JPWO2016171126A1 - 二色性色素を含有する組成物、及びこれを用いて作製した色素膜並びに該色素膜を有する偏光素子 - Google Patents

Abstract

本発明は、塗工性に優れ、かつ高品質で偏光性能に優れた偏光素子を製造できる色素膜の形成に有用な二色性色素を含有する組成物及びこれを用いて作製した色素膜、並びに当該色素膜を有する偏光素子を提供することを目的とする。（Ａ）少なくとも１種の二色性色素と、（Ｂ）ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及びポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテルからなる群から選択される少なくとも１種の界面活性剤と、（Ｃ）溶媒とを含有し、前記界面活性剤のＨＬＢ値が、１２．５以上１７．５以下であることを特徴とする組成物。

Description

本発明は、高い偏光度を示す偏光素子を製造できる色素膜の形成に有用な二色性色素を含有する組成物、及びこれを用いて作製した色素膜に関する。また、本発明は該色素膜を有する偏光性能に優れた偏光素子に関する。

液晶表示装置、サングラス、ゴーグルなどに使用されている偏光素子は、一般的には、ポリビニルアルコールのような高分子物質から作製した膜にヨウ素又は二色性染料などの二色性色素を吸着させ、次いで得られた膜を一軸延伸し、二色性色素分子を一定方向に配向させるか、又は、高分子膜を一軸延伸した後に二色性色素を吸着させる方法によって製造される。しかしながら、これらの方法によって得られる偏光素子の偏光軸と吸収軸は、互いに垂直であるため、偏光素子の形状は、通常、平板状に限定される。さらに、このような偏光素子の製造には、ポリビニルアルコールフィルムを膨潤、染色し、引き続き、これをホウ酸水溶液中で延伸処理し、さらに、水洗処理及び乾燥処理をした後、得られたフィルムに接着剤を用いて保護フィルムを貼合させるといった煩雑な工程が必要であった。また、より簡易的に所望とする部分に偏光素子を設けること、さらには、液晶表示を含む多様な表示素子を製造するために、微細なパターン状に任意の方向の偏光性を設けた偏光素子や曲面状の偏光素子が求められていた。

このような従来の偏光素子の問題点に鑑み、非特許文献１は、ラビング処理により二色性色素分子を一定方向に配向させて偏光素子を作製する方法を開示している。しかしながら、ラビング処理における擦り工程により生じる基板上の傷及び塵、さらには静電気が原因で発生する電気的な傷等により、基板上への色素溶液の塗工性が低下してしまう。そのため、得られた色素膜上に塗工されていない箇所が存在し、その結果、当該色素膜を有する偏光素子において偏光性能の品質は満足がいくものではなかった。

特許文献１は、光配向膜を用いて当該光配向膜に接する二色性色素分子を任意の方向に配向させることにより、より偏光性能が高い偏光素子を得る技術を開示している。しかしながら、偏光素子の色素膜の表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察すると、二色性色素が均一に配向している部分と、二色性色素が殆ど存在せず、配向していない部分（クレーター）が存在する。そのため、得られた偏光素子の偏光性能は、表示素子用の偏光素子における実用水準としては、十分な要求に応えられていなかった。

特許文献２には、二色性色素分子の配向の均一性及び得られる偏光素子の偏光性能のさらなる改善のため、クレーターの発生を極力減らし、二色性色素化合物の配向を全体的に高めて表示素子用として実用水準にある偏光素子を製造する方法が開示されている。偏光素子は光活性基を有する液晶性高分子薄膜を配向膜とし、該薄膜に直線偏光を照射し、偏光照射部分の光活性基の分子軸を一定方向に配列させ、次いで別のマイクロパターン状のマスクを介して異なる偏光軸を有する直線偏光を照射した後、該薄膜上に基板に対して垂直方向に特定の範囲の圧力が懸かるように二色性色素溶液をロールコーターで塗布することにより製造される。しかしながら、基材となる配向膜が特殊かつ非常に高価であり、さらには、偏光素子の作製において、ロールと基板間に特定の圧力が懸かるように押し圧を調整する必要がある。したがって特定の基材に限定されることなく、様々な基材を用いて製造可能な偏光素子の開発が望まれている。

特開平７−２６１０２４号公報 特許第４１７５４５５号公報

「電子情報通信学会論文誌」、1988年、JJ71-C、p.1188

従来の二色性色素を含有する組成物を塗布して得られた色素膜、及び当該色素膜から得られた偏光素子は、十分に満足できる品質には至っていないため、さらにその品質を向上させる必要がある。また、特殊な基材を使用しなくとも、簡便に製造できる偏光素子の開発も望まれている。

したがって、本発明の目的は、塗工性に優れ、かつ高品質で偏光性能に優れた偏光素子を製造できる色素膜の形成に有用な二色性色素を含有する組成物及びこれを用いて作製した色素膜、並びに当該色素膜を有する偏光素子を提供することにある。

本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討の結果、
（Ａ）少なくとも１種の二色性色素と、（Ｂ）ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及びポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテルからなる群から選択される少なくとも１種の界面活性剤と、（Ｃ）溶媒とを含有し、前記界面活性剤のＨＬＢ値が、１２．５以上１７．５以下である組成物を用いることで、偏光不良のない高品質で偏光性能に優れた偏光素子を製造できる色素膜が得られることを新規に見出した。

すなわち、本発明の要旨構成は、以下の通りである。
（１）（Ａ）少なくとも１種の二色性色素と、（Ｂ）ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及びポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテルからなる群から選択される少なくとも１種の界面活性剤と、（Ｃ）溶媒とを含有し、前記界面活性剤のＨＬＢ値が、１２．５以上１７．５以下であることを特徴とする組成物。
（２）前記二色性色素が、水溶性アゾ色素であることを特徴とする（１）に記載の組成物。
（３）前記二色性色素が、下記式（１）で表される化合物又はその塩であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の組成物。

（式（１）中、
Ｘ_１は、１つ若しくは２つのスルホン酸基と、水酸基若しくは炭素数が１乃至３のアルコキシ基を有するフェニル基又はナフチル基を表し、
Ｘ_２及びＸ_３は、それぞれ独立して、フェニレン基又はナフチレン基を表し、当該フェニレン基又はナフチレン基は、炭素数が１乃至３のアルキル基、炭素数が１乃至３のアルコキシ基、水酸基及びスルホン酸基からなる群から選択される１種又は２種の置換基を１つ又は２つ有しており、
Ｒ_１は、水素原子、炭素数が１乃至３のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基、或いは、非置換のフェニル基又は炭素数が１乃至４のアルキル基、炭素数が１乃至４のアルコキシ基、アミノ基、スルホ基若しくは炭素数が１乃至４のアルキル基を有するアミノ基で置換されたフェニル基を表し、
ｍは、０又は１であり、かつ
ｎは、１又は２である）
（４）Ｘ_１が、置換基として下記式（３）で表される化合物又はその塩であることを特徴とする（３）に記載の組成物。

（式（３）中、ｊは１又は２である。）
（５）前記ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルが、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーであることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の組成物。
（６）溶媒１００質量部に対して、前記二色性色素を合計０．１〜１５質量部含有することを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の組成物。
（７）溶媒が少なくとも水を含むことを特徴とする（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の組成物。
（８）（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の組成物を用いて作製された色素膜。
（９）（８）に記載の色素膜を有する偏光素子。
（１０）二色比が、５以上であることを特徴とする（９）に記載の偏光素子。

本発明における二色性色素を含有する組成物は、塗工性に優れている。そのため、本発明の組成物を用いて色素膜を作製する際、例えば、基材にラビング処理が施されていても、従来生じていた基材への塗工不良が改善された色素膜を形成することができる。また、当該色素膜を用いることにより、偏光不良のない高品質で偏光性能に優れた偏光素子を得ることができる。また、本発明の色素膜において、基材となる材料は、特殊な材料に限定されないため、より簡便に色素膜及びこれを備える偏光素子を製造することができる。

以下に、本発明を詳細に説明する。以下において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。また、特に言及されない限り、式（１）〜式（３）で表される化合物（置換基）は、遊離酸の形で表し、遊離酸の塩とは、ヒドロキシル基やスルホン酸基等の親水性基の塩を意味する。また、以下の説明において、特に言及されない限り、煩雑さを避けるため、「式（１）で表される化合物又はその塩」、「式（２）で表される化合物又はその塩」、「式（３）で表される化合物又はその塩」は、それぞれ、「式（１）で表される化合物」、「式（２）で表される化合物」、「式（３）で表される化合物」と便宜上記載する。

まず、本発明の組成物中に含まれる各成分について説明する。本発明の組成物は、（Ａ）少なくとも１種の二色性色素と、（Ｂ）ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及びポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテルからなる群から選択される少なくとも１種の界面活性剤と、（Ｃ）溶媒とを含有し、前記界面活性剤のＨＬＢ値が、１２．５以上１７．５以下である組成物である。

（Ａ）二色性色素
本発明の組成物は、色素膜形成のための主成分として、二色性色素を含有する。二色性色素は、それ自身又は集合体で一定方向に配列することにより偏光性を示す化合物であり、このような二色性色素として、例えば、アゾ系色素、スチルベン系色素、ピラゾロン系色素、トリフェニルメタン系色素、キノリン系色素、オキサジン系色素、チアジン系色素、アントラキノン系色素等の色素系化合物等が挙げられる。本発明で用いられる二色性色素は、一定の溶媒組成、色素濃度、温度条件下でリオトロピック液晶性を示す化合物であり、例えば、入江正浩監修，「機能性色素の応用」，第１刷発行版，株式会社ＣＭＣ，2002年6月，p.102−104に記載の二色性色素が挙げられる。また、二色性色素は、水溶性アゾ系色素を用いることが好ましく、その中でも、芳香族系環構造を有する化合物がより好ましい。芳香族系環構造としては、例えば、ベンゼン、ナフタリン、アントラセン、フェナントレンの他にチアゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、キノリン等の複素環又はこれらの４級塩、更にはこれらとベンゼンやナフタリン等との縮合環が挙げられ、特に、これらの芳香族系環にスルホン酸基、カルボン酸基、アミノ基、水酸基等の親水性置換基、又はスルホン酸基若しくはカルボン酸基の塩が導入されていることが好ましい。

このような二色性色素の具体例として、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ４１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ４９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ４８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ５７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １５、 Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ９０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ９８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １６８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２０２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ５９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ８５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ４４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ５０、モルダントイエロー ２６、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２７８６５、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２７９１５、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２７９２０、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２９０５８、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２９０６０等が挙げられ、さらに特開平１−１６１２０２号公報、特開平１−１７２９０６号公報、特開平１−１７２９０７号公報、特開平１−１８３６０２号公報、特開平１−２４８１０５号公報、特開平１−２６５２０５号公報、特開平９−２３０１４２号公報等の各公報記載の二色性色素が挙げられる。

上記の具体例に示した二色性色素の中でも、特に、以下の式（１）又は式（２）で表される化合物が好ましく、特に、式（１）で表される化合物が好ましい。式（１）及び式（２）で表される化合物は、遊離酸又はその塩として存在する。当該遊離酸の塩は、特に限定されるものではなく、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属塩や、４級アンモニウム塩などの任意の塩であってよい。このような二色性色素を使用することにより、得られる偏光素子の偏光性能を向上させることができる。

（式（１）中、
Ｘ_１は、１つ若しくは２つのスルホン酸基と、水酸基若しくは炭素数が１乃至３のアルコキシ基を有するフェニル基又はナフチル基を表し、
Ｘ_２及びＸ_３は、それぞれ独立して、フェニレン基又はナフチレン基を表し、当該フェニレン基又はナフチレン基は、炭素数が１乃至３のアルキル基、炭素数が１乃至３のアルコキシ基、水酸基及びスルホン酸基からなる群から選択される１種又は２種の置換基を１つ又は２つ有しており、
Ｒ_１は、水素原子、炭素数が１乃至３のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基、或いは、非置換のフェニル基又は炭素数が１乃至４のアルキル基、炭素数が１乃至４のアルコキシ基、アミノ基、スルホ基若しくは炭素数が１乃至４のアルキル基を有するアミノ基で置換されたフェニル基を表し、
ｍは、０又は１であり、かつ
ｎは、１又は２である。）

（式（２）中、
Ｙ_１は、スルホン酸基を１つ又は２つ有し、さらに水酸基又は炭素数が１及至３のアルコキシ基を有していてもよいナフチル基を表し、
Ｙ_２及びＹ_３は、それぞれ独立して、フェニレン基又はナフチレン基を表し、当該フェニレン基又はナフチレン基は、炭素数が１及至３のアルキル基、炭素数１及至３のアルコキシ基、水酸基及びスルホン酸基からなる群から選択される１種又は２種の置換基を１つ又は２つ有しており、
Ｒ_２は、水素原子、炭素数が１及至３のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基、或いは、非置換のフェニル基又は炭素数が１乃至４のアルキル基、炭素数が１乃至４のアルコキシ基、アミノ基、スルホ基若しくは炭素数が１乃至４のアルキル基を有するアミノ基で置換されたフェニル基を表し、
フェニルアゾ基としての

は、末端ナフチル基の５位、６位、７位又は８位のいずれかに置換されており、
Ｒ_３及びＲ_４は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、スルホン酸基、炭素数が１及至３のアルキル基又は炭素数が１及至３のアルコキシ基を表し、
ｑは、０又は１であり、かつ
ｐは１又は２である。）

上記式（１）で表される化合物の具体例としては、例えば、

等が挙げられる。

また、式（２）で表される化合物の具体例としては、例えば、

等が挙げられる。

式（１）又は式（２）で表される化合物の中でも、式（１）中のＸ_１又は式（２）中のＹ_１が、置換基として下記式（３）で表される化合物を有することによって、更に偏光性能を向上させることができ、特に、単独で高い二色比を有する点で、置換基として下記式（３）で表される化合物を有する式（１）で表される化合物の使用が好ましい。当該置換基も、式（１）及び式（２）で表される化合物と同様、遊離酸又はその塩として存在する。当該遊離酸の塩は、特に限定されるものではなく、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属塩や、４級アンモニウム塩などの任意の塩であってよい。

（式（３）中、ｊは１又は２である。）

本発明の二色性色素は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。このような２種以上の二色性色素の併用は、特に限定されるものではないが、追加の二色性色素を使用することにより、二色性色素の二色比をさらに向上させることができる。また、本発明の組成物中に含まれる全ての二色性色素の総含有量は、特に制限されるものではないが、色素膜に高い異方性を付与させるために、下記（Ｃ）溶媒１００質量部に対し、合計で０．１乃至１５質量部、好ましくは０．３乃至１０質量部で、より好ましくは０．５乃至７重量部ある。

（Ｂ）界面活性剤
本発明の組成物は、色素膜の作製における他の成分として、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及びポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテルからなる群から選択され、かつＨＬＢ値が、１２．５以上１７．５以下である少なくとも１種の界面活性剤を含有する。このような界面活性剤を使用することにより、従来、基材上への色素膜の作製において、塗布時に生じていた塗工不良を改善することができる。また、特許文献２に記載されている偏光素子の製造方法においては、塗布時の基板に平行なズリ応力を軽減するため、偏光素子の作製において、ロールと基板間に特定の圧力が懸かるように圧力を調整する必要があったものの、本発明の組成物が、特定の界面活性剤を含むことにより、このような特殊な工程は、本発明の組成物の基材への塗布時には不要となる。さらに、ラビング処理された基材、光配向膜が付与された基材、摩擦により傷をつけた基材、又は延伸された基材等に本発明の組成物を塗布しても、得られる色素膜中に目視で確認できる大きさ、例えば５０μｍ以上の大きさで生じ得る塗工されていない箇所が低減され、その結果、塗工不良が改善された色素膜を作製することができる。

本発明で使用される界面活性剤は、１２．５以上１７．５以下のＨＬＢ値を有しており、好ましくは、ＨＬＢ値は、１３．０以上１７．０以下である。ＨＬＢ値が１２．５未満であると、色素膜中に生じる塗工不良を改善することができず、一方、ＨＬＢ値が１７．５より大きいと、色素膜中に二色性色素を配向させることができなくなる。上記ＨＬＢ値を有するポリオキシエチレンアルキルエーテルの具体例として、例えば、花王社製 エマルゲン１１０８（ＨＬＢ値１３．４）、花王社製 エマルゲン１１１８Ｓ−７０（ＨＬＢ値１６．４）等が挙げられる。

ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルとしては、特に、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーであることが好ましい。上記ＨＬＢ値を有するポリオキシエチレンアルキレンアルキレンアルキルエーテルの具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルとして、花王社製 エマルゲンＬＳ−１０６（ＨＬＢ値１２．５）、花王社製 エマルゲンＬＳ−１１０（ＨＬＢ値１３．４）、花王社製 エマルゲンＬＳ−１１４（ＨＬＢ値１４．０）、花王社製 エマルゲンＭＳ−１１０（ＨＬＢ値１２．７）が挙げられ、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーとしては、例えば、三洋化成社製 ニューポールＰＥ−６８（ＨＬＢ値１５．７）、三洋化成社製 ニューポールＰＥ−７８（ＨＬＢ値１５．６）、三洋化成社製 ニューポールＰＥ−１０８（ＨＬＢ値１５．５）、三洋化成社製 ニューポールＰＥ−１２８（ＨＬＢ値１５．６）が挙げられる。この中でも、特に、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルとしては、花王社製 エマルゲンＬＳ−１０６、花王社製 エマルゲンＬＳ−１１０、花王社製 エマルゲンＬＳ−１１４、花王社製 エマルゲンＭＳ−１１０が好ましく、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーとしては、三洋化成社製 ニューポールＰＥ−６８が好ましい。

また、上記ＨＬＢ値を有するポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルの具体例としては、例えば、花王社製 エマルゲンＡ−６０（ＨＬＢ値１２．８）、花王社製 エマルゲンＡ−９０（ＨＬＢ値１４．５）が挙げられ、上記ＨＬＢ値を有するポリオキエチレントリベンジルフェニルエーテルの具体例としては、例えば、花王社製 エマルゲンＢ−６６（ＨＬＢ値１３．２）が挙げられる。

本発明の界面活性剤は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、本発明の組成物中に含まれる全ての界面活性剤の総含有量は、二色性色素の配向性を阻害させない観点から、下記（Ｃ）溶媒１００質量部に対し０．０１乃至３質量部、好ましくは、０．０５乃至２質量部である。

（Ｃ）溶媒
本発明の組成物は、塗布液として溶媒を含む。このような溶媒は、使用される二色性色素を溶解できれば、特に限定されるものではなく、例えば、水、アルコール類、エーテル類、ピリジン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）・ジメチルイミダゾリン（ＤＭＩ）等が挙げられ、これらのうち、１種のみの溶媒が含まれていてもよく、或いは複数の溶媒が含まれていてもよい。特に、水溶性の二色性色素を使用する場合には、溶媒として、水又は水を主に含むと上記有機溶剤との混合溶媒が好ましい。水に対する有機溶媒の混合量は任意であるが、水に対して０〜５０質量％、特に０〜２０質量％が好ましい。

次に、本発明の組成物を用いて作製される色素膜及び偏光素子、並びにこれらの作製方法について説明する。本発明の色素膜は、基材に上記の組成物を塗布し、次いで乾燥させることにより作製される。本発明の色素膜を基材上に形成し、偏光素子として使用する際、基材と色素膜からなる積層体を偏光素子として使用してもよく、色素膜の表面にさらに保護層等が積層された積層体を偏光素子として使用してもよい。本発明の色素膜を形成する際に用いられる基材として、例えば、シリカ系ガラス、硬質ガラス等のガラス板、石英板等や、ポリシロキサン樹脂、ＡＢＳ樹脂、シクロオレフィン樹脂、アセタール樹脂、（メタ）アクリル樹脂、酢酸セルロース、セルロースアセテート、塩素化ポリエーテル、エチレン−酢ビ共重合体、ふっ素樹脂、アイオノマー、メチルペンテンポリマー、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリルスルホン、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリスルホン、シクロオレフィン樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ＡＳ樹脂、塩化ビニル樹脂、アルキド樹脂、アリル樹脂、アミノ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等の各種素材のプラスチック板やシート（フィルム）、上記特許文献１又は特許文献２に記載されているような光活性分子（通称、光配向膜）、又はこれらの樹脂が積層もしくは塗工されたフィルム若しくは板、あるいは表面に、酸化珪素、酸化スズ、酸化インジウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化クロム、酸化亜鉛などの金属酸化物や、窒化珪素、炭化珪素などが被覆された基材が挙げられる。また、反射能の高い金属薄膜で表面を被覆した基板（フィルム）も基材として用いることができる。これらの基材は、平面状のものであっても、曲面状のものであってもよい。また、基材の厚さは、１μｍ〜５００μｍであり、好ましくは１０〜１００μｍである。

このような基材を、ラビング、光配向又は延伸させて用いることにより、偏光機能を有する本発明の色素膜を形成することができる。ラビングとは、特開平８−１５２５１５号公報、特開２００２−９０７４３号公報に記載されているように基材を特定の布で擦る方法や、特願２０１２−０１５４９２号や特願２０１２−０６４９１２号に記載されているように研磨剤若しくは研磨剤を含有する材料を用いて一軸研磨加工処理する方法が挙げられる。光配向とは、例えば、上記特許文献１又は特許文献２に記載されているように、光活性基を有するポリマー又は重合体（一般的には光配向膜と呼ばれる材料）に、偏光光を照射し、光活性分子が配向、重合又は分解することにより、当該分子に特定の軸に異方性を発現させることである。延伸とは、樹脂によって得られるポリマー若しくは基材を、加熱などにより伸ばすことによって、特定の軸に分子が配向することを示す。したがって、基材をラビング、光配向又は延伸させることにより、当該基材上に塗布された二色性色素を配向させることができる。

上記の基材に、コロナ放電処理や紫外線照射を行うことによって、後述する偏光素子の二色比が向上し、得られる偏光素子の偏光特性を高めることが可能である。コロナ放電処理は、コロナ放電処理を行う装置として、市販の各種コロナ放電処理機を用いることにより適用可能であり、特に、アルミヘッドを有するコロナ処理機の使用が好ましい。コロナ放電処理の条件は、１回当たりのコロナ放電処理に際しては、エネルギー密度として、２０〜４００Ｗ・ｍｉｎ・ｍ^-2、好ましくは５０〜３００Ｗ・ｍｉｎ・ｍ^-2程度である。また、１回のコロナ放電処理で不十分な場合には、２回以上コロナ放電処理を行ってもよい。紫外線照射も同様に、市販の各種紫外線照射装置を用いることにより適用可能である。使用する紫外線の波長は、特に制限はないが、例えば３００ｎｍ以下の遠紫外線が好ましい。また、紫外線照射は、酸素気流下に行なうことが好ましく、紫外線の照射時間は、長くても数分程度で十分である。

二色性色素を含有する本発明の組成物（二色性色素を含む溶液）を、上記のような基材の表面に滴下し、コーターや回転塗布法により、基材上に均一の厚みを持つ二色性色素の塗布膜を設ける。二色性色素の塗布膜を設ける方法は、当該二色性色素を含有する溶液を塗布することができれば、特に限定されるものではないが、例えば、二色性色素を含む溶液に基材を浸漬させる方法、二色性色素の溶液をバーコーダー等で塗布する方法、家庭用途または商業用途で用いられるピエゾ方式、サーマル方式、バブルジェット（登録商標）方式などのインクジェットプリンタの塗布装置で塗布する方法、スピンコータにて回転塗布させる方法、ロールコーター塗布、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、カーテンコーター塗布、スプレイコーター塗布等が挙げられ、特に、ロールコーター塗布、カーテンコーター塗布、スプレイコーターにて噴霧塗布する方法が好ましい。

二色性色素の溶液を塗布した基材を次いで乾燥し、固体状態の二色性色素の層を形成することにより、本発明の色素膜が得られる。溶媒の種類、二色性色素の種類、塗布した二色性色色素を含む溶液の量、二色性色素の濃度などに応じて乾燥条件は異なるものの、乾燥温度は、室温〜１００℃、好ましくは室温〜５０℃であり、湿度は、２０〜９５％ＲＨ、好ましくは３０〜９０％ＲＨ程度がよい。

本発明の色素膜の厚さは、偏光特性の向上という観点から、薄い方が好ましく、例えば、０．００１〜１０μｍ、特に、０．０５〜２μｍであることが好ましい。また、このような厚さの範囲内にある本発明の色素膜を形成するため、二色性色素を含む溶液を塗布した塗布膜の厚さは、２〜１０μｍであることが好ましく、３〜５μｍであることがより好ましい。

さらに、二色性色素を含む溶液が塗布された基材に、さらに加熱処理及び／又は加湿処理を施してもよい。加熱処理及び／又は加湿処理を施すことによって、基材への二色性色素の密着性、得られる偏光子の偏光性能、二色比や耐久性を向上させることができる。加熱処理の温度は、室温〜１１０℃、好ましくは６０〜９０℃であり、加湿処理の湿度は、４０〜９５％ＲＨ、好ましくは５０〜９０％ＲＨ程度がよい。

このようにして得られた本発明の色素膜を、偏光素子として用いることができる。本発明の偏光素子は、二色比（Ｒｄ）を有しており、当該二色比は、一般的に、透過軸に沿った吸光度に対する吸収軸に沿った吸光度の比として定義される。本発明の偏光素子の二色比は、下記式（４）にて算出され、二色比が、５以上あれば、偏光機能を発揮することを意味する。本発明の偏光素子の二色比は、５以上であり、好ましくは１０以上、より好ましくは１５以上、さらに好ましくは２０以上ある。二色比が５未満になると、偏光度は６５％未満となり、偏光素子としての機能が十分でない。偏光素子の偏光度としては、通常、６５％以上必要であり、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上がよい。偏光度とは、全光強度に対する偏光した成分の光強度の割合であり、偏光度が高いほど、偏光性能が高いことを意味する。下記式（４）において、Ｋｙとは偏光光を入射したした際に、最も光を透過する軸の透過率であり、Ｋｚとは偏光光を入射した際に、最も光を吸収する軸の透過率である。

本発明の偏光素子の二色比をより向上させる方法としては、基材となる延伸されたフィルムの表面に対して、当該フィルムの延伸軸と同一方向に、当該延伸フィルムの表面に付与された分子異方性よりも大きい分子異方性を発現させることにより、二色比をさらに向上させることができる。延伸されたフィルムよりも大きい分子異方性を発現させる方法としては、例えば、延伸フィルムをラビングする方法が挙げられる。このようなラビングは、例えば、特開平０６−１１００５９号公報、特開２００２−９０７４３号公報に例示されている。延伸フィルムの表面の分子異方性の測定は、特に限定されるものではないが、例えば、液晶用配向膜のアンカリング測定に用いられる測定方法によって計測される。また、このような分子異方性を測定する装置も、特に限定されるものではないが、例えば、ＭＡＲＩＴＥＸ ＳＣＯＴＴ社製 Ｌａｙ Ｓｃａｎ等を用いることができる。

フィルムの長軸方向とは異なる角度に位相差軸（遅相軸又は進相軸）を有するフィルムの表面に、長軸方向に分子異方性を示す偏光素子を作製することも可能である。具体的には、フィルムの長軸方向に対して任意の角度に位相差軸を有する延伸フィルムの表面にラビング等により分子異方性を付与させることによって、偏光素子の偏光軸又は吸収軸を任意に制御することができる。つまり、フィルムの長軸方向に対して、その角度とは異なる角度に位相差軸を有し、長軸方向の表面に分子異方性を示す延伸フィルムを用いることによって、基材となる延伸フィルムに位相差軸と、当該位相差軸とは異なる角度に吸収軸又は偏光軸を有する偏光素子を作製することが可能となる。基材となる延伸フィルムの位相差軸と、偏光素子の吸収軸又は偏光軸とのなす角度は、１５°、４５°、７５°、９０°のいずれかであることが最も好ましい。そのような角度が好ましい理由としては、一般的に、直線偏光を円偏光に制御したい場合、制御したい波長の長さに対して、１／４の位相差をもつフィルムを、偏光素子の吸収軸に対して４５°に設置することが知られている。また、直線偏光の偏光軸を逆にする方法として、制御したい波長の長さに対して、１／２の位相差をもつフィルムを９０°に設置することが知られている。当該フィルムを、偏光素子の吸収軸又若しくは偏光軸に対して１５°又は７５°に設置する理由としては、このような角度は、広範囲の波長に対して１／４の位相差を示す処方（一般的には広帯域アクロマティック位相差板とも呼ばれる）で用いられる軸角度であるからである。これにより、偏光素子の偏光軸又は吸収軸を任意に制御することが可能となる。

上記のように作製された本発明の色素膜は、アモルフォスや結晶等の固体状態にあるものの、当該色素膜は、通常、機械的強度に劣るため、色素膜の表面にレーキ処理、シランカップリング剤による架橋処理、又は保護層が設けられる。レーキ処理とは、水溶性を示す二色性色素に金属イオンなどを電気的に結合させることである。二色性色素をレーキにすることをレーキ化若しくは不溶化などと呼ぶこともある。レーキに適した化合物としては、塩化アルミニウム、塩化鉄、塩化カルシウム、塩化バリウム、塩化ニッケル、塩化マグネシウム、塩化銅、酢酸バリウム、酢酸ニッケルなどが挙げられるが、二色性色素に金属イオンなどを電気的に結合させることができ、二色性色素が水に不溶化できるものであれば特に限定されるものではない。また、シランカップリング剤による架橋処理も特に限定されるものではなく、例えば、特開２０１１−５３２３４号公報に記載されているようなシランカップリング剤を用いて、加熱等により架橋処理をし、色素膜を固定化することができる。また、保護層は、通常、色素膜を紫外線硬化性や熱硬化性の透明な高分子膜によるコーティング、あるいはポリエステルフィルムや酢酸セルロースフィルム等の透明な高分子膜によるラミネート等の被覆法により設けられる。保護層は、ポリマーによる塗布層として、又はフィルムのラミネート層として設けることができる。透明保護層を形成する透明ポリマー又はフィルムとしては、機械的強度が高く、熱安定性が良好な透明ポリマー又はフィルムが好ましい。透明保護層として用いる物質として、例えば、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースのようなセルロースアセテート樹脂又はそのフィルム、アクリル樹脂又はそのフィルム、ポリ塩化ビニル樹脂又はそのフィルム、ナイロン樹脂またはそのフィルム、ポリエステル樹脂又はそのフィルム、ポリアリレート樹脂又はそのフィルム、ノルボルネンのような環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン樹脂又はそのフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系若しくはノルボルネン骨格を有するポリオレフィン又はその共重合体、主鎖若しくは側鎖がイミド及び／又はアミドの樹脂又はポリマー又はそのフィルムなどが挙げられる。また、透明保護層として、液晶性を有する樹脂又はそのフィルムを設けることもできる。保護層の厚みは、例えば、０．５〜２００μｍ程度である。保護層となる樹脂又はフィルムを、偏光素子の片面、又は両面に１層以上設けることができ、また、複数の保護層を使用する場合、これらの保護層は、同じであっても異なっていてもよい。

本発明の偏光素子は、偏光サングラスやゴーグル等に用いることができる。本発明の偏光素子には、その製造過程でそれ自体が濃淡を有する階調を付与したり、多数の偏光軸を有するパターンを付与することもできる。階調を付与した階調表示偏光素子又は偏光板は、光活性分子層に偏光パターンを焼き付ける際、濃淡を有するマスクパターンや写真のネガフィルムを介した直線偏光を利用することにより製造できる。また、多数の偏光軸を有する多軸偏光素子又は偏光板は、光活性分子層に偏光パターンを焼き付ける際、偏光軸の異なる直線偏光を異なる部分に照射することにより製造できる。このような付加的な機能は、通常のポリビニルアルコール系フィルムを用いた場合と比較して、二色性色素を含む溶液を塗布するだけで付与することができるため、寸法変化や収縮もなく所望とする偏光板を得ることができる。寸法変化がない事は、特に、フレキシブルディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（通称、ＯＬＥＤ）などの片面に偏光素子を設けることが必要なディスプレイには有効である。また、これまでの偏光板と異なり、色素の塗工には難しい条件が不要であり、塗布するだけで容易に所望の偏光素子を得ることができることから偏光素子の製造も非常に簡易である。

実施例
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例に示す透過率の評価は以下のようにして行った。

各波長の透過率は、分光光度計（日立製作所社製“Ｕ−４１００”）を用いて測定した。色素膜を１枚で測定した際の各波長の透過率を透過率Ｔｓとし、２枚の色素膜を、その吸収軸方向が同一となるように重ねた場合の透過率を平行位透過率Ｔｐとし、２枚の色素膜をその吸収軸が直交するように重ねた場合の透過率を直交位透過率Ｔｃとした。

偏光度ρは、平行位透過率Ｔｐ及び直交位透過率Ｔｃから、式（５）により求めた。

二色比（Ｒｄ）は、日本分光社製 Ｖ−７１００を用いて測定し、得られた値を測定結果とした。

実施例１
基材として１００μｍの厚さのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡社製 Ａ−４１００、以下「ＰＥＴフィルム」と省略）の非易接着処理面に、ラビング布（妙中パイル織物社製 ＭＫ００１２）を巻いたロールで１００ｒｐｍの速度で荷重５ｋｇｆでラビング処理を行った。そのラビング処理を行ったＰＥＴフィルム面に二色性色素としてＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７を５質量部、界面活性剤としてポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲンＬＳ−１０６：ＨＬＢ値１２．５）を０．１質量部、溶媒として水を１００質量部含んだ組成物を、ＰＥＴフィルムとの間隔が３μｍになるようにセットされたガラス棒を設けた塗工機を用いて塗布した。得られた塗布膜を２５℃、湿度７０％の環境で１分間放置し、溶媒を乾燥させた。さらに、乾燥させた塗布膜を６０℃、湿度９０％の環境で５分間加熱処理及び加湿処理し、色素分子のみで形成された本発明の色素膜を得た。得られた色素膜上に、アクリル樹脂系の紫外線硬化性の樹脂組成物（日本化薬社製 ＳＰＣ−９２０Ｃ）を、硬化後の保護層の厚さが３μｍになるようにスピンコータにて塗布し、次いで紫外線を照射することによって該樹脂組成物を硬化させ、色素膜上に保護層を設けた。このようにして得られた偏光素子を測定試料とした。

実施例２
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１２．７であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲンＭＳ−１１０）に変え、かつ、その含有量を０．０５質量部に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製した。

実施例３
実施例１で用いた組成物において、二色性色素としてのＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ６７の含有量を３質量部に変え、かつ、界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１２．７であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲンＭＳ−１１０）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製した。

実施例４
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１２．７であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲンＭＳ−１１０）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製した。

実施例５
実施例１で用いた色素組成物において、二色性色素として５質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７と１質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７２とを混合した２種の二色性色素を併用し、かつ、界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１２．７であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲンＭＳ−１１０）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製した。

実施例６
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１２．７であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲンＭＳ−１１０）に変え、かつ、その含有量を１．０質量部に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製した。

実施例７
実施例１で用いた基材としてのＰＥＴフィルムを、８０μｍの厚さのトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製 ＴＤ−８０Ｕ）に変え、さらに、実施例１で用いた組成物において、二色性色素としてのＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７の含有量を１０質量部に変え、かつ、界面活性剤としてのエマルゲン ＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１２．７であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲンＭＳ−１１０）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製した。

実施例８
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１５．７であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールブロックポリマー（三洋化成工業社製 ニューポールＰＥ−６８）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製した。

実施例９
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１６．４であるポリオキシエチレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲン１１１８Ｓ−７０）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製した。

実施例１０
実施例１で用いた組成物において、二色性色素として４質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ６７と４質量部のＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７２とを混合した２種の二色性色素を併用し、界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１４．５であるポリオキシエチレンアルキルエーテルポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル（花王社製 エマルゲンＡ−９０）に変え、かつ、その含有量を０．２質量部に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製した。

実施例１１
実施例１０で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＡ−９０を、ＨＬＢ値が１２．８であるポリオキシエチレンアルキルエーテルポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル（花王社製 エマルゲンＡ−６０）に変えた以外は、実施例１０と同様に測定試料を作製した。

実施例１２
実施例１０で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＡ−９０を、ＨＬＢ値が１２．８であるポリオキシエチレントリベンジルフェニルエ−テル（花王社製 エマルゲンＢ−６６）に変え、かつその含有量を０．１質量部に変えた以外は、実施例１０と同様に測定試料を作製した。

実施例１３
４−メタクリロイルオキシアゾベンゼンをベンゼンに溶解して２０質量％溶液とし、当該アゾベンゼンを、アゾビスイソブチロニトリルを開始剤として脱気下で６０℃で１２時間重合させた。得られたアゾベンゼンを有する高分子１０質量部とトルエン９０質量部からなる溶液を、乾燥後の膜厚が０．１μｍの膜厚になるように実施例１で用いたＰＥＴフィルム上に回転塗布し、次いでこのＰＥＴフィルム基材を１００℃で１分加熱して乾燥させる。５００Ｗ／ｈの超高圧水銀ランプを用意しカットオフフィルターで照射光を可視光（＞４００ｎｍ）に設定し、さらに偏光板を介して直線偏光とする。この直線偏光を、偏光板の偏光軸に対し平行に置いた上記基材の塗布面上に室温で、当該塗布面との間隔が５０ｃｍとなる距離から１分間照射した。このような光配向処理が施された基材の表面に、二色性色素としてＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７を５質量部、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲンＭＳ−１１０：ＨＬＢ値１２．７）を０．１質量部、水を１００質量部含んだ組成物を、当該基材との間隔を３μｍになるようにセットされたガラス棒を設けた塗工機を用いて塗布した。得られた塗布膜を２５℃、湿度７０％の環境で１分間放置し、溶媒を乾燥させた。さらに、乾燥させた塗布膜を６０℃、湿度９０％の環境で５分間加熱処理及び加湿処理し、本発明の色素膜を得た。得られた色素膜上に、実施例１と同じ保護層を設けた。このようにして得られた偏光素子を測定試料とした。

比較例１
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、上記特許文献１の実施例１で用いられているノニオン界面活性剤、すなわち、ＨＬＢ値が１２．１であるポリオキシエチレンラウリルエーテル（花王社製 エマルゲン１０８）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製し、比較例サンプルとした。

比較例２
実施例１で用いた組成物において、二色性色素としてＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７の含有量を、１０質量部に変え、かつ、界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、比較例１のノニオン界面活性剤（花王社製 エマルゲン１０８）に変え、かつその含有量を１質量部に変えて、特許文献１の実施例１と同様の二色性色素水溶液を作製し、実施例１と同様に測定試料を作製し、比較例サンプルとした。

比較例３
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、上記特許文献２の会合性二色性色素膜の作製１で用いられているアニオン界面活性剤、すなわちＨＬＢ値が２５であるポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム（花王社製 エマール２０Ｃ）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製し、比較例サンプルとした。

比較例４
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を用いなかったこと以外は、実施例１と同様に測定試料を作製し、比較例サンプルとした。

比較例５
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を用いず、二色性色素としてのＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７の含有量を２質量部に変え、かつ、ＰＥＴフィルムとの間隔を７μｍになるようにセットされたガラス棒を設けた塗工機を用いて二色性色素を含有した塗工液を塗布した以外は、実施例１と同様に、色素膜、および、測定試料を作製し、比較例サンプルとした。

比較例６
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１８．０であるポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル（花王社製 エマルゲンＡ−５００）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製し、比較例サンプルとした。

比較例７
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１８．５であるポリオキシエチレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲン１１５０Ｓ−６０）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製し、比較例サンプルとした。

比較例８
実施例１で用いた界面活性剤としてのエマルゲンＬＳ−１０６を、ＨＬＢ値が１７．９であるポリオキシエチレンアルキルエーテル（花王社製 エマルゲン１１５０Ｓ−７０）に変えた以外は、実施例１と同様に測定試料を作製し、比較例サンプルとした。

表１には、実施例１〜１３、比較例１〜８で得られたサンプルを測定して得られた偏光度が最も高い波長でのＴｓ、Ｔｐ、Ｔｃ、ρ、Ｒｄを示す。また、得られた色素膜の塗工性を評価した。塗工性については、１０ｃｍ角の色素膜中に５０μｍ以上の大きさの塗工されていない箇所を、目視で１０個以上確認できた場合、色素膜中に塗工不良が生じているとみなし、表１中、「×」は塗工不良が生じていることを、「○」は塗工不良が生じていないことを示す。

表１の結果から明らかなように、本発明の組成物を用いて作製された色素膜は、実施例１〜１２のように基材にラビング処理が施されていても、塗工不良が生じていないことから、本発明の組成物は塗工性に優れており、さらには塗工不良が改善された色素膜が得られていることがわかる。また、実施例１３のように、基材に光配向処理が施されていても、実施例１〜１２と同様、塗工性に優れた組成物、さらには塗工不良が改善された色素膜が得られていることがわかる。さらに、実施例１〜１３に示されるように、本発明の色素膜を有する偏光素子は、高い透過率（Ｔｓ）に加えて、高い偏光度（ρ）、及び高い二色比（Ｒｄ）を示していることから、本発明においては、色素膜の塗工不良が改善されていることに伴い、偏光素子の偏光不良も改善されていることがわかる。

一方、界面活性剤として、ＨＬＢ値が本発明の規定外であるポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルを用いた比較例１と２のサンプル、ＨＬＢ値が本発明の規定外であると共に、本発明で特定された界面活性剤ではない界面活性剤を用いた比較例３のサンプル、界面活性剤を用いていない比較例４のサンプルは、それぞれ色素膜中に塗工不良が生じていた。このことから、これらのサンプルの色素膜の塗工不良を改善されておらず、当該色素膜を有する偏光素子にも偏光不良が生じることがわかる。

また、比較例４と同様に界面活性剤が含まれていない組成物を用い、かつ色素膜が比較的厚い比較例５のサンプルは、平行透過率（Ｔｐ）と直交透過率（Ｔｃ）から算出される偏光素子のコントラストは約２程度であり、ＨＬＢ値が本発明の規定外であるポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルを含んだ組成物を用いた比較例６のサンプル、ＨＬＢ値が本発明の規定外であるポリオキシエチレンアルキルエーテルを含んだ組成物を用いた比較例７及び８のサンプルは、当該コントラストは約１程度であった。このことから、このような偏光素子をディスプレイに適用しても、ディスプレイのコントラストをほとんど呈さない偏光板になってしまうことがわかる。さらに、比較例５〜８のサンプルは、偏光度（ρ）が６５％未満であり、かつ二色比（Ｒｄ）も５未満であることから、偏光素子としての機能が十分でないことがわかる。

以上の結果から、本発明の組成物を用いて作製された色素膜は、従来の二色性色素を含む組成物を塗布して得られる色素膜の塗工時の塗工不良を改善し、その結果、偏光不良のない高品質で偏光性能に優れた偏光素子が得られることがわかる。

本発明の偏光素子は、従来の偏光素子のようなポリビニルアルコール樹脂フィルムを用いた偏光素子ではなく、ラビングされた基材に二色性色素を含有する溶液を塗布することで偏光素子を作製できるため、従来の工程で必要であった膨潤、染色、延伸等のプロセスが不要ある。また、偏光機能を示す成分としては二色性色素のみで偏光素子の膜を作製できるため、超薄膜な偏光素子を形成することが可能である。さらに、二色性色素を含有する溶液の塗布によって偏光素子を作製できるため、従来の偏光板のような平板状の偏光素子の形状に限定されず、曲面形状や球面形状の偏光素子を形成することも可能である。特に、従来の延伸フィルムは、延伸方向に対して垂直な偏光を通過させる偏光板しか形成できなかったものの、本発明の偏光素子は、ラビングされてなる基材に対して配向方向を任意に設定できるため、微細なパターン状や任意の方向の偏光性を設けた偏光素子を形成することが可能である。

Claims (10)

1. （Ａ）少なくとも１種の二色性色素と、（Ｂ）ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル及びポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテルからなる群から選択される少なくとも１種の界面活性剤と、（Ｃ）溶媒とを含有し、前記界面活性剤のＨＬＢ値が、１２．５以上１７．５以下であることを特徴とする組成物。
2. 前記二色性色素が、水溶性アゾ色素であることを特徴とする請求項１に記載の組成物。
3. 前記二色性色素が、下記式（１）で表される化合物又はその塩であることを特徴とする請求項１又は２に記載の組成物。
   

   

   （式（１）中、
   Ｘ_１は、１つ若しくは２つのスルホン酸基と、水酸基若しくは炭素数が１乃至３を有するアルコキシ基を有するフェニル基又はナフチル基を表し、
   Ｘ_２及びＸ_３は、それぞれ独立して、フェニレン基又はナフチレン基を表し、当該フェニレン基又はナフチレン基は、炭素数が１乃至３のアルキル基、炭素数が１乃至３のアルコキシ基、水酸基及びスルホン酸基からなる群から選択される１種又は２種の置換基を１つ又は２つ有しており、
   Ｒ_１は、水素原子、炭素数が１乃至３のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基、或いは、非置換のフェニル基又は炭素数が１乃至４のアルキル基、炭素数が１乃至４のアルコキシ基、アミノ基、スルホ基若しくは炭素数が１乃至４のアルキル基を有するアミノ基で置換されたフェニル基を表し、
   ｍは、０又は１であり、かつ
   ｎは、１又は２である）
4. Ｘ_１が、置換基として下記式（３）で表される化合物又はその塩であることを特徴とする請求項３に記載の組成物。
   

   

   （式（３）中、ｊは１又は２である）
5. 前記ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルが、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の組成物。
6. 溶媒１００質量部に対して、前記二色性色素を合計０．１〜１５質量部含有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の組成物。
7. 溶媒が少なくとも水を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の組成物。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の組成物を用いて作製された色素膜。
9. 請求項８に記載の色素膜を有する偏光素子。
10. 二色比が、５以上であることを特徴とする請求項９に記載の偏光素子。