[发明专利]偶氮化合物及包含所述偶氮化合物的含染料的偏振膜

说明书

技术领域

本发明涉及新型偶氮化合物及包含所述偶氮化合物的含染料的偏振膜。

背景技术

具有透光或遮光功能的偏振片连同具有开关光功能的液晶一道，是构成诸如液晶显示器(LCD)的显示装置的基本构成元件。这种LCD的应用领域从早期的小型物品如电子计算器和手表广泛地扩展到笔记本计算机、文字处理器、液晶投影仪、液晶电视、汽车导航系统及室内外测量仪器。此外，LCD在从低温到高温、从低湿度到高湿度及从低光强度到高光强度的宽泛条件下使用。因此，期望具有高偏振性能及优异耐久性的偏振片。

目前，偏振膜通过如下操作制造：以作为偏振元件(polarizingelement)的碘或二色性染料对偏振膜基材进行染色或者将作为偏振元件的碘或二色性染料掺入到偏振膜中，其中所述基材是聚乙烯醇或其衍生物的拉伸及取向膜，或者是通过聚氯乙烯膜脱氯化氢或聚乙烯醇膜脱水而制成的多烯取向膜。这些当中，使用碘为偏振元件的碘偏振膜显示出优良的偏振性能。然而，这些偏振膜对水分和热的耐受性弱，并且当其长时间在高温和高湿度条件下使用时，产生耐久性问题。为了提高耐久性，考虑了诸如用福尔马林或含硼酸的水溶液处理偏振膜，以及使用低透湿性的聚合物膜作为保护膜的方法。然而，这些方法的效果并不令人满意。另一方面，包含二色性染料为偏振元件的含染料的偏振膜具有比碘偏振膜更好的耐湿性及耐热性，但通常偏振性能不足。

在通过将若干种二色性染料吸附到聚合物膜上继之以取向而制造的中性色偏振膜中，如果在可见光波长范围内存在特定波长的光泄漏(颜色泄漏(color leakage))，则在两个偏振膜以其取向方向彼此正交的方式彼此叠合的状态下(正交位置)，当使偏振膜固定于液晶显示器面板时，液晶显示器的色调在暗态下可能会发生变化。因此，当使偏振膜固定于液晶显示器装置时，为了防止在暗态下由特定波长的颜色泄漏所致的液晶显示器变色，必须均匀地降低可见光波长范围内在正交位置的透射率(正交透射率)。

此外，在彩色液晶投影型显示器，即彩色液晶投影仪的情况下，偏振片用于液晶成像部。在这种应用当中，以前使用具有良好偏振性能并显示中性灰色的碘偏振片。然而，如上所述，碘偏振片存在的问题是，因为碘是起偏器，所以其耐光性、耐热性及耐湿热性不足。为了解决这种问题，已经开始使用以染料型二色性着色剂为起偏器的中性灰色偏振片。在中性灰色偏振片中，为了均匀地提高整个可见光波长范围内的透射率及偏振性能，通常组合使用三原色的着色剂。由此，存在的问题是，想要满足如在彩色液晶投影仪中市场对更大亮度的要求，透光率仍然差，并且为了实现亮度，必须提高光源的强度。为了解决这种问题，已经开始使用对应于三原色的三片偏振片，即各自用于蓝色通道、绿色通道和红色通道的片。

然而，因为光被偏振片大量吸收，且诸如0.5～3英寸的小面积图像被放大到约数十到一百几十英寸，因此亮度的下降不能避免。因此，作为光源，使用高亮度的光源。此外，强烈期望进一步提高液晶投影仪的亮度，结果所用光源的强度不可避免地变大。随之而来的是，偏振片接受的光量和热量增加。

可以用于制造如上所述的含染料的偏振膜的染料包括例如专利文献1～6中所述的水溶性偶氮化合物。

然而，包含水溶性染料的常规偏振片尚未在偏振特性、吸收波长范围、色调等方面充分满足市场要求。此外，在彩色液晶投影仪用对应于三原色的三片偏振片，即各自用于蓝色通道、绿色通道和红色通道的片当中，没有一个在亮度、偏振性能、在高温及高湿度条件下的耐久性及耐长时间光照性的所有方面都良好，因此期望有所改善。

专利文献1：JP 2001-33627A

专利文献2：JP 2002-56412A

专利文献3：日本专利2622748号

专利文献4：JP 2004-51645A

专利文献5：WO 2004/092282

专利文献6：WO 2006/057214

非专利文献1：“染料化学”，细田豊(Yutaka Hosoda)著

发明内容

发明要解决的问题

本发明的一个目的是提供一种偏振性能及耐湿性、耐热性和耐光性优异的高性能偏振片。此外，本发明的另一个目的是提供一种高性能偏振片，所述偏振片在可见光波长范围内在正交位置不引起颜色泄漏，并且具有优异的偏振性能及耐湿性、耐热性和耐光性，所述偏振片是通过在聚合物膜中吸附两种以上的二色性染料继之以对其进行取向而制造的中性色偏振片。