CN101781570A - 液晶性组合物和使用该组合物的吸光各向异性膜、偏振元件和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶性组合物，其包含在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由式(I)代表的液晶性二色性偶氮染料，和至少一种液晶性二色性偶氮染料，其中在升温过程中所述液晶性组合物的向列相表现温度为1200C以上：
Figure 201010002991.9_AB_0
式(I)其中Ar1和Ar3每一个独立地代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；和当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同。

Description

液晶性组合物和使用该组合物的吸光各向异性膜、偏振元件和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种含有二色性偶氮染料的液晶性组合物。进一步地，本发明涉及使用该液晶性组合物的吸光各向异性膜、偏振元件和液晶显示装置。
背景技术
当需要诸如衰减功能、偏振功能、散射功能和光屏蔽功能等功能以影响包括激光和自然光在内的所用的照射光时，在过去，依据所需的功能采用基于不同原理操作的装置。因此，通过依据各功能而不同的制备方法来分别制造与各功能相应的产品。
例如，在LCD(液晶显示器)中，使用线性偏振片或圆偏振片来控制显示器中的旋光或双折射。此外，在OLED(有机电致发光)中，使用圆偏振片来防止外部光的反射。至今为止，对于上述偏振片(偏振元件)而言，碘已经被广泛地用作二色性材料。然而，如果碘用于偏振片，那么其耐热性或耐光性不足，因为碘有高度的升华性。此外，消光色变为深灰蓝色，并且不能必然得到全部可见光区用的理想的消色差颜色偏振片。
因此，已经研究了其中有机染料代替碘用作二色性材料的偏振元件。然而，上述有机染料的问题在于，仅能得到二色性比使用碘明显较差的偏振元件。特别地，在LCD中偏振元件是重要的构成元件，用作光的旋光或双折射的显示原理，近年来，为了改善显示性能等，已经开发了新的偏振元件。
作为形成上述偏振元件的一种方法，可以有以下方法，其中，以与含碘偏振膜情况下的相同方式，在聚合物材料如聚乙烯醇中溶解或吸附具有二色性的有机染料(二色性染料)，沿一个方向将得到的膜拉伸成薄膜，从而使二色性染料取向。然而，这种方法的问题在于，例如拉伸步骤需要时间和精力。
因此，近年来其他方法受到关注，作为这种方法，Dreyer，J.F.，Journal dePhysique，1969，4，114.，″Light Polarization From Films of Lyotropic NematicLiquid Crystals″公开了以下方法：利用例如有机染料分子的分子间相互作用在基板如玻璃或透明膜上使二色性染料取向，从而形成偏振膜(各向异性染料膜)。然而，已知的是，在上述文献中记载的方法中，存在耐热性的问题。
此外，利用例如有机染料分子的分子间相互作用在基板如玻璃或透明膜上使二色性染料取向的方法可以是湿式成膜法。在通过湿式成膜法制备各向异性染料膜的情况下，不仅要求将要用于染料膜的染料分子表现出高度的二色性，而且要求是适于湿式成膜法的染料。湿式成膜法的例子包括在基板上排列染料和使染料取向的方法或者控制取向的方法。因此，在许多情况下，即使通过上述拉伸处理可用于偏振元件的常规染料也不适于湿式成膜法。此外，JP-A-2002-180052(″JP-A″指未审查公开的日本专利申请)、JP-A-2002-528758和JP-A-2002-338838提出了适于湿式成膜法的材料。然而，尽管所述材料适于该方法，但是它们的缺点在于，它们不能表现出高度二色性。
此外，JP-T-8-511109(″JP-T″指公开的经检索的专利公开)提出了一种作为适于该方法的材料的发色团(SO3M)n代表的染料。在该文献中，通过相互组合几种二色性染料提供消色差颜色。然而，当通过相互组合几种二色性染料得到各向异性染料膜时，混合不同分子的分子取向分布被扰乱，存在的问题是，难以获得高度二色性。
此外，当吸光各向异性膜暴露于高温条件下时，会发生由于分子运动引起的取向分布扰乱，从而在一些情况下二色性显著下降。此外，在高温条件下，会发生结晶化，并且在一些情况下形成多晶畴。作为防止由有机分子作为成分构成的各向异性薄膜在高温条件下的取向度降低的技术，例如，关于非线性光学材料，有几种方法是已知的，例如，使用具有高的晶体-向列相相变温度的主链型液晶性聚合物的方法(JP-A-5-150255)、使用具有高的玻璃态转变温度的主链型聚合物的方法(JP-A-6-186601)、使用在其中引入氢键部分的侧链型聚合物的方法(JP-A-8-220575)、使用具有高的玻璃态转变温度的非线性光学活性低分子和高分子粘结剂的组合的方法(JP-A-2005-227368)等等。此外，关于吸光各向异性膜(偏振膜)，JP-A-2006-79030记载了具有特定的周期结构的水溶性偶氮染料薄膜与之前的碘型偏振膜相比具有高的耐热性。然而，关于温度和取向度的降低程度没有具体的描述。
发明内容
本发明涉及一种液晶性组合物，其包含在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由式(I)代表的液晶性二色性偶氮染料，和至少一种液晶性二色性偶氮染料，其中在升温过程中所述液晶性组合物的向列相表现温度为120℃以上：
Figure G2010100029919D00031
式(I)
其中Ar1和Ar3每一个独立地代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；和当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同。
此外，本发明涉及一种通过使用上述液晶性组合物形成的吸光各向异性膜。
此外，本发明涉及一种偏振元件，其包括在支持体上的取向膜和上述吸光各向异性膜。
此外，本发明涉及一种液晶显示装置，其包括上述吸光各向异性膜或上述偏振元件。
此外，本发明涉及一种制备上述偏振元件的方法，包括以下步骤：
(1)摩擦支持体或在支持体上形成的取向膜；
(2)将溶解在有机溶剂中的上述组合物涂布在上述摩擦处理的支持体或取向膜上；和
(3)通过使有机溶剂蒸发使上述液晶性组合物取向。
从以下说明中可以更充分地理解本发明的其他和进一步的特征以及优点。
具体实施方式
本发明人对上述问题进行了广泛研究，结果发现，通过以下方式可以获得能够形成即使在高温下也保持高的二色性比的吸光各向异性膜的液晶性组合物。
根据本发明，提供以下手段：
<1>一种液晶性组合物，其包含在升温过程中向列相的表现温度(下面，在有些情况下称作“向列相相变温度”)为150℃～300℃且由式(I)代表的液晶性二色性偶氮染料，和至少一种液晶性二色性偶氮染料，其中在升温过程中所述液晶性组合物的向列相表现温度为120℃以上：
Figure G2010100029919D00041
式(I)
其中Ar1和Ar3每一个独立地代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；和当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同。
<2>如上项<1>所述的液晶性组合物，其中式(I)代表的二色性偶氮染料是式(II)代表的化合物：
Figure G2010100029919D00042
式(II)
其中R1代表取代基；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；Ar3代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同；m代表0～4的整数；和当m为2以上的整数时，多个R1可以彼此相同或不同。
<3>如上项<1>或<2>所述的液晶性组合物，其中式(I)或(II)代表的二色性偶氮染料是式(III)代表的化合物：
Figure G2010100029919D00051
式(III)
其中R1、R2、R3、R5和R6每一个独立地代表取代基；n代表1以上的整数；当n为2以上的整数时，多个R2可以彼此相同或不同；m代表0～4的整数；当m为2以上的整数时，多个R1可以彼此相同或不同；m’代表0～4的整数；当m’为2以上的整数时，多个R2可以彼此相同或不同；m”代表0～4的整数；当m”为2以上的整数时，多个R3可以彼此相同或不同；当存在两个或多于两个的R2或R3时，多个R2或R3可以分别彼此结合形成环；和R3、R5和R6可以彼此结合形成环。
<4>如上项<1>～<3>中任一项所述的液晶性组合物，其包含在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由上述式(III)代表的液晶性二色性偶氮染料，和至少一种式(IV)代表的液晶性二色性偶氮染料：
Figure G2010100029919D00052
式(IV)
其中R11、R12和R13每一个独立地代表氢原子或取代基；Ar11是取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基或不包括吡啶基的取代或未取代的芳香族杂环基团；Ar12是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；s代表0～4的整数；当s为2以上的整数时，多个R11可以彼此相同或不同；p代表1～5的整数；和当p为2以上的整数时，多个Ar12可以彼此相同或不同。
<5>如上项<4>所述的液晶性组合物，其中，在式(IV)中，Ar11代表取代或未取代的苯基；Ar12代表二价取代或未取代的亚苯基；和p代表2～4的整数。
<6>如上项<4>或<5>所述的液晶性组合物，其中式(IV)代表的偶氮染料是式(V)代表的化合物：
Figure G2010100029919D00061
式(V)
其中R12、R13和R15每一个独立地代表氢原子或取代基；R14代表取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基、磺酰基或脲基；R16代表烷基；t代表0～4的整数；当t为2以上的整数时，多个R15可以彼此相同或不同；和q代表1～3的整数。
<7>一种通过使用如上项<1>～<6>中任一项所述的液晶性组合物形成的吸光各向异性膜。
<8>一种偏振元件，其包括在支持体上的取向膜和如上项<7>所述的吸光各向异性膜。
<9>一种液晶显示装置，其包括如上项<7>所述的吸光各向异性膜或如上项<8>所述的偏振元件。
<10>一种制备如上项<8>所述的偏振元件的方法，包括以下步骤：
(1)摩擦支持体或在支持体上形成的取向膜；
(2)将溶解在有机溶剂中的如上项<1>～<6>中任一项所述的液晶性组合物涂布在经摩擦处理过的支持体或取向膜上；和
(3)通过使有机溶剂蒸发使所述液晶性组合物取向。
<11>一种制备如上项<1>所述的液晶性组合物的方法，所述方法包括将在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由式(I)代表的液晶性二色性偶氮染料和至少一种液晶性二色性偶氮染料混合，从而得到在升温过程中向列相的表现温度为120℃以上的液晶性组合物的步骤：
Figure G2010100029919D00062
式(I)
其是Ar1和Ar3每一个独立地代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；和当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同。
在本发明中，术语″二色性染料″定义为指吸收波长随方向不同而不同的染料。此外，″二色性″计算为当二色性染料组合物用于吸光(光学)各向异性膜时，吸收轴方向的偏振的吸光度相对于偏振轴方向的偏振的吸光度之比。
此外，本发明中使用的术语″耐热性″指对由于热造成的分子本身的分解或取向分布扰乱的抵抗性能。然而，本发明中的耐热性的目的主要是防止由取向分布扰乱引起的二色性(偏振度)的下降。
本发明的液晶性组合物含有至少两种二色性偶氮染料，进一步地其向列相相变温度为120℃以上，从而使全体的结晶性下降，并可防止由于热刺激造成的结晶化，除此之外，还可抑制高温下的取向度下降。液晶性组合物的向列相相变温度优选为140℃～300℃，更优选160℃～300℃，再更优选200℃～300℃。
在这种情况下，这些二色性偶氮染料中的至少一种是上述式(I)代表的化合物，并且其向列相相变温度为150℃～300℃。这种二色性偶氮染料的向列相相变温度优选为180℃～300℃，更优选200℃～300℃，再更优选230℃～300℃。
在本发明的液晶性组合物中，在式(I)代表的偶氮染料中，使用具有满足上述要求的向列相相变温度的化合物。
式(I)
在式(I)中，Ar1和Ar3每一个独立地代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；和当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同。
可以在式(I)中的Ar1，Ar2和Ar3上取代的取代基的例子包括烷基(优选具有1～20，更优选1～12，特别优选1～8个碳原子的烷基，例如，甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基)、烯基(优选具有2～20，更优选2～12，特别优选2～8个碳原子的烯基，例如，乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基)、炔基(优选具有2～20，更优选2～12，特别优选2～8个碳原子的炔基，例如，炔丙基、3-戊炔基)、芳基(优选具有6～30，更优选6～20，特别优选6～12个碳原子的芳基，例如，苯基、2，6-二乙基苯基、3，5-二(三氟甲基)苯基、萘基、联苯基)、取代或未取代的氨基(优选具有0～20，更优选0～10，特别优选0～6个碳原子的氨基，例如，未取代的氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基)、烷氧基(优选具有1～20，更优选1～10，特别优选1～6个碳原子的烷氧基，例如，甲氧基、乙氧基、丁氧基)、烷氧基羰基(优选具有2～20，更优选2～10，特别优选2～6个碳原子的烷氧基羰基，例如，甲氧基羰基、乙氧基羰基)、酰氧基(优选具有2～20，更优选2～10，特别优选2～6个碳原子的酰氧基，例如，乙酰氧基、苯甲酰氧基)、酰基氨基(优选具有2～20，更优选2～10，特别优选2～6个碳原子的酰基氨基，例如，乙酰基氨基、苯甲酰基氨基)、烷氧基羰基氨基(优选具有2～20，更优选2～10，特别优选2～6个碳原子的烷氧基羰基氨基，例如，甲氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(优选有7～20，更优选7～16，特别优选7～12个碳原子的芳氧基羰基氨基具，例如，苯氧基羰基氨基)、磺酰基氨基(优选具有1～20，更优选1～10，特别优选1～6个碳原子的磺酰基氨基，例如，甲烷磺酰基氨基、苯磺酰基氨基)、氨磺酰基(优选具有0～20，更优选0～10，特别优选0～6个碳原子的氨磺酰基，例如，氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)、氨基甲酰基(优选具有1～20，更优选1～10，特别优选1～6个碳原子的氨基甲酰基，例如，未取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基)、烷硫基(优选具有1～20，更优选1～10，特别优选1～6个碳原子的烷硫基，例如，甲硫基、乙硫基)、芳硫基(优选具有6～20，更优选6～16，特别优选6～12个碳原子的芳硫基，例如，苯硫基)、磺酰基(优选具有1～20，更优选1～10，特别优选1～6个碳原子的磺酰基，例如，甲磺酰基、甲苯磺酰基)、亚磺酰基(优选具有1～20，更优选1～10，特别优选1～6个碳原子的亚磺酰基，例如，甲烷亚磺酰基、苯亚磺酰基)、脲基(优选具有1～20，更优选1～10，特别优选1～6个碳原子的脲基，例如，未取代的脲基、甲基脲基、苯基脲基)、磷酸酰氨基(优选具有1～20，更优选1～10，特别优选1～6个碳原子的磷酸酰氨基，例如，二乙基磷酸酰氨基、苯基磷酸酰氨基)、羟基、巯基、卤素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)、氰基、硝基、异羟肟酸基团、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基团(优选具有1～30，更优选1～12个碳原子的杂环基团；含有例如氮原子、氧原子或硫原子作为杂原子，具体而言，可以举出的有例如，咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基)和甲硅烷基(优选具有3～40，更优选3～30，特别优选3～24个碳原子的甲硅烷基，例如三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基)。
这些取代基可以进一步被取代。当存在两个以上的取代基时，取代基可以彼此相同或不同。可选择地，如果可能，它们可以彼此结合形成环。
Ar2代表二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团。Ar2代表的芳香族烃基优选是亚苯基或亚萘基。关于亚苯基或亚萘基可以具有的取代基，被引入以提高偶氮化合物溶解性的基团、被引入以作为染料来调节色调的具有给电子性或吸电子性的基团、或具有被引入以固定取向的聚合性基团的基团是优选的。具体而言，取代基的例子与上述那些相同。取代基的优选例子包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的酰氧基、取代或未取代的酰基氨基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的烷氧基羰基氨基、取代或未取代的磺酰基氨基、取代或未取代的氨磺酰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的磺酰基、取代或未取代的脲基、硝基、羟基、氰基和卤素原子。
烷基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的烷基。在烷基上可以被取代的基团的例子包括烷氧基、酰氧基、羟基和卤素原子。
在烷基上可以被取代的基团是优选聚合性基团。聚合性基团的聚合反应优选但不限于加聚(包括开环聚合)或缩聚。换句话说，聚合性基团优选是能够加聚反应或缩聚反应的聚合性基团。
聚合性基团的具体例子如下所示，但是本发明不限于这些。在式中，‘Et’代表乙基，‘Pr’代表丙基。
Figure G2010100029919D00101
聚合性基团优选是能够自由基聚合或阳离子聚合的聚合性基团。常用的自由基聚合性基团可以用作自由基聚合性基团，(甲基)丙烯酸酯基团是优选的。常用的阳离子聚合性基团可以用作阳离子聚合性基团。具体例子包括脂环族醚基团、环状缩醛基团、环状内酯基团、环状硫醚基团、螺原酸酯基团和乙烯氧基。其中，脂环族醚基团和乙烯氧基是优选的；环氧基、氧杂环丁烷基和乙烯氧基是特别优选的。
烯基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的烯基。在烯基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
炔基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的炔基。在炔基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
芳基是具有优选6～20个碳原子，更优选6～12个碳原子的芳基。在芳基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
烷氧基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的烷氧基。在烷氧基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
烷氧基羰基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的烷氧基羰基。在烷氧基羰基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
酰氧基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的酰氧基。在酰氧基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
氨基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的氨基。在氨基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
酰基氨基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的酰基氨基。在酰基氨基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
烷氧基羰基氨基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的酰基氨基。在烷氧基羰基氨基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
磺酰基氨基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的磺酰基氨基。在磺酰基氨基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
氨磺酰基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的氨磺酰基。在氨磺酰基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
在氨基甲酰基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
烷硫基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的烷硫基。在烷硫基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
磺酰基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的磺酰基。在磺酰基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
脲基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的脲基。在脲基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
亚苯基或亚萘基可以具有这些取代基中的1～5个、优选1或2个取代基。
Ar2代表的芳香族杂环基团优选是具有单环或双环的杂环来源的基团。构成芳香族杂环基团的碳原子之外的原子的例子包括氮原子、硫原子和氧原子，氮原子是特别优选的。当芳香族杂环基团具有碳原子之外的多个原子时，这些原子可以彼此相同或不同。芳香族杂环基团的具体例子包括吡啶二基、喹啉二基、异喹啉二基、苯并噻二唑二基和邻苯二甲酰亚胺二基。其中，喹啉二基和异喹啉二基是优选的。
芳香族杂环基团可以具有的取代基的例子包括烷基如甲基和乙基、烷氧基如甲氧基和乙氧基、氨基如未取代的氨基和甲基氨基、乙酰基氨基、酰基氨基、硝基、羟基、氰基和卤素原子。
Ar2特别优选是二价取代或未取代的亚苯基。Ar2可以具有的取代基特别优选是甲基。
n代表1以上的整数；优选1或2的整数。
Ar1和Ar3每一个独立地代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团。
Ar1和Ar3代表的芳香族烃环基团优选是苯基或萘基。芳香族烃基可以具有的取代基的例子可以包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、羟基、硝基、卤素原子、取代或未取代的氨基、取代或未取代的酰基氨基和氰基。此外，取代的烷基、取代的烷氧基、取代的氨基和取代的酰基氨基中可以具有的碳原子的优选数量和取代基与在上述Ar2是亚苯基或亚萘基的情况下所述的相同，优选的例子也相同。
芳香族杂环基团优选是具有单环或双环的杂环来源的基团。构成芳香族杂环基团的碳原子之外的原子的例子包括氮原子、硫原子和氧原子。当芳香族杂环基团具有碳原子之外的多个原子时，这些原子可以彼此相同或不同。芳香族杂环基团的具体例子包括吡啶基、苯硫基和吡啶酮基。
Ar1和Ar3每一个特别优选取代或未取代的苯基。
本发明中使用的二色性染料能够能够增大二色性比(D)，例如，到10以上的程度，并且(D)优选增大到20～100的程度。这里，二色性比(D)是通过后述实施例中记载的方法算出的值。
在式(I)代表的具有液晶性的二色性染料中，式(II)代表的二色性染料是特别优选的。
下面说明式(II)代表的二色性染料：
Figure G2010100029919D00131
式(II)
在式(II)中，R1代表取代基；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；Ar3代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同；m代表0～4的整数；和当m为2以上的整数时，多个R1可以彼此相同或不同。
R1优选是氢原子、烷基、烷氧基或卤素原子；更优选氢原子、烷基或卤素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子和碘原子)；最优选氢原子。
Ar2、Ar3和n分别与式(I)中的同义，优选的例子也相同。
在式(I)代表的二色性染料中，式(III)代表的二色性染料是特别优选的。下面说明式(III)代表的二色性染料：
Figure G2010100029919D00132
式(III)
在式(III)中，R1、R2、R3、R5和R6每一个独立地代表取代基；n代表1以上的整数；当n为2以上的整数时，多个R2可以彼此相同或不同；m代表0～4的整数；当m为2以上的整数时，多个R1可以彼此相同或不同；m’代表0～4的整数；当m’为2以上的整数时，多个R2可以彼此相同或不同；m”代表0～4的整数；当m”为2以上的整数时，多个R3可以彼此相同或不同；当存在两个或多于两个的R2或R3时，多个R2或R3可以分别彼此结合形成环；和R3、R5和R6可以彼此结合形成环。
在式(III)中，R1与关于式(II)中的R1所述的取代基同义，优选的例子也相同。
在式(III)中，R2与关于式(I)中的Ar2所具有的取代基所述的取代基同义，优选的例子也相同。R2最优选是甲基。
在式(III)中，R3与关于式(I)中的Ar3所具有的取代基所述的取代基同义，优选的例子也相同。
R5和R6每一个优选是氢原子、烷基、酰基、烷氧基羰基或磺酰基；更优选氢原子或烷基；最优选烷基。
烷基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子和特别优选具有1～6个碳原子的烷基。
酰基是优选具有1～20个碳原子和特别优选具有1～12个碳原子的酰基。
烷氧基羰基是优选具有2～20个碳原子和特别优选具有2～12个碳原子的烷氧基羰基。
磺酰基是优选具有1～20个碳原子和特别优选具有1～12个碳原子的磺酰基。
上述取代基可以具有取代基。这种任选存在的取代基与被列作可以用来取代式(I)中的Ar2所具有的烷基取代基的取代基的那些基团同义。优选的例子也相同。
n代表1以上的整数；优选的整数1～10；更优选1～3的整数。
此外，R5或R6之一或R5和R6二者与R3结合形成环的情况也是优选的。在这种情况下，环优选是5-至7-元环，更优选5-至6-元环。
式(II)代表的偶氮染料的具体例子如下所示。然而，本发明不限于此。下式中的标记“*”指与偶氮基团的连接位置。
作为式(I)代表的液晶性二色性偶氮染料，还可例举的有式(IV)代表的二色性染料。
Figure G2010100029919D00161
式(IV)
在式(IV)中，R11、R12和R13每一个独立地代表氢原子或取代基；Ar11是取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基或不包括吡啶基的取代或未取代的芳香族杂环基团；Ar12是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；s代表0～4的整数；当s为2以上的整数时，多个R11可以彼此相同或不同；p代表1～5的整数；当p为2以上的整数时，多个Ar12可以彼此相同或不同；和至少一个Ar12代表具有烷基的亚苯基。
R11、R12和R13每一个独立地代表氢原子或取代基。取代基的例子包括被列作可以用来取代式(I)中的Ar1、Ar2和Ar3的取代基的那些基团。s代表0～4的整数；优选0～2的整数。
R11优选是氢原子、烷基、烷氧基或卤素原子；更优选氢原子、烷基或烷氧基；最优选氢原子。R12和R13每一个优选是氢原子或烷基；最优选烷基。
Ar11是取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基或不包括吡啶基的取代或未取代的芳香族杂环基团。
关于苯基或萘基可以具有的取代基，被引入以提高偶氮化合物溶解性的基团、被引入以作为染料来调节色调的具有给电子性或吸电子性的基团、或具有被引入以固定取向的聚合性基团的基团是优选的。具体例子包括R11、R12或R13代表的取代基。取代基的优选例子包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的炔基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷氧基羰基、取代或未取代的酰氧基、取代或未取代的酰基氨基、取代或未取代的氨基、取代或未取代的烷氧基羰基氨基、取代或未取代的磺酰基氨基、取代或未取代的氨磺酰基、取代或未取代的氨基甲酰基、取代或未取代的烷硫基、取代或未取代的磺酰基、取代或未取代的脲基、硝基、羟基、氰基和卤素原子。
烷基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的烷基。在烷基上可以被取代的基团的例子包括烷氧基、酰氧基、羟基和卤素原子。
在烷基上可以被取代的基团是优选聚合性基团。聚合性基团的例子包括与对于式(I)中的Ar2所述的聚合性基团相同的例子，其优选例子也与关于Ar2所述的聚合性基团相同。
烯基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的烯基。在烯基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
炔基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的炔基。在炔基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
芳基是具有优选6～20个碳原子，更优选6～12个碳原子的芳基。在芳基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
烷氧基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的烷氧基。在烷氧基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
烷氧基羰基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的烷氧基羰基。在烷氧基羰基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
酰氧基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的酰氧基。在酰氧基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
氨基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的氨基。在氨基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
酰基氨基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的酰基氨基。在酰基氨基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
烷氧基羰基氨基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的酰基氨基。在烷氧基羰基氨基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
磺酰基氨基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的磺酰基氨基。在磺酰基氨基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
氨磺酰基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的氨磺酰基。在氨磺酰基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
在氨基甲酰基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
烷硫基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的烷硫基。在烷硫基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
磺酰基是具有优选1～20个碳原子，更优选1～12个碳原子的磺酰基。在磺酰基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
脲基是具有优选2～20个碳原子，更优选2～12个碳原子的脲基。在脲基上可以被取代的基团与在烷基上可以被取代的基团相同，优选的例子也相同。
苯基或萘基可以具有1～5个、优选1或2个这些取代基。
芳香族杂环基团优选是具有单环或双环杂环来源的基团。构成芳香族杂环基团的碳原子之外的原子的例子包括氮原子、硫原子和氧原子。当芳香族杂环基团具有碳原子之外的多个原子时，这些原子可以彼此相同或不同。芳香族杂环基团的具体例子包括喹啉基、噻唑基、苯并噻唑基、喹啉酮基、萘二甲酰亚氨基和具有下示杂环来源的基团。
Figure G2010100029919D00181
R32、R33、R34、R35和R36每一个独立地代表氢原子、取代或未取代的烷基或取代或未取代的苯基。烷基和苯基上的取代基与在烷基上可以被取代的取代基相同，优选的例子也相同。
喹啉基或邻苯二甲酰亚胺-基优选作为芳香族杂环基团。
Ar11特别优选是取代或未取代的苯基。
Ar12代表二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团。
Ar12代表的芳香族烃基优选是亚苯基或亚萘基。芳香族烃基可以具有的取代基的例子包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、羟基、硝基、卤素原子、取代或未取代的氨基、取代或未取代的酰基氨基和氰基。此外，取代的烷基、取代的烷氧基、取代的氨基和取代的酰基氨基中可以具有的碳原子的优选数量和取代基与在上述A1是苯基或萘基的情况下所述的相同，优选的例子也相同。
Ar12代表的芳香族杂环基团优选是具有单环或双环的杂环来源的基团。构成芳香族杂环基团的碳原子之外的原子的例子包括氮原子、硫原子和氧原子，氮原子是特别优选的。当芳香族杂环基团具有碳原子之外的多个原子时，这些原子可以彼此相同或不同。芳香族杂环基团的具体例子包括吡啶二基、喹啉二基、异喹啉二基、苯并噻二唑二基和邻苯二甲酰亚胺二基。其中，喹啉二基和异喹啉二基是优选的。
芳香族杂环基团可以具有的取代基的例子包括烷基如甲基和乙基、烷氧基如甲氧基和乙氧基、氨基如未取代的氨基和甲基氨基、乙酰基氨基、酰基氨基、硝基、羟基、氰基和卤素原子。
Ar12特别优选是二价取代或未取代的亚苯基。
p代表1～5的整数，优选2～4的整数。
式(IV)代表的化合物的向列相相变温度优选是80℃或更高并低于150℃，更优选100℃或更高并低于150℃。
式(IV)代表的偶氮染料的具体例子如下所示。然而，本发明不限于这些具体的例子。
Figure G2010100029919D00201
  No.   X1   X2   R21   R22   R23   R24   R25   Y1
  B-1   -C2H5   -C2H5   -H   -CH3   -H   -H   -H   -C4H9
  B-2   -C2H5   -C2H5   -H   -CH3   -CH3   -CH3   -H   -C4H9
  B-3   -CH3   -CH3   -H   -CH3   -H   -H   -H   -C4H9
Figure G2010100029919D00202
Figure G2010100029919D00221
Figure G2010100029919D00231
Figure G2010100029919D00241
式(IV)代表的偶氮染料特别优选是式(V)代表的偶氮染料。
下面说明式(V)代表的偶氮染料。
Figure G2010100029919D00252
式(V)
在式(V)中，R12、R13和R15每一个独立地代表氢原子或取代基；R14代表取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基、磺酰基或脲基；R16代表烷基；t代表0～4的整数；当t为2以上的整数时，多个R15可以彼此相同或不同；和q代表1～3的整数。
R12、R13和R15代表的取代基与式(IV)中的取代基R12和R13相同，优选的例子也相同。R12，R13和R15代表的取代基优选是甲基或乙基。R16代表的烷基最优选是甲基。
R15代表的取代基与式(IV)中的取代基Ar12相同，优选的例子也相同。
R14代表的取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基、磺酰基或脲基与作为式(IV)中Ar11代表的基团的取代基的烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基、磺酰基或脲基相同，优选的例子也相同。R14优选是烷基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基或磺酰基；更优选烷基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基、酰氧基或烷硫基；最优选烷基、芳基或烷氧基。
下面列举了化合物作为式(I)代表的偶氮染料。
Figure G2010100029919D00261
Figure G2010100029919D00271
本发明的液晶性组合物包含具有上述特定向列相相变温度并由式(I)代表的二色性偶氮染料，本发明的液晶性组合物进一步包含不满足上述条件的至少一种其他液晶性二色性偶氮染料。换句话说，本发明的液晶组合物包含向列相相变温度为80℃或更高并低于150℃且由式(I)代表的至少一种偶氮染料或至少一种不由式(I)代表的偶氮染料。
不由式(I)代表的偶氮染料的例子包括由式(VI)代表的偶氮染料：
Ar21-N＝N-Ar22-L21-Ar23-L22-Ar24
式(VI)
式(VI)中，Ar21和Ar24各自独立地代表取代或未取代的芳香族烃环基团、芳香族杂环基团或环己基；Ar22和Ar23各自独立地代表二价取代或未取代的芳香族烃基、二价取代或未取代的芳香族杂环基、或取代或未取代的环亚己基；L21是羰氧基、氧基羰基、亚氨基、亚乙烯基；L22是偶氮基、羰基氧基、氧基羰基、亚氨基或亚乙烯基。
在式(VI)中，Ar21优选是取代或未取代的芳香族烃环基团、或取代或未取代的芳香族杂环基团，更优选是取代或未取代的萘基或取代或未取代的苯基，进一步优选取代或未取代的苯基。
在式(VI)中Ar21上取代的取代基的优选例子包括取代或未取代的氨基(优选具有0-20个碳原子、更优选0-10个碳原子、特别优选0-6个碳原子的氨基，例如未取代的氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基)、羟基、烷氧基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-10个碳原子、特别优选具有1-6个碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丁氧基)。其中，取代或未取代的氨基是更优选的。特别地，Ar21优选是苯基，其在相对于偶氮基的对位具有取代或未取代的氨基，并且其在对位之外的位置没有取代基。
在式(VI)中，Ar22优选是二价取代或未取代的芳香族烃基，或二价取代或未取代的芳香族杂环基团，更优选取代或未取代的亚苯基或亚萘基，进一步优选取代或未取代的亚苯基。
在式(VI)中Ar22上取代的取代基的优选例子包括取代或未取代的烷基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-12个碳原子、特别优选具有1-8个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、n-辛基、n-癸基、n-十六烷基、环丙基、环戊基、环己基)、烷氧基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-10个碳原子、特别优选具有1-6个碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丁氧基)，亚烷基氧基(优选亚乙基氧基或亚丙基氧基，更优选由式-(OCH2CH2)nOX(n代表1-10，优选1-6，更优选1-3的整数，X代表氢原子或具有1-3个碳原子的烷基)代表的亚乙基氧基，卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)，或羟基。其中，烷基、烷氧基、亚烷基氧基是更优选的。Ar22特别优选是未取代的亚苯基、或由烷基取代的亚苯基。
在式(VI)中，Ar23优选是取代或未取代的亚苯基或亚萘基，更优选取代或未取代的亚苯基。在Ar23上取代的取代基的例子包括与在Ar22上取代的取代基的例子相同的例子，并且优选的例子包括与在Ar22上取代的取代基的优选例子相同的例子。
在式(VI)中，Ar24优选是取代或未取代的苯基、萘基或吡啶基，更优选取代或未取代的苯基或吡啶基。
在式(VI)中Ar24上取代的取代基的优选例子包括取代或未取代的烷基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-12个碳原子、特别优选具有1-8个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、n-辛基、n-癸基、n-十六烷基、环丙基、环戊基、环己基)、烯基(优选具有2-20个碳原子，更优选具有2-12个碳原子，特别优选具有2-8个碳原子的烯基，例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基)，炔基(优选具有2-20，更优选具有2-12个碳原子，特别优选具有2-8个碳原子的炔基，例如炔丙基、3-戊炔基)，芳基(优选具有6-30个碳原子，更优选具有6-20个碳原子，特别优选具有6-12个碳原子的芳基，例如苯基、2，6-二乙基苯基、3，5-二(三氟甲基)苯基、萘基、联苯基)、取代或未取代的氨基(优选具有0-20个碳原子，更优选具有0-10个碳原子，特别优选具有0-6个碳原子的氨基，例如未取代的氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基)，烷氧基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-10个碳原子、特别优选具有1-6个碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丁氧基)，亚烷基氧基(优选亚乙基氧基或亚丙基氧基，更优选由-(OCH2CH2)nOX(n代表1-10，优选1-6，更优选1-3的整数，X代表氢原子或具有1-3个碳原子的烷基)代表的亚乙基氧基，烷氧基羰基(优选具有2-20个碳原子，更优选具有2-10个碳原子，特别优选具有2-6个碳原子的烷氧基羰基，例如甲氧基羰基、乙氧基羰基)、酰氧基(优选具有2-20个碳原子，更优选具有2-10个碳原子，特别优选具有2-6个碳原子的酰氧基，例如乙酰氧基、苯甲酰氧基)、酰基氨基(优选具有2-20个碳原子，更优选具有2-10个碳原子，特别优选具有2-6个碳原子的酰基氨基，例如乙酰氨基、苯甲酰氨基)、烷氧基羰基氨基(优选具有2-20个碳原子，更优选具有2-10个碳原子，特别优选具有2-6个碳原子的烷氧基羰基氨基，例如甲氧基羰基氨基)，芳氧基羰基氨基(优选具有7-20个碳原子，更优选具有7-16个碳原子，特别优选具有7-12个碳原子的芳氧基羰基氨基，例如苯基氧基羰基氨基)，磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子，更优选具有1-10个碳原子，特别优选具有1-6个碳原子的磺酰基氨基，例如甲基磺酰氨基、苯基磺酰基氨基)，氨磺酰基(优选具有0-20个碳原子，更优选具有0-10个碳原子，特别优选具有0-6个碳原子的氨磺酰基，例如氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)，氨基甲酰基(优选具有1-20个碳原子，更优选具有1-10个碳原子，特别优选1-6个碳原子的氨基甲酰基，例如未取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二甲基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基)，烷硫基(优选具有1-20个碳原子，更优选具有1-10个碳原子，特别优选具有1-6个碳原子的烷硫基，例如甲硫基、乙硫基)，芳硫基(优选具有6-20个碳原子，更优选具有6-16个碳原子，特别优选具有6-12个碳原子的芳硫基，例如苯硫基)，磺酰基(优选具有1-20个碳原子，更优选具有1-10个碳原子，特别优选具有1-6个碳原子的磺酰基，例如甲磺酰基、甲苯磺酰基)，亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子，更优选具有1-10个碳原子，特别优选具有1-6个碳原子的亚磺酰基，例如甲基亚磺酰基、苯亚磺酰基)，脲基(优选具有1-20个碳原子，更优选具有1-10个碳原子，特别优选具有1-6个碳原子的脲基，例如未取代的脲基、甲基脲基、苯基脲基)，磷酸酰氨基(优选具有1-20个碳原子，更优选具有1-10个碳原子，特别优选具有1-6个碳原子的磷酸酰氨基，例如二甲基磷酸酰氨基、苯基磷酸酰氨基)，羟基，巯基，卤素原子(氟原子、氯原子、溴原子或碘原子)，氰基，硝基，异羟肟酸基团，亚磺基，肼基、亚氨基、杂环基团(优选具有1～30，更优选1～12个碳原子的杂环基团；含有例如氮原子、氧原子或硫原子作为杂原子，具体而言，可以举出的有例如，咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基)和甲硅烷基(优选具有3～40，更优选3～30，特别优选3～24个碳原子的甲硅烷基，例如三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基)。其中，烷基、芳基、烷氧基、亚烷基氧基、烷氧基羰基、酰氧基、卤素原子、氰基、硝基和取代的氨基是更优选的，烷基、烷氧基、亚烷基氧基、氰基和取代的氨基是进一步优选的。这些取代基可以进一步被取代。当存在两个或更多个取代基时，各个取代基可以相同或彼此不同。可选择地，如果可能，它们可以彼此结合形成环。
特别地，Ar24优选是未取代的吡啶基、或在L22的对位具有烷基、烷氧基、亚烷基氧基、氰基或取代的氨基的苯基。
式(VI)代表的化合物可以被聚合性基团取代。优选具有聚合性基团，原因在于所得膜的硬度可以被增强。聚合性基团的例子包括不饱和的聚合性基团、环氧基、吖丙啶基。其中，不饱和的聚合性基团是优选的，烯键式未饱和的聚合性基团是特别优选的。烯键式未饱和的聚合性基团的例子包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基。
优选在化合物的末端具有聚合性基团。即，优选在Ar21和/或Ar24上具有聚合性基团作为取代基。
在式(VI)中，L21是羰基氧基(-C(＝O)O-)、氧基羰基(-OC(＝O)-)、亚氨基(-CH＝N-或-N＝CH-)、或亚乙烯基(-CH＝CH-)，优选-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝N-，更优选-C(＝O)O-或-CH＝N-。L22是偶氮基(-N＝N-)、羰基氧基(-C(＝O)O-)、氧羰基(-OC(＝O)-)、亚氨基(-CH＝N-或-N＝CH-)、或亚乙烯基(-CH＝CH-)，优选-N＝N-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-CH＝N-或-CH＝CH-，更优选-N＝N-、-C(＝O)O-或-CH＝N-。
作为L21和L22的组合，优选实例包括(L21/L22)＝(-C(＝O)O-/-N＝N-)、(-C(＝O)O-/-CH＝CH-)和(-CH＝N-/-N＝N-)，更优选的实例包括(L21/L22)＝(-C(＝O)O-/-N＝N-)。
式(VI)代表的化合物的向列相相变温度优选为80℃-300℃，更优选为100℃-250℃。
可用于本发明的式(VI)代表的偶氮染料的具体例子如下所示，但是本发明并不局限于此。
Figure G2010100029919D00321
式(I)-(VI)中任一式代表的化合物可以以任何方法制备，没有特别的限制。例如，根据Journal ofMaterials Chemistry(1999)，9(11)，2755-2763等中描述的方法可以容易地合成这些化合物。
本发明的液晶性组合物含有至少两种二色性偶氮染料。这些染料的含量比被确定为含有这些染料的组合物的向列相相变温度为120℃以上。各种二色性偶氮染料在液晶性组合物中的含量优选至少为5质量％，更优选10质量％以上，最优选20质量％以上。关于多种二色性偶氮染料之间的含量比，假如在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由式(I)代表的液晶性二色性偶氮染料为100质量份，另一种二色性偶氮染料优选为10～900质量份，更优选20～400质量份。
因此，通过含有两种以上的二色性偶氮染料，可以获得具有高的向列相相变温度并抑制高温下结晶化的染料组合物。
另外，可以通过使用DSC测量装置(Seiko Instrument Inc.制造)的热分析和在偏振显微镜下的目视观察测量升温过程中的向列相的表现温度。
在本发明中，二色性染料成分可以与上述式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)代表的偶氮染料之外的偶氮染料一起使用，或者，与偶氮染料之外的染料化合物一起使用。染料化合物的例子包括除上述化合物之外的偶氮系列染料、菁系列染料、偶氮金属配合物、酞菁系列染料、吡喃鎓盐系列染料、硫代吡喃鎓盐系列染料、azulenium系列染料、方酸盐(squarylium)系列染料、萘醌系列染料、三苯基甲烷系列染料和三烯丙基甲烷系列染料。
本发明的液晶性组合物中二色性染料的含量优选为70质量％以上，特别优选80质量％以上，最优选90质量％以上。
优选的是，本发明的液晶性组合物含有至少一种在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由式(I)代表的化合物和至少一种上述式(IV)代表的化合物。式(I)代表的化合物用作液晶性组合物的向列相相变温度的上升剂(elevator)(lift)。相比而言，式(IV)代表的化合物提高液晶性组合物的取向。关于这些化合物的混合比，相对于100质量份的式(I)代表的化合物，含有的式(IV)代表的化合物的优选比例为10～900质量份，更优选20～400质量份。
(液晶性组合物的添加剂)
任何有机溶剂或添加剂可以与上述二色性染料混合用在本发明的液晶性组合物中。添加剂的例子包括抗因卷起引起的不平坦的试剂(anti-unevenness-by-wind agent)、抗收缩剂(anti-cissing agent)、控制取向膜的倾斜角(二色性染料在吸光各向异性膜/取向膜界面处的倾斜角)的添加剂、控制空气界面的倾斜角(二色性染料在吸光各向异性膜/空气界面处的倾斜角)的添加剂、聚合引发剂、降低取向温度的添加剂(增塑剂)、糖类和具有抗真菌活性、抗细菌活性和杀菌活性中至少任一种功能的化学试剂等。下面，对每种添加剂进行说明。
[抗因卷起引起的不平坦的试剂]
氟系聚合物通常适于用作在含有本发明的液晶性化合物的涂布液的涂布过程中防止卷起引起的不平坦的材料。所用的氟系聚合物没有特别限制，只要不会剧烈地阻碍二色性染料的倾斜角变化或取向。JP-A-2004-198511、JP-A-2004-333852、JP-A-2005-179636和JP-A-2005-206638公开了用作抗卷起引起的不平坦试剂的氟系聚合物的例子。与二色性染料一起使用氟系聚合物能够显示高显示质量的图像，而不会产生不平坦。此外，还可以改善涂布性能如收缩。相对于二色性染料，用于防止卷起引起的不平坦而不会扰乱二色性染料取向分布的氟系聚合物的加入量通常优选为0.1～2质量％；更优选0.1～1质量％，还优选0.4～1质量％。
[抗收缩剂]
聚合物经常用作防止涂布本发明的液晶性化合物时收缩的材料。可以使用与二色性染料相容地混合的任何聚合物，除非它们很大程度地改变二色性染料的倾斜角或抑制二色性染料的取向。可以用作抗收缩剂的聚合物的例子包括JP-A-8-95030中公开的聚合物，聚合物的特别优选例子包括纤维素酯类。纤维素酯的例子包括乙酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、羟基丙基纤维素和乙酸丁酸纤维素。为防止抗脱落剂抑制二色性染料的取向，通常，相对于二色性染料组合物的总重量，作为抗脱落剂的聚合物量优选为0.1～10质量％，更优选0.1～8质量％，再更优选0.1～5质量％。
[控制取向膜的倾斜角的试剂]
可以向本发明的液晶性化合物中加入具有极性基团和非极性基团的任何化合物以控制取向膜的倾斜角。具有极性基团和非极性基团的化合物的例子包括PO-OH、PO-COOH、PO-O-PO、PO-NH2、PO-NH-PO、PO-SH、PO-S-PO、PO-CO-PO、PO-COO-PO、PO-CONH-PO、PO-CONHCO-PO、PO-SO3H、PO-SO3-PO、PO-SO2NH-PO、PO-SO2NHSO2-PO、PO-C＝N-PO、HO-P(-OPO)2、(HO-)2PO-OPO、P(-OPO)3、HO-PO(-OPO)2、(HO-)2PO-OPO、PO(-OPO)3、PO-NO2和PO-CN；和它们的有机盐。有机盐的例子包括上述化合物的有机盐，如铵盐、羧酸盐、磺酸盐和吡啶鎓盐。在这些中，PO-OH、PO-COOH、PO-O-PO、PO-NH2、PO-SO3H、HO-PO(-OPO)2、(HO-)2PO-OPO、PO(-OPO)3和它们的有机盐是优选的。这里，PO代表非极性基团。当有多个PO时，每个PO可以彼此相同或不同。
PO的例子包括烷基(优选直链、支链化的或环状的取代或未取代的具有1～30个碳原子的烷基)、烯基(优选直链、支链化的或环状的取代或未取代的具有1～30个碳原子的烯基)、炔基(优选直链、支链化的或环状的取代或未取代的具有1～30个碳原子的炔基)、芳基(优选取代或未取代的具有6～30个碳原子的芳基)和甲硅烷基(优选取代或未取代的具有3～30个碳原子的甲硅烷基)。非极性基团可以具有取代基，如卤素原子、烷基(其含义包括环烷基如单环或双环烷基)、烯基(其含义包括环烯基如单环或双环烯基)、炔基、芳基、杂环基团、氰基、羟基、硝基、羧基、烷氧基、芳氧基、甲硅烷基氧基、杂环氧基、酰氧基、氨基甲酰氧基、烷氧基羰氧基，芳氧基羰氧基、氨基(其含义包括苯氨基)、酰基氨基、氨基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、氨磺酰基氨基、烷基磺酰基氨基、芳基磺酰基氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、杂环硫基、氨磺酰基、磺基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、酰基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、氨基甲酰基、芳基偶氮基团、杂环偶氮基团、酰亚氨基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基和甲硅烷基。
在本发明中，将控制取向膜的倾斜角的试剂加到液晶性组合物涂布液等中并在控制取向膜的倾斜角的试剂存在下使二色性染料取向，能够调节二色性染料在取向膜界面处的倾斜角。相对于二色性染料的质量，控制取向膜的倾斜角的试剂的加入量通常优选为0.0001质量％～30质量％，更优选0.001质量％～20质量％，再更优选0.005质量％～10质量％。在本发明中，可以使用在JP-A-2006-58801中公开的控制取向膜的倾斜角的试剂。
[聚合引发剂]
优选的是通过固定二色性染料的取向态形成吸光各向异性膜，还优选的是利用聚合反应固定二色性染料。本发明可以使用的聚合反应的例子包括使用热聚合引发剂的热聚合反应和使用光聚合引发剂的光聚合反应。为避免各向异性层的支持体变形或分解，光聚合反应是优选的。可以参照JP-A-2001-91741的段No.[0050]～[0051]中关于聚合引发剂的各项的说明，如聚合引发剂的例子、聚合引发剂的适宜用量或聚合用的适宜光照射能量。
[聚合性单体]
任何聚合性单体都可以与二色性染料一起使用。可以使用与二色性染料相容地混合的任何聚合性单体，除非它们很大程度地改变二色性染料的倾斜角或抑制二色性染料的取向。其中，可以优选使用具有烯键式不饱和基团如乙烯基、乙烯氧基、丙烯酰基或甲基丙烯酰基的化合物。通常，相对于二色性染料的总重量，聚合性单体的量优选为1～50质量％，更优选5～30质量％。具有两个以上的反应官能团的聚合性单体与二色性染料一起使用时，吸光各向异性层和取向膜之间的粘合性能得以改善。
(吸光各向异性膜)
在本发明中，通过在取向膜的表面上涂布含有上述液晶性组合物作为成分的涂布液形成湿状态的吸光各向异性膜之后，通过蒸发有机溶剂例如减压处理使形成的吸光各向异性膜干燥，从而形成最终的吸光各向异性膜。按此方法，可以制备具有高的二色性比的吸光各向异性膜。
吸光各向异性膜的用途之一是具有取向膜和吸光各向异性膜的偏振元件。偏振元件可以通过以下步骤制备：(1)对支持体或在支持体上形成的取向膜进行摩擦处理的步骤；(2)将溶解在有机溶剂中的液晶性组合物涂布在经摩擦处理过的支持体或取向膜上的步骤；和(3)通过使上述有机溶剂蒸发使液晶性组合物取向的步骤。
下面顺次说明每个步骤(1)～(3)。
(1)摩擦处理步骤
(对支持体或在支持体上形成的取向膜进行摩擦的步骤)
在对支持体或在支持体上形成的取向膜进行摩擦的上述步骤中，摩擦处理是指进行取向处理的操作，其中用诸如棉布或脱脂棉等摩擦物在一固定方向上摩擦支持体等的表面，形成平行于该方向的微槽，然后涂布二色性染料，最终使染料沿取向态吸收到该表面上。
[支持体]
本发明使用的支持体可以是透明支持体或利用着色等的不透明支持体。支持体优选是透明的，特别优选光透过率为80％以上。支持体优选选自由玻璃或光学各向同性聚合物形成的膜。聚合物的例子或支持体的优选例子与JP-A-2002-22942的段No.[0013]中记载的相同。由聚合物形成的膜，因易于表现出双折射而是常规已知的，如聚碳酸酯或聚砜，还可以在利用WO00/26705中记载的方法改动之后使用，从而降低双折射的表现。
乙酰化度(acetylation rate)为55.0％～62.5％，优选57.0％～62.0％的乙酸纤维素的聚合物膜优选用在本发明中。乙酰化度的优选范围和乙酸纤维素的优选化学结构与JP-A-2002-196146的段No.[0021]中记载的相同。在JapanInstitute of Invention and Innovation出版的Journal of Technical Disclosure(Hatsumei Kyoukai Koukai Gihou)No.2001-1745中，公开了通过使用无氯溶剂制备的纤维素酰化物膜，并且其中记载的乙酸纤维素膜可以用在本发明中。
要用作透明支持体的乙酸纤维素膜的深度-延迟值和双折射值的优选范围记载在JP-A-2002-139621的段No.[0018]～[0019]中。
为了控制备为透明支持体的聚合物膜的延迟，特别是乙酸纤维素膜，可以使用具有至少两个芳香族环的芳香族化合物作为延迟增强剂。芳香族化合物的优选范围和优选量与JP-A-2002-139621的段No.[0021]～[0023]中记载的相同。延迟增强剂的例子记载在WO01/88574、WO00/2619、JP-A-2000-111914、JP-A-2000-275434、JP-A-2002-363343等中。
优选使用通过利用纤维素酰化物溶液(浓液)的溶剂流延方法制备的纤维素酰化物膜。浓液还可以含有延迟增强剂，并且这种浓液是优选的。使用纤维素酰化物溶液(浓液)可以制备多层膜。可以根据JP-A-2002-139621的段No.[0038]～[0040]中的说明进行膜的制备。
可以对乙酸纤维素膜进行拉伸处理以控制它的延迟。拉伸率优选为3％～100％。乙酸纤维素膜优选使用拉幅机拉伸。为了高精度地控制膜的慢轴，在右拉幅机夹子和左拉幅机夹子之间的速度差或脱离时间等优选尽可能小。
可以将增塑剂加到纤维素酯膜中，以改善膜的机械性能和干燥速度。增塑剂的例子和增塑剂的优选范围与JP-A-2002-139621的段No.[0043]中记载的相同。
抗变质剂如抗氧化剂、过氧化物分解剂、自由基抑制剂、金属钝化剂、酸或胺捕集剂以及紫外线保护剂可以加到纤维素酯膜中。抗变质剂记载在JP-A-2002-139621的段No.[0044]中。抗变质剂的优选例子是丁基化的羟基甲苯(BHT)。紫外线保护剂记载在JP-A-7-11056中。
可以根据JP-A-2002-196146的段No.[0051]～[0052]中的说明对纤维素酰化物膜进行表面处理或测量其固体表面能。
纤维素酰化物膜的优选厚度可以随膜的应用而变化，通常，膜的厚度优选为5～500μm，更优选20～250μm，最优选30～180μm。特别地，对于光学应用而言，纤维素酰化物膜的厚度优选为30～110μm。
[取向膜]
任何方法均可用于在上述支持体上形成取向膜，只要吸光各向异性膜中的二色性染料在取向膜上可以以所需取向取向。可以通过摩擦处理有机化合物(优选聚合物)、倾斜蒸发(oblique evaporation)无机化合物、形成具有微槽的层或根据Langmuir-Blodgett法激励有机化合物(例如，ω-二十三碳酸、二(十八烷基)甲基氯化铵、硬脂酸甲酯)，形成取向层。此外，通过向膜施加电场或磁场或通过用光照射膜也可以实现取向膜的取向功能。在本发明中，优选通过摩擦聚合物层形成取向膜。可以通过用纸或布在一定方向摩擦聚合物层几次进行摩擦处理，优选根据Maruzen CO.，Ltd.于2000年10月30日出版的″Liquid Crystal Handbook(Ekisho Binran)″中记载的方法进行摩擦处理。
取向膜的厚度优选为0.01～10μm，更优选0.05～1μm。
可以用于制备取向膜的各种类型的聚合物记载在不同文献中，并且多种聚合物是市售的。根据本发明，优选使用由聚乙烯醇或其衍生物形成的取向层。特别地，由与疏水性基团键合的改性聚乙烯醇形成的取向膜是优选的。关于取向膜的各种事项，可以参照WO01/88574A1的第43页第24行到第49页第8行的说明。
[取向膜的摩擦密度]
可以通过MARUIZEN CO.，Ltd.于2000年10月30日出版的″Handbookof Liquid Crystal(Ekisyo Binran)″中记载的方法改变取向膜的摩擦密度。摩擦密度(L)由下式(A)定量化：
L＝Nl{1+(2πrn/60v)}         式(A)
在式(A)中，N是摩擦数，l是摩擦辊的接触长度，r是辊的半径，n是每分钟的转数(rpm)，和v是移动速度(每秒)。
通过增加摩擦数、加长摩擦辊的接触长度、增加辊的半径或增加辊的每分钟转数或减小移动速度，可以增大摩擦密度。另一方面，通过反向操作，可以降低摩擦密度。
在取向膜的摩擦密度和取向膜的预倾斜角之间存在一定关系，随着摩擦密度越大，预倾斜角变小，而随着摩擦密度越小，预倾斜角变大。
(2)涂布步骤
(将通过在有机溶剂中溶解液晶性组合物而制得的涂布液涂布在经摩擦处理过的支持体或取向膜上的步骤)
这是将通过在有机溶剂中溶解液晶性组合物而制得的涂布液涂布在上述经摩擦处理过的支持体或取向膜上的步骤
[制备涂布液用的溶剂]
优选的是，通过使用含有本发明的液晶性组合物的涂布液形成本发明的吸光各向异性膜。制备涂布液用的溶剂优选选自有机溶剂。有机溶剂的例子包括酰胺类如N，N-二甲基甲酰胺、亚砜类如二甲基亚砜、杂环化合物如吡啶、烃类如苯或己烷、烷基卤化物如氯仿或二氯甲烷、酯类如乙酸甲酯或乙酸丁酯、酮类如丙酮或甲基乙基酮和醚类如四氢呋喃或1，2-二甲氧基乙烷。在这些中，烷基卤化物或酮类是优选的。多种类型的有机溶剂可以混合使用。
[涂布方式]
可以通过常用技术(例如，绕线棒涂布、挤出涂布、直接凹版涂布、逆凹版涂布(reverse gravure coating)、口模涂布和喷射方法)涂布液晶性组合物涂布液。液晶性组合物涂布液优选含有量为1～20质量％，更优选1～10质量％，再更优选1～5质量％的二色性染料。
优选的是，根据湿式成膜法形成本发明的吸光各向异性膜。为制备本发明中的吸光各向异性膜，在制备含有本发明的液晶性组合物的涂布液之后，采用公知方法将组合物涂布在各种基板如玻璃板上，使得染料取向并叠置。
作为湿式成膜法，例如，可以提到的有，公开在例如″CoatingEngineering″，Yuji Harasaki(Asakura Shoten K.K.，1971年3月20日出版)，第253-277页或Kunihiro Ichimura指导的″Creation and Applications ofHarmonized Molecular Materials″(CMC Publishing Co.，Ltd.，1998年3月3日出版)，第118-149页中的已知方法，或在预先进行过取向处理的基板上通过例如旋涂、喷涂、棒涂、辊涂、刀涂、自由扩展涂、口膜涂布或喷射方法进行涂布的方法。
涂布时的温度优选为0℃～80℃。此外，湿度优选为10％RH～80％RH。
此外，当通过湿式成膜法涂布染料膜时，诸如支持体等基板可以被加热，或也可以被冷却。此外，在这种情况下支持体的温度优选为10℃～60℃。当温度过高时，恐怕在下述的减压干燥之前取向分布被扰乱。当温度过低时，恐怕水滴会附着到支持体上，阻隔涂层。当根据湿式成膜法涂布的染料膜在减压下干燥时，支持体可以被加热。在这种情况下支持体的温度优选为60℃以下。当温度过高时，恐怕在减压干燥之前取向分布被扰乱。
此外，在本发明的吸光各向异性膜用作例如各种显示装置如LCD或OLED的偏振滤镜的情况下，各向异性膜可以在例如构成上述显示装置的电极基板上直接形成，或者其上形成有染料膜的基板可以用作显示装置的构成元件。
在本发明中，通过将本发明的二色性液晶性组合物涂布在沿相对于取向处理方向不平行而成角度的方向单轴取向的支持体上，形成吸光各向异性膜。此外，更优选的是，沿与支持体的纵向或横向几乎相同的方向涂布本发明的二色性液晶性组合物。通过上述方法，可以提供没有任何光学缺陷并具有高的二色性比的吸光各向异性膜。此外，在涂布液晶性组合物之后，不需要为提供必须的偏振角而切割支持体，因此，生产力较高。
例如，JP-A-2007-127987公开了关于本发明的液晶性组合物的优选涂布方式。
(3)干燥和取向步骤
(蒸发上述有机溶剂使上述液晶性组合物取向的步骤)
这是接着涂布步骤进行的步骤，用于从有机溶剂溶液的涂膜蒸发有机溶剂使液晶性组合物取向的步骤。关于干燥温度，在这种情况下，涂膜优选在室温下风干，从而不会扰乱(以避免例如热弛豫)通过涂布形成的染料的取向态。更优选的是进行减压处理以蒸发溶剂，从而在低温下干燥。
在这种情况下，减压处理指涂膜是指将涂膜(吸光各向异性膜)在减压条件下放置，并通过蒸发除去溶剂。此时，优选的是，具有吸光各向异性膜的支持体保持水平，没有从较高位置向较低位置移动。
关于在涂布之后开始对吸光各向异性膜进行的减压处理之前的时间间隔，越短越好，优选的是1秒至30秒。
减压处理的方法的例子包括以下方法。即，将通过将涂布液涂布在支持体上制备的吸光各向异性膜引入减压装置中，接受减压处理。例如，可以使用JP-A-2006-201759的图9或图10中示出的减压装置。JP-A-2004-169975详细公开了减压装置。
关于减压处理的条件，染料膜所存在的体系中的压力优选为2×104Pa以下，更优选1×104Pa以下，特别优选1×103Pa以下。此外，优选1Pa以上，更优选1×101Pa以上。通常，优选的是，体系最终到达的压力按上述说明的。当压力过高时，恐怕不可能干燥，并且取向分布被扰乱。当压力过低时，干燥变得太快，恐怕会产生缺陷。
此外，减压处理的时间优选为5秒到180秒。当时间过长时，恐怕不可能在取向松弛之间快速干燥染料膜，并且取向分布被扰乱。当时间过短时，恐怕不可能干燥，并且取向分布被扰乱。
此外，关于在减压处理情况下体系中的温度，优选为10℃～60℃。当温度过高时，恐怕在干燥过程中发生对流，在涂布膜中产生不均匀。当温度过低，恐怕不可能干燥，并且取向分布被扰乱。
干燥后的吸光各向异性膜的厚度优选为0.01～2μm，更优选0.05～2μm，再更优选0.1～2μm。
含有这样得到的取向的二色性染料的染料膜是具有吸光的各向异性的各向异性染料膜，并可以形成具有作为偏振膜功能的元件(偏振元件)。
在这种情况下，形成的各向异性染料膜本身可以用作偏振元件。可选择地，保护层、粘合层和抗反射层还可以形成在各向异性染料膜上。
此外，有利的是通过以下方法使用各向异性染料膜形成液晶元件，其中，在上述步骤(1)、(2)和(3)过程中，透明电极如ITO预先形成在支持体(基板)上，然后各向异性染料膜(偏振膜)形成在透明电极上。在这种情况下，聚酰亚胺、聚乙烯醇等可以涂布在与染料膜接触的透明电极上，然后通过摩擦处理进行平行取向，再进行诸如上述涂布等步骤。
[吸光各向异性膜的性能]
当含有本发明的液晶性组合物的涂布液被涂布到取向膜的表面上时，二色性染料可以以在取向层界面处的取向膜倾斜角和在空气界面处的空气界面倾斜角取向。在将含有本发明的液晶性组合物的涂布液涂布到取向膜的表面上之后，二色性染料均匀排列(以形成单畴取向)，从而实现水平取向态。
通过使二色性染料水平取向和通过使取向态固定而形成的吸光各向异性膜可以用作偏振元件。
[倾斜角]
在本发明中，术语″倾斜角″指在二色性染料分子的长轴和界面(取向膜界面或空气界面)之间形成的角。将取向膜侧的倾斜角缩小一定程度并水平取向，提供优选的光学性能，从而有效地作为偏振元件。因此，从偏振性能的观点来看，取向膜侧的倾斜角优选为0°～10°，更优选0°～5°，特别优选0°～2°，最优选0°～1°。此外，空气界面侧的优选倾斜角为0°～10°，更优选0～5°，特别优选0～2°。
通常，可以通过使用额外加入的上述水平取向剂或其他化合物(例如，JP-A-2005-99248、JP-A-2005-134884、JP-A-2006-126768和JP-A-2006-267183中公开的水平取向剂)来调节二色性染料在空气界面侧的倾斜角，并且可以实现作为本发明的吸光各向异性膜适用的液晶显示装置的偏振元件的优选水平取向态。
此外，可以上述方式(例如，通过使用控制取向膜倾斜角的试剂等)来控制二色性染料在取向膜侧的倾斜角。
[吸光各向异性膜的用途]
通过上述方式形成的本发明的吸光各向异性膜起到偏振膜的功能，由此利用吸光中的各向异性可以获得线性偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光，并且通过选择成膜法、支持体和含有染料的组合物进一步能够提供用作各种各向异性膜的功能，如折射各向异性和导电各向异性，由此能够制备可以用于各种目的的各种类型的偏振元件。
在本发明的吸光各向异性膜形成在支持体上以用作偏振元件的情况下，可以使用形成的吸光各向异性膜本身，或者可能诸如湿式成膜法等叠置法不仅可以形成上述保护层，而且可以形成具有各种功能的层(如粘合层和防反射层、取向膜)和具有光学功能(如作为相差膜的功能、作为增亮膜的功能、作为反射膜的功能、作为半透射反射膜的功能和作为扩散膜的功能)的层，从而可以叠层形式使用。
具有光学功能的这种层可以例如通过以下方法形成。
具有作为相差膜的功能层可以通过例如使用日本专利No.2841377或日本专利No.3094113中公开的拉伸处理，或者通过使用例如日本专利No.3168850公开的处理来形成。
此外，具有作为增亮膜功能的层可以通过利用例如JP-A-2002-169025或JP-A-2003-29030公开的方法形成超细孔或者通过将具有不同中央波长的选择反射的两个以上的胆甾型液晶层叠置而形成。
具有作为反射膜或半透射反射膜功能的层可以通过使用利用沉积或溅射得到的金属薄膜而形成。
具有作为扩散膜功能的层可以通过用含有微粒的树脂溶液涂布上述保护层而形成。
此外，具有作为相差膜或光学补偿膜功能的层可以通过涂布液晶性化合物如盘状液晶性化合物并使其取向而形成。
本发明的液晶显示装置没有特别限制，只要显示装置具有通过使用上述液晶性组合物制备的吸光各向异性膜、偏振元件等，并且其液晶性已被用于显示装置中。具体而言，显示装置的应用例子包括投影仪和车辆导航仪。
本发明可以提供具有液晶性和高的二色性的染料组合物。此外，本发明可以提供使用上述染料组合物的吸光各向异性膜、偏振元件和液晶显示装置。
基于以下实施例，更详细地说明本发明，但是本发明不限于此。
在以下实施例中，按下述对吸光各向异性膜的光学性能和相变温度进行测量。
实施例
<二色性比>
用在入射光光学系统中排列有碘系列偏振元件的分光光度计测量吸光各向异性膜的吸光度，然后使用以下方程式计算二色性比。
二色性比(D)＝Az/Ay
Az：吸光各向异性膜沿吸收轴方向的偏振光的吸光度
Ay：吸光各向异性膜沿偏振轴方向的偏振光的吸光度
<相变温度>
通过以下方法测量在升温过程中的向列相的表现温度，其中液晶性组合物的温度从结晶相温度(大约-50℃)逐渐升高，并通过热分析测量液晶性组合物从结晶相转移到向列相的温度。为进行热分析，使用Seiko InstrumentsInc制造的DSC测量装置。为测定相变是否是从结晶相到向列相，测量因相变引起的吸热量，并使用偏振显微镜进行目视观察。按与上述方法的相同方式也测量在升温过程中向列相到各向同性相的表现温度。
(实施例1)
将1.6质量份的二色性偶氮染料No.(A-5)(向列相相变温度：235℃)和0.4质量份的二色性偶氮染料No.(B-16)(向列相相变温度：137℃)加到98质量份的氯仿中，搅拌混合物并溶解，得到液晶性组合物的涂布液。然后，将上述涂布液涂布到形成在玻璃基板上并经摩擦的以下的聚乙烯醇取向膜上；然后，在室温下风干除去氯仿。
Figure G2010100029919D00451
聚乙烯醇
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)和相变温度示于表1。关于相变温度的测定，将上述涂布液涂布在玻璃基板上，然后在室温下通过自然干燥除去氯仿。然后，使用得到的干涂层，使用光学显微镜观察其相变的样子，以测定相变温度。随后，在140℃下加热吸光各向异性膜，并放置2小时，然后再次测量二色性比。结果示于表1。
(实施例2)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了A-5和B-16的量分别变为1.2质量份和0.8质量份外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)、相变温度和在140℃下加热该吸光各向异性膜并放置2小时之后测量的二色性比，示于表1。
(实施例3)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了A-5和B-16的量分别变为0.8质量份和1.2质量份外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)、相变温度和在140℃下加热吸光各向异性膜并放置2小时之后测量的二色性比，示于表1。
(实施例4)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了A-5和B-16的量分别变为0.4质量份和1.6质量份外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)、相变温度和在140℃下加热吸光各向异性膜并放置2小时之后测量的二色性比，示于表1。
(实施例5)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了0.8质量份的偶氮染料A-5和0.2质量份的偶氮染料D-5(向列相相变温度：187℃)被分别替换成A-5和B-16外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)、相变温度和在140℃下加热吸光各向异性膜并放置2小时之后测量的二色性比，示于表1。
(参考例1)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了仅有2.0质量份的A-5用作偶氮染料外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)、相变温度和在140℃下加热吸光各向异性膜并放置2小时之后测量的二色性比，示于表1。
(参考例2)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了仅有2.0质量份的B-16用作偶氮染料外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)和相变温度示于表1。
随后，在140℃下加热吸光各向异性膜，结果证实，由于染料的结晶化，取向分布发生了显著扰乱。
(参考例3)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了仅有2.0质量份的C-9用作偶氮染料外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)和相变温度示于表1。
随后，在140℃下加热吸光各向异性膜，结果证实，由于染料的结晶化，取向分布发生了显著扰乱。
(参考例4)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了仅有2.0质量份的D-5用作偶氮染料外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)和相变温度示于表1。
随后，在140℃下加热吸光各向异性膜，结果证实，由于染料的结晶化，取向分布发生了显著扰乱。
(参考例5)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了仅有2.0质量份的B-46用作偶氮染料外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)和相变温度示于表1。
随后，在140℃下加热吸光各向异性膜，结果证实，由于染料的结晶化，取向分布发生了显著扰乱。
(参考例6)
以与实施例1相同的方式制备吸光各向异性膜，除了0.4质量份的偶氮染料B-16和1.6质量份的偶氮染料B-46被分别替换成A-5和B-16外。
对于得到的吸光各向异性膜，从染料膜沿吸收轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Az)和染料膜沿偏振轴方向的对于具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)计算的二色性比(D)和相变温度示于表1。
随后，在140℃下加热吸光各向异性膜，结果证实，由于染料的结晶化，取向分布发生了显著扰乱。
Figure G2010100029919D00491
尽管已经参照实施例描述了本发明，但是除非另有说明，本发明不限于说明书中的详细内容，相反本发明应在所附权利要求的精神和范围内作广义解释。
本申请要求于2009年1月16日提交的日本专利申请No.2009-7463的优先权，在此通过引用并入其全部内容。

Claims (14)

1.一种液晶性组合物，其包含在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由式(I)代表的液晶性二色性偶氮染料，和至少一种液晶性二色性偶氮染料，其中在升温过程中所述液晶性组合物的向列相表现温度为120℃以上：
Figure F2010100029919C00011
其中Ar1和Ar3每一个独立地代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；和当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同。
2.如权利要求1所述的液晶性组合物，其中式(I)代表的二色性偶氮染料是式(II)代表的化合物：
Figure F2010100029919C00012
其中R1代表取代基；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；Ar3代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同；m代表0～4的整数；和当m为2以上的整数时，多个R1可以彼此相同或不同。
3.如权利要求2所述的液晶性组合物，其中式(II)代表的二色性偶氮染料是式(III)代表的化合物：
Figure F2010100029919C00021
其中R1、R2、R3、R5和R6每一个独立地代表取代基；n代表1以上的整数；当n为2以上的整数时，多个R2可以彼此相同或不同；m代表0～4的整数；当m为2以上的整数时，多个R1可以彼此相同或不同；m’代表0～4的整数；当m’为2以上的整数时，多个R2可以彼此相同或不同；m”代表0～4的整数；当m”为2以上的整数时，多个R3可以彼此相同或不同；当存在两个或多于两个的R2或R3时，多个R2或R3可以分别彼此结合形成环；和R3、R5和R6可以彼此结合形成环。
4.如权利要求3所述的液晶性组合物，包含在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由上述式(III)代表的液晶性二色性偶氮染料，和至少一种式(IV)代表的液晶性二色性偶氮染料：
Figure F2010100029919C00022
其中R11、R12和R13每一个独立地代表氢原子或取代基；Ar11是取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、或不包括吡啶基的取代或未取代的芳香族杂环基团；Ar12是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；s代表0～4的整数；当s为2以上的整数时，多个R11可以彼此相同或不同；p代表1～5的整数；和当p为2以上的整数时，多个Ar12可以彼此相同或不同。
5.如权利要求4所述的液晶性组合物，其中，在式(IV)中，Ar11代表取代或未取代的苯基；Ar12代表二价取代或未取代的亚苯基；和p代表2～4的整数。
6.如权利要求4所述的液晶性组合物，其中式(IV)代表的偶氮染料是式(V)代表的化合物：
Figure F2010100029919C00031
其中R12、R13和R15每一个独立地代表氢原子或取代基；R14代表取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基、磺酰基或脲基；R16代表烷基；t代表0～4的整数；当t为2以上的整数时，多个R15可以彼此相同或不同；和q代表1～3的整数。
7.如权利要求1所述的液晶性组合物，包含在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由上述式(I)代表的液晶性二色性偶氮染料，和至少一种式(IV)代表的液晶性二色性偶氮染料：
其中R11、R12和R13每一个独立地代表氢原子或取代基；Ar11是取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、或不包括吡啶基的取代或未取代的芳香族杂环基团；Ar12是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；s代表0～4的整数；当s为2以上的整数时，多个R11可以彼此相同或不同；p代表1～5的整数；和当p为2以上的整数时，多个Ar12可以彼此相同或不同。
8.如权利要求7所述的液晶性组合物，其中，在式(IV)中，Ar11代表取代或未取代的苯基；Ar12代表二价取代或未取代的亚苯基；和p代表2～4的整数。
9.如权利要求所述的液晶性组合物7，其中式(IV)代表的偶氮染料是式(V)代表的化合物：
Figure F2010100029919C00041
其中R12、R13和R15每一个独立地代表氢原子或取代基；R14代表取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基氨基、烷氧基羰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基、磺酰基或脲基；R16代表烷基；t代表0～4的整数；当t为2以上的整数时，多个R15可以彼此相同或不同；和q代表1～3的整数。
10.一种通过使用如权利要求1～9中任一项所述的液晶性组合物形成的吸光各向异性膜。
11.一种偏振元件，其包括在支持体上的取向膜和如权利要求10所述的吸光各向异性膜。
12.一种液晶显示装置，其包括如权利要求10所述的吸光各向异性膜或如权利要求11所述的偏振元件。
13.一种制备如权利要求11所述的偏振元件的方法，包括以下步骤：
(1)对支持体或在支持体上形成的取向膜进行摩擦；
(2)将溶解在有机溶剂中的如权利要求1～9中任一项所述的液晶性组合物涂布在经摩擦处理过的支持体或取向膜上；和
(3)通过使所述有机溶剂蒸发使所述液晶性组合物取向。
14.一种制备如权利要求1所述的液晶性组合物的方法，所述方法包括将在升温过程中向列相的表现温度为150℃～300℃且由式(I)代表的液晶性二色性偶氮染料和至少一种液晶性二色性偶氮染料混合，从而得到在升温过程中向列相的表现温度为120℃以上的液晶性组合物：
Figure F2010100029919C00051
其中Ar1和Ar3每一个独立地代表取代或未取代的芳香族烃环基团或芳香族杂环基团；Ar2是二价取代或未取代的芳香族烃基或二价取代或未取代的芳香族杂环基团；n代表1以上的整数；和当n为2以上的整数时，多个Ar2可以彼此相同或不同。
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