在各波長下具有均勻的透射率的高對比度的偏振元件和偏振片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種偏振元件和偏振片，本申請的偏振元件在將吸收軸平行配置的情況下和正交配置的情況下，在各情況下在各波長透射率方面具有大致恒定的透射率，并且具有高對比度。本發(fā)明的解決手段是一種偏振元件，其包含由吸附硼酸且經(jīng)拉伸的親水性高分子構(gòu)成、并且含有碘的具有偏振功能的基材，該偏振元件的特征在于，以游離酸的形式含有式(1)所表示的有機化合物或其鹽(式(1)中，R1表示氫原子、鹵原子、低級烷基、低級烷氧基或羧基，k、m、n分別表示0或1。其中，m+n>1。)，以單片測定該基材時的視見度校正單片透射率Yc為40.0％～42.5％，視見度校正單片透射率Ys與460nm的單片透射率Ts460之差為1.2％以內(nèi)，視見度校正單片透射率Ys與550nm的單片透射率Ts550之差為1％以內(nèi)，視見度校正單片透射率Ys與610nm的單片透射率Ts610之差為1％以內(nèi)，使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的視見度校正正交透射率為0.01％以下，使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的430nm～480nm的正交透射率的平均值Tc Ave430?480為0.03％以下。
【專利說明】
在各波長下具有均勻的透射率的高對比度的偏振元件和偏 振片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及在各波長下具有均勻的透射率且具有高對比度的偏振元件和偏振片。
【背景技術(shù)】
[0002] 偏振元件通常是通過使作為二色性色素的碘或二色性染料吸附在聚乙烯醇樹脂 膜上并進行取向來制造的。在該偏振元件的至少單面上借助粘接劑層貼合由三乙酰纖維素 等形成的保護膜而制成偏振片，用于液晶顯示裝置等中。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，染料系偏振片具備具有高耐熱性、高濕熱耐久性、高穩(wěn)定性、并且通過混配獲得 的顏色的選擇性高這樣的特征，另一方面，與具有相同偏振度的碘系偏振片相比，存在透射 率低、即對比度低這樣的問題。迄今為止的偏振元件在將吸收軸平行地設(shè)置而顯示出白色 時，380nm~480nm的透射率低于500nm~600nm的透射率，無法保持各波長下的發(fā)光均勾性。 因此，進行了如下嘗試:例如在將偏振元件的吸收軸平行地設(shè)置的情況下，對各波長透射率 進行改善以具有恒定的透射率。但是，該情況下也存在下述問題:在將吸收軸設(shè)置為正交軸 時，380nm~480nm的波長、特別是460nm的波長比視見度高的550nm附近的透射率高，對比度 降低。因此，作為偏振元件或偏振片，要求在具有高偏振性能、即高對比度的同時還能夠使 可見區(qū)域的各波長透射率恒定的偏振元件或偏振片。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻 [0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1:日本特開2005-49698號
[0006] 專利文獻2:日本特開2005-202367號
[0007] 非專利文獻1:機能性色素(7)応用（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，第98~100頁

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的課題
[0009] 例如在專利文獻1或?qū)＠墨I2中公開了使偏振片的透射率在各波長下恒定的方 法。專利文獻1中公開了在膜厚為8wii~18wii的偏振元件中410nm的正交尼科耳時的透射率 為0.001 %~0.1 %的偏振元件的技術(shù)。但是，該技術(shù)僅改善410nm正交位的褪色和色調(diào)，并 沒有改善平行位時的各波長透射率，另外，在近年來的設(shè)置有LED光源作為背光源的液晶顯 示裝置中，幾乎完全沒有410nm的發(fā)光，對于藍色發(fā)光而言，以460nm作為亮線的430nm~ 480nm是主要的發(fā)光光源，因此基本上不需要410nm的對比度。因此，為了改善對比度，需要 改善430nm~480nm的波長的對比度。在專利文獻1的配方的情況下，無法充分獲得平行位的 色調(diào)改善，并且在用于使用了 LED光源等背光源的顯示裝置中時，無法充分獲得對比度。專 利文獻2中公開了一種由膜形成的偏振元件的技術(shù)，該膜具有在由含有2價金屬的水溶性樹 脂形成的基體中分散有微小區(qū)域的結(jié)構(gòu)。但是，利用該技術(shù)也無法得到平行位和正交位的 各波長的透射率丨旦定的偏振兀件或偏振片。
[0010] 用于解決課題的手段
[0011] 本發(fā)明人為解決上述課題進行了深入的研究，結(jié)果完成了本發(fā)明。
[0012]即，本發(fā)明涉及：
[0013] "(1) 一種偏振元件，其包含由吸附硼酸且經(jīng)拉伸的親水性高分子構(gòu)成、并且含有 碘的具有偏振功能的基材，該偏振元件的特征在于，
[0014] 以游離酸的形式含有式(1)所表示的有機化合物或其鹽，
[0015] [化1]
[0017](式（1)中，Ri表示氫原子、鹵原子、低級烷基、低級烷氧基或羧基，k、m、n分別表示0 或 1。其中，m+n>l。）
[0018]以單片測定該基材時的視見度校正單片透射率Yc為40.0%~42.5%，
[0019] 視見度校正單片透射率Ys與460nm的單片透射率TS46Q之差為1.2%以內(nèi)，
[0020] 視見度校正單片透射率Ys與550nm的單片透射率Ts55Q之差為1 %以內(nèi)，
[0021] 視見度校正單片透射率Ys與610nm的單片透射率Ts6iq之差為1 %以內(nèi)，
[0022]使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的視見度校正正交透 射率為0.01 %以下，
[0023]使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的430nm~480nm的正 交透射率的平均值Tc Ave430-480為0.03%以下；
[0024] (2)如上述(1)所述的偏振元件，其特征在于，
[0025] 使2片上述基材的吸收軸方向平行地對2片上述基材進行測定時的視見度校正平 行透射率Yp為33%~37%的范圍，
[0026] 該基板的平行透射率Yp與使2片該基材相對于吸收軸方向平行地對2片該基材進 行測定時的255nm的透射率Tp255滿足下述式(2):
[0027] 〇.75XYp_13彡Tp255彡0.75XYp+1.0 ? ??式（2);
[0028] (3)如上述(1)或(2)所述的偏振元件，其特征在于，
[0029] 使2片上述基材的吸收軸方向平行地對2片上述基材進行測定時的視見度校正平 行透射率Yp為33%~37%的范圍，
[0030] 該平行透射率Yp與使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的 255nm的透射率Tc255滿足下述式(3):
[0031] 2.0X10-6XYP4.1 彡TC255彡2.0X10-6XYp4.4 ? ??式（3);
[0032] (4)如上述(1)~(3)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，
[0033] 使2片上述基材的吸收軸方向平行地對2片上述基材進行測定時的視見度校正平 行透射率Yp為33%~37%的范圍，
[0034] 該平行透射率Yp與使2片上述基材的吸收軸方向平行地對2片上述基材進行測定 時的460nm的平行透射率Tp46〇之差為3%以內(nèi)；
[0035] (5)如上述(1)~(4)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，
[0036] 使2片上述基材的吸收軸方向平行地對2片上述基材進行測定時的視見度校正透 射率Yp為33%~37%的范圍，
[0037]該平行透射率Yp與使2片上述基材的吸收軸方向平行地對2片上述基材進行測定 時的295nm的透射率Tp295滿足下述式(4)，
[0038]該平行透射率Yp與使2片上述基材的吸收軸方向平行地對2片上述基材進行測定 時的360nm的透射率Tp36Q滿足下述式(5):
[0039] l.〇5XYp_26彡Tp295彡 1.05XYp_13 ? ??式（4)
[0040] 1.25XYp-26.25彡Tp36〇彡 1.25XYp-16.25 ? ??式（5);
[0041 ] (6)如上述(1)~(5)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，
[0042]使2片上述基材的吸收軸方向正交地對2片上述基材進行測定時的295nm的透射率 TC295滿足式(6)，并且，
[0043]使2片該基材的吸收軸方向平行地對2片該基材進行測定時的360nm的透射率Tc360 滿足式(7):
[0044] 2.0X10-3QXYp18.6<Tc295$2.0X10- 3QXYp19.4...S(6)
[0045] 4.0X10-37XYp22.12彡Tc36〇彡4.0X10- 37XYp22.67 ? ??式(7);
[0046] (7)如上述(1)~(6)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，
[0047]使2片上述基材的吸收軸方向正交地對2片上述基材進行測定時的460nm的透射率 TC46Q為0.035%以下，并且，
[0048]使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的610nm的透射率Tc610 為0.01%以下；
[0049] (8)如上述(1)~(7)中任一項所述的偏振元件，其特征在于，
[0050] 上述基材由聚乙烯醇系樹脂膜構(gòu)成，
[00511該聚乙烯醇系樹脂膜的聚合度為3000~7000;
[0052] (9)-種偏振片，其是在上述（1)~(8)中任一項所述的偏振元件的至少單面設(shè)置 支撐體膜而成的；
[0053] (10)-種液晶顯示裝置，其具備上述（1)~（8)中任一項所述的偏振元件或上述 (9)所述的偏振片；
[0054] (11) 一種偏振元件的制造方法，該偏振元件包含由吸附硼酸且經(jīng)拉伸的親水性高 分子構(gòu)成、并且含有碘的具有偏振功能的基材，該制造方法的特征在于，
[0055] 包括下述工序：
[0056] (i)使聚乙烯醇系樹脂膜中含有二色性色素而得到含有二色性色素的膜的工序；
[0057] (ii)將上述含有二色性色素的膜進行拉伸而得到經(jīng)拉伸的膜的工序；
[0058] (iii)使用含氯化物的溶液或含碘化物的溶液對上述經(jīng)拉伸的膜進行后處理的工 序;和
[0059] (iv)在上述后處理之后使膜干燥而得到上述基材的工序，
[0060]上述含氯化物的溶液或含碘化物的溶液的濃度為0.1重量％~15重量％，
[0061] 該制造方法進一步包括使基材中含有下述式(1)的有機化合物的工序，
[0062] [化2]
[0064]發(fā)明的效果
[0065] 本發(fā)明涉及在各波長下具有恒定的透射率、并且具有高對比度的偏振元件和偏振 片，該偏振元件和偏振片可以作為透射率高、對比度比高、且色彩再現(xiàn)性非常高的顯示器用 偏振片、特別是液晶顯示器用偏振片使用。使用了該偏振元件和偏振片的顯示器可成為可 靠性高、長期為高對比度、且具有高色彩再現(xiàn)性的顯示器。
【具體實施方式】
[0066] 〈偏振元件〉
[0067] 作為制作本發(fā)明的偏振元件的方法，例如可以舉出下述方法:進行使親水性高分 子膜溶脹的工序，接下來進行使其含有二色性色素的染色工序，接下來根據(jù)需要進行耐水 化處理工序，接下來經(jīng)過拉伸工序，接下來經(jīng)過后處理工序，最后經(jīng)過干燥工序來制作。
[0068] 作為偏振元件中使用的親水性高分子膜，例如可以舉出由聚乙烯醇系樹脂、直鏈 淀粉系樹脂、淀粉系樹脂、纖維素系樹脂或聚丙烯酸鹽系樹脂等構(gòu)成的膜，使用通過澆注等 將這些樹脂制成膜狀而得的材料。其中，優(yōu)選聚乙烯醇系樹脂(下文中有時也簡稱為"PVA"） 膜。本發(fā)明中，最優(yōu)選由聚乙烯醇系樹脂所構(gòu)成的聚乙烯醇系樹脂膜和碘等二色性物質(zhì)構(gòu) 成的偏振元件。這些偏振元件的厚度沒有特別限制，一般為5wii~80wii左右。
[0069] 上述聚乙烯醇系樹脂的制造方法沒有特別限定，可以利用公知的方法來制作。例 如，聚乙烯醇系樹脂可以通過將聚乙酸乙烯酯系樹脂進行皂化來得到。此處，作為聚乙酸乙 烯酯系樹脂，除了作為乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯以外，還可以舉出乙酸乙烯酯 和可與其共聚的其他單體的共聚物等。作為可與乙酸乙烯酯共聚的其他單體，例如可以舉 出不飽和羧酸類、烯烴類、乙烯基醚類或不飽和磺酸類等。該聚乙烯醇系樹脂可以進一步進 行了改性，例如也可以使用以醛類進行了改性的聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等。另 外，聚乙烯醇系樹脂的聚合度通常優(yōu)選為1，〇〇〇~10,000、更優(yōu)選為1，500~6,000。將聚乙 烯醇系樹脂成膜而得的材料作為聚乙烯醇系樹脂膜使用。
[0070] 為了提高本發(fā)明的光學(xué)特性，PVA的聚合度需要為1000~10000、更優(yōu)選為3000以 上。若PVA的聚合度小于2000，則難以表現(xiàn)出高偏振性能。若聚合度超過7000，則PVA變硬，成 膜性、拉伸性降低，生產(chǎn)率降低，因而從工業(yè)的方面考慮，優(yōu)選為10000以下。
[0071 ] PVA的聚合度是指如下測定的聚合度(粘均聚合度）。
[0072] 用蒸餾水70g于95°C溶解PVA 0.28g，制作0.4%PVA水溶液，冷卻至30°C。在30°C的 恒溫水槽中進行冷卻，制成聚合度測定用樣品。接下來，在蒸發(fā)皿中將聚合度測定用樣品 10mL用105°C的干燥機干燥20小時，測定聚合度測定用樣品的干燥后重量[a(g)]。聚合度測 定用樣品的濃度C(g/L)通過下述式(i)算出。
[0073] C=1000Xa/10 ? ??式（i)
[0074] 進而，用lOmL全量移液管將聚合度測定用樣品或蒸餾水投入奧斯特瓦爾德粘度計 中，在30°C的恒溫水槽中穩(wěn)定15分鐘。測定所投入的聚合度測定用樣品的流出秒數(shù)t(秒） 和蒸餾水的流出秒數(shù)to(秒），通過下述式(ii)~式(iv)算出粘均聚合度E。
[0075] rit = ti/to ? ??式（ii)
[0076] q = 2.303XLog(rit/c) ? ??式（iii)
[0077] Log(E) = 1 ? 613 XLog( [q] X 104/8? 29) ? ??式（iv)
[0078] PVA的皂化度優(yōu)選為99摩爾％以上、更優(yōu)選為99.5摩爾％以上。若皂化度小于99摩 爾％，則?￥六容易溶出，有可能誘發(fā)光學(xué)特性的面內(nèi)不均、染色工序中的染色性降低、拉伸工 序中的切斷而使生產(chǎn)率顯著降低，因此不優(yōu)選。
[0079]本發(fā)明中使用的PVA可以通過將乙烯基酯聚合而得到的聚乙烯基酯系聚合物進行 皂化來制造。作為乙烯基酯，可例示出乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、 新戊酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等，從其中選擇 1種或2種以上。其中優(yōu)選使用乙酸乙烯酯。聚合溫度沒有特別限制，在使用甲醇作為聚合溶 劑的情況下，由于甲醇的沸點為60°C附近，因而優(yōu)選為60°C左右。只要不損害本發(fā)明的效 果，則PVA并不限定于乙烯基酯的均聚物的皂化物。例如，也可以為在PVA中以小于5摩爾％ 的比例接枝共聚不飽和羧酸或其衍生物、不飽和磺酸或其衍生物、碳原子數(shù)為2~30的a-烯 烴等而成的改性PVA1乙烯基酯、和以小于15摩爾％的比例共聚不飽和羧酸或其衍生物、不 飽和磺酸或其衍生物、碳原子數(shù)為2~30的a-烯烴等而成的改性聚乙烯基酯的皂化物;利用 甲醛、丁醛、苯甲醛等醛類使PVA的一部分羥基交聯(lián)而成的聚乙烯醇縮醛系聚合物等。
[0080] 通過將如上所述得到的PVA成膜，可以得到坯膜。作為PVA的成膜方法，除了將含水 PVA熔融擠出的方法以外，還可以舉出流延成膜法、濕式成膜法(排出到不良溶劑中）、凝膠 成膜法(將PVA水溶液先冷卻凝膠化，然后提取除去溶劑）、澆注成膜法(將PVA水溶液流至基 盤上并干燥）、以及基于它們的組合的方法等，但不限定于這些方法。
[0081] 作為成膜時使用的溶劑，例如可以舉出二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰 胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、甘油、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、三羥甲基丙烷、 乙二胺、二亞乙基三胺、水等，但不限定于這些。溶劑可以為1種，也可以混合2種以上來使 用。成膜時使用的溶劑的量例如為50質(zhì)量％~95質(zhì)量％、優(yōu)選為70質(zhì)量％~95質(zhì)量％，但不 限定于這些范圍。但是，若溶劑的量小于50質(zhì)量％，則成膜原液的粘度升高，制備時難以過 濾、脫泡，難以得到不含異物且沒有缺陷的坯膜。另外，若揮發(fā)成分率超過95質(zhì)量％，則成膜 原液的粘度變得過低，難以進行目標厚度的控制，因干燥時的風(fēng)產(chǎn)生表面搖晃的影響，干燥 時間變長，生產(chǎn)率降低。
[0082]在制造坯膜時，可以使用增塑劑。作為增塑劑，可以舉出甘油、雙甘油、乙二醇等， 但并不限于這些。增塑劑的用量也沒有特別限制，通常相對于PVA 100質(zhì)量份優(yōu)選為5質(zhì)量 份~15質(zhì)量份的范圍內(nèi)。
[0083] 作為成膜后的坯膜的干燥方法，例如可以舉出利用熱風(fēng)的干燥、利用熱輥的接觸 干燥、利用紅外線加熱器的干燥等，但沒有限定?？梢詥为毑捎眠@些方法中的一種，也可以 將兩種以上組合而進行干燥。對干燥溫度也沒有特別限制，優(yōu)選為50 °C~70°C的范圍內(nèi)。
[0084] 對于干燥后的坯膜，為了將其溶脹度控制在后述的規(guī)定范圍，優(yōu)選進行熱處理。作 為成膜后的坯膜的熱處理方法，例如可以舉出利用熱風(fēng)的方法、使坯膜與熱輥接觸的方法， 只要是能夠利用熱進行處理的方法就沒有特別限定?？梢詥为毑捎眠@些方法中的一種，也 可以將兩種以上進行組合。對熱處理溫度和時間沒有特別限制，優(yōu)選為110 °C~140 °C的范 圍內(nèi)，大致1分鐘~10分鐘的處理是適當?shù)?，但沒有特別限定。
[0085] 如此得到的還膜的厚度優(yōu)選為20_~lOOwn、更優(yōu)選20_~80M1、進一步優(yōu)選為20 Mi~60mi。若厚度小于20wii，則容易發(fā)生膜的斷裂。若厚度超過lOOwii，則拉伸時對膜施加的 應(yīng)力變大，拉伸工序中的機械負荷變大，需要用于可耐受該負荷的大規(guī)模的裝置。
[0086] 坯膜的溶脹度F優(yōu)選為180%~250%、更優(yōu)選為205%~235%、進一步優(yōu)選為 210%~230%。若溶脹度F小于180%，則拉伸時的伸長率小，在低倍率時斷裂的可能性升 高，難以進行充分的拉伸。另外，若溶脹度F超過240%，則溶脹變得過多，會產(chǎn)生褶皺和松 弛，導(dǎo)致拉伸時的切斷。為了控制溶脹度F，例如可以利用對成膜后的坯膜進行熱處理時的 溫度和時間來達到合適的溶脹度F。
[0087]坯膜的溶脹度F的測定方法如下。
[0088]將坯膜切割成5cm X 5cm，在30 °C的蒸餾水1升中浸漬4小時。將該浸漬后的膜從蒸 餾水中取出，用兩張濾紙夾著吸收表面的水滴后，測定浸漬到水中后的膜的重量[0(g)]。進 而，將浸漬并吸收了水滴的膜用l〇5°C的干燥機干燥20小時，在干燥器中冷卻30分鐘后，測 定干燥后的膜的重量[T(g)]，通過式(v)算出坯膜的溶脹度F。
[0089] 溶脹度F = 100Xf3/y (%) 式(v)
[0090] 使用如上所述制作的坯膜，通過包括以下所說明的工序的方法來制造本發(fā)明的偏 振元件。
[0091] (溶脹工序）
[0092] 首先，將上述坯膜供至使膜溶脹的溶脹工序。
[0093] 該工序中，溶脹通過使聚乙烯醇系樹脂膜在20°C~50°C的溶液中浸漬15秒~10分 鐘來實現(xiàn)。此時的溶液優(yōu)選水，也可以為甘油、乙醇、乙二醇、丙二醇、低分子量聚乙二醇等 水溶性有機溶劑、或水與水溶性有機溶劑的混合溶液。在溶脹工序中，為了防止褶皺或折痕 的發(fā)生，也優(yōu)選適度進行拉伸，其拉伸倍率優(yōu)選為1.00~1.50倍、更優(yōu)選為1.10~1.35倍。 在縮短制作偏振元件的時間的情況下，由于在碘、碘化物處理時、染料的染色工序中也可得 到溶脹效果，因而也可以省略該工序。
[0094](染色工序）
[0095]接下來，將溶脹后的上述聚乙烯醇系樹脂膜供至利用含有二色性色素的溶液進行 染色的染色工序。
[0096]作為溶液的溶劑，優(yōu)選水，但沒有特別限定。作為二色性色素，例如可以舉出由碘 和碘化物的混合溶液得到的多碘離子、或有機化合物的二色性染料等。作為碘化物，例如可 以使用碘化鉀、碘化銨、碘化鈷、碘化鋅等，但不限定于此處示出的碘化物。碘和碘化物的混 合溶液中的碘濃度為〇.〇〇〇 1重量％~〇.5重量％、優(yōu)選為0.001重量％~0.4重量％。所使用 的碘化物的濃度優(yōu)選為〇. 〇〇〇 1重量％~8重量％。根據(jù)情況，為了校正顏色，作為有機化合 物的二色性染料，例如可以使用非專利文獻1中記載的二色性色素等在不損害本申請所要 求的性能的范圍內(nèi)進行顏色校正。染料沒有限定，可以使用公知的二色性染料。染料濃度沒 有特別限定，例如可以為〇. 006重量％~0.3重量％左右。染色性不充分的情況下，優(yōu)選添加 三聚磷酸鈉和/或芒硝(硫酸鈉)等著色助劑來進行染色。另外，染色溫度為5°C~50°C、優(yōu)選 為5°C~40°C、更優(yōu)選為10°C~30°C。染色時間可以根據(jù)所得到的偏振元件的透射率等適當 調(diào)節(jié)，為30秒~6分鐘左右、更優(yōu)選為1分鐘~5分鐘。在該工序中，為了防止褶皺和折痕的發(fā) 生，也優(yōu)選適度進行拉伸。其拉伸倍率優(yōu)選為0.90~2.00倍、更優(yōu)選為1.00~1.30倍。
[0097] 在上述染色工序中，可以向含有上述二色性色素的溶液中添加交聯(lián)劑和/或耐水 化劑。作為交聯(lián)劑，例如可以使用硼酸、硼砂、硼酸銨等硼化合物、乙二醛、戊二醛等多元醛、 縮二脲型、異氰脲酸酯型、封端型等的多元異氰酸酯系化合物、硫酸氧鈦等鈦系化合物等， 除此以外還可以使用乙二醇縮水甘油醚、聚酰胺環(huán)氧氯丙烷等。作為耐水化劑，可以舉出過 氧化琥珀酸、過硫酸銨、高氯酸鈣、苯偶姻乙醚、乙二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、 氯化銨、氯化鎂等，優(yōu)選硼酸。關(guān)于添加的濃度，例如在添加硼酸的情況下，相對于含有二色 性色素的溶液為〇. 1重量％~5.0重量％、優(yōu)選為2重量％~4重量％。進而根據(jù)需要，在上述 染色工序后，在進入隨后的拉伸工序前，可以對含有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜進行 清洗。作為進行清洗的溶劑，一般使用水，但可以使用醇系溶劑、二醇系溶劑、甘油或它們的 混合溶劑等，沒有特別限定。另外，清洗時的溫度、時間根據(jù)作為目標的偏振元件的透射率、 所使用的二色性色素的種類適當調(diào)整即可。
[0098](耐水化處理工序）
[0099]接著，在染色工序后，供于根據(jù)需要對被染色的膜實施耐水化處理的耐水化處理 工序。
[0100] 該工序中，利用含有交聯(lián)劑或/和耐水化劑的溶液對上述膜進行處理。作為交聯(lián)劑 或/和耐水化劑，可以舉出上述硼酸、硼砂、硼酸銨等硼化合物、乙二醛、戊二醛等多元醛、縮 二脲型、異氰脲酸酯型、封端型等的多元異氰酸酯系化合物、硫酸氧鈦等鈦系化合物、乙二 醇縮水甘油醚、聚酰胺環(huán)氧氯丙烷、過氧化琥珀酸、過硫酸銨、高氯酸鈣、苯偶姻乙醚、乙二 醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、氯化銨、氯化鎂等，優(yōu)選硼酸。作為此時的溶劑，例如 可以使用水、醇系溶劑、二醇系溶劑、甘油或它們的混合溶劑等。關(guān)于交聯(lián)劑或/和耐水化劑 的濃度，例如在硼酸水溶液的情況下，在該溶液中優(yōu)選為0.1重量％~6.0重量％左右的濃 度、更優(yōu)選為2重量％~4重量％。該工序中的處理溫度為5°C~60°C、優(yōu)選為5°C~45°C左 右。處理時間優(yōu)選為1分鐘~5分鐘左右。在該工序中，為了防止褶皺和折痕的發(fā)生，也優(yōu)選 適度進行拉伸，其拉伸倍率為0.95~1.5倍左右。
[0101] (拉伸工序）
[0102] 進而，供于對聚乙烯醇系樹脂膜進行拉伸的拉伸工序。
[0103] 該工序中，對該膜進行單向拉伸。作為拉伸方法，可以使用濕式拉伸法或干式拉伸 法中的任一種。
[0104] 作為干式拉伸法的具體方法，例如可以舉出輥間區(qū)域拉伸法、輥加熱拉伸法、加壓 拉伸法、紅外線加熱拉伸法等，沒有特別限定。拉伸時的溫度優(yōu)選為常溫~180°C，濕度優(yōu)選 為20%~95%RH左右。拉伸可以以1階段進行，也可以為2階段處理以上的多階段拉伸。
[0105] 濕式拉伸法是在水、水溶性有機溶劑、或其混合水溶液中進行拉伸的方法，優(yōu)選在 該水、水溶性有機溶劑、或其混合水溶液中含有上述硼酸、硼砂、硼酸銨等硼化合物、乙二 醛、戊二醛等多元醛、縮二脲型、異氰脲酸酯型、封端型等的多元異氰酸酯系化合物、硫酸氧 鈦等鈦系化合物、乙二醇縮水甘油醚、聚酰胺環(huán)氧氯丙烷、過氧化琥珀酸、過硫酸銨、高氯酸 鈣、苯偶姻乙醚、乙二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、氯化銨、氯化鎂等硼酸等交聯(lián)劑 或/和耐水化劑的溶液中浸漬的同時進行拉伸處理，更優(yōu)選在硼酸水溶液中進行拉伸。交聯(lián) 劑或/和耐水化劑的濃度優(yōu)選為0.5重量％~8重量％、更優(yōu)選為2.0重量％~4.0重量％。拉 伸倍率優(yōu)選為3~8倍、更優(yōu)選為5~7倍左右。拉伸溫度優(yōu)選為40 °C~60 °C、更優(yōu)選為45 °C~ 55°C。拉伸時間優(yōu)選為30秒~20分鐘、更優(yōu)選為2分鐘~5分鐘。拉伸處理可以為1階段，也可 以為2階段以上的多階段拉伸。
[0106] 在拉伸后的含有二色性色素的聚乙烯醇系樹脂膜的表面，有時會析出異物或附著 異物，因而可以進行清洗。作為進行清洗的溶劑，可以使用水、醇系溶劑等，但不限定于這 些。為了提高膜的耐久性，在清洗溶劑中可以含有硼酸之類的交聯(lián)劑和/或耐水化劑。交聯(lián) 劑和/或耐水化劑的濃度沒有限定，例如為〇. 1重量％~10重量％。
[0107] (后處理工序）
[0108] 接著，為了調(diào)整色調(diào)、提高偏振特性、提高耐久性，進行對上述膜實施后處理的后 處理工序。
[0109]該工序中，具體地說，利用含有氯化物或碘化物的溶液對含有二色性色素并進行 了單向拉伸的聚乙烯醇系樹脂膜進行處理。作為氯化物或碘化物，例如可以舉出碘化鉀、碘 化鈉、碘化銨、碘化鈷、碘化鋅之類的碘化物、氯化鋅、氯化鉀、氯化鈉之類的氯化物等，可以 將其中的一種或兩種以上混合到溶液中來進行處理。溶液中的氯化物或碘化物的濃度優(yōu)選 為0.1重量％~15重量％、更優(yōu)選為0.15重量％~10重量％。在該工序中，為了防止褶皺和 折痕的發(fā)生，也優(yōu)選適度進行拉伸，此時的拉伸倍率優(yōu)選為0.90~1.10倍。另外，處理溫度 例如優(yōu)選為5 °C~50 °C以下、更優(yōu)選為20 °C~40 °C。處理時間例如為1秒~5分鐘左右、優(yōu)選 為5秒~30秒。該工序中，可以添加上述交聯(lián)劑和/或耐水化劑。添加的濃度例如為0.5重 量％~10重量％。
[0110] 作為至此的處理工序中使用的溶劑，例如可以舉出水、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷 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、乙二胺或二亞乙基三胺等胺類等溶劑，但并不限于這些。另外，也可以使 用1種以上的這些溶劑的混合物。最優(yōu)選的溶劑為水。
[0111] (干燥工序）
[0112] 在上述后處理工序后經(jīng)過干燥工序，由此得到本發(fā)明的偏振元件的基材。
[0113] 作為干燥的方法，例如可以舉出自然干燥;通過利用輥進行的壓縮、氣刀或吸水輥 等除去表面水分的方法;通過加熱進行的干燥等。作為加熱干燥時的干燥溫度，優(yōu)選為20°C ~90 °C、更優(yōu)選為40 °C~70 °C。干燥時間優(yōu)選為30秒~20分鐘左右、更優(yōu)選為2分鐘~10分 鐘左右。在該干燥工序中，為了防止與干燥相伴的聚乙烯醇系樹脂膜的收縮所導(dǎo)致的褶皺 或條紋的發(fā)生，也優(yōu)選適度地進行拉伸，此時的拉伸倍率優(yōu)選為0.95~1.10倍。
[0114] 經(jīng)過上述溶脹工序、染色工序、任選的耐水化處理工序、拉伸工序、后處理工序和 干燥工序，由此得到偏振元件的基材。并且，如此得到的基材是由吸附硼酸且經(jīng)拉伸的親水 性高分子構(gòu)成的含有碘的具有偏振功能的基材，其以游離酸的形式含有下述式（1)所表示 的有機化合物或其鹽，以其單片進行測定時的視見度校正單片透射率Ys為40.0%~ 42.5%，視見度校正單片透射率Ys與460nm的單片透射率TS46Q之差為1.2%以內(nèi)，視見度校 正單片透射率Ys與550nm的單片透射率Ts 55Q之差為1 %以內(nèi)，視見度校正單片透射率Ys與 610nm的單片透射率TS61Q之差為1 %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 行測定所得到的視見度校正正交透射率Yc為0.01 %以下，使2片該基材的吸收軸方向正交 地對2片該基材進行測定所得到的430nm~480nm的正交透射率的平均值被調(diào)整為0.03%以 下。
[0117] (式（1)中，Ri表示氫原子、鹵原子、低級烷基、低級烷氧基或羧基，k、m、n分別表示0 或 1。其中，m+n>l。）
[0118] 為了得到具備具有上述特性的基材的偏振元件，需要含有式（1)的有機化合物。并 且，作為使基材含有該有機化合物的方法，可以在使基材含有二色性色素的染色工序、任選 的耐水化處理工序、拉伸工序、后處理工序的任一工序中，在含有有機化合物的溶液中對基 材進行浸滲處理而使基材含有該有機化合物，優(yōu)選下述方法:在使聚乙烯醇系樹脂膜溶脹 后，在碘和碘化合物染色的工序前，進一步設(shè)置工序而使基材含有該有機化合物的方法;在 使基材含有二色性色素的染色工序的同時使基材含有該有機化合物的方法;在碘染色后， 在拉伸前設(shè)置工序而使基材含有該有機化合物的方法;在后處理工序中同時使基材含有該 有機化合物的方法。進而，更優(yōu)選在使聚乙烯醇系樹脂膜溶脹后、在碘和碘化合物染色的工 序前設(shè)置工序而含有的方法。
[0119] 作為式（1)所表示的色素的具體例，可例示出C.I.直接黃28、C.I.直接黃29。式（1) 的有機化合物的濃度沒有特別限定，例如，相對于水1000重量份為0.05重量份~3重量份左 右是合適的，在染色性不充分的情況下，優(yōu)選添加三聚磷酸鈉和/或芒硝(硫酸鈉)等著色助 劑來進行染色。另外，染色溫度為5°C~50°C、優(yōu)選為5°C~40°C、更優(yōu)選為10°C~30°C。染色 時間可以根據(jù)所得到的偏振元件的透射率等適當調(diào)節(jié)，例如可以為30秒~6分鐘左右，優(yōu)選 為1分鐘~5分鐘。
[0120] 接著，如下以游離酸的形式示出式(1)所表示的色素的更具體的示例。
[0121][化合物例1]
[0124] [化合物例2]
[0125] [化3]
[0130]另外，在后處理工序中，利用含有具有適當濃度的氯化物或碘化物的溶液對含有 二色性色素且進行了單向拉伸的聚乙烯醇系樹脂膜進行處理是很重要的。該工序中，需要 根據(jù)拉伸條件來調(diào)整溶液中含有的氯化物或碘化物的濃度及其處理時間。該濃度和處理時 間根據(jù)碘和碘化鉀等碘化物、以及氯化鉀等氯化物在偏振元件中的浸滲狀況來進行調(diào)整是 非常重要的。特別是，濃度還受到拉伸工序的拉伸狀態(tài)、制作偏振元件的場所的溫度及濕度 等的影響，因而需要非常細致的微調(diào)整。通常，關(guān)于后處理工序中使用的含氯化物的溶液或 含碘化物的溶液的濃度，相對于水1000重量份，添加氯化物或碘化物1. 〇重量份~150重量 份、優(yōu)選添加1.5重量份~100重量份來進行制備。
[0131]另外，優(yōu)選在保持拉伸后的拉伸倍率和/或拉伸張力以盡可能不發(fā)生膜的收縮或 膨脹的同時進行處理。此外，優(yōu)選在膜的傳送速度與后處理工序的水流速度不存在相對速 度差的狀態(tài)下進行處理，另外，更優(yōu)選此時對處理液使用超聲波充分處理至偏振元件的內(nèi) 部。通過上述方法進行后處理工序，可以得到本申請的偏振元件。
[0132] 用于作為偏振元件具有更良好的性能的制造調(diào)整的指標是紫外區(qū)域的255nm下的 透射率。這是因為，式(1)所示的有機化合物在255nm具有吸收，因而在基材中含有該化合物 的情況下，通過紫外區(qū)域的255nm可以確定是否為具有良好性能的偏振元件。碘或碘化合物 的紫外區(qū)域的吸收是220nm、295nm和360nm的吸收，與式（1)的有機化合物的吸收不同，因而 可以適當?shù)卣{(diào)整式（1)的化合物的含量。為了賦予良好的偏振特性，關(guān)于式（1)的化合物的 含量，優(yōu)選的是，使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進行測定時的視見度校正平行 透射率Yp為33%~37%的范圍，該平行透射率Yp與使2片該基材的吸收軸方向平行地對2片 該基材進行測定時的255nm的透射率Tp 255滿足下述式(2)。更優(yōu)選滿足式(2B)。
[0133] 〇.75XYp-13彡Tp255彡0.75XYp+1.0 ? ??式（2)
[0134] 〇.75XYp-ll彡Tp255彡0.75XYp ? ??式（2B)
[0135] 另外，為了具有更良好的偏振特性，作為確定式（1)的化合物的含量的指標，優(yōu)選 的是，使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進行測定時的視見度校正平行透射率Yp為 33%~37%的范圍，該平行透射率Yp與使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行 測定時的255nm的透射率Tc 255滿足下述式(3)。
[0136] 2.0X10-6XYP4.1 彡TC255彡2.0X10-6XYp4.4 ? ??式（3)
[0137] 另外，不僅需要調(diào)整式（1)所示的有機化合物的含量，還需要調(diào)整碘和碘化合物的 含量。具體地說，需要使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進行測定時的視見度校正 平行透射率Yp為33%~37%的范圍，該平行透射率Yp與使2片基材的吸收軸方向平行地對2 片基材進行測定時的46〇11111的透射率1口4 6()之差調(diào)整為3%以內(nèi)。為了使￥口與1口46()之差為3% 以內(nèi)，需要調(diào)整使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進行測定時的295nm的透射率 Tp295和360nm的透射率Tp36〇。據(jù)稱，該295nm的透射率Tp295以及該360nm的透射率Tp36〇因偏振 元件中的13' If等多碘的含量而變動。通過調(diào)整偏振元件中的I3' If等多碘的含量，可以調(diào) 整295nm和360nm的透射率，可以將Yp與Yp46〇之差調(diào)整為3%以內(nèi)。
[0138] 為了制造更好的偏振元件，需要調(diào)整為:使2片該基材的吸收軸方向平行地對2片 該基材進行測定所得到的視見度校正透射率Yp為33%~37%的范圍，該透射率Yp與使2片 該基材的吸收軸方向平行地對2片該基材進行測定時的295nm的透射率Tp 295滿足下述式 (4)，并且上述Yp與使2片該基材的吸收軸方向平行地對2片該基材進行測定時的360nm的透 射率Tp36Q滿足下述式(5)。
[0139] l.〇5XYp-26彡Tp295彡 1.05XYp-13 ? ??式（4)
[0140] 1.25XYp-26.25彡Tp36〇彡 1.25XYp-16.25 ? ??式（5)
[0141] 為了進一步提高偏振元件的性能，特別是提高偏振元件在作為可見區(qū)域的380nm ~480nm的性能，需要提高295nm、360nm的I 3'If等多碘的取向性，更優(yōu)選滿足上述式(4)和 式（5)，進而使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的295nm的透射率 Tc 295滿足下述式(6)，使2片該基材的吸收軸方向平行地對2片該基材進行測定時的360nm的 透射率TC36q滿足下述式(7)。需要說明的是，下述式中，Yp 18'6、Yp19'4、Yp22' 12和Yp22'67各自表 示平行透射率Yp的乘數(shù)。
[0142] 2.0X10-30XYp18.6彡TC295彡2.0X10- 30XYp19.4 ? ??式（6)
[0143] 4.0X10-37XYp22.12彡Tc36〇彡4.0X10- 37XYp22.67 ? ??式（7)
[0144] 此外，在近年來的LED背光源中，利用熒光體使460nm的藍色光發(fā)出白色光，因而以 460nm為中心的430nm~480nm的透射率對提高偏振元件的對比度很重要。特別是，在460nm 下使2片基材的吸收軸方向正交地對2片基材進行測定時的偏振元件的透射率高時，藍色光 會漏出，作為顯示器無法表現(xiàn)出純正的黑色。另外，此時，若610nm的透射率與460nm相比不 具有某種程度以下的恒定的透射率，則同樣無法表現(xiàn)出純正的黑色，無法實現(xiàn)白色與黑色 的對比。因此，關(guān)于偏振元件的透射率，優(yōu)選調(diào)整為:使2片基材的吸收軸方向正交地對2片 基材進行測定時的460nm的透射率為0.035%以下，并且使2片基材的吸收軸方向正交地對2 片基材進行測定時的610nm的透射率為0.01 %以下。
[0145] 進而，為此，通過使用由聚乙烯醇系樹脂膜的聚合度為1000~10000的聚乙烯醇系 樹脂膜構(gòu)成的坯膜作為偏振元件的基材，可以容易地實現(xiàn)本申請。更優(yōu)選聚乙烯醇系膜的 聚合度為3500~6000,進一步優(yōu)選聚合度為4500~6000。
[0146] 〈偏振片〉
[0147] 通過在經(jīng)過以上工序得到的本發(fā)明的偏振元件的至少單面或雙面設(shè)置透明保護 層，可以得到本發(fā)明的偏振片。具體地說，透明保護層可以通過將形成該保護層的聚合物或 膜涂布或?qū)臃e于本發(fā)明的偏振元件上來設(shè)置。作為形成透明保護層的透明聚合物或膜，優(yōu) 選機械強度高、熱穩(wěn)定性良好的透明聚合物或膜。進而，更優(yōu)選水分阻隔性優(yōu)異的聚合物或 膜。作為用作透明保護層的物質(zhì)，例如可以舉出三乙酰纖維素或二乙?；w維素之類的乙 酸纖維素樹脂或其膜、丙烯酸類樹脂或其膜、聚酯樹脂或其膜、聚芳酯樹脂或其膜、以降冰 片烯之類的環(huán)狀烯烴為單體的環(huán)狀聚烯烴樹脂或其膜、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二 醇酯、環(huán)系或具有降冰片烯骨架的聚烯烴或其共聚物、主鏈或側(cè)鏈為酰亞胺和/或酰胺的樹 脂或聚合物或其膜等。此外，已知聚乙烯醇系樹脂通常作為取向膜發(fā)揮功能，因而可以對所 得到的偏振元件的表面應(yīng)用例如摩擦處理或取向膜涂布和取向處理等來設(shè)置具有液晶性 的樹脂或其膜。保護膜的厚度例如為〇.5wii~200wii左右。在偏振元件的雙面設(shè)置這些膜的 情況下，可以使用相同的膜，也可以使用不同的膜。
[0148] 在將作為上述透明保護層的膜與本發(fā)明的偏振元件層積的情況下，優(yōu)選使用粘接 劑。作為粘接劑，例如可以舉出聚乙烯醇系、氨基甲酸酯系、丙烯酸系、環(huán)氧系粘接劑。作為 聚乙稀醇系粘接劑，例如可以舉出Gohsenol NH-26(日本合成社制造）、Exceval RS-2117 (KURARAY社制造)等，但并不限于這些。在粘接劑中可以添加交聯(lián)劑和/或耐水化劑。另外， 在粘接劑中可以以〇. 0001重量％~20重量％的濃度含有無機酸或其鹽和/或有機酸，優(yōu)選 含有0.02重量％~5重量％。在聚乙烯醇系粘接劑中可以單獨使用馬來酸酐-異丁烯共聚 物，或者可以使用與交聯(lián)劑一并混合而成的粘接劑。作為馬來酸酐-異丁烯共聚物，例如可 以舉出 Isobam#18(KURARAY社制造）、Isobam#04(KURARAY社制造）、氨改性Isobam#104 (KURARAY社制造）、氨改性I sobam# 110 (KURARAY社制造）、酰亞胺化Isobam#304(KURARAY社 制造）、酰亞胺化I sobam#310 (KURARAY社制造)等。此時的交聯(lián)劑中可以使用水溶性多元環(huán) 氧化合物。水溶性多元環(huán)氧化合物例如可以舉出Denacol EX-521 (Nagase ChemteX社制 造）、Tetrad-C(三菱瓦斯化學(xué)社制造）等。另外，作為粘接劑的添加物，通過含有上述緩沖 劑、無機酸或其鹽和/或有機酸、鋅化合物、氯化物或碘化物等，更優(yōu)選相對于粘接劑成分以 0.01重量％~10重量％左右的濃度含有上述緩沖劑、無機酸或其鹽和/或有機酸，同樣可以 提高耐久性。在利用上述粘接劑將作為透明保護層的膜與本發(fā)明的偏振元件貼合后，進行 加熱干燥，進而進行熱處理，由此可以粘接。
[0149] 在將所得到的偏振片貼合于例如液晶顯示等的顯示裝置的情況下、或者在偏振濾 光器或偏振透鏡中使用的情況下，也可以在之后成為非露出面的保護層或膜的表面設(shè)置用 于改善視角和/或改善對比度的各種功能性層、具有亮度提高性的層或膜。為了將偏振片貼 合至這些膜或顯示裝置上，優(yōu)選使用粘合劑。
[0150] 該偏振片可以在另一個表面、即保護層或膜的露出面上具有抗反射層、防眩層、硬 涂層等公知的各種功能性層。為了制作該具有各種功能性的層，優(yōu)選通過涂布方法設(shè)置于 該另一個表面，但也可以借助粘接劑或粘合劑貼合該具有功能的膜。另外，各種功能性層可 以設(shè)定為控制相位差的層或膜。
[0151] 通過以上說明的方法，可以得到在各波長下具有恒定的透射率、并且對比度高的 偏振元件或偏振片。如此得到的本發(fā)明的偏振元件或偏振片在具有高偏振性能、即高對比 度的同時，能夠使可見區(qū)域的各波長透射率恒定，并且耐久性優(yōu)異，因而可以長期維持穩(wěn)定 的性能。
[0152]〈液晶顯示裝置〉
[0153] 進而，通過將本發(fā)明的偏振片用于液晶顯示器、電致發(fā)光顯示裝置、CRT等中，可得 到本發(fā)明的圖像顯示裝置。特別是，通過將本發(fā)明的偏振片根據(jù)需要與相位差膜利用粘合 劑一同貼合至構(gòu)成液晶顯示器的液晶單元的兩側(cè)，可以得到液晶顯示裝置。
[0154] 實施例
[0155] 下面通過實施例更詳細地對本發(fā)明進行說明，但本發(fā)明并不限定于此。
[0156] 各實施例中示出的透射率的評價如下進行。
[0157] 將測定1片偏振兀件或偏振片時的各波長的透射率設(shè)為單片透射率Ts，將2片偏振 元件或偏振片以其吸收軸方向相同的方式重疊時的各波長的透射率設(shè)為平行透射率Tp，將 2片偏振片以其吸收軸正交的方式重疊時的各波長的透射率設(shè)為正交位透射率Tc。
[0158] 分光透射率Ts、Tp和Tc各自使用分光光度計[日立社制造的"U-4100"]進行測定。
[0159] 視見度校正單片透射率Ys如下算出：在400nm~700nm的波長區(qū)域內(nèi)，每隔規(guī)定的 波長間隔dA(在此為5nm)測定單片透射率Ts，由單片透射率Ts根據(jù)下述式(8)算出。式中，PA 表示標準光(C光源）的分光分布，yA表示基于JIS Z 8729(C光源2°視野)的顏色匹配函數(shù)。
[0161] 視見度校正平行透射率Yp如下算出：在400nm~700nm的波長區(qū)域內(nèi)，每隔規(guī)定的 波長間隔dA(在此為5nm)測定平行透射率Tp，由平行透射率Tp根據(jù)下述式(9)算出。式中，PA 表示標準光(C光源）的分光分布，yA表示基于JIS Z 8729(C光源2°視野)的顏色匹配函數(shù)。
[0163] 視見度校正正交透射率Yc如下算出：在400nm~700nm的波長區(qū)域內(nèi)，每隔規(guī)定的 波長間隔dA(在此為5nm)測定正交透射率Tc，由正交透射率Tc根據(jù)下述式（10)算出。式中，P 入表示標準光(C光源）的分光分布，yA表示基于JIS Z 8729(C光源2°視野)的顏色匹配函數(shù)。
[0165] 偏振度Py由視見度校正平行位透射率Yp和視見度校正正交透射率Yc根據(jù)下述式 (11)求出。
[0166] Py = 1 〇〇x {(Yp-Yc) / (Yp+Yc)}1/2 式（11)
[0167] 實施例1
[0168] 利用40°C的溫水使厚度為60WH、聚合度為5500、皂化度為99%以上的聚乙稀醇系 膜(KURARAY社制造的VF-PM)溶脹后，利用含有水1000重量份、國際公開號W02005/015275合 成例1中記載的具有式（1)的結(jié)構(gòu)的色素0.02重量份、三聚磷酸鈉1.0重量份的水溶液處理1 分30秒，接著利用含有水1000重量份、硼酸(Societa larderello s.p.a?社制造)28.6重量 份、碘(純正化學(xué)社制造)〇. 14重量份、碘化鉀(純正化學(xué)社制造）10.27重量份的水溶液在30 °C浸漬2分鐘，進行染色處理。將染色后的膜在含有3重量％硼酸的溶液中于58°C拉伸5倍， 拉伸后，在相對于水1000重量份添加碘化鉀3.5重量份而制作的含碘化物的水溶液中，在保 持拉伸后的張力的同時維持拉伸倍率，在對膜進行處理的傳送速度與處理工序的水流速度 的相對速度之差大致恒定的狀態(tài)下，一邊應(yīng)用20kHz~40kHz的超聲波一邊浸漬，進行20秒 后處理工序。浸漬了20秒碘化鉀水溶液的膜之后利用70°C的干燥機干燥10分鐘，得到偏振 元件。
[0169] 實施例2
[0170] 使用厚度為40圓、聚合度為4000、皂化度為99%以上的聚乙烯醇系膜(KURARAY社 制造的VF-PH)代替厚度為60mi、聚合度為4000、皂化度為99 %以上的聚乙烯醇系膜 (KURARAY社制造的VF-PM)，除此以外與實施例1同樣地得到本申請的偏振元件。
[0171] 實施例3
[0172] 除了使染色處理的時間為1分30秒以外，與實施例2同樣地得到偏振元件。
[0173] 實施例4
[0174] 除了使染色處理的時間為1分30秒以外，與實施例1同樣地得到偏振元件。
[0175] 實施例5
[0176] 利用40°C的溫水使厚度為60WH、聚合度為5500、皂化度為99%以上的聚乙稀醇系 膜(KURARAY社制造的VF-PM)溶脹后，利用含有水1000重量份、國際公開號W02005/015275合 成例1中記載的具有式（1)的結(jié)構(gòu)的色素0.02重量份、三聚磷酸鈉1.0重量份的水溶液處理1 分30秒，接著在含有水1000重量份、硼酸(Societa larderello s.p.a.社制造)28.6重量 份、碘(純正化學(xué)社制造)0.14重量份、碘化鉀(純正化學(xué)社制造）10.27重量份的水溶液中于 30°C浸漬2分鐘，進行染色處理。將染色后的膜在含有3重量％硼酸的溶液中于58°C拉伸5 倍，拉伸后，在保持拉伸后的張力的同時維持拉伸倍率，在對膜進行處理的傳送速度與處理 工序的水流速度的相對速度之差大致恒定的狀態(tài)下進行浸漬，進行20秒的后處理工序。之 后，利用70°C的干燥機干燥10分鐘，得到偏振元件。
[0177] 比較例1
[0178] 不利用含有水1000重量份、國際公開號W02005/015275合成例1中記載的具有式 (1)的結(jié)構(gòu)的色素的水溶液進行處理，接著利用含有水1 〇 〇 〇重量份、硼酸（S 〇 c i e t a lardere 11 o s. p. a.社制造)28.6重量份、碘(純正化學(xué)社制造)0.14重量份、碘化鉀(純正化 學(xué)社制造）10.27重量份的水溶液于30°C浸漬2分鐘，進行染色處理，并且，在拉伸后，相對于 水1000重量份添加碘化鉀35重量份，以60rpm的速度對所制作的水溶液進行攪拌，同時在維 持拉伸后的倍率的狀態(tài)下進行20秒的后處理工序，除此以外與實施例1同樣地得到偏振元 件。
[0179] 比較例2
[0180] 不利用含有水1000重量份、國際公開號W02005/015275合成例1中記載的具有式 (1)的結(jié)構(gòu)的色素的水溶液進行處理，接著利用含有水1 〇 〇 〇重量份、硼酸（S 〇 c i e t a lardere 11 o s. p. a.社制造)28.6重量份、碘(純正化學(xué)社制造)0.14重量份、碘化鉀(純正化 學(xué)社制造）10.27重量份的水溶液于30°C浸漬2分鐘，進行染色處理，并且，在拉伸后，相對于 水1000重量份添加碘化鉀35重量份，以60rpm的速度對所制作的水溶液進行攪拌，同時在維 持拉伸后的倍率的狀態(tài)下進行20秒的后處理工序，除此以外與實施例2同樣地得到偏振元 件。
[0181] 比較例3
[0182] 不利用含有水1000重量份、國際公開號W02005/015275合成例1中記載的具有式 (1)的結(jié)構(gòu)的色素的水溶液進行處理，接著利用含有水1 〇 〇 〇重量份、硼酸（S 〇 c i e t a lardere 11 o s. p. a.社制造)28.6重量份、碘(純正化學(xué)社制造)0.14重量份、碘化鉀(純正化 學(xué)社制造）10.27重量份的水溶液于30°C浸漬2分鐘，進行染色處理，并且，在拉伸后，相對于 水1000重量份添加碘化鉀50重量份，以60rpm的速度對所制作的水溶液進行攪拌，同時在維 持拉伸后的倍率的狀態(tài)下進行20秒的后處理工序，除此以外與實施例3同樣地得到偏振元 件。
[0183] 比較例4
[0184] 不利用含有水1000重量份、國際公開號W02005/015275合成例1中記載的具有式 (1)的結(jié)構(gòu)的色素的水溶液進行處理，接著利用含有水1 〇 〇 〇重量份、硼酸（S 〇 c i e t a lardere 11 o s. p. a.社制造)28.6重量份、碘(純正化學(xué)社制造)0.14重量份、碘化鉀(純正化 學(xué)社制造）10.27重量份的水溶液于30°C浸漬2分鐘，進行染色處理，并且，在拉伸后，相對于 水1000重量份添加碘化鉀50重量份，以60rpm的速度對所制作的水溶液進行攪拌，同時在維 持拉伸后的倍率的狀態(tài)下進行20秒的后處理工序，除此以外與實施例4同樣地得到偏振元 件。
[0185] 比較例5
[0186] 將Polatechno社制造的碘系偏振片SKN-18242P浸漬到二氯甲烷中，抽出偏振元 件，作為比較例樣品。
[0187] 比較例6
[0188] 不利用含有水1000重量份、國際公開號W02005/015275合成例1中記載的具有式 (1)的結(jié)構(gòu)的色素的水溶液進行處理，接著利用含有水1 〇 〇 〇重量份、硼酸（S 〇 c i e t a lardere 11 o s. p. a.社制造)28.6重量份、碘(純正化學(xué)社制造)0.25重量份、碘化鉀(純正化 學(xué)社制造）17.7重量份的水溶液于30°C浸漬2分鐘，進行染色處理，并且，在拉伸后，將膜浸 漬到水中，進行20秒處理，除此以外與實施例5同樣地得到偏振元件。
[0189] 比較例7
[0190] 利用含有水1000重量份、國際公開號W02005/015275合成例1中記載的具有式（1) 的結(jié)構(gòu)的色素〇. 1重量份、三聚磷酸鈉1. 〇重量份的水溶液處理3分00秒，除此以外與實施例 1同樣地制作偏振元件。所得到的偏振片看上去著色為黃色。
[0191 ]將實施例1~5和比較例1~7中得到的偏振元件的各參數(shù)示于表1。表1中所示的參 數(shù)如下所述。
[0192] 視見度校正單片透射率Ys，
[0193] 視見度校正平行透射率Yp，
[0194] 視見度校正正交透射率Yc，
[0195] 460nm的單片透射率Ts46〇，
[0196] 使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進行測定時的460nm的平行透射率 Tp460，
[0197] 使2片基材的吸收軸方向正交地對2片基材進行測定時的460nm的正交透射率 TC460，
[0198] 550nm的單片透射率Ts550，
[0199] 610nm的單片透射率Ts610，
[0200]使2片基材的吸收軸方向正交地對2片基材進行測定時的610nm的正交透射率 TC610，
[0201] 430nm~480nm的單片透射率的平均值Ts Ave430-480，
[0202] 使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進行測定時的430nm~480nm的平行位 的透射率的平均值Tp Ave430-480，
[0203]使2片基材的吸收軸方向正交地對2片基材進行測定時的430nm~480nm的正交位 的透射率的平均值Tc Ave430-480。
[0204]【表1】
[0206] 將針對實施例1~5和比較例1~7得到的進一步的參數(shù)示于表2。表2中所示的參數(shù) 如下所述。
[0207] 使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進行測定所得到的255nm的平行透射率 Tp255 ?
[0208]使2片基材的吸收軸方向正交地對2片基材進行測定所得到的255nm的正交透射率 TC255，
[0209] 使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進行測定所得到的295nm的平行透射率 Tp295，
[0210] 使2片基材的吸收軸方向正交地對2片基材進行測定所得到的295nm的正交透射率 TC295，
[0211] 使2片基材的吸收軸方向平行地對2片基材進行測定所得到的360nm的平行透射率 Tp360，
[0212] 使2片基材的吸收軸方向正交地對2片基材進行測定所得到的360nm的正交透射率 TC360〇
[0213] 【表2】
[0215] 由以上結(jié)果可知，實施例1~5的偏振元件是在各波長下具有大致恒定的透射率的 偏振元件，以單片測定時的視見度校正單片透射率Ys為40.0%~42.5%，視見度校正單片 透射率Ys與460nm的單片透射率TS46Q之差為1.2%以內(nèi)，視見度校正單片透射率Ys與550nm 的單片透射率Ts 55Q之差為1%以內(nèi)，視見度校正單片透射率Ys與610nm的單片透射率Ts61(^ 差為1%以內(nèi)，使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定所得到的視見度校 正正交透射率Yc為0.01 %以下，使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定所 得到的430nm~480nm的正交透射率的平均值Tc Ave430-480為0 ? 03 %以下。
[0216] 另外，通過使用保護層對偏振元件進行層積，可以得到偏振片，實施例1~5的偏振 元件在將吸收軸平行地設(shè)置時，430nm~480nm的透射率與500nmm~650nm的透射率相比具 有大致恒定的光學(xué)特性，可以保持各波長下的發(fā)光均勻性。此外，視見度校正正交透射率Yc 為0.01 %以下，且430nm~480nm的正交透射率的平均值Tc Ave430-480為0.03 %以下，由此 也可知這些偏振元件是具有高對比度且能夠使可見區(qū)域的各波長透射率恒定的偏振元件 或偏振片。
[0217] 因此，利用上述方法得到的實施例1~5的偏振元件或使用這些偏振元件制作的偏 振片可以作為透射率高、對比度比高、并且色彩再現(xiàn)性非常高的顯示器用偏振片、特別是液 晶顯示器用偏振片來使用。另外，使用了該偏振元件或偏振片的顯示器可以期待成為可靠 性高、能夠長期維持高對比度、并且具有高色彩再現(xiàn)性的顯示器。
【主權(quán)項】
1. 一種偏振元件，其包含由吸附硼酸且經(jīng)拉伸的親水性高分子構(gòu)成、并且含有碘的具 有偏振功能的基材，該偏振元件的特征在于， 以游離酸的形式含有式(1)所表示的有機化合物或其鹽， [化1]式(1)中，R1表示氫原子、鹵原子、低級烷基、低級烷氧基或羧基，k、m、n分別表示O或1，其 中，m+n>l， 以單片測定該基材時的視見度校正單片透射率Yc為40.0%~42.5%， 視見度校正單片透射率Ys與460nm的單片透射率TS46Q之差為1.2 %以內(nèi)， 視見度校正單片透射率Ys與550nm的單片透射率Ts55q之差為1 %以內(nèi)， 視見度校正單片透射率Ys與610nm的單片透射率Ts61q之差為1 %以內(nèi)， 使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的視見度校正正交透射率 為0.01%以下， 使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的430nm~480nm的正交透 射率的平均值Tc Ave430-480為0.03%以下。2. 如權(quán)利要求1所述的偏振元件，其特征在于， 使2片所述基材的吸收軸方向平行地對2片所述基材進行測定時的視見度校正平行透 射率Yp為33%~37%的范圍， 該基板的平行透射率Yp與使2片該基材的吸收軸方向平行地對2片該基材進行測定時 的255nm的透射率Tp255滿足下述式(2): 0·75ΧΥρ-13彡Tp255彡0·75ΧΥρ+1·0· · ·式（2)〇3. 如權(quán)利要求1或2所述的偏振元件，其特征在于， 使2片所述基材的吸收軸方向平行地對2片所述基材進行測定時的視見度校正平行透 射率Yp為33%~37%的范圍， 該平行透射率Yp與使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的255nm 的透射率Tc255滿足下述式(3): 2.0X10-6XYp4.1 彡Tc255彡2.0X10-6XYp4.4. ··式（3)〇4. 如權(quán)利要求1~3中任一項所述的偏振元件，其特征在于， 使2片所述基材的吸收軸方向平行地對2片所述基材進行測定時的視見度校正平行透 射率Yp為33%~37%的范圍， 該平行透射率Yp與使2片所述基材的吸收軸方向平行地對2片所述基材進行測定時的 460nm的平行透射率Τρ46〇之差為3 %以內(nèi)。5. 如權(quán)利要求1~4中任一項所述的偏振元件，其特征在于， 使2片所述基材的吸收軸方向平行地對2片所述基材進行測定時的視見度校正透射率 Yp為33%~37%的范圍， 該平行透射率Yp與使2片所述基材的吸收軸方向平行地對2片所述基材進行測定時的 295nm的透射率Tp295滿足下述式(4)， 該平行透射率Yp與使2片所述基材的吸收軸方向平行地對2片所述基材進行測定時的 360nm的透射率Tp36Q滿足下述式（5)， 1·05ΧΥρ-26<Τρ295<1·05ΧΥρ-13···Κ(4) 1 ·25 XΥρ-26 ·25彡Tp36Q彡 1 ·25 XΥρ-16 ·25···式（5) 〇6. 如權(quán)利要求1~5中任一項所述的偏振元件，其特征在于， 使2片所述基材的吸收軸方向正交地對2片所述基材進行測定時的295nm的透射率TC295 滿足式(6)，并且， 使2片該基材的吸收軸方向平行地對2片該基材進行測定時的360nm的透射率Tc36q滿足 式⑴， 2.0X10-30XYp18.6<Tc295<2.0X10- 30XYp19.4..^(6) 4.0X10-37 XYp22.12STc36O彡4.OX 10-37XYp22.67."式（7) 〇7. 如權(quán)利要求1~6中任一項所述的偏振元件，其特征在于， 使2片所述基材的吸收軸方向正交地對2片所述基材進行測定時的460nm的透射率Tc46〇 為0.035%以下，并且， 使2片該基材的吸收軸方向正交地對2片該基材進行測定時的6 IOnm的透射率Tc6io為 0.01%以下。8. 如權(quán)利要求1~7中任一項所述的偏振元件，其特征在于， 所述基材由聚乙烯醇系樹脂膜構(gòu)成， 該聚乙烯醇系樹脂膜的聚合度為3000~7000。9. 一種偏振片，其是在權(quán)利要求1~8中任一項所述的偏振元件的至少單面設(shè)置支撐體 膜而成的。10. -種液晶顯示裝置，其具備權(quán)利要求1~8中任一項所述的偏振元件或權(quán)利要求9所 述的偏振片。11. 一種偏振元件的制造方法，該偏振元件包含由吸附硼酸且經(jīng)拉伸的親水性高分子 構(gòu)成、并且含有碘的具有偏振功能的基材，該制造方法的特征在于， 包括下述工序： (i) 使聚乙烯醇系樹脂膜中含有二色性色素而得到含有二色性色素的膜的工序； (ii) 將所述含有二色性色素的膜進行拉伸而得到經(jīng)拉伸的膜的工序； (iii) 使用含氯化物的溶液或含碘化物的溶液對所述經(jīng)拉伸的膜進行后處理的工序； 和 (iv) 在所述后處理之后使膜干燥而得到所述基材的工序， 所述含氯化物的溶液或含碘化物的溶液的濃度為〇. 1重量％~15重量％， 該制造方法進一步包括使基材中含有下述式(1)的有機化合物的工序， 「化21
【文檔編號】G02F1/1335GK105899979SQ201480063578
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月1日
【發(fā)明人】望月典明
【申請人】日本化藥株式會社, 寶來技術(shù)有限公司