二色性色素組成物
【課題】少ない工程数で合成することができ、ラビング配向膜上で高い秩序度で配向する二色性色素を用いた、高い二色性を有する色素組成物を提供する。
【解決手段】下記一般式（１）で表される、連結基Ｌを介して対称な構造である、液晶性を有するアゾ化合物の少なくとも一種を含有する二色性色素組成物。
（式中、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、またはアミノ基を表し、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し（Ａｒが複数ある場合は同じであっても異なっていてもよい）、ａは１〜３の整数を表す。）
【解決手段】下記一般式（１）で表される、連結基Ｌを介して対称な構造である、液晶性を有するアゾ化合物の少なくとも一種を含有する二色性色素組成物。
（式中、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、またはアミノ基を表し、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し（Ａｒが複数ある場合は同じであっても異なっていてもよい）、ａは１〜３の整数を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二色性色素組成物に関する。また、本発明は、該組成物を用いた光吸収異方性膜、偏光素子および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光や自然光を含む照射光の減衰機能、偏光機能、散乱機能、遮光機能等が必要となった際には、従来は、それぞれの機能毎に異なった原理によって作動する装置を充当していた。それ故に、それら機能に対応する製品も、それぞれの機能別に異なった製造工程によって製造されていた。
例えば、ＬＣＤ（液晶素子）では表示における旋光性や複屈折性を制御するために直線偏光板や円偏光板が用いられている。ＯＬＥＤ（有機エレクトロルミネッセンス素子）においても外光の反射防止のために円偏光板が使用されている。従来、これらの偏光板（偏光素子）にはヨウ素が二色性物質として広く使用されてきた。しかしながら、ヨウ素は昇華性が大きいために偏光素子に使用した場合、その耐熱性や耐光性が十分ではなかった。また、その消光色が深い青になり、全可視スペクトル領域にわたって理想的な無彩色偏光素子とは言えなかった。
【０００３】
そのため、有機系の色素を二色性物質に使用する偏光素子が検討されている。しかし、これら有機系の色素においてはヨウ素に比べると二色性がかなり劣る程度の偏光素子しか得られないなどの問題点があった。特に、光の旋光性や複屈折性を表示原理に用いているＬＣＤにおいて偏光素子は重要な構成要素であり、近年、表示性能などの向上を目的に新たな偏光素子の開発が進められている。
【０００４】
特許文献１では、有機系の色素（二色性色素）を配向させた状態で硬化させた光吸収異方性膜が提案されている。このように、棒状化合物を高い配向秩序度で配列させるには、化合物のアスペクト比（＝分子長／分子幅）が大きいことが重要である。しかしそのような化合物を得るには多くの工程を経る必要があり、合成に困難を伴うという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０５０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、少ない工程数で合成することができ、ラビング配向膜上で高い秩序度で配向する二色性色素を用いた、高い二色性を有する色素組成物を提供することを課題とする。また、本発明は、該組成物を用いた光吸収異方性膜、偏光素子および液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討した結果、上記課題の解決は下記の手段により達成された。
＜１＞下記一般式（１）で表される、連結基Ｌを介して対称な構造である、液晶性を有するアゾ化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする二色性色素組成物。
【０００８】
【化１】
【０００９】
（式中、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、またはアミノ基を表し、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し（Ａｒが複数ある場合は互いに同じであっても異なっていてもよい）、ａは１〜３の整数を表す。）
＜２＞前記一般式（１）で表されるアゾ化合物において、Ａｒが置換基を有していてもよいフェニレン基またはナフチレン基であることを特徴とする＜１＞に記載の二色性色素組成物。
＜３＞前記一般式（１）で表されるアゾ化合物において、Ｌが単結合、アゾ基、エチレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アセチレン基、エステル基、フェニレン基、ナフチレン基、ピペリジニル基、ピペラジニル基から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される連結基であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の二色性色素組成物。
＜４＞＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の二色性色素組成物から形成された光吸収異方性膜。
＜５＞支持体上に、配向膜と＜４＞に記載の光吸収異方性膜を有する偏光素子。
＜６＞＜４＞に記載の光吸収異方性膜または＜５＞に記載の偏光素子を有する液晶表示装置。
＜７＞（１）支持体、または該支持体上に形成された配向膜をラビング処理する工程と、（２）ラビング処理した支持体または配向膜上に、有機溶媒に溶解した＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の二色性色素組成物を塗布する工程と、（３）前記有機溶媒を蒸発させることにより前記二色性色素組成物を配向させる工程を含む＜５＞に記載の偏光素子の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、少ない工程数で合成することができる二色性色素を用いて、液晶性を有し、高い二色性を有する色素組成物を提供することができる。従来に比べ、二色性色素の合成経路を大幅に短縮することにより、コスト削減の効果がある。また、本発明によれば、該組成物を用いて優れた特性を有する光吸収異方性膜、偏光素子および液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の二色性色素組成物は、液晶性を有しており、連結基Ｌを介して対称な構造である、下記一般式（１）で表されるアゾ色素の少なくとも一種を含有することを特徴とする。本発明において、「二色性色素」とは、方向によって吸収波長が異なる色素を意味する。また、「二色性」は、二色性色素組成物を光吸収異方性膜としたときの、偏光軸方向の偏光の吸光度に対する、吸収軸方向の偏光の吸光度の比で計算される。
以下、一般式（１）で表されるアゾ化合物について詳細に説明する。
【００１２】
【化２】
【００１３】
（式中、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、またはアミノ基を表し、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し（Ａｒが複数ある場合は同じであっても異なっていてもよい）、ａは１〜３の整数を表す。）
【００１４】
Ｌは単結合または２価の連結基を表す。連結基Ｌ自体は対称な構造でなくてもよいが、対称で直線性が高く剛直な構造であることが好ましい。
Ｌで表される連結基として以下を挙げることができる。
アゾ基、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキレン基であり、例えばメチレン基、エチレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、１，４−シクロヘキシレン基などが挙げられる）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニレン基である）、アルキニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニレン基である）、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニレン基、ナフチレン基などが挙げられる）、複素環２価基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えばピリジル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、ピリミジニル基、カルバゾリル基などが挙げられる）、アミド基、エステル基、スルホアミド基、スルホン酸エステル基、ウレイド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオエーテル基、エーテル基、カルボニル基、及び−ＮＲ１−（ここで、Ｒ１は水素原子、アルキル基またはアリール基を表す）から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される炭素数１〜６０の連結基が挙げられる。
【００１５】
Ｌは、好ましくは単結合、アゾ基、エチレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、１，４−シクロヘキシレン基、ビニレン基、アセチレン基、エステル基、エーテル基、フェニレン基、ナフチレン基、ピペリジニル基、ピペラジニル基から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される連結基であり、より好ましくは単結合、アゾ基、エチレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アセチレン基、エステル基、フェニレン基、ナフチレン基、ピペリジニル基、ピペラジニル基から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される連結基である。
【００１６】
Ｒは水素原子、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、または置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１２、特に好ましくは炭素数０〜８のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる）を表す。
【００１７】
Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し、Ａｒが複数ある場合は互いに同じであっても異なっていてもよい。
Ａｒで表される芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基が好ましく、フェニレン基がさらに好ましい。
該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、アシルアミノ基、およびシアノ基等が挙げられ、好ましくは、アルキル基またはアルコキシ基である。
【００１８】
Ａｒで表される芳香族複素環基としては、単環または二環性の複素環由来の基が好ましい。
芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられるが、窒素原子及び硫黄原子が特に好ましい。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジンジイル基、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基、ベンゾチアジアゾールジイル基、フタルイミドジイル基等が挙げられる。該芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、Ａｒで表される芳香族炭化水素基の置換基を挙げることができ、その好ましい範囲も同一である。
【００１９】
Ａｒは、特に好ましくは、置換基を有していてもよいフェニレン基またはナフチレン基であり、最も好ましくは置換基を有していてもよいフェニレン基である。
【００２０】
以下に一般式（１）で表されるアゾ色素の具体例を挙げるが、本発明はこれに制限されるものではない。
なお、一般式（１）で表わされる化合物における「対称」とは、連結基Ｌに結合している２つの残基が同じものであることをいい、化合物の空間的な形状に対称性が成り立つ場合に限定されない。化合物の配座にねじれや折れ曲がりがあり、面対称・点対称といった対称性がない場合も「対称」に含まれる。（例えば、以下に示すＡ−５は、上記「対称」に含まれる）。
【００２１】
【化３】
【００２２】
【化４】
【００２３】
【化５】
【００２４】
【化６】
【００２５】
本発明における前記一般式（１）で表されるアゾ色素は、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」(A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年)、「総説合成染料」(堀口博著、三共出版、1968年)およびこれらに引用されている文献等に記載の方法に準じて合成することができる。
【００２６】
前記一般式（１）で表されるアゾ色素は、化合物のアスペクト比（＝分子長／分子幅）が大きい棒状化合物であり、高い配向秩序度で配向させることができる。しかも、連結基Ｌを介して対称な分子構造を有しており、分子中央のコア部分を出発物質として、両端を同時に伸長させることで合成できるため、合成経路を大幅に削減させることができる。
【００２７】
本発明に係る前記一般式（１）で表されるアゾ色素を含有する二色性色素組成物は、この色素を含有した組成物がネマチック液晶性を有するため、例えば、ラビングした配向膜表面への塗布などの積層プロセスを経ることによって、高次の分子配向状態を実現できる。したがって、本発明に係る前記一般式（１）で表されるアゾ色素を含有する二色性色素組成物を光吸収異方性膜として使用すれば、偏光特性の高い偏光素子を作製することができる。
【００２８】
本発明において、前記一般式（１）で表されるアゾ色素は単独で用いても良いし、或いは二種以上を併用しても良い。或いはまた本発明に係わるアゾ色素とこれら以外の色素化合物と併用しても良い。これらの例としては、本発明で使用される以外のアゾ系色素、シアニン系色素、アゾ金属錯体、フタロシアニン系色素、ピリリウム系色素、チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、スクワリリウム系色素、ナフトキノン系色素、トリフェニルメタン系色素、及びトリアリルメタン系色素等を挙げることが出来る。
【００２９】
本発明の光吸収異方性膜は、二色性色素を主成分として形成されており、本発明の二色性色素組成物における、二色性色素の含有量は７０質量％以上であり、８０質量％以上が特に好ましく、９０質量％以上が最も好ましい。
また、前記一般式（１）で表されるアゾ色素の含有量は、前記二色性色素の５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上が特に好ましい。
さらに、本発明の二色性色素組成物における前記一般式（１）で表されるアゾ色素の含有量は特に制限されないが、７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上が特に好ましい。
【００３０】
［光吸収異方性膜の添加剤］
本発明の二色性色素組成物には、前記の二色性色素の他に、任意の添加剤を併用することができる。添加剤の例としては、風ムラ防止剤、ハジキ防止剤、配向膜のチルト角（光吸収異方性膜／配向膜界面での二色性色素の傾斜角）を制御するための添加剤、空気界面のチルト角（光吸収異方性膜／空気界面での二色性色素の傾斜角）を制御するための添加剤、重合開始剤、配向温度を低下させる添加剤（可塑剤）、重合性モノマー、糖類、防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤等である。以下、各添加剤について説明する。
【００３１】
［風ムラ防止剤］
二色性色素とともに使用して、塗布時の風ムラを防止するための材料としては、一般にフッ素系ポリマーを好適に用いることができる。使用するフッ素系ポリマーとしては、二色性色素のチルト角変化や配向を著しく阻害しない限り、特に制限はない。風ムラ防止剤として使用可能なフッ素ポリマーの例としては、特開２００４−１９８５１１号公報、特開２００４−３３３８５２号公報、特開２００５−１７９６３６号公報、特開２００５−２０６６３８号公報に記載がある。二色性色素とフッ素系ポリマーとを併用することによって、ムラを生じることなく表示品位の高い画像を表示することができる。さらに、ハジキなどの塗布性も改善される。二色性色素の配向を阻害しないように、風ムラ防止目的で使用されるフッ素系ポリマーの添加量は、二色性色素に対して一般に０．１〜２質量％の範囲であるのが好ましく、０．１〜１質量％の範囲にあるのがより好ましく、０．４〜１質量％の範囲にあるのがさらに好ましい。
【００３２】
［ハジキ防止剤］
二色性色素の塗布時のハジキを防止するための材料としては、一般に高分子化合物を好適に用いることができる。使用するポリマーとしては、二色性色素と相溶性を有し、二色性色素のチルト角変化や配向を著しく阻害しない限り、特に制限はない。ハジキ防止剤として使用可能なポリマーの例としては、特開平８−９５０３０号公報に記載があり、特に好ましい具体的ポリマー例としてはセルロースエステル類を挙げることができる。セルロースエステルの例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロースおよびセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。二色性色素の配向を阻害しないように、ハジキ防止目的で使用されるポリマーの添加量は、二色性色素組成物に対して一般に０．１〜１０質量％の範囲であるのが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあるのがより好ましく、０．１〜５質量％の範囲にあるのがさらに好ましい。
【００３３】
［配向膜チルト角制御剤］
配向膜のチルト角を制御する添加剤として、分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物を添加することができる。分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物としては、ＰO−ＯＨ、ＰO−ＣＯＯＨ、ＰO−Ｏ−ＰO、ＰO−ＮＨ２、ＰO−ＮＨ−ＰO、ＰO−ＳＨ、ＰO−Ｓ−ＰO、ＰO−ＣＯ−ＰO、ＰO−ＣＯＯ−ＰO、ＰO−ＣＯＮＨ−ＰO、ＰO−ＣＯＮＨＣＯ−ＰO、ＰO−ＳＯ３Ｈ、ＰO−ＳＯ３−ＰO、ＰO−ＳＯ２ＮＨ−ＰO、ＰO−ＳＯ２ＮＨＳＯ２−ＰO、ＰO−Ｃ＝Ｎ−ＰO、ＨＯ−Ｐ（−ＯＰO）２、（ＨＯ−）２ＰＯ−ＯＰO、Ｐ（−ＯＰO）３、ＨＯ−ＰＯ（−ＯＰO）２、（ＨＯ−）２ＰＯ−ＯＰO、ＰＯ（−ＯＰO）３、ＰO−ＮＯ２およびＰO−ＣＮならびにこれらの有機塩が好ましい例として挙げられる。ここで、有機塩としては、上記化合物の有機塩（例えば、アンモニウム塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等）の他、ピリジニウム塩等も好ましく採用することができる。前記分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物の中でも、ＰO−ＯＨ、ＰO−ＣＯＯＨ、ＰO−Ｏ−ＰO、ＰO−ＮＨ２、ＰO−ＳＯ３Ｈ、ＨＯ−ＰＯ（−ＯＰO）２、（ＨＯ−）２ＰＯ−ＯＰO、ＰＯ（−ＯＰO）３もしくはこれらの有機塩が好ましい。ここで、上記各ＰOは非極性基を表し、ＰOが複数ある場合は、それぞれのＰOは同一でも異なっていてもよい。
【００３４】
ＰOとしては、例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０の直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数１〜３０の直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルケニル基）、アルキニル基（好ましくは炭素数１〜３０の直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキニル基）、アリール基（好ましくは、炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリール基）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜３０の置換もしくは無置換のシリル基）が例として挙げられる。これらの非極性基はさらに置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールアゾ基、ヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等が好ましい例として挙げられる。
【００３５】
本発明では、二色性色素組成物塗布液等に配向膜チルト制御剤を添加し、配向膜チルト制御剤の存在下で二色性色素を配向させることで、配向膜側界面における二色性色素のチルト角を調整することができる。配向膜チルト角制御剤の添加量は、一般的には、二色性色素の質量に対して０．０００１質量％〜３０質量％であるのが好ましく、０．００１質量％〜２０質量％であるのがより好ましく、０．００５質量％〜１０質量％であるのがさらに好ましい。本発明では、特開２００６−５８８０１号公報に記載の配向膜チルト制御剤を使用することができる。
【００３６】
［重合開始剤］
二色性色素の配向状態を固定して光吸収異方性膜を形成するのが好ましく、重合反応を利用して二色性色素を固定するのが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、熱により支持体等が変形、変質するのを防ぐためにも、光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例、光重合開始剤の使用量、および重合のための光照射エネルギーの値の各々は特開２００１−９１７４１号公報の段落［００５０］〜［００５１］の記載が本発明に適用できる。
【００３７】
［重合性モノマー］
二色性色素とともに重合性モノマーを使用してもよい。本発明に使用可能な重合性モノマーとしては、二色性色素と相溶性を有し、二色性色素のチルト角変化や配向阻害を著しく引き起こさない限り、特に限定はない。これらの中では重合活性なエチレン性不飽和基、例えばビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基などを有する化合物が好ましく用いられる。上記重合性モノマーの添加量は、二色性色素に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。また反応性官能基数が２以上のモノマーを用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高める効果が期待できるため、特に好ましい。
【００３８】
［糖類］
本発明の組成物に糖類を添加してもよい。糖類を添加することで色素会合体の会合度を向上させ、その結果として色素の分子配向を高めることができる。
【００３９】
糖類としては、単糖、二糖、多糖、及び糖アルコール類などの糖の誘導体が挙げられる。糖類の中でも、本発明の効果を奏するにあたり、分子会合性の点から、水酸基が通常２以上、好ましくは３以上で、好ましくは１８以下、更に好ましくは１２以下であるものが良い。水酸基が多過ぎると色素との相互作用が強すぎて析出して色素膜の配向性を損ねてしまうので好ましくなく、少な過ぎると色素との相互作用が不十分であり配向性を向上させることができないので好ましくない。
【００４０】
糖類の分子量としては、１，０００以下が好ましく、更に好ましくは７００以下である。糖類の分子量が大きすぎると色素と相分離してしまい、色素膜の配向性を損ねてしまうおそれがあり好ましくない。
【００４１】
糖類の炭素数としては、通常３６以下、好ましくは２４以下である。糖類の炭素数が多過ぎると、糖類の分子量が大きくなることにより、色素と相分離してしまい、色素膜の配向性を損ねてしまうおそれがあり好ましくない。
【００４２】
本発明において用いる糖類は、中でも、単糖、オリゴ糖、単糖アルコールが、前述の最適な水酸基数、分子量範囲を満たすので好ましい。
【００４３】
単糖としては、例えばキシロース、リボース、グルコース、フルクトース、マンノース、ソルボース、ガラクトースなどが挙げられる。
【００４４】
オリゴ糖としては、例えばトレハロース、コウジビオース、ニゲロース、マルトース、マルトトリオース、イソマルトトリオース、マルトテトラオース、イソマルトース、ソホロース、ラミナリビオース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、スクロース、メリビオース、ルチノース、プリメベロース、ツラノース、パノース、イソパノース、セロトリオース、マンニノトリオース、ソラトリオース、メレジトース、プランテオース、ゲンチアノース、ウンベリフェロース、ラフィノース、スタキオースなどが挙げられる。
【００４５】
糖アルコールとしては、例えばトレイトール、キシリトール、リビトール、アラビトール、ソルビトール、マンニトールなど前述の単糖及びオリゴ糖を還元した化合物が挙げられる。
【００４６】
糖類としては、特に好ましくはキシロース、マンノース、マルトース、マルトトリオース、アラビトールが挙げられる。
【００４７】
なお、これらの糖類、糖アルコール類は各々光学異性体が存在するが、本発明の組成物中にはそれぞれを単独で用いても良く、両方を含んでいても良い。また、糖類は、本発明の組成物中に、１種が単独で用いられていても良く、２種以上が組み合せて用いられていても良い。
【００４８】
本発明の組成物中における、色素に対する糖類の含有量は、重量比で０．１以上、１以下の範囲であることが好ましい。更に好ましくは０．２以上、特に好ましくは０．３以上、更に好ましくは０．７以下、特に好ましくは０．６以下である。糖類の含有量がこの上限を超えると、会合体の配向度が低下するおそれがあり好ましくなく、下限を下回ると、色素会合体の会合度を上げるには不十分であるおそれがあり好ましくない。
【００４９】
［防黴剤、抗菌剤及び殺菌剤］
本発明の組成物に防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤を添加してもよい。これらの添加剤を添加することにより、組成物の保存安定性を向上させることができる。
【００５０】
本発明で言う防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤とは、カビの発生・生育・増殖を抑制する防黴能、微生物を死滅される殺菌能、微生物の発生・生育・増殖を抑制する抗菌能の少なくともいずれかの機能を有する薬剤であればいずれでもよく、公知の防黴剤、殺菌剤、抗菌剤が使用できる。ただし、本発明の組成物を用いて作成した異方性膜の光学特性を低下させないものであることが好ましい。本発明に用いられる防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤としては、例えば、従来の２，４，４′−トリクロロ−２′−ヒドロキシジフェニルなどのフェノール系、二酸化塩素などの塩素系、ヨウ素などのヨウ素系、塩化ベンザルコニウムなどの第４級アンモニウム塩系等が挙げられる。
【００５１】
また、１，２−ｂｅｎｚｉｓｏｔｈｉａｚｏｌｉｎｅ−３−ｏｎｅを有効成分とするものとして、Ｐｒｏｘｅｌ ＢＤＮ、Ｐｒｏｘｅｌ ＢＤ２０、Ｐｒｏｘｅｌ ＧＸＬ、Ｐｒｏｘｅｌ ＬＶ、Ｐｒｏｘｅｌ ＸＬ、Ｐｒｏｘｅｌ ＸＬ２、Ｐｒｏｘｅｌ Ｕｌｔｒａ１０（以上、Ａｖｅｃｉａ社製、商品名）、ｐｏｌｙｈｅｘａｍｅｔｙｌｅｎｅ ｂｉｇｕａｎｉｄｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅを有効成分とするものとして、Ｐｒｏｘｅｌ ＩＢ、（Ａｖｅｃｉａ社製、商品名）、Ｄｉｔｈｉｏ−２，２’−ｂｉｓ（ｂｅｎｚｍｅｔｈｙｌａｍｉｄｅ）を有効成分とするものとしてＤｅｎｓｉｌ Ｐ（Ａｖｅｃｉａ社製、商品名）等も挙げられる。
また、下記式（１１）で表される化合物も有効であり、特に極微量で抗菌効果を示すことから特に好ましい。
【００５２】
【化７】
【００５３】
（式中、Ｘは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基または置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基を表す。Ｒ21およびＲ22は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。）
Ｘで示されるアルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基が挙げられ、該アルキル基は置換基を有するアルキル基であるのが好ましい。該アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、フェニルアミノ基、ハロフェニルアミノ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、モルフォリノ基、ピペリジノ基、ピロリジノ基、カルバモイルオキシ基、もしくはイソチアゾロニル基が挙げられる。又、該ハロゲン原子及び該ハロフェニル基におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子が、該アルコキシ基及び該アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基としては、炭素数１〜６の直鎖状あるいは分岐鎖状のアルコキシ基が、アリールオキシ基のアリール基としては、フェニル基あるいはメチル基、エチル基等の低級アルキル基で置換されたフェニル基が、夫々好ましい。
Ｘで示されるシクロアルキル基としては、炭素数５〜７のシクロアルキル基が挙げられ、中でも、シクロヘキシル基が好ましい。又、シクロアルキル基の置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。
Ｘで示される芳香族炭化水素環基としては、フェニル基が好ましく、芳香族炭化水素環基は置換基を有するのが好ましい。芳香族炭化水素環基の置換基としては、ニトロ基、アルキル基またはアルコキシカルボニル基が好ましい。該アルキル基としては、低級アルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基が特に好ましい。又、該アルコキシカルボニル基としては、炭素数２〜７のアルコキシカルボニル基が好ましい。
【００５４】
Ｘで示される基は、上記の中でも、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基又はモルフォリノ基で置換された炭素数１〜６のアルキル基；炭素数１〜６のアルキル基で置換されていてもよいシクロアルキル基；又はハロゲン原子、ニトロ基、炭素数１〜６のアルキル基で置換された芳香族炭化水素環基であることが好ましい。
【００５５】
Ｒ21およびＲ22は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表すが、ハロゲン原子としては塩素原子又は臭素原子が好ましく、アルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。中でも、Ｒ21は、水素原子またはハロゲン原子であることが更に好ましく、水素原子であることが特に好ましい。又、Ｒ22は、ハロゲン原子であることが好ましい。
【００５６】
尚、本発明においては、置換基を有していてもよいとは、置換基を１以上有していてもよいことを意味する。又、アルキル基及び置換基のアルキル基に相当する部分の炭素数が３以上の場合、直鎖状あるいは分岐鎖状のいずれでも良い。
前記式（１１）で表される化合物の代表的具体例を以下に示す。
【００５７】
Ｎｏ． 化合物名
１． ２−クロロメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
２． ２−シアノメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
３． ２−ヒドロキシメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
４． ２−（３−メチルシクロヘキシル）−３−イソチアゾロン
５． ２−（４−クロロフェニル）−４，５−ジクロロ−３−イソチアゾロン
６． ２−（４−エチルフェニル）−３−イソチアゾロン
７． ２−（４−ニトロフェニル）−５−クロロ−３−イソチアゾロン
８． ２−クロロメチル−３−イソチアゾロン
９． ２−メトキシフェニル−４−メチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
１０． ２−モルフォリノメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
これらの化合物は、例えば特開平２−２７８号公報等を参考に合成することが可能であるが、商品名：トリバクトラン（ヘキスト社製）等の市販品を利用することも可能である。
【００５８】
また、本発明の防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤は、これを単独で又は２種以上組み合わせて使用することもできる。
防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤の二色性色素組成物中の含有量は特に限定されないが、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．００１質量％以上であり、一方、通常０．５質量％以下、好ましくは０．３質量％以下である。防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤の含有量が少なすぎると、二色性色素組成物が充分な防黴、抗菌または殺菌効果を有さず、含有量が多すぎると二色性色素組成物中で薬剤が析出したり、異方性色素膜を成膜した際に相分離が生じる恐れがあるため、点欠陥や光散乱などの光学的欠陥を生じさせる恐れがある。
【００５９】
本発明の光吸収異方性膜が高い二色比を有するために、本発明の二色性色素組成物に電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物及び電子リッチである（Electron-Rich）化合物を含有させることが好ましい。本発明において、電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物及び電子リッチである（Electron-Rich）化合物としては、例えば、特開２００６−３２３３７７号公報に記載のものを用いることができる。
【００６０】
本発明の組成物における電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物の割合は、組成物全体を１００質量部とした場合に、通常０．１質量部以上、好ましくは０．２質量部以上、また、通常５０質量部以下、好ましくは４０質量部以下の範囲である。前記化合物の割合が少なすぎると、電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物の使用による効果が得られないおそれがあり、多すぎると、組成物の溶液としての粘度が高くなってしまい、扱いにくくなるおそれがあるので好ましくない。
【００６１】
本発明の組成物における電子リッチである（Electron-Rich）化合物の割合は、組成物全体を１００質量部とした場合に、通常５０質量部以下、好ましくは４０質量部以下の範囲である。多すぎると、得られる組成物の溶液の粘度が高くなってしまい、扱いにくくなるおそれがあるので好ましくない。
【００６２】
また、電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物と電子リッチである（Electron-Rich）化合物との質量分率は、通常１０／９０〜９０／１０の範囲内であることが好ましい。この範囲を外れると、電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物又は電子リッチである（Electron-Rich）化合物の使用による効果が得られないおそれがあるため好ましくない。
【００６３】
［塗布溶剤］
本発明の光吸収異方性膜は、本発明の二色性色素組成物の塗布液を用いて形成するのが好ましい。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。２種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００６４】
［塗布方式］
二色性色素組成物塗布液の配向膜表面への塗布は、通常の方法（例えば、ワイヤバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、インクジェット法）により実施できる。また、二色性色素組成物塗布液における二色性色素組成物の含有量は１〜２０質量％が好ましく、１〜１０質量％がより好ましく、１〜５質量％がさらに好ましい。
【００６５】
本発明の光吸収異方性膜は、湿式成膜法により形成することが好ましい。本発明における光吸収異方性膜の作製には、本発明の二色性色素組成物を調製後、ガラス板などの各種基材に塗布し、色素を配向、積層して得る方法など公知の方法が採用される。
具体的に、湿式成膜法としては、原崎勇次著「コーティング工学」株式会社朝倉書店、１９７１年３月２０日発行、２５３頁から２７７頁や市村國宏監修「分子協調材料の創製と応用」株式会社シーエムシー出版、１９９８年３月３日発行、１１８頁から１４９頁などに記載の公知の方法や、例えば、あらかじめ配向処理を施した基材上に、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法、フリースパンコート法、ダイコート法、インクジェット法などで塗布することが挙げられる。
【００６６】
塗布時の温度は、好ましくは０℃以上、８０℃以下、湿度は好ましくは１０％ＲＨ以上、８０％ＲＨ以下程度である。
【００６７】
このような方法で製造された光吸収異方性膜は機械的強度が低い場合もあるので、必要に応じ、保護層を設けて使用する。この保護層は、例えば、トリアセテート、アクリル、ポリエステル、ポリイミド、トリアセチルセルロース又はウレタン系のフィルム等の透明な高分子膜によりラミネーションして形成され、実用に供する。
【００６８】
また、本発明の光吸収異方性膜をＬＣＤやＯＬＥＤなどの各種の表示素子に偏光フィルター等として用いる場合には、これらの表示素子を構成する電極基板などに直接色素膜を形成したり、色素膜を形成した基材をこれら表示素子の構成部材に用いることができる。
【００６９】
本発明において、一方向に配向処理された基材上に、前記基材上の配向処理方向に対して平行でない角度で本発明の二色性色素組成物を塗布して、光吸収性異方性膜を形成することができる。さらに、基材の縦または横方向と略一致する方向に本発明の二色性色素組成物を塗布することがより好ましい。これにより、光学的な欠陥がなく高い二色比を持つ光吸収異方性膜を提供することもできる。また、二色性色素組成物の塗布後、必要な偏光角度を持たせるために基材を切り出す必要がなく、生産性が高い。
前記の、本発明の二色性色素組成物の好ましい塗布方法については、例えば、特開２００７−１２７８９７号公報等に記載されている。
【００７０】
本発明において、二色性色素組成物塗布液を配向膜表面へ塗布して光吸収異方性膜を形成した後、該異方性膜を減圧処理して有機溶媒を蒸発させ、乾燥させることができる。これにより、高い二色比を持つ光吸収異方性膜を提供することができる。
【００７１】
ここでいう減圧処理とは、光吸収異方性膜を減圧条件下におくことを言う。このとき、光吸収異方性膜を有する基材は高部から底部に流れないよう、水平にしておくことが好ましい。
塗布後、光吸収異方性膜の減圧処理を始めるまでの時間は、短ければ短いほどよく、好ましくは１秒以上３０秒以内である。
減圧処理の方法としては、例えば以下の様な方法が挙げられる。塗布液を基材上に塗布し得られた光吸収異方性膜を、減圧処理装置に入れて減圧処理する。例えば特開２００６−２０１７５９号公報の図９や図１０のような減圧処理装置を使用することができる。減圧処理装置の詳細については、特開２００４−１６９９７５号公報に記載されている。
【００７２】
減圧処理の条件としては、色素膜の存在する系内の圧力が、好ましくは２×１０４Ｐａ以下、さらに好ましくは１×１０４Ｐａ以下、特に好ましくは１×１０３Ｐａ以下である。また、好ましくは１Ｐａ以上、更に好ましくは１×１０１Ｐａ以上である。通常、系内が最終的に到達する圧力が前記の通りであることが好ましい。高すぎると乾燥できず配向が乱れる恐れがあり、低すぎると乾燥が急速過ぎて欠陥が発生する恐れがある。
また、減圧処理時間は、好ましくは５秒以上１８０秒以内である。長すぎると配向緩和前に急速に色素膜を乾燥できず配向が乱れる恐れがあり、短すぎると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
【００７３】
また、減圧処理する際の系内の温度は、好ましくは１０℃以上６０℃以下である。高すぎると乾燥時に対流が起こり塗布膜に不均一性の発生の恐れがあり、低すぎると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
また、湿式製膜法で色素膜を塗布するときには、基材を加温してもよいし冷却してもよい。このときの基材の温度は、好ましくは１０℃以上６０℃以下である。高すぎると減圧乾燥を行う前に配向が乱れて乾燥する恐れがあり、低すぎると基材表面に水滴が付き塗布の障害になる恐れがある。湿式製膜法により塗布した色素膜を減圧乾燥するときに基材の加温を行ってもよい。このときの基材の温度は、好ましくは６０℃以下である。高すぎると減圧乾燥を行う前に配向が乱れて乾燥する恐れがある。
【００７４】
［光吸収異方性膜の特性］
光吸収異方性膜の厚さは、０．０１〜２μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましく、０．０５〜０．５μｍであることが最も好ましい。
【００７５】
本発明の二色性色素組成物塗布液を配向膜上に適用すると、二色性色素は配向膜との界面では配向膜のチルト角で配向し、空気との界面では空気界面のチルト角で配向する。本発明の二色性色素組成物塗布液を配向膜の表面に塗布後、二色性色素を均一配向（モノドメイン配向）させることで、水平配向を実現することができる。
二色性色素を水平配向させ、且つその配向状態に固定することによって形成された光吸収異方性膜は、偏光素子として利用することができる。
【００７６】
一般的に、空気界面側の二色性色素のチルト角は、所望により添加される他の化合物（例えば、特開２００５−９９２４８号公報、特開２００５−１３４８８４号公報、特開２００６−１２６７６８号公報、特開２００６−２６７１８３号公報記載の水平配向化剤など）を選択することにより調整することができ、本発明の光吸収異方性膜を適用する液晶表示装置の偏光素子として、好ましい水平配向状態を実現することができる。
また、配向膜側の二色性色素のチルト角は、前記した方法（配向膜チルト角制御剤等）により制御することができる。
【００７７】
［チルト角］
本発明では、チルト角とは、二色性色素の分子の長軸方向と界面（配向膜界面あるいは空気界面）のなす角度を指す。配向膜側のチルト角を有る程度小さくし水平配向させることにより偏光素子として好ましい光学性能がより効果的に得られる。したがって、偏光性能の観点から、好ましい配向膜側のチルト角は０°〜１０°、さらに好ましくは０°〜５°、特に好ましいのは０°〜２°、最も好ましくは０°〜１°である。また、好ましい空気界面側のチルト角は０°〜１０°、さらに好ましくは０〜５°、特に好ましいのは０〜２°である。
【００７８】
［配向膜］
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。配向膜上に設けられる光吸収異方性膜の二色性色素に所望の配向を付与できるのであれば、配向膜としてはどのような層でもよいが、本発明においては、配向膜のプレチルト角の制御し易さの点から、特にポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、一般にはポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に数回擦ることにより実施することができるが、特に本発明では「液晶便覧」（丸善（株））に記載されている方法により行うことが好ましい。
配向膜の厚さは、０．０１〜１０μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。
配向膜に用いられるポリマーは、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手することができる。本発明における配向膜ではポリビニルアルコール及びその誘導体が好ましく用いられる。特に好ましくは、疎水性基が結合している変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。配向膜についてはＷＯ０１／８８５７４Ａ１号公報の４３頁２４行〜４９頁８行の記載を参照することができる。
なお、本発明において配向膜は支持体と同一であってもよい。
【００７９】
［配向膜のラビング密度］
配向膜のラビング密度を変える方法としては、「液晶便覧」（丸善（株））に記載されている方法を用いることができる。ラビング密度（Ｌ）は、下記式（Ａ）で定量化されている。
【００８０】
式（Ａ） Ｌ＝Ｎｌ（１＋２πｒｎ／６０ｖ）
【００８１】
式（Ａ）中、Ｎはラビング回数、ｌはラビングローラーの接触長、ｒはローラーの半径、ｎはローラーの回転数（ｒｐｍ）、ｖはステージ移動速度（秒速）である。
ラビング密度を高くするためには、ラビング回数を増やす、ラビングローラーの接触長を長く、ローラーの半径を大きく、ローラーの回転数を大きく、ステージ移動速度を遅くすればよく、一方、ラビング密度を低くするためには、この逆にすればよい。
ラビング密度と配向膜のプレチルト角との間には、ラビング密度を高くするとプレチルト角は小さくなり、ラビング密度を低くするとプレチルト角は大きくなる関係がある。
【００８２】
［支持体］
本発明に使用する支持体は透明であっても、着色等により不透明化した支持体であってもよいが、透明な支持体（透明支持体）であるのが好ましく、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。光学的等方性のポリマーフィルムを用いるのが好ましい。ポリマーの具体例および好ましい態様は、特開２００２−２２９４２号公報の段落番号［００１３］の記載を適用できる。また、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても国際公開ＷＯ００／２６７０５号公報に記載の分子を修飾することで該発現性を低下させたものを用いることもできる。
【００８３】
ポリマーフィルムとしては、酢化度が５５．０〜６２．５％であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。特に酢化度が５７．０〜６２．０％であることが好ましい。酢化度、およびその範囲、並びにセルロースアセテートの化学構造は、特開２００２−１９６１４６号公報の段落番号［００２１］の記載を適用できる。セルロースアシレートフィルムを、非塩素系溶媒を用いて製造することについて、発明協会公開技報２００１−１７４５号に詳しく記載されており、そこに記載されたセルロースアシレートフィルムも本発明に好ましく用いることができる。
【００８４】
透明支持体として用いるセルロースエステルフィルムの厚み方向のレターデーション値、および複屈折率の範囲は、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００１８］〜［００１９］の記載を適用できる。
【００８５】
透明支持体として用いるポリマーフィルム、特にセルロースアシレートフィルムのレターデーションを調整するために、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することもできる。芳香族化合物の好ましい範囲、および使用量は、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００２１］〜［００２３］の記載を適用できる。このようなレターデーション上昇剤については国際公開ＷＯ０１／８８５７４Ａ１号公報、国際公開ＷＯ００／２６１９Ａ１号公報、特開２０００−１１１９１４号公報、同２０００−２７５４３４号公報、同２００２−３６３３４３号公報等に記載されている。
【００８６】
セルロースアシレートフィルムは、調製されたセルロースアシレート溶液（ドープ）から、ソルベントキャスト法によりを製造することが好ましい。ドープには、前記のレターデーション上昇剤を添加することが好ましい。調製したセルロースアシレート溶液（ドープ）を用いて、ドープの２層以上流延によるフィルム化もできる。フィルムの形成は、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００３８］〜［００４０］の記載を適用できる。
【００８７】
セルロースアシレートフィルムは、さらに延伸処理によりレターデーションを調整することができる。延伸倍率は、３〜１００％の範囲にあることが好ましい。前記セルロースアシレートフィルムを延伸する場合には、テンター延伸が好ましく使用され、遅相軸を高精度に制御するために、左右のテンタークリップ速度、離脱タイミング等の差をできる限り小さくすることが好ましい。
【００８８】
セルロースエステルフィルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するため、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００４３］の態様、および好ましい範囲が本発明に適用できる。
【００８９】
セルロースエステルフィルムには、劣化防止剤（例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン）や紫外線防止剤を添加してもよい。劣化防止剤については、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００４４］の記載を適用できる。特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を挙げることができる。紫外線防止剤については、特開平７−１１０５６号公報に記載がある。
【００９０】
セルロースアシレートフィルムの表面処理、および固体の表面エネルギーについては、特開２００２−１９６１４６号公報の段落番号［００５１］〜［００５２］の記載を適用できる。
【００９１】
セルロースアシレートフィルムの厚さは、使用目的によって異なるが、通常５〜５００μｍの範囲であり、さらに２０〜２５０μｍの範囲が好ましく、特に３０〜１８０μｍの範囲が最も好ましい。なお、光学用途としては３０〜１１０μｍの範囲が特に好ましい。
【００９２】
［光吸収異方性膜の用途］
本発明の光吸収異方性膜は、光吸収の異方性を利用し直線偏光、円偏光、楕円偏光等を得る偏光膜として機能する他、膜形成プロセスと基材や色素を含有する組成物の選択により、屈折異方性や伝導異方性などの各種異方性膜として機能化が可能となり、様々な種類の、多様な用途に使用可能な偏光素子とすることができる。
本発明の偏光素子は、（１）支持体、または該支持体上に形成された配向膜をラビングする工程、（２）ラビング処理した支持体または配向膜上に、有機溶媒に溶解した本発明の二色性色素組成物を塗布する工程、および（３）前記有機溶媒を蒸発させることにより前記二色性色素組成物を配向させる工程、により製造することができる。前記（１）〜（３）の工程の詳細については、前述の通りである。
【００９３】
本発明の光吸収異方性膜を基材上に形成し偏光素子として使用する場合、形成された光吸収異方性膜そのものを使用してもよく、また上記の様な保護層のほか、粘着層或いは反射防止層、配向膜、位相差フィルムとしての機能、輝度向上フィルムとしての機能、反射フィルムとしての機能、半透過反射フィルムとしての機能、拡散フィルムとしての機能、光学補償フィルムとしての機能などの光学機能をもつ層など、様々な機能をもつ層を湿式成膜法などにより積層形成し、積層体として使用してもよい。
これら光学機能を有する層は、例えば以下の様な方法により形成することが出来る。
【００９４】
位相差フィルムとしての機能を有する層は、例えば、特許第２８４１３７７号公報、特許第３０９４１１３号公報などに記載の延伸処理を施したり、特許第３１６８８５０号公報などに記載された処理を施したりすることによって形成することができる。
【００９５】
また、輝度向上フィルムとしての機能を有する層は、例えば特開２００２−１６９０２５号公報や特開２００３−２９０３０号公報に記載されているような方法で微細孔を形成すること、或いは、選択反射の中心波長が異なる２層以上のコレステリック液晶層を重畳することにより形成することができる。
【００９６】
反射フィルム又は半透過反射フィルムとしての機能を有する層は、蒸着やスパッタリングなどで得られた金属薄膜を用いて形成することができる。
拡散フィルムとしての機能を有する層は、上記の保護層に微粒子を含む樹脂溶液をコーティングすることにより、形成することができる。
また、位相差フィルムや光学補償フィルムとしての機能を有する層は、ディスコティック液晶性化合物などの液晶性化合物をコーティングして配向させることにより形成することができる。
【００９７】
本発明の二色性色素組成物を塗布して形成することにより、In-Cell型偏光子を製造することができる。この場合、二色性色素組成物の電気伝導度及び／またはナトリウムイオン濃度の値を一定値以下に抑えることにより、アクティブ駆動に適した高い電圧保持率（電荷保持特性）を有するIn-Cell型偏光子を得ることができ、ひいては駆動性能、表示性能に優れた前記In-Cell型偏光子を用いた液晶素子を得ることができる。
【００９８】
本発明において、二色性色素組成物の電気伝導度は２５ｍＳ／ｃｍ以下が好ましく、１０ｍＳ／ｃｍ以下がより好ましく、１ｍＳ／ｃｍ以下が更に好ましい。このような範囲とすることで、電圧保持率の高いIn-Cell型偏光子を得ることが可能となる。なお、通常０．２ｍＳ／ｃｍ以上である。上限を越えると極性不純物の溶解性が高くなり好ましくない。
【００９９】
In-Cell型偏光子用組成物の電気伝導度は、２電極法（セル）又は４電極法（セル）による電導度メーターなどにより求められる。具体的には、日本工業規格（ＪＩＳ）のＫ０１０１：１９９８「工業用水試験方法」で規定されている電気伝導率の測定方法に準じた各種方法により測定することが可能であるが、ガード電極による測定精度の向上の観点から２電極法（セル）よりも４電極法（セル）が、印加電圧（電極間に発生する電位差）により偏在すると予想されるキャリアー（イオンなど）の電極近傍での諸現象を排除する観点から直流（ＤＣ）印加よりも交流（ＡＣ）印加による測定が好ましい。
【０１００】
本発明の二色性色素組成物は、上述のように、色素と、溶剤と、必要に応じて用いられる界面活性剤などの各種添加剤からなる混合物（溶液）である。この混合物を構成する各成分の化学種及び各成分に由来する不純物、特に極性成分やイオン性成分が、組成物の電気伝導度に寄与すると考えられ、これらの含有量を低減させることにより、電気伝導度を低減することが可能となると考えられる。
本発明の二色性色素組成物の電気伝導度を低減させる手法としては、例えば、特開２００６−３０９１８５号公報に記載されており、本発明に適用することができる。
【０１０１】
本発明において、二色性色素組成物のナトリウムイオン濃度は２５００ｐｐｍ以下が好ましく、１０００ｐｐｍ以下がより好ましく、１００ｐｐｍ以下がさらに好ましい。なお、その下限は通常１０ｐｐｍ以上である。高すぎると、液晶素子（液晶層）への溶出、更には電気特性への悪影響があり好ましくない。ナトリウムイオン濃度を上記範囲内にするための手法としては、例えば、不純物を低減させる手法として上に例示した各種の手法を用いることができる。
【０１０２】
二色性色素組成物のナトリウムイオン濃度は、組成物中に存在する特定イオンの濃度に応答して電極電位が変化するイオン選択性電極と比較電極とを併用することにより求めることができる。具体的には、日本工業規格（ＪＩＳ）のＫ０１０１：１９９８「工業用水試験方法」で規定されているナトリウム（イオン）の測定方法に準じたフレーム光度法、フレーム原子吸光法、イオンクロマト法等各種方法により測定することが可能であるが、比較的高濃度のナトリウムイオン量を直接的に測定可能であることから、日本工業規格（ＪＩＳ）のＫ０１２２：１９９８「イオン電極測定方法通則」で規定されている測定方法に準じたイオン電極測定法が好ましい。更に、バッファー液によるｐＨの調整が不要なイオン選択性電極を用いたイオンメーターを使用する方が、ｐＨによる解離状態の変化を抑止することができるため好ましい。
【０１０３】
前記光学異方性膜は、塗布法によって、例えば、偏光板用保護フィルム等の表面に、直接形成してもよい。また、以下に説明する転写材料を用い転写して形成してもよい。即ち、本発明の液晶表示装置の製造方法の一例として、前記光学異方性膜からなる光学異方性層を、転写材料から転写して形成することを含む方法が挙げられる。転写材料を用いて光学異方性層を形成することにより、工程数を軽減して、簡易な方法で良好な表示特性の液晶表示装置を作製することができる。
【０１０４】
以下、前記光学異方性層を、液晶表示装置内に形成するのに有用な転写材料について説明する。
［転写材料］
本発明に使用可能な転写材料は、例えば、特開２００７−２７９７０５号公報の図３（ａ）に示されるように、支持体と、光学異方性層とを少なくとも有する。前記公報の図３（ｂ）に示されるように、さらに、少なくとも一層の感光性樹脂層を有しているのが好ましい。感光性樹脂層は、パターニング等の工程を経ない場合であっても、光学異方性層の転写を容易にし、有用である。また、例えば、前記公報の図３（ｃ）に示す様に、支持体と光学異方性層との間には、転写時に相手基板側の凹凸を吸収するためのクッション性のような力学特性コントロールあるいは凹凸追従性付与のための層を有していてもよいし、また、前記公報の図３（ｄ）に示す様に、光学異方性層中の二色性色素の配向を制御するための配向層として機能する層が配置されてもよいし、さらに前記公報の図３（ｅ）に示す様に双方の層を有していてもよい。また、前記公報の図３（ｆ）に示す様に、感光性樹脂層の表面保護などの目的から、最表面に剥離可能な保護層を設けてもよい。
【０１０５】
［支持体］
上記の転写材料に用いられる支持体は、透明でも不透明でもよく特に限定はない。支持体を構成するポリマーの例には、セルロースエステル（例、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート）、ポリオレフィン（例、ノルボルネン系ポリマー）、ポリ（メタ）アクリル酸エステル（例、ポリメチルメタクリレート）、ポリカーボネート、ポリエステル及びポリスルホンが含まれる。製造工程において光学特性を検査する目的には、透明支持体は透明で低複屈折の材料が好ましく、低複屈折性の観点からはセルロースエステル及びノルボルネン系が好ましい。市販のノルボルネン系ポリマーとしては、アートン（商品名、ＪＳＲ（株）製）、ゼオネックス、ゼオノア（以上、いずれも商品名、日本ゼオン（株）製）などを用いることができる。また安価なポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等も好ましく用いられる。
【０１０６】
［光学異方性層］
転写材料が有する光学異方性層は、偏光性能に充分な光学特性を満足している必要はなく、例えば、転写される過程において実施される露光工程を通じて、偏光性能が発現又は変化して、最終的に偏光フィルムに必要な偏光性能を示すものであってもよい。
【０１０７】
［感光性樹脂層］
前記転写材料は、感光性樹脂層を有しているのが好ましい。前記感光性樹脂層は、感光性樹脂組成物よりなり、前記感光性樹脂層は、少なくとも（１）アルカリ可溶性樹脂と、（２）モノマー又はオリゴマーと、（３）光重合開始剤又は光重合開始剤系と、を含む樹脂組成物から形成するのが好ましい。
【０１０８】
（１）アルカリ可溶性樹脂
前記アルカリ可溶性樹脂（以下、単に「バインダ」ということがある。）としては、側鎖にカルボン酸基やカルボン酸塩基などの極性基を有するポリマーが好ましい。その例としては、特開昭５９−４４６１５号公報、特公昭５４−３４３２７号公報、特公昭５８−１２５７７号公報、特公昭５４−２５９５７号公報、特開昭５９−５３８３６号公報及び特開昭５９−７１０４８号公報に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等を挙げることができる。また側鎖にカルボン酸基を有するセルロース誘導体も挙げることができ、またこの他にも、水酸基を有するポリマーに環状酸無水物を付加したものも好ましく使用することができる。また、特に好ましい例として、米国特許第４１３９３９１号明細書に記載のベンジル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸との共重合体や、ベンジル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸と他のモノマーとの多元共重合体を挙げることができる。これらの極性基を有するバインダポリマーは、単独で用いてもよく、或いは通常の膜形成性のポリマーと併用する組成物の状態で使用してもよく、感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は２０〜５０質量％が一般的であり、２５〜４５質量％が好ましい。
【０１０９】
（２）モノマー又はオリゴマー
前記感光性樹脂層に使用されるモノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を２個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。
【０１１０】
更に特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレー卜やメタクリレートを挙げることができる。
これらの中で、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合性化合物Ｂ」も好適なものとして挙げることができる。
これらのモノマー又はオリゴマーは、単独でも、２種類以上を混合して用いてもよく、感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は５〜５０質量％が一般的であり、１０〜４０質量％が好ましい。
【０１１１】
（３）光重合開始剤又は光重合開始剤系
前記感光性樹脂層に使用される光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール２量体とｐ−アミノケトンの組み合わせ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール２量体が好ましい。
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合開始剤Ｃ」も好適なものとしてあげることができる。
これらの光重合開始剤又は光重合開始剤系は、単独でも、２種類以上を混合して用いてもよいが、特に２種類以上を用いることが好ましい。少なくとも２種の光重合開始剤を用いると、表示特性、特に表示のムラが少なくできる。
感光性樹脂組成物の全固形分に対する光重合開始剤又は光重合開始剤系の含有量は、０．５〜２０質量％が一般的であり、１〜１５質量％が好ましい。
【０１１２】
［その他の層］
転写材料の、支持体と光学異方性層の間には、力学特性や凹凸追従性をコントロールするために熱可塑性樹脂層を形成することが好ましい。熱可塑性樹脂層に用いる成分としては、特開平５−７２７２４号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカーＶｉｃａｔ法（具体的にはアメリカ材料試験法エーエステーエムデーＡＳＴＭＤ１２３５によるポリマー軟化点測定法）による軟化点が約８０℃以下の有機高分子物質より選ばれることが特に好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル或いはそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル或いはそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル及びそのケン化物の様な塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の（メタ）アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロン、Ｎ−ジメチルアミノ化ナイロンの様なポリアミド樹脂等の有機高分子が挙げられる。
【０１１３】
転写材料においては、複数の塗布層の塗布時、及び塗布後の保存時における成分の混合を防止する目的から、中間層を設けることが好ましい。該中間層としては、特開平５−７２７２４号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断膜を用いることが好ましく、この場合、露光時感度がアップし、露光機の時間負荷が減り、生産性が向上する。該酸素遮断膜としては、低い酸素透過性を示し、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解するものが好ましく、公知のものの中から適宜選択することができる。これらの内、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの組み合わせである。
【０１１４】
前記熱可塑性樹脂層や前記中間層を、前記配向層と兼用することもできる。特に前記中間層に好ましく用いられるポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンは配向層としても有効であり、中間層と配向層を１層にすることが好ましい。
【０１１５】
樹脂層の上には、貯蔵の際の汚染や損傷から保護する為に薄い保護フィルムを設けることが好ましい。保護フィルムは仮支持体と同じか又は類似の材料からなってもよいが、樹脂層から容易に分離されねばならない。保護フィルム材料としては例えばシリコン紙、ポリオレフィンもしくはポリテトラフルオロエチレンシートが適当である。
【０１１６】
光学異方性層及び感光性樹脂層、及び所望により形成される配向層、熱可塑性樹脂層及び中間層の各層は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法（米国特許第２６８１２９４号明細書）により、塗布により形成することができる。二以上の層を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許第２７６１７９１号、同２９４１８９８号、同３５０８９４７号、同３５２６５２８号の各明細書及び原崎勇次著、コーティング工学、２５３頁、朝倉書店（１９７３）に記載がある。
【０１１７】
［転写材料を用いた光学異方性層の形成方法］
本発明でいう転写材料を基板上に転写する方法については特に制限されず、基板上に上記光学異方性層及び感光性樹脂層を同時に転写できれば特に方法は限定されない。例えば、フィルム状に形成した本発明でいう転写材料を、感光性樹脂層面を基板表面側にして、ラミネータを用いて加熱及び／又は加圧したローラー又は平板で圧着又は加熱圧着して、貼り付けることができる。具体的には、特開平７−１１０５７５号公報、特開平１１−７７９４２号公報、特開２０００−３３４８３６号公報、特開２００２−１４８７９４号公報に記載のラミネータ及びラミネート方法が挙げられるが、低異物の観点で、特開平７−１１０５７５号公報に記載の方法を用いるのが好ましい。その後、支持体は剥離してもよく、剥離によって露出した光学異方性層表面に、他の層、例えば電極層等を形成してもよい。
【０１１８】
転写材料を転写する被転写材料である基板については、特に制限されない。例えば、透明基板が用いられ、表面に酸化ケイ素皮膜を有するソーダガラス板、低膨張ガラス、ノンアルカリガラス、石英ガラス板等の公知のガラス板、或いは、プラスチックフィルム等を挙げることができる。被転写材料はまた透明支持体上にベタの光学異方性層等の層が設けられたものであってもよい。また、被転写材料は、予めカップリング処理を施しておくことにより、感光性樹脂層との密着を良好にすることができる。該カップリング処理としては、特開２０００−３９０３３号公報記載の方法が好適に用いられる。尚、特に限定されるわけではないが、基板の膜厚としては、７００〜１２００μｍが一般的に好ましい。
光学異方性層の上に粘着層を設けるのではなく、被転写材料の上に粘着層を設けておいてもよい。
【実施例】
【０１１９】
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
なお、以下の実施例中、光吸収異方性膜の光学特性に関する測定は下記の通り実施した。
【０１２０】
＜二色比＞
二色比は、ヨウ素系偏光素子を入射光学系に配した分光光度計で光吸収異方性膜の吸光度を測定した後、次式により計算した。
二色比（Ｄ）＝Ａｚ／Ａｙ
Ａｚ：光吸収異方性膜の吸収軸方向の偏光に対する吸光度
Ａｙ：光吸収異方性膜の偏光軸方向の偏光に対する吸光度
【０１２１】
（合成例１）
アゾ化合物（Ｂ−１）を以下のようにして合成した。
J.Org.Chem., 2004, 69(5), 1752-1755に記載の方法で合成したｐ-エチニルアニリン(1)をピリジン中に溶解し、過剰の酢酸銅(II)を加えて室温下でホモカップリング反応を行ない、ジアセチレン化合物(2)を得た。この化合物を塩酸中で懸濁状態とし、液温を５℃以下に保ちながら亜硝酸ナトリウム水溶液を徐々に加え、ジアゾ化した。この反応液を水酸化カリウムで塩基性としたフェノールのメタノール溶液中に加え、アゾ化合物(3)を得た。この化合物を、触媒量の硫酸を加えたブタノール／トルエン混合溶媒中に溶解し、ディーン・スターク蒸留装置を取り付けたフラスコで加熱還流させ、アゾ化合物（B-1）を得た。
1H-NMR(CDCl3) :δ= 0.98(t,6H), 1.51(m,4H), 1.80(m,4H), 4.06(t,4H), 7.0(m,4H), 7.6-8.0(m,12H)
【０１２２】
【化８】
【０１２３】
上記のようにアゾ化合物（Ｂ−１）は、短い合成経路で効率的に合成できる。
【０１２４】
（実施例１）
クロロホルム９８部にネマチック液晶性を有するアゾ化合物（Ｂ−１）を２部加え、撹拌溶解後濾過して二色性色素組成物塗布液を得た。次に、ガラス基板上に形成しラビングした配向膜上に、前記塗布液を塗布し、この後、室温でクロロホルム自然乾燥した。配向膜としては、ポリビニルアルコールを使用した。
得られた光吸収異方性膜における色素膜面内の吸収軸方向に振動面を有する偏光に対する吸光度（Ａｚ）、および色素膜面内の偏光軸方向に振動面を有する偏光に対する吸光度（Ａｙ）とから求めた二色比（Ｄ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表１に示す。得られた光吸収異方性膜は偏光膜として充分機能し得る高い二色比（光吸収異方性）を有していた。
【０１２５】
（実施例２〜９）
実施例１においてアゾ化合物（Ｂ−１）をネマチック液晶性を有するアゾ化合物（Ｂ−３）、（Ｃ−１）、（Ｃ−３）、（Ｃ−５）、（Ｃ−６）、（Ｃ−７）、（Ｄ−２）、（Ｄ−３）に変えた他は同様にして光吸収異方性膜を得た。二色比（Ｄ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表１に示す。得られた光吸収異方性膜は偏光膜として充分機能し得る高い二色比（光吸収異方性）を有していた。
【０１２６】
（比較例１）
実施例１においてアゾ化合物（Ｂ−１）をネマチック液晶性を有する下記アゾ化合物（Ｅ−１）に変えた他は同様にしたが、配向膜上で結晶化が起こり、光吸収異方性膜は得られなかった。アゾ化合物（Ｅ−１）は合成例１に示したアゾ化合物（Ｂ−１）と同程度の合成工程数で合成できる化合物であるが、下記構造式から明らかなように、アゾ化合物（Ｂ−１）よりも分子長が短い。二色比（Ｄ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表１に示す。
【０１２７】
【化９】
【０１２８】
（合成例２）
下記アゾ化合物（Ｅ−２）を次のようにして合成した。
ｐ-ブチルアニリン(4)を塩酸中で懸濁状態とし、液温を５℃以下に保ちながら亜硝酸ナトリウム水溶液を徐々に加え、ジアゾ化した。この反応液をフェニルアミノメタンスルホン酸ナトリウムのメタノール溶液中に加え、アゾ化合物(5)を得た。この化合物を、塩基性条件下で加水分解し、アゾ化合物(6)を得た。この化合物を塩酸中で懸濁状態とし、液温を５℃以下に保ちながら亜硝酸ナトリウム水溶液を徐々に加え、ジアゾ化した。この反応液を1-アミノナフタレンのメタノール溶液中に加え、アゾ化合物(7)を得た。この化合物を塩酸中で懸濁状態とし、液温を５℃以下に保ちながら亜硝酸ナトリウム水溶液を徐々に加え、ジアゾ化した。この反応液を水酸化カリウムで塩基性としたフェノールのメタノール溶液中に加え、アゾ化合物(8)を得た。この化合物を、触媒量の硫酸を加えたヘキサノール／トルエン混合溶媒中に溶解し、ディーン・スターク蒸留装置を取り付けたフラスコで加熱還流させ、アゾ化合物（E-2）を得た。
1H-NMR(CDCl3) :δ= 0.92(t,3H), 0.95(t,3H), 1.14-1.67(m,10H), 1.82(m,2H), 2.71(t,2H), 4.04(t,2H), 6.77(d,2H), 7.33(d,2H), 7.6-8.3(m,12H), 9.04(m,2H)
【０１２９】
【化１０】
【０１３０】
上記のようにアゾ化合物（Ｅ−２）の合成には、長い合成経路を要する。
【０１３１】
（比較例２）
実施例１においてアゾ化合物（Ｂ−１）をネマチック液晶性を有する下記アゾ化合物（Ｅ−２）に変えた他は同様にして光吸収異方性膜を得た。二色比（Ｄ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表１に示す。上記のようにアゾ化合物（Ｅ−２）の合成には、合成例１に示したアゾ化合物（Ｂ−１）よりも多い工程を要するが、この化合物の組成物から得られた光吸収異方性膜の二色比（光吸収異方性）と実施例１で得られた光吸収異方性膜の二色比は同程度であった。
【０１３２】
【化１１】
【０１３３】
【表１】
Ｋ：結晶相
Ｎ：ネマチック相
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二色性色素組成物に関する。また、本発明は、該組成物を用いた光吸収異方性膜、偏光素子および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光や自然光を含む照射光の減衰機能、偏光機能、散乱機能、遮光機能等が必要となった際には、従来は、それぞれの機能毎に異なった原理によって作動する装置を充当していた。それ故に、それら機能に対応する製品も、それぞれの機能別に異なった製造工程によって製造されていた。
例えば、ＬＣＤ（液晶素子）では表示における旋光性や複屈折性を制御するために直線偏光板や円偏光板が用いられている。ＯＬＥＤ（有機エレクトロルミネッセンス素子）においても外光の反射防止のために円偏光板が使用されている。従来、これらの偏光板（偏光素子）にはヨウ素が二色性物質として広く使用されてきた。しかしながら、ヨウ素は昇華性が大きいために偏光素子に使用した場合、その耐熱性や耐光性が十分ではなかった。また、その消光色が深い青になり、全可視スペクトル領域にわたって理想的な無彩色偏光素子とは言えなかった。
【０００３】
そのため、有機系の色素を二色性物質に使用する偏光素子が検討されている。しかし、これら有機系の色素においてはヨウ素に比べると二色性がかなり劣る程度の偏光素子しか得られないなどの問題点があった。特に、光の旋光性や複屈折性を表示原理に用いているＬＣＤにおいて偏光素子は重要な構成要素であり、近年、表示性能などの向上を目的に新たな偏光素子の開発が進められている。
【０００４】
特許文献１では、有機系の色素（二色性色素）を配向させた状態で硬化させた光吸収異方性膜が提案されている。このように、棒状化合物を高い配向秩序度で配列させるには、化合物のアスペクト比（＝分子長／分子幅）が大きいことが重要である。しかしそのような化合物を得るには多くの工程を経る必要があり、合成に困難を伴うという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０５０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、少ない工程数で合成することができ、ラビング配向膜上で高い秩序度で配向する二色性色素を用いた、高い二色性を有する色素組成物を提供することを課題とする。また、本発明は、該組成物を用いた光吸収異方性膜、偏光素子および液晶表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討した結果、上記課題の解決は下記の手段により達成された。
＜１＞下記一般式（１）で表される、連結基Ｌを介して対称な構造である、液晶性を有するアゾ化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする二色性色素組成物。
【０００８】
【化１】
【０００９】
（式中、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、またはアミノ基を表し、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し（Ａｒが複数ある場合は互いに同じであっても異なっていてもよい）、ａは１〜３の整数を表す。）
＜２＞前記一般式（１）で表されるアゾ化合物において、Ａｒが置換基を有していてもよいフェニレン基またはナフチレン基であることを特徴とする＜１＞に記載の二色性色素組成物。
＜３＞前記一般式（１）で表されるアゾ化合物において、Ｌが単結合、アゾ基、エチレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アセチレン基、エステル基、フェニレン基、ナフチレン基、ピペリジニル基、ピペラジニル基から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される連結基であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の二色性色素組成物。
＜４＞＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の二色性色素組成物から形成された光吸収異方性膜。
＜５＞支持体上に、配向膜と＜４＞に記載の光吸収異方性膜を有する偏光素子。
＜６＞＜４＞に記載の光吸収異方性膜または＜５＞に記載の偏光素子を有する液晶表示装置。
＜７＞（１）支持体、または該支持体上に形成された配向膜をラビング処理する工程と、（２）ラビング処理した支持体または配向膜上に、有機溶媒に溶解した＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の二色性色素組成物を塗布する工程と、（３）前記有機溶媒を蒸発させることにより前記二色性色素組成物を配向させる工程を含む＜５＞に記載の偏光素子の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、少ない工程数で合成することができる二色性色素を用いて、液晶性を有し、高い二色性を有する色素組成物を提供することができる。従来に比べ、二色性色素の合成経路を大幅に短縮することにより、コスト削減の効果がある。また、本発明によれば、該組成物を用いて優れた特性を有する光吸収異方性膜、偏光素子および液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の二色性色素組成物は、液晶性を有しており、連結基Ｌを介して対称な構造である、下記一般式（１）で表されるアゾ色素の少なくとも一種を含有することを特徴とする。本発明において、「二色性色素」とは、方向によって吸収波長が異なる色素を意味する。また、「二色性」は、二色性色素組成物を光吸収異方性膜としたときの、偏光軸方向の偏光の吸光度に対する、吸収軸方向の偏光の吸光度の比で計算される。
以下、一般式（１）で表されるアゾ化合物について詳細に説明する。
【００１２】
【化２】
【００１３】
（式中、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、またはアミノ基を表し、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し（Ａｒが複数ある場合は同じであっても異なっていてもよい）、ａは１〜３の整数を表す。）
【００１４】
Ｌは単結合または２価の連結基を表す。連結基Ｌ自体は対称な構造でなくてもよいが、対称で直線性が高く剛直な構造であることが好ましい。
Ｌで表される連結基として以下を挙げることができる。
アゾ基、アルキレン基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキレン基であり、例えばメチレン基、エチレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、１，４−シクロヘキシレン基などが挙げられる）、アルケニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルケニレン基である）、アルキニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１２、特に好ましくは炭素数２〜８のアルキニレン基である）、アリーレン基（好ましくは炭素数６〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、特に好ましくは炭素数６〜１２のアリール基であり、例えば、フェニレン基、ナフチレン基などが挙げられる）、複素環２価基（好ましくは炭素数１〜３０、より好ましくは１〜１２のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えばピリジル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、ピリミジニル基、カルバゾリル基などが挙げられる）、アミド基、エステル基、スルホアミド基、スルホン酸エステル基、ウレイド基、スルホニル基、スルフィニル基、チオエーテル基、エーテル基、カルボニル基、及び−ＮＲ１−（ここで、Ｒ１は水素原子、アルキル基またはアリール基を表す）から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される炭素数１〜６０の連結基が挙げられる。
【００１５】
Ｌは、好ましくは単結合、アゾ基、エチレン基、ブチレン基、ヘキシレン基、１，４−シクロヘキシレン基、ビニレン基、アセチレン基、エステル基、エーテル基、フェニレン基、ナフチレン基、ピペリジニル基、ピペラジニル基から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される連結基であり、より好ましくは単結合、アゾ基、エチレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アセチレン基、エステル基、フェニレン基、ナフチレン基、ピペリジニル基、ピペラジニル基から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される連結基である。
【００１６】
Ｒは水素原子、アルキル基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基、ｎ−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる）、アルコキシ基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは炭素数１〜８であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる）、または置換もしくは無置換のアミノ基（好ましくは炭素数０〜２０、より好ましくは炭素数０〜１２、特に好ましくは炭素数０〜８のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる）を表す。
【００１７】
Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し、Ａｒが複数ある場合は互いに同じであっても異なっていてもよい。
Ａｒで表される芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基が好ましく、フェニレン基がさらに好ましい。
該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、アシルアミノ基、およびシアノ基等が挙げられ、好ましくは、アルキル基またはアルコキシ基である。
【００１８】
Ａｒで表される芳香族複素環基としては、単環または二環性の複素環由来の基が好ましい。
芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられるが、窒素原子及び硫黄原子が特に好ましい。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。芳香族複素環基として具体的には、ピリジンジイル基、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基、ベンゾチアジアゾールジイル基、フタルイミドジイル基等が挙げられる。該芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、Ａｒで表される芳香族炭化水素基の置換基を挙げることができ、その好ましい範囲も同一である。
【００１９】
Ａｒは、特に好ましくは、置換基を有していてもよいフェニレン基またはナフチレン基であり、最も好ましくは置換基を有していてもよいフェニレン基である。
【００２０】
以下に一般式（１）で表されるアゾ色素の具体例を挙げるが、本発明はこれに制限されるものではない。
なお、一般式（１）で表わされる化合物における「対称」とは、連結基Ｌに結合している２つの残基が同じものであることをいい、化合物の空間的な形状に対称性が成り立つ場合に限定されない。化合物の配座にねじれや折れ曲がりがあり、面対称・点対称といった対称性がない場合も「対称」に含まれる。（例えば、以下に示すＡ−５は、上記「対称」に含まれる）。
【００２１】
【化３】
【００２２】
【化４】
【００２３】
【化５】
【００２４】
【化６】
【００２５】
本発明における前記一般式（１）で表されるアゾ色素は、「Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display」(A. V. Ivashchenko著、CRC社、1994年)、「総説合成染料」(堀口博著、三共出版、1968年)およびこれらに引用されている文献等に記載の方法に準じて合成することができる。
【００２６】
前記一般式（１）で表されるアゾ色素は、化合物のアスペクト比（＝分子長／分子幅）が大きい棒状化合物であり、高い配向秩序度で配向させることができる。しかも、連結基Ｌを介して対称な分子構造を有しており、分子中央のコア部分を出発物質として、両端を同時に伸長させることで合成できるため、合成経路を大幅に削減させることができる。
【００２７】
本発明に係る前記一般式（１）で表されるアゾ色素を含有する二色性色素組成物は、この色素を含有した組成物がネマチック液晶性を有するため、例えば、ラビングした配向膜表面への塗布などの積層プロセスを経ることによって、高次の分子配向状態を実現できる。したがって、本発明に係る前記一般式（１）で表されるアゾ色素を含有する二色性色素組成物を光吸収異方性膜として使用すれば、偏光特性の高い偏光素子を作製することができる。
【００２８】
本発明において、前記一般式（１）で表されるアゾ色素は単独で用いても良いし、或いは二種以上を併用しても良い。或いはまた本発明に係わるアゾ色素とこれら以外の色素化合物と併用しても良い。これらの例としては、本発明で使用される以外のアゾ系色素、シアニン系色素、アゾ金属錯体、フタロシアニン系色素、ピリリウム系色素、チオピリリウム系色素、アズレニウム系色素、スクワリリウム系色素、ナフトキノン系色素、トリフェニルメタン系色素、及びトリアリルメタン系色素等を挙げることが出来る。
【００２９】
本発明の光吸収異方性膜は、二色性色素を主成分として形成されており、本発明の二色性色素組成物における、二色性色素の含有量は７０質量％以上であり、８０質量％以上が特に好ましく、９０質量％以上が最も好ましい。
また、前記一般式（１）で表されるアゾ色素の含有量は、前記二色性色素の５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上が特に好ましい。
さらに、本発明の二色性色素組成物における前記一般式（１）で表されるアゾ色素の含有量は特に制限されないが、７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上が特に好ましい。
【００３０】
［光吸収異方性膜の添加剤］
本発明の二色性色素組成物には、前記の二色性色素の他に、任意の添加剤を併用することができる。添加剤の例としては、風ムラ防止剤、ハジキ防止剤、配向膜のチルト角（光吸収異方性膜／配向膜界面での二色性色素の傾斜角）を制御するための添加剤、空気界面のチルト角（光吸収異方性膜／空気界面での二色性色素の傾斜角）を制御するための添加剤、重合開始剤、配向温度を低下させる添加剤（可塑剤）、重合性モノマー、糖類、防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤等である。以下、各添加剤について説明する。
【００３１】
［風ムラ防止剤］
二色性色素とともに使用して、塗布時の風ムラを防止するための材料としては、一般にフッ素系ポリマーを好適に用いることができる。使用するフッ素系ポリマーとしては、二色性色素のチルト角変化や配向を著しく阻害しない限り、特に制限はない。風ムラ防止剤として使用可能なフッ素ポリマーの例としては、特開２００４−１９８５１１号公報、特開２００４−３３３８５２号公報、特開２００５−１７９６３６号公報、特開２００５−２０６６３８号公報に記載がある。二色性色素とフッ素系ポリマーとを併用することによって、ムラを生じることなく表示品位の高い画像を表示することができる。さらに、ハジキなどの塗布性も改善される。二色性色素の配向を阻害しないように、風ムラ防止目的で使用されるフッ素系ポリマーの添加量は、二色性色素に対して一般に０．１〜２質量％の範囲であるのが好ましく、０．１〜１質量％の範囲にあるのがより好ましく、０．４〜１質量％の範囲にあるのがさらに好ましい。
【００３２】
［ハジキ防止剤］
二色性色素の塗布時のハジキを防止するための材料としては、一般に高分子化合物を好適に用いることができる。使用するポリマーとしては、二色性色素と相溶性を有し、二色性色素のチルト角変化や配向を著しく阻害しない限り、特に制限はない。ハジキ防止剤として使用可能なポリマーの例としては、特開平８−９５０３０号公報に記載があり、特に好ましい具体的ポリマー例としてはセルロースエステル類を挙げることができる。セルロースエステルの例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロースおよびセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。二色性色素の配向を阻害しないように、ハジキ防止目的で使用されるポリマーの添加量は、二色性色素組成物に対して一般に０．１〜１０質量％の範囲であるのが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあるのがより好ましく、０．１〜５質量％の範囲にあるのがさらに好ましい。
【００３３】
［配向膜チルト角制御剤］
配向膜のチルト角を制御する添加剤として、分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物を添加することができる。分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物としては、ＰO−ＯＨ、ＰO−ＣＯＯＨ、ＰO−Ｏ−ＰO、ＰO−ＮＨ２、ＰO−ＮＨ−ＰO、ＰO−ＳＨ、ＰO−Ｓ−ＰO、ＰO−ＣＯ−ＰO、ＰO−ＣＯＯ−ＰO、ＰO−ＣＯＮＨ−ＰO、ＰO−ＣＯＮＨＣＯ−ＰO、ＰO−ＳＯ３Ｈ、ＰO−ＳＯ３−ＰO、ＰO−ＳＯ２ＮＨ−ＰO、ＰO−ＳＯ２ＮＨＳＯ２−ＰO、ＰO−Ｃ＝Ｎ−ＰO、ＨＯ−Ｐ（−ＯＰO）２、（ＨＯ−）２ＰＯ−ＯＰO、Ｐ（−ＯＰO）３、ＨＯ−ＰＯ（−ＯＰO）２、（ＨＯ−）２ＰＯ−ＯＰO、ＰＯ（−ＯＰO）３、ＰO−ＮＯ２およびＰO−ＣＮならびにこれらの有機塩が好ましい例として挙げられる。ここで、有機塩としては、上記化合物の有機塩（例えば、アンモニウム塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩等）の他、ピリジニウム塩等も好ましく採用することができる。前記分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物の中でも、ＰO−ＯＨ、ＰO−ＣＯＯＨ、ＰO−Ｏ−ＰO、ＰO−ＮＨ２、ＰO−ＳＯ３Ｈ、ＨＯ−ＰＯ（−ＯＰO）２、（ＨＯ−）２ＰＯ−ＯＰO、ＰＯ（−ＯＰO）３もしくはこれらの有機塩が好ましい。ここで、上記各ＰOは非極性基を表し、ＰOが複数ある場合は、それぞれのＰOは同一でも異なっていてもよい。
【００３４】
ＰOとしては、例えば、アルキル基（好ましくは炭素数１〜３０の直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基）、アルケニル基（好ましくは炭素数１〜３０の直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルケニル基）、アルキニル基（好ましくは炭素数１〜３０の直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキニル基）、アリール基（好ましくは、炭素数６〜３０の置換もしくは無置換のアリール基）、シリル基（好ましくは、炭素数３〜３０の置換もしくは無置換のシリル基）が例として挙げられる。これらの非極性基はさらに置換基を有していてもよく、置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基（シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む）、アルケニル基（シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む）、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、シリルオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アルコキシカルボニルオキシ基、アリールオキシカルボニルオキシ基、アミノ基（アニリノ基を含む）、アシルアミノ基、アミノカルボニルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルファモイルアミノ基、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、スルファモイル基、スルホ基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、アリールアゾ基、ヘテロ環アゾ基、イミド基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスフィニルオキシ基、ホスフィニルアミノ基、シリル基等が好ましい例として挙げられる。
【００３５】
本発明では、二色性色素組成物塗布液等に配向膜チルト制御剤を添加し、配向膜チルト制御剤の存在下で二色性色素を配向させることで、配向膜側界面における二色性色素のチルト角を調整することができる。配向膜チルト角制御剤の添加量は、一般的には、二色性色素の質量に対して０．０００１質量％〜３０質量％であるのが好ましく、０．００１質量％〜２０質量％であるのがより好ましく、０．００５質量％〜１０質量％であるのがさらに好ましい。本発明では、特開２００６−５８８０１号公報に記載の配向膜チルト制御剤を使用することができる。
【００３６】
［重合開始剤］
二色性色素の配向状態を固定して光吸収異方性膜を形成するのが好ましく、重合反応を利用して二色性色素を固定するのが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、熱により支持体等が変形、変質するのを防ぐためにも、光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例、光重合開始剤の使用量、および重合のための光照射エネルギーの値の各々は特開２００１−９１７４１号公報の段落［００５０］〜［００５１］の記載が本発明に適用できる。
【００３７】
［重合性モノマー］
二色性色素とともに重合性モノマーを使用してもよい。本発明に使用可能な重合性モノマーとしては、二色性色素と相溶性を有し、二色性色素のチルト角変化や配向阻害を著しく引き起こさない限り、特に限定はない。これらの中では重合活性なエチレン性不飽和基、例えばビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基などを有する化合物が好ましく用いられる。上記重合性モノマーの添加量は、二色性色素に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。また反応性官能基数が２以上のモノマーを用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高める効果が期待できるため、特に好ましい。
【００３８】
［糖類］
本発明の組成物に糖類を添加してもよい。糖類を添加することで色素会合体の会合度を向上させ、その結果として色素の分子配向を高めることができる。
【００３９】
糖類としては、単糖、二糖、多糖、及び糖アルコール類などの糖の誘導体が挙げられる。糖類の中でも、本発明の効果を奏するにあたり、分子会合性の点から、水酸基が通常２以上、好ましくは３以上で、好ましくは１８以下、更に好ましくは１２以下であるものが良い。水酸基が多過ぎると色素との相互作用が強すぎて析出して色素膜の配向性を損ねてしまうので好ましくなく、少な過ぎると色素との相互作用が不十分であり配向性を向上させることができないので好ましくない。
【００４０】
糖類の分子量としては、１，０００以下が好ましく、更に好ましくは７００以下である。糖類の分子量が大きすぎると色素と相分離してしまい、色素膜の配向性を損ねてしまうおそれがあり好ましくない。
【００４１】
糖類の炭素数としては、通常３６以下、好ましくは２４以下である。糖類の炭素数が多過ぎると、糖類の分子量が大きくなることにより、色素と相分離してしまい、色素膜の配向性を損ねてしまうおそれがあり好ましくない。
【００４２】
本発明において用いる糖類は、中でも、単糖、オリゴ糖、単糖アルコールが、前述の最適な水酸基数、分子量範囲を満たすので好ましい。
【００４３】
単糖としては、例えばキシロース、リボース、グルコース、フルクトース、マンノース、ソルボース、ガラクトースなどが挙げられる。
【００４４】
オリゴ糖としては、例えばトレハロース、コウジビオース、ニゲロース、マルトース、マルトトリオース、イソマルトトリオース、マルトテトラオース、イソマルトース、ソホロース、ラミナリビオース、セロビオース、ゲンチオビオース、ラクトース、スクロース、メリビオース、ルチノース、プリメベロース、ツラノース、パノース、イソパノース、セロトリオース、マンニノトリオース、ソラトリオース、メレジトース、プランテオース、ゲンチアノース、ウンベリフェロース、ラフィノース、スタキオースなどが挙げられる。
【００４５】
糖アルコールとしては、例えばトレイトール、キシリトール、リビトール、アラビトール、ソルビトール、マンニトールなど前述の単糖及びオリゴ糖を還元した化合物が挙げられる。
【００４６】
糖類としては、特に好ましくはキシロース、マンノース、マルトース、マルトトリオース、アラビトールが挙げられる。
【００４７】
なお、これらの糖類、糖アルコール類は各々光学異性体が存在するが、本発明の組成物中にはそれぞれを単独で用いても良く、両方を含んでいても良い。また、糖類は、本発明の組成物中に、１種が単独で用いられていても良く、２種以上が組み合せて用いられていても良い。
【００４８】
本発明の組成物中における、色素に対する糖類の含有量は、重量比で０．１以上、１以下の範囲であることが好ましい。更に好ましくは０．２以上、特に好ましくは０．３以上、更に好ましくは０．７以下、特に好ましくは０．６以下である。糖類の含有量がこの上限を超えると、会合体の配向度が低下するおそれがあり好ましくなく、下限を下回ると、色素会合体の会合度を上げるには不十分であるおそれがあり好ましくない。
【００４９】
［防黴剤、抗菌剤及び殺菌剤］
本発明の組成物に防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤を添加してもよい。これらの添加剤を添加することにより、組成物の保存安定性を向上させることができる。
【００５０】
本発明で言う防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤とは、カビの発生・生育・増殖を抑制する防黴能、微生物を死滅される殺菌能、微生物の発生・生育・増殖を抑制する抗菌能の少なくともいずれかの機能を有する薬剤であればいずれでもよく、公知の防黴剤、殺菌剤、抗菌剤が使用できる。ただし、本発明の組成物を用いて作成した異方性膜の光学特性を低下させないものであることが好ましい。本発明に用いられる防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤としては、例えば、従来の２，４，４′−トリクロロ−２′−ヒドロキシジフェニルなどのフェノール系、二酸化塩素などの塩素系、ヨウ素などのヨウ素系、塩化ベンザルコニウムなどの第４級アンモニウム塩系等が挙げられる。
【００５１】
また、１，２−ｂｅｎｚｉｓｏｔｈｉａｚｏｌｉｎｅ−３−ｏｎｅを有効成分とするものとして、Ｐｒｏｘｅｌ ＢＤＮ、Ｐｒｏｘｅｌ ＢＤ２０、Ｐｒｏｘｅｌ ＧＸＬ、Ｐｒｏｘｅｌ ＬＶ、Ｐｒｏｘｅｌ ＸＬ、Ｐｒｏｘｅｌ ＸＬ２、Ｐｒｏｘｅｌ Ｕｌｔｒａ１０（以上、Ａｖｅｃｉａ社製、商品名）、ｐｏｌｙｈｅｘａｍｅｔｙｌｅｎｅ ｂｉｇｕａｎｉｄｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅを有効成分とするものとして、Ｐｒｏｘｅｌ ＩＢ、（Ａｖｅｃｉａ社製、商品名）、Ｄｉｔｈｉｏ−２，２’−ｂｉｓ（ｂｅｎｚｍｅｔｈｙｌａｍｉｄｅ）を有効成分とするものとしてＤｅｎｓｉｌ Ｐ（Ａｖｅｃｉａ社製、商品名）等も挙げられる。
また、下記式（１１）で表される化合物も有効であり、特に極微量で抗菌効果を示すことから特に好ましい。
【００５２】
【化７】
【００５３】
（式中、Ｘは、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基または置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基を表す。Ｒ21およびＲ22は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。）
Ｘで示されるアルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基が挙げられ、該アルキル基は置換基を有するアルキル基であるのが好ましい。該アルキル基の置換基としては、水酸基、ハロゲン原子、シアノ基、フェニルアミノ基、ハロフェニルアミノ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、モルフォリノ基、ピペリジノ基、ピロリジノ基、カルバモイルオキシ基、もしくはイソチアゾロニル基が挙げられる。又、該ハロゲン原子及び該ハロフェニル基におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子が、該アルコキシ基及び該アルコキシカルボニル基におけるアルコキシ基としては、炭素数１〜６の直鎖状あるいは分岐鎖状のアルコキシ基が、アリールオキシ基のアリール基としては、フェニル基あるいはメチル基、エチル基等の低級アルキル基で置換されたフェニル基が、夫々好ましい。
Ｘで示されるシクロアルキル基としては、炭素数５〜７のシクロアルキル基が挙げられ、中でも、シクロヘキシル基が好ましい。又、シクロアルキル基の置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。
Ｘで示される芳香族炭化水素環基としては、フェニル基が好ましく、芳香族炭化水素環基は置換基を有するのが好ましい。芳香族炭化水素環基の置換基としては、ニトロ基、アルキル基またはアルコキシカルボニル基が好ましい。該アルキル基としては、低級アルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基が特に好ましい。又、該アルコキシカルボニル基としては、炭素数２〜７のアルコキシカルボニル基が好ましい。
【００５４】
Ｘで示される基は、上記の中でも、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基又はモルフォリノ基で置換された炭素数１〜６のアルキル基；炭素数１〜６のアルキル基で置換されていてもよいシクロアルキル基；又はハロゲン原子、ニトロ基、炭素数１〜６のアルキル基で置換された芳香族炭化水素環基であることが好ましい。
【００５５】
Ｒ21およびＲ22は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表すが、ハロゲン原子としては塩素原子又は臭素原子が好ましく、アルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。中でも、Ｒ21は、水素原子またはハロゲン原子であることが更に好ましく、水素原子であることが特に好ましい。又、Ｒ22は、ハロゲン原子であることが好ましい。
【００５６】
尚、本発明においては、置換基を有していてもよいとは、置換基を１以上有していてもよいことを意味する。又、アルキル基及び置換基のアルキル基に相当する部分の炭素数が３以上の場合、直鎖状あるいは分岐鎖状のいずれでも良い。
前記式（１１）で表される化合物の代表的具体例を以下に示す。
【００５７】
Ｎｏ． 化合物名
１． ２−クロロメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
２． ２−シアノメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
３． ２−ヒドロキシメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
４． ２−（３−メチルシクロヘキシル）−３−イソチアゾロン
５． ２−（４−クロロフェニル）−４，５−ジクロロ−３−イソチアゾロン
６． ２−（４−エチルフェニル）−３−イソチアゾロン
７． ２−（４−ニトロフェニル）−５−クロロ−３−イソチアゾロン
８． ２−クロロメチル−３−イソチアゾロン
９． ２−メトキシフェニル−４−メチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
１０． ２−モルフォリノメチル−５−クロロ−３−イソチアゾロン
これらの化合物は、例えば特開平２−２７８号公報等を参考に合成することが可能であるが、商品名：トリバクトラン（ヘキスト社製）等の市販品を利用することも可能である。
【００５８】
また、本発明の防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤は、これを単独で又は２種以上組み合わせて使用することもできる。
防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤の二色性色素組成物中の含有量は特に限定されないが、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．００１質量％以上であり、一方、通常０．５質量％以下、好ましくは０．３質量％以下である。防黴、抗菌及び殺菌の少なくともいずれかの機能を有する薬剤の含有量が少なすぎると、二色性色素組成物が充分な防黴、抗菌または殺菌効果を有さず、含有量が多すぎると二色性色素組成物中で薬剤が析出したり、異方性色素膜を成膜した際に相分離が生じる恐れがあるため、点欠陥や光散乱などの光学的欠陥を生じさせる恐れがある。
【００５９】
本発明の光吸収異方性膜が高い二色比を有するために、本発明の二色性色素組成物に電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物及び電子リッチである（Electron-Rich）化合物を含有させることが好ましい。本発明において、電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物及び電子リッチである（Electron-Rich）化合物としては、例えば、特開２００６−３２３３７７号公報に記載のものを用いることができる。
【００６０】
本発明の組成物における電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物の割合は、組成物全体を１００質量部とした場合に、通常０．１質量部以上、好ましくは０．２質量部以上、また、通常５０質量部以下、好ましくは４０質量部以下の範囲である。前記化合物の割合が少なすぎると、電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物の使用による効果が得られないおそれがあり、多すぎると、組成物の溶液としての粘度が高くなってしまい、扱いにくくなるおそれがあるので好ましくない。
【００６１】
本発明の組成物における電子リッチである（Electron-Rich）化合物の割合は、組成物全体を１００質量部とした場合に、通常５０質量部以下、好ましくは４０質量部以下の範囲である。多すぎると、得られる組成物の溶液の粘度が高くなってしまい、扱いにくくなるおそれがあるので好ましくない。
【００６２】
また、電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物と電子リッチである（Electron-Rich）化合物との質量分率は、通常１０／９０〜９０／１０の範囲内であることが好ましい。この範囲を外れると、電子不足である（Electron-Deficient）盤状化合物又は電子リッチである（Electron-Rich）化合物の使用による効果が得られないおそれがあるため好ましくない。
【００６３】
［塗布溶剤］
本発明の光吸収異方性膜は、本発明の二色性色素組成物の塗布液を用いて形成するのが好ましい。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましい。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。２種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００６４】
［塗布方式］
二色性色素組成物塗布液の配向膜表面への塗布は、通常の方法（例えば、ワイヤバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、インクジェット法）により実施できる。また、二色性色素組成物塗布液における二色性色素組成物の含有量は１〜２０質量％が好ましく、１〜１０質量％がより好ましく、１〜５質量％がさらに好ましい。
【００６５】
本発明の光吸収異方性膜は、湿式成膜法により形成することが好ましい。本発明における光吸収異方性膜の作製には、本発明の二色性色素組成物を調製後、ガラス板などの各種基材に塗布し、色素を配向、積層して得る方法など公知の方法が採用される。
具体的に、湿式成膜法としては、原崎勇次著「コーティング工学」株式会社朝倉書店、１９７１年３月２０日発行、２５３頁から２７７頁や市村國宏監修「分子協調材料の創製と応用」株式会社シーエムシー出版、１９９８年３月３日発行、１１８頁から１４９頁などに記載の公知の方法や、例えば、あらかじめ配向処理を施した基材上に、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法、フリースパンコート法、ダイコート法、インクジェット法などで塗布することが挙げられる。
【００６６】
塗布時の温度は、好ましくは０℃以上、８０℃以下、湿度は好ましくは１０％ＲＨ以上、８０％ＲＨ以下程度である。
【００６７】
このような方法で製造された光吸収異方性膜は機械的強度が低い場合もあるので、必要に応じ、保護層を設けて使用する。この保護層は、例えば、トリアセテート、アクリル、ポリエステル、ポリイミド、トリアセチルセルロース又はウレタン系のフィルム等の透明な高分子膜によりラミネーションして形成され、実用に供する。
【００６８】
また、本発明の光吸収異方性膜をＬＣＤやＯＬＥＤなどの各種の表示素子に偏光フィルター等として用いる場合には、これらの表示素子を構成する電極基板などに直接色素膜を形成したり、色素膜を形成した基材をこれら表示素子の構成部材に用いることができる。
【００６９】
本発明において、一方向に配向処理された基材上に、前記基材上の配向処理方向に対して平行でない角度で本発明の二色性色素組成物を塗布して、光吸収性異方性膜を形成することができる。さらに、基材の縦または横方向と略一致する方向に本発明の二色性色素組成物を塗布することがより好ましい。これにより、光学的な欠陥がなく高い二色比を持つ光吸収異方性膜を提供することもできる。また、二色性色素組成物の塗布後、必要な偏光角度を持たせるために基材を切り出す必要がなく、生産性が高い。
前記の、本発明の二色性色素組成物の好ましい塗布方法については、例えば、特開２００７−１２７８９７号公報等に記載されている。
【００７０】
本発明において、二色性色素組成物塗布液を配向膜表面へ塗布して光吸収異方性膜を形成した後、該異方性膜を減圧処理して有機溶媒を蒸発させ、乾燥させることができる。これにより、高い二色比を持つ光吸収異方性膜を提供することができる。
【００７１】
ここでいう減圧処理とは、光吸収異方性膜を減圧条件下におくことを言う。このとき、光吸収異方性膜を有する基材は高部から底部に流れないよう、水平にしておくことが好ましい。
塗布後、光吸収異方性膜の減圧処理を始めるまでの時間は、短ければ短いほどよく、好ましくは１秒以上３０秒以内である。
減圧処理の方法としては、例えば以下の様な方法が挙げられる。塗布液を基材上に塗布し得られた光吸収異方性膜を、減圧処理装置に入れて減圧処理する。例えば特開２００６−２０１７５９号公報の図９や図１０のような減圧処理装置を使用することができる。減圧処理装置の詳細については、特開２００４−１６９９７５号公報に記載されている。
【００７２】
減圧処理の条件としては、色素膜の存在する系内の圧力が、好ましくは２×１０４Ｐａ以下、さらに好ましくは１×１０４Ｐａ以下、特に好ましくは１×１０３Ｐａ以下である。また、好ましくは１Ｐａ以上、更に好ましくは１×１０１Ｐａ以上である。通常、系内が最終的に到達する圧力が前記の通りであることが好ましい。高すぎると乾燥できず配向が乱れる恐れがあり、低すぎると乾燥が急速過ぎて欠陥が発生する恐れがある。
また、減圧処理時間は、好ましくは５秒以上１８０秒以内である。長すぎると配向緩和前に急速に色素膜を乾燥できず配向が乱れる恐れがあり、短すぎると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
【００７３】
また、減圧処理する際の系内の温度は、好ましくは１０℃以上６０℃以下である。高すぎると乾燥時に対流が起こり塗布膜に不均一性の発生の恐れがあり、低すぎると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
また、湿式製膜法で色素膜を塗布するときには、基材を加温してもよいし冷却してもよい。このときの基材の温度は、好ましくは１０℃以上６０℃以下である。高すぎると減圧乾燥を行う前に配向が乱れて乾燥する恐れがあり、低すぎると基材表面に水滴が付き塗布の障害になる恐れがある。湿式製膜法により塗布した色素膜を減圧乾燥するときに基材の加温を行ってもよい。このときの基材の温度は、好ましくは６０℃以下である。高すぎると減圧乾燥を行う前に配向が乱れて乾燥する恐れがある。
【００７４】
［光吸収異方性膜の特性］
光吸収異方性膜の厚さは、０．０１〜２μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましく、０．０５〜０．５μｍであることが最も好ましい。
【００７５】
本発明の二色性色素組成物塗布液を配向膜上に適用すると、二色性色素は配向膜との界面では配向膜のチルト角で配向し、空気との界面では空気界面のチルト角で配向する。本発明の二色性色素組成物塗布液を配向膜の表面に塗布後、二色性色素を均一配向（モノドメイン配向）させることで、水平配向を実現することができる。
二色性色素を水平配向させ、且つその配向状態に固定することによって形成された光吸収異方性膜は、偏光素子として利用することができる。
【００７６】
一般的に、空気界面側の二色性色素のチルト角は、所望により添加される他の化合物（例えば、特開２００５−９９２４８号公報、特開２００５−１３４８８４号公報、特開２００６−１２６７６８号公報、特開２００６−２６７１８３号公報記載の水平配向化剤など）を選択することにより調整することができ、本発明の光吸収異方性膜を適用する液晶表示装置の偏光素子として、好ましい水平配向状態を実現することができる。
また、配向膜側の二色性色素のチルト角は、前記した方法（配向膜チルト角制御剤等）により制御することができる。
【００７７】
［チルト角］
本発明では、チルト角とは、二色性色素の分子の長軸方向と界面（配向膜界面あるいは空気界面）のなす角度を指す。配向膜側のチルト角を有る程度小さくし水平配向させることにより偏光素子として好ましい光学性能がより効果的に得られる。したがって、偏光性能の観点から、好ましい配向膜側のチルト角は０°〜１０°、さらに好ましくは０°〜５°、特に好ましいのは０°〜２°、最も好ましくは０°〜１°である。また、好ましい空気界面側のチルト角は０°〜１０°、さらに好ましくは０〜５°、特に好ましいのは０〜２°である。
【００７８】
［配向膜］
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。配向膜上に設けられる光吸収異方性膜の二色性色素に所望の配向を付与できるのであれば、配向膜としてはどのような層でもよいが、本発明においては、配向膜のプレチルト角の制御し易さの点から、特にポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、一般にはポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に数回擦ることにより実施することができるが、特に本発明では「液晶便覧」（丸善（株））に記載されている方法により行うことが好ましい。
配向膜の厚さは、０．０１〜１０μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。
配向膜に用いられるポリマーは、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手することができる。本発明における配向膜ではポリビニルアルコール及びその誘導体が好ましく用いられる。特に好ましくは、疎水性基が結合している変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。配向膜についてはＷＯ０１／８８５７４Ａ１号公報の４３頁２４行〜４９頁８行の記載を参照することができる。
なお、本発明において配向膜は支持体と同一であってもよい。
【００７９】
［配向膜のラビング密度］
配向膜のラビング密度を変える方法としては、「液晶便覧」（丸善（株））に記載されている方法を用いることができる。ラビング密度（Ｌ）は、下記式（Ａ）で定量化されている。
【００８０】
式（Ａ） Ｌ＝Ｎｌ（１＋２πｒｎ／６０ｖ）
【００８１】
式（Ａ）中、Ｎはラビング回数、ｌはラビングローラーの接触長、ｒはローラーの半径、ｎはローラーの回転数（ｒｐｍ）、ｖはステージ移動速度（秒速）である。
ラビング密度を高くするためには、ラビング回数を増やす、ラビングローラーの接触長を長く、ローラーの半径を大きく、ローラーの回転数を大きく、ステージ移動速度を遅くすればよく、一方、ラビング密度を低くするためには、この逆にすればよい。
ラビング密度と配向膜のプレチルト角との間には、ラビング密度を高くするとプレチルト角は小さくなり、ラビング密度を低くするとプレチルト角は大きくなる関係がある。
【００８２】
［支持体］
本発明に使用する支持体は透明であっても、着色等により不透明化した支持体であってもよいが、透明な支持体（透明支持体）であるのが好ましく、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。光学的等方性のポリマーフィルムを用いるのが好ましい。ポリマーの具体例および好ましい態様は、特開２００２−２２９４２号公報の段落番号［００１３］の記載を適用できる。また、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても国際公開ＷＯ００／２６７０５号公報に記載の分子を修飾することで該発現性を低下させたものを用いることもできる。
【００８３】
ポリマーフィルムとしては、酢化度が５５．０〜６２．５％であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。特に酢化度が５７．０〜６２．０％であることが好ましい。酢化度、およびその範囲、並びにセルロースアセテートの化学構造は、特開２００２−１９６１４６号公報の段落番号［００２１］の記載を適用できる。セルロースアシレートフィルムを、非塩素系溶媒を用いて製造することについて、発明協会公開技報２００１−１７４５号に詳しく記載されており、そこに記載されたセルロースアシレートフィルムも本発明に好ましく用いることができる。
【００８４】
透明支持体として用いるセルロースエステルフィルムの厚み方向のレターデーション値、および複屈折率の範囲は、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００１８］〜［００１９］の記載を適用できる。
【００８５】
透明支持体として用いるポリマーフィルム、特にセルロースアシレートフィルムのレターデーションを調整するために、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することもできる。芳香族化合物の好ましい範囲、および使用量は、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００２１］〜［００２３］の記載を適用できる。このようなレターデーション上昇剤については国際公開ＷＯ０１／８８５７４Ａ１号公報、国際公開ＷＯ００／２６１９Ａ１号公報、特開２０００−１１１９１４号公報、同２０００−２７５４３４号公報、同２００２−３６３３４３号公報等に記載されている。
【００８６】
セルロースアシレートフィルムは、調製されたセルロースアシレート溶液（ドープ）から、ソルベントキャスト法によりを製造することが好ましい。ドープには、前記のレターデーション上昇剤を添加することが好ましい。調製したセルロースアシレート溶液（ドープ）を用いて、ドープの２層以上流延によるフィルム化もできる。フィルムの形成は、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００３８］〜［００４０］の記載を適用できる。
【００８７】
セルロースアシレートフィルムは、さらに延伸処理によりレターデーションを調整することができる。延伸倍率は、３〜１００％の範囲にあることが好ましい。前記セルロースアシレートフィルムを延伸する場合には、テンター延伸が好ましく使用され、遅相軸を高精度に制御するために、左右のテンタークリップ速度、離脱タイミング等の差をできる限り小さくすることが好ましい。
【００８８】
セルロースエステルフィルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するため、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００４３］の態様、および好ましい範囲が本発明に適用できる。
【００８９】
セルロースエステルフィルムには、劣化防止剤（例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン）や紫外線防止剤を添加してもよい。劣化防止剤については、特開２００２−１３９６２１号公報の段落番号［００４４］の記載を適用できる。特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）を挙げることができる。紫外線防止剤については、特開平７−１１０５６号公報に記載がある。
【００９０】
セルロースアシレートフィルムの表面処理、および固体の表面エネルギーについては、特開２００２−１９６１４６号公報の段落番号［００５１］〜［００５２］の記載を適用できる。
【００９１】
セルロースアシレートフィルムの厚さは、使用目的によって異なるが、通常５〜５００μｍの範囲であり、さらに２０〜２５０μｍの範囲が好ましく、特に３０〜１８０μｍの範囲が最も好ましい。なお、光学用途としては３０〜１１０μｍの範囲が特に好ましい。
【００９２】
［光吸収異方性膜の用途］
本発明の光吸収異方性膜は、光吸収の異方性を利用し直線偏光、円偏光、楕円偏光等を得る偏光膜として機能する他、膜形成プロセスと基材や色素を含有する組成物の選択により、屈折異方性や伝導異方性などの各種異方性膜として機能化が可能となり、様々な種類の、多様な用途に使用可能な偏光素子とすることができる。
本発明の偏光素子は、（１）支持体、または該支持体上に形成された配向膜をラビングする工程、（２）ラビング処理した支持体または配向膜上に、有機溶媒に溶解した本発明の二色性色素組成物を塗布する工程、および（３）前記有機溶媒を蒸発させることにより前記二色性色素組成物を配向させる工程、により製造することができる。前記（１）〜（３）の工程の詳細については、前述の通りである。
【００９３】
本発明の光吸収異方性膜を基材上に形成し偏光素子として使用する場合、形成された光吸収異方性膜そのものを使用してもよく、また上記の様な保護層のほか、粘着層或いは反射防止層、配向膜、位相差フィルムとしての機能、輝度向上フィルムとしての機能、反射フィルムとしての機能、半透過反射フィルムとしての機能、拡散フィルムとしての機能、光学補償フィルムとしての機能などの光学機能をもつ層など、様々な機能をもつ層を湿式成膜法などにより積層形成し、積層体として使用してもよい。
これら光学機能を有する層は、例えば以下の様な方法により形成することが出来る。
【００９４】
位相差フィルムとしての機能を有する層は、例えば、特許第２８４１３７７号公報、特許第３０９４１１３号公報などに記載の延伸処理を施したり、特許第３１６８８５０号公報などに記載された処理を施したりすることによって形成することができる。
【００９５】
また、輝度向上フィルムとしての機能を有する層は、例えば特開２００２−１６９０２５号公報や特開２００３−２９０３０号公報に記載されているような方法で微細孔を形成すること、或いは、選択反射の中心波長が異なる２層以上のコレステリック液晶層を重畳することにより形成することができる。
【００９６】
反射フィルム又は半透過反射フィルムとしての機能を有する層は、蒸着やスパッタリングなどで得られた金属薄膜を用いて形成することができる。
拡散フィルムとしての機能を有する層は、上記の保護層に微粒子を含む樹脂溶液をコーティングすることにより、形成することができる。
また、位相差フィルムや光学補償フィルムとしての機能を有する層は、ディスコティック液晶性化合物などの液晶性化合物をコーティングして配向させることにより形成することができる。
【００９７】
本発明の二色性色素組成物を塗布して形成することにより、In-Cell型偏光子を製造することができる。この場合、二色性色素組成物の電気伝導度及び／またはナトリウムイオン濃度の値を一定値以下に抑えることにより、アクティブ駆動に適した高い電圧保持率（電荷保持特性）を有するIn-Cell型偏光子を得ることができ、ひいては駆動性能、表示性能に優れた前記In-Cell型偏光子を用いた液晶素子を得ることができる。
【００９８】
本発明において、二色性色素組成物の電気伝導度は２５ｍＳ／ｃｍ以下が好ましく、１０ｍＳ／ｃｍ以下がより好ましく、１ｍＳ／ｃｍ以下が更に好ましい。このような範囲とすることで、電圧保持率の高いIn-Cell型偏光子を得ることが可能となる。なお、通常０．２ｍＳ／ｃｍ以上である。上限を越えると極性不純物の溶解性が高くなり好ましくない。
【００９９】
In-Cell型偏光子用組成物の電気伝導度は、２電極法（セル）又は４電極法（セル）による電導度メーターなどにより求められる。具体的には、日本工業規格（ＪＩＳ）のＫ０１０１：１９９８「工業用水試験方法」で規定されている電気伝導率の測定方法に準じた各種方法により測定することが可能であるが、ガード電極による測定精度の向上の観点から２電極法（セル）よりも４電極法（セル）が、印加電圧（電極間に発生する電位差）により偏在すると予想されるキャリアー（イオンなど）の電極近傍での諸現象を排除する観点から直流（ＤＣ）印加よりも交流（ＡＣ）印加による測定が好ましい。
【０１００】
本発明の二色性色素組成物は、上述のように、色素と、溶剤と、必要に応じて用いられる界面活性剤などの各種添加剤からなる混合物（溶液）である。この混合物を構成する各成分の化学種及び各成分に由来する不純物、特に極性成分やイオン性成分が、組成物の電気伝導度に寄与すると考えられ、これらの含有量を低減させることにより、電気伝導度を低減することが可能となると考えられる。
本発明の二色性色素組成物の電気伝導度を低減させる手法としては、例えば、特開２００６−３０９１８５号公報に記載されており、本発明に適用することができる。
【０１０１】
本発明において、二色性色素組成物のナトリウムイオン濃度は２５００ｐｐｍ以下が好ましく、１０００ｐｐｍ以下がより好ましく、１００ｐｐｍ以下がさらに好ましい。なお、その下限は通常１０ｐｐｍ以上である。高すぎると、液晶素子（液晶層）への溶出、更には電気特性への悪影響があり好ましくない。ナトリウムイオン濃度を上記範囲内にするための手法としては、例えば、不純物を低減させる手法として上に例示した各種の手法を用いることができる。
【０１０２】
二色性色素組成物のナトリウムイオン濃度は、組成物中に存在する特定イオンの濃度に応答して電極電位が変化するイオン選択性電極と比較電極とを併用することにより求めることができる。具体的には、日本工業規格（ＪＩＳ）のＫ０１０１：１９９８「工業用水試験方法」で規定されているナトリウム（イオン）の測定方法に準じたフレーム光度法、フレーム原子吸光法、イオンクロマト法等各種方法により測定することが可能であるが、比較的高濃度のナトリウムイオン量を直接的に測定可能であることから、日本工業規格（ＪＩＳ）のＫ０１２２：１９９８「イオン電極測定方法通則」で規定されている測定方法に準じたイオン電極測定法が好ましい。更に、バッファー液によるｐＨの調整が不要なイオン選択性電極を用いたイオンメーターを使用する方が、ｐＨによる解離状態の変化を抑止することができるため好ましい。
【０１０３】
前記光学異方性膜は、塗布法によって、例えば、偏光板用保護フィルム等の表面に、直接形成してもよい。また、以下に説明する転写材料を用い転写して形成してもよい。即ち、本発明の液晶表示装置の製造方法の一例として、前記光学異方性膜からなる光学異方性層を、転写材料から転写して形成することを含む方法が挙げられる。転写材料を用いて光学異方性層を形成することにより、工程数を軽減して、簡易な方法で良好な表示特性の液晶表示装置を作製することができる。
【０１０４】
以下、前記光学異方性層を、液晶表示装置内に形成するのに有用な転写材料について説明する。
［転写材料］
本発明に使用可能な転写材料は、例えば、特開２００７−２７９７０５号公報の図３（ａ）に示されるように、支持体と、光学異方性層とを少なくとも有する。前記公報の図３（ｂ）に示されるように、さらに、少なくとも一層の感光性樹脂層を有しているのが好ましい。感光性樹脂層は、パターニング等の工程を経ない場合であっても、光学異方性層の転写を容易にし、有用である。また、例えば、前記公報の図３（ｃ）に示す様に、支持体と光学異方性層との間には、転写時に相手基板側の凹凸を吸収するためのクッション性のような力学特性コントロールあるいは凹凸追従性付与のための層を有していてもよいし、また、前記公報の図３（ｄ）に示す様に、光学異方性層中の二色性色素の配向を制御するための配向層として機能する層が配置されてもよいし、さらに前記公報の図３（ｅ）に示す様に双方の層を有していてもよい。また、前記公報の図３（ｆ）に示す様に、感光性樹脂層の表面保護などの目的から、最表面に剥離可能な保護層を設けてもよい。
【０１０５】
［支持体］
上記の転写材料に用いられる支持体は、透明でも不透明でもよく特に限定はない。支持体を構成するポリマーの例には、セルロースエステル（例、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート）、ポリオレフィン（例、ノルボルネン系ポリマー）、ポリ（メタ）アクリル酸エステル（例、ポリメチルメタクリレート）、ポリカーボネート、ポリエステル及びポリスルホンが含まれる。製造工程において光学特性を検査する目的には、透明支持体は透明で低複屈折の材料が好ましく、低複屈折性の観点からはセルロースエステル及びノルボルネン系が好ましい。市販のノルボルネン系ポリマーとしては、アートン（商品名、ＪＳＲ（株）製）、ゼオネックス、ゼオノア（以上、いずれも商品名、日本ゼオン（株）製）などを用いることができる。また安価なポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等も好ましく用いられる。
【０１０６】
［光学異方性層］
転写材料が有する光学異方性層は、偏光性能に充分な光学特性を満足している必要はなく、例えば、転写される過程において実施される露光工程を通じて、偏光性能が発現又は変化して、最終的に偏光フィルムに必要な偏光性能を示すものであってもよい。
【０１０７】
［感光性樹脂層］
前記転写材料は、感光性樹脂層を有しているのが好ましい。前記感光性樹脂層は、感光性樹脂組成物よりなり、前記感光性樹脂層は、少なくとも（１）アルカリ可溶性樹脂と、（２）モノマー又はオリゴマーと、（３）光重合開始剤又は光重合開始剤系と、を含む樹脂組成物から形成するのが好ましい。
【０１０８】
（１）アルカリ可溶性樹脂
前記アルカリ可溶性樹脂（以下、単に「バインダ」ということがある。）としては、側鎖にカルボン酸基やカルボン酸塩基などの極性基を有するポリマーが好ましい。その例としては、特開昭５９−４４６１５号公報、特公昭５４−３４３２７号公報、特公昭５８−１２５７７号公報、特公昭５４−２５９５７号公報、特開昭５９−５３８３６号公報及び特開昭５９−７１０４８号公報に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等を挙げることができる。また側鎖にカルボン酸基を有するセルロース誘導体も挙げることができ、またこの他にも、水酸基を有するポリマーに環状酸無水物を付加したものも好ましく使用することができる。また、特に好ましい例として、米国特許第４１３９３９１号明細書に記載のベンジル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸との共重合体や、ベンジル（メタ）アクリレートと（メタ）アクリル酸と他のモノマーとの多元共重合体を挙げることができる。これらの極性基を有するバインダポリマーは、単独で用いてもよく、或いは通常の膜形成性のポリマーと併用する組成物の状態で使用してもよく、感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は２０〜５０質量％が一般的であり、２５〜４５質量％が好ましい。
【０１０９】
（２）モノマー又はオリゴマー
前記感光性樹脂層に使用されるモノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を２個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。
【０１１０】
更に特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレー卜やメタクリレートを挙げることができる。
これらの中で、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合性化合物Ｂ」も好適なものとして挙げることができる。
これらのモノマー又はオリゴマーは、単独でも、２種類以上を混合して用いてもよく、感光性樹脂組成物の全固形分に対する含有量は５〜５０質量％が一般的であり、１０〜４０質量％が好ましい。
【０１１１】
（３）光重合開始剤又は光重合開始剤系
前記感光性樹脂層に使用される光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール２量体とｐ−アミノケトンの組み合わせ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール２量体が好ましい。
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合開始剤Ｃ」も好適なものとしてあげることができる。
これらの光重合開始剤又は光重合開始剤系は、単独でも、２種類以上を混合して用いてもよいが、特に２種類以上を用いることが好ましい。少なくとも２種の光重合開始剤を用いると、表示特性、特に表示のムラが少なくできる。
感光性樹脂組成物の全固形分に対する光重合開始剤又は光重合開始剤系の含有量は、０．５〜２０質量％が一般的であり、１〜１５質量％が好ましい。
【０１１２】
［その他の層］
転写材料の、支持体と光学異方性層の間には、力学特性や凹凸追従性をコントロールするために熱可塑性樹脂層を形成することが好ましい。熱可塑性樹脂層に用いる成分としては、特開平５−７２７２４号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカーＶｉｃａｔ法（具体的にはアメリカ材料試験法エーエステーエムデーＡＳＴＭＤ１２３５によるポリマー軟化点測定法）による軟化点が約８０℃以下の有機高分子物質より選ばれることが特に好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル或いはそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル或いはそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル及びそのケン化物の様な塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと（メタ）アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の（メタ）アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロン、Ｎ−ジメチルアミノ化ナイロンの様なポリアミド樹脂等の有機高分子が挙げられる。
【０１１３】
転写材料においては、複数の塗布層の塗布時、及び塗布後の保存時における成分の混合を防止する目的から、中間層を設けることが好ましい。該中間層としては、特開平５−７２７２４号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断膜を用いることが好ましく、この場合、露光時感度がアップし、露光機の時間負荷が減り、生産性が向上する。該酸素遮断膜としては、低い酸素透過性を示し、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解するものが好ましく、公知のものの中から適宜選択することができる。これらの内、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの組み合わせである。
【０１１４】
前記熱可塑性樹脂層や前記中間層を、前記配向層と兼用することもできる。特に前記中間層に好ましく用いられるポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンは配向層としても有効であり、中間層と配向層を１層にすることが好ましい。
【０１１５】
樹脂層の上には、貯蔵の際の汚染や損傷から保護する為に薄い保護フィルムを設けることが好ましい。保護フィルムは仮支持体と同じか又は類似の材料からなってもよいが、樹脂層から容易に分離されねばならない。保護フィルム材料としては例えばシリコン紙、ポリオレフィンもしくはポリテトラフルオロエチレンシートが適当である。
【０１１６】
光学異方性層及び感光性樹脂層、及び所望により形成される配向層、熱可塑性樹脂層及び中間層の各層は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法（米国特許第２６８１２９４号明細書）により、塗布により形成することができる。二以上の層を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許第２７６１７９１号、同２９４１８９８号、同３５０８９４７号、同３５２６５２８号の各明細書及び原崎勇次著、コーティング工学、２５３頁、朝倉書店（１９７３）に記載がある。
【０１１７】
［転写材料を用いた光学異方性層の形成方法］
本発明でいう転写材料を基板上に転写する方法については特に制限されず、基板上に上記光学異方性層及び感光性樹脂層を同時に転写できれば特に方法は限定されない。例えば、フィルム状に形成した本発明でいう転写材料を、感光性樹脂層面を基板表面側にして、ラミネータを用いて加熱及び／又は加圧したローラー又は平板で圧着又は加熱圧着して、貼り付けることができる。具体的には、特開平７−１１０５７５号公報、特開平１１−７７９４２号公報、特開２０００−３３４８３６号公報、特開２００２−１４８７９４号公報に記載のラミネータ及びラミネート方法が挙げられるが、低異物の観点で、特開平７−１１０５７５号公報に記載の方法を用いるのが好ましい。その後、支持体は剥離してもよく、剥離によって露出した光学異方性層表面に、他の層、例えば電極層等を形成してもよい。
【０１１８】
転写材料を転写する被転写材料である基板については、特に制限されない。例えば、透明基板が用いられ、表面に酸化ケイ素皮膜を有するソーダガラス板、低膨張ガラス、ノンアルカリガラス、石英ガラス板等の公知のガラス板、或いは、プラスチックフィルム等を挙げることができる。被転写材料はまた透明支持体上にベタの光学異方性層等の層が設けられたものであってもよい。また、被転写材料は、予めカップリング処理を施しておくことにより、感光性樹脂層との密着を良好にすることができる。該カップリング処理としては、特開２０００−３９０３３号公報記載の方法が好適に用いられる。尚、特に限定されるわけではないが、基板の膜厚としては、７００〜１２００μｍが一般的に好ましい。
光学異方性層の上に粘着層を設けるのではなく、被転写材料の上に粘着層を設けておいてもよい。
【実施例】
【０１１９】
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
なお、以下の実施例中、光吸収異方性膜の光学特性に関する測定は下記の通り実施した。
【０１２０】
＜二色比＞
二色比は、ヨウ素系偏光素子を入射光学系に配した分光光度計で光吸収異方性膜の吸光度を測定した後、次式により計算した。
二色比（Ｄ）＝Ａｚ／Ａｙ
Ａｚ：光吸収異方性膜の吸収軸方向の偏光に対する吸光度
Ａｙ：光吸収異方性膜の偏光軸方向の偏光に対する吸光度
【０１２１】
（合成例１）
アゾ化合物（Ｂ−１）を以下のようにして合成した。
J.Org.Chem., 2004, 69(5), 1752-1755に記載の方法で合成したｐ-エチニルアニリン(1)をピリジン中に溶解し、過剰の酢酸銅(II)を加えて室温下でホモカップリング反応を行ない、ジアセチレン化合物(2)を得た。この化合物を塩酸中で懸濁状態とし、液温を５℃以下に保ちながら亜硝酸ナトリウム水溶液を徐々に加え、ジアゾ化した。この反応液を水酸化カリウムで塩基性としたフェノールのメタノール溶液中に加え、アゾ化合物(3)を得た。この化合物を、触媒量の硫酸を加えたブタノール／トルエン混合溶媒中に溶解し、ディーン・スターク蒸留装置を取り付けたフラスコで加熱還流させ、アゾ化合物（B-1）を得た。
1H-NMR(CDCl3) :δ= 0.98(t,6H), 1.51(m,4H), 1.80(m,4H), 4.06(t,4H), 7.0(m,4H), 7.6-8.0(m,12H)
【０１２２】
【化８】
【０１２３】
上記のようにアゾ化合物（Ｂ−１）は、短い合成経路で効率的に合成できる。
【０１２４】
（実施例１）
クロロホルム９８部にネマチック液晶性を有するアゾ化合物（Ｂ−１）を２部加え、撹拌溶解後濾過して二色性色素組成物塗布液を得た。次に、ガラス基板上に形成しラビングした配向膜上に、前記塗布液を塗布し、この後、室温でクロロホルム自然乾燥した。配向膜としては、ポリビニルアルコールを使用した。
得られた光吸収異方性膜における色素膜面内の吸収軸方向に振動面を有する偏光に対する吸光度（Ａｚ）、および色素膜面内の偏光軸方向に振動面を有する偏光に対する吸光度（Ａｙ）とから求めた二色比（Ｄ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表１に示す。得られた光吸収異方性膜は偏光膜として充分機能し得る高い二色比（光吸収異方性）を有していた。
【０１２５】
（実施例２〜９）
実施例１においてアゾ化合物（Ｂ−１）をネマチック液晶性を有するアゾ化合物（Ｂ−３）、（Ｃ−１）、（Ｃ−３）、（Ｃ−５）、（Ｃ−６）、（Ｃ−７）、（Ｄ−２）、（Ｄ−３）に変えた他は同様にして光吸収異方性膜を得た。二色比（Ｄ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表１に示す。得られた光吸収異方性膜は偏光膜として充分機能し得る高い二色比（光吸収異方性）を有していた。
【０１２６】
（比較例１）
実施例１においてアゾ化合物（Ｂ−１）をネマチック液晶性を有する下記アゾ化合物（Ｅ−１）に変えた他は同様にしたが、配向膜上で結晶化が起こり、光吸収異方性膜は得られなかった。アゾ化合物（Ｅ−１）は合成例１に示したアゾ化合物（Ｂ−１）と同程度の合成工程数で合成できる化合物であるが、下記構造式から明らかなように、アゾ化合物（Ｂ−１）よりも分子長が短い。二色比（Ｄ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表１に示す。
【０１２７】
【化９】
【０１２８】
（合成例２）
下記アゾ化合物（Ｅ−２）を次のようにして合成した。
ｐ-ブチルアニリン(4)を塩酸中で懸濁状態とし、液温を５℃以下に保ちながら亜硝酸ナトリウム水溶液を徐々に加え、ジアゾ化した。この反応液をフェニルアミノメタンスルホン酸ナトリウムのメタノール溶液中に加え、アゾ化合物(5)を得た。この化合物を、塩基性条件下で加水分解し、アゾ化合物(6)を得た。この化合物を塩酸中で懸濁状態とし、液温を５℃以下に保ちながら亜硝酸ナトリウム水溶液を徐々に加え、ジアゾ化した。この反応液を1-アミノナフタレンのメタノール溶液中に加え、アゾ化合物(7)を得た。この化合物を塩酸中で懸濁状態とし、液温を５℃以下に保ちながら亜硝酸ナトリウム水溶液を徐々に加え、ジアゾ化した。この反応液を水酸化カリウムで塩基性としたフェノールのメタノール溶液中に加え、アゾ化合物(8)を得た。この化合物を、触媒量の硫酸を加えたヘキサノール／トルエン混合溶媒中に溶解し、ディーン・スターク蒸留装置を取り付けたフラスコで加熱還流させ、アゾ化合物（E-2）を得た。
1H-NMR(CDCl3) :δ= 0.92(t,3H), 0.95(t,3H), 1.14-1.67(m,10H), 1.82(m,2H), 2.71(t,2H), 4.04(t,2H), 6.77(d,2H), 7.33(d,2H), 7.6-8.3(m,12H), 9.04(m,2H)
【０１２９】
【化１０】
【０１３０】
上記のようにアゾ化合物（Ｅ−２）の合成には、長い合成経路を要する。
【０１３１】
（比較例２）
実施例１においてアゾ化合物（Ｂ−１）をネマチック液晶性を有する下記アゾ化合物（Ｅ−２）に変えた他は同様にして光吸収異方性膜を得た。二色比（Ｄ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表１に示す。上記のようにアゾ化合物（Ｅ−２）の合成には、合成例１に示したアゾ化合物（Ｂ−１）よりも多い工程を要するが、この化合物の組成物から得られた光吸収異方性膜の二色比（光吸収異方性）と実施例１で得られた光吸収異方性膜の二色比は同程度であった。
【０１３２】
【化１１】
【０１３３】
【表１】
Ｋ：結晶相
Ｎ：ネマチック相
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表される、連結基Ｌを介して対称な構造である、液晶性を有するアゾ化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする二色性色素組成物。
【化１】
（式中、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、またはアミノ基を表し、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し（Ａｒが複数ある場合は互いに同じであっても異なっていてもよい）、ａは１〜３の整数を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）で表されるアゾ化合物において、Ａｒが置換基を有していてもよいフェニレン基またはナフチレン基であることを特徴とする請求項１に記載の二色性色素組成物。
【請求項３】
前記一般式（１）で表されるアゾ化合物において、Ｌが単結合、アゾ基、エチレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アセチレン基、エステル基、フェニレン基、ナフチレン基、ピペリジニル基、ピペラジニル基から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される連結基であることを特徴とする請求項１または２に記載の二色性色素組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の二色性色素組成物から形成された光吸収異方性膜。
【請求項５】
支持体上に、配向膜と請求項４に記載の光吸収異方性膜を有する偏光素子。
【請求項６】
請求項４に記載の光吸収異方性膜または請求項５に記載の偏光素子を有する液晶表示装置。
【請求項７】
（１）支持体、または該支持体上に形成された配向膜をラビング処理する工程と、（２）ラビング処理した支持体または配向膜上に、有機溶媒に溶解した請求項１〜３のいずれか１項に記載の二色性色素組成物を塗布する工程と、（３）前記有機溶媒を蒸発させることにより前記二色性色素組成物を配向させる工程を含む請求項５に記載の偏光素子の製造方法。
【請求項１】
下記一般式（１）で表される、連結基Ｌを介して対称な構造である、液晶性を有するアゾ化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする二色性色素組成物。
【化１】
（式中、Ｌは単結合または２価の連結基を表し、Ｒは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、またはアミノ基を表し、Ａｒは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環を表し（Ａｒが複数ある場合は互いに同じであっても異なっていてもよい）、ａは１〜３の整数を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）で表されるアゾ化合物において、Ａｒが置換基を有していてもよいフェニレン基またはナフチレン基であることを特徴とする請求項１に記載の二色性色素組成物。
【請求項３】
前記一般式（１）で表されるアゾ化合物において、Ｌが単結合、アゾ基、エチレン基、１，４−シクロヘキシレン基、アセチレン基、エステル基、フェニレン基、ナフチレン基、ピペリジニル基、ピペラジニル基から選ばれる１種または２種以上を組み合わせて構成される連結基であることを特徴とする請求項１または２に記載の二色性色素組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の二色性色素組成物から形成された光吸収異方性膜。
【請求項５】
支持体上に、配向膜と請求項４に記載の光吸収異方性膜を有する偏光素子。
【請求項６】
請求項４に記載の光吸収異方性膜または請求項５に記載の偏光素子を有する液晶表示装置。
【請求項７】
（１）支持体、または該支持体上に形成された配向膜をラビング処理する工程と、（２）ラビング処理した支持体または配向膜上に、有機溶媒に溶解した請求項１〜３のいずれか１項に記載の二色性色素組成物を塗布する工程と、（３）前記有機溶媒を蒸発させることにより前記二色性色素組成物を配向させる工程を含む請求項５に記載の偏光素子の製造方法。
【公開番号】特開２０１０−２１５８４６（Ｐ２０１０−２１５８４６Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６６２７９（Ｐ２００９−６６２７９）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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