JP2007148179A

JP2007148179A - 異方性色素膜用色素組成物、異方性色素膜用膜形成組成物、異方性色素膜及び偏光素子

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Publication number: JP2007148179A
Application number: JP2005344895A
Authority: JP
Inventors: Wataru Shimizu; 渡清水; Ryuichi Hasegawa; 龍一長谷川
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】コントラストと透過率とが共に高い異方性色素膜を形成し得る異方性色素膜用色素組成物、これを用いて形成された異方性色素膜、該異方性色素膜を用いた偏光素子を提供する。
【解決の手段】イオン解離性基、例えば酸性基を有する二色性の水溶性色素と、該イオン解離性基の対イオン（例えば、Ｎａイオン、アミン類等）を少なくとも２種、及び溶剤からなる異方性色素膜用色素組成物、該組成物に添加剤を含有させた異方性色素膜用膜形成組成物、これら組成物を用いて形成される異方性色素膜、及び該異方性色素膜が用いられている偏光素子。
【選択図】なし

Description

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、高い二色性とコントラストを示す異方性色素膜を形成することができる異方性色素膜用色素組成物と、この異方性色素膜用色素組成物を用いて形成された異方性色素膜、及びこの異方性色素膜を用いた偏光素子に関するものである。

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。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、偏光膜に使用した場合、その耐熱性や耐光性が十分ではないという欠点があった。

そのため、例えば特許文献１や非特許文献１，２に記載されるように、有機系の色素を二色性物質として使用した偏光膜としての異方性色素膜が検討されている。しかし、従来の有機系色素の色素膜では、ヨウ素を用いたものに比べると、二色性がかなり劣る色素膜、偏光素子しか得られないなどの問題点があった。

また、特許文献２には、耐熱性が良好で、高い二色性を示す異方性色素膜を形成するのに適した、酸性基、塩基性基及び中性基よりなる群から選ばれる基を２つ以上有し、該２つ以上の基のうちの少なくとも１つは塩基性基である化合物と色素とを含有する異方性色素膜形成用色素組成物、この組成物を用いて形成された異方性色素膜が提案されている。近時、異方性色素膜を備える偏光素子がより高性能化されることに伴い、異方性色素膜は二色性に優れていることに加え、より高いコントラストと高い透過率を有することが求められるようになった。
米国特許第２，４００，８７７号明細書 WO２００５／０６９０４８号公報 Dreyer,J.F.,Phys.And Colloid Chem.,1948,52,808., The Fixing of Molecular Orientation" Dreyer,J.F., Journal de Physique, 1969, 4, 114.,"Light Polarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals"

本発明は、より高いコントラストとより高い透過率とが両立した異方性色素膜を形成することができる異方性色素膜用色素組成物と、この異方性色素膜用色素組成物を用いて形成された異方性色素膜、並びにこの異方性色素膜を用いた偏光素子を提供することを課題とする。

本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、異方性色素膜の形成に用いられる色素組成物において、イオン解離性基を有する二色性水溶性色素と、該解離性基の対イオンとして２種類以上のイオンを含有させることにより、該組成物を用いた色素膜は、個々の対イオンを単独に用いた色素膜の性能を加算した際の想定レベルを上回る優れた性能を有し得ることが可能になることを見出し、本発明に到達した。

本発明の要旨を、以下に示す。
本発明の要旨は、イオン解離性基を有する二色性の水溶性色素、該イオン解離性基の対イオンを少なくとも２種、及び溶剤からなることを特徴とする異方性色素膜用色素組成物、並びに該異方性色素膜用色素組成物に更に添加剤を含有させてなる異方性色素膜用膜形成組成物に存する。
本発明の他の要旨は、本発明の異方性色素膜用色素組成物または異方性色素膜用膜形成組成物を用いて形成されることを特徴とする異方性色素膜、及び該異方性色素膜が用いられていることを特徴とする偏光素子に存する。

本発明のより好適な異方性色素膜用色素組成物の態様として、イオン解離性基が酸性基であり、上記対イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン、及びヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基を有する有機アミンのイオンからなる群から少なくとも２種選ばれること；酸性基がスルホ基であり、対イオンがリチウムイオン及びナトリウムイオンであること；該色素組成物中における最小含有量の対イオンの最大含有量の対イオンに対する割合が、モル比で１モル％以上であること；該色素組成物中における該水溶性色素の酸性基数に対する対イオンのモル比が少なくとも７０％であり、該対イオンは、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン、及びヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基を有する有機アミンのイオンからなる群から少なくとも２種選ばれること；水溶性色素が、ジスアゾ色素及び／又はトリスアゾ色素であることが挙げられる。

本発明の異方性色素膜用色素組成物を用いて形成される色素膜は、二色性に優れるのは勿論、より高いコントラストとより高い透過率とが両立した異方性色素膜であるので、該異方性色素膜を用いた偏光素子は、コントラスト等に優れた偏光特性を有する。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例（代表例）であり、本発明はこれらの内容に限定はされない。
なお、本発明でいう異方性色素膜とは、色素膜の厚み方向及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色素膜である。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。
本発明の異方性色素膜は、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。

［異方性色素膜用色素組成物］
まず、本発明の異方性色素膜用色素組成物について説明する。
本発明の異方性色素膜用色素組成物は、イオン解離性基を有する二色性水溶性色素、該イオン解離性基の２種以上の塩を形成する対イオン（以下、本発明の対イオン群ともいう）、及び溶剤とからなることを特徴とするものである。

＜本発明の対イオン群＞
本発明の対イオン群は、色素のイオン解離性基のｐＫａ（酸解離定数Ｋａの逆数の対数値）に応じ、陽イオン性でも陰イオン性でも良いが、後述のように、好ましい色素は、一般的に酸性の解離性基を有するので、好ましい対イオンは陽イオン性である。酸性の解離性基を有する水溶性色素の陽イオン性対イオンの好ましい具体例としては、アルカリ金属のイオンや、アンモニウムイオン、並びに有機アミンのイオンが挙げられる。

アルカリ金属のイオンの例としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンが挙げられる。有機アミンの例としては、モノメチルアミン、トリエチルアミン、テトラメチルアミンに代表されるアルキル基（好ましくは炭素数１〜４のアルキル基）で置換された脂肪族アミン；エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミンに代表されるヒドロキシ基で置換されたアルキル基（好ましくは炭素数１〜４の置換アルキル基）を有する置換脂肪族アミン；アニリンやメチルアニリンに代表される芳香族アミンが挙げられる。これら有機アミンのイオンの形態としては、トリエチルアンモニウムイオンのようにプロトン化されたオニウムイオンでも良く、あるいはテトラブチルアンモニウムイオンのように４級化された形態でも良い。
中でも本発明の対イオンの好適なイオン群は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン、ヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基を有する脂肪族アミンのイオンからなる群である。

本発明の異方性色素膜用色素組成物においては、二色性水溶性色素のイオン解離性基に応じ、該イオン解離性基の２種以上の塩を形成する対イオン、つまり対イオンを２種類以上含有させるが、これら対イオンは上記好適なイオン群から選ばれる少なくとも２種の組み合わせであることが好ましい。上記イオン群の中、好ましくはリチウムイオン、ナトリウムイオン、アンモニウムイオン、ヒドロキシ基で置換された炭素数１〜２のアルキル基を有する脂肪族アミンのイオンからなる群から選ばれる２種以上のイオンの組み合わせであり、より好ましくはリチウムイオン、ナトリウムイオン、ジエタノールアンモニウムイオン、およびトリエタノールアンモニウムイオンからなる群から選ばれる２種以上のイオンの組み合わせであり、特に好ましくは、リチウムイオンとナトリウムイオンの組み合わせである。

組み合わせられる対イオン種の数は、２種以上であれば特に制限は無いが、２〜５種、好ましくは２〜３種、より好ましくは２種である。
組み合わせる対イオンの割合には特に制限は無いが、色素組成物中における最小含有量の対イオンの最大含有量の対イオンに対する割合が、モル比で１モル％以上であることが好ましく、より好ましくは５モル％以上であり、さらに好ましくは１０モル％以上、特に好ましくは２０モル％以上、６０モル％以下、好ましくは４０モル％以下である。

本発明の色素組成物中に含有させる上記対イオンの量は、イオン解離性基の種類や組成物のｐＨ等にもよるが、イオン解離性基が酸性基の場合、組成物中に含まれる全二色性色素の酸性基数に対する対イオンのモル比が７０％以上、好ましくは８０％以上、１１０％以下、好ましくは１００％以下である。

これらの対イオンは、予め色素の酸性基との塩を形成させて色素組成物中に加えても、或いは遊離酸型の色素と対イオンに相当する化合物を共に組成物に加えることによって組成物中に含有させることができるが、酸性基との塩を形成させて加えるのが、濃度調整等の操作上容易である。具体的には、後述する手法で色素の遊離酸を塩型に変換することができる。

本発明の異方性色素膜用色素組成物において、かかる対イオンを２種以上組み合わせて用いることにより、個々の対イオンを単独で用いた場合に得られる性能を単純に加算した程度の性能でなく、相乗的な性能向上を達し得る機構は定かではないが、以下のように考えている。すなわち、後述する通り、本発明の色素組成物に用いられる色素はそれ自体で自己組織化的な配向能力を有するものであり、また、異方性色素膜の形成、例えば湿式成膜法により色素膜を形成する場合には、塗布後の乾燥工程を経て色素膜が形成されるが、かかる方法においては、動的な過程を経て秩序を持った色素配列を実現することにより、理想的には全ての色素が同方向に配向した形で、異方性のある色素膜を形成させようとするものである。ここで、本発明の上記性能を有する色素を含有する色素組成物を用いて、湿式成膜法による色素膜形成をなした場合、本来的に自己組織化的な配向能力を有しつつも、乾燥前には多分に揺らいでいると思われる色素もしくは色素凝集体を含む色素組成物が、乾燥時に配列構造の固定化を強いられる。その際、対イオンが単一であるより複数存する方が、安定な過渡的存在状態の種類が多く、系の微視的な固定化が遅延することが考えられる。よって、対イオンに比し分子容が大きい色素分子やその凝集体が、乾燥膜として固定化された色素配列へと配列を変える過程の流動性がより高く保持され、過渡的な状態が安定化しているものと思われる。その結果として、乾燥時間内により長い遷移的な時間が実現し、色素あるいは色素凝集体の配向がより整った異方性膜が実現しているものと考えている。

〈本発明の色素組成物に用いられる色素〉
本発明の色素組成物に用いられる色素としては、少なくともイオン性解離性基を有する二色性の水溶性色素であれば特に制限されないが、イオン性解離性基として酸性基を有し、それ自体で自己組織化的な配向能力を有する二色性の水溶性色素が好適である。
また、本発明で用いる色素は、アゾ系色素であることが好ましく、アゾ系色素のアゾ基の数は、その色調と製造面の観点から、好ましくは２個以上、４個以下、更に好ましくは３個である。

本発明の異方性色素膜用色素組成物においては、上述のように、水溶性色素はイオン性解離性基、好ましくは酸性基を有するが、かかる酸性基の例として、スルホ基、カルボキシル基、リン酸基などが挙げられ、溶解性および対イオンの観点から、酸性基としてはスルホ基、カルボキシ基が好ましく、スルホ基が特に好ましい。
ここで、酸性基とは、不活性支持電解質を０．１〜３ｍｏｌ／ｄｍ加えた水溶液中で、７未満のｐＫａ（濃度酸解離定数Ｋａの逆数の対数値）を有する官能基を意味する。

これら酸性基は遊離酸型、塩型、塩型の色素と遊離酸型の色素が混在して状態のいずれでも良いが、酸性基の少なくとも一部は本発明の対イオン群との塩型で用いるのが好ましい。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良いアンモニウムの塩、又は有機アミンの塩が挙げられる。有機アミンの例として、炭素数１〜４の低級アルキルアミン、ヒドロキシ置換された炭素数１〜４の低級アルキルアミン等が挙げられる。これらの中、Ｎａ塩、Ｌｉ塩、ヒドロキシアルキル基を有するアミン塩が好ましい。また、これらの塩型は、２種類以上の塩型で用いられる。

塩型で用いる場合、色素の製造時に塩型で得られる場合は、そのまま使用することができるが、遊離酸型を塩型に交換する方法としては、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。
１）塩型で得られた色素の水溶液に塩酸等の強酸を添加し、色素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）で色素酸性基を中和し塩交換する方法。
２）塩型で得られたの色素の水溶液に、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）塩型で得られた色素の水溶液を、強酸性イオン交換樹脂で処理し、色素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）で色素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）で処理した強酸性イオン交換樹脂に、塩型で得られた色素の水溶液を作用させ、塩交換を行う方法。

本発明に使用し得る色素の具体例としては、前述の特許文献１、非特許文献１，２、更
には特許文献３（ＷＯ２００５／３５６６７号公報）や非特許文献３（J.Lydon,“Chromonics”in“Handbook of Liquid Crystals Vol.2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II”, D.Demus, J.Goodby, G.W.Gray, H.W.Spiessm V.Vill ed., Willey-VCH, P.981-1007, (1998)）に記載の色素を挙げることができるが、遊離酸の形として以下の（Ｉ−１）〜（Ｉ−１５）や（II−１）〜（II−４）に示す構造式で表される色素も挙げることができる。

これらの色素は、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（I−１）で示される色素は、下記（Ａ）〜（Ｃ）の工程で製造することができる。
（Ａ）３−アミノベンゼンスルホン酸（メタニル酸）と２−メトキシアニリン（ｏ−アニシジン）とから常法（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、カップリング工程を経てモノアゾ化合物を製造する。
（Ｂ）得られたジスアゾ化合物を同様に、常法によりジアゾ化し、３−メチルアニリン（ｍ−トルイジン）とカップリング反応を行って、ジスアゾ化合物を製造する。
（Ｃ）得られたジス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おこない、塩化ナトリウムで塩析することにより、目的の色素Ｎｏ．（I−１）が得られる。
これらの色素は、通常４００〜７００ｎｍの吸収波長を有するものであり、遊離酸の状態で、分子量が通常２００以上、特に３００以上で、通常１５００以下、特に１２００以下であることが、色素の製造面及び偏光性能の観点から好ましい。

本発明の色素組成物に使用し得る色素として、遊離酸の形で下記式（１）で表され、二色性の高い偏光膜が得られるトリスアゾ色素が挙げられる。

上記式（１）中、Ａ¹，Ｂ¹およびＣ¹はそれぞれ独立に、１，４−フェニレン基、１，４−ナフチレン基等の置換基を有し得る２価のアリール基を表し、置換基としてはスルホ基、カルボキシル基、Ｎ−メチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ基、フェニルアミノ基等の（置換）アミノ基、メチル基、エチル基等のアルキル基、メトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基等が挙げられる。

Ｘ¹およびＹ¹はそれぞれ独立に、ハロゲン原子以外の任意の置換基を表し、Ａｒ¹は水素原子または任意の置換基を表し、Ｄ¹は、（置換）アミノ基または水酸基を表し、Ｚ¹は、水素原子、（置換）アミノ基または水酸基を表し、ｍ₁は、１〜３の整数を表す。任意の置換基としては、水素原子；メチル基、エチル基、ｎ−オクチル基等のアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；フェニル基、ナフチル基等のアリール基；シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基等のアリサイクリック基；ピリジル基、チアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、モルホリノ基、ピペリジニル基、ピペラジニル基等の、５または６員環の、単環または縮合環からなる複素環基が挙げられる。また、（置換）アミノ基としては、Ｎ−メチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ基、フェニルアミノ基等が挙げられる。

上記式（１）で示される色素の具体例として、遊離酸の形として以下の（１−１）〜（１−１６）の構造式で示される化合物が挙げられる。

上記式（１）で表されるジスアゾ色素は、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Ｎｏ．（１−１）で示される色素は、下記（Ａ）〜（Ｅ）の工程で製造できる。
（Ａ）２−アミノ−５−アセチルアミノベンゼンスルホン酸を水にｐＨ６として溶解し、０〜５℃に冷却する。このものに塩化シアヌルを加え、温度０〜５℃を保持して、２時間反応を行い、反応を完結させる。次いで室温にて、３−アミノベンゼンスルホン酸（メタニル酸）水溶液を加えて、ｐＨ６〜７で数時間縮合反応を行う。反応終了後、６０℃に昇温し、２５％水酸化ナトリウム水溶液を加え、強アルカリ性として加水分解反応を行い、反応を完結させる。
（Ｂ）工程（Ａ）で得られた化合物と２−メトキシー５−メチルアニリンとから常法［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４
０９頁参照］に従って、ジアゾ化、カップリング工程を経てモノアゾ化合物を製造する。（Ｃ）工程（Ｂ）で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、２，５−ジメチルアニリンとカップリング反応を行って、ジスアゾ化合物を製造する。
（Ｄ）工程（Ｃ）で得られたジス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ってトリスアゾ化合物を製造する。
（Ｅ）反応終了後、塩化ナトリウムで塩析することにより目的の色素Ｎｏ．（１−１）が得られる。

更に、本発明色素組成物の色素として、遊離酸の形が下記式（２）で表されるトリスアゾ色素を挙げることが出来る。

上記式（２）中、Ａ^１は、置換され得るフェニル基またはナフチル基を表す。
Ｂ^１およびＤ^１の少なくと一方はＱの置換基を有し、更にＱ以外の置換基で置換され得るフェニレン基またはナフチレン基を表し、Ｘ^１は、置換され得るアミノ基または水酸基を表し、ｍは、０または１を表す。但し、Ｑは、−ＯＨ基、−ＣＯＯＨ基、−ＣＮ基若しくは−ＣＯＮＲ^１Ｒ^２基で置換されたアルキル基又はアルコキシ基（Ｒ^１及びＲ^２は、それぞれ独立に水素原子または炭素数１〜６の置換されていてもよいアルキル基を表す。）を表す。

ここで、置換され得るフェニル基、ナフチル基等の置換基としては、スルホ基、カルボキシ基、リン酸基、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、又は置換されていてもよいアミノ基等である。
このようなアルキル基、アルコキシ基及びアミノ基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基等の炭素数１〜４の（置換）アルコキシ基；アミノ基；Ｎ−メチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ基等の炭素数１〜８のアルキルアミノ基；Ｎ−フェニルアミノ基等のアリールアミノ基；アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等の炭素数２〜８のアシルアミノ基等が挙げられる。
上記式（２）で表される色素の分子量は、遊離酸の形で、通常５９０以上、２５００以下、好ましくは２０００以下である。

上記式（２）で表される色素の具体例としては、遊離酸の形として、例えば以下の（２−１）から（２−２５）に示す構造式で表される色素が挙げられる。

上記式（２）で表されるトリスアゾ色素は、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Ｎｏ．（２−１）で示される色素は、下記（Ａ）〜（Ｄ）の工程で製造できる。
（Ａ）工程；３−アミノベンゼンスルホン酸（メタニル酸）と下記の（i）式の化合物と
から常法［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、カップリング工程を経てモノアゾ化合物を製造する。
（Ｂ）工程；（Ａ）工程で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、（i）式の化合物とカップリング反応を行って、ジスアゾ化合物を製造する。

（Ｃ）工程；（Ｂ）工程で得られたジス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って、トリスアゾ化合物を製造する。
（Ｄ）工程；（Ｃ）工程反応終了後、塩化ナトリウムで塩析することにより目的のＮｏ．（２−１）の色素が得られる。色素は必要に応じ、更に精製することができる。

本発明の色素組成物における色素として、遊離酸の形が下記の式（３ａ）または（３ｂ）で表されるトリスアゾ色素を挙げることができる。

＜Ａ及びＢ＞
上記式（３ａ）または（３ｂ）において、ＡおよびＢは、置換基を有し得るフェニレン基或いはナフチレン基を表し、ＸおよびＹは１又は２、ｎおよびｍは０又は１を表す。ここで、該フェニレン基が有し得る置換基としては、メチル基、エチル基、１，２−ジヒドロキシプロピル基等の（置換）アルキル基；メトキシ基、エトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ヒドロキシエトキシ基等の（置換）アルコキシ基；アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等のアシルアミノ基等が挙げられ、該ナフチレン基が有し得る置換基としては、水酸基、スルホ基、メトキシ基、エトキシ基等、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）アルコキシ基が挙げられる。

式（３ａ）及び（３ｂ）におけるＲ_１およびＲ_４は、水素原子、水酸基、メトキシ基、エトキシ基、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）アルコキシ基であり、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₅及びＲ₆は、水素原子、メチル基、エチル基等の（置換）アルキル基、（置換）フェニル基である。該アルキル基及びフェニル基の有し得る置換基としては、ヒドロキシ基、カルボキシ基、スルホ基が挙げられる。

前記式（３ａ）または（３ｂ）で表される色素の分子量としては、遊離酸の形で、通常６５０以上、通常１５００以下、好ましくは１１００以下である。

式（３ａ）及び（３ｂ）で表される色素の具体例としては、遊離酸の形として、例えば以下の（３−１）から（３−１８）に示す構造式で表される色素が挙げられる。

上記式（３ａ）及び（３ｂ）で表されるアゾ色素は、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Ｎｏ．（３−１）で示される色素は、下記（Ａ）（Ｂ）の工程で製造できる。
（Ａ）７−アミノ−２−ナフタレンスルフォン酸（Delta酸）と８−アミノ−２−ナフタレンスルフォン酸（１，７−Cleves酸）とから常法［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、カップリング工程を経て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色素Ｎｏ．（３−１）が得られる。

本発明の色素組成物における色素として、遊離酸の形が下記式（４）で表される湿式成膜法に適した二色性のジスアゾ色素が挙げられる。

式（４）中、D^１は、ビニル基以外の置換基を有し得るフェニル基、ナフチル基または芳香族複素環基（ピリジル、キノリル、チアゾリル等）を表し、Ａ^１は、置換基を有し得るフェニレン基またはナフチレン基を表し、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有し得るアルキル基またはフェニル基を表し、ｎは、０または１を表す。

ここで、置換基を有し得るフェニル基、ナフチル基等の置換基としては、メチル基、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）アルキル基；メトキシ基、エトキシ基、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）アルコキシ基；メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基等のアルキルアミノ基；フェニルアミノ基；アセチル基、ベンゾイル基等を有し得るアシルアミノ基等の（置換）アミノ基；フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基等の置換カルバモイル基；カルボキシ基、スルホ基、水酸基及びシアノ基等が挙げられる。

前記式（４）で表される色素の分子量としては、遊離酸の形で、通常４５０以上、通常１５００以下、好ましくは１１００以下である。

上記式（４）で表される色素の遊離酸の形での具体例としては、例えば以下の（４−１）〜（４−２９）に示す構造式で表される色素が挙げられる。

上記式（４）で表されるアゾ色素は、それ自体周知の方法に従って製造することができる。例えば上記色素Ｎｏ．（４−１）で示される色素は、下記（Ａ）、（Ｂ）の工程で製造できる。
（Ａ）３−アミノベンゼンスルホン酸（メタニル酸）と８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸（１，７−Cleves 酸）とから常法［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、カップリング工程を経て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色素Ｎｏ．（４−１）が得られる。得られた色素は、必要に応じ精製処理を行ってもよい。

本発明の異方性色素膜用色素組成物において、上述したような色素は単独で使用することができるが、これらの２種以上を併用しても良く、また、配向を低下させない程度に上記例示色素以外の色素を配合して用いることもでき、これにより各種の色相を有する異方性色素膜を製造することができる。

他の色素を配合する場合の配合用色素の例としては、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ３４、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ８６、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１４２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＹｅｌｌｏｗ１３２、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ２５、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＯｒａｎｇｅ３９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＯｒａｎｇｅ７２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＯｒａｎｇｅ７９，、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＯｒａｎｇｅ２８、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ３９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ７９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ８１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ８３、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＲｅｄ８９、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄ３７、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＶｉｏｌｅｔ９、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＶｉｏｌｅｔ３５、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＶｉｏｌｅｔ４８、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＶｉｏｌｅｔ５７、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ６７、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ８３、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ９０、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＧｒｅｅｎ４２、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＧｒｅｅｎ５１、Ｃ．Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＧｒｅｅｎ５９等が挙げられる。

上記配合用色素が酸性基を有する場合、その酸性基は遊離酸型でも良く、酸性基の一部もしくは全てが塩型をとっているものであっても良い。また、塩型の色素と遊離酸型の色素が混在していても良い。

〈その他の添加物〉
異方性色素膜を形成するに当たり、本発明の異方性色素膜用色素組成物に添加物を含有させた異方性色素膜用膜形成組成物（以下、膜形成組成物ということもある）を用いることも好ましい。該膜形成組成物には、本発明の異方性色素膜用色素組成物の所望の物性を損なわない限り、上記色素の他に各種の添加剤を含有させることができる。例えば、ＷＯ２００５／０６９０４８号公報に記載されているように、異方性色素膜の二色性および耐熱性を向上させる為の、酸性基、塩基性基及び中性基よりなる群から選ばれる基を２つ以上有し、且つ該２つ以上の基の少なくとも１つは塩基性基である有機化合物を含有させることができる。

該有機化合物は、その１つの塩基性基と色素の酸性基との相互作用により、色素の分子配向が高められ、二色性向上をもたらすが、また、この塩基性基の他に有する酸性基、塩基性基或いは中性基により、色素と造塩ないし凝集することにより異方性色素膜用色素組成物が不安定になることを防止する働きをすると考えられている。

このような有機化合物は、通常水溶性の化合物であり、ここで、酸性基及び塩基性基とは不活性支持電解質を０．１〜３ｍｏｌ／ｄｍ加えた水溶液中で、それぞれ７未満、７以上のｐＫａ（濃度酸解離定数Ｋａの逆数の対数値）を有する官能基のことであり、中性基とは解離定数を持たないもののことである。有機化合物が有する酸性基としては、例えば、スルホ基、カルボキシ基、リン酸基などが挙げられる。

塩基性基としては、アミノ基、スルホニウム基、ピロール環、３−ピロリン環、ピロリジン環、ピラゾール環、２−ピラゾリン環、ピラゾリジン環、イミダゾール環、１，２，３−トリアゾール環、１，２，４−トリアゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピペリジン環、ピラジン環、ピペラジン環、ピリミジン環、トリアジン環などを由来とする基が挙げられる。中性基としては、水酸基、アミンオキシド基、スルホキシド基、ホスフィンオキシド基などが挙げられる。

これらの有機化合物に含まれる酸性基と塩基性基は、その一部又は全部が塩型をとっていても良い。塩基性基の塩型としては、例えば、塩酸や硫酸等の無機酸の塩、酢酸やギ酸等の有機酸の塩が挙げられる。また、酸性基の塩型としては、例えば、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良いアンモニウムの塩、或いは有機アミンの塩が挙げられる。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良い。

有機化合物としては、炭素数１以上、好ましくは３以上、特に好ましくは６以上、炭素数１５以下、好ましくは１２以下、特に好ましくは１０以下であり、鎖状化合物或いは環式化合物のいずれでも良い。

有機化合物としては、アミン類が好ましく、特にアミノ酸類、ベタイン類、ヒドロキシアミン類、塩基性基を有する環式化合物が好ましい。
アミノ酸類は、酸性基及び塩基性基の数と性質から、中性アミノ酸、酸性アミノ酸、塩基性アミノ酸に分類される。
中性アミノ酸の具体例として、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、セリン、トレオニン、プロリン、４−ヒドロキシプロリン、システイン、シスチン、メチオニン、アスパラギン、グルタミン、β−アラニン、シトルリン、クレアチン、キヌレニン等が挙げられ、これらのうち、特にフェニルアラニン、アスパラギン、４−ヒドロキシプロリン、β−アラニンが好ましい。

また、酸性アミノ酸の具体例として、アスパラギン酸、グルタミン酸等が挙げられ、これらのうち、特にアスパラギン酸、グルタミン酸が好ましく、塩基性アミノ酸の具体例として、リジン、アルギニン、ヒスチジンなどが挙げられる。

ベタイン類としては、カルボキシアルキルトリアルキルアンモニウム水酸化物、カルボキシアルキルピリジニウム水酸化物、スルホアルキルトリアルキルアンモニウム水酸化物、スルホアルキルピリジニウム水酸化物、ホスホアルキルトリアルキルアンモニウム水酸化物、ホスホアルキルピリジニウム水酸化物等、及びこれら化合物の誘導体が挙げられ、これらのうちカルボキシメチルトリメチルアンモニウム水酸化物、スルホプロピルピリジニウム水酸化物が好ましい。

ヒドロキシアミン類としては、アミノアルキルアルコール、ジアミノアルキルアルコール、アミノアルキルジオール、ジアミノアルキルジオール等が挙げられ、これらのうち、アミノプロパンジオールが好ましい。

塩基性を有する環式化合物としては、アミノピリジン、ジアミノピリジン、トリアミノピリジン、アミノピリダジン、ジアミノピリダジン、トリアミノピリダジン、アミノピリミジン、ジアミノピリミジン、トリアミノピリミジン、アミノピラジン、ジアミノピラジン、トリアミノピラジン、アミノトリアジン、ジアミノトリアジン、トリアミノトリアジン、等が挙げられ、これらのうち、トリアミノピリミジンが好ましい。

上述のような本発明の化合物は、１種を単独で用いても良く、同種の化合物或いは異種の化合物の各々の２種以上を組合わせて用いても良い。また、例えばアミノ酸に存在する光学異性体は、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、塩型の化合物と遊離の化合物とを含んでいても良く、異なる塩型の化合物を含んでいても良い。

本発明の異方性色素膜用膜形成組成物における上述のような有機化合物の配合量は、耐熱性等の向上効果を十分に発現させ、かつ色素分子の配向を阻害しないために、色素とのモル濃度比（色素に対する該有機化合物のモル濃度比）が０．０５以上、特に０．１以上で、４以下、特に３以下が好ましい。

本発明の異方性色素膜用膜形成組成物は、更に必要に応じて界面活性剤、ｐＨ調整剤等の添加剤が配合されていても良い。

本発明の異方性色素膜用色素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等のグリコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類などの単独又は２種以上の混合溶剤が挙げられる。

本発明の異方性色素膜用色素組成物或いは膜形成組成物がこのような溶剤を含む溶液である場合、異方性色素膜用色素組成物中の色素の濃度としては、後述の成膜法によるが、通常０．０１重量％以上、特に０．１重量％以上で、通常５０重量％以下、特に３０重量％以下であることが好ましい。色素濃度が低過ぎると異方性色素膜において十分な二色性を得ることができず、高すぎると色素が析出する恐れがある。

後述の湿式成膜法等において、本発明の異方性色素膜用膜形成組成物を色素溶液として基材に塗布する場合には、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物を加えることができる。界面活性剤としては、アニオン性、カチオン性、ノニオン性いずれも使用可能である。その添加濃度は、目的の効果を得るために十分であって、かつ色素分子の配向を阻害しない量として、異方性色素膜用膜形成組成物中の濃度として通常０．０５重量％以上、０．５重量％以下が好ましい。

また、本発明の異方性色素膜用膜形成組成物中における添加化合物及び色素の造塩や凝集などの不安定性を抑制する等の目的のために、通常公知の酸、アルカリ等のｐＨ調整剤などを、構成成分の混合の前後いずれかで添加してｐＨ調整を行っても良い。
更に、上記以外の添加物として、”Additive for Coating”, Edited by J.Bieleman,Willey-VCH(2000)記載の公知の添加物を用いることもできる。

［異方性色素膜］
次に、このような本発明の異方性色素膜用色素組成物或いは膜形成組成物を用いて形成される本発明の異方性色素膜について説明する。

前述の本発明の異方性色素膜用色素組成物は、色素が高い分子配向性を示すことができ、従って、このような本発明の異方性色素膜用色素組成物或いは膜形成組成物を用いて形成された本発明の異方性色素膜は、高い二色性を示すと共にコントラストおよび透過率の両特性にも優れており有用な色素膜である。
本発明の異方性色素膜は高い二色比を示すが、その二色比は５以上のものが好ましく、より好ましくは１０以上、特に好ましくは１５以上である。

また、本発明の異方性色素膜用色素組成物或いは膜形成組成物中では、前述の如く、色素の酸性基に対する対イオンを２種以上含有しており、異なる対イオンと自己組織化配向能を有する色素間では異なる分子間相互作用が働くので、かかる異方性色素膜用色素組成物或いは膜形成組成物を用いて形成された異方性色素膜中でも、このような分子間相互作用が働くことにより色素分子の配向が適度に制御固定化され、加熱時の配向の乱れや方向変化が抑制されて、色素あるいは色素凝集体の配向がより整った異方性膜が形成される。

このような本発明の異方性色素膜は、本発明の異方性色素膜用色素組成物或いは膜形成組成物を用いて乾式成膜法もしくは湿式成膜法により作製される。本発明においては、色素を含む溶液が液晶性を示す可能性がある場合は、湿式成膜法を使用することが好ましい。

乾式成膜法としては、高分子重合体を成膜してフィルムとした後に本発明の異方性色素膜用色素組成物或いは膜形成組成物で染色する方法、又は高分子重合体の溶液に本発明の異方性色素膜用色素組成物或いは膜形成組成物を添加し原液染色後成膜する方法等により得られた未延伸フィルムを延伸する方法などを挙げることができる。上記染色及び成膜並びに延伸は、一般的な下記の方法で行うことができる。

本発明の異方性色素膜用色素組成物或いは膜形成組成物（以下、これらを単に組成物という）及び必要に応じて塩化ナトリウム、ボウ硝等の無機塩、界面活性剤等の染色助剤を加えた染浴中に、通常２０℃以上、好ましくは３０℃以上、通常８０℃以下、好ましくは５０℃以下で、通常１分以上、好ましくは３分以上、通常６０分以下、好ましくは２０分以下、高分子フィルムを浸漬して染色し、次いで必要に応じてホウ酸処理し、乾燥する。あるいは、高分子重合体を水及び／又はアルコール，グリセリン、ジメチルホルムアミド等の親水性有機溶媒に溶解し、本発明の組成物を添加して原液染色を行い、この染色原液を流延法、溶液塗布法、押出法等により成膜して染色フィルムを作成する。溶媒に溶解させる高分子重合体の濃度としては、高分子重合体の種類によっても異なるが、通常５重量％以上、好ましくは１０重量％以上程度で、通常３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下程度である。また、溶媒に溶解する色素の濃度としては、高分子重合体に対して通常０．１重量％以上、好ましくは０．８重量％以上程度で、通常５重量％以下、好ましくは２．５重量％以下程度である。

上記のようにして染色及び成膜して得られた未延伸フィルムは、適当な方法によって一軸方向に延伸する。延伸処理することによって色素分子が配向し、二色性が発現する。一軸に延伸する方法としては、湿式法にて引っ張り延伸を行う方法、乾式法にて引っ張り延伸を行う方法、乾式法にてロール間圧縮延伸を行う方法等があり、いずれの方法を用いて行ってもよい。延伸倍率は２倍以上、９倍以下にて行われるが、高分子重合体としてポリビニルアルコール及びその誘導体を用いた場合は２．５倍以上、６倍以下の範囲が好ましい。

延伸配向処理したあとで、該延伸フィルムの耐水性向上と偏光度向上の目的でホウ酸処理を実施する。ホウ酸処理により、異方性色素膜の光線透過率と偏光度が向上する。ホウ酸処理の条件としては、用いる親水性高分子重合体及び色素の種類によって異なるが、一般的にはホウ酸濃度としては、通常１重量％以上、好ましくは５重量％以上程度で、通常１５重量％以下、好ましくは１０重量％以下程度である。また、処理温度としては通常３０℃以上、好ましくは５０℃以上で、通常８０℃以下の範囲にあることが望ましい。ホウ酸濃度が１重量％未満であるか、処理温度が３０℃未満の場合は、処理効果が小さく、また、ホウ酸濃度が１５重量％を超えるか、処理温度が８０℃以上を超える場合は異方性色素膜がもろくなり好ましくない。

このような乾式成膜法により得られる異方性色素膜の膜厚は５０μｍ以上、特に８０μｍ以上で、２００μｍ以下、特に１００μｍ以下であることが好ましい。

一方、湿式成膜法としては、本発明の組成物を塗布液として調製後、ガラス板などの各種基材に塗布、乾燥し、色素を配向、積層して得る方法など公知の方法が挙げられる。塗布法としては、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〜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〜１４９頁などに記載の公知の方法や、例えば、予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、ブレードコート法などで塗布することが挙げられる。この場合、組成物中の色素濃度は、低すぎると十分な二色性を得ることができず、高すぎると成膜が困難になる。湿式成膜法における組成物中の色素濃度は、好ましくは０．１重量％以上、特に好ましくは１重量％以上で、好ましくは５０重量％以下、特に好ましくは３０重量％以下である。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。
また、塗膜の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。

湿式成膜法で基材上に異方性色素膜を形成する場合、異方性色素膜は、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３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以下である。

なお、湿式成膜法に使用される基材としては、ガラスやトリアセテート、アクリル、ポリエステル、トリアセチルセルロース又はウレタン系のフィルム等が挙げられる。また、この基材表面には、二色性色素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）２２６頁〜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。

乾式成膜法もしくは湿式成膜法により得られた二色性色素の異方性色素膜は、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、アクリル系ポリマー、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、実用に供される。

また、本発明の組成物を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本発明の異方性色素膜を形成したり、本発明の異方性色素膜を形成した基材をこれら表示素子の構成部材として用いればよい。

本発明の異方性色素膜は、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。

［偏光素子］
本発明の偏光素子は、上述した本発明の異方性色素膜を用いたものであるが、異方性色素膜のみからなる偏光素子であってもよいし、基板上に異方性色素膜を有する偏光素子であってもよい。基板上に異方性色素膜を有する偏光素子は、基材も含めて偏光素子とよぶ。

本発明の異方性色素膜を基板上に形成して偏光素子として使用する場合、形成された異方性色素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。
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り形成することができる。

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。

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、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。
本発明に係る色素を用いた異方性色素膜は、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ＥＬ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。

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。

なお、以下において、コントラスト値（ＣＲ）は、ヨウ素系偏光素子を入射光学系に配した分光光度計（大塚電子社製「瞬間マルチ測光システムＭＣＰＤ２０００」）で、異方性色素膜の吸収軸方向の偏光に対する透過率（Ｔｚ）と、異方性色素膜の偏光軸方向の偏光に対する透過率（Ｔｙ）とを各々測定した後、次式により計算した。
コントラスト値（ＣＲ）＝Ｔ//／Ｔ⊥
Ｔ//＝（色素膜２枚の偏光軸を平行に重ねた場合の常光透過率）
＝（Ｔｙ^２＋Ｔｚ^２）／２
Ｔ⊥＝（色素膜２枚の偏光軸を垂直に重ねた場合の常光透過率）
＝Ｔｙ×Ｔｚ
併せて、単体透過率（Ｔｓ）、すなわち、１枚の色素膜の常光透過率も、上記の分光光度計を用いて測定した。

（比較例１）
下記に示す例示色素Ｎｏ．（２−１）のＮａ塩１４部と、Ｌ−プロリン（東京化成・試薬）４部とを水８２部に攪拌溶解させて異方性色素膜用膜形成組成物を得た。一方、ガラス製基板（７５ｍｍ×２５ｍｍ、厚さ１ｍｍ）上にシルク印刷法によりポリイミドの配向膜が形成された基板（ポリイミド膜厚約８００Å）を、予め布でラビング処理を施したものを用意しておき、これに前記異方性色素膜用膜形成組成物を、ギャップ１０μｍのアプリケーター（井元製作所製）で塗布した後、自然乾燥させることにより、異方性色素膜を得た。得られた異方性色素膜の単体透過率とコントラスト値を算出した。その結果、コントラスト値は１００であった。単体透過率は３０であった。

（比較例２）
色素として、例示色素Ｎｏ．（２−１）のＬｉ塩を１４部用いたこと以外は、比較例１と同様にして、異方性色素膜用膜形成組成物並びに異方性色素膜を得た。得られた異方性色素膜の単体透過率とコントラスト値を算出した。その結果、コントラスト値は７０であった。単体透過率は３７であった。

（実施例１）
色素として、例示色素Ｎｏ．（２−１）のＮａ塩を１１部と、例示色素Ｎｏ．（２−１）のＬｉ塩を３部とを混合して用いたこと以外は、比較例１と同様にして、異方性色素膜用膜形成組成物並びに異方性色素膜を得た。得られた異方性色素膜の単体透過率とコントラスト値を算出した。その結果、コントラスト値は１００であった。単体透過率は３７であり、コントラストと単体透過率が、より高いレベルで両立できた。

（実施例２）
色素として、例示色素Ｎｏ．（２−１）のＮａ塩を５部と、例示色素Ｎｏ．（２−１）のＬｉ塩を９部とを混合して用いたこと以外は、比較例１と同様にして、異方性色素膜用膜形成組成物並びに異方性色素膜を得た。得られた異方性色素膜の単体透過率とコントラスト値を算出した。その結果、コントラスト値は１００であった。単体透過率は３７であり、コントラストと単体透過率が、より高いレベルで両立できた。

Claims

イオン解離性基を有する二色性の水溶性色素、該イオン解離性基の対イオンを少なくとも２種、及び溶剤とからなることを特徴とする異方性色素膜用色素組成物。
イオン解離性基が酸性基であり、上記対イオンが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン、及びヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基を有する有機アミンのイオンからなる群から少なくとも２種選ばれることを特徴とする、請求項１に記載の異方性色素膜用色素組成物。
酸性基がスルホ基であり、対イオンがリチウムイオン及びナトリウムイオンである事を特徴とする請求項２に記載の異方性色素膜用色素組成物。
該色素組成物中における最小含有量の対イオンの、最大含有量の対イオンに対する割合が、モル比で１モル％以上であることを特徴とする請求項１〜３に記載の異方性色素膜用色素組成物。
該色素組成物中における該水溶性色素の酸性基数に対する対イオンのモル比が少なくとも７０％であり、該対イオンは、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオン、及びヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜４のアルキル基を有する有機アミンのイオンからなる群から少なくとも２種選ばれることを特徴とする請求項１〜４に記載の異方性色素膜用色素組成物。
水溶性色素が、ジスアゾ色素及び／又はトリスアゾ色素であることを特徴とする請求項１〜５に記載の異方性色素膜用色素組成物。
請求項１〜６のいずれか一項に記載の異方性色素膜用色素組成物に、さらに添加剤を含有させることを特徴とする異方性色素膜用膜形成組成物。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の異方性色素膜用色素組成物を用いて形成されることを特徴とする異方性色素膜。
請求項７に記載の異方性色素膜用膜形成組成物を用いて形成されることを特徴とする異方性色素膜。
請求項８または９に記載の異方性色素膜が用いられていることを特徴とする偏光素子。