내는 아조 화합물을, 염색공정에서 폴리비닐알코올계 수지 필름에 색소를 흡착 및 함침시킬 수 있다. 또한 요오드와 요오드화 칼륨이 함침된 수용액에 침지하고, 요오드를 흡착시킨 후에, 식(1)과 식(3)으로 표시되는 아조 화합물의 각각을 흡착 및 함침시키는 것으로, 본원의 편광기능을 갖는 기재(A)로 하는 것도 가능하다. 요오드와 함께 흡착시키는 아조 화합물은 식(1)과 식(3)으로 표시되는 아조 화합물 이외에도, 특허공보 소64-5623의 실시예 1 내지 실시예 5으로 표시되는 아조 화합물이나 특개평03-12606호의 실시예 1 내지 실시예 4으로 표시되는 아조 화합물을 사용하여도 좋다. 염색 공정은, 색소를 폴리비닐 알코올 필름에 흡착, 및 함침시키는 방법이라면, 특히 한정되지 않으나, 예컨대, 염색 공정은 폴리비닐 알코올수지 필름를 이색성 염료를 함유한 용액에 침지시키는 것에 의해 행해진다. 이 공정에서의 용액온도는, 5~60℃가 바람직하고, 20~50℃가 더욱 바람직하며, 35~50℃가 특히 바람직하다. 용액에 침지하는 시간은 적합하게 조절될 수 있지만, 30초~20분에서 조절하는 것이 바람직하고, 1~10분이 보다 바람직하다. 염색 방법은, 상기 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 폴리비닐 알코올수지 필름에 상기 용액을 도포하는 것에 의해 행할 수도 있다.

이색성 염료를 함유한 용액은, 염색조제로서, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 염화나트륨, 황산나트륨, 무수 황산 나트륨, 트리폴리인산나트륨 등을 함유할 수 있다. 이들 함유량은, 염료의 염색성에 의한 시간, 온도에 따라서 임의의 농도로 조정될 수 있지만, 각각의 함유량으로서는, 0~5 중량%가 바람직하고, 0.1~2 중량%가 보다 바람직하다. 비특허문헌 1에 기재된 이색성 염료인 아조 화합물이나 식(1), 식(2), 식(3), 식(4), 식(5) 등으로 표시되는 아조 화합물 등은 유리산으로서 사용되는 이외에, 당해 화합물의 염이어도 좋다. 그와 같은 염은, 리튬염, 나트륨염, 및 칼륨염 등의 알칼리 금속염, 또는 암모늄염이나 알킬아민염 등의 유기 염으로서 사용할 수도 있다. 바람직하게는 나트륨염이다.

염색 공정 후, 다음의 공정에 들어가기 전에 세정공정(이후 세정공정 1이라 함)을 행할 수 있다. 세정공정 1이라는 것은, 염색 공정에서 폴리비닐 알코올 수지 필름의 표면에 부착된 염료 용매를 세정하는 공정이다. 세정공정 1을 행하는 것에 의해, 다음에 처리하는 액 중에 염료가 이행하는 것을 억제할 수 있다. 세정공정 1에서는, 일반적으로는 물이 사용된다. 세정방법은, 상기 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 상기 용액을 폴리비닐 알코올 수지 필름에 도포하는 것에 의해 세정할 수 있다. 세정 시간은, 특히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1~300초, 더욱 바람직하게는 1~60초이다. 세정공정 1에서의 용매의 온도는, 친수성 고분자가 용해되지 않는 온도인 것이 필요하게 된다. 일반적으로는 5~40℃에서 세정처리된다. 단, 세정공정 1의 공정이 없어도, 성능에는 문제는 생기지 않기 때문에, 본 공정은 생략할 수도 있다.

염색 공정 또는 세정공정 1의 후, 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 행할 수 있다. 가교제로서는, 예를 들어, 붕산, 붕사 또는 붕산 암모늄 등의 붕소 화합물, 글리옥살 또는 글루타르알데히드 등의 다가 알데히드, 뷰렛형, 이소시아누레이트형 또는 블록형 등의 다가 이소시아네이트계 화합물, 티타늄옥시설페이트 등의 티타늄계 화합물 등을 사용할 수 있지만, 그 외에도 에틸렌글리콜 글리시딜에테르, 폴리아미드에피클로로히드린 등을 사용할 수 있다. 내수화제로서는, 과산화숙신산, 과황산암모늄, 과염소산칼슘, 벤조인에틸에테르, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 염화암모늄 또는 염화마그네슘 등을 들 수 있지만, 바람직하게는 붕산이 사용된다. 이상에 나타낸 적어도 1종 이상의 가교제 및/또는 내수화제를 사용하여 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 행한다. 그때의 용매로서는, 물이 바람직하지만 한정되지 않는다. 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정에서의 용매 중의 가교제 및/또는 내수화제의 함유 농도는, 붕산을 예로 하여 나타내면 용매에 대하여 농도 0.1~6.0 중량%가 바람직하고, 1.0~4.0 중량%가 더욱 바람직하다. 이 공정에서의 용매 온도는, 5~70℃가 바람직하고, 5~50℃가 더욱 바람직하다. 폴리비닐 알코올 수지 필름에 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 방법은, 상기 용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 상기 용액 을 폴리비닐 알코올 수지 필름에 도포 또는 도공하여도 좋다. 이 공정에서의 처리 시간은 30초~6분이 바람직하고, 1~5분이 더욱 바람직하다. 단, 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 것이 필수인 것은 아니고, 시간을 단축하고 싶은 경우에는, 가교 처리 또는 내수화 처리가 불필요한 경우에는, 이 처리 공정을 생략하여도 좋다.

염색 공정, 세정공정 1, 또는 가교제 및/또는 내수화제를 함유시키는 공정을 행한 후에, 연신 공정을 행한다. 연신 공정이라는 것은, 폴리비닐알코올 필름을 1축으로 연신하는 공정이다. 연신 방법은 습식연신법 또는 건식연신법의 어느 것이어도 좋고, 연신 배율은 3배 이상 연신되어 있는 것으로 본 발명은 달성할 수 있다. 연신 배율은, 3배 이상, 바람직하게는 5배 내지 7배로 연신되어 있는 것이 좋다.

건식연신법의 경우에는, 연신 가열 매체가 공기 매체인 경우에는, 공기 매체의 온도는 상온~180℃에서 연신하는 것이 바람직하다. 또 습도는 20~95% RH 분위기 중에서 처리하는 것이 바람직하다. 가열방법으로서는, 예를 들어, 롤간 존 연신법, 롤가열연신법, 압연신법, 적외선 가열연신법 등을 들 수 있지만, 그의 연신 방법은 한정되지 않는다. 연신 공정은 1단으로 연신할 수 있지만, 2단 이상의 다단 연신에 의해 행할 수도 있다.

습식연신법인 경우에는, 물, 수용성 유기 용제, 또는 그의 혼합 용액 중에서 연신한다. 가교제 및/또는 내수화제를 함유한 용액 중에 침지시키면서 연신 처리를 행하는 것이 바람직하다. 가교제로서는, 예를 들어, 붕산, 붕사 또는 붕산암모늄 등의 붕소 화합물, 글리옥살 또는 글루타르알데히드 등의 다가 알데히드, 뷰렛형, 이소시아누레이트형 또는 블록형 등의 다가 이소시아네이트계 화합물, 티타늄옥시설페이트 등의 티타늄계 화합물 등을 사용할 수 있지만, 그 밖에도 에틸렌글리콜 글리시딜에테르, 폴리아미드에피클로로히드린 등을 사용할 수 있다. 내수화제로서는, 과산화숙신산, 과황산암모늄, 과염소산칼슘, 벤조인에틸에테르, 에틸렌글리콜 디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 염화암모늄 또는 염화마그네슘 등을 들 수 있다. 이상에 나타낸 적어도 1종 이상의 가교제 및/또는 내수화제를 함유한 용액 중에서 연신을 행한다. 가교제는 붕산이 바람직하다. 연신 공정에서의 가교제 및/또는 내수화제의 농도는, 예를 들어, 0.5~15 중량%가 바람직하고, 2.0~8.0 중량%가 더욱 바람직하다. 연신 배율은 2~8배가 바람직하고, 5~7배가 더욱 바람직하다. 연신 온도는 40~60℃에서 처리하는 것이 바람직하고, 45~58℃가 더욱 바람직하다. 연신 시간은 통상 30초~20분이지만, 2~5분이 더욱 바람직하다. 습식 연신 공정은 1단으로 연신할 수 있지만, 2단 이상의 다단 연신에 의해 행할 수도 있다.

연신 공정을 행한 후에는, 필름 표면에 가교제 및/또는 내수화제의 석출, 또는 이물이 부착하는 수가 있기 때문에, 필름 표면을 세정하는 세정공정(이후 세정공정 2라고 함)을 행할 수 있다. 세정시간은 1초~5분이 바람직하다. 세정방법은세정용액에 침지하는 것이 바람직하지만, 용액을 폴리비닐 알코올 수지 필름에 도포 또는 도공에 의해 세정할 수 있다. 1단으로 세정처리할 수도 있고, 2단 이상의 다단 처리를 할수도 있다. 세정공정의 용액 온도는, 특히 한정되지 않지만 통상 5~50℃, 바람직하게는 10~40℃이다.

여기까지의 처리공정에서 사용하는 용매로서, 예를 들어, 물, 디메틸설폭사이드, N-메틸피롤리돈, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로필알코올, 글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜 또는 트리메틸올프로판 등의 알코올류, 에틸렌디아민 또는 디에틸렌트리아민 등의 아민류 등의 용매를 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다. 또 1종 이상의 이들 용매의 혼합물을 사용할 수 있다. 가장 바람직한 용매는 물이다.

연신 공정 또는 세정공정 2 후에는, 필름의 건조 공정을 행한다. 건조처리는, 자연건조에 의해 행할 수 있지만, 더욱 건조효율을 높이기 위해서는 롤에 의한 압축이나 에어 나이프, 또는 흡수롤 등에 의해 표면의 수분제거를 행할 수 있고, 및/또는 송풍건조를 행할 수 있다. 건조처리 온도로서는, 20~100℃에서 건조처리하는 것이 바람직하고, 60~100℃에서 건조처리하는 것이 더욱 바람직하다. 건조처리 시간은 30초~20분을 적용할 수 있지만, 5~10분인 것이 바람직하다.

이상의 방법으로, 편광기능을 갖는 기재(A)의 편광소자, 즉 아조 화합물을 함유하고, 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 투과율에서, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내이고, 또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인 편광소자를 얻을 수 있다.

이렇게 하여 얻어진 편광소자의 편광도(이하, ρy라고도 표기함)는, 2매 중첩했을 때의 520 nm 내지 590 nm의 투과율이 25% 내지 45%이고, 식(7)에 의해 얻어지는 값 이상의 편광도를 갖는 것이 좋다. 식(7) 이상의 편광도를 갖는 것에 의해, 높은 투과율이고, 그 투과율에 대하여, 높은 편광도를 유지할 수 있다. 보다 바람직하게는, 식(8)으로 표시되는 편광도 이상의 편광소자인 것이, 보다 바람직하다.

ρy = -0.0906 × Ys² ＋5.97 × Yｓ ...식(7)

(Yｓ는 단체투과율을 나타내고, ρy는 편광도를 나타냄)

ρy = -0.0906× Yｓ²＋ 5.97 × Yｓ＋ 1.0...식(8)

(Yｓ는 단체투과율을 나타내고, ρy는 편광도를 나타냄)

얻어진 편광소자는, 그의 편면, 또는 양면에 투명 보호층을 제공하는 것에 의해 편광판으로 한다. 투명 보호층은 폴리머에 의한 도포층으로서, 또는 필름의 라미네이트 층으로서 제공할 수 있다. 투명 보호층을 형성하는 투명 폴리머 또는 필름으로서는, 기계적 강도가 높고, 열안정성이 양호한 투명 폴리머 또는 필름이 바람직하다. 투명 보호층으로서 사용하는 물질로서, 예를 들어, 트리아세틸 셀룰로오스나 디아세틸 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 아세테이트 수지 또는 그의 필름, 아크릴 수지 또는 그의 필름, 폴리염화비닐 수지 또는 그의 필름, 나일론 수지 또는 그의 필름, 폴리에스테르 수지 또는 그의 필름, 폴리알릴레이트 수지 또는 그의 필름, 노르보르넨과 같은 환상 올레핀을 모노머로 하는 환상 폴리올레핀 수지 또는 그의 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지 노르보르넨 골격을 갖는 폴리올레핀 또는 그의 공중합체, 주쇄 또는 측쇄가 이미드 및/또는 아미드인 수지 또는 폴리머 또는 그의 필름 등을 들 수 있다. 또 투명 보호층으로서, 액정성을 갖는 수지 또는 그의 필름을 제공할 수도 있다. 보호 필름의 두께는, 예를 들어, 0.5 ㎛~200 ㎛ 정도이다. 그 중의 동종 또는 이종의 수지 또는 필름을 편면, 또는 양면에 1층 이상 제공하는 것에 의해 편광판을 제작한다.

상기, 투명 보호층을 편광소자와 접착시키기 위해서는 접착제가 필요하게 된다. 접착제로서는 특히 한정되지 않지만, 폴리비닐알코올 접착제가 바람직하다. 폴리비닐알코올 접착제로서, 예를 들어, 고세놀 NH-26(니혼고세이샤 제조), 엑세발 RS-2117(쿠라레샤 제조) 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 접착제에는, 가교제 및/또는 내수화제를 첨가할 수 있다. 폴리비닐알코올 접착제에는, 무수 말레인산-이소부틸렌 공중합체를 사용하지만, 필요에 따라 가교제를 혼합시킨 접착제를 사용할 수 있다. 무수 말레인산-이소부틸렌 공중합체로서, 예를 들어, 이소반＃18(쿠라레샤 제조), 이소반＃04(쿠라레샤 제조), 암모니아 변성 이소반＃104(쿠라레샤 제조), 암모니아 변성 이소반＃110(쿠라레샤 제조), 이미드화 이소반＃304(쿠라레샤 제조), 이미드화 이소반＃310(쿠라레샤 제조) 등을 들 수 있다. 그때의 가교제에는 수용성 다가 에폭시 화합물을 사용할 수 있다. 수용성 다가 에폭시 화합물이라는 것은, 예를 들어, 데나콜 EX-521(나가세켐텍샤 제조), 테트라트-C(미쯔이가스가가쿠샤 제조) 등을 들 수 있다. 또 폴리비닐 알코올 수지 이외의 접착제로서, 우레탄계, 아크릴계, 에폭시계라는 공지의 접착제를 사용할 수 있다. 또 접착제의 접착력 향상, 또는 내수성의 향상을 목적으로 하여, 아연 화합물, 염화물, 요오드화물 등의 첨가물을 동시에 0.1~10 중량% 정도의 농도로 함유시킬 수도 있다. 첨가물에 관하여도 한정되지 않는다. 투명 보호층을 접착제로 접착시킨 후, 적합한 온도에서 건조 또는 열처리하는 것에 의해 편광판을 얻는다.

얻어진 편광판은 경우에 따라, 예를 들어 액정, 유기 엘렉트로루미네센스(통칭 OLED 또는 OEL) 등의 표시장치에 접착시키는 경우, 나중에 비노출면으로 되는 보호층 또는 필름의 표면에 시야각 개선 및/또는 콘트라스트 개선을 위한 각종 기능성층, 휘도향상성을 갖는 층 또는 필름을 제공할 수도 있다. 편광판을, 이들 필름이나 표시장치에 접착시키기 위해서는 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 각종 기능성층이라는 것은, 위상차를 제어하는 층 또는 필름을 나타낸다. 특히, 반사방지를 부여하기 위해서는, 편광소자 또는 편광판에 시감도가 높은 550 nm에 대하여 1/4의 위상차로 조정된 위상차판(이하, 1/4λ)을, 편광소자 또는 편광판의 흡수축에 대하여 45°로 접착하여 제공하는 것이 일반적이다. 그 1/4λ의 위상차값이라는 것은 120 nm 내지 160 nm로 조정된 위상차판이고, 바람직하게는 130 nm 내지 145 nm이다. 그러나, 1/4λ만으로는, 반사방지기능이 불충분한 일이 있기 때문에, 또한 보다 반사방지기능을 향상시키기 위하여, 240 nm 내지 300 nm의 위상차값으로 조정된 위상차판(이하, 1/2λ로 약칭)을 편광판의 흡수축에 대하여 15°, 또 1/4λ을 75°에서 접착한 위상차판을 2매 사용하여 반사방지를 향상시키는 방법도 있다.

또한, 이 편광판은, 다른 한 쪽의 표면, 즉, 보호층 또는 필름의 노출면에, 반사방지층이나 방현층, 하드코트층 등, 공지의 각종 기능성 층을 가지고 있어도 좋다. 이 각종 기능성을 갖는 층을 제작하기 위해서는 도공방법이 바람직하지만, 그의 기능을 갖는 필름을 접착제 또는 점착제를 통하여 점착시킬 수 있다. 또 각종 기능성 층이라는 것은, 위상차를 제어하는 층 또는 필름으로 할 수 있다.

이상의 방법으로, 아조 화합물이 함유하고, 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내이고, 또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인 편광소자 및 편광판을 얻을 수 있다. 본 발명의 편광소자 또는 편광판을 사용한 액정 표시장치는 신뢰성이 높고, 장기적으로 고콘트라스트이며, 또 높은 색 재현성을 갖는 액정 표시장치로 된다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 편광판은, 필요에 따라서 보호층 또는 기능층 및 판유리 등의 지지체 등을 제공하여, 편광기능을 갖는 기재(A)로서 이용되며, 액정 프로젝터, 전자식 탁상계산기, 시계, 노트북 컴퓨터, 워드프로세서, 액정 텔레비젼, 편광 렌즈, 편광 안경, 내비게이션, 및 옥내외의 계측기나 표시기 등에 사용된다. 특히, 반사형 액정표시장치, 반투과 액정표시장치, 유기 엘렉트로루미네센스 등에서는 유효한 편광소자, 또는 편광판으로서 이용된다.

일반적인 반사형 액정 표시장치는, 배면측으로부터 순서로 반사판, 편광판, 액정셀, 편광판의 구성을 가지고 있고, 그의 표시 품위를 개선하기 위하여, 광확산판이나 위상차판(예컨대 1/4λ)을 이용하는 것이 일반적인 구성이다. 그의 일반적인 구성에 대하여, 본원의 편광기능을 갖는 기재(A)를 이용하여, 배면측으로부터 순서로 확산반사판, 편광기능을 갖는 기재(A), 액정셀, 편광기능을 갖는 기재(A)의 구성, 또는 배면측으로부터 순서로 반사판, 확산판, 편광기능을 갖는 기재(A), 액정셀, 편광기능을 갖는 기재(A)로 예시되는 구성으로 하는 것에 의해, 백 표시시에 고품위의 종이와 같은 백을 표시하고, 흑표시시에 칠흑의 흑을 표시하기에 이르는 표시장치를 제공할 수 있도록 되기 때문에, 표시 품위는 비약적으로 향상한다. 광확산판은, 반사판과 배면측의 편광판의 사이에 제공되는 것이 일반적이지만, 특히그의 광확산 작용을 얻을 수 있다면, 그의 적층 구성은 한정되는 아니다. 또는, 비특허문헌 3에 표시되는 것과 같은 1매 편광판 방식(SPD 모드) 등의 방식이나, 비특허문헌 4에 표시되는 것과 같은 구성이 보고되어 있다. 이와 같은 구성에서, 일반적인 편광판에서는, 칠흑의 흑색을 표시하려하면, 백색 표시에서 황색을 발색한 백색 표시로 되고, 역으로, 고품위의 종이와 같은 백색을 표시하려고 하면 흑색 표시 시에 청색을 발색하여 버렸다. 이와 같은 문제에서, 반사형 액정, 특히 컬러 반사형 액정 표시장치에서는, 지금까지는 백 표시시의 백색, 흑표시에서의 흑색을, 컬러 필터 또는 액정 소자로 개선할 필요가 생기고, 그 결과, 반사율이 낮고, 표시가 어두운 것으로 되어, 표시 품위가 낮은 것으로 간주되어 왔다. 이와 같은 반사형 액정의 표시장치에서 편광기능을 갖는 기재(A)를 사용하는 것에 의해, 편광판이 갖는 백 표시시의 황색의 발색과, 흑표시시의 청색을 발색하는 문제에 의해 발생하는 색상을 개선하여, 평행위에서도 직교위에서도, 각 파장의 투과율 의존성이 없는 점에서, 백 표시시에 고품위의 종이와 같은 백을 표시하고, 흑표시시에 칠흑의 흑을 표시하기에 이르는 표시장치를 제공할 수 있다. 특히, 투과율이 일정하고, 또 각 파장에서의 투과율의 파장의존성이 없는 점에서, 컬러 필터로 색의 보정이 생기지 않는 백흑색의 반사 디스플레이에서는 특히 유효하다. 또한, 본 편광기능을 갖는 기재(A)는, 필요한 투과율의 범위로서는, 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 520 nm 내지 590 nm의 각 파장의 평균투과율로서 25% 내지 45%에서의 임의의 투과율의 조정이 가능하기 때문에, 그의 표시 시의 휘도를 향상시키고 또 콘트라스트도 향상시키는 것을 달성할 수 있다.

또한, 그의 표시 품위를 향상시키기 위해서는, 편광기능을 갖는 기재(A)가 액정셀을 통하여 반사형 편광판으로 구성되고, 또 광확산 기능을 갖는 기재를 구비하며, 편광기능을 갖는 기재(A)가 액정셀에 대하여 관찰자측에 설치되는 것으로, 그의 표시 품위는 향상된다. 반사형 편광판이라는 것은, 특허제4162645호, 특허제4442760호에 예시되는 것과 같은 규칙적인 요철(凹凸)을 제공한 편광자나, 특개2006-215175호, 특개2007-298634호 등의 열가소성 수지의 교호 적층 타입이나, 3Ｍ사 제조의 BEF 시리즈, 특히 DBEF 시리즈, 또는 BEFRP 등의 특수한 형상을 갖는 수지 성형 타입을 이용할 수 있다. 또한, 특개2012-37611호 기재된 바와 같은 이방성 광확산판도, 이방성 광확산에 의해 편광기능을 갖기 때문에, 반사형 편광판으로서 사용할 수 있다. 그의 이방성 광확산판은, 배면측으로부터 순서로 반사판, 액정셀, 위상차판(예컨대 1/4λ), 편광기능을 갖는 기재(A)라고 하는 예시되는 구성 중에서, 이방성 광확산판을 반사판과 액정셀의 사이, 액정셀과 위상차판의 사이, 위상차판과 편광판의 사이 어느 것에 제공하는 것이 좋다.

또한, 액티브 매트릭스형의 반사형 디스플레이에서의 응용도 가능하다. 광확산 기능을 갖는 기재가, 편광기능을 갖는 기재(A)와 액정셀의 사이에 제공되어 있고, 또 액정셀의 전극이 경면반사형 전극인 반사형 액정 표시장치인 것으로 달성할 수 있다. 구체적인 구성예로서는, 배면측으로부터 순서로 반사형 전극, 액정셀, 광확산판, 편광기능을 갖는 기재(A)의 구성이다. 그때, 시인성을 개선하기 위하여, 어느 층의 사이에, 위상차판을 제공하여도 좋다. 특히, 액티브 매트릭스형의 반사 디스플레이는, 반사형 컬러 액정 표시장치에 적합하게 사용되기 위하여, 편광소자 또는 편광판의 색의 형향을 받기 쉽고, 평행위 및 직교위의 각 파장투과율에서, 파장의존성이 없어, 거의 일정한 투과율을 가지며, 컬러 시프트가 없고, 또 고편광도의 기재가 요구된다. 그와 같은 반사형 컬러 액정 표시용으로, 편광기능을 갖는 기재(A)는 유효하고, 그를 설치한 표시장치는 매우 높은 연색성을 갖는 표시장치로 된다.

또한, 액티브 매트릭스형의 반사형 디스플레이에서의 응용으로서, 비특허문헌 4에 기재된 바와 같이, 액정셀의 전극이 수지 등에 의해 요철을 만들고, 또 투명한 ITO 전극을 사용하지 않고 알루미 전극을 사용하여 반사시키는 확산반사형 전극인 점에서, 보다 표시 품위를 향상시킬 수 있다. 구체적인 구성예로서는, 배면측으로부터 순서로 확산형 반사 전극, 액정셀, 편광기능을 갖는 기재(A)의 구성이다. 그때, 시인성을 개선하기 위하여, 어느 층의 사이에, 위상차판을 제공하여도 좋다. 또한, 어느 층의 사이에 광확산 기능을 갖는 기재를 제공하여, 또한 광확산성을 제공하여 시인성을 향상시켜도 좋다.

이상의 방법으로, 지금까지 표시 품위가 열등한 것으로 간주되었던 반사형의 액정 디바이스이어도, 표시 품위를 비약적으로 향상시켜, 편광판이 갖는 백 표시시의 황색의 발색과, 흑표시시의 청색을 발색하는 문제에 의해 발생하는 표시장치의 색목(色目)을 개선하여, 백 표시시에 백을 표시하고, 흑표시시에 흑을 표시하며, 또 반사형 컬러 액정 표시 장치에서도 높은 연색성을 나타내는 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 편광기능을 갖는 기재(A)는, 투과율의 범위로서는 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 520 nm 내지 590 nm의 각 파장의 평균투과율로서 25% 내지 45%에서의 임의의 투과율의 조정이 가능하기 때문에, 그의 표시 시의 휘도를 향상시키고, 또 콘트라스트도 향상시키는 것을 달성할 수 있다.

또한, 반사형 액정의 구성에 의해, 그의 표시 품위를 각별하게 향상시킬 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 또한 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다. 실시예에 나타내는 투과율의 평가는 이하와 같이 하여 행하였다.

편광소자, 또는 편광판을 1매로 측정하였을 때의 각 파장의 투과율을 투과율 Ts로 하고, 2매의 편광소자, 또는 편광판을 그의 흡수축 방향이 동일하게 되도록 중첩한 경우의 투과율을 평행위 투과율 Tp로 하며, 2매의 편광판을 그의 흡수축이 직교하도록 중첩한 경우의 투과율을 직교위 투과율 Tc로 하였다.

400 nm~700 nm의 파장 영역에서, 소정 파장간격 dλ(여기에서는 5 nm) 마다 분광투과율 τλ을 구하여, 하기 식(9)에 의해 산출하였다. 식 중, Pλ는 표준광(C광원)의 분광분포를 나타내고, yλ는 2도 시야 등 색함수를 나타낸다. 시감도로 보정된 단체투과율 Yｓ는, τλ에 Ｔｓ를, 시감도로 보정된 평행위투과율 Yｐ은 τλ에 Tp를, 시감도로 보정된 직교위투과율 Yｃ은 τλ에 Tc을 사용하여 산출하였다.

식(9)

분광투과율 τλ은, 분광광도계(히타치세이사쿠쇼샤 제조 "U-4100")를 사용하여 측정하였다.

편광도 ρy는, 평행위 투과율 Yp 및 직교위 투과율 Yc로부터 식(10)에 의해 구하였다.

식(10)

[아조 화합물의 합성예 1］

2-니트로-4-술포아닐린 17.9부를 물 145부에 용해시켜 35% 염산 26부를 포함하는 물 140부 중에 첨가하고 15~20℃에서 아질산 나트륨 6.9부를 가하여 1시간에 걸쳐 디아조화한다. 이어서, 이것을 N，N-비스(1-히드록시-3-술포-6-나프틸)아민(관용명：디Ｊ산) 31.5부, 물 125부, 소다회 11부를 포함하는 수용액 중에 첨가하고, 또한 소다회 용액을 부어서 첨가하면서, pH 8.5~9.5를 유지하고, 20℃에서 3시간에 걸쳐 반점 테스트로 디스아조 화합물이 확인되지 않을 때까지 커플링을 행하여, 디스아조 화합물을 얻었다. 이어서, 황산구리 25부의 수용액에 모노에탄올아민30.5부를 가하여 만든 구리 착염을 가하여 95℃에서 10시간에 걸쳐 박막 크로마토 상에서 미반응물을 확인할 수 없을 때까지 구리화 반응을 행하여, 얻어진 용액에 사누키염을 잔량에 대하여 25중량% 첨가하여 염석 여과하여, 60℃에서 증발건고시켜서 본원의 식(2)의 구조를 갖는 화합물예 12의 색소를 얻었다.

[아조 화합물의 합성예 2］

2-아미노나프탈린-4,8-디술폰산(관용명：C산) 32.5부를 물 145부에 용해시켜 35% 염산 26부를 포함하는 물 140부 중에 가하고 15~20℃에서 아질산소다 6.9부를 가하여 1시간에 걸쳐서 디아조화한다. 이어서 파라크레시딘 13.7부, 35% 염산 17.5부를 포함하는 수용액을 첨가하고, 아세트산소다로 pH 3.0~3.5를 유지하면서 20℃에서 4시간에 걸쳐 반점 테스트로 파라크레시딘이 확인되지 않을 때까지 커플링한다. 이어서 이 아미노아조 화합물에 35% 염산 21.4부를 첨가하고, 10℃에서 아질산 소다 6.9부를 첨가하여 15~20℃에서 2~3시간을 요하여 2차 디아조화를 행한다. 이어서 이것을 N，N-비스(1-히드록시-3-술포6-나프틸)아민(관용명：디Ｊ산) 31.5부, 물 125부, 소다회 11부를 포함하는 수용액 중에 첨가하고, 또한 소다회 용액을 부어서 첨가하면서 pH 8.5~9.5를 유지하고, 20℃에서 3시간에 걸쳐 반점 테스트로 디스아조 화합물이 확인되지 않을 때까지 2차 커플링을 행하여, 테트라키스 화합물을 얻었다. 이어서, 황산구리 25부의 수용액에 모노에탄올아민 30.5부를 가하여 만든 구리 착염을 첨가하고 95℃에서 10시간에 걸쳐 박층 크로마토 상에서 미반응물을 확인할 수 없을 때까지 구리화반응을 행하여, 얻어진 용액에 사누키염을 잔량에 대하여 25중량% 첨가하여 염석여과하여, 60℃에서 증발건고시켜서 본원의 식(3)의 구조를 갖는 화합물예 18의 색소를 얻었다.

[실시예 1］

검화도 99% 이상의 평균중합도 2400인 폴리비닐알코올 필름(쿠라레샤 제조　VF-PS)을 45℃의 온수에 2분 침지하고, 팽윤처리를 적용하여 연신 배율을 1.30배로 하였다. 팽윤처리한 필름을, 무수망초 1.5중량부, 특허제4033443호의 실시예 1에 기재된 식(1)의 구조를 갖는 아조 화합물 0.038중량부, 식(2)의 구조를 갖는 합성예 1에서 얻어진 아조 화합물 0.17중량부, 식(3)의 구조를 갖는 합성예 2에 나타내는 아조 화합물 0.16중량부, 식(4)의 구조를 갖는 특원2011-197600의 실시예 3에서 사용한 염료 0.105중량부, 식(5)의 구조를 갖는 C. I. Direct　Orange　39　0.13중량부를 함유한 45℃로 조정한 수용액에, 7분30초간 침지하여 염색공정을 행하여 아조 화합물을 함유시켜, 얻어진 필름을 붕산(Societa　chimica Larderello　s.p.a.사 제조) 20g/l을 함유한 수용액에 의해 40℃에서 1분 침지하고, 얻어진 필름을, 5.0배로 연신하면서 붕산 30.0 g/l 함유한 50℃의 수용액 중에서 5분간의 연신처리를 행하였다. 그의 붕산처리하여 얻어진 필름의 긴장상태를 유지하면서, 25℃의 물에 20초간 처리를 행하였다. 처리하여 얻어진 필름을 70℃에서 9분간 건조처리를 행하여, 본 발명의 편광소자를 얻었다. 건조하여 얻어진 편광소자를 알칼리 처리한 트리아세틸셀룰로오스 필름(후지사진 필름사 제조, ＺRＤ-60)에 폴리비닐 알코올계 접착제를 사용하여 라미네이트하여 편광판을 얻고, 본원의 편광기능을 갖는 기재 기재(A)로 하였다.

[실시예 2 내지 실시예 7］

염색 공정에서, 염색시간을 다양하게 변경하여, 실시예 1과 동일하게 편광소자를 얻고, 본원의 편광기능을 갖는 기재(A)를 작제하였다.

[실시예 8］

검화도 99% 이상의 평균중합도 2400의 폴리비닐 알코올 필름(쿠라레사 제조 VF-XS)를 45℃의 온수에 2분 침지하고, 팽윤처리를 적용하여 연신 배율을 1.30배로 하였다. 팽윤처리한 필름을, 물 1500 중량부, 트리폴리인산나트륨 1.5중량부, 식(1)의 구조를 갖는 특허제4033443호의 실시예 1에 기재된 식(1)의 구조를 갖는 아조 화합물 0.1 중량부, 식(3)의 구조를 갖는 합성예 2에서 얻은 아조 화합물 0.15 중량부를 함유한 45℃로 조정된 수용액에, 3분 30초 침지하고, 얻어진 필름을 붕산(Societa　chimica Larderello　s.p.a.사 제조) 28.6 g/l, 요오드(쥰세이카가쿠사 제조) 0.25g/l, 요오드화칼륨(쥰세이카가쿠사 제조) 17.7 g/l,　요오드화암모늄(쥰세이카가쿠사 제조)　1.0g/l을 함유한 수용액에 더욱 30℃에서 2분 침지하여 요오드, 요오드화물 처리를 실시하였다. 그의 염색하여 얻어진 필름을, 5.0배로 연신하면서 붕산 30.0g/l 함유한 50℃의 수용액 중에서 5분간의 연신 처리를 행하였다. 그의 붕산 처리하여 얻어진 필름의 긴장상태를 유지하면서, 요오드화칼륨 20g/l로 조정한 수용액에서 30℃로 유지하면서 20초간 처리를 행하였다. 처리하여 얻어진 필름을 70℃에서 9분간 건조처리를 행하여, 본 발명의 편광소자를 얻었다. 건조하여 얻어진 편광소자를 알칼리 처리한 트리아세틸 셀룰로오스 필름(후지사진필름사 제조　TＤ-80U)을 폴리비닐알코올계 접착제를 사용하여 라미네이트하여 편광판을 얻고, 본원의 편광기능을 갖는 기재(A)로 하였다.

[실시예 9］

실시예 8의 염색공정에서, 식(3)의 구조를 갖는 합성예 2에서 얻어진 아조 화합물의 양을, 0.20 중량부로 변경한 이외는 동일하게 하여 본원의 편광기능을 갖는 기재(A)를 얻었다.

[비교예 1］

폴라테크노사제조 고투과율 염료계 편광판 SHC-115를 측정시료로 하였다.

[비교예 2］

폴라테크노사 제조 중성색의 고콘트라스트를 갖는 염료계 편광판으로서 알려져 있는 SHC-128를 측정시료로 하였다.

[비교예 3 내지 비교예 6］

특개2008-065222호의 비교예 1의 처방에 따라서, 요오드 함유 시간을 임의로 변경하여, 이색성 여료를 포함하지 않는 요오드계 편광판을 제작한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 측정 시료로 하였다.

[비교예 7］

폴라테크노사 제조 슈퍼하이콘트라스트 요오드계 편광판 SKN-18242P를 측정 시료로 하였다.

[비교예 8］

폴라테크노사 제조　슈퍼하이콘트라스트 요오드계 편광판 SKN-18241P를 측정시료로 하였다.

[비교예 9］

폴라테크노사 제조의 평행위에서 페이퍼 화이트 색을 나타내는 요오드계 편광판 SKW-18245P를 측정시료로 하였다.

표 1에는, 실시예 1 내지 9, 비교예 1 내지 9에서의 Yｓ, Yｐ, Yｃ, 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하였을 때의 투과율(Tp)의 420 nm 내지 480 nm의 평균치(Ave　420-480), 520 nm 내지 590 nm의 평균치(Ave　520-590), 600 nm 내지 660 nm의 평균치(Ave　600-660) 및, 기재 2매의 흡수축을 직교로 했을 때의 투과율 (Tc)의 420 nm 내지 480 nm의 평균치(Ave　420-480), 520 nm 내지 590 nm의 평균치(Ave　520-590), 600 nm 내지 660 nm의 평균치(Ave 600-660)를 나타낸다.

표 2에, 실시예 1 내지 9, 비교예 1 내지 9에서의 기재 2매의 흡수축을 평행하게 했을 때의 투과율(Tp)의 520 nm 내지 590 nm의 평균치(Ave　520-590)와 420 nm 내지 480 nm의 평균치(Ave　420-480)의 차의 절대치, 520 nm 내지 590 nm의 평균치(Ave　520-590)와 600 nm 내지 660 nm의 평균치(Ave　600-660)의 차의 절대치 및, 기재 2매의 흡수축을 직교로 했을 때의 투과율(Tc)의 520 nm 내지 590 nm의 평균치(Ave　520-590)와 420 nm 내지 480 nm의 평균치(Ave　420-480)의 차의 절대치, 520 nm 내지 590 nm의 평균치(Ave　520-590)와 600 nm 내지 660 nm의 평균치(Ave　600-660)와의 차의 절대치를 나타낸다.

표 2로부터, 실시예 1 내지 9에서 얻어진 아조 화합물을 함유하여 되는 편광기능을 갖는 기재는, 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내이고, 또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인 것을 안다.

표 3에, 실시예 1 내지 9, 비교예 1 내지 9에서 얻어진 편광판 (편광기능을 갖는 기재(A))의 Yｓ, ρy, JIS Z8729　C광원 2도 시야에 의해 표기되는 편광판 단체의 a＊치(a＊-ｓ), b＊치(b＊-ｓ), 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 a＊치(a＊-ｐ), b＊치(b＊-ｐ), 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 a＊치(a＊-ｃ), b＊치(b＊-ｃ)를 나타낸다. 또한, 실시예 1 내지 9, 비교예 1 내지 9에서 얻어진 편광판을, 반사형 액정인 디지털 시계(다이소사 제조　테이블클록 DO11　시계 ANo．7)에 탑재되어 있던 편광판으로 변경하고, AD-ROC(트랜스퍼 점착제: 폴라테크노사 제조)를 사용하여 반사판/AD-ROC/편광기능을 갖는 기재(A)/AD-ROC/액정셀/AD-ROC/편광기능을 갖는 기재(A)의 구성으로 하여 본원 발명의 반사형 표시장치를 작제하였다. 그의 얻어진 디지털 시계의 색을, 백 표시시의 색, 흑표시시의 색에 관하여, 10인의 관찰자에 의해 청취하고, 그의 육안으로 얻어진 색에 관하여 가장 많았던 의견을 표 3에 나타낸다.

표 3의 결과에 의해, 편광판의 색상이 디스플레이 표시 시의 백 표시 및 흑 표시시에는 영향을 받는 것을 알 수 있고, 또 본원에 기재된 편광기능을 갖는 기재(A)를 액정 표시장치인 디지털 시계에 제공하였을 때에는, 백 표시시에 백색, 흑 표시시에 흑색을 나타내는 것을 알 수 있다.

실시예 2, 실시예 3, 실시예 6, 실시예 9에서 얻어진 편광기능을 갖는 기재(A)를 반사형 액정인 디지털 시계(다이소사 제조　테이블 클록　DO11　시계 A No.7)의 관찰자측에 제공하고, 또한 반사판측의 편광판을 반사형 편광판(3Ｍ사 제조 DBEF), 또 특개2012-37611에 기재된 LCD용 이방성 확산판을 사용하여, AD-ROC(트랜스퍼 점착제：폴라테크노사 제조)에 의해 적층하고, 반사형 편광판/AD-ROC/LCD용 이방성 확산판/AD-ROC/액정셀/AD-ROC/편광기능을 갖는 기재(A)의 구성으로 제공하였다. 한편, 비교예로서, 반사판/AD-ROC/편광판/AD-ROC/액정셀/AD-ROC/편광판의 구성으로 비교예 7과 비교예 8의 양 편광판을 제공하였다. 표 4에는, 그의 얻어진 디지털 시계를, 80cd의 밝기인 방에 배치하고, 10인의 관찰자로부터 관찰된 겉보기 밝기, 백 표시시의 색, 흑 표시시의 색, 시인성에 관하여 가장 많았던 의견을 나타낸다.

또한, 도 1에는, 실시예 6에 의해 얻어진 편광기능을 갖는 기재(A)를 구비한 경우를 우측에 도시하고, 비교예 8의 편광판을 제공한 경우의 사진을 좌측에 나타낸다.

	밝기	백 표시	흑 표시	시인성
실시예 2	밝음	백	흑	명료
실시예 3	밝음	백	흑	명료
실시예 6	밝음	백	흑	명료
실시예 9	밝음	백	흑	명료
비교예 7	어두움	황록	흑	매우 나쁨
비교예 8	어두움	황록	흑	매우 나쁨

표 4 및 도 1의 결과로부터 분명한 바와 같이, 본원의 구성으로 얻어지는 표시장치는, 반사형 액정 표시장치이어도, 어두운 방에서 표시가 명료하고, 또 백 표시, 흑 표시가 확실히 나타나는 것을 알 수 있다.

이상의 결과로부터, 본원의 아조 화합물을 함유하여 되는 편광기능을 갖는 편광판으로 대표되는 기재이며, 상기 기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내이고, 또한 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서, 420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인 것을 특징으로 하는 기재(A)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치는, 외광이 거의 없는 어두운 방에서도 백 표시시에 고품위의 종이와 같은 백색을 표현할 수 있고, 또 흑 표시시에 칠흑의 흑색을 표현할 수 있고, 또 그의 표시는 선명하였다. 고휘도, 고콘트라스트일뿐만 아니라 반사형 이라는 라이트를 사용하지 않는 경우에도 우수한 시인성을 갖고, 높은 색 재현성을 갖는 표시장치로 된다.

Claims

아조 화합물을 함유하고,
기재 2매의 흡수축을 평행하게 하여 측정하여 얻을 수 있는 투과율에서,
520 nm 내지 590 nm의 평균투과율이 25% 이상이고,
420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.5% 이내이며, 또
520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 590 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 2.0% 이내이고,
또한, 상기 기재 2매의 흡수축을 직교로 하여 측정하여 얻을 수 있는 각 파장투과율에서,
420 nm 내지 480 nm의 평균투과율과, 520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내이며, 또
520 nm 내지 590 nm의 평균투과율과, 600 nm 내지 660 nm의 평균투과율과의 차의 절대치가 0.3% 이내인 것을 특징으로 하는 편광기능을 갖는 기재(A)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 표시장치가 액정 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2항에 있어서, 액정 표시장치가, 반사형 액정 표시장치인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서,
배면측으로부터 순서로 확산반사판, 상기 기재(A), 액정셀, 상기 기재(A)의 순으로, 또는,
배면측으로부터 순서로 반사판, 확산판, 상기 기재(A), 액정셀, 상기 기재(A)의 순으로,
구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 기재(A)가 액정셀을 통하여 반사형 편광판으로 구성되고, 또 광확산 기능을 갖는 기재를 구비하며, 상기 기재(A)가 액정셀에 대하여 관찰자측에 설치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서,
광확산 기능을 갖는 기재가, 상기 기재(A)와 액정셀의 사이에 제공되어 있고, 또
액정셀의 전극이 경면반사형 전극인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서, 액정셀의 전극이 확산반사형 전극인 것을 특징으로 하는 표치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 120 내지 160 nm의 위상차값을 갖는 기재와 기재(A)가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.