CN101861364A - 各向异性膜用偶氮化合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种各向异性膜用偶氮化合物，其对可实现广色域的色彩表现的偏振光膜有用且主要在短波长区域具有吸收。该各向异性膜用偶氮化合物是在膜中的最大吸收波长比以下式(1)表示的波长λ(k)nm短的偶氮化合物，并且该偶氮化合物的分子的主吸收轴和分子长轴形成的角度θ为1.5度以下。下式(1)中，常数A、B、C、D和δλ具有以下的值。A＝-18.069，B＝40.645，C＝0.79764，D＝-2.0793，δλ＝67，k表示偶氮化合物分子的长短轴比。

Description

各向异性膜用偶氮化合物
技术领域
本发明涉及一种各向异性膜用偶氮化合物，其对调光元件、液晶元件(LCD)、有机电致发光元件(OLED)等发光型显示元件、触摸屏等输入输出元件所具备的偏振光板等有用。
背景技术
近年来，LCD等平面型显示器已广泛用于电视接收机，即将取代以往的使用CRT的电视。另外，现在的电视制式即NTSC(National TelevisionSystem Committee)(美国电视播放制式标准委员会制定的模拟电视标准方式)的色彩再现性是以CRT的荧光体的特性为基准来规定的，存在仅能表现物体的约一半的真实颜色的问题。另一方面，数字照相机、可携式摄像机等摄像装置近年来可以实现比用NTSC定义的范围更广的色彩表现(色彩再现)，人们期待一种支持更精确地再现其信息的扩展色彩空间的显示器。
在这样的背景下，代替CRT的LCD等平面型显示器在原理上与CRT相比是可表现高饱和色彩的设备，新的视频用扩展色彩空间充分利用了平面型显示器所具有的高功能性，其标准化得到了推进。其结果，作为国际标准IEC61966-2-4发布了“视频用扩展色域YCC色彩空间(Extended-gamut YCC color space for video application-xyYCC)”。
xyYCC色彩空间是能够表现物体的大致全部的真实颜色的标准，利用xyYCC色彩空间甚至也能够表现色彩鲜艳的物体的材料感和立体感。
但是，当要用以往的LCD显示已扩展的色彩空间信息时，由于用于LCD的各种部件的特性不充分，所以进行了一些改良以构建支持xyYCC色彩空间的显示器。
作为其例子，可以举出：
(1)采用RGB3原色的色纯度良好的背光；
(2)采用对RGB3原色施加补色的微彩色滤光片；等。
作为(1)的代表性手段，可以举出采用LED、将用于冷阴极管的荧光体的发射光波长最佳化；作为(2)的代表性手段，可以举出采用补加黄色、青色的微彩色滤光片(参见专利文献1、2等)。
这样，支配LCD的色彩再现性的因素为与发光有关的部件、在可见光波长区域有吸收的部件，但对于与微彩色滤光片同样在可见光波长区域有吸收的偏振光膜，处于尚未进行充分研究的状况。
为了支持xyYCC扩展色彩空间，如由背光、微彩色滤光片的改良内容所推定的那样，需要改善相当于可见光波长区域的两端部的短波长区域和长波长区域的特性。
但是，以往的偏振光膜在可见光波长区域的吸光度和二色性等光学特性不恒定，因此存在特定的波长或颜色下的对比率降低的问题。特别是，作为蓝色光的补色的短波长区域(380nm～500nm)的二色性低，因此蓝色光的色纯度降低，有时不能充分得到色彩再现性。
另外，除支持扩展色彩空间的显示器以外，在液晶投影仪、车辆用液晶面板的情况下，考虑到存在高温时的耐久性的问题，也使用具有二色性的有机化合物而不使用碘。但是，作为分子结构的一般特征，与在长波长区域有吸收的化合物相比，在短波长区域有吸收的化合物具有π共轭范围小的倾向，即具有分子长度短的倾向。通常，为了在二色性化合物中得到充分的纵横比(aspect ratio)，需要分子长度较长，因此难以同时满足这些。因此，迄今为止使用的偏振光膜在短波长区域的二色性低，在此也希望开发出在短波长区域具有高二色性的化合物。另外，这些用途中，存在的问题是，产生被称为屏边(额縁)故障或者屏边不齐(额縁むら)的缺陷，该缺陷是由膜随温湿度变化而收缩等所引起的，因此从需要高温时的耐久性的方面以及从用于解决该问题的改性聚乙烯醇(聚乙烯醇衍生物)等高分子材料与二色性物质的组合日趋重要的方面考虑，也希望开发出一种新的二色性化合物。
例如，专利文献3中，尝试使用直接黄44等对短波长区域的吸收特性进行改良，但这些色素存在难以显现高二色性的问题。
专利文献1：日本特开2007-73290号公报
专利文献2：日本特开2007-25285号公报
专利文献3：日本特开昭62-70802号公报
发明内容
本发明的课题是提供一种对可实现广色域的色彩表现的偏振光膜有用且主要在短波长区域有吸收，并且耐久性优异的各向异性膜用偶氮化合物，特别是提供一种偶氮化合物，该偶氮化合物的最大吸收波长下的二色性比高于碘等。
本发明人进行了深入研究，结果发现，通过利用在膜中的最大吸收波长比以下式(1)表示的波长λ(k)nm短的偶氮化合物且该偶氮化合物是分子的主吸收轴与分子长轴形成的角度θ为1.5度以下的色素，可以解决上述课题，从而完成了本发明。
即，本发明具有以下要点。
(1)一种各向异性膜用偶氮化合物，其特征在于，该各向异性膜用偶氮化合物是在膜中的最大吸收波长比以下式(1)表示的波长λ(k)nm短的偶氮化合物，并且该偶氮化合物的分子的主吸收轴与分子长轴形成的角度θ为1.5度以下。
【数学式1】
λ ( k ) = 10 4 [ A cos ( π / ( Ck + D + 3 ) ) + B + δλ - - - ( 1 )
(式(1)中，常数A、B、C、D和δλ具有以下的值。
A＝-18.069
B＝40.645
C＝0.79764
D＝-2.0793
δλ＝67
k表示偶氮化合物分子的长短轴比。)
(2)如上述(1)所述的各向异性膜用偶氮化合物，其特征在于，在分子内具有以下式(i)表示的结构。
【化学式1】
(式(i)中，Ar1表示具有或不具有取代基的芳香族烃基。)
(3)如上述(1)所述的各向异性膜用偶氮化合物，其特征在于，在分子内具有以下式(ii)表示的结构。
【化学式2】
Figure GPA00001138794900042
(式(ii)中，Ar2表示具有或不具有取代基的芳香族烃基。)
(4)如上述(1)～(3)任一项所述的各向异性膜用偶氮化合物，其特征在于，在膜中的最大吸收波长为350～500nm。
根据本发明，可以提供一种含有主要在短波长区域二色性高、耐久性优异的偶氮化合物的各向异性膜，该各向异性膜通过利用光吸收的各向异性，而作为用于得到线性偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光等的偏振光膜发挥功能，除此以外，还能够作为折射率各向异性、传导各向异性等各种各向异性膜发挥功能，从而能够提供可在多种用途中使用的偏振光元件。
附图说明
图1是将本发明的各向异性膜用偶氮化合物和比较例化合物的二色性比与碘的二色性比进行比较的图。
具体实施方式
以下详细说明本发明的各向异性膜用偶氮化合物的实施方式。
以下记载的构成要件的说明是本发明的实施方式的一例(代表例)，本发明并不限于这些内容。
本发明的偶氮化合物适合用于各向异性膜。
各向异性膜是指在含有色素等化合物的膜的厚度方向和任意的正交的面内2个方向的立体坐标系中，从所述的共计3个方向中选出的任意的2个方向上的电磁性质具有各向异性的膜。作为电磁性质，可以举出吸收、折射等光学性质、电阻、电容等电学性质等。作为具有吸收、折射等光学各向异性的膜，例如有线性偏振光膜、圆偏振光膜、位相差膜、各向异性导电膜等。
本说明书中，仅称各向异性膜时，是指含有本发明的各向异性膜用偶氮化合物的层，通常在该层中进一步含有低分子材料和/或高分子材料，但也可以是例如仅由本发明的各向异性膜用偶氮化合物构成的层。
本发明的各向异性膜用偶氮化合物是也具有作为所谓的色素的功能的化合物，含有本发明的各向异性膜用偶氮化合物的各向异性膜也可作为色素膜发挥功能。需要说明的是，此处所说的色素一般是指在可见光波长区域具有吸收的化合物。
使用本发明的各向异性膜用偶氮化合物制造的各向异性膜优选用于主要效果为吸收各向异性的功能性膜，更优选用于偏振光膜。
本发明的各向异性膜用偶氮化合物是在膜中的最大吸收波长比以下式(1)表示的波长λ(k)nm短的偶氮化合物，其特征在于，该偶氮化合物的分子的主吸收轴与分子长轴形成的角度θ为1.5度以下的值。
[式(1)]
首先，对式(1)进行说明。
【数学式2】
λ ( k ) = 10 4 [ A cos ( π / ( Ck + D + 3 ) ) + B ] + δλ - - - ( 1 )
<A、B>
上式(1)中，常数A、B与针对真空中的聚多偶氮苯(polykis azobenzene)的Robin-Simpson式中的常数相同，具有以下的值。
A＝-18.069
B＝40.645
此处，Robin-Simpson式是指下式(2)表示的、下述非专利文献1和2所述的聚多偶氮苯的吸收波长λ和偶氮基数n+1之间的关系式。
(Robin-Simpson式)
【数学式3】
104/λ＝Acos(π/(n+3))+B    (2)
非专利文献1：M.B.Robin，W.T.Simpson，″Assignment of ElectronicTransitions in Azo Dye Prototypes″，Journal of Chemical Physics，36(3)，580-588，(1962)。
非专利文献2：飞田满彦、《色彩科学》、丸善(1998)。
<C、D>
上式(1)中，常数C、D是涉及聚多偶氮苯的长短轴比和偶氮基数的关系的常数。
如下表调整聚多偶氮苯的偶氮基数，用上述同样的计算来算出分子长短轴比。
表1
  偶氮基数n+1   1   2   3   4   5
  长短轴比k   2.612   3.856   5.110   6.369   7.624
常数C、D是利用最小二乘法将长短轴比k和偶氮基数n+1的关系拟合成一次函数n＝Ck+D而求得的。
C＝0.79764
D＝-2.0793
<δλ>
上式(1)中，常数δλ相当于因取代基与偶氮化合物以及膜与偶氮化合物的相互作用而引起的标准吸收波长变化，具有以下的值。
δλ＝67
这样，式(1)的右边第一项为聚多偶氮苯的长短轴比和吸收波长的关系式本身。
如非专利文献2所记载，已知，不管是供电子性取代基还是受电子性取代基，只要取代基进行取代，则吸收波长向长波长移动，并且，即使将苯环换成萘环，吸收波长也向长波长移动。由此可以认为，从原理上说，具有与聚多偶氮苯相同的长短轴比的偶氮化合物很难具有比聚多偶氮苯的吸收波长短的吸收波长。
为了解决该课题，已知例如，如专利文献3(日本特开昭62-70802号公报)中记载的直接黄44的那样，通过以非共轭键连接2个偶氮化合物，可以增大长短轴比的同时也缩短吸收波长。但是，如上所述，存在该化合物难以表现出高的二色性的问题。
<k>
k表示偶氮化合物分子的长短轴比。本发明中所说的分子长短轴比是指以如下顺序得到的计算值。
1.进行具有游离酸的形式的偶氮化合物分子的基态的结构最佳化。在分子的电子状态计算中，对基态采用使用了PBE0泛函的密度泛函(DFT)法，对垂直激发态采用使用了PBE0泛函的时间依赖密度泛函(TDDFT)法。在基态、垂直激发态的计算中使用6-31G*作为基函数(以下，将此称为“以TDDFT(PBE0)/6-31G*水平求得的垂直激发态”)。所有的电子状态的计算是通过使用量子化学计算程序“Gaussian03”(Gaussian社制造)执行的。
2.在得到的基态的最佳化结构中，将原点移动至将各原子的质量视为等价时的重心，对将各原子的质量视为等价的惯性矩(称为质量等价惯性矩)进行定义，将分子旋转使得质量等价惯性张量对角化，确定质量等价惯性主轴系((Xi P，Yi P，Zi P)，i＝原子)和主惯性张量。在此质量等价惯性半径(RX，RY，RZ)如下式(3)定义。
【数学式4】
R X = &Sigma; i ( Y i P 2 + Z i P 2 ) N
R Y = &Sigma; i ( Z i P 2 + X i P 2 ) N - - - ( 3 )
R Z = &Sigma; i ( X i P 2 + Y I P 2 ) N
(此处，N表示原子数。)
3.将某主轴作为中心的质量等价惯性半径之中，将最大值定义为分子长轴长度(L)并将其主轴定义为短轴方向，将最小值定义为分子短轴长度(S)并将其主轴定义为长轴方向。
4.由L/S确定分子长短轴比(k)。
长短轴比k通常具有2～8这种程度的值、优选为4～8这种程度的值。
[最大吸收波长]
本发明的特征在于，本发明的各向异性膜用偶氮化合物在膜中的最大吸收波长比以上式(1)表示的波长λ(k)nm短。
此处，作为在膜中的最大吸收波长的测定方法，例如，可以举出如下方法。
a.各向异性膜的制作
在蒸馏水中加入本发明的各向异性膜用偶氮化合物(优选为盐型)，进行搅拌，制作染色液。在染色液中可以加入对吸收波长没有影响的、用于促进染色的助剂(例如，硫酸钠等)。将聚乙烯醇膜浸渍在染色液中，进行染色，洗去剩余的染料后，在硼酸水溶液中进行6倍拉伸。拉伸后，洗去剩余的硼酸，进行干燥，由此得到各向异性膜。
具体地说，例如，在蒸馏水中加入本发明的各向异性膜用偶氮化合物，搅拌溶解，制作染色液，将聚乙烯醇膜(OPL膜、日本合成化学工业社制造、膜厚75μm)在50℃的染色液中浸渍，进行染色。此时，染色液中的偶氮化合物浓度和染色时间被调整为所得到的各向异性膜的最大吸收波长下的单体透过率达到35％至50％之间的浓度和时间，但染色液中的偶氮化合物浓度在0.01～1重量％的范围内调整，染色时间在30秒～10分钟的范围内调整。染色后，在50℃的水浴中洗去剩余的染料后，在50℃的4重量％硼酸水溶液中进行6倍拉伸。拉伸后，在室温的水浴中洗去剩余的硼酸，进行通风干燥，由此得到各向异性膜。
b.各向异性膜的最大吸收波长的测定
利用在入射光学系统中配置有起偏棱镜的分光光度计，测定各向异性膜的透过率后，将下式Az达到最大的波长作为最大吸收波长。作为在入射光学系统中配置有起偏棱镜的分光光度计，例如，可以举出岛津制作所社制造的紫外-可见-近红外分光光度计SolidSpec-3700等。
二色性比(D)＝Az/Ay
Az＝-log(Tz)
Ay＝-log(Ty)
Tz：各向异性膜对吸收轴方向的偏振光的透过率
Ty：各向异性膜对偏振光轴方向的偏振光的透过率
本发明的偶氮化合物在膜中的最大吸收波长通常为350nm以上、优选为380nm以上，另外，通常为500nm以下、优选为480nm以下。
另外，本发明中，该最大吸收波长比以上式(1)表示的波长λ(k)nm短，但其差优选为10nm以上、更优选为20nm以上、特别优选为30nm以上。
[角度θ]
如上所述，对于专利文献3(日本特开昭62-70802号公报)中记载的直接黄44，虽然该色素是在膜中的最大吸收波长比以上式(1)表示的波长λ(k)nm短的色素，但得不到高的二色性比。
本发明人的研究结果表明，不但偶氮化合物在膜中的最大吸收波长比以上式(1)表示的波长λ(k)nm短，而且通过进一步规定分子的主吸收轴与分子的长轴形成的角度θ，可以得到二色性比高的偶氮化合物。
本发明中所说的分子长轴与分子主吸收轴形成的角度θ是指以如下顺序得到的计算值。
在如上所述以TDDFT(PBE0)/6-31G*水平求得的垂直激发态内，激发波长比200nm长的长波长区域的且与基态之间的振子强度为最大的垂直激发态与基态之间的跃迁矩的方向被定义为主吸收轴，该主吸收轴和分子长轴的方向之间形成的角度被定义为θ。
只要θ为1.5度以下即可，但优选为1.0度以下、更优选为0.5度以下。
若θ超过上限，则即使分子发生取向也具有二色性变低等问题，因此不优选。
[本发明的各向异性膜用偶氮化合物]
作为用于得到在膜中的最大吸收波长比以上式(1)表示的波长λ(k)nm短、分子的主吸收轴和分子长轴形成的角度θ为1.5度以下的值的本发明的各向异性膜用偶氮化合物的方法，没有特别限制，例如，可以举出如下方法。
·将酰胺键(-NH-CO-)导入偶氮化合物的分子内。
·将-NH-CO-CH2＝CH2-基导入偶氮化合物的分子内。
·沿着分子长轴将磺基等取代基导入。
·抑制在偶氮-腙互变异构性中生成腙体。
下面，进一步具体说明本发明的各向异性膜用偶氮化合物。
需要说明的是，本说明书中，具有或不具有取代基是指具有1个或2个以上的取代基或不具有取代基。另外，本说明书中，“取代基的总碳原子数”表示该取代基中所含有的碳原子数，当该取代基进一步具有取代基时，是指还包括进一步具有的取代基所含有的碳原子数在内的全部碳原子数。
<本发明的各向异性膜用偶氮化合物的优选例>
作为本发明的各向异性膜用偶氮化合物，特别优选具有1～4个偶氮基的化合物、更优选具有1～3个偶氮基的化合物。
另外，本发明的各向异性膜用偶氮化合物优选为具有以下式(i)和/或(ii)表示的部分结构的偶氮化合物。
【化学式3】
Figure GPA00001138794900101
(式(i)中，Ar1表示具有或不具有取代基的芳香族烃基。)
【化学式4】
Figure GPA00001138794900102
(式(ii)中，Ar2表示具有或不具有取代基的芳香族烃基。)
作为芳香族烃基Ar1，可以举出亚苯基或亚萘基等。
另外，作为芳香族烃基Ar2，可以举出苯基或萘基等。
作为这些芳香族烃基可以具有的取代基，可以举出磺基、羧基、羟基、硝基、具有或不具有取代基的烷氧基、氨基、具有或不具有取代基的烷基氨基、具有或不具有取代基的芳基氨基、具有或不具有取代基的酰氨基、具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的链烯基、氨基甲酰基、具有或不具有取代基的烷基氨基甲酰基、具有或不具有取代基的芳基氨基甲酰基、氨磺酰基、具有或不具有取代基的烷基氨磺酰基、具有或不具有取代基的芳基氨磺酰基、具有或不具有取代基的苯基、具有或不具有取代基的芳氧基等。
对于作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的烷氧基来说，取代基的总碳原子数通常为1以上，且通常为6以下、优选为4以下。作为该烷氧基可以具有的取代基，可以举出烷氧基、羟基、卤原子、磺基和羧基等。
作为烷氧基的具体例，可以举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、羟基乙氧基、2，3-二羟基丙氧基等具有或不具有取代基的烷氧基，特别优选具有或不具有取代基的低级烷氧基。
作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的烷基氨基用-NR41R42表示，R41表示具有或不具有取代基的烷基，R42表示氢原子或具有或不具有取代基的烷基。对于该烷基来说，取代基的总碳原子数通常为1以上，且通常为10以下、优选为7以下。作为该烷基可以具有的取代基，可以举出具有或不具有取代基的苯基、碳原子数为1～4的烷氧基、羟基、磺基、羧基和卤原子等。作为该苯基可以具有的取代基，可以举出碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为1～4的烷氧基、磺基、羧基、羟基等。作为该烷基氨基的具体例，可以举出甲基氨基、乙基氨基、丙基氨基、二甲氨基、苄基氨基、4-羧基苄基氨基等。
作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的芳基氨基用-NR43R44表示，R43表示具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的萘基，R44表示氢原子、具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的萘基。对于该烷基来说，优选的取代基的总碳原子数、可以具有的取代基的例子与在上述R41和R42为烷基时例示的相同。对于该苯基来说，取代基的总碳原子数通常为6以上，且通常为12以下、优选为8以下。对于该萘基来说，取代基的总碳原子数通常为10以上，且通常为14以下、优选为12以下。作为该苯基和该萘基可以具有的取代基，可以举出碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为1～4的烷氧基、羟基、磺基、羧基和卤原子等。作为该芳基氨基的具体例，可以举出苯基氨基、苯基甲基氨基、4-磺基苯基氨基等。
作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的酰氨基用-NH-COR45表示，R45表示具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的烷氧基、具有或不具有取代基的链烯基、或具有或不具有取代基的苯基。对于该烷基和该烷氧基来说，取代基的总碳原子数分别通常为1以上，且通常为6以下、优选为4以下。对于该链烯基来说，取代基的总碳原子数通常为2以上，且通常为12以下、优选为10以下。对于该苯基来说，取代基的总碳原子数通常为6以上、且通常为10以下、优选为8以下。作为该烷基、该烷氧基、该链烯基和该苯基可以具有的取代基，可以举出碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为1～4的烷氧基、羟基、磺基、羧基和卤原子等。作为该酰氨基的具体例，可以举出乙酰基氨基、苯甲酰基氨基、4-羧基苯甲酰基氨基、富马酰基氨基等。
对于作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的烷基来说，取代基的总碳原子数通常为1以上，且通常为6以下、优选为4以下。作为该烷基可以具有的取代基，可以举出碳原子数为1～4的烷氧基、羟基、卤原子、磺基和羧基等。
作为该烷基的具体例，可以举出甲基、乙基等，特别优选具有或不具有取代基的低级烷基。
对于作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的链烯基来说，取代基的总碳原子数通常为2以上，且通常为12以下、优选为10以下。作为该链烯基可以具有的取代基，可以举出碳原子数为1～4的烷基、苯基、具有磺基取代基的苯基和羧基等。
作为该链烯基的具体例，可以举出反式-2-羧基乙烯基、反式-2-(2-磺基苯基)乙烯基等。
作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的烷基氨基甲酰基用-CO-NHR46表示，R46表示具有或不具有取代基的烷基。对于该烷基来说，优选的取代基的总碳原子数、可以具有的取代基的例子与在上述R41和R42为烷基时例示的相同。作为该烷基氨基甲酰基的具体例，可以举出甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲酰基等。
作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的芳基氨基甲酰基用-CO-NHR47表示，R47表示具有或不具有取代基的苯基、或具有或不具有取代基的萘基。对于该苯基和萘基来说，优选的取代基的总碳原子数、可以具有的取代基的例子与在上述R43和R44为苯基和萘基时例示的相同。作为该芳基氨基甲酰基的具体例，可以举出苯基氨基甲酰基、萘基氨基甲酰基等。
作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的烷基氨磺酰基用-CO-NHR68表示，R68表示具有或不具有取代基的烷基。对于该烷基来说，优选的取代基的总碳原子数、可以具有的取代基的例子与在上述R41和R42为烷基时例示的相同。作为该烷基氨磺酰基的具体例，可以举出甲基氨磺酰基、乙基氨磺酰基等。
作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的芳基氨磺酰基用-CO-NHR69表示，R69表示具有或不具有取代基的苯基或具有或不具有取代基的萘基。对于该苯基和萘基来说，优选的取代基的总碳原子数、可以具有的取代基的例子与在上述R43和R44为苯基和萘基时例示的相同。作为该芳基氨磺酰基的具体例，可以举出苯基氨磺酰基、萘基氨磺酰基等。
对于作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的苯基来说，取代基的总碳原子数通常为6以上，且通常为10以下、优选为8以下。作为该苯基可以具有的取代基，可以举出碳原子数为1～4的烷氧基、羟基、磺基和羧基等。
作为具有或不具有取代基的苯基的具体例，可以举出苯基、3-磺基苯基、4-磺基苯基等。
对于作为芳香族烃基Ar1、Ar2的取代基的芳氧基来说，取代基的总碳原子数通常为6以上，且通常为12以下、优选为10以下。作为构成该芳氧基的芳基，优选苯基、萘基。作为该芳氧基可以具有的取代基，可以举出碳原子数为1～4的烷基、碳原子数为1～4的烷氧基、羧基、磺基、羟基等。
作为具有或不具有取代基的芳氧基的具体例，可以举出苯氧基、2-萘氧基、对甲苯基氧基、对甲氧基苯氧基、邻羧基苯氧基等。
<分子量>
作为本发明的各向异性膜用偶氮化合物的分子量，以游离酸的形式计，优选为1500以下、更优选为1300以下、特别优选为1200以下。
此外，各向异性膜用偶氮化合物通常为水溶性的化合物。
<对于盐型>
本发明的各向异性膜用偶氮化合物可以直接以游离酸的形式(游离酸型)使用，也可以是一部分酸基变为盐型的化合物。另外，盐型的化合物和游离酸型的化合物还可以混合存在。另外，制造时以盐型得到的情况下，可以直接使用，也可以转换为所期望的盐型。作为盐转换的方法，可以任意使用公知的方法，例如，可以举出如下方法。
方法(1)，在以盐型得到的化合物的水溶液中添加盐酸等强酸，使化合物以游离酸的形式酸析后，用具有所期望的抗衡离子的碱性溶液(例如，氢氧化钠水溶液、氢氧化锂水溶液)中和化合物的酸性基团，从而进行盐转换。
方法(2)，在以盐型得到的化合物的水溶液中添加具有所期望的抗衡离子的大过量的中性盐(例如，氯化钠、氯化锂)，以盐析滤饼的形式进行盐转换。
方法(3)，用强酸性阳离子交换树脂处理以盐型得到的化合物的水溶液，使化合物以游离酸的形式酸析后，用具有所期望的抗衡离子的碱性溶液(例如，氢氧化钠水溶液、氢氧化锂水溶液)中和化合物的酸性基团，从而进行盐转换。
方法(4)，使以盐型得到的化合物的水溶液与预先用具有所期望的抗衡离子的碱性溶液(例如，氢氧化钠水溶液、氢氧化锂水溶液)处理过的强酸性阳离子交换树脂发生作用，从而进行盐转换。
另外，本发明的各向异性膜用偶氮化合物的酸性基团取游离酸型还是取盐型取决于化合物的pKa和化合物溶液的pH。因此，本发明的各向异性膜用偶氮化合物的酸性基团可以取各种形式，例如，可以取游离酸型、任意的盐型，在具有2个以上的酸性基团的情况下可以取游离酸型和盐型的混合或2种以上的盐型的混合等。特别是，各向异性膜中的偶氮化合物的酸性基团受到后述的各向异性膜用组合物的优选pH、在含有基材(该基材含有各向异性膜用偶氮化合物)的解离性的盐的溶液中的处理的影响，有时该酸性基团也可变为与制作各向异性膜的工序中使用的形式不同的盐型。
作为上述盐型的例子，可以举出Na、Li、K等碱金属盐、具有或不具有烷基取代基或羟烷基取代基的铵盐、或有机胺盐。
作为有机胺的例子，可以举出碳原子数为1～6的低级烷基胺、具有羟基取代基的碳原子数为1～6的低级烷基胺、具有羧基取代基的碳原子数为1～6的低级烷基胺等。
这些盐型的种类不限于一种，也可以2种以上混合存在。另外，既可以在化合物的一分子内混合存在2种以上的盐型，也可以在组合物中混合存在2种以上的盐型。
作为本发明的各向异性膜用偶氮化合物的酸性基团的优选形式，因偶氮化合物的制造工序、后述的各向异性膜用组合物的内容、优选的pH等的不同而不同，但需要在水中具有高溶解度的情况(例如，为了提高偶氮化合物向基材迁移的能力，在各向异性膜用组合物中需要高的化合物浓度的情况等)下，优选锂盐、三乙胺盐、具有水溶性基团取代基的有机胺盐、或在分子中具有一种以上这些盐。另一方面，需要在水中具有低溶解度的情况(例如，偶氮化合物的制造工序中要使该偶氮化合物从化合物溶液中析出的情况等)下，优选游离酸的形式、钠盐、钾盐、钙盐等碱土金属盐、或在分子中具有一种以上这些盐。
<本发明的各向异性膜用偶氮化合物的具体例>
以下示出本发明的各向异性膜用偶氮化合物的具体例，但本发明并不限于这些。另外，以下的具体例是以游离酸的形式记载的。
【化学式5】
Figure GPA00001138794900161
Figure GPA00001138794900163
Figure GPA00001138794900164
Figure GPA00001138794900165
【化学式6】
Figure GPA00001138794900171
Figure GPA00001138794900172
Figure GPA00001138794900173
Figure GPA00001138794900174
<各向异性膜用偶氮化合物的合成方法>
本发明的各向异性膜用偶氮化合物其本身可以按照周知的方法制造。
例如，上述例示化合物No.(I-7)所示的偶氮化合物可以按照下述(1)～(3)的工序制造。
(1)在室温将4-氨基-4’-硝基均二苯代乙烯-2，2’-二磺酸钠溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮中，添加肉桂酰氯和碳酸钠，在室温进行2小时酰化。反应终止后，排放到水中，通过盐析取出酰化物。
(2)将得到的酰化物溶解在水中，升温至60～70℃，添加硫氢化钠，进行还原反应。反应终止后，降温至室温，通过盐析取出被还原的化合物。
(3)按照常规方法{参见例如细田丰著《新染料化学》(昭和48年12月21日、技报堂发行)第396页～第409页等}将得到的化合物进行重氮化，使其与苯酚偶联，由此得到上述例示化合物No.(I-7)所示的偶氮化合物。
[各向异性膜用组合物]
在制造各向异性膜时，可以使用各向异性膜用组合物。
各向异性膜用组合物含有本发明的各向异性膜用偶氮化合物，通常还含有溶剂，本发明的化合物溶解或分散在溶剂中。
在该组合物中或以下详述的各向异性膜中，可以将本发明的各向异性膜用偶氮化合物组合2种以上进行使用，或组合碘、公知的二色性化合物等其他二色性物质来使用。而且，为了赋予所制造的各向异性膜所期望的性能，或为了制成适合于制造的组合物，可以适当组合各种溶剂、添加剂等进行使用。而且，在不使取向降低的程度内可以与紫外线吸收化合物、近红外线吸收化合物等其他化合物混合后使用。从而，可以制造出在谋求提高各向异性膜的耐久性、校正色相、提高偏振光性能的同时具有各种色相的各向异性膜。
作为用于各向异性膜用组合物的溶剂，水、具有水混合性的有机溶剂、或它们的混合物是适合的。作为有机溶剂的具体例，可以举出甲醇、乙醇、异丙醇等醇类；乙二醇、二乙二醇、甘油等多元醇类；甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类；N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺等非质子性溶剂；等的单独1种溶剂或2种以上的混合溶剂。
作为在这些溶剂中溶解本发明的各向异性膜用偶氮化合物时的浓度，还取决于化合物的溶解性、缔合状态的形成浓度，但优选为0.001重量％以上、更优选为0.01重量％以上且优选为10重量％以下、更优选为5重量％以下、特别优选为1重量％以下。
另外，为了提高化合物的溶解性等，根据需要可以在各向异性膜用组合物中加入表面活性剂等添加剂。作为表面活性剂，阴离子系、阳离子系、非离子系均可使用。其添加浓度通常优选为0.01重量％～10重量％。
而且，为了提高对基材的染着性等，本发明的各向异性膜用组合物根据需要可以使用添加剂。具体地说，可以使用在浅原照三编的《新染料加工讲座第7卷染色II》共立出版株式会社、1972年6月15日发行、233页至251页、山下雄也、根本嘉郎共同编著的《高分子活性剂和染色助剂的界面化学》株式会社诚文堂新光社、1963年9月5日发行、94页至173页等中记载的用于纤维用染色的染色助剂及其方法、上述的表面活性剂、醇类、二醇类、尿素、无机盐(如氯化钠、芒硝等)等。其添加浓度通常优选为0.01重量％～10重量％。
[各向异性膜]
使用本发明的各向异性膜用偶氮化合物可以制造各向异性膜。
该各向异性膜除含有本发明的各向异性膜用偶氮化合物以外，根据需要还可以含有其他化合物，例如，公知的蓝色二色性染料、碘等、如上述的表面活性剂等添加剂。当然，还可以将偶氮化合物(其为本发明的各向异性膜用偶氮化合物)相互组合来含有。
作为各向异性膜的制作方法，可以举出以下的(a)～(d)的方法等。
方法(a)，用含有本发明的各向异性膜用偶氮化合物的溶液(各向异性膜用组合物)等对拉伸后的聚乙烯醇等高分子基材进行染色。
方法(b)，用含有本发明的各向异性膜用偶氮化合物的溶液(各向异性膜用组合物)等对聚乙烯醇等高分子基材进行染色后，进行拉伸。
方法(c)，将聚乙烯醇等高分子基材溶解在含有本发明的各向异性膜用偶氮化合物的溶液(各向异性膜用组合物)等溶液中，形成膜状后，进行拉伸。
方法(d)，将本发明的各向异性膜用偶氮化合物溶解在适当的溶剂中，制备成膜用(各向异性膜形成用)组合物，使用该成膜用组合物、利用湿式成膜法在玻璃板等各种基材表面上形成膜，使成膜用组合物中所含有的各向异性膜用偶氮化合物进行取向、层积。
本发明中可以使用上述(a)～(d)的任一方法，但特别优选使用(a)～(c)的任一方法。
以下，对使用本发明的各向异性膜用偶氮化合物制造各向异性膜的方法进行说明，特别是对利用本发明的各向异性膜用偶氮化合物所优选使用的上述(a)～(c)的任一方法来制造各向异性膜的情况进行详述。
需要说明的是，对于利用上述(d)的方法来制作各向异性膜的方法以及在该情况中使用的成膜用组合物，可以适当使用公知的方法和组合物，例如，可以举出国际公开第2006/107035号小册子等中记载的方法和组合物等。
当使用本发明的各向异性膜用偶氮化合物形成各向异性膜时，例如在上述(a)～(c)的任一方法中，可以将本发明的各向异性膜用偶氮化合物溶解在适当的溶剂中来使用。作为溶剂，可以举出上述各向异性膜用组合物中含有的溶剂。
需要说明的是，作为上述(a)和(b)的方法中的利用各向异性膜用偶氮化合物溶液进行染色的基材、上述(c)的方法中的与各向异性膜用偶氮化合物同时被拉伸而成的基材，可以举出聚乙烯醇系树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)树脂、尼龙树脂、聚酯树脂等。其中，优选聚乙烯醇等与各向异性膜用偶氮化合物的亲和性高的高分子材料。
作为聚乙烯醇的种类，从偏振光度、二色性等光学特性的方面出发，一般优选高分子量且高皂化度的聚乙烯醇，但为了抑制因温湿度造成的收缩所引起的缺陷、谋求光学特性和耐环境性能的兼备等，可以选择二色性物质的种类和对聚乙烯醇的皂化度、改性度(疏水性共聚成分比)进行了适当调整的聚乙烯醇衍生物。
作为控制高分子材料和各向异性膜用偶氮化合物的相互作用的具体方法，分别在高分子材料和各向异性膜用偶氮化合物上针对供质子性的-OH、-NH2、-NHR、-NHCO-、-NHCONH-等来组合质子接受性的-N＝N-、-OH、-NH2、-NRR’、-OR、-CN、-C≡C-和芳香环(苯基、萘基等)作为官能团，由此可以有效控制所述相互作用(R和R’为任意的取代基)。而且，通过调整官能团的密度，可以得到提高二色性、染着性的效果。
上述(a)～(c)的方法中的染色和成膜以及拉伸可以利用下述的一般方法进行。
在加入了上述各向异性膜用组合物和根据需要使用的无机盐(氯化钠、芒硝等)、表面活性剂等染色助剂的染浴中，通常在35℃以上且通常在80℃以下，将高分子膜通常浸渍10分钟以下，进行染色，接下来，根据需要进行硼酸处理，进行干燥。或者，将高分子聚合物溶解在水和/或醇、甘油、二甲基甲酰胺等亲水性有机溶剂中，添加本发明的各向异性膜用组合物，进行原液染色，利用流延法、溶液涂布法、挤出法等将该染色原液形成膜，制作染色膜。在溶剂中溶解的高分子聚合物的浓度因高分子聚合物的种类而不同，但通常为5重量％以上、优选为10重量％以上的程度，且通常为30重量％以下、优选为20重量％以下的程度。另外，作为在溶剂中溶解的各向异性膜用偶氮化合物的浓度，相对于高分子聚合物，通常为0.1重量％以上、优选为0.8重量％以上的程度，且通常为5重量％以下、优选为2.5重量％以下的程度。
利用适当的方法对如上所述进行染色和成膜后所得到的未拉伸膜进行单轴拉伸。通过拉伸处理，各向异性膜用偶氮化合物分子发生取向，表现出二色性。作为单轴拉伸的方法，包括利用湿法进行牵引拉伸的方法、利用干法进行牵引拉伸的方法、利用干法进行辊间压缩拉伸的方法等，可以用任一方法进行。以2倍～9倍的拉伸倍率进行拉伸，在使用聚乙烯醇及其衍生物作为高分子聚合物的情况下优选拉伸倍率为3倍～6倍的范围。
拉伸取向处理后，出于提高该拉伸膜的耐久性和提高偏振光度的目的，实施硼酸处理。通过硼酸处理，各向异性膜的光线透过率和偏振光度得到提高。硼酸处理的条件因所使用的亲水性高分子聚合物和各向异性膜用偶氮化合物的种类的不同而不同，但一般来说，硼酸浓度通常为1重量％以上、优选为5重量％以上的程度，且通常为15重量％以下、优选为10重量％以下的程度。另外，理想的是，处理温度通常为30℃以上、优选为50℃以上，且通常为80℃以下的范围。当硼酸浓度小于1重量％或处理温度小于30℃时，处理效果有时变小，另外，当硼酸浓度超过15重量％或处理温度超过80℃以上时，各向异性膜有时变脆，因此不优选。
通过(a)～(c)的任一方法得到的各向异性膜的膜厚通常为50μm以上、特别优选为80μm以上，且优选为200μm以下、特别优选为100μm以下。
含有本发明的各向异性膜用偶氮化合物的各向异性膜通过利用光吸收的各向异性，而作为用于得到线性偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光等的偏振光膜发挥功能，除此以外，通过膜形成工艺的选择以及基材、含有各向异性膜用偶氮化合物的组合物的选择，还能够作为折射率各向异性、传导各向异性等各种各向异性膜发挥功能，从而可以制成多种类的、可在各种各样的用途中应用的偏振光元件。
当将各向异性膜以偏振光元件的形式进行使用时，可以使用以上述(a)～(d)的任一方法所代表的方法制作的各向异性膜自身，并且也可以在该各向异性膜上层积形成保护层、粘合层、抗反射层、位相差层等具有各种功能的层，制成层积体来使用。
在基板上形成本发明的各向异性膜而作为偏振光元件进行使用的情况下，可以使用所形成的各向异性膜自身，并且也可以制成层积体来使用，该层积体中除形成有如上所述的保护层以外，还通过湿式成膜法等层积形成有粘合层或抗反射层、具有光学功能的层等具有各种功能的层，所述光学功能为作为取向膜、位相差膜的功能、作为辉度提高膜的功能、作为反射膜的功能、作为半透过反射膜的功能、作为扩散膜的功能等。
具有这些光学功能的层例如可以通过如下的方法形成。
具有作为位相差膜的功能的层例如可以通过实施日本特开平2-59703号公报、日本特开平4-230704号公报等中记载的拉伸处理或实施日本特开平7-230007号公报等中记载的处理来形成。
另外，具有作为辉度提高膜的功能的层可以如下形成：例如，以日本特开2002-169025号公报或日本特开2003-29030号公报所记载的那样的方法形成微细孔，或将选择性反射的中心波长不同的2层以上的胆甾醇型液晶层重叠。
具有作为反射膜或半透过反射膜的功能的层可以使用以蒸镀或溅射等得到的金属薄膜来形成。
具有作为扩散膜的功能的层可以通过在上述保护层上涂布含有微粒的树脂溶液来形成。
另外，具有作为位相差膜或光学补偿膜的功能的层可以通过涂布盘状液晶性化合物、向列液晶性化合物等液晶性化合物并使其取向来形成。
使用本发明的各向异性膜用偶氮化合物的各向异性膜可实现广色域的色彩表现，并能够得到高耐热性的偏振光元件，从这方面考虑，该各向异性膜不仅适合用于液晶显示器、有机EL显示器，而且还适合在液晶投影仪、车辆用显示面板等要求高耐热性的用途上使用。
实施例
以下，通过实施例更具体说明本发明，但只要不超出其要点，本发明不限于以下实施例。
需要说明的是，在以下的实施例中，二色性比是利用在入射光学系统中配置有起偏棱镜的分光光度计测定各向异性膜的透过率后，利用下式计算出的。
二色性比(D)＝Az/Ay
Az＝-log(Tz)
Ay＝-log(Ty)
Tz：各向异性膜对吸收轴方向的偏振光的透过率
Ty：各向异性膜对偏振光轴方向的偏振光的透过率
另外，最大吸收波长是作为该Az达到最大时的波长而求得的。
将本发明的各向异性膜用偶氮化合物之中的上述具体例的偶氮化合物的长短轴比k、用式(1)计算出的波长λ(k)nm、在聚乙烯醇膜中的最大吸收波长λmax(PVA)、分子长轴与分子吸收轴形成的角度θ汇总于下表中。
表2
  例示式No.   长短轴比k  λ(k)nm   λmax(PVA)   θ(°)
  I-1   3.720  422   415   0.1
  I-2   3.980  429   410   1.5
  I-3   4.657  443   395   0.2
  I-4   4.355  437   395   0.6
  I-5   4.547  441   420   0.7
  I-6   4.954  449   420   0.7
  I-7   4.163  433   415   1.3
  I-8   4.430  439   415   1.2
  I-9   5.493  457   420   0.8
[实施例1]
在100重量份蒸馏水中加入0.05重量份的具有化合物No.(I-1)的结构的各向异性膜用偶氮化合物的钠盐和0.02重量份无水硫酸钠，搅拌溶解，制作染色液。将聚乙烯醇膜(OPL膜、日本合成化学工业社制造、膜厚75μm)浸渍在50℃的染色液中1分钟，进行染色，在50℃的水浴中洗去剩余的染料后，在50℃的4重量％硼酸水溶液中进行6倍拉伸。拉伸后，在室温的水浴中洗去剩余的硼酸，进行通风干燥，由此得到各向异性膜。
【化学式7】
Figure GPA00001138794900241
该各向异性膜的最大吸收波长为415nm，在该波长下的单体透过率为41％、二色性比为49.3。由此可知，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有与碘同等或超过碘的二色性，如图1所示，可知本发明的各向异性膜用偶氮化合物是具有与碘同等程度或超过碘的二色性的偶氮化合物。
[实施例2]
使用化合物No.(I-2)的各向异性膜用偶氮化合物的钠盐代替化合物No.(I-1)，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式8】
Figure GPA00001138794900242
该各向异性膜的最大吸收波长为410nm，在该波长下的单体透过率为47％、二色性比为45.2。由此可知，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有与碘同等或超过碘的二色性，如图1所示，可知本发明的各向异性膜用偶氮化合物是具有与碘同等程度或超过碘的二色性的偶氮化合物。
[实施例3]
使用化合物No.(I-3)的各向异性膜用偶氮化合物的钠盐代替化合物No.(I-1)，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式9】
Figure GPA00001138794900251
该各向异性膜的最大吸收波长为395nm，在该波长下的单体透过率为40％、二色性比为35.7。由此可知，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有与碘同等或超过碘的二色性，如图1所示，可知本发明的各向异性膜用偶氮化合物是具有与碘同等程度或超过碘的二色性的偶氮化合物。
[实施例4]
使用化合物No.(I-4)的各向异性膜用偶氮化合物的钠盐代替化合物No.(I-1)，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式10】
Figure GPA00001138794900252
该各向异性膜的最大吸收波长为395nm，在该波长下的单体透过率为44％、二色性比为32.2。由此可知，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有与碘同等或超过碘的二色性，如图1所示，可知本发明的各向异性膜用偶氮化合物是具有与碘同等程度或超过碘的二色性的偶氮化合物。
[实施例5]
使用化合物No.(I-5)的各向异性膜用偶氮化合物的钠盐代替化合物No.(I-1)，并将染色时间设定为10分钟，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式11】
Figure GPA00001138794900261
该各向异性膜的最大吸收波长为420nm，在该波长下的单体透过率为44％、二色性比为46.7。由此可知，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有与碘同等的二色性，如图1所示，可知本发明的各向异性膜用偶氮化合物是具有与碘同等的二色性的偶氮化合物。
[实施例6]
使用化合物No.(I-6)的各向异性膜用偶氮化合物的钠盐代替化合物No.(I-1)，并将染色时间设定为5分钟，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式12】
Figure GPA00001138794900262
该各向异性膜的最大吸收波长为420nm，在该波长下的单体透过率为41％、二色性比为47.1。由此可知，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有与碘同等的二色性，如图1所示，可知本发明的各向异性膜用偶氮化合物是具有与碘同等的二色性的偶氮化合物。
[实施例7]
使用化合物No.(I-7)的各向异性膜用偶氮化合物的钠盐代替化合物No.(I-1)，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式13】
Figure GPA00001138794900271
该各向异性膜的最大吸收波长为415nm，在该波长下的单体透过率为41.1％、二色性比为60.7。由此可知，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有比碘高的二色性，如图1所示，可知本发明的各向异性膜用偶氮化合物是具有与碘同等程度或超过碘的二色性的偶氮化合物。
[实施例8]
使用化合物No.(I-8)的各向异性膜用偶氮化合物的钠盐代替化合物No.(I-1)，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式14】
Figure GPA00001138794900272
该各向异性膜的最大吸收波长为415nm，在该波长下的单体透过率为41.0％、二色性比为57.9。由此可知，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有比碘高的二色性，如图1所示，可知本发明的各向异性膜用偶氮化合物是具有与碘同等程度或超过碘的二色性的偶氮化合物。
[实施例9]
使用化合物No.(I-9)的各向异性膜用偶氮化合物的钠盐代替化合物No.(I-1)，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式15】
Figure GPA00001138794900281
该各向异性膜的最大吸收波长为420nm，在该波长下的单体透过率为42.5％、二色性比为81.4。由此可知，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有比碘高的二色性，如图1所示，可知本发明的各向异性膜用偶氮化合物是具有与碘同等程度或超过碘的二色性的偶氮化合物。
[比较例1]
将下式(A)表示的“直接菊黄”(CI-24895、东京化成社制造)脱盐精制后代替化合物No.(I-1)来使用，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式16】
Figure GPA00001138794900282
该各向异性膜的最大吸收波长为455nm，在该波长下的单体透过率为41.3％、二色性比为42.3。由此可知，如图1所示，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有比碘低的二色性。
需要说明的是，直接菊黄的长短轴比为4.903、分子长轴与分子吸收轴形成的角度θ小至0.4度，但根据上式(1)算出的波长λ(k)为448nm，则在聚乙烯醇膜中的最大吸收波长455nm表现出长的值。
[比较例2]
将下式(B)表示的“直接黄44”(CI-29000、东京化成社制造)脱盐精制后代替化合物No.(I-1)来使用，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式17】
该各向异性膜的最大吸收波长为415nm，在该波长下的单体透过率为43.2％、二色性比为38.5。由此可知，如图1所示，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有比碘低的二色性。
需要说明的是，直接黄44的长短轴比为4.551、根据上式(1)算出的波长λ(k)为441nm，则在聚乙烯醇膜中的最大吸收波长415nm短，但分子长轴与分子吸收轴形成的角度θ为1.9度，比1.5度大。
[比较例3]
将下式(C)表示的“刚果红”(CI-22120、东京化成社制造)脱盐精制后代替化合物No.(I-1)来使用，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式18】
Figure GPA00001138794900292
该各向异性膜的最大吸收波长为530nm，在该波长下的单体透过率为40.1％、二色性比为49.0。由此可知，如图1所示，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有比碘低的二色性。
需要说明的是，刚果红的长短轴比为3.829、根据上式(1)算出的波长λ(k)为425nm，则在聚乙烯醇膜中的最大吸收波长530nm长，且分子长轴与分子吸收轴形成的角度θ为2.0度，大于1.5度。
[比较例4]
将下式(D)表示的“亮黄”(CI-24890、东京化成社制造)脱盐精制后代替化合物No.(I-1)来使用，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式19】
Figure GPA00001138794900301
该各向异性膜的最大吸收波长为430nm，在该波长下的单体透过率为38.8％、二色性比为40.3。由此可知，如图1所示，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有比碘低的二色性。
需要说明的是，亮黄的长短轴比为3.750、分子长轴与分子吸收轴形成的角度θ小至0.4度，但根据上式(1)算出的波长λ(k)为423nm，则在聚乙烯醇膜中的最大吸收波长430nm表现出长的值。
[比较例5]
将下式(E)表示的“茋偶氮(Stilbazo)”(东京化成社制造)脱盐精制后代替化合物No.(I-1)来使用，除此以外，使用与实施例1同样的方法得到各向异性膜。
【化学式20】
Figure GPA00001138794900302
该各向异性膜的最大吸收波长为445nm，在该波长下的单体透过率为38.2％、二色性比为33.0。由此可知，如图1所示，若以相同的吸收波长进行比较，则该各向异性膜具有比碘低的二色性。
需要说明的是，茋偶氮的长短轴比为3.699、分子长轴与分子吸收轴形成的角度θ小至1.0度，但根据上式(1)算出的波长λ(k)为422nm，则在聚乙烯醇膜中的最大吸收波长445nm表现出长的值。
[参考例1]
尽管优选在可见光波长区域的任何波长下二色性都高，但认为只要二色性是作为比较对象的碘型偏振光板的二色性的同等以上，就具有充分的价值。下表是从非专利文献3中摘录的碘的吸收波长和二色性比的关系。
表3
 最大吸收波长(λmax)  362nm   412nm   474nm   610nm
 二色性比(DR)  12   44   110   220
非专利文献3：T.kamijo，T.Nagatsuka，Y.Fujimura，T.Miyashita andT.Uchida，“Importance of the Hue Balance of the Polarizer for HighPerformance LCD”，IDW’02，p537，(2002)
由上述值以及实施例1～9的本发明的各向异性膜用偶氮化合物的二色性比可知，本发明的各向异性膜用偶氮化合物具有对偏振光膜等有用的充分的二色性。
工业实用性
使用了本发明的各向异性膜用偶氮化合物的各向异性膜可实现广色域的色彩表现，并能够得到高耐热性的偏振光元件，在工业上不仅作为液晶显示器、有机EL显示器有用，而且作为液晶投影仪、车辆用显示面板等也有用。
需要说明的是，本说明书引用了2007年11月28日提出的日本专利申请2007-307599号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容，采用为本发明的说明书的发明内容。

Claims (4)

1.一种各向异性膜用偶氮化合物，其是在膜中的最大吸收波长比以下式(1)表示的波长λ(k)nm短的偶氮化合物，其特征在于，所述各向异性膜用偶氮化合物的分子的主吸收轴与分子长轴形成的角度θ为1.5度以下，
&lambda; ( k ) = 10 4 [ A cos ( &pi; / ( Ck + D + 3 ) ) + B ] + &delta;&lambda; - - - ( 1 )
式(1)中，常数A、B、C、D和δλ具有以下的值，
A＝-18.069
B＝40.645
C＝0.79764
D＝-2.0793
δλ＝67
k表示偶氮化合物分子的长短轴比。
2.如权利要求1所述的各向异性膜用偶氮化合物，其特征在于，在分子内具有以下式(i)表示的结构，
Figure FPA00001138794800012
式(i)中，Ar1表示具有或不具有取代基的芳香族烃基。
3.如权利要求1所述的各向异性膜用偶氮化合物，其特征在于，在分子内具有以下式(ii)表示的结构，
Figure FPA00001138794800013
式(ii)中，Ar2表示具有或不具有取代基的芳香族烃基。
4.如权利要求1～3任一项所述的各向异性膜用偶氮化合物，其特征在于，在膜中的最大吸收波长为350nm～500nm。
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