液晶組成物、光吸収異方性膜、偏光素子、液晶表示装置
【課題】高い二色性を有する液晶組成物、特に、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、中でも特に、スメクチックＢ液晶性を有する液晶組成物を提供する。
【解決手段】 配向かつ重合可能な棒状液晶単量体を主成分とし、下記式（１）を満足する二色性色素の少なくとも一種を含有することを特徴とする液晶組成物。
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
【解決手段】 配向かつ重合可能な棒状液晶単量体を主成分とし、下記式（１）を満足する二色性色素の少なくとも一種を含有することを特徴とする液晶組成物。
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状液晶単量体及び二色性色素を含有する液晶組成物に関する。また、本発明は、該組成物を用いた光吸収異方性膜、偏光素子及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】
その一つの方法として、ヨウ素を含む偏光素子と同様に、二色性を有する有機色素（二色性色素）をポリビニルアルコールのような高分子材料に溶解または吸着させ、その膜を一方向にフィルム状に延伸して二色性色素を配向させる方法が提案されている。しかしながら、該方法では延伸処理等のプロセスに手間がかかる等の問題点があった。
そこで、最近では他の方法が着目されるようになってきた。この方法として、非特許文献１では、ガラスや透明フィルムなどの基板上に有機色素分子の分子間相互作用などを利用して二色性色素を配向させ、偏光膜（異方性色素膜）を形成する方法がある。しかしながら、該文献に記載の方法では、耐熱性について問題があることが知られていた。
【０００５】
また、上記ガラスや透明フィルムなどの基板上に有機色素分子の分子間相互作用などを利用して二色性色素を配向させることは湿式成膜法により達成される。このような湿式成膜法で異方性色素膜が作製される場合、この色素膜に使用される色素には、色素分子の高い二色性の他に、湿式成膜法のプロセスに適した色素であることが要求される。湿式成膜法におけるプロセスとしては、色素を基板上に堆積、配向させる方法やその配向を制御する方法などが挙げられる。従って、従来の上記延伸処理を経る偏光素子に使用され得る色素であっても、湿式成膜法には適していないことが多くある。特許文献１〜３では、上記プロセスに適した材料が提案されているが、これらの材料では該プロセスに適してはいても、高い二色性を示すことができないという問題点があった。
【０００６】
また、該プロセスに適した材料として、特許文献４では、（クロモゲン）（ＳＯ３Ｍ）ｎで表される色素が提案されている。しかしながら、該文献では、数種類の二色性色素を組み合わせて無彩色を表しているが、この様に数種類の二色性色素を組み合わせて異方性色素膜を得た場合、異なる分子を混合するため分子配向が乱れてしまい、高い二色性を得ることは困難であるという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献５には、特定構造の液晶単量体中に二色性色素を混合した組成物を、電場、磁場、またはラビングにより配向処理したのちに固定化した、スメクチック相の良好な配向を実現した偏光フィルタが記載されている。また、特許文献６には、特許文献５と同様の組成物中にゲル化剤を併用することで、スメクチック相の良好な配向を実現した偏光素子が記載されている。しかし、これらの偏光素子では、スメクチックＢ相への降温により全面に配向欠陥が発生し、二色比が著しく低下するという問題点があった。
【０００８】
【非特許文献１】Dreyer,J.F.，Journal de Physique，1969，4，114.，”Light Polarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals”
【特許文献１】特開２００２−１８００５２号公報
【特許文献２】特表２００２−５２８７５８号公報
【特許文献３】特開２００２−３３８８３８号公報
【特許文献４】特表平８−５１１１０９号公報
【特許文献５】特許３３３５１７３号公報
【特許文献６】国際公開ＷＯ２００７０００７０５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、高い二色性を有する液晶組成物、特に、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、中でも特に、スメクチックＢ液晶性を有する液晶組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、幅広い温度において、優れた二色比を有する光吸収異方性膜、偏光素子、および表示性能に優れた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、
＜１＞配向かつ重合可能な棒状液晶単量体を主成分とし、下記式（１）を満足する二色性色素の少なくとも一種を含有することを特徴とする液晶組成物、
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
＜２＞前記棒状液晶単量体が下記一般式（２）で表されることを特徴とする＜１＞項記載の液晶組成物、
【００１１】
【化１】
【００１２】
［式中、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ独立に、重合性基であり；Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、アルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−、アルキレン基、置換アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基であり；Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基であり；Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し；ｎ１、ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立に、０乃至４の整数であり；そして、ｍは０乃至４の整数である］、
＜３＞前記液晶組成物がネマチック相およびスメクチック相のいずれも形成可能なことを特徴とする＜１＞または＜２＞項に記載の液晶組成物、
＜４＞前記スメクチック相がスメクチックＢ相であることを特徴とした＜３＞項に記載の液晶組成物、
＜５＞前記二色性色素がアゾ色素であることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の液晶組成物、
＜６＞前記アゾ色素が下記一般式（３）で表されることを特徴とする＜５＞項に記載の液晶組成物、
【００１３】
【化２】
【００１４】
[式中、Ｄ1およびＤ2は各々独立してアゾ色素の発色団を表し、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表し、ｎ1およびｎ2は各々独立して０または１を表し、Ｑは下記一般式（Ｑ）で表される２価基を表す。]
【００１５】
【化３】
【００１６】
[式中、ＸおよびＹは窒素原子またはＣＨを表し、ｎは１〜５のいずれかの整数を表す。合計で２ｎ個存在するＸおよびＹはそれぞれ同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも１つは窒素原子である。Ｒ1〜Ｒ8は各々独立して水素原子または置換基を表す。]、
＜７＞＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いて形成された光吸収異方性膜。
＜８＞＜７＞項に記載の光吸収異方性薄膜を用いて形成された偏光素子、
＜９＞＜７＞項に記載の光吸収異方性薄膜、またはは＜７＞項に記載の偏光素子を備えてなることを特徴とする液晶表示装置、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液晶組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有し、且つ偏光膜として充分機能し得る高い二色比を有するものとすることができる。また、本発明の光吸収異方性薄膜および偏光素子は、幅広い温度において、優れた二色比を有するものとすることができる。また、本発明の液晶表示装置は表示性能に優れる。
【００１８】
本発明の液晶組成物は、棒状液晶単量体を主成分とし、該組成物が下記式（１）を満足する二色性色素の少なくとも一種を含有する。
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
【００１９】
［棒状液晶単量体］
まず、棒状液晶単量体について説明する。棒状液晶は、液晶性化合物の分子構造において、よく知られている概念であり、（液晶便覧編集委員会編、「液晶便覧」、丸善（株）、２０００年発行；および岩柳茂夫著、「液晶」、共立出版、１９８４年発行）に記載されている。
本発明では、棒状液晶をネマチック相からスメクチック相に転移させたのち、重合することが好ましいため、ネマチック相とスメクチック相、特にスメクチックＢ相の双方を発現できる棒状液晶が好適に用いられる。
【００２０】
本明細書において、スメクチック相とは、一方向に揃った分子が層構造を有している状態をいう。ここで、棒状スメクチック液晶とは、スメクチック液晶相を示す温度範囲を有する棒状液晶である。
【００２１】
一般に棒状液晶は、複数の環（例、芳香族環）が連結した剛直性に富むユニット（メソゲン基）と、その両端を置換した炭化水素鎖（側鎖部）からなる。側鎖部の炭化水素鎖の僅かな相違により、液晶相の種類や相転移温度が極めて敏感に変化する。
同一のメソゲン基を有する場合には、その炭化水素鎖が長いものほどスメクチック相を示すことが一般的である。
【００２２】
スメクチック相を示す棒状液晶のメソゲン基の例は、アゾメチン、アゾキシベンゼン、ビフェニル、フェニルエステル、安息香酸エステル、シクロヘキサンカルボン酸フェニル、フェニルシクロヘキサン、フェニルピリミジン、フェニルジオキサンを含む。
スメクチック相を示すメソゲン基は、ビフェニル、安息香酸エステル、フェニルピリミジンが好ましく、三環以上のフェニル基を有する安息香酸エステル（特開平１１−３２２６７８号公報記載）がさらに好ましい。
【００２３】
スメクチック相を示す棒状液晶の炭化水素鎖（側鎖部）は、炭素原子数が３乃至２０の炭化水素基が好ましく、炭素原子数が６乃至１４の炭化水素基がさらに好ましい。
特に好ましい棒状液晶は、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類である。低分子液晶に代えて、または加えて、高分子液晶を用いてもよい。
【００２４】
本発明の棒状液晶単量体は、重合性基を有することが好ましい。
重合性基は、ラジカル重合性基（例、エチレン性不飽和基）または開環重合性基（例、エポキシ基、オキセタン基）が好ましく、ラジカル重合性基がさらに好ましい。
【００２５】
重合性基を有する棒状液晶単量体は、下記式（２）で表されることが好ましい。
【００２６】
【化４】
【００２７】
式（２）において、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ独立に、重合性基である。重合性基は、ラジカル重合性基（例、エチレン性不飽和基）または開環重合性基（例、エポキシ基、オキセタン基）が好ましく、ラジカル重合性基がさらに好ましく、エチレン性不飽和基が最も好ましい。
エチレン性不飽和基は、ＣｑＨ２ｑ−１−Ｌ０−で表されることが好ましい。ｑは２または３である。Ｌ０は−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基である。
ＣｑＨ２ｑ−１−はビニル、アリル、１−プロペニルまたはイソプロペニルが好ましく、ビニルまたはイソプロペニルがさらに好ましい。
Ｌ０は−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−または−ＣＯ−ＮＲ−であることが好ましく、−Ｏ−ＣＯ−または−ＣＯ−Ｏ−がさらに好ましく、−ＣＯ−Ｏ−が最も好ましい。
エチレン性不飽和基はアクリロイルオキシ（ＣｑＨ２ｑ−１がビニルで、Ｌ０が−ＣＯ−Ｏ−）またはメタクリロイルオキシ（ＣｑＨ２ｑ−１がイソプロペニルで、Ｌ０が−ＣＯ−Ｏ−）であることが特に好ましい。
【００２８】
式（２）において、Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、アルキレン基または置換アルキレン基である。
アルキレン基および置換アルキレン基は、分岐を有していてもよい。
アルキレン基および置換アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０が好ましく、１乃至２０がさらに好ましく、１乃至１１が最も好ましい。
置換アルキレン基の置換基は、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノおよびアルコキシ基（例、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ）からなる群より選ばれる一価の基であることが好ましい。アルコキシ基の炭素原子数は、１乃至１２が好ましく、１乃至８がさらに好ましく、１乃至６が最も好ましい。
Ｘ１およびＸ２は、（無置換の）アルキレン基であることが好ましい。
【００２９】
式（２）において、Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−、アルキレン基、置換アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である。
Ｒは、水素原子またはアルキル基である。アルキル基の炭素原子数は、１乃至６が好ましく、１乃至３がさらに好ましい。
置換アルキレン基の置換基は、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノおよびアルコキシ基（例、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ）からなる群より選ばれる一価の基であることが好ましい。
Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−、アルキレン基、置換アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である。
【００３０】
Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−、−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましい。
【００３１】
上記において、ＡＬは、アルキレン基または置換アルキレン基を表す。
Ｌ１は、−Ｏ−、アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。
【００３２】
式（２）において、Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である。
Ｒは水素原子またはアルキル基である。アルキル基の炭素原子数は、１乃至６が好ましく、１乃至３がさらに好ましい。
Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましい。Ｌ２およびＬ３は、−ＣＯ−Ｏ−であることが特に好ましい。
【００３３】
式（２）において、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基としては、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ、アルキル基（例、メチル、エチル、イソプロピル）、アルケニル基またはアルコキシ基（例、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ）であることが好ましい。アルキル基およびアルコキシ基の炭素原子数は、１乃至１２が好ましく、１乃至８がさらに好ましく、１乃至６が最も好ましい。アルケニル基の炭素原子数は、２乃至１２が好ましく、２乃至８がさらに好ましく、２乃至６が最も好ましい。
式（２）において、ｎ１、ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立に、０乃至４の整数である。ｎ１、ｎ２およびｎ３は、０、１または２であることが好ましく、０または１であることがさらに好ましく、０であることが最も好ましい。
式（２）において、ｍは０乃至４の整数である。ｍは、０、１、２または３であることが好ましく、１、２または３であることがさらに好ましく、１または２であることが最も好ましい。
ｍが２、３または４である場合、複数存在するＹ２、ｎ２およびＬ３は、互いに異なっていてもよい。
【００３４】
以下に、前記一般式（２）で表される棒状液晶単量体の具体例をあげるが、本発明は以下の具体例に限定されるものではない。
【００３５】
【化５】
【００３６】
【化６】
【００３７】
前記一般式（２）で表される棒状液晶単量体は、一般に、単独で液晶性を示すことができる。前記一般式（２）で表される棒状液晶単量体を、他の液晶と混合することより液晶性を発現してもよい。
前記一般式（２）で表される棒状液晶単量体を他の液晶分子と混合して用いる場合、液晶性分子全体に対する式（２）で表される棒状液晶単量体の割合は、１〜９９質量％が好ましく、１０〜９８質量％がさらに好ましく、３０〜９５質量％が最も好ましい。
【００３８】
併用する液晶単量体は、棒状液晶単量体が好ましい。他の棒状液晶単量体は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号、米国特許第５６２２６４８号、米国特許第５７７０１０７号の各明細書、国際公開第９５／２２５８６号、国際公開第９５／２４４５５号、国際公開第９７／００６００号、国際公開第９８／２３５８０号、国際公開第９８／５２９０５号の各パンフレット、特開平１−２７２５５１号、特開平６−１６６１６号、特開平７−１１０４６９号、特開平１１−８００８１号、特開２００１−３２８９７３号の各公報に記載がある。
【００３９】
液晶状態の温度領域は、０℃〜３００℃が好ましく、１０℃〜２５０℃がさらに好ましく、２０℃〜２００℃が最も好ましい。
ネマチック相を形成する温度領域は、スメクチック相を形成する温度領域よりも高温であることが好ましい。
ネマチック相を形成する温度領域は、２０℃〜３００℃が好ましく、３０℃〜２５０℃がさらに好ましく、４０℃〜２００℃が最も好ましい。
スメクチック相を形成する温度領域は、０℃〜２００℃が好ましく、１０℃〜１８０℃がさらに好ましく、２０℃〜１６０℃が最も好ましい。
【００４０】
次に、二色性色素について詳細に説明する。
本発明の二色性色素は下記式（１）の関係を満たす限り特に限定されないが、好ましくは、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、キノン系色素、トリフェニルメタン系色素、およびトリアリルメタン系色素などを挙げることができる。
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
本発明の二色性色素として、より好ましくはアゾ色素またはキノン系色素があげられる。アゾ色素及びキノン系色素としてさらに好ましくは特開２００３−９６４６１号公報及び特開２００７−４１２６０号公報で挙げられたアゾ色素及びキノン系色素を挙げることができる。
【００４１】
本発明の二色性色素として特に好ましくは下記一般式（３）で表されるアゾ色素である。
【００４２】
【化７】
【００４３】
[式中、Ｄ1およびＤ2は各々独立してアゾ色素の発色団を表し、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表し、ｎ1およびｎ2は各々独立して０または１を表し、Ｑは下記一般式（Ｑ）で表される２価基を表す。]
【００４４】
【化８】
【００４５】
[式中、ＸおよびＹは窒素原子またはＣＨを表し、ｎは１〜５のいずれかの整数を表す。合計で２ｎ個存在するＸおよびＹはそれぞれ同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも１つは窒素原子である。Ｒ1〜Ｒ8は各々独立して水素原子または置換基を表す。]
【００４６】
前記一般式（３）において、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表す。ｎ1およびｎ2はそれぞれ０または１を表し、ｎ1およびｎ2が０のとき、ＱはＤ1およびＤ2に単結合によりそれぞれ結合する。Ｌ1およびＬ2がそれぞれ表す連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。前記連結基としては、炭素数１〜２０のアルキレン基（例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、１，４−シクロヘキシレン基）、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基）、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、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子、アルキル基またはアリール基を表す）および複素環２価基（たとえば、２，６−ピリジニレン基）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炭素数１〜６０の連結基が挙げられる。
【００４７】
なお、これらの連結基はさらに置換基により置換されていてもよく、置換基としては、後述するＲ1〜Ｒ8がそれぞれ表す置換基として例示した置換基が挙げられる。
【００４８】
前記一般式（３）で表される化合物は、ｎ1およびｎ2が０である、またはｎ1およびｎ2が１であり且つＬ1およびＬ2がアルキレン基、アリーレン基、アルキニレン基、エーテル基（−Ｏ−）およびカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）の少なくとも１種を含む連結基であるのが好ましい。さらに、ｎ1およびｎ2が０である、またはｎ1およびｎ2が１であり且つＬ1およびＬ2がアルキレン基と、エーテル基（−Ｏ−）および／またはカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）とを含む連結基であるのがより好ましい。
【００４９】
前記一般式（Ｑ）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立して水素原子または置換基を表す。前記置換基としては、ハロゲン原子（例えば、塩素、臭素、沃素、フッ素）；メルカプト基；シアノ基；カルボキシル基；リン酸基；スルホ基；ヒドロキシ基；炭素数１〜１０、好ましくは炭素数２〜８、さらに好ましくは炭素数２〜５のカルバモイル基（例えば、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、モルホリノカロボニル基）；炭素数０〜１０、好ましくは炭素数２〜８、さらに好ましくは炭素数２〜５のスルファモイル基（例えば、メチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、ピペリジノスルホニル基）；ニトロ基；炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８の無置換アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基）；炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜５の置換アルキル基（例えば、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基、カルボキシエチル基、エトキシカルボニルメチル基、アセチルアミノメチル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルケニル基（例えば、ビニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルキニル基（例えば、エチニル基、フェニルエチニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換の環状脂肪族炭化水素基（例えば、１−シクロヘキセニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、４−メチルシクロヘキシル基、４−エチルシクロヘキシル基、４−プロピルシクロヘキシル基、４−ブチルシクロヘキシル基）；
【００５０】
炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、２−メトキシエトキシ基、２−フェニルエトキシ基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ｐ−メチルフェノキシ基、ｐ−クロロフェノキシ基、ナフトキシ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアシル基（例えば、アセチル基、ベンゾイル基、トリクロロアセチル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアシルアミノ基（例えば、アセチルアミノ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルホニル基（例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ベンゼンスルホニル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルフィニル基（例えば、メタンスルフィニル基、エタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルホニルアミノ基（例えば、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基）；アミノ基；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８の置換アミノ基（例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、さらに好ましくは炭素数３〜６のアンモニウム基（例えば、トリメチルアンモニウム基、トリエチルアンモニウム基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜６のヒドラジノ基（例えば、トリメチルヒドラジノ基）；
【００５１】
炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜６のウレイド基（例えば、ウレイド基、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド基）；炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜６のイミド基（例えば、スクシンイミド基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８のアルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基、ｐ−クロロフェニルチオ基、２−ピリジルチオ基、ナフチルチオ基）；炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、２−ベンジルオキシカルボニル基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリーロキシカルボニル基（例えば、フェノキシカルボニル基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１５、さらに好ましくは炭素数６〜１０の置換または無置換のアリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、ｐ−カルボキシフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、ｐ−シアノフェニル基、ｍ−フルオロフェニル基、ｐ−トリル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１０、さらに好ましくは炭素数４〜６の置換または無置換のヘテロ環基（例えば、ピリジル基、５−メチルピリジル基、チエニル基、フリル基、モルホリノ基、テトラヒドロフルフリル基）；が挙げられる。
【００５２】
また、Ｒ1〜Ｒ8のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。形成される環としては、ベンゼン環およびナフタレン環が挙げられる。
【００５３】
Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基であるのが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基またはトリフルオロメトキシ基であるのがより好ましく、水素原子であるのが特に好ましい。
【００５４】
前記一般式（Ｑ）において、ｎは１〜３であるのが好ましい。
【００５５】
前記Ｑは、下記一般式（Ｑ−１）〜（Ｑ−３）のいずれかで表される２価基を含んでいるのが好ましく、下記一般式（Ｑ−１）〜（Ｑ−３）のいずれかであるのがより好ましい。
【００５６】
【化９】
【００５７】
前記一般式（Ｑ−１）〜（Ｑ−３）において、Ｒ11〜Ｒ18、Ｒ21〜Ｒ28およびＲ31〜Ｒ38は、各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒ11〜Ｒ18、Ｒ21〜Ｒ28およびＲ31〜Ｒ38のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。Ｒ11〜Ｒ18、Ｒ21〜Ｒ28およびＲ31〜Ｒ38が表す置換基については、Ｒ1〜Ｒ8が表す置換基と同義であり、好ましい具体例についても同様である。Ｒ11〜Ｒ18、Ｒ21〜Ｒ28およびＲ31〜Ｒ38のうち２つが結合して形成される環についても、Ｒ1〜Ｒ8と同様のものが挙げられる。
【００５８】
前記一般式（３）で表される化合物の中でも、下記一般式（４）で表されるアゾ色素が好ましい。
【００５９】
【化１０】
【００６０】
前記一般式（４）において、Ｑについては、前記一般式（３）中のＱと同義であり、その好ましい範囲も同様である。
【００６１】
前記一般式（４）において、Ａｒ1〜Ａｒ4は各々独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。前記アリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。炭素数２〜２０のアリール基が好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を含むアリール基が好ましい。前記ヘテロアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記へテロアリール基としては、炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環を含む基、またはこれらのヘテロ芳香環を２種以上あるいはこれらヘテロ芳香環の１種以上と前述のアリール基の芳香環とが縮合して形成される縮環を含む基が挙げられる。
【００６２】
Ａｒ1〜Ａｒ4が置換基を有する場合、該置換基としては、前述のＲ1〜Ｒ8がそれぞれ表す置換基として例示したもの、および−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ5基および−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ6−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ7基等のアゾ基が挙げられる。ここで、Ａｒ5、Ａｒ6、Ａｒ7は先に示したＡｒ1〜Ａｒ4と同義であり、具体例、置換基の例ともＡｒ1〜Ａｒ4で示したものと同様である。Ａｒ1〜Ａｒ4が置換基を有する場合、該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基またはトリフルオロメトキシ基であるのが好ましい。また、Ａｒ1〜Ａｒ4の該置換基としては、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ5基および−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ6−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ7基も好ましく、ポリアゾ色素構造の化合物も好ましい。
【００６３】
前記一般式（４）中、ｎ1、ｎ2、Ｌ1およびＬ2については、前記一般式（３）中の各々と同義である。前記一般式（４）中、ｎ1が０であり、且つＡｒ1に結合しているＸが窒素原子であるのが好ましい。また、前記一般式（２）中、ｎ2が１であり、Ｌ2に結合しているＹがＣＨであり、且つＬ2がカルボニル基−Ｃ（＝Ｏ）−および／またはエーテル基（−Ｏ−）を含む連結基であるのが好ましい。
【００６４】
前記一般式（４）で表される化合物の中でも、ｎ1およびｎ2が０であり、Ｑが前記一般式（Ｑ−１）〜（Ｑ−３）のいずれかの２価基であり、且つＲ1〜Ｒ8が全て水素原子である化合物、即ち、下記一般式（５）〜（７）のいずれかで表されるアゾ化合物が特に好ましい。
【００６５】
【化１１】
【００６６】
前記一般式（５）〜（７）において、Ａｒ1〜Ａｒ4は各々独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。前記アリール基およびヘテロアリール基については、前述の定義の通りであり、その好ましい範囲についても同様である。
【００６７】
また、前記一般式（４）で表される化合物には、下記一般式（８）で表される化合物が含まれる。
【００６８】
【化１２】
【００６９】
式中、Ａｒ1〜Ａｒ4は各々独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表し、ｎ1およびｎ2は各々独立して０または１を表し、Ｒ11〜Ｒ18およびＲ21〜Ｒ28は、各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒ11〜Ｒ18およびＲ21〜Ｒ28のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。前記一般式（８）において、Ａｒ1〜Ａｒ4、Ｒ11〜Ｒ18およびＲ21〜Ｒ28については、前記一般式（４）および一般式（Ｑ−２）中の各基の定義の通りであり、その具体例および好ましい範囲についても同様である。前記一般式（８）において、ｎ1およびｎ2は０であるのが好ましい。
【００７０】
前記一般式（３）で表されるアゾ色素の具体例を以下に示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。
【００７１】
【化１３】
【００７２】
【化１４】
【００７３】
【化１５】
【００７４】
【化１６】
【００７５】
【化１７】
【００７６】
【化１８】
【００７７】
【化１９】
【００７８】
【化２０】
【００７９】
前記一般式（３）で表される化合物は、「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に記載の方法を参考にして合成することができる。
【００８０】
前記一般式（３）で表されるアゾ色素は、その分子構造から明らかなように、分子形状が平板で直線性がよく、分子長軸方向と短軸方向のアスペクト比が大きな分子形状をしているため、液晶相、特にスメクチック液晶相の複数のレイヤー間に配列し、スメクチック相を安定化する効果をもたらす。
【００８１】
本発明の液晶組成物においては、棒状液晶単量体の分子長軸方向の分子長をＬｌとし、二色性色素の分子長軸方向の分子長をＬｄとした場合、
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
であることが好ましい。また、
Ｌｄ／Ｌｌ＞１．５
であることがさらに好ましく、
Ｌｄ／Ｌｌ＞１．８
であることが最も好ましい。
前記関係式を満たす二色性色素を含有する液晶組成物を光吸収異方性薄膜として利用すれば、偏光特性の高い偏光素子を作成することができる。
また、Ｌｄ／Ｌｌの上限は特に限定されるものではないが、例えば、Ｌｄ／Ｌｌ＜１０程度とすればよい。
【００８２】
本発明において、前記関係式を満たす二色性色素は単独で用いても良いし、あるいは二種以上を併用しても良い。あるいはまた本発明に関わる二色性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、およびトリアリルメタン系色素などを挙げることができる。
【００８３】
本発明の液晶組成物は、棒状液晶単量体を主成分として形成されており、本発明の液晶組成物における。棒状液晶単量体の含有量は６０質量％以上であり、７０質量％以上が特に好ましく、８０〜９９質量％が最も好ましい。
また、本発明の液晶組成物における二色性色素の含有量は、前記棒状液晶単量体の２０質量％以下が好ましく、１〜１０質量％が特に好ましい。
【００８４】
［液晶組成物の添加剤］
本発明の液晶組成物には、前記の棒状液晶単量体及び二色性色素の他に、任意の添加剤を併用することができる。本発明の液晶組成物を用いて光吸収異方性膜を形成する場合の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／配向膜界面での棒状液晶単量体及び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／空気界面での棒状液晶単量体及び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が挙げられる。以下、各添加剤について説明する。
【００８５】
［風ムラ防止剤］
棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び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、特願２００２−３６４０３４号公報、特願２００３−１２９３５４号公報、特願２００３−３９４９９８号公報、特願２００４−１２１３９号公報に記載がある。棒状液晶単量体及び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。棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び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。
【００８６】
［ハジキ防止剤］
棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び二色性色素と相溶性を有し、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。棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び二色性色素に対して一般に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。
【００８７】
［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Ｒは同一でも異なっていてもよい。
【００８８】
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ケニル基）、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。
【００８９】
本発明では、液晶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棒状液晶単量体及び二色性色素を配向させることで、配向膜側界面における棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び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。
【００９０】
［重合開始剤］
棒状液晶単量体及び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棒状液晶単量体及び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。
【００９１】
［重合性モノマー］
棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び二色性色素と相溶性を有し、棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び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。
【００９２】
［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。
【００９３】
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。
【００９４】
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、配向性を損ねてしまうおそれがあり好ましくない。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
本発明の組成物中における、棒状液晶単量体及び二色性色素に対する糖類の含有量は、質量比で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。
【０１０３】
［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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
【化２１】
【０１０７】
（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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１１３】
［光吸収異方性膜］
本発明の光吸収異方性膜は、上記の本発明の液晶組成物を用いて形成されたものである。
【０１１４】
［塗布溶剤］
本発明の光吸収異方性膜は、本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素を含有する液晶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。
【０１１５】
［塗布方式］
棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物塗布液における棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物の含有量は１〜４０質量％が好ましく、１〜３０質量％がより好ましく、１〜２０質量％がさらに好ましい。
【０１１６】
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、本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物を調製後、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。
【０１１７】
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（相対湿度）以上、８０％ＲＨ以下程度である。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物を塗布して、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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物を塗布することがもできる。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、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物の塗布後、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、本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物の好ましい塗布方法については、例えば、特開２００７−１２７８９７号公報等に記載の方法を用いることができる。
【０１２１】
本発明において、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
減圧処理の条件としては、棒状液晶単量体及び二色性色素よりなる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。上限を上回ると乾燥できず配向が乱れる恐れがあり、下限を下回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。上限を上回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、下限を下回ると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
【０１２４】
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。上限を上回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、下限を下回ると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
また、湿式製膜法で棒状液晶単量体及び二色性色素を含む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。上限を上回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、下限を下回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棒状液晶単量体及び二色性色素を含む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。上限を上回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。
【０１２５】
［光吸収異方性膜の特性］
光吸収異方性膜の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．１〜５μｍであることがさらに好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。
【０１２６】
本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物塗布液を配向膜上に適用すると、棒状液晶単量体及び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。本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物塗布液を配向膜の表面に塗布後、棒状液晶単量体及び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。
棒状液晶単量体及び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。
【０１２７】
一般的に、空気界面側の棒状液晶単量体及び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、配向膜側の棒状液晶単量体及び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。
【０１２８】
［チルト角］
本発明では、チルト角とは、棒状液晶単量体及び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。
【０１２９】
［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棒状液晶単量体及び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編集委員会編、「液晶便覧」（丸善（株）、２０００年発行）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。光学補償フィルム用の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。
【０１３０】
［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）、２０００年発行）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。
【０１３１】
式（Ａ） Ｌ＝Ｎｌ（１＋２πｒｎ／６０ｖ）
【０１３２】
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。
【０１３３】
［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。
【０１３４】
ポリマーフィルムとしては、セルロースアシレートが好ましく、酢化度が５５．０〜６２．５％であるセルロースアセテートがさらに好ましく、酢化度が５７．０〜６２．０％であるセルロースアセテートが特に好ましい。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。
【０１３５】
透明支持体として用いるセルロースアシレート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。
【０１３６】
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、特願２００２−７０００９号明細書等に記載されている。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
セルロースアシレートフィルムには、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。
【０１４０】
セルロースアシレートフィルムには、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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
［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。
【０１４４】
［偏光素子］
本発明の偏光素子は、例えば、（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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物を塗布する工程、（３）前記有機溶媒を蒸発させる工程、（４）ネマチック相温度以上に加熱した後スメクチック相温度まで降温する工程、により製造することができる。前記（１）〜（４）の工程の詳細については、前述の通りである。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１５０】
本発明において、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物の電気伝導度は、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。
本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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に記載されており、本発明に適用することができる。
【０１５３】
本発明において、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。上限を越えると、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。
【０１５４】
棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１５５】
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、転写材料を用い転写して形成してもよい。
【０１５６】
［液晶表示装置］
本発明の液晶表示装置は上記の本発明の光吸収異方性膜または偏光素子を備えてなるものである。
本発明の液晶表示装置の製造方法の一例として、前記光吸収異方性膜または偏光素子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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
［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。
【０１５９】
［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、ノルボルネン系ポリマーが含まれる。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（ＪＳＲ（株）製）、ゼオネックス、ゼオノア（以上、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。
【０１６０】
［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。
【０１６１】
［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。
【０１６２】
（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、着色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。
【０１６３】
（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。
【０１６４】
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、着色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。
【０１６５】
（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。
着色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。
【０１６６】
［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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
［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。
【０１７２】
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】
【０１７３】
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。
【０１７４】
＜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
【０１７５】
また、以下の実施例中、棒状液晶単量体及び二色性色素の分子長軸の分子長は、密度汎関数法により各配座の構造最適化計算を行ったのち、安定コンフォメーションで計算を行った。計算はGaussian03（米・ガウシアン社）を用いた。
用いた棒状液晶単量体の分子長（Ｌｌ）と二色性色素の分子長（Ｌｄ）を表１に示す。
【０１７６】
【表１】
【０１７７】
（実施例１）
クロロホルム８０質量部に棒状液晶単量体Ｎｏ．（１１）を１９．６質量部及び二色性アゾ色素Ｎｏ．（１８）を０．４質量部加え、撹拌溶解後濾過して液晶組成物の塗布液を得た。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、室温でクロロホルムを自然乾燥した後、１５５℃で１分間加熱熟成し、ネマチック相で配向させた。この後、８０℃まで降温してスメクチックＢ相で光吸収異方性膜を作製した。配向膜としては、ポリイミド（日産化学社製ＳＥ−１５０）を使用した。
【０１７８】
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）、二色性色素の分子長（Ｌｄ）と棒状液晶単量体の分子長（Ｌｌ）の比（Ｌｄ／Ｌｌ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表２に示す。組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有しており、且つ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。
【０１７９】
（実施例２）
アゾ色素をＮｏ．（１９）に変更した以外、実施例１と同様に光吸収異方性膜を作製した。
得られた光吸収異方性膜の二色比（Ｄ）、分子長比（Ｌｄ/Ｌｌ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表２に示す。組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有しており、且つ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。
【０１８０】
（実施例３）
クロロホルム８０質量部に棒状液晶単量体Ｎｏ．（１１）を１８．８質量部及び二色性アゾ色素Ｎｏ．（１９）を０．４質量部及び重合開始剤としてＩｒａｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ 社製）を０．８質量部加え、撹拌溶解後濾過して液晶組成物の塗布液を得た。このものを実施例２と同様の条件で塗布し、１５５℃で１分間加熱熟成してネマチック相で配向させた後、８０℃まで降温してスメクチックＢ相で２Ｊの紫外線を照射して配向状態を固定化した。得られた光吸収異方性膜の二色比（Ｄ）、分子長比（Ｌｄ／Ｌｌ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表２に示す。組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有しており、得られた異方性色素膜は偏光膜として充分機能し得る高い二色比を有する異方性色素膜であった。
【０１８１】
（比較例１）
アゾ色素をＷＯ２００７／０００７０５記載の下記アゾ色素（Ａ）に変更した以外、実施例１と同様に光吸収異方性膜を作製した。
得られた光吸収異方性膜の二色比（Ｄ）、分子長比（Ｌｄ／Ｌｌ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表２に示す。組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有していたが、スメクチックＢ相への降温により全面に配向欠陥が発生し、二色比が著しく低下した。
【０１８２】
【表２】
【０１８３】
Ｋ：結晶相
ＳＢ：スメクチックＢ相
ＳＣ：スメクチックＣ相
ＳＡ：スメクチックＡ相
Ｎ：ネマチック相
Ｉ：アイソトロピック相
【０１８４】
【化２２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒状液晶単量体及び二色性色素を含有する液晶組成物に関する。また、本発明は、該組成物を用いた光吸収異方性膜、偏光素子及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】
その一つの方法として、ヨウ素を含む偏光素子と同様に、二色性を有する有機色素（二色性色素）をポリビニルアルコールのような高分子材料に溶解または吸着させ、その膜を一方向にフィルム状に延伸して二色性色素を配向させる方法が提案されている。しかしながら、該方法では延伸処理等のプロセスに手間がかかる等の問題点があった。
そこで、最近では他の方法が着目されるようになってきた。この方法として、非特許文献１では、ガラスや透明フィルムなどの基板上に有機色素分子の分子間相互作用などを利用して二色性色素を配向させ、偏光膜（異方性色素膜）を形成する方法がある。しかしながら、該文献に記載の方法では、耐熱性について問題があることが知られていた。
【０００５】
また、上記ガラスや透明フィルムなどの基板上に有機色素分子の分子間相互作用などを利用して二色性色素を配向させることは湿式成膜法により達成される。このような湿式成膜法で異方性色素膜が作製される場合、この色素膜に使用される色素には、色素分子の高い二色性の他に、湿式成膜法のプロセスに適した色素であることが要求される。湿式成膜法におけるプロセスとしては、色素を基板上に堆積、配向させる方法やその配向を制御する方法などが挙げられる。従って、従来の上記延伸処理を経る偏光素子に使用され得る色素であっても、湿式成膜法には適していないことが多くある。特許文献１〜３では、上記プロセスに適した材料が提案されているが、これらの材料では該プロセスに適してはいても、高い二色性を示すことができないという問題点があった。
【０００６】
また、該プロセスに適した材料として、特許文献４では、（クロモゲン）（ＳＯ３Ｍ）ｎで表される色素が提案されている。しかしながら、該文献では、数種類の二色性色素を組み合わせて無彩色を表しているが、この様に数種類の二色性色素を組み合わせて異方性色素膜を得た場合、異なる分子を混合するため分子配向が乱れてしまい、高い二色性を得ることは困難であるという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献５には、特定構造の液晶単量体中に二色性色素を混合した組成物を、電場、磁場、またはラビングにより配向処理したのちに固定化した、スメクチック相の良好な配向を実現した偏光フィルタが記載されている。また、特許文献６には、特許文献５と同様の組成物中にゲル化剤を併用することで、スメクチック相の良好な配向を実現した偏光素子が記載されている。しかし、これらの偏光素子では、スメクチックＢ相への降温により全面に配向欠陥が発生し、二色比が著しく低下するという問題点があった。
【０００８】
【非特許文献１】Dreyer,J.F.，Journal de Physique，1969，4，114.，”Light Polarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals”
【特許文献１】特開２００２−１８００５２号公報
【特許文献２】特表２００２−５２８７５８号公報
【特許文献３】特開２００２−３３８８３８号公報
【特許文献４】特表平８−５１１１０９号公報
【特許文献５】特許３３３５１７３号公報
【特許文献６】国際公開ＷＯ２００７０００７０５号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、高い二色性を有する液晶組成物、特に、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、中でも特に、スメクチックＢ液晶性を有する液晶組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、幅広い温度において、優れた二色比を有する光吸収異方性膜、偏光素子、および表示性能に優れた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、
＜１＞配向かつ重合可能な棒状液晶単量体を主成分とし、下記式（１）を満足する二色性色素の少なくとも一種を含有することを特徴とする液晶組成物、
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
＜２＞前記棒状液晶単量体が下記一般式（２）で表されることを特徴とする＜１＞項記載の液晶組成物、
【００１１】
【化１】
【００１２】
［式中、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ独立に、重合性基であり；Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、アルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−、アルキレン基、置換アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基であり；Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基であり；Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し；ｎ１、ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立に、０乃至４の整数であり；そして、ｍは０乃至４の整数である］、
＜３＞前記液晶組成物がネマチック相およびスメクチック相のいずれも形成可能なことを特徴とする＜１＞または＜２＞項に記載の液晶組成物、
＜４＞前記スメクチック相がスメクチックＢ相であることを特徴とした＜３＞項に記載の液晶組成物、
＜５＞前記二色性色素がアゾ色素であることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の液晶組成物、
＜６＞前記アゾ色素が下記一般式（３）で表されることを特徴とする＜５＞項に記載の液晶組成物、
【００１３】
【化２】
【００１４】
[式中、Ｄ1およびＤ2は各々独立してアゾ色素の発色団を表し、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表し、ｎ1およびｎ2は各々独立して０または１を表し、Ｑは下記一般式（Ｑ）で表される２価基を表す。]
【００１５】
【化３】
【００１６】
[式中、ＸおよびＹは窒素原子またはＣＨを表し、ｎは１〜５のいずれかの整数を表す。合計で２ｎ個存在するＸおよびＹはそれぞれ同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも１つは窒素原子である。Ｒ1〜Ｒ8は各々独立して水素原子または置換基を表す。]、
＜７＞＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いて形成された光吸収異方性膜。
＜８＞＜７＞項に記載の光吸収異方性薄膜を用いて形成された偏光素子、
＜９＞＜７＞項に記載の光吸収異方性薄膜、またはは＜７＞項に記載の偏光素子を備えてなることを特徴とする液晶表示装置、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液晶組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有し、且つ偏光膜として充分機能し得る高い二色比を有するものとすることができる。また、本発明の光吸収異方性薄膜および偏光素子は、幅広い温度において、優れた二色比を有するものとすることができる。また、本発明の液晶表示装置は表示性能に優れる。
【００１８】
本発明の液晶組成物は、棒状液晶単量体を主成分とし、該組成物が下記式（１）を満足する二色性色素の少なくとも一種を含有する。
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
【００１９】
［棒状液晶単量体］
まず、棒状液晶単量体について説明する。棒状液晶は、液晶性化合物の分子構造において、よく知られている概念であり、（液晶便覧編集委員会編、「液晶便覧」、丸善（株）、２０００年発行；および岩柳茂夫著、「液晶」、共立出版、１９８４年発行）に記載されている。
本発明では、棒状液晶をネマチック相からスメクチック相に転移させたのち、重合することが好ましいため、ネマチック相とスメクチック相、特にスメクチックＢ相の双方を発現できる棒状液晶が好適に用いられる。
【００２０】
本明細書において、スメクチック相とは、一方向に揃った分子が層構造を有している状態をいう。ここで、棒状スメクチック液晶とは、スメクチック液晶相を示す温度範囲を有する棒状液晶である。
【００２１】
一般に棒状液晶は、複数の環（例、芳香族環）が連結した剛直性に富むユニット（メソゲン基）と、その両端を置換した炭化水素鎖（側鎖部）からなる。側鎖部の炭化水素鎖の僅かな相違により、液晶相の種類や相転移温度が極めて敏感に変化する。
同一のメソゲン基を有する場合には、その炭化水素鎖が長いものほどスメクチック相を示すことが一般的である。
【００２２】
スメクチック相を示す棒状液晶のメソゲン基の例は、アゾメチン、アゾキシベンゼン、ビフェニル、フェニルエステル、安息香酸エステル、シクロヘキサンカルボン酸フェニル、フェニルシクロヘキサン、フェニルピリミジン、フェニルジオキサンを含む。
スメクチック相を示すメソゲン基は、ビフェニル、安息香酸エステル、フェニルピリミジンが好ましく、三環以上のフェニル基を有する安息香酸エステル（特開平１１−３２２６７８号公報記載）がさらに好ましい。
【００２３】
スメクチック相を示す棒状液晶の炭化水素鎖（側鎖部）は、炭素原子数が３乃至２０の炭化水素基が好ましく、炭素原子数が６乃至１４の炭化水素基がさらに好ましい。
特に好ましい棒状液晶は、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類である。低分子液晶に代えて、または加えて、高分子液晶を用いてもよい。
【００２４】
本発明の棒状液晶単量体は、重合性基を有することが好ましい。
重合性基は、ラジカル重合性基（例、エチレン性不飽和基）または開環重合性基（例、エポキシ基、オキセタン基）が好ましく、ラジカル重合性基がさらに好ましい。
【００２５】
重合性基を有する棒状液晶単量体は、下記式（２）で表されることが好ましい。
【００２６】
【化４】
【００２７】
式（２）において、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ独立に、重合性基である。重合性基は、ラジカル重合性基（例、エチレン性不飽和基）または開環重合性基（例、エポキシ基、オキセタン基）が好ましく、ラジカル重合性基がさらに好ましく、エチレン性不飽和基が最も好ましい。
エチレン性不飽和基は、ＣｑＨ２ｑ−１−Ｌ０−で表されることが好ましい。ｑは２または３である。Ｌ０は−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基である。
ＣｑＨ２ｑ−１−はビニル、アリル、１−プロペニルまたはイソプロペニルが好ましく、ビニルまたはイソプロペニルがさらに好ましい。
Ｌ０は−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−または−ＣＯ−ＮＲ−であることが好ましく、−Ｏ−ＣＯ−または−ＣＯ−Ｏ−がさらに好ましく、−ＣＯ−Ｏ−が最も好ましい。
エチレン性不飽和基はアクリロイルオキシ（ＣｑＨ２ｑ−１がビニルで、Ｌ０が−ＣＯ−Ｏ−）またはメタクリロイルオキシ（ＣｑＨ２ｑ−１がイソプロペニルで、Ｌ０が−ＣＯ−Ｏ−）であることが特に好ましい。
【００２８】
式（２）において、Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、アルキレン基または置換アルキレン基である。
アルキレン基および置換アルキレン基は、分岐を有していてもよい。
アルキレン基および置換アルキレン基の炭素原子数は、１乃至３０が好ましく、１乃至２０がさらに好ましく、１乃至１１が最も好ましい。
置換アルキレン基の置換基は、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノおよびアルコキシ基（例、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ）からなる群より選ばれる一価の基であることが好ましい。アルコキシ基の炭素原子数は、１乃至１２が好ましく、１乃至８がさらに好ましく、１乃至６が最も好ましい。
Ｘ１およびＸ２は、（無置換の）アルキレン基であることが好ましい。
【００２９】
式（２）において、Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−、アルキレン基、置換アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である。
Ｒは、水素原子またはアルキル基である。アルキル基の炭素原子数は、１乃至６が好ましく、１乃至３がさらに好ましい。
置換アルキレン基の置換基は、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノおよびアルコキシ基（例、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ）からなる群より選ばれる一価の基であることが好ましい。
Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−、アルキレン基、置換アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である。
【００３０】
Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−、−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＮＲ−ＣＯ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−、−ＣＯ−ＮＲ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＮＲ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−ＮＲ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましい。
【００３１】
上記において、ＡＬは、アルキレン基または置換アルキレン基を表す。
Ｌ１は、−Ｏ−、アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。
【００３２】
式（２）において、Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である。
Ｒは水素原子またはアルキル基である。アルキル基の炭素原子数は、１乃至６が好ましく、１乃至３がさらに好ましい。
Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＲ−ＣＯ−、−ＣＯ−ＮＲ−または−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましい。Ｌ２およびＬ３は、−ＣＯ−Ｏ−であることが特に好ましい。
【００３３】
式（２）において、Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、該置換基としては、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ、アルキル基（例、メチル、エチル、イソプロピル）、アルケニル基またはアルコキシ基（例、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ）であることが好ましい。アルキル基およびアルコキシ基の炭素原子数は、１乃至１２が好ましく、１乃至８がさらに好ましく、１乃至６が最も好ましい。アルケニル基の炭素原子数は、２乃至１２が好ましく、２乃至８がさらに好ましく、２乃至６が最も好ましい。
式（２）において、ｎ１、ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立に、０乃至４の整数である。ｎ１、ｎ２およびｎ３は、０、１または２であることが好ましく、０または１であることがさらに好ましく、０であることが最も好ましい。
式（２）において、ｍは０乃至４の整数である。ｍは、０、１、２または３であることが好ましく、１、２または３であることがさらに好ましく、１または２であることが最も好ましい。
ｍが２、３または４である場合、複数存在するＹ２、ｎ２およびＬ３は、互いに異なっていてもよい。
【００３４】
以下に、前記一般式（２）で表される棒状液晶単量体の具体例をあげるが、本発明は以下の具体例に限定されるものではない。
【００３５】
【化５】
【００３６】
【化６】
【００３７】
前記一般式（２）で表される棒状液晶単量体は、一般に、単独で液晶性を示すことができる。前記一般式（２）で表される棒状液晶単量体を、他の液晶と混合することより液晶性を発現してもよい。
前記一般式（２）で表される棒状液晶単量体を他の液晶分子と混合して用いる場合、液晶性分子全体に対する式（２）で表される棒状液晶単量体の割合は、１〜９９質量％が好ましく、１０〜９８質量％がさらに好ましく、３０〜９５質量％が最も好ましい。
【００３８】
併用する液晶単量体は、棒状液晶単量体が好ましい。他の棒状液晶単量体は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号、米国特許第５６２２６４８号、米国特許第５７７０１０７号の各明細書、国際公開第９５／２２５８６号、国際公開第９５／２４４５５号、国際公開第９７／００６００号、国際公開第９８／２３５８０号、国際公開第９８／５２９０５号の各パンフレット、特開平１−２７２５５１号、特開平６−１６６１６号、特開平７−１１０４６９号、特開平１１−８００８１号、特開２００１−３２８９７３号の各公報に記載がある。
【００３９】
液晶状態の温度領域は、０℃〜３００℃が好ましく、１０℃〜２５０℃がさらに好ましく、２０℃〜２００℃が最も好ましい。
ネマチック相を形成する温度領域は、スメクチック相を形成する温度領域よりも高温であることが好ましい。
ネマチック相を形成する温度領域は、２０℃〜３００℃が好ましく、３０℃〜２５０℃がさらに好ましく、４０℃〜２００℃が最も好ましい。
スメクチック相を形成する温度領域は、０℃〜２００℃が好ましく、１０℃〜１８０℃がさらに好ましく、２０℃〜１６０℃が最も好ましい。
【００４０】
次に、二色性色素について詳細に説明する。
本発明の二色性色素は下記式（１）の関係を満たす限り特に限定されないが、好ましくは、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、キノン系色素、トリフェニルメタン系色素、およびトリアリルメタン系色素などを挙げることができる。
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
本発明の二色性色素として、より好ましくはアゾ色素またはキノン系色素があげられる。アゾ色素及びキノン系色素としてさらに好ましくは特開２００３−９６４６１号公報及び特開２００７−４１２６０号公報で挙げられたアゾ色素及びキノン系色素を挙げることができる。
【００４１】
本発明の二色性色素として特に好ましくは下記一般式（３）で表されるアゾ色素である。
【００４２】
【化７】
【００４３】
[式中、Ｄ1およびＤ2は各々独立してアゾ色素の発色団を表し、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表し、ｎ1およびｎ2は各々独立して０または１を表し、Ｑは下記一般式（Ｑ）で表される２価基を表す。]
【００４４】
【化８】
【００４５】
[式中、ＸおよびＹは窒素原子またはＣＨを表し、ｎは１〜５のいずれかの整数を表す。合計で２ｎ個存在するＸおよびＹはそれぞれ同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも１つは窒素原子である。Ｒ1〜Ｒ8は各々独立して水素原子または置換基を表す。]
【００４６】
前記一般式（３）において、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表す。ｎ1およびｎ2はそれぞれ０または１を表し、ｎ1およびｎ2が０のとき、ＱはＤ1およびＤ2に単結合によりそれぞれ結合する。Ｌ1およびＬ2がそれぞれ表す連結基は、炭素原子、窒素原子、硫黄原子および酸素原子から選ばれる少なくとも１種の原子、または少なくとも１種の原子を含む原子団からなる。前記連結基としては、炭素数１〜２０のアルキレン基（例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、１，４−シクロヘキシレン基）、炭素数６〜３０のアリーレン基（例えば、ｐ−フェニレン基、ｏ−フェニレン基、ｍ−フェニレン基、１，４−ナフチレン基、１，３−ナフチレン基、４，４’−ビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメチルビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジメトキシビフェニレン基、４，４’−２，２’−ジクロロビフェニレン基）、炭素数２〜２０のアルケニレン基（例えば、エテニレン基）、炭素数２〜２０のアルキニレン基（例えば、エチニレン基）、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、−ＮＲ−（ここで、Ｒは水素原子、アルキル基またはアリール基を表す）および複素環２価基（たとえば、２，６−ピリジニレン基）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炭素数１〜６０の連結基が挙げられる。
【００４７】
なお、これらの連結基はさらに置換基により置換されていてもよく、置換基としては、後述するＲ1〜Ｒ8がそれぞれ表す置換基として例示した置換基が挙げられる。
【００４８】
前記一般式（３）で表される化合物は、ｎ1およびｎ2が０である、またはｎ1およびｎ2が１であり且つＬ1およびＬ2がアルキレン基、アリーレン基、アルキニレン基、エーテル基（−Ｏ−）およびカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）の少なくとも１種を含む連結基であるのが好ましい。さらに、ｎ1およびｎ2が０である、またはｎ1およびｎ2が１であり且つＬ1およびＬ2がアルキレン基と、エーテル基（−Ｏ−）および／またはカルボニル基（−Ｃ（＝Ｏ）−）とを含む連結基であるのがより好ましい。
【００４９】
前記一般式（Ｑ）において、Ｒ1〜Ｒ8は各々独立して水素原子または置換基を表す。前記置換基としては、ハロゲン原子（例えば、塩素、臭素、沃素、フッ素）；メルカプト基；シアノ基；カルボキシル基；リン酸基；スルホ基；ヒドロキシ基；炭素数１〜１０、好ましくは炭素数２〜８、さらに好ましくは炭素数２〜５のカルバモイル基（例えば、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、モルホリノカロボニル基）；炭素数０〜１０、好ましくは炭素数２〜８、さらに好ましくは炭素数２〜５のスルファモイル基（例えば、メチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、ピペリジノスルホニル基）；ニトロ基；炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８の無置換アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基）；炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜５の置換アルキル基（例えば、ヒドロキシメチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基、カルボキシエチル基、エトキシカルボニルメチル基、アセチルアミノメチル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルケニル基（例えば、ビニル基、フェニルエテニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換のアルキニル基（例えば、エチニル基、フェニルエチニル基）；炭素数２〜１８、好ましくは炭素数３〜１０、更に好ましくは炭素数３〜５の置換または無置換の環状脂肪族炭化水素基（例えば、１−シクロヘキセニル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、４−メチルシクロヘキシル基、４−エチルシクロヘキシル基、４−プロピルシクロヘキシル基、４−ブチルシクロヘキシル基）；
【００５０】
炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、２−メトキシエトキシ基、２−フェニルエトキシ基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ｐ−メチルフェノキシ基、ｐ−クロロフェノキシ基、ナフトキシ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアシル基（例えば、アセチル基、ベンゾイル基、トリクロロアセチル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、ベンゾイルオキシ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアシルアミノ基（例えば、アセチルアミノ基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルホニル基（例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ベンゼンスルホニル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルフィニル基（例えば、メタンスルフィニル基、エタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８のスルホニルアミノ基（例えば、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基）；アミノ基；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８の置換アミノ基（例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベンジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数３〜１０、さらに好ましくは炭素数３〜６のアンモニウム基（例えば、トリメチルアンモニウム基、トリエチルアンモニウム基）；炭素数０〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜６のヒドラジノ基（例えば、トリメチルヒドラジノ基）；
【００５１】
炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜６のウレイド基（例えば、ウレイド基、Ｎ，Ｎ−ジメチルウレイド基）；炭素数１〜１５、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜６のイミド基（例えば、スクシンイミド基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１２、さらに好ましくは炭素数１〜８のアルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、ｐ−メチルフェニルチオ基、ｐ−クロロフェニルチオ基、２−ピリジルチオ基、ナフチルチオ基）；炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、２−ベンジルオキシカルボニル基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１２、さらに好ましくは炭素数６〜１０のアリーロキシカルボニル基（例えば、フェノキシカルボニル基）；炭素数６〜２０、好ましくは炭素数６〜１５、さらに好ましくは炭素数６〜１０の置換または無置換のアリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、ｐ−カルボキシフェニル基、ｐ−ニトロフェニル基、３，５−ジクロロフェニル基、ｐ−シアノフェニル基、ｍ−フルオロフェニル基、ｐ−トリル基）；炭素数１〜２０、好ましくは炭素数２〜１０、さらに好ましくは炭素数４〜６の置換または無置換のヘテロ環基（例えば、ピリジル基、５−メチルピリジル基、チエニル基、フリル基、モルホリノ基、テトラヒドロフルフリル基）；が挙げられる。
【００５２】
また、Ｒ1〜Ｒ8のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。形成される環としては、ベンゼン環およびナフタレン環が挙げられる。
【００５３】
Ｒ1〜Ｒ8はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基であるのが好ましく、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基またはトリフルオロメトキシ基であるのがより好ましく、水素原子であるのが特に好ましい。
【００５４】
前記一般式（Ｑ）において、ｎは１〜３であるのが好ましい。
【００５５】
前記Ｑは、下記一般式（Ｑ−１）〜（Ｑ−３）のいずれかで表される２価基を含んでいるのが好ましく、下記一般式（Ｑ−１）〜（Ｑ−３）のいずれかであるのがより好ましい。
【００５６】
【化９】
【００５７】
前記一般式（Ｑ−１）〜（Ｑ−３）において、Ｒ11〜Ｒ18、Ｒ21〜Ｒ28およびＲ31〜Ｒ38は、各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒ11〜Ｒ18、Ｒ21〜Ｒ28およびＲ31〜Ｒ38のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。Ｒ11〜Ｒ18、Ｒ21〜Ｒ28およびＲ31〜Ｒ38が表す置換基については、Ｒ1〜Ｒ8が表す置換基と同義であり、好ましい具体例についても同様である。Ｒ11〜Ｒ18、Ｒ21〜Ｒ28およびＲ31〜Ｒ38のうち２つが結合して形成される環についても、Ｒ1〜Ｒ8と同様のものが挙げられる。
【００５８】
前記一般式（３）で表される化合物の中でも、下記一般式（４）で表されるアゾ色素が好ましい。
【００５９】
【化１０】
【００６０】
前記一般式（４）において、Ｑについては、前記一般式（３）中のＱと同義であり、その好ましい範囲も同様である。
【００６１】
前記一般式（４）において、Ａｒ1〜Ａｒ4は各々独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。前記アリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。炭素数２〜２０のアリール基が好ましく、具体的には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環を含むアリール基が好ましい。前記ヘテロアリール基には、単環構造のものおよび縮環構造のものの双方が含まれる。前記へテロアリール基としては、炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、トリアゾール環を含む基、またはこれらのヘテロ芳香環を２種以上あるいはこれらヘテロ芳香環の１種以上と前述のアリール基の芳香環とが縮合して形成される縮環を含む基が挙げられる。
【００６２】
Ａｒ1〜Ａｒ4が置換基を有する場合、該置換基としては、前述のＲ1〜Ｒ8がそれぞれ表す置換基として例示したもの、および−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ5基および−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ6−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ7基等のアゾ基が挙げられる。ここで、Ａｒ5、Ａｒ6、Ａｒ7は先に示したＡｒ1〜Ａｒ4と同義であり、具体例、置換基の例ともＡｒ1〜Ａｒ4で示したものと同様である。Ａｒ1〜Ａｒ4が置換基を有する場合、該置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、フェニル基またはトリフルオロメトキシ基であるのが好ましい。また、Ａｒ1〜Ａｒ4の該置換基としては、−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ5基および−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ6−Ｎ＝Ｎ−Ａｒ7基も好ましく、ポリアゾ色素構造の化合物も好ましい。
【００６３】
前記一般式（４）中、ｎ1、ｎ2、Ｌ1およびＬ2については、前記一般式（３）中の各々と同義である。前記一般式（４）中、ｎ1が０であり、且つＡｒ1に結合しているＸが窒素原子であるのが好ましい。また、前記一般式（２）中、ｎ2が１であり、Ｌ2に結合しているＹがＣＨであり、且つＬ2がカルボニル基−Ｃ（＝Ｏ）−および／またはエーテル基（−Ｏ−）を含む連結基であるのが好ましい。
【００６４】
前記一般式（４）で表される化合物の中でも、ｎ1およびｎ2が０であり、Ｑが前記一般式（Ｑ−１）〜（Ｑ−３）のいずれかの２価基であり、且つＲ1〜Ｒ8が全て水素原子である化合物、即ち、下記一般式（５）〜（７）のいずれかで表されるアゾ化合物が特に好ましい。
【００６５】
【化１１】
【００６６】
前記一般式（５）〜（７）において、Ａｒ1〜Ａｒ4は各々独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表す。前記アリール基およびヘテロアリール基については、前述の定義の通りであり、その好ましい範囲についても同様である。
【００６７】
また、前記一般式（４）で表される化合物には、下記一般式（８）で表される化合物が含まれる。
【００６８】
【化１２】
【００６９】
式中、Ａｒ1〜Ａｒ4は各々独立して置換もしくは無置換の、アリール基またはヘテロアリール基を表し、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表し、ｎ1およびｎ2は各々独立して０または１を表し、Ｒ11〜Ｒ18およびＲ21〜Ｒ28は、各々独立して水素原子または置換基を表し、Ｒ11〜Ｒ18およびＲ21〜Ｒ28のうち隣接する炭素原子に結合している２つが互いに結合して環を形成していてもよい。前記一般式（８）において、Ａｒ1〜Ａｒ4、Ｒ11〜Ｒ18およびＲ21〜Ｒ28については、前記一般式（４）および一般式（Ｑ−２）中の各基の定義の通りであり、その具体例および好ましい範囲についても同様である。前記一般式（８）において、ｎ1およびｎ2は０であるのが好ましい。
【００７０】
前記一般式（３）で表されるアゾ色素の具体例を以下に示すが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。
【００７１】
【化１３】
【００７２】
【化１４】
【００７３】
【化１５】
【００７４】
【化１６】
【００７５】
【化１７】
【００７６】
【化１８】
【００７７】
【化１９】
【００７８】
【化２０】
【００７９】
前記一般式（３）で表される化合物は、「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に記載の方法を参考にして合成することができる。
【００８０】
前記一般式（３）で表されるアゾ色素は、その分子構造から明らかなように、分子形状が平板で直線性がよく、分子長軸方向と短軸方向のアスペクト比が大きな分子形状をしているため、液晶相、特にスメクチック液晶相の複数のレイヤー間に配列し、スメクチック相を安定化する効果をもたらす。
【００８１】
本発明の液晶組成物においては、棒状液晶単量体の分子長軸方向の分子長をＬｌとし、二色性色素の分子長軸方向の分子長をＬｄとした場合、
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
であることが好ましい。また、
Ｌｄ／Ｌｌ＞１．５
であることがさらに好ましく、
Ｌｄ／Ｌｌ＞１．８
であることが最も好ましい。
前記関係式を満たす二色性色素を含有する液晶組成物を光吸収異方性薄膜として利用すれば、偏光特性の高い偏光素子を作成することができる。
また、Ｌｄ／Ｌｌの上限は特に限定されるものではないが、例えば、Ｌｄ／Ｌｌ＜１０程度とすればよい。
【００８２】
本発明において、前記関係式を満たす二色性色素は単独で用いても良いし、あるいは二種以上を併用しても良い。あるいはまた本発明に関わる二色性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、およびトリアリルメタン系色素などを挙げることができる。
【００８３】
本発明の液晶組成物は、棒状液晶単量体を主成分として形成されており、本発明の液晶組成物における。棒状液晶単量体の含有量は６０質量％以上であり、７０質量％以上が特に好ましく、８０〜９９質量％が最も好ましい。
また、本発明の液晶組成物における二色性色素の含有量は、前記棒状液晶単量体の２０質量％以下が好ましく、１〜１０質量％が特に好ましい。
【００８４】
［液晶組成物の添加剤］
本発明の液晶組成物には、前記の棒状液晶単量体及び二色性色素の他に、任意の添加剤を併用することができる。本発明の液晶組成物を用いて光吸収異方性膜を形成する場合の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／配向膜界面での棒状液晶単量体及び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／空気界面での棒状液晶単量体及び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が挙げられる。以下、各添加剤について説明する。
【００８５】
［風ムラ防止剤］
棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び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、特願２００２−３６４０３４号公報、特願２００３−１２９３５４号公報、特願２００３−３９４９９８号公報、特願２００４−１２１３９号公報に記載がある。棒状液晶単量体及び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。棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び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。
【００８６】
［ハジキ防止剤］
棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び二色性色素と相溶性を有し、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。棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び二色性色素に対して一般に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。
【００８７】
［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Ｒは同一でも異なっていてもよい。
【００８８】
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ケニル基）、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。
【００８９】
本発明では、液晶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棒状液晶単量体及び二色性色素を配向させることで、配向膜側界面における棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び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。
【００９０】
［重合開始剤］
棒状液晶単量体及び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棒状液晶単量体及び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。
【００９１】
［重合性モノマー］
棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び二色性色素と相溶性を有し、棒状液晶単量体及び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、棒状液晶単量体及び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。
【００９２】
［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。
【００９３】
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。
【００９４】
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、配向性を損ねてしまうおそれがあり好ましくない。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
本発明の組成物中における、棒状液晶単量体及び二色性色素に対する糖類の含有量は、質量比で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。
【０１０３】
［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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
【化２１】
【０１０７】
（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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１１３】
［光吸収異方性膜］
本発明の光吸収異方性膜は、上記の本発明の液晶組成物を用いて形成されたものである。
【０１１４】
［塗布溶剤］
本発明の光吸収異方性膜は、本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素を含有する液晶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。
【０１１５】
［塗布方式］
棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物塗布液における棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物の含有量は１〜４０質量％が好ましく、１〜３０質量％がより好ましく、１〜２０質量％がさらに好ましい。
【０１１６】
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、本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物を調製後、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。
【０１１７】
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（相対湿度）以上、８０％ＲＨ以下程度である。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物を塗布して、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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物を塗布することがもできる。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、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物の塗布後、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、本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物の好ましい塗布方法については、例えば、特開２００７−１２７８９７号公報等に記載の方法を用いることができる。
【０１２１】
本発明において、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
減圧処理の条件としては、棒状液晶単量体及び二色性色素よりなる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。上限を上回ると乾燥できず配向が乱れる恐れがあり、下限を下回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。上限を上回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、下限を下回ると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
【０１２４】
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。上限を上回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、下限を下回ると乾燥できず配向が乱れる恐れがある。
また、湿式製膜法で棒状液晶単量体及び二色性色素を含む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。上限を上回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、下限を下回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棒状液晶単量体及び二色性色素を含む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。上限を上回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。
【０１２５】
［光吸収異方性膜の特性］
光吸収異方性膜の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．１〜５μｍであることがさらに好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。
【０１２６】
本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物塗布液を配向膜上に適用すると、棒状液晶単量体及び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。本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物塗布液を配向膜の表面に塗布後、棒状液晶単量体及び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。
棒状液晶単量体及び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。
【０１２７】
一般的に、空気界面側の棒状液晶単量体及び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、配向膜側の棒状液晶単量体及び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。
【０１２８】
［チルト角］
本発明では、チルト角とは、棒状液晶単量体及び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。
【０１２９】
［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棒状液晶単量体及び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編集委員会編、「液晶便覧」（丸善（株）、２０００年発行）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。光学補償フィルム用の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。
【０１３０】
［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）、２０００年発行）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。
【０１３１】
式（Ａ） Ｌ＝Ｎｌ（１＋２πｒｎ／６０ｖ）
【０１３２】
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。
【０１３３】
［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。
【０１３４】
ポリマーフィルムとしては、セルロースアシレートが好ましく、酢化度が５５．０〜６２．５％であるセルロースアセテートがさらに好ましく、酢化度が５７．０〜６２．０％であるセルロースアセテートが特に好ましい。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。
【０１３５】
透明支持体として用いるセルロースアシレート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。
【０１３６】
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、特願２００２−７０００９号明細書等に記載されている。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
セルロースアシレートフィルムには、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。
【０１４０】
セルロースアシレートフィルムには、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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
［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。
【０１４４】
［偏光素子］
本発明の偏光素子は、例えば、（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棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物を塗布する工程、（３）前記有機溶媒を蒸発させる工程、（４）ネマチック相温度以上に加熱した後スメクチック相温度まで降温する工程、により製造することができる。前記（１）〜（４）の工程の詳細については、前述の通りである。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１５０】
本発明において、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶組成物の電気伝導度は、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。
本発明の棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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に記載されており、本発明に適用することができる。
【０１５３】
本発明において、棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。上限を越えると、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。
【０１５４】
棒状液晶単量体及び二色性色素含有液晶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。
【０１５５】
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、転写材料を用い転写して形成してもよい。
【０１５６】
［液晶表示装置］
本発明の液晶表示装置は上記の本発明の光吸収異方性膜または偏光素子を備えてなるものである。
本発明の液晶表示装置の製造方法の一例として、前記光吸収異方性膜または偏光素子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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
［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。
【０１５９】
［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、ノルボルネン系ポリマーが含まれる。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（ＪＳＲ（株）製）、ゼオネックス、ゼオノア（以上、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。
【０１６０】
［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。
【０１６１】
［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。
【０１６２】
（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、着色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。
【０１６３】
（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。
【０１６４】
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、着色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。
【０１６５】
（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。
着色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。
【０１６６】
［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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
［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。
【０１７２】
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】
【０１７３】
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。
【０１７４】
＜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
【０１７５】
また、以下の実施例中、棒状液晶単量体及び二色性色素の分子長軸の分子長は、密度汎関数法により各配座の構造最適化計算を行ったのち、安定コンフォメーションで計算を行った。計算はGaussian03（米・ガウシアン社）を用いた。
用いた棒状液晶単量体の分子長（Ｌｌ）と二色性色素の分子長（Ｌｄ）を表１に示す。
【０１７６】
【表１】
【０１７７】
（実施例１）
クロロホルム８０質量部に棒状液晶単量体Ｎｏ．（１１）を１９．６質量部及び二色性アゾ色素Ｎｏ．（１８）を０．４質量部加え、撹拌溶解後濾過して液晶組成物の塗布液を得た。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、室温でクロロホルムを自然乾燥した後、１５５℃で１分間加熱熟成し、ネマチック相で配向させた。この後、８０℃まで降温してスメクチックＢ相で光吸収異方性膜を作製した。配向膜としては、ポリイミド（日産化学社製ＳＥ−１５０）を使用した。
【０１７８】
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）、二色性色素の分子長（Ｌｄ）と棒状液晶単量体の分子長（Ｌｌ）の比（Ｌｄ／Ｌｌ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表２に示す。組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有しており、且つ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。
【０１７９】
（実施例２）
アゾ色素をＮｏ．（１９）に変更した以外、実施例１と同様に光吸収異方性膜を作製した。
得られた光吸収異方性膜の二色比（Ｄ）、分子長比（Ｌｄ/Ｌｌ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表２に示す。組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有しており、且つ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。
【０１８０】
（実施例３）
クロロホルム８０質量部に棒状液晶単量体Ｎｏ．（１１）を１８．８質量部及び二色性アゾ色素Ｎｏ．（１９）を０．４質量部及び重合開始剤としてＩｒａｇａｃｕｒｅ ＯＸＥ−０１（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ 社製）を０．８質量部加え、撹拌溶解後濾過して液晶組成物の塗布液を得た。このものを実施例２と同様の条件で塗布し、１５５℃で１分間加熱熟成してネマチック相で配向させた後、８０℃まで降温してスメクチックＢ相で２Ｊの紫外線を照射して配向状態を固定化した。得られた光吸収異方性膜の二色比（Ｄ）、分子長比（Ｌｄ／Ｌｌ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表２に示す。組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有しており、得られた異方性色素膜は偏光膜として充分機能し得る高い二色比を有する異方性色素膜であった。
【０１８１】
（比較例１）
アゾ色素をＷＯ２００７／０００７０５記載の下記アゾ色素（Ａ）に変更した以外、実施例１と同様に光吸収異方性膜を作製した。
得られた光吸収異方性膜の二色比（Ｄ）、分子長比（Ｌｄ／Ｌｌ）、極大吸収波長（λｍａｘ）、および相転移温度を表２に示す。組成物は、ネマチック液晶性及びスメクチック液晶性、特に、スメクチックＢ液晶性を有していたが、スメクチックＢ相への降温により全面に配向欠陥が発生し、二色比が著しく低下した。
【０１８２】
【表２】
【０１８３】
Ｋ：結晶相
ＳＢ：スメクチックＢ相
ＳＣ：スメクチックＣ相
ＳＡ：スメクチックＡ相
Ｎ：ネマチック相
Ｉ：アイソトロピック相
【０１８４】
【化２２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向かつ重合可能な棒状液晶単量体を主成分とし、下記式（１）を満足する二色性色素の少なくとも一種を含有することを特徴とする液晶組成物。
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
【請求項２】
前記棒状液晶単量体が下記一般式（２）で表されることを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。
【化１】
［式中、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ独立に、重合性基であり；Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、アルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−、アルキレン基、置換アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基であり；Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基であり；Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し；ｎ１、ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立に、０乃至４の整数であり；そして、ｍは０乃至４の整数である］。
【請求項３】
ネマチック相およびスメクチック相のいずれも形成可能なことを特徴とする請求項１または２記載の液晶組成物。
【請求項４】
前記スメクチック相がスメクチックＢ相であることを特徴とする請求項３記載の液晶組成物。
【請求項５】
前記二色性色素がアゾ色素であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項６】
前記アゾ色素が下記一般式（３）で表されることを特徴とする請求項５に記載の液晶組成物。
【化２】
[式中、Ｄ1およびＤ2は各々独立してアゾ色素の発色団を表し、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表し、ｎ1およびｎ2は各々独立して０または１を表し、Ｑは下記一般式（Ｑ）で表される２価基を表す。]
【化３】
[式中、ＸおよびＹは窒素原子またはＣＨを表し、ｎは１〜５のいずれかの整数を表す。合計で２ｎ個存在するＸおよびＹはそれぞれ同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも１つは窒素原子である。Ｒ1〜Ｒ8は各々独立して水素原子または置換基を表す。]
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いて形成された光吸収異方性膜。
【請求項８】
請求項７記載の光吸収異方性膜を用いて形成された偏光素子。
【請求項９】
請求項７記載の光吸収異方性膜、または請求項８に記載の偏光素子を備えてなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
配向かつ重合可能な棒状液晶単量体を主成分とし、下記式（１）を満足する二色性色素の少なくとも一種を含有することを特徴とする液晶組成物。
式（１）
Ｌｄ／Ｌｌ＞１
[式中Ｌｌは液晶単量体の分子長軸の分子長を表し、Ｌｄは二色性色素の分子長を表す。]
【請求項２】
前記棒状液晶単量体が下記一般式（２）で表されることを特徴とする請求項１記載の液晶組成物。
【化１】
［式中、Ｑ１およびＱ２は、それぞれ独立に、重合性基であり；Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、アルキレン基または置換アルキレン基であり；Ｌ１およびＬ４は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−、アルキレン基、置換アルキレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基であり；Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立に、単結合または−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＮＲ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であって、Ｒは水素原子またはアルキル基であり；Ｙ１、Ｙ２およびＹ３は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し；ｎ１、ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立に、０乃至４の整数であり；そして、ｍは０乃至４の整数である］。
【請求項３】
ネマチック相およびスメクチック相のいずれも形成可能なことを特徴とする請求項１または２記載の液晶組成物。
【請求項４】
前記スメクチック相がスメクチックＢ相であることを特徴とする請求項３記載の液晶組成物。
【請求項５】
前記二色性色素がアゾ色素であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶組成物。
【請求項６】
前記アゾ色素が下記一般式（３）で表されることを特徴とする請求項５に記載の液晶組成物。
【化２】
[式中、Ｄ1およびＤ2は各々独立してアゾ色素の発色団を表し、Ｌ1およびＬ2は各々独立して連結基を表し、ｎ1およびｎ2は各々独立して０または１を表し、Ｑは下記一般式（Ｑ）で表される２価基を表す。]
【化３】
[式中、ＸおよびＹは窒素原子またはＣＨを表し、ｎは１〜５のいずれかの整数を表す。合計で２ｎ個存在するＸおよびＹはそれぞれ同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも１つは窒素原子である。Ｒ1〜Ｒ8は各々独立して水素原子または置換基を表す。]
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶組成物を用いて形成された光吸収異方性膜。
【請求項８】
請求項７記載の光吸収異方性膜を用いて形成された偏光素子。
【請求項９】
請求項７記載の光吸収異方性膜、または請求項８に記載の偏光素子を備えてなることを特徴とする液晶表示装置。
【公開番号】特開２０１０−１３６８（Ｐ２０１０−１３６８Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６０８４４（Ｐ２００８−１６０８４４）
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【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１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【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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