KR20080000667A

KR20080000667A - 이방성 색소막용 조성물, 이방성 색소막 및 편광 소자

Info

Publication number: KR20080000667A
Application number: KR1020077026999A
Authority: KR
Inventors: 류이치 하세가와; 마사아키 니시무라; 도미오 요네야마; 히데오 사노; 와타루 시미즈; 마사미 가도와키; 기요시 스기야마
Original assignee: 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2008-01-02
Also published as: CN101163996A; WO2006115206A1; CN100516947C; US20090040609A1; KR100919150B1; EP1881349A1; TW200710171A; TWI384033B

Abstract

본 발명은, 높은 2색비를 갖는 이방성 색소막을 얻는 것을 목적으로 한다. 이 때문에, 본 발명에서는, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유하는 이방성 색소막용 조성물을 사용한다.

Description

이방성 색소막용 조성물, 이방성 색소막 및 편광 소자{COMPOSITION FOR ANISOTROPIC DYE FILM, ANISOTROPIC DYE FILM, AND POLARIZING DEVICE}

본 발명은, 조광(調光) 소자나 액정 소자 (LCD), 유기 일렉트로루미네선스 소자 (OLED) 의 표시 소자에 구비되는 편광판 등에 유용한, 높은 2색비를 갖는 이방성 색소막과, 그 이방성 색소막을 얻을 수 있는 이방성 색소막용 조성물, 그리고 그 이방성 색소막을 사용한 편광 소자에 관한 것이다.

LCD 에서는, 표시에 있어서의 선광성이나 복굴절성을 제어하기 위해서, 직선 편광판이나 원편광판이 사용되고 있다. OLED 에 있어서도, 외광의 반사 방지를 위해서 원편광판이 사용되고 있다. 종래에, 이들의 편광판 (편광 소자) 에는 요오드가 2색성 물질로서 폭넓게 사용되어 왔다. 그러나, 요오드는 승화성이 크기 때문에 편광 소자로 사용했을 경우, 그 내열성과 내광성이 충분하지 않고, 또한 편광 특성이 시간 경과에 따라 열화된다는 결점이 있었다.

그 때문에, 예를 들어, 특허 문헌 1 이나 비특허 문헌 1,2 에 기재되어 있는 바와 같이, 유기계의 색소를 2색성 물질 (2색성 색소) 로서 사용한 편광 소자가 검토되고 있다.

이들 문헌에 기재된 2색성 색소는 물이나 알코올 등의 용매 중에서 리오트로 픽 액정상을 형성하여, 배향 기판이나 유동장, 전기장, 자기장 등의 외장에 의해 용이하게 배향시킬 수 있다. 예를 들어, Brilliant Yellow (CI-364) 를 사용하면 정 (正) 의 2색성 색소막, Methylene Blue (CI-922) 나 Amaranth (CI-184) 를 사용하면 부(負)의 2색성 색소막이 얻어진다는 것이 알려져 있다. 그러나, 얻어지는 2색성 색소막의 2색성이 낮다는 결점이 있었다. 문헌에도 기재되어 있는 바와 같이, 액정 특유의 슐리렌 결함이나 건조시에 발생하는 건조 변형에 의한 결함때문에 2색성이 저하된다는 과제도 있지만, 만일 액정이 완전하게 배향되었다고 하더라도 더욱 큰 과제가 남겨져 있었다.

이상적으로는, 정의 2색성 색소막이라면 액정의 배향축과 색소의 흡수축은 완전히 일치되어 있는 것, 한편, 부의 2색성 색소막이라면 액정의 배향축과 색소의 흡수축은 완전히 수직인 것이 바람직하다. 액정의 배향축은 용매 중의 회합체 장축의 평균적인 방향에 일치하지만, 회합체 장축과 색소의 흡수축을 일치시키거나, 또는 완전하게 수직으로 하는 것은 이하의 이유에서 곤란하였다.

비특허 문헌 3 에 기재되어 있는 바와 같이, 용매 중의 색소가 회합하는 주된 요인은 방향 고리끼리의 상호 작용에 의한 것이다.

비특허 문헌 4, 5 에 기재되어 있는 바와 같이, 이러한 방향 고리끼리는 π 전자의 정전 척력때문에 고리가 수직으로 쌓이는 경우는 없고, 어긋나게 쌓이는 것이 안정적이다. 수용액 중이라면, 용매인 물과 소수적인 방향 고리의 접촉 면적을 줄이기 위해서 수직으로 쌓이는 편이 에너지적으로 안정적이 될 가능성이 있지만, 용매를 건조 제거한 이방성막에 있어서는 이러한 효과는 기대할 수 없다.

이 때문에, 회합체의 장축과 색소 분자면은, 수직으로도 평행으로도 되지 않고 그 중간적인 상태를 취하기 쉽다. 회합체의 장축과 색소 분자면의 법선이 이루는 각을 α 로 하면, 45°<α≤90° 이면 정의 2색성 색소막, 0°≤α<45°이면 부의 2색성 색소막이 되지만,α 의 값이 0°또는 90°가 되는 것은 곤란하고, 0°내지 90°사이의 값을 취하는 것이 통상적이었다. 이로써, 지금까지의 2색성 색소막의 배향축에 평행한 편광을 입사시켜도, 수직인 편광을 입사시켜도 유한한 흡수를 가지기 때문에, 이상적인 2색성 색소막은 되지 않았다.

이 과제에 대해서, 비특허 문헌 6 에 기재되어 있는 바와 같이, 요오드를 배합함으로써 방향 고리 회합의 어긋남을 시정하는 시도가 이루어졌지만, 그 효과가 불충분함과 함께 종래부터의 요오드형 편광판과 동일한 결점을 갖는다는 과제가 있었다.

특허 문헌 1 : 미국 특허 제 2400877호 명세서

비특허 문헌 1 : "The Fixing of Molecular Orientation", J.F.Dreyer, Physical and Colloid Chemistry, 1948년, Vo1.52, p.808

비특허 문헌 2 : "Light Polarization froms Films of LyotropicNematic Liquid Crystals", J.F.Dreyer, Journal de Physique, 1969년, Vo1.4, p.114

비특허 문헌 3 : "Chromonic Liquid Crystal Phases", J.Lydon, Current Opinion in Colloid & Interface Science, 1998년, Vol.3, p.458-466

비특허 문헌 4 : "The Nature of π-π Interactions", C.A.Hunter, et al., Journal of the American Chemical Society, 1990년, Vol.112, p.5525

비특허 문헌 5 : "Aromatic Interactions", C.A.Hunter, et al., Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 2, 2001년, p.651

비특허 문헌 6 : "Tetra(tert-butyl)phthalocyanine Cooper-Iodine Complex Film with Large DichroismInduced by Shear", H.Tanaka, et al., Journal of the Chemical Society, Chemical Communications, 1994년, p.1851

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이다.

즉, 본 발명은, 높은 2색비를 갖는 이방성 색소막과 그 이방성 색소막을 얻을 수 있는 이방성 색소막용 조성물, 그리고 그 이방성 색소막을 사용한 편광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자는 예의 검토한 결과, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 (盤狀) 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유하는 조성물을 사용함으로써, 또는 이들의 화합물을 이방성 색소막에 함유시킴으로써, 높은 2색비의 이방성 색소막이 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명에 도달하였다.

즉, 본 발명의 제 1 요지는, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 이방성 색소막용 조성물에 존재한다. (청구항 1)

여기서, 상기의 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물이 색소인 것이 바람직하다. (청구항 2)

이 경우, 그 색소가 아조계 색소인 것이 바람직하다. (청구항 3)

또, 상기의 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물이, 방향족계 화합물 또는 아자 복소환식 화합물인 것이 바람직하다. (청구항 4)

또한, 상기의 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물이, 안트라퀴논 유도체 또는 안트라퀴논 유도체를 부분 구조로서 함유하는 아조 색소인 것도 바람직하다. (청구항 5)

또, 추가로 용제를 함유하는 것이 바람직하다. (청구항 6)

또한, 본 발명의 제 2 요지는, 상기 서술한 제 1 요지에 관련되는 이방성 색소막용 조성물을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 이방성 색소막에 존재한다. (청구항 7)

또, 본 발명의 제 3 요지는, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는, 이방성 색소막에 존재한다.(청구항 8)

또, 본 발명의 제 4 요지는, 970㎝^-1 부근에 있는 SO₃ 신축 진동에 대한 하기의 (i) 및 (ⅱ) 방향으로부터의 편광 흡수비로부터 구한 틸트각이 10°이하인 것을 특징으로 하는, 이방성 색소막에 존재한다. (청구항 9)

(i) 가시광을 가장 많이 흡수하는 방향

(ⅱ) 가시광을 가장 많이 투과하는 방향

또, 본 발명의 제 5 요지는, 800 ∼ 900㎝^-1 에 있는 CH 면 외변각 진동에 대한 하기의 (i) 및 (ⅱ) 의 방향으로부터의 편광 흡수비 YY/YZ 의 값이 1.8 이상인 것을 특징으로 하는, 이방성 색소막에 존재한다. (청구항 10)

(i) 가시광을 가장 많이 흡수하는 방향

(ⅱ) 가시광을 가장 많이 투과하는 방향

또한, 본 발명의 제 6 요지는, 상기 서술한 제 2 ∼ 5 의 요지에 관련되는 이방성 색소막을 사용한 것을 특징으로 하는, 편광 소자에 존재한다. (청구항 11)

발명의 효과

본 발명에 의하면, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유하는 조성물을 사용함으로써, 또한 이들의 화합물을 이방성 색소막에 함유시킴으로써, 높은 2색비의 이방성 색소막을 얻을 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태 (이하, 발명의 실시형태) 에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명은, 이하의 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 그 요지의 범위 내에서 여러 가지 변형을 하여 실시할 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서 「이방성 색소막」이란, 색소막의 두께 방향 및 임의의 직교하는 면내 2 방향의 입체 좌표계에 있어서의 합계 3 방향으로부터 선택되는 임의의 2 방향에 있어서의 전자기학적 성질에 이방성을 갖는 색소막이다. 전자기학적 성질로는 흡수, 굴절 등의 광학적 성질, 저항, 용량 등의 전기적 성질 등을 들 수 있다. 흡수, 굴절 등의 광학적 이방성을 갖는 막으로는, 예를 들어, 직선 편광막, 원편광막, 위상차막, 도전 이방성막 등이 있다. 즉, 본 발명은, 편광막, 위상차막, 도전 이방성막에 사용되는 것이 바람직하고, 편광막에 사용되는 것이 보다 바람직하다.

[I. 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물]

우선, 본 발명의 이방성 색소막용 조성물 및 이방성 색소막에 사용되는, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 기재에서는, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 「본 발명의 이방성 색소막용 재료」 또는 「본 발명의 재료」 라고 하는 경우가 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 「전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물」에는, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 부분 구조를 갖는 색소도 포함된다. 또한, 이하의 기재에서는, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 「본 발명의 이방성 색소막용 색소」 또는 「본 발명의 색소」 라고 하는 경우가 있다.

〔I-1. 전자가 부족한 반상 화합물 (본 발명의 이방성 색소막용 재료)〕

본 명세서에 있어서 「전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물」 이란, 예를 들어, 참고 문헌 1 ("An Electron-Deficient Discotic Liquid-Crystalline Material", K.Pieterse, et al., Chemistry of Materials, 2001년, Vol.13, p.2675) 에 기재되어 있는 바와 같이, 비교적 큰 전자 친화력을 가지고, 바람직하게는 벤젠보다 큰 -20 × 10^-40㎠ 이상의 사중 극자 모멘트 Q_zz, 더욱 바람직하게는 정의 사중 극자 모멘트 Q_zz 를 가지는 반상 부분 구조를 갖는 화합물을 말한다. 여기서 z 는 반상 화합물의 분자면에 수직인 좌표축을 나타낸다.

사중 극자 모멘트 (Quadrupole Moment) 는 분자 중심으로부터의 상대 위치 r = (x, y, z) 의 전하 밀도 ρ 로부터, 이하의 체적 적분으로 표현되는 텐서량이다.

[수학식 1]

벤젠과 같이, 분자가 z 에 대해서 축대칭인 경우에는, 1 축성 사중 극자라고 한다. 그 강도는 이하의 식으로 표시되는 스칼라양 Q 이 되고, 상기 텐서량의 zz 성분 Q_zz 과 일치한다.

[수학식 2]

z 방향으로 쌓인 반상 분자 간의 정전 상호 작용은 zz 성분의 값 Q_zz 의 영향을 강하게 받는다. 하기 표 1 에 대표적인 반상 분자의 Q_zz 를 나타낸다. 이러한 사중 극자 모멘트의 값은, 예를 들어, 하기 참고 문헌 2 ∼ 6 등에 기재되어 있는 양자 역학적 계산이나, 하기 참고 문헌 7 등에 기재되어 있는 방법에 의해 측정할 수 있다.

참고 문헌 2 : "The Molecular Electric Quadrupole Moment and Solid-State Architecture", J.H.Williams, Acc. Chem. Res., 1993년, Vol.26, p.593.

참고 문헌 3 : "The electric structure of the azabenzenes an AB initio MO-SCF-LCAO study", J.Almlof et al., J. Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 1973년, Vol.2, p.51.

참고 문헌 4 : "Multiple contributions to potentials of mean torque for solutes dissolved in liquid crystal solvents", J.W.Emsley et al., Liquid Crystals, 1991년, Vol.9, p.649.

참고 문헌 5 : "The Molecular ZeemanEffect", D.H.Sutter, W.H.Flygare, Topics in Current Chemistry, 1976년, Vol.63, p.89.

참고 문헌 6 : "QuadrupoleMoment Calculations for Some Aromatic Hydrocarbons", A.Chablo et.al., Chemical Physics Letters, 1981년, Vol.78, p.424.

참고 문헌 7 : A.D.Buckingham, Advances in Chemical Physics, 1967년, Vol.12, p.107.

상기 표 1 에 나타내는 바와 같이, 벤젠 등의 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 반상 화합물은 부의 사중 극자 모멘트를 가지는 데에 반하여, 헥사플루오로벤젠이나 안트라퀴논 등의 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물은 정의 사중 극자 모멘트를 가지는 것이 알려져 있다.

또한, 참고 문헌 8 ("Computer Simulation Studies of Anisotropic Systems XXIX. Quadrupolar Gay-Berne Discs and Chemically Induced Liquid Crystal Phases", M.A.Bates, et al., Liquid Crystals, 1998년, Vol.24 (2), p.229) 에 기재되어 있는 바와 같이, 부호가 상이한 사중 극자 모멘트를 가지는 반상 화합물이 근접하면, 어긋나지 않고 서로 평행하게 회합하는 것이 안정적임이 알려져 있다.

비교적 분자량의 많은 축합 다환 화합물과 같이, 전하 분포가 복잡한 화합물에서는 이러한 화합물 전체의 사중 극자 모멘트 상호 작용으로 생각하는 것은 반드시 정확하지 않지만, 참고 문헌 9 ("Complementary Polytopic Interactions (CPI) as Revealed by Molecular Modelling using the XED Force Field", O.R.Lozman, et al., Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions2, 2001년, p.1446) 에 기재되어 있는 바와 같이, 화합물 각 부위의 사중 극자 모멘트 상호 작용의 총합으로 생각할 수 있다고 사료된다.

상기 서술한 바와 같이, 본 발명에서는, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 이방성 색소막용 재료로서 사용함으로써, π 전자의 정전 척력을 억제하여, 어긋나지 않게 수직으로 쌓인 회합체를 얻을 수 있게 된다. 이로써, 회합체의 장축과 색소 분자면 법선이 이루는 각도 α 를 0°에 가깝게 할 수 있어, 이상적인 2색성 색소막을 얻을 수 있는 것으로 생각된다.

본 발명의 재료로서 사용할 수 있는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물의 예로는, 전자 친화성이 높은 치환기를 갖는 방향족계 화합물 또는 아자 복소환식 화합물 등을 들 수 있다.

방향족계 화합물의 예로는, 벤젠류 (퍼플루오로벤젠, 벤조퀴논, 시아노벤젠, 니트로벤젠, 프탈이미드, 시아노퀴노메탄 등), 나프탈렌류 (퍼플루오로나프탈렌, 나프토퀴논, 시아노나프탈렌, 니트로나프탈렌, 시아노나프토퀴노메탄 등), 안트라센류 (안트라퀴논 등), 플루오렌류 (니트로플루오레논 등), 페릴렌 (페릴렌디이미드 등) 등을 들 수 있다.

아자 복소환식 화합물의 예로는, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 1,3,5-트리아진, 인돌, 이소인돌, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴녹살린 등을 들 수 있다.

전자 친화성이 높은 치환기의 예로는, 옥소기, 시아노기, 니트로기, 할로겐 원자 (불소 원자, 염소 원자 등), 술포기, 카르복시기, 술포기 또는 카르복시기의 알칼리 금속 (나트륨 등) 염 또는 알칼리 토금속염 등을 들 수 있다.

전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물의 예로는, 상기 예시한 전자 친화성이 높은 치환기를 1 개 또는 2 개 이상 갖는 방향족계 화합물이나 아자 복소환식 화합물로부터 유도되는 고리 구조를 1 또는 2 이상 갖는 화합물을 들 수 있다.

전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물은, 1 분자 중에 전자 친화성이 높은 치환기를 1 또는 2 이상 갖는 방향족계 화합물이나 아자 복소환식 화합물로부터 유도되는 고리 구조를 부분 구조로 하여, 바람직하게는 33몰％ 이상, 또 50몰％ 이상 갖는 화합물인 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명에 있어서, 1 분자 중에 있어서의 그 고리 구조 (부분 구조) 의 몰％ 는 1 분자 중에 있어서의 그 고리 구조의 수로부터 산출한다.

예를 들어, 이하의 화합물의 경우, 1 분자 중에 고리 구조가 1 개이고, 이 1 개의 고리 구조가 전자 친화성이 높은 치환기를 갖기 때문에, 1 분자 중에 있어서의 그 고리 구조의 몰％ 는 100몰％ 이다.

[화학식 1]

또, 이하의 화합물의 경우, 1 분자 중에 고리 구조가 3 개 있고, 2 개의 고리 (양단의 퀴놀린 고리) 가 아자 복소환식 화합물인 점에서, 1 분자 중에 있어서의 그 고리 구조의 몰％ 는 67몰％ (2/3) 이다.

[화학식 2]

또한, 상이한 구조를 갖는 화합물로서, 1 분자 중에 있어서의 그 고리 구조의 몰％ 가 동일한 화합물에 대해서는, 추가로 상기 사중 극자 모멘트의 값에 의해 그 전자 부족 정도가 결정된다.

또한, 본 발명의 재료로서 사용되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물은 색소이어도 된다.

또, 본 발명의 재료는 습식 막형성법에 의해 이방성 색소막을 제조할 때에 용제를 사용한다는 점에서, 후술하는 용제에 대해서 0.1％ 이상의 용해성을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 재료로서 사용되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물이 색소인 경우, 그 색소는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 부분 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 명세서에 있어서 「전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 부분 구조」란, 상기 서술한 〔I-1. 본 발명의 이방성 색소막용 재료〕의 란에서 설명한 「전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물」과 동일하게, 비교적 큰 전자 친화력을 가지고, 부의 사중 극자 모멘트를 갖는 부분 구조를 의미한다. 즉, 본 발명의 색소는 이러한 부분 구조를 1 분자 내에 갖는 색소이다.

전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 부분 구조의 예로는, 상기에 예시한 방향족계 화합물 또는 아자 복소환식 화합물에서 유래하는 부분 구조나, 동일하게 상기에 예시한 전자 친화성이 높은 치환기 등을 들 수 있다.

본 발명의 재료로서 사용할 수 있는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 (전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 부분 구조를 갖는 색소를 포함함) 의 바람직한 구체예로는, 하기 식에 의해 표현되는 화합물을 들 수 있다. 단, 본 발명의 재료로서 사용할 수 있는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물은 이들의 예로 한정되는 것은 아니다.

또한, 하기 식에 의해 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물은 유리산형으로 예시한다. 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물은 유리산형인 채로 사용해도 되고, 산기의 일부가 염형을 취하고 있는 것이어도 된다. 염형의 예로는, Na, Li, K 등의 알칼리 금속의 염, 알킬기 또는 히드록시알킬기로 치환되어 있어도 되는 암모늄의 염, 유기 아민의 염 등을 들 수 있다. 유기 아민의 예로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 저급 알킬아민, 히드록시 치환된 탄소수 1 ∼ 6 의 저급 알킬아민, 카르복시 치환된 탄소수 1 ∼ 6 의 저급 알킬아민 등을 들 수 있다. 이들의 염형인 경우, 그 종류는 1 종류로 한정되지 않고, 복수의 종이 혼재하고 있어도 된다.

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

하기 구조식으로 표시되는 화합물로서, A¹, B¹, B², D¹ 이 각각 이하의 군에서 선택되는 것이다.

[화학식 12]

[화학식 13]

[화학식 14]

[화학식 15]

[화학식 16]

[화학식 17]

상기 예시 화합물 중, 광학 이성 등의 입체 이성을 발생시키는 것에 대해서는 모든 이성체가 그 예시에 포함되는 것으로 한다.

또한, 상기 화합물은 후술하는 용제에 대해서 1 중량％ 이상의 용해성을 가지는 것이 바람직하고, 또 1 ∼ 50 중량％ 의 어느 농도역에서 리오트로픽 액정상을 형성하는 화합물인 것이 바람직하다.

또, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 중에서도, 안트라퀴논 유도체 또는 안트라퀴논 유도체를 부분 구조로서 포함하는 아조 색소가, 얻어지는 막의 2색성 면에서 바람직하다.

[Ⅱ. 이방성 색소막용 조성물]

본 발명의 이방성 색소막용 조성물은 이방성 색소막을 형성하기 위해서 사용되는 조성물로서, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유한다. 또한, 통상적으로는 용매와 필요에 따라 그 외의 성분을 함유한다.

(i) 용제 :

용제로서는, 물, 물혼화성이 있는 유기 용제, 물과 물혼화성이 있는 유기 용제의 혼합 용제 등을 들 수 있다. 유기 용제의 구체예로는, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올 등의 알코올류, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 글리콜 종류, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등의 셀로솔브류 등을 들 수 있다. 이들의 용제는 어느 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 혼합하여 사용하여도 된다.

(ⅱ) 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 :

전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물로는, 상기 서술한 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물이 사용된다. 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물은 어느 1 종을 단독으로 사용하여도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 혼합하여 사용하여도 된다.

본 발명의 조성물에 있어서의 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물의 비율은 조성물 전체를 100 중량부로 했을 경우에, 통상적으로 0.1 중량부 이상, 바람직하게는 0.2 중량부 이상, 또한 통상적으로 50 중량부 이하, 바람직하게는 40 중량부 이하의 범위이다. 본 발명의 재료의 비율이 이 범위의 하한을 하회하면, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물의 사용에 의한 효과를 얻을 수 없는 우려가 있고, 이 범위의 상한을 상회하면, 조성물의 용액으로서의 점도가 높아져서 취급하기 어려워질 우려가 있으므로 바람직하지 않다.

(ⅲ) 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물 (색소) :

본 발명의 조성물은 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유하지만, 이 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물은 통상적으로는 색소이다 (이것을 이하 「전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소」라고 하는 경우가 있다). 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소란, 상기 서술한 참고 문헌 1 의 기재대로, 비교적 작은 이온화 포텐셜을 갖고, -20 × 10^-40㎠ 미만의 사중 극자 모멘트 Q_zz 를 갖는 반상 부분 구조를 50 몰％ 이상 함유하는 색소를 말한다. 또한, 사중 극자 모멘트 Q_zz 에 대해서는 상기 서술한 바와 같다.

본 발명의 조성물에 사용되는 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소의 예로는, 아조계 색소, 스틸벤계 색소, 시아닌계 색소, 프탈로시아닌계 색소, 축합 다환계 색소 (페릴렌계, 옥사딘계) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 알킬기, 알콕시기, 술폰기, 아미노기 등으로 치환된 벤젠, 나프탈렌 등의 방향족 탄화수소로 이루어지는 아조 색소, 포르피린, 프탈로시아닌 등이 바람직하고, 특히 아조계 색소가 바람직하다.

본 발명의 조성물에 사용되는 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소의 바람직한 구체예로는, 하기 식으로 표현되는 색소를 들 수 있다 (또한, 이들 식은 모두 유리산형으로 나타내고 있음). 단, 본 발명의 조성물에 사용할 수 있는 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소는 이들의 예로 한정되는 것은 아니다.

[화학식 18]

[화학식 19]

[화학식 20]

[화학식 21]

상기 예시의 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소 중, 광학 이성 등의 입체 이성을 발생시키는 것에 대해서는, 모든 이성체가 그 예시에 포함되는 것으로 한다.

상기 예시의 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소는 어느 1 종을 단독으로 사용하여도 되고, 2 종 이상을 임의의 조합 및 비율로 혼합하여 사용하여도 된다.

또한, 본 발명의 조성물에 사용되는 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소는 상기 서술한 용제에 대해서 통상적으로 0.1％ 이상, 특히 1％ 이상의 용해성을 가지는 것이 바람직하고, 또, 0.1 ∼ 50％ 중 어느 한 농도역에서 리오트로픽 액정상을 형성하는 화합물인 것이 바람직하다.

전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소의 분자량은 색조 및 제조면의 관점에서, 염형을 취하지 않는 유리 상태에서, 통상적으로 200 이상, 그 중에서도 350 이상, 또한 통상적으로 5000 이하, 그 중에서도 3500 이하의 범위인 것이 바람직하다.

전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소는 유리산형인 채로 사용하여도 되고, 산기의 일부가 염형을 취하고 있는 것이어도 된다. 또, 염형의 색소와 유리산형의 색소가 혼재하고 있어도 된다. 또한, 제조시에 염형으로 얻어진 경우에는 그대로 사용하여도 되고, 원하는 염형으로 변환한 후 사용하여도 된다.

상기한 염형의 예로는, Na, Li, K 등의 알칼리 금속의 염, 알킬기 또는 히드록시알킬기로 치환되어 있어도 되는 암모늄의 염, 유기 아민의 염 등을 들 수 있다. 유기 아민의 예로는, 탄소수 1 ∼ 6 의 저급 알킬아민, 히드록시 치환된 탄소수 1 ∼ 6 의 저급 알킬아민, 카르복시 치환된 탄소수 1 ∼ 6 의 저급 알킬아민 등을 들 수 있다. 이들의 염형인 경우, 그 종류는 1 종류에 한정되지 않고, 복수 종류가 혼재하고 있어도 된다.

본 발명의 조성물에 있어서의 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소의 비율은 조성물 전체를 100 중량부로 했을 경우에, 통상적으로 50 중량부 이하, 바람직하게는 40 중량부 이하의 범위이다. 색소의 비율이 이 범위를 상회하면 얻어지는 조성물의 용액의 점도가 높아져서, 취급하기 어려워질 우려가 있으므로 바람직하지 않다.

또, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물과 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소의 중량분율은 통상적으로 10/90 ∼ 90/10 의 범위 내인 것이 바람직하다. 이 범위를 벗어나면, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 또는 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소의 사용에 의한 효과를 얻을 수 없을 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다.

(ⅳ) 그 외의 성분:

본 발명의 조성물은, 상기 서술한 용제, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 색소 외에, 그 외의 성분을 함유하고 있어도 된다.

예를 들어, 후술하는 습식 막형성법에 있어서, 본 발명의 조성물을 색소막 형성용 용액으로서 기재에 도포하는 경우에는, 기재로의 젖음성, 도포성을 향상시키기 위해서, 필요에 따라 계면활성제를 더하여도 된다. 계면활성제로는, 음이온계, 양이온계, 비이온계 중 어느 것이나 사용할 수 있다. 본 발명의 조성물에 있어서의 계면활성제의 농도는 통상적으로 0.05중량％ 이상, 0.5중량％ 이하가 바람직하다.

또, 색소의 회합성을 향상시키거나 이방성 색소막의 결함을 저감하는 등의 목적으로, 아미노산, 히드록시 아민 등을 첨가제로서 사용하여도 된다.

또한, 상기 이외의 첨가제로는, 참고 문헌 10 ("Additives for Coating", Edited by J.Bieleman, Willey-VCH, 2000년) 에 기재의 공지된 첨가제를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물의 전체 성분에 있어서의 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 부위와 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 부위의 중량분율이 통상적으로 5/95 이상, 바람직하게는 35/65 이상, 또, 통상적으로 95/5 이하, 바람직하게는 65/35 이하의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 이 범위를 벗어나면, 각 성분의 배합 효과가 나타나기 어려워질 우려가 있어 바람직하지 않다.

[Ⅲ.이방성 색소막]

이하의 기재에서는, 본 발명의 이방성 색소막에 대해서 조성에 관한 특징, 제조 방법에 관한 특징 및 물성에 관한 특징으로 나누어, 각각 설명한다. 본 발명의 이방성 색소막은 이들 모두의 특징을 만족시키는 것이 바람직하지만, 이들의 특징 중 어느 하나의 특징이라도 만족시키는 이방성 색소막은, 다른 특징을 만족시키지 않거나, 또는 다른 특징이 불명확한 경우에도, 본 발명의 이방성 색소막에 해당하는 것으로 한다.

〔Ⅲ-1. 이방성 색소막의 조성〕

본 발명의 이방성 색소막은 그 조성면에 주목했을 경우, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다. 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물에 대해서는 상기 서술한 대로이다. 또, 그 비율도 특별히 제한되는 것은 아니다.

또, 본 발명의 이방성 색소막은 추가로 다른 성분을 포함하고 있어도 된다. 다른 성분으로는, 상기 서술한 본 발명의 조성물 중에 포함되는 성분으로서 예시한 것을 들 수 있다.

〔Ⅲ-2. 이방성 색소막의 제조 방법〕

본 발명의 이방성 색소막은 그 제조 방법에 주목했을 경우, 상기 서술한 본 발명의 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로는, 본 발명의 이방성 색소막은 상기 서술한 본 발명의 조성물을 사용하여 막형성함으로써 제조할 수 있다. 막형성법으로는, 건식 막형성법 및 습식 막형성법 중 어느 것을 사용하여도 되지만, 막형성에 사용하는 본 발명의 조성물 (수용액) 이 액정성을 나타낼 가능성이 있는 경우에는 습식 막형성법을 사용하는 것이 바람직하다.

(i) 건식 막형성법 :

건식 막형성법으로는, 예를 들어, 본 발명의 조성물과 고분자 중합체를 사용하여 미연신 필름을 제조하고, 얻어진 미연신 필름을 연신하는 방법을 들 수 있다. 미연신 필름을 제조하는 방법으로는, 예를 들어, (a) 고분자 중합체를 막형성하여 필름으로 한 후에, 본 발명의 조성물을 사용하여 염색하는 방법, (b) 고분자 중합체의 용액에 본 발명의 조성물을 첨가하여 원액을 염색한 후에 막형성하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 서술한 염색, 막형성, 연신은 이하에 설명하는 일반적인 방법으로 실시할 수 있다.

상기 서술한 (a) 의 방법인 경우, 본 발명의 조성물과, 필요에 따라 염화나트륨, 황산나트륨 등의 무기염, 계면활성제 등의 염색 보조제를 첨가한 염욕 중에 고분자 필름을 침지하여 염색하고, 그 다음에 필요에 따라 붕산 처리하여 건조시킨다. 침지 시의 염욕 온도는 통상적으로 20℃ 이상, 바람직하게는 30℃ 이상, 또, 통상적으로 80℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하의 범위이다. 또, 침지 시의 염욕 시간은, 통상적으로 1 분 이상, 바람직하게는 3 분 이상, 또, 통상적으로 60 분 이하, 바람직하게는 20 분 이하의 범위이다.

한편, 상기 서술한 (b) 방법인 경우, 고분자 중합체를 물 및/또는 알코올, 글리세린, 디메틸포름아미드 등의 친수성 유기 용매에 용해하고, 본 발명의 조성물을 첨가하여 원액 염색을 실시하고, 이 염색 원액을 유연법, 용액 도포법, 압출법 등에 의해 막형성하여 염색 필름을 제조한다. 용매에 용해시키는 고분자 중합체의 농도로는, 고분자 중합체의 종류에 따라 상이하지만, 통상적으로 5 중량％ 이상, 바람직하게는 10 중량％ 이상 정도이고, 통상적으로 30 중량％ 이하, 바람직하게는 20 중량％ 이하 정도이다. 또, 용매에 용해되는 색소의 농도로는, 고분자 중합체에 대해서 통상적으로 0.1 중량％ 이상, 바람직하게는 0.8 중량％ 이상 정도이고, 통상적으로 5 중량％ 이하, 바람직하게는 2.5 중량％ 이하 정도이다.

얻어진 미연신 필름은 적당한 방법에 의해 1 축 방향으로 연신한다. 연신 처리함으로써 색소 분자가 배향되고, 2색성이 발현된다. 1 축으로 연신하는 방법으로는, 습식법으로 인장 연신을 실시하는 방법, 건식법으로 인장 연신을 실시하는 방법, 건식법으로 롤간 압축 연신을 실시하는 방법 등이 있고, 어느 방법을 사용하여 실시하여도 된다. 연신 배율은 2 배 이상, 9 배 이하로 실시되지만, 고분자 중합체로서 폴리비닐알코올 및 그 유도체를 사용했을 경우에는 통상적으로 2.5 배 이상, 6 배 이하의 범위가 바람직하다.

연신 배향 처리한 후, 그 연신 필름의 내수성 향상과 편광도 향상을 목적으로, 붕산 처리를 실시한다. 붕산 처리에 의해 이방성 색소막의 광선 투과율과 편광도가 향상된다. 붕산 처리의 조건으로는, 사용하는 친수성 고분자 중합체 및 색소의 종류에 따라 상이하지만, 일반적으로는, 붕산 농도로는 통상적으로 1 중량％ 이상, 바람직하게는 5 중량％ 이상 정도이고, 통상적으로는 15 중량％ 이하, 바람직하게는 10 중량％ 이하 정도이다. 또, 처리 온도로는 통상적으로 30℃ 이상, 바람직하게는 50℃ 이상이고, 통상적으로는 80℃ 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. 붕산 농도가 1 중량％ 미만이거나 처리 온도가 30℃ 미만인 경우에는 처리 효과가 작고, 또한 붕산 농도가 15 중량％ 를 초과하거나 처리 온도가 80℃ 이상을 초과하는 경우에는 이방성 색소막이 약해져서 바람직하지 않다.

건식 막형성법에 의해 얻어지는 이방성 색소막의 막두께는 통상적으로 10㎛ 이상, 그 중에서도 30㎛ 이상, 또, 통상적으로 200㎛ 이하, 그 중에서도 100㎛ 이하의 범위가 바람직하다.

(ⅱ) 습식 막형성법 :

한편, 습식 막형성법으로는, 공지된 각종 방법을 사용할 수 있지만, 예를 들어, 본 발명의 조성물을 도포액으로서 제조 후, 유리판 등의 각종 기재에 도포, 건조하고, 색소를 배향, 적층하여 얻는 방법 등을 들 수 있다.

기재로는, 유리나 트리아세테이트, 아크릴, 폴리에스테르, 트리아세틸셀룰로오스 또는 우레탄계의 필름 등을 들 수 있다. 기재의 표면에는 2색성 색소의 배향 방향을 제어하기 위해서, 「액정 편람」(마루젠 주식회사, 2000년 10월 30일 발행) 226 페이지 ∼ 239 페이지 등에 기재의 공지된 방법에 의해 배향 처리층을 형성해 두어도 된다.

습식 막형성법을 사용하는 경우, 본 발명의 조성물에 있어서의 색소의 농도는, 통상적으로 0.1중량％ 이상, 그 중에서도 1 중량％ 이상, 또, 통상적으로 50중량％ 이하, 그 중에서도 30 중량％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 색소 농도가 너무 낮으면 충분한 2색성을 얻을 수 없고, 너무 높으면 막형성이 곤란해질 우려가 있다.

도포법으로는, 하라사키 유우지 저 「코팅 공학」(주식회사 아사쿠라 서점, 1971년 3 월 20일 발행) 253 페이지 ∼ 277 페이지나, 이치무라 쿠니히로 감수 「분자 협조 재료의 창제와 응용」(주식회사 씨엠씨 출판, 1998년 3월 3일 발행) 118 페이지 ∼ 149 페이지에 기재의 공지된 방법이나, 미리 배향 처리를 실시한 기재 상에 스핀 코트법, 스프레이 코트법, 바 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법 등으로 도포하는 방법 등을 들 수 있다. 도포시의 온도는 통상적으로 0℃ 이상, 80℃ 이하가 바람직하고, 습도는 통상적으로 10％RH 이상, 80％RH 이하가 바람직하다.

도막의 건조시의 온도는 바람직하게는 0℃ 이상, 120℃ 이하, 습도는 바람직하게는 10％RH 이상, 80％RH 이하 정도이다.

습식 막형성법으로 기재 상에 이방성 색소막을 형성하는 경우, 얻어지는 이방성 색소막의 건조 후의 막두께는 통상적으로 50㎚ 이상, 그 중에서도 100㎚ 이상, 또, 통상적으로 50㎛ 이하, 그 중에서도 20㎛ 이하, 나아가서는 1㎛ 이하의 범위가 바람직하다.

(Ⅲ) 보호층 :

상기 서술한 건식 막형성법 또는 습식 막형성법에 의해 얻어진 본 발명의 이방성 색소막은 필요에 따라서 보호층을 형성하여 사용한다. 이 보호층은, 예를 들어, 트리아세테이트, 아크릴, 폴리에스테르, 폴리이미드, 트리아세틸셀룰로오스 또는 우레탄계 필름 등의 투명한 고분자막에 의해, 본 발명의 이방성 색소막 상에 라미네이션하여 형성되고, 실제 사용에 제공된다.

〔Ⅲ-3. 이방성 색소막의 물성〕

본 발명의 이방성 색소막은 그 물성에 주목했을 경우, 이하의 (a), (b) 중 적어도 일방을 만족시키는 것을 특징으로 하고 있다.

(a) 970 ㎝^-1 부근에 있는 SO₃ 신축 진동에 대한 하기 (i) 및 (ⅱ) 의 2 방향으로부터의 편광 흡수비 (이하, 이들을 간단하게 「2 방향으로부터의 편광 흡수비」라고 하는 경우가 있음) 에서 구한 틸트각이 10°이하이다.

(b) 800 ∼ 900㎝^-1 에 있는 CH 면 외변각 진동에 대한 하기 (i) 및 (ⅱ) 의 2 방향으로부터의 편광 흡수비 YY/YZ 의 값이 1.8 이상이다.

(i) 가시광을 가장 많이 흡수하는 방향

(ⅱ) 가시광을 가장 많이 투과하는 방향

이들 (a), (b) 의 물성은 각각 이하와 같이 측정할 수 있다.

(a) 970㎝^-1 부근에 있는 SO₃ 신축 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비에서 구한 틸트각 :

이방성 색소막의 막면에 평행하고, 가시광을 가장 많이 흡수하는 방향을 X 방향, 가시광을 가장 많이 투과하는 방향을 Y 방향으로 한다.

X 방향으로 편광된 적외광을 막면에 수직으로 입사시켜 얻어지는 적외 흡수 스펙트럼의 970 ㎝^-1 부근의 피크 강도를 Ax 로 하고, Y 방향으로 편광된 적외광을 막면에 수직으로 입사시켜 얻어지는 적외 흡수 스펙트럼의 970 ㎝^-1 부근의 피크 강도를 Ay 로 했을 때에 틸트각은 하기 식으로 계산된다.

[수학식 3]

(b) 800 ∼ 900㎝^-1 에 있는 CH 면 외변각 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비 YY/YZ 의 값:

Y 방향으로 편광된 적외광을 X 방향으로 60°기울여 입사시켜 얻어지는 적외 흡수 스펙트럼에 있어서, 800 ∼ 900㎝^- ¹ 의 영역에 보여지는 C-H 면 외변각 진동 피크를 Lorentzian 법에 따라 n 개의 피크로 피크 분리했을 때에 각 피크 강도를 YYi (i = 1 ∼ n) 로 한다.

동일하게, Y 방향으로 편광된 적외광을 Y 방향으로 60°기울여 입사시켜 얻어지는 적외 흡수 스펙트럼에 있어서, 800 ∼ 900㎝^- ¹ 의 영역에 보여지는 C-H 면 외변각 진동 피크를 Lorentzian 법에 따라 n 개의 피크로 피크 분리했을 때에 각 피크 강도를 YZi (i = 1 ∼ n) 로 한다.

여기서, YYi 와 YZi 의 피크 위치 및 피크 반값폭은 동일하게 되도록 한다.

얻어진 YYi (i = 1 ∼ n) 및 YZi (i = 1 ∼ n) 로부터, YY/YZ 비는 다음의 식으로 계산된다.

[수학식 4]

[Ⅳ. 편광 소자]

본 발명의 편광 소자는 상기 서술한 본 발명의 이방성 색소막을 사용한 것이다. 구체적으로는, 본 발명의 이방성 색소막은, LCD 나 OLED 등의 각종 표시 소자의 편광 필터 등을 형성하는 경우에는, 이들 표시 소자를 구성하는 전극 기판 등에 직접, 본 발명의 이방성 색소막을 형성하거나, 본 발명의 이방성 색소막을 형성한 기재를 이들 표시 소자의 구성 부재로서 사용하면 된다.

본 발명의 이방성 색소막은 광 흡수의 이방성을 이용하여, 직선 편광, 원편광, 타원 편광 등을 얻는 편광막으로서 기능하는 것 외에, 막형성 프로세스와 기재나 색소를 함유하는 조성물의 선택에 의해, 굴절 이방성이나 전도 이방성 등의 각종 이방성막으로서 기능화가 가능해져, 여러가지 종류의, 다양한 용도에 사용할 수 있는 편광 소자로 할 수 있다.

본 발명의 편광 소자는 상기 서술한 본 발명의 이방성 색소막을 사용한 것이지만, 본 발명의 이방성 색소막을 기재 상에 형성하여 본 발명의 편광 소자로 하는 경우, 형성된 이방성 색소막 그 자체를 사용하여도 되고, 또 상기와 같은 보호층 외에, 점착층 또는 반사 방지층, 배향막, 위상차 필름으로서의 기능, 휘도 향상 필름으로서의 기능, 반사 필름으로서의 기능, 반투과 반사 필름으로서의 기능, 확산 필름으로서의 기능 등의 광학 기능을 가지는 층 등, 여러 가지 기능을 가지는 층을 습식 막형성법 등에 의해 적층 형성하여 적층체로서 사용하여도 된다.

이들 광학 기능을 갖는 층은, 예를 들어, 이하와 같은 방법에 의해 형성할 수 있다.

위상차 필름으로서의 기능을 갖는 층은, 예를 들어, 일본 특허 제2841377호, 일본 특허 제3094113호 등에 기재된 연신 처리를 실시하거나, 일본 특허 제3168850호 등에 기재된 처리를 실시함으로써 형성할 수 있다.

또, 휘도 향상 필름으로서의 기능을 갖는 층은, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2002-169025호나 일본 공개특허공보 2003-29030호에 기재된 방법으로 미세 구멍을 형성하는 것, 또는 선택 반사의 중심 파장이 상이한 2 층 이상의 콜레스테릭 액정층을 중첩함으로써 형성할 수 있다.

반사 필름 또는 반투과 반사 필름으로서의 기능을 갖는 층은 증착이나 스퍼터링 등으로 얻어진 금속 박막을 사용하여 형성할 수 있다.

확산 필름으로서의 기능을 갖는 층은 상기의 보호층에 미립자를 포함한 수지 용액을 코팅함으로써 형성할 수 있다.

또, 위상차 필름이나 광학 보상 필름으로서의 기능을 갖는 층은 디스코틱 액정성 화합물, 네마틱 액정성 화합물 등의 액정성 화합물을 도포하여 배향시킴으로써 형성할 수 있다.

이어서, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.

또한, 이하의 기재에 있어서 「부」는 「중량부」를 나타낸다.

또, 이하의 각 실시예 및 비교예에 있어서, 이방성 색소막의 2색비는 요오드계 편광 소자를 입사 광학계에 배치한 분광 광도계로 이방성 색소막의 투과율을 측정한 후, 다음 식에 의해 계산하였다.

2색비 (D) = Az/Ay

Az = -log(Tz)

Ay = log(Ty)

Tz : 이방성 색소막의 흡수축 방향의 편광에 대한 투과율

Ty : 이방성 색소막의 편광축 방향의 편광에 대한 투과율

또, 970㎝^-1 부근에 있는 SO₃ 신축 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비에서 구한 틸트각 및 800 ∼ 900㎝^-1 에 있는 CH 면 외변각 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비 YY/YZ 의 값은 상기 〔Ⅲ-3. 이방성 색소막의 물성〕에 기재 된 방법으로 구하였다. 여기서, 이방성 색소막의 적외 흡수 스펙트럼은 Thermo Electron 사 제조의 NEXUS670 에 의해 측정하였다.

[실시예 1]

물 72 부에, 하기 식 (I-1) 로 표시되는 색소의 리튬염 25 부와 하기 식 (Ⅱ-1) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 3 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 스핀 코트법에 의해 표면에 폴리이미드의 배향막이 형성된 유리제 기판 (75㎜×25㎜, 두께 1.1㎜, 막두께 약 80㎚ 의 폴리이미드 배향막에, 미리 천으로 러빙 처리를 실시한 것) 에, 상기 이방성 색소막용 조성물을 갭 5㎛ 의 애플리케이터 (이모토 제작소사 제조) 로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 22]

[화학식 23]

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타낸다. 본 실시예의 이방성 색소막은 편광막으로서 충분히 기능할 수 있는 높은 2색비 (광흡수 이방성) 를 가지고 있었다.

[실시예 2]

물 69 부에, 상기 식 (I-1) 로 표시되는 색소의 리튬염 30 부와 하기 식(Ⅱ-2) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 24]

[실시예 3]

물 69 부에, 상기 식 (I-1) 로 표시되는 색소의 리튬염 30 부와 하기 식(Ⅱ-3) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 25]

[실시예 4]

물 69 부에, 상기 식 (I-1) 로 표시되는 색소의 리튬염 30 부와 하기 식 (Ⅱ-4) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하 고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 갭 5㎛ 의 애플리케이터 (이모토 제작소사 제조) 로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 26]

[실시예 5]

물 66 부에, 상기 식 (I-1) 로 표시되는 색소의 리튬염 33 부와 하기 식 (Ⅱ-5) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성 물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 실시예 4 와 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 27]

[실시예 6]

물 70.3 부에, 상기 식 (I-1) 로 표시되는 색소의 리튬염 27 부와 하기 식 (Ⅱ-6) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 2.7 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 실시예 4 와 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 28]

[비교예 1]

물 63 부에, 상기 식 (I-1) 로 표시되는 색소의 리튬염 37 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 1 ∼ 6 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 7]

물 82 부에, 하기 식 (I-2) 로 표시되는 색소의 나트륨염 16 부와 하기 식 (Ⅱ-7) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 2 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 갭 10㎛ 의 애플리케이터 (이모토 제작소사 제조) 로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 29]

[화학식 30]

[비교예 2]

물 85 부에, 상기 식 (I-2) 로 표시되는 색소의 나트륨염 15 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 7 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 8]

물 75 부에, 하기 식 (I-3) 으로 표시되는 색소의 리튬염 24 부와 하기 식 (Ⅱ-8) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 31]

[비교예 3]

물 80 부에, 상기 식 (I-3) 으로 표현되는 색소의 리튬염 20 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소 막은 실시예 8 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 9]

물 79 부에, 하기 식 (I-4) 로 표시되는 색소의 리튬염 20 부와 하기 식 (Ⅱ-9) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 32]

또, 970㎝^-1 부근에 있는 SO₃ 신축 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비에서 구한 틸트각은 7.54 도이고, 800 ∼ 900㎝^-1 에 있는 CH 면 외변각 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비 YY/YZ 의 값은 1.85 였다.

[비교예 4]

물 80 부에, 상기 식 (I-4) 로 표시되는 색소의 리튬염 20 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 9 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

또, 970㎝^-1 부근에 있는 SO₃ 신축 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비에서 구한 틸트각은 11.65 도이고, 800 ∼ 900㎝^-1 에 있는 CH 면 외변각 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비 YY/YZ 의 값은 1.77 이었다.

[실시예 10]

물 84 부에, 하기 식 (I-5) 로 표시되는 색소의 리튬염 15 부와 하기 식 (Ⅱ -10) 으로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 33]

[비교예 5]

물 85 부에, 상기 식 (I-5) 로 표시되는 색소의 리튬염 15 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 10 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 11]

물 81 부에 하기 식 (I-6) 으로 표시되는 색소의 리튬염 18 부와 하기 식 (Ⅱ-11) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 34]

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 실시예의 이방성 색소막은 편광막으로서 충분히 기능할 수 있는 높은 2색비 (광흡수 이방성) 를 가지고 있었다.

또, 970㎝^-1 부근에 있는 SO₃ 신축 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비에서 구한 틸트각은 9.56 도이고, 800 ∼ 900㎝^-1 에 있는 CH 면 외변각 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비 YY/YZ 의 값은 1.92 였다.

[비교예 6]

물 84 부에, 상기 식 (I-6) 으로 표시되는 색소의 리튬염 16 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 (본 발명의 재료) 을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 11 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 12]

물 81 부에, 하기 식 (I-7) 로 표시되는 색소의 리튬염 18 부와 하기 식 (Ⅱ-12) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하 고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 35]

또, 970㎝^-1 부근에 있는 SO₃ 신축 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비에서 구한 틸트각은 9.72 도이고, 800 ∼ 900㎝^-1 에 있는 CH 면 외변각 진동에 대한 2 방향으로부터의 편광 흡수비 YY/YZ 의 값은 1.94 였다.

[비교예 7]

물 84 부에, 상기 식 (I-7) 로 표시되는 색소의 리튬염 16 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 (본 발명의 재료) 을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 12 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 13]

물 84 부에, 하기 식 (I-8) 로 표시되는 색소의 리튬염 15 부와 하기 식 (Ⅱ-13) 으로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 1 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 36]

[비교예 8]

물 86 부에, 상기 식 (I-8) 로 표시되는 색소의 리튬염 14 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소 막은 실시예 13 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 14]

물 70 부에, 하기 식 (I-9) 로 표시되는 색소의 리튬염 24 부와 하기 식 (Ⅱ-14) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 6 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 37]

[비교예 9]

물 65 부에, 상기 식 (I-9) 로 표시되는 색소의 리튬염 35 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 14 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 15]

물 80 부에, 하기 식 (I-10) 으로 표시되는 색소의 리튬염 12 부와 하기 식(Ⅱ-15) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 8 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 38]

[비교예 10]

물 65 부에, 상기 식 (I-10) 으로 표시되는 색소의 리튬염 35 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 15 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 16]

물 80 부에, 하기 식 (I-11) 로 표시되는 색소의 리튬염 10.4 부와 하기 식 (Ⅱ-16) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 9.6 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 39]

[비교예 11]

물 80 부에, 상기 식 (I-11) 로 표시되는 색소의 리튬염 20 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 16 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 17]

물 75 부에, 하기 식 (I-12) 로 표시되는 색소의 리튬염 13 부와 하기 식 (Ⅱ-17) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 (본 발명의 재료) 12 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 40]

[비교예 12]

물 65 부에, 상기 식 (I-12) 로 표시되는 색소의 리튬염 35 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소 막은 실시예 17 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 18]

물 80 부에, 하기 식 (I-13) 으로 표시되는 색소의 리튬염 10 부와 하기 식(Ⅱ-18) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 10 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 41]

[비교예 13]

물 80 부에, 상기 식 (I-13) 으로 표시되는 색소의 리튬염 20 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 18 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

[실시예 19]

물 80 부에, 하기 식 (I-14) 로 표시되는 색소의 리튬염 10.4 부와 하기 식 (Ⅱ-19) 로 표시되는 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 9.6 부를 첨가하고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물 (본 발명의 조성물) 을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막 (본 발명의 이방성 색소막) 을 얻었다.

[화학식 42]

[비교예 14]

물 80 부에, 상기 식 (I-14) 로 표시되는 색소의 리튬염 20 부를 첨가했을 뿐, 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물을 첨가하지 않고, 교반하여 용해시킨 후, 여과하여 불용분을 제거함으로써 이방성 색소막용 조성물을 얻었다. 이 이방성 색소막용 조성물을 실시예 1 과 동일한 기판에 동일한 방법으로 도포한 후, 자연 건조시킴으로써 이방성 색소막을 얻었다.

얻어진 이방성 색소막에 대해서, 최대 흡수 파장 (λmax) 과 2색비 (D) 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 에 나타낸다. 본 비교예의 이방성 색소막은 실시예 19 의 이방성 색소막에 비해 낮은 2색비 (광흡수 이방성) 밖에 얻을 수 없었다.

이상, 본 발명을 특정 형태를 사용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나는 일 없이 여러 가지 변경이 가능하다는 것은 당업자에게 분명하다.

또한, 본 출원은 2005년 4월 21일자로 출원된 일본 특허출원 2005-123764호 명세서 및 2006년 4월 20일자로 출원된 일본 특허출원 2006-116724호 명세서에 기초한 것으로, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

본 발명의 이방성 색소막은 광흡수의 이방성을 이용함으로써, 직선 편광, 원편광, 타원 편광 등을 얻는 편광막으로서 이용할 수 있다. 또, 색소막의 형성 프로세스나, 기재나 색소를 함유하는 조성물의 선택에 의해, 굴절 이방성이나 전도 이방성 등 각종 이방성막으로서의 기능화가 가능해져, 다종다양한 용도로 사용할 수 있는 편광 소자로 할 수 있다.

Claims

전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상(盤狀) 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 이방성 색소막용 조성물.
제 1 항에 있어서,

상기의 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물이 색소인 것을 특징으로 하는 이방성 색소막용 조성물.
제 2 항에 있어서,

그 색소가 아조계 색소인 것을 특징으로 하는 이방성 색소막용 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기의 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물이, 방향족계 화합물 또는 아자 복소환식 화합물인 것을 특징으로 하는 이방성 색소막용 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기의 전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물이, 안트라퀴논 유도체 또는 안트라퀴논 유도체를 부분 구조로서 함유하는 아조 색소인 것을 특징으로 하는 이방성 색소막용 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

추가로 용제를 함유하는 것을 특징으로 하는 이방성 색소막용 조성물.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 색소막용 조성물을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 이방성 색소막.
전자가 부족한 (Electron-Deficient) 반상 화합물 및 전자가 풍부한 (Electron-Rich) 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 이방성 색소막.
970㎝^-1 부근에 있는 SO₃ 신축 진동에 대한 하기의 (i) 및 (ⅱ) 방향으로부터의 편광 흡수비로부터 구한 틸트각이 10°이하인 것을 특징으로 하는 이방성 색소막.

(i) 가시광을 가장 많이 흡수하는 방향

(ⅱ) 가시광을 가장 많이 투과하는 방향
800 ∼ 900㎝^-1 에 있는 CH 면 외변각 진동에 대한 하기의 (i) 및 (ⅱ) 의 방향으로부터의 편광 흡수비 YY/YZ 의 값이 1.8 이상인 것을 특징으로 하는 이방성 색소막.

(i) 가시광을 가장 많이 흡수하는 방향

(ⅱ) 가시광을 가장 많이 투과하는 방향
제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 색소막을 사용한 것을 특징으로 하는 편광 소자.