專利名稱：各向異性染料膜用組合物、各向異性染料膜和偏振光元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及各向異性染料膜和可以得到該各向異性染料膜的各向異性染料膜用組合物以及使用該各向異性染料膜的偏振光元件，所述各向異性染料膜具有對諸如調光元件、液晶元件(LCD)、有機電致發光元件(OLED)的顯示元件所具有的偏振片等有用的高二色性比。
背景技術：
在LCD中，為了控制顯示中的旋光性、雙折射性，人們正在使用線性偏振片、圓偏振片。即使在OLED中，人們也在使用圓偏振片以防止外部光的反射。以往，碘作為二色性物質已被廣泛使用于這些偏振片(偏振光元件)中。但是，由于碘的升華性高，用于偏振光元件時，具有以下缺點碘的耐熱性和耐光性不充分，并且偏振光特性隨時間而劣化。
因此，像例如專利文獻1或非專利文獻1、2所記載的那樣，人們正在對使用有機系的染料作為二色性物質(二色性染料)的偏振光元件進行研究。
對于這些文獻所記載的二色性染料，在水或醇等溶劑中形成溶致液晶相，利用取向基板或流動場、電場、磁場等外場可以容易地使其取向。例如，已知使用亮黃(CI-364)時得到正的二色性染料膜；使用亞甲基藍(CI-922)或莧菜紅(CI-184)時得到負的二色性染料膜。但是，存在所得到的二色性染料膜的二色性低這樣的缺點。還存在如在文獻中記載的那樣的因液晶特有的線狀缺陷或干燥時產生的干燥變形導致的缺陷而使二色性降低的問題，即使液晶完全取向，也存在著更大的問題。
理想的是，對于正的二色性染料膜，優選液晶的取向軸和染料的吸收軸完全一致，另一方面，對于負的二色性染料膜，優選液晶的取向軸和染料的吸收軸完全垂直。液晶的取向軸與溶劑中的締合體長軸的平均方向一致，但是，根據以下理由，使締合體長軸和染料的吸收軸一致或者使它們完全垂直是困難的。
如非專利文獻3所記載的那樣，溶劑中的染料締合的主要原因為芳香環之間的相互作用所致。
如非專利文獻4、5所記載的那樣，這樣的芳香環由于π電子的靜電斥力，環之間不會垂直堆積，而是相互錯開堆積更穩定。在水溶液中的話，為了減少作為溶劑的水與疏水芳香環的接觸面積而采用的垂直堆積在能量上有變得穩定的可能性，但是在干燥去除溶劑后的各向異性膜中，不能期待這樣的效果。
因此，締合體的長軸與染料分子面既不垂直也不平行，易采取其中間狀態。如果將締合體的長軸和染料分子面的法線形成的角設為α，則45°＜α≤90°的話為正的二色性染料膜，0°≤α＜45°的話為負的二色性染料膜，但是α的值變為0°或90°是困難的，通常取從0°到90°之間的值。由此，無論是射入與目前的二色性染料膜的取向軸平行的偏振光，還是射入與其垂直的偏振光，吸收都是有限的，因此得不到理想的二色性染料膜。
對于該問題，如非專利文獻6所記載的那樣作出嘗試，通過混合碘來修正芳香環的締合的偏移，但是存在以下問題其效果不充分，同時還具有與現有的碘型偏振片相同的缺點。
專利文獻1美國專利第2400877號說明書
非專利文獻1″The Fixing of Molecular Orientation″，J.F.Dreyer，Physical and Colloid Chemistry，1948年，Vol.52，p.808
非專利文獻2″Light Polarization from Films of LyotropicNematicLiquid Crystals″，J.F.Dreyer，Journal de Physique，1969年，Vol.4，p.114
非專利文獻3″Chromonic Liquid Crystal Phases″，J.Lydon，CurrentOpinion in Colloid & Interface Science，1998年，Vol.3，p.458-466
非專利文獻4″The Nature of π-πInteractions″，C.A.Hunter，et al.，Journal of the American Chemical Society，1990年，Vol.112，p.5525
非專利文獻5″Aromatic Interactions″，C.A.Hunter，et al.，Journal ofthe Chemical Society，Perkin Transactions 2，2001年，p.651
非專利文獻6″Tetra(tert-butyl)phthalocyanine Cooper-Iodine ComplexFilm with Large DichroismInduced by Shear″，H.Tanaka，et al.，Journal of theChemical Society，Chemical Communications，1994年，p.1851
發明內容
本發明是為了解決這樣的問題而作出的。
即，本發明的目的在于，提供具有高二色性比的各向異性染料膜、可以得到該各向異性染料膜的各向異性染料膜用組合物以及使用該各向異性染料膜的偏振光元件。
本發明人進行了深入研究，其結果發現，通過使用含有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物的組合物或通過使各向異性染料膜含有這些化合物，由此可以得到高二色性比的各向異性染料膜，從而達到了本發明。
即，本發明的第1要點在于一種各向異性染料膜用組合物，其特征在于，該組合物含有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物(權利要求1)。
在此，優選上述的富電子(Electron-Rich)的化合物為染料(權利要求2)。
這種情況中，優選該染料為偶氮系染料(權利要求3)。
此外，優選上述的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物為芳香族系化合物或含氮雜環式化合物(權利要求4)。
此外，優選上述的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物為蒽醌衍生物或含有蒽醌衍生物作為部分結構的偶氮染料。(權利要求5)。
此外，優選所述組合物進一步含有溶劑(權利要求6)。
此外，本發明的第2要點在于一種各向異性染料膜，其特征在于，所述向異性染料膜是使用上述第1要點的各向異性染料膜用組合物形成的(權利要求7)。
此外，本發明的第3要點在于一種各向異性染料膜，其特征在于，所述各向異性染料膜含有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物(權利要求8)。
此外，本發明的第4要點在于一種各向異性染料膜，其特征在于，由與位于970cm-1附近的SO3伸縮振動對應的來自下述(i)和(ii)方向的偏振光吸收之比求得的傾斜角為10°以下(權利要求9) (i)最大吸收可見光的方向， (ii)最大透過可見光的方向。
此外，本發明的第5要點在于一種各向異性染料膜，其特征在于，對位于800～900cm-1的CH面外變角振動的來自下述(i)和(ii)方向的偏振光吸收之比YY/YZ的值為1.8以上(權利要求10) (i)最大吸收可見光的方向， (ii)最大透過可見光的方向。
此外，本發明的第6要點在于一種偏振光元件，其特征在于，所述偏振光元件使用上述要點2～5的各向異性染料膜(權利要求11)。
根據本發明，通過使用含有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物的組合物或通過使各向異性染料膜含有這些化合物，由此可以得到高二色性比的各向異性染料膜。
具體實施例方式 以下，對用于實施本發明的最佳方式(以下，發明的實施方式)進行說明。此外，本發明并不限定于以下的實施方式，可以在其要點的范圍內進行各種變形來實施。
此外，在本說明書中，“各向異性染料膜”是指如下染料膜所述染料膜在從染料膜的厚度方向以及任意的正交的面內兩方向的立體坐標系中的總共3方向中選擇的任意兩方向的電磁學性質上具有各向異性。作為電磁學的性質，可以舉出，諸如吸收、折射等光學性質、諸如電阻、電容等電學性質等。作為具有吸收、折射等光學各向異性的膜，例如，有線性偏振光膜、圓偏振光膜、位相差膜、導電各向異性膜等。即，本發明優選可用于偏振光膜、位相差膜、導電各向異性膜，更優選可用于偏振光膜。
[I.貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物] 首先，對用于本發明的各向異性染料膜用組成物和各向異性染料膜的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物進行說明。此外，在以下的記載中，有時將貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物稱為“本發明的各向異性染料膜用材料”或“本發明的材料”。
此外，本發明中的“貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物”也包含具有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀部分結構的染料。此外，在以下的記載中，有時將貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物稱為“本發明的各向異性染料膜用染料”或“本發明的染料”。
〔I-1.貧電子的盤狀化合物(本發明的各向異性染料膜用材料)〕 在本說明書中“貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物”是指例如參考文獻1(″An Electron-Defcient Discotic Liquid-Crystalline Material″，K.Pieterse，et al.，Chemistry of Materials，2001年，Vol.13，p.2675)所記載的那樣的具有盤狀部分結構的化合物，所述盤狀部分結構具有比較大的電子親和力，并且具有優選較苯大的-20×10-40Cm2以上的四極矩Qzz、更優選正的四極矩Qzz。在此z表示垂直于盤狀化合物的分子面的坐標軸。
四極矩(Quadrupole Moment)為由相對于分子重心的位置r＝(x，y，z)的電荷密度ρ以以下的體積積分表示的張量。
像苯那樣，分子相對于z軸對稱的情況稱為單軸性四極子。其強度為下式表示的標量Q，與上述張量的zz成分Qzz一致。
在z方向上堆積的盤狀分子間的靜電相互作用受到zz成分的值Qzz的強烈影響。下述表1中給出代表性的盤狀分子的Qzz。這樣的四極矩的值可以通過例如下述參考文獻2～6等所記載的量子力學的計算或下述參考文獻7等所記載的方法來測定。
表1 參考文獻2″The Molecular Electric Quadrupole Moment andSolid-State Architecture″，J.H.Williams，Acc.Chem.Res.，1993年，Vol.26，p.593. 參考文獻3″The electric structure of the azabenzenes an ABinitioMO-SCF-LCAO study″，J.Almlof et al.，J.Electron Spectroscopy andRelated Phenomena，1973年，Vol.2，p.51. 參考文獻4″Multiple contributions to potentials of mean torque forsolutes dissolved in liquid crystal solvents″，J.W.Emsley et al.，LiquidCrystals，1991年，Vol.9，p.649. 參考文獻5″The Molecular ZeemanEffect″，D.H.Sutter，W.H.Flygare，Topics in Current Chemistry，1976年，Vol.63，p.89. 參考文獻6″QuadrupoleMoment Calculations for Some AromaticHydrocarbons″，A.Chablo et.al.，Chemical Physics Letters，1981年，Vol.78，p.424. 參考文獻7A.D.Buckingham，Advances in Chemical Physics，1967年，Vol.12，p.107. 如上述表1所示，已知，苯等富電子(Electron-Rich)的盤狀化合物具有負的四極矩，相對于此，六氟苯、蒽醌等貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物具有正的四極矩。
此外，如參考文獻8(″Computer Simulation Studies of AnisotropicSystems XXIX.Quadrupolar Gay-Berne Discs and Chemically InducedLiquid Crystal Phases″，M.A.Bates，et al.，Liquid Crystals，1998年，Vol.24(2)，p.229)所記載的那樣，已知，具有符號不同的四極矩的盤狀化合物鄰近時，不錯開而相互平行地締合是穩定的。
如分子量較高的縮合多環化合物那樣，對于電荷分布復雜的化合物，以這樣的化合物總體的四極矩相互作用來考慮不一定是正確的，但是如參考文獻9(″Complementary Polytopic Interactions(CPI)as Revealed byMolecular Modelling using the XED Force Field″，O.R.Lozman，et al.，Journal of the Chemical Society，Perkin Transactions 2，2001年，p.1446)所記載的那樣，認為，可以以化合物的各部位的四極矩相互作用的總和來考慮。
如上所述，在本發明中，通過使用貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物作為各向異性染料膜用材料，可以抑制π電子的靜電斥力，并可以得到無錯開而垂直堆積的締合體。由此，認為，可以使締合體的長軸與染料分子面法線形成的角度α接近0°，并且可以得到理想的二色性染料膜。
作為可用作本發明的材料的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物的例子，可以舉出，具有電子親和性高的取代基的芳香族系化合物或含氮雜環式化合物等。
作為芳香族系化合物的例子，可以舉出，苯類(全氟苯、苯醌、氰基苯、硝基苯、鄰苯二甲酰亞胺、氰基對苯醌甲烷等)、萘類(全氟萘、萘醌、氰基萘、硝基萘、氰基萘醌甲烷等)、蒽類(蒽醌等)、芴類(硝基芴酮等)、二萘嵌苯類(二萘嵌苯二酰亞胺等)，等等。
作為含氮雜環式化合物的例子，可以舉出吡啶、吡嗪、嘧啶、1，3，5-三嗪、吲哚、異吲哚、喹啉、異喹啉、喹喔啉等。
作為電子親和性高的取代基的例子，可以舉出，橋氧基、氰基、硝基、鹵原子(氟原子、氯原子等)、磺基、羧基、磺基或羧基的堿金屬(鈉等)鹽或堿土金屬鹽等。
作為貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物的例子，可以舉出，具有一個或兩個以上的上面舉出的電子親和性高的取代基的芳香族系化合物或具有一個或兩個以上的由含氮雜環式化合物衍生的環結構的化合物。
對于貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，以由具有一個或兩個以上的電子親和性高的取代基的芳香族系化合物或含氮雜環式化合物衍生的環結構作為部分結構，優選在一分子中具有優選33摩爾％以上、進一步優選50摩爾％以上的所述環結構的化合物。
在此，在本發明中，一分子中的該環結構(部分結構)的摩爾％由一分子中的該環結構的數算出。
例如，在以下的化合物的情況中，在一分子中環結構為1個，該1個環結構具有電子親和性高的取代基，因此一分子中的該環結構的摩爾％為100摩爾％。
此外，在以下的化合物的情況中，在一分子中環結構為3個，2個環(兩端的喹啉環)為含氮雜環式化合物，因此一分子中的該環結構的摩爾％為67摩爾％(2/3)。
此外，對于具有不同結構的、在一分子中的該環結構的摩爾％相等的化合物，進一步由上述四極矩的值決定其貧電子的程度。
此外，可用作本發明的材料的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物也可以是染料。
此外，由于利用濕式成膜法制造各向異性染料膜時使用溶劑，因此本發明的材料優選相對于后述的溶劑具有0.1％以上的溶解性。
可用作本發明的材料的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物為染料的情況中，該染料的特征在于，其具有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀部分結構。
在本說明書中，與上述的〔I-1.本發明的各向異性染料膜用材料〕項中說明的“貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物”相同，“貧電子(Electron-Deficient)的盤狀部分結構”意味著，具有較大的電子親和力并且具有負的四極矩的部分結構。即，本發明的染料為在一分子內具有這樣的部分結構的染料。
作為貧電子(Electron-Deficient)的盤狀部分結構的例子，可以舉出，衍生自上述舉出的芳香族系化合物或含氮雜環式化合物的部分結構或上述相同地舉出的電子親和性高的取代基等。
作為可用作本發明的材料的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物(包含具有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀部分結構的染料)的優選的具體例，可以舉出由下式表示的化合物。但是，可用作本發明的材料的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物并不限于這些例子。
此外，由下式表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物以游離酸型舉出。貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物可以以游離酸型直接使用，也可以是酸基的一部分取鹽形式的化合物。作為鹽形式的例子，可以舉出，Na、Li、K等堿金屬的鹽、可以具有烷基取代基或者羥基烷基取代基的銨的鹽、有機胺的鹽等。作為有機胺的例子，可以舉出，碳原子數1～6的低級烷基胺、具有羥基取代基的碳原子數1～6的低級烷基胺、具有羧基取代基的碳原子數1～6的低級烷基胺等。這些鹽形式的情況中，其種類不限于一種，也可以兩種以上混合存在。
由下述結構式表示的化合物，A1、B1、B2、D1分別選自以下組。
在上述例示的化合物之中，對于產生光學異構等空間異構的化合物，所有的異構體也包含在所述例子中。
此外，上述化合物優選相對后述的溶劑具有1重量％以上的溶解性，此外，優選為可在1～50重量％的任意濃度區域形成溶致液晶相的化合物。
此外，即使在貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物之中，從所得到的膜的二色性方面考慮，也是優選蒽醌衍生物或含有蒽醌衍生物作為部分結構的偶氮染料。
[II.各向異性染料膜用組合物] 本發明的各向異性染料膜用組合物是為了形成各向異性染料膜而使用的組合物，并且含有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物。通常還含有溶劑和必要時的其他成分。
(i)溶劑 作為溶劑，可以舉出，水、具有水混和性的有機溶劑、水和具有水混和性的有機溶劑的混合溶劑等。作為有機溶劑的具體例，可以舉出，甲醇、乙醇、異丙醇等醇類、乙二醇、二乙二醇等二醇類、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑等溶纖劑類等。這些溶劑可以單獨使用任意一種，也可以以任意組合和比例混合2種以上來使用。
(ii)貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物 作為貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，可以使用上述的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物。貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物可以單獨使用任意一種，也可以以任意組合和比例混合2種以上來使用。
以組合物總體為100重量份時，本發明組合物中的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物的比例通常為0.1重量份以上、優選為0.2重量份以上，并且通常為50重量份以下、優選為40重量份以下。本發明的材料的比例低于該范圍的下限時，可能不能得到使用貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物所產生的效果，大于該范圍的上限時，組合物的作為溶液的粘度升高，可能變得難以處理，因此不優選。
(iii)富電子(Electron-Rich)的化合物(染料) 本發明的組合物含有富電子(Electron-Rich)的化合物，但是該富電子(Electron-Rich)的化合物通常為染料(以下，有時將其稱為“富電子(Electron-Rich)的染料”)。富電子(Electron-Rich)的染料如上述的參考文獻1所述，是指含有50摩爾％以上的具有較小的電離勢并且具有小于-20×10-40Cm2的四極矩Qzz的盤狀部分結構的染料。此外，對于四極矩Qzz，如上所述。
作為可用于本發明的組合物的富電子(Electron-Rich)的染料的例子，可以舉出，偶氮系染料、均二苯乙烯系染料、花青系染料、酞菁系染料、縮合多環系染料(二萘嵌苯系、噁嗪系)等。其中，優選由具有烷基、烷氧基、砜基、氨基等取代基的苯、萘等芳香族烴組成的偶氮染料、卟啉、酞菁等，特別優選偶氮系染料。
作為可用于本發明組合物的富電子(Electron-Rich)的染料的優選的具體例，可以舉出下式表示的染料(這些式全部以游離酸型表示)。但是，可用于本發明組合物的富電子(Electron-Rich)的染料并不限于這些例子。
在上述例示的富電子(Electron-Rich)的染料之中，對于產生光學異構等空間異構的化合物，所有的異構體均包含在所述例子中。
上述例示的富電子(Electron-Rich)的染料可以單獨使用任意一種，也可以以任意組合和比例混合2種以上來使用。
此外，可用于本發明組合物的富電子(Electron-Rich)的染料優選相對上述的溶劑具有通常0.1％以上、特別是1％以上的溶解性，此外，優選為可在0.1～50％的任意濃度區域形成溶致液晶相的化合物。
從色調和制造方面考慮，富電子(Electron-Rich)的染料在不成鹽形式的游離狀態下優選分子量為以下范圍通常為200以上，特別為350以上，并且通常為5000以下，特別為3500以下。
富電子(Electron-Rich)的染料可以以游離酸型直接使用，也可以是酸基的一部分取鹽形式。此外，鹽形式的染料和游離酸型的染料也可以混合存在。此外，制造時以鹽形式得到的情況中，可以直接使用，也可以轉換成所期望的鹽形式后使用。
作為上述的鹽形式的例子，可以舉出，Na、Li、K等堿金屬的鹽，可以具有烷基或者羥基烷基取代基的銨的鹽、有機胺的鹽等。作為有機胺的例子，可以舉出，碳原子數1～6的低級烷基胺、具有羥基取代基的碳原子數1～6的低級烷基胺、具有羧基取代基的碳原子數1～6的低級烷基胺等。這些鹽形式的情況中，其種類不限于1種，也可以兩種以上混合存在。
以組合物總體為100重量份時，本發明組合物中的富電子(Electron-Rich)的染料的比例通常為50重量份以下、優選為40重量份以下。如果染料的比例大于該范圍，則所得到的組合物的溶液的粘度升高，可能變得難以處理，因此不優選。
此外，貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物與富電子(Electron-Rich)的染料的重量分數通常優選在10/90至90/10的范圍內。如果超出此范圍，則可能不能得到使用貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物或富電子(Electron-Rich)的染料所產生的效果，因此不優選。
(iv)其他成分 本發明的組合物除上述的溶劑、貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物以及富電子(Electron-Rich)的染料以外，還可以含有其他成分。
例如，在后述的濕式成膜法等中，將本發明的組合物作為染料膜形成用溶液涂布到基材的情況中，為了使與基材的潤濕性、涂布性提高，根據需要可以加入表面活性劑。作為表面活性劑，陰離子系、陽離子系、非離子系表面活性劑均可使用。優選本發明組合物中表面活性劑的濃度通常為0.05重量％～0.5重量％。
此外，為了使染料的締合性提高，或者減少各向異性染料膜的缺陷等等，也可以使用氨基酸、羥基胺等作為添加劑。
此外，作為除上述之外的添加劑，可以使用參考文獻10(″Additives forCoating″，Edited by J.Bieleman，Willey-VCH，2000年)記載的公知的添加劑。
此外，本發明組合物的所有成分中貧電子(Electron-Deficient)的部位與富電子(Electron-Rich)的部位的重量分數優選在以下范圍內通常為5/95以上、優選為35/65以上，并且通常為95/5以下、優選為65/35以下。如果超出此范圍，則各成分的配合效果可能難以顯現，因而不優選。
[III.各向異性染料膜] 在以下的記載中，對于本發明的各向異性染料膜，分成與組成相關的特征、與制造方法相關的特征以及與物理性能相關的特征，分別進行說明。本發明的各向異性染料膜優選這些特征全部滿足，但是滿足這些特征中任意一個特征的各向異性染料膜，即使在不滿足其他特征或其他特征不明的情況下，也屬于本發明的各向異性染料膜。
〔III-1.各向異性染料膜的組成〕 在著眼于其組成方面時，本發明的各向異性染料膜的特征在于，所述各向異性染料膜含有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物。貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物如上所述。并且，其比例也不受特別限制。
此外，本發明的各向異性染料膜還可以含有其他成分。作為其他成分，可以舉出，作為上述的本發明組合物中所含有的成分而舉出的成分。
〔III-2.各向異性染料膜的制造方法〕 在著眼于其制造方法時，本發明的各向異性染料膜的特征在于是使用上述的本發明的各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)而形成的。具體地說，可以通過使用上述的本發明的組合物來成膜，制作出本發明的各向異性染料膜。作為成膜法，可以使用干式成膜法和濕式成膜法的任意一種，但是用于成膜的本發明的組合物(水溶液)可以顯示出液晶性的情況中，優選使用濕式成膜法。
(i)干式成膜法 作為干式成膜法，可以舉出這樣的方法例如，使用本發明的組合物與高分子聚合物，制作出未拉伸膜，將所得到的未拉伸膜拉伸。作為制作未拉伸膜的方法，可以舉出，例如，(a)將高分子聚合物成膜，制成膜后，使用本發明的組合物進行染色的方法；(b)向高分子聚合物的溶液加入本發明的組合物，將原液染色后進行成膜的方法等。上述的染色、成膜、拉伸可以根據以下說明的一般方法進行。
在上述的(a)的方法的情況中，將高分子膜浸漬于加有本發明的組合物和必要時的氯化鈉、芒硝等無機鹽、表面活性劑等染色助劑的染浴中，進行染色，接下來根據需要進行硼酸處理，并進行干燥。浸漬時的染浴的溫度通常為20℃以上，優選為30℃以上，并且通常為80℃以下，優選為50℃以下。此外，在染浴中浸漬的時間通常為1分鐘以上，優選為3分鐘以上，并且通常為60分鐘以下，優選為20分鐘以下。
另一方面，在上述的(b)的方法的情況中，將高分子聚合物溶解于水和/或醇、甘油、二甲基甲酰胺等親水性有機溶劑中，加入本發明的組合物，進行原液染色，利用流延法、溶液涂布法、擠出法等將該染色原液成膜，從而制作出染色膜。作為在溶劑中溶解的高分子聚合物的濃度，根據高分子聚合物的種類的不同而不同，但是通常為5重量％以上、優選為10重量％以上的程度，且通常為30重量％以下、優選為20重量％以下的程度。此外，作為在溶劑中溶解的染料的濃度，通常相對于高分子聚合物為0.1重量％以上、優選為0.8重量％以上的程度，且通常為5重量％以下、優選為2.5重量％以下的程度。
所得到的未拉伸膜利用適當的方法進行單向拉伸。通過拉伸處理，染料分子取向，顯示出二色性。作為單向拉伸的方法，有以濕式法進行牽引拉伸的方法、以干式法進行牽引拉伸的方法、以干式法進行輥間模壓拉伸的方法等，可以使用任一方法進行拉伸。以拉伸倍數為2倍～9倍進行拉伸，但是使用聚乙烯醇及其衍生物作為高分子聚合物的情況中，優選拉伸倍數通常為2.5倍～6倍。
拉伸取向處理后，為了提高該拉伸膜的耐水性和提高偏振光度，實施硼酸處理。通過硼酸處理，各向異性染料膜的透光率和偏振度提高。作為硼酸處理的條件，根據使用的親水性高分子聚合物和染料的種類的不同而不同，一般而言，作為硼酸濃度，通常為1重量％以上、優選為5重量％以上的程度，且通常為15重量％以下、優選為10重量％以下的程度。此外，作為處理溫度，優選以下范圍通常為30℃以上、優選為50℃以上，且通常為80℃以下。在硼酸濃度小于1重量％或處理溫度小于30℃的情況中，處理效果較小，此外，在硼酸濃度大于15重量％或處理溫度大于80℃以上的情況中，各向異性染料膜變脆，不是優選的。
由干式成膜法得到的各向異性染料膜的膜厚優選以下范圍通常為10μm以上，特別為30μm以上，并且通常為200μm以下，特別為100μm以下。
(ii)濕式成膜法； 另一方面，作為濕式成膜法，可以使用公知的各種方法，例如可以舉出如下方法等將本發明的組合物作為涂布液來制備，然后涂布到玻璃板等各種基材上，并進行干燥，將染料取向、層疊，從而得到染料膜。
作為基材，可以舉出玻璃以及三乙酸酯、丙烯酸、聚酯、三乙酰基纖維素或聚氨酯類的膜等。為了控制二色性染料的取向方向，利用《液晶便覽》(丸善株式會社，平成12年10月30日發行)226頁～239頁等記載的公知的方法，在基材的表面上施加取向處理層。
在使用濕式成膜法的情況中，本發明組合物中的染料的濃度優選以下范圍通常為0.1重量％以上，特別為1重量％以上，并且通常為50重量％以下，特別為30重量％以下。如果染料濃度過低，則不能得到充分的二色性，如果過高，則成膜可能變得困難。
作為涂布法，可以舉出，原崎勇次著《コ一テイング工學》(株式會社朝倉書店，1971年3月20日發行)253頁～277頁或者市村國宏主編《分子協調材料の創製と応用》(株式會社CMC出版，1998年3月3日發行)118頁～149頁記載的公知的方法在預先實施了取向處理的基材上利用旋涂法、噴涂法、棒涂法、輥涂法、刮刀涂布法等進行涂布的方法，等等。涂布時的溫度通常為0℃以上，優選為80℃以下，濕度通常為10％RH(相對濕度)以上，優選為80％RH以下。
涂膜干燥時的溫度優選為0℃～120℃、濕度優選為10％RH～80％RH的程度。
以濕式成膜法在基材上形成各向異性染料膜的情況中，所得到的各向異性染料膜的干燥后的膜厚優選以下范圍通常為50nm以上、特別為100nm以上，并且通常為50μm以下、特別為20μm以下、進一步為1μm以下。
(iii)保護層 由上述的干式成膜法或濕式成膜法得到的本發明的各向異性染料膜根據需要可以設置保護層后使用。例如利用三乙酸酯、丙烯酸、聚酯、聚酰亞胺、三乙酰基纖維素或聚氨酯類的膜等透明的高分子膜在本發明的各向異性染料膜上進行層疊，從而形成所述保護層以供實用。
〔III-3.各向異性染料膜的物理性能〕 在著眼于物理性能的情況中，本發明的各向異性染料膜的特征在于，滿足以下的(a)、(b)中的至少一個方面。
(a)由與位于970cm-1附近的SO3伸縮振動對應的來自下述(i)和(ii)兩方向的偏振光吸收之比(以下，有時將這些比值僅稱為“來自兩方向的偏振光吸收之比”。)求得的傾斜角為10°以下。
(b)與位于800～900cm-1的CH面外變角振動對應的來自下述(i)和(ii)兩方向的偏振光吸收之比YY/YZ的值為1.8以上。
(i)最大吸收可見光的方向 (ii)最大透過可見光的方向 可以按照以下方式，分別測定所述(a)、(b)的物理性能。
(a)由與位于970cm-1附近的SO3伸縮振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比求得的傾斜角 平行于各向異性染料膜的膜面，以最大吸收可見光的方向為X方向，以最大透過可見光的方向為Y方向。
將在X方向偏振的紅外光垂直入射到膜面而得到紅外吸收光譜，以該紅外吸收光譜的970cm-1附近的峰強度為Ax，將在Y方向偏振的紅外光垂直入射到膜面而得到紅外吸收光譜，以該紅外吸收光譜的970cm-1附近的峰強度為Ay，此時傾斜角以下式計算。
(b)與位于800～900cm-1的CH面外變角振動對應的來自兩個方向的偏振光吸收之比YY/YZ的值 平行各向異性染料膜的膜面，以最大吸收可見光的方向為X方向，以最大透過可見光的方向為Y方向。
將在Y方向偏振的紅外光以與X方向成60°傾角入射，從而得到紅外吸收光譜，通過Lorentzian法，對在該紅外吸收光譜中的800～900cm-1區域觀察到的C-H面外變角振動峰進行分峰，分成n個峰，此時，將各峰強度設為YYi(i＝1～n)。
同樣，將在Y方向偏振的紅外光以與Y方向成60°傾角入射，從而得到紅外吸收光譜，通過Lorentzian法，對在該紅外吸收光譜中的800～900cm-1區域觀察到的C-H面外變角振動峰進行分峰，分成n個峰，此時，將各峰強度設為YZi(i＝1～n)。
在此，使YYi與YZi的峰位置和半峰寬相同。
由所得到的YYi(i＝1～n)和YZi(i＝1～n)以下式計算YY/YZ比。
[IV.偏振光元件] 本發明的偏振光元件為使用上述的本發明的各向異性染料膜的元件。具體地說，在形成LCD或OLED等各種顯示元件的偏振光過濾器等的情況中，對于本發明的各向異性染料膜，可以直接在構成這些顯示元件的電極基板等上形成本發明的各向異性染料膜或者將形成了本發明的各向異性染料膜的基材用作所述顯示元件的構成部件。
本發明的各向異性染料膜，利用光吸收的各向異性，可作為得到線性偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光等的偏振光膜而發揮功能，除此之外，通過對膜形成工序或含有基材、染料的組合物的選擇，可作為折射各向異性或傳導各向異性等各種各向異性膜而發揮功能，從而能制成各種可用于多樣用途的偏振光元件。
本發明的偏振光元件是使用上述的本發明的各向異性染料膜的元件，但是，在基材上形成本發明的各向異性染料膜從而制成本發明的偏振光元件的情況中，可使用所形成的各向異性染料膜本身，此外，也可以作為層疊體來使用，該層疊體中除上述那樣的保護層以外，通過濕式成膜法等層疊形成有具有作為粘合層或抗反射層、取向膜、位相差膜的功能、作為輝度提高膜的功能、作為反射膜的功能、作為半透過反射膜的功能、作為擴散膜的功能等光學功能的層。
對于具有這些光學功能的層，例如，可以通過如下方法形成。
對于具有作為位相差膜的功能的層，例如，可以通過實施日本專利第2841377號公報、日本專利第3094113號公報等記載的拉伸處理，或者實施日本專利第3168850號公報等所記載的處理來形成。
此外，具有作為輝度提高膜的功能的層可以通過以下方式形成例如，以特開2002-169025號公報或特開2003-29030號公報所記載的那樣的方法形成微細孔，或將選擇反射的中心波長不同的2層以上的膽甾醇型液晶層重疊。
具有作為反射膜或半透過反射膜的功能的層可以使用以蒸鍍或濺射等得到的金屬薄膜來形成。
具有作為擴散膜的功能的層可以通過在上述的保護層上涂布含有微粒的樹脂溶液來形成。
此外，對于具有作為位相差膜或光學補償膜的功能的層，可以通過涂布盤狀液晶性化合物、向列液晶性化合物等液晶性化合物而使其取向來形成。
實施例 下面，通過實施例對本發明進行更具體的說明，但是本發明只要不超出其要點，就不限于以下的實施例。
此外，在以下的記載中，“份”表示“重量份”。
此外，在以下的各實施例和比較例中，利用將碘系偏振光元件配置在入射光學系中而得到的分光光度計，測定各向異性染料膜的透過率后，通過下式計算各向異性染料膜的二色性比。
二色性比(D)＝Az/Ay Az＝-log(Tz) Ay＝-log(Ty) Tz各向異性染料膜對吸收軸方向的偏振光的透過率 Ty各向異性染料膜對偏振光軸方向的偏振光的透過率 此外，以上述〔III-3.各向異性染料膜的物理性能〕所記載的方法求得由與位于970cm-1附近的SO3伸縮振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比求得的傾斜角以及與位于800～900cm-1的CH面外變角振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比YY/YZ的值。在此，各向異性染料膜的紅外吸收光譜利用Thermo Electron社制造的NEXUS670來測定。
[實施例1] 向水72份中加入以下式(I-1)表示的染料的鋰鹽25份和以下式(II-1)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物3份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。通過旋涂法，利用間隙5μm的涂布器(井元制作所社制造)，在表面形成了聚酰亞胺的取向膜的玻璃制基板(預先用布對75mm×25mm、厚度1.1mm、膜厚約80nm的聚酰亞胺取向膜實施了摩擦處理)上涂布上述的各向異性染料膜用組合物后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有作為偏振光膜可充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例2] 向水69份中加入上述式(I-1)表示的染料的鋰鹽30份和下式(II-2)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例3] 向水69份中加入上述式(I-1)表示的染料的鋰鹽30份和下式(II-3)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例4] 向水69份中加入上述式(I-1)表示的染料的鋰鹽30份和下式(II-4)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。利用間隙5μm的涂布器(井元制作所社制造)將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜而充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例5] 向水66份中加入上述式(I-1)表示的染料的鋰鹽33份和下式(II-5)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。以與實施例4同樣的方法將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例6] 向水70.3份中加入上述式(I-1)表示的染料的鋰鹽27份和下式(II-6)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物2.7份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。以與實施例4同樣的方法將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例1] 向水63份中僅加入上述式(I-1)表示的染料的鋰鹽37份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。與實施例1～6的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例7] 向水82份中加入下式(I-2)表示的染料的鈉鹽16份和下式(II-7)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物2份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。利用間隙10μm的涂布器(井元制作所社制造)將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例2] 向水85份中僅加入上述式(I-2)表示的染料的鈉鹽15份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。與實施例7的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例8] 向水75份中加入下式(I-3)表示的染料的鋰鹽24份和下式(II-8)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例3] 向水80份中僅加入上述式(I-3)表示的染料的鋰鹽20份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。與實施例8的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例9] 向水79份中加入下式(I-4)表示的染料的鋰鹽20份和下式(II-9)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
此外，由與位于970cm-1附近的SO3伸縮振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比求得的傾斜角為7.54度，與位于800～900cm-1的CH面外變角振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比YY/YZ的值為1.85。
[比較例4] 向水80份中僅加入上述式(I-4)表示的染料的鋰鹽20份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。與實施例9的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
此外，由與位于970cm-1附近的SO3伸縮振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比求得的傾斜角為11.65度，與位于800～900cm-1的CH面外變角振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比YY/YZ的值為1.77。
[實施例10] 向水84份中加入下式(I-5)表示的染料的鋰鹽15份和下式(II-10)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜而充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例5] 向水85份中僅加入上述式(I-5)表示的染料的鋰鹽15份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表2。與實施例10的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例11] 向水81份中加入下式(I-6)表示的染料的鋰鹽18份和下式(II-11)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
此外，由與位于970cm-1附近的SO3伸縮振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比求得的傾斜角為9.56度，與位于800～900cm-1的CH面外變角振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比YY/YZ的值為1.92。
[比較例6] 向水84份中僅加入上述式(I-6)表示的染料的鋰鹽16份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物(本發明的材料)，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。與實施例11的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例12] 向水81份中加入下式(I-7)表示的染料的鋰鹽18份和下式(II-12)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
此外，由與位于970cm-1附近的SO3伸縮振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比求得的傾斜角為9.72度，與位于800～900cm-1的CH面外變角振動對應的來自兩方向的偏振光吸收之比YY/YZ的值為1.94。
[比較例7] 向水84份中僅加入上述式(I-7)表示的染料的鋰鹽16份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物(本發明的材料)，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。與實施例12的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例13] 向水84份中加入下式(I-8)表示的染料的鋰鹽15份和下式(II-13)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物1份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例8] 向水86份中僅加入上述式(I-8)表示的染料的鋰鹽14份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。與實施例13的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例14] 向水70份中加入下式(I-9)表示的染料的鋰鹽24份和下式(II-14)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物6份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例9] 向水65份中僅加入上述式(I-9)表示的染料的鋰鹽35份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。與實施例14的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例15] 向水80份中加入下式(I-10)表示的染料的鋰鹽12份和下式(II-15)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物8份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例10] 向水65份中僅加入上述式(I-10)表示的染料的鋰鹽35份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。與實施例15的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例16] 向水80份中加入下式(I-11)表示的染料的鋰鹽10.4份和下式(II-16)表示的貧電子(Electron-Deficien)的盤狀化合物9.6份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例11] 向水80份中僅加入上述式(I-11)表示的染料的鋰鹽20份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。與實施例16的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例17] 向水75份中加入下式(I-12)表示的染料的鋰鹽13份和下式(II-17)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物(本發明的材料)12份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例12] 向水65份中僅加入上述式(I-12)表示的染料的鋰鹽35份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。與實施例17的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例18] 向水80份中加入下式(I-13)表示的染料的鋰鹽10份和下式(II-18)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物10份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例13] 向水80份中僅加入上述式(I-13)表示的染料的鋰鹽20份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。與實施例18的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
[實施例19] 向水80份中加入下式(I-14)表示的染料的鋰鹽10.4份和下式(II-19)表示的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物9.6份，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物(本發明的組合物)。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜(本發明的各向異性染料膜)。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。本實施例的各向異性染料膜具有可作為偏振光膜充分發揮功能的高二色性比(光吸收各向異性)。
[比較例14] 向水80份中僅加入上述式(I-14)表示的染料的鋰鹽20份，不加入貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物，進行攪拌，使其溶解后，進行過濾以去除不溶組分，由此得到各向異性染料膜用組合物。將該各向異性染料膜用組合物在與實施例1同樣的基板上以同樣的方法進行涂布后，進行自然干燥，由此得到各向異性染料膜。
對所得到的各向異性染料膜測定最大吸收波長(λmax)和二色性比(D)。其結果列于下表3。與實施例19的各向異性染料膜相比較，本比較例的各向異性染料膜只得到低二色性比(光吸收各向異性)。
表2 表3 以上，使用特定的方式對本發明進行了詳細的說明，但是可以不脫離本發明的意圖和范圍而進行各種變化，這對本領域技術人員是顯然的。
此外，本申請基于于2005年4月21日提出的特愿2005-123764號說明書以及于2006年4月20日提出的特愿2006-116724號說明書，并以引用的方式援用其全部內容。
工業實用性 通過利用光吸收的各向異性，本發明的各向異性染料膜可以用作可得到線性偏振光、圓偏振光、橢圓偏振光的偏振光膜。此外，通過對染料膜的形成工序或含有基材、染料的組合物進行選擇，可以實現作為折射各向異性或傳導各向異性等各種各向異性膜的功能化，可以制成可用于多種多樣的用途的偏振光元件。
權利要求
1.一種各向異性染料膜用組合物，其特征在于，該組合物含有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物。
2.如權利要求1所述的各向異性染料膜用組合物，其特征在于，所述的富電子(Electron-Rich)的化合物為染料。
3.如權利要求2所述的各向異性染料膜用組合物，其特征在于，該染料為偶氮系染料。
4.如權利要求1～3的任一項所述的各向異性染料膜用組合物，其特征在于，所述的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物為芳香族系化合物或含氮雜環式化合物。
5.如權利要求1～3的任一項所述的各向異性染料膜用組合物，其特征在于，所述的貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物為蒽醌衍生物或含有蒽醌衍生物作為部分結構的偶氮染料。
6.如權利要求1～5的任一項所述的各向異性染料膜用組合物，其特征在于，所述組合物進一步含有溶劑。
7.一種各向異性染料膜，其特征在于，該各向異性染料膜是使用權利要求1～6的任一項所述的各向異性染料膜用組合物形成的。
8.一種各向異性染料膜，其特征在于，該各向異性染料膜含有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物。
9.一種各向異性染料膜，其特征在于，由與位于970cm-1附近的SO3伸縮振動對應的來自下述(i)和(ii)方向的偏振光吸收之比求得的傾斜角為10°以下
(i)最大吸收可見光的方向，
(ii)最大透過可見光的方向。
10.一種各向異性染料膜，其特征在于，與位于800～900cm-1的CH面外變角振動對應的來自下述(i)和(ii)方向的偏振光吸收之比YY/YZ的值為1.8以上
(i)最大吸收可見光的方向，
(ii)最大透過可見光的方向。
11.一種偏振光元件，其特征在于，所述偏振光元件使用權利要求7～10的任一項所述的各向異性染料膜。
全文摘要
本發明涉及各向異性染料膜用組合物、各向異性染料膜和偏振光元件，本發明的目的在于得到具有高二色性比的各向異性染料膜。為獲得這樣的各向異性染料膜，本發明中使用含有貧電子(Electron-Deficient)的盤狀化合物和富電子(Electron-Rich)的化合物的各向異性染料膜用組合物。
文檔編號G02B5/30GK101163996SQ20068001327
公開日2008年4月16日 申請日期2006年4月21日 優先權日2005年4月21日
發明者長谷川龍一, 西村政昭, 米山富雄, 佐野秀雄, 清水渡, 門脇雅美, 杉山淑 申請人:三菱化學株式會社