TWI640580B - Composition for anisotropic pigment film, anisotropic pigment film, and optical element - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種於整個可見光區域顯示較高之二色比及透過率之異向性色素膜所使用之異向性色素膜用組合物。
本發明係一種異向性色素膜用組合物，其特徵在於：其係包含至少兩種雙偶氮色素及溶劑且用於濕式成膜法者，且該雙偶氮色素係游離酸型由通式(I)所表示之雙偶氮色素1及游離酸型由通式(II)所表示之雙偶氮色素2，雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液於550nm~640nm之波長區域具有吸收極大值，雙偶氮色素2之10質量ppm之水溶液於較雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液所具有之最大吸收波長短10nm~100nm之波長區域具有吸收極大值，異向性色素膜用組合物中之雙偶氮色素1及2之濃度為3質量%以上且40質量%以下。

Description

異向性色素膜用組合物、異向性色素膜及光學元件
本發明係關於一種藉由濕式成膜法而形成之異向性色素膜，尤其關於一種對調光元件或液晶元件(LCD)、有機電致發光元件(OLED)之顯示元件所具備之偏光膜等有用且顯示較高之二色性的異向性色素膜用組合物、異向性色素膜及光學元件。
於LCD中，為了控制顯示時之旋光性或雙折射性，而使用直線偏光膜或圓偏光膜。於OLED中，亦為了防止外界光之反射而使用圓偏光膜。
先前，該等偏光膜(異向性色素膜)中廣泛使用碘作為二色性物質。然而，由於碘之昇華性較大，故而於製成使用偏光膜之偏光元件而使用之情形時，其耐熱性或耐光性並不充分。又，由於其消光色為深藍色，故而並非遍及整個可見光譜區域而為理想之無彩色之偏光元件。
為了獲得理想之無彩色之偏光元件，正對將有機系色素用於二色性物質之偏光膜(異向性色素膜)進行研究。作為使用有機系色素之偏光膜，可列舉：使有機系色素含浸於先前之聚合物中而成之偏光膜、使用藉由於基板等上塗佈有機系色素而獲得膜之方法(濕式成膜法)形成之偏光膜等。
於使用使有機系色素含浸於先前之聚合物中而成之偏光膜的情形時，採用如下製程，即，於該偏光膜設置接著層，並貼合接著層之 保護膜，將貼合有該保護膜之偏光膜移送至顯示器製造線，於顯示器製造線上將保護膜剝離，並將偏光層貼合於基板等。若將其替換為使用濕式成膜法於玻璃或透明膜等基板上形成偏光膜之方法，則可認為與上述使用使有機系色素含浸於先前之聚合物中而成之偏光膜的方法相比，可簡化製造製程，有助於生產性提高。
作為使用濕式成膜法形成之偏光膜，例如專利文獻1中列舉有如下方法：使用濕式成膜法於玻璃或透明膜等基板上形成包含色素之膜，並利用分子間相互作用等使色素配向，藉此獲得偏光膜。
於使用濕式成膜法形成包含色素之膜之方法中，揭示有為了獲得異向性色素膜之較高之二色比而包含具有蒽醌環之偶氮化合物及具有萘環之雙偶氮色素的異向性色素膜用組合物(專利文獻2)。
又，揭示有藉由組合使用雙偶氮色素與單偶氮化合物而獲得異向性色素膜之較高之二色比(專利文獻3)。
進而，亦揭示有藉由組合使用兩種雙偶氮色素而獲得異向性色素膜(專利文獻4)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特表平8-511109號公報
專利文獻2：日本專利特開2008-101154號公報
專利文獻3：日本專利特開2012-194357號公報
專利文獻4：日本專利特開2007-126628號公報
近年來，伴隨著顯示器之高功能化、高性能化，對偏光膜亦要求高透過率且顯示較高之二色性等較高之性能。又，伴隨著顯示器之廉價化，亦要求較低之製造成本或提高生產性。
然而，本發明者發現，關於利用專利文獻1~4中使用之使用色素之濕式成膜法製作的異向性色素膜之作為偏光膜之性能，雖然於最大吸收波長顯示較高之二色比，但於450~550nm之波長區域色素膜之吸光度並不充分，二色比較低。
進而，本發明者發現，上述特定波長區域中之二色比之降低係於將2片異向性色素膜配置成正交方向時會於上述特定波長區域產生漏光，並未遍及整個可見光區域地顯示理想之無彩色。
本發明之課題在於提供一種用於形成異向性色素膜之異向性色素膜用組合物，該異向性色素膜即便於可見光波長區域、尤其能見度較高之450~550nm之區域亦顯示較高之二色比，且於將2片異向性色素膜配置成正交方向時，於整個可見光區域顯示接近於無彩色之色調。
本發明發現，於利用濕式成膜法製造異向性色素膜時，藉由使用具有特定之雙偶氮色素之異向性色素膜用組合物，可解決上述問題。
即，本發明之主旨如下。
[1]一種異向性色素膜用組合物，其特徵在於：其係包含至少兩種雙偶氮色素及溶劑且用於濕式成膜法者，且該雙偶氮色素係游離酸型由通式(I)所表示之雙偶氮色素1及游離酸型由通式(II)所表示之雙偶氮色素2，雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液於550nm~640nm之波長區域具有吸收極大值，雙偶氮色素2之10質量ppm之水溶液於較雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液所具有之最大吸收波長短10nm~100nm之波長區域具有吸收極大值， 異向性色素膜用組合物中之雙偶氮色素1及2之濃度為3質量%以上且40質量%以下。
[Ar11及Ar12分別獨立地表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，R1及R2分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，n1表示0~2之整數，n2表示0或1，n3表示0~2之整數]
[Ar21表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，Ar23表示下述通式(III)或(IV)，R20表示一價基，a1表示0~4之整數；再者，由通式(I)所表示之雙偶氮色素1及由通式(II)所表示之雙偶 氮色素2不同]
[R3及R4分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基或可具有取代基之醯基，R10表示氫原子或可具有取代基之烷基，m1表示0~2之整數，m2表示0或1，m3表示0~2之整數，m4表示0或1]
[R5及R6分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，k1表示0~2之整數，k2表示0或1，k3表示0~2之整數]
[2]如上述[1]所記載之異向性色素膜用組合物，其中上述異向性色素膜用組合物係形成有異向性分子集合體者。
[3]如上述[1]或[2]所記載之異向性色素膜用組合物，其中上述異向性色素膜用組合物中偶氮色素2相對於偶氮色素1之質量比為0.03以上且0.5以下。
[4]一種異向性色素膜，其係使用如上述[1]至[3]中任一項記載之異向性色素膜用組合物製作而成。
[5]一種光學元件，其包含如上述[4]所記載之異向性色素膜。
[6]一種異向性色素膜，其特徵在於：其係包含至少兩種雙偶氮色素且藉由濕式成膜法而製作者，且該雙偶氮色素係游離酸型由通式(I)所表示之雙偶氮色素1及游離酸型由通式(II)所表示之雙偶氮色素2，雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液於550nm~640nm之波長區域具有吸收極大值，雙偶氮色素2之10質量ppm之水溶液於較雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液所具有之最大吸收波長短10nm~100nm之波長區域具有吸收極大值。
[Ar11及Ar12分別獨立地表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，R1及R2分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，n1表示0~2之整數， n2表示0或1，n3表示0~2之整數]
[Ar21表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，Ar23表示下述通式(III)或(IV)，R20表示一價基，a1表示0~4之整數；再者，由通式(I)所表示之雙偶氮色素1及由通式(II)所表示之雙偶氮色素2不同]
[R3及R4分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，R10表示氫原子或可具有取代基之烷基，m1表示0~2之整數，m2表示0或1，m3表示0~2之整數，m4表示0或1]
[R5及R6分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，k1表示0~2之整數，k2表示0或1，k3表示0~2之整數]
[7]一種光學元件，其包含如上述[6]所記載之異向性色素膜。
藉由使用本發明之異向性色素膜用組合物，可提供一種於整個可見光波長區域二色比較高、且於能見度較高之450~550nm之區域不存在漏光之異向性色素膜。又，可獲得於將2片異向性色素膜配置成正交方向時於整個可見光區域顯示接近於無彩色之色調的異向性色素膜。使用具有此種特性之異向性色素膜之偏光元件可利用於要求色再現性等之調光元件、液晶元件、有機電致發光元件之顯示元件等多方面。
以下，具體地說明本發明之實施形態，但本發明並不限定於以下之實施形態，可於其主旨之範圍內進行各種變更並實施。
本發明中所謂之異向性色素膜，係指於選自異向性色素膜之厚 度方向、及任意正交之面內兩個方向之立體座標系統之合計三個方向中的任意兩個方向上電磁學性質具有異向性之色素膜。作為電磁學性質，可列舉吸收、折射等光學性質、電阻、電容等電性質等。
作為具有吸收、折射等光學異向性之膜，例如有直線偏光膜、圓偏光膜等偏光膜、相位差膜、導電異向性膜等。
本發明之異向性色素膜較佳為用於偏光膜、相位差膜及導電異向性膜，更佳為用於偏光膜。
本發明之最大特徵在於：其係包含至少兩種雙偶氮色素及溶劑且用於濕式成膜法之異向性色素膜用組合物，且作為該雙偶氮色素，包含雙偶氮色素1及雙偶氮色素2，該雙偶氮色素1係游離酸型由通式(I)所表示，10質量ppm之水溶液於550~640nm之波長區域具有吸收極大值，該雙偶氮色素2係游離酸型由通式(II)所表示，10質量ppm之水溶液於較雙偶氮色素1在550~640nm之波長區域所具有之最大吸收波長短10~100nm之波長區域具有吸收極大值，上述異向性色素膜用組合物之偶氮色素1及2之濃度為3質量%以上且40質量%以下。
根據異向性色素膜之利用形態，所需之功能有所不同，例如，於用作顯示器用偏光膜時，要求遍及整個可見光區域產生偏光之功能。因此，藉由使用游離酸型由通式(I)所表示、濃度10質量ppm之水溶液於550~640nm之波長區域具有吸收極大值的雙偶氮色素1，而色素形成較佳之聚集狀態而獲得的異向性色素膜顯示較高之二色性，並且色素自身具有較寬之吸收區域，因此遍及整個可見光區域顯示二色性。然而，於僅使用本發明之雙偶氮色素1之情形時，有於450~550nm之波長區域異向性色素膜之吸光度低於其他波長區域之傾向。
雖然存在大量於該450~550nm之波長區域具有吸收極大值之色素，但僅僅將於上述波長區域具有吸收極大值之色素添加至雙偶氮色素1，無法充分提高上述波長區域之二色比。推測其原因在於：因添 加在上述波長區域具有吸收極大值之色素，而異向性色素膜之分子排列散亂。因此，本發明者等人發現，將游離酸型由通式(II)所表示、10質量ppm之水溶液於較雙偶氮色素1在550~640nm之波長區域具有之最大吸收波長短10~100nm之波長區域具有吸收極大值的雙偶氮色素2與雙偶氮色素1進行組合，使用將偶氮色素1及2之濃度設為特定範圍之異向性色素膜用組合物形成異向性色素膜，藉此於整個可見光區域顯示較高之二色比。
於較雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液在550~640nm之波長區域具有之最大吸收波長短10nm~100nm之波長區域具有吸收極大值的雙偶氮色素2於異向性色素膜中藉由進行聚集而吸收向短波長偏移。因此，藉由使用雙偶氮色素2，可填補450~550nm之波長區域中之異向性色素膜之吸光度。
藉由組合本發明之雙偶氮色素1及2而遍及整個可見光波長區域顯示較高之二色比的理由推測為：分子之長度或分子結構類似，且藉由組合最大吸收波長不同之雙偶氮色素彼此，而於異向性色素膜用組合物中，色素彼此形成較佳之聚集狀態，不會擾亂相互之分子集合體。因此，於形成異向性色素膜之情形時，獲得較高之二色比。
又，藉由將異向性色素膜用組合物中之雙偶氮色素1及2之濃度設為特定範圍，而於異向性色素膜用組合物中，各雙偶氮色素可形成向液性液晶等較佳之聚集體，因此於形成異向性色素膜之情形時獲得較高之二色比。
本發明係藉由組合親和性較高之兩種雙偶氮結構，而具有藉由塗佈而形成異向性色素膜所需之性能，且使獲得於整個可見光波長區域具有較高之二色比、尤其於能見度較高之450~550nm之區域不存在漏光的異向性色素膜成為可能。
作為本發明之效果之確認方法，可列舉比較對異向性色素膜(A) 與異向性色素膜(B)向透過軸、吸收軸方向分別入射偏光所獲得的吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)的方法，該異向性色素膜(A)係使用含有本發明之雙偶氮色素1且不含雙偶氮色素2之異向性色素膜用組合物而製作，該異向性色素膜(B)係使用本發明之含有雙偶氮色素1及2之異向性色素膜用組合物而製作。
具體而言，可確認，上述異向性色素膜(A)存在透過率並不足夠小之區域，於該區域，異向性色素膜(B)之透過率更小，且二色比較高。所謂透過率並不足夠小之區域，較佳為於異向性色素膜(A)之上述透過率(Tz)於450~550nm成為最大值之波長、即吸光度成為最小值之波長(λmin)中確認。
本發明之異向性色素膜用組合物適於濕式成膜法。本發明中之所謂濕式成膜法，係指利用任意方法於基板上賦予異向性色素膜用組合物，經過溶劑乾燥之過程，使色素等於基板上配向、積層之方法。
於濕式成膜法中，一旦於基板上賦予異向性色素膜用組合物，即已於異向性色素膜用組合物中或於溶劑乾燥之過程中因色素自身進行自聚集而產生微小面積之配向。藉由對該狀態賦予外場而於大片區域沿固定方向配向，可獲得具有所需性能之異向性色素膜。再者，此處所謂外場，可列舉預先對基板上施加之配向處理層之影響、剪切力、磁場等，其等可單獨使用，亦可組合複數種而使用。
另一方面，以將聚乙烯醇(PVA)膜等利用包含色素之組合物(溶液)進行染色並延伸、並僅利用延伸步驟使色素配向之情況作為原理的延伸方法中所使用之含有色素之組合物與本發明之異向性色素膜用組合物截然不同。其原因在於，製作異向性膜之方法不同。
關於延伸方法中使用之色素，於延伸時色素分子沿延伸方向配向。因此，較佳為一分子之縱橫比較大之色素。又，於為了修正色調而調配兩種以上色素之情形時，亦對各色素分別要求一分子之縱橫比 較高，關於調配之色素之組合，根據是否達成所要求之色調而進行選擇。進而，為了達成較高之二色比，較佳為色素分子彼此不聚集，因此染色之色素溶液通常使用1質量%以下者。
如上所述，於延伸方法及濕式成膜法中，色素及異向性色素膜用組合物所要求之特性截然不同。
本發明之雙偶氮色素1係10質量ppm之水溶液於550~640nm之波長區域具有吸收極大值，雙偶氮色素2係10質量ppm之水溶液於較雙偶氮色素1在550~640nm之波長區域具有之最大吸收波長短10~100nm之區域具有吸收極大值。吸收極大值有根據抗衡陽離子及水溶液之pH值而變化之可能性，對於鋰鹽或鈉鹽，較佳為於pH值3~11之任一區域進行測定，進而較佳為於pH值5~9之任一區域進行測定。
於雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液在550~640nm之波長區域具有兩個以上吸收極大值之情形時，將吸光度較大者之吸收極大值視作該波長區域之吸收極大值。本發明之雙偶氮色素1進而較佳為10質量ppm之水溶液於580~600nm之波長區域具有吸收極大值。
雙偶氮色素2之10質量ppm之水溶液之吸收極大值係於較雙偶氮色素1在550~640nm之波長區域具有之最大吸收波長短10nm以上之區域具有吸收極大值，較佳為於短25nm以上之區域具有吸收極大值。又，雙偶氮色素2之10質量ppm之水溶液之吸收極大值係於較雙偶氮色素1在550~640nm之波長區域具有之最大吸收波長短100nm以下之區域具有吸收極大值，較佳為於短95nm以下之區域具有吸收極大值。
藉由使雙偶氮色素1及2之10質量ppm之水溶液之最大吸收波長之差為特定範圍，可減少雙偶氮色素2之添加量，而有獲得各色素之較佳聚集狀態之傾向。
本發明之異向性色素膜用組合物只要至少包含雙偶氮色素1、2 及溶劑，且異向性色素膜用組合物中之雙偶氮色素1及2之濃度為特定範圍，則無特別限定，較佳為作為組合物於溶液中形成有異向性分子集合體，尤其是液晶相之狀態，就使溶劑蒸發之後所形成之異向性色素膜形成為高配向度之觀點而言較佳。
於本實施形態中，所謂異向性分子集合體，係指雙偶氮色素藉由非共價鍵而聚集且至少於單軸方向具有分子排列之秩序性者。
該等異向性分子集合體可利用如下方法進行確認。可利用X射線繞射法觀測分子之積層或積層體所對應之繞射峰，或以紫外/可見/紅外吸光度測定裝置、拉曼分光光度計等進行光譜確認。又，可藉由如下方式進行確認：利用AFM(原子力顯微鏡)、SEM(掃描型電子顯微鏡)、TEM(透過型電子顯微鏡)、STM(掃描型穿隧顯微鏡)或光學顯微鏡觀察，來觀察分子積層狀態所對應之形態、結構。
作為具體之確認方法，有如下方法：對組合物(色素溶液)施加電場或磁場、剪切力、配向膜等外場，並利用X射線繞射法觀測分子之積層或積層體所對應之繞射峰，或利用紫外可見吸光度測定裝置、拉曼分光光度計、光學顯微鏡觀察等確認吸收之異向性。
作為異向性分子集合體之具體例，可列舉：液晶相；奈米柱、奈米纖維、奈米管、奈米線、奈米晶鬚等柱狀集合體；尖晶石結構；桿狀微胞等。
於本實施形態中，所謂液晶相之狀態，具體而言係指如『液晶之基礎與應用』(松本正一、角田市良著，1991)之1~16頁所記載般為顯示液體與結晶兩者之性質之液晶狀態，有向列相、膽固醇相、層列相、或圓盤相。尤其向列相較佳。
又，於異向性色素膜用組合物中視需要亦可調配黏合劑樹脂、單體、硬化劑、添加劑等。
作為異向性色素膜用組合物之態樣，可為溶液狀，亦可為凝膠 狀。異向性色素膜用組合物亦可為於溶劑中溶解或分散有雙偶氮色素等之狀態。
上述本發明之異向性色素膜用組合物顯示液晶相之狀態時，例如考慮如下形態。
1.雙偶氮色素1於溶劑中不顯示液晶相，但藉由混合雙偶氮色素1與雙偶氮色素2而顯示液晶相。於此情形時，雙偶氮色素2於溶劑中可不顯示液晶相，亦可顯示液晶相。作為採用此種形態者，例如可列舉：設為雙偶氮色素1與雙偶氮色素2分別具有富電子與缺電子之性質等而該等靜電性地相互吸引而形成一個積層體者、由雙偶氮色素1及雙偶氮色素2藉由氫鍵等形成之結構藉由π-π堆積作用(stacking)等分子間相互作用而形成一個積層體者。
2.雙偶氮色素1於溶劑中顯示液晶相。於此情形時，雙偶氮色素2於溶劑中可不顯示液晶相，亦可顯示液晶相。作為採用此種形態者，例如可列舉：設為雙偶氮色素1與雙偶氮色素2分別具有富電子與缺電子之性質等而該等靜電性地相互吸引而形成一個積層體者、雙偶氮色素1與雙偶氮色素2藉由π-π堆積作用(stacking)等分子間相互作用而形成一個積層體者、包含各色素之積層體或分子集合體共存且不產生相分離而形成一個液晶相者等。
雙偶氮色素2於溶液中形成異向性分子集合體，於該等中，較佳為液晶相、柱狀集合體、尖晶石結構、桿狀微胞。進而較佳為顯示液晶性。藉由該等，而有異向性色素膜於450~550nm之區域亦顯示較高之二色比之傾向。
色素於溶劑中形成液晶性或異向性分子集合體例如可藉由如下方式確認，即，利用X射線繞射法觀測分子之積層或積層體所對應之波峰，或利用AFM(原子間力顯微鏡)、SEM(掃描型電子顯微鏡)、TEM(透過型電子顯微鏡)、STM(掃描型穿隧顯微鏡)或光學顯微鏡觀 察來觀察分子積層狀態所對應之形態、結構。又，可以說，若對異向性色素膜用組合物(色素溶液)施加剪切力，則分子集合體沿單軸方向配向者等，亦形成異向性分子集合體。分子集合體沿單軸方向排列之情況可利用偏光顯微鏡或X射線繞射裝置、紫外可見吸光度測定裝置、拉曼分光光度計等進行確認。
於本發明中，為了使異向性色素膜顯示較高之配向，就於形成異向性色素膜之過程中，分子積層體不易因異向性色素膜用組合物流動時等之外力而崩解，具有較強之聚集力方面而言，較佳為雙偶氮色素1於溶劑中顯示液晶相，進而較佳為雙偶氮色素1於溶劑中顯示液晶相且雙偶氮色素2於溶劑中顯示異向性分子集合體。
尤其，液晶相中，較佳為於溶劑中顯示向液性液晶性。
於雙偶氮色素1及/或2顯示向液性液晶性之情形時，較佳為於1~50質量%之任一濃度區域分別形成向液性液晶相者，進而較佳為於1~30質量%之任一濃度區域形成者。藉由於異向性色素膜用組合物中含有具有向液性液晶性之化合物，而色素彼此形成較佳之聚集狀態，有於形成異向性色素膜之情形時顯示較高二色比之傾向。
於本發明中，異向性色素膜用組合物中之雙偶氮色素1及2之濃度為3質量%以上且40質量%以下。上述濃度表示異向性色素膜組合物中之雙偶氮色素1及雙偶氮色素2之色素濃度之和。進而較佳為5質量%以上，更佳為7質量%以上，另一方面，進而較佳為35質量%以下，更佳為30質量%以下，特佳為25質量%以下。藉由為該等範圍，於本發明之異向性色素膜用組合物中，雙偶氮色素1及/或雙偶氮色素2易形成分子聚集體，於使用該組合物製作成之異向性色素膜中，分子之配向度較高。又，所獲得之異向性色素膜用組合物之黏度不會變得過高，又，塗佈時溶劑乾燥前之潤濕狀態下異向性色素膜厚成為適當範圍，因此有獲得均勻之膜之傾向。
本發明之異向性膜用組合物中，只要為無損本發明之效果之範圍，則為了提高雙偶氮色素1及/或雙偶氮色素2之聚集性、提高異向性膜之耐久性或減少缺陷等，亦可併用除雙偶氮色素1及2以外之不同之化合物。例如，可列舉蒽醌化合物、胺基酸、於1分子內具有羥基及胺基之化合物(胺基醇類)等。
例如，可列舉日本專利特開2007-126628號公報中作為調配用色素而例示之色素、或日本專利特開2007-199333號公報、日本專利特開2008-101154號公報等中記載之蒽醌化合物等。進而，亦可使用日本專利特開2006-3864號公報中記載之方法、或日本專利特開2006-323377號公報中記載之方法。
又，藉由如日本專利特開2007-178993號公報所記載般製成如下組合物，亦可抑制異向性膜之缺陷，即，使相對於雙偶氮色素之酸性基含有陽離子0.9當量以上且0.99當量以下、及強酸性陰離子0.02當量以上且0.1當量以下等，且異向性膜用組合物於溫度5℃、施加應變後0.01秒後之緩和彈性模數G降低至十分之一之時間為0.1秒以下。
於如此之調配中pH值容易變低，因此為了防止製造裝置之腐蝕等，視需要亦可進而添加緩衝物質。作為緩衝物質，可列舉如D.D.Perin、B.Dempsey著「緩衝液之選擇與應用」、Kodansha Scientific(1981)所記載的一部分或全部經中和之弱酸或弱鹼。具體而言，例如可列舉磷酸鹽、碳酸鹽、有機酸等，作為有機酸，可列舉蘋果酸、檸檬酸、草酸、酒石酸、胺基酸類等。其中，胺基酸亦具有促進異向性膜用偶氮化合物之聚集而提高配向性之作用，故而可較佳地使用。又，複數個胺基酸縮合而成之胺基酸低聚物亦具有作為異向性膜用組合物之流變特性調整劑之作用，故而較佳，藉由添加而可期待流動配向性之提高。該等緩衝物質於單獨使用而於異向性膜上析出結晶之情形時等，較佳為組合複數種不同之緩衝物質而使用。
進而，亦可組合紫外線吸收劑或近紅外線吸收劑等而使用。再者，於將本發明之雙偶氮色素1及2與如上所述之其他化合物併用之情形時，為了充分發揮由雙偶氮色素1及2帶來之效果，其他併用化合物相對於本發明之雙偶氮色素1及2較佳為設為50質量%以下，進而較佳為設為10質量%以下。
本發明之異向性色素膜用組合物雖然不論有無表現向液性液晶相，但較佳為於未表現向液性液晶相之情形時，藉由僅變更異向性色素膜用組合物中之溶劑量而表現向液性液晶相。關於表現向液性液晶相之異向性色素膜用組合物，於組合物中色素發生聚集，因此於塗佈後之乾燥過程中，色素或色素分子集合體自組織化，而於異向性色素膜中色素表現較高之配向度，可獲得二色性較高之異向性色素膜，故而較佳。
若異向性色素膜用組合物表現向液性液晶相，則獲得異向性色素膜中之更高之配向，故而更佳。
又，關於本發明中使用之雙偶氮色素1及2，為了使異向性色素膜用組合物表現液晶相、且供於下述之濕式成膜法，較佳為可溶於水或有機溶劑，尤佳為水溶性。進而較佳者為「有機概念圖-基礎與應用」(甲田善生著，三共出版，1984年)中所定義之無機性值小於有機性值之化合物。又，於未採用鹽型之游離之狀態下，其分子量較佳為200以上，特佳為300以上，且較佳為1500以下，特佳為1200以下。再者，所謂水溶性係指於室溫下化合物於水中通常溶解0.1質量%以上、較佳為1質量%以上。
本發明之異向性色素膜用組合物中使用之溶劑只要為使雙偶氮色素1及2溶解或分散者，則無特別限制。尤其，就雙偶氮色素1及2於溶劑中容易形成如向液性液晶之聚集狀態而言，作為溶劑，較佳為水、與水具有混和性之有機溶劑或其等之混合物。
作為有機溶劑之具體例，可列舉：甲醇、乙醇、異丙醇、甘油等醇類，乙二醇、二乙二醇等二醇類，甲基溶纖素、乙基溶纖素等溶纖素類，等之單獨或兩種以上之混合有機溶劑。
於上述中，就促進雙偶氮色素1及2所具有之芳香族環等有機性較高之部分彼此之聚集而言，較佳為水、甲醇或乙醇，特佳為水。
又，於用於將本發明之異向性色素膜用組合物塗佈於基板之情形時，為了提高對基板之潤濕性、塗佈性，視需要可添加界面活性劑等添加劑。作為界面活性劑，可使用陰離子系、陽離子系及非離子系之任一者。進而，除上述以外，例如可使用“Additivesfor Coating”(Editedby J.Bieleman，Willey-VCH，2000年刊)等中記載之公知之添加劑。
關於其添加濃度，為了獲得上述之目標效果，可添加足夠且不阻礙本發明之雙偶氮色素1、雙偶氮色素2及視需要使用之除雙偶氮色素1及2以外之不同化合物之配向的量。具體而言，通常較佳為0.05質量%以上且0.5質量%以下。
<異向性色素膜用組合物之製造方法>
本發明之異向性色素膜用組合物之製造方法並無特別限定，可藉由於溶劑中添加雙偶氮色素並加以攪拌及/或溶解而獲得。又，亦可於攪拌及/或溶解之後進行過濾而去除不溶成分。
溶解及攪拌之方法並無特別限定，例如可列舉利用超音波之溶解、利用攪拌翼之攪拌、利用轉子之攪拌、利用無葉片攪拌體之攪拌等。
又，該等攪拌及溶解方法亦可使用一種或複數種。
進行攪拌及/或溶解方法時之溫度無特別規定，較佳為於0~120℃下進行。於溶劑為水之情形時，特佳為於10~80℃下進行。藉由為該等範圍，而有提高處理性之傾向，有溶液之黏度降低而提高溶解、 攪拌效率之傾向。
以下，對本發明之異向性色素膜用組合物中所含之雙偶氮色素1及雙偶氮色素2進行詳細說明。再者，雙偶氮色素1及雙偶氮色素2並非相同結構。
<雙偶氮色素1之游離酸型之結構>
本發明之異向性色素膜用組合物中所含之雙偶氮色素1其游離酸型係由通式(I)所表示。
Ar11及Ar12分別獨立地表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，R1及R2分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，n1表示0~2之整數，n2表示0或1，n3表示0~2之整數。
<Ar11>
通式(1)之Ar11表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基。
(可具有取代基之芳香族烴基)
作為該芳香族烴基，可列舉源自單環及多環之基。例如，可列舉苯基、萘基、蒽基、菲基等。其中，為了使雙偶氮色素1形成向液 性液晶相，較佳為苯基或萘基。
又，作為上述芳香族烴基可具有之取代基，通常較佳為為了提高偶氮化合物之溶解性而導入之親水性基、或為了調節作為色素之色調而導入之具有供電子性或吸電子性之基。
具體而言，可列舉可具有取代基之烷基、可具有取代基之烷氧基、可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之胺甲醯基、硝基、羧基、磺基、羥基、氰基、鹵素原子等。
於該等中，為了使雙偶氮色素1形成向液性液晶相，較佳為可具有取代基之醯胺基、可具有取代基之胺甲醯基、硝基、磺基或氰基。
Ar11之芳香族烴基亦可未經取代或具有1~5個上述取代基，較佳為未經取代或具有1~2個取代基。
(可具有取代基之烷基)
可具有取代基之烷基通常碳數為1以上且6以下，較佳為4以下。作為取代基，可列舉碳數1以上且6以下之烷氧基、羥基、鹵素原子、磺基、羧基等。
作為上述烷基之具體例，可列舉甲基、乙基、正丙基、羥乙基、1,2-二羥基丙基等低級烷基。
(可具有取代基之烷氧基)
可具有取代基之烷氧基通常碳數為1以上且6以下，較佳為3以下。作為取代基，可列舉碳數1以上且6以下之烷氧基、羥基、鹵素原子、磺基、羧基等。
作為上述烷氧基之具體例，可列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、羥基乙氧基、1,2-二羥基丙氧基等低級烷氧基。
(可具有取代基之醯胺基)
可具有取代基之醯胺基由-NH-C(=O)R51所表示。R51表示可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基、或可具有取代基之苯基。
作為上述醯胺基之具體例，可列舉乙醯胺基、丙烯醯胺基、甲基丙烯醯胺基、苯甲醯胺基等。
R51之烷基通常碳數為1以上且4以下，較佳為2以下。又，R51之烯基通常碳數為2以上且4以下，較佳為3以下。
作為R51之烷基、烯基及苯基可具有之取代基，可列舉碳數1以上且6以下之烷氧基、羥基、磺基、羧基、鹵素原子等。
(可具有取代基之胺基)
可具有取代基之胺基通常由-NH2基、-NHR42基、-NR43R44基表示，R42~R43分別獨立地表示可具有取代基之烷基或可具有取代基之苯基。
作為上述胺基之具體例，可列舉甲基胺基、乙基胺基、丙基胺基、二甲胺基、苯基胺基等。
R42~R44之可具有取代基之烷基通常碳數為1以上且4以下，較佳為2以下。
作為R42~R44之烷基及苯基可具有之取代基，可列舉碳數1以上且6以下之烷氧基、羥基、磺基、羧基、鹵素原子等。
(可具有取代基之胺甲醯基)
可具有取代基之胺甲醯基表示未經取代之胺甲醯基、可經取代之烷基胺甲醯基、苯基胺甲醯基及萘基胺甲醯基。作為胺甲醯基之具體例，可列舉胺甲醯基、苯基胺甲醯基、萘基胺甲醯基等。
作為烷基胺甲醯基、苯基胺甲醯基及萘基胺甲醯基可具有之取代基，可列舉碳數1以上且6以下之烷氧基、羥基、磺基、羧基、鹵素原子等。
(可具有取代基之芳香族雜環基)
作為該可具有取代基之芳香族雜環基，可列舉源自單環或二環性雜環之一價基。作為構成芳香族雜環基之除碳以外之原子，可列舉 氮原子、硫原子及氧原子，特佳為氮原子。於芳香族雜環基具有複數個除碳以外之構成環之原子之情形時，該等可相同，亦可不同。
作為芳香族雜環基，具體而言，可列舉下式之基。
上述式中，R61及R62分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、或可具有取代基之苯基。
R61及R62之可具有取代基之烷基係碳數通常為1以上，且通常為4以下，較佳為2以下。
作為烷基及苯基可具有之取代基，可列舉碳數1以上且6以下之烷氧基、羥基、磺基、羧基、鹵素原子等。
於芳香族雜環基中，為了使雙偶氮色素1形成向液性相，較佳為下式之基。
作為芳香族雜環基可具有之取代基，可列舉：可具有取代基之烷基、可具有取代基之烷氧基、可具有取代基之胺基、可具有取代基之乙醯胺基、醯胺基、硝基、羧基、磺基、羥基、氰基、鹵素原子等。該烷基、烷氧基、胺基及乙醯胺基可具有之取代基與Ar11之芳香族烴基可具有之取代基中所列舉者相同。
其中，為了使雙偶氮色素1形成向液性液晶相，較佳為具有羥基、磺基或羧基作為取代基。
芳香族雜環基亦可未經取代或具有1~5個上述取代基，較佳為未經取代或具有1~2個取代基。
作為Ar11之具體例，可列舉以下之結構。
<Ar12>
通式(1)之Ar12表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基。
(可具有取代基之芳香族烴基)
作為該可具有取代基之芳香族烴基，可列舉源自單環及多環之二價基。例如可列舉伸苯基、伸萘基、伸蒽基等。
其中，為了使雙偶氮色素1形成向液性液晶相，較佳為1,4-伸苯基或1,4-伸萘基。
作為Ar12之芳香族烴基可具有之取代基，與Ar11之芳香族烴基可具有之取代基相同。於該等中，若為烷基、烷氧基、羥基、鹵素原子等極性較小之基或具有氫鍵結性之基，則可使雙偶氮色素1形成向液性液晶相，且因色素分子彼此之相互作用而提高聚集性，故而較佳。另一方面，就雙偶氮色素1之溶解性之觀點而言，較佳為磺基。
(可具有取代基之芳香族雜環基)
作為該可具有取代基之芳香族雜環基，較佳為將苯環或萘環之1個以上-CH基取代為氮原子者，尤佳為喹啉-5,8-二基或異喹啉-5,8-二基。
作為Ar12之具體例，可列舉以下之結構。
<R1及R2>
R1及R2分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基。
關於R1及R2之可具有取代基之烷基，具體而言，可列舉甲基、乙基、正丙基、羥乙基、1,2-二羥基丙基等。該烷基之碳數通常為1以上，且通常為10以下，較佳為5以下。作為可取代於該烷基中之基， 可列舉碳數1以上且6以下之烷氧基、羥基、鹵素原子、磺基、羧基等。
作為R1及R2之苯基可具有之取代基，可列舉羥基、羧基、磺基等。
R1及R2之可具有取代基之醯基具體而言可列舉可具有取代基之烷基羰基、可具有取代基之苯基羰基等。又，作為醯基可具有之取代基，可列舉羥基、羧基、磺基等。
作為烷基羰基之烷基部分，碳數通常為1以上，且通常為10以下，較佳為5以下。
上述中，R1及R2較佳為至少一者為氫原子，進而較佳為兩者為氫原子。
<n1、n2及n3>
n1表示0~2之整數，n2表示0或1，n3表示0~2之整數。其中，n1與n3之和較佳為1~3，特佳為1~2。藉由使n1與n3之和為上述範圍，而雙偶氮色素1對於溶劑之溶解性提高，且容易獲取原料。
又，n2為1時，有獲得雙偶氮色素1之580~600nm之最大吸收波長之傾向，故而較佳。
於由通式(I)所表示之雙偶氮色素1中，作為下述式(V)所表示之具體例，可列舉以下之結構。
[R1、R2、n1、n2及n3與通式(I)之R1、R2、n1、n2及n3分別為同義]
[化15]
上述中，式(V)為下述(VI)之結構時，雙偶氮色素1成為接近於無彩色之色調，故而較佳。
[R1、R2、n1、n2及n3與通式(I)之R1、R2、n1、n2及n3分別為同義，-(NR1R2)n2連結於式(VI)之萘環之3或4位。式(VI)中之3及4之字樣表示取代位置]
進而，式(V)為下述(VII)之結構時，有雙偶氮色素1成為接近於無彩色之色調、且色素彼此容易形成較佳之聚集狀態之傾向，故而較佳。
於式(VII)中，n1及n3與通式(I)之n1及n3分別為同義。
作為(VII)之具體例，可列舉以下之結構。
作為由式(I)所表示之雙偶氮色素1之游離酸型之具體例，例如可列舉以下記載之色素，但並不限定於該等。
<雙偶氮色素2之游離酸型之結構>
本發明之異向性色素膜用組合物中所含之雙偶氮色素2其游離酸型係由通式(II)所表示。
[Ar21表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，Ar23表示下述通式(III)或(IV)，R20表示一價基，a1表示0~4之整數]
R3及R4分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，R10表示氫原子、或可具有取代基之烷基，m1表示0~2之整數，m2表示0或1，m3表示0~2之整數，m4表示0或1。
R5及R6分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，k1表示0~2之整數，k2表示0或1，k3表示0~2之整數。
<Ar21>
Ar21表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基。
具體而言，與通式(I)之Ar11之可具有取代基之芳香族烴基、可具有取代基之芳香族雜環基分別為同義，且可具有之取代基及較佳之範圍亦分別為同義。
<R20及a1>
R20表示一價基。
R20並無特別限定，作為Ar11之芳香族烴基可具有之取代基，可列舉如上所述者。該等中，較佳為可具有取代基之烷基，尤其於為碳數1~4之烷基時，有不阻礙色素分子之聚集、且對水之親和性較高之傾向，故而較佳。
a1表示0~4之整數。較佳為0、1或2之整數，藉由為該等範圍，不會產生色素分子之扭轉，且色素分子整體之平面性較高，而有促進色素分子間之聚集之傾向。因此，製成異向性色素膜時，有獲得較高二色比之傾向。
<Ar23>
Ar23表示上述通式(III)或(IV)。
<R3~R6>
通式(III)之R3及R4、以及通式(IV)之R5及R6分別與通式(I)之R1及R2為同義，較佳之範圍亦分別為同義。
<R10>
通式(III)之R10表示氫原子或可具有取代基之烷基。R10之可具有取代基之烷基與R1及R2之可具有取代基之烷基為同義，較佳之範圍亦為同義。
<m1~m4>
通式(III)中，m1表示0~2之整數，m2表示0或1，m3表示0~2之整數，m4表示0或1。
其中，m1與m3之和較佳為1~3，特佳為1~2。藉由使m1與m3之和為上述範圍，雙偶氮色素2對溶劑之溶解性提高，且容易獲取原料。
又，m2與m4之和為0或1時，就獲取原料方面而言較佳。進而，m2為0時，雙偶氮色素2之10質量ppm之水溶液於較雙偶氮色素1在550~640nm之波長區域具有之最大吸收波長短10~100nm之波長區域具 有吸收極大值，故而較佳。
<k1、k2及k3>
通式(IV)之k1、k2及k3與通式(III)之m1、m2及m3分別為同義，較佳之例亦分別為同義。
作為Ar23之具體例，可列舉以下之結構。
作為由式(II)所表示之雙偶氮色素2之游離酸型之具體例，例如可列舉以下記載之色素，但並不限定於該等。
<雙偶氮色素1及2之組合>
本發明之異向性色素膜用組合物中使用之由通式(I)所表示之雙偶氮色素1與由通式(II)所表示之雙偶氮色素2之組合並無特別限定。
該等中，較佳為，通式(I)之Ar11及通式(II)之Ar21為相同之可具有取代基之芳香族烴基或可具有取代基之芳香族雜環基。藉由為相同基，而由通式(I)所表示之雙偶氮色素1與由通式(II)所表示之雙偶氮色素2彼此形成較佳之聚集狀態，有於形成異向性色素膜之情形時顯示較高之二色比之傾向。再者，所謂相同之芳香族烴基或芳香族雜環基，只要Ar11及Ar21相同即可，可具有之取代基亦可不同。
<雙偶氮色素1與雙偶氮色素2之質量分率>
本發明之異向性色素膜用組合物中，由通式(I)所表示之雙偶氮色素1之質量(M1)與由通式(II)所表示之雙偶氮色素2之質量(M2)的比(M2/M1)並無特別限定，較佳為0.003以上，進而較佳為0.01以上，特佳為0.03以上。又，較佳為未達1，進而較佳為0.75以下，特佳為0.5以下。質量比處於上述範圍時，有容易獲得顯示接近於無彩色之色調之異向性色素膜的傾向。又，藉由處於該質量比之範圍，有雙偶氮色素1與雙偶氮色素2容易形成一個聚集體之傾向。進而，即使於雙偶氮色素1與雙偶氮色素2無法形成一個聚集體之情形時，亦不會阻礙各自聚集體之形成，故而較佳。
<雙偶氮色素1及2之合成>
由通式(I)所表示之雙偶氮色素1與由通式(II)所表示之雙偶氮色素2可依據其自身周知之方法而製造。例如，可藉由日本專利特開2008- 81700號公報、日本專利特開2007-126628號公報等中記載之方法等而製造。
本發明之雙偶氮色素1及2可直接使用游離酸型，亦可為酸基之一部分形成鹽型者。又，鹽型之色素與游離酸型之色素亦可混合存在。再者，製造時以鹽型獲得之情形時，可直接使用，亦可轉換為所需之鹽型。作為鹽之交換方法，可任意地使用公知之方法，例如可列舉以下之方法。
(1)於以鹽型獲得之色素之水溶液中添加鹽酸等強酸，使色素以游離酸型進行酸析後，以具有所需抗衡離子之鹼性溶液(例如氫氧化鋰水溶液)中和色素酸性基，而進行鹽交換之方法。
(2)於以鹽型獲得之色素之水溶液中添加具有所需抗衡離子之大量過剩之中性鹽(例如氯化鋰)，以鹽析餅之形式進行鹽交換之方法。
(3)利用強酸性陽離子交換樹脂對以鹽型獲得之色素之水溶液進行處理，使色素以游離酸型進行酸析後，以具有所需抗衡離子之鹼性溶液(例如氫氧化鋰水溶液)中和色素酸性基，而進行鹽交換之方法。
(4)使以鹽型獲得之色素之水溶液與預先利用具有所需抗衡離子之鹼性溶液(例如氫氧化鋰水溶液)處理過之強酸性陽離子交換樹脂產生作用，而進行鹽交換之方法。
又，於本發明之雙偶氮色素1及2中，酸性基採用游離酸型、抑或採用鹽型係取決於色素之pKa及色素水溶液之pH值。
作為上述鹽型之例，可列舉Na、Li、K等鹼金屬之鹽、可經烷基或羥基烷基取代之銨鹽、或有機胺之鹽。
作為有機胺之例，可列舉碳數1~6之低級烷基胺、經羥基取代之碳數1~6之低級烷基胺、經羧基取代之碳數1~6之低級烷基胺等。於該等鹽型之情形時，其種類並不限於一種，亦可混合存在複數種。
<異向性色素膜之形成方法>
本發明之異向性色素膜較佳為藉由上述濕式成膜法而製作。
於濕式成膜法中，對基板上賦予異向性色素膜用組合物而進行成膜之過程、施加外場而進行配向之過程、使溶劑乾燥之過程可逐次進行，亦可同時進行。
作為濕式成膜法中對基板上賦予異向性色素膜用組合物之方法，例如可列舉塗佈法、浸漬塗佈法、LB膜形成法、公知之印刷法等。又，亦有將以此方式獲得之異向性色素膜轉印至另一基板之方法。於該等中，本發明較佳為使用塗佈法。
異向性色素膜之配向方向通常與塗佈方向一致，但亦可與塗佈方向不同。再者，於本實施形態中，所謂異向性色素膜之配向方向，例如若為偏光膜，則為偏光之透過軸或吸收軸，若為相位差膜，則為進相軸或遲相軸。
本實施形態中之異向性色素膜除了製成利用光吸收之異向性獲得直線偏光、圓偏光、橢圓偏光等之偏光膜或相位差膜並發揮功能以外，亦可藉由膜形成製程及基板或含有有機化合物(色素或透明材料)之組合物之選擇而製成折射異向性或傳導異向性等各種異向性膜而功能化。
作為塗佈異向性色素膜用組合物而獲得異向性色素膜之方法，並無特別限定，例如可列舉：原崎勇次著「塗佈工學」(朝倉書店，1971年3月20日發行)之253~277頁所記載之方法、市村國宏監修「分子協調材料之創製與應用」(CMC出版，1998年3月3日發行)之118~149頁所記載之方法、於具有階差結構之基板(亦可預先實施配向處理)上利用狹縫式模嘴塗佈法、旋轉塗佈法、噴塗法、棒式塗佈法、輥式塗佈法、刮刀塗佈法、淋幕式塗佈法、噴注法、浸漬法等進行塗佈之方法。其中，若採用狹縫式模嘴塗佈法，則可獲得均勻性較高之異向性色素膜，故而較佳。
作為本發明之異向性色素膜形成中使用之基板，可列舉玻璃或三乙酸酯、丙烯酸、聚酯、三乙醯纖維素、胺基甲酸酯系之膜等。
又，於該基板表面，為了控制色素之配向方向，亦可藉由「液晶便覽」(丸善，2000年10月30日發行)之226~239頁等中記載之公知之方法施以配向處理層(配向膜)。
於設置有配向處理層之情形時，可認為藉由配向處理層之配向處理之影響及塗佈時對異向性色素膜用組合物施加之剪切力使色素進行配向。
連續地塗佈異向性色素膜用組合物時，異向性色素膜用組合物之供給方法、供給間隔並無特別限定。存在塗佈液之供給操作變得繁雜、或塗佈液之開始時與停止時產生塗佈膜厚變動之情況，故而於異向性色素膜之膜厚較薄時，尤其將異向性色素膜用組合物連續地一面供給一面塗佈較為理想。
作為塗佈異向性色素膜用組合物之速度，通常為1mm/秒以上，較佳為5mm/秒以上。又，通常為1000mm/秒以下，較佳為200mm/秒以下。若塗佈速度過小，則有異向性色素膜之異向性降低之虞。另一方面，若過大，則有無法均勻地塗佈之虞。
再者，作為異向性色素膜用組合物之塗佈溫度，通常為0℃以上且80℃以下，較佳為40℃以下。又，塗佈異向性色素膜用組合物時之濕度較佳為10%RH以上，進而較佳為30%RH以上，且較佳為80RH%以下。
關於異向性色素膜之膜厚，作為乾燥膜厚，較佳為10nm以上，進而較佳為50nm以上。另一方面，較佳為30μm以下，進而較佳為1μm以下。藉由使異向性色素膜之膜厚處於適當之範圍，有於膜內獲得色素之均勻配向及均勻膜厚之傾向。
亦可對異向性色素膜進行不溶化處理。所謂不溶化，係指藉由 降低異向性色素膜中之化合物之溶解性而控制該化合物自異向性色素膜之溶出，提高膜之穩定性之處理步驟。
具體而言，例如可列舉：將低價數之離子取代為價數高於其之離子(例如將一價離子取代為多價離子)之處理、或取代為具有複數個離子基之有機分子或聚合物之處理。作為此種處理方法，例如可使用細田豐著「理論製造 染色化學」(技報堂，1957年)435~437頁等中記載之處理步驟等公知之方法。
於該等中，就後續步驟之容易度及耐久性等方面而言，較佳為藉由日本專利特開2007-241267號公報等中記載之方法對獲得之異向性色素膜進行處理，製成對水為不溶性之異向性色素膜。
於使用本發明之異向性色素膜作為偏光元件之情形時，異向性色素膜之配向特性可使用二色比表示。若二色比為8以上，則作為偏光元件發揮功能，但較佳為20以上，進而較佳為30以上。又，二色比越高越佳，無上限。藉由使二色比為特定值以上，作為下述光學元件、尤其作為偏光元件較為有用。
本發明中所謂之二色比(D)，於異向性色素配向一致之情形時，由下式表示。
D=Az/Ay
此處，Az係入射至異向性色素膜之光之偏光方向與異向性色素之配向方向平行之情形時觀測到之吸光度，Ay係該偏光方向與異向性色素之配向方向垂直之情形時觀測到之吸光度。各吸光度只要使用相同波長者，則無特別限制，可視目的選擇任一波長，但於表示異向性色素膜之配向程度之情形時，較佳為使用異向性色素膜於最大吸收波長時之值。
又，本發明之異向性色素膜於可見光波長區域之透過率較佳為25%以上。進而較佳為35%以上，特佳為40%以上。又，透過率之上 限為對應於用途之上限即可。例如，於提高偏光度之情形時，較佳為50%以下。藉由透過率為特定範圍，而作為下述光學元件較為有用，尤其作為用於彩色顯示之液晶顯示器用光學元件較為有用。
<光學元件>
於本發明中，光學元件表示利用光吸收之異向性獲得直線偏光、圓偏光、橢圓偏光等之偏光元件、相位差元件、具有折射異向性或傳導異向性等功能之元件。該等功能可藉由異向性色素膜形成製程及基板或含有有機化合物(色素或透明材料)之組合物的選擇而適當調整。於本發明中，最佳為用作偏光元件。
<偏光元件>
於本發明中，偏光元件只要為具有異向性色素膜者，則可為具有其他任何膜(層)者。例如，可藉由於基板上設置配向膜並於該配向膜之表面形成異向性色素膜而製造。
本發明中之偏光元件除異向性色素膜以外，視需要亦可藉由塗佈或貼合等將保護塗層、黏著層或抗反射層、配向膜、具有作為相位差膜之功能、作為亮度提高膜之功能、作為反射膜之功能、作為半透過反射膜之功能、作為擴散膜之功能等光學功能之層等具有各種功能之層積層形成，製成積層體而使用。
該等具有光學功能之層例如可藉由如下方法形成。具有作為相位差膜之功能之層例如可藉由實施日本專利特開平2-59703號公報、日本專利特開平4-230704號公報等中記載之延伸處理、或實施日本專利特開平7-230007號公報等中記載之處理而形成。
又，具有作為亮度提高膜之功能之層例如可藉由利用如日本專利特開2002-169025號公報或日本專利特開2003-29030號公報中記載之方法形成微細孔、或將選擇反射之中心波長不同之2層以上之膽固醇液晶層重疊而形成。
具有作為反射膜或半透過反射膜之功能之層可使用藉由蒸鍍或濺鍍等獲得之金屬薄膜而形成。具有作為擴散膜之功能之層可藉由於上述保護層塗佈含有微粒子之樹脂溶液而形成。
又，具有作為相位差膜或光學補償膜之功能之層可藉由塗佈圓盤型液晶性化合物、向列液晶性化合物等液晶性化合物並進行配向而形成。
於將本實施形態中之異向性色素膜在LCD或OLED等各種顯示元件中用作異向性色素膜等之情形時，可於構成該等顯示元件之電極基板等之表面直接形成異向性色素膜、或將形成有異向性色素膜之基板用作該等顯示元件之構成構件。
本發明之光學元件係可藉由於基板上利用塗佈等形成異向性色素膜而獲得偏光元件，因為該方面，亦可較佳地用於軟性顯示器等之用途。
實施例
藉由實施例進而具體地說明本發明，但本發明只要不超出其主旨則不限定於以下之實施例。再者，於以下之記載中，「份」表示「質量份」。
[色素之合成方法]
由式(I-2)所表示之雙偶氮色素係藉由日本專利特開2010-122670號公報中記載之方法而合成。具體而言，將4-胺基苯甲腈進行重氮化之後，與8-胺基-2-萘磺酸進行偶合反應，獲得單偶氮化合物。藉由慣例將所獲得之單偶氮化合物進行重氮化，並與7-胺基-1-萘酚-3,6-二磺酸進行偶合反應，以氯化鈉進行鹽析。將以鹽型獲得之偶氮化合物之水溶液利用強酸性離子交換樹脂進行處理而製成游離酸之形態後，利用氫氧化鋰進行中和並加以濃縮乾燥，藉此獲得由式(I-2)所表示之雙偶氮色素。
由式(I-1)、(I-3)、(I-4)、(I-5)、(I-6)、(II-13)及(II-14)所表示之雙偶氮色素亦藉由相同之方法合成。
由式(II-4)表示之雙偶氮色素係以細田豐著「理論製造 染料化學」(1957年11月25日，技報堂發行)中記載之方法作為參考並以慣例合成。具體而言，將4-胺基苯甲腈進行重氮化後，與N-磺甲基苯胺進行偶合反應，進而利用鹼處理將磺甲基去除，而獲得單偶氮化合物。藉由慣例將所獲得之單偶氮化合物進行重氮化後，與1-萘酚-3,6-二磺酸進行偶合反應，並以氯化鈉進行鹽析。將以鹽型獲得之偶氮化合物之水溶液利用強酸性離子交換樹脂進行處理而製成游離酸之形態後，利用氫氧化鋰進行中和並加以濃縮乾燥，藉此獲得由式(II-4)所表示之雙偶氮色素。
由下述式(II-1)、(II-2)、(II-3)、(II-5)、(II-6)、(II-7)、(II-8)及(II-9)所表示之雙偶氮色素亦藉由相同之方法合成。
由下述式(II-10)、(II-11)及(II-12)所表示之單偶氮色素係藉由如下方式獲得，即，將對應之芳香族胺進行重氮化之後，與對應之偶合劑進行偶合反應，將由鹽析獲得之單偶氮化合物之水溶液利用強酸性離子交換樹脂進行處理而製成游離酸之形態後，利用氫氧化鋰進行中和並加以濃縮乾燥。
[色素之最大吸收波長之測定方法]
製備實施例中使用之色素之10質量ppm水溶液，使用10mm見方石英槽並藉由分光光度計(HITACHI U-4100)測定10質量ppm水溶液之吸光度。關於所獲得之吸光度光譜，將400~780nm之區域之最大值設為最大吸收波長(λmax)。
將實施例中使用之色素(I-1)~(I-6)、及(II-1)~(II-14)之最大吸收波長示於表1。
[色素之向液性液晶性之確認方法]
實施例中使用之色素是否表現向液性液晶性係藉由如下方式進行確認，即，製作色素之20質量%水溶液，於載玻片上滴加一滴該水溶液，並利用蓋玻片覆蓋試樣，利用偏光顯微鏡觀察該試樣，確認是否表現液晶相。對於20質量%水溶液中未表現向液性液晶性之色素，藉由相同之方法確認30質量%水溶液中之向液性液晶性之表現。將表現向液性液晶性者記為○，將未表現者記為×。將結果示於表2。
再者，表2中，「-」表示由於20質量%水溶液中表現向液性液晶性，因此未確認30質量%水溶液中之向液性液晶性之表現。
[異向性分子集合體之確認方法]
對於20質量%水溶液中未表現向液性液晶性之色素(II-3)，藉由下述方法確認是否為異向性分子集合體。
製作色素(II-3)之10質量%水溶液，於兩片載玻片之間填充上述10質量%水溶液後，使上下之載玻片朝左右相反方向滑動，藉此對10質量%水溶液賦予剪切應力。其後，藉由偏光顯微鏡以平行偏光鏡對上述試樣進行觀察，結果，於施加剪切力之方向與相對於施加剪切力之方向為垂直之方向，亮暗反轉。由該情況顯示，色素(II-3)於水溶液中形成異向性分子集合體，且該等集合體藉由剪切力而沿單軸方向配向。
[異向性色素膜之吸收軸方向對於偏光之透過率及二色比之測定方法]
於實施例及比較例中，異向性色素膜之吸收軸方向對於偏光之透過率及二色比係使用具備Glan Thompson偏光元件之分光光度計(大塚電子公司製造，製品名「RETS-100」)進行測定。
首先，對異向性色素膜入射直線偏光之測定光，測定異向性色素膜之吸收軸方向對於偏光之透過率、及偏光軸方向對於偏光之透過率後，藉由下式計算二色比。
二色比(D)=Az/Ay
Az=-log(Tz)
Ay=-log(Ty)
Tz：異向性色素膜之吸收軸方向對於偏光之透過率
Ty：異向性色素膜之偏光軸方向對於偏光之透過率
[實施例1]
於水79份中添加由下述式(I-1)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽18份、及由下述式(II-1)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽3份，加以攪拌使其溶解之後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物1。對於該異向性色素膜用組合物1，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。
另一方面，於作為基板之形成有聚醯亞胺之配向膜(LX1400，HD MicroSystems公司製造)之玻璃基板(150mm×150mm，厚度1.1mm，對膜厚約800Å之聚醯亞胺預先以布實施過摩擦處理者)，利用間隙2μm之敷料器(堀田製作所公司製造)塗佈上述異向性色素膜用組合物1，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜1。
對於所獲得之異向性色素膜1，測定515nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)與二色比(D)。將其結果示於表3。
[實施例2~4]
將實施例1之色素(II-1)之鋰鹽變更為色素(II-2)之鋰鹽，將色素 (I-1)之鋰鹽、色素(II-2)之鋰鹽及水之組成比設為表3所示之組成，以與實施例1同樣之方法分別製作異向性色素膜用組合物2~4。對於該等異向性色素膜用組合物2~4，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例1相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物2~4，之後自然乾燥，藉此分別獲得異向性色素膜2~4。
對於所獲得之異向性色素膜2~4，測定515nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例1]
於水80份中添加由下述式(I-1)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽20份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物5。對於該異向性色素膜用組合物5，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例1相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物5，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜5。
對於所獲得之異向性色素膜，測定吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)，結果，其透過率於450-550nm成為最大值之波長、即吸光度成為最小值之波長(λmin)為515nm。又，測定於該波長之二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例2]
於水78份中添加由下述式(I-1)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽20份、及由下述式(II-14)表示之雙偶氮色素之鋰鹽2份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物6。對於該異向性色素膜用組合物6，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例1相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物6，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素 膜6。
對於所獲得之異向性色素膜6，測定515nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例3]
於水78份中添加由下述式(I-1)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽13.2份、及由下述式(II-14)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽8.8份，除此以外，以與比較例2相同之方法製作異向性色素膜用組合物7。對於該等異向性色素膜用組合物7，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例1相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物7，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜7。
對於所獲得之異向性色素膜7，測定515nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
使用色素(I-1)之異向性色素膜如比較例1所示般，於515nm吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)並不足夠小。因此，該波長時之光透過而產生所謂漏光。例如，於使用該異向性色素膜作為顯示器用之偏光元件之情形時，黑顯示時產生漏光，並不成為無彩色。另一方面，如實施例1~4所示般，於使用混合有色素(I-1)與色素(II-1)或色素(II-2)之異向性色素膜用組合物1~4之情形時，515nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)較小，即不產生漏光。又，由於二色比(D)足夠高，故而顯示可作為偏光膜充分發揮功能。
又，如比較例2及3所示，於使用混合有最大吸收波長之差為2之色素(I-1)與色素(II-14)之異向性色素膜用組合物6或7之情形時，515nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)並不足夠小，未消除漏光。又，二色比(D)亦為比較例1以下，亦無法改善作為偏光元件之功能。
[實施例5]
於水77份中添加由下述式(I-2)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽20份、 由下述式(II-2)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽2份、及由下述式(VIII)所表示之化合物1份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物8。對於該異向性色素膜用組合物8，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例1相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物8，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜8。
對於所獲得之異向性色素膜8，測定520nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[實施例6~12]
將實施例5之色素(II-2)之鋰鹽變更為表3之偶氮色素2一欄所示之色素之鋰鹽，將色素(I-2)之鋰鹽、表3之偶氮色素2一欄所示之色素之鋰鹽、下述式(VIII)及水之組成比設為表3所示之組成，以與實施例5相同之方法分別製作異向性色素膜用組合物9~15。對於該等異向性色素膜用組合物8~15，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例1相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物9~15，之後自然乾燥，藉此分別獲得異向性色素膜9~15。
對於所獲得之異向性色素膜9~15，測定520nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例4~6]
不添加實施例5之色素(II-2)之鋰鹽，或變更為表3之偶氮色素2一欄所示之色素之鋰鹽，將色素(I-2)之鋰鹽、表3之偶氮色素2一欄所示之色素之鋰鹽、下述式(VIII)及水之組成比設為表3所示之組成，以與實施例5相同之方法分別製作異向性色素膜用組合物16~18。對於該等異向性色素膜用組合物16~18，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例1相同之基板以相同之 方法塗佈該異向性色素膜用組合物16~18，之後自然乾燥，藉此分別獲得異向性色素膜16~18。
對於所獲得之異向性色素膜16，測定吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)，結果，其透過率於450-550nm成為最大值之波長、即吸光度成為最小值之波長(λmin)為520nm。又，測定於該波長之二色比(D)。將其結果示於表3。
又，對於所獲得之異向性色素膜17及18，測定520nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
使用色素(I-2)之異向性色素膜如比較例4所示般，於520nm吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)並不足夠小。因此，該波長之光透過產生所謂漏光。例如，於使用該異向性色素膜作為顯示器用之偏光元件之情形時，黑顯示時產生漏光，並不成為無彩色。
另一方面，如實施例5~12所示，於使用混合有色素(I-2)及表3之偶氮色素2一欄所示之色素之異向性色素膜用組合物8~15之情形時，520nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)較小，即不產生漏光。又，二色比(D)足夠高，故而可作為偏光膜充分發揮功能。
進而，如比較例5或6所示，於使用作為單偶氮色素之色素(II-10)或(II-11)之情形時，520nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)並不足夠小，未消除漏光。又，二色比(D)亦與比較例4為同等或其以下，亦無法改善作為偏光元件之功能。
[實施例13]
於水78份中添加由下述式(I-3)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽20份、及由下述式(II-3)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽2份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物19。對於該異向性色素膜用組合物19，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。
另一方面，於作為基板之形成有聚醯亞胺之配向膜(LX1400，HD MicroSystems公司製造)之玻璃基板(150mm×150mm，厚度1.1mm，對膜厚約800Å之聚醯亞胺預先以布實施過摩擦處理者)，利用間隙4μm之敷料器(堀田製作所公司製造)塗佈上述異向性色素膜用組合物19，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜19。對於所獲得之異向性色素膜19，測定515nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[實施例14及15]
將實施例13之色素(II-3)之鋰鹽變更為表3之偶氮色素2一欄所示之色素之鋰鹽，將色素(I-3)之鋰鹽、表3之偶氮色素2一欄所示之色素之鋰鹽及水之組成比設為表3所示之組成，以與實施例13相同之方法分別製作異向性色素膜用組合物20及21。對於該等異向性色素膜用組合物20及21，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例13同樣之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物20及21，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜20及21。
對於所獲得之異向性色素膜20及21，測定515nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例7]
於水80份中添加由下述式(I-3)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽20份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物22。對於該異向性色素膜用組合物22，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例13相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物22，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜22。
對於所獲得之異向性色素膜，測定吸收軸方向對於偏光之透過 率(Tz)，結果，其透過率於450-550nm成為最大值之波長、即吸光度成為最小值之波長(λmin)為515nm。又，測定於該波長之二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例8]
於水80份中添加由下述式(I-3)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽18份、及由下述式(II-12)所表示之單偶氮色素之鋰鹽2份，加以攪拌使其溶解而獲得水溶液23，對該水溶液23，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，結果未表現向液性液晶性。將該水溶液23濃縮至水65份，並進行向液性液晶性之確認，結果向液性液晶性與非向液性液晶性之向同相混合存在。進而，將該水溶液濃縮至水54份，進行向液性液晶性之確認，結果，雖然具有向液性液晶性之表現，但水溶液凝膠化，無法進行塗佈。
使用色素(I-3)之異向性色素膜如比較例7所示般，於515nm吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)並不足夠小。因此，該波長之光透過產生所謂漏光。例如，於使用該異向性色素膜作為顯示器用之偏光元件之情形時，黑顯示時產生漏光，並不成為無彩色。另一方面，如實施例13~15所示，於使用混合有色素(I-3)與表3之偶氮色素2一欄所示之色素之異向性色素膜用組合物19~21之情形時，515nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)較小，即不產生漏光。又，由於二色比(D)足夠高，故而可作為偏光膜充分發揮功能。
[實施例16]
於水68份中添加由下述式(I-4)所示之雙偶氮色素之鋰鹽29.1份、及由下述式(II-3)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽2.9份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物24。對於該異向性色素膜用組合物24，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。
於與實施例1相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物24，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜24。
對於所獲得之異向性色素膜24，測定535nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例9]
於水82份中添加由下述式(I-4)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽18.0份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物25。對於該異向性色素膜用組合物25，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例13相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物25，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜25。
對於所獲得之異向性色素膜，測定吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)，結果，其透過率於450-550nm成為最大值之波長、即吸光度成為最小值之波長(λmin)為535nm。又，測定於該波長之二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例10]
於水82份中添加由下述式(I-4)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽9.0份、及由下述式(II-13)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽9.0份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物26。藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。
另一方面，於作為基板之形成有聚醯亞胺之配向膜(LX1400，HD MicroSystems公司製造)之玻璃基板(150mm×150mm，厚度1.1mm，對膜厚約800Å之聚醯亞胺預先以布實施過摩擦處理者)，利用間隙10μm之敷料器(堀田製作所公司製造)塗佈上述異向性色素膜用組合物26，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜26。
對於所獲得之異向性色素膜26，測定535nm下吸收軸方向對於 偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[實施例17]
於水87.9份中添加由下述式(I-5)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽11份、及由下述式(II-3)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽1.1份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物27。對於該異向性色素膜用組合物27，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。
於與實施例1相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物27，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜27。
對於所獲得之異向性色素膜27，測定525nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例11]
於水89.0份中添加由下述式(I-5)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽11.0份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物28。對於該異向性色素膜用組合物28，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例1相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物28，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜28。
對於所獲得之異向性色素膜，測定吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)，結果，其透過率於450-550nm成為最大值之波長、即吸光度成為最小值之波長(λmin)為525nm。又，測定於該波長之二色比(D)。將其結果示於表3。
[實施例18]
於水80.2份中添加由下述式(I-6)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽18份、及由下述式(II-3)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽1.8份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物29。 對於該異向性色素膜用組合物29，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。
另一方面，於作為基板之形成有聚醯亞胺之配向膜(LX1400，HD MicroSystems公司製造)之玻璃基板(150mm×150mm，厚度1.1mm，對膜厚約800Å之聚醯亞胺預先以布實施過摩擦處理者)，利用間隙1μm之敷料器(堀田製作所公司製造)塗佈上述異向性色素膜用組合物29，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜29。
對於所獲得之異向性色素膜29，測定525nm下吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)及二色比(D)。將其結果示於表3。
[比較例12]
於水82.0份中添加由下述式(I-6)所表示之雙偶氮色素之鋰鹽18份，加以攪拌使其溶解後，過濾去除不溶成分，藉此獲得異向性色素膜用組合物30。對於該異向性色素膜用組合物30，藉由上述方法進行向液性液晶性之確認，確認到表現向液性液晶性。於與實施例18相同之基板以相同之方法塗佈該異向性色素膜用組合物30，之後自然乾燥，藉此獲得異向性色素膜28。
對於所獲得之異向性色素膜，測定吸收軸方向對於偏光之透過率(Tz)，結果，其透過率於450-550nm成為最大值之波長、即吸光度成為最小值之波長(λmin)為525nm。又，測定於該波長之二色比(D)。將其結果示於表3。
如上表示，實施例1~18之異向性色素膜相較比較例1~12之異向性色素膜，於450~550nm之能見度較高之區域，吸收軸方向對於偏光之透過率亦較小，具有較高之二色比(光吸收異向性)。
[化26]
[產業上之可利用性]
本發明之異向性色素膜具有高透過率且顯示較高之二色性，遍及整個可見光區域為接近於理想之無彩色之色調等特性，使用該異向性色素膜之偏光元件可用作要求色再現性等之調光元件、液晶元件、有機電致發光元件等顯示元件。
再者，於本文中引用2013年12月13日提出申請之日本專利申請案2013-258369號之說明書、申請專利範圍、及摘要之全部內容，且 作為本發明之說明書之揭示被引入。

Claims (7)

  1. 一種異向性色素膜用組合物，其特徵在於：其係包含至少兩種雙偶氮色素及溶劑且用於濕式成膜法者，且該雙偶氮色素係游離酸型由通式(I)所表示之雙偶氮色素1及游離酸型由通式(II)所表示之雙偶氮色素2，雙偶氮色素2相對於雙偶氮色素1之質量比為0.003以上且未達1，雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液於550nm~640nm之波長區域具有吸收極大值，雙偶氮色素2之10質量ppm之水溶液於較雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液所具有之最大吸收波長短10nm~100nm之波長區域具有吸收極大值，異向性色素膜用組合物中之雙偶氮色素1及2之濃度為3質量%以上且40質量%以下，[Ar11及Ar12分別獨立地表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，R1及R2分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，n1表示0~2之整數，n2表示0或1，n3表示0~2之整數][Ar21表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，Ar23表示下述通式(III)或(IV)，R20表示一價基，a1表示0~4之整數；再者，由通式(I)所表示之雙偶氮色素1及由通式(II)所表示之雙偶氮色素2不同][R3及R4分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基或可具有取代基之醯基，R10表示氫原子或可具有取代基之烷基，m1表示0~2之整數，m2表示0，m3表示0~2之整數，m4表示0或1][R5及R6分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，k1表示0~2之整數，k2表示0或1，k3表示0~2之整數]。
  2. 如請求項1之異向性色素膜用組合物，其中上述異向性色素膜用組合物係形成有異向性分子集合體者。
  3. 如請求項1或2之異向性色素膜用組合物，其中上述異向性色素膜用組合物中雙偶氮色素2相對於雙偶氮色素1之質量比為0.03以上且0.5以下。
  4. 一種異向性色素膜，其係使用如請求項1至3中任一項之異向性色素膜用組合物製作而成。
  5. 一種光學元件，其包含如請求項4之異向性色素膜。
  6. 一種異向性色素膜，其特徵在於：其係包含至少兩種雙偶氮色素且藉由濕式成膜法而製作者，且該雙偶氮色素係游離酸型由通式(I)所表示之雙偶氮色素1及游離酸型由通式(II)所表示之雙偶氮色素2，雙偶氮色素2相對於雙偶氮色素1之質量比為0.003以上且未達1，雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液於550nm~640nm之波長區域具有吸收極大值，雙偶氮色素2之10質量ppm之水溶液於較雙偶氮色素1之10質量ppm之水溶液所具有之最大吸收波長短10nm~100nm之波長區域具有吸收極大值，[Ar11及Ar12分別獨立地表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，R1及R2分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，n1表示0~2之整數，n2表示0或1，n3表示0~2之整數][Ar21表示可具有取代基之芳香族烴基、或可具有取代基之芳香族雜環基，Ar23表示下述通式(III)或(IV)，R20表示一價基，a1表示0~4之整數；再者，由通式(I)所表示之雙偶氮色素1、及由通式(II)所表示之雙偶氮色素2不同][R3及R4分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，R10表示氫原子或可具有取代基之烷基，m1表示0~2之整數，m2表示0，m3表示0~2之整數，m4表示0或1][R5及R6分別獨立地表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之苯基、或可具有取代基之醯基，k1表示0~2之整數，k2表示0或1，k3表示0~2之整數]。
  7. 一種光學元件，其包含如請求項6之異向性色素膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6922381B2 (ja) * 2017-04-27 2021-08-18 三菱ケミカル株式会社 異方性膜用アゾ化合物、該化合物を含む異方性膜用組成物及び異方性膜
JP2023006025A (ja) * 2021-06-30 2023-01-18 住友化学株式会社 化合物、組成物、膜、積層体および表示装置
JP2023006026A (ja) * 2021-06-30 2023-01-18 住友化学株式会社 化合物、組成物、膜、積層体および表示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010026024A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Mitsubishi Chemicals Corp 異方性膜用組成物、異方性膜、偏光素子及びアゾ化合物

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0813932B2 (ja) * 1988-06-14 1996-02-14 日本化薬株式会社 水溶性アゾ染料及びこれを含有する偏光膜
RU2047643C1 (ru) 1993-05-21 1995-11-10 Хан Ир Гвон Материал для поляризующих покрытий
JP4033443B2 (ja) * 2002-01-22 2008-01-16 日本化薬株式会社 染料系偏光膜及び偏光板
US20050286128A1 (en) * 2004-06-24 2005-12-29 Optiva, Inc. Biaxial crystal filter for viewing devices
JP5200325B2 (ja) 2005-04-04 2013-06-05 三菱化学株式会社 湿式成膜法により形成された異方性色素膜及び偏光素子
JP5477411B2 (ja) 2005-04-04 2014-04-23 三菱化学株式会社 アゾ色素
JP5168878B2 (ja) 2006-10-20 2013-03-27 三菱化学株式会社 異方性色素膜用組成物、異方性色素膜および偏光素子
US9442220B2 (en) * 2010-08-30 2016-09-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Composition for polarizing film, polarizing film, method of manufacturing the same, and liquid crystal display provided with the polarizing film
JP2012194357A (ja) 2011-03-16 2012-10-11 Nitto Denko Corp 偏光フィルム、コーティング液、及び画像表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010026024A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Mitsubishi Chemicals Corp 異方性膜用組成物、異方性膜、偏光素子及びアゾ化合物

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