[发明专利]偶氮化合物和包含它的染料偏振膜

说明书

本申请是申请号：200780022089.X；申请日：2007年6月12日；发明标题：偶氮化合物和包含它的染料偏振膜的分案申请。

技术领域

本发明涉及新型偶氮化合物和其盐，以及包含该化合物的含染料偏振膜。

背景技术

除具有光开关功能的液晶之外，具有透光和蔽光功能的偏振板也是显示设备如液晶显示器(LCD)的基本组成元件。这种LCD的应用领域从早期的小型物品如电子计算机、手表等扩展到笔记本电脑、文字处理机、液晶投影仪、液晶电视、汽车导航系统、室内和室外仪器等。此外，LCD在从低温到高温、低湿度到高湿度和低光强到高光强的宽阔条件下使用。因此，需要偏振性能高并且耐久性优异的偏振板。

目前，如下制备偏振膜：将偏振膜基材用作为偏振元素的碘或二色性染料染色或其中引入碘或二色性染料，其中该基材是聚乙烯醇或其衍生物的拉伸和取向膜或通过将聚氯乙烯薄膜脱氯化氢或将聚乙烯醇薄膜脱水而制备的聚烯的取向膜。在这些偏振膜中，使用碘作为偏振元素的碘偏振膜显示出众的初始偏振性能。另一方面，该偏振膜防水和热性能弱，并且当它们长期在高温和高湿度状态下使用时，产生耐久性方面的问题。为了改进耐久性，考虑了例如用福尔马林或含硼酸的水溶液处理偏振膜，使用具有低透湿性的聚合物薄膜作为保护膜等的方法。然而，这些方法的效果不令人满意。另一方面，含二色性染料作为偏振元素的含染料偏振膜在防潮性和耐热性方面比碘偏振膜好，但是该含染料偏振元件的初始偏振性能通常不充分。

在通过将数种二色性染料吸附到聚合物薄膜上并将该薄膜取向制备的中性色偏振膜中，如果在双片偏振膜彼此叠置并满足它们的取向方向彼此垂直的状态下存在可见光波长范围中特定波长的光泄漏(颜色泄漏)，则当将这些偏振膜装配到液晶显示器板上时，该液晶显示器的色调可能在暗状态下变化。因此，为了抑制当偏振膜装配到液晶显示器上时由在暗状态下特定波长的颜色泄漏所引起的液晶显示器的颜色变化，必须在可见光波长范围中将在垂直位置的平均透光率(垂直透光率)均匀地降低。

此外，在彩色液晶投影显示器(即彩色液晶投影仪)的情况下，偏振板用于液晶成象部件。在这种应用中，以前使用碘偏振板，其具有良好的偏振性能并显示中性灰色颜色。然而，如上所述，碘偏振板具有其耐光性、耐热性和耐湿热性不充分的问题，原因在于碘是偏振剂。为了解决这种问题，已经开始使用中性灰色偏振板，其使用含染料二色性着色剂作为偏振剂。在中性灰色的偏振板中，为了平均改进整个可见光波长范围中的透光率和偏振性能，通常结合地使用三基色的着色剂。因此，存在的问题是，对于满足市场对更亮的彩色液晶投影仪的要求来说，透光率仍不足，并且为了实现亮度，必须增加光源的强度。为了解决该问题，已经开始使用对应于三基色的三偏振板，即蓝色信道，绿色通道和红色信道中每一种的偏振板。

因为光相当大地被偏振板吸收，并且将0.5-3英寸的如此小的区域的图像扩大到大约数十英寸至一百几十英寸，所以亮度的降低是不可避免的。因此，使用高亮度光源作为光源。此外，强烈需要进一步提高液晶投影仪亮度，结果是，所使用的光源强度不可避免地越来越强。连同这一点，偏振膜接收的光和热的量也越来越高。

用于制备上述含染料偏振膜的染料的实例包括水溶性偶氮化合物，它们例如在专利文件1-专利文件5中进行了描述。

然而，在偏振特性、吸收波长范围、色调等方面，含所述水溶性染料的常规偏振板还没有充分地满足市场的需要。另外，在对应于彩色液晶投影仪的三基色的偏振板(即蓝色信道、绿色信道和红色信道中的每一种的偏振板)当中，在高温和高湿条件下的亮度、偏振性能、耐久性，和对长期光辐射的耐性方面都不好。因此希望改进。

专利文件1：JP-A-2001-33627

专利文件2：JP-A-2001-56412

专利文件3：日本专利号2,622,748

专利文件4：日本专利申请号2004-338876

专利文件5：JP-A-2004-51645

非专利文件1：Yutaka Hosoda撰写的″Senryo Kagaku(Dye Chemistry)″

发明内容

本发明的目的是提供具有优异的偏振性能和防潮、耐热和耐光性的高性能偏振板。此外，本发明的另一个目的是提供在可见光的波长范围中在垂直位置不引起颜色泄漏的并且具有优异偏振性能和防潮、耐热和耐光性的高性能偏振板，所述偏振板是中性色偏振板，是通过将两种或更多种二色性染料吸附在聚合物薄膜中，接着将所述薄膜取向而制备的。