CN101137916A - 各向异性染料膜用组合物、各向异性染料膜及偏光元件 - Google Patents

各向异性染料膜用组合物、各向异性染料膜及偏光元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供各向异性染料膜用组合物、各向异性染料膜及偏光元件，所述组合物保存稳定性高，且其涂布膜不产生条纹或斑点等，制膜性高；所述各向异性染料膜是没有条纹或斑点等的均匀且没有光学特性劣化的涂布膜；所述偏光元件使用了所述各向异性染料膜。所述组合物含有二色性染料、化学试剂和溶剂，所述化学试剂具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能。所述各向异性染料膜和偏光元件的形成中使用了该组合物。

Description

各向异性染料膜用组合物、各向异性染料膜及偏光元件
技术领域
本发明涉及各向异性染料膜用组合物、使用该组合物形成的各向异性染料膜、以及偏光元件。本发明尤其涉及对调光元件、液晶元件、以及有机电致发光元件(OLED)的显示元件所具备的偏光膜等有用的、保存稳定性优异的新的各向异性染料膜用组合物，以及使用该组合物形成的各向异性染料膜和偏光元件。
背景技术
在液晶显示器(LCD)中使用线性偏光片或圆偏光片来控制显示中的旋光性或双折射性。在OLED中也使用圆偏光片来防止外部光线的反射。以往，在由这些偏光片所代表的偏光元件的偏光膜中广泛使用碘作为二色性物质。但是，将碘用于偏光膜的情况下，由于碘升华性大，所以在耐热性和耐光性方面不足，并且，碘的消光色变为深蓝色，可以说在整个可见光谱范围内，碘不是理想的非彩色偏光片。
因此，现在正在研究使用有机系染料作为二色性物质的偏光膜等各向异性染料膜。作为该方法之一，最近正在研究如下方法：如非专利文献1～2记载的那样，利用有机染料分子的分子间相互作用等使二色性染料在玻璃或透明膜等基板上取向。该方法由包含如下工序的工艺构成：将含有二色性染料和溶剂的组合物堆积(涂布)于基板上的工序、除去该溶剂以及使该染料在基板上取向的工序。在采用该方法时，由于通过所述染料分子的分子间相互作用等使染料取向来制成偏光膜，因此需要适当控制各工序的操作条件，而且还需要选择适合该工艺的含有二色性染料和溶剂的组合物。
但是，迄今为止，存在的问题是，在存放含有二色性染料和溶剂的组合物时产生固体成分。如果在组合物中产生固体成分，则在涂布该组合物时出现条纹或斑点等，导致涂布膜杂乱，从而不能得到均匀的涂布膜。
另外，在保存由使用所述组合物形成的各向异性染料膜时，有时产生不明原因的缺陷。出现了认为是由该缺陷引起的光学特性降低的问题。
非专利文献1：Dreyer，J.F.，Phys.and Colloid Chem.，1948，52，808，“The Fixing of Molecular Orientation”
非专利文献2：Dreyer，J.F.，Journal de Physique，1969，4，114，“LightPolarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals”
发明内容
本发明的课题在于提供一种用于制造各向异性染料膜的含有二色性染料和溶剂的组合物，该组合物在保存期间不产生固体成分，保存稳定性高。另外，本发明的课题还在于提供一种不产生由固体成分所致的涂布膜的条纹或斑点等、制膜性高的组合物，并提供下述各向异性染料膜以及具有该各向异性染料膜的偏光元件，所述各向异性染料膜为没有条纹或斑点等的均匀的涂布膜，该涂布膜没有发生光学特性劣化。
本发明的第一方式的各向异性染料膜用组合物的特性是，该组合物含有二色性染料、化学试剂和溶剂，所述化学试剂具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能。
本发明的第二方式的各向异性染料膜是使用第一方式的各向异性染料膜用组合物形成的。
本发明的第三方式的各向异性染料膜的特性是，该膜含有二色性染料和化学试剂，所述化学试剂具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能。
本发明的第四方式的偏光元件是具有第二方式的各向异性染料膜的偏光元件。
本发明的第五方式的偏光元件是具有第三方式的各向异性染料膜的偏光元件。
附图说明
图1是表示由实施例4得到的各向异性染料膜在可见光范围的各波长的各透过率(Tz，Ty)。
图2是表示由实施例4得到的各向异性染料膜在各波长的二色性比：D＝-log(Tz/100)/-log(Ty/100)。
具体实施方式
本发明人发现，在保存期间在组合物中产生的固体成分是发霉或滋生细菌的原因，并且发现，通过使组合物中含有具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂，可以提高保存稳定性，防止组合物中产生霉或细菌，从而可以防止涂布膜杂乱，得到光学特性未发生劣化的涂布膜。
另外可知，在保存各向异性染料膜时产生的缺陷也是在各向异性染料膜中产生霉菌或细菌的原因。因此可知，通过使各向异性染料膜中含有所述化学试剂，可以得到不会产生缺陷等并且光学特性不会降低的各向异性染料膜，从而完成本发明。
本发明的各向异性染料膜用组合物含有二色性染料、化学试剂和溶剂，所述化学试剂具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能。该组合物在制造、运输和保存过程中的发霉或产生细菌得到抑制，从而产生保存稳定性、成膜性良好的效果。另外，由于组合物的成膜性良好，因此，使用该组合物形成的染料膜和具有该染料膜的偏光元件不会因异物产生的点缺陷而导致漏光等，从而成为具有良好品质的染料膜和偏光元件。
使用本发明的各向异性染料膜用组合物形成的各向异性染料膜可以作为品质良好的染料膜和偏光元件，该染料膜和偏光元件具有不会因具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂在各向异性染料膜中析出、相分离而产生点缺陷的特征。
另外，由于能够抑制本发明的含有所述化学试剂的各向异性染料膜在保存期间产生霉菌或细菌，因此，能够防止霉菌或细菌导致的缺陷，并能够抑制光学特性的劣化。
下面所记载的说明是本发明的实施方式的一个例子(代表例)，本发明并不限定于这些内容。
本发明的各向异性染料膜用组合物含有二色性染料、化学试剂和溶剂，所述化学试剂具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能。本发明中提到的各向异性染料膜是指在染料膜厚度方向及任意2个与该厚度方向垂直的面内方向的三维坐标系中，在选自该总共3个方向的任意2个方向上具有电磁学特性的各向异性的染料膜。作为电磁学特性，可以举出吸收、折射等光学特性和电阻、电容等电学特性等。具有吸收、折射等光学各向异性的膜包括例如线性偏光膜、圆偏光膜、相位差膜、各向异性导电膜等。因此，本发明的各向异性染料膜用组合物优选用于偏光膜、相位差膜、各向异性导电膜，更优选用于偏光膜。另外，本发明的各向异性染料膜用组合物在由湿式成膜法形成各向异性染料膜时使用。
下面，对组合物进行详细说明。
本发明中的二色性染料是指在染料分子的跃迁矩方向上和在与该跃迁矩方向垂直的轴向上具有不同吸收强度的染料，对该二色性染料没有特别限定，只要是具有二色性的染料即可，但从作为各向异性染料膜的调制功能方面考虑，所述二色性染料的以下式表示的二色性比通常为2以上，优选为5以上。
二色性比(D)＝Az/Ay
Az＝-log(Tz)
Ay＝-log(Ty)
Tz：染料膜对吸收轴方向上的偏振光的透过率
Ty：染料膜对偏光轴方向上的偏振光的透过率
作为二色性染料，可以代表性地举出缩合多环系和偶氮系染料等，还可以使用在如下文献中记载的染料：美国专利第2400877号说明书；Dreyer，J.F.，“The Fixing of Molecular Orientation”，Phys.And ColloidChem.，1948，52，808.；Dreyer，J.F.，“Light Polarization From Films ofLyotropic Nematic Liquid Crystals”，Journal de Physique，1969，4，114.；以及J.Lydon，“Chromonics”in“Handbook of Liquid Crystals Vol.2B：LowMolecular Weight Liquid Crystals II”，D.Demus，J.Goodby，G.W.Gray，H.W.Spiessm V.Vill ed.，Willey-VCH，p.981-1007，(1998)等。
另外，从溶解性方面考虑，通常优选染料是水溶性染料；从得到的各向异性染料膜的特性方面考虑，优选偶氮系染料，特别优选二偶氮染料和三偶氮染料，其中，优选以下式(2-1)表示的三偶氮染料或以下式(2-2)表示的二偶氮染料。
Ar1-N＝N-Ar2-N＝N-Ar3-N＝N-Ar4…(2-1)
Ar1-N＝N-Ar2-N＝N-Ar4…(2-2)
式中，Ar1和Ar4各自独立地表示具有取代基或未具有取代基的芳香烃环基、或者具有取代基或未具有取代基的芳香杂环基。Ar2和Ar3各自独立地表示具有取代基或未具有取代基的2价芳香烃环基、或者具有取代基或未具有取代基的2价芳香杂环基。
作为芳香烃环基可以举出苯基、萘基等，作为2价芳香烃环基可以举出亚苯基、亚萘基等。另外，作为芳香杂环基可以举出吡啶基、喹啉基等，作为2价芳香杂环基可以举出5，8-喹啉-二基等。
另外，由于式(2-1)和式(2-2)的染料优选为水溶性染料，因此优选Ar1～Ar4的至少一种基团具有游离酸形式的磺基。作为磺基以外的取代基，可以举出烷基、烷氧基、羟基、氨基等，烷基和烷氧基的碳原子数通常为1～6左右。这些基团还可以进一步具有取代基。该取代基是与上述同样的烷基、烷氧基、羟基、氨基等。
另外，对于在本发明中使用的二色性染料具有磺基的情况，可以直接使用游离酸形式的染料，也可以是酸基的一部分为盐形式的染料。另外，也可以是盐形式的染料与游离酸形式的染料混合存在。另外，对于在制造时以盐形式得到染料的情况，既可以直接使用，也可以转换成希望的盐形式。另外，本发明中使用的染料在不为盐形式的游离的状态下的分子量通常优选为200以上、特别优选为300以上，且通常优选为1500以下、特别优选为1200以下。
另外，在组合物中，可以含有单独一种的本发明中使用的二色性染料，也可以含有2种以上的染料。
本发明的二色性染料在各向异性染料膜用组合物中的含量还依赖于染料的溶解性和溶致液晶状态等缔合状态的形成浓度，该含量通常为0.1重量％以上、优选为0.5重量％以上，另一方面，通常为30重量％以下、优选为20重量％以下。
本发明中提到的具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂可以是任何化学试剂，只要该化学试剂具有抑制霉菌的产生/生长/繁殖的防霉能力、消灭微生物的杀菌能力、抑制微生物的产生/生长/繁殖的抗菌能力中的至少一种功能即可，可以使用公知的防霉剂、杀菌剂、抗菌剂。但是，优选该化学试剂不会降低各向异性染料膜的光学特性。作为用于本发明的具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂，可以举出例如，现有的2，4，4’-三氯-2’-羟基联苯等酚类、二氧化氯等氯类、碘等碘类、氯化苄烷铵等季铵盐系等。
另外，作为以1，2-苯并异噻唑啉-3-酮为有效成分的化学试剂，可以举出Proxel BDN、Proxel BD20、Proxel GXL、Proxel LV、Proxel XL、ProxelXL2、Proxel Ultra10(以上为商品名，Avecia公司制造)；作为以聚亚己基双胍盐酸盐为有效成分的化学试剂，可以举出Proxel IB(商品名，Avecia公司制造)；作为以二硫代-2，2’-双(苯甲酰胺)为有效成分的化学试剂，可以举出Densil P(商品名，Avecia公司制造)等。
另外，以下述式(1)表示的化合物也是有效的，尤其是由于极微量的该化合物就显示出抗菌效果，因此特别优选。
Figure A20068000749000091
式(1)中，X表示具有取代基或未具有取代基的烷基、具有取代基或未具有取代基的环烷基、或者具有取代基或未具有取代基的芳香烃环基。R1和R2各自独立地表示氢原子、卤原子或烷基。
作为以X表示的烷基，可以举出碳原子数为1～6的烷基，该烷基优选为具有取代基的烷基。作为该烷基的取代基，可以举出：羟基、卤原子、氰基、苯氨基、卤化苯氨基、羧基、烷氧基羰基、烷氧基、芳氧基、吗啉代基、1-哌啶基、毗咯烷基、氨基甲酰氧基或异噻唑酮基。另外，作为所述卤原子和所述卤化苯基中的卤原子，优选氯原子、溴原子；作为所述烷氧基和所述烷氧基羰基中的烷氧基，优选碳原子数为1～6的直链状和支链状的烷氧基；作为芳氧基中的芳基，优选苯基、或者被甲基、乙基等低级烷基取代的苯基。
作为以X表示的环烷基，可以举出碳原子数为5～7的环烷基，其中优选环己基。另外，作为环烷基的取代基，优选碳原子数为1～6的烷基。
作为以X表示的芳香烃环基，优选苯基，且优选芳香烃环基具有取代基。作为芳香烃环基的取代基，优选硝基、烷基或烷氧基羰基。作为该烷基，优选低级烷基、特别优选甲基和乙基。另外，作为该烷氧基羰基，优选碳原子数为2～7的烷氧基羰基。
对于以X表示的基团，其中优选为具有卤原子、羟基、氰基或吗啉代基取代基且碳原子数为1～6的烷基；具有或未具有碳原子数为1～6的烷基取代基的环烷基；或者具有卤原子、硝基、碳原子数为1～6的烷基取代基的芳香烃环基。
R1和R2各自独立地表示氢原子、卤原子或烷基。作为卤原子优选氯原子或溴原子，作为烷基优选碳原子数为1～6的烷基。其中，更优选R1为氢原子或卤原子，特别优选为氢原子。另外，优选R2为卤原子。
另外，在本发明中，具有取代基或未具有取代基是指具有1个以上的取代基或未具有取代基。另外，烷基和相当于烷基取代基的部分的碳原子数为3以上时，可以为直链状或支链状。
如下给出以上式(1)表示的化合物的代表性的具体例。
2-氯甲基-5-氯-3-异噻唑酮(异噻唑酮：isothiazolone)
2-氰基甲基-5-氯-3-异噻唑酮
2-羟甲基-5-氯-3-异噻唑酮
2-(3-甲基环己基)-3-异噻唑酮
2-(4-氯苯基)-4，5-二氯-3-异噻唑酮
2-(4-乙苯基)-3-异噻唑酮
2-(4-硝基苯基)-5-氯-3-异噻唑酮
2-氯甲基-3-异噻唑酮
2-甲氧基苯基-4-甲基-5-氯-3-异噻唑酮
2-吗啉代甲基-5-氯-3-异噻唑酮
这些化合物可以参考例如特开平2-278号公报等进行合成，也可以利用商品名为Tribactran(Hoechst公司制造)等的市售品。
另外，本发明的具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
对抗菌剂在各向异性染料膜用组合物中的含量进行选择，以使其处于能够得到本发明的效果的范围内，并且由下述的湿式成膜法制作各向异性染料膜时，该含量不会使抗菌剂发生与染料的相分离等不均匀的析出，通常该含量为0.01重量％以上、优选为0.001重量％以上，另一方面，该含量通常为0.5重量％以下、优选为0.3重量％以下。
当化学试剂的含量低于该范围时，各向异性染料膜用组合物不具有足够的防霉、抗菌或杀菌效果，而化学试剂的含量若超过该范围，则化学试剂在各向异性染料膜用组合物中析出，或者在各向异性染料膜形成时有可能产生相分离，因此有可能产生点缺陷或光散射等光学缺陷。另外，对于通过使用本发明的各向异性染料膜用组合物形成的各向异性染料膜，优选该膜的二色性比为2以上，进一步优选为5以上。
另外，在本发明的组合物中，可以与上式(1)的化合物一起合用N-羟基-1，2-噁唑烷。
水、具有水混溶性的有机溶剂或它们的混合物适合作为本发明中的溶剂。作为有机溶剂的具体例，可以举出：甲醇、乙醇、异丙醇等醇类；乙二醇、二乙二醇等二元醇类；甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类等，这些溶剂可以单独使用，也可以使用两种以上的溶剂的混合溶剂。
本发明的各向异性染料膜用组合物可以在不使取向降低的程度内含有二色性染料以外的公知的染料。
作为混合用的优选的染料的例子，可以举出例如C.I.直接黄12、C.I.直接黄34、C.I.直接黄86、C.I.直接黄142、C.I.直接黄132、C.I.酸性黄25、C.I.直接橙39、C.I.直接橙72、C.I.直接橙79、C.I.酸性橙28、C.I.直接红39、C.I.直接红79、C.I.直接红81、C.I.直接红83、C.I.直接红89、C.I.酸性红37、C.I.直接紫9、C.I.直接紫35、C.I.直接紫48、C.I.直接紫57、C.I.直接蓝1、C.I.直接蓝67、C.I.直接蓝83、C.I.直接蓝90、C.I.直接绿42、C.I.直接绿51、C.I.直接绿59等。
通过混合这样的染料，可以制造出具有各种色调的各向异性染料膜。
另外，为了提高将各向异性染料膜用组合物涂布于基材上时对基材的润湿性、涂布性，可以根据需要使本发明的组合物含有表面活性剂等添加剂。
作为表面活性剂，阴离子型、阳离子型、非离子型均可使用。该表面活性剂的含量通常为0.05重量％～0.5重量％左右。
通过使用本发明的各向异性染料膜用组合物形成各向异性染料膜时，采用湿式成膜法。可以举出如下公知方法：即，按照常用方法，制备含有二色性染料、具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂和溶剂的本发明的组合物，然后将该组合物涂布于玻璃板等各种基材上，使染料取向，然后通过层积得到所述各向异性染料膜的方法等。
作为基材，可以举出玻璃以及三乙酸酯、丙烯酸、聚酯、三乙酰基纤维素或聚氨酯类的膜等。另外，可以利用例如《液晶便览》(丸善株式会社出版，平成12年10月30日发行，第226页～第239页)等记载的公知方法等，在所述基材表面实施取向处理层，以控制二色性染料的取向方向。
作为湿式成膜法，可以举出例如原崎勇次著的《涂布法》(槇书店，1979年10月30日发行，第3页(表1-2)和第6页至第154页)记载的各涂布法、市村国宏主编的《分子协调材料的研制和应用》(CMC株式会社出版，1998年3月3日发行，第118页至第149页)等记载的公知方法、或者例如通过旋涂法、喷涂法、棒涂法、辊涂法、刮刀涂布法等在预先实施了取向处理的基材上进行涂布的方法。
将组合物涂布于基板时的温度优选为0℃～80℃，湿度优选为10％RH～80％RH左右。另外，对涂布的组合物进行干燥时的温度优选为0℃～120℃，湿度优选为10％RH～80％RH左右。
对于以上述方法等在基材上形成各向异性染料膜的情况，通常干燥后的膜厚优选为50nm以上，更优选为100nm以上，并且优选为50μm以下，更优选为1μm以下。
如此地以湿式成膜法形成的各向异性染料膜通常机械强度较低，所以根据需要设置保护层来进行使用。作为该保护层可以举出例如三乙酸酯、丙烯酸、聚酯、聚酰亚胺、三乙酰基纤维素或聚氨酯类的膜等透明高分子膜等。保护层经涂布或层压等层积而成。
另外，对于将本发明用作LCD或OLED等各种显示元件中的偏光滤光片等的情况，可以直接在构成这些显示元件的电极基板等上形成染料膜，或将形成有染料膜的基材用于这些显示元件的构成部件上。
在本发明中，优选使用上述本发明的各向异性染料膜用组合物利用湿式成膜法形成各向异性染料膜。但是，为了防止各向异性染料膜本身发霉等，不限于使用本发明的各向异性染料膜用组合物利用湿式成膜法形成各向异性染料膜，只要使各向异性染料膜中含有具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂即可。该各向异性染料膜的二色性比通常为2以上，优选为5以上，进一步优选为10以上。
作为形成各向异性染料膜的方法，除了使用各向异性染料膜用组合物利用湿式成膜法形成各向异性染料膜的方法以外，还可以采用如下方法：例如，在形成各向异性染料膜后，采用喷雾法、浸渍法等使该染料膜含有、附着具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂。
具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂在各向异性染料膜中的含量通常为0.3重量％以上、优选为3重量％以上，另一方面，该含量通常为40重量％以下、优选为30重量％以下。
另外，本发明的各向异性染料膜的特征是，二色性染料和具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂处于相容状态或者处于1000nm以下的相分离状态。通过二色性染料和具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂处于相容状态或者处于1000nm以下的相分离状态，可以得到不存在光散射性缺陷或消偏振性缺陷(depolarization defect)等的膜。
另外，处于相容状态或者处于1000nm以下的相分离状态是指各向异性染料膜中并未不均匀地分布有光学常数不同的区域，所述状态可以通过采用目视或光学显微镜等研究有无光散射性或消偏振性来加以确认。
本发明的偏光元件是使用了上述本发明的各向异性染料膜的偏光元件，可以是仅由各向异性染料膜构成的偏光元件，也可以是在基板上具有各向异性染料膜的偏光元件。对于在基板上具有各向异性染料膜的偏光元件，所称的偏光元件还包括基板。
对于将本发明的各向异性染料膜形成于基板上来用作偏光元件的情况，可以使用所形成的各向异性染料膜本身，另外，除上述的保护层之外，也可以通过湿式成膜法等层积粘合层或抗反射层、取向膜、和/或具有各种功能的层，作为叠层体进行使用，其中所述具有各种功能的层是具有作为相位差膜的功能、作为亮度提高膜的功能、作为反射膜的功能、作为半透射反射膜的功能、作为扩散膜的功能的层等。
这些具有光学功能的层可通过例如下述各方法形成。
对于具有相位差膜的功能的层来说，例如可以通过实施日本专利第2841377号公报、日本专利第3094113号公报等记载的拉伸处理或实施日本专利第3168850号公报等记载的处理来形成。
另外，对于具有亮度提高膜的功能的层来说，例如可以通过如下方式形成：按照特开2002-169025号公报或特开2003-29030号公报记载的方法形成微细孔，或者重叠2层以上的具有不同的选择性反射的中心波长的胆甾醇型液晶层。
对于具有反射膜或半透射反射膜的功能的层来说，可以使用以蒸镀或溅镀等得到的金属薄膜来形成。
对于具有扩散膜的功能的层来说，可通过在上述的保护层上涂布含有微粒的树脂溶液来形成。
另外，对于具有位相差膜或光学补偿膜的功能的层来说，可通过涂布盘状液晶性化合物、向列型液晶性化合物等液晶性化合物并使之取向来形成。
使用了本发明的染料的各向异性染料膜可以直接形成于玻璃等高耐热性基材上，从而能够得到高耐热性的偏光元件，从这点考虑，所述各向异性染料膜不仅适合用于液晶显示器或有机EL显示器，还适合在液晶投影仪或车辆用显示面板等要求高耐热性的用途上使用。
本发明的各向异性染料膜作为通过利用光吸收的各向异性而得到线性偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光等的偏光膜而发挥作用，此外，通过对膜形成工艺和对基材或含有染料的组合物进行选择，还可以使本发明的各向异性染料膜作为折射各向异性和电导各向异性等各种各向异性膜而发挥作用，并且，可以制成各种能用于多种用途的偏光元件。
实施例
下面，通过实施例更具体地说明本发明，但本发明不受下述实施例限定。
另外，在以下实施例1～4以及比较例1～3中，如下进行保存性试验和染料取向膜基板的评价
<保存性试验>
将由实施例和比较例得到的组合物密闭于特氟隆(注册商标)容器中，在60℃下保存2个月，目视观察保存后的组合物。
<染料取向膜基板的评价>
利用棒式涂布机(Tester产业社制造，样板No.3)，将在上述保存试验条件下保存的实施例和比较例的组合物涂布于通过丝网印刷在表面上形成有聚酰亚胺取向膜的玻璃制基板(75mm×150mm，厚度1.1mm，聚酰亚胺膜：对膜厚约为800nm的聚酰亚胺取向膜预先用布实施了摩擦处理的膜)上，然后进行自然干燥。
将该染料取向膜基板夹在两片碘类偏光膜(3M公司制造，HN-32，以偏光轴相互垂直的方式重叠)之间，并使一个偏光轴与染料取向膜的取向轴相互垂直，目视观察在光盒上有无白点等点缺陷。进而，利用偏光镜和检偏镜相互垂直的偏光显微镜(Nikon公司制造、ECLEPSE E600，物镜100倍)进行观察，观察有无相分离等导致光散射的缺陷。
实施例1
在95份水中加入15份具有下述结构式的染料的锂盐、0.2份非离子型表面活性剂Emulgen 109P(花王株式会社制造)、0.035份作为具有抗菌功能的化学试剂(以下称为抗菌剂)的2-氯甲基-5-氯-3-异噻唑酮(上述No.1)，搅拌溶解后进行过滤，得到染料水溶液(各向异性染料膜用组合物)。
将绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌和黑曲霉作为代表性的菌株植入到该组合物中，在25℃培养3天。通过平板稀释法测定此时的病菌数目，结果记于表1中。
Figure A20068000749000161
另外，将该组合物滴于载玻片上，在偏光显微镜下观察干燥过程，确认到该组合物处于溶致液晶状态。
另外，保存性试验的结果表明，在该组合物中没有出现沉降物或浮游物，保存稳定性良好。
另外，使用在上述保存试验条件下保存的该组合物进行染料取向膜基板的评价，结果表明，没有因组合物引起的点缺陷或相分离所致的漏光、散射，取向性良好。
比较例1
在实施例1的组合物中，除了不使用抗菌剂以外，与实施例1同样地制备了各向异性染料膜用组合物，将与实施例1同样的病菌植入到该组合物中并在25℃培养3天。通过平板稀释法测定此时的病菌数目，结果记于表1中。
另外，保存性试验的结果表明，在该组合物中出现了沉降物或浮游物。
另外，使用在上述保存试验条件下保存的该组合物进行染料取向膜基板的评价，结果观察到因组合物中含有的异物而引起的点缺陷所致的漏光或散射，从而表明在未添加抗菌剂的情况下，各向异性染料膜的品质受到了极大的损害。
实施例2
在90份水中加入10份具有下述结构式的染料的锂盐、0.2份非离子型表面活性剂Emulgen 109P(花王株式会社制造)、0.025份作为抗菌剂的Tribactran(商品名，Hoechst公司制造)，搅拌溶解后进行过滤，得到染料水溶液(各向异性染料膜用组合物)。将与实施例1同样的病菌植入到该组合物中，在25℃培养3天。通过平板稀释法测定此时的菌数，结果记于表1中。
Figure A20068000749000171
另外，保存性试验的结果表明，在该组合物中没有出现沉降物或浮游物，保存稳定性良好。
另外，使用在上述保存试验条件下保存的该组合物进行染料取向膜基板的评价，结果表明，没有因组合物而引起的点缺陷或相分离所致的漏光、散射，取向性良好。
比较例2
在实施例2的组合物中，除了不使用抗菌剂以外，与实施例2同样地制备了各向异性染料膜用组合物，将与实施例2同样的病菌植入到该组合物中并在25℃培养3天。通过平板稀释法测定此时的病菌数目，结果记于表1中。
另外，保存性试验的结果表明，在该组合物中出现了沉降物或浮游物。
另外，使用在上述保存试验条件下保存的该组合物进行染料取向膜基板的评价，结果观察到因组合物中含有的异物而导致的条斑，从而表明在未添加抗菌剂的情况下，各向异性染料膜的品质受到了极大的损害。
实施例3
在实施例2的染料水溶液(各向异性染料膜用染料组合物)的组成中，在85份水中加入15份具有下述结构式的染料的锂盐、0.2份非离子型表面活性剂Emulgen 109P(花王株式会社制造)、0.3份作为抗菌剂的ProxelXL2(商品名，Avecia公司制造，以1，2-苯并异噻唑啉-3-酮为有效成分的抗菌剂)，搅拌溶解后进行过滤，制备组合物。将与实施例1同样的病菌植入到该组合物中，在25℃培养3天。通过平板稀释法测定此时的病菌数目，结果记于表1中。
另外，保存性试验的结果表明，在该组合物中没有出现沉降物或浮游物，保存稳定性良好。
比较例3
在实施例3的组合物中，除了不使用抗菌剂以外，与实施例3同样地制备了各向异性染料膜用组合物，将与实施例1同样的病菌植入到该组合物中并在25℃培养3天。通过平板稀释法测定此时的病菌数目，结果记于表1中。
另外，保存性试验的结果表明，在该组合物溶液中出现沉降物或浮游物。
实施例4
在79份水中加入20份具有下述结构的偶氮染料的锂盐、1份具有下述结构的蒽醌染料的钠盐、0.3份作为抗菌剂的Proxel GXL(Avecia公司制造，以1，2-苯并异噻唑啉-3-酮为有效成分的抗菌剂)，搅拌溶解后进行过滤，制备组合物。采用与实施例1同样的方法进行保存性试验，结果未发现沉降物或浮游物。
另一方面，准备出利用与实施例1同样的方法在玻璃基材上形成了聚酰亚胺的摩擦取向膜的玻璃制基板，用间隙为5μm的四面涂布器(井元制作所生产)在该基板上涂布上述染料水溶液，然后通过自然干燥得到各向异性染料膜。
利用在入射光学***中装有碘类偏光元件的分光光度计，对得到的各向异性染料膜的透过率(Tz)和透过率(Ty)进行测定，所述透过率(Tz)是在染料膜面内的吸收轴方向上具有振动面的偏振光的透过率，所述透过率(Ty)是在染料膜面内的偏光轴方向上具有振动面的偏振光的透过率。将在可见光区域的各波长下的各透过率(Tz，Ty)示于图1。另外，各波长的二色性比：D＝-log(Tz/100)/-log(Ty/100)示于图2。
本发明的各向异性染料膜在400nm～700nm的宽区域内具有二色性比为10以上的较高的光学吸收各向异性，在可见光中的最大二色性比为40以上。因此，推测本发明的各向异性染料膜为具有较高的分子取向度的膜。
[表1]
    抗菌剂     添加量(ppm)     病菌数目(个/ml)
    实施例1     No.1的化合物     350     0
    比较例1     无     0     3.2×107
    实施例2     Tribactran(Hoechst公司制造)     250     0
    比较例2     无     0     4.1×107
    实施例3     Proxel XL2(Avecia公司制造)     3000     0
    比较例3     无     0     3.6×108
尽管使用了特定的方式对本发明进行了详细的说明，但是，可以在不脱离本发明的意图和范围的情况下对本发明做出各种变更，这对于本领域的技术人员来说是显而易见的。
另外，本申请基于2005年3月8日提交的日本专利申请(专利申请2005-64329)，并将其全部内容引用于本申请中。

Claims (11)

1.一种各向异性染料膜用组合物，其特性在于，该组合物含有二色性染料、化学试剂和溶剂，所述化学试剂具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能。
2.根据权利要求1所述的各向异性染料膜用组合物，其中，使用所述组合物形成的各向异性染料膜的二色性比为2以上。
3.根据权利要求1所述的各向异性染料膜用组合物，其特性在于，所述具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂是以下式(1)表示的化合物，
Figure A2006800074900002C1
式(1)中，X表示具有取代基或未具有取代基的烷基、具有取代基或未具有取代基的环烷基、或者具有取代基或未具有取代基的芳基；R1和R2各自独立地表示氢原子、卤原子或烷基。
4.如权利要求3所述的各向异性染料膜用组合物，其特性在于，以式(1)表示的化合物是下述化合物中的至少一种化合物：2-氯甲基-5-氯-3-异噻唑酮、2-氰基甲基-5-氯-3-异噻唑酮、2-羟甲基-5-氯-3-异噻唑酮、2-(3-甲基环己基)-3-异噻唑酮、2-(4-氯苯基)-4，5-二氯-3-异噻唑酮、2-(4-乙苯基)-3-异噻唑酮、2-(4-硝基苯基)-5-氯-3-异噻唑酮、2-氯甲基-3-异噻唑酮、2-甲氧基苯基-4-甲基-5-氯-3-异噻唑酮和2-吗啉代甲基-5-氯-3-异噻唑酮。
5.一种各向异性染料膜，该各向异性染料膜是使用权利要求1所述的各向异性染料膜用组合物形成的。
6.一种各向异性染料膜，其特性在于，该各向异性染料膜含有二色性染料和具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的化学试剂。
7.根据权利要求5所述的各向异性染料膜，其特征在于，所述各向异性染料膜的二色性比为2以上。
8.根据权利要求4所述的各向异性染料膜，其特征在于，所述化学试剂处于相容状态或者处于1000nm以下的相分离状态。
9.根据权利要求6所述的各向异性染料膜，其特征在于，所述化学试剂处于相容状态或者处于1000nm以下的相分离状态。
10.一种偏光元件，该偏光元件具有权利要求4所述的各向异性染料膜。
11.一种偏光元件，该偏光元件具有权利要求6所述的各向异性染料膜。
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