特許7247105無彩色な偏光素子、並びにこれを用いた無彩色偏光板および表示装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-17
(45)【発行日】2023-03-28
(54)【発明の名称】無彩色な偏光素子、並びにこれを用いた無彩色偏光板および表示装置
(51)【国際特許分類】
G02B 5/30 20060101AFI20230320BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20230320BHJP
C09B 31/22 20060101ALN20230320BHJP
【ＦＩ】
G02B5/30
G02F1/1335 510
C09B31/22
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2019559650
(86)(22)【出願日】2018-12-11
(86)【国際出願番号】 JP2018045464
(87)【国際公開番号】W WO2019117131
(87)【国際公開日】2019-06-20
【審査請求日】2021-08-25
(31)【優先権主張番号】P 2017236827
(32)【優先日】2017-12-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004086
【氏名又は名称】日本化薬株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】望月 典明
(72)【発明者】
【氏名】樋下田 貴大
(72)【発明者】
【氏名】服部 由侑
(72)【発明者】
【氏名】中村 光則
【審査官】小西 隆
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／１５２０２６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／１４６２１２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平０９－３０２２５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０５６３９８０９（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ５／３０
Ｇ０２Ｆ １／１３３５
Ｃ０９Ｂ ３１／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
式（１）で表されるアゾ化合物又はその塩と式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩を含む偏光素子：【化1】
式中、Ａｒ１は置換基１を有するフェニル基又は置換基２を有するナフチル基を示し、Ｒｒ１～Ｒｒ４は各々独立に、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、ｊは０又は１を示し、Ｘｒ１は置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は、置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示し；
【化2】
式中、Ａｇ１は置換基３を有するフェニル基又は置換基４を有するナフチル基を示し、Ｂｇ、Ｃｇは、各々独立に、下記式（３）又は式（４）で表され、いずれか一方が式（３）で表され、Ｘｇ１は、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示し；
【化3】
式中、Ｒｇ１は水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、ｐ１は０～２の整数を示し；
【化4】
式中、Ｒｇ２およびＲｇ３は各々独立に水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、
置換基１は、スルホ基、カルボキシ基、Ｃ １～４ アルキル基、Ｃ １～４ アルコキシ基、スルホ基を有するＣ １～４ アルコキシ基、ニトロ基、ベンゾイル基、アミノ基、アセチルアミノ基、及びＣ １～４ アルキルアミノ基から選択され、ただし置換基１が２つ以上の場合にはその少なくとも１つがスルホ基又はカルボキシ基であり、
置換基２は、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びスルホ基を有するＣ １～４ アルコキシ基から選択され、ただし置換基１が２つ以上の場合にはその少なくとも１つがスルホ基であり、
置換基３は、スルホ基、カルボキシ基、Ｃ １～４ アルキル基、Ｃ １～４ アルコキシ基、スルホ基を有するＣ １～４ アルコキシ基、ニトロ基、アミノ基、アセチルアミノ基、又はＣ １～４ アルキルアミノ基から選択され、ただし置換基１が２つ以上の場合にはその少なくとも１つがスルホ基又はカルボキシ基であり、
置換基４は、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びスルホ基を有するＣ １～４ アルコキシ基から選択され、ただし置換基１が２つ以上の場合にはその少なくとも１つがスルホ基、ヒドロキシ基、又はスルホ基を有するＣ １～４ アルコキシ基である。
【請求項2】
上記式（２）におけるＣｇが、上記式（３）で表される請求項１に記載の偏光素子。
【請求項3】
上記式（２）に記載のＸｇ
１
が、置換基を有していても良いフェニルアミノ基である請求項１又は２に記載の偏光素子。
【請求項4】
上記式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式（５）で表されるアゾ化合物又はその塩である請求項１～３のいずれか一項に記載の偏光素子：【化5】
式中、Ａｇ２は置換基５を有するフェニル基又は置換基６を有するナフチル基を示し、Ｒｇ４、Ｒｇ５は各々独立に水素原子、炭素数１～４のアルキル基、アルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、Ｘｇ２は置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は、置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示し、ｐ２、ｐ３は各々独立に０～２の整数を示し、
置換基５は、スルホ基、カルボキシ基、Ｃ １～４ アルキル基、Ｃ １～４ アルコキシ基、スルホ基を有するＣ １～４ アルコキシ基、ニトロ基、アミノ基、アセチルアミノ基、又はＣ １～４ アルキルアミノ基から選択され、ただし置換基１が２つ以上の場合にはその少なくとも１つがスルホ基又はカルボキシ基であり、
置換基６は、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びスルホ基を有するＣ １～４ アルコキシ基から選択され、ただし置換基１が２つ以上の場合にはその少なくとも１つがスルホ基、ヒドロキシ基、又はスルホ基を有するＣ １～４ アルコキシ基である。
【請求項5】
上記式（５）に記載のＸｇ
２
が、置換基を有していても良いフェニルアミノ基である請求項４に記載の偏光素子。
【請求項6】
上記式（５）に記載のｐ２及びｐ３がそれぞれ１又は２である請求項４又は５に記載の偏光素子。
【請求項7】
上記式（１）のＸｒ１が、置換基を有していても良いフェニルアミノ基である請求項１～６のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項8】
下記式（６）で表されるアゾ化合物又はその塩をさらに含む請求項１～７のいずれか一項に記載の偏光素子：【化6】
式（６）中、Ａｙ１はスルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、炭素数１～４のアルキル基、又は炭素数１～４のアルコキシ基を示し、Ｒｙ１～Ｒｙ４は各々独立に水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、ｋは１～３の整数を示す。
【請求項9】
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて測定して求められる各波長の透過率において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として２．５％以下であり、かつ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ～６４０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として３．０％以下である請求項１～８のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項10】
ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に従い、自然光を用いて透過率測定時に求められるａ＊値およびｂ＊値の絶対値が、上記偏光素子単体で、ともに１．０以下（－１．０≦ａ＊－ｓ≦１．０、－１．０≦ｂ＊－ｓ≦１．０）であり、
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で、ともに２．０以下（－２．０≦ａ＊－ｐ≦２．０、－２．０≦ｂ＊－ｐ≦２．０）である、
請求項１～９のいずれか一項に記載の偏光素子（ａ＊－ｓは単体でのａ＊値を示し、ｂ＊－ｓは単体でのｂ＊値を示し、ａ＊－ｐは平行位でのａ＊値を示し、ｂ＊－ｐは平行位でのｂ＊を示す）。
【請求項11】
上記偏光素子の視感度補正後の単体透過率が３５％～４５％であり、上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で求められる５２０ｎｍ～５９０ｎｍの各波長の平均透過率が２８％～４５％である、
請求項１～１０のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項12】
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに直交するように重ねて配置した状態で求められる各波長の透過率において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍの平均透過率と５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として１．０％以下であり、並びに、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率と６００ｎｍ～６４０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として１．０％以下である、
請求項１～１１のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項13】
波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍの各波長における直交位透過率が１％以下、又は偏光度が９７％以上である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項14】
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに直交するように重ねて配置した状態で、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に従い、自然光を用いた透過率測定時に求められるａ＊値およびｂ＊値の絶対値がいずれも２．０以下（－２．０≦ａ＊－ｃ≦２．０、－２．０≦ｂ＊－ｃ≦２．０）である、請求項１～１１のいずれか一項に記載の偏光素子（（ａ＊－ｃは直交位でのａ＊値を示し、ｂ＊－ｃは直交位でのｂ＊を示す）。
【請求項15】
上記偏光素子が、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを基材として含む、請求項１～１４のいずれか一項に記載の偏光素子。
【請求項16】
請求項１～１５のいずれか一項に記載の偏光素子と、上記偏光素子の片面又は両面に設けられた透明保護層とを備える偏光板。
【請求項17】
請求項１～１５のいずれか一項に記載の偏光素子又は請求項１６に記載の偏光板を備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無彩色の染料系偏光素子、並びにこれを用いた無彩色偏光板および表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
偏光素子は一般に、延伸配向したポリビニルアルコール又はその誘導体のフィルムあるいはポリ塩化ビニルフィルムの脱塩酸又はポリビニルアルコール系フィルムの脱水によりポリエンを生成して配向せしめたポリエン系のフィルムなどの基材に、ヨウ素や二色性染料を吸着配向させることにより製造されている。この偏光素子に接着剤層を介してトリアセチルセルロースなどからなる保護フィルムを貼合して得られる偏光板は、液晶表示装置などに用いられる。二色性色素としてヨウ素を用いた偏光板はヨウ素系偏光板と呼ばれ、一方、二色性色素として二色性染料、例えば二色性を有するアゾ化合物を用いた偏光板は染料系偏光板と呼ばれる。これらのうち染料系偏光板は、高耐熱性、高湿熱耐久性、および高安定性を有し、又、色素の配合による色の選択性が高いという特徴がある一方で、同じ偏光度を有するヨウ素系偏光板と比較して透過率およびコントラストが低いという問題があった。このため高い耐久性を維持し、色の選択性が多様であることに加え、より高い透過率で、高い偏光特性を有する偏光素子が望まれている。
【0003】
さらに、色の選択性が多様である染料系偏光板であっても、これまでの偏光素子は、２枚の偏光素子の吸収軸方向が互いに平行な位置関係（以下、「平行位」とも称する。）になるように重ねて配置して白色を示す際（以下、「白表示時」又は「明表示時」とも称する。）に、白色が黄色味を帯びた白色を呈するという問題があった。この白色が黄色味を帯びるという問題を改善するため、黄色味を抑えて作製された偏光素子であっても、これまでの偏光板は、２枚の偏光素子を吸収軸方向が互いに直交する位置関係（以下、「直交位」とも称する。）になるように重ねて配置して黒色を示す際（以下、「黒表示時」又は「暗表示時」とも称する。）、黒色が青色に呈色するという問題があった。そのため、白表示時に無彩色の白色を示し、黒表示時に黒色を示す偏光板が求められていた。特に、白表示時に高品位な白を有する偏光板、通称、ペーパーホワイトな偏光板を得ることは難しかった。
【0004】
偏光板が無彩色であるためには、平行位や直交位において各波長の透過率が波長によらずほぼ一定の値であることが必要であるが、そういった偏光板を得ることが、これまでは出来ていなかった。
【0005】
白表示時と黒表示時の色相が異なる理由としては、平行位と直交位とで透過率の波長依存性が同じではなく、特に、可視光領域にわたって透過率が一定でないことに起因する。さらに、二色性が可視光領域にわたり一定でないことも無彩色偏光板の実現が難しい要因の１つである。
【0006】
ヨウ素系偏光板を例にして説明すると、ポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」とも称する。）を基材とし、二色性色素としてヨウ素を用いたヨウ素系偏光板は、一般的に、４８０ｎｍおよび６００ｎｍを中心とした吸収を有する。４８０ｎｍの吸収は、ポリヨウ素Ｉ３
－とＰＶＡとの錯体、６００ｎｍの吸収はポリヨウ素Ｉ５
－とＰＶＡとの錯体に起因すると言われている。各波長における偏光度（二色性）は、ポリヨウ素Ｉ５
－とＰＶＡとの錯体に基づく偏光度（二色性）の方が、ポリヨウ素Ｉ３
－とＰＶＡとの錯体に基づく偏光度（二色性）よりも高い。つまり、直交位の透過率を各波長において一定にしようとすると、平行位の透過率が４８０ｎｍと比べて６００ｎｍの方が高くなり、白表示時に白色が黄色く着色する現象が起こってしまっていた。逆に、平行位の透過率を一定にしようとすると、直交位の透過率が４８０ｎｍと比べて６００ｎｍの方が低くなるため、黒表示時に黒色が青色に着色してしまっていた。白表示時に白色が黄色を呈している場合、一般的に劣化が進んだような印象を与えるため好ましいとは言えない。又、黒表示時に青い色が抜ける場合、明瞭な黒でないため高級感がないような印象を与える。又、ヨウ素系偏光板では、主に視感度の高い５５０ｎｍ付近には、その波長に基づく錯体がないために、色相の制御が難しい。
【0007】
このように、各波長の偏光度（二色性）が一定でないために、偏光度の波長依存性が生じてしまっていた。又、ヨウ素とＰＶＡによる錯体による吸収である４８０ｎｍと６００ｎｍの２つの二色性色素しかないため、ヨウ素とＰＶＡからなるヨウ素系偏光板では色相の調整も出来なかった。
【0008】
ヨウ素系偏光板の色相を改善する方法は、特許文献１や特許文献２に記載されている。特許文献１には、ニュートラル係数を算出し、絶対値が０～３である偏光板が記載されている。特許文献２には、４１０ｎｍ～７５０ｎｍにおける透過率をその平均値の±３０％以内にし、ヨウ素に加えて、直接染料、反応染料、又は酸性染料を添加して着色調整してなる偏光膜が記載されている。又、特許文献３のように無彩色の染色系偏光板の技術も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【文献】特開２００２－１６９０２４号公報
【文献】特開平１０－１３３０１６号公報
【文献】ＷＯ２０１４／１６２６３５号公報
【文献】特開平８－２９１２５９号公報
【文献】特開２００２－２７５３８１号公報
【文献】ＷＯ２０１５／１５２０２６号公報
【文献】特開平１－１６１２０２号公報
【文献】特開平１－１７２９０７号公報
【文献】特開平１－１８３６０２号公報
【文献】特開平１－２４８１０５号公報
【文献】特開平１－２６５２０５号公報
【文献】特公平７－９２５３１号公報
【文献】特開２００８－０６５２２２号公報
【文献】特開２００３－２１５３３８号公報
【文献】特開平１１－２１８６１１号公報
【文献】特開２００１－０３３６２７号公報
【文献】特開２００４－２５１９６２号公報
【文献】特開平８－２９１２５９号公報
【非特許文献】
【0010】
【文献】機能性色素の応用（（株）ＣＭＣ出版、第１刷発行版、入江正浩監修、第９８～１００頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかし、特許文献１の偏光板は、例えばその実施例１から分かるように、ニュートラル係数（Ｎｐ）が低くても、ＪＩＳ Ｚ ８７２９から求められる平行位の色相が、ａ＊値が－１．６７、かつ、ｂ＊値が３．５１であることから、白表示時に黄緑色を呈していることが分かる。又、直交位の色相はａ＊値が０．６９ではあるが、ｂ＊値が－３．４０であることから、黒表示が青色を呈している偏光板になってしまっている。又、特許文献２の偏光膜は、偏光膜１枚のみを用いて測定されたＵＣＳ色空間におけるａ値およびｂ値を絶対値２以下にして得られるものであり、偏光膜を２枚重ねた際の白表示時および黒表示時の両方の色相において同時に無彩色を表現できるものではなかった。又、特許文献２の偏光膜の単体透過率の平均値は、実施例１で３１．９５％、実施例２で３１．４１％であり、低い値を示していた。このように、特許文献２の偏光膜は透過率が低いため、高透過率および高コントラストを求められる分野、特に、液晶表示装置および有機エレクトロルミネッセンスなどの分野では十分な性能を有するものではなかった。さらに、特許文献２の偏光膜は、主たる二色性色素としてヨウ素を用いていることから、耐久性試験後、特に、湿熱耐久性試験（例えば、８５℃、相対湿度８５％の環境）後に色変化が大きく、耐久性が劣っていた。
【0012】
一方、染料系偏光板は、耐久性に優れているが、波長依存性が平行位と直交位で異なることは、ヨウ素系偏光板と同様である。平行位および直交位で同じ色相を示す二色性を示すアゾ化合物はほぼ皆無であり、存在したとしても二色性（偏光特性）は低い。二色性を有するアゾ化合物の種類によっては、白表示時の白色が黄色を呈し、黒表示時の黒色が青色を呈するなど、直交位および平行位で波長依存性が全く異なるアゾ化合物も存在する。又、光の明暗によっても人の色の感受性が異なるため、仮に、染料系偏光板の色補正をするとしても、直交位から平行位にわたって偏光をコントロールすることにより発生する光の明暗のそれぞれに適した色補正が必要である。無彩色偏光板は、平行位および直交位のそれぞれにおいて、透過率が各波長でほぼ一定の値であり波長依存性がない状態でなければ達成することができない。さらに、高透過率および高コントラストを有する偏光素子を得るためには、一定の透過率を平行位および直交位で同時に満たすことに加えて、各波長の偏光度（二色比）が高く、かつ、一定である必要がある。アゾ化合物１種を偏光素子に応用した場合でも、直交位と平行位とで各波長の透過率の波長依存性が異なるにも関わらず、２種以上のアゾ化合物を配合して一定の各波長で透過率を達成するためには、１種ずつの平行位と直交位の透過率を考慮し、２種以上の二色比の関係を精密に制御しなければならない。
【0013】
一方で、たとえ平行位と直交位の各波長の透過率と二色比の関係を精密に制御し、透過率をそれぞれにおいて一定に出来たとしても、高透過率かつ高コントラストを実現することは未だ出来ていなかった。つまり、高透過率又は高偏光度になればなるほど無彩色とすることが困難であり、高透過率又は高偏光度な無彩色な偏光板は達成できていなかった。高透過率かつ／又は高コントラストな無彩色偏光板を得ることは非常に難しく、単に色の三原色の二色性色素を適用すれば達成しうるものではない。特に、平行位において各波長で一定の透過率および高い二色性を同時に実現することは非常に困難を極める。白は僅かに色が入るだけでも、高品位な白を表現できない。又、明状態である時の白は、輝度が高く、感度も高いため、特に重要である。よって、偏光素子として、白表示時に高品位な紙のような無彩色の白色を示し、黒表示時に無彩色の黒色を示すとともに、視感度補正後の単体透過率３５％以上および高偏光度を有する偏光素子が求められている。特許文献３においても白表示時および黒表示時に無彩色な偏光板が記載されているが、さらなる性能の向上が望まれている。
【0014】
従って、本発明の目的は、高透過率および高偏光度を有するとともに、白表示時および黒表示時の両方において無彩色であり、特に白表示時には高品位な白色を呈する高性能な無彩色偏光素子並びにこれを用いた無彩色偏光板および表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、式（１）と式（２）のアゾ化合物の配合によって、二色性に波長依存性がなく、平行位と直交位のそれぞれにおいて無彩色であり、かつ、これまでより高い偏光度を有する偏光素子を作製しうることを見出した。本発明者は、高い透過率であっても可視光領域における波長非依存性を達成しうることを初めて見出し、高品位な紙のような品位の白色、通称、ペーパーホワイトを実現し得るより高い偏光度を有する偏光素子を開発した。
【0016】
すなわち、本発明は、以下に関する。
発明１
式（１）で表されるアゾ化合物又はその塩と式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩を含む偏光素子：
式中、Ａｒ１は置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基を示し、Ｒｒ１～Ｒｒ４は各々独立に、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、ｊは０又は１を示し、Ｘｒ１は置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は、置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示し；
式中、Ａｇ１は置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基を示し、Ｂｇ、Ｃｇは、各々独立に、下記式（３）又は式（４）で表され、いずれか一方が式（３）で表され、Ｘｇ１は、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示し；
式中、Ｒｇ１は水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、ｐ１は０～２の整数を示し；
式中、Ｒｇ２およびＲｇ３は各々独立に水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示す。
発明２
上記式（２）におけるＣｇが、上記式（３）で表される発明１に記載の偏光素子。
発明３
上記式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式（５）で表されるアゾ化合物又はその塩である発明１又は２に記載の偏光素子：
式中、Ａｇ２は置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基を示し、Ｒｇ４、Ｒｇ５は各々独立に水素原子、炭素数１～４のアルキル基、アルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、Ｘｇ２は置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は、置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示し、ｐ２、ｐ３は各々独立に０～２の整数を示す。
発明４
上記式（５）に記載のｐ２及びｐ３が、それぞれ１又は２である発明３に記載の偏光素子。
発明５
上記式（１）のＸｒ１が、置換基を有していても良いフェニルアミノ基である発明１～４のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明６
上記式（２）に記載のＸｇ１が、置換基を有していても良いフェニルアミノ基である発明１～５のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明７
下記式（６）で表されるアゾ化合物又はその塩をさらに含む発明１～６のいずれか一項に記載の偏光素子：
式（６）中、Ａｙ１はスルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、炭素数１～４のアルキル基、又は炭素数１～４のアルコキシ基を示し、Ｒｙ１～Ｒｙ４は各々独立に水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、ｋは１～３の整数を示す。
発明８
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて測定して求められる各波長の透過率において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として２．５％以下であり、かつ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ～６４０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として３．０％以下である発明１～７のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明９
ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に従い、自然光を用いて透過率測定時に求められるａ＊値およびｂ＊値の絶対値が、
上記偏光素子単体で、ともに１．０以下（－１．０≦ａ＊－ｓ≦１．０、－１．０≦ｂ＊－ｓ≦１．０）であり、
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で、ともに２．０以下（－２．０≦ａ＊－ｐ≦２．０、－２．０≦ｂ＊－ｐ≦２．０）である、
発明１～８のいずれか一項に記載の偏光素子（ａ＊－ｓは単体でのａ＊値を示し、ｂ＊－ｓは単体でのｂ＊値を示し、ａ＊－ｐは平行位でのａ＊値を示し、ｂ＊－ｐは平行位でのｂ＊を示す）。
発明１０
上記偏光素子の視感度補正後の単体透過率が３５％～４５％であり、
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で求められる５２０ｎｍ～５９０ｎｍの各波長の平均透過率が２８％～４５％である、発明１～９のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明１１
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに直交するように重ねて配置した状態で求められる各波長の透過率において、
４２０ｎｍ～４８０ｎｍの平均透過率と５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として１．０％以下であり、並びに、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率と６００ｎｍ～６４０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として１．０％以下である、
発明１～１０のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明１２
波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍの各波長における直交位透過率が１％以下、又は偏光度が９７％以上である、発明１～１０のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明１３
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに直交するように重ねて配置した状態で、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に従い、自然光を用いた透過率測定時に求められるａ＊値およびｂ＊値の絶対値がいずれも２．０以下（－２．０≦ａ＊－ｃ≦２．０、－２．０≦ｂ＊－ｃ≦２．０）である、発明１～１０のいずれか一項に記載の偏光素子（ａ＊－ｃは直交位でのａ＊値を示し、ｂ＊－ｃは直交位でのｂ＊を示す）。
発明１４
上記偏光素子が、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを基材として含む、発明１～１３のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明１５
発明１～１４のいずれか一項に記載の偏光素子と、上記偏光素子の片面又は両面に設けられた透明保護層とを備える偏光板。
発明１６
発明１～１４のいずれか一項に記載の偏光素子又は発明１５に記載の偏光板を備える表示装置。
発明１
式（１）で表されるアゾ化合物又はその塩と式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩を含む偏光素子：
【化1】
式中、Ａｒ１は置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基を示し、Ｒｒ１～Ｒｒ４は各々独立に、水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、ｊは０又は１を示し、Ｘｒ１は置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は、置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示し；
【化2】
式中、Ａｇ１は置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基を示し、Ｂｇ、Ｃｇは、各々独立に、下記式（３）又は式（４）で表され、いずれか一方が式（３）で表され、Ｘｇ１は、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示し；
【化3】
式中、Ｒｇ１は水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、ｐ１は０～２の整数を示し；
【化4】
式中、Ｒｇ２およびＲｇ３は各々独立に水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示す。
発明２
上記式（２）におけるＣｇが、上記式（３）で表される発明１に記載の偏光素子。
発明３
上記式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩が、下記式（５）で表されるアゾ化合物又はその塩である発明１又は２に記載の偏光素子：
【化5】
式中、Ａｇ２は置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基を示し、Ｒｇ４、Ｒｇ５は各々独立に水素原子、炭素数１～４のアルキル基、アルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、Ｘｇ２は置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は、置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示し、ｐ２、ｐ３は各々独立に０～２の整数を示す。
発明４
上記式（５）に記載のｐ２及びｐ３が、それぞれ１又は２である発明３に記載の偏光素子。
発明５
上記式（１）のＸｒ１が、置換基を有していても良いフェニルアミノ基である発明１～４のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明６
上記式（２）に記載のＸｇ１が、置換基を有していても良いフェニルアミノ基である発明１～５のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明７
下記式（６）で表されるアゾ化合物又はその塩をさらに含む発明１～６のいずれか一項に記載の偏光素子：
【化6】
式（６）中、Ａｙ１はスルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、炭素数１～４のアルキル基、又は炭素数１～４のアルコキシ基を示し、Ｒｙ１～Ｒｙ４は各々独立に水素原子、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、又はスルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を示し、ｋは１～３の整数を示す。
発明８
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて測定して求められる各波長の透過率において、４２０ｎｍ～４８０ｎｍの平均透過率と、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として２．５％以下であり、かつ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率と、６００ｎｍ～６４０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として３．０％以下である発明１～７のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明９
ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に従い、自然光を用いて透過率測定時に求められるａ＊値およびｂ＊値の絶対値が、
上記偏光素子単体で、ともに１．０以下（－１．０≦ａ＊－ｓ≦１．０、－１．０≦ｂ＊－ｓ≦１．０）であり、
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で、ともに２．０以下（－２．０≦ａ＊－ｐ≦２．０、－２．０≦ｂ＊－ｐ≦２．０）である、
発明１～８のいずれか一項に記載の偏光素子（ａ＊－ｓは単体でのａ＊値を示し、ｂ＊－ｓは単体でのｂ＊値を示し、ａ＊－ｐは平行位でのａ＊値を示し、ｂ＊－ｐは平行位でのｂ＊を示す）。
発明１０
上記偏光素子の視感度補正後の単体透過率が３５％～４５％であり、
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で求められる５２０ｎｍ～５９０ｎｍの各波長の平均透過率が２８％～４５％である、発明１～９のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明１１
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに直交するように重ねて配置した状態で求められる各波長の透過率において、
４２０ｎｍ～４８０ｎｍの平均透過率と５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として１．０％以下であり、並びに、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの平均透過率と６００ｎｍ～６４０ｎｍの平均透過率との差が絶対値として１．０％以下である、
発明１～１０のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明１２
波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍの各波長における直交位透過率が１％以下、又は偏光度が９７％以上である、発明１～１０のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明１３
上記偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに直交するように重ねて配置した状態で、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に従い、自然光を用いた透過率測定時に求められるａ＊値およびｂ＊値の絶対値がいずれも２．０以下（－２．０≦ａ＊－ｃ≦２．０、－２．０≦ｂ＊－ｃ≦２．０）である、発明１～１０のいずれか一項に記載の偏光素子（ａ＊－ｃは直交位でのａ＊値を示し、ｂ＊－ｃは直交位でのｂ＊を示す）。
発明１４
上記偏光素子が、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを基材として含む、発明１～１３のいずれか一項に記載の偏光素子。
発明１５
発明１～１４のいずれか一項に記載の偏光素子と、上記偏光素子の片面又は両面に設けられた透明保護層とを備える偏光板。
発明１６
発明１～１４のいずれか一項に記載の偏光素子又は発明１５に記載の偏光板を備える表示装置。
【発明の効果】
【0017】
本発明は、高透過率および高偏光度を有するとともに、白表示時には高品位な白色を呈する高性能な無彩色偏光素子であり、特に該偏光素子は白表示時および黒表示時の両方において無彩色であり、並びにこれを用いた無彩色偏光板および表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本願明細書及び特許請求の範囲において、明確に遊離形態を表すものである場合を除き、「アゾ化合物又はその塩」を単に「アゾ化合物」と称することもある。
【0019】
本願明細書及び特許請求の範囲において、低級アルキル基、低級アルコキシ基、及び低級アルキルアミノ基の「低級」は炭素数が１～４、好ましくは１～３であることを示す。又、本願明細書及び特許請求の範囲において、「置換基」には、便宜上、水素原子が含まれる。「置換基を有してもよい」とは、置換基を有していない場合も含まれることを意味する。例えば、「置換基を有してもよいフェニル基」は、非置換の単なるフェニル基と、置換基を有するフェニル基を含む。
【0020】
「低級（炭素数１～４の）脂肪族炭化水素基」としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｎ－ブチル基等の直鎖アルキル基、ｓｅｃ－ブチル基、ｔｅｒｔ―ブチル基等の分鎖アルキル基、ビニル基等の不飽和炭化水素基等が挙げられる。
【0021】
「低級（炭素数１～４の）アルコキシ基」としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｓｅｃ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基等が挙げられる。
【0022】
＜偏光素子＞
本発明に係る偏光素子は、上記式（１）で表されるアゾ化合物又はその塩と、上記式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩を含む。本発明に係る偏光素子は、さらに任意で、上記式（６）で表されるアゾ化合物をさらに含んでいても良く、式（１）と式（２）と式（６）を含む基材であることが好ましい。
本発明に係る偏光素子は、上記式（１）で表されるアゾ化合物又はその塩と、上記式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩を含む。本発明に係る偏光素子は、さらに任意で、上記式（６）で表されるアゾ化合物をさらに含んでいても良く、式（１）と式（２）と式（６）を含む基材であることが好ましい。
【0023】
上記基材は、二色性色素、特にアゾ化合物を吸着し得る親水性高分子を製膜して得られるフィルム等であることが好ましい。親水性高分子は、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂、アミロース系樹脂、デンプン系樹脂、セルロース系樹脂、およびポリアクリル酸塩系樹脂などである。親水性高分子は、二色性色素の染色性、加工性および架橋性などの観点からポリビニルアルコール系樹脂およびその誘導体であることが最も好ましい。基材に、アゾ化合物又はその塩を吸着させ、延伸等の配向処理を適用することによって、偏光素子を作製することができる。
【0024】
上記式（１）で表されるアゾ化合物について説明する。
【0025】
上記式（１）中、Ａｒ１は置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基を示し、Ｒｒ１～Ｒｒ４は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、ｊは０又は１を示し、Ｘｒ１は置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は、置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示す。
【0026】
上記置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基について説明する。Ａｒ１が置換基を有するフェニル基である場合、その置換基としてスルホ基又はカルボキシ基を少なくとも１つ有することが好ましい。該フェニル基が置換基を２つ以上有する場合は、それら置換基の少なくとも１つがスルホ基又はカルボキシ基であり、他方の置換基としては、スルホ基、カルボキシ基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基を有する低級アルコキシ基、ニトロ基、ベンゾイル基、アミノ基、アセチルアミノ基、又は低級アルキルアミノ基置換アミノ基が好ましく、他方の置換基は、より好ましくは、スルホ基、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、カルボキシ基、ニトロ基、ベンゾイル基、又はアミノ基であり、特に好ましくはスルホ基、メチル基、メトキシ基、エトキシ基、ベンゾイル基、又はカルボキシ基である。上記スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは３－スルホプロポキシ基および４－スルホブトキシ基であるが、特に好ましくは３－スルホプロポキシ基である。該フェニル基が有するスルホ基の数は１又は２が好ましく、置換位置については特に限定はしないが、アミド基の置換位置を１位とした場合、４位のみ、２位と４位の組合せ、および３位と５位の組合せが好ましい。
【0027】
上記Ａｒ１が置換基を有するナフチル基である場合、置換基としてスルホ基、ヒドロキシ基、スルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基を少なくとも１つ有することが好ましく、置換基を２つ以上有する場合は、それら置換基の少なくとも１つがスルホ基であり、他方の置換基としては、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基が好ましい。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは３－スルホプロポキシ基および４－スルホブトキシ基であるが、特に好ましくは３－スルホプロポキシ基である。スルホ基の数が２の場合、ナフチル基上のスルホ基の位置は、アミド基の置換位置が２位とした場合、４位と８位の組合せ、および６位と８位の組合せが好ましく、６位と８位の組合せがより好ましい。ナフチル基が有するスルホ基の数が３の場合、スルホ基の置換位置として好ましくは３位と６位と８位の組合せが特に好ましい。
【0028】
上記Ｒｒ１～Ｒｒ４は各々独立に、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基を示す。Ｒｒ１～Ｒｒ４は各々独立に、好ましくは水素原子、低級アルキル基、又は低級アルコキシ基であり、より好ましくは水素原子、メチル基、又はメトキシ基である。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは３－スルホプロポキシ基および４－スルホブトキシ基であるが、特に好ましくは３－スルホプロポキシ基である。
【0029】
上記ｊは０又は１を示す。ｊが０の場合、色の制御が容易になり、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３により、自然光を用いた場合の透過率測定時に求められるａ＊値およびｂ＊値の絶対値が、偏光素子２枚を、各々の吸収軸方向が互いに平行になるように重ねて配置した状態で、ともに２．０以下に調整しやすいため、色の調整のための好ましい一つの形態である。ｊが１の場合、高い偏光度を示すため、高性能化のためには好ましい形態の一つである。
【0030】
上記Ｘｒ１は、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基、又は置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示す。置換基を有していても良いアミノ基は、好ましくは水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択される１つ又は２つの置換基を有するアミノ基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択される１つ又は２つの置換基を有するアミノ基である。置換基を有していても良いフェニルアミノ基は、好ましくは、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択される１つ又は２つの置換基を有するフェニルアミノ基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、メトキシ基、スルホ基、およびアミノ基からなる群から選択される１つ又は２つの置換基を有するフェニルアミノ基である。置換基を有していても良いベンゾイル基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、スルホ基、アミノ基、およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される１つを有するベンゾイル基である。置換基を有してもよいベンゾイルアミノ基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される１つを有するベンゾイルアミノ基である。置換基を有していても良いフェニルアゾ基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、アミノ基およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される１～３つを有するフェニルアゾ基である。Ｘｒ１は、好ましくは、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基、および置換基を有していても良いフェニルアミノ基であり、より好ましくは、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基である。置換基の位置は特に限定されないが、Ｘｒ１がフェニル基を有する基の場合、置換基の１つが、式（１）に示されるナフタレン骨格と間接的に結合する結合位置に対してｐ位に置換していることが特に好ましく、具体的な例として、フェニルアミノ基の場合、アミノ基に対してｐ位に置換基があることが好ましい。
【0031】
上記式（１）で示されるアゾ化合物を得る方法としては、特許文献４～６等に記載されている方法が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0032】
上記式（１）で示されるアゾ化合物のさらなる具体例を、遊離酸の形式で以下に示す。
【化7】
【化8】
【化9】
【0033】
次に、上記式（２）の化合物について説明をする。
【0034】
上記式（２）において、Ａｇ１は、置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基を示す。Ａｇ１が置換基を有するフェニル基である場合、置換基としてスルホ基又はカルボキシ基を少なくとも１つ有することが好ましい。該フェニル基が置換基を２つ以上有する場合は、それら置換基の少なくとも１つがスルホ基又はカルボキシ基であり、他方の置換基が、スルホ基、カルボキシ基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基を有する低級アルコキシ基、ニトロ基、アミノ基、アセチルアミノ基、又は低級アルキルアミノ基置換アミノ基であることが好ましい。他方の置換基は、より好ましくは、スルホ基、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、カルボキシ基、ニトロ基、又はアミノ基であり、特に好ましくはスルホ基、メチル基、メトキシ基、エトキシ基、又はカルボキシ基である。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは３－スルホプロポキシ基および４－スルホブトキシ基であり、特に好ましくは３－スルホプロポキシ基である。該フェニル基が有する置換基の数は１又は２が好ましく、置換位置は特に限定されないが、アゾ基の位置を１位とした場合、４位のみ、２位と４位の組合せ、および３位と５位の組合せが好ましい。Ａｇ１が置換基を有するナフチル基である場合、その置換基としてスルホ基を少なくとも１つ有することが好ましい。該ナフチル基が置換基を２つ以上有する場合は、それら置換基の少なくとも１つがスルホ基、ヒドロキシ基、スルホ基を有する炭素数１～４のアルコキシ基であり、その他の置換基としては、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基が好ましい。該ナフチル基は、置換基として２つ以上のスルホ基を有することが特に好ましい。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは３－スルホプロポキシ基および４－スルホブトキシ基であるが、特に好ましくは３－スルホプロポキシ基である。該ナフチル基が有するスルホ基の数が２である場合、スルホ基の置換位置はアゾ基の位置を２位とした場合、好ましくは４位と８位の組合せ、および６位と８位の組合せが好ましく、６位と８位の組合せがより好ましい。ナフチル基が有するスルホ基の数が３である場合、スルホ基の置換位置は好ましくはアゾ基の置換位置を２位とした場合、３位と６位と８位の組合せである。
【0035】
上記式（２）におけるＢｇおよびＣｇは、各々独立に、上記式（３）又は上記式（４）で表されるが、ＢｇおよびＣｇのいずれか一方は上記式（３）で表される。
【0036】
上記式（３）において、Ｒｇ１は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、好ましくは、水素原子、低級アルキル基、又は低級アルコキシ基であり、より好ましくは水素原子、メチル基、又はメトキシ基である。特に好ましいＲｇ１は、水素原子又はメトキシ基であることが良い。スルホ基を有する低級アルコキシ基としては、直鎖アルコキシ基が好ましく、スルホ基の置換位置はアルコキシ基末端が好ましく、より好ましくは３－スルホプロポキシ基および４－スルホブトキシ基であり、特に好ましくは３－スルホプロポキシ基である。式（３）において、Ｒｇ１の置換位置は、Ａｇ１側に置換されているアゾ基を１位として、２位又は３位が好ましく、より好ましくは３位である。ｐ１は０～２の整数を示す。スルホ基がある場合（ｐ１が１又は２）には、そのスルホ基の置換位置は６位又は７位が良く、好ましくは６位が良い。
【0037】
上記式（４）において、Ｒｇ２およびＲｇ３は各々独立に水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基を示し、好ましくは水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、又はスルホ基を有する低級アルコキシ基であり、より好ましくは水素原子、メチル基、メトキシ基、３－スルホプロポキシ基、又は、４－スルホプロポキシ基である。Ｒｇ２、又は、Ｒｇ３の置換位置としては、上記式（２）におけるＡｇ１側に置換されているアゾ基を１位として２位のみ、５位のみ、２位および５位、３位および５位、２位および６位、又は、３位および６位の組合せが適用できるが、好ましくは、２位のみ、５位のみ、２位および５位が良い。なお、２位のみ、５位のみは、２位又は５位のみに水素原子以外の置換基を１つ有することを示す。
【0038】
上記式（２）におけるＸｇ１は、置換基を有していても良いアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアミノ基、置換基を有していても良いフェニルアゾ基、置換基を有していても良いベンゾイル基又は置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基を示す。Ｘｇ１は、好ましくは、置換基を有していても良いアミノ基又は置換基を有していても良いフェニルアミノ基であり、より好ましくは置換基を有していても良いフェニルアミノ基である。置換基を有していても良いアミノ基は、好ましくは、水素原子、メチル基、メトキシ基、スルホ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択される１つ又は２つを有するアミノ基であり、さらに好ましくは水素原子、メチル基、スルホ基を１つ又は２つ有するアミノ基である。置換基を有していても良いフェニルアミノ基は、好ましくは、水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基、アミノ基、および低級アルキルアミノ基からなる群から選択される１つ又は２つの置換基を有するフェニルアミノ基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、メトキシ基、スルホ基、およびアミノ基からなる群から選択される１つ又は２つの置換基を有するフェニルアミノ基である。フェニルアゾ基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、炭素数１～４のアルキル基、炭素数１～４のアルコキシ基、アミノ基、ヒドロキシ基およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される１～３つを有するフェニルアゾ基である。置換基を有してもよいベンゾイル基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される１つの置換基を有するベンゾイル基である。置換基を有していても良いベンゾイルアミノ基は、好ましくは、水素原子、ヒドロキシ基、アミノ基、およびカルボキシエチルアミノ基からなる群から選択される１つの置換基を有するベンゾイルアミノ基である。置換基の位置は特に限定されないが、Ｘｇ１がフェニル基を有する基の場合、置換基の１つが、式（２）に示されるナフタレン骨格と間接的に結合する結合位置に対してｐ位にあることが特に好ましく、具体的な例として、フェニルアミノ基の場合、アミノ基に対してｐ位に置換基があることが好ましい。
【0039】
上記式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩は、上記式（５）で表されるアゾ化合物又はその塩である場合、特に性能が向上するために好ましい。
【0040】
上記式（５）中、Ａｇ２は式（２）中のＡｇ１と同じ意味を示す。Ｒｇ４およびＲｇ５は各々独立に式（３）中のＲｇ１と同じ意味を示す。Ｘｇ２は式（２）中のＸｇ１と同じ意味を示す。ｐ２およびｐ３は各々独立に式（２）中のｐ１と同じ意味を示す。特に、ｐ２及びｐ３は、それぞれ独立に１又は２であることが、偏光特性を向上させるために好ましい。
【0041】
上記偏光素子において、上記式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩の含有量は、上記式（１）のアゾ化合物の含有量１００質量部に対して、０．０１～５０００質量部であることが好ましく、より好ましくは０．１～３０００質量部であり、１０～１０００質量部であり、４０～４００質量部であることがさらに好ましい。
【0042】
上記式（２）で示されるアゾ化合物又はその塩は、例えば特許文献７～特許文献１２等に記載される方法により合成することができるが、これらに限定されない。
【0043】
上記式（２）で表されるアゾ化合物の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ３４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ８２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １８６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２５８、Ｂｅｎｚｏ Ｆａｓｔ Ｃｈｒｏｍｅ Ｂｌｕｅ ＦＧ（Ｃ．Ｉ．３４２２５）、Ｂｅｎｚｏ Ｆａｓｔ Ｂｌｕｅ ＢＮ（Ｃ．Ｉ．３４１２０）、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ５１、等のアゾ化合物が挙げられる。
【0044】
以下に、上記式（２）で表されるアゾ化合物の具体例を、遊離酸の形式で示す。
【化10】
【化11】
【化12】
【化13】
【化14】
【0045】
上記偏光素子は、上記式（１）と上記式（２）で表されるアゾ化合物を組み合わせて含ませることにより、従来の無彩色偏光板よりも高い透過率および高い偏光度を有しつつも、白表示時に高品位な紙のような白色、通称、ペーパーホワイトを実現し、黒表示時に無彩色の黒色、特に高級感のある明瞭な黒色を実現でき、かつ、従来の染料系偏光板よりも高いコントラストを有する偏光板を実現することが出来る。
【0046】
上記偏光素子は、より性能を向上させるためには、式（１）及び式（２）で表されるアゾ化合物に加えて、上記式（６）で表されるアゾ化合物をさらに含有していることが好ましい。
【0047】
上記式（６）中、Ａｙ１はスルホ基、カルボキシ基、ヒドロキシ基、低級アルキル基、又は低級アルコキシ基であり、好ましくはスルホ基又はカルボキシ基である。Ｒｙ１～Ｒｙ４は、各々独立に、水素原子、スルホ基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、スルホ基を有する低級アルコキシ基であり、好ましくは水素原子、スルホ基、低級アルキル基、低級アルコキシ基であり、さらに好ましくは水素原子、メチル基、メトキシ基である。ｋは１～３の整数を示す。
【0048】
上記偏光素子において、上記式（６）で表されるアゾ化合物又はその塩の含有量は、式（１）のアゾ化合物の含有量１００質量部に対して、０．０１～３００質量部であることが好ましく、より好ましくは０．１～２００質量部であり、３０～２００質量部であることがさらに好ましい。
【0049】
上記式（６）で表されるアゾ化合物は、特に４００～５００ｎｍの透過率に影響を与える。偏光素子において、４００～５００ｎｍの短波長側の透過率と偏光度（二色性）は、黒表示時の青抜けや白表示時の白色の黄色化に影響を与える。式（６）で表されるアゾ化合物は、偏光素子の平行位における短波長側の透過率の低下を抑えつつも、４００～５００ｎｍの偏光特性（二色性）を向上させ、白表示時の黄色っぽさと黒表示時の青色の抜けをさらに低下させることができる。偏光素子は、式（６）で表されるアゾ化合物をさらに含有することにより、視感度補正後の単体透過率が３５～６６％の範囲において、単体でより無彩色性を示し、白表示時により高品位な紙のような白色を表現し、さらに偏光度が向上するため好ましい。
【0050】
式（６）で表されるアゾ化合物又はその塩は、例えばＷＯ２００７／１３８９８０等に記載される方法により合成することができるが、市販のものを入手することもできる。
式（６）で表されるアゾ化合物の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ７２、およびＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ３９、並びにＷＯ２００７／１３８９８０等に記載されるスチルベン構造を有するアゾ化合物等があるが、これらに限定されるものではない。
式（６）で表されるアゾ化合物の具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ７２、およびＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ３９、並びにＷＯ２００７／１３８９８０等に記載されるスチルベン構造を有するアゾ化合物等があるが、これらに限定されるものではない。
【0051】
式（６）で表されるアゾ化合物のさらなる具体例を以下に挙げる。なお、化合物例は、遊離酸の形態で表す。
【化15】
【0052】
上記式（１）、式（２）及び式（６）で表されるアゾ化合物は、それぞれ遊離形態であっても、塩の形態であってもよい。塩は、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、およびカリウム塩などのアルカリ金属塩、又は、アンモニウム塩やアルキルアミン塩などの有機塩であり得る。塩は、好ましくは、ナトリウム塩である。
【0053】
上記偏光素子は、式（１）と式（２）とで表されるアゾ化合物を含み、任意で式（６）で表されるアゾ化合物をさらに含ませることが可能である。上記偏光素子は、後述する好ましい範囲の色度であるａ＊値およびｂ＊値、視感度補正後の単体透過率、および特定波長帯域における平均透過率等の性能を有することができる。例えば、偏光素子単体での各波長の透過率において、その透過率を一定に出来る。さらに、各波長の平行位においても透過率を一定に出来、すなわち偏光素子２枚の吸収軸を平行にした時の平行位の色相において無彩色を提供できる。さらに、直交位においても同時に各波長の透過率を一定にすることが出来、すなわち偏光素子２枚の吸収軸を直交にした時の直交位の色相において無彩色な色相を提供できる。このことから、本願の偏光素子が式（１）及び式（２）、並びに任意で式（６）で表されるアゾ化合物を含むことにより、高透過率で高コントラスト、即ち高偏光度な偏光素子を提供できるだけでなく、無彩色な色相も兼ね備えた偏光素子を提供できる。
【0054】
上記偏光素子における上記アゾ化合物の配合比は、上述した各アゾ化合物の含有量において、透過率および色度が後述する好ましい範囲になるようにさらに調整されていることが好適である。偏光素子の性能は、偏光素子における各アゾ化合物の配合比のみならず、アゾ化合物を吸着させる基材の膨潤度や延伸倍率、染色時間、染色温度、染色時のｐＨ、塩の影響等の様々な要因により変化する。このため、各アゾ化合物の配合比は、基材の膨潤度、染色時の温度、時間、ｐＨ、塩の種類、塩の濃度、さらには延伸倍率に応じて決定することができる。
【0055】
（視感度補正後の透過率）
上記視感度補正後の透過率は、ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９に従って求められる、人間の目の視感度に補正された透過率である。補正するために用いる各波長の透過率の測定は、測定試料（例えば、偏光素子又は偏光板）について、Ｃ光源（２度視野）を用いて４００～７００ｎｍの各波長について、５ｎｍ又は１０ｎｍごとに分光透過率を測定し、ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９に従って視感度に補正することで求めることができる。視感度補正後の透過率は、偏光素子、または偏光板を単体で測定した場合の視感度補正後の単体透過率、偏光素子、または偏光板を２枚用いて各々の吸収軸を平行にした時の透過率を視感度に補正した場合の視感度補正後の平行位透過率、偏光素子、または偏光板をを２枚用いて各々の吸収軸を直交にした時の透過率を視感度に補正した場合の視感度補正後の直交位透過率がある。
上記視感度補正後の透過率は、ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９に従って求められる、人間の目の視感度に補正された透過率である。補正するために用いる各波長の透過率の測定は、測定試料（例えば、偏光素子又は偏光板）について、Ｃ光源（２度視野）を用いて４００～７００ｎｍの各波長について、５ｎｍ又は１０ｎｍごとに分光透過率を測定し、ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９に従って視感度に補正することで求めることができる。視感度補正後の透過率は、偏光素子、または偏光板を単体で測定した場合の視感度補正後の単体透過率、偏光素子、または偏光板を２枚用いて各々の吸収軸を平行にした時の透過率を視感度に補正した場合の視感度補正後の平行位透過率、偏光素子、または偏光板をを２枚用いて各々の吸収軸を直交にした時の透過率を視感度に補正した場合の視感度補正後の直交位透過率がある。
【0056】
（Ｉ）２つの波長帯域の平均透過率の差
上記偏光素子は、特定の波長帯域間の平均透過率の差が所定の値以下であることが好ましい。平均透過率は、特定の波長帯域における各波長の透過率の平均値である。
上記偏光素子は、特定の波長帯域間の平均透過率の差が所定の値以下であることが好ましい。平均透過率は、特定の波長帯域における各波長の透過率の平均値である。
【0057】
波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍは、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３において色を示す際に計算で用いる等色関数に基づく主な波長帯域である。具体的には、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３の元になるＪＩＳ Ｚ ８７０１のＸＹＺ等色関数において、６００ｎｍを最大値とするｘ（λ）、５５０ｎｍを最大値とするｙ（λ）、４５５ｎｍを最大値とするｚ（λ）のそれぞれの最大値を１００としたとき、２０以上となる値を示すそれぞれの波長が、４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍの各波長帯域である。
【0058】
偏光素子２枚を吸収軸方向が平行になるように重ねて配置した状態（明表示時、又は、白表示時）について各波長で測定して得られる透過率を、各波長の「平行位透過率」とも称する。また、○ｎｍから△ｎｍの各波長の平均透過率を「ＡＴ○－△」とも称する。本発明の偏光素子の各波長の平行位透過率について、ＡＴ４２０－４８０とＡＴ５２０－５９０との差が絶対値として２．５％以下であることが好ましく、より好ましくは１．８％以下、さらに好ましくは１．５％以下、特に好ましくは１．０％以下である。さらに、各波長の平行位透過率について、ＡＴ５２０－５９０とＡＴ６００－６４０との差が絶対値として３．０％以下であることが好ましく、より好ましくは２．０％以下、さらに好ましくは１．５％以下、特に好ましくは１．０％以下である。このような偏光素子は、平行位で高品位な紙のような白色を表示することができる。
【0059】
偏光素子２枚を吸収軸方向が直交になるように重ねて配置した状態（黒表示時、又は、暗表示時）について各波長で測定して得られる透過率を、各波長の「直交位透過率」とも称する。本発明の偏光素子の各波長の直交位透過率について、ＡＴ４２０－４８０とＡＴ５２０－５９０との差が絶対値として１．０％以下であり、かつ、ＡＴ５２０－５９０とＡＴ６００－６４０との差が絶対値として１．０％以下であることが好ましい。このような偏光素子は、直交位で無彩色な黒色を表示することができる。さらに、各波長の直交位透過率について、ＡＴ４２０－４８０とＡＴ５２０－５９０との差が絶対値として、好ましくは０．６％以下、より好ましくは０．３％以下、さらに好ましくは０．１％以下である。直交位透過率について、ＡＴ５２０－５９０とＡＴ６００－６４０との差が絶対値として、好ましくは１．０％以下、より好ましくは０．６％以下、さらに好ましくは０．３％以下、特に好ましくは０．１％である。
【0060】
さらに、波長帯域３８０ｎｍ～４２０ｎｍ、４８０ｎｍ～５２０ｎｍ、および６４０ｎｍ～７８０ｎｍの各波長における単体透過率、平行位透過率、および直交位透過率のそれぞれの平均透過率は、上記波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、６００ｎｍ～６４０ｎｍにおける平均透過率が上述したように調整されている場合には、偏光素子の色相への影響は大きくないものの、ある程度調整されていることが好ましい。各波長の単体透過率について、ＡＴ３８０－４２０とＡＴ４２０－４８０との差が１５％以下であることが好ましく、ＡＴ４８０－５２０とＡＴ４２０－４８０との差が１５％以下、ＡＴ４８０－５２０とＡＴ５２０－５９０と差が１５％以下、ＡＴ６４０－７８０とＡＴ６００－６４０との差が２０％以下であることが好ましい。
【0061】
（ＩＩ）視感度補正後の単体透過率の値
上記偏光素子は、視感度補正後の単体透過率が３５％～６６％であることが好ましい。視感度補正後の単体透過率は、測定試料（例えば、偏光素子又は偏光板）１枚について、ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９に従って視感度に補正した透過率である。偏光板の性能としては、透過率がより高いものが求められるが、視感度補正後の単体透過率が３５％～６０％であれば表示装置に用いても、違和感なく明るさを表現できる。透過率が高いほど偏光度は下がる傾向にあるため、偏光度とのバランスの観点からは、視感度補正後の単体透過率は、３７％～５０％であることがより好ましく、さらに好ましくは３８％～４５％である。視感度補正後の単体透過率が６５％を超えると偏光度が低下する場合があるが、偏光素子の明るい透過率、又は、特定の偏光性能やコントラストを求める場合には、視感度補正後の単体透過率が６５％を超えてもよい。
上記偏光素子は、視感度補正後の単体透過率が３５％～６６％であることが好ましい。視感度補正後の単体透過率は、測定試料（例えば、偏光素子又は偏光板）１枚について、ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９に従って視感度に補正した透過率である。偏光板の性能としては、透過率がより高いものが求められるが、視感度補正後の単体透過率が３５％～６０％であれば表示装置に用いても、違和感なく明るさを表現できる。透過率が高いほど偏光度は下がる傾向にあるため、偏光度とのバランスの観点からは、視感度補正後の単体透過率は、３７％～５０％であることがより好ましく、さらに好ましくは３８％～４５％である。視感度補正後の単体透過率が６５％を超えると偏光度が低下する場合があるが、偏光素子の明るい透過率、又は、特定の偏光性能やコントラストを求める場合には、視感度補正後の単体透過率が６５％を超えてもよい。
【0062】
（ＩＩＩ）特定波長帯域における平均透過率
偏光素子は、平行位で測定されたＡＴ５２０－５９０が２５％～５０％であることが良い。このような偏光素子は、表示装置に設けた際に、明るく、輝度の高い明瞭な表示装置とすることができる。５２０ｎｍ～５９０ｎｍの波長帯域の透過率は、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３において色を示す際に計算で用いる等色関数に基づく主な波長帯域の１つである。特に、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの各波長帯域は、等色関数に基づく最も視感度の高い波長帯域であり、この範囲における透過率が、目視で確認できる透過率と近い。このため、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの波長帯域の透過率を調整することが非常に重要である。平行位で測定されたＡＴ５２０－５９０は、より好ましくは２８％～４５％であり、さらに好ましくは３０％～４０％である。さらに、このときの偏光素子の偏光度は、８０％～１００％であることで良いが、好ましくは９０％～１００％、より好ましくは９７％～１００％であり、さらに好ましくは９９％以上であり、特に好ましくは９９．５％以上である。偏光度は、高い方が好ましいが、偏光度と透過率との関係において、明るさを重視するか、偏光度（又はコントラスト）を重視するかにより、適した透過率および偏光度に調整することができる。
偏光素子は、平行位で測定されたＡＴ５２０－５９０が２５％～５０％であることが良い。このような偏光素子は、表示装置に設けた際に、明るく、輝度の高い明瞭な表示装置とすることができる。５２０ｎｍ～５９０ｎｍの波長帯域の透過率は、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３において色を示す際に計算で用いる等色関数に基づく主な波長帯域の１つである。特に、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの各波長帯域は、等色関数に基づく最も視感度の高い波長帯域であり、この範囲における透過率が、目視で確認できる透過率と近い。このため、５２０ｎｍ～５９０ｎｍの波長帯域の透過率を調整することが非常に重要である。平行位で測定されたＡＴ５２０－５９０は、より好ましくは２８％～４５％であり、さらに好ましくは３０％～４０％である。さらに、このときの偏光素子の偏光度は、８０％～１００％であることで良いが、好ましくは９０％～１００％、より好ましくは９７％～１００％であり、さらに好ましくは９９％以上であり、特に好ましくは９９．５％以上である。偏光度は、高い方が好ましいが、偏光度と透過率との関係において、明るさを重視するか、偏光度（又はコントラスト）を重視するかにより、適した透過率および偏光度に調整することができる。
【0063】
（色度ａ＊値およびｂ＊値）
色度ａ＊値およびｂ＊値は、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３により、自然光の透過率測定時に求められる値である。ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に定められる物体色の表示方法は、国際照明委員会（略称：ＣＩＥ）が定める物体色の表示方法に相当する。色度ａ＊値およびｂ＊値の測定は、測定試料（例えば、偏光素子又は偏光板）に自然光を照射して行われる。なお、以下において、測定試料１枚について求められる色度ａ＊値およびｂ＊値はａ＊－ｓおよびｂ＊－ｓ、測定試料２枚をその吸収軸方向が互いに平行となるように配置した状態（白表示時）について求められる色度ａ＊値およびｂ＊値はａ＊－ｐおよびｂ＊－ｐ、測定試料２枚をその吸収軸方向が互いに直交するように配置した状態（黒表示時）について求められる色度ａ＊値およびｂ＊値はａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃと示す。
色度ａ＊値およびｂ＊値は、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３により、自然光の透過率測定時に求められる値である。ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に定められる物体色の表示方法は、国際照明委員会（略称：ＣＩＥ）が定める物体色の表示方法に相当する。色度ａ＊値およびｂ＊値の測定は、測定試料（例えば、偏光素子又は偏光板）に自然光を照射して行われる。なお、以下において、測定試料１枚について求められる色度ａ＊値およびｂ＊値はａ＊－ｓおよびｂ＊－ｓ、測定試料２枚をその吸収軸方向が互いに平行となるように配置した状態（白表示時）について求められる色度ａ＊値およびｂ＊値はａ＊－ｐおよびｂ＊－ｐ、測定試料２枚をその吸収軸方向が互いに直交するように配置した状態（黒表示時）について求められる色度ａ＊値およびｂ＊値はａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃと示す。
【0064】
上記偏光素子は、ａ＊－ｓおよびｂ＊－ｓの絶対値の各々が１．０以下であることが好ましく、ａ＊－ｐおよびｂ＊－ｐの絶対値の各々が２．０以下であることが好ましい。このような偏光素子は、単体で中性色であり、白表示時に高品位な白色を表示することができる。偏光素子のａ＊－ｐおよびｂ＊－ｐの絶対値は、より好ましくは１．５以下であり、さらに好ましくは１．０以下である。さらに、偏光素子は、ａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃの絶対値の各々が２．０以下であることが好ましく、１．０以下であることがより好ましい。このような偏光素子は、黒表示時に無彩色の黒色を表示することができる。色度ａ＊値およびｂ＊値の絶対値に０．５の差があるだけでも人間は色の違いを知覚でき、人によっては色の違いを大きく感じることがある。このため、偏光素子において、これらの値を制御することは非常に重要である。特に、ａ＊－ｐ、ｂ＊－ｐ、ａ＊－ｃ、およびｂ＊－ｃの絶対値の値が、各々、１．０以下である場合には、白表示時の白色および黒表示時の黒色にその他の色がほぼ確認できない、良好な偏光板が得られる。平行位で無彩色性、すなわち高品位な紙のような白色を実現し、かつ、直交位で無彩色な高級感ある明瞭な黒色を実現することができる。ただし、表示装置の黒色を与える色相の影響はその限りでなく、そもそも光が無い（暗い）状態では、色相を有していても黒く見える。そのため、偏光度が高い場合、つまり直交位透過率が低い場合には偏光素子は、ａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃの絶対値の各々２．０以下でなくとも黒を与えることが出来る。我々の検討の結果、波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍの各波長における直交位透過率が１％以下又は偏光度は約９７％以上の時、ａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃの絶対値に関わらず視感的に黒を与えることが出来るため好ましいことを見出した。波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍの各波長における直交位透過率が０．６％以下又は偏光度９８％以上の時により黒を視感的に与えることが出来るためより好ましく、各波長の直交位透過率が０．３％以下又は偏光度９９％以上の時に特に好ましい。
【0065】
以上のことから、偏光素子２枚を吸収軸方向が直交になるように重ねて配置した時、その色相が黒を与えることが出来るための好ましい方法は、以下の１）～３）のいずれかを満たすことで達成する。
１）偏光素子２枚を吸収軸方向が直交になるように重ねて配置した状態（黒表示時、又は、暗表示時）について測定して得られる各波長の透過率（以下、各波長の「直交位透過率」とも称する。）について、ＡＴ４２０－４８０とＡＴ５２０－５９０との差が絶対値として、１．０％以下であり、かつ、ＡＴ５２０－５９０とＡＴ６００－６４０との差が絶対値として１．０％以下
２）ａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃの絶対値の各々が２．０以下である
３）波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍの各波長における直交位透過率が１％以下又は偏光度が約９７％以上。
１）偏光素子２枚を吸収軸方向が直交になるように重ねて配置した状態（黒表示時、又は、暗表示時）について測定して得られる各波長の透過率（以下、各波長の「直交位透過率」とも称する。）について、ＡＴ４２０－４８０とＡＴ５２０－５９０との差が絶対値として、１．０％以下であり、かつ、ＡＴ５２０－５９０とＡＴ６００－６４０との差が絶対値として１．０％以下
２）ａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃの絶対値の各々が２．０以下である
３）波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍの各波長における直交位透過率が１％以下又は偏光度が約９７％以上。
【0066】
本発明に係る偏光素子は、高コントラストおよび高透過率を有しながら、単体での無彩色性と高偏光度を有する。さらに、本発明の偏光素子は、白表示時に高品位な紙のような白色（ペーパーホワイト）を表現することができ、黒表示時に無彩色な黒色、特に高級感ある明瞭な黒色を表現することができる。これまでは、このような高透過率と無彩色性を兼ね備えた偏光素子は存在していなかった。本発明の偏光素子は、さらに、高耐久性であり、特に高温および高湿度に対する耐久性を有する。
【0067】
又、本発明に係る偏光素子は、７００ｎｍ以上の波長の光の吸収が一般的に用いられるヨウ素系偏光板や特許文献３に比べて少ないため、太陽光などの光を照射しても発熱が少ないという利点がある。例えば、屋外等で液晶ディスプレイを使用する場合には、太陽光が液晶ディスプレイに照射され、その結果、偏光素子にも照射される。太陽光は、７００ｎｍ以上の波長の光も有し、発熱効果を有する近赤外線を含む。例えば、特公平０２－０６１９８８号公報の実施例３に記載されるようなアゾ化合物を用いた偏光素子は波長７００ｎｍ付近の近赤外の光を吸収するために、若干発熱するが、本発明の偏光素子は、近赤外線の吸収が極めて少ないため、屋外で太陽光に暴露されても発熱が少ない。本発明の偏光素子は、発熱が少ないことにより、劣化も少ない点で優れている。
【0068】
＜偏光素子の作製方法＞
以下、ポリビニルアルコール系樹脂製の基材にアゾ化合物を吸着させて作製する場合を例に、具体的な偏光素子の作製方法を説明する。なお、本発明に係る偏光素子の製造方法は、以下の製法に限定されるものではない。
以下、ポリビニルアルコール系樹脂製の基材にアゾ化合物を吸着させて作製する場合を例に、具体的な偏光素子の作製方法を説明する。なお、本発明に係る偏光素子の製造方法は、以下の製法に限定されるものではない。
【0069】
（原反フィルムの準備）
原反フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂を製膜することにより作製することができる。ポリビニルアルコール系樹脂は、特に限定されず、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成されたものを用いてもよい。ポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得ることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルおよびこれと共重合可能な他の単量体の共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合する他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、および不飽和スルホン酸類等が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５～１００モル％程度であることが好ましく、より好ましくは９５モル％以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は、さらに変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性したポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども使用できる。又、ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、粘度平均重合度を意味し、当該技術分野において周知の手法によって求めることができ、通常１，０００～１０，０００程度が好ましく、より好ましくは重合度１，５００～６，０００程度である。
原反フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂を製膜することにより作製することができる。ポリビニルアルコール系樹脂は、特に限定されず、市販のものを用いてもよいし、公知の方法で合成されたものを用いてもよい。ポリビニルアルコール系樹脂は、例えば、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得ることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルのほか、酢酸ビニルおよびこれと共重合可能な他の単量体の共重合体などが例示される。酢酸ビニルに共重合する他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、および不飽和スルホン酸類等が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８５～１００モル％程度であることが好ましく、より好ましくは９５モル％以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は、さらに変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性したポリビニルホルマールやポリビニルアセタールなども使用できる。又、ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、粘度平均重合度を意味し、当該技術分野において周知の手法によって求めることができ、通常１，０００～１０，０００程度が好ましく、より好ましくは重合度１，５００～６，０００程度である。
【0070】
上記ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。この場合、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムには、可塑剤としてグリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、低分子量ポリエチレングリコールなどが含有されていてもよい。可塑剤の量はフィルム全量中に好ましくは５～２０質量％であり、より好ましくは８～１５質量％である。原反フィルムの膜厚は特に限定されないが、例えば、５μｍ～１５０μｍ程度、好ましくは１０μｍ～１００μｍ程度である。
【0071】
（膨潤工程）
以上により得られた原反フィルムに、膨潤処理を施す。膨潤処理は２０～５０℃の溶液に、原反フィルムを３０秒から１０分間浸漬させることにより行うことが好ましい。溶液は水が好ましい。延伸倍率は、１．００～１．５０倍に調整することが好ましく、１．１０～１．３５倍に調整することがより好ましい。偏光素子を製造する時間を短縮する場合には、後述する染色処理時にも原反フィルムが膨潤するため膨潤処理を省略することもできる。
以上により得られた原反フィルムに、膨潤処理を施す。膨潤処理は２０～５０℃の溶液に、原反フィルムを３０秒から１０分間浸漬させることにより行うことが好ましい。溶液は水が好ましい。延伸倍率は、１．００～１．５０倍に調整することが好ましく、１．１０～１．３５倍に調整することがより好ましい。偏光素子を製造する時間を短縮する場合には、後述する染色処理時にも原反フィルムが膨潤するため膨潤処理を省略することもできる。
【0072】
（染色工程）
染色工程では、原反フィルムを膨潤処理して得られた樹脂フィルムにアゾ化合物を吸着および含浸させる。膨潤工程を省略した場合には、染色工程において原反フィルムの膨潤処理を同時に行うことができる。アゾ化合物を吸着および含浸させる処理は、樹脂フィルムに着色する工程であるため、染色工程としている。
染色工程では、原反フィルムを膨潤処理して得られた樹脂フィルムにアゾ化合物を吸着および含浸させる。膨潤工程を省略した場合には、染色工程において原反フィルムの膨潤処理を同時に行うことができる。アゾ化合物を吸着および含浸させる処理は、樹脂フィルムに着色する工程であるため、染色工程としている。
【0073】
染色工程において用いるアゾ化合物としては、式（１）および式（２）で表されるアゾ化合物又はその塩の混合物を用いる。任意に式（６）で表されるアゾ化合物又はその塩をさらに用いることができる。さらに任意に非特許文献１などで例示される二色性染料であるアゾ化合物を、本願の偏光素子の性能が損なわれない程度に用いて色を調整してもよい。これらのアゾ化合物は遊離酸の形態で用いるほか、当該化合物の塩を用いてもよい。そのような塩は、例えばリチウム塩、ナトリウム塩、およびカリウム塩などのアルカリ金属塩、又は、アンモニウム塩やアルキルアミン塩などの有機塩であり、好ましくは、ナトリウム塩である。
【0074】
染色工程は、色素を樹脂フィルムに吸着および含浸させる方法であれば特に限定されないが、例えば、樹脂フィルムを染色溶液に浸漬させることにより行うことが好ましく、樹脂フィルムに染色溶液を塗布することによって行うこともできる。染色溶液中の各アゾ化合物は、例えば、０．００１～１０質量％の範囲内で調整することができる。
【0075】
この工程での溶液温度は、５～６０℃が好ましく、２０～５０℃がより好ましく、３５～５０℃が特に好ましい。溶液に浸漬する時間は適度に調節できるが、３０秒から２０分で調節するのが好ましく、１～１０分がより好ましい。
【0076】
染色溶液は、アゾ化合物に加え、染色助剤を必要に応じてさらに含んでいてもよい。染色助剤としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、無水硫酸ナトリウム、およびトリポリリン酸ナトリウム等が挙げられる。染色助剤の含有量は、染料の染色性による時間および温度によって任意の濃度で調整できるが、それぞれの含有量としては、染色溶液中に０．０１～５質量％が好ましく、０．１～２質量％がより好ましい。
【0077】
（洗浄工程１）
染色工程後、次の工程に入る前に洗浄工程（以下、「洗浄工程１」とも称する。）を行うことができる。染浄工程１は、染色工程で樹脂フィルムの表面に付着した染色溶液を洗浄する工程である。洗浄工程１を行うことによって、次に処理する液中に染料が移行するのを抑制することができる。洗浄工程１では、洗浄液として一般的には水が用いられる。洗浄方法は、洗浄液に浸漬することが好ましいが、洗浄液を樹脂フィルムに塗布することによって洗浄することもできる。洗浄の時間は、特に限定されないが、好ましくは１～３００秒、より好ましくは１～６０秒である。洗浄工程１での洗浄液の温度は、樹脂フィルムを構成する材料（例えば、親水性高分子、ここではポリビニルアルコール系樹脂）が溶解しない温度であることが必要となる。一般的には５～４０℃で洗浄処理される。ただし、洗浄工程１の工程がなくとも、性能には問題は出ないため、洗浄工程は省略することもできる。
染色工程後、次の工程に入る前に洗浄工程（以下、「洗浄工程１」とも称する。）を行うことができる。染浄工程１は、染色工程で樹脂フィルムの表面に付着した染色溶液を洗浄する工程である。洗浄工程１を行うことによって、次に処理する液中に染料が移行するのを抑制することができる。洗浄工程１では、洗浄液として一般的には水が用いられる。洗浄方法は、洗浄液に浸漬することが好ましいが、洗浄液を樹脂フィルムに塗布することによって洗浄することもできる。洗浄の時間は、特に限定されないが、好ましくは１～３００秒、より好ましくは１～６０秒である。洗浄工程１での洗浄液の温度は、樹脂フィルムを構成する材料（例えば、親水性高分子、ここではポリビニルアルコール系樹脂）が溶解しない温度であることが必要となる。一般的には５～４０℃で洗浄処理される。ただし、洗浄工程１の工程がなくとも、性能には問題は出ないため、洗浄工程は省略することもできる。
【0078】
（架橋剤および／又は耐水化剤を含有させる工程）
染色工程又は洗浄工程１の後、架橋剤および／又は耐水化剤を含有させる工程を行うことができる。樹脂フィルムに架橋剤および／又は耐水化剤を含有させる方法は、処理溶液に浸漬することが好ましいが、処理溶液を樹脂フィルムに塗布又は塗工してもよい。処理溶液は、架橋剤および／又は耐水化剤を少なくとも１種と、溶媒とを含む。この工程での処理溶液の温度は、５～７０℃が好ましく、５～５０℃がより好ましい。この工程での処理時間は３０秒～６分が好ましく、１～５分がより好ましい。
染色工程又は洗浄工程１の後、架橋剤および／又は耐水化剤を含有させる工程を行うことができる。樹脂フィルムに架橋剤および／又は耐水化剤を含有させる方法は、処理溶液に浸漬することが好ましいが、処理溶液を樹脂フィルムに塗布又は塗工してもよい。処理溶液は、架橋剤および／又は耐水化剤を少なくとも１種と、溶媒とを含む。この工程での処理溶液の温度は、５～７０℃が好ましく、５～５０℃がより好ましい。この工程での処理時間は３０秒～６分が好ましく、１～５分がより好ましい。
【0079】
架橋剤としては、例えば、ホウ酸、ホウ砂又はホウ酸アンモニウムなどのホウ素化合物、グリオキザール又はグルタルアルデヒド等の多価アルデヒド、ビウレット型、イソシアヌレート型又はブロック型等の多価イソシアネート系化合物、チタニウムオキシサルフェイト等のチタニウム系化合物等を用いることができるが、他にもエチレングリコールグリシジルエーテル、ポリアミドエピクロルヒドリン等を用いることができる。耐水化剤としては、過酸化コハク酸、過硫酸アンモニウム、過塩素酸カルシウム、ベンゾインエチルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、塩化アンモニウム又は塩化マグネシウム等が挙げられるが、好ましくはホウ酸が用いられる。架橋剤および／又は耐水化剤のための溶媒としては、水が好ましいが限定されるものではない。架橋剤および／又は耐水化剤の含有濃度は、その種類に応じて当業者が適宜決定することができるが、ホウ酸を例にして示すと処理溶液中に濃度０．１～６．０質量％が好ましく、１．０～４．０質量％がより好ましい。ただし、架橋剤および／又は耐水化剤を含有させることが必須でなく、時間を短縮したい場合には、架橋処理又は耐水化処理が不必要な場合には、この処理工程を省略してもよい。
【0080】
（延伸工程）
染色工程、洗浄工程１、又は架橋剤および／又は耐水化剤を含有させる工程を行った後に、延伸工程を行う。延伸工程は、樹脂フィルムを１軸に延伸することにより行う。延伸方法は湿式延伸法又は乾式延伸法のいずれでもよい。延伸倍率は、３倍以上であることが好ましく、より好ましくは４～８倍であり、特に好ましくは５～７倍である。
染色工程、洗浄工程１、又は架橋剤および／又は耐水化剤を含有させる工程を行った後に、延伸工程を行う。延伸工程は、樹脂フィルムを１軸に延伸することにより行う。延伸方法は湿式延伸法又は乾式延伸法のいずれでもよい。延伸倍率は、３倍以上であることが好ましく、より好ましくは４～８倍であり、特に好ましくは５～７倍である。
【0081】
湿式延伸法の場合には、水、水溶性有機溶剤、又はその混合溶液中で樹脂フィルムを延伸することが好ましい。架橋剤および／又は耐水化剤を少なくとも１種含有する溶液中に浸漬しながら延伸処理を行うことが好ましい。架橋剤および耐水化剤としては、架橋剤および／又は耐水化剤を含有させる工程について上述したのと同じものを用いることができる。延伸工程での架橋剤および／又は耐水化剤の溶液中の濃度は、例えば、０．５～１５質量％が好ましく、２．０～８．０質量％がより好ましい。延伸温度は４０～６０℃で処理することが好ましく、４５～５８℃がより好ましい。延伸時間は通常３０秒～２０分であるが、２～５分がより好ましい。湿式延伸工程は１段で延伸することができるが、２段以上の多段延伸により行うこともできる。
【0082】
乾式延伸法の場合には、延伸加熱媒体が空気媒体の場合には、空気媒体の温度が常温から１８０℃で樹脂フィルムを延伸するのが好ましい。又、湿度は２０～９５％ＲＨの雰囲気中とすることが好ましい。加熱方法としては、例えば、ロール間ゾーン延伸法、ロール加熱延伸法、圧延伸法、および赤外線加熱延伸法等が挙げられるが、その延伸方法は限定されるものではない。延伸工程は１段で延伸することもできるが、２段以上の多段延伸により行うこともできる。
【0083】
（洗浄工程２）
延伸工程を行った後には、樹脂フィルム表面に架橋剤および／又は耐水化剤の析出、又は異物が付着することがあるため、樹脂フィルム表面を洗浄する洗浄工程（以下、「洗浄工程２」とも称する）を行うことができる。洗浄時間は１秒～５分が好ましい。洗浄方法は、樹脂フィルムを洗浄液に浸漬することが好ましいが、溶液を樹脂フィルムに塗布又は塗工によって洗浄することもできる。洗浄液としては、水が好ましい。１段で洗浄処理することもできるし、２段以上の多段処理をすることもできる。洗浄工程の溶液温度は、特に限定されないが通常５～５０℃、好ましくは１０～４０℃である。
延伸工程を行った後には、樹脂フィルム表面に架橋剤および／又は耐水化剤の析出、又は異物が付着することがあるため、樹脂フィルム表面を洗浄する洗浄工程（以下、「洗浄工程２」とも称する）を行うことができる。洗浄時間は１秒～５分が好ましい。洗浄方法は、樹脂フィルムを洗浄液に浸漬することが好ましいが、溶液を樹脂フィルムに塗布又は塗工によって洗浄することもできる。洗浄液としては、水が好ましい。１段で洗浄処理することもできるし、２段以上の多段処理をすることもできる。洗浄工程の溶液温度は、特に限定されないが通常５～５０℃、好ましくは１０～４０℃である。
【0084】
ここまでの処理工程で用いる処理液又はその溶媒としては、水の他、例えば、ジメチルスルホキシド、Ｎ－メチルピロリドン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール又はトリメチロールプロパン等のアルコール類、エチレンジアミンおよびジエチレントリアミン等のアミン類等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。処理液又はその溶媒は、最も好ましくは水である。又、これらの処理液又はその溶媒は、１種単独で用いることもできるが、２種以上の混合物を用いることもできる。
【0085】
（乾燥工程）
延伸工程又は洗浄工程２の後には、樹脂フィルムの乾燥工程を行う。乾燥処理は、自然乾燥により行うことができるが、より乾燥効率を高めるためにはロールによる圧縮やエアーナイフ、又は吸水ロール等による表面の水分除去等により行うことができ、および／又は送風乾燥により行うこともできる。乾燥処理温度としては、２０～１００℃で乾燥処理することが好ましく、６０～１００℃で乾燥処理することがより好ましい。乾燥処理時間は例えば３０秒～２０分であるが、５～１０分であることが好ましい。
延伸工程又は洗浄工程２の後には、樹脂フィルムの乾燥工程を行う。乾燥処理は、自然乾燥により行うことができるが、より乾燥効率を高めるためにはロールによる圧縮やエアーナイフ、又は吸水ロール等による表面の水分除去等により行うことができ、および／又は送風乾燥により行うこともできる。乾燥処理温度としては、２０～１００℃で乾燥処理することが好ましく、６０～１００℃で乾燥処理することがより好ましい。乾燥処理時間は例えば３０秒～２０分であるが、５～１０分であることが好ましい。
【0086】
偏光素子の作製方法では、膨潤工程における基材の膨潤度、染色工程における各アゾ化合物の配合比、染色溶液の温度、ｐＨ、塩化ナトリウムや芒硝、トリポリリン酸ナトリウム等の塩の種類やその濃度、および染色時間、並びに延伸工程における延伸倍率は、偏光素子が以下の（ｉ）～（ｖ）の条件の少なくとも１つを満たすように調整することが好適であり、（ｖｉ）および（ｖｉｉ）の条件をさらに満たすように調整することがより好適である。
（ｉ）平行位透過率について、ＡＴ４２０－４８０とＡＴ５２０－５９０との差が絶対値として２．５以下となり、ＡＴ５２０－５９０とＡＴ６００－６４０との差が絶対値として２．０以下となる。
（ｉｉ）直交位透過率について、ＡＴ４２０－４８０とＡＴ５２０－５９０との差が絶対値として１．０以下となり、ＡＴ５２０－５９０とＡＴ６００－６４０との差が絶対値として１．０以下となる。
（ｉｉｉ）視感度補正後の単体透過率が３５％～４５％となる。
（ｉｖ）ａ＊値およびｂ＊値の絶対値の各々が、偏光素子単体でともに１．０以下となり、平行位でともに２．０以下となる。
（ｖ）直交位で測定されたａ＊値およびｂ＊値の絶対値の各々が、ともに２以下となる。
（ｖｉ）各波長の平行位透過率について、ＡＴ５２０－５９０が２８～４５％となる。
（ｖｉｉ）各波長の単体透過率、または各波長の直交位透過率において、ＡＴ３８０－４２０とＡＴ４２０－４８０との差が１５％以下、ＡＴ４８０－５２０とＡＴ４２０－４８０との差が１５％以下、ＡＴ４８０－５２０とＡＴ５２０－５９０と差が１５％以下、および／又はＡＴ６４０－７８０とＡＴ６００－６４０との差が２０％以下となる。
（ｉ）平行位透過率について、ＡＴ４２０－４８０とＡＴ５２０－５９０との差が絶対値として２．５以下となり、ＡＴ５２０－５９０とＡＴ６００－６４０との差が絶対値として２．０以下となる。
（ｉｉ）直交位透過率について、ＡＴ４２０－４８０とＡＴ５２０－５９０との差が絶対値として１．０以下となり、ＡＴ５２０－５９０とＡＴ６００－６４０との差が絶対値として１．０以下となる。
（ｉｉｉ）視感度補正後の単体透過率が３５％～４５％となる。
（ｉｖ）ａ＊値およびｂ＊値の絶対値の各々が、偏光素子単体でともに１．０以下となり、平行位でともに２．０以下となる。
（ｖ）直交位で測定されたａ＊値およびｂ＊値の絶対値の各々が、ともに２以下となる。
（ｖｉ）各波長の平行位透過率について、ＡＴ５２０－５９０が２８～４５％となる。
（ｖｉｉ）各波長の単体透過率、または各波長の直交位透過率において、ＡＴ３８０－４２０とＡＴ４２０－４８０との差が１５％以下、ＡＴ４８０－５２０とＡＴ４２０－４８０との差が１５％以下、ＡＴ４８０－５２０とＡＴ５２０－５９０と差が１５％以下、および／又はＡＴ６４０－７８０とＡＴ６００－６４０との差が２０％以下となる。
【0087】
以上の方法により、式（１）及び式（２）で表されるアゾ化合物の組合せ、又は任意に式（６）で表されるアゾ化合物の組合せを少なくとも含む偏光素子を製造することができる。かかる偏光素子は、従来の偏光素子より高い透過率および高い偏光度を有しながらも、偏光素子２枚を吸収軸方向が平行になるように重ねて配置した際に高品位な紙のような白色を表現でき、かつ、単体で中性色（ニュートラルグレー）を有する色相である。さらに、偏光素子は、偏光素子２枚を吸収軸方向が直交になるように重ねて配置した際に、高級感のある無彩色な黒を示す。又、偏光素子は、高温および高湿度に対して耐久性が高い。
【0088】
＜偏光板＞
本発明に係る偏光板は、偏光素子と、該偏光素子の片面又は両面に設けられた透明保護層とを備える。透明保護層は、偏光素子の耐水性や取扱性の向上等を目的として設けられる。
本発明に係る偏光板は、偏光素子と、該偏光素子の片面又は両面に設けられた透明保護層とを備える。透明保護層は、偏光素子の耐水性や取扱性の向上等を目的として設けられる。
【0089】
上記透明保護層は、透明物質を用いて形成された保護フィルムである。保護フィルムは、偏光素子の形状を維持できる層形状を有するフィルムであり、透明性や機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性等に優れるプラスチック等が好ましい。これと同等な層を形成することで同等な機能を設けることでもよい。保護フィルムを構成するプラスチックの一例としては、ポリエステル系樹脂、アセテート系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂およびアクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系およびシリコーン系等の熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂などから得られるフィルムが挙げられ、これらのうちポリオレフィン系樹脂としては、非晶性ポリオレフィン系樹脂であってノルボルネ系モノマー又は多環状ノルボルネン系モノマーのような環状ポリオレフィンの重合単位を有する樹脂が挙げられる。一般的に、保護フィルムをラミネートした後に偏光素子の性能を阻害しない保護フィルムを選択することが好ましく、そのような保護フィルムとして、セルロースアセテート系樹脂よりなるトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）およびノルボルネンが特に好ましい。又、保護フィルムは、本発明の効果を損なわない限り、ハードコート処理や反射防止処理、スティッキングの防止や拡散、アンチグレア等を目的とした処理などを施したものであってもよい。透明保護層の厚さは通常１０～２００μｍであることが好ましい。
【0090】
上記偏光板は、透明保護層と偏光素子との間に、透明保護層を偏光素子と貼り合わせるための接着剤層をさらに備えることが好ましい。接着剤層を構成する接着剤としては特に限定されない。例えば、ポリビニルアルコール系接着剤、ウレタンエマルジョン系接着剤、アクリル系接着剤、及びポリエステルーイソシアネート系接着剤などが挙げられ、ポリビニルアルコール系接着剤が好適である。ポリビニルアルコール系接着剤として、例えば、ゴーセノールＮＨ－２６（日本合成社製）およびエクセバールＲＳ－２１１７（クラレ社製）等が挙げられるが、これに限定されるものではない。接着剤には、架橋剤および／又は耐水化剤を添加することができる。ポリビニルアルコール系接着剤としては、無水マレイン酸－イソブチレン共重合体を用いることが好ましく、必要により架橋剤を混合した接着剤を用いることができる。無水マレイン酸－イソブチレン共重合体としては、例えば、イソバン＃１８（クラレ社製）、イソバン＃０４（クラレ社製）、アンモニア変性イソバン＃１０４（クラレ社製）、アンモニア変性イソバン＃１１０（クラレ社製）、イミド化イソバン＃３０４（クラレ社製）、およびイミド化イソバン＃３１０（クラレ社製）等が挙げられる。その際の架橋剤には水溶性多価エポキシ化合物を用いることができる。水溶性多価エポキシ化合物としては、例えば、デナコールＥＸ－５２１（ナガセケムテック社製）およびテトラット－Ｃ（三井ガス化学社製）等が挙げられる。又、ポリビニルアルコール系樹脂以外の接着剤として、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系といった公知の接着剤を用いることも出来る。特に、アセトアセチル基変性されたポリビニルアルコールを用いることが好ましく、さらにはその架橋剤として、多価アルデヒドを用いることが好ましい。又、接着剤の接着力の向上又は耐水性の向上を目的として、亜鉛化合物、塩化物、およびヨウ化物等の添加物を単独で又は同時に０．１～１０質量％程度の濃度で含有させることもできる。接着剤への添加物は、特に限定されず、当業者が適宜選択することができる。透明保護層と偏光素子とを接着剤で貼り合せた後、適切な温度で乾燥又は熱処理を行うことによって偏光板を得ることができる。
【0091】
偏光素子または偏光板は場合によって、例えば液晶、有機エレクトロルミネッセンス（通称、ＯＬＥＤ又はＯＥＬ）等の表示装置に貼り合わせる場合、後に非露出面となる保護層又はフィルムの表面に視野角改善および／又はコントラスト改善のための各種機能性層、輝度向上性を有する層又はフィルムを設けることもできる。各種機能性層は、例えば、位相差を制御する層又はフィルムである。偏光板は、これらのフィルムや表示装置に、粘着剤により貼り合わされることが好ましい。
【0092】
偏光素子または偏光板は、その透明保護層又はフィルムの露出面に、ＡＲ層（反射防止層）、防眩層、およびハードコート層等の公知の各種機能性層を備えていてもよい。この各種機能性を有する層を作製するには塗工方法が好ましいが、その機能を有するフィルムを接着剤又は粘着剤を介して貼合せることもできる。
【0093】
上記ハードコート層としては、例えばアクリル系やポリシロキサン系のハードコート層やウレタン系の保護層等が挙げられる。また、上記ＡＲ層により、単板光透過率のさらなる向上が期待できる。ＡＲ層は、例えば二酸化珪素、酸化チタン等の物質を蒸着又はスパッタリング処理によって形成することができ、またフッ素系物質を薄く塗布することにより形成することができる。
【0094】
偏光素子または偏光板は場合によって、例えば液晶、有機エレクトロルミネッセンス（通称、ＯＬＥＤ又はＯＥＬ）等の表示装置に貼り合わせる場合、後に非露出面となる透明保護層又はフィルムの表面に視野角改善および／又はコントラスト改善のための各種機能性層、輝度向上性を有する層又はフィルムを設けることもできる。各種機能性層は、例えば、位相差を制御する層又はフィルムである（以下、「位相差板」とも称する）。位相差板を貼付することにより、本発明の偏光板を楕円偏光板として使用することもできる。偏光板は、これらのフィルムや表示装置に、粘着剤により貼り合わされることが好ましい。
【0095】
本発明に係る偏光板は、高い透過率および高い偏光度を有しながらも無彩色性を実現することができ、特に、白表示時に高品位な紙のような白色を表現でき、かつ、黒表示時にニュートラルな黒色を表現し得る、高耐久性の偏光板である。
【0096】
＜表示装置＞
本発明の偏光素子又は偏光板は、必要に応じて保護層又は機能層およびガラス、水晶、サファイア等の透明な支持体等を設け、液晶プロジェクター、電卓、時計、ノートパソコン、ワープロ、液晶テレビ、偏光レンズ、偏光メガネ、カーナビゲーション、および屋内外の計測器や表示器等に適用される。
本発明の偏光素子又は偏光板は、必要に応じて保護層又は機能層およびガラス、水晶、サファイア等の透明な支持体等を設け、液晶プロジェクター、電卓、時計、ノートパソコン、ワープロ、液晶テレビ、偏光レンズ、偏光メガネ、カーナビゲーション、および屋内外の計測器や表示器等に適用される。
【0097】
特に、本発明の偏光素子又は偏光板は、液晶表示装置、例えば、反射型液晶表示装置、半透過液晶表示装置、および液晶表示装置以外でも有機エレクトロルミネッセンス等に好適に用いられる。本発明の偏光素子又は偏光板を用いた液晶表示装置は、高品位な紙のような白色およびニュートラルな黒色を表現することができる。さらに、該液晶表示装置は、高耐久性を有し信頼性が高く、長期的に高コントラストで、かつ、高い色再現性を有する液晶表示装置になる。
【実施例】
【0098】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。例中にある％は、特にことわらないかぎり質量基準である。
【0099】
［実施例１］
ケン化度９９％以上の平均重合度２４００のポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製 ＶＦ－ＰＳ＃７５００）を４５℃の温水に２分浸漬し、膨潤処理を適用し延伸倍率を１．３０倍とした。水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１０５質量部、式（２－１１）の化合物を０．２２質量部含有した４５℃の染色液に、膨潤したフィルムを７分３０秒間浸漬して、フィルムにアゾ化合物を含有させた。得られたフィルムをホウ酸（Ｓｏｃｉｅｔａ Ｃｈｉｍｉｃａ Ｌａｒｄｅｒｅｌｌｏ ｓ．ｐ．ａ．社製）２０ｇ／ｌを含有した４０℃の水溶液に１分浸漬した。浸漬後のフィルムを、５．０倍に延伸しながら、ホウ酸３０．０ｇ／ｌを含有した５０℃の水溶液中で５分間の延伸処理を行った。得られたフィルムを、その緊張状態を保ちつつ、２５℃の水に２０秒間浸漬させることにより洗浄処理した。洗浄後のフィルムを７０℃で９分間乾燥させ、偏光素子を得た。この偏光素子に対して、ポリビニルアルコール（日本酢ビポバール社製 ＮＨ－２６）を４％で水に溶解したものを接着剤として用いて、アルカリ処理したトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム社製 ＺＲＤ－６０）をラミネートして偏光板を得た。得られた偏光板は上記偏光素子が有していた光学性能、特に各波長の単体透過率、各波長の平行位透過率、各波長の直交位透過率、色相、偏光度等を維持していた。この偏光板を実施例１の測定試料とした。
ケン化度９９％以上の平均重合度２４００のポリビニルアルコールフィルム（クラレ社製 ＶＦ－ＰＳ＃７５００）を４５℃の温水に２分浸漬し、膨潤処理を適用し延伸倍率を１．３０倍とした。水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１０５質量部、式（２－１１）の化合物を０．２２質量部含有した４５℃の染色液に、膨潤したフィルムを７分３０秒間浸漬して、フィルムにアゾ化合物を含有させた。得られたフィルムをホウ酸（Ｓｏｃｉｅｔａ Ｃｈｉｍｉｃａ Ｌａｒｄｅｒｅｌｌｏ ｓ．ｐ．ａ．社製）２０ｇ／ｌを含有した４０℃の水溶液に１分浸漬した。浸漬後のフィルムを、５．０倍に延伸しながら、ホウ酸３０．０ｇ／ｌを含有した５０℃の水溶液中で５分間の延伸処理を行った。得られたフィルムを、その緊張状態を保ちつつ、２５℃の水に２０秒間浸漬させることにより洗浄処理した。洗浄後のフィルムを７０℃で９分間乾燥させ、偏光素子を得た。この偏光素子に対して、ポリビニルアルコール（日本酢ビポバール社製 ＮＨ－２６）を４％で水に溶解したものを接着剤として用いて、アルカリ処理したトリアセチルセルロースフィルム（富士写真フィルム社製 ＺＲＤ－６０）をラミネートして偏光板を得た。得られた偏光板は上記偏光素子が有していた光学性能、特に各波長の単体透過率、各波長の平行位透過率、各波長の直交位透過率、色相、偏光度等を維持していた。この偏光板を実施例１の測定試料とした。
【0100】
［実施例２］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－１８）の化合物を０．１５質量部、（２－１２）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．０５質量部含有した４５℃の染色液に６分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－１８）の化合物を０．１５質量部、（２－１２）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．０５質量部含有した４５℃の染色液に６分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0101】
［実施例３］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－２２）の化合物を０．１７質量部、式（２－２０）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．１１質量部含有した４５℃の染色液に５分３０秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－２２）の化合物を０．１７質量部、式（２－２０）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．１１質量部含有した４５℃の染色液に５分３０秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0102】
［実施例４］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－３）の化合物を０．１４５質量部、式（２－１２）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２４質量部含有した４５℃の染色液に６分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－３）の化合物を０．１４５質量部、式（２－１２）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２４質量部含有した４５℃の染色液に６分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0103】
［実施例５］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１４５質量部、式（２－１２）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２５５質量部含有した４５℃の染色液に６分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１４５質量部、式（２－１２）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２５５質量部含有した４５℃の染色液に６分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0104】
［実施例６］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１６５質量部、式（２－１３）を０．３１質量部、式（６－１）の化合物を０．２９５質量部含有した４５℃の染色液に６分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１６５質量部、式（２－１３）を０．３１質量部、式（６－１）の化合物を０．２９５質量部含有した４５℃の染色液に６分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0105】
［実施例７］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－１０）の化合物を０．１５５質量部、式（２－１２）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２６５質量部含有した４５℃の染色液に６分３０秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－１０）の化合物を０．１５５質量部、式（２－１２）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２６５質量部含有した４５℃の染色液に６分３０秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0106】
［実施例８］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－８）の化合物を０．１５５質量部、式（２－５）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２６５質量部含有した４５℃の染色液に７分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－８）の化合物を０．１５５質量部、式（２－５）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２６５質量部含有した４５℃の染色液に７分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0107】
［実施例９］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－８）の化合物を０．１５５質量部、式（２－１０）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２６５質量部含有した４５℃の染色液に７分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－８）の化合物を０．１５５質量部、式（２－１０）の化合物を０．２８質量部、式（６－１）の化合物を０．２６５質量部含有した４５℃の染色液に７分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0108】
［実施例１０］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－８）の化合物を０．１５５質量部、式（２－１２）の化合物を０．３０質量部、式（６－１）の化合物を０．２７５質量部含有した４５℃の染色液に７分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－８）の化合物を０．１５５質量部、式（２－１２）の化合物を０．３０質量部、式（６－１）の化合物を０．２７５質量部含有した４５℃の染色液に７分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0109】
［実施例１１］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－８）の化合物を０．１５５質量部、式（２－９）の化合物を０．３０質量部、式（６－１）の化合物を０．２７５質量部含有した４５℃の染色液に７分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－８）の化合物を０．１５５質量部、式（２－９）の化合物を０．３０質量部、式（６－１）の化合物を０．２７５質量部含有した４５℃の染色液に７分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0110】
［実施例１２］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１８質量部、式（２－３）の化合物を０．５７質量部、式（６－１）の化合物を０．２６質量部含有した４５℃の染色液に７分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１８質量部、式（２－３）の化合物を０．５７質量部、式（６－１）の化合物を０．２６質量部含有した４５℃の染色液に７分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0111】
［実施例１３］
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１８質量部、式（２－４）の化合物を０．４５質量部、式（６－１）の化合物を０．２６質量部含有した４５℃の染色液に９分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
膨潤したフィルムを、水を１５００質量部、トリポリリン酸ナトリウムを１．５質量部、無水芒硝を１．５質量部、式（１－４）の化合物を０．１８質量部、式（２－４）の化合物を０．４５質量部、式（６－１）の化合物を０．２６質量部含有した４５℃の染色液に９分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして偏光板を作製した。
【0112】
［実施例１４］
実施例５において、０．２５５質量部の式（６－１）の化合物に代えて、０．２３質量部の式（６－２）の化合物を染色液に６分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
実施例５において、０．２５５質量部の式（６－１）の化合物に代えて、０．２３質量部の式（６－２）の化合物を染色液に６分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
【0113】
［実施例１５］
実施例５において、０．２５５質量部の式（６－１）の化合物に代えて、０．２２質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７２を染色液に６分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
実施例５において、０．２５５質量部の式（６－１）の化合物に代えて、０．２２質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７２を染色液に６分間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
【0114】
［実施例１６］
実施例５において、０．２５５質量部の式（６－１）の化合物に代えて、０．２３質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２８を染色液に６分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
実施例５において、０．２５５質量部の式（６－１）の化合物に代えて、０．２３質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２８を染色液に６分１５秒間処理し、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
【0115】
［比較例１］
一般的な染料系偏光板として、ニュートラルグレー色を有するポラテクノ社製の高透過率染料系偏光板ＳＨＣ－１１５を入手し、測定試料とした。
一般的な染料系偏光板として、ニュートラルグレー色を有するポラテクノ社製の高透過率染料系偏光板ＳＨＣ－１１５を入手し、測定試料とした。
【0116】
［比較例２］
一般的な染料系偏光板として、ニュートラルグレー色の、高コントラストを有するポラテクノ社製の染料系偏光板ＳＨＣ－１２８を入手し、測定試料とした。
一般的な染料系偏光板として、ニュートラルグレー色の、高コントラストを有するポラテクノ社製の染料系偏光板ＳＨＣ－１２８を入手し、測定試料とした。
【0117】
［比較例３～８］
特許文献１３の比較例１の製法に従い、ただし、ヨウ素含有時間を、比較例３において５分３０秒間、比較例４において４分４５秒間、比較例５において４分１５秒間、比較例６において３分３０秒間、比較例７において４分００秒間、及び、比較例８において５分１５秒間とし、ヨウ素系偏光板、即ちアゾ化合物を含まない偏光板を作製し、測定試料とした。
特許文献１３の比較例１の製法に従い、ただし、ヨウ素含有時間を、比較例３において５分３０秒間、比較例４において４分４５秒間、比較例５において４分１５秒間、比較例６において３分３０秒間、比較例７において４分００秒間、及び、比較例８において５分１５秒間とし、ヨウ素系偏光板、即ちアゾ化合物を含まない偏光板を作製し、測定試料とした。
【0118】
［比較例９］
平行位においてペーパーホワイト色を示すポラテクノ社製のヨウ素系偏光板ＳＫＷ－１８２４５Ｐを入手し、測定試料とした。
平行位においてペーパーホワイト色を示すポラテクノ社製のヨウ素系偏光板ＳＫＷ－１８２４５Ｐを入手し、測定試料とした。
【0119】
［比較例１０及び１１］
実施例１においてアゾ化合物を含有する水溶液(染色液)のみを特許文献３の実施例１と同じ組成としたこと以外は、本願の実施例１と同様にして、実施例１とほぼ同等の透過率になるように、膨潤したフィルムを水溶液に浸漬する時間を調整しアゾ化合物を含有させて偏光板を作製した。
実施例１においてアゾ化合物を含有する水溶液(染色液)のみを特許文献３の実施例１と同じ組成としたこと以外は、本願の実施例１と同様にして、実施例１とほぼ同等の透過率になるように、膨潤したフィルムを水溶液に浸漬する時間を調整しアゾ化合物を含有させて偏光板を作製した。
【0120】
［比較例１２］
実施例５において、式（１－４）の化合物に代えて、特許文献１４ 合成例１に記載のアゾ化合物を同量で染色液に含有させ、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
実施例５において、式（１－４）の化合物に代えて、特許文献１４ 合成例１に記載のアゾ化合物を同量で染色液に含有させ、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
【0121】
［比較例１３］
実施例５において、式（１－４）の化合物に代えて、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ４ＢＨを染色液に同量で含有させ、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
実施例５において、式（１－４）の化合物に代えて、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ４ＢＨを染色液に同量で含有させ、アゾ化合物を含有させた以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
【0122】
［比較例１４］
染料系偏光板に関する特許文献１５の実施例１の通りに、偏光板を作製した。
染料系偏光板に関する特許文献１５の実施例１の通りに、偏光板を作製した。
【0123】
［比較例１５］
染料系偏光板に関する特許文献１６の実施例３の通りに、偏光板を作製した。
染料系偏光板に関する特許文献１６の実施例３の通りに、偏光板を作製した。
【0124】
［比較例１６］
染料系偏光板に関する特許文献１７の実施例１の通りに、偏光板を作製した。
染料系偏光板に関する特許文献１７の実施例１の通りに、偏光板を作製した。
【0125】
［比較例１７］
染料系偏光板に関する特許文献１８の実施例１５ Ｎｏ．１の通りに、偏光板を作製した。
染料系偏光板に関する特許文献１８の実施例１５ Ｎｏ．１の通りに、偏光板を作製した。
【0126】
［比較例１８］
実施例５において、式（１－４）の化合物に代えて、同色でウレイド骨格を有するアゾ化合物である０．９８質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８０を用いて、直交位の各波長の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように調整した以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
実施例５において、式（１－４）の化合物に代えて、同色でウレイド骨格を有するアゾ化合物である０．９８質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８０を用いて、直交位の各波長の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように調整した以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
【0127】
［比較例１９］
実施例５において、式（２－１２）の化合物に代えて、同色の二色性を有するジアニシジンの骨格を有するアゾ化合物である０．４５質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６を用いて、直交位の各波長の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように設計した点以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
実施例５において、式（２－１２）の化合物に代えて、同色の二色性を有するジアニシジンの骨格を有するアゾ化合物である０．４５質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６を用いて、直交位の各波長の透過率がほぼ一定で、その色が黒になるように設計した点以外は実施例１と同様にして、偏光板を作製した。
【0128】
［評価方法］
実施例１～１６および比較例１～１９で得られた測定試料の評価を次のようにして行った。
（ａ）各波長の単体透過率Ｔｓ、各波長の平行位透過率Ｔｐ、および各波長の直交位透過率Ｔｃ
各測定試料の各波長の単体透過率Ｔｓ、平行位透過率Ｔｐ、および直交位透過率Ｔｃを、分光光度計（日立製作所社製“Ｕ－４１００”）を用いて測定した。ここで、各波長の単体透過率Ｔｓは、測定試料を１枚で測定した際の各波長の透過率である。各波長の平行位透過率Ｔｐは、２枚の測定試料をその吸収軸方向が平行となるように重ね合せて測定した各波長の分光透過率である。各波長の直交位透過率Ｔｃは、２枚の偏光板をその吸収軸が直交するように重ね合せて測定した分光透過率である。測定は、４００～７００ｎｍの波長にわたって行った。測定によって得られた結果より得られた平行位透過率Ｔｐおよび直交位透過率Ｔｃの各々の４２０～４８０ｎｍにおける各波長の平均値、５２０～５９０ｎｍにおける各波長の平均値、および６００～６４０ｎｍにおける各波長の平均値を表１に示す。
実施例１～１６および比較例１～１９で得られた測定試料の評価を次のようにして行った。
（ａ）各波長の単体透過率Ｔｓ、各波長の平行位透過率Ｔｐ、および各波長の直交位透過率Ｔｃ
各測定試料の各波長の単体透過率Ｔｓ、平行位透過率Ｔｐ、および直交位透過率Ｔｃを、分光光度計（日立製作所社製“Ｕ－４１００”）を用いて測定した。ここで、各波長の単体透過率Ｔｓは、測定試料を１枚で測定した際の各波長の透過率である。各波長の平行位透過率Ｔｐは、２枚の測定試料をその吸収軸方向が平行となるように重ね合せて測定した各波長の分光透過率である。各波長の直交位透過率Ｔｃは、２枚の偏光板をその吸収軸が直交するように重ね合せて測定した分光透過率である。測定は、４００～７００ｎｍの波長にわたって行った。測定によって得られた結果より得られた平行位透過率Ｔｐおよび直交位透過率Ｔｃの各々の４２０～４８０ｎｍにおける各波長の平均値、５２０～５９０ｎｍにおける各波長の平均値、および６００～６４０ｎｍにおける各波長の平均値を表１に示す。
【0129】
（ｂ）視感度補正後の単体透過率Ｙｓ、視感度補正後の平行位透過率Ｙｐ、および視感度補正後の直交位透過率Ｙｃ
各測定試料の視感度補正後の単体透過率Ｙｓ（％）、視感度補正後の平行位透過率Ｙｐ（％）、および視感度補正後の直交位透過率Ｙｃ（％）をそれぞれ求めた。視感度補正後の単体透過率Ｙｓ（％）、視感度補正後の平行位透過率Ｙｐ（％）、および視感度補正後の直交位透過率Ｙｃ（％）は、４００～７００ｎｍの波長領域で、所定波長間隔ｄλ（ここでは５ｎｍ）おきに求めた各波長の上記単体透過率Ｔｓ、各波長の平行位透過率Ｔｐ、および各波長の直交位透過率Ｔｃのそれぞれについて、ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９に従って視感度に補正した透過率である。具体的には、上記各波長の単体透過率Ｔｓ、各波長の平行位透過率Ｔｐ、および各波長の直交位透過率Ｔｃを、下記式（Ｖ～ＶＩＩ）に代入して、それぞれ算出した。なお、下記式（Ｖ～ＶＩＩ）中、Ｐλは標準光（Ｃ光源）の分光分布を表し、ｙλは２度視野等色関数を表す。結果を表１に示す。
各測定試料の視感度補正後の単体透過率Ｙｓ（％）、視感度補正後の平行位透過率Ｙｐ（％）、および視感度補正後の直交位透過率Ｙｃ（％）をそれぞれ求めた。視感度補正後の単体透過率Ｙｓ（％）、視感度補正後の平行位透過率Ｙｐ（％）、および視感度補正後の直交位透過率Ｙｃ（％）は、４００～７００ｎｍの波長領域で、所定波長間隔ｄλ（ここでは５ｎｍ）おきに求めた各波長の上記単体透過率Ｔｓ、各波長の平行位透過率Ｔｐ、および各波長の直交位透過率Ｔｃのそれぞれについて、ＪＩＳ Ｚ ８７２２：２００９に従って視感度に補正した透過率である。具体的には、上記各波長の単体透過率Ｔｓ、各波長の平行位透過率Ｔｐ、および各波長の直交位透過率Ｔｃを、下記式（Ｖ～ＶＩＩ）に代入して、それぞれ算出した。なお、下記式（Ｖ～ＶＩＩ）中、Ｐλは標準光（Ｃ光源）の分光分布を表し、ｙλは２度視野等色関数を表す。結果を表１に示す。
【数1】
【0130】
（ｃ）コントラスト
同一の測定試料を２枚用いて測定される視感度補正後の平行位透過率と視感度補正後の直交位透過率との比（Ｙｐ／Ｙｃ）を算出することにより、コントラスト（ＣＲ）を求めた。結果を表１に示す。
同一の測定試料を２枚用いて測定される視感度補正後の平行位透過率と視感度補正後の直交位透過率との比（Ｙｐ／Ｙｃ）を算出することにより、コントラスト（ＣＲ）を求めた。結果を表１に示す。
【0131】
【表1】
【0132】
（ｄ）２つの波長帯域の各波長の平均透過率の差の絶対値
表２には、各測定試料の各波長の平行位透過率Ｔｐおよび各波長の直交位透過率Ｔｃの各々の５２０～５９０ｎｍにおける各波長の平均値と４２０～４８０ｎｍにおける各波長の平均値との差の絶対値を示し、および５２０～５９０ｎｍにおける各波長の平均値と６００～６４０ｎｍにおける各波長の平均値との差の絶対値を示す。
表２には、各測定試料の各波長の平行位透過率Ｔｐおよび各波長の直交位透過率Ｔｃの各々の５２０～５９０ｎｍにおける各波長の平均値と４２０～４８０ｎｍにおける各波長の平均値との差の絶対値を示し、および５２０～５９０ｎｍにおける各波長の平均値と６００～６４０ｎｍにおける各波長の平均値との差の絶対値を示す。
【表2】
【0133】
表１および表２に示されるように、実施例１～１６の測定試料の各波長の平行位透過率Ｔｐは、５２０～５９０ｎｍにおける平均値が３０％以上であり、高い透過率を有していた。さらに、各波長の平行位透過率Ｔｐは、４２０～４８０ｎｍにおける各波長の平均値と、５２０～５９０ｎｍにおける各波長の平均値との差が絶対値として２．５％以下であり、かつ、５２０～５９０ｎｍにおける各波長の平均値と、６００～６４０ｎｍにおける各波長の平均値との差が絶対値として３．０％以下であり、両者ともに非常に低い値であった。又、各波長の直交位透過率Ｔｃは、４２０～４８０ｎｍにおける各波長の平均値と、５２０～５９０ｎｍの各波長の平均値との差が絶対値として１．０％以下であり、かつ、５２０～５９０ｎｍの各波長の平均値と、６００～６４０ｎｍにおける各波長の平均値との差が絶対値として１．０％以下であり、両者ともに非常に低い値であった。よって、実施例１～１６で得られた測定試料は、平行位、及び直交位の各々において、各波長の平均透過率がほぼ一定であることが示された。
一方、比較例１～９、及び比較例１４～１９の測定試料は、表２に示される各波長の平行位透過率Ｔｐの上記波長帯域間の平均値の差の絶対値、および、各波長の直交位透過率Ｔｃの上記波長帯域間の平均値の差の絶対値のうちの少なくともいずれかが高い値を示した。
一方、比較例１～９、及び比較例１４～１９の測定試料は、表２に示される各波長の平行位透過率Ｔｐの上記波長帯域間の平均値の差の絶対値、および、各波長の直交位透過率Ｔｃの上記波長帯域間の平均値の差の絶対値のうちの少なくともいずれかが高い値を示した。
【0134】
又、視感度補正後の単体透過率が３９～４２％である実施例１～１６と比較例１０～１３とを比べると、比較例１０～１３のコントラストは２７～１３９であるのに対して、実施例１～１６のコントラストは１８０以上を示しており、特に実施例５と比較例１２を比較すると、本願は約６倍の高いコントラストを有していた。このように、本願の偏光板は高い性能を有していることが分かる。
【0135】
（ｅ）視感度補正後の偏光度ρｙ
各測定試料の視感度補正後の偏光度ρｙを、以下の式に、視感度補正後の平行位透過率Ｙｐおよび視感度補正後の直交位透過率Ｙｃを代入して求めた。その結果を表３に示す。
ρｙ＝｛（Ｙｐ－Ｙｃ）／（Ｙｐ＋Ｙｃ）｝１／２×１００ 式（VIII）
各測定試料の視感度補正後の偏光度ρｙを、以下の式に、視感度補正後の平行位透過率Ｙｐおよび視感度補正後の直交位透過率Ｙｃを代入して求めた。その結果を表３に示す。
ρｙ＝｛（Ｙｐ－Ｙｃ）／（Ｙｐ＋Ｙｃ）｝１／２×１００ 式（VIII）
【0136】
（ｆ）色度ａ＊値およびｂ＊値
各測定試料について、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に従って、各波長の単体透過率Ｔｓ測定時、各波長の平行位透過率Ｔｐ測定時および各波長の直交位透過率Ｔｃ測定時の各々における色度ａ＊値およびｂ＊値を測定した。測定には、上記の分光光度計を使用し、透過色、反射色共に室外側から入射して測定した。光源には、Ｃ光源を用いた。結果を表３に示す。ここで、ａ＊－ｓおよびｂ＊－ｓ、ａ＊－ｐおよびｂ＊－ｐ並びにａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃは、各々単体透過率Ｔｓ、平行位透過率Ｔｐおよび直交位透過率Ｔｃの測定時における色度ａ＊値およびｂ＊値にそれぞれ対応する。
各測定試料について、ＪＩＳ Ｚ ８７８１－４：２０１３に従って、各波長の単体透過率Ｔｓ測定時、各波長の平行位透過率Ｔｐ測定時および各波長の直交位透過率Ｔｃ測定時の各々における色度ａ＊値およびｂ＊値を測定した。測定には、上記の分光光度計を使用し、透過色、反射色共に室外側から入射して測定した。光源には、Ｃ光源を用いた。結果を表３に示す。ここで、ａ＊－ｓおよびｂ＊－ｓ、ａ＊－ｐおよびｂ＊－ｐ並びにａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃは、各々単体透過率Ｔｓ、平行位透過率Ｔｐおよび直交位透過率Ｔｃの測定時における色度ａ＊値およびｂ＊値にそれぞれ対応する。
【0137】
（ｇ）色の観察
各測定試料について、白色の光源の上に、同一の測定試料を、平行位と直交位のそれぞれの状態で２枚重ね、その際に観察された色を調査した。観察は、１０人の観察者が目視により行い、最も多く観察された色を表３に示す。なお、表３中、平行位の色は、同一試料２枚を、その吸収軸方向が互いに平行となるように重ねた状態（白表示時）での色を意味し、直交位の色は同一試料２枚を、その吸収軸方向が互いに直交するように重ねた状態（黒表示時）での色を意味する。基本的に、偏光色は、平行位の色は「白」であり、直交位の色は「黒」ではあるが、実施例では、例えば、黄色味を帯びた白を「黄」、青紫色を帯びた黒を「青紫」と示す。
各測定試料について、白色の光源の上に、同一の測定試料を、平行位と直交位のそれぞれの状態で２枚重ね、その際に観察された色を調査した。観察は、１０人の観察者が目視により行い、最も多く観察された色を表３に示す。なお、表３中、平行位の色は、同一試料２枚を、その吸収軸方向が互いに平行となるように重ねた状態（白表示時）での色を意味し、直交位の色は同一試料２枚を、その吸収軸方向が互いに直交するように重ねた状態（黒表示時）での色を意味する。基本的に、偏光色は、平行位の色は「白」であり、直交位の色は「黒」ではあるが、実施例では、例えば、黄色味を帯びた白を「黄」、青紫色を帯びた黒を「青紫」と示す。
【0138】
【表3】
【0139】
表３に示されるように、実施例１～１６の測定試料は、視感度補正後の単体透過率において３５％以上を有していた。実施例１～１６の測定試料は、高透過率を有しつつも、９９％以上の高い偏光度を示しており、白と黒とを十分に表現できることが分かった。さらに、実施例１～１６の測定試料は、ａ＊－ｓ、ｂ＊－ｓ、ａ＊－ｐ各々の絶対値は１．０以下であり、ｂ＊－ｐの絶対値は２．０以下であり、非常に低い値を示していた。実施例１～１６の測定試料は、目視で観察した場合にも、平行位で高品位な紙のような白色を表現していた。又、波長帯域４２０ｎｍ～４８０ｎｍ、５２０ｎｍ～５９０ｎｍ、および６００ｎｍ～６４０ｎｍの各波長における直交位透過率が１％以下又は偏光度は約９７％以上であることから黒色を表現していた。一方、比較例１～９、及び比較例１４～１９は、ａ＊－ｓ、ｂ＊－ｓ、ａ＊－ｐ、ｂ＊－ｐ、ａ＊－ｃおよびｂ＊－ｃの少なくともいずれかが高い値を示しているか、もしくは、比較例９のように直交位透過率が１％以上の場合には、目視で観察すると平行位又は直交位で無彩色ではなかった。
【0140】
以上より、本発明の偏光素子は、高い単体透過率および平行位透過率を維持しつつも、平行位で高品位な紙のような白色を表現でき、かつ、単体で着色のない高品位な中性色（無彩色なニュートラルグレー）を有する色相であることが示された。さらに、本発明の偏光素子は、高い視感度補正後の単体透過率を維持し、平行位で無彩色性を発現していることに加えて、高い偏光度も兼ね備えていることが分かる。さらに、本発明の偏光素子は、直交位で、高級感のある無彩色な黒を示す偏光素子を得ることが可能になっていることが分かる。
【0141】
（ｈ）耐久性試験
実施例１～１６および比較例３～９の測定試料を、８５℃、相対湿度８５％ＲＨの環境に２４０時間に適用した。その結果、実施例１～１６の測定試料は透過率や色相の変化は見られなかった。これに対し、比較例３～９は偏光度が１０％以上低下し、ｂ＊－ｃは－１０より低くなり、見た目の色として著しく青色に変化し、特に２枚の測定試料を直交位に配置した場合（黒表示時）には大いに青色を呈色した。したがって、実施例１～１６は高い耐久性を有していることが分かった。
実施例１～１６および比較例３～９の測定試料を、８５℃、相対湿度８５％ＲＨの環境に２４０時間に適用した。その結果、実施例１～１６の測定試料は透過率や色相の変化は見られなかった。これに対し、比較例３～９は偏光度が１０％以上低下し、ｂ＊－ｃは－１０より低くなり、見た目の色として著しく青色に変化し、特に２枚の測定試料を直交位に配置した場合（黒表示時）には大いに青色を呈色した。したがって、実施例１～１６は高い耐久性を有していることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【0142】
上記結果から、本発明に係る偏光素子は、高透過率および高偏光度を有するとともに、白表示時および黒表示時の両方において無彩色であり、特に白表示時には高品位な白色を呈する高性能な無彩色偏光素子並びにこれを用いた無彩色偏光板および表示装置であり、極めて有用である。