TW202111087A - 使用發光性化合物或其鹽而得之偏光發光元件、偏光發光板及顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種偏光發光元件，其係含有由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，該膜係使可利用所吸收的光而發光之1種以上的發光性化合物吸附及配向而成，該偏光發光元件係含有5至30質量%的硼化合物，以從膜平面的垂直方向測定該膜的雙折射率時為0°，在將該膜相對於該膜的慢軸傾斜50°時所得到之雙折射率的角度依賴性中，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率為1.0至1.9倍。硼化合物可為硼酸或硼砂。發光性化合物可具有聯苯骨架或二苯乙烯骨架。具有二苯乙烯骨架之發光性化合物於光吸收的波長中顯示偏光作用，在顯示其最高的偏光作用之波長中，序參數(OPD)之值可為0.75至1.00。

Description

使用發光性化合物或其鹽而得之偏光發光元件、偏光發光板及顯示裝置

本發明係關於使用發光化合物或其鹽而得之新穎的偏光發光元件、偏光發光板及顯示裝置。

具有光的穿透與遮蔽功能之偏光板係連同具有光的開關功能之液晶，而成為液晶顯示器(Liquid Crystal Display：LCD)等之顯示裝置的基本構成要素。具備此偏光板之LCD的施用領域亦可列舉出初期之電子計算機及手錶等小型機器，然後筆記型電腦、文書處理器、液晶投影機、液晶電視、車用導航以及戶內外的資訊顯示裝置、測量機器等。此外，偏光板亦可施用在具有偏光功能之鏡片，可應用作為觀看性經提升之太陽眼鏡或是近年來對應於3D電視等之偏光眼鏡等，再者，亦可應用/實施在以可穿戴式終端為首之身邊的資訊終端。如此，由於偏光板的用途涵蓋廣泛並且在低溫至高溫、低濕度至高濕度及低光量至高光量之寬廣條件下使用，因而要求偏光性能高且耐久性優異之偏光板。

一般而言，構成偏光板之偏光膜係藉由在經拉伸配向之聚乙烯醇或其衍生物之膜，或是藉由聚氯乙烯膜的脫鹽酸或聚乙烯醇系膜的脫水而生成多烯並進行配向之多烯系的膜等偏光膜基材上，將碘或雙色性染料作為偏光元件來染色或含有而製造。如此之由以往的偏光膜所構成之偏光板，由於使用於可見光區域中具有吸收之雙色性色素，所以穿透率降低。例如市售之一般偏光板的穿透率為35至45%。

相對於可見光區域中的穿透率降低之以往偏光板的問題，於專利文獻1中記載一種紫外線用偏光板的技術，其係作為於可見光區域中保持某程度的穿透率並具有偏光功能之技術。然而，此技術亦使用了於可見光區域中具有吸收之黃色色素，所以穿透率不足，且確認到深黃色的著色。

將可見光區域的穿透率低之偏光板使用在顯示器等時，顯示器全體的穿透率減少，因而研究不使用以往的偏光板而得到偏光之方法。如此的方法係於專利文獻2至4中記載一種發出偏光之偏光板。

然而，專利文獻2至4所記載之偏光板係使用特殊金屬，例如鑭族元素或銪等之稀少且價值高之金屬，所以成本高，並且極難以製造而不利於大量生產。再者，由於此等偏光板之偏光後的光的發光弱，所以難以使用在顯示器，且無法得到直線偏光的發光。因而令人期待開發出一種亦可應用在要求顯示偏光發光作用，於可見光區域中的穿透率(透明性)高，以及於嚴苛環境下的耐久性之液晶顯示器等之新穎的偏光板與其所使用之材料。另一方面，如專利文獻5所示般雖已公開一種相對於紫外線區域的光具有偏光功能之色素與使用其之膜，惟關於發光並無任何揭示，且對於可見光區域之光的發光亦未進行 確認。再者，發出偏光後的光之內容亦未公開。因此，係要求一種可發出亮度高且於可見光區域中具有高偏光度之元件。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本WO2005/015275

[專利文獻2]日本特開2008-224854號公報

[專利文獻3]日本特許第5849255號公報

[專利文獻4]日本特許第5713360號公報

[專利文獻5]日本特開2008-33275號公報

[專利文獻6]日本WO2017/138551

因此，本發明之目的在於提供一種亦可應用在要求可見光區域中的高穿透率以及嚴苛環境下的高耐久性之液晶顯示器等之新穎的偏光發光元件、使用該偏光發光元件之偏光發光板，以及顯示裝置。

本發明者們係為了達成該目的而進行精心探討，結果發現到一種由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，且係含有特定濃度的硼化合物並且具有特定之雙折射率的角度依賴性之偏光發光元件，可發出具有高雙色性之光，因而完成本發明。

此外，較佳的一樣態之偏光發光元件係藉由使具有特定結構之化合物或其鹽，包含在具有該雙折射性之由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，而發出至目前為止未發現到的偏光發光。再者，較佳的一樣態之偏光發光元件係於紫外線區域中具有高雙色比，於可見光區域中顯示高穿透率，並且於嚴苛環境下顯示優異的耐久性。

亦即，本發明係關於下列[1]至[10]項的諸樣態。

〔1〕.

一種偏光發光元件，其係含有由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，該膜係使可利用所吸收的光而發光之1種以上的發光性化合物吸附及配向而成；

該偏光發光元件係含有5至30質量%的硼化合物；

以從膜平面的垂直方向測定雙折射率時為0°，在將該膜相對於該膜的慢軸傾斜50°時所得到之雙折射率的角度依賴性中，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率為1.0至1.9倍。

〔2〕.

如[1]項所述之偏光發光元件，其中硼化合物為硼酸或硼砂。

〔3〕.

如[1]或[2]項所述之偏光發光元件，其中發光性化合物具有聯苯骨架或二苯乙烯骨架。

〔4〕.

如[3]項所述之偏光發光元件，其中具有二苯乙烯骨架之發光性化合物於光吸收的波長中顯示偏光作用(光的吸收各向異性)，在顯示其最高的偏光作用之 波長中，以下述式(i)所賦予之序參數(OPD：Order parameter of dye)之值為0.75至1.00，且二苯乙烯化合物的至少1種係具有以式(2)所表示之結構；

OPD=(log(Kz/100)/Log(Ky/100)-1)/(log(Kz/100)/log(Ky/100)+2) 式(i)

上述式(i)中的Ky表示將在正交位上偏光後的光，照射在配向有色素之元件中顯示最高吸收之軸之情形時的光穿透率，Kz表示將在平行位上偏光後的光，照射在配向有色素之元件中顯示最高吸收之軸之情形時的光穿透率，

式(2)中，X或Y各自獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基之雜環基或可具有取代基之多環式雜環基，可具有取代基之胺基或可具有取代基之醯胺基的取代基各自獨立地為碳數1至4的烷基或碳數1至4的烷氧基，可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基之雜環基或可具有取代基之多環式雜環基的取代基各自獨立地為氫原子、鹵素基、硝基、羥基、碳數1至4的脂肪族烴基、碳數1至4的烷氧基、具有磺酸基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羥基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羧基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有磺酸基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，M表示氫、金屬離子或銨離子，m表示0至2的整數。

〔5〕.

如[1]至[4]項中任一項所述之偏光發光元件，其係由聚合度為1000至6000之聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜。

〔6〕.

如[1]至[4]項中任一項所述之偏光發光元件，其係由皂化度90%以上之聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜。

〔7〕.

如[1]至[5]項中任一項所述之偏光發光元件，其中從膜平面的垂直方向(0°)測定時之雙折射率為0.020至0.060。

〔8〕.

如[4]至[7]項中任一項所述之偏光發光元件，其中於式(2)中，X或Y各自獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基或是選自下述式(3)至(7)的群組之基，

式中，A各自獨立地為氫原子、鹵素基、硝基、羥基、碳數1至4的脂肪族烴基、碳數1至4的烷氧基、具有磺酸基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羥基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羧基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有 磺酸基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，q¹表示0至4的整數，M表示氫、金屬離子或銨離子，式(3)至(7)中的M與式(2)中的M可為相同，n¹、n²各自表示0至3的整數，*表示與苯基之鍵結位置。

〔9〕.

如[1]至[8]項中任一項所述之偏光發光元件，其中更含有前述發光性化合物以外之有機染料或螢光染料的1種以上。

〔10〕.

一種製造方法，其係製造如[1]至[9]項中任一項所述之偏光發光元件之方法，

係對使前述發光性化合物吸附及配向後之由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，在聚乙烯醇樹脂或其衍生物之玻璃轉移溫度(Tg)以上的溫度下施以乾燥處理或熱處理。

〔11〕.

一種偏光發光板，係具備：如[1]至[9]項中任一項所述之偏光發光元件，以及設置在其至少一面之透明保護層。

〔12〕.

一種顯示裝置，係具備：如[1]至[9]項中任一項所述之偏光發光元件，或是如[11]項所述之偏光發光板。

本發明者們發現到一種由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，且係含有特定濃度的硼化合物並且具有特定之雙折射率的角度依賴性之偏光發光元件，可發出具有高雙色性之光，亦即發出偏光後的光，因而完成本發明。

此外，較佳的一樣態之偏光發光元件係藉由使具有特定結構之化合物或其鹽，包含在具有該雙折射性之由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，而發出至目前為止未發現到的偏光發光。再者，較佳的一樣態之偏光發光元件係於紫外線區域中具有高雙色比，於可見光區域中顯示高穿透率，並且於嚴苛環境下顯示優異的耐久性。

尤其是使用具有式(2)的結構之化合物或其鹽所得到之元件，如專利文獻5所記載般於紫外線區域中顯示高偏光度者雖為人所知，但吸收紫外線並利用該能量於可見光區域中顯示偏光發光作用者仍未為人所知。相對於此，於本發明之偏光發光元件中，令人意外地得知即使使用式(2)的化合物或其鹽，亦於紫外線區域中具有高偏光度並且顯示偏光發光作用。此外，於較佳的一樣態中，本發明之偏光發光元件及偏光發光板於可見光區域中顯示高穿透率，且相對於熱、濕度等更顯示優異的耐久性。因此，該偏光發光元件及偏光發光板可應用在要求可見光區域中的高穿透率以及嚴苛環境下的高耐久性之液晶顯示器等之顯示裝置。

本發明之偏光發光元件係含有由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜(以下亦簡稱為PVA膜)，該PVA膜係使可利用所吸收的光而發光之1種以上的發光性化合物吸附及配向而成；該偏光發光元件含有5至30質量%之硼酸 等硼化合物；以從膜平面的垂直方向測定雙折射率時為0°，在將該膜相對於該膜的慢軸傾斜50°時所得到之雙折射率的角度依賴性中，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率為1.0至1.9倍。

〔PVA膜〕

本發明之偏光發光元件是由發光性化合物或其鹽與吸附及配向有該發光性化合物或其鹽之PVA膜所構成之偏光發光元件。此係顯示出將可含有發光性化合物之聚乙烯醇系樹脂或其衍生物製膜所得到之膜等為必要。從發光性化合物的含有性、吸附性、加工性及配向性等觀點來看，聚乙烯醇系樹脂的衍生物可使用該技術領域中一般為人所知之任意者。雖不限定於此，惟例如可列舉出：使巴豆酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸等不飽和羧酸；乙烯基磺酸、丙烯磺酸、甲基丙烯磺酸、對苯乙烯磺酸、2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯醯氧基乙基磺酸等不飽和磺酸；或是乙烯、丙烯等烯烴等與乙烯醇共聚而成之改質聚乙烯醇系樹脂等。基材的形狀並無特別限定，例如可製作為膜狀、片狀、平板狀、曲板狀及半球狀等之任意形狀。此外，基材的厚度(膨潤處理前)通常為10μm至100μm，較佳為20μm至80μm。

〔硼化合物濃度〕

本發明之偏光發光元件含有5至30質量%的硼化合物者為重要，藉由含有硼化合物，可提高發光亮度。於本申請案中，由於發光性化合物高度地配向之軸與低配向之軸或無配向之軸具有發光上的差距，因而顯現偏光發光。因此，可藉由含有硼化合物發出高發光的雙色性，亦即發出具有高偏光之光，故較 佳。較佳為硼酸、硼砂或硼酸銨等水溶性的硼化合物，尤佳為硼酸、硼砂，特佳為硼酸。此外，為了進行偏光發光，不僅須使發光性化合物配向，並且硼化合物亦須存在於發光性化合物附近。因此，不僅發光性化合物需吸附及配向於PVA膜，並且需含有5至30質量%的硼化合物。將聚乙烯醇系樹脂或其衍生物製膜所得到之膜係如專利文獻6所記載般地分為結晶部、與硼酸之凝聚結構部以及非結晶部。並且可考量為尤其是具有聯苯骨架或二苯乙烯骨架之化合物，例如上述式(2)的發光性化合物從結晶部中被排斥，所以不存在於結晶部而是存在於與硼酸之凝聚結構部或非結晶部。此外，可考量此化合物尤其在與硼酸之凝聚結構部中的存在量多時，係更強地發光且進一步發出偏光的光。因此，硼化合物，例如硼酸的濃度為5至30質量%時可較強地發出偏光。硼化合物(例如硼酸)的濃度較佳為10至28質量%，更佳為12至27質量%，尤佳為13至26質量%，特佳為14至25質量%。

在作為交聯劑的硼化合物為硼酸之情形的硼酸含量，首先將偏光發光元件約0.5g溶解於水100g，煮沸60分鐘以溶解所得到之偏光發光元件或是使其完全膨潤，煮沸後冷卻至常溫並加入D(-)-甘露醇3g，然後滴入0.05mol/l的氫氧化鈉水溶液直到pH=8.4為止，從該滴入量來求取硼酸濃度並設為硼酸含量。硼酸含量係藉由式(8)來求取。此時的B表示當氫氧化鈉僅用水滴入時pH=8.4時之滴入量(ml)。F顯示氫氧化鈉水溶液的因子。

硼酸含量(%)=(氫氧化鈉的滴定量[ml]-B)×F×0.30915/偏光發光元件的重量[g]‧‧‧式(8)

可考量由於聚乙烯醇系樹脂的結晶部增多，使發光性化合物，尤其式中具有二苯乙烯結構之化合物從結晶部中被排斥，伴隨於此，存在於與硼 酸之凝聚結構部及非結晶部之密度增高，使發光亮度提高且具有高偏光發光度。尤其可考量到由於存在於配向性高之與硼酸之凝聚結構部或非結晶部，所以可得到發光亮度高且具有高偏光發光度之偏光發光元件。用於此之聚乙烯醇系樹脂的聚合度可為1000至10,000，惟並不限定於此。為了得到更高的偏光度且為高亮度之偏光發光元件，聚乙烯醇系樹脂的聚合度愈高，則結晶性愈高。較佳係使用聚合度1500至6000，尤佳使用聚合度2000至6000之聚乙烯醇系樹脂。藉由使聚合物成為10,000以下，可使結晶性保持在適當範圍並以充分的倍率進行拉伸，此外，亦可抑制因魚眼等的產生所造成之透明度的降低。

聚乙烯醇樹脂或其衍生物的皂化度並無限定，可使用由任意皂化度的聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜。若皂化度為90%以上，則可得到完成高偏光發光之元件。為了進一步提高發光性化合物，尤其是具有式(2)的結構之化合物存在於與硼酸之凝聚結構部及非結晶部之密度，且提高偏光後的光之發光亮度，較佳係使用皂化度為98%，尤佳使用皂化度99%以上，更佳使用皂化度99.5%以上，特佳使用皂化度99.9%以上之聚乙烯醇樹脂或其衍生物。藉由使用此聚乙烯醇樹脂或其衍生物，可得到更高的偏光度且為高亮度之偏光發光元件。

以從垂直方向來測定含有此發光性化合物之PVA膜平面的雙折射率時為0°，在將該膜相對於該膜的慢軸傾斜時所得到之雙折射率的角度依賴性中，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率為1.0至1.9倍之偏光發光元件，其發光亮度高且發出高度偏光後的光。

所謂雙折射，為光入射於具有非等向性之介質時由於折射而顯現2種折射光之現象。在此所謂非等向性，為物質或空間的物理性質因方向的不 同而不同者，於雙折射中，光係產生各向異性。2種折射光分別稱為正常光線與異常光線，相對於光學軸之偏光方向相異且從非等向性的物質所射出之光，係產生通過速度差之份的「相位差」。將該相位差數值化之值為相位差值，雙折射率(△n)是由「相位差值/介質的膜厚」所賦予。該相位差值、雙折射率可藉由王子計測機器公司製的KOBRA等市售的裝置來測定。

於該雙折射率中，係以從膜平面的垂直方向測定時為0°，在將該膜相對於該膜的慢軸傾斜時所得到之雙折射率的角度依賴性中，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率為1.0至1.9倍，藉此可得到本發明之偏光發光元件。慢軸傾斜50°的雙折射率相對於該0°的雙折射率之比高於1.9倍者，係顯示在慢軸傾斜時快軸之配向的比率較慢軸的配向顯著地高，亦即顯示相對於配向軸(拉伸軸)，其正交軸之配向的影響顯著地強。於偏光發光元件中，拉伸軸的正交軸之配向的影響顯著地強時，會失去偏光發光的功能。因此，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率必須為1.0以上1.9倍以下。

為了顯現較高之偏光後的發光，發光性化合物於膜平面上較佳係在特定方向上具有高方向性。另一方面，膜於拉伸時即使單軸地拉伸，亦由於頸縮等而施用寬度方向的拉伸，在其寬度方向拉伸時，發光亮度會顯著地降低，或是難以顯現偏光後的光或顯現低度偏光後的光。亦即於先前的偏光板中，為人所知者係可藉由在膜中含有雙色性色素，例如碘或偶氮系雙色性染料等，並且將高拉伸倍率施用在膜而得到高偏光度的偏光板。然而，可知發出偏光之膜並無法僅藉由此來實現。亦即於專利文獻5中，係使用具有式(2)的結構之化合物並藉由照射紫外線而顯示出作為紫外線之偏光板的功能，但另一方面卻完全未顯示關於發出偏光之膜的內容。此係如本發明所規定般，將50°的雙 折射率相對於0°的雙折射率控制在1.0至1.9倍者，對於發出偏光者乃極為重要。

相對於本申請案之偏光發光元件，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率高於1.9倍者，係由於在慢軸，亦即於特定之單軸以外的方向亦顯示出高配向性，所以在本申請案中並非是較佳的型態。尤其在50°的雙折射率相對於0°的雙折射率之比高於1.9倍時，快軸的配向性極高，亦即正交方向的配向相對於配向軸(拉伸軸)之比率顯著地提高，偏光後的光之發光變得無法辨識。此現象即使與以往的偏光板相同來進行單軸配向拉伸，亦會在偏光發光元件中顯現寬度方向上的雙折射率，所以是極重要的因素。慢軸傾斜時的雙折射率係藉由PVA膜的頸縮運作、或是用以防止膜的拉伸步驟中所產生之皺褶之彎曲型輥(擴展輥)的使用、拉伸後之乾燥的頸縮等之對膜拉伸軸賦予寬度方向上的動態影響，使拉伸軸以外的配向增大而產生。亦即，極為重要的是於加工時的各步驟中極力地減少寬度方向上的動態影響，以使最終所得到之偏光發光元件之50°的雙折射率相對於0°的雙折射率成為1.0至1.9倍之方式，於製程中管理PVA膜的配向性。於本發明之偏光發光元件中，慢軸傾斜時之50°的雙折射率相對於0°的雙折射率之比為1.0至1.9倍，此比率較佳為1.0至1.7倍，尤佳為1.0至1.5倍，更佳為1.0至1.3倍，特佳為1.0至1.2倍。

此外，重要的是從偏光發光元件之膜平面的垂直方向(0°)測定時之雙折射率為0.020至0.060。0°的雙折射率為0.020至0.060者係顯示出膜具有高配向性。較佳為0.020至0.045，尤佳為0.025至0.040。藉由使從膜平面的垂直方向(0°)測定時之雙折射率成為0.060以下，於PVA膜中抑制微龜裂或孔洞等物理缺陷的產生，並防止目視觀看到霧度(模糊不清或混濁)的產生，故較佳。

發光性化合物較佳係具有二苯乙烯骨架或聯苯骨架，藉此可得到具有高亮度與偏光發光之元件。具有二苯乙烯骨架或聯苯骨架之發光性化合物主要是吸收紫外線區域、近紫外線可見光區域的光，並藉由配向或是顯現各向異性而可發出偏光後的可見光之化合物。結構並無特別限定。具有二苯乙烯骨架或聯苯骨架之發光性化合物於PVA膜中所發出之光為直線偏光的光，就此點而言為優異。發出屬於直線偏光的光之元件者，乃具有液晶顯示器等之顯示裝置的自由度提升之優點。所謂直線偏光，亦可表示作為一定軸方向上的波之光。藉由發出直線地偏光之光，亦即偏光於單軸上之光，容易進行液晶顯示器等顯示裝置的設計。由於市售之多數液晶顯示器或偏光鏡片係利用可提供屬於直線偏光的光之碘系偏光板或染料系偏光板，亦即採用了於單軸吸收光之雙色性色素之偏光板，故可容易理解到直線偏光適合於產業上的利用。另一方面，在欲利用圓偏光或橢圓偏光時，也許是液晶單元及其所使用之液晶的配向設計變得複雜或是相位差板等的設計變得複雜，產業上的利用變得困難。因此，偏光後的光較佳為直線偏光。屬於直線偏光之光的發光可藉由在上述元件中使發光性化合物在同一方向配向而達成。此外，藉由使用發光性化合物並發出同一方向的偏光，其發光強度增大，與使發光性化合物在溶液中的狀態(無秩序的狀態)下以同一濃度存在而發光時之發光強度相比，可提供更強的光。

(具有二苯乙烯骨架之色素)

上述具有二苯乙烯骨架之色素較佳為下述式(9)所表示之化合物或其鹽。

上述式(9)中，K及L各自獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之羰基醯胺基、可具有取代基之萘并***基、可具有取代基之碳數1至20的烷基、可具有取代基之乙烯基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之脲基、可具有取代基之芳基(包含多環芳基)、可具有取代基之羰基，惟並不限定於此等。式(9)所表示之具有二苯乙烯骨架之色素具有螢光發光，已知可藉由配向而得到雙色性。此主要是來自二苯乙烯骨架，並且更可導入任意的取代基。惟於二苯乙烯骨架的L位置及K位置上具有偶氮基之情形下，螢光發光顯著降低，故不佳。

上述可具有取代基之胺基例如可列舉出：非取代的胺基；甲基胺基、乙基胺基、正丁基胺基、三級丁基胺基、正己基胺基、十二基胺基、二甲基胺基、二乙基胺基、二正丁基胺基、乙基甲基胺基、乙基己基胺基等之可具有取代基之碳數1至20的烷基胺基；苯基胺基、二苯基胺基、萘基胺基、N-苯基-N-萘基胺基等之可具有取代基之芳基胺基；甲基羰基胺基、乙基羰基胺基、正丁基羰基胺基等之可具有取代基之碳數1至20的烷基羰基胺基；苯基羰基胺基、聯苯基羰基胺基、萘基羰基胺基等之可具有取代基之芳基羰基胺基；甲基磺醯基胺基、乙基磺醯基胺基、丙基磺醯基胺基、正丁基磺醯基胺基等之碳數1至20的烷基磺醯基胺基；苯基磺醯基胺基、萘基磺醯基胺基等之可具有取代基之芳基磺醯基胺基等。較佳為可具有取代基之碳數1至20的烷基羰基胺基、可具有取代基之芳基羰基胺基、碳數1至20的烷基磺醯基胺基、可具有取代基 之芳基磺醯基胺基。此外，上述可具有取代基之碳數1至20的烷基胺基、可具有取代基之芳基胺基、可具有取代基之碳數1至20的烷基羰基胺基、可具有取代基之芳基羰基胺基、碳數1至20的烷基磺醯基胺基、可具有取代基之芳基磺醯基胺基中的取代基並無特別限制，例如可列舉出：硝基、氰基、羥基、磺酸基、磷酸基、羧基、羧基烷基、鹵素原子、烷氧基、芳氧基等。上述羧基烷基例如可列舉出甲基羧基、乙基羧基等。鹵素原子可列舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。烷氧基可列舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基等。芳氧基可列舉出苯氧基、萘氧基等。

上述可具有取代基之羰基醯胺基例如可列舉出：N-甲基-羰基醯胺基(-CONHCH₃)、N-乙基-羰基醯胺基(-CONHC₂H₅)、N-苯基-羰基醯胺基(-CONHC₆H₅)等。上述可具有取代基之萘并***基例如可列舉出苯并***基、萘并***基等。上述可具有取代基之碳數1至20的烷基例如可列舉出：甲基、乙基、正丁基、正己基、正辛基、正十二基等直鏈烷基；異丙基、二級丁基、三級丁基等分枝鏈烷基；環己基、環戊基等環狀烷基等。上述可具有取代基之乙烯基例如可列舉出：乙烯基、甲基乙烯基、乙基乙烯基、二乙烯基、戊二烯基等。上述可具有取代基之醯胺基例如可列舉出乙醯胺基(-NHCOCH₃)、苯醯胺基(-NHCOC₆H₅)等。上述可具有取代基之芳基例如可列舉出：苯基、萘基、蒽基、聯苯基等。上述可具有取代基之羰基例如可列舉出：甲基羰基、乙基羰基、正丁基羰基、苯基羰基等。上述可具有取代基之羰基醯胺基、可具有取代基之萘并***基、可具有取代基之碳數1至20的烷基、可具有取代基之乙烯基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之脲基、可具有取代基之芳基、可具有取代 基之羰基中的取代基並無特別限制，可與上述可具有取代基之胺基的項中所說明之取代基相同。

上述式(9)所表示之具有二苯乙烯骨架之發光性化合物或其鹽，特佳為下述式(10)所表示之化合物或其鹽或是下述式(11)所表示之發光性化合物或其鹽。藉由使用此等發光性化合物的色素，可得到更鮮明並且發出高亮度且更鮮明的白色發光之偏光發光元件。

上述式(10)中，取代基R表示氫原子、鹵素原子、羥基、羧基、硝基、可具有取代基之烷基、可具有取代基之烷氧基或可具有取代基之胺基。鹵素原子與上述相同。可具有取代基之烷基可與上述可具有取代基之碳數1至20的烷基的項目中所說明者相同。可具有取代基之烷氧基較佳為甲氧基或乙氧基等，該取代基並無特別限制，可與上述可具有取代基之胺基的項目中所說明之取代基相同。可具有取代基之胺基可與上述相同，較佳為甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基或苯基胺基等。取代基R可鍵結於萘并***環中之萘環的任意碳，惟在將與***環稠合之碳設為1位及2位之情形下，較佳係鍵結於3位、5位或8位。n為0至3的整數，較佳為1或2。-(SO₃H)可鍵結於 萘并***環中之萘環的任意碳。於n=1時，在將與***環稠合之碳設為1位及2位之情形下，-(SO₃H)於萘環上之取代位置較佳為4位、6位或7位。於n=2時，較佳為5位與7位及6位與8位，於n=3時，較佳為3位與6位與8位之組合。此外，特佳係R為氫原子且n為1。G表示硝基或可具有取代基之胺基，較佳為硝基。可具有取代基之胺基可與上述相同，較佳為可具有取代基之碳數1至20的烷基羰基胺基、可具有取代基之芳基羰基胺基、碳數1至20的烷基磺醯基胺基、或可具有取代基之芳基磺醯基胺基。

上述式(11)中之T表示可具有取代基之碳數1至20的烷基、可具有取代基之乙烯基或可具有取代基之芳基。較佳為可具有取代基之芳基，更佳為可具有取代基之萘基，特佳為取代有胺基與磺酸基作為取代基之萘基。H表示與上述式(10)中的G中所說明者為相同之取代基，較佳為硝基。在此之取代基並無特別限制，可與上述可具有取代基之胺基的項目中所說明之取代基相同。

上述式(9)所表示之化合物例如可列舉出Kayaphor系列(日本化藥公司製)、Whitex RP等之Whitex系列(住友化學公司製)等。此外，以下例示化合物例9-1至化合物例9-6所示之化合物，惟並不限定於此等。

(具有聯苯骨架之色素)

上述具有聯苯骨架之色素較佳為下述式(11)所表示之化合物或其鹽。

上述式(11)中，P及Q各自獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之羰基醯胺基、可具有取代基之萘并***基、可具有取代基之碳數1至20的烷基、可具有取代基之乙烯基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之脲基、或可具有取代基之芳基、可具有取代基之羰基，惟並不限定於此。可具有取代基之胺基、可具有取代基之羰基醯胺基、可具有取代基之萘并***基、可具有取代基之碳數1至20的烷基、可具有取代基之乙烯基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之脲基、可具有取代基之芳基及可具有取代基之羰基可分別與上述相同。惟於上述式(11)中之聯苯骨架的P位置及/或Q位置上具有偶氮基時，螢光發光顯著地變小，故不佳。

上述式(11)所表示之化合物較佳為下述式(12)所表示之化合物。

上述式(12)中，j表示0至2的整數。-(SO₃H)基的較佳取代位置並無特別限定，在較佳以與乙烯基之鍵結碳為1位之情形下，較佳為2位、4位，特佳為2位。

上述式(12)中，R₁、R₂、R₃、R₄各自獨立地為選自由氫原子、碳數1至4的烷基、碳數1至4的烷氧基、芳烷氧基、烯氧基、碳數1至4的烷基磺醯基、碳數6至20的芳基磺醯基、碳醯胺基、碸醯胺基、羧基烷基所組成之群組之基。羧基烷基與上述相同。

上述碳數1至4的烷基例如可列舉出：甲基、乙基、丙基、正丁基、二級丁基、三級丁基、環丁基等。上述碳數1至4的烷氧基例如可列舉出：甲氧基、乙氧基、丙氧基、正丁氧基、二級丁氧基、三級丁氧基、環丁氧基等。上述芳烷氧基例如可列舉出碳數7至18的芳烷氧基等。上述烯氧基例如可列舉出碳數1至18的烯氧基等。上述碳數1至4的烷基磺醯基例如可列舉出：甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、正丁基磺醯基、二級丁基磺醯基、三級丁基磺醯基、環丁基磺醯基等。上述碳數6至20的芳基磺醯基可列舉出苯基磺醯基、萘基磺醯基、聯苯基磺醯基等。

上述式(12)中，R₁至R₄的較佳取代位置並無特別限定，在較佳以與乙烯基之鍵結碳為1位之情形下，較佳為2位、4位。

以下說明屬於上述式(12)所表示之化合物之偏光發光色素之合成方法的一例。該化合物的合成方法並不限定於此。

上述式(12)所表示之化合物可藉由一般所知的方法來製作，例如可藉由使4-硝基苯甲醛-2-磺酸與膦酸酯稠合，接著將硝基還原而得到。

式(12)所表示之化合物並不限定於此，可使用日本特開平4-226162號公報所記載之化合物等。具體可例示下述化合物等。

上述式(9)至(12)所表示之化合物的鹽為連同無機陽離子或有機陽離子所形成之鹽。無機陽離子可列舉出鹼金屬，例如鋰、鈉及鉀等之陽離子，以及銨離子(NH₄ ⁺)。有機陽離子例如可列舉出下述式(D)所表示之有機銨。

式(D)中，Z₁至Z₄各自獨立地表示氫原子、烷基、羥基烷基或羥基烷氧基烷基。

Z₁至Z₄的具體例可列舉出：甲基、乙基、丁基、戊基及己基等C₁-C₆烷基，較佳為C₁-C₄烷基；羥基甲基、2-羥基乙基、3-羥基丙基、2-羥基丙基、4-羥基丁基、3-羥基丁基及2-羥基丁基等羥基C₁-C₆烷基，較佳為羥基C₁-C₄烷基；以及羥基乙氧基甲基、2-羥基乙氧基乙基、3-羥基乙氧基丙基、3-羥基乙氧基丁基及2-羥基乙氧基丁基等羥基C₁-C₆烷氧基C₁-C₆烷基，較佳為羥基C₁-C₄烷氧基C₁-C₄烷基等。

此等無機陽離子及有機陽離子中，尤佳者可列舉出：鈉離子、鉀離子、鋰離子、單乙醇銨離子、二乙醇銨離子、三乙醇銨離子、單異丙醇銨離子、二異丙醇銨離子、三異丙醇銨離子以及銨離子等陽離子。此等當中，尤佳為鋰離子、銨離子及鈉離子。

除此之外，上述發光性化合物例如可列舉出：

C.I.Fluorescent Brighter 5、

C.I.Fluorescent Brighter 8、

C.I.Fluorescent Brighter 12、

C.I.Fluorescent Brighter 28、

C.I.Fluorescent Brighter 30、

C.I.Fluorescent Brighter 33、

C.I.FluorescentBrighter 350、

C.I.Fluorescent Brighter 360、

C.I.Fluorescent Brighter 365等。

此等發光性化合物可為游離酸或是鹼金屬鹽(例如Na鹽、K鹽、Li鹽)、或是銨鹽。

再者，於本申請案之偏光發光元件中，發光性化合物的至少1種係具有具備二苯乙烯骨架之式(2)所表示之結構，此發光性化合物於光吸收的波長中顯示偏光作用，在顯示其最高的偏光作用之波長中，下述式(i)所賦予之序參數(OPD：Order parameter of dye)之值較佳為0.75至1.00。該值更佳為0.75至0.96。

式(2)中，X或Y各自獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之醯胺基，可具有取代基之胺基或可具有取代基之醯胺基的取代基各自獨立地表示碳數1至4的烷基、碳數1至4的烷氧基、可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基之雜環基或可具有取代基之多環式雜環基，M表示氫、金屬離子或銨離子，m表示0至2的整數。

OPD=(log(Kz/100)/Log(Ky/100)-1)/(log(Kz/100)/log(Ky/100)+2) 式(i)

上述式(i)中的Ky表示將在正交位上偏光後的光，照射在配向有色素之元件中顯示最高吸收之軸之情形時的光穿透率，Kz表示將在平行位上偏 光後的光，照射在配向有色素之元件中顯示最高吸收之軸之情形時的光穿透率。式(2)的化合物主要是在紫外線區域、近紫外線可見光區域具有吸收，惟可藉由在該波長中使OPD具有0.75至1.00，可得到本發明之較佳的偏光發光元件。較佳為0.88以上，尤佳為0.90以上，更佳為0.92以上，特佳為0.93以上。此外，OPD之值尤佳為0.96以下。

式(2)中，X或Y各自獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基之雜環基或可具有取代基之多環式雜環基，可具有取代基之胺基或可具有取代基之醯胺基的取代基各自獨立地為碳數1至4的烷基或碳數1至4的烷氧基，可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基之雜環基或可具有取代基之多環式雜環基的取代基各自獨立地為氫原子、鹵素基、硝基、羥基、碳數1至4的脂肪族烴基、碳數1至4的烷氧基、具有磺酸基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羥基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羧基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有磺酸基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，M表示氫、金屬離子或銨離子，m表示0至2的整數。X或Y並不限定於此等選項。

於X或Y為可具有取代基之雜環基或可具有取代基之多環式雜環基之情形下，此例如為可具有取代基之含有氮原子或硫原子之雜環基或是可 具有取代基之含有氮原子或硫原子之多環式雜環基。較佳的雜環基或多環式雜環基可列舉出唑、二唑、***、苯并***、萘并***、噻唑、苯并噻唑、萘并噻唑作為較佳結構。X或Y尤佳具有下述式(3)至(7)所表示之結構。各式中的*表示與苯基之鍵結位置。式中，A各自獨立地為氫原子、鹵素基、硝基、羥基、碳數1至4的脂肪族烴基、碳數1至4的烷氧基、具有磺酸基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羥基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羧基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有磺酸基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，q¹表示0至4的整數，M表示氫、金屬離子或銨離子，式(3)至(7)中的M與式(2)中的M可為相同，n¹、n²各自表示0至3的整數。

上述式(2)中的M表示氫、金屬離子或銨離子。金屬離子例如可列舉出：鋰離子、鈉離子、鉀離子等鹼金屬離子；鈣離子、鎂離子等鹼土金屬離子等。銨離子例如可列舉出：銨離子、甲基銨離子、二甲基銨離子、三乙基銨離子、四乙基銨離子、四正丙銨離子、四正丁銨離子、單乙醇銨離子、二乙 醇銨離子、三乙醇銨離子、單異丙醇銨離子、二異丙醇銨離子、三異丙醇銨離子、三乙醇銨離子等。更具體而言，例如M為氫之情形時係表示磺酸(-SO₃H)，M為鈉離子之情形時表示磺酸鈉(-SO₃Na)，M為銨離子之情形時表示磺酸銨(-SO₃NH₄)。此等當中，特佳者可列舉出鋰離子、銨離子及鈉離子。

接著說明式(2)所表示之化合物之合成方法的較佳一例。本化合物的合成方法並不限定於以下之例。本化合物的合成方法例如可使用上述專利文獻5所揭示之方法。

於燒杯中分別裝入1當量之(14)的化合物及(15)的化合物，裝入水並加熱至60℃，然後加入25%苛性鈉並使其溶解。將可作為市售品所取得之式(13)所表示之對苯二甲醯二氯1當量，在約1小時之間每次少量地加入於此。全部添加後於60℃攪拌1小時。反應結束後放置冷卻至室溫或是加入鹽以進行鹽析，並進行過濾及乾燥而得到目的物。式(14)的化合物、式(15)的化合物及對苯二甲醯二氯之當量比可因應個別的反應性來適當地調整。

式(14)或式(15)中，X、Y、M及m係如式(2)中所定義者。

接著列舉出上述式(2)所表示之發光性化合物的具體例。式中的磺酸基等是以游離酸的型態來表示。此等化合物可採取鹽的型態。

偏光發光元件中之式(2)之化合物的含量並無特別限定，可以任意的含量來設計。亦可因應必要的穿透率來決定其調配量。偏光發光元件的偏 光性能不僅藉由偏光發光元件所含有之式(2)之化合物的調配比率，亦藉由吸附該化合物之基材的膨潤度、拉伸倍率、染色時間、染色溫度、染色時的pH、鹽的影響等各種因素而產生變化。因此，偏光發光元件所含有之式(2)之化合物的調配比率可因應基材的膨潤度、染色時的溫度、時間、pH、鹽的種類、鹽的濃度，以及拉伸倍率來決定。可適當地進行此調配比率的調整。

〈偏光發光元件的製造方法〉

接著說明本發明之偏光發光元件的製造方法之典型例，惟並不限定於該製造方法。

首先準備：用以使式(2)所表示之化合物等的發光性化合物或其鹽吸附及配向之由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜(PVA膜)作為基材。該PVA膜例如可使用市售之由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，或是將聚乙烯醇系樹脂製膜而製作。聚乙烯醇系樹脂的製膜方法並無特別限定，例如可採用：將含水聚乙烯醇熔融擠壓之方法、澆注製膜法、濕式製膜法、凝膠製膜法(先使聚乙烯醇水溶液冷卻而凝膠化後再萃取並去除溶劑)、澆鑄製膜法(使聚乙烯醇水溶液於基盤上流動並乾燥)，以及此等的組合之方法等一般所知的製膜方法。

(膨潤步驟)

接著對上述基材施以膨潤處理。膨潤處理較佳係藉由將基材浸漬在20至50℃的膨潤液中30秒至10分鐘而進行。膨潤液較佳為水。由膨潤液所進行之基材的拉伸倍率較佳係調整為1.00至1.50倍，尤佳係調整為1.10至1.35倍。

(染色步驟)

接著使至少1種屬於發光性化合物或其鹽之染料吸附及含浸於上述施以膨潤處理後所得到之基材。染色步驟只要是使發光性化合物或其鹽吸附及含浸於基材之方法即可，並無特別限定，較佳為例如將基材浸漬在含有發光性化合物或其鹽之染色溶液(一般為水溶液)之方法，此外，亦可藉由將染色溶液塗佈於基材而吸附。染色溶液中之發光性化合物或其鹽的濃度只要可使發光性化合物或其鹽充分地吸附於基材中即可，並無特別限定，較佳係例如於染色溶液中為0.0001至1質量%，尤佳為0.001至0.5質量%。

染色步驟中之染色溶液的溫度較佳為5至80℃，尤佳為20至50℃，特佳為40至50℃。此外，將基材浸漬在染色溶液之時間可適度地調節，較佳為30秒至20分鐘之間，尤佳為1至10分鐘之間。

染色溶液所含有之發光性化合物，尤其是式(2)所表示之化合物可單獨使用1種或併用2種以上。此發光性化合物因結構的不同而使其發光色有所不同，故藉由使基材中含有1種以上的上述染料，可將所產生之發光色適當地調整為期望的色彩。此外，染色溶液可視需要更含有1種以上的上述有機染料或螢光染料。

染色溶液除了上述染料(發光性化合物及任意選擇的其他染料)之外，可視需要更含有染色助劑。染色助劑例如可列舉出：碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉、硫酸鈉(芒硝)、無水硫酸鈉及三多磷酸鈉等，較佳為硫酸鈉。染色助劑的含量可藉由依據所使用之染料的染色性之上述浸漬時間及染色溶液的溫度等來任意地調整。(在使用時)，染色助劑的含量於染色溶液中較佳為0.05至10質量%，尤佳為0.05至2質量%。

染色步驟後，為了去除於該染色步驟中附著於基材的表面之剩餘的染色溶液，可任意地實施預洗淨步驟。藉由實施預洗淨步驟，可抑制殘存於基材的表面之染料移往後續進行處理之液體中之情形。預洗淨步驟中，洗淨液一般是使用水。洗淨方法較佳係將染色後之基材浸漬在洗淨液，另一方面，亦可藉由將洗淨液塗佈於該基材來洗淨。洗淨時間並無特別限定，較佳為1至300秒，尤佳為1至60秒。預洗淨步驟中之洗淨液的溫度必須為不使構成基材之材料溶解之溫度，一般為5至40℃。即使無預洗淨步驟之步驟，對於偏光發光元件的性能亦不會帶來較大影響，所以亦可省略預洗淨步驟。

(含有硼化合物或交聯步驟)

於染色步驟或預洗淨步驟後，可於基材中含有作為交聯劑的硼化合物或是連同硼化合物含有非硼化合物之交聯劑。於基材中含有作為交聯劑的硼化合物或是連同硼化合物含有非硼化合物之交聯劑之方法，較佳係將基材浸漬在含有交聯劑之處理溶液，另一方面，可將該處理溶液塗佈或塗抹於基材。本步驟之處理溶液中，特佳係使用含有硼酸之溶液。處理溶液中的溶劑並無特別限定，較佳為水。處理溶液中之硼酸等硼化合物的濃度較佳為0.1至15質量%，尤佳為0.1至10質量%，更佳為1至5質量%。處理溶液的溫度較佳為30至80℃，尤佳為40至75℃。此外，此交聯步驟的處理時間較佳為30秒至10分鐘，尤佳為1至6分鐘。本發明之偏光發光元件的製造方法藉由具有此步驟，所得到之偏光發光元件顯示高對比。此結果於先前技術中為以改善耐水分性或光穿透性之目的所使用之硼酸的功能中所完全未預料到之優異作用。此外，交聯步驟中，可視需要於含有陽離子系高分子化合物之水溶液中更一同進行固著化處 理。藉由固著化處理，可達到染料的固定化。此時，陽離子系高分子化合物例如可使用：作為二氰系之二氰胺與甲醛聚縮合物、作為多胺系之二氰二胺-二乙三胺聚縮合物、作為多陽離子系之表氯醇-二甲胺加成聚合物、氯化二甲基二烯丙基銨-二氧化離子共聚物、二烯丙基胺鹽聚合物、氯化二甲基二烯丙基銨聚合物、烯丙基胺鹽的聚合物、二烷基胺基乙基丙烯酸酯四級鹽聚合物。

(拉伸步驟)

於進行含有硼化合物或交聯步驟後或與此同時來實施拉伸步驟。拉伸步驟係藉由將基材往一定方向單軸拉伸而進行。拉伸方法可為濕式拉伸法或乾式拉伸法中之任一種。拉伸倍率較佳為3倍至9倍，尤佳為4至8倍，更佳為5至8倍。惟為了得到具有下列特徵之本發明之偏光發光元件，亦即以從膜平面的垂直方向測定雙折射率時為0°，在將該膜相對於該膜的慢軸傾斜時所得到之雙折射率的角度依賴性中，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率為1.0至1.9倍之本發明之偏光發光元件，寬度方向上的拉伸相對於拉伸軸係以極少者為佳。亦即，一面調整用以防止拉伸步驟中所產生之皺褶之彎曲型輥(擴展輥)的彎曲角度，或是調整PVA中的頸縮率，可得到滿足本發明之雙折射率之角度依賴性的要件之偏光發光元件。

於乾式拉伸法中，於拉伸加熱介質為空氣介質之情形下，較佳是在空氣介質的溫度為常溫至180℃下拉伸基材。此外，濕度較佳為20至95%RH的氣體環境中。基材的加熱方法例如可列舉出：輥間區域拉伸法、輥加熱拉伸法、熱軋延拉伸法及紅外線加熱拉伸法等，惟並不限定於此等拉伸方法。乾式拉伸步驟可在一階段的拉伸中實施或是兩階段以上的多段拉伸中實施。於乾式 拉伸步驟之情形下，硼化合物的含有方法可在拉伸前含有或是在拉伸後進行處理而含有。

濕式拉伸法中，較佳是在水、水溶性有機溶劑或其混合溶液中拉伸基材。尤佳係一面將基材浸漬在含有至少1種交聯劑之溶液中一面進行拉伸處理(亦即同時實施含有硼化合物或交聯步驟與拉伸步驟)。交聯劑例如可使用上述交聯步驟中的硼酸，較佳可在交聯步驟所使用之處理溶液中進行拉伸處理。拉伸溫度較佳為40至70℃，尤佳為45至65℃而無限定。拉伸時間通常為30秒至20分鐘，較佳為2至7分鐘。濕式拉伸步驟可在一階段的拉伸中實施或是兩階段以上的多段拉伸中實施。拉伸處理可任意地在染色步驟前進行，在此情形下，亦可在染色的時點中一同進行染料的配向。

(洗淨步驟)

實施拉伸步驟後，有時會在基材的表面析出交聯劑或附著雜質，故可進行洗淨基材的表面之洗淨步驟。洗淨時間較佳為1秒至5分鐘。洗淨方法較佳是將基材浸漬在洗淨液，另一方面，可將洗淨液塗佈或塗抹於基材來洗淨。洗淨液較佳為水。洗淨處理可在一階段中實施或是2階段以上的多段處理中實施。洗淨步驟之洗淨液的溫度並無特別限定，通常為5至50℃，較佳為10至40℃，可為常溫。

上述各步驟中所使用之溶液或處理液的溶劑除了上述水之外，例如可列舉出：二甲基亞碸、N-甲基吡咯啶酮、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，乙二胺及二乙三胺等胺類等。該溶液或處理液的溶劑並不限定於此等，惟 最佳為水。此外，此等溶液或處理液的溶劑可單獨使用1種或混合2種以上而使用。

(乾燥步驟)

較佳係於洗淨步驟後進行基材的乾燥步驟。乾燥處理雖可藉由自然乾燥來進行，但為了進一步提高乾燥效率，可藉由依據輥所進行之壓縮或依據空氣刀或吸水輥等所進行之表面的水分去除等來進行，再者，亦可進行送風乾燥。可在任意溫度下進行乾燥處理，惟具體而言較佳為10至105℃，尤佳為45至90℃，更佳為55至75℃。

尤其是藉由在由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜之玻璃轉移溫度(Tg)以上的溫度下施以乾燥處理或熱處理，可得知偏光發光元件顯示更高的發光亮度。該理由如上述所說明般，將聚乙烯醇系樹脂或其衍生物製膜所得到之膜係如專利文獻6所記載般地分為結晶部、與硼酸之凝聚結構部以及非結晶部者。並且可考量為尤其是聯苯骨架或二苯乙烯骨架，特別是上述式(2)的發光性化合物，藉由在Tg以上進行熱處理而促進結晶部的形成，使發光性化合物從結晶部中被排斥而多量地存在於與硼酸之凝聚結構部或非結晶部，與在Tg以下進行熱處理時相比，係更強地發光且進一步發出偏光後的光。尤其在由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜於未拉伸的狀態下以熱機械分析裝置(TMA：Thermomechanical Analyzer)或動態黏彈性測定(DMA：Dynamic Mechanical Analysis)等進行測定之情形下，其Tg位於20至40℃附近，藉由應用拉伸處理，尤其是熱處理，其Tg往高溫側移位而使雙折射率等提高。偏光發光元件於其所得到之Tg以上的溫度下進行熱處理者，可謂較佳之製造方法。藉由此 熱處理，可將偏光發光元件的Tg調整於45至100℃的範圍，並藉此進一步提高發光亮度。偏光發光元件的Tg較佳為45至90℃，尤佳為55至70℃。乾燥時間或熱處理時間較佳為30秒至20分鐘，尤佳為2至10分鐘。於本申請案中，為了得到下列本申請案之偏光發光元件，亦即以從拉伸後的乾燥狀態下之膜平面的垂直方向測定雙折射率時為0°，在將該膜相對於該膜的慢軸傾斜時所得到之雙折射率的角度依賴性中，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率為1.0至1.9倍之本申請案之偏光發光元件，雖無特別限定，惟較佳係相對於拉伸軸不具有寬度方向上的影響，且在非一定長的寬度而容許寬度方向上的自由運作之狀態下進行乾燥。於拉伸後之膜的乾燥步驟中，由於膜產生頸縮而進行寬度方向上的拉伸，此時與保持拉伸後之寬度方向上的狀態(一定長的寬度)者相比，以容許自由的運作之方式來應用乾燥步驟者，對於得到本申請案之偏光發光元件者為佳。

如此可製作本發明之偏光發光元件。本申請案之偏光發光元件即使連同一般所知的雙色性色素來使用，亦可製造具有各種色彩或中性灰之偏光發光元件。

偏光發光元件在不阻礙偏光性能之範圍內或是以色調整為目的，可視需要更含有1種以上之屬於其他雙色性色素之碘或有機染料。所併用之有機染料並無特別限制，較佳為雙色性高之染料且較佳為對發光性化合物之紫外線區域的偏光性能所造成之影響小之染料。可併用之有機染料例如可列舉出：C.I.直接黃12、C.I.直接黃28、C.I.直接黃44、C.I.直接橙26、C.I.直接橙39、C.I.直接橙71、C.I.直接橙107、C.I.直接紅2、C.I.直接紅31、C.I.直接紅79、C.I.直接紅81、C.I.直接紅247、C.I.直接藍69、C.I.直接藍78、C.I. 直接綠80及C.I.直接綠59。此等有機染料可為游離酸、鹼金屬鹽(例如Na鹽、K鹽、Li鹽)、銨鹽或胺類的鹽之型態。

在視需要併用其他有機染料之情形下，可因應目的之偏光發光元件之色彩的調整來適當地調配相異種類的染料。該含量並無特別限定，一般在以發光性化合物或其鹽的質量為基準計，所併用之有機染料之至少1種以上的合計較佳為0.01至10質量份的範圍。

如以上所述，視需要將發光性化合物或其鹽與一般的螢光色素或雙色性染料組合，並藉由一般所知的方法含有於屬於基材之聚乙烯醇樹脂或其衍生物之膜並配向，可藉此方法來製造本發明之偏光發光元件。所得到之偏光發光元件可附加透明保護層來形成偏光發光板，且可視需要更將保護層或AR(抗反射)層及支撐體等設置在該偏光發光板。如此偏光發光元件及偏光發光板可較佳地使用在液晶投影機、電子計算機、鐘錶、筆記型電腦、文書處理器、液晶電視、車用導航、安控用顯示器、防偽裝置及戶內戶外的量測器或顯示器等、鏡片或眼鏡。

〔偏光發光板〕

本發明之偏光發光板通常可於上述偏光發光元件之至少一面具有透明保護層。透明保護層係用以提升偏光發光元件的耐水性或處理性等而使用。因此，此透明保護層對於本發明之偏光發光元件所顯示之偏光作用不會帶來任何影響。

透明保護層較佳為光學透明性及機械強度優異之透明保護層。此外，透明保護層較佳為具有可維持偏光發光元件的形狀之層形狀之膜。透明保 護層除了透明性及機械強度之外，較佳為熱穩定性、水分阻隔性等亦優異之塑膠膜。形成如此保護膜之材料例如可列舉出：纖維素乙酸酯系膜、丙烯酸系膜、四氟乙烯/六氟丙烯系共聚物般之氟系膜，或是由聚酯樹脂、聚烯烴樹脂或聚醯胺系樹脂所構成之膜等，較佳可使用三乙酸纖維素(TAC：Triacetyl Cellulose)膜或環烯烴系膜。透明保護層的厚度較佳為1μm至200μm的範圍，尤佳為10μm至150μm的範圍，特佳為40μm至100μm。製造本發明之偏光發光板之方法並無特別限定，例如可藉由將透明保護層重疊於偏光發光元件並以一般所知的處方進行積層而製作偏光發光板。

如此偏光發光板於透明保護層與偏光發光元件之間，可更具備用以將透明保護層貼合於偏光發光元件之接著劑層。構成接著劑層之接著劑並無特別限定，可列舉出：聚乙烯醇系接著劑、胺基甲酸酯乳化系接著劑、丙烯酸系接著劑、聚酯-異氰酸酯系接著劑等。較佳可使用聚乙烯醇系接著劑。藉由接著劑將透明保護層與偏光發光元件貼合後，可於適當的溫度下進行乾燥或熱處理而製作偏光發光板。

此外，本發明之偏光發光板可於透明保護層的暴露面上適當地具備抗反射層、防眩層、另外的透明保護層等之一般所知的各種功能性層。於製作如此具有各種功能性之層之情形下，較佳為將具有各種功能性之材料塗佈於透明保護層的暴露面之方法，另一方面，亦可經由接著劑或黏著劑(Pressure-sensitive Adhesive)將具有如此功能之層或膜貼合於透明保護層的暴露面。

上述另外的透明保護層例如可列舉出：丙烯酸系、聚矽氧烷系等之硬塗層、胺基甲酸酯系的保護層等。此外，為了更提升單體穿透率，亦可於透明保護層的暴露面上設置抗反射層。抗反射層例如可將二氧化矽、氧化鈦等 物質蒸鍍或濺鍍於透明保護層上，或是將氟系物質較薄地塗佈於透明保護層上而形成。

本發明之偏光發光板可視需要更設置玻璃、水晶、藍寶石等透明支撐體等。雖未特別限定，惟為了貼附於偏光發光板，如此支撐體較佳係具有平面部，此外，從光學用途之觀點來看，支撐體較佳為透明支撐體。透明支撐體可分為無機支撐體與有機支撐體。無機支撐體例如可列舉出由鈉玻璃、硼矽酸玻璃、水晶、藍寶石、尖晶石等所構成之支撐體。有機支撐體可列舉出由丙烯酸、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、環烯烴聚合物等所構成之支撐體。透明支撐體的厚度、大小等並無特別限定，可適當地決定。此外，為了更提升單體穿透率，於具有如此透明支撐體之偏光發光板中，較佳係於該支撐體面或偏光發光板面之一方或兩者的面設置抗反射層。為了接著偏光發光板與支撐體，可將透明的接著(黏著)劑塗佈於支撐體，接著將本發明之偏光發光板貼附於此塗佈面。所使用之接著劑或黏著劑並無特別限定，可使用市售品，較佳為丙烯酸酯系的接著劑或黏著劑。

此外，本發明之偏光發光板亦可貼附相位差板，而使用作為可發出圓偏光之偏光發光板或是可發出橢圓偏光之偏光發光板。此時於偏光發光板更設置支撐體等之情形下，支撐體可位於相位差板側或偏光發光板側。如此，可將各種功能性層、支撐體等更設置在偏光發光板。如此偏光發光板例如可使用在液晶投影機、電子計算機、鐘錶、筆記型電腦、文書處理器、液晶電視、車用導航及戶內戶外的量測器或顯示器等、鏡片或眼鏡等之各種製品。

如此製作之本發明之偏光發光元件及偏光發光板於紫外線區域中顯示高偏光度，並且進一步於可見光區域中顯示偏光發光作用、高穿透率。此 外，由於本發明之偏光發光元件及偏光發光板相對於熱、濕度、光等顯示優異的耐久性，故即使在嚴苛環境下亦可維持該性能，與以往的碘系偏光板相比，具有高耐久性。因此，本發明之偏光發光元件及偏光發光板可應用在要求可見光區域中的高透明性以及嚴苛環境下的高耐久性之液晶顯示器，例如電視、可穿戴式終端、平板終端、智慧型手機、車用顯示器、戶內或戶外用數位看板、智慧窗等各種顯示裝置。

〔顯示裝置〕

本發明之顯示裝置係具有上述偏光發光元件及偏光發光板。具有含有發光性化合物之偏光發光元件及偏光發光板之顯示器即使照射400nm以下的光，例如紫外線，亦可顯示偏光發光作用，並可藉由利用此作用來進行顯示。由於本發明之顯示裝置於可見光區域中具有高穿透率，所以不會有如以往的偏光板般之可見光區域中之穿透率的降低，即使有穿透率的降低，該穿透率的降低亦較以往的偏光板之穿透率的降低顯著地小。例如以往的偏光板之碘系偏光板、使用其他的染料化合物之染料系偏光板，為了使偏光度達到幾乎100%，可見光區域中的發光因子修正為35至43%左右。該理由在於以往的偏光板具有縱軸與橫軸兩者作為光的吸收軸，為了得到幾乎100%的偏光度，係吸收縱軸或橫軸之一方的入射光。亦即於一方的軸吸收光，於另一方的軸使光穿透以產生偏光。在此情形下，由於一方的軸之光被吸收而未穿透，所以必然使穿透率成為50%以下。此外，以往的偏光板係使雙色性色素在經拉伸之膜中配向以製作偏光板。然而雙色性色素並不必然100%地配向，此外，相對於光的穿透軸亦具有若干的吸收成分，所以在未藉由物質的表面反射使穿透率成為約43%以下 時，無法實現幾乎100%的偏光度，亦即若不降低穿透率，則無法實現高偏光度。相對於此，本發明之偏光發光元件及偏光發光板於約400nm附近具有光的吸收軸，亦即於紫外線區域具有光的吸收作用，並顯示出於可見光區域中發出偏光後的光之偏光發光作用，另一方面，由於在可見光區域中幾乎不吸收光，所以於可見光區域中的穿透率極高。再者，由於在可見光區域中顯示偏光發光作用，所以與使用以往的偏光板者相比，其光損耗少，亦即如以往的偏光板般之穿透率的降低極少。從該結果來看，使用本發明之偏光發光元件及偏光發光板之顯示裝置，例如液晶顯示器，與使用以往的偏光板之液晶顯示器相比可得到高亮度。再者，由於使用本發明之偏光發光元件及偏光發光板之顯示裝置的透明性高，故可成為液晶顯示器且同時得到幾乎透明之顯示器。此外，於文字、圖像的顯示時可設計為使偏光發光光線穿透，故可成為透明的液晶顯示器且同時為可顯示之顯示器，亦即可得到能夠在透明顯示器上顯示文字等之顯示器。因此，本發明之顯示裝置可有效地得到在無光損耗之透明的液晶顯示器，尤其是透視型顯示器。

另一方面，本發明之顯示裝置相對於人眼所看不到之紫外線亦可產生偏光，所以可應用在能夠藉由紫外線來顯示之液晶顯示器。藉由電腦等來辨識顯示於該紫外線區域之圖像等，可製作出僅於紫外線的照射時能夠觀看之簡易且安全性高之液晶顯示器。

此外，本發明之顯示裝置可製作出藉由照射紫外線來顯示偏光發光作用且利用該偏光發光之液晶顯示器，因此，並非是使用可見光之通常的液晶顯示器，而是亦能夠實現使用紫外線之液晶顯示器。亦即可製作：即使於無 光線的昏暗空間中，只要是可照射紫外線之空間，則亦可顯示所顯示之文字、圖像等之發光型液晶顯示器。

再者，於可見光區域與紫外線區域中由於光的吸收帶不同，所以亦可製作：可藉由可見光區域的光來顯示可見光區域之液晶顯示部位，與藉由依據紫外線所形成之偏光發光作用所顯示之光的液晶顯示部位同時存在之2種不同的顯示之顯示器。可進行2種不同的顯示之顯示器目前為止雖已存在，惟並不存在位於同一液晶面板並在紫外線區域與可見光區域中藉由各自不同的光源進行不同顯示之顯示器。從該結果來看，本發明之顯示裝置藉由具有上述偏光發光元件及偏光發光板，可製作新穎的顯示器。

於使用本發明之偏光發光元件及偏光發光板之車載用或戶外顯示用液晶顯示器中，所使用之液晶單元並不限定於例如TN液晶、STN液晶、VA液晶、IPS液晶等。該偏光發光元件及偏光發光板可在所有液晶顯示器模式下使用。

使用如此之偏光發光元件或偏光發光板之車載用顯示裝置或戶外顯示裝置係具有下列特徵：具有高顯示亮度，顯示對比優異，可得到尤其具有較以往的液晶顯示裝置更高的穿透率之液晶顯示裝置。再者，該裝置係具有下列特徵：即使在車內或戶外的高溫、高濕狀態下，亦不會引起變色或偏光性能的降低。

〔實施例〕

以下藉由實施例來更詳細說明本發明，惟此等僅為例示者，並非用以限定本發明。下述所記載之「%」及「份」在未特別言明時為質量基準。 此外，各實施例及比較例中所使用之化合物的各結構式中，磺酸基等之酸性官能基是以游離酸的型態來記載。

〔實施例1〕

(合成例1)

將式(16)的化合物136.4份加入1000份的水中並加熱至60℃，加入25%苛性鈉使溶解。將對苯二甲醯二氯20.2份在約1小時之間每次少量地加入於此。全部添加後於60℃攪拌1小時。反應結束後放置冷卻至室溫，於鹽析後過濾並在70℃下進行乾燥而得到上述例(2-1)的化合物104.5份。

(偏光發光元件及偏光發光板的製作)

將厚度75μm、寬12.0cm之聚合度2400且經完全皂化(皂化度99%以上)的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)，浸漬在40℃的水中3分鐘以使膜膨潤。將膨潤所得到之膜浸漬在含有合成例1中所得到之上述例(2-1)的化合物0.2質量份、芒硝1.0質量份以及水1000質量份之45℃的水溶液中4分鐘，以於膜中含有上述例(2-1)的化合物。以拉伸方向上的長度成為3.0cm之方式設置含有上述例(2-1)的化合物之膜，並於3%之50℃的硼酸水溶液中以5分鐘拉伸至4倍。將拉伸所得到之膜在保持張力狀態下以常溫的水進行水洗2秒，得到本發 明之偏光發光元件。以聚乙烯醇水溶液(Japan VAM & Poval公司製NH-26為4%之水溶液)作為接著劑，藉由表面經1.5當量的氫氧化鈉水溶液皂化處理後之厚度60μm之不含紫外線吸收劑的三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)，立即將水洗所得到之偏光發光元件的雙面積層，然後於70℃乾燥9分鐘而得到本發明之偏光發光板。

〔實施例2〕

於實施例1中，除了將於3%之50℃的硼酸水溶液中以5分鐘所施用之拉伸倍率從4倍變更為5倍，並將拉伸所得到之膜在保持張力狀態下浸漬在常溫的水25秒之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例3〕

(合成例2)

將式(17)的化合物80份加入1000份的水並加熱至60℃，加入25%苛性鈉使溶解。將對苯二甲醯二氯20.2份在約1小時之間每次少量地加入於此。全部添加後於60℃攪拌1小時。反應結束後放置冷卻至室溫，於鹽析後過濾並在70℃下進行乾燥而得到上述例(2-6)的化合物65份。於實施例1之偏光發光元件及偏光發光板中，使用上述例(2-6)的化合物來取代上述例(2-1)的化合物，以拉伸方向上的長度成為4.5cm之方式設置含有上述例(2-6)的化合物之膜，並於3%之50℃的硼酸水溶液中以5分鐘拉伸至5倍，並且將拉伸所得到之膜在保持張力狀態下浸漬在常溫的水30秒，除此之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例4〕

於實施例3中，以拉伸方向上的長度成為3.0cm之方式設置含有上述例(2-6)的化合物之膜，於3%之50℃的硼酸水溶液中浸漬5分鐘且拉伸至5倍後，將拉伸所得到之膜在保持張力狀態下以常溫的水進行水洗5秒，在不固定寬度方向上的長度下(寬度可自由地運作之狀態下)於70℃乾燥9分鐘，而得到偏光發光元件。以聚乙烯醇水溶液(Japan VAM & Poval公司製NH-26為4%之水溶液)作為接著劑，藉由表面經1.5當量的氫氧化鈉水溶液皂化處理後之厚度60μm之不含紫外線吸收劑的三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)，將所得到之偏光發光元件的雙面積層，然後於70℃乾燥9分鐘而得到本發明之偏光發光板。

〔實施例5〕

於實施例3中，以拉伸方向上的長度成為4.5cm之方式設置含有上述例(2-6)的化合物之膜，於3%之50℃的硼酸水溶液中以5分鐘拉伸至5倍後，將拉伸所得到之膜在保持張力狀態下以常溫的水進行水洗25秒，在不固定寬度方向上的長度下(寬度可自由地運作之狀態下)於70℃乾燥9分鐘，而得到偏光發光元件。以聚乙烯醇水溶液(Japan VAM & Poval公司製NH-26為4%之水溶液)作為接著劑，藉由表面經1.5當量的氫氧化鈉水溶液皂化處理後之厚度60μm之 不含紫外線吸收劑的三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)，將所得到之偏光發光元件的雙面積層，然後於70℃乾燥9分鐘而得到本發明之偏光發光板。

〔實施例6〕

於實施例5中，以拉伸方向上的長度成為13.3cm之方式設置含有上述例(2-6)的化合物之膜，於3%之50℃的硼酸水溶液中以5分鐘拉伸至5倍後，將拉伸所得到之膜在保持張力狀態下以常溫的水進行水洗20秒，在不固定寬度方向上的長度下(寬度可自由地運作之狀態下)於70℃乾燥9分鐘，而得到偏光發光元件。以聚乙烯醇水溶液(Japan VAM & Poval公司製NH-26為4%之水溶液)作為接著劑，藉由表面經1.5當量的氫氧化鈉水溶液皂化處理後之厚度60μm之不含紫外線吸收劑的三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)，將所得到之偏光發光元件的雙面積層，然後於70℃乾燥9分鐘而得到本發明之偏光發光板。

〔實施例7〕

將厚度75μm、寬12.0cm的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)浸漬在40℃的水3分鐘以使膜膨潤。將膨潤所得到之膜浸漬在含有合成例1中所得到之上述例(2-1)的化合物0.2質量份、芒硝1.0質量份以及水1000質量份之45℃的水溶液中4分鐘，以於膜中含有上述例(2-1)的化合物。以拉伸方向上的長度成為13.3cm之方式設置含有上述例(2-1)的化合物之膜，並於1%之50℃的硼酸水溶液中以5分鐘拉伸至5倍。將拉伸所得到之膜在保持張力狀態下以常溫的水進行水洗20秒而得到偏光發光元件。以聚乙烯醇水溶液(Japan VAM & Poval公司製NH-26為4%之水溶液)作為接著劑，藉由表面經1.5當量的氫氧化鈉水 溶液皂化處理後之厚度60μm之不含紫外線吸收劑的三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)，將水洗所得到之偏光發光元件的雙面積層，然後於70℃乾燥9分鐘而得到本發明之偏光發光板。

〔實施例8〕

於實施例7中，除了浸漬在含有上述例(2-1)的化合物0.8質量份、芒硝1.0質量份以及水1000質量份之45℃的水溶液中7分鐘以於膜中含有上述例(2-1)的化合物，來取代浸漬在含有上述例(2-1)的化合物0.2質量份、芒硝1.0質量份以及水1000質量份之45℃的水溶液中4分鐘以於膜中含有上述例(2-1)的化合物者之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例9〕

除了將實施例7中所使用之聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)，變更為使完全皂化(皂化聚合度98至99%)、聚合度1700的聚乙烯醇樹脂(Kuraray公司製PVA-117)成為水溶液並進行澆注製膜所得到之75μm的聚乙烯醇膜之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例10〕

除了將實施例7中所使用之聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)，變更為使皂化度95%、聚合度1700的聚乙烯醇樹脂(Kuraray公司製PVA-617)成為水溶液並進行澆注製膜所得到之75μm的聚乙烯醇膜之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例11〕

將厚度75μm、寬12.0cm的聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)浸漬在40℃的水中3分鐘以使膜膨潤。將膨潤所得到之膜浸漬在含有合成例1中所得到之上述例(2-1)的化合物0.2質量份、芒硝1.0質量份以及水1000質量份之45℃的水溶液4分鐘中，以於膜中含有上述例(2-1)的化合物。以拉伸方向上的長度成為13.3cm之方式設置含有上述例(2-1)的化合物之膜，並於3%之50℃的硼酸水溶液中以5分鐘拉伸至5倍。將拉伸所得到之膜在保持張力狀態下以常溫的水進行水洗20秒而得到偏光發光元件。以聚乙烯醇水溶液(Japan VAM & Poval公司製NH-26為4%之水溶液)作為接著劑，藉由表面經1.5當量的氫氧化鈉水溶液皂化處理後之厚度60μm之不含紫外線吸收劑的三乙酸纖維素膜(Fujifilm公司製ZRD-60)，將水洗所得到之偏光發光元件的雙面積層，然後於70℃乾燥9分鐘而得到本發明之偏光發光板。

〔實施例12〕

(合成例3)

將合成例2中所得到之上述例(2-6)的化合物50.0份加入500份的水並加熱至55℃，加入硫氫化鈉15份並一面攪拌一面反應。反應結束後放置冷卻至室溫，於鹽析後過濾並在70℃下進行乾燥而得到上述例(2-5)的化合物22.5份。

於實施例11中，除了使用上述例(2-5)的化合物來取代上述例(2-1)的化合物之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例13〕

(合成例4)

將合成例3中所得到之上述例(2-5)的化合物20份加入300份的水中並維持在25℃，加入乙酸酐7份一面攪拌一面反應。反應結束後進行中和，於鹽析後過濾並在70℃下進行乾燥而得到上述例(2-7)的化合物8.8份。

於實施例11中，除了使用上述例(2-7)的化合物來取代上述例(2-1)的化合物之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例14〕

(合成例5)

將式(18)的化合物114.0份加入800份的水中並加熱至60℃，加入25%苛性鈉使溶解。將對苯二甲醯二氯20.2份在約1小時之間每次少量地加入於此。全部添加後於60℃攪拌1小時。反應結束後放置冷卻至室溫並過濾，然後在70℃下進行乾燥而得到上述例(2-3)的化合物84.5份。

於實施例11中，除了使用上述例(2-3)的化合物來取代上述例(2-1)的化合物之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例15〕

(合成例6)

將式(19)的化合物114.0份加入800份的水中並加熱至60℃，加入25%苛性鈉使溶解。將對苯二甲醯二氯20.2份在約1小時之間每次少量地加入於此。全部添加後於60℃攪拌1小時。反應結束後放置冷卻至室溫並過濾，然後在70℃下進行乾燥而得到上述例(2-4)的化合物88.8份。

於實施例11中，除了使用上述例(2-4)的化合物來取代上述例(2-1)的化合物之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例16〕

(合成例7)

將4-硝基胺基二苯乙烯-2,2'-二磺酸40份與式(20)的化合物60.2份加入500份的水中並加熱至60℃，加入25%苛性鈉使溶解。將對苯二甲醯二氯20.2份在約1小時之間每次少量地加入於此。全部添加後於60℃攪拌1小時。反應結束後放置冷卻至室溫並過濾，然後在70℃下進行乾燥而得到式(21)的化合物84.1份。

於實施例11中，除了使用式(21)的化合物來取代上述例(2-1)的化合物之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔實施例17〕

(合成例8)

將4-硝基胺基二苯乙烯-2,2'-二磺酸40份加入500份的水並加熱至60℃，加入25%苛性鈉使溶解。將氯甲酸苯酯15.6份與4-硝基胺基二苯乙烯-2,2'-二磺酸37份在約1小時之間每次少量地加入於此。全部添加後於60℃攪拌1小時。將對苯二甲醯二氯10.1份在約1小時之間每次少量地加入所得到之溶液，全部添加後於60℃攪拌1小時。反應結束後放置冷卻至室溫並過濾，然後在70℃下進行乾燥而得到式(22)的化合物22.3份。

於實施例11中，除了使用式(22)的化合物來取代上述例(2-1)的化合物之外，其他皆相同而得到本發明之偏光發光元件及偏光發光板。

〔比較例1〕

使完全皂化(皂化聚合度98至99%)、聚合度2400的聚乙烯醇樹脂(Kuraray公司製PVA-124)成為水溶液，並以拉伸方向上的長度成為2cm之方式，將相對於PVA100份添加上述例(2-1)的化合物0.55份並進行澆注製膜所得到之厚度75μm、寬5cm的聚乙烯醇膜固定在拉伸試驗機，於150℃的環境下拉伸4倍之外，其他皆相同而得到不含硼酸之比較例1之偏光發光元件及偏光發光板。

〔比較例2〕

使完全皂化(皂化聚合度98至99%)、聚合度2400的聚乙烯醇樹脂(Kuraray公司製PVA-124)成為水溶液，並以拉伸方向上的長度成為2cm之方式，將相對於PVA100份添加上述例(2-1)的化合物0.55份並進行澆注製膜所得到之厚度75μm、寬5cm的聚乙烯醇膜固定在拉伸試驗機，於150℃的環境下拉伸7倍之外，其他皆相同而得到不含硼酸之比較例2之偏光發光元件及偏光發光板。

〔比較例3〕

於實施例11中，除了將含有化合物例(2-1)的化合物之膜於0.5%之50℃的硼酸水溶液中以5分鐘拉伸至5倍之外，其他皆相同而得到比較例3之偏光發光元件及偏光發光板。

〔比較例4〕

於實施例1中，除了使用使部分皂化(皂化聚合度87至89%)、聚合度2400的聚乙烯醇樹脂(Kuraray公司製PVA-224)成為水溶液並進行澆注製膜所得到之 厚度75μm的聚乙烯醇膜，來取代聚乙烯醇膜(Kuraray公司製VF-PS#7500)之外，其他皆相同而得到比較例4之偏光發光元件及偏光發光板。

〔比較例5〕

於實施例1中，於3%之50℃的硼酸水溶液中除以5分鐘拉伸至4倍之拉伸步驟中，除了將所使用之硼酸水溶液的硼酸濃度變更為2%且將拉伸倍率變更為2倍之外，其他皆相同而得到比較例5之偏光發光元件及偏光發光板。

〔評估〕

使用實施例1至17及比較例1至5中所得到之偏光發光板作為測定試樣，並以下列方式進行評估。

(a)單體穿透率Ts、平行位穿透率Tp及正交位穿透率Tc

使用分光光度計(日立製作所公司製「U-4100」)來測定各測定試樣的單體穿透率Ts(%)、平行位穿透率Tp(%)及正交位穿透率Tc(%)。在此，單體穿透率Ts(%)為測定1片測定試樣時之各波長的穿透率。平行位穿透率Tp(%)為以該吸收軸方向呈平行之方式重疊2片測定試樣所測定之各波長的分光穿透率。正交位穿透率Tc(%)為以該吸收軸方向呈正交之方式重疊2片測定試樣所測定之分光穿透率。各穿透率的測定係涵蓋220至780nm的波長區域來進行。

(b)偏光度ρ

將平行穿透率Tp及正交穿透率Tc代入下列式(I)來算出各測定試樣的偏光度ρ(%)。

ρ={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}^1/2×100‧‧‧式(I)

(c)經發光因子修正之單體穿透率Ys及經發光因子修正之偏光度ρ y

各測定試樣的單體穿透率Ys(%)係對於可見光區域之380至780nm的波長區域中以每隔既定波長間隔d λ(在此為5nm)所求取之上述單體穿透率Ts，依循JIS Z 8722：2009修正為發光因子後之穿透率。具體而言，係將單體穿透率Ts代入式(II)來算出。下述式(II)中，P λ表示標準光(C光源)的分光分布，y λ表示2度視野色匹配函數，修正為發光因子後之偏光度ρ y係利用式(III)及式(IV)的計算值並藉由式(V)來算出。

ρ y={(Yp-Yc)/(Yp+Yc)}^1/2×100‧‧‧式(V)

(d)雙折射率的測定

偏光發光元件或偏光發光板之雙折射率的測定係使用KOBRA-21ADH(王子計測機器股份有限公司製)來進行。首先藉由KOBRA-21ADH來測定相位差值。分別測定來自膜平面的垂直方向(0°)之相位差值，以及將該膜相對於膜的慢軸傾斜50°時之相位差值，並將分別除以偏光發光元件的膜厚後之值設為各角度的雙折射率。

(e)雙色比(Rd)的測定

所得到之偏光發光元件或偏光發光板的雙色比係使用分光光度計(日立製作所公司製「U-4100」)，於各自具有最高的偏光度之波長中，從使偏光後的光入射時最會吸收光之軸的吸光度與最不吸收光之軸的吸光度之比來算出。具體而言，在從分光光度計使測定時所使用之光入射於偏光發光元件或偏光發光板時，係使用於可見光區域及紫外線區域具有偏光之偏光板(Polatechno公司製「SKN-18043P」、厚度180μm、Ys為43%)而得到偏光後的光，然後使該光入射於偏光發光元件或偏光發光板。在將此時所得到之吸收最多的光之軸的吸光 度設為A_H，吸收最少的光之軸的吸光度設為A_L時，藉由下述式(VI)來算出雙色比(Rd)並設為測定值。

Rd=A_H/A_L‧‧‧式(VI)

(f)發光之偏光後的光之測定

使用屬於紫外線LED之375nm手燈型黑光(日亞化學工業公司製「PW-UV943H-04」)作為光源，於光源上設置紫外線穿透/可見光截止之濾片(五鈴精工硝子公司製「IUV-340」)以阻擋可見光。於該上方設置：於可見光區域及紫外線區域具有偏光之偏光板(Polatechno公司製「SKN-18043P」、厚度180μm、Ys為43%)以及各實施例及比較例中所得到之測定試樣，然後使用分光輻射照度計(USHIO電機公司製「USR-40」)來測定測定試樣所發光之偏光發光。亦即，以使來自光源的光依序通過紫外線穿透/可見光截止之濾片、於可見光區域及紫外線區域具有偏光之偏光板以及測定試樣，並且入射於分光輻射照度計之方式來配置以測定偏光發光。此時，係將以使測定試樣之紫外線的吸收成為最大之吸收軸、與於可見光區域及紫外線區域具有偏光之偏光板(Polatechno公司製「SKN-18043P」)的吸收軸方向呈平行之方式重疊所測定之各波長的分光發光量，設為Lw(弱發光軸)，將以使測定試樣之紫外線的吸收成為最大之吸收軸、與於可見光區域及紫外線區域具有偏光之偏光板(Polatechno公司製「SKN-18043P」)的吸收軸方向呈正交之方式重疊所測定之各波長的分光發光量，設為Ls(強發光軸)，並測定Lw及Ls。藉由確認測定試樣與一般的偏光板之吸收軸 呈平行之情形與正交之情形時之可見光區域中所發出之光的能量，來評估於可見光區域之380至780nm中產生偏光發光的光。

表1係顯示實施例1至17及比較例1至5中所得到之測定試樣之0°的雙折射率(△n(0°))、50°的雙折射率(△n(50°))、0°的雙折射率與50°的雙折射率之比(△n比(0°/50°))、偏光發光元件的硼酸濃度、顯示最大偏光度之波長(λ max)、顯示最大偏光度之波長中的單體穿透率(Ts、%)、平行位穿透率(Tp、%)、正交位穿透率(Tc、%)、偏光度(ρ、%)、雙色比(Rd)、經發光因子修正之單體穿透率(Ys、%)、以及經發光因子修正之偏光度(ρ y、%)。

表2係顯示實施例1至17及比較例1至5中之表1所示之測定試樣之0°的雙折射率(△n(0°))、50°的雙折射率(△n(50°))、0°的雙折射率與50°的雙折射率之比(△n比(0°/50°))、偏光發光元件的硼酸濃度、顯示最高發光亮度之波長(λ max-L)、各波長的Ls、Lw、以及其發光時的偏光度(ρ-L、%)。

如表1所示，實施例1至17、比較例1至5之測定試樣於紫外線區域中具有吸收，可得知於該波段區域中具有偏光板的功能。該偏光度即使在比較例1至3中，λ max的偏光度亦超過90%，於比較例4、比較例5中亦顯示72.34%、67.06%。比較例1至3的偏光度較實施例1之值高。然而，另一方面於表2中確認發光時的偏光時，顯示最大發光亮度之軸的光(Ls)之值於比較例1至比較例3中較低，並且比較例4、比較例5之Ls與Lw之差較小。相對於此，實施例1至17在顯示最大發光亮度之軸的光(Ls)中顯示高亮度，並且Ls與Lw之差較大。於各偏光發光元件中，即使於實施例及比較例中施用同等的拉伸倍率，在顯示最大發光亮度之軸的光(Ls)中，係產生高亮度以及Ls與Lw之較大的差。

該理由可得知是因為偏光發光元件所含有之硼化合物的硼酸濃度，以及0°的雙折射率與50°的雙折射率之比(△n比(0°/50°))而產生此結果。

亦即，重要的是於偏光發光元件中存在有一定濃度以上的硼化合物，且由於0°的雙折射率位於0.020至0.060的範圍，所以顯示該介質於特定的軸方向上配向，並且0°的雙折射率與50°的雙折射率之比(△n比(0°/50°))為1.0至1.9(倍)的範圍，因而顯示出在與配向軸相異之軸上的配向，尤其相對於配向軸之垂直方向上的配向少，從所得到之上述物性的測定結果中，可得知△n比(0°/50°)大有助於偏光發光。此係與以往在含有硼酸之水溶液中拉伸聚乙烯醇，且單軸拉伸的配向愈高，愈顯現出偏光性能之先前偏光板之高性能化的思考模式為大幅不同之現象，顯示出本發明之偏光發光元件或偏光發光板所特有之現象。

〔產業上之可應用性〕

根據本發明，於基材中含有發光性化合物之偏光發光元件中，藉由含有特定濃度的硼化合物且具有特定之雙折射率的角度依賴性，可得到不僅於吸收波長中具有高偏光度，並且顯示偏光發光作用之偏光發光元件及偏光發光板。因此，使用本發明之發光性化合物之偏光發光元件及偏光發光板，可應用作為於吸收波長中發揮偏光板的功能且可進一步發出偏光之自發光型偏光元件。此外，此偏光發光元件及偏光發光板具備優異的耐久性，且於可見光區域中具有高穿透率。因此，使用本發明之偏光發光元件及偏光發光板之顯示裝置於可見光區域中透明性高，且可涵蓋長期間藉由偏光發光來進行圖像顯示，所以可施用在電視、個人電腦、平板終端，以及透明顯示器(透視型顯示器)等之廣泛的用途。尤其是使用二苯乙烯系化合物所製作之較佳樣態的偏光發光元件或偏光發光板可藉由紫外線來發光，所以亦可應用在要求高安全性之顯示器或介質。

Claims (12)

1. 一種偏光發光元件，其係含有由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，該膜係使可利用所吸收的光而發光之1種以上的發光性化合物吸附及配向而成，

   該偏光發光元件係含有5至30質量%的硼化合物，

   以從膜平面的垂直方向測定雙折射率時為0°，在將該膜相對於該膜的慢軸傾斜50°時所得到之雙折射率的角度依賴性中，50°的雙折射率相對於0°的雙折射率為1.0至1.9倍。
2. 如請求項1所述之偏光發光元件，其中硼化合物為硼酸或硼砂。
3. 如請求項1或2所述之偏光發光元件，其中發光性化合物具有聯苯骨架或二苯乙烯骨架。
4. 如請求項3所述之偏光發光元件，其中具有二苯乙烯骨架之發光性化合物於光吸收的波長中顯示偏光作用，在顯示其最高的偏光作用之波長中，以下述式(i)所賦予之序參數(OPD：Order parameter of dye)之值為0.75至1.00，且二苯乙烯化合物的至少1種係具有式(2)所表示之結構；

   OPD=(log(Kz/100)/Log(Ky/100)-1)/(log(Kz/100)/log(Ky/100)+2) 式(i)

   上述式(i)中的Ky表示將在正交位上偏光後的光，照射在配向有色素之元件中顯示最高吸收之軸之情形時的光穿透率，Kz表示將在平行位上偏光後的光，照射在配向有色素之元件中顯示最高吸收之軸之情形時的光穿透率，

   

   式(2)中，X或Y各自獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基之雜環基或可具有取代基之多環式雜環基，可具有取代基之胺基或可具有取代基之醯胺基的取代基各自獨立地為碳數1至4的烷基或碳數1至4的烷氧基，可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基之雜環基或可具有取代基之多環式雜環基的取代基各自獨立地為氫原子、鹵素基、硝基、羥基、碳數1至4的脂肪族烴基、碳數1至4的烷氧基、具有磺酸基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羥基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羧基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有磺酸基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，M表示氫、金屬離子或銨離子，m表示0至2的整數。
5. 如請求項1至4中任一項所述之偏光發光元件，其係由聚合度為1000至6000之聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜。
6. 如請求項1至5中任一項所述之偏光發光元件，其係由皂化度90%以上之聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜。
7. 如請求項1至6中任一項所述之偏光發光元件，其中從膜平面的垂直方向(0°)測定時之雙折射率為0.020至0.060。
8. 如請求項4至7中任一項所述之偏光發光元件，其中於式(2)中，X或Y各自獨立地表示硝基、可具有取代基之胺基或是選自下述式(3)至(7)的群組之基，

   

   式中，A各自獨立地為氫原子、鹵素基、硝基、羥基、碳數1至4的脂肪族烴基、碳數1至4的烷氧基、具有磺酸基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羥基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有羧基之碳數1至4的脂肪族烴基、具有磺酸基之碳數1至4的烷氧基、具有羥基之碳數1至4的烷氧基、或具有羧基之碳數1至4的烷氧基，q¹表示0至4的整數，M表示氫、金屬離子或銨離子，式(3)至(7)中的M與式(2)中的M可為相同，n¹、n²各自表示0至3的整數，*表示與苯基之鍵結位置。
9. 如請求項1至8中任一項所述之偏光發光元件，其中更含有前述發光性化合物以外之有機染料或螢光染料的1種以上。
10. 一種製造方法，其係製造如請求項1至9中任一項所述之偏光發光元件之方法，

    其係對使前述發光性化合物吸附及配向後之由聚乙烯醇樹脂或其衍生物所構成之膜，在聚乙烯醇樹脂或其衍生物之玻璃轉移溫度(Tg)以上的溫度下施以乾燥處理或熱處理。
11. 一種偏光發光板，其具備：如請求項1至9中任一項所述之偏光發光元件，以及設置在其至少一面之透明保護層。
12. 一種顯示裝置，其係具備：如請求項1至9中任一項所述之偏光發光元件，或是如請求項11所述之偏光發光板。