CN102171592A - 二色性染料组合物、光吸收各向异性膜和偏振元件 - Google Patents

二色性染料组合物、光吸收各向异性膜和偏振元件 Download PDF

Info

Publication number
CN102171592A
CN102171592A CN2009801387822A CN200980138782A CN102171592A CN 102171592 A CN102171592 A CN 102171592A CN 2009801387822 A CN2009801387822 A CN 2009801387822A CN 200980138782 A CN200980138782 A CN 200980138782A CN 102171592 A CN102171592 A CN 102171592A
Authority
CN
China
Prior art keywords
representative
substituent
light absorption
formula
absorption anisotropic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2009801387822A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102171592B (zh
Inventor
岩桥伸卓
荻山胜志
森岛慎一
后藤亮司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN102171592A publication Critical patent/CN102171592A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102171592B publication Critical patent/CN102171592B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B31/00—Disazo and polyazo dyes of the type A->B->C, A->B->C->D, or the like, prepared by diazotising and coupling
    • C09B31/02—Disazo dyes
    • C09B31/04—Disazo dyes from a coupling component "C" containing a directive amino group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B31/00—Disazo and polyazo dyes of the type A->B->C, A->B->C->D, or the like, prepared by diazotising and coupling
    • C09B31/02—Disazo dyes
    • C09B31/08—Disazo dyes from a coupling component "C" containing directive hydroxyl and amino groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B31/00—Disazo and polyazo dyes of the type A->B->C, A->B->C->D, or the like, prepared by diazotising and coupling
    • C09B31/16—Trisazo dyes
    • C09B31/18—Trisazo dyes from a coupling component "D" containing a directive amine group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B31/00—Disazo and polyazo dyes of the type A->B->C, A->B->C->D, or the like, prepared by diazotising and coupling
    • C09B31/16—Trisazo dyes
    • C09B31/26—Trisazo dyes from other coupling components "D"
    • C09B31/28—Heterocyclic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B31/00—Disazo and polyazo dyes of the type A->B->C, A->B->C->D, or the like, prepared by diazotising and coupling
    • C09B31/30—Other polyazo dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B56/00—Azo dyes containing other chromophoric systems
    • C09B56/02—Azomethine-azo dyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B56/00—Azo dyes containing other chromophoric systems
    • C09B56/08—Styryl-azo dyes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/031—Polarizer or dye
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/40—Materials having a particular birefringence, retardation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明提供一种光吸收各向异性膜，其具有至少一种二色性染料，其中在X-射线衍射测量中，所述光吸收各向异性膜显示得自于光吸收各向异性膜的面内方向上的周期性结构的衍射峰，并且所述衍射峰具有

Description

二色性染料组合物、光吸收各向异性膜和偏振元件
技术领域
本发明涉及一种二色性染料组合物，含有至少一种用于形成新光吸收各向异性膜的二色性染料。而且，本发明涉及一种光吸收各向异性膜，它使用所述组合物并在与薄膜面内取向轴垂直的方向具有周期性结构。而且，本发明涉及一种偏振元件和一种显示设备，它们各自使用所述光吸收各向异性膜。
背景技术
当对照射光例如激光和自然光而言要求衰减功能、偏振功能、散射功能、光屏蔽功能等时，通常采用基于根据这些功能基于彼此不同原理操作的设备。因此，根据所述功能，通过彼此不同的加工工艺已制得与这些功能对应的产品。
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性或双折射。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，那么耐热性或耐光性不充足，因为碘是高度升华的。此外，消光色(extinction color)变为暗灰色，并且不能必然得到用于全部可见光区的理想消色差颜色偏振板。
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。
作为形成这种偏振元件的方法，已提出一种方法，其中，以与含碘偏振元件相同的方式，将具有二色性的有机染料(二色性染料)溶于或吸附于聚合物材料例如聚乙烯醇中，并将其薄膜在一个方向拉伸成薄膜状使得二色性染料取向。然而，这种方法的问题在于，例如，对例如拉伸处理步骤需要花费时间和劳力。
因此，近年来，已注意到其它方法。作为这类方法，非专利文献1描述了一种方法，其中利用有机染料分子等的分子间相互作用将二色性染料取向在基底例如玻璃或透明薄膜上，从而形成偏振膜(各向异性染料薄膜)。然而，已知在该文献所述的方法中存在耐热性的问题。
而且，一种湿成膜法实现了通过利用有机染料分子等的分子间相互作用将二色性染料取向于基底例如玻璃或透明薄膜上。当通过湿成膜法制备各向异性染料薄膜时，要求染料薄膜中所用的染料不仅具有高的染料分子的二色性而且是适用于湿成膜法的工艺。湿成膜法的工艺的实例包括将染料放置在基底上并取向的工艺或者控制该取向的工艺。因此，有许多情形，即使可用于偏振元件的常规染料，经过上述拉伸处理，不适用于湿成膜法。另一方面，专利文献1-3提出适用于上述工艺的材料。然而，尽管这些材料适用于该工艺，但是它们具有不能显示高二色性的问题。
而且，专利文献4提出发色团(SO3M)n代表的染料作为适用于该工艺的材料。在该文献中，通过组合几种二色性染料显示消色差颜色。然而，当通过组合几种二色性染料获得各向异性染料薄膜时，存在的问题是由于将不同分子混合，因此分子的取向受到干扰并且难以获得高的二色性。
而且，专利文献5描述了制备通过湿成膜法制得的光吸收各向异性膜，并且还描述了一种下面结构式代表的作为可以使用的二色性染料的实例的二色性染料。
然而，该化合物存在的问题是在长波长区的二色性和吸光度不足。
引证列表
专利文献
专利文献1：JP-A-2002-180052(“JP-A”是指未审公开日本专利申请)
专利文献2：JP-T-2002-528758(“JP-T”是指经过检索的公开专利申请)
专利文献3：JP-A-2002-338838
专利文献4：JP-T-8-511109
专利文献5：JP-A-2006-79030
非专利文献
非专利文献1：Dreyer，J.F.，Journal de Physique，1969，4，114.，“Light Polarization From薄膜of Lyotropic Nematic Liquid Crystals”
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种具有高二色性的新型光吸收各向异性膜和一种含有所述光吸收各向异性膜的偏振元件，它具有优异的耐热性、耐光牢度和偏振性能。而且，本发明旨在提供一种新型二色性染料组合物，它可以实现起具有耐热性和耐光性的光吸收各向异性膜的作用的光吸收各向异性膜。
问题的解决
本发明人经过深入研究发现一种具有高二色性的光吸收各向异性膜，在该膜的面内方向呈现高度有序的周期性结构，并在X-射线衍射测量中显示得自该周期性结构的衍射峰，由此他们完成了本发明。
即本发明的新型光吸收各向异性膜的特征在于它在X-射线衍射测量中显示源自薄膜面内方向上的周期性结构的衍射峰，并且所述衍射峰具有
Figure BPA00001337771500032
或更小的半宽。
而且，本发明人对一种新型二色性偶氮染料进行了深入研究，以期获得这种光吸收各向异性膜，并发现具有下面式(I)代表的特定结构的二色性偶氮染料处于高度有序的结合状态。而且，他们还发现所述二色性偶氮染料显示高水平的分子取向状态，即可以形成可以具有高二色性的染料薄膜，并且通过将含这种染料的组合物溶解在有机溶剂中，将由此获得的溶液涂布到取向膜上，干燥形成薄膜，并加热该薄膜，可以将该染料薄膜变成目标光吸收各向异性膜。而且，他们已发现一种消色差光吸收各向异性膜，它显示在可见区的宽范围内的吸收，并且通过将该染料结合于薄膜内显示可以获得细黑色调。
本发明是基于本发明人的这些发现完成的。
根据本发明，提供下面方式：
(1)一种光吸收各向异性膜，包括至少一种二色性染料，其中在X-射线衍射测量中，所述光吸收各向异性膜显示源自于光吸收各向异性膜的面内方向上的周期性结构的衍射峰，并且所述衍射峰具有
Figure BPA00001337771500041
或更小的半宽。
(2)如上面项(1)所述的光吸收各向异性膜，其中所述衍射峰源自与取向轴垂直的方向上的周期性结构。
(3)如上面项(1)或(2)所述的光吸收各向异性膜，其中所述衍射峰显示
Figure BPA00001337771500042
的周期。
(4)如上面项(1)-(3)任一项所述的光吸收各向异性膜，其具有0.01-30μm的膜厚。
(5)如上面项(1)-(4)任一项所述的光吸收各向异性膜，其中所述光吸收各向异性膜形成于一取向膜上。
(6)一种用于形成如上面项(1)-(5)任一项所述的光吸收各向异性膜的二色性染料组合物，其包括式(I)代表的偶氮染料作为所述二色性染料，并具有液晶性，
其中R1-R4各自独立地代表氢原子或取代基；R5和R6各自独立地代表氢原子或可以具有取代基的烷基；L1代表-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1代表可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基、或者可以具有取代基的芳香杂环基团；B1代表可以具有取代基的二价芳香烃基或者可以具有取代基的二价芳香杂环基团；n代表1-5的整数；并且当n是2或更大时，B1彼此可以相同或不同。
(7)如上面项(6)所述的二色性染料组合物，其中所述式(I)代表的偶氮染料是式(Ia)代表的化合物：
Figure BPA00001337771500051
其中R7和R8各自独立地代表氢原子、甲基、或者乙基；L1a代表-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1a代表式(IIa)或(IIIa)代表的基团；并且B1a和B2a各自独立地代表式(IVa)、(Va)或(VIa)代表的基团；
其中R9代表可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的氧羰基、或者可以具有取代基的酰氧基；和
Figure BPA00001337771500061
其中m代表0-2的整数。
(8)如上面项(6)或(7)所述的二色性染料组合物，其中所述式(I)代表的具有向列液晶性的偶氮染料是式(Ib)或(Ic)代表的偶氮染料：
Figure BPA00001337771500062
其中R10和R11各自独立地代表氢原子、甲基、或者乙基；L1b代表-N＝N-或-C(＝O)O-；L2b代表-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、或者-OC(＝O)-；A1b代表式(IIa)或(IIIa)代表的基团；并且m1和n1各自独立地代表0-2的整数；
Figure BPA00001337771500071
其中R9代表可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的氧羰基、或者可以具有取代基的酰氧基；
其中R12和R13各自独立地代表氢原子、甲基、或者乙基；并且A1c代表式(IIa)或(IIIa)代表的基团；和
Figure BPA00001337771500073
其中R9代表可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的氧羰基、或者可以具有取代基的酰氧基。
(9)一种偏振元件，其包括如上面项(1)-(5)任一项所述的光吸收各向异性膜。
(10)一种显示设备，其包括如上面项(9)所述的偏振元件。
(11)一种如上面项(9)所述的偏振元件的制备方法，其包括步骤：
[1]摩擦基底或所述基底上形成的取向膜，或者用光照射所述基底或取向膜；
[2]将如上面项(6)-(8)任一项所述的二色性染料组合物涂布到所述基底或取向膜上；和
[3]取向二色性染料组合物中所述的二色性染料。
发明有益效果
根据本发明，可以提供一种二色性高的消色差新型光吸收各向异性膜。而且，通过使用该二色性高的光吸收各向异性膜，可以提供一种消色差偏振元件，其耐热性和耐光牢度优异，并且偏振性能也优异。
由下面的说明，参考附图，本发明的其它和另外的特征和益处有更充分的体现。
附图简述
图1是实施例1制备的光吸收各向异性膜的X射线衍射图。
图2是实施例2制备的光吸收各向异性膜的X射线衍射图。
图3是实施例3制备的光吸收各向异性膜的X射线衍射图。
图4是实施例4制备的光吸收各向异性膜的X射线衍射图。
图5是对比实施例1中制备的光吸收各向异性膜的X射线衍射图。
本发明的实施方式
本发明的新型光吸收各向异性膜由含有至少一种下面所述的特定二色性染料并具有液晶性的二色性染料组合物形成。
(二色性染料)
对本发明的二色性染料组合物中的二色性染料没有特别的限制，只要它具有液晶性，并且二色性染料的实例包括偶氮系列染料、花青系列染料、偶氮金属络合物、酞菁系列染料、吡喃
Figure BPA00001337771500091
系列染料、硫代吡喃
Figure BPA00001337771500092
系列染料、甘菊环
Figure BPA00001337771500093
系列染料、方酸菁(squarylium)系列染料、醌系列染料、三苯甲烷系列染料和三烯丙基甲烷系列染料。它们中间，优选偶氮系列染料和偶氮金属络合物。在本发明中，术语“二色性染料”是指吸光度随方向变化的染料。
而且，“二色性”和“二色性比”是当将该二色性染料组合物用于光吸收各向异性膜时吸收轴方向的偏振吸光度与偏振轴方向的偏振吸光度之比计算的。
特别优选本发明的二色性染料组合物含有至少一种式(I)代表的偶氮染料。
Figure BPA00001337771500094
(在式(I)中，R1-R4各自独立地代表氢原子或取代基；R5和R6各自独立地代表氢原子或可以具有取代基的烷基；L1代表-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1代表可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基、或者可以具有取代基的芳香杂环基团；B1代表可以具有取代基的二价芳香烃基或者可以具有取代基的二价芳香杂环基团；n代表1-5的整数；并且当n是2或更大时，B1彼此可以相同或不同。)
显示二色性的偶氮染料是新型染料，其色调和在溶剂中的溶解度优异，并且溶液中的稳定性高。因此，它可用于各个领域，并且当将其用于光吸收各向异性膜时可以获得特别高的效果。即与传统碘基偏振膜的相比，本发明的含该染料的光吸收各向异性膜显示高的二色性，并且具有更高的耐热性、耐光牢度和耐湿热性。
特别是，如上所述，由于染料具有高的溶剂中的溶解度和高的溶液中的稳定性，因此含该染料的二色性染料组合物具有高的贮藏稳定性。因此，优选本发明的偶氮染料通过涂布下面所述的有机溶剂溶液并干燥来用于形成光吸收各向异性膜。按照该成膜法，在具有高耐热性的载体例如玻璃上可以形成一种光吸收各向异性膜，并且可以获得一种具有高耐热性的偏振元件。因此，优选该方法是因为它可用于要求高耐热性的领域如交通工具上安装的液晶投影仪和显示板。
式(I)中R1-R4代表的取代基的实例包括烷基(优选具有1-20个碳原子，更优选1-12个碳原子，尤其优选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)、链烯基(优选具有2-20个碳原子，更优选2-12个碳原子，尤其优选2-8个碳原子的链烯基，例如，乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基)、炔基(优选具有2-20个碳原子，更优选2-12个碳原子，尤其优选2-8个碳原子的炔基，例如，丙炔基、3-戊炔基)、芳基(优选具有6-30个碳原子，更优选6-20个碳原子，尤其优选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个碳原子，更优选0-10个碳原子，尤其优选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个碳原子，更优选1-10个碳原子，尤其优选1-6个碳原子的烷氧基，例如，甲氧基、乙氧基、丁氧基)、氧羰基(优选具有2-20个碳原子，更优选2-15个碳原子，尤其优选2-10个碳原子的氧羰基，例如，甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯氧基羰基)、酰氧基(优选具有2-20个碳原子，更优选2-10个碳原子，尤其优选2-6个碳原子的酰氧基，例如，乙酰氧基、苯酰氧基)、酰基氨基(优选具有2-20个碳原子，更优选2-10个碳原子，尤其优选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个碳原子，更优选2-10个碳原子，尤其优选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(优选具有7-20个碳原子，更优选7-16个碳原子，尤其优选7-12个碳原子的芳氧基羰基氨基，例如，苯氧基羰基氨基)、磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子，更优选1-10个碳原子，尤其优选1-6个碳原子的磺酰基氨基，例如，甲磺酰基氨基、苯磺酰基氨基)、氨磺酰基(优选具有0-20个碳原子，更优选0-10个碳原子，尤其优选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)、氨甲酰基(优选具有1-20个碳原子，更优选1-10个碳原子，尤其优选1-6个碳原子的氨甲酰基，例如，未取代的氨甲酰基、甲基氨甲酰基、二乙基氨甲酰基、苯基氨甲酰基)、
烷硫基(优选具有1-20个碳原子，更优选1-10个碳原子，尤其优选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个碳原子，更优选6-16个碳原子，尤其优选6-12个碳原子的芳硫基，例如，苯硫基)、磺酰基(优选具有1-20个碳原子，更优选1-10个碳原子，尤其优选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个碳原子，更优选1-10个碳原子，尤其优选1-6个碳原子的亚磺酰基，例如，甲亚磺酰基、苯亚磺酰基)、脲基(优选具有1-20个碳原子，更优选1-10个碳原子，尤其优选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)、磷酸酰胺基(优选具有1-20个碳原子，更优选1-10，尤其优选1-6个碳原子的磷酸酰胺基，例如，二乙基磷酸酰胺基、苯基磷酸酰胺基)、羟基、巯基、卤原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子、或者碘原子)、氰基、硝基、氧肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、偶氮基、杂环基(优选具有1-30个碳原子，更优选1-12个碳原子的杂环基、含杂原子例如氮原子、氧原子或硫原子的杂环基，例如，咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并
Figure BPA00001337771500111
唑基、苯并咪唑基和苯并噻唑基)和甲硅烷基(优选具有具有3-40个碳原子，更优选3-30个碳原子，尤其优选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)。
这些取代基还可以被这些取代基取代。当有两个或多个取代基时，这些取代基彼此可以相同或不同。如果可能的话它们可以彼此结合形成环。
R1-R4各自代表的基团优选是氢原子、烷基、烷氧基或卤原子；特别优选氢原子、烷基或烷氧基；并且最优选氢原子或甲基。
可以具有取代基的R5或R6代表的烷基优选是具有优选1-20个碳原子，更优选1-12个碳原子和特别优选1-8个碳原子的烷基，例如，甲基、乙基和正辛基。R5或R6代表的烷基的取代基具有与上面R1-R4代表的取代基相同的含义。当R5和R6代表烷基时，它们可以彼此结合形成环结构。当R5或R6代表烷基时，它可以与R2或R4结合形成环结构。R5和R6各自特别优选是氢原子或烷基；并且最优选氢原子、甲基或乙基。
A1代表取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、或者取代或未取代的芳香杂环基。
苯基或萘基可以附带有的所述取代基优选是加入以强化偶氮化合物的溶解度或向列介晶性的基团、作为染料加入以调整色调的具有给电子性能或吸电子性能的基团、或者加入以固定取向的具有可聚合基团的基团。具体实例具有与R1-R4代表的取代基相同的含义。该取代基的优选实例包括取代或未取代的烷基、取代或未取代的链烯基、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、取代或未取代的氧羰基、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、亚氨基、偶氮基和卤原子。它们中间，尤其优选是取代或未取代的烷基、取代或未取代的链烯基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的氧羰基、取代或未取代的酰氧基、硝基、亚氨基和偶氮基。至于这些取代基中具有碳原子的取代基，碳原子数的优选范围与R1-R4代表的取代基的相同。
苯基或萘基可以具有的取代基的数量是1-5，优选1。苯基更优选在L1的对位具有一个取代基。
芳香杂环基优选是得自单环或二环杂环的基团。构成芳香杂环基的除碳原子之外的原子的实例包括氮原子、硫原子和氧原子。当芳香杂环基具有多个除碳原子之外的原子时，这些原子彼此可以相同或者不同。芳香杂环基的具体实例包括吡啶基、喹啉基、苯硫基、噻唑基、苯并噻唑基、噻二唑基、醌基(quinolonyl group)、萘二甲酰亚氨基、噻吩并噻唑基和得自下式代表的杂环的基团。
Figure BPA00001337771500131
这些式中，R12至R16各自独立地代表氢原子、取代或未取代的烷基、或者取代或未取代的苯基。这些取代基与烷基上可以取代的取代基相同并且优选实例也相同。
芳香杂环基优选是吡啶基、喹啉基、噻唑基、苯并噻唑基、噻二唑基或噻吩并噻唑基，特别优选吡啶基、苯并噻唑基、噻二唑基或噻吩并噻唑基，最优选吡啶基、苯并噻唑基、或者噻吩并噻唑基。
A1特别优选是苯基、吡啶基、苯并噻唑基、或者噻吩并噻唑基，它们各自可以具有取代基。
B1代表二价取代或未取代的芳香烃基或二价取代或未取代的芳香杂环基。n代表1-5的整数。当n是2或更大时，多个B1彼此可以相同或不同。
该芳香烃基优选是亚苯基或亚萘基。芳香烃基可以具有的取代基的实例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。芳香烃基可以具有的取代基优选是取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基、羟基和卤原子，特别优选取代或未取代的烷基、取代或未取代的烷氧基和卤原子，最优选甲基和卤原子。
芳香杂环基优选是得自单环或二环杂环的基团。构成芳香杂环基的除碳原子之外的原子的实例包括氮原子、硫原子和氧原子。当芳香杂环基具有多个除碳原子之外的原子时，这些原子彼此可以相同或者不同。二价芳香杂环基的具体实例包括得自吡啶、喹啉、异喹啉、苯并噻二唑、酞酰亚胺、噻吩并噻唑等的基团。它们中间，特别优选得自噻吩并噻唑的二价基团。
芳香杂环基可以附带有的取代基的实例包括烷基例如甲基和乙基、烷氧基例如甲氧基和乙氧基、未取代的氨基、烷基氨基例如甲基氨基、酰基氨基例如乙酰基氨基、硝基、羟基、氰基和卤原子。这些取代基中，就具有碳原子的而言，碳原子数的优选范围R1-R4代表的取代基的相同。
n代表1-5的整数，并优选1或2的整数。
式(I)代表的偶氮染料的优选实例包括式(Ia)至(Ic)任意一个代表的偶氮染料。
在式(Ia)中，R7和R8各自独立地代表氢原子、甲基、或者乙基；L1a代表-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1a代表式(IIa)或(IIIa)代表的基团；并且B1a和B2a各自独立地代表式(IVa)、(Va)或(VIa)代表的基团。
Figure BPA00001337771500142
在(IIIa)中，R9代表可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的氧羰基、或者可以具有取代基的酰氧基。
Figure BPA00001337771500151
在式(IVa)、(Va)和(VIa)中，m代表0-2的整数。
Figure BPA00001337771500152
在式(Ib)中，R10和R11各自独立地代表氢原子、甲基或者乙基；L1b代表-N＝N-或-C(＝O)O-；L2b代表-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-或-OC(＝O)-；A1b代表式(IIa)或(IIIa)代表的基团；并且m1和n1各自独立地代表0-2的整数。
在式(Ic)中，R12和R13各自独立地代表氢原子、甲基或乙基；并且A1c代表式(IIa)或(IIIa)代表的基团。
式(Ia)、(Ib)和(Ic)中每个基团具有的取代基的实例与式(I)中R1-R4代表的取代基的实例相同。同样，至于具有碳原子的基团例如烷基，碳原子数的优选范围与R1-R4代表的取代基的相同。
式(I)、(Ia)、(Ib)或(Ic)代表的化合物可以具有可聚合基团作为取代基。优选这些化合物中含有可聚合基团，这是由于液晶取向的固定(或薄膜硬化性能)得到改善。而且，也赋予了提高的耐热性。
可聚合基团没有特别的限制，但是聚合反应优选是加成聚合(包括开环聚合)或缩聚反应。换句话说，可聚合基团优选是能够加成聚合或缩聚的可聚合基团。
下面显示可聚合基团的具体实例，但是本发明并不限于这些。注意在具体实施例中，术语“Et”是指乙基，并且术语“Pr”是指丙基。
Figure BPA00001337771500161
可聚合基团优选是能够自由基聚合或阳离子聚合的可聚合基团。常规自由基可聚合基团可用作该自由基可聚合基团并优选(甲基)丙烯酸酯基。常规阳离子可聚合基团可用作该阳离子可聚合基团。阳离子自由基的具体实例包括脂环族醚基、环缩醛基团、环内酯基团、环硫醚基团、螺原酸酯基团和乙烯基氧基。其中，优选脂环族醚基和乙烯基氧基；并且尤其优选环氧基、氧杂环丁基(oxetanyl group)和乙烯基氧基。
在本发明中，作为可聚合基团，尤其优选自由基可聚合基团。
可聚合基团优选位于分子末端，并且尤其优选在式(I)中作为R5和/或R6的取代基或者作为A1的取代基存在。
下面显示式(I)代表的化合物的具体实例。然而，本发明并不限于这些具体实例。
Figure BPA00001337771500171
  No.   X1   X2   R21   R22   R23   R24   R25   Y1
  A-1   -C2H5   -C2H5   -H   -CH3   -H   -H   -H   -C4H9
  A-2   -C2H5   -C2H5   -H   -CH3   -CH3   -CH3   -H   -C4H9
  A-3   -CH3   -CH3   -H   -CH3   -H   -H   -H   -C4H9
Figure BPA00001337771500172
Figure BPA00001337771500173
Figure BPA00001337771500175
Figure BPA00001337771500181
Figure BPA00001337771500182
Figure BPA00001337771500201
Figure BPA00001337771500211
Figure BPA00001337771500221
Figure BPA00001337771500231
Figure BPA00001337771500232
Figure BPA00001337771500233
Figure BPA00001337771500241
Figure BPA00001337771500251
Figure BPA00001337771500261
Figure BPA00001337771500271
  No.   R1   R2   R3   R4   R5   R6   R7   R
  D-1   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-2   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C6H13
  D-3   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -OC4H9
  D-4   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -CF3
  D-5   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -OH
  D-6   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -CN
  D-7   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -NO2
  D-8   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -F
  D-9   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -Br
  D-10   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -I
  D-11   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -H   -C4H9
  D-12   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -CH3   -C4H9
  D-13   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -C6H13   -C4H9
  D-14   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -CH2CH2OH   -C4H9
  D-15   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -CH2CH2OCH3   -C4H9
  D-16   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -CH2CH2OCOCH＝CH2   -C4H9
  D-17   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -CH2CH2CN   -C4H9
  D-18   -H   -H   -H   -H   -H   -CH2CH2OCOCH＝CH2   -CH2CH2OCOCH＝CH2   -C4H9
  D-19   -CH3   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-20   -F   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-21   -Cl   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-22   -OH   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-23   -OCH3   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-24   -H   -OCH3   -OCH3   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-25   -H   -H   -H   -H   -CH3   -C2H5   -C2H5   -C4H9
Figure BPA00001337771500272
  No.   A   R5   R6   R7   R
  D-36   S   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-37   S   -H   -C2H5   -C2H5   -C7H15
  D-38   S   -H   -C2H5   -C2H5   -CN
  D-39   S   -H   -C2H5   -C2H5   -Br
  D-40   S   -CH3   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-41   S   -H   -CH3   -CH3   -C4H9
  D-42   O   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  No.   R6   R7   R
  D-45   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-46   -C2H5   -C2H5   -OC4H9
  D-47   -C2H5   -C2H5   -CF3
  D-48   -C2H5   -C2H5   -F
  D-49   -CH3   -CH3   -C4H9
Figure BPA00001337771500292
式(I)代表的化合物(偶氮染料)可以根据″Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display″(A.V.Ivashchenko撰写，CRC于1994年出版)、″Sohsetsu Gohsei Senryou(Review of Synthesized Dyes)″(Hiroshi Horiguchi撰写，SANKYO PUBLISHING Co.，Ltd.于1968年出版)和本文引证的文献中所述的方法合成。
本发明的式(I)代表的偶氮染料可以按照例如Journal of Materials Chemistry(1999)，9(11)，pp.2755-2763中所述的方法容易地合成。
从其分子结构上显然可见，式(I)代表的偶氮染料具有平面状分子形状和有利的线性，还具有刚性和坚固的核芯部分以及柔软的侧链部分，在偶氮染料的分子长轴的末端还具有极性氨基。因此，式(I)代表的偶氮染料本身具有容易显示介晶性，特别是向列介晶性的特性。
与上面的相同，在本发明中，可以使得含有至少一种式(I)代表的二色性染料的二色性染料组合物具有介晶性，即基底为液晶状态的性能(换句话说，液晶性)。
而且，由于式(I)代表的偶氮染料的分子平直度高，因此可以产生强的分子间相互作用。因此，式(I)代表的偶氮染料也具有分子彼此容易形成缔合状态(association state)的性能。
本发明的含有式(I)代表的偶氮染料的二色性染料组合物不仅因缔合形成在宽的可见波长区中表现出高的吸光度，而且特别是具有向列液晶性。因此，例如，由于在摩擦之后通过层压过程例如在聚乙烯醇取向膜(取向薄膜)的表面上涂布，因此可以实现高水平的分子取向状态。因此，使用本发明的含有式(I)代表的偶氮染料的二色性染料组合物作为光吸收各向异性膜能够产生具有高偏振性的偏振元件。
借助本发明的二色性染料组合物，通过后面所述的实施例中所述的方法计算的二色性比(D)可以升高至15或更大，并且二色性比(D)优选是18或更大。
式(I)代表的偶氮染料优选在10-300℃并且更优选100-250℃呈现向列液晶相。
本发明的二色性染料组合物含有一种或多种式(I)代表的偶氮染料。尽管对这些偶氮染料的组合没有特别的限制，但是优选将两种或多种染料混合使得该混合物为黑色从而实现偏振度高的偏振器的生产。
在本发明中，式(Ia)代表的偶氮染料是品红色偶氮染料，式(Ib)代表的偶氮染料是黄色或品红色偶氮染料，并且式(Ic)代表的偶氮染料是青色偶氮染料。
在二色性染料组合物中可以含有的两种或多种式(I)代表的偶氮染料中，至少一种偶氮染料优选是式(Ia)代表的偶氮染料。
而且，二色性染料组合物优选含有式(Ib)或(Ic)代表的偶氮染料。
而且，二色性染料组合物优选含有至少一种式(Ia)代表的偶氮染料和至少一种式(Ib)或(Ic)代表的偶氮染料。
而且，二色性染料组合物更优选含有至少一种式(Ia)代表的偶氮染料、至少一种式(Ib)代表的化合物和至少一种式(Ic)代表的偶氮染料。
在本发明的效果不受影响的前提下，二色性染料组合物还可以含有着色材料例如除式(I)代表的偶氮染料之外的染料。除式(I)代表的偶氮染料之外的染料优选选自呈现介晶性的化合物。作为可以组合的二色性染料，例如，可以使用“Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display”(A.V.Ivashchenko，CRC，1994)中所述的那些。
二色性染料组合物含有一种或多种式(I)代表的偶氮染料作为主要成分。具体而言，基于所含的所有染料的总含量，式(I)代表的偶氮染料的含量优选是80质量％或更大，并且更优选90质量％或更大。式(I)代表的偶氮染料的含量的上限是100质量％，即所有所含的染料当然都可以是式(I)代表的偶氮染料。
除二色性染料组合物中所含的溶剂外，以总固体物质为基础，式(I)代表的偶氮染料的含量，优选是20质量％或更大并且更优选30质量％或更大。虽然上限值没有特别的限制，在含有其它添加剂例如下面所述的表面活性剂的实施方式中，以除二色性染料组合物中含有的溶剂外的总固体物质为基础，一种或多种式(I)代表的偶氮染料的含量优选是95质量％或更少，更优选90质量％或更少，从而获得其效果。
表面活性剂：
用于本发明的二色性染料组合物可以含有表面活性剂与一种或多种所述偶氮染料在一起。添加表面活性剂的目的是当将该组合物制成涂布液并涂布时，用以防止涂布期间由风导致的不匀度。氟基聚合物通常可以有利地用作表面活性剂。所用的氟基聚合物没有特别的限制，只要不明显防碍倾斜角变化或者染料的取向。JP-A-2004-198511、日本专利号4190275、JP-A-2004-333852、JP-A-2005-206638和日本专利申请号2008-193565描述了可用作表面活性剂的氟基聚合物的实例。将氟基聚合物与染料一起使用能够显示显示质量高的图象，而不产生任何不匀度。而且，涂布性能例如花脸(cissing)也可以得到改善。
从不干扰偶氮染料的取向的角度，相对于偶氮染料，用于防止风引起的不匀度的表面活性剂的添加量一般来说优选在约0.1-10质量％的范围内；更优选在约0.5-10质量％的范围内，并且再次优选约0.5-5质量％的范围内。
具有自由基可聚合基团的非液晶多官能单体：
二色性染料组合物优选含有带自由基可聚合基团的非液晶多官能单体。
在本发明中，术语“具有自由基可聚合基团的非液晶多官能单体”是指具有生长活化物的多官能单体，所述生长活化物发生自由基聚合反应，不显示介晶性。该多官能单体优选是在其分子内具有两个或多个双键的单体，并且所述双键特别优选是烯属(脂肪族)不饱和双键。多官能单体的实例包括具有官能团如烯、二烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、不饱和多价羧酸的二酯、α，β-不饱和羧酸酰胺类、不饱和腈、苯乙烯及其衍生物、乙烯基酯和乙烯基醚的多官能单体。分子内双键的数量优选是2-20，更优选2-15，甚至更优选2-6。多官能单体优选是分子内具有两个或多个羟基的多元醇和不饱和脂肪酸的酯。不饱和脂肪酸的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和衣康酸；并且这些酸中，优选丙烯酸和甲基丙烯酸。分子内具有四个或更多羟基的多元醇优选是四元或更高价醇或者三价或更高价醇的低聚物。所述低聚物具有这样的分子结构：多元醇通过醚键、酯键或尿烷键相连。优选具有多元醇通过醚键相连的分子结构的低聚物。
上面的多官能单体特别优选是易溶于有机溶剂中的那些。
这种单体的实例可以包括常压下沸点为100℃或更大的化合物。
上面的多官能单体中双官能(甲基)丙烯酸酯的实例包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯和二苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯。其商品实例包括ARONIX M-210、ARONIX M-240和ARONIX M-6200(由TOAGOSEI CO.，LTD生产)、KAYARAD HDDA、KAYARAD HX-220和KAYARAD R-604(由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)和Viscote 260、Viscote 312和Viscote 335HP(由Osaka Organic Chemical Industry，Ltd.生产)(它们都是商品名)。
官能度为三或更大的(甲基)丙烯酸酯的实例包括三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三((甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和双季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。其商品实例包括ARONIX M-309、ARONIX M-400、ARONIX M-405、ARONIX M-450、ARONIX M-7100、ARONIX M-8030和ARONIX M-8060(商品名，由TOAGOSEI CO.，LTD生产.)、KAYARAD TMPTA、KAYARAD DPHA、KAYARAD DPCA-20、KAYARAD DPCA-30、KAYARAD DPCA-60和KAYARAD DPCA-120(商品名，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)和Viscote 295、Viscote 300、Viscote 360、Viscote GPT、Viscote 3PA和Viscote 400(商品名，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.生产)。
作为另一单体或低聚物的二、三或更大官能度的(甲基)丙烯酸酯的实例包括：聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)氰脲酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、三((甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、双季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、双季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯；可以通过将环氧乙烷或环氧丙烷加入到多官能醇(例如三羟甲基丙烷或甘油)中并将该加成物转变成(甲基)丙烯酸酯获得的多官能丙烯酸酯或多官能甲基丙烯酸酯；聚醚系列多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯类；聚酯系列多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯类；和聚氨酯系列多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯类。
由多元醇和丙烯酸的酯构成的单体可从Mitsubishi Rayon Co.，Ltd.以商品名“Dia Beam UK-4154”和从Nippon Kayaku Co.，Ltd.以商品名“KYARAD·DPHA，SR355”商购获得。
这些双官能或者三或更大官能度的(甲基)丙烯酸酯可以单独使用或者组合使用，并且可以与单官能(甲基)丙烯酸酯组合。
单官能(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸卡必醇酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯和乙二醇(甲基)丙烯酸酯。其商品实例包括ARONIX M-101、ARONIX M-111和ARONIX M-114(商品名，由TOAGOSEI CO.，LTD生产.)、KAYARAD TC-110S和KAYARAD TC-120S(商品名，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)和Viscote 158和Viscote 2311(商品名，由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.生产)。
如下所述，当制备偏振元件时优选将液晶染料的取向状态固定，并且就固定方式而言，染料的取向是通过聚合反应固定的。所述聚合反应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。
在二色性染料组合物中，以不包括溶剂的总固体物质为基础，一种或多种偶氮染料和非液晶可聚合多官能单体的总含量优选是50质量％或更大，特别优选70质量％或更大。
聚合引发剂：
含有带自由基可聚合基团的非液晶多官能单体的组合物优选含有聚合引发剂，以引起单体的固化反应。
作为聚合引发剂，可以相应于光聚合和热聚合使用优选使用普通聚合引发剂。光聚合引发剂的实例包括α-羰基化合物(美国专利2,367,661和2,367,670中所述)、偶姻醚类(美国专利2,448,828中所述)、α-烃取代的芳香偶姻化合物(美国专利2,722,512中所述)、多核醌化合物(美国专利3,046,127和2,951,758中所述)、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合(美国专利3,549,367中所述)、吖啶和吩嗪化合物(JP-A-60-105667和美国专利4,239,850中所述)和
Figure BPA00001337771500341
二唑化合物(美国专利4,212,970中所述)。
在通过光聚合将二色性染料组合物固化的实施方式中，当下面放置光取向膜层时，优选使用具有与光取向膜层中所含的光活性化合物的吸收带不同的光吸收波长带的光聚合引发剂，以避免干扰光取向膜层的取向。
此外，可以混有通过吸收比普通光聚合引发剂的吸收带更长的波长的光将能量转移到聚合引发剂而诱导聚合反应的化合物。结果，二色性染料组合物的聚合反应可以在不干扰经过光取向步骤固定的光取向膜组合物的取向状态下进行。另一方面，当从与光取向步骤相同的方向照射光以引发二色性染料组合物的聚合反应时，或者如果照射具有与光活性化合物的吸收跃迁矩(transition moment)垂直的偏振面的偏振光，由于没有干扰光取向膜层的取向状态的危险，因此可以使用具有任意波长的光。而且，聚合引发剂的选择范围扩大。
例如，如果预先将聚合引发剂加入到组合物中并用可以取向光取向材料的光照射的话，可以同时进行光取向和光聚合。此外，仅在例如空气的环境中进行光取向，其中聚合受到抑制，然后将环境变为不抑制聚合的环境例如氮气并能够开始光聚合。这种情况下，优选通过调节光取向期间的光照剂量，以避免在聚合抑制环境中进行的光取向期间消耗所有的光聚合引发剂。
另一方面，当经热聚合时，优选在80℃-200℃，并且更优选80℃-160℃的温度下进行聚合。这种情况下，优选加入热聚合引发剂。
可以使用已知且常用的光聚合引发剂作为本发明使用的光聚合引发剂。
能够采用波长为320nm或更小的紫外光的光聚合引发剂的实例包括1-羟基环己基苯基酮(商品名：Irgacure 184，由Ciba Specialty Chemicals Corp.生产)、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基2-甲基-1-丙烷-1-酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(商品名：Darocure 1173，由Merck & Co.，Inc.生产)。
此外，具有与偶氮苯主链的光吸收带不同的光吸收波长带的光聚合引发剂的实例包括日本专利号3016606中所述的近红外吸收染料和有机硼的组合。
光聚合引发剂的其它实例包括1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮(商品名：Darocure 1116，由Merck & Co.，Inc.生产)、2-甲基-1-[(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1(商品名：Irgacure 907，由Ciba Specialty Chemicals Corp.生产)、苄基甲基缩酮(商品名：Irgacure 651，由Ciba Specialty Chemicals Corp.生产)、2，4-二乙基噻吨酮(商品名：Kayacure DETX，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)和对-二甲基氨基苯甲酸乙酯(商品名：Kayacure EPA，由Nippon Kayaku Co.，Ltd.生产)的混合物、异丙基噻吨酮(商品名：Cantacure ITX，由Wordprekinsop Co.生产)和对-二甲基氨基苯甲酸乙酯的混合物和acyl phosphion oxide(商品名：Lucirin TPO，由BASF Corp.生产)。
此外，可以将已知的常用热聚合引发剂用于热聚合。其实例包括有机过氧化物例如过氧化乙酰乙酸甲酯、氢过氧化枯烯、过氧化苯甲酰、双(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化甲基乙基酮、1，1-双(叔己基过氧化)3，3，5-三甲基环己烷、对五氢过氧化物(p-pentahydroperoxide)、叔丁基过氧化氢、过氧化二枯基、过氧化异丁基、二(3-甲基-3-甲氧基丁基)过氧化二碳酸酯或1，1-双(叔丁基过氧化)环己烷；偶氮腈化合物例如2，2′-偶氮双异丁基腈或2，2′-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)；偶氮脒化合物例如2，2′-偶氮双(2-甲基-N-苯基丙-脒)二盐酸化物、偶氮酰胺化合物例如2，2′-偶氮双{2-甲基-N-[1，1-双(羟基甲基)-2-羟基乙基]丙酰胺}和烷基偶氮化合物例如2，2′-偶氮双(2，4，4-三甲基戊烷)。
相对不包括溶剂的总固体物质，光聚合引发剂的用量优选是0.01-20质量％，更优选1-10质量％。
JP-A-2001-91741的第[0050]至[0051]段中关于聚合引发剂的描述适用于本发明，例如聚合引发剂的实例、聚合引发剂的用量和用于聚合的光照能。
其它添加剂：
在用于本发明的二色性染料组合物中，除了一种或多种向列液晶偶氮染料、以及表面活性剂、具有自由基可聚合基团的非液晶多官能单体和根据需要添加的聚合引发剂之外，可以混合任意添加剂并组合使用。添加剂的实例包括非液晶粘合剂聚合物、抗收缩剂、控制取向膜的倾斜角的添加剂(液晶偶氮染料在偏振层/取向膜的界面的倾斜角)、控制空气界面的倾斜角的添加剂(液晶偶氮染料在偏振层/空气的界面的倾斜角)、糖类和具有抗真菌活性、抗菌活性和杀菌活性中至少任一功能的化学试剂等。下面描述各种添加剂。
非液晶粘合剂聚合物：
可以将非液晶粘合剂聚合物加入到用于本发明的二色性染料组合物中。非液晶聚合物的实例包括丙烯酸类树脂例如聚丙烯腈、聚丙烯酸酯和聚丙烯酰胺；聚苯乙烯树脂；聚乙烯醇缩乙醛类树脂例如聚乙烯乙酰乙缩醛和聚乙烯醇缩丁醛；改性纤维素类树脂例如乙基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟基纤维素、羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙酸纤维素酯、乙酰丁酸纤维素酯、乙酰丙酸纤维素酯和硝酸纤维素酯；纤维素类树脂例如乙基羟乙基纤维素和乙基纤维素；聚氨酯树脂类；聚酰胺树脂类；聚酯树脂类；聚碳酸酯树脂类；苯氧基树脂类；酚树脂类；环氧树脂类；和各种弹性体。这些化合物可以单独使用或者两种或多种混合使用。可以使用这些化合物的共聚物。
作为非液晶粘合剂聚合物，特别优选丙烯酸类聚合物(具有丙烯酸类共聚物或苯乙烯类共聚物作为其主链的树脂)。特别优选这些丙烯酸聚合物可溶于有机溶剂。
例如，根据普通自由基聚合方法的方法可用于制备丙烯酸聚合物。通过自由基聚合法生产时的聚合条件例如温度、压力、自由基引发剂的类型和量以及溶剂类型可以由本领域技术人员容易地设定，并且可以经实验确定。
上面的丙烯酸类共聚物的共聚物组分的具体实例可以包括不饱和羧酸(例如，(甲基)丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、马来酸和富马酸)、芳香乙烯基化合物(例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶和N-乙烯基咪唑)、(甲基)丙烯酸烷基酯(例如，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸环己酯和(甲基)丙烯酸十二烷基酯)、(甲基)丙烯酸烷基芳基酯(例如，(甲基)丙烯酸苄酯)、取代的烷基(甲基)丙烯酸酯类(例如，(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯)、乙烯基羧酸酯类(例如，乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯)、乙烯腈(例如，(甲基)丙烯腈和α-氯丙烯腈)和脂肪族共轭二烯(例如，1，3-丁二烯和异戊二烯)。这些化合物中，优选不饱和羧酸、芳香乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基芳基酯和乙烯基羧酸酯。这里，(甲基)丙烯酸是丙烯酸和甲基丙烯酸的统称，同样，(甲基)丙烯酸酯是下面丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的统称。
而且，作为优选实例给出了在其侧链具有(甲基)丙烯酰基的丙烯酸类聚合物和作为共聚物组分含有大单体(例如，聚苯乙烯大单体、聚甲基丙烯酸甲酯大单体、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯和聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯)的丙烯酸类接枝聚合物。
这些化合物可以单独使用或者可以两种或多种混合使用。
抗收缩剂：
聚合物可用作涂布本发明所用的二色性染料组合物的同时防止收缩的材料。用于此目的的任意聚合物没有特别的限制，只要它们具有与液晶偶氮染料的相容性并且它们不明显地改变液晶偶氮染料的倾斜角或不明显地抑制液晶偶氮染料的取向。可用作抗收缩剂的聚合物的实例包括JP-A-8-95030中所述的聚合物，并且聚合物的特别优选的实例包括纤维素酯。纤维素酯的实例包括乙酸纤维素酯、乙酸丙酸纤维素酯、羟丙基纤维素和乙酸丁酸纤维素酯。为了防止抗收缩剂抑制偶氮染料的取向，一般说来，相对于液晶偶氮染料，作为抗收缩剂的聚合物的量优选是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：
可以将控制取向膜面上的液晶偶氮染料分子的倾斜角的添加剂添加到二色性染料组合物中。具有这种效果的添加剂的实例包括在分子内既有极性基团又有非极性基团的化合物。既有极性基团又有非极性基团的化合物的实例包括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；及其有机盐。有机盐的实例包括上述化合物的有机盐例如铵盐、羧酸盐、磺酸盐；并且吡啶
Figure BPA00001337771500381
盐。其中，优选PO-OH、PO-COOH、PO-O-PO、PO-NH2、PO-SO3H、HO-PO(-OPO)2、(HO-)2PO-OPO、PO(-OPO)3及其有机盐。这里，PO代表非极性基团。当有多个P0时，每个P0彼此可以相同或不同。
PO的实例包括烷基(优选具有1-30个碳原子的直链、支化或环状、取代或未取代的烷基)、链烯基(优选具有1-30个碳原子的直链、支化或环状、取代或未取代的链烯基)、炔基(优选具有1-30个碳原子的直链、支化或环状、取代或未取代的炔基)、芳基(优选具有6-30个碳原子的取代或未取代的芳基)和甲硅烷基(优选具有3-30个碳原子的取代或未取代的甲硅烷基)。非极性基团可以具有取代基例如卤原子、烷基(其含义包括环烷基例如单环或双环烷基)、链烯基(其含义包括环链烯基例如单环或双环链烯基)、炔基、芳基、杂环基、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、氨甲酰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、氨基(其含义包括苯胺基)、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、氨甲酰基、芳基偶氮基、杂环偶氮基、亚氨基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基和甲硅烷基。
相对液晶偶氮染料的质量，控制取向膜的倾斜角的试剂的添加量，一般来说，优选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JP-A-2006-58801中所述的控制取向膜的倾斜角的试剂。
控制空气界面倾斜角的试剂(水平取向剂)：
用于本发明的二色性染料组合物优选包括水平取向剂作为空气界面倾斜角控制剂。由于在本发明中使用了光取向膜层，因此在与光取向膜层的界面上实现具有特定低预倾斜角的细均匀取向结构。然而，由于没有控制预倾斜角的方向，因此当在空气界面产生倾斜角时，其方向不恒定并可能产生逆倾斜域。通过添加空气界面倾斜角控制剂，可以调节液晶偶氮染料分子在空气界面的取向成水平取向，并且可以抑制逆倾斜域的产生。
本发明所用的水平取向剂优选是：
(1)式(III)代表的含氟脂族基团的化合物；或
(2)含氟脂族基团的共聚物，其包括至少一种选自式(IV)或(V)代表的含氟脂族基团的单体的聚合单体和式(VI)代表的含酰胺基团的单体的聚合单体。
下面，分别解释它们。首先，解释(1)式(III)代表的含氟脂族基团的化合物。
Figure BPA00001337771500401
在式(III)中，R22、R33和R44各自独立地代表在其末端具有CF3基团或CF2H基团的烷氧基；X11、X22和X33各自独立地代表-NH-、-O-或-S-；并且m22、m33和m44各自独立地代表1-3的整数。
R22、R33或R44代表的取代基代表在其末端具有CF3基团或CF2H基团的烷氧基。烷氧基可以是直链形式或支链形式。烷氧基的碳原子数优选是4-20，更优选4-16，尤其优选6-16。在其末端具有CF3基团或CF2H基团的烷氧基是其中氢原子部分或全部被氟原子取代的烷氧基。烷氧基中的氢原子被氟原子替换的比例优选是50％或更大，更优选60％或更大，尤其优选70％或更大。下面显示R22、R33或R44代表的在其末端具有CF3基团或CF2H基团的烷氧基的具体实例。
R1：n-C8F17-O-
R2：n-C6F13-O-
R3：n-C4F9-O-
R4：n-C8F17-(CH2)2-O-(CH2)2-O-
R5：n-C6F13-(CH2)2-O-(CH2)2-O-
R6：n-C4F9-(CH2)2-O-(CH2)2-O-
R7：n-C8F17-(CH2)3-O-
R8：n-C6F13-(CH2)3-O-
R9：n-C4F9-(CH2)3-O-
R10：H-(CF2)8-O-
R11：H-(CF2)6-O-
R12：H-(CF2)4-O-
R13：H-(CF2)8-(CH2)-O-
R14：H-(CF2)6-(CH2)-O-
R15：H-(CF2)4-(CH2)-O-
R16：H-(CF2)8-(CH2)-O-(CH2)2-O-
R17：H-(CF2)6-(CH2)-O-(CH2)2-O-
R18：H-(CF2)4-(CH2)-O-(CH2)2-O-
在式(III)中，X11、X22和X33各自优选代表-NH-或-O-；最优选-NH-。m22、m33和m44各自优选是2。
下面显示式(III)代表的化合物的具体实例。然而，本发明并不限于这些具体实例。
Figure BPA00001337771500422
接下来解释(2)含氟脂族基团的共聚物，它包括至少一种选自式(IV)或(V)代表的含氟脂族基团的单体的聚合单体和式(VI)代表的含酰胺基团的单体的聚合单体。
Figure BPA00001337771500423
在式(IV)中，R51代表氢原子、卤原子或者甲基；L51代表二价连接基团；并且m51代表1-18的整数。
Figure BPA00001337771500431
在式(V)中，R52代表氢原子、卤原子或者甲基；L52代表二价连接基团；并且n51代表1-18的整数。
Figure BPA00001337771500432
在式(VI)中，R53代表氢原子、卤原子或者甲基；R60和R61各自独立地代表氢原子、具有1-18个碳原子的烷基、具有6-20个碳原子的芳基、或者具有1-20个碳原子的杂环基；并且R60和R61可以彼此相连形成杂环基。
在式(IV)中，R51代表氢原子、卤原子或者甲基；R51优选是氢原子或甲基。L51代表二价连接基团。m51代表1-18的整数。m51优选是2-12，更优选4-8，最优选4或6的整数。
在式(V)中，R52代表氢原子、卤原子或者甲基。R52优选是氢原子或甲基。L52代表二价连接基团。n51代表1-18的整数。n51优选是2-12，更优选4-8，最优选4或6的整数。
尽管L51和L52没有限制，只要它们各自独立地代表二价取代基，优选它们具有式(VII)代表的结构。在式(VII)中，(a)表示在双键侧的结合位置，(b)表示在氟脂族基团侧的结合位置。
式(VII)(a)-X10-R20-(b)
在式(VII)中，X10代表单键或者*-COO-**、*-COS-**、*-OCO-**、*-CON(R21)-**、或者*-O-**代表的二价连接基团。这里，*表示双键侧的结合位置，**表示在R20的结合位置。
R20代表可以具有取代基的多亚甲基(例如，亚甲基、亚乙基、或者三亚甲基)、可以具有取代基的亚苯基(例如，o-亚苯基、m-亚苯基、或者p-亚苯基)和可以由它们组合任意形成的基团。其中，更优选多亚甲基；在多亚甲基中优选亚甲基、亚乙基、三亚甲基和四亚甲基，并且更优选亚甲基和亚乙基。
R21代表氢原子、具有1-8个碳原子的取代或未取代的烷基、或者具有6-20个碳原子的取代或未取代的芳基。R21优选是氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，更优选氢原子或具有1-4个碳原子的烷基。
式(IV)代表的含氟脂族基团的单体更优选是式(VIII)代表的单体。
Figure BPA00001337771500441
在式(VIII)中，X1代表选自-O-、-S-和-N(R222)-的二价连接基团。p代表1-8的整数。X1优选是-O-或-N(R222)-、最优选-O-。p优选是1-6的整数，更优选1-3的整数。R51和m51具有与式(IV)中相同的含义，并且其优选范围也与式(IV)中的相同。R222代表氢原子、具有1-8个碳原子的取代或未取代的烷基、或者具有6-20个碳原子的取代或未取代的芳基。
式(V)代表的含氟脂族基团的单体更优选是式(IX)代表的单体。
在式(IX)中，X2代表选自-O-、-S-和-N(R222)-的二价连接基团。q代表1-8的整数。X2优选是-O-或-N(R222)-、最优选-O-。q优选是1-6的整数，更优选1-3的整数。R52和n51具有与式(V)中相同的含义，并且其优选范围也与式(V)中的相同。R222具有与式(VIII)中相同的含义。
接下来，解释式(VI)代表的含酰胺基团的单体的聚合单体。
在式(VI)中，R53代表氢原子、卤原子或者甲基。R53优选是氢原子或甲基。R60和R61各自独立地代表氢原子、具有1-18个碳原子的烷基、具有6-20个碳原子的芳基、或者具有1-20个碳原子的杂环基。这些取代基可以具有取代基。R60和R61各自优选是具有1-12个碳原子的烷基或具有6-15个碳原子的芳基；并且更优选具有1-6个碳原子的烷基或具有6-12个碳原子的芳基。R60和R61可以彼此相连形成杂环基。待形成的杂环的实例包括四氢化吡咯环、哌啶环和吗啉环。
用作水平取向剂的含氟脂族基团的共聚物分别包括含氟脂族基团的单体和含酰胺基团的单体作为聚合单元。可以包含每种单体的两种或多种作为聚合物中的聚合单元。该聚合物可以是含一种或多种其它可共聚合单体作为聚合单元的共聚物。作为所述其它可共聚合单体，可以使用J.Brandrup，Polymer Handbook 2nd ed.，Chapter 2，pp.1-483，Wiley Interscience(1975)中所述的那些。其实例包括具有至少一个可加成聚合的不饱和键的化合物，所述化合物选自丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类、烯丙基化合物、乙烯基醚类、乙烯基酯类等。
用作水平取向剂的含氟脂族基团的共聚物的质量平均分子量优选是2,000-100,000，更优选3,000-80,000，再更优选4,000-60,000。本文所用的质量平均分子量是指通过差示折射计测定，使用溶剂THF在GPC分析仪中用柱″TSKgel GMHxL″、″TSKgel G4000HxL″或″TSKgel G2000HxL″(商品名，由Tosoh Corp.生产)测定的分子量，并以聚苯乙烯作为标样。
下面描述可用于本发明作为水平取向剂的含氟脂族基团的共聚物的结构的具体实例，然而本发明并不限于此。这些式中，数值代表每个单体组分的摩尔比，并且Mw是指质量平均分子量。
Figure BPA00001337771500461
  m1   R1   R3   R11   R10   x   Mw
P-1 4 CH3 H CH3 CH3 60 1.9×104
P-2 4 H H CH3 CH3 80 1.4×104
P-3 6 H H CH3 CH3 70 2.8×104
  P-4   6   H   H   CH3   CH3   80   1.6×104
  P-5   6   H   H   CH3   CH3   90   1.8×104
  P-6   8   H   H   CH3   CH3   75   8.2×103
P-7 8 H H CH3 CH3 95 4.6×104
  P-8   6   H   H   C2H5   C2H5   85   1.5×104
  P-9   6   CH3   CH3   C4H9(n)   C4H9(n)   80   1.9×104
  P-10   6   H   H CH2CH2OCH3   CH2CH2OCH3   90   1.2×104
Figure BPA00001337771500462
  n1   R2   R3   R11   R10   x   Mw
  P-11   4   CH3   H   CH3   CH3   55   8.8×103
  P-12   4   H   H   CH3   CH3   40   1.3×104
  P-13   6   H   H   CH3   CH3   40   1.7×104
  P-14   6   H   H   CH3   CH3   35   2.1×104
P-15 6 H H CH3 CH3 45 9.0×103
  P-16   8   H   H   CH3   CH3   30   1.5×104
  P-17   6   H   H   C2H5   C2H5   40   1.5×104
  P-18   6   CH3   CH3   C4H9(n)   C4H9(n)   40   1.9×104
  P-19   6   H   H CH2CH2OCH3   CH2CH2OCH3   40   1.2×104
  P-20   6   H   H   CH2CH2OH   CH2CH2OH   40   1.1×104
Figure BPA00001337771500471
Figure BPA00001337771500472
Figure BPA00001337771500473
Figure BPA00001337771500474
Figure BPA00001337771500481
注)P-43和P-44是实施例，其中R10和R11彼此相连形成环。
Figure BPA00001337771500483
Figure BPA00001337771500484
注)P-49是实施例，其中R10和R11彼此相连形成环。
Figure BPA00001337771500491
或者，可以选择JP-A-2005-99248、JP-A-2005-134884、JP-A-2006-126768和JP-A-2006-267183中所述的水平取向剂。
在本发明中，水平取向剂可以单独使用或者两种或多种混合使用。相对向列液晶偶氮染料的添加量，水平取向剂在二色性染料组合物中的添加量优选是0.1质量％-10质量％，更优选0.5质量％-10质量％，尤其优选0.5质量％-5质量％。
糖类：
可以将糖类加入到本发明所用的二色性染料组合物中。添加糖类可以强化染料结合的结合度，并且结果可以提升染料的分子取向。
可以使用的糖类的实例包括单糖类、二糖类、多糖类和糖类的衍生物例如糖醇。为了证实本发明的效果，从分子缔合性能的角度，优选糖类中的羟基数通常是2或更大，优选3或更大和18或更少，更优选12或更少。当羟基太多时，因为与染料的相互作用太强使得糖类沉淀，并且染料薄膜的取向受到破坏，因此不是优选的。当羟基太少时，因为与染料的相互作用不足以改善取向性能，因此也是不优选的。
所用糖类的分子量优选是1,000或更少，并且更优选700或更少。当糖类的分子量太大时，可能发生与染料的相分离，并且由于担心染料薄膜的取向性能受到破坏，因此不是优选的。
所用糖类的碳原子数通常是36或更少和优选24或更少。当糖类的碳原子数太大时，糖类的分子量变大并且可能发生与偶氮染料的相分离并且由于担心染料薄膜的取向性能受到破坏因此不是优选的。
在本发明所用的糖类中，优选单糖、低聚糖和单糖醇，这是由于它们满足上述最佳羟基数和最佳分子量范围。
单糖的实例包括木糖、核糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、山梨糖和半乳糖。
低聚糖的实例包括海藻糖、曲二糖、黑曲霉糖、麦芽糖、麦芽三糖、异麦芽三糖、麦芽四糖、异麦芽糖、槐二糖、昆布二糖、纤维二糖、龙胆二糖、乳糖、蔗糖、蜜二糖、芦丁糖、樱草糖、松二糖、潘糖、异潘糖、纤维三糖、甘露三糖、茄三糖、松三糖、车前糖、龙胆三糖、伞形糖、棉子糖和水苏糖。
糖醇的实例包括通过还原上述单糖或低聚糖制得的化合物例如苏糖醇、木糖醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、山梨糖醇和甘露糖醇。
特别优选的糖类是木糖、甘露糖、麦芽糖、麦芽三糖和阿拉伯糖醇。
在这些糖和糖醇中分别存在光学异构体。然而，可以将这些光学异构体各自单独用于本发明的组合物中；或者将这些异构体二者混合到本发明的组合物中。而且，可以将仅一种糖用于本发明的组合物，或者可以将两种或多种糖混合使用。
优选本发明的组合物中的糖类与所述至少一种液晶偶氮染料的含量比在0.1-1质量比的范围内。上面含量的下限更优选是0.2，再更优选0.3。上限更优选是0.7，再更优选0.6。当糖含量在该范围内时，在不破坏结合的取向度的情况下可以提高染料缔合的缔合度。
抗真菌剂、抗菌剂和杀菌剂：
可以将具有抗真菌活性、抗菌活性和杀菌活性中至少任一功能的化学试剂加入到本发明所用的二色性染料组合物中。这些添加剂的加入能够改善组合物的贮藏稳定性。
在本说明书中，术语“具有抗真菌活性、抗菌活性和杀菌活性中至少任一功能的化学试剂”是指具有抑制霉菌发育/生长/增殖的抗真菌能力、使得微生物灭绝的杀菌能力和抑制微生物发育/生长/增殖的抗菌能力中至少任意的化学试剂。可以使用普通抗真菌剂、杀菌剂和抗菌剂。然而，优选它们不破坏使用所述组合物制得的偏振器的光学性能。可用于本发明的具有抗真菌活性、抗菌活性和杀菌活性中至少任一功能的化学试剂的实例包括酚系列例如常规2，4，4′-三氯-2′-羟基联苯、氯化物系列例如二氧化氯、碘系列例如碘和季铵盐系列例如杀藻铵。
而且，实例包括Proxel BDN、Proxel BD20、Proxel GXL、Proxel LV、Proxel XL、Proxel XL2和Proxel Ultra10(由Avecia Ltd.生产，商品名)作为含有1，2-苯并异噻唑啉-3-酮作为活性组分的化学试剂；Proxel IB(由Avecia Ltd生产，商品名)作为含有聚六亚甲基双胍盐酸盐作为活性成分的化学试剂；和Densil P(由Avecia Ltd生产，商品名)作为含有二硫代-2，2′-双(苯甲酰胺)作为活性成分的化学试剂。
还有，由于下面化合物即使用量很小也具有抗菌效果，因此更优选它们。
编号化合物名称
1、2-氯甲基-5-氯-3-异噻唑酮
2、2-氰基甲基-5-氯-3-异噻唑酮
3、2-羟基甲基-5-氯-3-异噻唑酮
4、2-(3-甲基环己基)-3-异噻唑酮
5、2-(4-氯苯基)-4，5-二氯-3-异噻唑酮
6、2-(4-乙基苯基)-3-异噻唑酮
7、2-(4-硝基苯基)-5-氯-3-异噻唑酮
8、2-氯甲基-3-异噻唑酮
9、2-甲氧基苯基-4-甲基-5-氯-3-异噻唑酮
10、2-吗啉代甲基-5-氯-3-异噻唑酮
这些化合物可以参照，例如，JP-A-2-278合成。或者，也可以使用可商购获得的市售产品例如Tribactran(商品名；由Hoechst AG生产)。
此外，可用于本发明的具有抗真菌活性、抗菌活性和杀菌活性中至少任一功能的化学试剂可以单独使用，或者可以两种或多种混合使用。
尽管组合物中含有的具有抗真菌活性、抗菌活性和杀菌活性中至少任一功能的化学试剂的含量没有特别的限制，但是所述含量通常是0.01质量％或更大，优选0.001质量％或更大；另一方面，所述含量通常为0.5质量％或更少，优选0.3质量％或更少。当具有抗真菌活性、抗菌活性和杀菌活性中至少任一功能的化学试剂的含量在该范围内时，可以获得足够的抗真菌、抗菌或杀菌效果，不会引起化学试剂沉淀、成膜期间相分离等。
缺电子盘状化合物和富电子化合物：
由于通过本发明的方法获得的偏振器具有高的偏振度，因此优选组合物含有缺电子盘状化合物和富电子化合物。例如，可以使用JP-A-2006-323377中所述的化合物作为缺电子盘状化合物和富电子化合物。
当组合物的总质量设定为100质量份时，组合物中缺电子盘状化合物的比例通常是0.1质量份或更大，优选0.2质量份或更大，通常50质量份或更少，并优选40质量份或更少。当该化合物的比例在该范围内时，可以获得添加效果，而不会过度增加作为溶液的组合物的粘度。
当组合物的总质量设定为100质量份时，组合物中富电子化合物的比例通常是50质量份或更少，优选40质量份或更少。当该化合物的比例在该范围内时，可以获得添加效果，而不会过度增加作为溶液的组合物的粘度。
溶剂：
优选将二色性染料组合物制成涂布液。制备该涂布液所用的溶剂优选选自有机溶剂。可以使用的有机溶剂的实例包括酰胺类例如N，N-二甲基甲酰胺、亚砜类例如二甲亚砜、杂环化合物例如吡啶、烃类例如苯、甲苯、或者己烷、卤代烷例如氯仿或二氯甲烷、酯类例如乙酸甲酯或乙酸丁酯、酮类例如丙酮或甲基乙基酮和醚类例如四氢呋喃或1，2-二甲氧基乙烷。其中，优选烃、卤代烷、或者酮类。可以将多种有机溶剂混合使用。
对二色性染料组合物涂布液的制备方法没有特别的限制。该涂布液是通过将一种或多种向列液晶偶氮染料和一种或多种根据需要添加的添加剂(例如，表面活性剂和水平取向剂)溶解在溶剂中制得的。涂布液可以处于组分完全溶解、组分分散等状态。
优选制成的组合物的总固体物质浓度为约0.1-20质量％，更优选约0.1-10质量％，再更优选约0.5-5质量％的涂布液。当制成的涂布液的浓度在该范围内时，通过湿成膜法可以稳定地形成偏振层。
(光吸收各向异性膜的形成)
在本发明中，将由二色性染料组合物构成的涂布液涂布到取向膜表面上形成湿态光吸收各向异性膜，并使各向异性膜经过干燥处理以蒸发有机溶剂，由此可以形成本发明的最终新型光吸收各向异性膜。由此，可以构成特征在于特定清晰衍射峰的具有高二色性比的光吸收各向异性膜。
光吸收各向异性膜的应用之一是具有取向膜和光吸收各向异性膜的偏振元件，并且该偏振元件可以通过包括下面步骤的方法制成：(1)直接摩擦基底或所述基底上形成的取向膜，或者用光照射基底或取向膜，(2)将二色性染料组合物涂布到基底或取向膜上，和(3)取向所述二色性染料组合物得到偏振元件。
下面依次解释各个步骤(1)至(3)。
(1)取向处理步骤
(直接摩擦基底或所述基底上形成的取向膜、或者用光照射基底或取向膜的步骤)
下面所述的基底直接经过摩擦、或者将所述基底上形成的取向膜摩擦或者用各向异性光照射。如下所述，摩擦处理是指这样的操作：进行取向处理，其中基底等的表面用软料(buff)例如棉布或脱脂棉在固定方向摩擦以形成与该方向平行的密纹，然后涂敷二色性染料最终使得染料以取向状态吸附到表面。各向异性光是指偏振光例如线性偏振光和椭圆形偏振光和以倾斜方向照射在涂布面上的非偏振光，并且当含下面所述的光活性化合物的取向膜用偏振光照射时，在固定方向产生液晶取向性能，并通过在其上涂敷二色性染料，染料可以最终以取向状态吸附在表面上。
[基底]
本发明所用的基底可以是透明的，或者可以是经着色等而不透明的基底，并且可以根据偏振器的用途选择。其实例包括无碱玻璃、sod玻璃、Pyrex(注册商标)玻璃和用于液晶显示元件、OLED元件等的石英玻璃；用于固态图象传感器的光电转换元件基底；硅基底；塑料基底；和通过在这些基底上形成功能层如透明导电薄膜、滤色片薄膜、电极和TFT获得的基底。在这些基底上，可以形成将每个象素分离的黑色基体，或者可以提供透明树脂层以增强粘合等。
为了改善取向膜用的组合物的涂布性能和粘合性能，这些基底可以经过表面处理。表面处理的实例可以包括臭氧处理、等离子体处理等。而且，为了调整光的透射率和反射率，在基底表面透过如沉积等方法可以提供有机薄膜、无机氧化物薄膜、金属薄膜等。
也优选塑料基底在其表面具有气体屏障层和/或防溶剂层。
用于本发明的基底优选是透明载体并优选具有80％或更大的透光率。载体优选选自玻璃或由光学各向异性聚合物形成的薄膜。这种聚合物的实例或载体的优选实施方式与JP-A-2002-22942第[0013]段所述的相同。由聚合物形成薄膜，通常已知容易呈现双折射，例如聚碳酸酯或聚砜，也可以在经WO00/26705中所述方法改性之后使用，由此降低双折射的呈现。
作为聚合物薄膜，优选使用乙酰化率为55.0％-62.5％，特别优选57.0％-62.0％的乙酸纤维素酯。乙酰化率的优选范围和乙酸纤维素酯的优选化学结构与JP-A-2002-196146第[0021]段中所述相同。用无氯溶剂制备的纤维素酰化物薄膜详细描述在Journal of Technical Disclosure(Hatsumei Kyoukai Koukai Gihou)No.2001-1745，published by Japan Institute of Invention and Innovation，并且可以将这里所述的纤维素酰化物薄膜优选用于本发明。
用作透明载体的纤维素酰化物薄膜的厚度方向延迟值和双折射值的优选范围描述在JP-A-2002-139621的第[0018]-[0019]段。
为了控制用作透明载体的聚合物薄膜，特别是纤维素酰化物薄膜的延迟，可以使用具有至少两个芳香环的芳香化合物作为增加延迟用的试剂。该芳香化合物的优选范围和优选量与JP-A-2002-139621的第[0021]-[0023]中所述的相同。这种增加延迟用的试剂的实例描述在WO01/88574A1、WO00/2619A1、JP-A-2000-111914、JP-A-2000-275434、JP-A-2002-363343等。
优选使用用纤维素酰化物溶液(浓液)经溶剂浇注法制得的纤维素酰化物薄膜。浓液还可以含有用于增加延迟的试剂，并优选这样的浓液。可以使用制得的纤维素酰化物溶液(浓液)制备多层薄膜。该薄膜的制备可以根据JP-A-2002-139621的第[0038]-[0040]段的描述进行。
可以进行乙酸纤维素酯薄膜的拉伸处理以控制其延迟。拉伸比优选在3％-100％的范围内。乙酸纤维素酯薄膜优选经拉幅机拉伸。为了控制薄膜的慢轴至高精确度，拉幅机左右夹之间的速度差、撤离时间等优选尽可能小。
可以向纤维素酯薄膜中加入增塑剂以改善薄膜的机械性能和干燥速度。增塑剂的实例和增塑剂的优选范围与JP-A-2002-139621第[0043]段中所述的相同。
抗降解剂例如抗氧化剂、过氧化物的分解剂、自由基的抑制剂、金属失活剂、酸或胺的捕获剂和紫外线保护剂，可以加入到乙酸纤维素酯薄膜中。抗降解剂描述在JP-A-2002-139621第[0044]段。抗降解剂的特别优选的实例是丁基化羟基甲苯(BHT)。紫外线保护剂描述在JP-A-7-11056。
纤维素酰化物薄膜的表面处理或固体表面能的测定可以按照JP-A-2002-196146的第[0051]-[0052]段中的描述进行。
纤维素酰化物薄膜的厚度可以随薄膜应用而变化，并且一般说来，薄膜厚度优选是5-500μm，更优选20-250μm，最优选30-180μm。特别是，为了用于光学领域，纤维素酰化物薄膜的厚度优选是30-110μm。
[取向膜]
在上面载体上形成的取向膜可以是任意层，只要它能够提供取向膜上提供的光吸收各向异性层的二色性染料所需的取向。可以提供通过各种方法由各种材料形成的取向膜，例如使由有机化合物(优选聚合物)制成的薄膜经过摩擦处理，倾斜地沉积无机化合物，形成具有密纹的层，或者通过Langmuir-Blodgett法(LB薄膜)积聚有机化合物(例如，ω-栝楼酸、双十八烷基甲基氯化铵、硬脂酸甲酯)。在电场或磁场下或者用各向异性光照射下具有取向效果的取向膜也为已知。
在本发明中，特别优选通过摩擦处理聚合物形成的取向膜和通过用各向异性光照射形成的取向膜。
取向膜的厚度优选是0.01-10μm，并且更优选0.05-1μm。
[摩擦取向膜]
摩擦处理通常可以通过用纸或布在固定方向摩擦聚合物层表面几次来进行。并且通常优选摩擦处理按照MARUZEN CO.，Ltd出版的″Handbook of liquid Crystal(Ekisyo Binran)″中所述的方法进行。
可用于取向膜的各种聚合物描述在各种文献中，并且各种聚合物可商购获得。在本发明中，优选使用由聚乙烯醇或其衍生物形成的取向膜。特别是，优选由结合有疏水基团的改性聚乙烯醇形成的取向膜。至于取向膜的各个方面，可以参考WO01/88574A1第43页第24行-第49页第8行的描述。
[取向膜的摩擦密度]
可以通过MARUIZEN CO.，Ltd出版的″Handbook of liquid Crystal (Ekisyo Binran)″中所述的方法改变取向膜的摩擦密度。摩擦密度(L)由下式(A)量化。
L＝Nl{1+(2πrn/60v)}    式(A)
在式(A)中，N是摩擦次数；l是摩擦辊的接触长度；r是辊半径；n是每分钟转数(rpm)；并且v是移动速率(每秒钟)。
摩擦密度可以随摩擦次数增加、摩擦辊的接触长度增长、辊半径增大、辊每分钟的转数增加和/或移动速率降低而增加。另一方面，摩擦密度可以通过其进行与上述相反的操作而降低。
取向膜的摩擦密度和预倾斜角之间的关系是预倾斜角随摩擦密度升高而降低，并且预倾斜角随摩擦密度降低而升高。
[光取向膜]
形成用于本发明的光取向膜的光取向膜用组合物是在用光照射时产生液晶取向性能的组合物和含有光活性化合物的组合物。下面，解释用于制备光取向膜的组合物的各种组分。
光活性化合物：
在本说明书中，术语“光活性化合物”是指具有经各向异性光照射各向异性地引起光反应例如光交联、光致异构化或光降解的光活性基团的化合物。
对光活性化合物有很多描述。光活性化合物的具体实例包括JP-A-2006-285197、JP-A-2007-138138、JP-A-2007-94071、JP-A-2007-121721、JP-A-2007-140465、JP-A-2007-156439、JP-A-2007-133184、JP-A-2009-109831、日本专利号3883848和日本专利号4151746中所述的偶氮化合物；JP-A-2002-229039中所述的芳香酯化合物；JP-A-2002-265541和JP-A-2002-317013中所述的具有光取向单元的马来酰亚胺-和/或链烯基-取代的nadiimide化合物；日本专利号4205195和日本专利号4205198中所述的光交联硅烷衍生物；和JP-T-2003-520878、JP-T-2004-529220和日本专利号4162850中所述的光交联聚酰亚胺、聚酰胺或酯。更优选实例包括偶氮化合物、光交联聚酰亚胺、聚酰胺和酯；并且尤其优选的实例包括偶氮化合物。
用于形成光取向膜的组合物优选含有光活性化合物作为主要成分。更具体而言，基于不包括溶剂的总固体物质，从保持偶氮染料取向的角度，形成光取向膜的组合物的比例优选是50质量％或更大，特别优选70质量％或更大。上限值是100质量％，即形成光取向膜的组合物中不包括溶剂的总固体物质可以完全是光活性化合物。
形成光取向膜的组合物可以含有除光活性化合物之外的一种或多种其它添加剂。例如，加入该添加剂以均匀涂布组合物从而提供具有均匀膜厚的光取向膜。添加剂的实例可以包括拉平剂、触变剂、表面活性剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗氧化剂、表面处理剂等，并且在不显著降低组合使用的向列液晶偶氮染料的取向性能的情况下可以加入这些添加剂。
优选将形成光取向膜的组合物制成涂布液。尽管用于制备涂布液的溶剂没有特别的限制，但是通常使用其中溶解光活性化合物的溶剂。其实例包括醇基溶剂例如甲醇和乙醇、二醇基溶剂例如乙二醇、丙二醇和1，3-丁二醇、醚基溶剂例如四氢呋喃、2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇和2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、酰胺基溶剂例如2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺、γ-丁内酯、氯苯、二甲亚砜等。它们可以单独使用或者可以两种或多种混合使用。
将该组合物制成总固体物质浓度优选0.2质量％或更大，更优选约0.5-10质量％的涂布液。
[光取向膜的形成]
将制成涂布液的形成光取向膜的组合物涂布到基底表面上形成涂布薄膜。作为涂布方法，可以进行已知常用的方法例如旋涂法、照相凹版印刷法、胶版印刷法、喷墨法、模涂法、罩涂法、浸涂等。由于通常涂布用有机溶剂稀释的溶液，因此在涂布薄膜之后将溶液干燥得到光取向膜涂层。
接下来，光取向膜的涂布薄膜用具有各向异性的光照射(下面，缩写为光致异构化步骤)以产生液晶取向性能从而得到光取向层。光致异构化步骤中使用的具有各向异性的光包括偏振光例如线性偏振光和椭圆形偏振光。或者，它可以是非偏振光并且可以相对涂布表面倾斜的方向照射。
尽管用于光致异构化步骤的偏振光可以是任意的线性偏振光和椭圆形偏振光，但是优选使用具有高偏振度的线性偏振光有效地进行光取向。而且，线性偏振光可以通过使来自光源的光穿过偏振滤光镜、或者偏振棱镜例如Glan-Thompson棱镜和Glan-Taylor棱镜获得。
另一方面，在光致异构化步骤中相对薄膜表面倾斜的方向用非偏振光照射薄膜表面的实施方式中，从照射面上照射能的均匀性、所得预倾斜角、取向效率等的角度，非偏振光的入射角相对基底的法线优选在10°-80°的范围内，更优选在20°-60°的范围内，最优选45°。
以倾斜方向照射非偏振光的实施方式的优点在于对光照设备而言不需要偏振滤光镜等，可以获得强的照射强度，并且可以缩短光取向的照射时间。
优选将待照射的光的波长调整至所用光活性化合物的光活性基团具有吸收的波长区内。例如，当光活性基团具有偶氮苯结构时，特别优选波长在330-500nm的范围内的紫外线，此时存在因偶氮苯的π→π*转换所致的强吸收。
照射光的光源的实例包括氙灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、UV激光例如KrF和ArF，等。当光活性基团是偶氮苯结构时，可以有效地使用在365nm下具有特别大发射强度的超高压汞灯。
而且，在光致异构化步骤中，特别优选照射光与使用偏振光或非偏振光的实施例中的光大致平行。此外，如果照射偏振光使用光掩膜的话，在两个或多个不同方向可以在光取向膜上产生构图形式的液晶取向性能。特别是，涂布光取向膜的组合物并干燥，之后用光掩膜覆盖基底并用偏振光或非偏振光照射整个表面，以构图形式提供具有液晶取向性能的曝光部分。通过重复该操作多次，可以在多个方向产生液晶取向性能。
而且，光取向膜在光致异构化步骤之后经过冷却。冷却方法可以是任意一种，只要能将光取向膜的光致异构化的涂布薄膜冷却，并用已知常用的冷却设备如冷却板、室和低温恒温箱将薄膜与基底一起冷却。
冷却条件为在20℃的温度下冷却1分钟或更长的时间。然而，当冷却温度低于20℃时，不能采用。冷却温度可以是至少所用溶剂的熔点，通常优选在-40℃至20℃的范围内。为了获得具有改进的液晶取向性能的更稳定的光取向膜，温度优选是10℃或更低，并且冷却时间优选是5分钟或更长。而且，为了缩短冷却时间，冷却温度优选是5℃或更低。
而且，为了防止露水冷凝，冷却可以在干燥空气、氮或氩气环境下进行，或者冷却可以在基底上吹干燥空气、氮等的同时进行。
通过这种方式，可以形成光取向膜。
(2)涂布步骤
(将通过将二色性染料组合物溶解在有机溶剂中制备的涂布液涂布到经过取向处理的基底或取向膜上的步骤)
这是将通过将二色性染料组合物溶解在有机溶剂中制备的涂布液(即二色性染料的有机溶剂溶液)涂布到经过取向处理的上面基底或取向膜上的步骤。
[用于制备涂布液的溶剂]
例如，本发明的光吸收各向异性膜可以使用含有本发明的二色性染料组合物的涂布液形成。用于制备涂布液的溶剂优选选自有机溶剂。有机溶剂的实例包括酰胺类例如N，N-二甲基甲酰胺、亚砜类例如二甲亚砜、杂环化合物例如吡啶、烃类例如苯或己烷、卤代烷例如氯仿或二氯甲烷、酯类例如乙酸甲酯或乙酸丁酯、酮类例如丙酮或甲基乙基酮和醚类例如四氢呋喃或1，2-二甲氧基乙烷。其中，优选卤代烷或酮类。可以将多种有机溶剂混合使用。
[涂布方式]
涂布液可以经普通技术(例如，旋涂、金属丝棒涂、挤出涂布、直接照相凹版涂布、反照相凹版涂布、模涂、喷墨法、狭缝涂布、罩涂和浸涂)涂布。二色性染料组合物的涂布液的固体含量优选是0.1-20质量％，更优选0.1-10质量％，再更优选0.5-5质量％。
本发明的光吸收各向异性膜优选按照湿成膜法形成。在制备本发明的光吸收各向异性膜时，制备由本发明的二色性染料组合物构成的涂布液之后，采用公知的涂布方法将涂布液涂布到各种基底例如玻璃板上，使得染料取向和层压。
作为湿成膜法，例如，可以提及的有如″Coating Engineering″，Yuji Harasaki(Asaku Shoten K.K.，published on March 20，1971)pages 253-277或″Creation and Applications of Harmonized Molecular Materials″supervised by Kunihiro Ichimura(CMC Publishing Co.，Ltd.，published on March 3，1998)pages 118-149中所述的已知方法、或者通过旋涂、喷涂、棒涂、辊涂、刀片涂布、自由弦长涂布、染涂、或者喷墨法在预先经过取向处理的基底上涂布的方法。
涂布时的温度优选是0℃-80℃。而且，湿度优选是约10％RH至80％RH。
而且，当通过湿成膜法涂布染料层时，可以将基底例如载体加热或冷却。此时基底温度优选是10℃-60℃。当温度大于上限时，担心取向受到干扰并且染料层会在下面详述的减压干燥之前干燥。当温度低于下限时，担心水滴附在基底上并阻碍涂布。当根据湿成膜法涂布的染料薄膜在减压干燥时，可以对基底加热。此时基底温度优选是60℃或更低。当温度大于上限时，担心取向受干扰并且染料层会在减压干燥之前干燥。
而且，当使用本发明的光吸收各向异性膜作为各种显示设备例如LCD或OLED的偏振滤光镜时，可以将染料薄膜直接形成于例如构成这种显示设备的电极基底上、或者可以使用其上形成有染料薄膜的基底作为这种显示设备的构成元件。
在本发明中，光吸收各向异性膜是通过将本发明的二色性染料组合物涂布到以不与取向处理方向平行的角度在一个方向取向的基底上形成的。而且，更优选本发明的二色性染料组合物以与基底的纵向或横向大致相同的方向涂布。通过上面处理，可以提供没有任何光学缺陷且二色性比高的光吸收各向异性膜。此外，在涂布二色性染料组合物之后，不需要切割基底以提供必需的偏振角，因此生产率高。
例如，JP-A-2007-127987描述了本发明的二色性染料组合物的优选涂布方法。
(3)干燥和取向步骤
(蒸发上述有机溶剂由此取向上述二色性染料组合物的步骤)
这是继涂布步骤之后从有机溶剂溶液的涂布薄膜中蒸发有机溶剂以取向二色性染料组合物的步骤。至于干燥温度，这种情况下，涂布薄膜优选在室温下自然干燥以防扰乱(以避免，例如热松弛)通过涂布形成的染料的取向状态。更优选在减压下进行处理以蒸发溶剂，由此在较低温度下干燥。
本文中术语“减压下处理”是指带有涂布薄膜(光吸收各向异性层)的基底放置在减压下以便通过蒸发除去溶剂的操作。此时，优选将带有光吸收各向异性膜的基底水平安装以避免从较高处移向较低处。
光吸收各向异性膜在涂布之后于减压下开始处理之前的时间间隔越短越好，并且优选在1秒钟-30秒钟的范围内。
减压下的处理方法包括，例如，下面方法。即将通过在基底上涂布涂布液制得的光吸收各向异性膜引入到减压处理用设备中，并在减压下进行处理。例如，可以使用在JP-A-2006-201759的图9或图10中所述的减压下处理的设备。JP-A-2004-169975详细描述了在减压下处理的设备。
至于减压下处理的条件，存在染料薄膜的系统中的压力优选是2×104Pa或更低，更优选1×104Pa或更低，特别优选1×103Pa或更低。此外，优选1Pa或更大，并且更优选1×101Pa或更大。通常，优选系统最终达到的压力在上述范围内。当压力大于上限时，担心染料薄膜不能干燥并且取向受到干扰。当压力低于下限时，染料薄膜干燥太快并且担心产生缺陷。
而且，减压下处理的时间优选是5秒钟至180秒钟。当时间大于上限时，担心染料薄膜在取向松弛之前不能干燥并且取向受到干扰。当时间低于下限时，担心染料薄膜不能干燥并且取向受到干扰。
而且，至于减压下处理期间系统内的温度，优选10℃至60℃。当温度大于上限时，担心干燥期间发生对流并且涂布薄膜变得不均匀。当温度低于下限时，担心染料薄膜不能干燥并且取向受到干扰。
干燥过的光吸收各向异性膜的厚度优选是0.01-30μm，更优选0.01-10μm，再更优选0.05-5μm。
(本发明的光吸收各向异性膜的特性)
本发明所用的术语“光吸收各向异性膜”是指在固体坐标系中从包括厚度方向和染料薄膜的内表面上的任意两个正交方向在内总共三个方向中选择的任意两个方向在电磁性能方面具有各向异性的染料薄膜。电磁性能的实例包括光学性能(例如吸收和折射)和电性质例如电阻和电容。具有光学各向异性例如吸收和折射的薄膜的实例包括线性偏振膜、环状偏振膜、延迟膜、阻抗各向异性膜等。即本发明的光吸收各向异性膜可用于偏振膜、延迟膜、或者阻抗各向异性膜。特别是，由于本发明的光吸收各向异性膜在整个可见光区显示高的吸光度，因此可用于偏振膜。
本发明的光吸收各向异性膜的特征在于在X-射线衍射测量中该膜显示得自于薄膜的面内方向上的周期性结构的衍射峰，并且所述衍射峰具有
Figure BPA00001337771500622
或更小的半宽。
这里，术语“半宽”是指这样获得的值：在X-射线衍射测量中使用基线作为参考在一个衍射峰测定峰顶强度，分别取在峰顶左边和右边所在的该强度的一半所示的两个点，并计算这两个点显示的周期值之间的差。
据认为本发明的光吸收各向异性膜，其特征在于在X-射线衍射测量中，薄膜显示得自于光吸收各向异性膜的面内方向上的周期性结构的衍射峰，并且所述衍射峰具有
Figure BPA00001337771500631
或更小的半宽，之所以显示高的二色性比是由于以下原因。
通常，形成光吸收各向异性膜的二色性染料是高宽比(＝分子纵轴长度/分子短轴长度)大的棒状分子，并具有在与分子纵轴方向大致一致的方向吸收可见光的跃迁矩。因此，分子纵轴与二色性染料的取向轴之间的角度平均越小，并且变化越小，那么光吸收各向异性膜显示的二色性比越高。
这里，术语“取向轴”是指光吸收各向异性膜相对线性偏振光显示最大吸光度的方向，并且通常与取向处理的方向一致。
如上面所详述，取向处理的具体实例包括如下方法：将用二色性染料染色的树脂薄膜拉伸，摩擦该取向膜，用线性偏振光照射并施加电场和磁场。然而，本发明并不限于上面所述的这些方法。
当二色性染料的分子纵轴和取向轴之间的角度变化大时，分子之间的距离变化也大。因此，就现有周期性结构而言，周期值也变化，并且通过X-射线衍射测量获得的衍射峰变宽并且显示大半宽。
另一方面，作为本发明的光吸收各向异性膜的特征，所述峰为衍射峰的半宽为某个值或更低的顶峰意指分子之间的距离变化小，并且二色性染料的分子纵轴和取向轴之间的角度平均小，即高度有序取向，并且推断显示高的二色性比。
为了获得光吸收各向异性膜，通常使用呈现向列相的液晶二色性染料化合物或组合物。通常，或者在常规技术中，其二色性比低至约10或更小，并且仅在X-射线衍射测量中获得宽的衍射峰。
另一方面，本发明人发现由含有本发明的二色性染料的新型组合物构成的光吸收各向异性膜是衍射峰的半宽为
Figure BPA00001337771500632
或更小且显示高二色性比的新型光吸收各向异性膜。
本发明的光吸收各向异性膜显示的衍射峰的半宽至少是如所述的
Figure BPA00001337771500633
或更小，并优选是
Figure BPA00001337771500634
或更小，更优选
Figure BPA00001337771500635
或更小，更优选
Figure BPA00001337771500636
或更小，并优选
Figure BPA00001337771500637
或更大。当半宽大于上限时，因染料中分子之间的距离变化宽并且高度有序取向受到破坏，因此不是优选的。或者，当半宽低于下限时，由于容易发生取向失真并且产生具有域的晶界，而且会引起灰雾产生以及每个域内取向扰动，因此不是优选的。
而且，本发明的光吸收各向异性膜在X-射线衍射测量时衍射峰所显示的周期优选
Figure BPA00001337771500641
更优选
Figure BPA00001337771500642
更优选
Figure BPA00001337771500643
最优选
Figure BPA00001337771500644
Figure BPA00001337771500645
在此认为衍射峰显示的“周期”与染料的分子间距一致。
光吸收各向异性膜的衍射峰的周期和半宽是由评价薄膜的X射线衍射仪(商品名：“ATX-G”面内光学系统，由Rigaku生产)或同等设备测定的X射线图谱获得的。
在本发明的光吸收各向异性膜中，它们是通过如下步骤获得的。
即首先，对光吸收各向异性膜以15°间隔进行所有方向的面内测定。通过所谓的φ扫描测定基底的峰强度大的面内方向，其中样品通过将其在与基底平行的面内旋转测定同时将观察到峰的角度固定。使用在所得方向上的面内测量的峰，获得周期和半宽。
如上所述，包括本发明的取向二色性染料的染料薄膜是具有光吸收各向异性的光吸收各向异性染料薄膜，并且可以形成特征在于衍射峰的半宽和周期的偏振膜的功能高的元件(偏振元件)。
这种情况下，形成的各向异性染料薄膜本身可以用作偏振元件，并且可以形成保护层、粘合层和抗反射层。
而且，为了使用各向异性染料薄膜形成液晶元件，可以预先在步骤(1)至(3)中于载体(基底)上形成透明电极例如ITO，并且可以在该电极上形成各向异性染料薄膜(偏振膜)。这种情况下，涂布等步骤可以在透明电极上涂布聚酰亚胺、聚乙烯醇等之后进行，以与染料薄膜接触并通过摩擦处理进行平行取向。
(光吸收各向异性层的其它特征)
当将由本发明的二色性染料组合物构成的涂布液涂敷到取向膜表面上时，二色性染料以取向膜在二色性染料-取向膜界面的倾斜角并以空气在二色性染料-空气界面的倾斜角取向。在将由本发明的二色性染料组合物构成的涂布液涂敷到取向膜表面之后，二色性染料可以均匀取向(单域取向)，由此获得水平取向。
可以将通过水平取向所述二色性染料，并在取向状态下固定染料形成的光吸收各向异性层用作偏振元件。
[倾斜角]
在本发明中，术语“倾斜角”是指在二色性染料分子的长轴方向和界面(取向膜界面或空气界面)之间的角度。在取向膜面的倾斜角窄到一定程度并有效地水平取向赋予偏振元件有益的光学性能。因此，从偏振性能的角度，在取向膜侧的倾斜角优选是0°-10°，更优选0°-5°，特别优选0°-2°，最优选0°-1°。此外，在空气界面侧的优选倾斜角是0°-10°，更优选0-5°，特别优选0-2°。
通常，在空气界面侧二色性染料的倾斜角可以通过选择任选加入的另一化合物(例如，JP-A-2005-99248、JP-A-2005-134884、JP-A-2006-126768和JP-A-2006-267183中所述的水平取向剂)来调节，并且作为采用本发明的光吸收各向异性膜的液晶显示设备的偏振元件可以实现优选的水平取向状态。
此外，在取向膜侧二色性染料的倾斜角可以通过上述方式控制(例如，通过使用控制取向膜的倾斜角的试剂)。
(光吸收各向异性膜的用途)
本发明的光吸收各向异性膜起到偏振膜的功能，由此利用光吸收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、支撑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，由此能够制得可以用于各种目的的各种类型的偏振元件。
在本发明的光吸收各向异性膜形成在支撑体上以用作偏振元件的情况下，可以使用形成的光吸收各向异性膜本身，或者通过例如湿式成膜法的层合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、和具有光学功能的层(如作为延迟膜的功能、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漫射膜的功能)，从而可以以层合物的形式使用
例如可以通过下面方法形成具有光学功能的层。
通过采用例如日本专利号2841377或日本专利号3094113中所述的拉伸处理，或者通过采用例如日本专利号3168850中所述的处理可以形成起延迟膜作用的层。
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以沉积或溅射得到的金属薄膜而形成。
具有作为漫射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，具有作为延迟膜或光学补偿膜功能的层可以通过施用液晶性化合物如圆盘状液晶性化合物并使其取向而形成。
本发明的液晶显示设备没有特别的限制，只要它具有使用二色性染料组合物和偏振元件制得的光吸收各向异性膜并利用其液晶性，具体实例包括电视机显示器、PC显示器、交通工具上安装的显示器和户外用的显示器。
实施例
基于下面的实施例将更详细地描述本发明。在不背离本发明精神和范围的情况下，实施例中所示的任意材料、试剂和使用比例和操作可以适当改变。因此应理解本发明决不打算限于下面的具体实施例。
在下面实施例中，如下所述进行光吸收各向异性膜光学性能的测定。
<二色性比>
用在入射光光学系统中设置有碘系列偏振元件的分光光度计测量光吸收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：光吸收各向异性膜对沿吸收轴方向的偏振光的吸光度
Ay：光吸收各向异性膜对沿偏振轴方向的偏振光的吸光度
下面，通过使用评价薄膜的X-射线衍射设备(商品名：“ATX-G”面内光学系统，由Rigaku生产)的面内测定图和φ-扫描图获得半宽。两个测定都是用CuKα以0.18°的入射角进行的。
通过下式转换衍射角和距离之间的关系：
D＝λ/(2*sinθ)、(d：距离，λ：入射X-射线波长(CuKα：
Figure BPA00001337771500671
))。
(实施例1)
在搅拌下将2质量份的示例染料(A-46)溶解于98质量份的氯仿中，获得光吸收各向异性膜的染料溶液(涂布液)。将染料溶液经旋涂涂布到具有已经过摩擦的均匀取向处理的聚乙烯醇取向膜(商品名：PVA-103，由Nissan Chemical Industries，Ltd.生产)的玻璃基底上，接着自然干燥，然后在70℃加热1分钟，获得光吸收各向异性膜。
薄膜厚度是0.2μm。
由此获得的光吸收各向异性膜的二色性比为21。从薄膜的与取向轴垂直的方向(观察到与透射轴垂直的衍射面的方向)和取向轴方向(观察到与吸收轴垂直的衍射面的方向)获得的X射线衍射图示于图1。在与取向轴垂直的方向测到两个峰，并且在取向轴方向测到两个峰。由各个峰获得的周期和半宽示于表1。
表1
Figure BPA00001337771500681
(实施例2)
在搅拌下将2质量份的示例染料(A-58)溶解于98质量份的氯仿中，获得光吸收各向异性膜的染料溶液。将染料溶液(涂布液)经旋涂涂布到具有已经过摩擦的均匀取向处理的聚乙烯醇取向膜(商品名：PVA-103，由Nissan Chemical Industries，Ltd.生产)的玻璃基底上，接着自然干燥，然后在40℃下加热1小时，获得光吸收各向异性膜。薄膜厚度是0.2μm。
由此获得的光吸收各向异性膜的二色性比为18。从薄膜的与取向轴垂直的方向和取向轴方向获得的X射线衍射图示于图2。在与取向轴垂直的方向测到四个峰，并且在取向轴方向测到一个峰。由各个峰获得的周期和半宽示于表2。
表2
Figure BPA00001337771500682
(实施例3)
在搅拌下将2质量份的示例染料(C-10)溶解于98质量份的氯仿中，获得光吸收各向异性膜的染料溶液。将染料溶液(涂布液)经旋涂涂布到具有已经过摩擦的均匀取向处理的聚乙烯醇取向膜(商品名：PVA-103，由Nissan Chemical Industries，Ltd.生产)的玻璃基底上，接着自然干燥，然后在40℃下加热1小时，获得光吸收各向异性膜。薄膜厚度是0.2μm。
由此获得的光吸收各向异性膜的二色性比为18。从薄膜的与取向轴垂直的方向和取向轴方向获得的X射线衍射图示于图3。在与取向轴垂直的方向测到两个峰。由各个峰获得的周期和半宽示于表3。
表3
(实施例4)
在搅拌下将2质量份的示例染料(D-2)溶解于98质量份的氯仿中，获得光吸收各向异性膜的染料溶液。将染料溶液(涂布液)经旋涂涂布到具有已经过摩擦的均匀取向处理的聚乙烯醇取向膜(商品名：PVA-103，由Nissan Chemical Industries，Ltd.生产)的玻璃基底上，接着自然干燥，然后在40℃下加热1小时，获得光吸收各向异性膜。薄膜厚度是0.2μm。
由此获得的光吸收各向异性膜的二色性比为19。从薄膜的与取向轴垂直的方向和取向轴方向获得的X射线衍射图示于图4。在与取向轴垂直的方向测到两个峰。由各个峰获得的周期和半宽示于表4。
表4
Figure BPA00001337771500692
(对比实施例1)
Figure BPA00001337771500693
在搅拌下将20质量份的棒状液晶(B)溶解于80质量份的氯仿中获得光吸收各向异性膜的溶液。将该溶液经旋涂涂布到具有已经过摩擦的均匀取向处理的聚乙烯醇取向膜(商品名：PVA-103，由Nissan Chemical Industries，Ltd.生产)的玻璃基底上，接着自然干燥，获得光吸收各向异性膜。
由此获得的光吸收各向异性膜的二色性比为6。将由与薄膜取向轴垂直的方向获得的X射线衍射图示于图5。在与取向轴垂直的方向测到一个峰。由该峰获得的周期和半宽示于表5。
表5
Figure BPA00001337771500701
如上所述，证实在本发明范围内的实施例的各光吸收各向异性膜具有适于呈现二色性比并显示高二色性比的分子取向。
尽管已经参照实施方式描述了本发明，但是除非另有说明，本发明不限于说明书中的任何详细内容，而是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2008年9月30日在日本提交的专利申请2008-254575的优先权，将其全文以援引的方式加入本文。

Claims (11)

1.一种光吸收各向异性膜，包括至少一种二色性染料，其中在X-射线衍射测量中，所述光吸收各向异性膜显示得自于光吸收各向异性膜的面内方向上的周期性结构的衍射峰，并且所述衍射峰具有
Figure FPA00001337771400011
或更小的半宽。
2.如权利要求1所述的光吸收各向异性膜，其中所述衍射峰得自于与取向轴垂直的方向上的周期性结构。
3.如权利要求1或2所述的光吸收各向异性膜，其中所述衍射峰显示
Figure FPA00001337771400012
的周期。
4.如权利要求1-3任一项所述的光吸收各向异性膜，其具有0.01-30μm的膜厚。
5.如权利要求1-4任一项所述的光吸收各向异性膜，其中所述光吸收各向异性膜形成于取向膜上。
6.一种用于形成如权利要求1-5任一项所述的光吸收各向异性膜的二色性染料组合物，其包括式(I)代表的偶氮染料作为所述二色性染料，并具有液晶性，
Figure FPA00001337771400013
其中R1-R4各自独立地代表氢原子或取代基；R5和R6各自独立地代表氢原子或可以具有取代基的烷基；L1代表-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1代表可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基、或者可以具有取代基的芳香杂环基团；B1代表可以具有取代基的二价芳香烃基或者可以具有取代基的二价芳香杂环基团；n代表1-5的整数；并且当n是2或更大时，B1彼此可以相同或不同。
7.如权利要求6所述的二色性染料组合物，其中所述式(I)代表的偶氮染料是式(Ia)代表的化合物：
Figure FPA00001337771400021
其中R7和R8各自独立地代表氢原子、甲基或者乙基；L1a代表-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1a代表式(IIa)或(IIIa)代表的基团；并且B1a和B2a各自独立地代表式(IVa)、(Va)或(VIa)代表的基团；
Figure FPA00001337771400022
其中R9代表可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的氧羰基、或者可以具有取代基的酰氧基；和
Figure FPA00001337771400031
其中m代表0-2的整数。
8.如权利要求6或7所述的二色性染料组合物，其中所述式(I)代表的
具有向列液晶性的偶氮染料是式(Ib)或(Ic)代表的偶氮染料：
Figure FPA00001337771400032
其中R10和R11各自独立地代表氢原子、甲基、或者乙基；L1b代表-N＝N-或-C(＝O)O-；L2b代表-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、或者-OC(＝O)-；A1b代表式(IIa)或(IIIa)代表的基团；并且m1和n1各自独立地代表0-2的整数；
Figure FPA00001337771400041
其中R9代表可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的氧羰基、或者可以具有取代基的酰氧基；
Figure FPA00001337771400042
其中R12和R13各自独立地代表氢原子、甲基或者乙基；并且A1c代表式(IIa)或(IIIa)代表的基团；和
Figure FPA00001337771400043
其中R9代表可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的氧羰基、或者可以具有取代基的酰氧基。
9.一种偏振元件，其包括如权利要求1-5任一项所述的光吸收各向异性膜。
10.一种显示设备，其包括如权利要求9所述的偏振元件。
11.一种制备如权利要求9的偏振元件的方法，其包括以下步骤：
[1]摩擦基底或所述基底上形成的取向膜，或者用光照射所述基底或取向膜；
[2]将如权利要求6-8任一项所述的二色性染料组合物涂布到所述基底或取向膜上；和
[3]取向所述二色性染料组合物。
CN200980138782.2A 2008-09-30 2009-09-30 二色性染料组合物、光吸收各向异性膜和偏振元件 Active CN102171592B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-254575 2008-09-30
JP2008254575 2008-09-30
PCT/JP2009/067108 WO2010038817A1 (ja) 2008-09-30 2009-09-30 二色性色素組成物、光吸収異方性膜および偏光素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102171592A true CN102171592A (zh) 2011-08-31
CN102171592B CN102171592B (zh) 2014-05-28

Family

ID=42073575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980138782.2A Active CN102171592B (zh) 2008-09-30 2009-09-30 二色性染料组合物、光吸收各向异性膜和偏振元件

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8927070B2 (zh)
JP (1) JP5412225B2 (zh)
KR (2) KR101608680B1 (zh)
CN (1) CN102171592B (zh)
WO (1) WO2010038817A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106978196A (zh) * 2015-10-29 2017-07-25 住友化学株式会社 组合物、偏振膜
CN107144911A (zh) * 2017-06-30 2017-09-08 深圳市华星光电技术有限公司 染料偏光片的制备方法及显示面板
CN107250322A (zh) * 2015-02-27 2017-10-13 住友化学株式会社 组合物
CN107526197A (zh) * 2016-06-22 2017-12-29 默克专利股份有限公司 光学切换器件
TWI619971B (zh) * 2013-03-05 2018-04-01 馬克專利公司 用於調節能量路徑之裝置
CN109791236A (zh) * 2016-07-15 2019-05-21 依视路国际公司 具有特定光过滤剂的偏振膜
CN110520769A (zh) * 2017-04-07 2019-11-29 富士胶片株式会社 各向异性光吸收膜及层叠体
CN111902752A (zh) * 2018-03-30 2020-11-06 富士胶片株式会社 偏振器及图像显示装置
WO2021051258A1 (zh) * 2019-09-17 2021-03-25 香港科技大学 一种使用偶氮染料的薄膜偏光片的制备方法

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8623476B2 (en) * 2008-11-28 2014-01-07 Fujifilm Corporation Polarizing element and method of producing the same
JP5300776B2 (ja) * 2010-03-31 2013-09-25 富士フイルム株式会社 偏光フィルム、表示装置、及びその製造方法
TWI564598B (zh) * 2011-10-12 2017-01-01 Sumitomo Chemical Co A polarizing film, a circularly polarizing plate, and the like
KR102129135B1 (ko) * 2012-02-28 2020-07-01 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 편광막, 원편광판 및 이들의 제조 방법
JP6297035B2 (ja) 2012-08-02 2018-03-20 バイオニア コーポレイション 新規アゾ化合物、これの利用及びこれの製造方法
US9194980B2 (en) * 2012-11-07 2015-11-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Polarizing film and display device including the polarizing film
CN103333547A (zh) * 2013-06-05 2013-10-02 苏州凹凸彩印厂 保护玻璃用凹版油墨及其制备方法
WO2015099377A1 (ko) * 2013-12-27 2015-07-02 주식회사 엘지화학 염료형 편광체 형성용 조성물 및 염료형 편광체
KR101732687B1 (ko) * 2013-12-27 2017-05-04 주식회사 엘지화학 염료형 편광체 형성용 조성물 및 염료형 편광체
CN113621388A (zh) * 2014-10-17 2021-11-09 住友化学株式会社 化合物和组合物
JP6616963B2 (ja) 2015-05-22 2019-12-04 富士フイルム株式会社 着色組成物、光吸収異方性膜、積層体、偏光板、画像表示装置及び化合物
WO2017090668A1 (ja) * 2015-11-24 2017-06-01 富士フイルム株式会社 ２色性色素化合物、２色性色素組成物、光吸収異方性膜、偏光素子および画像表示装置
JP6622902B2 (ja) * 2016-03-08 2019-12-18 富士フイルム株式会社 着色組成物、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置
WO2017195833A1 (ja) * 2016-05-12 2017-11-16 富士フイルム株式会社 着色組成物、２色性色素化合物、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置
CN105807359B (zh) * 2016-05-30 2017-04-05 京东方科技集团股份有限公司 线偏光层、圆偏光层、柔性显示装置及其制备方法
WO2018186503A1 (ja) * 2017-04-07 2018-10-11 富士フイルム株式会社 異方性光吸収膜および積層体
KR102575368B1 (ko) * 2017-12-28 2023-09-07 후지필름 가부시키가이샤 편광자, 및 화상 표시 장치
JP6896890B2 (ja) * 2017-12-28 2021-06-30 富士フイルム株式会社 光吸収異方性膜、光学積層体および画像表示装置
WO2020003938A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 富士フイルム株式会社 偏光子、及び、画像表示装置
CN112334797B (zh) * 2018-06-27 2022-12-20 富士胶片株式会社 偏振器及图像显示装置
KR102451590B1 (ko) * 2018-11-02 2022-10-06 주식회사 엘지화학 편광판 및 액정표시장치
KR102451589B1 (ko) * 2018-11-02 2022-10-06 주식회사 엘지화학 편광판 및 액정표시장치
KR102451591B1 (ko) * 2018-11-02 2022-10-06 주식회사 엘지화학 편광판 및 액정표시장치
KR102577329B1 (ko) * 2018-11-02 2023-09-11 주식회사 엘지화학 편광판 및 편광판의 용도
WO2021111859A1 (ja) * 2019-12-02 2021-06-10 富士フイルム株式会社 光吸収異方性膜の製造方法
JP2021157170A (ja) * 2020-03-25 2021-10-07 住友化学株式会社 偏光膜形成用組成物および偏光膜
KR20230107594A (ko) * 2020-11-27 2023-07-17 미쯔비시 케미컬 주식회사 광학 이방성 적층체 및 광학 소자

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08278409A (ja) * 1995-04-07 1996-10-22 Sumitomo Chem Co Ltd 配向色素膜とその製造方法および偏光素子と液晶表示装置
JPH11101964A (ja) * 1997-08-01 1999-04-13 Sony Corp 偏光素子及び表示装置
US6404472B1 (en) * 1995-09-08 2002-06-11 Alejandro Andreatta Film containing oriented dye, method of manufacturing the same, and polarizer and liquid crystal display unit utilizing the same
JP2003255328A (ja) * 2002-03-05 2003-09-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd 液晶素子用基板の製造方法およびそれを用いた液晶素子用基板
JP2005284260A (ja) * 2004-03-02 2005-10-13 Mitsubishi Chemicals Corp 異方性有機膜およびその製造方法並びに偏光膜および偏光素子
CN1867637A (zh) * 2003-10-14 2006-11-22 三菱化学株式会社 各向异性染料膜用染料、各向异性染料膜用染料组合物、各向异性染料膜和偏振元件
JP2007233162A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Fujifilm Corp 新規配向性を有する偏光板及び液晶表示装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4959172A (en) * 1987-06-04 1990-09-25 Mitsubishi Kasei Corporation Liquid crystal composition containing a pleochroic azo type compound
JP2710630B2 (ja) 1988-06-30 1998-02-10 三菱化学株式会社 偏光フィルムおよびその製造方法
RU2047643C1 (ru) 1993-05-21 1995-11-10 Хан Ир Гвон Материал для поляризующих покрытий
JP3616854B2 (ja) 1995-03-08 2005-02-02 住友化学株式会社 偏光素子とその製造方法および液晶表示装置
US6039893A (en) * 1997-01-24 2000-03-21 Sony Corporation Guest-host liquid crystal display device and guest-host liquid crystal composition
RU2155978C2 (ru) 1998-10-28 2000-09-10 ОПТИВА, Инк. Дихроичный поляризатор и способ его изготовления
JP2002180052A (ja) 2000-12-14 2002-06-26 Fuji Photo Film Co Ltd 水溶性二色性色素、光学フイルム、偏光素子、二色性色素のミセルを配向させる方法および光学フイルムの製造方法
JP2002338838A (ja) 2001-05-16 2002-11-27 Sumitomo Chem Co Ltd 色素配向薄膜
KR101135415B1 (ko) * 2003-10-14 2012-04-23 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 이방성 색소막용 색소, 이방성 색소막용 색소 조성물,이방성 색소막 및 편광소자
JP4622434B2 (ja) 2003-10-14 2011-02-02 三菱化学株式会社 異方性色素膜用色素、異方性色素膜用色素組成物、異方性色素膜および偏光素子
JP4404606B2 (ja) 2003-11-06 2010-01-27 日東電工株式会社 偏光子、その製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2008203752A (ja) 2007-02-22 2008-09-04 Hitachi Maxell Ltd 偏光素子の製造方法
US8623476B2 (en) * 2008-11-28 2014-01-07 Fujifilm Corporation Polarizing element and method of producing the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08278409A (ja) * 1995-04-07 1996-10-22 Sumitomo Chem Co Ltd 配向色素膜とその製造方法および偏光素子と液晶表示装置
US6404472B1 (en) * 1995-09-08 2002-06-11 Alejandro Andreatta Film containing oriented dye, method of manufacturing the same, and polarizer and liquid crystal display unit utilizing the same
JPH11101964A (ja) * 1997-08-01 1999-04-13 Sony Corp 偏光素子及び表示装置
JP2003255328A (ja) * 2002-03-05 2003-09-10 Sumitomo Bakelite Co Ltd 液晶素子用基板の製造方法およびそれを用いた液晶素子用基板
CN1867637A (zh) * 2003-10-14 2006-11-22 三菱化学株式会社 各向异性染料膜用染料、各向异性染料膜用染料组合物、各向异性染料膜和偏振元件
JP2005284260A (ja) * 2004-03-02 2005-10-13 Mitsubishi Chemicals Corp 異方性有機膜およびその製造方法並びに偏光膜および偏光素子
JP2007233162A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Fujifilm Corp 新規配向性を有する偏光板及び液晶表示装置

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI619971B (zh) * 2013-03-05 2018-04-01 馬克專利公司 用於調節能量路徑之裝置
US10114264B2 (en) 2013-03-05 2018-10-30 Merck Patent Gmbh Device for regulating the passage of energy
US10731078B2 (en) 2015-02-27 2020-08-04 Sumitomo Chemical Company, Limited Composition
CN107250322A (zh) * 2015-02-27 2017-10-13 住友化学株式会社 组合物
CN106978196B (zh) * 2015-10-29 2022-02-15 住友化学株式会社 组合物、偏振膜
CN106978196A (zh) * 2015-10-29 2017-07-25 住友化学株式会社 组合物、偏振膜
CN107526197A (zh) * 2016-06-22 2017-12-29 默克专利股份有限公司 光学切换器件
CN109791236A (zh) * 2016-07-15 2019-05-21 依视路国际公司 具有特定光过滤剂的偏振膜
CN110520769B (zh) * 2017-04-07 2021-12-03 富士胶片株式会社 各向异性光吸收膜及层叠体
CN113980319B (zh) * 2017-04-07 2023-04-28 富士胶片株式会社 各向异性光吸收膜及层叠体
CN110520769A (zh) * 2017-04-07 2019-11-29 富士胶片株式会社 各向异性光吸收膜及层叠体
CN113980319A (zh) * 2017-04-07 2022-01-28 富士胶片株式会社 各向异性光吸收膜及层叠体
CN107144911A (zh) * 2017-06-30 2017-09-08 深圳市华星光电技术有限公司 染料偏光片的制备方法及显示面板
US11131877B2 (en) 2017-06-30 2021-09-28 Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Fabrication method for dye polarizer and display panel
WO2019000943A1 (zh) * 2017-06-30 2019-01-03 深圳市华星光电技术有限公司 染料偏光片的制备方法及显示面板
CN111902752A (zh) * 2018-03-30 2020-11-06 富士胶片株式会社 偏振器及图像显示装置
CN111902752B (zh) * 2018-03-30 2022-06-21 富士胶片株式会社 偏振器及图像显示装置
CN114879298A (zh) * 2018-03-30 2022-08-09 富士胶片株式会社 偏振器及图像显示装置
CN114879298B (zh) * 2018-03-30 2023-11-14 富士胶片株式会社 偏振器及图像显示装置
US11921369B2 (en) 2018-03-30 2024-03-05 Fujifilm Corporation Polarizer and image display device
WO2021051258A1 (zh) * 2019-09-17 2021-03-25 香港科技大学 一种使用偶氮染料的薄膜偏光片的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110063854A (ko) 2011-06-14
JP5412225B2 (ja) 2014-02-12
WO2010038817A1 (ja) 2010-04-08
KR20160042459A (ko) 2016-04-19
JP2010107975A (ja) 2010-05-13
US8927070B2 (en) 2015-01-06
US20110177315A1 (en) 2011-07-21
CN102171592B (zh) 2014-05-28
KR101608680B1 (ko) 2016-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102171592B (zh) 二色性染料组合物、光吸收各向异性膜和偏振元件
CN101750662B (zh) 偏振元件及其制造方法
CN101550287B (zh) 二色性染料组合物
JP5612291B2 (ja) 二色性色素組成物を用いた光吸収異方性膜を有する偏光素子
CN102822142B (zh) 液晶性化合物、液晶性组合物、光吸收各向异性膜以及液晶显示装置
CN102498421A (zh) 滤色器和发光显示元件
WO2011024892A1 (ja) 二色性色素、光吸収異方性膜、偏光子及びその製造方法、並びに表示装置
CN106918862A (zh) 相位差膜
CN101781570A (zh) 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
WO2011024891A1 (ja) 二色性色素組成物、偏光膜、液晶セル、及び表示装置
WO2011024890A1 (ja) 偏光子積層体、カラーフィルタ、及び表示装置
CN115943331A (zh) 光学膜、光学层叠体及图像显示装置
WO2023054087A1 (ja) 円偏光板および自発光型表示装置
WO2022270466A1 (ja) 光学フィルム、光吸収異方性層の製造方法および画像表示装置
KR20150143568A (ko) 광학 이방성 필름의 제조 방법
WO2023210496A1 (ja) 光学異方性膜、表示装置
WO2023176672A1 (ja) 光学フィルムおよび視角制御システム
WO2023053995A1 (ja) 光吸収異方性層、光学フィルム、視野角制御システムおよび画像表示装置
JP2006337784A (ja) 光学補償シート、偏光板および液晶表示装置
WO2022239685A1 (ja) 光吸収異方性層、光学フィルム、視野角制御システムおよび画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant