TWI384033B - 異向性色素膜用組成物，異向性色素膜及偏光元件 - Google Patents

異向性色素膜用組成物，異向性色素膜及偏光元件 Download PDF

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Description

異向性色素膜用組成物，異向性色素膜及偏光元件
本發明係關於可用於具備有調光元件或液晶元件(LCD)、有機電致發光元件(OLED)之顯示元件的偏光板等之具有高雙色比之異向性色素膜，與可得到該異向性色素膜之異向性色素膜用組成物，以及使用該異向性色素膜之偏光元件。
於LCD中，為了控制顯示中之旋光性和雙折射性，係使用直線偏光板和圓偏光板。於OLED中，亦為了防止外來光的反射，而使用圓偏光板。習知，於此等偏光板(偏光元件)中，係廣泛使用碘作為雙色性物質。然而，因為碘的昇華性較大，使用於偏光元件的情況下，其耐熱性與耐光性不充分，並有偏光特性將經時劣化的缺點。
因此，如專利文獻1和非專利文獻1、2所記載般，研討使用有機系色素作為雙色性物質(雙色性色素)之偏光元件。
此等文獻所記載之雙色性色素，係於水和醇等溶媒中形成向液性液晶相，藉由配向基板和流動場、電場、磁場等之外加條件可容易地被配向。已知，例如若使用Brilliant Yellow(CI－364)則可得到正的雙色性色素膜，若使用Methylene Blue(CI－922)或Amaranth(CI－184)則可得到負的雙色性色素膜。然而，有所得之雙色性色素膜的雙色性低之缺點。亦有例如文獻中所記載般之因液晶特有的紋影缺陷或乾燥時發生之乾燥應變造成的缺陷而使雙色性降低的課題，但假設即使液晶經完全配向，仍有更大的課題殘存。
理想上，若為正的雙色性色素膜則最好液晶配向軸與色素吸收軸完全一致，另一方面，若為負的雙色性色素膜則最好液晶配向軸與色素吸收軸完全垂直。雖然液晶配向軸與溶媒中之會合體長軸的平均方向一致，但使會合體長軸與色素吸收軸一致或完全垂直，則因下述理由而為困難。
如非專利文獻3所記載般，溶媒中色素進行會合的主要原因係芳香環彼此的相互作用所致。
如非專利文獻4、5所記載般，此種芳香環彼此係因π電子的靜電斥力，環不會垂直積疊，而以偏離積疊者為較安定。若於水溶液中，為了減少溶媒之水與疏水性芳香環間的接觸面積，將有垂直積疊者成為於能量上較安定的可能性，但無法於乾燥去除溶媒之異向性膜中期待此種效果。
因此，會合體的長軸與色素分子面既不垂直亦不平行，容易成為其中間狀態。當將會合體的長軸與色素分子面的法線所成角度設為α時，若45°<α≦90°則成為正的雙色性色素膜，若0°≦α<45°則成為負的雙色性色素膜，但α值難以成為0°或90°，通常成為0°至90°之間的值。因此，迄今的雙色性色素膜即使射入平行於配向軸的偏光、射入垂直的偏光，亦具有有限的吸收，故不會成為理想的雙色性色素膜。
對此問題，如非專利文獻6所記載般，雖嘗試以配合碘而矯正芳香環的會合偏移，但其效果不充分，同時亦有與習知以來之碘型偏光板相同的缺點。
(專利文獻1)美國專利第2400877號說明書
(非專利文獻1)”The Fixing of Molecular Orientation”,J.F.Dreyer,Physical and Colloid Chemistry,1948年,Vol.52,p.808(非專利文獻2)”Light Polarization from Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals”,J.F.Dreyer,Journal de Physique,1969年,Vol.4,p.114(非專利文獻3)”Chromonic Liquid Crystal Phases”,J.Lydon,Current Opinion in Colloid & Interface Science,1998年,Vol.3,p.458－466(非專利文獻4)”The Nature of π－π Interactions”,C.A.Hunter,et al.,Journal of the American Chemical Society,1990年,Vol.112,p.5525(非專利文獻5)”Aromatic Interactions”,C.A.Hunter,et al.,Journal of the Chemical Society,Perkin Transactions 2,2001年,p.651(非專利文獻6)”Tetra(tert－butyl)phthalocyanine Cooper－Iodine Complex Film with Large Dichroism Induced by Shear”,H.Tanaka,et al.,Journal of the Chemical Society,Chemical Communications,1994年,p.1851
本發明係為了解決此種課題而提出者。
亦即，本發明係以提供具有高雙色比之異向性色素膜、與可得到該異向性色素膜之異向性色素膜用組成物、及使用該異向性色素膜之偏光元件為目的。
本發明者經潛心研究，結果發現，藉由使用含有缺電子(Electron－Deficient)之盤狀化合物及富電子(Electron－Rich)之化合物的組成物，或於異向性色素膜中含有此等化合物，則可得到高雙色比的異向性色素膜，遂完成本發明。
亦即，本發明之第1要旨在於一種異向性色素膜用組成物，其特徵為含有缺電子之盤狀化合物及富電子之化合物(申請專利範圍第1項)。
於此，上述富電子之化合物最好為色素(申請專利範圍第2項)。
此情況下，該色素最好為偶氮系色素(申請專利範圍第3項)。
另外，上述缺電子之盤狀化合物最好為芳香族系化合物或氮雜雜環式化合物(申請專利範圍第4項)。
又，上述缺電子之盤狀化合物亦最好為蒽醌衍生物或含有蒽醌衍生物作為部分構造之偶氮色素(申請專利範圍第5項)。
另外，最好再含有溶劑(申請專利範圍第6項)。
又，本發明之第2要旨在於一種異向性色素膜，其特徵為使用上述第1要旨之異向性色素膜用組成物而形成(申請專利範圍第7項)。
又，本發明之第3要旨在於一種異向性色素膜，其特徵為含有缺電子之盤狀化合物及富電子之化合物(申請專利範圍第8項)。
又，本發明之第4要旨在於一種異向性色素膜，其特徵為，對於970Cm－ 1 附近之SO3 伸縮振動，從來自下述(i)及(ii)之方向的偏光吸收比求得的傾斜角為10。以下(申請專利範圍第9項)：(i)最吸收可見光的方向；(ii)最使可見光穿透的方向。
又，本發明之第5要旨在於一種異向性色素膜，其特徵為，對於在800~900cm－ 1 之C－H面外彎曲振動，從來自下述(i)及(ii)之方向的偏光吸收比YY/YZ的值為1.8以上(申請專利範圍第10項)：(i)最吸收可見光的方向；(ii)最使可見光穿透的方向。
又，本發明之第6要旨在於一種偏光元件，其特徵為使用上述第2~5要旨之異向性色素膜(申請專利範圍第11、12項)。
依照本發明，藉由使用含有缺電子之盤狀化合物及富電子之化合物的組成物，或藉由於異向性色素膜中含有此等化合物，則可得到高雙色比的異向性色素膜。
以下，針對用於實施本發明之最佳形態(以下稱為發明實施形態)進行說明。又，本發明並不限於以下之實施形態，亦可於其要旨範圍內進行各種變形而實施。
尚且，本說明書中，所謂「異向性色素膜」係指於從色素膜厚度方向及任意正交之面內2方向的立體座標系中合計3方向選出之任意2方向上，於電磁學性質上具有異向性的色素膜。作為電磁學性質可舉例如吸收、折射等光學性質；電阻、電容量等電性質等。具有吸收、折射等光學性質的膜，有例如直線偏光膜、圓偏光膜、相位差膜、導電異向性膜等。亦即，本發明較佳為使用於偏光膜、相位差膜、導電異向性膜，更佳為使用於偏光膜。
[I.缺電子之盤狀化合物]
首先，針對用於本發明之異向性色素膜用組成物及異向性色素膜的缺電子之盤狀化合物進行說明。又，以下記載中，亦有將缺電子之盤狀化合物稱為「本發明之異向性色素膜用材料」或「本發明之材料」的情況。
尚且，本發明中「缺電子之盤狀化合物」亦包括具有缺電子之盤狀部分構造的色素。又，以下記載中，亦有將缺電子之盤狀化合物稱為「本發明之異向性色素膜用色素」或「本發明之色素」的情況。
[I－1.缺電子之盤狀化合物(本發明之異向性色素膜用材料)]
本說明書中，「缺電子之盤狀化合物」係指例如參考文獻1(“An Electron－Deficient Discotic Liquid－Crystalline Material”,K.Pieterse,et al.,Chemistry of Materials,2001年,Vol.13,p.2675)所記載般，具有較大之電子親和力，並具有具比苯更大之－20×10－ 4 0 Cm2 以上之四極矩Q zz 、更佳為具正的四極矩Q zz 的盤狀部份構造的化合物。於此，z表示與盤狀化合物分子面垂直的座標軸。
四極矩(Quadrupole Moment)係由自分子重心之相對位置r＝(x,y,z)的電荷密度ρ，以下述體積積分所示之張量。
如苯般，分子為對於z呈軸對稱的情況，稱為單軸性四極矩。其強度成為以下式所示的純量Q ，與上述張量之zz成分Q zz 一致。
積疊於z方向的盤狀分子間的靜電相互作用，係強烈受到zz成分之值Q zz 的影響。下述表1表示代表性之盤狀分子的Q zz 。如此之四極矩的值可藉由下述參考文獻2~6等所記載之量子力學性計算、和下述參考文獻7所記載之方法予以測定。
參考文獻2：”The Molecular Electric Quadrupole Moment and Solid－State Architecture”,J.H.Williams,Acc.Chem.Res.,1993年,Vol.26,p.593.
參考文獻3：”The electric structure of the azabenzenes an AB initio MO－SCF－LCAO study”,J.Almlof et al.,J.Electron Spectroscopy and Related Phenomena 1973年，Vol.2,p.51.
參考文獻4：”Multiple contributions to potentials of mean torque for solutes dissolved in liquid crystal solvents”,J.W.Emsley et al.,Liquid Crystals,1991年,Vol.9,p.649.
參考文獻5：”The Molecular Zeeman Effect”,D.H.Sutter,W.H.Flygare,Topics in Current Chemistry,1976年，Vol.63,p.89.
參考文獻6：”Quadrupole Moment Calculations for Some Aromatic Hydrocarbons”,A.Chablo et al.,Chemical Physics Letters,1981年，Vol.78,p.424.
參考文獻7：A.D.Buckingham,Advances in Chemical Physics,1967年,Vol.12,p.107.
如上述表1所示可知，苯等之富電子之盤狀化合物係具有負的四極矩，相對於此，六氟苯或蒽醌等缺電子之盤狀化合物係具有正的四極矩。
再者，如參考文獻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,1998年,Vol.24(2),p.229)所記載般，已知具有符號不同之四極矩的盤狀化合物相接近時，將不偏移而互相平行地會合並為安定。
如分子量較高的縮合多環化合物，電荷分布較複雜之化合物中，依如此化合物整體的四極矩相互作用進行考量並非必定正確，但如參考文獻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 Transactions 2,2001年,p.1446)所記載，認為可依照化合物各部位之四極矩相互作用的總和進行考量。
如上述，本發明中藉由使用缺電子之盤狀化合物作為異向性色素膜用材料，則可得到能抑制π電子之靜電斥力，不偏移而垂直積疊的會合體。藉此，可使會合體長軸與色素分子面法線所呈角度α接近0°，認為可得到理想的雙色性色素膜。
可使用作為本發明材料的缺電子之盤狀化合物的例子有例如具有高電子親和性之取代基的芳香族系化合物或氮雜雜環式化合物等。
芳香族系化合物可舉例如苯類(全氟苯、苯醌、氰基苯、硝基苯、苯二甲醯亞胺、氰醌甲烷等)、萘類(全氟萘、萘醌、氰基萘、硝基萘、氰萘醌甲烷等)、蒽類(蒽醌等)、茀類(硝基茀等)、芘類(芘二醯亞胺等)等。
氮雜雜環式化合物可舉例如吡啶、吡、嘧啶、1,3,5－三、吲哚、異吲哚、喹啉、異喹啉、喹啉等。
高電子親和性之取代基可舉例如側氧基(oxo)、氰基、硝基、鹵原子(氟原子、氯原子等)、磺基、羧基、磺基或羧基之鹼金屬(鈉等)鹽或鹼土類金屬鹽等。
缺電子之盤狀化合物的例子有例如具有一個或二個以上上述所例示之高電子親和性取代基的芳香族系化合物或具有一或二個以上由氮雜雜環式化合物衍生之環構造的化合物。
缺電子之盤狀化合物，係於一分子中具有較佳為33莫耳%以上、更佳為50莫耳%以上之具有一個或二個以上高電子親和性取代基的芳香族系化合物或具有一或二個以上由氮雜雜環式化合物衍生之環構造作為部份構造的化合物。
於此，本發明中，一分子中之該環構造(部分構造)的莫耳%係由一分子中之該環構造數而算出。
例如，為以下化合物的情況，一分子中有一個環構造，此一個環構造因為具有高電子親和性取代基，故一分子中之該環構造的莫耳%為100莫耳%。
另外，為以下化合物的情況，一分子中有三個環構造，因為二個環(兩端的喹啉環)為氮雜雜環式化合物，故一分子中之該環構造的莫耳%為67莫耳%(2/3)。
尚且，關於具有不同構造之化合物、且一分子中之該環構造的莫耳%為相等的化合物，進一步地藉上述四極矩值決定其電子不足的程度。
另外，使用作為本發明材料的缺電子之盤狀化合物亦可為色素。
又，本發明的材料，因為於藉濕式成膜法製造異向性色素膜時使用溶劑，故最好對後述溶劑具有0.1%以上的溶解性。
使用作為本發明材料的缺電子之盤狀化合物為色素的情況，該色素的特徵在於具有缺電子之盤狀部分構造。
本說明書中，所謂「缺電子之盤狀部分構造」為與上述[I－1.本發明之異向性色素膜用材料]欄所說明之「缺電子之盤狀化合物」同樣地，係指具有較大電子親和力，並具有負的四極矩之部分構造。亦即，本發明的色素為於一分子內具有此種部分構造的色素。
作為缺電子之盤狀部分構造可舉例如來自上述所例示之芳香族系化合物或氮雜雜環式化合物的部分構造、或同樣上述所例示之高電子親和性取代基等。
可使用作為本發明材料的缺電子之盤狀化合物(包含具有缺電子之盤狀部分構造的色素)之較佳具體例有例如下式所示的化合物。但可使用作為本發明材料的缺電子之盤狀化合物並不限定於此等。
尚且，下式所示之缺電子之盤狀化合物係以游離酸型進行例示。缺電子之盤狀化合物可直接使用游離酸型，亦可為其酸基一部分成為鹽型者。作為鹽型可舉例如Na、Li、K等之鹼金屬的鹽；可經烷基或羥烷基取代的銨鹽；有機胺的鹽等。有機胺的例子有例如碳數1~6之低級烷基胺、經羥基取代的碳數1~6之低級烷基胺、經羧基取代的碳數1~6之低級烷基胺等。於此等鹽型的情況下，其種類不限於一種，亦可混合存在複數種。
為下述構造所示之化合物，A1 、B1 、B2 、D1 分別為由以下群選出者。
上述例示之化合物中，關於發生光學異構性之立體異構性者，任何異構體均包含於該例示中。
尚且，上述化合物最好相對於後述溶劑具有1重量%以上的溶解性，另外，最好為於1~50重量%之任何濃度區域中形成向液性液晶相的化合物。
另外，缺電子之盤狀化合物中，蒽醌衍生物或含有蒽醌衍生物作為部分構造的偶氮色素係由所得之膜的雙色性的觀點而言為較佳。
[II.異向性色素膜用組成物]
本發明之異向性色素膜用組成物係使用於用以形成異向性色素膜的組成物，含有缺電子之盤狀化合物及富電子之化合物。再者，通常含有溶劑與視需要的其他成分。(i)溶劑：作為溶劑，可舉例如水、具水混和性的有機溶劑、水與具水混和性的有機溶劑之混合溶劑等。有機溶劑的具體例有例如甲基醇、乙基醇、異丙基醇等之醇類，乙二醇、二乙二醇等二醇類，甲基賽路蘇、乙基賽路蘇等之賽路蘇類等。此等溶劑可單獨使用任一種，亦可將二種以上依任意組合及比例混合使用。
(ii)缺電子之盤狀化合物：作為缺電子之盤狀化合物，係使用上述之缺電子之盤狀化合物。缺電子之盤狀化合物可單獨使用任一種，亦可將二種以上依任意組合及比例混合使用。
本發明組成物中之缺電子之盤狀化合物的比例，於將組成物整體視為100重量份時，通常為0.1重量份以上，較佳為0.2重量份以上，又，通常為50重量份以下，較佳為40重量份以下的範圍。本發明之材料的比例若小於此範圍的下限，則將有無法得到缺電子之盤狀化合物之使用所造成的效果之虞，若大於此範圍的上限，則組成物溶液的黏度變高，將有操作變得困難之虞，故為不佳。
(iii)富電子之化合物(色素)：本發明之組成物含有富電子之化合物，此富電子之化合物通常為色素(以下有將此稱為「富電子之色素」的情況)。富電子之色素係指如上述參考文獻1所記載般，具有較小之離子化位能，並含有50莫耳%以上之具未滿－20×10－ 4 0 Cm2 之四極矩Q zz 之盤狀部份構造的色素。又，四極矩Q zz 係如上述。
作為用於本發明組成物之富電子之色素的例子有例如偶氮系色素、二苯乙烯(stilbene)系色素、花青(cyanine)系色素、酞青(phthalocyanine)系色素、縮合多環系色素(芘系、系)等。其中，以經烷基、烷氧基、磺酸基、胺基等取代之苯、萘等芳香族烴所構成的偶氮色素、紫質(porphyrin)、酞青等為較佳，以偶氮色素為特佳。
本發明組成物所用之富電子之色素的較佳具體例有例如以下式所示之色素(又，此等式全部以游離酸型表示)。惟，可使用於本發明組成物之富電子之色素，並不限定於此等例子。
上述例示之富電子之色素中，關於發生光學異構性等之立體異構性者，任何異構體均包含於該例示中。
上述例示之富電子之色素可單獨使用任一種，亦可將二種以上依任意組合及比例混合使用。
尚且，用於本發明組成物之富電子之色素，最好相對於上述溶劑具有通常0.1%以上、特佳為1%以上之溶解性，又，最好為於0.1~50重量%之任何濃度區域中形成向液性液晶相的化合物。
富電子之色素的分子量，由色調及製造面的觀點而言，於不成為鹽型的游離狀態下，通常為200以上、較佳為350以上，又，通常為5000以下、較佳為3500以下之範圍。
富電子之色素可直接使用游離酸型，亦可為酸基之一部分成為鹽型者。另外，亦可混合存在鹽型色素與游離型色素。再者，於製造時以鹽型取得的情況下可直接使用，亦可變換為所需之鹽型後再使用。
作為上述鹽型可舉例如Na、Li、K等之鹼金屬的鹽；可經烷基或羥烷基取代的銨鹽；有機胺的鹽等。有機胺的例子有例如碳數1~6之低級烷基胺、經羥基取代的碳數1~6之低級烷基胺、經羧基取代的碳數1~6之低級烷基胺等。於此等鹽型的情況，其種類不限於一種，亦可混合存在複數種。
本發明組成物中之富電子之色素的比例，於將組成物整體視為100重量份時，通常為50重量份以下，較佳為40重量份以下的範圍。色素比例若大於此範圍，則組成物溶液的黏度變高，將有操作變得困難之虞，故為不佳。
另外，缺電子之盤狀化合物與富電子之色素的重量分率，通常以10/90~90/10之範圍為佳。若偏離此範圍，則有無法獲得使用缺電子之盤狀化合物或富電子之色素所得之效果之虞，故為不佳。
(iv)其他成分：本發明之組成物除了上述溶劑、缺電子之盤狀化合物、及富電子之色素以外，亦可含有其他成分。
例如，於後述之濕式成膜法等中，將本發明組成物作成色素膜形成用溶液並塗佈於基材時，為了提昇對基材的濕濡性、塗佈性，視需要可添加界面活性劑。作為界面活性劑可使用陰離子系、陽離子系、非離子系之任一種。本發明組成物中之界面活性劑的濃度通常以0.05重量%以上、0.5重量%以下較佳。
又，於提升色素之會合性、或減低異向性色素膜之缺陷的目的下，亦可使用胺基酸、羥基胺等作為添加劑。再者，作為上述以外的添加劑，可使用參考文獻10(“Additives for Coating”,Edited by J.Bieleman,Willey－VCH,2000年)記載之公知添加劑。
尚且，本發明組成物總成分中之缺電子部位與富電子部位的重量分率，最好通常設為5/95以上、較佳35/65以上，又，通常設為95/5以下、較佳65/35以下的範圍內。若偏離此範圍，則有難以表現各成分配合效果之虞，故為不佳。
[III.異向性色素膜]
以下記載中，針對本發明的異向性色素膜，分為關於組成之特徵、關於製造方法之特徵、及關於物性之特徵，分別進行說明。本發明的異向性色素膜最好滿足此等全部特徵，但滿足此等特徵中任一特徵的異向性色素膜，即使不滿足其他特徵、或其他特徵不明確時，亦包括於本發明之異向性色素膜。
[III－1.異向性色素膜的組成]
本發明之異向性色素膜在著眼於其組成面時，其特徵為含有缺電子之盤狀化合物及富電子之化合物。關於缺電子之盤狀化合物及富電子之化合物，係如前述。又，其比率亦無特別限制。
另外，本發明之異向性色素膜亦可再含有其他成分。作為其他成分可舉例如上述例示作為本發明組成物中所含之成分者。
[III－2.異向性色素膜之製造方法]
本發明之異向性色素膜在著眼於其製造方法時，其特徵為使用上述本發明之異向性色素膜用組成物(本發明之組成物)而形成。具體而言，本發明的異向性色素膜藉由使用上述本發明組成物進行成膜，則可製作。作為成膜法可使用乾式成膜法及濕式成膜法的任一者，在使用於成膜之本發明組成物(水溶液)有顯示液晶性之可能性的情況，最好使用濕式成膜法。
(i)乾式成膜法：作為乾式成膜法可舉例如使用本發明之組成物與高分子聚合體製作未延伸薄膜，將所得之未延伸薄膜予以延伸的方法。作為製作未延伸薄膜的手法，可舉例如(a)於將高分子聚合體成膜並製成薄膜後，使用本發明組成物予以染色的手法；(b)於高分子聚合體溶液中加入本發明組成物而將原液染色後進行成膜的手法等。上述的染色、成膜、延伸係可依以下說明之一般方法進行。
為上述(a)之手法的情況，於添加了本發明組成物與視需要之氯化鈉、硫酸鈉等無機鹽或界面活性劑等之染色助劑的染浴中，浸漬高分子薄膜予以染色，接著視需要進行硼酸處理，並乾燥。浸漬時的染浴溫度通常為20℃以上，較佳為30℃以上，又，通常為80℃以下，較佳為50℃以下的範圍。另外，浸漬時的染浴時間，通常為1分鐘以上、較佳為3分鐘以上，又，通常為60分鐘以下、較佳為20分鐘以下的範圍。
另一方面，為上述(b)之手法的情況，將高分子聚合體溶解於水及/或醇、甘油、二甲基甲醯胺等親水性有機溶媒中，加入本發明組成物進行原液染色，將此染色原液藉流延法、溶液塗佈法、擠出法等成膜，製作染色薄膜。溶解於溶媒的高分子聚合體濃度，係依高分子聚合體的種類而異，通常為5重量%以上，較佳為10重量%以上之程度，通常為30重量%以下，較佳為20重量%以下之程度。另外，溶解於溶媒之色素濃度，相對於高分子聚合體通常為0.1重量%以上、較佳為0.8重量%以上之程度，通常為5重量%以下、較佳為2.5重量%以下之程度。
所得之未延伸薄膜係藉適當方法於單軸方向延伸。藉由延伸處理使色素分子配向，並表現雙色性。作為於單軸進行延伸的方法，有以濕式法進行拉引延伸的方法、以乾式法進行拉引延伸的方法、以乾式法進行輥壓縮的方法等，可使用任何方法進行。延伸倍率係依2倍以上、9倍以下進行，於使用聚乙烯醇及其衍生物作為高分子聚合體的情況，通常以2.5倍以上、6倍以下之範圍為佳。
進行延伸配向處理後，於提升該延伸薄膜耐水性與提升偏光度的目的下，實施硼酸處理。藉由硼酸處理，將提升異向性色素膜的透光率與偏光度。硼酸處理的條件係因所用之親水性高分子聚合體及色素的種類而異，一般而言，硼酸濃度通常為1重量%以上、較佳為5重量%以上的程度，通常為15重量%以下、較佳為10重量%以下的程度。另外，處理溫度通常為30℃以上、較佳為50℃以上，通常為80℃以下的範圍。於硼酸濃度未滿1重量%、或處理溫度未滿30℃時，則處理效果小，又，於硼酸濃度超過15重量%、或處理溫度超過80℃以上時，則異向性色素膜變得脆弱，而為不佳。
藉乾式成膜法所得之異向性色素膜的膜厚，通常為10 μ m以上、較佳為30 μ m以上，又，通常為200 μ m以下，其中以100 μ m以下的範圍為佳。
(ii)濕式成膜法：另一方面，作為濕式成膜法可使用公知的各種方法，可舉例如，於調製本發明組成物作為塗佈液後，塗佈於玻璃板等之各種基材並乾燥，將色素配向、層合所得之方法等。
作為基材，可舉例如玻璃或三乙酸酯、丙烯酸、聚酯、三乙醯纖維或胺基甲酸乙酯系的薄膜等。為了控制雙色性色素配向方向，亦可藉「液晶便覽」(丸善股份有限公司，平成12年10月30日發行)226頁~239頁等記載的公知方法，先於基材表面施行配向處理層。
於使用濕式成膜法的情況，本發明組成物中之色素濃度通常設為0.1重量%以上、較佳為1重量%以上，又，通常設為50重量%以下、較佳為30重量%以下之範圍。若色素濃度過低則無法得到充分的雙色性，若過高則有成膜困難之虞。
作為塗佈法可舉例如依原崎勇次著「塗膜工學」(朝倉書店股份有限公司，1971年3月20日發行)253頁~277頁、和市村國宏監修「分子協調材料之創製與應用」(CMC股份有限公司出版，1998年3月3日發行)118頁~149頁記載之公知方法，或於預先施行配向處理的基材上以旋塗法、噴塗法、棒塗法、輥塗法、刮刀塗佈法等予以塗佈的方法等。塗佈時的溫度通常最好為0℃以上、80℃以下，濕度通常最好為10%RH以上、80%RH以下。
塗膜乾燥時的溫度最好為0℃以上、120℃以下，濕度最好為10%RH以上、80%RH以下的程度。
以濕式成膜法於基材上形成異向性色素膜的情況，所得之異向性色素膜乾燥後的膜厚通常為50nm以上、較佳100nm以上，又，通常為50 μ m以下、較佳為20 μ m以下、更佳為1 μ m以下的範圍。
(iii)保護層：藉上述乾式成膜法或濕式成膜法所得之本發明的異向性色素膜，視需要將設置保護層而使用。此保護層係藉由例如三乙酸酯、丙烯酸、聚酯、聚醯亞胺、三乙醯基纖維素或胺基甲酸乙酯系薄膜等之透明高分子膜，於本發明的異向性色素膜上形成作為層合(層)，供於實用。
[III－3.異向性色素膜的物性]
本發明之異向性色素膜在著眼於其物性時，其特徵為至少滿足以下(a)、(b)中至少一者。
(a)對於970cm－ 1 附近之SO3 伸縮振動，從來自下述(i)及(ii)之方向的偏光吸收比(以下亦有將此等簡稱為「來自2方向的偏光吸收比」的情況)求得的傾斜角為10°以下。
(b)對於在800~900cm－ 1 之C－H面外彎曲振動，從來自下述(i)及(ii)之2方向的偏光吸收比YY/YZ的值為1.8以上。
(i)最吸收可見光的方向；(ii)最使可見光穿透的方向。
此等(a)、(b)物性分別可如下述般進行測定。
(a)對於970cm－ 1 附近之SO3 伸縮振動，從來自2方向的偏光吸收比求得的傾斜角：將平行於異向性色素膜的膜面，最吸收可見光的方向設為X方向，最使可見光穿透的方向設為Y方向。
將朝X方向偏光之紅外光垂直膜面射入所得之紅外光吸收光譜中於970cm－ 1 附近之波峰強度設為Ax，將朝Y方向偏光之紅外光垂直膜面射入所得之紅外光吸收光譜中於970cm－ 1 附近之波峰強度設為Ay時，傾斜角係以下式計算出。
(b)對於在800~900cm－ 1 之C－H面外彎曲振動，從來自2方向的偏光吸收比YY/YZ值：將平行於異向性色素膜的膜面，最吸收可見光的方向設為X方向，最使可見光穿透的方向設為Y方向。
將朝Y方向偏光之紅外光向X方向傾斜60°而射入所得之紅外光吸收光譜中，於800~900cm－ 1 區域察見之C－H面外彎曲振動藉Lorentzian法分離為n個波峰時，將各波峰強度設為YYi(i＝1~n)。
同樣地，將朝Y方向偏光之紅外光向Y方向傾斜60°而射入所得之紅外光吸收光譜中，於800~900cm－ 1 區域察見之C－H面外彎曲振動藉Lorentzian法分離為n個波峰時，將各波峰強度設為YZi(i＝1~n)。
於此，係將YYi與YZi的波峰位置及波峰反值幅設為相同。
由所得之YYi(i＝1~n)與YZi(i＝1~n)，將YY/YZ比依下式計算出。
[IV.偏光元件]
本發明的偏光元件，係使用上述本發明之異向性色素膜者。具體而言，本發明的異向性色素膜，於形成LCD和OLED等各種顯示元件的偏光濾光片等情況，係可直接將本發明的異向性色素膜形成於構成此等顯示元件的電極基板等上，或將形成有本發明之異向性色素膜的基材使用作為此等顯示元件的構成構件。
本發明之異向性色素膜係利用光吸收的異向性，除了發揮作為得到直線偏光、圓偏光、楕圓偏光等偏光膜的機能之外，藉由選擇含有膜形成製程與基材或色素的組成物，將可進行作為折射異向性或傳導異向性等各種異向性膜的機能化，而可製成可使用於各種種類、多種用途方面的偏光元件。
本發明的偏光元件係使用上述本發明異向性色素膜者，於將本發明之異向性色素膜形成於基材上製成本發明偏光元件的情況，亦可使用所形成之異向性色素膜本身，或可藉由濕式成膜法等將除了上述保護層之外，亦層合形成具有黏著層或防反射層、配向膜、相位差膜之機能；具有亮度提升薄膜之機能；具有反射薄膜之機能；具有半穿透反射薄膜之機能；具有擴散薄膜之機能等光學機能的層等，而以層合體型式使用。
具有此等光學機能的層，可藉由例如以下方法而形成。
具有作為相位差薄膜機能的層，可藉由例如施行日本專利特許第2841377號公報、特許第3094113號公報等記載之延伸處理，或進行特許第3168850號公報等記載之處理，而予以形成。
具有作為亮度提升薄膜機能的層，可依例如日本專利特開2002－169025號公報或特開2003－29030號公報中記載之方法形成細微孔，或藉由將選擇反射中心波長相異之2層以上的膽固醇型液晶層重疊而形成。
具有作為反射薄膜或半透過反射薄膜機能的層，可使用依蒸鍍或濺鍍等所得之金屬薄膜而形成。
具有作為擴散薄膜機能的層，可藉由將於上述保護層含有微粒子之樹脂溶液進行塗膜而形成。
另外，具有作為相位差薄膜或光學補償薄膜機能的層，可藉由將盤狀液晶性化合物、向列型液晶性化合物等之液晶性化合物塗佈並使其配向而形成。
(實施例)
以下，藉實施例更具體地說明本發明，但本發明在未超過其要旨之下，並不限定於以下實施例。
又，以下記載中，「份」表示「重量份」。
另外，於以下各實施例及比較例中，異向性色素膜的雙色比係以將碘系偏光元件分配至入射光學系之分光光度計，測定異向性色素膜的穿透率後，藉下式計算出。
雙色比(D)＝Az/Ay Az＝－log(Tz)Ay＝－log(Ty)Tz：對於異向性色素膜吸收軸方向之偏光的穿透率Ty：對於異向性色素膜偏光軸方向之偏光的穿透率
又，對於970cm－ 1 附近之SO3 伸縮振動之從來自2方向的偏光吸收比求得的傾斜角、及對於在800~900cm－ 1 之C－H面外彎曲振動之從來自2方向的偏光吸收比YY/YZ的值，係依上述[III－3.異向性色素膜之物性]記載之方法求得。於此，異向性色素膜的紅外吸收光譜係藉由Thermo Electron公司製之NEXUS670測定。
[實施例1]
於水72份中，加入下式(I－1)所示之色素之鋰鹽25份、與下式(II－1)所示之缺電子之盤狀化合物3份，攪拌使其溶解後，藉由過濾除去不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。於藉由旋塗法在表面形成有聚醯亞胺配向膜之玻璃製基板(75mm×25mm，厚度1.1mm，於膜厚約80nm的聚醯亞胺配向膜上預先以布施行摩擦處理者)上，將上述異向性色素膜用組成物以間隙5 μ m之塗抹器(井元製作所公司製)予以塗佈後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明之異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[實施例2]
於水69份中，加入上式(I－1)所示之色素之鋰鹽30份、與下式(II－2)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[實施例3]
於水69份中，加入上式(I－1)所示之色素之鋰鹽30份、與下式(II－3)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ maX)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[實施例4]
於水69份中，加入上式(I－1)所示之色素之鋰鹽30份、與下式(II－4)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後’藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物以間隙5 μ m之塗抹器(井元製作所公司製)塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[實施例5]
於水66份中，加入上式(I－1)所示之色素之鋰鹽33份、與下式(II－5)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例4相同的方法塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[實施例6]
於水70.3份中，加入上式(I－1)所示之色素之鋰鹽27份、與下式(II－6)所示之缺電子之盤狀化合物2.7份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例4相同的方法塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例1]
於水63份中，僅加入上式(I－1)所示之色素之鋰鹽37份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本比較例之異向性色素膜相較於實施例1~6之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例7]
於水82份中，加入下式(I－2)所示之色素之鋰鹽16份、與下式(II－7)所示之缺電子之盤狀化合物2份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物以間隙10 μ m之塗抹器(井元製作所公司製)塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例2]
於水85份中，僅加入上式(I－2)所示之色素之鋰鹽15份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本比較例之異向性色素膜相較於實施例7之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例8]
於水75份中，加入上式(I－3)所示之色素之鋰鹽24份、與下式(II－8)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例3]
於水80份中，僅加入上式(I－3)所示之色素之鋰鹽20份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本比較例之異向性色素膜相較於實施例8之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例9]
於水79份中，加入下式(I－4)所示之色素之鋰鹽20份、與下式(II－9)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
另外，對於970cm－ 1 附近之SO3 伸縮振動之從來自2方向的偏光吸收比求得的傾斜角為7.54度，對於在800~900cm－ 1 之C－H面外彎曲振動之從來自2方向的偏光吸收比YY/YZ的值為1.85。
[比較例4]
於水80份中，僅加入上式(I－4)所示之色素之鋰鹽20份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本比較例之異向性色素膜相較於實施例9之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
另外，對於970cm－ 1 附近之SO3 伸縮振動之從來自2方向的偏光吸收比求得的傾斜角為11.65度，對於在800~900cm－ 1 之C－H面外彎曲振動之從來自2方向的偏光吸收比YY/YZ的值為1.77。
[實施例10]
於水84份中，加入下式(I－5)所示之色素之鋰鹽15份、與下式(II－10)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例5]
於水85份中，僅加入上式(I－5)所示之色素之鋰鹽15份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表2。本比較例之異向性色素膜相較於實施例10之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例11]
於水81份中，加入下式(I－6)所示之色素之鋰鹽18份、與下式(II－11)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
另外，對於970cm－ 1 附近之SO3 伸縮振動之從來自2方向的偏光吸收比求得的傾斜角為9.56度，對於在800~900cm－ 1 之C－H面外彎曲振動之從來自2方向的偏光吸收比YY/YZ的值為1.92。
[比較例6]
於水84份中，僅加入上式(I－6)所示之色素之鋰鹽16份，不加入缺電子之盤狀化合物(本發明的材料)，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本比較例之異向性色素膜相較於實施例11之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例12]
於水81份中，加入下式(I－7)所示之色素之鋰鹽18份、與下式(II－12)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
另外，對於970cm－ 1 附近之SO3 伸縮振動之從來自2方向的偏光吸收比求得的傾斜角為9.72度，對於在800~900cm－ 1 之C－H面外彎曲振動之從來自2方向的偏光吸收比YY/YZ的值為1.94。
[比較例7]
於水84份中，僅加入上式(I－7)所示之色素之鋰鹽16份，不加入缺電子之盤狀化合物(本發明的材料)，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本比較例之異向性色素膜相較於實施例12之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例13]
於水84份中，加入下式(I－8)所示之色素之鋰鹽15份、與下式(II－13)所示之缺電子之盤狀化合物1份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例8]
於水86份中，僅加入上式(I－8)所示之色素之鋰鹽14份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本比較例之異向性色素膜相較於實施例13之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例14]
於水70份中，加入下式(I－9)所示之色素之鋰鹽24份、與下式(II－14)所示之缺電子之盤狀化合物6份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例9]
於水65份中，僅加入上式(I－9)所示之色素之鋰鹽35份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本比較例之異向性色素膜相較於實施例14之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例15]
於水80份中，加入下式(I－10)所示之色素之鋰鹽12份、與下式(II－15)所示之缺電子之盤狀化合物8份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例10]
於水65份中，僅加入上式(I－10)所示之色素之鋰鹽35份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本比較例之異向性色素膜相較於實施例15之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例16]
於水80份中，加入下式(I－11)所示之色素之鋰鹽10.4份、與下式(II－16)所示之缺電子之盤狀化合物9.6份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至與實施例1相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例11]
於水80份中，僅加入上式(I－1l)所示之色素之鋰鹽20份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本比較例之異向性色素膜相較於實施例16之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例17]
於水75份中，加入下式(I－12)所示之色素之鋰鹽13份、與下式(II－17)所示之缺電子之盤狀化合物(本發明之材料)12份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例12]
於水65份中，僅加入上式(I－12)所示之色素之鋰鹽35份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本比較例之異向性色素膜相較於實施例17之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例18]
於水80份中，加入下式(I－l3)所示之色素之鋰鹽10份、與下式(II－18)所示之缺電子之盤狀化合物10份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例13]
於水80份中，僅加入上式(I－13)所示之色素之鋰鹽20份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本比較例之異向性色素膜相較於實施例18之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
[實施例19]
於水80份中，加入下式(I－14)所示之色素之鋰鹽10.4份、與下式(II－19)所示之缺電子之盤狀化合物9.6份，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物(本發明的組成物)。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜(本發明的異向性色素膜)。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本實施例之異向性色素膜具有可充分發揮作為偏光膜之機能的高雙色比(光吸收異向性)。
[比較例14]
於水80份中，僅加入上式(I－14)所示之色素之鋰鹽20份，不加入缺電子之盤狀化合物，攪拌使其溶解後，藉過濾去除不溶分，得到異向性色素膜用組成物。將此異向性色素膜用組成物依與實施例1相同的方法塗佈至相同的基板上後，進行自然乾燥，藉此得到異向性色素膜。
針對所得之異向性色素膜，測定最大吸收波長(λ max)與雙色比(D)。其結果示於下表3。本比較例之異向性色素膜相較於實施例19之異向性色素膜，僅能得到低雙色比(光吸收異向性)。
以上，使用特定態樣詳細說明本發明，但在不脫離本發明意旨與範圍下，從業者當可明白可進行各種變更。
又，本申請案係根據2005年4月21日申請之日本專利特願2005－123764號說明書及2006年4月20日申請之特願2006－116724號說明書，並引用參考其整體內容。
(產業上之可利用性)
本發明之異向性色素膜係藉由利用光吸收之異向性，而可利用作為得到直線偏光、圓偏光、楕圓偏光的偏光膜。又，藉由選擇色素膜的形成製程、或含有基材或色素的組成物，則可發揮作為折射異向性或傳導異向性等各種異向性膜的機能，可製成能使用於各式各樣用途的偏光元件。

Claims (13)

  1. 一種異向性色素膜用組成物，其特徵為含有：具有50莫耳%以上之四極矩zz成分(z表示與盤狀化合物分子面垂直的座標軸)Q zz 係-20×10-40 Cm2 以上的環構造之缺電子(Electron-Deficient)之盤狀化合物、及具有50莫耳%以上之Q zz 係未滿-20×10-40 Cm2 的環構造之富電子(Electron-Rich)之化合物。
  2. 如申請專利範圍第1項之異向性色素膜用組成物，其中，上述富電子之化合物為色素。
  3. 如申請專利範圍第2項之異向性色素膜用組成物，其中，該色素為偶氮系色素。
  4. 如申請專利範圍第1項之異向性色素膜用組成物，其中，上述缺電子之盤狀化合物為芳香族系化合物或氮雜雜環式化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項之異向性色素膜用組成物，其中，於將上述異向性色素膜用組成物整體視為100重量份時，具有0.1重量份以上且50重量份以下之上述缺電子之盤狀化合物。
  6. 如申請專利範圍第1項之異向性色素膜用組成物，其中，上述缺電子之盤狀化合物為蒽醌衍生物或含有蒽醌衍生物作為部分構造之偶氮色素。
  7. 如申請專利範圍第1項之異向性色素膜用組成物，其中，進一步含有溶劑。
  8. 一種異向性色素膜，其特徵為使用申請專利範圍第1 至7項中任一項之異向性色素膜用組成物而形成。
  9. 一種異向性色素膜，其特徵為含有：具有50莫耳%以上之四極矩zz成分(z表示與盤狀化合物分子面垂直的座標軸)Q zz 係-20×10-40 Cm2 以上的環構造之缺電子之盤狀化合物、及具有50莫耳%以上之Q zz 係未滿-20×10-40 Cm2 的環構造之富電子之化合物。
  10. 如申請專利範圍第9項之異向性色素膜，其中，對於970cm-1 附近之SO3 伸縮振動，從來自下述(i)及(ii)之方向的偏光吸收比所求得的傾斜角為10°以下：(i)最吸收可見光的方向；(ii)最使可見光穿透的方向。
  11. 如申請專利範圍第9項之異向性色素膜，其中，對於在800~900cm-1 之C-H面外彎曲振動，從來自下述(i)及(ii)之方向的偏光吸收比YY/YZ的值為1.8以上：(i)最吸收可見光的方向；(ii)最使可見光穿透的方向。
  12. 一種偏光元件，其特徵為使用申請專利範圍第8項之異向性色素膜。
  13. 一種偏光元件，其特徵為使用申請專利範圍第9項之異向性色素膜。
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