CN102822705A

CN102822705A - 光吸收各向异性膜、偏振膜及其制造方法以及使用了其的显示装置

Info

Publication number: CN102822705A
Application number: CN2011800173984A
Authority: CN
Inventors: 森岛慎一; 岩桥伸卓
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2031-03-28
Also published as: KR20130090754A; EP2555023A1; US8865275B2; US20130107195A1; JP5442518B2; KR101660085B1; CN102822705B; WO2011125622A1; JP2011215337A

Abstract

本发明提供一种二色比高的光吸收各向异性膜。该光吸收各向异性膜将二色性色素组合物的取向固定而成，所述二色性色素组合物中，液晶性的非着色性低分子化合物所占的比例为30质量％以下，且包含具有向列型液晶性的偶氮系二色性色素中的至少一种，该光吸收各向异性膜在X射线衍射测定中显示来源于取向轴平行方向的周期结构的衍射峰。

Description

光吸收各向异性膜、偏振膜及其制造方法以及使用了其的显示装置

技术领域

本发明涉及光吸收各向异性膜、使用了该光吸收各向异性膜的偏振膜及其制造方法、以及使用了其的显示装置，特别涉及消偏振减少了的光吸收各向异性膜和偏振膜、制造其的方法以及使用了其的显示装置。

背景技术

当需要包括激光和自然光在内的照射光的衰减功能、偏振功能、散射功能、遮光功能等时，以往，对于每种功能，使用通过不同原理工作的装置。因此，与这些功能对应的制品也按照不同功能通过不同的制造工序来制造。例如，在LCD（液晶元件）中，为了控制显示中的旋光性或双折射性，使用了直线偏振片或圆偏振片。在OLED（有机电致发光元件）中，为了防止外部光的反射，也使用了圆偏振片。以往，这些偏振片（偏振元件）中广泛使用碘作为二色性物质。碘起偏器是通过如下方法制作的：使碘溶解或吸附到聚乙烯醇等高分子材料中，将其膜沿着一个方向膜状地拉伸，使多碘络合物取向。但是，由于碘的升华性大，因此在用于偏振元件时，其耐热性和耐光性并不充分。

因此，研究了将有机系的色素用作二色性物质的偏振元件。但是，这些有机系的色素存在与碘相比只能得到二色性相当差的程度的偏振元件等问题。此外，该方法中还存在拉伸处理等工艺费事等问题。

因此，最近其他方法逐渐受到关注。例如，湿式制膜法中，有在玻璃或透明薄膜等基板上利用有机色素分子的分子间相互作用等来使二色性色素取向的方法。但是，与碘起偏器相比二色性差，无法用于液晶显示装置用途。作为提高取向了的二色性色素的二色比的方法，专利文献1中，使二色性色素在具有高度取向有序的相中取向。此外，专利文献2和3中公开了包含晶体结构的偏振元件。但是，这些偏振元件由于均包含对称性低的高次结构，因此易于产生晶畴和晶界，存在发生散射和消偏振的问题。此外，由于专利文献2中记载的具有磺基、羧基等赋予水溶性的取代基的偶氮色素为溶致液晶，因此难以如热致液晶那样通过加热熟化来实施均匀取向处理，难以形成具有光滑表面的涂布膜，从而成为散射和消偏振的原因。

另一方面，近年来，以提高显示性能等为目的的新型偏振元件的用途开发得以进展。专利文献4中提出了通过在滤色器层与液晶材料层之间设置偏振层（所谓的内置偏振层）来抑制滤色器的消偏振（所谓的消偏度）的技术方案。但是，配置于液晶单元内的偏振层需要以更薄的膜厚来达到所期望的偏振度，要求更高的二色性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4404606号

专利文献2：日本特开2006－79030号

专利文献3：日本专利第3667637号

专利文献4：日本特开2008－90317号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明者进行了研究，结果当利用专利文献1记载的六角相或结晶相形成的偏振层时，由于其对称性低而产生晶体边界（所谓的晶体晶界）。可知由于该晶界而产生的散射光造成消偏振发生、对比度降低。

本发明是鉴于上述背景技术而完成的发明，本发明的课题在于达到以下所示的目的。

本发明的课题在于提供二色性高、且散射光造成的消偏振减少了的高对比度的光吸收各向异性膜、具备该光吸收各向异性膜而成的偏振膜以及显示装置，以及提供所述偏振膜的制造方法。

用于解决课题的手段

用于解决上述课题的手段如下所示。

＜1＞一种光吸收各向异性膜，其将二色性色素组合物的取向固定而成，所述二色性色素组合物中，液晶性的非着色性低分子化合物所占的比例为30质量％以下，且含有具有向列型液晶性的偶氮系二色性色素中的至少一种，该光吸收各向异性膜在X射线衍射测定中显示来源于取向轴平行方向的周期结构的衍射峰。

＜2＞根据＜1＞所述的光吸收各向异性膜，其中，至少一个所述衍射峰表示的周期为

＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的光吸收各向异性膜，其中，至少一个所述衍射峰的半宽度为

以下。

＜4＞根据＜1＞～＜3＞中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，其显示来源于取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰、且至少一个所述衍射峰表示的周期为

＜5＞根据＜4＞所述的光吸收各向异性膜，其中，至少一个来源于所述取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰为来源于面内方向的周期结构的衍射峰。

＜6＞根据＜4＞或＜5＞所述的光吸收各向异性膜，其中，来源于取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰为一个。

＜7＞根据＜4＞～＜6＞中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，来源于取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰的强度在与取向轴垂直的面内的膜法线方向±70°的范围内不显示极大值。

＜8＞根据＜4＞～＜7＞中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，至少一个来源于取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰的半宽度为

以下。

＜9＞根据＜1＞～＜8＞中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，所述二色性色素组合物含有两种以上二色性色素。

＜10＞根据＜1＞～＜9＞中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，所述至少一种二色性色素为下述通式（I）、下述通式（II）、下述通式（III）、或下述通式（IV）所示的化合物。

[化学式1]

通式（I）

（式中，R¹¹～R¹⁴分别独立地表示氢原子或取代基；R¹⁵和R¹⁶分别独立地表示氢原子或可具有取代基的烷基；L¹¹表示－N＝N－、－CH＝N－、－N＝CH－、－C（＝O）O－、－OC（＝O）－或－CH＝CH－；A¹¹表示可具有取代基的苯基、可具有取代基的萘基或可具有取代基的芳香族杂环基；B¹¹表示可具有取代基的2价的芳香族烃基或2价的芳香族杂环基；n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个B¹¹相互可以相同也可以不同。）

[化学式2]

通式（II）

（式中，R²¹和R²²分别表示氢原子、烷基、烷氧基或－L²²－Y所示的取代基，R²¹和R²²中的至少一个表示除氢原子以外的基团；L²²表示亚烷基，亚烷基中存在的1个CH₂基或不相邻的2个以上的CH₂基可分别被－O－、－COO－、－OCO－、－OCOO－、－NRCOO－、－OCONR－、－CO－、－S－、－SO₂－、－NR－、－NRSO₂－或－SO₂NR－（R表示氢原子或碳原子数为1～4的烷基）取代；Y表示氢原子、羟基、烷氧基、羧基、卤素原子或聚合性基团；L²¹分别表示选自由偶氮基（－N＝N－）、羰基氧基（－C（＝O）O－）、氧基羰基（－O－C（＝O）－）、亚氨基（－N＝CH－）和亚乙烯基（－C＝C－）组成的组中的连接基团；Dye分别表示下述通式（IIa）所示的偶氮色素残基；

[化学式3]

式（IIa）中，*表示与L²¹的键合部；X²¹表示羟基、取代或无取代的烷基、取代或无取代的烷氧基、无取代氨基、或者单或二烷基氨基；Ar²¹表示分别可具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基；n表示1～3的整数，当n为2以上时，2个Ar²¹相互可以相同也可以不同。）

[化学式4]

通式（III）

（式中，R³¹～R³⁵分别独立地表示氢原子或取代基；R³⁶和R³⁷分别独立地表示氢原子或可具有取代基的烷基；Ｑ³¹表示可具有取代基的芳香族烃基、芳香族杂环基或环己烷环基；L³¹表示2价的连接基团；A³¹表示氧原子或硫原子。）

[化学式5]

通式（IV）

（式中，R⁴¹和R⁴²分别表示氢原子或取代基，且相互可以键合形成环；Ar⁴表示可以被取代的2价的芳香族烃基或芳香族杂环基；R⁴³和R⁴⁴分别表示氢原子或可以被取代的烷基，且相互可以键合形成杂环。）

＜11＞一种偏振膜，其具有基板和在该基板上的＜1＞～＜10＞中任一项所述的光吸收各向异性膜。

＜12＞根据＜11＞所述的偏振膜，其中，所述基板与所述光吸收各向异性膜之间具有取向膜。

＜13＞一种显示装置，其具有＜11＞或＜12＞的偏振膜。

＜14＞一种＜11＞或＜12＞所述的偏振膜的制造方法，其按照下述顺序包含至少下述工序［1］～［3］：

［1］对基板直接进行摩擦或光照射或者对该基板上形成的取向膜进行摩擦或光照射的工序；

［2］将溶解于有机溶剂中的二色性色素组合物涂布到该基板或该取向膜上的工序；

［3］将该二色性色素组合物的涂布膜在50℃～250℃下加热、使其取向而制成光吸收各向异性膜的工序。

发明效果

根据本发明，能够提供二色性高且由散射光所造成的消偏振减少了的高对比度的光吸收各向异性膜和偏振膜、以及使用了该偏振膜的显示装置。

附图说明

图1为比较例1的X射线衍射图案。

具体实施方式

以下对本发明进行详细说明。另外，本说明书中“～”以包含其前后所记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。

1．光吸收各向异性膜

本发明涉及一种光吸收各向异性膜，其特征在于，其将二色性色素组合物的取向固定而成，所述二色性色素组合物中，液晶性的非着色性低分子化合物所占的比例为30质量％以下，且含有具有向列型液晶性的偶氮系二色性色素中的至少一种，该光吸收各向异性膜在X射线衍射测定中显示来源于取向轴平行方向的周期结构的衍射峰。

本发明中所说的光吸收各向异性膜是指从色素膜的厚度方向和任意的垂直的面内2个方向的立体坐标系的总计3个方向中选择的任意2个方向的电磁学性质具有各向异性的色素膜。作为电磁学性质，可列举出吸收、折射等光学性质、电阻、电容等电性质等。作为具有吸收、折射等光学各向异性的膜，有例如直线偏振膜、圆偏振膜、相位差膜、电阻率各向异性膜等。即，本发明的光吸收各向异性膜可以用作偏振膜、相位差膜或电阻率各向异性膜。特别是，本发明的光吸收各向异性膜由于在整个可见光区域显示高吸光度，因此对于偏振膜是有用的。

本发明的光吸收各向异性膜的特征在于，在X射线衍射测定中显示来源于取向轴平行方向的周期的衍射峰。特别优选在取向轴垂直方向邻接的分子形成层，且该层在取向轴平行方向层叠。这种集合状态类似于比向列相更高度有序的近晶相，得到高的二色比。该周期包括例如与分子长或其2倍对应的情况，其范围为

优选为

更优选为

进一步优选为

这里，取向轴是指光吸收各向异性膜对直线偏振光显示最大吸光度的方向，通常与进行取向处理的方向一致。例如，在将二色性色素组合物的水平取向固定的膜中，取向轴为膜面内的轴，与取向处理方向（例如在经摩擦处理的取向膜上使二色性色素组合物水平取向的方式中，通常为摩擦方向；在利用光取向膜使二色性色素组合物水平取向的方式中，通常为通过向取向膜的光照射显现的双折射率最大的方向）一致。

一般，形成光吸收各向异性膜的偶氮系的二色性色素为长宽比（＝分子长轴长／分子短轴长）大的棒状分子，在与分子长轴方向基本一致的方向，存在吸收可见光的跃迁矩（非专利文献Dichroic Dyes for LiquidCrystal Displays）。因此，二色性色素的分子长轴与取向轴所成的角度越是平均且小、偏差越小，则光吸收各向异性膜越是显示高二色比。

本发明的光吸收各向异性膜所显示的来源于所述取向轴平行方向的周期的衍射峰的半宽度优选为

以下。

这里，半宽度是指如下得到的值：在X射线衍射测定的一个衍射峰内，求出将基线作为基准的峰顶点的强度，在峰顶点左右各取一个表示该强度的一半强度的2个点，算出2个点分别所表示的周期的值之差。

X射线衍射测定中，显示来源于取向轴平行方向的周期的衍射峰、且其半宽度为以下的光吸收各向异性膜基于以下理由推测显示高的二色比。

取向轴平行方向的周期是由在取向轴垂直方方向邻接的分子的重心位置秩序产生的，例如重心位置在同一平面内时形成层结构。当该层结构或以该层结构为基准的周期结构的法线方向从取向轴偏离，则构成周期结构的二色性色素的分子长轴与取向轴所成的角变大、二色比降低，此外，衍射峰变宽，显示大的半宽度。

与此相对，当为衍射峰的半宽度在一定值以下的尖峰时，表示周期结构的偏离小、二色性色素的分子长轴与取向轴所成的角度小、即高度有序地取向，因此推测显现高的二色比。

衍射峰的半宽度如此至少为

以下、优选为

以下、更优选为

以下、进一步优选为

以下，且优选为

以上。当半宽度超过上限时，周期结构的偏离变大，高度有序的取向受到阻碍，因此不优选。另外，当其低于下限时，有可能变得易于发生取向变形、产生晶畴和晶界、发生光雾和各晶畴的取向紊乱，从而导致消偏振，因此不优选。

本发明的光吸收各向异性膜优选显示来源于取向轴垂直方向的周期的衍射峰。该周期例如与使分子长轴与取向轴方向一致地取向了的二色性色素的分子短轴方向的分子间距离对应，其范围为

优选为

更优选为

进一步优选为

本发明的光吸收各向异性膜在与取向轴垂直的面内的膜法线方向±70°的范围内测定上述衍射峰的强度分布时，不显示极大值。该测定中，当衍射峰的强度显示极大值时，其表示在取向轴垂直方向即分子短轴方向的堆积（packing）上具有各向异性。作为这样的集合状态，具体地可列举出晶体、六角相、结晶相等（参照《液晶便览》）。当在堆积上具有各向异性时，有可能因不连续的堆积而产生晶畴和晶界、发生光雾和各晶畴的取向紊乱从而导致消偏振，因此不优选。本发明的光吸收各向异性膜由于在取向轴垂直方向的堆积上没有各向异性，因此能够不产生晶畴和晶界地形成均匀的膜。作为这样的集合状态，具体地可列举出向列相、近晶A相、这些相的过冷却状态等，但并不限定于这些。此外，也可以是多种集合状态混合存在而在整体上显示上述衍射峰的特征的方式。

另外，对于当在与取向轴垂直的面内的膜法线方向±70°的范围内测定强度分布时是否显示极大值，可以通过使用了通常的X射线衍射装置的测定来进行确认，例如，可以通过基于《X射线衍射要论》（CULLITY，B.D、アグネ、1961年）、《Thin Film Analysis by X-Ray Scattering：利用X射线散射的薄膜分析》（Birkholz,Mario、Wiley、2006年）、《X射线晶体结构解析》（大桥裕二、裳华房、2005/09/25）、《X线解析入门（第2版）》（角户正夫笹田义夫（共著）、东京化学同人、1973年）等中记载的方法进行测定来确认。

由于光吸收各向异性膜一般针对以与膜垂直或接近垂直的角度入射的光被使用，因此优选在面内方向具有高的二色比。因此，光吸收各向异性膜优选在面内方向具有周期结构、且显示来源于该周期结构的衍射峰。

本发明的光吸收各向异性膜所显示的来源于所述取向轴垂直方向的周期的衍射峰的半宽度优选为

以下、更优选为

以下。

这里，当为衍射峰的半宽度在一定值以下的尖峰时，表示分子间距离的不均小、二色性色素的分子长轴与取向轴所成的角度平均且小、即高度有序地取向，因此推测显现高的二色比。

衍射峰的半宽度如此为

以下、优选为以下、更优选为

以下、进一步优选为

以下、更进一步优选为

以下、特别优选为

以上。当半宽度超过上限时，色素的分子间距离的不均变大、高度有序的取向受到阻碍，因此不优选。另外，当其低于下限时，容易发生取向变形，产生晶畴和晶界，有可能招致发生光雾和各晶畴的取向紊乱、消偏振，因此不优选。

光吸收各向异性膜的衍射峰的周期和半宽度可以从用薄膜评价用X射线衍射装置（Rigaku公司制、商品名：“ATX－G”平面内（In-plane）光学体系）或与其等同的装置测定的X射线线形得到。

本发明的光吸收各向异性膜的X射线衍射测定例如可以按照下述顺序进行。

首先，对光吸收各向异性膜每隔15°地进行全方向的平面内测定。在将观测到峰的角度固定的状态下，通过将样品在平行于基板的面内旋转来进行测定的所谓φ扫描，决定峰强度大的基板平面内的朝向。使用得到的朝向中的平面内测定的峰，能够求出周期、半宽度。

作为通过将二色性色素的取向固定而成的光吸收各向异性膜、且在衍射峰的周期和半宽度方面具有上述特征的本发明的光吸收各向异性膜的二色比高、作为偏振膜是有用的。

以下，对可用于在X射线衍射测定中满足上述特性的光吸收各向异性膜的制作中的材料等进行详细说明。

1－（1）二色性色素组合物

本发明中的光吸收各向异性膜将二色性色素组合物的取向固定而成，所述二色性色素组合物中，液晶性的非着色性低分子化合物所占的比例为30质量％以下、且含有具有向列型液晶性的偶氮系二色性色素中的至少一种。

本发明中使用的二色性色素组合物中，液晶性的非着色性低分子化合物所占的比例为30质量％以下、优选为20质量％以下、更优选为10质量％以下、更进一步优选为5质量％以下。即，本发明中使用的二色性色素组合物中，二色性色素分子优选通过自身的取向能力或通过与其他色素并用来取向并将其状态固定，从而作为偏振膜等的光吸收各向异性膜发挥作用。例如，通过利用含有二色性色素和作为主成分的非着色性的液晶化合物的组合物，沿着液晶化合物的分子的取向使二色性色素的分子取向，能够制成达到规定的二色比、即所谓的宾主（GH）型的组合物；但是与GH的方式相比，所述方式能够达到更高的二色比，因此优选。本发明中使用的二色性色素组合物通过使液晶性的非着色性低分子化合物所占的比例低或者完全不含有，能够得到高的色素浓度、并能够将光吸收各向异性膜制成薄膜。

这里，非着色性的液晶化合物是指在可见光的光谱区域即400～700nm的光谱区域中不显示吸收、且显现向列型液晶相或近晶型液晶相的化合物，例如可列举出《液晶デバイスハンドブツク》（日本学术振兴会第142委员会编、日刊工业新闻社、1989年）的第154～192页和第715～722页中记载的液晶化合物。

本发明中，使用含有具有向列型液晶性的偶氮系二色性色素中的至少一种的二色性色素组合物。本发明中，“二色性色素”是指根据方向不同吸光度不同的色素。此外，“二色性”和“二色比”在将二色性色素组合物制成光吸收各向异性膜时由吸收轴方向的偏振光的吸光度相对于偏振轴方向的偏振光的吸光度之比来计算。

本发明中的二色性色素组合物特别优选含有下述通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素中的至少一种。下述通式（I）～（IV）所示的二色性色素优选具有向列型液晶性。

[化学式6]

通式（I）

式中，R¹¹～R¹⁴分别独立地表示氢原子或取代基；R¹⁵和R¹⁶分别独立地表示氢原子或可具有取代基的烷基；L¹¹表示－N＝N－、－CH＝N－、－N＝CH－、－C（＝O）O－、－OC（＝O）－或－CH＝CH－；A¹¹表示可具有取代基的苯基、可具有取代基的萘基或可具有取代基的芳香族杂环基；B¹¹表示可具有取代基的2价的芳香族烃基或2价的芳香族杂环基；n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个B¹¹相互可以相同也可以不同。

上述通式（I）中，作为R¹¹～R¹⁴表示的取代基，可列举出以下基团。

烷基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～12、特别优选碳原子数为1～8的烷基，例如可列举出甲基、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、环己基等）、链烯基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～12、特别优选碳原子数为2～8的链烯基，例如可列举出乙烯基、芳基、2－丁烯基、3－戊烯基等）、炔基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～12、特别优选碳原子数为2～8的炔基，例如可列举出炔丙基、3－戊炔基等）、芳基（优选碳原子数为6～30、更优选碳原子数为6～20、特别优选碳原子数为6～12的芳基，例如可列举出苯基、2，6－二乙基苯基、3，5－二（三氟甲基）苯基、萘基、联苯基等）、取代或无取代的氨基（优选碳原子数为0～20、更优选碳原子数为0～10、特别优选碳原子数为0～6的氨基，例如可列举出无取代氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基等）、

烷氧基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出甲氧基、乙氧基、丁氧基等）、氧基羰基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～15、特别优选为2～10，例如可列举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯氧基羰基等）、酰氧基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选为2～6，例如可列举出乙酰氧基、苯甲酰氧基等）、酰胺基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选碳原子数为2～6，例如可列举出乙酰氨基、苯甲酰氨基等）、烷氧基羰基氨基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选碳原子数为2～6，例如可列举出甲氧基羰基氨基等）、芳基氧基羰基氨基（优选碳原子数为7～20、更优选碳原子数为7～16、特别优选碳原子数为7～12，例如可列举出苯基氧基羰基氨基等）、磺酰基氨基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出甲烷磺酰基氨基、苯磺酰基氨基等）、氨磺酰基（优选碳原子数为0～20、更优选碳原子数为0～10、特别优选碳原子数为0～6，例如可列举出氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等）、氨基甲酰基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出无取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等）、

烷基硫基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出甲基硫基、乙基硫基等）、芳基硫基（优选碳原子数为6～20、更优选碳原子数为6～16、特别优选碳原子数为6～12，例如可列举出苯基硫基等）、磺酰基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出甲磺酰基、甲苯磺酰基等）、亚磺酰基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出甲烷亚磺酰基、苯亚磺酰基等）、脲基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出无取代的脲基、甲基脲基、苯基脲基等）、磷酰胺基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出二乙基磷酰胺基、苯基磷酰胺基等）、羟基、巯基、卤素原子（例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子）、氰基、硝基、氧肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基（－CH＝N－或－N＝CH－）、偶氮基、杂环基（优选碳原子数为1～30、更优选为1～12的杂环基，例如具有氮原子、氧原子、硫原子等杂原子的杂环基，如可列举出咪唑基、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、苯并噻唑基等）、甲硅烷基（优选碳原子数为3～40、更优选碳原子数为3～30、特别优选碳原子数为3～24的甲硅烷基，例如可列举出三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等）。

这些取代基还可进一步被这些取代基所取代。此外，当取代基有二个以上时，可以相同也可以不同。此外，在可能的情况下，还可以相互键合成环。

作为R¹¹～R¹⁴表示的基团，优选为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子，更优选为氢原子、烷基、烷氧基，进一步优选为氢原子或甲基。

作为R¹⁵和R¹⁶表示的可具有取代基的烷基，优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～12、特别优选碳原子数为1～8的烷基，例如可列举出甲基、乙基、正辛基等。作为R¹⁵和R¹⁶表示的烷基的取代基，与所述R¹¹～R¹⁴表示的取代基同义。当R¹⁵或R¹⁶表示烷基时，R¹²或R¹⁴可以相互连接形成环结构。R¹⁵和R¹⁶优选为氢原子、烷基，更优选为氢原子、甲基或乙基。

A¹¹表示可具有取代基的苯基、可具有取代基的萘基或可具有取代基的芳香族杂环基。

作为该苯基或该萘基可具有的取代基，优选为了提高偶氮化合物的溶解性或向列型液晶性而导入的基团、为了调节作为色素的色调而导入的具有供电子性或吸电子性的基团、或为了使取向固定而导入的具有聚合性基团的基团，具体地与所述R¹¹～R¹⁴表示的取代基同义。优选可具有取代基的烷基、可具有取代基的链烯基、可具有取代基的炔基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的氧基羰基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的酰胺基、可具有取代基的氨基、可具有取代基的烷氧基羰基氨基、可具有取代基的磺酰基氨基、可具有取代基的氨磺酰基、可具有取代基的氨基甲酰基、可具有取代基的烷基硫基、可具有取代基的磺酰基、可具有取代基的脲基、硝基、羟基、氰基、亚氨基、偶氮基、卤素原子，特别优选为可具有取代基的烷基、可具有取代基的链烯基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的氧基羰基、可具有取代基的酰氧基、硝基、亚氨基、偶氮基。这些取代基中，关于具有碳原子的取代基，碳原子数的优选范围与R¹¹～R¹⁴表示的取代基的碳原子数的优选范围相同。

所述苯基或所述萘基可以具有1～5个这些取代基，优选具有1个。对于苯基，更优选与L¹相对地在对位上具有1个取代基。

作为芳香族杂环基，优选来自单环或二环性的杂环的基团。作为构成芳香族杂环基的除碳以外的原子，可列举出氮原子、硫原子和氧原子。当芳香族杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子时，这些原子可以相同也可以不同。作为芳香族杂环基，具体地可列举出吡啶基、喹啉基、硫代苯基、噻唑基、苯并噻唑基、噻二唑基、喹诺酮基、萘二甲酰亚氨基、噻吩并噻唑基等。

作为芳香族杂环基，优选吡啶基、喹啉基、噻唑基、苯并噻唑基、噻二唑基或噻吩并噻唑基，更优选吡啶基、苯并噻唑基、噻二唑基或噻吩并噻唑基，进一步优选吡啶基、苯并噻唑基或噻吩并噻唑基。

A¹¹特别优选为可具有取代基的苯基、吡啶基、苯并噻唑基或噻吩并噻唑基。

B¹¹表示可具有取代基的2价的芳香族烃基或2价的芳香族杂环基。n表示1～4，当n为2以上时，多个B¹¹相互可以相同也可以不同。

作为该芳香族烃基，优选苯基、萘基。作为该芳香族烃基可具有的取代基，可列举出可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、羟基、硝基、卤素原子、可具有取代基的氨基、可具有取代基的酰胺基和氰基。作为该芳香族烃基可具有的取代基，优选可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、羟基、卤素原子，更优选可具有取代基的烷基、可具有取代基的烷氧基、卤素原子，进一步优选甲基或卤素原子。

作为该芳香族杂环基，优选来自单环或二环性的杂环的基团。作为构成芳香族杂环基的除碳以外的原子，可列举出氮原子、硫原子和氧原子。芳香族杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子时，这些原子可以相同也可以不同。作为芳香族杂环基，具体地可列举出吡啶基、喹啉基、异喹啉基、苯并噻二唑基、苯二甲酰亚氨基、噻吩并噻唑基等。其中，特别优选噻吩并噻唑基。

作为该芳香族杂环基可具有的取代基，可列举出甲基和乙基等烷基，甲氧基、乙氧基等烷氧基，无取代或者甲基氨基等氨基，乙酰基氨基、酰胺基、硝基、羟基、氰基、卤素原子等。这些取代基中，对于具有碳原子的取代基，碳原子数的优选范围与R¹¹～R¹⁴表示的取代基的碳原子数的优选范围相同。

上述通式（I）所示的偶氮色素的优选的例子包括下述通式（Ia）和（Ib）的任一个表示的偶氮色素。

[化学式7]

通式（Ia）

式中，R^17a和R^18a分别独立地表示氢原子、甲基或乙基；L^11a表示－N＝N－、－N＝CH－、－O（C＝O）－或－CH＝CH－；A^11a表示下述通式（Ia－I）或（Ia－III）所示的基团；B^11a和B^12a分别独立地表示下述式（Ia－IV）、（Ia－V）或（Ia－VI）所示的基团；

[化学式8]

式中，R^19a表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的氧基羰基或可具有取代基的酰氧基。

[化学式9]

式中，m表示0～2的整数。

[化学式10]

通式（Ib）

式中，R^17b和R^18b分别独立地表示氢原子、甲基或乙基；L^11b表示－N＝N－或－（C＝O）O－；L^12b表示－N＝CH－、－（C＝O）O－或－O（C＝O）－；A^11b表示下述式（Ib－II）或（Ib－III）所示的基团；m表示0～2的整数；

[化学式11]

式中，R^19b表示可具有取代基的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的氧基羰基、可具有取代基的酰氧基。

上述通式（Ia）和（Ib）中，具有各基团的取代基的例子与通式（I）中的R¹¹～R¹⁴表示的取代基的例子相同。此外，对于烷基等具有碳原子的基团，其碳原子数的优选范围与R¹¹～R¹⁴表示的取代基的碳原子数的优选范围相同。

另外，上述通式（I）、（Ia）和（Ib）所示的化合物还可以具有聚合性基团作为取代基。当具有聚合性基团时，硬膜性优化，因此优选。聚合性基团的例子包括不饱和聚合性基团、环氧基和氮丙啶基，优选不饱和聚合性基团，特别优选烯键式不饱和聚合性基团。烯键式不饱和聚合性基团的例子包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基。

聚合性基团优选位于分子末端，即优选在式（I）中作为R¹⁵和／或R¹⁶的取代基、以及作为Ar¹¹的取代基存在。

以下示出式（I）所示的偶氮色素的具体例子，但并不限定于以下具体例子。

[化学式12]

No.

X¹

X²

R²¹

R²²

R²³

R²⁴

R²⁵

Y¹

A-1

-C₂H₅

-H

-CH₃

-H

-C₄H₉

A-2

-C₂H₅

-H

-CH₃

-H

-C₄H₉

A-3

-CH₃

-H

-CH₃

-H

-C₄H₉

[化学式13]

[化学式14]

[化学式15]

[化学式16]

[化学式17]

[化学式18]

[化学式19]

[化学式20]

[化学式21]

[化学式22]

[化学式23]

[化学式24]

[化学式25]

[化学式26]

[化学式27]

通式（II）

式中，R²¹和R²²分别表示氢原子、烷基、烷氧基或－L²²－Y所示的取代基，R²¹和R²²中的至少一个表示除氢原子以外的基团。L²²表示亚烷基，亚烷基中存在的1个CH₂基或不相邻的2个以上CH₂基可以分别被－O－、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-NRCOO-、-OCONR-、-CO-、－S－、－SO₂－、－NR－、－NRSO₂－或－SO₂NR－（R表示氢原子或碳原子数为1～4的烷基）取代。Y表示氢原子、羟基、烷氧基、羧基、卤素原子或聚合性基团。

其中，当R²¹和R²²中的一个为氢原子或C₁～C₄左右的短链的取代基、R²¹和R²²的另一个为C₅～C₃₀左右的长链的取代基时，由于溶解性得到进一步改善，因此优选。通常已知关于液晶性的显现，其分子形状和极化率的各向异性等有很大影响，液晶便览（2000年、丸善株式会社）等中有详细记载。棒状液晶分子的代表性骨架由刚性的介晶（mesogen）和分子长轴方向柔软的末端链构成，相当于式（II）中的R²¹和R²²的分子短轴方向的侧方取代基通常选择不阻碍分子旋转的小的取代基或未取代。作为侧方取代基中具有特征的例子，已知有通过导入亲水性（例如离子性）的侧方取代基而使近晶相稳定的例子，但显现稳定的向列相的例子却几乎未知。特别是，通过在显现向列相的棒状液晶性分子的特定的取代位置上导入长链的取代基从而在不降低取向有序度的情况下提高溶解性的例子完全未知。

作为R²¹和R²²各自表示的烷基，可列举出C₁～C₃₀的烷基。作为上述短链的烷基的例子，优选C₁～C₉、更优选C₁～C₄。另一方面，作为上述长链的烷基，优选C₅～C₃₀、更优选C₁₀～C₃₀、进一步优选C₁₀～C₂₀。

作为R²¹和R²²各自表示的烷氧基，可列举出C₁～C₃₀的烷氧基。作为上述短链的烷氧基的例子，优选C₁～C₈、更优选C₁～C₃。另一方面，作为上述长链的烷氧基，优选C₅～C₃₀、更优选C₁₀～C₃₀、进一步优选C₁₀～C₂₀。

R²¹和R²²各自表示的－L²²－Y所示的取代基中，L²²表示的亚烷基优选C₅～C₃₀、更优选C₁₀～C₃₀、进一步优选C₁₀～C₂₀。所述亚烷基中存在的1个CH₂基或不相邻的2个以上的CH₂基可以分别被选自由－O－、－COO－、－OCO－、－OCOO－、－NRCOO－、－OCONR－、－CO－、－S－、－SO₂－、－NR－、－NRSO₂－和－SO₂NR－（R表示氢原子或碳原子数为1～4的烷基）组成的2价基团的组中的一个以上取代。当然，也可以被选自所述2价基团中的2个以上的基团取代。此外，作为L²²的末端且与Y键合的CH₂可以被上述2价基团中的任一个取代。此外，作为L²²的前端且与苯基键合的CH₂可以被上述2价基团中的任一个取代。

特别是，从提高溶解性的观点出发，L²²优选为亚烷基氧基或含有亚烷基氧基的基团，L²²进一步优选为－（OCH₂CH₂）_p－（其中，p表示3以上的数，优选为3～10、更优选为3～6）表示的聚氧化乙烯基或含有聚氧化乙烯基的基团。

以下示出－L²²－的例子，但并不限定于以下例子。下述式中，q为1以上的数，优选为1～10，更优选为2～6。此外，r为5～30、优选为10～30、更优选为10～20。

－（OCH₂CH₂）_p－

－（OCH₂CH₂）_p－O－（CH₂）_q－

－（OCH₂CH₂）_p－OC（＝O）－（CH₂）_q－

－（OCH₂CH₂）_p－OC（＝O）NH－（CH₂）_q－

－O（CH₂）_r－

－（CH₂）_r－

R²¹和R²²各自表示的－L²²－Y所示的取代基中，Y表示氢原子、羟基、烷氧基（优选为C₁～C₁₀、更优选为C₁～C₅的烷氧基）、羧基、卤素原子或聚合性基团。

通过L²²与Y的组合，－L²²－Y的末端可成为例如羧基或氨基、铵基等增强分子间相互作用的取代基，另外也可成为磺酰基氧基、卤素原子等离去基团。

此外，－L²²－Y的末端可以是交联性基团、聚合性基团等与其他分子形成共价键的取代基，例如可以是－O－C（＝O）CH＝CH₂和－O－C（＝O）C（CH₃）＝CH₂等聚合性基团。

当用作固化膜用的材料时，Y优选为聚合性基团（其中，所述式（II）的化合物也可以不具有聚合性基团，只要并用的化合物为聚合性，则通过进行该其他化合物的聚合反应，也能够将式（II）的化合物的取向固定）。聚合反应优选为加聚（包括开环聚合）或缩聚。即，聚合性基团优选为能够进行加聚反应或缩聚反应的官能团。上述式表示的聚合性基团的例子中，包括下述式（M－1）所示的丙烯酸酯基和下述式（M－2）所示的甲基丙烯酸酯基。

[化学式28]

此外，开环聚合性基团也优选，例如优选环状醚基、更优选环氧基或氧杂环丁烷基、特别优选环氧基。

上述通式（II）中，L²¹分别表示选自由偶氮基（－N＝N－）、羰基氧基（－C（＝O）O－）、氧基羰基（－O－C（＝O）－）、亚氨基（－N＝CH－）和亚乙烯基（－C＝C－）组成的组中的连接基团。其中，优选亚乙烯基。

上述通式（II）中，Dye分别表示下述通式（IIa）所示的偶氮色素残基。

[化学式29]

式（IIa）中、*表示与L²¹的键合部；X²¹表示羟基、取代或无取代的烷基、取代或无取代的烷氧基、无取代氨基、或者单或二烷基氨基；Ar²¹表示分别可具有取代基的芳香族烃环或芳香族杂环；n表示1～3的整数，当n为2以上时，多个Ar²¹相互可以相同也可以不同。

X²¹表示的烷基优选为C₁～C₁₂、更优选为C₁～C₆的烷基。具体地，包括甲基、乙基、丙基、丁基等。烷基可以具有取代基，该取代基的例子包括羟基、羧基和聚合性基团。聚合性基团的优选的例子与上述Y表示的聚合性基团的优选的例子相同。

X²¹表示的烷氧基优选为C₁～C₂₀、更优选为C₁～C₁₀、进一步优选为C₁～C₆的烷氧基。具体地可列举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基等。烷氧基可以具有取代基，该取代基的例子包括羟基、羧基和聚合性基团。聚合性基团的优选的例子与上述Y表示的聚合性基团的优选的例子相同。

X²¹表示的取代或无取代的氨基，优选为C₀～C₂₀、更优选为C₀～₁₀、进一步优选为C₀～C₆的氨基。具体地可列举出无取代氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、甲基·己基氨基、苯胺基等。

其中，X²¹优选为烷氧基。

上述通式（II）中，Ar²¹表示可具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基。芳香族烃环基和芳香族杂环基的例子包括1，4－亚苯基、1，4－亚萘基、吡啶环基、嘧啶环基、吡嗪环基、喹啉环基、噻吩环基、噻唑环基、噻二唑环基、噻吩并噻唑环基等。其中，优选1，4－亚苯基、1，4－亚萘基、噻吩并噻唑环基，最优选1，4－亚苯基。

作为Ar²¹可具有的取代基，优选碳原子数为1～10的烷基、羟基、碳原子数为1～10的烷氧基、氰基等，更优选碳原子数为1～2的烷基、碳原子数为1～2的烷氧基。

n优选为1或2，更优选为1。

上述通式（II）所示的化合物的例子包括以下通式（IIb）所示的化合物。式中的各符号的含义与式（II）中的各符号的含义相同、优选的范围也相同。

[化学式30]

（IIb）

式中，X²¹相互相同或不同，优选表示C_1-12的烷氧基；优选R²¹和R²²相互不同，优选R²¹和R²²中的一个为氢原子或C₁～C₄的短链的取代基（烷基、烷氧基或－L²²－Y所示的取代基）、且R²¹和R²²中的另一个为C₅～C₃₀的长链的取代基（烷基、烷氧基或－L²²－Y所示的取代基）。或者，也优选R²¹和R²²分别为－L²²－Y所示的取代基，L²²为亚烷基氧基或含有亚烷基氧基的基团。

以下示出上述通式（II）所示的化合物的具体例子，但并不限定于以下化合物例。

[化学式31]

[化学式32]

[化学式33]

[化学式34]

通式（III）

式中，R³¹～R³⁵分别独立地表示氢原子或取代基；R³⁶和R³⁷分别独立地表示氢原子或可具有取代基的烷基；Ｑ³¹表示可具有取代基的芳香族烃基、芳香族杂环基或环己烷环基；L³¹表示2价的连接基团；A³¹表示氧原子或硫原子。

作为R³¹～R³⁵表示的取代基的例子，与所述式（I）中的R¹¹～R¹⁴各自表示的取代基的例子相同。优选为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子，特别优选为氢原子、烷基、烷氧基，最优选为氢原子或甲基。

上述通式（III）中，作为R³⁶和R³⁷表示的可具有取代基的烷基，优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～12、特别优选碳原子数为1～8的烷基，例如可列举出甲基、乙基、正辛基等。作为R³⁶和R³⁷表示的烷基的取代基，与所述R³¹～R³⁵表示的取代基的含义相同。当R³⁶和R³⁷表示烷基时，可以相互连接形成环结构。当R³⁶或R³⁷表示烷基时，可分别与R³²或R³⁴连接形成环结构。

作为R³⁶和R³⁷表示的基团，特别优选为氢原子或烷基，进一步优选为氢原子、甲基或乙基。

上述通式（III）中，Ｑ³¹表示可具有取代基的芳香族烃基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10，例如可列举出苯基、萘基等）、可具有取代基的芳香族杂环基或可具有取代基的环己烷环基。

作为Ｑ³¹表示的基团可具有的取代基，优选为了提高偶氮化合物的溶解性或向列型液晶性而导入的基团、为了调节作为色素的色调而导入的具有供电子性或吸电子性的基团、或为了将取向固定而导入的聚合性基团，具体地与所述R³¹～R³⁵表示的取代基的含义相同。优选为可具有取代基的烷基、可具有取代基的链烯基、可具有取代基的炔基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的氧基羰基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的酰胺基、可具有取代基的氨基、可具有取代基的烷氧基羰基氨基、可具有取代基的磺酰基氨基、可具有取代基的氨磺酰基、可具有取代基的氨基甲酰基、可具有取代基的烷基硫基、可具有取代基的磺酰基、可具有取代基的脲基、硝基、羟基、氰基、亚氨基、偶氮基、卤素原子，特别优选为可具有取代基的烷基、可具有取代基的链烯基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的氧基羰基、可具有取代基的酰氧基、硝基、亚氨基、偶氮基。这些取代基中，对于具有碳原子的取代基，碳原子数的优选范围与R³¹～R³⁵表示的取代基的碳原子数的优选范围相同。

该芳香族烃基、该芳香族杂环基或该环己烷环基可以具有1～5个这些取代基、优选可具有1个。当Ｑ³¹为苯基时，优选与L³¹相对地在对位上具有1个取代基，当为环己烷环基时，优选与L³¹相对地在4位上按照成为反式构型的方式具有1个取代基。

作为Ｑ³¹表示的芳香族杂环基，优选来自单环或二环性的杂环的基团。作为构成芳香族杂环基的除碳以外的原子，可列举出氮原子、硫原子和氧原子。芳香族杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子时，这些原子可以相同也可以不同。作为芳香族杂环基，具体地可列举出吡啶基、喹啉基、硫代苯基、噻唑基、苯并噻唑基、噻二唑基、喹诺酮基、萘二甲酰亚氨基、噻吩并噻唑基等。

作为芳香族杂环基，优选吡啶基、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、苯并噻唑基或噻吩并噻唑基。

作为Ｑ³¹表示的基团，特别优选为可具有取代基的苯基、萘基、吡啶基、苯并噻唑基、噻吩并噻唑基或环己烷环基，更优选为苯基、吡啶基、苯并噻唑基或环己烷环基。

上述通式（III）中，作为L³¹表示的连接基团，可列举出单键、亚烷基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、环己烷－1，4－二基等）、亚链烯基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选碳原子数为2～6，例如可列举出亚乙烯基等）、亚炔基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选碳原子数为2～6，例如可列举出亚乙炔基等）、亚烷基氧基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出亚甲基氧基等）、酰胺基、醚基、酰氧基（－C（＝O）O－）、氧基羰基（－OC（＝O）－）、亚氨基（－CH＝N－或－N＝CH－）、磺酰胺基、磺酸酯基、脲基、磺酰基、亚磺酰基、硫醚基、羰基、-NR-基（其中，R表示氢原子、烷基或芳基）、偶氮基、氧化偶氮基或将它们2个以上组合构成的碳原子数为0～60的2价的连接基团。

作为L³¹表示的基团，特别优选为单键、酰胺基、酰氧基、氧基羰基、亚氨基、偶氮基或氧化偶氮基，更进一步优选为偶氮基、酰氧基、氧基羰基或亚氨基。

上述通式（III）中，A³¹表示氧原子或硫原子、优选为硫原子。

上述通式（III）所示的化合物可以具有聚合性基团作为取代基。当具有聚合性基团时，硬膜性优化，因此优选。聚合性基团的例子包括不饱和聚合性基团、环氧基和氮丙啶基，优选不饱和聚合性基团，特别优选烯键式不饱和聚合性基团。烯键式不饱和聚合性基团的例子包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基。

聚合性基团优选位于分子末端，即在式（III）中优选作为R³⁶和／或R³⁷的取代基、以及作为Ｑ¹的取代基存在。

上述通式（III）所示的化合物中，特别优选的化合物为下述通式（IIIa）所示的化合物。

[化学式35]

式中，R³¹～R³⁵与上述式（III）中的R³¹～R³⁵的含义相同、优选的范围也相同。B³¹表示氮原子或可具有取代基的碳原子；L³²表示偶氮基、酰氧基（－C（＝O）O－）、氧基羰基（－OC（＝O）－）或亚氨基。

上述通式（IIIa）中，R³⁵优选表示氢原子或甲基、更优选为氢原子。

上述通式（IIIa）中，当B³¹为碳原子时，可具有的取代基与上述通式（III）中的Ｑ³¹可具有的取代基的含义相同、优选的范围也相同。

上述通式（IIIa）中，L³²表示偶氮基、酰氧基、氧基羰基或亚氨基，优选为偶氮基、酰氧基或氧基羰基，更优选为偶氮基。

以下示出式（III）所示的化合物的具体例子，但并不限定于以下具体例子。

[化学式36]

No.

R¹

R²

R³

R⁴

R⁵

R⁶

R⁷

R

A3-1

-H

-C₂H₅

-C₄H₉

A3-2

-H

-C₂H₅

-C₆H₁₃

A3-3

-H

-C₂H₅

-C₇H₁₅

A3-4

-H

-C₂H₅

-OC₄H₉

A3-5

-H

-C₂H₅

-CF₃

A3-6

-H

-C₂H₅

-OH

A3-7

-H

-C₂H₅

-CN

A3-8

-H

-C₂H₅

-NO₂

A3-9

-H

-C₂H₅

-F

A3-10

-H

-C₂H₅

-Br

A3-11

-H

-C₂H₅

-I

A3-12

-H

-CH₃

-H

-C₄H₉

A3-13

-H

-CH₃

-C₄H₉

A3-14

-H

-CH₃

-C₆H₁₃

-C₄H₉

A3-15

-H

-CH₃

-CH₂CH₂OH

-C₄H₉

A3-16

-H

-CH₃

-CH₂CH₂OCH₃

-C₄H₉

A3-17

-H

-CH₃

-CH₂CH₂OCOCH=CH₂

-C₄H₉

A3-18

-H

-CH₃

-CH₂CH₂CN

-C₄H₉

A3-19

-H

-CH₂CH₂OCOCH=CH₂

-C₄H₉

A3-20

-CH₃

-H

-C₂H₅

-C₄H₉

A3-21

-F

-H

-C₂HX

-C₂H₅

-C₄H₉

A3-22

-Cl

-H

-C₂H₅

-C₄H₉

A3-23

-OH

-H

-C₂H₅

-C₄H₉

A3-24

-OCH₃

-H

-C₂H₅

-C₄H₉

A3-25

-H

-OCH₃

-H

-C₂H₅

-C₄H₉

A3-26

-H

-CH₃

-C₂H₅

-C₄H₉

[化学式37]

[化学式38]

[化学式39]

[化学式40]

No.	A	R⁵	R⁶	R⁷	R
						A3-37	S	-H	-C₂H₅	-C₂H₅	-C₄H₉
A3-38	S	-H	-C₂H₅	-C₂H₅	-C₇H₁₅
						A3-39	S	-H	-C₂H₅	-C₂H₅	-CN
A3-40	S	-H	-C₂H₅	-C₂H₅	-Br
						A3-41	S	-CH₃	-C₂H₅	-C₂H₅	-C₄H₉
A3-42	S	-H	-CH₃	-CH₃	-C₄H₉
						A3-43	O	-H	-C₂H₅	-C₂H₅	-C₄H₉

[化学式41]

[化学式42]

No.	R⁶	R⁷	R
				A3-46	-C₂H₅	-C₂H₅	-C₄H₉
A3-47	-C₂H₅	-C₂H₅	-OC₄H₉
				A3-48	-C₂H₅	-C₂H₅	-CF₃
A3-49	-C₂H₅	-C₂H₅	-F
				A3-50	-CH₃	-CH₃	-C₄H₉

[化学式43]

[化学式44]

通式（IV）

式中，R⁴¹和R⁴²分别表示氢原子或取代基、且相互可以键合形成环；Ar⁴表示可以被取代的2价的芳香族烃基或芳香族杂环基；R⁴³和R⁴⁴分别表示氢原子或可以被取代的烷基、且相互可以键合形成杂环。

通式（IV）中，作为R⁴¹和R⁴²各自表示的取代基的例子，与上述通式（I）中的R¹¹～R¹⁴各自表示的取代基的例子相同。作为R⁴¹和R⁴²，优选为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子、氰基、硝基、磺酸基，更优选为氢原子、烷基、卤素原子、氰基、硝基，进一步优选为氢原子、烷基、氰基，更进一步优选为氢原子、甲基、氰基。

优选R⁴¹与R⁴²相互连接形成环。特别优选形成芳香族烃基或芳香族杂环基。作为芳香族杂环基，优选来自单环或二环性的杂环的基团。作为构成芳香族杂环基的除碳以外的原子，可列举出氮原子、硫原子和氧原子。芳香族杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子时，这些原子可以相同也可以不同。作为芳香族杂环基，具体地可列举出吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、喹啉环、噻吩环、噻唑环、苯并噻唑环、噻二唑环、喹诺酮环、萘二甲酰亚胺环、噻吩并噻唑环等。

R⁴¹与R⁴²相互连接形成的环状基团优选为苯环、萘环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环，更优选为苯环或吡啶环，最优选为吡啶环。

R⁴¹与R⁴²相互连接形成的环状基团可以具有取代基，其范围与R¹、R²表示的基团相同、优选的范围也相同。

上述通式（IV）所示的化合物的例子包括以下通式（IV’）所示的化合物。

[化学式45]

通式（IV’）

式中，与式（IV）中相同的符号的含义分别相同、优选的范围也相同。A⁴²表示N或CH，R⁴⁷和R⁴⁸分别表示氢原子或取代基。优选R⁴⁷和R⁴⁸中的任一个为取代基，也优选二者均为取代基。取代基的优选的例子与R⁴¹和R⁴²表示的取代基的例子相同，即优选为烷基、烷氧基、卤素原子、氰基、硝基、磺酸基，更优选为烷基、卤素原子、氰基、硝基，进一步优选为烷基、氰基，最优选为甲基、氰基。例如也优选R⁴⁷和R⁴⁸中的任一个为碳原子数为1～4的烷基、另一个为氰基的化合物例。

通式（IV’）中，作为Ar⁴表示的芳香族杂环基，优选来自单环或二环性的杂环的基团。作为构成芳香族杂环基的除碳以外的原子，可列举出氮原子、硫原子和氧原子。芳香族杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子时，这些原子可以相同也可以不同。作为芳香族杂环基，具体地可列举出吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、喹啉环、噻吩环、噻唑环、苯并噻唑环、噻二唑环、喹诺酮环、萘二甲酰亚胺环、噻吩并噻唑环等。

Ar⁴表示的基团优选为苯环、萘环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、喹啉环、噻吩环，更优选为苯环、萘环、吡啶环、噻吩环，最优选为苯环。

Ar⁴可具有取代基、其范围与所述R⁴¹、R⁴²表示的基团相同。

Ar⁴可具有的取代基优选为烷基、烷氧基、卤素原子，更优选为氢原子、烷基、烷氧基，更进一步优选为甲基。优选Ar⁴无取代。

为了提高分子的直线性、得到更大的分子长和长宽比，优选Ar⁴与氨基的键平行于Ar⁴与偶氮基的键。例如当Ar⁴包含与偶氮基和氨基键合的6元环时，氨基优选相对于偶氮基键合在4位上，当其包含与偶氮基和氨基键合的5元环时，氨基优选相对于偶氮基键合在3位或4位上。

通式（IV’）中，R⁴³和R⁴⁴表示的烷基的范围与所述R⁴¹、R⁴²表示的烷基相同。该烷基可以具有取代基，该取代基的例子与R⁴¹、R⁴²表示的取代基的例子相同。当R⁴³和R⁴⁴表示可以被取代的烷基时，相互还可以键合形成杂环。此外，在可能的情况下，可以与Ar⁴具有的取代基键合形成环。

优选R⁴³与R⁴⁴相互连接形成环。优选为6元环或5元环、更优选为6元环。该环状基团可以具有碳以及除碳以外的原子作为构成原子。作为除碳以外的构成原子，可列举出氮原子、硫原子和氧原子。当该环状基具有多个除碳以外的构成环的原子时，这些原子可以相同也可以不同。

作为由R⁴³和R⁴⁴形成的环状基团，具体地可列举出3－吡咯啉环、吡咯烷环、3－咪唑啉环、咪唑烷环、4－噁唑啉环、噁唑烷环、4－噻唑啉环、噻唑烷环、哌啶环、哌嗪环、吗啉环、硫代吗啉环、氮杂环庚烷（azepane）环、氮杂环辛烷（azocane）环等。

由R⁴³与R⁴⁴形成的环状基团优选为吡咯烷环、哌啶环、哌嗪环、吗啉环，更优选为哌啶环、哌嗪环，最优选为哌嗪环。

由R⁴³与R⁴⁴形成的环状基团可以具有取代基，其范围与R⁴¹和R⁴²表示的基团相同。为了提高分子的直线性、得到更大的分子长及长宽比，优选该环状基团具有1个刚性的直线状的取代基，该环状基团与该取代基的键平行于该环状基团与Ar⁴的键。

通式（IV）所示的二色性色素中，特别优选下述通式（IVa）所示的二色性色素。

[化学式46]

式中，R⁴¹和R⁴²分别表示氢原子或取代基、且相互可以键合形成环；Ar⁴表示可以被取代的2价的芳香族烃基或芳香族杂环基；A⁴¹表示碳原子或氮原子；L⁴¹、L⁴²、R⁴⁵和R⁴⁶表示单键或2价的连接基团；Ｑ⁴¹表示可以被取代的环状烃基或杂环基；Ｑ⁴²表示可以被取代的2价的环状烃基或杂环基；n表示0～3的整数，当n为2以上时，多个L⁴²和Ｑ⁴²相互可以相同也可以不同。

通式（IVa）中，R⁴¹和R⁴²表示的基团的范围与通式（IVa）中的R⁴¹和R⁴²相同、优选的范围也相同。

通式（IVa）中，Ar⁴表示的2价的芳香族烃基或芳香族杂环基的范围与通式（IV）中的Ar⁴相同、优选的范围也相同。

通式（IVa）中，A⁴¹优选为氮原子。

通式（IVa）中，作为L⁴¹、L⁴²、R⁴⁵和R⁴⁶表示的连接基团，可列举出亚烷基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、环己烷－1，4－二基等）、亚链烯基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选碳原子数为2～6，例如可列举出亚乙烯基等）、亚炔基（优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选碳原子数为2～6，例如可列举出亚乙炔基等）、亚烷基氧基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可列举出亚甲基氧基等）、酰胺基、醚基、酰氧基（－C（＝O）O－）、氧基羰基（－OC（＝O）－）、亚氨基（－CH＝N－或－N＝CH－）、磺酰胺基、磺酸酯基、脲基、磺酰基、亚磺酰基、硫醚基、羰基、－NR－基（这里，R表示氢原子、烷基或芳基）、偶氮基、氧化偶氮基、或它们2个以上组合构成的碳原子数为0～60的2价的连接基团。

作为L⁴¹表示的连接基团，优选为单键、亚烷基、亚链烯基、亚烷基氧基、氧基羰基、酰基、氨基甲酰基，更优选为单键、亚烷基，进一步优选为单键、亚乙基。

作为L⁴²表示的连接基团，优选为单键、亚烷基、亚链烯基、氧基羰基、酰基、酰氧基、氨基甲酰基、亚氨基、偶氮基、氧化偶氮基，更优选为单键、氧基羰基、酰氧基、亚氨基、偶氮基、氧化偶氮基，进一步优选为单键、氧基羰基、酰氧基。

作为R⁴⁵、R⁴⁶表示的连接基团，优选为单键、亚烷基、亚链烯基、亚烷基氧基、酰基，更优选为单键、亚烷基，进一步优选为单键、亚甲基。

通式（IVa）中，由氮原子、亚甲基、R⁴⁵、R⁴⁶、A⁴¹形成的环的构成原子数由R⁴⁵和R⁴⁶决定，例如当R⁴⁵和R⁴⁶均为单键时，得到4元环；当其任一个为单键、另一个为亚甲基时，得到5元环；此外，当R⁴⁵和R⁴⁶均为亚甲基时，得到6元环。

通式（IVa）中，由氮原子、亚甲基、R⁴⁵、R⁴⁶、A⁴¹形成的环优选为6元环或5元环、更优选为6元环。

通式（IVa）中，Ｑ⁴¹表示的基团优选为芳香族烃基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10，例如可列举出苯基、萘基等）、芳香族杂环基、环己烷环基。

作为Ｑ⁴¹表示的芳香族杂环基，优选来自单环或二环性的杂环的基团。作为构成芳香族杂环基的除碳以外的原子，可列举出氮原子、硫原子和氧原子。芳香族杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子时，这些原子可以相同也可以不同。作为芳香族杂环基，具体地可列举出吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、喹啉环、噻吩环、噻唑环、苯并噻唑环、噻二唑环、喹诺酮环、萘二甲酰亚胺环、噻吩并噻唑环等。

Ｑ⁴¹表示的基团优选为苯环、萘环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、噻唑环、苯并噻唑环、噻二唑环、喹啉环、噻吩并噻唑环、环己烷环，更优选为苯环、萘环、吡啶环、噻唑环、苯并噻唑环、噻二唑环、环己烷环，最优选为苯环、吡啶环、环己烷环。

Ｑ⁴¹可以具有取代基，其范围与所述R⁴¹、R⁴²表示的基团相同。

Ｑ⁴¹可具有的取代基优选为可具有取代基的烷基、可具有取代基的链烯基、可具有取代基的炔基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的氧基羰基、可具有取代基的酰氧基、可具有取代基的酰胺基、可具有取代基的氨基、可具有取代基的烷氧基羰基氨基、可具有取代基的磺酰基氨基、可具有取代基的氨磺酰基、可具有取代基的氨基甲酰基、可具有取代基的烷基硫基、可具有取代基的磺酰基、可具有取代基的脲基、硝基、羟基、氰基、亚氨基、偶氮基、卤素原子，更优选为可具有取代基的烷基、可具有取代基的链烯基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的烷氧基、可具有取代基的氧基羰基、可具有取代基的酰氧基、硝基、亚氨基、偶氮基。这些取代基中，关于具有碳原子的取代基，碳原子数的优选范围与所述R⁴¹、R⁴²表示的基团的碳原子数的优选范围相同。

为了提高分子的直线性、得到更大的分子长和长宽比，优选Ｑ⁴¹具有1个取代基，Ｑ⁴¹与该取代基的键平行于Ｑ⁴¹与L⁴¹或L⁴²的键。特别优选当n＝0时，Ｑ⁴¹在上述位置具有取代基。

通式（IVa）中，Ｑ⁴²表示可以被取代的2价的环状烃基或杂环基。

Ｑ⁴²表示的2价的环状烃基可以是芳香性也可以是非芳香性。2价的环状烃基的优选的例子包括芳香族烃基（优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10，例如可列举出苯基、萘基等）和环己烷环基。

Ｑ⁴²表示的2价的环状杂环基也可以是芳香性也可以是非芳香性。作为杂环基，优选来自单环或二环性的杂环的基团。作为构成杂环基的除碳以外的原子，可列举出氮原子、硫原子和氧原子。杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子时，这些原子可以相同也可以不同。作为杂环基，具体地可列举出吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、喹啉环、噻吩环、噻唑环、苯并噻唑环、噻二唑环、喹诺酮环、萘二甲酰亚胺环、噻吩并噻唑环、3－吡咯啉环、吡咯烷环、3－咪唑啉环、咪唑烷环、4－噁唑啉环、噁唑烷环、4－噻唑啉环、噻唑烷环、哌啶环、哌嗪环、吗啉环、硫代吗啉环、氮杂环庚烷环、氮杂环辛烷等。

Ｑ⁴²表示的基团优选为苯环、萘环、吡啶环、吡嗪环、嘧啶环、哒嗪环、哌啶环、哌嗪环、喹啉环、噻吩环、噻唑环、苯并噻唑环、噻二唑环、喹诺酮环、萘二甲酰亚胺环、噻吩并噻唑环、环己烷环，更优选为苯环、萘环、吡啶环、哌啶环、哌嗪环、噻唑环、噻二唑环、环己烷环，更进一步优选为苯环、环己烷环、哌嗪环。

Ｑ⁴²可以具有取代基，其范围与所述R⁴¹、R⁴²表示的基团相同。

Ｑ⁴²可具有的取代基的范围与所述Ar⁴可具有的取代基相同、优选的范围也相同。

为了提高分子的直线性、获得更大的分子长和长宽比，优选Ｑ⁴²与L⁴¹和L⁴²或与2个L⁴²的键平行。

通式（IVa）中，n表示0～3的整数、优选为0～2、更优选为0或1、最优选为1。

通式（IVa）所示的二色性色素中，特别优选下述通式（IVb）所示的二色性色素。

[化学式47]

式中，R⁴¹和R⁴²分别表示氢原子或取代基；A⁴¹表示碳原子或氮原子；L⁴¹和L⁴²分别表示单键或2价的连接基团；Ｑ⁴¹表示可以被取代的环状烃基或杂环基；Ｑ⁴²表示可以被取代的2价的环状烃基或杂环基；n表示0～3的整数，当n为2以上时，多个L⁴²和Ｑ⁴²相互可以相同也可以不同。

通式（IVb）中，R⁴¹、R⁴²、L⁴¹、L⁴²、Ｑ⁴¹、Ｑ⁴²表示的基团的范围与通式（IV）中的R⁴¹、R⁴²、L⁴¹、L⁴²、Ｑ⁴¹、Ｑ⁴²相同、优选的范围也相同。

通式（IVb）中，A⁴¹优选为氮原子。

以下示出式（IV）所示的化合物的具体例子，但并不限定于以下具体例子。

[化学式48]

[化学式49]

[化学式50]

No.	R⁹
		A4-26	-C₅H₁₁
A4-27	-C₁₂H₂₅
		A4-28	-CH₂CH（C₂H₅）C₄H₉
A4-29	-（CH₂CH₂O）₃CH₃
		A4-30	-COOC₈H₁₇
A4-31	-C（=O）C₁₁H₂₃
		A4-32	CONHC₈H₁₇

[化学式51]

No.	R⁹
		A4-33	-C₅H₁₁
A4-34	-C₁₂H₂₅
		A4-35	-CH₂CH（C₂H₅）C₄H₉
A4-36	-（CH₂CH₂O）₃CH₃
		A4-37	-COOC₈H₁₇
A4-38	-C（=O）C₁₂H₂₅
		A4-39	CONHC₈H₁₇

[化学式52]

[化学式53]

[化学式54]

[化学式55]

[化学式56]

[化学式57]

[化学式58]

[化学式59]

上述通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的化合物（偶氮色素）可以参照“Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display”（A.V.Ivashchenko著、CRC公司、1994年）、“总说合成染料”（堀口博著、三共出版、1968年）以及这些文献所引用的文献中记载的方法来进行合成。

此外，本发明中的上述通式（I）、（II）、（III）、或（IV）所示的偶氮色素可以根据Journal of Materials Chemistry（1999）,9（11）,2755-2763等中记载的方法容易地合成。

上述通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素从其分子结构可知具有下述特征：分子形状为平板状且直线性良好，具有刚性的核部分与柔软的侧链部分，且在偶氮色素的分子长轴末端具有极性的氨基，因此其自身具有易于显现液晶性特别是向列型液晶性的性质。

如此，本发明中，含有上述（I）、（II）、（III）或（IV）所示的二色性色素中的至少一种的二色性色素组合物成为具有液晶性的物质。

此外，上述通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素由于分子的平面性高，因此强的分子间相互作用发挥作用，具有分子之间易于形成缔合状态的性质。

本发明中的含有上述通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素的二色性色素组合物通过缔合形成，不仅在可见的宽波长区域内显示高的吸光度，而且含有该色素的组合物具体地具有向列型液晶性，因此例如经过涂布到经摩擦的聚乙烯醇取向膜表面等的层叠工艺，能够实现高次的分子取向状态。因此，将本发明中含有上述通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素的二色性色素组合物用作光吸收各向异性膜，能够制造偏振特性高的偏振元件。

本发明的二色性色素组合物能够将利用后文实施例中记载的方法算出的二色比（D）提高到15以上，优选的（D）为18以上。

关于上述通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素的液晶性，优选在10～300℃、更优选在100～250℃下显示向列型液晶相。

本发明中的二色性色素组合物优选含有1种以上通式（I）、（II）、（III）、或（IV）所示的偶氮色素。关于偶氮色素的组合，没有特别限制，所制造的起偏器为了达到高的偏振度，优选在成为黑色的组合中混合2种以上。

本发明的通式（Ia）所示的偶氮色素为品红色的偶氮色素，通式（Ib）和（II）所示的偶氮色素为黄色或品红色的偶氮色素，通式（III）和（IV）所示的偶氮色素为青色的偶氮色素。

所述二色性色素组合物所含有的2种以上的二色性色素中，优选至少1种是通式（Ia）、（Ib）或（II）所示的偶氮色素。

此外，所述二色性色素组合物优选含有通式（III）或（IV）所示的偶氮色素。

此外，所述二色性色素组合物优选含有至少1种通式（Ia）、（Ib）或（II）所示的偶氮色素、和至少1种通式（III）或（IV）所示的偶氮色素。

另外，所述二色性色素组合物在不损害本发明效果的范围内还可以进一步含有除通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素以外的色素等着色材料。除通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素以外的色素也优选选自显示液晶性的化合物。作为可并用的色素，例如可列举出偶氮系色素、花青系色素、偶氮金属络合物、酞菁系色素、吡喃鎓系色素、噻喃鎓系色素、薁鎓（azulenium）系色素、方酸内鎓系色素、醌系色素、三苯基甲烷系色素和三烯丙基甲烷系色素等。优选为偶氮系色素或方酸内鎓系色素。特别是也可以使用“Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display”（A.V.Ivashchenko著、CRC公司、1994年）中记载的色素。

本发明中使用的二色性色素优选跃迁矩与分子长轴所成的角度为0度~20度、更优选为0度~15度、进一步优选为0度~10度，特别优选为0度~5度。这里，分子长轴是指将化合物中原子间距离最大的2个原子连接所成的轴。跃迁矩的方向可通过分子轨道计算来求出，由此也可以计算出与分子长轴所成的角度。

本发明中使用的二色性色素优选为刚性的直线状结构。具体地，分子长优选为

以上、更优选为

以上、进一步优选为

以上。此外，长宽比优选为1．7以上、更优选为2以上、进一步优选为2.5以上。由此，能够达到良好的单轴取向、得到偏振性能高的光吸收各向异性膜和起偏器。

这里，分子长是指化合物中最大的原子间距离加上两端的2个原子的范德华半径而得到的值。长宽比是指分子长／分子宽，分子宽是指将各原子投影到垂直于分子长轴的面时，最大的原子间距离加上两端的2个原子的范德华半径而得到的值。

所述二色性色素组合物含有1种以上的上述通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素作为主成分。具体地，上述通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素的含量相对于所含的全部色素的总含量优选为80质量％以上、特别优选为90质量％以上。上限值当然可以为为100质量％，即所含有的色素全部是通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的偶氮色素。

此外，所述二色性色素组合物中所含的除溶剂外的总固体成分中，1种以上的通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的二色性色素的含量优选为20质量％以上、特别优选为30质量％以上。对上限值没有特别的限制，但在含有下述的表面活性剂等其他添加剂的方式中，为了得到这些效果，所述二色性色素组合物中所含的除溶剂外的总固体成分中的1种以上的通式（I）、（II）、（III）或（IV）所示的二色性色素的含量优选为95质量％以下、更优选为90质量％以下。

本发明中的二色性色素组合物优选显示热致液晶性，即在热的作用下转变为液晶相从而显示液晶性。优选在10～300℃、更优选在100～250℃下显示向列型液晶相。特别优选在比向列型液晶相低的低温区域中显示近晶型A液晶相，其优选的温度范围为10～200℃、更优选为50～200℃。

所述二色性色素组合物除上述二色性色素以外还可以含有1种以上的添加剂。所述二色性色素组合物还可以含有具有自由基聚合性基团的非液晶性的多官能单体、聚合引发剂、防风斑剂、防凹陷剂、用于控制取向膜的倾角（光吸收各向异性膜／取向膜界面处的液晶性色素的倾角）的添加剂、用于控制空气界面的倾角（光吸收各向异性膜／空气界面处的色素的倾角）的添加剂、糖类、具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一项功能的药剂等。

1－（2）光吸收各向异性膜的制造方法

本发明的光吸收各向异性膜的制造方法的一个例子如下所示。

将作为涂布液制备的所述二色性色素组合物涂布到表面上形成涂膜。作为涂布法，可使用旋涂法、凹版印刷法、柔版印刷法、喷墨法、模涂法、缝模涂布法、帽式涂布（cap coating）法、浸渍法等公知常用的方法来进行。通常涂布用有机溶剂稀释了的溶液，涂布后使其干燥得到涂膜。

将有机溶剂等溶质从所述二色性色素组合物的涂膜蒸发，使所述二色性色素组合物取向。优选在室温下自然干燥。优选按照不使通过涂布形成的所述偶氮色素分子的取向状态紊乱（避免热松弛等）的方式进行。另外，优选在减压处理中使溶剂蒸发，在更低的温度下进行干燥。

这里所说的减压处理是指将具有涂膜的基板置于减压条件下，将溶剂蒸发除去。此时，具有膜的基板优选水平地放置以使其不会从高部流向底部。

涂布后到开始涂膜的减压处理的时间越短越好，优选为1秒钟~30秒钟。

作为减压处理的方法，例如可列举出以下的各种方法。将通过涂布涂布液得到的涂膜与其基板一起放入减压处理装置中进行减压处理。例如可以使用如日本特开2006－201759的图9或图10那样的减压处理装置。对于减压处理装置的详细情况，在日本特开2004－169975号公报中有记载。

作为减压处理的条件，涂膜所存在的体系内的压力优选为2×10⁴Pa以下、进一步优选为1×10⁴Pa以下、特别优选为1×10³Pa以下。此外，优选为1Pa以上、进一步优选为1×10¹Pa以上。通常，体系内最终达到的压力优选如上文所述。当超过上限时，无法干燥而有可能使取向紊乱，当低于下限时，干燥过快而有可能发生缺陷。

此外，减压处理时间优选为5秒钟~180秒钟。当超过上限时，在取向松弛前无法快速地将涂膜干燥而有可能使取向紊乱，当低于下限时，无法干燥而有可能使取向紊乱。

此外，减压处理时体系内的温度优选为10℃~60℃。当超过上限时，干燥时发生对流而有可能在涂膜中发生不均匀性，当低于下限时，无法干燥而有可能使取向紊乱。

当将所述涂膜干燥、使二色性色素组合物取向时，为了促进取向，可以加热。温度优选为50℃~200℃、特别优选为70℃～180℃。为了降低取向温度，可以在二色性色素组合物中并用增塑剂等添加剂。

例如，当将所述二色性色素组合物涂布到所述光取向膜表面时，1种以上的二色性色素的分子在与取向膜的界面处以取向膜的倾角取向，在与空气的界面处以空气界面的倾角取向。为了制造高偏振度的偏振层，优选在任意界面使偶氮色素水平取向并在其取向状态下固定。

需要说明的是，本说明书中，“倾角”是指偶氮色素的分子的长轴方向与界面（取向膜界面或空气界面）所成的角度。从偏振性能的观点出发，优选的取向膜侧的倾角为0°～10°、进一步优选为0°～5°、特别优选为0°～2°、更进一步优选为0°～1°。此外，优选的空气界面侧的倾角为0°～10°、进一步优选为0～5°、特别优选为0～2°。

为了将所述二色性色素的分子的空气界面侧的倾角减小到上述范围内，所述组合物优选含有（1）含有氟代脂肪族基团的化合物；或（2）含有选自含有氟代脂肪族基团的单体的聚合单元和含有酰胺基的单体的聚合单元中的至少一种聚合单元的含有氟代脂肪族基团的共聚物。在至少1种这些化合物存在下，通过使二色性色素分子取向，能够将空气界面侧的倾角减小到上述范围内。

另外，取向膜侧倾角与空气界面侧倾角相比，有在取向膜的作用下减小的倾向，但是，通过在所述组合物中添加上述的取向膜倾角控制剂，能够使取向膜侧倾角进一步减小，使偶氮色素分子稳定地处于水平取向状态。

所述二色性色素组合物在含有所述非液晶性的自由基聚合性多官能单体和所述聚合引发剂等固化性成分的方式中，在使偶氮色素分子处于期望的取向状态后，优选通过光照射（优选紫外线照射）或加热或者它们的组合来进行聚合固化。

另外，关于用于聚合的光照射能量的值等，可以参照日本特开2001－91741号公报的段落［0050］～［0051］的记载。

如上操作能够形成光吸收各向异性膜。该光吸收各向异性膜的厚度优选为0.01～2μm、进一步优选为0.05～2μm。

（1）－3取向膜

本发明的光吸收各向异性膜的制造中优选使用取向膜。用于本发明的取向膜只要是在该取向膜上能够使所述液晶性偶氮色素的分子处于期望的取向状态，则可以是任何的层。可以通过针对有机化合物（优选为聚合物）的膜表面的摩擦处理、无机化合物的斜向蒸镀、具有微沟槽（microgroove）的层的形成、或者利用Langmuir-Blodgett法（LB膜）得到的有机化合物（例如ω－二十三酸、二（十八烷基）二甲基氯化铵、硬脂酸甲酯）的累积等手段来设置。此外，还已知有通过施加电场、施加磁场或者光照射来产生取向功能的取向膜。其中，本发明中，从控制取向膜的预倾角的容易性的角度出发，优选通过摩擦处理形成的取向膜，从取向均匀性的角度出发，优选通过光照射形成的光取向膜。

·摩擦处理取向膜

作为用于通过摩擦处理形成的取向膜的聚合物材料，在很多文献中均有记载，多数可买到市售品。本发明的取向膜中优选使用聚乙烯醇或聚酰亚胺及其衍生物。关于取向膜，可以参照WO01／88574A1号公报的第43页第24行～第49页第8行的记载。

取向膜的厚度优选为0.01～10μm、进一步优选为0.01～1μm。

摩擦处理一般可以通过将聚合物层的表面用纸或布沿一定方向多次擦拭来实施，本发明中特别优选通过“液晶便览”（丸善社发行、平成12年10月30日）中记载的方法来进行。

作为改变摩擦密度的方法，可以使用“液晶便览”（丸善社发行）中记载的方法。摩擦密度（L）可用下式（A）进行定量。

式（A）L＝Nl（1＋2πrn／60ｖ）

式（A）中，N为摩擦次数、l为摩擦辊的接触长、r为辊的半径、n为辊的转速（rpm）、ｖ为工作台移动速度（秒速）。

为了提高摩擦密度，可以增加摩擦次数、加长摩擦辊的接触长、加大辊的半径、增加辊的转速、减缓工作台移动速度，另一方面，为了降低摩擦密度，可以反过来进行。

摩擦密度与取向膜的预倾角之间存在下述关系：提高摩擦密度时，预倾角减小，降低摩擦密度时，预倾角变大。

·光取向膜

作为用于通过光照射形成的取向膜的光取向材料，在很多文献等中均有记载。本发明的取向膜中，例如可列举出日本特开2006－285197号公报、日本特开2007－76839号公报、日本特开2007－138138号公报、日本特开2007－94071号公报、日本特开2007－121721号公报、日本特开2007－140465号公报、日本特开2007－156439号公报、日本特开2007－133184号公报、日本特开2009－109831号公报、日本专利第3883848号、日本专利第4151746号中记载的偶氮化合物、日本特开2002－229039号公报中记载的芳香族酯化合物、日本特开2002－265541号公报、日本特开2002－317013号公报中记载的具有光取向性单元的马来酰亚胺和／或链烯基取代纳特酰亚胺（nadimide）化合物、日本专利第4205195号、日本专利第4205198号中记载的光交联性硅烷衍生物、日本特表2003－520878号公报、日本特表2004－529220号公报、日本专利第4162850号中记载的光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯作为优选的例子。特别优选为偶氮化合物、光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯。

通过向由上述材料形成的光取向膜进行直线偏振光或非偏振光照射来制造光取向膜。

本说明书中，“直线偏振光照射”是用于使所述光取向材料发生光反应的操作。所使用的光的波长根据所用的光取向材料的不同而不同，只要是其光反应所需的波长，则没有特别的限定。优选用于光照射的光的峰波长为200nm～700nm、更优选光的峰波长为400nm以下的紫外光。

用于光照射的光源可列举出通常使用的光源，例如可列举出钨灯、卤化物灯、氙灯、氙气闪光灯、汞灯、汞氙灯、碳弧灯等灯、各种激光（例如半导体激光、氦氖激光、氩离子激光、氦镉激光、YAG激光）、发光二极管、阴极射线管等。

作为得到直线偏振光的手段，可以采用下述方法：使用偏振片（例如碘偏振片、二色色素偏振片、线栅偏振片）的方法、使用棱镜系元件（例如格兰汤姆森棱镜）或利用了布鲁斯特角的反射型起偏器的方法、或使用从具有偏振光的激光源射出的光的方法。此外，可以使用滤波器或波长转换元件等来仅选择性地照射所需的波长的光。

所照射的光在直线偏振光的情况下可以采用相对于取向膜从上表面或背面且从相对于取向膜表面垂直或斜方向照射光的方法。所述光的入射角度根据所述光取向材料的不同而不同，例如为0～90°（垂直）、优选为40～90°。

在利用非偏振光的情况下，从斜方向照射非偏振光。其入射角度为10～80°、优选为20～60°、特别优选为30～50°。

照射时间优选为1分钟～60分钟、进一步优选为1分钟～10分钟。

在需要形成图案的情况下，可以采用下述方法：将使用了光掩模的光照射实施图案形成所需的次数的方法、利用激光扫描写入图案的方法。

由所述二色性色素组合物形成的本发明的光吸收各向异性膜的厚度优选为0.01～2μm、进一步优选为0.05～2μm。

2.偏振膜、显示装置

（1）偏振膜

本发明还涉及具有基板和该基板上的本发明的光吸收各向异性膜的偏振膜。

基板：

可用于本发明的基板可以根据偏振膜的用途进行选择。例如可列举出可用于液晶显示元件、OLED元件等的无碱玻璃、钠玻璃、Pyrex（注册商标）玻璃、石英玻璃；可用于固体摄像元件等的光电转换元件基板；硅基板；塑料基板；以及在这些基板上形成有透明导电膜、滤色器膜、电极、TFT等功能层的基板。还可以在这些基板上形成隔离各像素的黑色矩阵或设置用于密合促进等的透明树脂层。塑料基板还优选在其表面上具有气体阻隔层和／或耐溶剂性层。

用于本发明的基板的透光率优选为80％以上。此外，塑料基板优选使用光学各向同性的聚合物膜。聚合物的具体例子和优选的方式可适用日本特开2002－22942号公报的段落编号［0013］的记载。此外，即使是以往已知的如聚碳酸酯或聚砜等易于显现双折射的聚合物，也能够使用通过修饰国际公开WO00／26705号公报中记载的分子而使所述显现性降低而得到的聚合物。

其他功能层：

本发明的偏振膜可以在基板与所述光吸收各向异性膜之间具有取向膜。取向膜的例子、形成中所用的材料和形成方法如上文所述。

此外，本发明的偏振膜优选在基板与所述光吸收各向异性膜之间具有滤色器层。除了滤色器层外，还可以具有透明导电膜、滤色器膜、电极、TFT等其他功能层。此外，也可以形成隔离各像素的黑色矩阵。

此外，本发明的偏振膜还可以在光吸收各向异性膜上具有透明树脂固化层。

本发明的偏振膜的制造方法的一个例子如下所述。

一种偏振膜的制造方法，其按下述顺序至少包含下述工序：

所述工序［1］的取向膜的形成工序、和［2］～［3］的光吸收各向异性膜的形成工序如上文所述。

（2）显示装置

本发明的显示装置具备至少一个本发明的光吸收各向异性膜或起偏器。对于其构成等没有特别的限制。具体地可列举出TN、STN、VA、ECB、IPS、OCB、蓝相（blue phase）等各种模式的透射型、反射型或半透射型的液晶显示装置、OLED等。特别优选通过在基板的内面侧设置本发明的光吸收各向异性膜或起偏器而成的（所谓的内置起偏器）显示装置，进一步优选通过在滤色器基板上层叠而成的显示装置。通过所述构成，能够减小因滤色器层引起的消偏振而产生的散射光所造成的对比度的降低。

实施例

以下基于实施例并列举比较例对本发明进一步详细地进行说明。以下实施例所示的材料、用量、比例、处理内容、处理顺序等只要不偏离本发明的主旨，则可以适当地变更。因此，本发明的范围不应当仅限定性地解释为以下所示的具体例。

其中，以下实施例中有关光吸收各向异性膜的光学特性的测定按照如下所述来实施。

＜光吸收各向异性膜的二色比＞

二色比通过在用在入射光学体系中配置有碘系偏振元件的分光光度计测定光吸收各向异性膜的吸光度后用下式计算而得到。

二色比（D）＝Az／Ay

Az：光吸收各向异性膜对吸收轴方向的偏振光的吸光度

Ay：光吸收各向异性膜对偏振轴方向的偏振光的吸光度

＜偏振膜的消偏度＞

将液晶电视分解、准备背光模块以制成光源。在竖直方向上偏离光源70cm处设置株式会社TOPCON公司制亮度计BM－5，使其能够测定1°视野中的亮度。

测定用碘系偏振元件的偏振度的测定如下进行。使偏振元件密合于光源，按照测定用偏振元件1和测定用偏振元件2的顺序密合、层叠。对于测定用偏振元件1和测定用偏振元件2的透射轴的相对方位为0度即平行配置时、和90度即交叉配置时，测定亮度，通过下式计算偏振度P。

[数学式1]

P = \sqrt{\frac{Cont - 1}{Cont + 1}}

本发明的偏振膜的偏振度P’的测定与测定用偏振元件的偏振度的测定同样地进行。

本发明的偏振膜的消偏度DI’的测定如下进行。使偏振膜密合于光源，按照测定用偏振元件1、偏振膜和测定用偏振元件2的顺序使其附着、层叠。相对于测定用偏振元件1，偏振膜与测定用偏振元件2的透射轴的相对方位为0度即平行配置时和90度即交叉配置时，测定亮度，用下式计算消偏度DI’。这里，P为测定用偏振元件的偏振度、P’为偏振膜的偏振度。

[数学式2]

D I^{'} = \frac{1 + 2 P P^{'} + P^{2} + X (P^{2} - 1)}{P^{2} (1 + X)}

＜光吸收各向异性膜的周期结构＞

光吸收各向异性膜的周期和半宽度通过使用了薄膜评价用X射线衍射装置（Rigaku公司制、商品名：“ATX－G”平面内光学体系）的平面内测定线形和φ扫描线形求出。两测定均使用CuKα、以0.18°的入射角实施。

衍射角与距离的关系通过下式换算。

d＝λ／（2*sinθ）

（d：距离、λ：入射X射线波长（CuKα；）。

（实施例1）

在氯仿99质量份中加入下述结构的黄色偶氮色素A2－3（通式（II）的化合物）0.15质量份、下述结构的品红色偶氮色素A－46（通式（I）的化合物）0.30质量份、下述结构的青色偶氮色素A3－1（通式（III）的化合物）0.15质量份和下述结构的青色偶氮色素A4－120（通式（IV）的化合物）0.40质量份，搅拌溶解后、过滤，得到二色性色素组合物涂布液。接着，在形成于玻璃基板且经摩擦的取向膜上涂布所述涂布液，在180℃下加热30秒钟后，冷却至室温制作偏振膜。作为取向膜，使用聚乙烯醇取向膜（日产化学工业公司制、商品名：PVA－103）。表1示出了得到的偏振膜的二色比、偏振度、消偏度、周期结构（周期和半宽度）。其中，取向膜的膜厚为300nm、光吸收各向异性膜的膜厚为170nm，进行通过取向轴垂直方向的周期的平面内测定获得的衍射峰的极点测定，研究与取向轴垂直的面内的膜法线方向±70°的范围内的强度分布，结果确认了强度分布未显示明确的极大值，在取向轴垂直方向的周期上不存在各向异性。

[化学式60]

K 138℃ N 284℃ I

K 158℃ N 240℃ I

K 200℃ N 237℃ I

表1

（比较例1）

[化学式61]

棒状液晶(B)

在氯仿80质量份中搅拌溶解上述棒状液晶（B）20质量份，得到光吸收各向异性膜用溶液。将该溶液通过旋涂法涂布到带有利用摩擦实施了均匀取向处理的聚乙烯醇取向膜（日产化学工业公司制、商品名：PVA－103）的玻璃基板上，自然干燥得到光吸收各向异性膜。

得到的光吸收各向异性膜的二色比为6、消偏度为1.2*10^-2。从该膜的取向轴垂直方向得到的X射线衍射图案如图1所示。在该膜的取向轴平行方向可见X射线衍射图案。此外，在取向轴垂直方向检出了1个峰。由峰求得的周期和半宽度如下表所示。

表2

（比较例2）

在氯仿98质量份中加入日本专利第4404606号（专利文献1）中记载的实施例1的液晶性二色性色素LSR－406（三菱化学株式会社制）2质量份，搅拌溶解后过滤，得到二色性色素组合物涂布液。接着，在形成于玻璃基板上并经摩擦的取向膜上涂布所述涂布液，然后在130℃下加热2分钟，在将氯仿干燥后，以10℃／秒钟的速度冷却，制作偏振膜。作为取向膜，使用了聚乙烯醇取向膜。

得到的偏振膜的二色比为21、偏振度为87.7、消偏度为1.38*10^-3。另外，取向膜的膜厚为300nm、光吸收各向异性膜的膜厚为250nm。此外，与实施例1同样地进行衍射峰的极点测定，结果显示了峰强度以60°间隔显示2个极大值，存在具有各向异性的周期结构。

（比较例3）

在水91质量份中加入下述（A）所示的日本特开2006－79030号实施例16中记载的二色性色素化合物的钠盐9质量份，搅拌溶解后过滤，得到二色性色素组合物涂布液。接着，在形成于玻璃基板上并经摩擦的取向膜上涂布所述涂布液，自然干燥，制作偏振膜。作为取向膜，使用聚酰亚胺取向膜。其中，下述（A）的色素不具有热致液晶性，为溶致液晶性的色素。

得到的偏振膜的二色比为9、偏振度为89、消偏度为1.1*10^-3。另外，取向膜的膜厚为300nm、光吸收各向异性膜的膜厚为450nm。此外，与实施例1同样地进行X射线衍射测定，结果在该光吸收各向异性膜的取向轴平行方向上未见明确的X射线衍射图案。此外，关于该膜的平面平滑性，在相对于摩擦方向平行的方向上可见数十nm周期的凹凸，与实施例相比较差。

[化学式62]

二色性色素化合物（A）：日本特开2006－79030号的实施例16中记载的化合物

Claims

1.一种光吸收各向异性膜，其将二色性色素组合物的取向固定而成，所述二色性色素组合物中，液晶性的非着色性低分子化合物所占的比例为30质量％以下，且含有具有向列型液晶性的偶氮系二色性色素中的至少一种，该光吸收各向异性膜在X射线衍射测定中显示来源于取向轴平行方向的周期结构的衍射峰。

2.根据权利要求1所述的光吸收各向异性膜，其中，至少一个所述衍射峰表示的周期为

3.根据权利要求1或2所述的光吸收各向异性膜，其中，至少一个所述衍射峰的半宽度为

以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，其显示来源于取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰、且至少一个所述衍射峰表示的周期为

5.根据权利要求4所述的光吸收各向异性膜，其中，至少一个来源于所述取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰为来源于面内方向的周期结构的衍射峰。

6.根据权利要求4或5所述的光吸收各向异性膜，其中，来源于取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰为一个。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，来源于取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰的强度在与取向轴垂直的面内的膜法线方向±70°的范围内不显示极大值。

8.根据权利要求4～7中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，至少一个来源于取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰的半宽度为以下。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，所述二色性色素组合物含有两种以上二色性色素。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的光吸收各向异性膜，其中，所述至少一种二色性色素为下述通式（I）、下述通式（II）、下述通式（III）、或下述通式（IV）所示的化合物，

通式（I）

式中，R¹¹～R¹⁴分别独立地表示氢原子或取代基；R¹⁵和R¹⁶分别独立地表示氢原子或可具有取代基的烷基；L¹¹表示－N＝N－、－CH＝N－、－N＝CH－、－C（＝O）O－、－OC（＝O）－或－CH＝CH－；A¹¹表示可具有取代基的苯基、可具有取代基的萘基或可具有取代基的芳香族杂环基；B¹¹表示可具有取代基的2价的芳香族烃基或2价的芳香族杂环基；n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个B¹¹相互可以相同也可以不同；

通式（II）

式中，R²¹和R²²分别表示氢原子、烷基、烷氧基或－L²²－Y所示的取代基；R²¹和R²²中的至少一个表示除氢原子以外的基团；L²²表示亚烷基，亚烷基中存在的1个CH₂基或不相邻的2个以上的CH₂基可分别被－O－、－COO－、－OCO－、－OCOO－、－NRCOO－、－OCONR－、－CO－、－S－、－SO₂－、－NR－、－NRSO₂－或－SO₂NR－取代，R表示氢原子或碳原子数为1～4的烷基；Y表示氢原子、羟基、烷氧基、羧基、卤素原子或聚合性基团；L²¹分别表示选自由偶氮基（－N＝N－）、羰基氧基（－C（＝O）O－）、氧基羰基（－O－C（＝O）－）、亚氨基（－N＝CH－）和亚乙烯基（－C＝C－）组成的组中的连接基团；Dye分别表示下述通式（IIa）所示的偶氮色素残基；

式（IIa）中，*表示与L²¹的键合部；X²¹表示羟基、取代或无取代的烷基、取代或无取代的烷氧基、无取代氨基、或者单或二烷基氨基；Ar²¹表示分别可具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基；n表示1～3的整数，当n为2以上时，2个Ar²¹相互可以相同也可以不同；

通式（III）

式中，R³¹～R³⁵分别独立地表示氢原子或取代基；R³⁶和R³⁷分别独立地表示氢原子或可具有取代基的烷基；Ｑ³¹表示可具有取代基的芳香族烃基、芳香族杂环基或环己烷环基；L³¹表示2价的连接基团；A³¹表示氧原子或硫原子；

通式（IV）

式中，R⁴¹和R⁴²分别表示氢原子或取代基，且相互可以键合形成环；Ar⁴表示可以被取代的2价的芳香族烃基或芳香族杂环基；R⁴³和R⁴⁴分别表示氢原子或可以被取代的烷基，且相互可以键合形成杂环。

11.一种偏振膜，其具有基板和在该基板上的权利要求1～10中任一项所述的光吸收各向异性膜。

12.根据权利要求11所述的偏振膜，其中，所述基板与所述光吸收各向异性膜之间具有取向膜。

13.一种显示装置，其具有权利要求11或12所述的偏振膜。

14.权利要求11或12所述的偏振膜的制造方法，其按照下述顺序包含至少下述工序［1］～［3］：