JP2011008112A - 偏光子用組成物、偏光子、偏光子の製造方法、及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、高い二色比を有する偏光子を形成できる偏光子用組成物を提供する。
【解決手段】 本発明の偏光子用組成物は、分子中に極性基及び芳香環を有し且つリオトロピック液晶性を示す第１化合物と、分子中にアミド結合及び前記アミド結合の両端部にそれぞれ結合した芳香環を有する第２化合物と、を含む。前記第２化合物は、好ましくは下記一般式（ＩＩ）で表される化合物である。式（ＩＩ）において、Ｑ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｑ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｑ^３は、極性基を有するアリール基を表し、ｍは、０〜２の整数を表す。
【化１】

【選択図】 なし

Description

本発明は、偏光子を形成するために用いられる偏光子用組成物などに関する。

偏光子は、偏光又は自然光から特定の直線偏光を透過させる機能を有する光学部材である。偏光子は、例えば、液晶表示装置の構成部材や、偏光サングラスのレンズなどに使用されている。
特許文献１（特開２００６−３２３３７７号公報）には、電子不足である（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ）盤状化合物と、電子リッチである（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｒｉｃｈ）化合物と、を含有する偏光子用組成物が開示されている。
特許文献１の偏光子用組成物は、溶液流延法によって偏光子を形成できるので、該組成物の使用は比較的薄い偏光子の形成を可能とする。

特開２００６−３２３３７７号公報

ところで、偏光子は偏光特性に優れていることが好ましい。高い二色比を有する偏光子は、偏光特性に優れている。しかしながら、比較的薄く且つ高い二色比を有する偏光子を形成できる材料は、その種類が少ない。従って、市場における偏光子の選択範囲を広げるため、高い二色比を有する偏光子を形成できる偏光子用組成物が求められている。

本発明の第１の目的は、高い二色比を有する偏光子を形成できる偏光子用組成物を提供することである。
本発明の第２の目的は、高い二色比を有する偏光子を提供することである。
本発明の第３の目的は、高い二色比を有する偏光子を簡易に製造できる偏光子の製造方法を提供することである。

本発明の偏光子用組成物は、分子中に極性基及び芳香環を有し且つリオトロピック液晶性を示す第１化合物と、分子中にアミド結合及び前記アミド結合の両端部にそれぞれ結合した芳香環を有する第２化合物と、を含む。

本発明の偏光子用組成物は、これを溶媒に溶解させることにより、配向性に優れた会合体を形成し得る。この偏光子用組成物を用いれば、比較的高い二色比を有する偏光子を得ることができる。その理由は、次のように推定される。
極性基及び芳香環を有する第１化合物を溶媒に溶解させた状態においては、隣接する第１化合物の芳香環間のπ−π相互作用によって第１化合物が積み重なるため、第１化合物の会合体が形成される。第１化合物の芳香環間のπ−π相互作用は、一般に弱いため、前記第１化合物の会合体は、比較的小さく、さらに、配向性に劣る（一方向に秩序だって配向する度合いが低い）。なお、上記従来の色素を溶媒に溶解させても、π−π相互作用によって会合体が形成されるが、その会合体は、同様に、比較的小さく、さらに配向性に劣る。
本発明の組成物は、前記第１化合物に加えて、分子中にアミド結合及び前記アミド結合の両端部にそれぞれ結合した結合した芳香環を有する第２化合物を含んでいる。芳香環を有する第２化合物は、π−π相互作用によって第１化合物の芳香環と重なり、大きな会合体を形成し得る。さらに、前記第２化合物は、両芳香環の間にアミド結合を有しているので、そのアミド結合部位が隣接する第１化合物と水素結合し易い。かかるπ−π相互作用及び水素結合によって、第２化合物は、第１化合物の会合体をより大きくし、さらに、この会合体の配向性を十分に向上させる働きがあると推定される。
かかる偏光子用組成物を溶媒に溶解させた塗工液の使用は、比較的薄く且つ高い二色比を有する偏光子の形成を可能とする。
なお、本発明の第２化合物は、−ＮＨ−ＣＯ−が芳香環内に含まれておらず（つまり、ＮＨ−ＣＯの窒素原子及び炭素原子が、芳香環の環構造を構成する原子ではない）、−ＮＨ−ＣＯ−が芳香環から独立している。このため、第２化合物は、上述のように、第１化合物の会合体の配向性を十分に向上させる働きがあると推定される。仮に、ＮＨ−ＣＯが芳香環内に含まれていると、そのＮＨ−ＣＯに起因する水素結合は、芳香環の面内方向にしか作用しない。このため、ＮＨ−ＣＯが芳香環内に含まれた化合物は、そのＮＨ−ＣＯに起因する水素結合作用は局所的である。よって、かかる化合物を使用しても、会合体の配向性を十分に向上させることはできないと推定される。

本発明の好ましい偏光子用組成物は、前記第２化合物が、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物である。

一般式（ＩＩ）において、Ｑ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｑ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｑ^３は、極性基を有するアリール基を表し、ｍは、０〜２の整数を表す。
好ましくは、前記一般式（ＩＩ）のＱ^１が、置換若しくは無置換のフェニル基であり、前記Ｑ^２が、置換若しくは無置換のナフチレン基であり、前記Ｑ^３が、極性基を有するナフチル基である。

本発明の好ましい偏光子用組成物は、前記第２化合物が、下記一般式（ＩＩ−Ｉ）で表される化合物である。

一般式（ＩＩ−Ｉ）において、Ｑ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｑ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｅは、−ＳＯ_３Ｍ基以外の置換基を表し、ｅは、その置換数である０〜２の整数を表し、Ｍは、対イオンを表し、ｍは、０〜２の整数を表し、ｎは、１〜３の整数を表す。

本発明の好ましい偏光子用組成物は、前記第２化合物が、１．０モルの前記第１化合物に対して、０．００２モル〜０．２０モル含まれている。

本発明の好ましい偏光子用組成物は、前記第１化合物が、下記一般式（Ｉ）で表されるアゾ化合物である。

一般式（Ｉ）において、Ｙ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｙ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｙ^３は、極性基を有するアリール基を表し、前記アリール基は、隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているアリール基を含み、前記アリーレン基は、隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているアリーレン基を含む。

本発明の別の局面によれば、偏光子を提供する。
この偏光子は、上記いずれかの偏光子用組成物を含む。

本発明の別の局面によれば、偏光子の製造方法を提供する。
この偏光子の製造方法は、上記いずれかの偏光子用組成物と水系溶媒とを含む塗工液を、基材上に塗工する工程を有する。
好ましくは、前記塗工液中の前記偏光子用組成物の濃度が、０．０５質量％〜５０質量％である。

本発明の別の局面によれば、画像表示装置を提供する。
この画像表示装置は、その構成部材として、上記偏光子を有する。

本発明の偏光子用組成物は、溶液状態で、配向性に優れた会合体を形成する。このため、前記偏光子用組成物を製膜することによって、高い二色比を有する偏光子を得ることができる。
また、本発明の偏光子は、高い二色比を有する。かかる偏光子は、例えば、画像表示装置の構成部材として好適である。
さらに、本発明の偏光子の製造方法によれば、高い二色比を有する偏光子を簡易に製造できる。

１つの実施形態に係る偏光子を示す部分断面図。 １つの実施形態に係る偏光板を示す部分断面図。

本発明の偏光子用組成物は、下記第１化合物と第２化合物とを含んでいる。本発明の偏光子は、前記偏光子用組成物を含む。
なお、本明細書において、「置換若しくは無置換」とは、「置換基を有する、又は、置換基を有しない」ことを意味する。また、本明細書において、「Ｙ〜Ｚ」という表示は、「Ｙ以上Ｚ以下」を意味する。

（第１化合物）
第１化合物は、その分子中に極性基及び芳香環を有する化合物であって、リオトロピック液晶性を示す化合物である。
なお、リオトロピック液晶性を示す化合物とは、それを溶媒に溶解させた溶液状態で、溶液の温度や濃度などを変化させることにより、等方相−液晶相の相転移を起こす性質（リオトロピック液晶性）を有する化合物を意味する。

第１化合物は、その分子中に極性基及び芳香環を有する化合物であれば、特に限定されない。好ましくは、第１化合物は、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ（可視光領域）内において吸収二色性を有する。第１化合物としては、例えば、アゾ化合物、アントラキノン化合物、ペリレン化合物、キノフタロン化合物、ナフトキノン化合物、メロシアニン化合物などが挙げられる。また、第１化合物として、上記特許文献１に開示された各色素から選ばれる少なくとも１種を用いてもよい。第１化合物中の極性基の数は、１以上であり、好ましくは１〜４であり、より好ましくは２又は３である。第１化合物中の芳香環の数は、１以上であり、好ましくは２〜４である。
好ましくは、第１化合物は、下記一般式（Ｉ）で表されるアゾ化合物である。

一般式（Ｉ）において、Ｙ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｙ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｙ^３は、極性基を有するアリール基を表す。前記置換若しくは無置換のアリール基及び極性基を有するアリール基は、隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているアリール基を含む。前記隣接しない炭素原子が窒素原子に置換されているアリール基としては、ピリジン環、ピリミジン環などが挙げられる。また、前記置換若しくは無置換のアリーレン基も同様に、隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているアリーレン基を含む。

前記Ｙ^１で表されるアリール基は、フェニル基の他、ナフチル基などのようなベンゼン環が２以上縮合した縮合環基などが挙げられる。前記Ｙ^１で表されるアリール基が置換基を有する場合、その置換基としては、下記の置換基Ａの具体例のような基が挙げられる。
前記Ｙ^１で表されるアリール基は、好ましくは置換若しくは無置換のフェニル基（隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているフェニル基を含む）又は置換若しくは無置換のナフチル基（隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているナフチル基を含む）であり、より好ましくは置換若しくは無置換のフェニル基又は置換若しくは無置換のナフチル基であり、特に好ましくは置換基を有するフェニル基又は置換基を有するナフチル基（すなわち、置換のフェニル基又は置換のナフチル基）である。
このようなＹ^１は、例えば、下記式（ａ）から（ｃ）からなる群から選ばれる１つである。

式（ａ）から（ｃ）において、各Ａは、それぞれ置換基を表し、各ａは、その置換数を表す。前記各Ａは、独立して、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のチオアルキル基、ジヒドロキシプロピル基等の炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜６のアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のフェニルアミノ基、炭素数１〜６のアシルアミノ基、ハロゲノ基、ニトロ基、シアノ基、アセトアミド基、リン酸基、−ＳＯ_３Ｍ基、−ＣＯＯＭ基、−ＮＨＲ基、又は−ＣＯＮＨＲ基などである。ただし、前記Ｍは、対イオンを表す。前記−ＮＨＲ基及び−ＣＯＮＨＲ基のＲは、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、置換若しくは無置換のフェニル基、又は下記式（ＩＩＩ）で表される基を表す。

一般式（ＩＩＩ）において、Ｘは、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数１〜１８のアルキル基（隣接しない炭素原子が酸素原子に置換されているアルキル基を含む）、メタクリル基、又はアクリル基を表す。前記隣接しない炭素原子が酸素原子に置換されている炭素数１〜１８のアルキル基としては、例えば、炭素数１〜１８のアルキルエーテル基などが挙げられる。前記炭素数１〜１８のアルキル基は、直鎖状又は分枝鎖状でもよいが、好ましくは直鎖状である。前記アルキル基の炭素数は、好ましくは１〜１２であり、より好ましくは１〜８であり、特に好ましくは１〜４である。
式（ａ）のａは、０〜５の整数であり、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは１又は２である。式（ｂ）及び式（ｃ）のａは、それぞれ０〜６の整数であり、好ましくは１〜３の整数であり、より好ましくは１又は２である。前記各ａが２以上である場合（すなわち、Ａが２以上置換されている場合）、各Ａは、独立して、同一又は異なる。
なお、上記式（ａ）から（ｃ）において、各Ａは、ベンゼン環又はナフチル環の炭素原子に結合しているが、その結合位置は任意である。Ａの結合位置が前記のように任意であることを表すため、式（ａ）から（ｃ）において、Ａからの直線の一端部がベンゼン環又はナフチル環の中央部にまで記載されている。以下同様に、置換基からの直線の一端部がベンゼン環又はナフチル環の中央部にまで記載されている各式においては、その置換基が、ベンゼン環又はナフチル環の任意の炭素原子に結合していることを表す。

前記Ｍ（対イオン）としては、例えば、水素原子；Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどのアルカリ金属原子；Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属原子；金属イオン；アルキル基若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；有機アミンの塩などが挙げられる。前記金属イオンとしては、例えば、Ｎｉ^２＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｕ^２＋、Ａｇ^＋、Ｚｎ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｐｄ^２＋、Ｃｄ^２＋、Ｓｎ^２＋、Ｃｏ^２＋、Ｍｎ^２＋、Ｃｅ^３＋などが挙げられる。有機アミンとしては、炭素数１〜６のアルキルアミン、ヒドロキシル基を有する炭素数１〜６のアルキルアミン、カルボキシル基を有する炭素数１〜６のアルキルアミンなどが挙げられる。上記Ｍで表される対イオンは、１種単独で、又は２種以上混在していてもよい。
これ以降の説明において表される「Ｍ」は、上述のような対イオンであり、「Ｒ」は、上述のような基である。このため、以下の説明における「Ｍ」及び「Ｒ」については、上記記載を参照されたい。

式（ａ）から（ｃ）の各置換基Ａは、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ハロゲノ基、ニトロ基、シアノ基及び−ＳＯ_３Ｍ基が好ましい。

前記Ｙ^２で表されるアリーレン基は、フェニレン基の他、ナフチレン基などのようなベンゼン環が２以上縮合した縮合環基などが挙げられる。前記Ｙ^２で表されるアリーレン基が置換基を有する場合、その置換基としては、上記の置換基Ａの具体例のような基が挙げられる。
前記Ｙ^２で表されるアリーレン基は、好ましくは置換若しくは無置換のフェニレン基（隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているフェニル基を含む）又は置換若しくは無置換のナフチレン基（隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているナフチレン基を含む）であり、より好ましくは置換若しくは無置換のフェニレン基又は置換若しくは無置換のナフチレン基であり、特に好ましくは置換基を有するナフチレン基（すなわち、置換のナフチレン基）である。
このようなＹ^２は、例えば、下記式（ｄ）から（ｆ）からなる群から選ばれる１つであり、好ましくは式（ｄ）で表される１，４−ナフチレン基である。

式（ｄ）から（ｆ）において、各Ｂは、それぞれ置換基を表し、各ｂは、その置換数を表す。式（ｄ）から（ｆ）の各Ｂの具体例は、上記式（ａ）の置換基Ａとそれぞれ同様であり、式（ｄ）から（ｆ）のｂは、上記式（ｂ）の置換数ａと同様である。式（ｄ）から（ｆ）の各Ｂは、好ましくは極性基であり、より好ましくはニトロ基、リン酸基、−ＳＯ_３Ｍ基、−ＣＯＯＭ基、−ＯＭ基、−ＮＨＲ基、及び−ＣＯＮＨＲ基であり、特に好ましくは、リン酸基、−ＳＯ_３Ｍ基、及び−ＣＯＯＭ基である。

前記Ｙ^３で表されるアリール基は、フェニル基の他、ナフチル基などのようなベンゼン環が２以上縮合した縮合環基などが挙げられる。
前記Ｙ^３で表されるアリール基は、好ましくは極性基を有するフェニル基（隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているフェニル基を含む）又は極性基を有するナフチル基（隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているナフチル基を含む）であり、より好ましくは極性基を有するフェニル基又は極性基を有するナフチル基であり、特に好ましくは極性基を有するナフチル基である。ただし、Ｙ^３で表されるアリール基は、極性基以外の置換基を有していてもよい。極性基以外の置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のチオアルキル基、ハロゲノ基などが挙げられる。
このようなＹ^３は、例えば、下記式（ｇ）又は（ｈ）から選ばれる１つであり、好ましくは式（ｈ）で表される２−ナフチル基である。

式（ｇ）及び（ｈ）において、各Ｄは、それぞれ極性基を表し、各ｄは、その置換数を表す。前記極性基としては、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜６のアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のフェニルアミノ基、炭素数１〜６のアシルアミノ基、ニトロ基、アセトアミド基、リン酸基、−ＳＯ_３Ｍ基、−ＣＯＯＭ基、−ＮＨＲ基、及び−ＣＯＮＨＲ基などが挙げられる。式（ｇ）及び式（ｈ）のｄは、１〜７の整数であり、好ましくは２〜６の整数であり、より好ましくは２〜５の整数である。前記ｄが２以上である場合（すなわち、Ｄが２以上置換されている場合）、各Ｄは、独立して、同一又は異なる。水系溶媒に対する第１化合物の溶解性を高めるため、式（ｇ）及び（ｈ）の各Ｄは、リン酸基、−ＳＯ_３Ｍ基、−ＣＯＯＭ基、−ＯＭ基、−ＮＨＲ基及び−ＣＯＮＨＲ基が好ましい。

好ましい第１化合物は、下記一般式（Ｉ−Ｉ）、（Ｉ−ＩＩ）、（Ｉ−ＩＩＩ）、（Ｉ−ＩＶ）、（Ｉ−Ｖ）又は（Ｉ−ＶＩ）で表される。

一般式（Ｉ−Ｉ）から（Ｉ−ＶＩ）において、Ｙ^１及びＹ^２は、一般式（Ｉ）のＹ^１及びＹ^２と同様であり、Ａ、ａ、Ｍ及びＲは、式（ａ）のＡ、ａ、Ｍ及びＲと同様であり、Ｂ及びｂは、式（ｄ）のＢ及びｂと同様であり、Ｄ及びｄは、式（ｇ）のＤ及びｄと同様であり、ｌは、１又は２の整数を表す。

上記第１化合物は、例えば、次のようにして合成できる。
置換基を有するアニリン誘導体をジアゾニウム塩化し、これをアミノナフタレン誘導体とカップリング反応させることによって、モノアゾ化合物を得る。このモノアゾ化合物をジアゾニウム塩化した後、ナフタレンスルホン酸誘導体と弱アルカリ性下でカップリング反応させることによって、第１化合物を得ることができる。

（第２化合物）
第２化合物は、その分子中にアミド結合及び前記アミド結合の両端部にそれぞれ結合した芳香環を有する化合物である。
すなわち、第２化合物は、独立したアミド結合（−ＮＨ−ＣＯ−）を有し、その一方の結合手に第１の芳香環が結合し且つ他方の結合手に第２の芳香環が結合している分子構造を有する。なお、独立したアミド結合を有するとは、アミド結合が芳香環内に含まれていないことを意味する。かかる分子構造が、第２化合物の重要な特徴である。
かかる分子構造を有していることを条件として、第２化合物は、特に限定されない。前記第１及び第２の芳香環は、同一又はそれぞれ異なっていてもよい。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているベンゼン環、隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているナフタレン環、５員環などが挙げられる。前記５員環としては、フラン、ピロール、チオフェン、イミダゾール、ピラゾールなどが挙げられる。

水系溶媒に対する第２化合物の溶解性を高めるため、好ましくは、第２化合物は、その分子中に極性基を有する。第２化合物が極性基を有する場合、該極性基の数は、１以上であり、好ましくは１〜５であり、より好ましくは１〜４である。前記極性基としては、ニトロ基、リン酸基、−ＳＯ_３Ｍ基、−ＣＯＯＭ基、−ＯＭ基、−ＮＨＲ基、及び−ＣＯＮＨＲ基などが挙げられる。

好ましくは、第２化合物は、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物である。

一般式（ＩＩ）において、Ｑ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｑ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｑ^３は、極性基を有するアリール基を表し、ｍは、０〜２の整数を表す。
前記Ｑ^１で表されるアリール基及びＱ^２で表されるアリーレン基がそれぞれ置換基を有する場合、その置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のチオアルキル基、ジヒドロキシプロピル基等の炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜６のアルキルアミノ基、炭素数６〜２０のフェニルアミノ基、炭素数１〜６のアシルアミノ基、ハロゲノ基、ニトロ基、シアノ基、アセトアミド基、リン酸基、−ＳＯ_３Ｍ基、−ＣＯＯＭ基、−ＮＨＲ基、及び−ＣＯＮＨＲ基などが挙げられる。

前記Ｑ^１で表されるアリール基は、フェニル基の他、ナフチル基などのようなベンゼン環が２以上縮合した縮合環基などが挙げられる。前記Ｑ^１で表されるアリール基は、好ましくは置換若しくは無置換のフェニル基又は置換若しくは無置換のナフチル基であり、より好ましくは置換若しくは無置換のフェニル基であり、特に好ましくは無置換のフェニル基である。

前記Ｑ^２で表されるアリーレン基は、フェニレン基の他、ナフチレン基などのようなベンゼン環が２以上縮合した縮合環基などが挙げられる。前記Ｑ^２で表されるアリーレン基は、好ましくは置換若しくは無置換のフェニレン基又は置換若しくは無置換のナフチレン基であり、より好ましくは置換基を有するフェニレン基又は置換基を有するナフチレン基（すなわち、置換のフェニレン基又は置換のナフチレン基）であり、特に好ましくは置換基を有するナフチレン基である。
前記Ｑ^２は、例えば、上記式（ｄ）から（ｆ）からなる群から選ばれる１つであり、好ましくは式（ｄ）で表される１，４−ナフチレン基である。

前記Ｑ^３で表されるアリール基は、フェニル基の他、ナフチル基などのようなベンゼン環が２以上縮合した縮合環基などが挙げられる。前記Ｑ^３で表されるアリール基は、好ましくは極性基を有するフェニル基又は極性基を有するナフチル基であり、より好ましくは極性基を有するナフチル基である。ただし、Ｑ^３で表されるアリール基は、極性基以外の置換基を有していてもよい。極性基以外の置換基としては、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のチオアルキル基、ハロゲノ基などが挙げられる。極性基としては、上述のような基が挙げられるが、好ましくは、リン酸基、−ＳＯ_３Ｍ基、又は−ＣＯＯＭ基である。
前記Ｑ^３は、例えば、上記式（ｇ）又は（ｈ）から選ばれる１つであり、好ましくは式（ｈ）で表される２−ナフチル基である。

好ましい第２化合物は、下記一般式（ＩＩ−Ｉ）、（ＩＩ−ＩＩ）、（ＩＩ−ＩＩＩ）又は（ＩＩ−ＩＶ）で表される。

一般式（ＩＩ−Ｉ）から（ＩＩ−ＩＶ）において、Ｑ^１及びＱ^２は、一般式（ＩＩ）のＱ^１及びＱ^２と同様であり、Ａ、ａ及びＭは、式（ａ）のＡ、ａ及びＭと同様であり、Ｂ及びｂは、式（ｄ）のＢ及びｂと同様であり、Ｅは、−ＳＯ_３Ｍ基以外の置換基を表し、ｅは、Ｅの置換数である０〜２の整数を表し、ｍは、０〜２の整数を表し、ｎは、１〜３の整数を表し、ｐは、１又は２を表す。
前記−ＳＯ_３Ｍ基以外の置換基としては、上記式（ａ）の置換基Ａの具体例のような基が挙げられ、その中でも、−ＳＯ_３Ｍ基以外の極性基が好ましい。

上記第２化合物は、例えば、次のようにして合成できる。
ナフタレンスルホン酸誘導体とアミノナフタレンスルホン酸誘導体とを、ジアゾ化及びカップリング反応させることによって、モノアゾ化合物を得る。このモノアゾ化合物とベンゾイルクロリドとを反応させることによって、第２化合物を得ることができる。

（偏光子用組成物）
本発明の偏光子用組成物は、上記第１化合物と、上記第２化合物と、を含む。第１化合物と第２化合物の含有比は特に限定されない。もっとも、第２化合物は、第１化合物の配向助剤として主として機能している。つまり、第２化合物は、主として第１化合物の配向性を向上させることを促進する助剤として機能する。このため、第１化合物は、通常、第２化合物よりも多く含まれる。具体的には、偏光子用組成物中において、前記第２化合物は、１．０モルの第１化合物に対して、好ましくは０．００２モル〜０．２０モル含まれ、より好ましくは、０．００２モル〜０．１５０モル含まれ、さらに好ましくは、０．０１モル〜０．１３０モル含まれ、特に好ましくは０．０３モル〜０．０８モル含まれる。第２化合物の含有量が０．００２モル未満である場合、第１化合物に対する第２化合物の量が少なすぎるので、第１化合物の配向性を十分に促進しないおそれがある。第２化合物の含有量が０．２０モルを超える場合、第１化合物に対する第２化合物の量が多くなりすぎるため、却って第１化合物の配向性を阻害するおそれがある。
なお、本発明の偏光子用組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、第１化合物及び第２化合物以外の成分（他のアゾ化合物、他の有機色素、ポリマー及び／又は添加剤など）が含まれていてもよい。

上記偏光子用組成物は、適当な溶媒に溶解させることにより液晶相を示す。偏光子用組成物を含む塗工液を基材上に流延することによって、会合体が所定方向に配向する。

前記偏光子用組成物を溶媒に溶解させた状態において、隣接する第１化合物の芳香環間のπ−π相互作用によって第１化合物が積み重なることによって会合体が形成される。この芳香環間のπ−π相互作用は、一般に弱いため、前記第１化合物単独では、その会合体は、比較的小さく、さらに、配向性に劣る。アミド結合及び芳香環を有する上記第２化合物は、その芳香環のπ−π相互作用によって第１化合物の芳香環と重なり、大きな会合体の形成を促進する。さらに、前記第２化合物のアミド結合部位が、第１化合物と水素結合し得る。かかるπ−π相互作用及び水素結合によって、第２化合物が第１化合物に結びつき、第１化合物の会合体をより大きくし、この会合体の配向性を向上させる。

（偏光子）
本発明の偏光子は、上記偏光子用組成物を含む。
なお、本発明の偏光子には、本発明の効果を損なわない範囲で、偏光子用組成物以外の成分が含まれていてもよい。

本発明の偏光子は、前記偏光子用組成物を含むため、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの間の少なくとも一部で吸収二色性を示す。
本発明の偏光子の二色比は、好ましくは４４以上であり、より好ましくは４５以上であり、特に好ましくは４７以上である。
また、本発明の偏光子の波長５５０ｎｍにおける単体透過率（Ｔ［５５０］）は、好ましくは３０％以上であり、より好ましくは３５％以上であり、特に好ましくは３５％〜６５％である。
ただし、前記二色比及び単体透過率は、下記実施例に記載の方法に従って測定できる。
また、本発明の偏光子は、耐熱性も良好である。

前記偏光子の偏光度は、好ましくは９５％以上であり、より好ましくは９８％以上であり、特に好ましくは９９％以上である。偏光子の偏光度は、偏光子の厚みを適宜設定することによって上下に調整できる。
ただし、前記偏光度は、下記実施例の二色比の測定方法と同様にしてｋ_１及びｋ_２を測定し、これを下記式に代入して求めることができる。
式：偏光度＝（ｋ_１−ｋ_２）／（ｋ_１＋ｋ_２）
なお、ｋ_１は、最大透過率方向の直線偏光の透過率を表し、ｋ_２は、最大透過率方向に直交する方向の直線偏光の透過率を表す。

前記偏光子の厚みは、特に限定されない。本発明の偏光子は、後述するように溶液流延法によって形成できるので、より薄く形成できる。具体的には、偏光子の厚みは、好ましくは０．０５μｍ〜５μｍであり、より好ましくは０．１μｍ〜１μｍである。

（偏光子の製造方法）
本発明の偏光子は、例えば、偏光子用組成物を含む塗工液を適当な基材上に薄膜状に塗工し、乾燥することによって得られる。

本発明の偏光子は、好ましくは下記工程Ａ及び工程Ｂを経て製造でき、必要に応じて、工程Ｂの後、下記工程Ｃを行ってもよい。
工程Ａ：前記偏光子用組成物を含む塗工液を、基材上に塗工し、塗膜を形成する工程。
工程Ｂ：前記塗膜を乾燥する工程。
工程Ｃ：工程Ｂで乾燥させた塗膜の表面に、耐水化処理を施す工程。
前記基材は、塗工液を塗工する面側に配向規制力が付与されていてもよい。

＜工程Ａ＞
工程Ａは、上記塗工液を、基材上に塗工し、塗膜を形成する工程である。
本発明の塗工液は、前記偏光子用組成物（第１化合物の少なくとも１種及び第２化合物の少なくとも１種）と、前記偏光子用組成物を溶解させる溶媒と、を含む。
なお、前記溶媒には、必要に応じて、他の成分を溶解させてもよい。

前記溶媒は、特に限定されず、従来公知の溶媒を用いることができるが、水系溶媒が好ましい。
水系溶媒は、水、親水性溶媒、及び、水と親水性溶媒の混合溶媒を含む。前記親水性溶媒は、水と略均一に溶解させることができる溶媒である。親水性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、メチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのグリコール類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；酢酸エチルなどのエステル類；などが挙げられる。前記水系溶媒は、好ましくは、水、又は、水と親水性溶媒の混合溶媒が用いられる。
前記第１化合物及び第２化合物は、極性基を有するので、いずれも水系溶媒に対する溶解性に優れている。

上記塗工液は、液温や化合物の濃度などを変化させることにより、液晶相を示す。
この液晶相は、特に限定されず、ネマチック液晶相、ミドル相、スメクチック液晶相、コレステリック液晶相、又はヘキサゴナル液晶相等が挙げられる。液晶相は、偏光顕微鏡で観察される光学模様によって、確認、識別できる。

前記塗工液中における偏光子用組成物（第１化合物及び第２化合物の合計）の濃度は、０．０５質量％〜５０質量％であり、好ましくは０．５質量％〜４０質量％であり、より好ましくは２質量％〜３０質量％である。本発明の偏光子用組成物は、通常、前記濃度範囲において液晶相を示す。

また、塗工液は、適切なｐＨに調整される。塗工液のｐＨは、好ましくはｐＨ５〜１０程度である。塗工液のｐＨが前記範囲であれば、塗工液の塗工装置が腐食され難い。
さらに、塗工液の温度は、好ましくは１０℃〜４０℃、より好ましくは１５℃〜３０℃に調整される。

さらに、上記塗工液には、添加剤が添加されていてもよい。該添加剤としては、例えば、相溶化剤、界面活性剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、増粘剤などが挙げられる。塗工液中における添加剤の濃度は、好ましくは０を超え１０質量％以下である。

基材は、塗工液を均一に展開するために用いられる。この目的に適していれば基材の種類は特に限定されない。基材としては、例えば、ポリマーフィルム、ガラス板などのシートを用いることができる。また、基材として、金属ドラムを用いてもよい。シート又は金属ドラムなどの上に塗工液を塗工することにより、第１化合物及び第２化合物を含む薄膜状の塗膜を形成できる。
好ましい実施形態においては、前記基材として、配向基材が用いられる。前記配向基材は、少なくとも表面に配向規制力を有する基材である。前記配向基材に塗工液を塗工することにより、第１化合物を容易に配向させることができる。

上記ポリマーフィルムとしては、特に限定されないが、透明性に優れているフィルム（例えば、ヘイズ値３％以下）が好ましい。
上記ポリマーフィルムの材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系；ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系；ポリカーボネート系；ポリメチルメタクリレート等のアクリル系；ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系；ポリエチレン、ポリプロピレン、環状又はノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系などが挙げられる。前記第１化合物を良好に配向させるためには、オレフィン系フィルムを用いることが好ましく、さらに、ノルボルネン系フィルムを用いることがより好ましい。前記ノルボルネン系フィルムとしては、例えば、日本ゼオン株式会社製の商品名「ゼオノア」が挙げられる。

前記配向基材は、基材（例えばポリマーフィルム）の表面又は前記基材上に形成された表面層に配向規制力を付与することによって得られる。
前記配向規制力を付与する方法は、特に限定されない。前記方法としては、前記基材の表面にラビング処理を施す方法、前記基材上にポリイミドなどの表面層を形成し、この表面層にラビング処理を施す方法、前記基材上に光反応（光異性化、光二量化又は光分解など）を起こす化合物を含む表面層を形成し、前記表面層に光照射を行うことによって表面層に方向性を付与する方法、などが挙げられる。
また、前記基材の表面（前記塗工液を塗工する面）に、コロナ処理のような親水化処理を施してもよい。

上記シートからなる基材の厚みは、強度等に応じて適宜に設計し得る。薄型軽量化の観点から、前記基材の厚みは、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは５μｍ〜２００μｍ、特に好ましくは１０μｍ〜１００μｍである。
シートからなる基材の一面に塗工液を塗工する方法としては、適切なコータを用いた塗工方法が採用され得る。該コータとしては、例えば、バーコータ、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ロッドコータ、スロットダイコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、ファウンテンコータなどが挙げられる。

液晶相状態の塗工液を基材上に塗工すると、塗工液の流動過程で第１化合物の会合体に剪断応力が加わる。よって、会合体が所定方向に配向した塗膜を基材上に形成できる。また、基材が配向基材である場合、その方向性に従って第１化合物が配向する。従って、配向基材を用いる場合、非液晶状態の塗工液を塗工してもよい。つまり、配向基材の使用は、液晶相を示さない状態の塗工液の使用を可能にする。配向基材の表面に、非液晶状態又は液晶状態の塗工液を塗工することによって、会合体が所定方向に配向した塗膜を基材上に形成できる。
なお、前記会合体の配向を高めるため、必要に応じて、前記塗膜を形成した後、磁場又は電場などを印加してもよい。

＜工程Ｂ＞
工程Ｂは、前記塗膜を乾燥する工程である。
基材上に、塗工液を塗工して塗膜を形成した後、これを乾燥する。
乾燥は、自然乾燥、強制的な乾燥などで実施できる。強制的な乾燥としては、減圧乾燥、加熱乾燥、減圧加熱乾燥などが挙げられる。好ましくは、自然乾燥である。
乾燥時間は、乾燥温度や溶媒の種類によって、適宜、選択され得る。例えば、自然乾燥の場合には、乾燥時間は、好ましくは１秒〜１２０分であり、より好ましくは１０秒〜５分である。

上記乾燥過程で、塗膜の濃度が上昇し、塗膜中において配向した第１化合物が固定される。塗膜中の第１化合物の配向が固定されることによって、偏光子の特性である、吸収二色性を生じる。得られた乾燥塗膜は、偏光子として使用できる。
得られた乾燥塗膜の厚みは、好ましくは０．０５μｍ〜５μｍである。

＜工程Ｃ＞
工程Ｃは、前記乾燥塗膜の表面（基材の接合面と反対面）に、耐水性を付与する工程である。
具体的には、上記工程Ｂで形成された乾燥塗膜の表面に、アルミニウム塩、バリウム塩、鉛塩、クロム塩、ストロンチウム塩、セリウム塩、ランタン塩、サマリウム塩、イットリウム塩、銅塩、鉄塩、及び分子内に２個以上のアミノ基を有する化合物塩からなる群から選択される少なくとも１種の化合物塩を含む溶液を接触させる。

工程Ｃを行うことにより、前記化合物塩を含む層が前記乾燥塗膜の表面に形成される。かかる層を形成することにより、乾燥塗膜の表面を水に対して不溶化又は難溶化させることができる。よって、乾燥塗膜（偏光子）に、耐水性を付与できる。
なお、必要に応じて、得られた偏光子の表面を水又は洗浄液で洗浄してもよい。
本発明の偏光子の製造方法は、上記工程Ａ、Ｂ及びＣ以外の工程を有していてもよい。

（偏光子の用途）
上記塗工液をシートからなる基材上に塗工することによって得られた偏光子１は、図１に示すように、基材２上に積層されている。
本発明の偏光子１は、通常、基材２上に積層された状態で使用される。もっとも、前記偏光子１は、上記基材２から剥離して使用することもできる。
本発明の偏光子１には、さらに、他の光学フィルムを積層してもよい。他の光学フィルムとしては、保護フィルム、位相差フィルムなどが挙げられる。本発明の偏光子に、保護フィルム及び／又は位相差フィルムを積層することにより、偏光板を構成できる。
図２に、本発明の偏光子１に保護フィルム３が積層された偏光板５を示す。この偏光板５は、基材２と、前記基材２上に積層された偏光子１と、前記偏光子１上に積層された保護フィルム３と、を有する。基材２は、偏光子１を保護する機能を有する。このため、前記偏光板５は、偏光子１の一方の面にのみ保護フィルム３が積層されている。
また、特に図示しないが、この偏光板５には、位相差フィルムなどの他の光学フィルムが積層されていてもよい。

偏光子に他の光学フィルムを積層する場合、実用的には、これらの間には任意の適切な接着層が設けられる。接着層を形成する材料としては、例えば、接着剤、粘着剤、アンカーコート剤等が挙げられる。

本発明の偏光子の用途は、特に限定されない。本発明の偏光子は、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などの画像表示装置の構成部材として使用できる。
前記画像表示装置が液晶表示装置の場合、その好ましい用途は、テレビ、携帯機器、ビデオカメラなどである。

以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた各分析方法は、以下の通りである。

［偏光子の二色比の測定方法］
グラントムソン偏光子を備える分光光度計（日本分光（株）製、製品名「Ｖ−７１００」）を用いて、直線偏光を偏光子に入射し、視感度補正したＹ値のｋ_１及びｋ_２を測定した。このｋ_１及びｋ_２を下記式に代入して、二色比を求めた。
式：二色比＝ｌｏｇ（１／ｋ_２）／ｌｏｇ（１／ｋ_１）
なお、前記ｋ_１は、最大透過率方向の直線偏光の透過率を表し、ｋ_２は、最大透過率方向に直交する方向の直線偏光の透過率を表す。
［偏光子の単体透過率の測定方法］
グラントムソン偏光子を備える分光光度計（日本分光（株）製、製品名「Ｖ−７１００」）を用いて、２３℃で、単体透過率を測定した。

［第１化合物の合成］
４−ニトロアニリン（１当量）を、下記文献に記載の方法に従って、亜硝酸ナトリウム（１当量）及び塩酸（５当量）を用いてジアゾニウム塩化し、弱酸性冷水溶液中にて、これを８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸（１当量）とカップリング反応させることによって、モノアゾ化合物を得た。このモノアゾ化合物（１当量）を、亜硝酸ナトリウム（１当量）及び塩酸（２．５当量）を用いてジアゾニウム塩化し、弱塩基性冷水溶液中にて、これを１−アミノ−８−ヒドロキシ−２，４−ナフタレンジスルホン酸（０．９５当量）とカップリング反応させることによって、ジスアゾ化合物を得た。このジスアゾ化合物のスルホン酸塩をリチウム塩へ変換するため、ジスアゾ化合物を塩化リチウムで塩析することによって、下記式（Ｉ−Ｘ）で表されるジスアゾ化合物を含む水溶液を得た。
文献：細田豊著「理論製造 染料化学（５版）」（昭和４３年７月１５日技報堂発行の１３５頁〜１５２頁）。

［第２化合物の合成］
３−アミノ−２，７−ナフタレンジスルホン酸（１当量）と８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸（１当量）とを、上記文献に記載の方法に従って、ジアゾ化及びカップリング反応させることによって、モノアゾ化合物を得た。このモノアゾ化合物（１当量）とベンゾイルクロリド（３当量）とを、非極性溶媒中（Ｎ−メチルピロリドン）において、ピリジン存在下で反応させることによって、アミド結合を有するアゾ化合物の粗生成物を得た。この粗生成物をイオン交換水に溶解させることにより、５質量％の水溶液を調製した。この水溶液を、イオン交換樹脂（オルガノ（株）製、製品名「アンバーライトＩＲ１２０Ｂ ＨＡＧ」）を用いて、アゾ化合物を遊離酸とした。この遊離酸の水溶液を、５質量％の水酸化リチウム水溶液を用いて、ｐＨ７となるように中和することによって、下記式（ＩＩ−Ｘ）で表されるアゾ化合物を含む水溶液を得た。

［実施例１］
式（Ｉ−Ｘ）で表される第１化合物を含む水溶液と、式（ＩＩ−Ｘ）で表される第２化合物を含む水溶液とを、第１化合物：第２化合物（モル比）＝９．８：０．２となるように混合した（すなわち、１モルの第１化合物に対して、第２化合物が０．０２０モルの割合となるように混合した）。その後、ロータリーエバポレーターを用いて、この混合液から水を除去することにより、第１化合物及び第２化合物の合計濃度が５質量％の水溶液（塗工液）を得た。
この塗工液を、ラビング処理及びコロナ処理が施されたノルボルネン系ポリマーフィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノア」）の前記処理面上に、バーコータ（ＢＵＳＨＭＡＮ社製、製品名「Ｍａｙｅｒ ｒｏｔ ＨＳ４」）を用いて塗工し、２３℃の恒温室内で２分間自然乾燥した。乾燥後の塗膜が、偏光子である。この偏光子の光学特性を表１に示す。

［実施例２］
式（Ｉ−Ｘ）で表される第１化合物を含む水溶液と、式（ＩＩ−Ｘ）で表される第２化合物を含む水溶液とを、第１化合物：第２化合物（モル比）＝９．５：０．５となるように混合した（すなわち、１モルの第１化合物に対して、第２化合物が０．０５３モルの割合となるように混合した）。その後、ロータリーエバポレーターを用いて、この混合液から水を除去することにより、第１化合物及び第２化合物の合計濃度が５質量％の水溶液（塗工液）を得た。
この塗工液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、偏光子を作製した。この偏光子の光学特性を表１に示す。

［実施例３］
式（Ｉ−Ｘ）で表される第１化合物を含む水溶液と、式（ＩＩ−Ｘ）で表される第２化合物を含む水溶液とを、第１化合物：第２化合物（モル比）＝９．０：１．０となるように混合した（すなわち、１モルの第１化合物に対して、第２化合物が０．１１１モルの割合となるように混合した）。その後、ロータリーエバポレーターを用いて、この混合液から水を除去することにより、第１化合物及び第２化合物の合計濃度が５質量％の水溶液（塗工液）を得た。
この塗工液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、偏光子を作製した。この偏光子の光学特性を表１に示す。

［比較例１］
式（Ｉ−Ｘ）で表される第１化合物を含む水溶液のみを、ロータリーエバポレーターを用いて水を除去することにより、第１化合物の濃度が５質量％の水溶液（塗工液）を得た。
この塗工液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、偏光子を作製した。この偏光子の光学特性を表１に示す。

表１から明らかな通り、第１化合物と第２化合物を含む偏光子（実施例１〜３の偏光子）は、第１化合物のみを含む偏光子（比較例１の偏光子）に比して、二色比が高かった。この要因は、第２化合物が第１化合物の配向を促進したためと考えられる。

本発明の偏光子用組成物は、偏光子の形成材料として利用できる。
本発明の偏光子は、例えば、液晶表示装置の構成部材、偏光サングラスなどに利用できる。

Claims (9)

1. 分子中に極性基及び芳香環を有し且つリオトロピック液晶性を示す第１化合物と、分子中にアミド結合及び前記アミド結合の両端部にそれぞれ結合した芳香環を有する第２化合物と、を含む偏光子用組成物。
2. 前記第２化合物が、下記一般式（ＩＩ）で表される化合物である請求項１に記載の偏光子用組成物。
   

   

   Ｑ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｑ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｑ^３は、極性基を有するアリール基を表し、ｍは、０〜２の整数を表す。
3. 前記一般式（ＩＩ）のＱ^１が、置換若しくは無置換のフェニル基であり、前記Ｑ^２が、置換若しくは無置換のナフチレン基であり、前記Ｑ^３が、極性基を有するナフチル基である請求項２に記載の偏光子用組成物。
4. 前記第２化合物が、下記一般式（ＩＩ−Ｉ）で表される化合物である請求項１に記載の偏光子用組成物。
   

   

   Ｑ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｑ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｅは、−ＳＯ_３Ｍ基以外の置換基を表し、ｅは、その置換数である０〜２の整数を表し、Ｍは、対イオンを表し、ｍは、０〜２の整数を表し、ｎは、１〜３の整数を表す。
5. 前記第２化合物が、１．０モルの第１化合物に対して、０．００２モル〜０．２０モル含まれている請求項１〜４のいずれかに記載の偏光子用組成物。
6. 前記第１化合物が、下記一般式（Ｉ）で表されるアゾ化合物である請求項１〜５のいずれかに記載の偏光子用組成物。
   

   

   Ｙ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｙ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｙ^３は、極性基を有するアリール基を表し、前記アリール基は、隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているアリール基を含み、前記アリーレン基は、隣接しない炭素原子の一部が窒素原子に置換されているアリーレン基を含む。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の偏光子用組成物を含む偏光子。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の偏光子用組成物と水系溶媒とを含む塗工液を、基材上に塗工する工程を有する偏光子の製造方法。
9. 請求項７に記載の偏光子を有する画像表示装置。

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