染料系偏光膜、以及使用其的偏光板及显示装置的制作方法

本发明涉及具有高偏光度、高对比度及高耐久性的染料系偏光膜，以及使用其的偏光板及显示装置。

背景技术：

1、具有光的透过/遮蔽功能的偏光板与具有光的切换功能的液晶一起为液晶显示器(liquid crystal display：lcd)等显示装置的基本构成要素。此lcd的应用领域也从初期的计算器及时钟等小型机器，扩展至可列举笔记本电脑、文字处理器、液晶投影仪、液晶电视、车用导航及室内外的测量仪等。此外，也可应用于具有偏光功能的透镜，而被应用在视觉识别性经提升的太阳眼镜或是近年来对应于3d电视等的偏光眼镜等。由于上述这样的偏光板的用途扩展至宽广范围，所以使用条件也在低温至高温、低湿度至高湿度、低光量至高光量的宽泛条件下使用，因而要求具有高偏光性能及高耐久性的偏光板。

2、目前，偏光板通过将碘、二色性染料染色或含浸于聚乙烯醇或其衍生物的膜并进行拉伸及取向而制造，或者是通过聚氯乙烯膜的脱盐酸或聚乙烯醇系膜的脱水以生成多烯并进行取向而制造。一般而言，使用了碘的碘系偏光膜的偏光性能优异，但对水及热不耐受，于高温、高湿的状态下长时间使用的情况下，其耐久性有时会产生问题。为了提升耐久性，考虑了以福尔马林或含有硼酸的水溶液来进行处理、或使用透湿度低的高分子膜作为保护膜的方法等，但其效果并不能说充分。

3、使用了二色性染料的染料系偏光膜系使用多种颜色的染料，承担各式各样的吸收频带，从而制作符合各种目的的偏光膜。例如从黄色至橙色与红至紫、蓝至绿中混合任意的染料，从而可得到承担可见的波长区域整体的透过/吸收的偏光膜。另一方面，染料系偏光膜与碘相比，耐热及耐湿热性或是耐光性优异，但该光学特性较差。

4、近年的显示装置中，利用使用了led的led背光作为光源已成为主流，关于其测光测色，定义于jis z8724：2015中。在此标准中，等色函数的波长范围被定为360nm至830nm，在以测色目的进行led光源的分光测定的情况下，波长范围则也可被定为380nm至780nm。从该内容可明确，在使用led背光的显示装置等用途中，所使用的偏光板必须至少在至780nm为止的波长范围中显示出高光学特性。

5、一般的二色性染料的配混例如由专利文献1至5、8及9所列举的那样，已逐渐开发出具有各种特征的染料系偏光板。然而，在至目前为止已报道过的关于显示装置用途的偏光板的专利中，较多是“关于光学测定的波长范围，记载有400nm至700nm的波长范围”，或是“未记载光学测定的波长范围本身”的情况，因此，关于700nm以上的光学特性几乎未被探讨。

6、实际记载于专利文献2的染料系偏光板中，由于700nm以上的吸收性能低，所以在正交地配置这些2片偏光板的吸收轴的正交位中，发生了背光的光泄漏而可被看到的现象(以下称为漏光)。

7、另一方面，如专利文献10及11所说明，也有“关于光学测定的波长范围记载有380nm至780nm”的染料系偏光板相关的申请。然而，需提升于380nm至780nm的可见光波长区域中的偏光性能。

8、于专利文献3的实施例13等中，记载有“双偶氮至三偶氮化合物”或“双偶氮至三偶氮铜化化合物”的组合。然而，由于该染料本身的偏光性能低，所以无法达到可满足作为偏光膜的性能的水准。

9、近年来正在开发四偶氮化合物、四铜化染料。于专利文献1至8中，记载有偏光特性良好的二色性色素、使用了它们的配混例。例如于专利文献1的实施例8中，公开了含有四偶氮化合物与四偶氮铜化化合物的配方。然而，所记载的对比度低，并未报道以四偶氮化合物与四偶氮铜化染料的组合可使380至780nm的偏光性能充分。

10、现有技术文献

11、专利文献

12、专利文献1：国际公开第2017/135392号公报

13、专利文献2：国际公开第2016/186183号公报

14、专利文献3：日本特开2021-002043号公报

15、专利文献4：日本特开2017-090903号公报

16、专利文献5：国际公开第2020/050333号公报

17、专利文献6：国际公开第2012/108169号公报

18、专利文献7：国际公开第2012/108173号公报

19、专利文献8：国际公开第2017/135391号公报

20、专利文献9：国际公开第2019/117131号公报

21、专利文献10：国际公开第2022/071201号公报

22、专利文献11：国际公开第2022/071204号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、本发明的目的之一在于提供于730nm的波长下具有优异(低)正交透过率的偏光膜，以及使用其的偏光板及显示装置(偏光膜等)。本发明的其他目的在于提供具有高偏光度、高对比度及高耐久性的高性能的偏光膜等，尤其在于提供即使于可见光区域、具体而言为380至780nm的波长区域中，在400至700nm的波长区域中，也具有良好的对比度的偏光膜等。此外，本发明的其他目的在于提供正交位的漏光少的偏光膜等。此外，本发明的其他目的在于提供在严苛环境下耐久性(例如耐热、耐湿热、耐光等)提升的具有优异偏光性能及耐久性的高性能的偏光膜等。

3、用于解决问题的方案

4、本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过配混具有特定结构的2种偶氮化合物、即四偶氮化合物与四偶氮铜化化合物作为二色性染料，可得到700nm以上的正交位的漏光少、偏光性能、尤其是偏光度及对比度提升、并显示出耐热性、耐湿热性、耐光性等高耐久性的偏光膜，以及使用其的偏光板及显示装置，从而完成了本发明。

5、即，本发明涉及以下[1]至[7]，但并不限定于此。

6、[1]

7、一种偏光膜，其特征在于，其含有基材，且在上述基材中含有以下述式(1)表示的偶氮化合物或其盐(化合物a)与以下述式(2)表示的偶氮化合物或其盐(化合物b)，

8、

9、式(1)中，x1表示任选具有取代基的氨基、任选具有取代基的苯基氨基、任选具有取代基的萘基氨基、任选具有取代基的苯甲酰基氨基、或任选具有取代基的萘并三唑基，q1及r1至r4分别独立地表示任意的取代基，m表示1至3的整数，

10、

11、式(2)中，x2表示任选具有取代基的氨基、任选具有取代基的苯基氨基、任选具有取代基的萘基氨基、任选具有取代基的苯甲酰基氨基、或任选具有取代基的萘并三唑基，q2及r5至r8分别独立地表示任意的取代基，r9表示氢原子或甲基，n表示1至3的整数。

12、[2]

13、根据[1]所述的偏光膜，其中，在式(1)中，r1至r4分别独立地为氢原子、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基或具有磺基的c1-c4烷氧基，

14、x1为无取代或具有1个或2个c1-c4烷基或苯基取代c1-c4烷基的氨基、或者无取代或具有分别独立地选自由c1-c4烷氧基、具有磺基的c1-c4烷氧基、c1-c4烷基、羧基、羟基、磺基及氨基组成的组中的1或2个取代基的苯基氨基、萘基氨基、苯甲酰基氨基、萘并三唑基，

15、q1为氢原子、氯原子、羟基、具有保护基的羟基、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基、具有磺基的c1-c4烷氧基、硝基、羧基或磺基，

16、在式(2)中，r5至r8分别独立地为氢原子、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基或具有磺基的c1-c4烷氧基，

17、x2为无取代或具有1个或2个c1-c4烷基或苯基取代c1-c4烷基的氨基、或者无取代或具有分别独立地选自由c1-c4烷氧基、具有磺基的c1-c4烷氧基、c1-c4烷基、羧基、羟基、磺基及氨基组成的组中的1或2个取代基的苯基氨基、萘基氨基、苯甲酰基氨基、萘并三唑基，

18、q2为氢原子、氯原子、羟基、具有保护基的羟基、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基、具有磺基的c1-c4烷氧基、硝基、羧基或磺基。

19、[3]

20、根据[1]所述的偏光膜，其中，以上述式(1)表示的偶氮化合物或其盐为以下述式(3)表示的偶氮化合物或其盐，以上述式(2)表示的偶氮化合物或其盐为以下述式(4)表示的偶氮化合物或其盐，

21、

22、式(3)中，r1至r4分别独立地表示氢原子、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基或具有磺基的c1-c4烷氧基，m表示1至3的整数，

23、

24、式(4)中，r5至r8分别独立地表示氢原子、c1-c4烷基、c1-c4烷氧基或具有磺基的c1-c4烷氧基，r9表示甲基，n表示1至3的整数。

25、[4]根据[1]所述的偏光膜，其含有1种以上的除化合物a及b以外的任意的二色性染料。

26、[5]根据[1]所述的偏光膜，其中，上述基材含有聚乙烯醇系的树脂。

27、[6]一种偏光板，其具备设置在[1]至[5]中任一项所述的偏光膜的单面或双面上的透明保护膜。

28、[7]一种显示装置，其具备[6]所述的偏光板。

29、发明的效果

30、根据本发明，可提供于730nm的波长下具有优异正交透过率的偏光膜等。本发明的一个方式可提供于可见光区域、380至780nm且400至700nm的波长区域中具有优异偏光度及对比度的偏光膜等。