異方性膜用化合物、該異方性膜用化合物を含有する異方性膜用組成物、異方性膜、および偏光素子
【課題】偏光特性の高い湿式成膜法による異方性膜用の化合物、該化合物を含む異方性膜および偏光素子を提供する。
【解決手段】遊離酸の形が下記式（１）で表されることを特徴とする異方性膜用化合物。
（ｎは１から３の整数。Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい２価の複素環基。Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基。Ｒ３は置換基を有していてもよいアルキル基。）
【解決手段】遊離酸の形が下記式（１）で表されることを特徴とする異方性膜用化合物。
（ｎは１から３の整数。Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい２価の複素環基。Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基。Ｒ３は置換基を有していてもよいアルキル基。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光素子や液晶素子（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）の表示素子に具備される偏光板等に有用な、高い二色性を示す異方性膜用化合物、この異方性膜用化合物を含有する異方性膜用組成物、異方性膜、および偏光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ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。
【０００３】
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。
【０００４】
そのため、有機化合物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、これら有機化合物では、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。
【０００５】
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。
【０００６】
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化合物（いわゆる二色性色素）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化合物を配向させる方法が挙げられている。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。
【０００７】
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化合物の分子間相互作用などを利用して二色性化合物を配向させ、偏光膜（異方性膜）を形成している。しかしながら、該文献に記載の方法では、耐熱性の問題があることが知られていた。
【０００８】
また、上記ガラスや透明フィルムなどの基板上に有機化合物の分子間相互作用などを利用して二色性化合物を配向させることは湿式成膜法により達成されるが、湿式成膜法で偏光膜が作製される場合、この膜には、使用される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化合物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、化合物を基板上に堆積、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、従来の上記延伸処理を経る偏光素子に使用される化合物であっても、湿式成膜法には適していないことが多くある。
【０００９】
特許文献１〜４では、湿式成膜法のプロセスに適した各種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、高い偏光特性（消光比）を得ることができないという問題点があった。
【００１０】
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、数種類の二色性化合物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化合物を組み合わせて異方性膜を得た場合、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。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、湿式成膜法により形成される異方性膜に用いられる化合物であって、高い二色性、高い分子配向度を示す異方性膜を形成し得る化合物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】
【００１２】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、遊離酸の形が下記式（１）で表されるアゾ化合物を用いることにより、湿式成膜法で形成される異方性膜において、高い二色性、高い分子配向度を示す異方性膜とすることができ、その異方性膜を用いた偏光素子は、高い光学性能を有することができることを見出し、本発明に到達した。
【００１３】
すなわち、本発明は、遊離酸の形が下記式（１）で表されることを特徴とする異方性膜用化合物、該異方性膜用化合物および溶剤を含有する異方性膜用組成物、該異方性膜用化合物を含有する異方性膜、および該異方性膜を用いた偏光素子、に存する。
【００１４】
【化１】
【００１５】
（式（１）中、ｎは、１から３の整数を表す。
Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい２価の複素環基を表す。ｎが２または３の場合、複数のＢ１は同一であっても異なっていてもよい。
Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基を表す。これらの基は、スルホ基以外の置換基を有していてもよい。
Ｒ３は、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）
【発明の効果】
【００１６】
本発明の化合物を用いることにより、湿式成膜法で形成される異方性膜においても、高い二色性、高い分子配向度を示す異方性膜を提供することができる。また、このような特性を有する異方性膜を用いた偏光素子は、曲面への適用や偏光方向の自在化が容易であるため、調光素子、液晶素子、有機エレクトロルミネッセンス素子等の表示素子など多方面に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定はされない。
【００１８】
本発明でいう異方性膜とは、膜の厚み方向および任意の直交する面内２方向の立体座標系における合計３方向から選ばれる任意の２方向における電磁気学的性質に異方性を有する膜である。電磁気学的性質としては、吸収、屈折などの光学的性質、抵抗、容量などの電気的性質などが挙げられる。吸収、屈折などの光学的異方性を有する膜としては、例えば、直線偏光膜、円偏光膜、位相差膜、導電異方性膜などがある。
【００１９】
本発明の異方性膜は、偏光膜、位相差膜、導電異方性膜に用いられることが好ましく、偏光膜に用いられることがより好ましい。
【００２０】
本発明の異方性膜用化合物は、いわゆる色素としての機能も有する化合物であって、本発明の異方性膜用化合物を含有する異方性膜は、色素膜としても機能し得るものである。なお、ここでいう色素とは、一般に、可視光波長領域において吸収を有する化合物を意味する。
【００２１】
尚、本発明において置換基を有していてもよいとは、置換基を１または２以上有していてもよいことを意味する。
また、本明細書において「置換基の炭素数」という場合には、その置換基中に含まれる炭素原子の数を表し、その置換基がさらなる置換基を有している場合には、さらなる置換基に含まれる炭素数も含めたすべての炭素数である。
【００２２】
［異方性膜用化合物］
本発明の異方性膜用化合物は、遊離酸の形が下記式（１）で表されることを特徴とする。
【００２３】
【化２】
【００２４】
（式（１）中、ｎは、１から３の整数を表す。
Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい２価の複素環基を表す。ｎが２または３の場合、複数のＢ１は同一であっても異なっていてもよい。
Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基を表す。これらの基は、スルホ基以外の置換基を有していてもよい。
Ｒ３は、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）
【００２５】
上記式（１）で表される本発明のアゾ化合物は、末端にＮ−アルキルナフタルイミド環を有するジスアゾ、トリスアゾ、またはテトラキスアゾ化合物である。
Ｎ−アルキルナフタルイミド環は、縮合３環性の環で、従来のアゾ化合物を形成するベンゼン環やナフタレン環よりも平面性が高く、さらに窒素原子がアルキル基で置換されたイミド基に由来する分子間相互作用により、分子同士が積層方向への会合状態を作りやすい。その結果、従来のアゾ化合物よりも分子の積層により生成するカラムが長い、すなわち、多くの分子が積層した高いリオトロピック液晶状態を形成できる。従って式（１）で表される本発明のアゾ化合物を含有した組成物は、特に湿式成膜法特有のプロセス、すなわち、基材表面に塗布などの積層プロセスを経ることによっても、分子が積層してできたカラムが長く、分子が一定の方向に並んだ高次の分子配向状態を示すことができる。
一方、Ｄ１環のスルホ基は、本発明の化合物を水溶化させ、水または水と混和した溶剤中でリオトロピック液晶性を示すために必要である。
【００２６】
以下、本発明の前記式（１）で表されるアゾ化合物について説明する。
【００２７】
＜Ｂ１＞
式（１）中、Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の複素環基を表す。ｎが２または３の場合、一分子内に複数存在するＢ１は、同一であっても異なっていてもよい。
【００２８】
Ｂ１の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、該フェニレン基としては１，４−フェニレン基が、また該ナフチレン基としては１，４−ナフチレン基が分子間の相互作用を示すために好ましい。
【００２９】
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、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アルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、水酸基、ニトロ基、スルホ基、カルボキシ基、シアノ基およびハロゲン原子等が挙げられる。
【００３０】
該アルキル基は炭素数が通常１以上、通常６以下、好ましくは４以下である。該アルキル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、スルホ基およびカルボキシ基などが挙げられる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、１，２−ジヒドロキシプロピル基等の置換基を有していてもよい低級アルキル基が挙げられる。
【００３１】
該アルコキシ基は炭素数が通常１以上、通常６以下、好ましくは３以下である。該アルコキシ基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、スルホ基およびカルボキシ基などが挙げられる。アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、１，２−ジヒドロキシプロポキシ基等の置換基を有していてもよい低級アルコキシ基が挙げられる。
【００３２】
該アシルアミノ基は、−ＮＨ−ＣＯＲ３１で表され、Ｒ３１は、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表す。該アルキル基は、炭素数が通常１以上、通常４以下、好ましくは２以下である。該フェニル基は、炭素数が通常６以上、通常１０以下、好ましくは８以下である。該アルキル基および該フェニル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、スルホ基、カルボキシ基およびハロゲン原子などが挙げられる。アシルアミノ基の具体例としては、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。
【００３３】
該アミノ基は、通常、−ＮＨ２、−ＮＨＲ３２、−ＮＲ３３Ｒ３４で表され、Ｒ３２〜Ｒ３４はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表す。該アルキル基は、炭素数が通常１以上、通常４以下、好ましくは２以下である。該フェニル基は、炭素数が通常６以上、通常１０以下、好ましくは８以下である。該アルキル基および該フェニル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、スルホ基、カルボキシ基およびハロゲン原子などが挙げられる。アミノ基の具体例としては、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジメチルアミノ基、フェニルアミノ基等が挙げられる。
【００３４】
該カルバモイル基としては、無置換または、置換されていてもよいアルキルカルバモイル基、置換されていてもよいフェニルカルバモイル基、および置換されていてもよいナフチルカルバモイル基が挙げられる。該置換基のアルキル基、フェニル基およびナフチル基は置換基を有していてもよい。該アルキル基は、炭素数が通常１以上、通常４以下、好ましくは２以下である。該フェニル基は、炭素数が通常６以上、通常１０以下、好ましくは８以下である。該ナフチル基は、炭素数が通常１０以上、通常１４以下、好ましくは１２以下である。該アルキル基、該フェニル基および該ナフチル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、スルホ基、カルボキシ基およびハロゲン原子などが挙げられる。カルバモイル基の具体例としてはカルバモイル基、フェニルカルバモイル基、ナフチルカルバモイル基等が挙げられる。
【００３５】
Ｂ１の芳香族炭化水素基は、無置換でも、これら置換基を１〜５個有していてもよく、好ましくは置換基を１〜２個有していることである。Ｂ１の芳香族炭化水素基は、中でも、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子の極性の小さい基或いは水素結合性を有する基を有することが、リオトロピック液晶を形成する上での相互作用による会合性向上の点で好ましく、水溶化の観点からは、スルホ基を有することが好ましい。
【００３６】
Ｂ１の複素環基としては、単環または二環性の複素環由来の基が好ましい。複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子および酸素原子が挙げられるが、窒素原子が特に好ましい。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。
【００３７】
Ｂ１の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。中でも、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基が好ましい。
Ｂ１の複素環基は置換基を有していてもよい。
【００３８】
Ｂ１の複素環基が有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、アミノ基、メチルアミノ基、アセチルアミノ基、アシルアミノ基等の置換または無置換のアミノ基、ニトロ基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。中でも、水酸基、スルホ基、カルボキシ基が好ましい。
【００３９】
Ｂ１の複素環基は、これらの置換基を１〜５個有していてもよく、好ましくは無置換であるか、またはこれらの置換基を１〜２個有していることである。
【００４０】
Ｂ１の複素環基が下記式（５−ａ）または（５−ｂ）で表される２価の複素環基である場合、即ち、（５−ａ）に示す含窒素芳香族６員環の２，５位または３，６位で結合する２価の連結基であるか、または、（５−ｂ）に示すａおよびｄの置換位置で結合する２価の連結基である場合、式（１）で表される化合物同士が相互作用を示すために好ましく、例えば、キノリンジイル基の場合には５，８−キノリンジイル基、イソキノリンジイル基の場合には５，８−イソキノリンジイル基が好ましい。
【００４１】
【化３】
（式中、Ｑ１〜Ｑ４はそれぞれ独立に炭素原子、または窒素原子を表すが、Ｑ１〜Ｑ４の１個または２個が窒素原子であり、残りは炭素原子であり、Ｑ１〜Ｑ４は置換基を有していてもよい）
【００４２】
【化４】
（式中、Ｘは主鎖に窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み、５〜７員環を形成する２価の連結基を表し、ベンゼン環は置換基を有していてもよい。）
【００４３】
尚、上記式（５−ｂ）において、２価の連結基Ｘが主鎖に窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含むとは、該２価の基により形成される環上に窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含むことをいう。又、上記式（５−ａ）または（５−ｂ）で表される２価の複素環基が有していてもよい置換基としては、上記のＢ１の複素環基の置換基として列記のものが挙げられる。
【００４４】
上記式（５−ｂ）におけるＸで表される２価の連結基としては、例えば、−Ｎ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ−、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＯ−、＝Ｎ−Ｓ−Ｎ＝、−ＣＨ＝Ｎ−ＣＨ＝ＣＨ−等が挙げられる。但し、ＣＨおよびＮＨにおけるＣおよびＮには、Ｈの代わりに有機基等の置換基（Ｂ１の複素環基の置換基として列記したものなど）が置換していてもよい。
【００４５】
上記式（５−ａ）で表される２価の複素環基としては、ピリジン、ピリダジン、ピリミジンおよびピラジンから誘導され、かつアゾ基との連結位置が２，５位または３，６位にある基が挙げられ、上記式（５−ｂ）で表される２価の複素環基としては、キノリン、イソキノリン、ベンゾチアジアゾール、フタルイミド等から誘導され、かつアゾ基との連結位置が（５−ｂ）で示したａおよびｄの位置にある基が挙げられる。
化合物全体の平面性の点から、Ｂ１の複素環基は式（５−ｂ）で表される基であるのが好ましく、特に、５，８−キノリンジイル基および５，８−イソキノリンジイル基が好ましい。
【００４６】
＜Ｄ１＞
式（１）中、Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基を表し、これらの基は、スルホ基以外の置換基を有していてもよい。
【００４７】
Ｄ１の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、特にナフチル基が化合物同士が相互作用を示すために好ましい。
【００４８】
該芳香族炭化水素基がスルホ基以外に有していてもよい置換基としては、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アルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいトリアジニルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、水酸基、ニトロ基、カルボキシ基、シアノ基およびハロゲン原子等が挙げられる。
【００４９】
置換基を有していてもよいトリアジニルアミノ基が有する置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基等のアルキルアミノ基、メチル基、メトキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基等が置換していてもよいフェニルアミノ基、水酸基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子が挙げられる。
【００５０】
尚、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アルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいカルバモイル基の好ましい炭素数、有していてもよい置換基の例、その具体例は、前記Ｂ１が芳香族炭化水素基の場合に有していてもよい置換基として例示したものと同様である。
【００５１】
Ｄ１の芳香族炭化水素基は、水溶化の観点および分子間相互作用の促進の点から、スルホ基を１個または２個有していることが好ましく、とりわけ２個有していることが好ましい。また、スルホ基以外に置換基を有していなくても、上述の置換基を１〜４個有していてもよく、好ましくはスルホ基以外の置換基を１〜２個有していることである。Ｄ１の芳香族炭化水素基は、中でも置換基を有していてもよいアミノ基、水酸基、カルボキシ基等の酸・塩基の結合や水素結合に関与する基を有することが、分子内や分子間でスルホ基やこれらの基同士が相互作用し、リオトロピック液晶を形成する上での会合性向上の点で好ましく、水溶化の観点からは、置換基を有していてもよいアミノ基、水酸基およびカルボキシ基を有することが好ましい。さらに、アゾ基を導入する点およびアゾ化合物の平面性向上の点から、アゾ基の結合位置に対して隣接する位置に少なくとも水酸基を有することが好ましい。
【００５２】
Ｄ１の複素環基としては、単環または二環性の複素環由来の基が好ましい。複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子および酸素原子が挙げられるが、窒素原子が特に好ましい。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。
Ｄ１の複素環基として具体的には、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピリドニル基、キノリニル基、キノロニル基等が挙げられる。中でも、二環性のキノリニル基、キノロニル基が化合物同士が相互作用を示すために好ましい。
Ｄ１の複素環基はスルホ基以外に置換基を有していてもよい。
【００５３】
Ｄ１の複素環基がスルホ基以外に有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、アミノ基、メチルアミノ基、アセチルアミノ基、アシルアミノ基等の置換または無置換のアミノ基、ニトロ基、カルボキシ基、水酸基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。中でも、水酸基、カルボキシ基が好ましい。
【００５４】
Ｄ１の複素環基は、水溶化の観点および分子間相互作用の促進の点から、スルホ基を１〜２個有していることが好ましい。また、スルホ基以外に上述の置換基を１〜４個有していてもよく、これらの置換基を１〜２個有していることが好ましい。
Ｄ１の具体例としては、例えば以下のものが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５５】
【化５】
【００５６】
＜Ｒ３＞
式（１）中、Ｒ３は置換基を有していてもよいアルキル基であり、該アルキル基は炭素数が通常１以上、通常６以下、好ましくは４以下である。該アルキル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、スルホ基およびカルボキシ基などが挙げられる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、１，２−ジヒドロキシプロピル基等の置換基を有していてもよい低級アルキル基が挙げられる。
【００５７】
Ｒ３は分子積層を阻害しないために、好ましくは炭素数１〜４の置換基を有さない低級アルキル基である。
【００５８】
＜アゾ基の結合位置＞
式（１）において、イミド基が結合したナフタレン環へのアゾ基の結合位置は、化合物同士の相互作用の点から、下記式で示す*３または*４の位置であることが好ましい。
【００５９】
【化６】
【００６０】
＜ｎ＞
ｎは１から３の整数を表し、好ましくは１または２である。
【００６１】
＜式（２）＞
本発明の式（１）で表される化合物は、特に下記式（２）で表される化合物であることが好ましい。
【００６２】
【化７】
【００６３】
（式（２）中、ｎ、Ｂ１およびＲ３は、それぞれ式（１）におけるものと同義である。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原子、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フェニル基、置換基を有していてもよいアシル基または置換基を有していてもよいトリアジニル基を表す。
ｍは１または２を表し、ｐは０または１を表す。）
【００６４】
式（２）においてＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原子、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フェニル基、置換基を有していてもよいアシル基、または置換基を有していてもよいトリアジニル基を表す。
【００６５】
該アルキル基は、通常炭素数が１以上、６以下、好ましくは４以下である。該フェニル基は、炭素数が通常６以上、通常１２以下、好ましくは１０以下、さらに好ましくは８以下である。
該アルキル基および該フェニル基が有していてもよい置換基としては、水酸基、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。
【００６６】
Ｒ１およびＲ２の置換基を有していてもよいアシル基は、通常炭素数が２以上７以下、好ましくは３以下である。置換基を有するアシル基としては、置換基を有していてもよいアルキルアシル基、置換基を有していてもよいフェニルアシル基が挙げられ、該アルキル基および該フェニル基が有していてもよい置換基としては、水酸基、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。
【００６７】
Ｒ１およびＲ２の置換基を有していてもよいトリアジニル基の置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基等のアルキルアミノ基、メチル基、メトキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基等が置換していてもよいフェニルアミノ基、水酸基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子が挙げられる。
【００６８】
特に、ＮＲ１Ｒ２としては、Ｒ１およびＲ２が水素原子であるアミノ基、Ｒ１が水素原子およびＲ２がアルキル基であるアルキルアミノ基、Ｒ１が水素原子およびＲ２がフェニル基であるフェニルアミノ基などが好ましく、とりわけＲ１およびＲ２のいずれもが水素原子であるアミノ基が好ましい。
【００６９】
ｐは、０または１を表すが、１であることが好ましく、ｐが１の場合、ＮＲ１Ｒ２は、主骨格のナフタレン環の５位、６位または７位に置換することが分子会合性、分子直線性が高い点で好ましい。また、偏光膜として使用する際に必要とされる色調を有する点からも好ましい。さらにＮＲ１Ｒ２は、７位に置換することが特に好ましい。なお、式（２）におけるナフタレン環の置換位置は次の通りである。
【００７０】
【化８】
【００７１】
式（２）中、ｍは１または２を表し、ｍが１の場合、スルホ基はナフタレン環の３位に置換することが好ましく、ｍが２の場合、スルホ基はナフタレン環の３位と５位、または、３位と６位に置換することが好ましい。
【００７２】
＜式（３）＞
本発明の式（２）で表される化合物は、更に下記式（３）で表される化合物であることが好ましい。
【００７３】
【化９】
【００７４】
（式（３）中、ｎ、Ｂ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ｐおよびｍは、それぞれ式（２）におけるものと同義である。）
【００７５】
＜式（４）＞
本発明の式（３）で表される化合物は、更に下記式（４）で表される化合物であることが好ましい。
【００７６】
下記式（４）で表される化合物は、短波長側に副吸収を有し、可視領域において広範囲に吸収を有する化合物であることから、本発明の異方性膜用化合物として好ましく用いられる。その多くは黒色であるので、１種類の化合物でも高い異方性を有する無彩色の異方性膜を形成することが可能である。該化合物を含有した異方性膜は、高い二色性を示す異方性膜として機能することができる。
【００７７】
【化１０】
【００７８】
（式（４）中、ｎ、Ｂ１、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ式（３）におけるものと同義である。ｑは０または１を表す。
【００７９】
なお、上記式（４）におけるＢ１としては、置換基を有していてもよいナフチレン基、キノリンジイル基が、主吸収が長波長化して全体として無彩色になるため好ましく、中でも１，４−ナフチレン基が特に好ましく、水溶化と会合性の向上の観点からは、スルホ基が置換した１，４−ナフチレン基がさらに好ましい。
【００８０】
＜分子量＞
遊離酸の形が式（１）で表される本発明の化合物（以下「本発明の化合物」という）の分子量は、遊離酸の形で、６５０以上が好ましく、１５００以下が好ましく、１１００以下がさらに好ましい。
【００８１】
＜水溶性＞
本発明の化合物は、通常、水溶性の化合物である。
【００８２】
本発明の化合物は、常温常圧下、具体的には２５℃、１気圧において、水への溶解度が０．１重量％以上であることが好ましく、０．５重量％以上であることがより好ましい。また、この溶解度は、５０重量％以下であることが好ましく、４０重量％以下であることがより好ましい。例えば、後述するように、異方性膜を作製する場合、溶剤としては水、水混和性のある有機溶剤、または水と水混和性のある有機溶剤の混合物を使用するのが一般的であるため、化合物の水への溶解性が低すぎるとこのような用途への使用が難しくなる可能性がある。逆に、化合物の良好な会合状態形成の観点からは、水への溶解性が高すぎない方が好ましいことがある。
【００８３】
＜塩＞
本発明の化合物は式（１）で示されるような遊離酸の形（遊離酸型）のまま使用してもよく、酸基の一部が塩型を取っているものであってもよい。また、塩型の化合物と遊離酸型の化合物が混在していてもよい。また、製造時に塩型で得られた場合はそのまま使用してもよいし、所望の塩型に変換してもよい。塩型の交換方法としては、公知の方法を任意に用いることができ、例えば以下の方法が挙げられる。
【００８４】
１） 塩型で得られた化合物の水溶液に塩酸等の強酸を添加し、化合物を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で化合物酸性基を中和し塩交換する方法。
２） 塩型で得られた化合物の水溶液に、所望の対イオンを有する大過剰の中性塩（例えば、塩化リチウム）を添加し、塩析ケーキの形で塩交換を行う方法。
３） 塩型で得られた化合物の水溶液を、強酸性陽イオン交換樹脂で処理し、化合物を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で化合物の酸性基を中和し塩交換する方法。
４） 予め所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で処理した強酸性陽イオン交換樹脂に、塩型で得られた化合物の水溶液を作用させ、塩交換を行う方法。
【００８５】
本発明の異方性膜用化合物の酸性基が遊離酸型を取るか、塩型を取るかは、化合物のｐＫａと化合物溶液のｐＨに依存する。そのため、本発明の異方性膜用化合物の酸性基は、遊離酸型、塩型、酸性基が２つ以上ある場合には遊離酸型と塩型の混合または２種類以上の塩型の混合など、さまざまな型を取りうる。特に、異方性膜中でのアゾ化合物の酸性基は、後述する異方性膜用組成物の好ましいｐＨや異方性膜用化合物を含んだ基材の解離性の塩を含む溶液での処理の影響を受けて、異方性膜を作成する工程で用いたものとは異なる塩型としていることもありうる。
【００８６】
上記の塩型の例としては、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ等のアルカリ金属の塩、アルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩、または有機アミンの塩が挙げられる。
【００８７】
該アンモニウムの塩が有していてもよい置換基であるアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基としては、炭素数１〜６の低級アルキル基およびヒドロキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキル基が挙げられる。
有機アミンの例としては、炭素数１〜６の低級アルキルアミン、ヒドロキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキルアミン、カルボキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキルアミン等が挙げられる。
これらの塩型の場合、その種類は１種類に限られず複数種混在していてもよい。また、化合物の一分子内に複数種混在してもよいし、組成物中に複数種混在していてもよい。
【００８８】
本発明の異方性膜用化合物の酸性基の好ましい型としては、化合物の製造工程、後述する異方性膜用組成物の内容や好ましいｐＨなどによって異なるが、水に対して高溶解度が必要な場合（例えば、リオトロピック液晶相を発現させるために、異方性膜用組成物中において高い化合物濃度が必要な場合など）には、リチウム塩、トリエチルアミン塩、水溶性基が置換した有機アミン塩またはこれらの塩を１以上有することが好ましい。一方、水に対して低溶解度が必要な場合（例えば、低濃度の化合物を含有する低粘度の異方性膜用組成物が必要な場合や、化合物製造工程において化合物溶液から該化合物を析出させたい場合など）には、遊離酸の型、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩またはこれらの塩を１以上有することが好ましい。
【００８９】
＜具体例＞
本発明の化合物の具体例としては、遊離酸の形として、例えば以下に示す構造の化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００９０】
【化１１】
【００９１】
【化１２】
【００９２】
【化１３】
【００９３】
【化１４】
【００９４】
＜合成法＞
式（１）で表される本発明の化合物は、それ自体周知の方法に従って製造することができる。例えば前記構造式（１−Ａ）で示される色素は、下記の（Ａ）、（Ｂ）の工程で製造することができる。
【００９５】
（Ａ）４−アミノ−Ｎ−メチルナフタルイミドを常法［例えば、細田豊著「新染料化学」（昭和４８年１２月２１日、技報堂発行） 第３９６頁〜第４０９頁参照］に従ってジア
ゾ化し、８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸（１，７−Ｃｌｅｖｅｓ酸）と酸性条件下でカップリング反応を行い、モノアゾ化合物を製造する。
（Ｂ）得られたモノアゾ化合物を同様に、常法によりジアゾ化し、７−アミノ−１−ナフトール−３，６−ジスルホン酸（ＲＲ酸）とカップリング反応を行い、塩化ナトリウムで塩析することにより目的の化合物（１−Ａ）がナトリウム塩として得られる。
【００９６】
特に、上記構造式（１−Ａ）で示される本発明の化合物は、水溶液中でリオトロピック液晶を形成するため、高い二色性を示す異方性膜を作製可能であり、特に湿式成膜法に適した有用な化合物である。
【００９７】
本発明の異方性膜用化合物は、通常、後述する異方性膜用組成物として調製され、二色性の高い異方性膜の作製に好適に用いられる。
異方性色素膜の作製方法としては、
（ａ）延伸したポリビニルアルコールなどの高分子基材を、二色性化合物を含有する溶液等で染色する方法
（ｂ）ポリビニルアルコールなどの高分子基材の溶液に二色性化合物を溶解し、フィルム状に製膜した後に延伸する方法
（ｃ）二色性化合物を適当な溶剤に溶解して、成膜用（異方性膜形成用）組成物を調製し、この成膜用組成物を用いてガラス板などの各種基材表面に湿式成膜法にて成膜し、組成物中に含まれる二色性化合物を配向・積層させる方法
等の公知の方法が挙げられ、本発明においては上記（ａ）〜（ｃ）のいずれを用いてもよいが、（ｃ）を用いるのが特に好ましい。
【００９８】
前記式（１）で表される化合物は、会合性に優れており、高いリオトロピック液晶状態を形成することができる。従って、前記式（１）で表される本発明の化合物は、上記（ｃ）の湿式成膜法により形成される異方性膜用の化合物に特に適しており、またその二色比も高いので、該化合物を含有する組成物を異方性膜の作製に使用すれば、二色性の高い異方性膜を得ることができる。
【００９９】
以下に、本発明の異方性膜用化合物を含有する異方性膜用組成物について説明するが、特に、本発明の異方性膜用化合物において好ましく用いられる湿式成膜法により異方性膜を作製する場合の組成物について詳述する。
なお、上記（ａ）または（ｂ）の方法により異方性膜を作製する場合に用いられる組成物については、公知の組成物を適宜用いることができるが、例えば、国際公開第２００７／１３９０９６号パンフレット、国際公開第２００７／１４５１５９号パンフレットに記載の組成物等が挙げられる。
【０１００】
［異方性膜用組成物］
本発明の異方性膜用組成物は、本発明の化合物と溶剤を含有し、通常、本発明の化合物が溶剤に溶解もしくは分散されたものである。
なお、本発明の異方性膜用組成物中または以下に詳述する本発明の異方性膜において、本発明の化合物は１種を単独で使用することができるが、本発明の化合物を２種以上組み合わせて使用したり、他の二色性物質を組み合わせて使用することもできる。さらに、製造される異方性膜に所望の性能を与えたり、製造に好適な組成物とするために、種々の配合用化合物、溶剤、添加剤等を適宜組み合わせて使用することができる。
【０１０１】
＜配合用化合物＞
本発明の異方性膜用組成物には、異方性膜の色調を調整したり、異方性膜用化合物の会合性を向上させたり、異方性膜の耐久性の向上や欠陥の低減等の目的で、本発明の異方性膜用化合物に配合用化合物を併用してもよい。
【０１０２】
本発明の化合物とともに併用しうる化合物の好ましい例としては、アゾ化合物、アントラキノン化合物、アミノ酸、ヒドロキシアミン等が挙げられる。
【０１０３】
例えばＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３２、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ２５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｏｒａｎｇｅ ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ
Ｒｅｄ ７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ
８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ３７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ４８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ５７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ９０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ５９等が挙げられる。
【０１０４】
また、特開２００７−１９９３３３号公報および特開２００８−１０１１５４号公報に記載の方法に従い、アントラキノン化合物を配合してもよい。さらに、特開２００６−３８６４号公報に記載の方法や、特開２００６−３２３３７７号公報に記載の方法を用いてもよい。
さらには、紫外線吸収剤や近赤外線吸収剤などを組み合わせて用いることもできる。
【０１０５】
なお、本発明の化合物と、他の二色性物質や配合用化合物などの他の化合物を併用する場合、本発明の化合物による効果を十分に発揮させるために、他の併用化合物は、本発明の化合物に対して、５０重量％以下とすることが好ましく、１０重量％以下とすることがさらに好ましい。
このようにして得られる異方性膜用組成物のｐＨは通常２〜１０程度である。
【０１０６】
＜添加剤＞
本発明の異方性膜用組成物は、後述の湿式成膜法等において異方性膜形成用溶液として基材に塗布するために用いられる場合には、基材への濡れ性、塗布性を向上させるため、必要に応じて界面活性剤等の添加剤を加えることができる。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系の何れも使用可能である。更に、上記以外にも、例えば、"Additivesfor Coating"（Editedby J.Bieleman、Willey-VCH、2000年刊）等に記載の公知の添加剤を用いることができる。その添加濃度は、目的の効果を得るために十分であって、かつ本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用化合物分子の配向を阻害しない量として、異方性膜用組成物中の濃度として通常０．０５重量％以上、０．５重量％以下がより好ましい。
【０１０７】
＜溶剤＞
本発明の異方性膜用組成物に使用される溶剤としては、水、水混和性のある有機溶剤、或いはこれらの混合物が適している。有機溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類等の単独または２種以上の混合溶剤が挙げられる。
【０１０８】
＜濃度＞
本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用化合物や添加剤等の他の化合物を溶解する場合の濃度としては、これらの溶質の溶解性やリオトロピック液晶状態などの会合状態の形成濃度にも依存するが、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下である。
【０１０９】
［異方性膜］
本発明の異方性膜は、本発明の化合物を含有し、好ましくは湿式成膜法で形成された異方性膜である。通常、本発明の異方性膜は、前記本発明の異方性膜用組成物を基板上に湿式成膜法により成膜することにより得られる。
【０１１０】
上記説明した様に、前記式（１）で表される本発明の化合物は、高いリオトロピック液晶状態を形成し、高次の分子配向状態を示すことができ、高い二色性を示すことができる。従って、このような本発明の化合物を含む本発明の異方性膜は、高い二色性を示す有用な膜となる。
【０１１１】
本発明の異方性膜は高い二色比を示すが、二色比は８以上のものが好ましく、より好ましくは１２以上、特に好ましくは１５以上のものが使用される。
特に、偏光膜に使用する際には中庸な色調の膜が好ましく、色相として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、√｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝≦３０、好ましくは√｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝≦１０、さらに好ましくは、√｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝≦５、かつ膜の透過率が３５％以上、好ましくは４０％以上、さらに好ましくは４４％以上を満たすものが表示素子、特にカラー表示素子用偏光子として好ましい。
【０１１２】
＜湿式成膜法＞
本発明においては、好ましくは湿式成膜法により異方性膜を作製する。
この場合、前記本発明の異方性膜用組成物を調製後、ガラス板などの各種基材に塗布し、本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素等を配向、積層して得る方法など公知の方法が挙げられる。
この異方性膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、上述した本発明の化合物は異方性膜用組成物中、リオトロピック液晶状態等の良好な分子間相互作用による会合体を形成した状態を形成するので、これをガラス等の基材上に塗布し、剪断力を与えて本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素を一定方向に配向させた後、乾燥させることにより、異方性膜を得ることができる。
【０１１３】
基材としては、ガラス、樹脂等からなる厚さ１０〜１５００μｍ程度の透明なものが用いられる。樹脂としては、トリアセテート、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース、ウレタン系樹脂などが挙げられる。
【０１１４】
基材の表面には、異方性膜用組成物中の本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素分子等の配向方向を制御するために、「液晶便覧」（丸善株式会社、平成１２年１０月３０日発行）第２２６頁〜第２３９頁などに記載の公知の方法により、配向処理層を施しておいてもよい。
【０１１５】
基材上へ異方性膜用組成物を塗布する方法としては、従来公知の方法で行えばよく、例えば、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）第２５３頁〜第２７７頁、または市村國宏監修「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）第１１８頁〜第１４９頁などに記載の方法や、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、ダイコート法などが挙げられる。
【０１１６】
基材上に塗布した異方性膜組成物中の本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素等に剪断力を与えることにより、本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素等は一定方向に配向する。バーコート、ロールコート、ブレードコート、フリースパンコート法、ダイコート法などは、塗布と同時に剪断力を与えることができるので好ましい。
【０１１７】
異方性膜用組成物の基材への塗布時の温度は、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。
乾燥時の温度は好ましくは０℃以上、１２０℃以下、湿度は好ましくは１０％ＲＨ以上、８０％ＲＨ以下程度である。
【０１１８】
前記の方法等で基材上に異方性膜を形成する場合、形成される異方性膜の厚さは、通常乾燥後の膜厚で、好ましくは５０ｎｍ以上、更に好ましくは１００ｎｍ以上、好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以下である。
【０１１９】
また、異方性膜の可視光波長領域における透過率は、好ましくは２５％以上である。この透過率は高いほどよく、３５％以上、特に４０％以上であるのが好ましく、最も好ましくは４４％以上である。透過率が低いと、表示素子、特にカラー表示素子用偏光子として用いるのは難しい。
【０１２０】
このような方法で製造された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またはウレタン系のフィルム等の透明な高分子膜により異方性膜をラミネーションして形成され、実用に供する。
【０１２１】
また、本発明の異方性膜をＬＣＤやＯＬＥＤなどの各種の表示素子に偏光膜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膜を形成したり、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。
【０１２２】
［偏光素子］
本発明の異方性膜は、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、本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素等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。
【０１２３】
本発明の偏光素子は、上述した本発明の異方性膜を用いたものであるが、異方性膜のみからなる偏光素子であってもよいし、基材上に異方性膜を有する偏光素子であってもよい。本発明において、基材上に異方性膜を有する偏光素子は、基材も含めて偏光素子とよぶ。
【０１２４】
本発明の異方性膜を基材上に形成して偏光素子として使用する場合、基材と形成された異方性膜のみで使用してもよく、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できる。
【０１２５】
位相差フィルムとしての機能を有する層は、例えば特開平２−５９７０３号公報、特開平４−２３０７０４号公報などに記載の延伸処理を施したり、特開平７−２３０００７号公報などに記載された処理を施したりすることにより形成することができる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
反射フィルムまた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。
【０１２８】
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、ネマティック液晶性化合物などの液晶性化合物を塗布して配向させることにより形成することができる。
【０１２９】
本発明の化合物を用いた異方性膜は、ガラスなどの高耐熱性基板上に直接形成することが可能であり、高耐熱性の偏光素子を得ることができるという点から、液晶ディスプレーや有機エレクトロルミネッセンスディスプレーだけでなく液晶プロジェクタや車載用表示パネル等、高耐熱性が求められる用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【０１３０】
次に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【０１３１】
尚、以下の実施例中、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異方性膜の透過率を測定した後、次式により計算した。
二色比（Ｄ）＝Ａｚ／Ａｙ
Ａｚ＝−ｌｏｇ（Ｔｚ）
Ａｙ＝−ｌｏｇ（Ｔｙ）
Ｔｚ：異方性膜の吸収軸方向の偏光に対する透過率
Ｔｙ：異方性膜の偏光軸方向の偏光に対する透過率
【０１３２】
（実施例１）
４−アミノ−Ｎ−メチルナフタルイミド４．１重量部を７０％硫酸２５重量部に溶解し、ニトロシル硫酸（４０重量％品）６．６重量部を加えてジアゾ化し、８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸（１，７−クレーブ酸）６．４重量部とｐＨ＝２〜３でカップリングを行った後、中和、塩析して析出物を濾過してモノアゾ化合物を得た。このモノアゾ化合物をＮ−メチルピロリドン３００重量部に溶解し、塩酸酸性条件下、亜硝酸ナトリウム６．０重量部を加えてジアゾ化し、水３００重量部に溶解した７−アミノ−１−ナフトール−３，６−ジスルホン酸（ＲＲ酸）（純度：６５．５％）８．９重量部とｐＨ＝９〜１０でカップリングを行った。反応後、塩化ナトリウムで塩析し、本発明の化合物（１−Ａ）のナトリウム塩を得た。
【０１３３】
化合物（１−Ａ）のナトリウム塩の水溶液を陽イオン交換樹脂（三菱化学（株）製ＳＫ１ＢＨ）に通し、遊離酸とした後、水酸化リチウム水溶液で中和、濃縮乾燥することにより、化合物（１−Ａ）のリチウム塩を得た。この色素の１０ｐｐｍ水溶液での極大吸収波長（λｍａｘ）は６０６ｎｍであった。
【０１３４】
【化１５】
【０１３５】
（実施例２）
水８５重量部に、実施例１で得た化合物（１−Ａ）のリチウム塩（以下、化合物（１−Ａ）塩と称す。）を１５重量部加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、化合物（１−Ａ）塩水溶液よりなる本発明の異方性膜用組成物を得た。
スピンコート法により表面にポリイミドの配向膜が形成されたガラス製基板（７５ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ、膜厚約８０ｎｍのポリイミド配向膜に、予め布でラビング処理を施したもの）に、上記の異方性膜用組成物を、ギャップ４μｍのアプリケーター（堀田設計社製）で塗布した後、自然乾燥することにより、異方性膜を得た。
【０１３６】
得られた異方性膜における膜面内の吸収軸方向に振動面を有する偏光に対する透過光（Ｔｚ）、および膜面内の偏光軸方向に振動面を有する偏光に対する透過光（Ｔｙ）とから求めたその二色比（Ｄ）は波長６０５ｎｍにおいて３８であり、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。
【０１３７】
（実施例３）
水８０．７重量部に、実施例１で得た化合物（１−Ａ）塩１５重量部とＬ−プロリン（東京化成工業社製）４．３重量部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、化合物（１−Ａ）塩水溶液よりなる本発明の異方性膜用組成物を得た。
この異方性膜用組成物を用いて、実施例２と同様の方法で、表面にポリイミドの配向膜が形成されたガラス製基板上に異方性色素膜を形成した。
得られた異方性膜における二色比（Ｄ）は波長６０５ｎｍにおいて５５であり、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。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光素子や液晶素子（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）の表示素子に具備される偏光板等に有用な、高い二色性を示す異方性膜用化合物、この異方性膜用化合物を含有する異方性膜用組成物、異方性膜、および偏光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ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。
【０００３】
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。
【０００４】
そのため、有機化合物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、これら有機化合物では、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。
【０００５】
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。
【０００６】
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化合物（いわゆる二色性色素）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化合物を配向させる方法が挙げられている。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。
【０００７】
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化合物の分子間相互作用などを利用して二色性化合物を配向させ、偏光膜（異方性膜）を形成している。しかしながら、該文献に記載の方法では、耐熱性の問題があることが知られていた。
【０００８】
また、上記ガラスや透明フィルムなどの基板上に有機化合物の分子間相互作用などを利用して二色性化合物を配向させることは湿式成膜法により達成されるが、湿式成膜法で偏光膜が作製される場合、この膜には、使用される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化合物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、化合物を基板上に堆積、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、従来の上記延伸処理を経る偏光素子に使用される化合物であっても、湿式成膜法には適していないことが多くある。
【０００９】
特許文献１〜４では、湿式成膜法のプロセスに適した各種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、高い偏光特性（消光比）を得ることができないという問題点があった。
【００１０】
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、数種類の二色性化合物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化合物を組み合わせて異方性膜を得た場合、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。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、湿式成膜法により形成される異方性膜に用いられる化合物であって、高い二色性、高い分子配向度を示す異方性膜を形成し得る化合物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】
【００１２】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、遊離酸の形が下記式（１）で表されるアゾ化合物を用いることにより、湿式成膜法で形成される異方性膜において、高い二色性、高い分子配向度を示す異方性膜とすることができ、その異方性膜を用いた偏光素子は、高い光学性能を有することができることを見出し、本発明に到達した。
【００１３】
すなわち、本発明は、遊離酸の形が下記式（１）で表されることを特徴とする異方性膜用化合物、該異方性膜用化合物および溶剤を含有する異方性膜用組成物、該異方性膜用化合物を含有する異方性膜、および該異方性膜を用いた偏光素子、に存する。
【００１４】
【化１】
【００１５】
（式（１）中、ｎは、１から３の整数を表す。
Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい２価の複素環基を表す。ｎが２または３の場合、複数のＢ１は同一であっても異なっていてもよい。
Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基を表す。これらの基は、スルホ基以外の置換基を有していてもよい。
Ｒ３は、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）
【発明の効果】
【００１６】
本発明の化合物を用いることにより、湿式成膜法で形成される異方性膜においても、高い二色性、高い分子配向度を示す異方性膜を提供することができる。また、このような特性を有する異方性膜を用いた偏光素子は、曲面への適用や偏光方向の自在化が容易であるため、調光素子、液晶素子、有機エレクトロルミネッセンス素子等の表示素子など多方面に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定はされない。
【００１８】
本発明でいう異方性膜とは、膜の厚み方向および任意の直交する面内２方向の立体座標系における合計３方向から選ばれる任意の２方向における電磁気学的性質に異方性を有する膜である。電磁気学的性質としては、吸収、屈折などの光学的性質、抵抗、容量などの電気的性質などが挙げられる。吸収、屈折などの光学的異方性を有する膜としては、例えば、直線偏光膜、円偏光膜、位相差膜、導電異方性膜などがある。
【００１９】
本発明の異方性膜は、偏光膜、位相差膜、導電異方性膜に用いられることが好ましく、偏光膜に用いられることがより好ましい。
【００２０】
本発明の異方性膜用化合物は、いわゆる色素としての機能も有する化合物であって、本発明の異方性膜用化合物を含有する異方性膜は、色素膜としても機能し得るものである。なお、ここでいう色素とは、一般に、可視光波長領域において吸収を有する化合物を意味する。
【００２１】
尚、本発明において置換基を有していてもよいとは、置換基を１または２以上有していてもよいことを意味する。
また、本明細書において「置換基の炭素数」という場合には、その置換基中に含まれる炭素原子の数を表し、その置換基がさらなる置換基を有している場合には、さらなる置換基に含まれる炭素数も含めたすべての炭素数である。
【００２２】
［異方性膜用化合物］
本発明の異方性膜用化合物は、遊離酸の形が下記式（１）で表されることを特徴とする。
【００２３】
【化２】
【００２４】
（式（１）中、ｎは、１から３の整数を表す。
Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい２価の複素環基を表す。ｎが２または３の場合、複数のＢ１は同一であっても異なっていてもよい。
Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基を表す。これらの基は、スルホ基以外の置換基を有していてもよい。
Ｒ３は、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）
【００２５】
上記式（１）で表される本発明のアゾ化合物は、末端にＮ−アルキルナフタルイミド環を有するジスアゾ、トリスアゾ、またはテトラキスアゾ化合物である。
Ｎ−アルキルナフタルイミド環は、縮合３環性の環で、従来のアゾ化合物を形成するベンゼン環やナフタレン環よりも平面性が高く、さらに窒素原子がアルキル基で置換されたイミド基に由来する分子間相互作用により、分子同士が積層方向への会合状態を作りやすい。その結果、従来のアゾ化合物よりも分子の積層により生成するカラムが長い、すなわち、多くの分子が積層した高いリオトロピック液晶状態を形成できる。従って式（１）で表される本発明のアゾ化合物を含有した組成物は、特に湿式成膜法特有のプロセス、すなわち、基材表面に塗布などの積層プロセスを経ることによっても、分子が積層してできたカラムが長く、分子が一定の方向に並んだ高次の分子配向状態を示すことができる。
一方、Ｄ１環のスルホ基は、本発明の化合物を水溶化させ、水または水と混和した溶剤中でリオトロピック液晶性を示すために必要である。
【００２６】
以下、本発明の前記式（１）で表されるアゾ化合物について説明する。
【００２７】
＜Ｂ１＞
式（１）中、Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい２価の複素環基を表す。ｎが２または３の場合、一分子内に複数存在するＢ１は、同一であっても異なっていてもよい。
【００２８】
Ｂ１の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、該フェニレン基としては１，４−フェニレン基が、また該ナフチレン基としては１，４−ナフチレン基が分子間の相互作用を示すために好ましい。
【００２９】
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、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アルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、水酸基、ニトロ基、スルホ基、カルボキシ基、シアノ基およびハロゲン原子等が挙げられる。
【００３０】
該アルキル基は炭素数が通常１以上、通常６以下、好ましくは４以下である。該アルキル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、スルホ基およびカルボキシ基などが挙げられる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、１，２−ジヒドロキシプロピル基等の置換基を有していてもよい低級アルキル基が挙げられる。
【００３１】
該アルコキシ基は炭素数が通常１以上、通常６以下、好ましくは３以下である。該アルコキシ基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、スルホ基およびカルボキシ基などが挙げられる。アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、１，２−ジヒドロキシプロポキシ基等の置換基を有していてもよい低級アルコキシ基が挙げられる。
【００３２】
該アシルアミノ基は、−ＮＨ−ＣＯＲ３１で表され、Ｒ３１は、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表す。該アルキル基は、炭素数が通常１以上、通常４以下、好ましくは２以下である。該フェニル基は、炭素数が通常６以上、通常１０以下、好ましくは８以下である。該アルキル基および該フェニル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、スルホ基、カルボキシ基およびハロゲン原子などが挙げられる。アシルアミノ基の具体例としては、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。
【００３３】
該アミノ基は、通常、−ＮＨ２、−ＮＨＲ３２、−ＮＲ３３Ｒ３４で表され、Ｒ３２〜Ｒ３４はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基を表す。該アルキル基は、炭素数が通常１以上、通常４以下、好ましくは２以下である。該フェニル基は、炭素数が通常６以上、通常１０以下、好ましくは８以下である。該アルキル基および該フェニル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、スルホ基、カルボキシ基およびハロゲン原子などが挙げられる。アミノ基の具体例としては、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジメチルアミノ基、フェニルアミノ基等が挙げられる。
【００３４】
該カルバモイル基としては、無置換または、置換されていてもよいアルキルカルバモイル基、置換されていてもよいフェニルカルバモイル基、および置換されていてもよいナフチルカルバモイル基が挙げられる。該置換基のアルキル基、フェニル基およびナフチル基は置換基を有していてもよい。該アルキル基は、炭素数が通常１以上、通常４以下、好ましくは２以下である。該フェニル基は、炭素数が通常６以上、通常１０以下、好ましくは８以下である。該ナフチル基は、炭素数が通常１０以上、通常１４以下、好ましくは１２以下である。該アルキル基、該フェニル基および該ナフチル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、スルホ基、カルボキシ基およびハロゲン原子などが挙げられる。カルバモイル基の具体例としてはカルバモイル基、フェニルカルバモイル基、ナフチルカルバモイル基等が挙げられる。
【００３５】
Ｂ１の芳香族炭化水素基は、無置換でも、これら置換基を１〜５個有していてもよく、好ましくは置換基を１〜２個有していることである。Ｂ１の芳香族炭化水素基は、中でも、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子の極性の小さい基或いは水素結合性を有する基を有することが、リオトロピック液晶を形成する上での相互作用による会合性向上の点で好ましく、水溶化の観点からは、スルホ基を有することが好ましい。
【００３６】
Ｂ１の複素環基としては、単環または二環性の複素環由来の基が好ましい。複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子および酸素原子が挙げられるが、窒素原子が特に好ましい。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。
【００３７】
Ｂ１の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。中でも、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基が好ましい。
Ｂ１の複素環基は置換基を有していてもよい。
【００３８】
Ｂ１の複素環基が有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、アミノ基、メチルアミノ基、アセチルアミノ基、アシルアミノ基等の置換または無置換のアミノ基、ニトロ基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。中でも、水酸基、スルホ基、カルボキシ基が好ましい。
【００３９】
Ｂ１の複素環基は、これらの置換基を１〜５個有していてもよく、好ましくは無置換であるか、またはこれらの置換基を１〜２個有していることである。
【００４０】
Ｂ１の複素環基が下記式（５−ａ）または（５−ｂ）で表される２価の複素環基である場合、即ち、（５−ａ）に示す含窒素芳香族６員環の２，５位または３，６位で結合する２価の連結基であるか、または、（５−ｂ）に示すａおよびｄの置換位置で結合する２価の連結基である場合、式（１）で表される化合物同士が相互作用を示すために好ましく、例えば、キノリンジイル基の場合には５，８−キノリンジイル基、イソキノリンジイル基の場合には５，８−イソキノリンジイル基が好ましい。
【００４１】
【化３】
（式中、Ｑ１〜Ｑ４はそれぞれ独立に炭素原子、または窒素原子を表すが、Ｑ１〜Ｑ４の１個または２個が窒素原子であり、残りは炭素原子であり、Ｑ１〜Ｑ４は置換基を有していてもよい）
【００４２】
【化４】
（式中、Ｘは主鎖に窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み、５〜７員環を形成する２価の連結基を表し、ベンゼン環は置換基を有していてもよい。）
【００４３】
尚、上記式（５−ｂ）において、２価の連結基Ｘが主鎖に窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含むとは、該２価の基により形成される環上に窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含むことをいう。又、上記式（５−ａ）または（５−ｂ）で表される２価の複素環基が有していてもよい置換基としては、上記のＢ１の複素環基の置換基として列記のものが挙げられる。
【００４４】
上記式（５−ｂ）におけるＸで表される２価の連結基としては、例えば、−Ｎ＝ＣＨ−ＣＨ＝Ｃ−、−ＣＯ−ＮＨ−ＣＯ−、＝Ｎ−Ｓ−Ｎ＝、−ＣＨ＝Ｎ−ＣＨ＝ＣＨ−等が挙げられる。但し、ＣＨおよびＮＨにおけるＣおよびＮには、Ｈの代わりに有機基等の置換基（Ｂ１の複素環基の置換基として列記したものなど）が置換していてもよい。
【００４５】
上記式（５−ａ）で表される２価の複素環基としては、ピリジン、ピリダジン、ピリミジンおよびピラジンから誘導され、かつアゾ基との連結位置が２，５位または３，６位にある基が挙げられ、上記式（５−ｂ）で表される２価の複素環基としては、キノリン、イソキノリン、ベンゾチアジアゾール、フタルイミド等から誘導され、かつアゾ基との連結位置が（５−ｂ）で示したａおよびｄの位置にある基が挙げられる。
化合物全体の平面性の点から、Ｂ１の複素環基は式（５−ｂ）で表される基であるのが好ましく、特に、５，８−キノリンジイル基および５，８−イソキノリンジイル基が好ましい。
【００４６】
＜Ｄ１＞
式（１）中、Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基を表し、これらの基は、スルホ基以外の置換基を有していてもよい。
【００４７】
Ｄ１の芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が好ましく、特にナフチル基が化合物同士が相互作用を示すために好ましい。
【００４８】
該芳香族炭化水素基がスルホ基以外に有していてもよい置換基としては、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アルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいトリアジニルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいカルバモイル基、水酸基、ニトロ基、カルボキシ基、シアノ基およびハロゲン原子等が挙げられる。
【００４９】
置換基を有していてもよいトリアジニルアミノ基が有する置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基等のアルキルアミノ基、メチル基、メトキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基等が置換していてもよいフェニルアミノ基、水酸基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子が挙げられる。
【００５０】
尚、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アルコキシ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、置換基を有していてもよいアミノ基、置換基を有していてもよいカルバモイル基の好ましい炭素数、有していてもよい置換基の例、その具体例は、前記Ｂ１が芳香族炭化水素基の場合に有していてもよい置換基として例示したものと同様である。
【００５１】
Ｄ１の芳香族炭化水素基は、水溶化の観点および分子間相互作用の促進の点から、スルホ基を１個または２個有していることが好ましく、とりわけ２個有していることが好ましい。また、スルホ基以外に置換基を有していなくても、上述の置換基を１〜４個有していてもよく、好ましくはスルホ基以外の置換基を１〜２個有していることである。Ｄ１の芳香族炭化水素基は、中でも置換基を有していてもよいアミノ基、水酸基、カルボキシ基等の酸・塩基の結合や水素結合に関与する基を有することが、分子内や分子間でスルホ基やこれらの基同士が相互作用し、リオトロピック液晶を形成する上での会合性向上の点で好ましく、水溶化の観点からは、置換基を有していてもよいアミノ基、水酸基およびカルボキシ基を有することが好ましい。さらに、アゾ基を導入する点およびアゾ化合物の平面性向上の点から、アゾ基の結合位置に対して隣接する位置に少なくとも水酸基を有することが好ましい。
【００５２】
Ｄ１の複素環基としては、単環または二環性の複素環由来の基が好ましい。複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子および酸素原子が挙げられるが、窒素原子が特に好ましい。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。
Ｄ１の複素環基として具体的には、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピリドニル基、キノリニル基、キノロニル基等が挙げられる。中でも、二環性のキノリニル基、キノロニル基が化合物同士が相互作用を示すために好ましい。
Ｄ１の複素環基はスルホ基以外に置換基を有していてもよい。
【００５３】
Ｄ１の複素環基がスルホ基以外に有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、アミノ基、メチルアミノ基、アセチルアミノ基、アシルアミノ基等の置換または無置換のアミノ基、ニトロ基、カルボキシ基、水酸基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。中でも、水酸基、カルボキシ基が好ましい。
【００５４】
Ｄ１の複素環基は、水溶化の観点および分子間相互作用の促進の点から、スルホ基を１〜２個有していることが好ましい。また、スルホ基以外に上述の置換基を１〜４個有していてもよく、これらの置換基を１〜２個有していることが好ましい。
Ｄ１の具体例としては、例えば以下のものが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５５】
【化５】
【００５６】
＜Ｒ３＞
式（１）中、Ｒ３は置換基を有していてもよいアルキル基であり、該アルキル基は炭素数が通常１以上、通常６以下、好ましくは４以下である。該アルキル基に置換していてもよい基としては、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、スルホ基およびカルボキシ基などが挙げられる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ヒドロキシエチル基、１，２−ジヒドロキシプロピル基等の置換基を有していてもよい低級アルキル基が挙げられる。
【００５７】
Ｒ３は分子積層を阻害しないために、好ましくは炭素数１〜４の置換基を有さない低級アルキル基である。
【００５８】
＜アゾ基の結合位置＞
式（１）において、イミド基が結合したナフタレン環へのアゾ基の結合位置は、化合物同士の相互作用の点から、下記式で示す*３または*４の位置であることが好ましい。
【００５９】
【化６】
【００６０】
＜ｎ＞
ｎは１から３の整数を表し、好ましくは１または２である。
【００６１】
＜式（２）＞
本発明の式（１）で表される化合物は、特に下記式（２）で表される化合物であることが好ましい。
【００６２】
【化７】
【００６３】
（式（２）中、ｎ、Ｂ１およびＲ３は、それぞれ式（１）におけるものと同義である。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原子、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フェニル基、置換基を有していてもよいアシル基または置換基を有していてもよいトリアジニル基を表す。
ｍは１または２を表し、ｐは０または１を表す。）
【００６４】
式（２）においてＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原子、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フェニル基、置換基を有していてもよいアシル基、または置換基を有していてもよいトリアジニル基を表す。
【００６５】
該アルキル基は、通常炭素数が１以上、６以下、好ましくは４以下である。該フェニル基は、炭素数が通常６以上、通常１２以下、好ましくは１０以下、さらに好ましくは８以下である。
該アルキル基および該フェニル基が有していてもよい置換基としては、水酸基、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。
【００６６】
Ｒ１およびＲ２の置換基を有していてもよいアシル基は、通常炭素数が２以上７以下、好ましくは３以下である。置換基を有するアシル基としては、置換基を有していてもよいアルキルアシル基、置換基を有していてもよいフェニルアシル基が挙げられ、該アルキル基および該フェニル基が有していてもよい置換基としては、水酸基、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。
【００６７】
Ｒ１およびＲ２の置換基を有していてもよいトリアジニル基の置換基としては、メチル基、エチル基等のアルキル基、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基等のアルキルアミノ基、メチル基、メトキシ基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基等が置換していてもよいフェニルアミノ基、水酸基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ハロゲン原子が挙げられる。
【００６８】
特に、ＮＲ１Ｒ２としては、Ｒ１およびＲ２が水素原子であるアミノ基、Ｒ１が水素原子およびＲ２がアルキル基であるアルキルアミノ基、Ｒ１が水素原子およびＲ２がフェニル基であるフェニルアミノ基などが好ましく、とりわけＲ１およびＲ２のいずれもが水素原子であるアミノ基が好ましい。
【００６９】
ｐは、０または１を表すが、１であることが好ましく、ｐが１の場合、ＮＲ１Ｒ２は、主骨格のナフタレン環の５位、６位または７位に置換することが分子会合性、分子直線性が高い点で好ましい。また、偏光膜として使用する際に必要とされる色調を有する点からも好ましい。さらにＮＲ１Ｒ２は、７位に置換することが特に好ましい。なお、式（２）におけるナフタレン環の置換位置は次の通りである。
【００７０】
【化８】
【００７１】
式（２）中、ｍは１または２を表し、ｍが１の場合、スルホ基はナフタレン環の３位に置換することが好ましく、ｍが２の場合、スルホ基はナフタレン環の３位と５位、または、３位と６位に置換することが好ましい。
【００７２】
＜式（３）＞
本発明の式（２）で表される化合物は、更に下記式（３）で表される化合物であることが好ましい。
【００７３】
【化９】
【００７４】
（式（３）中、ｎ、Ｂ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ｐおよびｍは、それぞれ式（２）におけるものと同義である。）
【００７５】
＜式（４）＞
本発明の式（３）で表される化合物は、更に下記式（４）で表される化合物であることが好ましい。
【００７６】
下記式（４）で表される化合物は、短波長側に副吸収を有し、可視領域において広範囲に吸収を有する化合物であることから、本発明の異方性膜用化合物として好ましく用いられる。その多くは黒色であるので、１種類の化合物でも高い異方性を有する無彩色の異方性膜を形成することが可能である。該化合物を含有した異方性膜は、高い二色性を示す異方性膜として機能することができる。
【００７７】
【化１０】
【００７８】
（式（４）中、ｎ、Ｂ１、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ式（３）におけるものと同義である。ｑは０または１を表す。
【００７９】
なお、上記式（４）におけるＢ１としては、置換基を有していてもよいナフチレン基、キノリンジイル基が、主吸収が長波長化して全体として無彩色になるため好ましく、中でも１，４−ナフチレン基が特に好ましく、水溶化と会合性の向上の観点からは、スルホ基が置換した１，４−ナフチレン基がさらに好ましい。
【００８０】
＜分子量＞
遊離酸の形が式（１）で表される本発明の化合物（以下「本発明の化合物」という）の分子量は、遊離酸の形で、６５０以上が好ましく、１５００以下が好ましく、１１００以下がさらに好ましい。
【００８１】
＜水溶性＞
本発明の化合物は、通常、水溶性の化合物である。
【００８２】
本発明の化合物は、常温常圧下、具体的には２５℃、１気圧において、水への溶解度が０．１重量％以上であることが好ましく、０．５重量％以上であることがより好ましい。また、この溶解度は、５０重量％以下であることが好ましく、４０重量％以下であることがより好ましい。例えば、後述するように、異方性膜を作製する場合、溶剤としては水、水混和性のある有機溶剤、または水と水混和性のある有機溶剤の混合物を使用するのが一般的であるため、化合物の水への溶解性が低すぎるとこのような用途への使用が難しくなる可能性がある。逆に、化合物の良好な会合状態形成の観点からは、水への溶解性が高すぎない方が好ましいことがある。
【００８３】
＜塩＞
本発明の化合物は式（１）で示されるような遊離酸の形（遊離酸型）のまま使用してもよく、酸基の一部が塩型を取っているものであってもよい。また、塩型の化合物と遊離酸型の化合物が混在していてもよい。また、製造時に塩型で得られた場合はそのまま使用してもよいし、所望の塩型に変換してもよい。塩型の交換方法としては、公知の方法を任意に用いることができ、例えば以下の方法が挙げられる。
【００８４】
１） 塩型で得られた化合物の水溶液に塩酸等の強酸を添加し、化合物を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で化合物酸性基を中和し塩交換する方法。
２） 塩型で得られた化合物の水溶液に、所望の対イオンを有する大過剰の中性塩（例えば、塩化リチウム）を添加し、塩析ケーキの形で塩交換を行う方法。
３） 塩型で得られた化合物の水溶液を、強酸性陽イオン交換樹脂で処理し、化合物を遊離酸の形で酸析せしめた後、所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で化合物の酸性基を中和し塩交換する方法。
４） 予め所望の対イオンを有するアルカリ溶液（例えば水酸化リチウム水溶液）で処理した強酸性陽イオン交換樹脂に、塩型で得られた化合物の水溶液を作用させ、塩交換を行う方法。
【００８５】
本発明の異方性膜用化合物の酸性基が遊離酸型を取るか、塩型を取るかは、化合物のｐＫａと化合物溶液のｐＨに依存する。そのため、本発明の異方性膜用化合物の酸性基は、遊離酸型、塩型、酸性基が２つ以上ある場合には遊離酸型と塩型の混合または２種類以上の塩型の混合など、さまざまな型を取りうる。特に、異方性膜中でのアゾ化合物の酸性基は、後述する異方性膜用組成物の好ましいｐＨや異方性膜用化合物を含んだ基材の解離性の塩を含む溶液での処理の影響を受けて、異方性膜を作成する工程で用いたものとは異なる塩型としていることもありうる。
【００８６】
上記の塩型の例としては、Ｎａ、Ｌｉ、Ｋ等のアルカリ金属の塩、アルキル基もしくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムの塩、または有機アミンの塩が挙げられる。
【００８７】
該アンモニウムの塩が有していてもよい置換基であるアルキル基もしくはヒドロキシアルキル基としては、炭素数１〜６の低級アルキル基およびヒドロキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキル基が挙げられる。
有機アミンの例としては、炭素数１〜６の低級アルキルアミン、ヒドロキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキルアミン、カルボキシ置換された炭素数１〜６の低級アルキルアミン等が挙げられる。
これらの塩型の場合、その種類は１種類に限られず複数種混在していてもよい。また、化合物の一分子内に複数種混在してもよいし、組成物中に複数種混在していてもよい。
【００８８】
本発明の異方性膜用化合物の酸性基の好ましい型としては、化合物の製造工程、後述する異方性膜用組成物の内容や好ましいｐＨなどによって異なるが、水に対して高溶解度が必要な場合（例えば、リオトロピック液晶相を発現させるために、異方性膜用組成物中において高い化合物濃度が必要な場合など）には、リチウム塩、トリエチルアミン塩、水溶性基が置換した有機アミン塩またはこれらの塩を１以上有することが好ましい。一方、水に対して低溶解度が必要な場合（例えば、低濃度の化合物を含有する低粘度の異方性膜用組成物が必要な場合や、化合物製造工程において化合物溶液から該化合物を析出させたい場合など）には、遊離酸の型、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩またはこれらの塩を１以上有することが好ましい。
【００８９】
＜具体例＞
本発明の化合物の具体例としては、遊離酸の形として、例えば以下に示す構造の化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００９０】
【化１１】
【００９１】
【化１２】
【００９２】
【化１３】
【００９３】
【化１４】
【００９４】
＜合成法＞
式（１）で表される本発明の化合物は、それ自体周知の方法に従って製造することができる。例えば前記構造式（１−Ａ）で示される色素は、下記の（Ａ）、（Ｂ）の工程で製造することができる。
【００９５】
（Ａ）４−アミノ−Ｎ−メチルナフタルイミドを常法［例えば、細田豊著「新染料化学」（昭和４８年１２月２１日、技報堂発行） 第３９６頁〜第４０９頁参照］に従ってジア
ゾ化し、８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸（１，７−Ｃｌｅｖｅｓ酸）と酸性条件下でカップリング反応を行い、モノアゾ化合物を製造する。
（Ｂ）得られたモノアゾ化合物を同様に、常法によりジアゾ化し、７−アミノ−１−ナフトール−３，６−ジスルホン酸（ＲＲ酸）とカップリング反応を行い、塩化ナトリウムで塩析することにより目的の化合物（１−Ａ）がナトリウム塩として得られる。
【００９６】
特に、上記構造式（１−Ａ）で示される本発明の化合物は、水溶液中でリオトロピック液晶を形成するため、高い二色性を示す異方性膜を作製可能であり、特に湿式成膜法に適した有用な化合物である。
【００９７】
本発明の異方性膜用化合物は、通常、後述する異方性膜用組成物として調製され、二色性の高い異方性膜の作製に好適に用いられる。
異方性色素膜の作製方法としては、
（ａ）延伸したポリビニルアルコールなどの高分子基材を、二色性化合物を含有する溶液等で染色する方法
（ｂ）ポリビニルアルコールなどの高分子基材の溶液に二色性化合物を溶解し、フィルム状に製膜した後に延伸する方法
（ｃ）二色性化合物を適当な溶剤に溶解して、成膜用（異方性膜形成用）組成物を調製し、この成膜用組成物を用いてガラス板などの各種基材表面に湿式成膜法にて成膜し、組成物中に含まれる二色性化合物を配向・積層させる方法
等の公知の方法が挙げられ、本発明においては上記（ａ）〜（ｃ）のいずれを用いてもよいが、（ｃ）を用いるのが特に好ましい。
【００９８】
前記式（１）で表される化合物は、会合性に優れており、高いリオトロピック液晶状態を形成することができる。従って、前記式（１）で表される本発明の化合物は、上記（ｃ）の湿式成膜法により形成される異方性膜用の化合物に特に適しており、またその二色比も高いので、該化合物を含有する組成物を異方性膜の作製に使用すれば、二色性の高い異方性膜を得ることができる。
【００９９】
以下に、本発明の異方性膜用化合物を含有する異方性膜用組成物について説明するが、特に、本発明の異方性膜用化合物において好ましく用いられる湿式成膜法により異方性膜を作製する場合の組成物について詳述する。
なお、上記（ａ）または（ｂ）の方法により異方性膜を作製する場合に用いられる組成物については、公知の組成物を適宜用いることができるが、例えば、国際公開第２００７／１３９０９６号パンフレット、国際公開第２００７／１４５１５９号パンフレットに記載の組成物等が挙げられる。
【０１００】
［異方性膜用組成物］
本発明の異方性膜用組成物は、本発明の化合物と溶剤を含有し、通常、本発明の化合物が溶剤に溶解もしくは分散されたものである。
なお、本発明の異方性膜用組成物中または以下に詳述する本発明の異方性膜において、本発明の化合物は１種を単独で使用することができるが、本発明の化合物を２種以上組み合わせて使用したり、他の二色性物質を組み合わせて使用することもできる。さらに、製造される異方性膜に所望の性能を与えたり、製造に好適な組成物とするために、種々の配合用化合物、溶剤、添加剤等を適宜組み合わせて使用することができる。
【０１０１】
＜配合用化合物＞
本発明の異方性膜用組成物には、異方性膜の色調を調整したり、異方性膜用化合物の会合性を向上させたり、異方性膜の耐久性の向上や欠陥の低減等の目的で、本発明の異方性膜用化合物に配合用化合物を併用してもよい。
【０１０２】
本発明の化合物とともに併用しうる化合物の好ましい例としては、アゾ化合物、アントラキノン化合物、アミノ酸、ヒドロキシアミン等が挙げられる。
【０１０３】
例えばＣ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３４、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８６、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３２、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ２５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ７９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｏｒａｎｇｅ ２８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ３９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ
Ｒｅｄ ７９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ
８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ８９、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ Ｒｅｄ ３７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ９、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３５、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ４８、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ５７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ６７、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ８３、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ９０、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ４２、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ５１、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ５９等が挙げられる。
【０１０４】
また、特開２００７−１９９３３３号公報および特開２００８−１０１１５４号公報に記載の方法に従い、アントラキノン化合物を配合してもよい。さらに、特開２００６−３８６４号公報に記載の方法や、特開２００６−３２３３７７号公報に記載の方法を用いてもよい。
さらには、紫外線吸収剤や近赤外線吸収剤などを組み合わせて用いることもできる。
【０１０５】
なお、本発明の化合物と、他の二色性物質や配合用化合物などの他の化合物を併用する場合、本発明の化合物による効果を十分に発揮させるために、他の併用化合物は、本発明の化合物に対して、５０重量％以下とすることが好ましく、１０重量％以下とすることがさらに好ましい。
このようにして得られる異方性膜用組成物のｐＨは通常２〜１０程度である。
【０１０６】
＜添加剤＞
本発明の異方性膜用組成物は、後述の湿式成膜法等において異方性膜形成用溶液として基材に塗布するために用いられる場合には、基材への濡れ性、塗布性を向上させるため、必要に応じて界面活性剤等の添加剤を加えることができる。界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系、ノニオン系の何れも使用可能である。更に、上記以外にも、例えば、"Additivesfor Coating"（Editedby J.Bieleman、Willey-VCH、2000年刊）等に記載の公知の添加剤を用いることができる。その添加濃度は、目的の効果を得るために十分であって、かつ本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用化合物分子の配向を阻害しない量として、異方性膜用組成物中の濃度として通常０．０５重量％以上、０．５重量％以下がより好ましい。
【０１０７】
＜溶剤＞
本発明の異方性膜用組成物に使用される溶剤としては、水、水混和性のある有機溶剤、或いはこれらの混合物が適している。有機溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類等の単独または２種以上の混合溶剤が挙げられる。
【０１０８】
＜濃度＞
本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用化合物や添加剤等の他の化合物を溶解する場合の濃度としては、これらの溶質の溶解性やリオトロピック液晶状態などの会合状態の形成濃度にも依存するが、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．５重量％以上、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下である。
【０１０９】
［異方性膜］
本発明の異方性膜は、本発明の化合物を含有し、好ましくは湿式成膜法で形成された異方性膜である。通常、本発明の異方性膜は、前記本発明の異方性膜用組成物を基板上に湿式成膜法により成膜することにより得られる。
【０１１０】
上記説明した様に、前記式（１）で表される本発明の化合物は、高いリオトロピック液晶状態を形成し、高次の分子配向状態を示すことができ、高い二色性を示すことができる。従って、このような本発明の化合物を含む本発明の異方性膜は、高い二色性を示す有用な膜となる。
【０１１１】
本発明の異方性膜は高い二色比を示すが、二色比は８以上のものが好ましく、より好ましくは１２以上、特に好ましくは１５以上のものが使用される。
特に、偏光膜に使用する際には中庸な色調の膜が好ましく、色相として、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系において、√｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝≦３０、好ましくは√｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝≦１０、さらに好ましくは、√｛（ａ＊）２＋（ｂ＊）２｝≦５、かつ膜の透過率が３５％以上、好ましくは４０％以上、さらに好ましくは４４％以上を満たすものが表示素子、特にカラー表示素子用偏光子として好ましい。
【０１１２】
＜湿式成膜法＞
本発明においては、好ましくは湿式成膜法により異方性膜を作製する。
この場合、前記本発明の異方性膜用組成物を調製後、ガラス板などの各種基材に塗布し、本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素等を配向、積層して得る方法など公知の方法が挙げられる。
この異方性膜の形成方法は特に限定されないが、例えば、上述した本発明の化合物は異方性膜用組成物中、リオトロピック液晶状態等の良好な分子間相互作用による会合体を形成した状態を形成するので、これをガラス等の基材上に塗布し、剪断力を与えて本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素を一定方向に配向させた後、乾燥させることにより、異方性膜を得ることができる。
【０１１３】
基材としては、ガラス、樹脂等からなる厚さ１０〜１５００μｍ程度の透明なものが用いられる。樹脂としては、トリアセテート、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース、ウレタン系樹脂などが挙げられる。
【０１１４】
基材の表面には、異方性膜用組成物中の本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素分子等の配向方向を制御するために、「液晶便覧」（丸善株式会社、平成１２年１０月３０日発行）第２２６頁〜第２３９頁などに記載の公知の方法により、配向処理層を施しておいてもよい。
【０１１５】
基材上へ異方性膜用組成物を塗布する方法としては、従来公知の方法で行えばよく、例えば、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）第２５３頁〜第２７７頁、または市村國宏監修「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）第１１８頁〜第１４９頁などに記載の方法や、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、ダイコート法などが挙げられる。
【０１１６】
基材上に塗布した異方性膜組成物中の本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素等に剪断力を与えることにより、本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素等は一定方向に配向する。バーコート、ロールコート、ブレードコート、フリースパンコート法、ダイコート法などは、塗布と同時に剪断力を与えることができるので好ましい。
【０１１７】
異方性膜用組成物の基材への塗布時の温度は、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。
乾燥時の温度は好ましくは０℃以上、１２０℃以下、湿度は好ましくは１０％ＲＨ以上、８０％ＲＨ以下程度である。
【０１１８】
前記の方法等で基材上に異方性膜を形成する場合、形成される異方性膜の厚さは、通常乾燥後の膜厚で、好ましくは５０ｎｍ以上、更に好ましくは１００ｎｍ以上、好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以下である。
【０１１９】
また、異方性膜の可視光波長領域における透過率は、好ましくは２５％以上である。この透過率は高いほどよく、３５％以上、特に４０％以上であるのが好ましく、最も好ましくは４４％以上である。透過率が低いと、表示素子、特にカラー表示素子用偏光子として用いるのは難しい。
【０１２０】
このような方法で製造された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またはウレタン系のフィルム等の透明な高分子膜により異方性膜をラミネーションして形成され、実用に供する。
【０１２１】
また、本発明の異方性膜をＬＣＤやＯＬＥＤなどの各種の表示素子に偏光膜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膜を形成したり、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。
【０１２２】
［偏光素子］
本発明の異方性膜は、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、本発明の化合物および必要に応じて用いられる前述の配合用色素等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。
【０１２３】
本発明の偏光素子は、上述した本発明の異方性膜を用いたものであるが、異方性膜のみからなる偏光素子であってもよいし、基材上に異方性膜を有する偏光素子であってもよい。本発明において、基材上に異方性膜を有する偏光素子は、基材も含めて偏光素子とよぶ。
【０１２４】
本発明の異方性膜を基材上に形成して偏光素子として使用する場合、基材と形成された異方性膜のみで使用してもよく、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できる。
【０１２５】
位相差フィルムとしての機能を有する層は、例えば特開平２−５９７０３号公報、特開平４−２３０７０４号公報などに記載の延伸処理を施したり、特開平７−２３０００７号公報などに記載された処理を施したりすることにより形成することができる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
反射フィルムまた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。
【０１２８】
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、ネマティック液晶性化合物などの液晶性化合物を塗布して配向させることにより形成することができる。
【０１２９】
本発明の化合物を用いた異方性膜は、ガラスなどの高耐熱性基板上に直接形成することが可能であり、高耐熱性の偏光素子を得ることができるという点から、液晶ディスプレーや有機エレクトロルミネッセンスディスプレーだけでなく液晶プロジェクタや車載用表示パネル等、高耐熱性が求められる用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【０１３０】
次に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【０１３１】
尚、以下の実施例中、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異方性膜の透過率を測定した後、次式により計算した。
二色比（Ｄ）＝Ａｚ／Ａｙ
Ａｚ＝−ｌｏｇ（Ｔｚ）
Ａｙ＝−ｌｏｇ（Ｔｙ）
Ｔｚ：異方性膜の吸収軸方向の偏光に対する透過率
Ｔｙ：異方性膜の偏光軸方向の偏光に対する透過率
【０１３２】
（実施例１）
４−アミノ−Ｎ−メチルナフタルイミド４．１重量部を７０％硫酸２５重量部に溶解し、ニトロシル硫酸（４０重量％品）６．６重量部を加えてジアゾ化し、８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸（１，７−クレーブ酸）６．４重量部とｐＨ＝２〜３でカップリングを行った後、中和、塩析して析出物を濾過してモノアゾ化合物を得た。このモノアゾ化合物をＮ−メチルピロリドン３００重量部に溶解し、塩酸酸性条件下、亜硝酸ナトリウム６．０重量部を加えてジアゾ化し、水３００重量部に溶解した７−アミノ−１−ナフトール−３，６−ジスルホン酸（ＲＲ酸）（純度：６５．５％）８．９重量部とｐＨ＝９〜１０でカップリングを行った。反応後、塩化ナトリウムで塩析し、本発明の化合物（１−Ａ）のナトリウム塩を得た。
【０１３３】
化合物（１−Ａ）のナトリウム塩の水溶液を陽イオン交換樹脂（三菱化学（株）製ＳＫ１ＢＨ）に通し、遊離酸とした後、水酸化リチウム水溶液で中和、濃縮乾燥することにより、化合物（１−Ａ）のリチウム塩を得た。この色素の１０ｐｐｍ水溶液での極大吸収波長（λｍａｘ）は６０６ｎｍであった。
【０１３４】
【化１５】
【０１３５】
（実施例２）
水８５重量部に、実施例１で得た化合物（１−Ａ）のリチウム塩（以下、化合物（１−Ａ）塩と称す。）を１５重量部加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、化合物（１−Ａ）塩水溶液よりなる本発明の異方性膜用組成物を得た。
スピンコート法により表面にポリイミドの配向膜が形成されたガラス製基板（７５ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ、膜厚約８０ｎｍのポリイミド配向膜に、予め布でラビング処理を施したもの）に、上記の異方性膜用組成物を、ギャップ４μｍのアプリケーター（堀田設計社製）で塗布した後、自然乾燥することにより、異方性膜を得た。
【０１３６】
得られた異方性膜における膜面内の吸収軸方向に振動面を有する偏光に対する透過光（Ｔｚ）、および膜面内の偏光軸方向に振動面を有する偏光に対する透過光（Ｔｙ）とから求めたその二色比（Ｄ）は波長６０５ｎｍにおいて３８であり、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。
【０１３７】
（実施例３）
水８０．７重量部に、実施例１で得た化合物（１−Ａ）塩１５重量部とＬ−プロリン（東京化成工業社製）４．３重量部を加え、撹拌して溶解させた後、濾過して不溶分を除去することにより、化合物（１−Ａ）塩水溶液よりなる本発明の異方性膜用組成物を得た。
この異方性膜用組成物を用いて、実施例２と同様の方法で、表面にポリイミドの配向膜が形成されたガラス製基板上に異方性色素膜を形成した。
得られた異方性膜における二色比（Ｄ）は波長６０５ｎｍにおいて５５であり、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。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊離酸の形が下記式（１）で表されることを特徴とする異方性膜用化合物。
【化１】
（式（１）中、ｎは、１から３の整数を表す。
Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい２価の複素環基を表す。ｎが２または３の場合、複数のＢ１は同一であっても異なっていてもよい。
Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基を表す。これらの基は、スルホ基以外の置換基を有していてもよい。
Ｒ３は、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）
【請求項２】
上記式（１）が下記式（２）で表されることを特徴とする請求項１に記載の異方性膜用化合物。
【化２】
（式（２）中、ｎ、Ｂ１およびＲ３は、それぞれ式（１）におけるものと同義である。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原子、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フェニル基、置換基を有していてもよいアシル基または置換基を有していてもよいトリアジニル基を表す。
ｍは１または２を表し、ｐは０または１を表す。）
【請求項３】
上記式（２）が下記式（３）で表されることを特徴とする請求項２に記載の異方性膜用化合物。
【化３】
（式（３）中、ｎ、Ｂ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ｐおよびｍは、それぞれ式（２）におけるものと同義である。）
【請求項４】
上記式（３）が下記式（４）で表されることを特徴とする請求項３に記載の異方性膜用化合物。
【化４】
（式（４）中、ｎ、Ｂ１、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ式（３）におけるものと同義である。ｑは０または１を表す。）
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の異方性膜用化合物および溶剤を含有することを特徴とする異方性膜用組成物。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の異方性膜用化合物を含有することを特徴とする異方性膜。
【請求項７】
請求項６に記載の異方性膜を有することを特徴とする偏光素子。
【請求項１】
遊離酸の形が下記式（１）で表されることを特徴とする異方性膜用化合物。
【化１】
（式（１）中、ｎは、１から３の整数を表す。
Ｂ１は、置換基を有していてもよい２価の芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい２価の複素環基を表す。ｎが２または３の場合、複数のＢ１は同一であっても異なっていてもよい。
Ｄ１は、スルホ基が少なくとも１つ置換した芳香族炭化水素基またはスルホ基が少なくとも１つ置換した複素環基を表す。これらの基は、スルホ基以外の置換基を有していてもよい。
Ｒ３は、置換基を有していてもよいアルキル基を表す。）
【請求項２】
上記式（１）が下記式（２）で表されることを特徴とする請求項１に記載の異方性膜用化合物。
【化２】
（式（２）中、ｎ、Ｂ１およびＲ３は、それぞれ式（１）におけるものと同義である。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原子、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フェニル基、置換基を有していてもよいアシル基または置換基を有していてもよいトリアジニル基を表す。
ｍは１または２を表し、ｐは０または１を表す。）
【請求項３】
上記式（２）が下記式（３）で表されることを特徴とする請求項２に記載の異方性膜用化合物。
【化３】
（式（３）中、ｎ、Ｂ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ｐおよびｍは、それぞれ式（２）におけるものと同義である。）
【請求項４】
上記式（３）が下記式（４）で表されることを特徴とする請求項３に記載の異方性膜用化合物。
【化４】
（式（４）中、ｎ、Ｂ１、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ式（３）におけるものと同義である。ｑは０または１を表す。）
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の異方性膜用化合物および溶剤を含有することを特徴とする異方性膜用組成物。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の異方性膜用化合物を含有することを特徴とする異方性膜。
【請求項７】
請求項６に記載の異方性膜を有することを特徴とする偏光素子。
【公開番号】特開２０１０−１８５８７（Ｐ２０１０−１８５８７Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８２４０２（Ｐ２００８−１８２４０２）
【出願日】平成２０年７月１４日（２００８．７．１４）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１４日（２００８．７．１４）
【出願人】（０００００５９６８）三菱化学株式会社 (4,356)
【Ｆターム（参考）】
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