JP2011016920A - ジスアゾ化合物、偏光子、偏光子の製造方法、及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、良好なリオトロピック液晶性を有するジスアゾ化合物を提供する。
【解決手段】 本発明のジスアゾ化合物は、下記一般式（Ｉ）で表される。
一般式（Ｉ）において、Ｒ^１は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｒ^２は、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、置換若しくは無置換のフェニル基などを表し、Ｍは、対イオンを表し、ｍは、１又は２の整数を表し、ｎは、１〜３の整数を表す。
【化１】

【選択図】 なし

Description

本発明は、新規なジスアゾ化合物及びそれを用いた偏光子などに関する。

偏光子は、偏光又は自然光から特定の直線偏光を透過させる機能を有する光学部材である。偏光子は、例えば、液晶表示装置の構成部材や、偏光サングラスのレンズなどに使用されている。
汎用的な偏光子は、例えば、ヨウ素で染色したポリビニルアルコールフィルムを延伸することにより得られる。
また、リオトロピック液晶性化合物を含む溶液を基材上に塗工する方法（溶液流延法）により得られる偏光子も知られている。
例えば、特許文献１には、特定構造のジスアゾ化合物を含む溶液を、基材上に塗工することにより得られた偏光子が開示されている。該特定構造のジスアゾ化合物として、下記式（４−１）又は式（４−２）で表されるジスアゾ化合物が用いられている。このジスアゾ化合物は、リオトロピック液晶相を示し、溶液中において、超分子会合体を形成し得る。

特開２００７−１２６６２８号公報

上記式（４−１）及び式（４−２）で表されるジスアゾ化合物は、それぞれ複素５員環を有するベンゼン環がアゾ基に結合している構造であるが、これらジスアゾ化合物は、溶液中において、良好な超分子会合体を安定的に形成し難いという問題点がある。
このため、これらのジスアゾ化合物を用いて、溶液流延法によって偏光子を作製するとき、溶液中のジスアゾ化合物が液晶相を十分に示さない、或いは、ジスアゾ化合物が結晶となって析出するなどの問題を生じる。このため、上記ジスアゾ化合物は、二色比の高い偏光子を簡易に且つ確実に得るための材料とは言えない。

本発明の目的は、良好なリオトロピック液晶性を有するジスアゾ化合物を提供することである。
本発明の他の目的は、比較的二色比の高い偏光子を簡易に且つ確実に製造できる偏光子の製造方法を提供することである。

本発明のジスアゾ化合物は、下記一般式（Ｉ）又は一般式（ＩＩ）で表される。

一般式（Ｉ）及び一般式（ＩＩ）において、Ｒ^１は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｒ^２は、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、置換若しくは無置換のフェニル基、又は下記式（ＩＩＩ）で表される基を表し、Ｍは、対イオンを表し、ｍは、１又は２の整数を表し、ｎは、１〜３の整数を表す。

式（ＩＩＩ）において、Ｘは、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜１８のアルキル基（隣接しない炭素原子が酸素原子に置換されているアルキル基を含む）、メタクリル基、又はアクリル基を表す。

本発明のジスアゾ化合物は、溶液中において良好なリオトロピック液晶性を示す。その理由は、次のように推定される。
本発明のジスアゾ化合物は、複素６員環（いわゆる、ルミノール骨格）を有するベンゼン環がアゾ基に結合した構造を有している。該複素６員環は、２つのアミド基（−ＮＨ−ＣＯ−）を環内に有し、さらに、該複素６員環は、それらが一体的に結合したベンゼン環と同一の平面構造を成している。かかる複素６員環を有するジスアゾ化合物は、ベンゼン環のπ−π相互作用に加えて、その分子内における２つのアミド基と他の水素結合部位（例えば、−ＯＨや−ＳＯ_３Ｍ）との相互作用により、溶液中において、良好な超分子会合体を安定的に形成できる。
かかるジスアゾ化合物を用いれば、二色比の高い偏光子を簡易に且つ確実に得ることができる。

本発明の別の局面によれば、偏光子を提供する。
本発明の偏光子は、上記いずれかのジスアゾ化合物を含む。

本発明の別の局面によれば、偏光子の製造方法を提供する。
本発明の偏光子の製造方法は、上記いずれかのジスアゾ化合物と水系溶媒とを含む塗工液を、基材上に塗工する工程を有する。

本発明の別の局面によれば、画像表示装置を提供する。
本発明の画像表示装置は、その構成部材として、上記偏光子を有する。

本発明のジスアゾ化合物は、溶液中において、良好なリオトロピック液晶相を安定的に示す。このため、本発明のジスアゾ化合物は、例えば、二色比の高い偏光子を簡易に且つ確実に得るための好適な材料となる。
また、本発明の偏光子は、複素６員環を有するジスアゾ化合物を含むので、比較的二色比が高い。かかる偏光子は、例えば、画像表示装置の構成部材として好適である。
さらに、本発明の偏光子の製造方法によれば、溶液流延法により、二色比の高い偏光子を簡易に且つ確実に製造できる。

１つの実施形態に係る偏光子を示す部分断面図。 １つの実施形態に係る偏光板を示す部分断面図。

（ジスアゾ化合物）
本発明のジスアゾ化合物は、下記一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）で表される化合物である。本発明の偏光子は、下記一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）で表されるジスアゾ化合物を含む。
なお、本明細書において、「Ｙ〜Ｚ」という表示は、「Ｙ以上Ｚ以下」を意味する。

一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）において、Ｒ^１は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｒ^２は、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、置換若しくは無置換のフェニル基、又は下記式（ＩＩＩ）で表される基を表し、Ｍは、対イオンを表し、ｍは、１又は２の整数を表し、ｎは、１〜３の整数を表す。前記ｍが２である場合、各Ｒ^２は、独立して、同一又は異なる。

一般式（ＩＩＩ）において、Ｘは、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜１８のアルキル基、メタクリル基、又はアクリル基を表す。ただし、前記炭素数１〜１８のアルキル基には、アルキル基中の隣接しない炭素原子が酸素原子に置換されているアルキル基が含まれる。前記隣接しない炭素原子が酸素原子に置換されている炭素数１〜１８のアルキル基としては、例えば、炭素数１〜１８のアルキルエーテル基などが挙げられる。
なお、本明細書において、「置換若しくは無置換」とは、「置換基を有する、又は、置換基を有しない」ことを意味する。
また、上記式（Ｉ）及び（ＩＩ）において、−ＯＨ、−ＮＨＲ^２、及び−ＳＯ_３Ｍなどは、ナフチル環の炭素原子に結合しているが、その結合位置は任意である。これらの結合位置が前記のように任意であることを表すため、式（Ｉ）及び（ＩＩ）において、ＯＨなどの置換基からの直線の一端部がナフチル環の中央部にまで記載されている。以下同様に、置換基からの直線の一端部がナフチル環の中央部にまで記載されている各式においては、その置換基が、ナフチル環の任意の炭素原子に結合していることを表す。

前記一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）のナフチル基（式（Ｉ）又は（ＩＩ）において右側に表されたナフチル基）とアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）の結合位置は、特に限定されない。好ましくは、前記ナフチル基とアゾ基は、前記ナフチル基の１位又は２位で結合されている。
一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）のナフチル基の具体例としては、例えば、下記式（ａ）から式（ｏ）が挙げられる。

本発明のジスアゾ化合物は、好ましくは下記一般式（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される化合物である。

一般式（ＩＶ）及び（Ｖ）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｍ、ｍ、及びｎは、それぞれ、一般式（Ｉ）と同じである。

一般式（ＩＶ）又は（Ｖ）のジスアゾ化合物は、アゾ基の隣接位（ナフチル基のα位）にＯＨ基が結合している。かかるジスアゾ化合物は、アゾ基にＯＨ基が作用することにより、ヒドラゾン構造（Ｒ^１−ＮＨ−Ｎ＝Ｎａｐｈ）になり易い。ヒドラゾン構造を有するジスアゾ化合物は、配向性に優れる。このため、前記ジスアゾ化合物の使用により、二色比の高い偏光子を得ることができる。

本発明のジスアゾ化合物は、より好ましくは下記一般式（ＶＩ）又は（ＶＩＩ）で表される化合物である。

一般式（ＶＩ）及び（ＶＩＩ）において、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｍ及びｎは、それぞれ、一般式（Ｉ）と同じである。

一般式（ＶＩ）又は（ＶＩＩ）のジスアゾ化合物は、ＯＨ基に近い位置（ＯＨ基の結合位置をナフチル基の１位と特定した場合、ＯＨ基に近い位置は、ナフチル基の８位）にＮＨＲ^２基が結合している。かかるジスアゾ化合物は、上記ヒドラゾン構造になり易いだけでなく、ＯＨ基とＮＨＲ^２基が水素結合することによって、分子の平面構造が安定化し易い。さらに、かかるジスアゾ化合物は、分子の短軸方向における双極子モーメントが高い。かかるアゾ化合物は、より配向性に優れる。このため、前記ジスアゾ化合物の使用により、二色比のより高い偏光子を得ることができる。

本発明のジスアゾ化合物は、特に好ましくは下記一般式（ＶＩＩＩ）又は（ＩＸ）で表される化合物である。

一般式（ＶＩＩＩ）及び（ＩＸ）において、Ｒ^１、Ｒ^２及びＭは、それぞれ、一般式（Ｉ）と同じである。

一般式（ＶＩＩＩ）又は（ＩＸ）のジスアゾ化合物は、ＮＨＲ^２基の隣接位（ナフチル基の１位及び３位）にＳＯ_３Ｍ基がそれぞれ結合している。かかるジスアゾ化合物は、双性イオンの形成により、分子の平面構造がより安定化し易い。かかるアゾ化合物は、特に配向性に優れる。このため、前記ジスアゾ化合物の使用により、特に二色比の高い偏光子を得ることができる。

前記各一般式（以下、式（Ｉ）、（ＩＩ）、及び（ＩＶ）から（ＩＸ）を総称して「各一般式」という）のＲ^１は、置換若しくは無置換のアリーレン基である。アリーレン基としては、フェニレン基の他、ナフチレン基などのようなベンゼン環が２以上縮合した縮合環基が挙げられる。
前記Ｒ^１で表されるアリーレン基は、置換基を有していてもよいし、又は、置換基を有していなくてもよい。各一般式のジスアゾ化合物は、分子中にＳＯ_３Ｍ基などの親水性基を有する。このため、前記アリーレン基が置換若しくは無置換のいずれの場合でも前記ジスアゾ化合物は、溶媒溶解性に優れる。従って、前記ジスアゾ化合物は、水溶性を有し、良好なリオトロピック液晶相を形成し得る。

前記アリーレン基が置換基を有する場合、その置換基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、炭素数１〜６のアシルアミノ基、ジヒドロキシプロピル基等の炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲノ基、アニオン性基などが挙げられる。アニオン性基とは、アニオンを生じる基である。アニオン性基としては、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基及びこれらの塩基などが挙げられる。これらの置換基は、１種又は２種以上置換されていてもよい。また、前記置換基は、任意の比率で置換されていてもよい。
前記アリーレン基が置換基を有する場合、その置換基は、好ましくはアニオン性基又は水酸基であり、より好ましくは、水酸基、スルホン酸基又はそれらの塩基である。このような置換基を有するジスアゾ化合物は、特に水溶性に優れている。さらに、かかるジスアゾ化合物は、分子会合性に優れているので、溶液状態において、良好なリオトロピック液晶相を形成し得る。

好ましくは、前記Ｒ^１は、置換若しくは無置換のナフチレン基であり、より好ましくは、置換基を有するナフチレン基である。このようなＲ^１は、例えば、下記式（Ｘ）から（ＸＩＩ）からなる群から選ばれる１つである。

式（Ｘ）から（ＸＩＩ）において、Ａは、置換基を表し、ａは、その置換数を表す。前記Ａは、独立して、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、炭素数１〜６のアシルアミノ基、ジヒドロキシプロピル基等の炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲノ基、アニオン性基などが挙げられる。アニオン性基としては、スルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基及びこれらの塩基などが挙げられる。前記Ａは、好ましくはアニオン性基又は水酸基であり、より好ましくは水酸基、スルホン酸基又はこれらの塩基である。前記ａは、０〜５の整数であり、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは１又は２である。前記ａが２以上である場合、各Ａは、独立して、同一又は異なる。前記ａが２以上である場合（すなわち、Ａが２以上置換されている場合）、１つ又は２つのＡが水酸基で、残るＡがスルホン酸基又はその塩基であることが好ましい。

特に、前記Ｒ^１は、好ましくは置換若しくは無置換の１，４−ナフチレン基であり、より好ましくは置換基を有する１，４−ナフチレン基である。前記各一般式のＲ^１は、２つのアゾ基の間に結合している。このＲ^１が１，４−ナフチレン基であるジスアゾ化合物は、２つのアゾ基の間において屈曲しない分子構造となるため、直線性に優れている。このため、Ｒ^１が１，４−ナフチレン基であるジスアゾ化合物は、溶液中において、特に良好な超分子会合体を形成し得る。
Ｒ^１が１，４−ナフチレン基である場合、より好ましいＲ^１は、下記式（ｐ）で表され、特に好ましくは、下記式（ｑ）又は（ｒ）で表される何れかである。

前記式（ｐ）から（ｒ）において、Ｍは、上記一般式（Ｉ）と同じである。式（ｐ）のｌは、１〜５の整数を表す。前記ｌは、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは１又は２である。

前記各一般式のＲ^２は、置換若しくは無置換のアルキル基である場合、該アルキル基の炭素数は好ましくは１〜８であり、より好ましくは１〜４である。前記Ｒ^２が、置換のアルキル基である場合、その置換基としては、−ＯＭ基、−ＳＯ_３Ｍ基、−ＣＯＯＭ基、フェニル基、フッ素などのハロゲノ基、グリシジル基、アミノ基、ニトロ基などが挙げられる。前記アルキル基は、これら置換基から選ばれる少なくとも１種を有していてもよい。前記Ｍは、対イオンを表す。また、前記Ｒ^２が、置換のアセチル基、置換のベンゾイル基、又は置換のフェニル基である場合、それら置換基としては、前記アルキル基の置換基と同様なものが挙げられる。
前記Ｒ^２は、好ましくは水素原子、メチル基又はアセチル基（−ＣＯＣＨ_３）であり、より好ましくは水素原子である。

前記各一般式のＭ（対イオン）は、それぞれ好ましくは、水素原子；Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどのアルカリ金属原子；Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属原子；金属イオン；アルキル基若しくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩；有機アミンの塩などが挙げられる。前記金属イオンとしては、例えば、Ｎｉ^２＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｕ^２＋、Ａｇ^＋、Ｚｎ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｐｄ^２＋、Ｃｄ^２＋、Ｓｎ^２＋、Ｃｏ^２＋、Ｍｎ^２＋、Ｃｅ^３＋などが挙げられる。有機アミンとしては、炭素数１〜６のアルキルアミン、ヒドロキシル基を有する炭素数１〜６のアルキルアミン、カルボキシル基を有する炭素数１〜６のアルキルアミンなどが挙げられる。上記Ｍで表される対イオンは、１種単独で、又は２種以上混在していてもよい。

前記一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）のｍは、それぞれ好ましくは１である。また、各一般式のｎは、それぞれ好ましくは１又は２である。

また、前記一般式（ＩＩＩ）のＸが、炭素数１〜１８のアルキル基である場合、その炭素数は、好ましくは１〜１２であり、より好ましくは２〜８である。前記炭素数１〜１８のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状でもよい。好ましくは、前記アルキル基は、直鎖状である。前記炭素数１〜１８のアルキル基としては、メチル基、エチル基 、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。
前記一般式（ＩＩＩ）のＸが、置換基を有する炭素数１〜１８のアルキル基である場合、その置換基としては、例えば、フェニル基、フッ素などのハロゲノ基、水酸基、グリシジル基、スルホン酸基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基などが挙げられる。好ましくは、前記置換基は、フェニル基、フッ素などのハロゲノ基、水酸基、及びグリシジル基から選ばれる１つである。これら置換基は、１種又は２種以上置換されていてもよい。また、前記置換基は、任意の比率で置換されていてもよい。

上記各一般式で表されるジスアゾ化合物は、例えば、細田豊著「理論製造 染料化学（５版）」（昭和４３年７月１５日技報堂発行、１３５頁〜１５２頁）に従って合成できる。
１つの合成法は、次の通りである（下記反応式を参照）。アミノフタルヒドラジドとナフチルアミンスルホン酸誘導体とを、ジアゾニウム塩化及びカップリング反応させ、モノアゾ化合物を得る。このモノアゾ化合物とヒドロキシナフチルアミンスルホン酸誘導体とを、ジアゾニウム塩化及びカップリング反応させる。このようにして、各一般式で表されるジスアゾ化合物を合成できる。

他の合成法は、次の通りである（下記反応式を参照）。アミノフタル酸ジエステルをジアゾニウム塩化した後、これとナフチルアミンスルホン酸誘導体とをカップリング反応させることにより、モノアゾアニリン化合物を得る。このモノアゾアニリン化合物をジアゾニウム塩化した後、これとヒドロキシナフチルアミンスルホン酸誘導体とをカップリング反応させた後、さらに、ヒドラジンと反応させる。

上記各一般式で表されるジスアゾ化合物は、適当な溶媒に溶解させることにより液晶相を示し得る、リオトロピック液晶性化合物である。従って、該ジスアゾ化合物を含む塗工液を基材上に流延することによって、ジスアゾ化合物が所定方向に配向する。
なお、リオトロピック液晶性化合物とは、溶媒に溶解させた溶液状態で、溶液の温度や濃度などを変化させることにより、等方相−液晶相の相転移を起こす性質（リオトロピック液晶性）を有する化合物を意味する。

一般に、ベンゼン環を有するジスアゾ化合物を溶媒に溶解させた溶液中においては、π−π相互作用によってジスアゾ化合物が重なり、これらが超分子会合体を形成することによって、液晶相が発現する。
上記各一般式で表されるジスアゾ化合物は、複素６員環（ルミノール骨格）を有するベンゼン環がアゾ基に結合した構造を有している。この複素６員環は、２つのアミド基（−ＮＨ−ＣＯ−）を環内に有し、該複素６員環は、それが一体的に結合したベンゼン環と同一の平面構造を成している。かかる複素６員環を有するジスアゾ化合物は、ベンゼン環のπ−π相互作用に加えて、その分子内における２つのアミド基と他の水素結合部位（例えば、−ＯＨや−ＳＯ_３Ｍ）との相互作用が大きくなる。このため、従来の複素５員環を有するジスアゾ化合物に比して、本発明のジスアゾ化合物は、溶液中において、良好な超分子会合体を形成でき、さらに、この超分子会合体が崩壊し難い。従って、本発明のジスアゾ化合物は、溶液中において、安定なリオトロピック液晶相を発現する。かかる安定的な超分子会合体を含む溶液を基材上に塗工することにより、ジスアゾ化合物が所定方向に配向した偏光子を得ることができる。

（本発明の偏光子）
本発明の偏光子は、上記各一般式で表されるジスアゾ化合物のうち少なくとも１種を含む。本発明の偏光子は、例えば、式（Ｉ）で表されるジスアゾ化合物、及び式（ＩＩ）で表されるジスアゾ化合物の双方を含んでいてもよい。
さらに、本発明の偏光子は、式（Ｉ）又は式（ＩＩ）で表されるジスアゾ化合物以外のジスアゾ化合物を含んでいてもよいし、或いは、モノアゾ化合物を含んでいてもよい。

また、本発明の偏光子には、本発明の効果を損なわない範囲で、上記ジスアゾ化合物以外の成分（ポリマー、他の有機色素及び／又は添加剤など）が含まれていてもよい。
本発明の偏光子中に上記ジスアゾ化合物以外の成分を含む場合、偏光子中における前記成分の含有量は、一般には、０を超え５０質量％以下である。

本発明の偏光子は、前記ジスアゾ化合物の超分子会合体が所定方向に配向しているため、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの間の少なくとも一部で吸収二色性を示す。
また、本発明の偏光子は、従来のジスアゾ化合物で形成された偏光子と同様に、耐熱性も良好である。

本発明の偏光子の二色比は、好ましくは、３以上であり、より好ましくは５以上であり、特に好ましくは１０以上である。
ただし、前記二色比は、下記実施例に記載の方法に従って測定できる。
前記偏光子の偏光度は、好ましくは９５％以上であり、より好ましくは９８％以上であり、特に好ましくは９９％以上である。
ただし、前記偏光度は、下記実施例の二色比の測定方法と同様にしてｋ_１及びｋ_２を測定し、これを下記式に代入して求めることができる。
式：偏光度＝（ｋ_１−ｋ_２）／（ｋ_１＋ｋ_２）
なお、ｋ_１は、最大透過率方向の直線偏光の透過率を表し、ｋ_２は、最大透過率方向に直交する方向の直線偏光の透過率を表す。

前記偏光子の透過率（Ｔ［５５０］）は、好ましくは３５％以上、より好ましくは４０％以上である。ただし、前記透過率は、例えば、分光光度計（日本分光株式会社製、製品名「Ｖ−７１００」）を用いて測定できる。

前記偏光子の厚みは、特に限定されない。本発明の偏光子は、後述するように溶液流延法によって形成できるので、より薄く形成できる。具体的には、偏光子の厚みは、好ましくは０．０５μｍ〜５μｍであり、より好ましくは０．１μｍ〜１．０μｍである。

（本発明の偏光子の製造方法）
本発明の偏光子は、例えば、前記ジスアゾ化合物を含む塗工液を適当な基材上に薄膜状に塗工し、乾燥することによって得られる。

本発明の偏光子は、好ましくは下記工程Ａ及び工程Ｂを経て製造でき、必要に応じて、工程Ｂの後、下記工程Ｃを行ってもよい。
工程Ａ：前記ジスアゾ化合物を含む塗工液を、基材上に塗工し、塗膜を形成する工程。
工程Ｂ：前記塗膜を乾燥する工程。
工程Ｃ：工程Ｂで乾燥させた塗膜の表面に、耐水化処理を施す工程。
前記基材は、塗工液を塗工する面側に配向規制力が付与されていてもよい。

＜工程Ａ＞
工程Ａは、上記塗工液を、基材上に塗工し、塗膜を形成する工程である。
本発明の塗工液は、前記各一般式で表されるジスアゾ化合物の何れか１種と、前記ジスアゾ化合物を溶解させる溶媒と、を含む。
塗工液は、溶媒に、前記各一般式で表されるジスアゾ化合物から選ばれる少なくとも１種を溶解させることにより得られる。前記溶媒には、必要に応じて、上記モノアゾ化合物のような他の成分を溶解させてもよい。

前記溶媒は、特に限定されず、従来公知の溶媒を用いることができるが、水系溶媒が好ましい。水系溶媒は、水、親水性溶媒、及び、水と親水性溶媒の混合溶媒を含む。前記親水性溶媒は、水と略均一に溶解させることができる溶媒である。親水性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、メチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのグリコール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；酢酸エチルなどのエステル類；などが挙げられる。前記水系溶媒は、好ましくは、水、又は、水と親水性溶媒の混合溶媒が用いられる。
前記ジスアゾ化合物は、−ＳＯ_３Ｍ基などを有するので、水に可溶であり、特に前記水系溶媒に対する溶解性に優れている。

上記塗工液は、液温やジスアゾ化合物の濃度などを変化させることにより、液晶相を示す。
この液晶相は、ジスアゾ化合物が液中で超分子会合体を形成することによって発現する。液晶相は、特に限定されず、ネマチック液晶相、ミドル相、スメクチック液晶相、コレステリック液晶相、又はヘキサゴナル液晶相等が挙げられる。液晶相は、偏光顕微鏡で観察される光学模様によって、確認、識別できる。

前記塗工液中におけるジスアゾ化合物の濃度は、０．０５質量％〜５０質量％であり、好ましくは０．５質量％〜４０質量％であり、より好ましくは２質量％〜３０質量％である。本発明のジスアゾ化合物は、通常、前記濃度範囲において液晶相を示す。
塗工液の調製方法は、特に限定されず、例えば、溶媒を入れた容器にジスアゾ化合物を加えてもよいし、或いは、ジスアゾ化合物を入れた容器に溶媒を加えてもよい。

また、塗工液は、適切なｐＨに調整される。塗工液のｐＨは、好ましくはｐＨ２〜１０程度、より好ましくはｐＨ６〜８程度である。
さらに、塗工液の温度は、好ましくは１０℃〜４０℃、より好ましくは１５℃〜３０℃に調整される。

さらに、上記塗工液には、添加剤が添加されていてもよい。該添加剤としては、例えば、相溶化剤、界面活性剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、増粘剤などが挙げられる。塗工液中における添加剤の濃度は、好ましくは０を超え１０質量％以下である。

基材は、塗工液を均一に展開するために用いられる。この目的に適していれば基材の種類は特に限定されず、例えば、ポリマーフィルム（フィルムとは、一般にシートと呼ばれているものを含む）、ガラス板などを用いることができる。また、基材として、金属ドラムを用いてもよい。好ましい実施形態においては、前記基材として、ポリマーフィルムが用いられる。好ましい他の実施形態においては、前記基材として、配向基材が用いられる。前記配向基材は、少なくとも表面に配向規制力を有する基材である。前記配向基材の表面に塗工液を塗工することにより、ジスアゾ化合物を容易に配向させることができる。

上記ポリマーフィルムとしては、特に限定されないが、透明性に優れているフィルム（例えば、ヘイズ値３％以下）が好ましい。
上記ポリマーフィルムの材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系；ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系；ポリカーボネート系；ポリメチルメタクリレート等のアクリル系；ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系；ポリエチレン、ポリプロピレン、環状又はノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系などが挙げられる。前記ジスアゾ化合物を良好に配向させるためには、オレフィン系フィルムを用いることが好ましく、さらに、ノルボルネン系フィルムを用いることがより好ましい。前記ノルボルネン系フィルムとしては、例えば、日本ゼオン株式会社製の商品名「ゼオノア」が挙げられる。

前記配向基材は、基材（例えばポリマーフィルム）の表面又は前記基材上に形成された表面層に配向規制力を付与することによって得られる。
前記配向規制力を付与する方法は、特に限定されない。前記方法としては、前記基材の表面にラビング処理を施す方法、前記基材上にポリイミドなどの表面層を形成し、この表面層にラビング処理を施す方法、前記基材上に光反応（光異性化、光二量化又は光分解など）を起こす化合物を含む表面層を形成し、前記表面層に光照射を行うことによって表面層に方向性を付与する方法、などが挙げられる。
また、前記基材の表面（前記塗工液を塗工する面）に、コロナ処理のような親水化処理を施してもよい。

上記基材の厚みは、強度等に応じて適宜に設計し得る。薄型軽量化の観点から、基材の厚みは、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは５μｍ〜２００μｍ、特に好ましくは１０μｍ〜１００μｍである。
前記塗工液を基材の一面に塗工する方法としては、適切なコータを用いた塗工方法が採用され得る。該コータとしては、例えば、バーコータ、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ロッドコータ、スロットダイコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、ファウンテンコータなどが挙げられる。

液晶相状態の塗工液を基材上に塗工すると、塗工液の流動過程でジスアゾ化合物の超分子会合体に剪断応力が加わる。よって、ジスアゾ化合物の超分子会合体が所定方向に配向した塗膜を基材上に形成できる。また、基材が配向基材である場合、その方向性に従ってジスアゾ化合物が配向する。従って、配向基材を用いる場合、非液晶状態の塗工液を塗工してもよい。つまり、配向基材の使用は、液晶相を示さない状態の塗工液の使用を可能にする。配向基材の表面に、非液晶状態又は液晶状態の塗工液を塗工することによって、ジスアゾ化合物の超分子会合体が所定方向に配向した塗膜を基材上に形成できる。
なお、ジスアゾ化合物の配向を高めるため、必要に応じて、前記塗膜を形成した後、磁場又は電場などを印加してもよい。

＜工程Ｂ＞
工程Ｂは、前記塗膜を乾燥する工程である。
基材上に、塗工液を塗工して塗膜を形成した後、これを乾燥する。
乾燥は、自然乾燥、強制的な乾燥などで実施できる。強制的な乾燥としては、減圧乾燥、加熱乾燥、減圧加熱乾燥などが挙げられる。好ましくは、自然乾燥である。
乾燥時間は、乾燥温度や溶媒の種類によって、適宜、選択され得る。例えば、自然乾燥の場合には、乾燥時間は、好ましくは１秒〜１２０分であり、より好ましくは１０秒〜５分である。

上記乾燥過程で、塗膜の濃度が上昇し、塗膜中において配向したジスアゾ化合物が固定される。塗膜中のジスアゾ化合物の配向が固定されることによって、偏光子の特性である、吸収二色性を生じる。得られた乾燥塗膜は、偏光子として使用できる。
得られた乾燥塗膜の厚みは、好ましくは０．０５μｍ〜５μｍである。

＜工程Ｃ＞
工程Ｃは、前記乾燥塗膜の表面（基材の接合面と反対面）に、耐水性を付与する工程である。
具体的には、上記工程Ｂで形成された乾燥塗膜の表面に、アルミニウム塩、バリウム塩、鉛塩、クロム塩、ストロンチウム塩、セリウム塩、ランタン塩、サマリウム塩、イットリウム塩、銅塩、鉄塩、及び分子内に２個以上のアミノ基を有する化合物塩からなる群から選択される少なくとも１種の化合物塩を含む溶液を接触させる。

工程Ｃを行うことにより、前記化合物塩を含む層が前記乾燥塗膜の表面に形成される。かかる層を形成することにより、乾燥塗膜の表面を水に対して不溶化又は難溶化させることができる。よって、乾燥塗膜（偏光子）に、耐水性を付与できる。
なお、必要に応じて、得られた偏光子の表面を水又は洗浄液で洗浄してもよい。
本発明の偏光子の製造方法は、上記工程Ａ、Ｂ及びＣ以外の工程を有していてもよい。

（本発明の偏光子の用途）
上記塗工液を基材上に塗工することによって得られた偏光子１は、図１に示すように、基材２上に積層されている。
本発明の偏光子１は、通常、基材２上に積層された状態で使用される。もっとも、前記偏光子１は、上記基材２から剥離して使用することもできる。
本発明の偏光子１には、さらに、他の光学フィルムを積層してもよい。他の光学フィルムとしては、保護フィルム、位相差フィルムなどが挙げられる。本発明の偏光子に、保護フィルム及び／又は位相差フィルムを積層することにより、偏光板を構成できる。
図２に、本発明の偏光子１に保護フィルム３が積層された偏光板５を示す。この偏光板５は、基材２と、前記基材２上に積層された偏光子１と、前記偏光子１上に積層された保護フィルム３と、を有する。基材２は、偏光子１を保護する機能を有する。このため、前記偏光板５は、偏光子１の一方の面にのみ保護フィルム３が積層されている。
また、特に図示しないが、この偏光板５には、位相差フィルムなどの他の光学フィルムが積層されていてもよい。

偏光子に他の光学フィルムを積層する場合、実用的には、これらの間には任意の適切な接着層が設けられる。接着層を形成する材料としては、例えば、接着剤、粘着剤、アンカーコート剤等が挙げられる。

本発明の偏光子の用途は、特に限定されない。本発明の偏光子は、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などの画像表示装置の構成部材として使用できる。
前記画像表示装置が液晶表示装置の場合、その好ましい用途は、テレビ、携帯機器、ビデオカメラなどである。

以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた各分析方法は、以下の通りである。

［液晶相の観察］
２枚のスライドガラスの間に水溶液を少量挟み込み、偏光顕微鏡（オリンパス（株）製、製品名「ＯＰＴＩＰＨＯＴ−ＰＯＬ」）を用いて、２３℃下で液晶相を観察した。
［偏光子の厚みの測定方法］
偏光子の厚みは、ノルボルネン系ポリマーフィルム上に形成された偏光子の一部を剥離し、３次元非接触表面形状計測システム（（株）菱化システム製、製品名「Ｍｉｃｒｏｍａｐ ＭＭ５２００」）を用い、前記フィルムと偏光子の段差を測定した。
［偏光子の二色比の測定方法］
グラントムソン偏光子を備える分光光度計（日本分光（株）製、製品名「Ｖ−７１００」）を用いて、測定対象の偏光子に直線偏光を入射させ、視感度補正を行ったＹ値のｋ_１及びｋ_２を測定した。このｋ_１及びｋ_２を下記式に代入して、二色比を求めた。
式：二色比＝ｌｏｇ（１／ｋ_２）／ｌｏｇ（１／ｋ_１）
なお、前記ｋ_１は、最大透過率方向の直線偏光の透過率を表し、ｋ_２は、最大透過率方向に直交する方向の直線偏光の透過率を表す。

［製造例１］
３−アミノフタルヒドラジド（慣用名：ルミノール）（１当量）を、下記文献に記載の方法に従って、亜硝酸ナトリウム（１当量）及び塩酸（２当量）を用いてジアゾニウム塩化し、弱酸性冷水溶液中にて、これを５−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸（０．９８当量）とカップリング反応させることによって、モノアゾ化合物を得た。このモノアゾ化合物（１当量）を、亜硝酸ナトリウム（１当量）及び塩酸（５当量）を用いてジアゾニウム塩化し、弱塩基性冷水溶液中にて、これを４−アミノ−５−ヒドロキシ−１，３−ナフタレンジスルホン酸（０．９８当量）とカップリング反応させることによって、ジスアゾ化合物を得た。このジスアゾ化合物のスルホン酸塩をリチウム塩へ変換するため、ジスアゾ化合物を塩化リチウムで塩析することによって、下記式（ＸＩＩＩ）で表されるジスアゾ化合物を得た。
文献：細田豊著「理論製造 染料化学（５版）」（昭和４３年７月１５日技報堂発行の１３５頁〜１５２頁）。

［製造例２］
上記５−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸に代えて、７−アミノ−４−ナフトール−２−スルホン酸を用いたこと以外は、上記製造例１と同様にして、下記式（ＸＩＶ）で表されるジスアゾ化合物を得た。

［製造例３］
上記３−アミノフタルヒドラジドに代えて、４−アミノフタルヒドラジド（慣用名：イソルミノール）を用いたこと、及び、上記５−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸に代えて、８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸を用いたこと以外は、上記製造例１と同様にして、下記式（ＸＶ）で表されるジスアゾ化合物を得た。

［実施例１］
上記式（ＸＩＩＩ）のジスアゾ化合物をイオン交換水に溶解させることにより、ジスアゾ化合物の濃度が２０質量％の水溶液を得た。この水溶液を偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相を示していた。
この水溶液を、さらにイオン交換水で希釈し、ジスアゾ化合物の濃度が７質量％の水溶液（塗工液）を調製した。この塗工液を、ラビング処理及びコロナ処理が施されたノルボルネン系ポリマーフィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア」）の前記処理面上に、バーコータ（ＢＵＳＨＭＡＮ社製、製品名「Ｍａｙｅｒ ｒｏｔ ＨＳ４」）を用いて塗工し、室温下で１分間自然乾燥した。乾燥後の塗膜が、偏光子である。
得られた偏光子の厚みは、０．４μｍであった。この偏光子の二色比は、表１の通り、１９．６であった。

［実施例２］
上記式（ＸＩＶ）のジスアゾ化合物をイオン交換水に溶解させることにより、ジスアゾ化合物の濃度が２０質量％の水溶液を得た。この水溶液を偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相を示していた。
この水溶液を、さらにイオン交換水で希釈し、ジスアゾ化合物の濃度が７質量％の水溶液（塗工液）を調製した。この塗工液を、実施例１と同様にして、ノルボルネン系ポリマーフィルム上に塗工し、乾燥することによって、偏光子を作製した。
得られた偏光子の厚みは、０．４μｍであった。この偏光子の二色比は、５．３であった。

［実施例３］
上記式（ＸＶ）のジスアゾ化合物をイオン交換水に溶解させることにより、ジスアゾ化合物の濃度が２０質量％の水溶液を得た。この水溶液を偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチック液晶相を示していた。
この水溶液を、さらにイオン交換水で希釈し、ジスアゾ化合物の濃度が７質量％の水溶液（塗工液）を調製した。この塗工液を、実施例１と同様にして、ノルボルネン系ポリマーフィルム上に塗工し、乾燥することによって、偏光子を作製した。
得られた偏光子の厚みは、０．４μｍであった。この偏光子の二色比は、１０．２であった。

実施例１及び３の偏光子は、実施例２の偏光子に比して、二色比が高かった。この結果から、一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）のＲ^１が１，４−ナフチレン基であるジスアゾ化合物を用いれば、比較的二色比の高い偏光子を得ることができる。
また、実施例１の偏光子は、実施例３の偏光子に比して、二色比が高かった。この結果から、一般式（Ｉ）のＲ^１が１，４−ナフチレン基であるジスアゾ化合物を用いれば、より二色比の高い偏光子を得ることができる。

本発明の偏光子は、例えば、液晶表示装置の構成部材、偏光サングラスなどに利用できる。
本発明のジスアゾ化合物は、例えば、上記偏光子の形成材料、その他の光学フィルムの形成材料、色素などに利用できる。

Claims (9)

1. 一般式（Ｉ）：
   

   

   ［Ｒ^１は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｒ^２は、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、置換若しくは無置換のフェニル基、又は式（ＩＩＩ）で表される基を表し、Ｍは、対イオンを表し、ｍは、１又は２の整数を表し、ｎは、１〜３の整数を表し；
   

   

   Ｘは、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜１８のアルキル基（隣接しない炭素原子が酸素原子に置換されているアルキル基を含む）、メタクリル基、又はアクリル基を表す］で表されるジスアゾ化合物。
2. 一般式（ＶＩ）：
   

   

   ［Ｒ^１、Ｒ^２、Ｍ及びｎは、式（Ｉ）と同様である］で表される請求項１に記載のジスアゾ化合物。
3. 前記一般式（Ｉ）のＲ^１が、置換若しくは無置換の１，４−ナフチレン基である請求項１に記載のジスアゾ化合物。
4. 一般式（ＩＩ）：
   

   

   ［Ｒ^１は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｒ^２は、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、置換若しくは無置換のフェニル基、又は式（ＩＩＩ）で表される基を表し、Ｍは、対イオンを表し、ｍは、１又は２の整数を表し、ｎは、１〜３の整数を表し；
   

   

   Ｘは、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜１８のアルキル基（隣接しない炭素原子が酸素原子に置換されているアルキル基を含む）、メタクリル基、又はアクリル基を表す］で表されるジスアゾ化合物。
5. 一般式（ＶＩＩ）：
   

   

   ［Ｒ^１、Ｒ^２、Ｍ及びｎは、式（ＩＩ）と同様である］で表される請求項４に記載のジスアゾ化合物。
6. 前記一般式（ＩＩ）のＲ^１が、置換若しくは無置換の１，４−ナフチレン基である請求項４に記載のジスアゾ化合物。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のジスアゾ化合物を含む偏光子。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載のジスアゾ化合物と水系溶媒とを含む塗工液を、基材上に塗工する工程を有する偏光子の製造方法。
9. 請求項７に記載の偏光子を有する画像表示装置。

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