CN101750662B - 偏振元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供偏振元件及其制造方法，所述偏振元件在透明支撑体上依次层叠有由二色性色素组合物形成的光吸收各向异性层和透明树脂固化层，且其具有优异的坚牢性和二色比。所述偏振元件在透明支撑体上依次层叠有由二色性色素组合物形成的光吸收各向异性层、透明树脂固化层，所述二色性色素组合物含有下述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素中的至少一种，且不含液晶性的非着色性化合物。式中，R1～R4各自独立地表示氢原子或取代基；R5和R6各自独立地表示氢原子或可以具有取代基的烷基；L1表示-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1表示可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基、或可以具有取代基的芳香族杂环基；B1表示可以具有取代基的2价的芳香族烃基、或可以具有取代基的2价的芳香族杂环基；n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个B1彼此可以相同也可以不同。通式(I)

Description

偏振元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及使用二色性偶氮色素而成的偏振元件及其制造方法。另外，本发明还涉及具有所述偏振元件的液晶显示装置。
背景技术
在需要包括激光或自然光的照射光的衰减功能、偏振功能、散射功能、遮光功能等时，目前，各个功能分别由根据不同原理运转的装置来完成。因此，与这些功能相对应的产品也是通过各个功能分别不同的制造工序来制造的。
例如，在LCD(液晶元件)中使用直线偏振片或圆偏振片来控制显示时的旋光性和双折射性。在OLED(有机电致发光元件)中也使用了圆偏振片来防止外部的光反射。一直以来，这些偏振片(偏振元件)中广泛使用碘作为二色性物质。然而，由于碘的升华性大，因此当用于偏振元件时，其耐热性和耐光性不足。另外，其消光色变为深蓝色，不能说是在整个可见光谱区内都是理想的无色偏振元件。
因此，对将有机类的色素用于二色性物质的偏振元件进行了研究。然而，这些有机类的色素存在如下问题：只能得到与碘相比二色性相当差的程度的偏振元件等。尤其是在将光的旋光性和双折射性用于显示原理的LCD中，偏振元件是重要的构成要素，近年来，为了提高显示性能等，正在积极开发新型的偏振元件。
作为其中的一个方法，提出了以下方法：与含有碘的偏振元件同样地，将具有二色性的有机色素(二色性色素)溶解或者吸附于聚乙烯醇那样的高分子材料中，将其膜在一个方向上拉伸成薄膜状，从而使二色性色素取向。然而，该方法中存在拉伸处理等工艺麻烦等问题。
因此，最近逐渐着眼于其它的方法。作为所述方法，有非专利文献1中记载的在玻璃或透明薄膜等基板上利用有机色素分子的分子间相互作用等来使二色性色素取向，从而形成偏振膜(各向异性色素膜)的方法。然而，已知在该文献记载的方法中耐热性方面存在问题。
另外，在上述玻璃或透明薄膜等基板上利用有机色素分子的分子间相互作用等来使二色性色素取向是通过湿式成膜法实现的。在这样通过湿式成膜法制作各向异性色素膜的情况下，对于该色素膜中使用的色素，除了要求色素分子的高的二色性以外，还要求其为适于湿式成膜法的工艺的色素。作为湿式成膜法的工艺，可以列举在基板上堆积色素并使其取向的方法或者控制其取向的方法等。因此，即使是现有的可以用于经由上述拉伸处理的偏振元件的色素，也常常不适于湿式成膜法。另一方面，虽然在专利文献1～3中提出了适于上述工艺的材料，但这些材料存在如下问题：即使适于该工艺，也无法表现出高的二色性。
另外，作为适于该工艺的材料，专利文献4中提出了(色素原)(SO3M)n表示的色素。然而，该文献中，虽然组合了多种二色性色素并表现出无色，但这样组合多种二色性色素而得到各向异性色素膜的情况也存在如下问题：由于混合不同的分子，因此分子取向被打乱，难以得到高的二色性。
另外，专利文献5中，使用具有乙烯基的二色性色素作为二色性色素制成了高坚牢性的偏振膜。然而，在该记载的方法中，与上述记载同样需要拉伸处理等工艺。
专利文献1：日本特开2002-180052号公报
专利文献2：日本特表2002-528758号公报
专利文献3：日本特开2002-338838号公报
专利文献4：日本特表平8-511109号公报
专利文献5：日本特开昭56-64301号公报
非专利文献1：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在透明支撑体上依次层叠有由二色性色素组合物形成的光吸收各向异性层和透明树脂固化层、且具有优异的坚牢性和二色比的偏振元件及显示性能优异的液晶显示装置。
本发明的课题通过下述手段而解决。
<1>一种偏振元件，其特征在于，在透明支撑体上依次层叠有由二色性色素组合物形成的光吸收各向异性层、透明树脂固化层，上述二色性色素组合物含有下述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素中的至少一种，且不含液晶性的非着色性化合物。
通式(I)
(式中，R1～R4各自独立地表示氢原子或取代基；R5和R6各自独立地表示氢原子或可以具有取代基的烷基；L1表示-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1表示可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基、或可以具有取代基的芳香族杂环基；B1表示可以具有取代基的2价的芳香族烃基、或可以具有取代基的2价的芳香族杂环基；n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个B1彼此可以相同也可以不同。)
<2>根据<1>所述的偏振元件，其特征在于，上述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素为下述通式(Ia)表示的色素。
通式(Ia)
式中，R7和R8各自独立地表示氢原子、甲基或乙基；L1a表示-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1a表示下述通式(IIa)或(IIIa)表示的基团；B1a和B2a各自独立地表示下述式(IVa)、(Va)或(VIa)表示的基团；
式中，R9表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷氧基羰基或芳氧基羰基、或可以具有取代基的酰氧基。
式中，m表示0～2的整数。
<3>根据<1>所述的偏振元件，其特征在于，上述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素为下述通式(Ib)表示的色素。
通式(Ib)
式中，R10和R11各自独立地表示氢原子、甲基或乙基；L1b表示-N＝N-或-C(＝O)O-；L2b表示-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-或-OC(＝O)-；
A1b表示下述式(IIa)或(IIIa)表示的基团；m1和n1分别表示0～2的整数。
式中，R9表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷氧基羰基或芳氧基羰基、或可以具有取代基的酰氧基。
<4>根据<1>所述的偏振元件，其特征在于，上述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素为下述通式(Ic)表示的色素。
通式(Ic)
式中，R12和R13各自独立地表示氢原子、甲基或乙基，A1c表示下述式(IIa)或(IIIa)表示的基团；
式中，R9表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷氧基羰基或芳氧基羰基、或可以具有取代基的酰氧基。
<5>根据<1>～<4>任一项所述的偏振元件，其特征在于，上述透明树脂固化层的层厚为1μm～30μm。
<6>根据<1>～<5>任一项所述的偏振元件，其特征在于，上述透明树脂固化层具有在光学上为负的折射率各向异性，相对于可见光，面内的延迟值(Re)为10nm以下，且厚度方向的延迟值(Rth)为100～300nm。
<7>根据<6>所述的偏振元件，其特征在于，上述透明树脂固化层由含有圆盘状液晶性化合物而成的组合物形成。
<8>根据<1>～<7>中任一项所述的偏振元件，其特征在于，上述光吸收各向异性层与透明树脂固化层之间具有由以聚乙烯醇为主要成分的组合物形成的氧阻断层。
<9>一种液晶显示装置，其特征在于，其具有<1>～<8>中任一项所述的偏振元件。
<10><1>～<8>任一项所述的偏振元件的制造方法，其包括以下工序：(1)对透明支撑体或在该支撑体上形成的取向膜进行摩擦处理或光照射处理的工序、(2)在经过摩擦或光照射处理的透明支撑体或取向膜上涂布溶解于有机溶剂中的上述二色性色素组合物的工序、(3)通过使上述有机溶剂蒸发而使上述二色性色素组合物取向以制成光吸收各向异性层的工序、和(4)在上述光吸收各向异性层或氧阻断层上涂布固化性透明树脂组合物并使其固化的工序。
<11>根据<10>所述的偏振元件的制造方法，其进一步包括以下工序：(5)利用光或热使上述二色性色素组合物中的聚合性基团聚合以使取向固定的工序。
<12>根据<10>或<11>所述的偏振元件的制造方法，其进一步包括以下工序：(6)在上述光吸收各向异性层上涂布以聚乙烯醇为主要成分的组合物并使其干燥以制成氧阻断层的工序。
本发明中的二色性色素组合物含有上述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素中的至少一种，且不含液晶性的非着色性化合物。因此，在本发明的偏振元件中，色素分子通过自身的取向能力进行取向，并将该状态固定，从而作为偏振元件发挥功能。因此，本发明的偏振元件与所谓的宾主(GH)型的偏振元件不同。GH型的偏振元件是指，例如利用同时含有二色性色素和液晶化合物(液晶性的非着色性化合物)的组合物，沿着液晶化合物分子的取向，使二色性色素的分子取向，从而达到规定的二色比。
本发明的偏振元件具有通过如下方法形成的光吸收各向异性层：通过在透明支撑体上涂布二色性色素组合物，从而形成含有二色性色素的极薄的膜，并利用分子间相互作用等使该二色性色素取向。并且可以在膜厚不会变得极厚、且不会伴随光吸收各向异性层的破坏的前提下，在该光吸收各向异性层的表面形成透明树脂固化层而制得。上述透明树脂固化层可以保护光吸收各向异性层，或者赋予新的光学性能。因此，通过本发明，能够提供具有优异的坚牢性和二色比的偏振元件。另外，通过本发明，能够提供具备该偏振元件的显示性能优异的液晶显示元件。
具体实施方式
以下记载的技术特征的说明为本发明的实施方式的一个例子(代表例)，并不限于这些内容。
其中，对于“数值A”～“数值B”的记载，在数值表示物性值、特性值等的情况下，表示“数值A以上且数值B以下”的意思。“(甲基)丙烯酰”的记载表示“丙烯酰或甲基丙烯酰、或者两者”的意思。“(甲基)丙烯酸酯”、“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯酰胺”也同样。
另外，在本说明书中，Re(λ)、Rth(λ)各自表示波长λ下的面内的延迟和厚度方向的延迟。测定波长λnm只要为可见光区域的范围、具体而言为400～800nm的范围，则任意波长均可，但优选在400～750nm的范围内，进一步优选在400nm～700nm的范围内。本说明书中只要没有特别说明，Re、Rth是指在530～600nm下测得的值(或者以该值为基础算出的值)。面内的延迟(Re)为在KOBRA 21ADH或者WR(商品名，王子计测机器株式会社制)中使波长λnm的光入射到薄膜的法线方向而测得的值。在测定的薄膜为单轴或者双轴的折射率椭球体所表示的膜的情况下，通过以下的方法来计算Rth。
相对于以面内的慢轴(通过KOBRA 21ADH或WR来判断)为倾斜轴
(旋转轴)(在没有慢轴的情况下以膜面内的任意方向为旋转轴)的膜法线方向，使波长λnm的光从法线方向以10度的梯度到单侧50度为止地分别从其倾斜的方向入射来测定上述Re，总共测定6点，以该测得的延迟值、平均折射率的假设值及输入的膜厚值为基础，用KOBRA 21ADH或WR算出Rth。
在上述方法中，在为从法线方向以面内的慢轴为旋转轴、具有于某个倾斜角度延迟值为零的方向的薄膜的情况下，将在大于该倾斜角度的倾斜角度下的延迟值的符号变为负的后，用KOBRA 21ADH或WR计算。
另外，也可以以慢轴为倾斜轴(旋转轴)(在没有慢轴的情况下以膜面内的任意方向为旋转轴)，从任意2个倾斜的方向测定延迟值，以该值、平均折射率的假设值和输入的膜厚值(d)为基础，通过下述的式(1)和式(2)计算出Rth。
[数学式1]
式(1)
上述Re(θ)表示从法线方向倾斜θ角度的方向的延迟值。
式(1)中的nx表示面内的慢轴方向的折射率，ny表示在面内与nx垂直的方向的折射率，nz表示与nx和ny垂直的方向的折射率。
式(2)Rth＝((nx+ny)/2-nz)×d
在测定的薄膜无法用单轴或双轴的折射率椭球体表示、即为所谓的无光学轴(optic axis)的薄膜的情况下，通过以下的方法计算Rth。以面内的慢轴(通过KOBRA21ADH或WR来判断)为倾斜轴(旋转轴)，使波长λnm的光相对于膜法线方向以10度的梯度从-50度到+50度为止地分别从其倾斜的方向入射来测定上述Re，测定11点，以该测得的延迟值和平均折射率的假设值以及输入的膜厚值为基础，用KOBRA21ADH或WR算出Rth。根据该算出的nx、ny、nz，可以进一步算出Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)。需要说明的是，在本说明书中，只要没有特别说明，则测定波长为590nm、且是在25℃、60％RH下的测定值。
首先，对本发明的偏振元件的构成进行说明。
(二色性色素组合物)
[偶氮色素]
本发明中的光吸收各向异性层的特征在于，所述光吸收各向异性层由含有下述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素中的至少1种、且不含液晶性的非着色性化合物的二色性色素组合物形成。
在本发明中，“二色性色素”是指入射光根据相对于色素分子入射的方向的不同而吸收波长不同的色素。另外，“二色比”为将二色性色素组合物制成光吸收各向异性膜时，用吸收轴方向的偏振光的吸光度与偏振轴方向的偏振光的吸光度的比来计算。
通式(I)
式中，R1～R4各自独立地表示氢原子或取代基；R5和R6各自独立地表示氢原子或可以具有取代基的烷基；L1表示-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1表示可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基、或可以具有取代基的芳香族杂环基；B1表示可以具有取代基的2价的芳香族烃基、或可以具有取代基的2价的芳香族杂环基；n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个B1彼此可以相同也可以不同。
上述通式(I)中，作为R1～R4表示的取代基，可以列举以下的基团。
包括：烷基(优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～12、特别优选碳原子数为1～8的烷基，例如可以列举甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等)、链烯基(优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～12、特别优选碳原子数为2～8的链烯基，例如可以列举乙烯基、芳基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、炔基(优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～12、特别优选碳原子数为2～8的炔基，例如可以列举炔丙基、3-戊炔基等)、芳基(优选碳原子数为6～30、更优选碳原子数为6～20、特别优选碳原子数为6～12的芳基，例如可以列举苯基、2，6-二乙基苯基、3，5-二(三氟甲基)苯基、萘基、联苯基等)、取代或者无取代的氨基(优选碳原子数为0～20、更优选碳原子数为0～10、特别优选碳原子数为0～6的氨基，例如可以列举无取代氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基等)、烷氧基(优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可以列举甲氧基、乙氧基、丁氧基等)、烷氧基羰基或芳氧基羰基(优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～15、特别优选碳原子数为2～10，例如可以列举甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯氧基羰基等)、酰氧基(优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选碳原子数为2～6，例如可以列举乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、酰氨基(优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选碳原子数为2～6，例如可以列举乙酰氨基、苯甲酰氨基等)、烷氧基羰基氨基(优选碳原子数为2～20、更优选碳原子数为2～10、特别优选碳原子数为2～6，例如可以列举甲氧基羰基氨基等)、芳氧基羰基氨基(优选碳原子数7～20、更优选碳原子数7～16、特别优选碳原子数7～12，例如可以列举苯氧基羰基氨基等)、磺酰基氨基(优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可以列举甲磺酰基氨基、苯磺酰基氨基等)、氨磺酰基(优选碳原子数为0～20、更优选碳原子数为0～10、特别优选碳原子数为0～6，例如可以列举氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等)、氨基甲酰基(优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可以列举无取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等)、烷基硫基(优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可以列举甲基硫基、乙基硫基等)、芳基硫基(优选碳原子数为6～20、更优选碳原子数为6～16、特别优选碳原子数为6～12，例如可以列举苯基硫基等)、磺酰基(优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可以列举甲磺酰基、对甲苯磺酰基等)、亚磺酰基(优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可以列举甲亚磺酰基、苯亚磺酰基等)、脲基(优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可以列举无取代的脲基、甲基脲基、苯基脲基等)、磷酸酰胺基(优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～10、特别优选碳原子数为1～6，例如可以列举二乙基磷酸酰胺基、苯基磷酸酰胺基等)、羟基、巯基、卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、硝基、氧肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基(-CH＝N-或者-N＝CH-)、偶氮基、杂环基(优选碳原子数为1～30、更优选碳原子数为1～12的杂环基，例如可以列举具有氮原子、氧原子、硫原子等杂原子的杂环基，例如可以列举咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基等)、甲硅烷基(优选碳原子数为3～40、更优选碳原子数为3～30、特别优选碳原子数为3～24的甲硅烷基，例如可以列举三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)。
这些取代基可以进一步被这些取代基取代。另外，当具有两个以上的取代基时，取代基可以相同也可以不同。另外，可能的情况下，也可以相互键合形成环。
作为R1～R4表示的基团，优选为氢原子、烷基、烷氧基、卤素原子，更优选为氢原子、烷基、烷氧基，进一步优选为氢原子或甲基。
作为R5和R6表示的可以具有取代基的烷基，优选碳原子数为1～20、更优选碳原子数为1～12、特别优选碳原子数为1～8的烷基，例如可以列举甲基、乙基、正辛基等。作为R5和R6表示的烷基的取代基，与上述R1～R4表示的取代基的定义相同，优选为具有为了固定取向而导入的聚合性基团的基团，特别优选为具有自由基聚合性基团的基团。在R5或R6表示烷基的情况下，可以与R2或R4连接形成环结构。R5和R6优选为氢原子、烷基，更优选为氢原子、甲基或乙基。
A1表示可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基或可以具有取代基的芳香族杂环基。
作为该苯基或该萘基可以具有的取代基，优选为了提高偶氮化合物的溶解性或向列液晶性而导入的基团、为了调节作为色素的色调而导入的具有供电子性或吸电子性的基团、或者为了固定取向而导入的具有聚合性基团的基团，具体而言，与上述R1～R4表示的取代基的定义相同。优选为可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的链烯基、可以具有取代基的炔基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷氧基羰基或芳氧基羰基、可以具有取代基的酰氧基、可以具有取代基的酰氨基、可以具有取代基的氨基、可以具有取代基的烷氧基羰基氨基、可以具有取代基的磺酰基氨基、可以具有取代基的氨磺酰基、可以具有取代基的氨基甲酰基、可以具有取代基的烷基硫基、可以具有取代基的磺酰基、可以具有取代基的脲基、硝基、羟基、氰基、亚氨基、偶氮基、卤素原子，特别优选为可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的链烯基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷氧基羰基或芳氧基羰基、可以具有取代基的酰氧基、硝基、亚氨基、偶氮基。关于这些取代基中具有碳原子的取代基，碳原子数的优选范围与R1～R4表示的取代基的碳原子数的优选范围相同。
该苯基或该萘基可以具有1～5个这些取代基，优选具有1个取代基。关于苯基，更优选为在L1的对位具有1个取代基。
作为芳香族杂环基，优选来自单环或者双环的杂环的基团。作为构成芳香族杂环基的除碳以外的原子，可以列举氮原子、硫原子和氧原子。当芳香族杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子时，这些原子可以相同也可以不同。作为芳香族杂环基，具体地可以列举吡啶基、喹啉基、苯硫基、噻唑基、苯并噻唑基、噻二唑基、奎诺酮基(quinolonyl)、naphthalimidoyl、噻吩并噻唑基等。
作为芳香族杂环基，优选吡啶基、喹啉基、噻唑基、苯并噻唑基、噻二唑基或噻吩并噻唑基，更优选吡啶基、苯并噻唑基、噻二唑基或噻吩并噻唑基，进一步优选吡啶基、苯并噻唑基或噻吩并噻唑基。
A1特别优选为可以具有取代基的苯基、吡啶基、苯并噻唑基或噻吩并噻唑基。
B1表示可以具有取代基的2价芳香族烃基或2价芳香族杂环基。n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个B1彼此可以相同也可以不同。
作为该2价芳香族烃基，优选亚苯基、亚萘基。作为该2价的芳香族烃基可以具有的取代基，可以列举可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烷氧基、羟基、硝基、卤素原子、可以具有取代基的氨基、可以具有取代基的酰氨基和氰基。作为该2价芳香族烃基可以具有的取代基，优选可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烷氧基、羟基、卤素原子，更优选可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的烷氧基、卤素原子，进一步优选甲基或卤素原子。
作为该2价芳香族杂环基，优选来自单环或双环的杂环的2价基团。作为构成2价芳香族杂环基的除碳以外的原子，可以列举氮原子、硫原子和氧原子。在2价芳香族杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子的情况下，这些原子可以相同也可以不同。作为2价芳香族杂环基，具体地可以列举由吡啶、喹啉、异喹啉、苯并噻二唑、邻苯二甲酰亚胺、噻吩并噻唑等衍生的2价基团。其中特别优选由噻吩并噻唑衍生的2价基团。
作为该2价芳香族杂环基可以具有的取代基，可以列举甲基和乙基等烷基；甲氧基、乙氧基等烷氧基；无取代氨基、甲基氨基等烷基氨基；乙酰氨基等酰氨基；硝基、羟基、氰基、卤素原子等。这些取代基中，关于具有碳原子的取代基，碳原子数的优选范围与R1～R4表示的取代基的碳原子数的优选范围相同。
上述通式(I)表示的二色性色素(偶氮色素)的优选的例子中，包含下述通式(Ia)～(Ic)中任一个表示的偶氮色素。
通式(Ia)
式中，R7和R8各自独立地表示氢原子、甲基或乙基；L1a表示-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1a表示下式(IIa)或(IIIa)表示的基团；B1a和B2a各自独立地表示下述式(IVa)、(Va)或(VIa)表示的基团；
式中，R9表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷氧基羰基或芳氧基羰基、或可以具有取代基的酰氧基。
式中，m表示0～2的整数。
通式(Ib)
式中，R10和R11各自独立地表示氢原子、甲基或乙基；L1b表示-N＝N-或-C(＝O)O-；L2b表示-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-或-OC(＝O)-；A1b表示上述式(IIa)或(IIIa)表示的基团；m1和n1分别表示0～2的整数。
通式(Ic)
式中，R12和R13各自独立地表示氢原子、甲基或乙基，A1c表示上述式(IIa)或(IIIa)表示的基团。
上述通式(Ia)、(Ib)和(Ic)中，各基团所具有的取代基的例子与通式(I)中的R1～R4表示的取代基的例子相同。另外，关于烷基等具有碳原子的基团，碳原子数的优选范围与R1～R4表示的取代基的碳原子数的优选范围相同。
另外，作为上述通式(I)、(Ia)、(Ib)或(Ic)表示的化合物的取代基，可以具有聚合性基团。当具有聚合性基团时，由于液晶取向的固定(或硬膜性)被改善，因此优选。聚合性基团的例子包含不饱和聚合性基团、环氧基和氮丙啶基，优选不饱和聚合性基团，特别优选烯键式不饱和聚合性基团。烯键式不饱和聚合性基团的例子包含丙烯酰基和甲基丙烯酰基。
聚合性基团优选位于分子末端，即，在式(I)中，优选作为R5和/或R6的取代基、以及作为A1的取代基存在。
以下，列举出通式(I)表示的化合物的具体例子，但并不限于以下的具体例子。
  No.   X1   X2   R21   R22   R23   R24   R25   Y1
  A-1   -C2H5   -C2H5   -H   -CH3   -H   -H   -H   -C4H9
  A-2   -C2H5   -C2H5   -H   -CH3   -CH3   -CH3   -H   -C4H9
  A-3   -CH3   -CH3   -H   -CH3   -H   -H   -H   -C4H9
  No.   R1   R2   R3   R4   R5   R6   R7   R
  D-1   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-2   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C6H13
  D-3   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -OC4H9
  D-4   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -CF3
  D-5   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -OH
  D-6   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -CN
  D-7   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -NO2
  D-8   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -F
  D-9   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -Br
  D-10   -H   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -I
  D-11   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -H   -C4H9
  D-12   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -CH3   -C4H9
  D-13   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -C6H13   -C4H9
  D-14   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -CH2CH2OH   -C4H9
  D-15   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -CH2CH2OCH3   -C4H9
  D-16 -H   -H   -H   -H   -H -CH3   -CH2CH2OCOCH＝CH2 -C4H9
  D-17   -H   -H   -H   -H   -H   -CH3   -CH2CH2CN   -C4H9
  D-18 -H   -H   -H   -H   -H   -CH2CH2OCOCH＝CH2   -CH2CH2OCOCH＝CH2 -C4H9
  D-19   -CH3   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-20   -F   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-21   -Cl   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-22   -OH   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-23   -OCH3   -H   -H   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-24   -H   -OCH3   -OCH3   -H   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-25   -H   -H   -H   -H   -CH3   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  No.   A   R5   R6   R7   R
  D-36   S   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-37   S   -H   -C2H5   -C2H5   -C7H15
  D-38   S   -H   -C2H5   -C2H5   -CN
  D-39   S   -H   -C2H5   -C2H5   -Br
  D-40   S   -CH3   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-41   S   -H   -CH3   -CH3   -C4H9
  D-42   O   -H   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  No.   R6   R7   R
  D-45   -C2H5   -C2H5   -C4H9
  D-46   -C2H5   -C2H5   -OC4H9
  D-47   -C2H5   -C2H5   -CF3
  D-48   -C2H5   -C2H5   -F
  D-49   -CH3   -CH3   -C4H9
本发明所述的上述通式(I)表示的偶氮色素可以依据Journal ofMaterials Chemistry(1999)，9(11)，2755-2763中记载的方法容易地合成。
从其分子结构可知，上述通式(I)表示的偶氮色素具有如下特征：其分子形状为平板且直线性良好，具有刚直的芯部分和柔软的侧链部分，且在偶氮色素的分子长轴末端具有极性的氨基，因此具有容易表现出自身液晶性、尤其是向列液晶性的性质。
这样，在本发明中，含有至少1种上述(I)表示的偶氮色素的二色性色素组合物能够具有液晶性。
进而，上述通式(I)表示的偶氮色素由于分子的平面性高，因此产生很强的分子间相互作用，具有分子之间容易形成缔合状态的性质。
本发明所述的含有上述通式(I)表示的偶氮色素的二色性色素组合物通过形成缔合，不仅在可见的宽波长区域中表现出高的吸光度，而且由于含有该色素的组合物具有向列液晶性，因此例如通过经由对摩擦后的聚乙烯醇取向膜表面或对光照射处理后的光取向膜表面进行涂布等层叠工艺，可以实现高度的分子取向状态。因此，如果将本发明所述的含有上述通式(I)表示的偶氮色素的二色性色素组合物用作光吸收各向异性膜，则可以制成偏振特性高的偏振元件。
本发明中使用的二色性色素组合物可以将采用后述实施例中记载的方法算出的二色比(D)提高至7以上，优选(D)为10～100，更优选为20～100。
本发明中使用的上述通式(I)表示的偶氮色素优选在10～300℃下、更优选在100～250℃下显示出向列液晶相。
上述二色性色素组合物特别优选含有2种以上的通式(I)表示的偶氮色素。关于偶氮色素的组合没有特别限制，但为了使制得的起偏器达到高的偏振度，优选以成为黑色的组合的方式进行混合。
本发明的通式(Ia)表示的偶氮色素为深红色的偶氮色素，通式(Ib)表示的偶氮色素为黄色或深红色的偶氮色素，通式(Ic)表示的偶氮色素为青绿色的偶氮色素。
上述组合物所含有的2种以上的通式(I)表示的偶氮色素中，至少1种优选为通式(Ia)表示的偶氮色素。
另外，上述组合物所含有的2种以上的通式(I)表示的偶氮色素中，至少1种优选为通式(Ib)或(Ic)表示的偶氮色素。
另外，上述组合物优选含有至少1种通式(Ia)表示的偶氮色素以及至少1种通式(Ib)或(Ic)表示的偶氮色素。
另外，上述组合物优选含有至少1种通式(Ib)表示的偶氮色素、以及至少1种(Ic)表示的偶氮色素。
另外，上述起偏器形成用组合物进一步优选含有至少1种通式(Ia)表示的偶氮色素、至少1种通式(Ib)表示的化合物、以及至少1种(Ic)表示的偶氮色素。
另外，在不损害本发明效果的范围内，上述组合物可以进一步含有除通式(I)表示的偶氮色素以外的色素等着色材料。除通式(I)表示的偶氮色素以外的色素也优选选自显示液晶性的化合物。作为可以并用的二色性色素，可以使用例如“Dichroic Dyes for Liquid Crystal Display”(A.V.Ivashchenko著、CRC公司、1994年)中记载的色素。
相对于所含有的全部色素总计的含量，上述组合物中通式(I)表示的偶氮色素的含量优选为80质量％以上，特别优选为90质量％以上。上限值为100质量％，即，所含有的色素当然可以全部为通式(I)表示的偶氮色素。
另外，在上述组合物中所含的除去了溶剂的全部固体成分中，通式(I)表示的偶氮色素的含量优选为20质量％以上，特别优选为30质量％以上。上限值没有特别限制，但为了使多官能单体的固化效果变得充分，需要添加某种程度的量，从这些观点来看，在上述组合物中所含的除去了溶剂的总固体成分中，通式(I)表示的偶氮色素的含量优选为80质量％以下，更优选为50质量％以下。
另外，在上述GH型的起偏器中，用于形成的组合物通常含有占总固体成分中90质量％以上的作为主体的液晶化合物，客体色素的含量为1～5质量％左右。
[具有自由基聚合性基团的多官能单体]
本发明中的二色性色素组合物可以含有非液晶性的具有自由基聚合性基团的多官能单体。
作为本发明中的二色性色素组合物中所含的聚合性多官能单体，只要与二色性色素具有相容性，且不会显著地阻碍二色性色素的取向，则没有特别限制。
另外，由上述例示的具体例子可知，上述二色性色素也可以具有聚合性基团。在具有聚合性基团的情况下，可以具有聚合性多官能单体与二色性色素相互发生聚合反应而生成共价键的聚合性基团，也可以具有聚合性多官能单体与二色性色素相互不会发生聚合的聚合性基团。这种情况下，聚合性多官能性单体在其多官能性单体彼此之间发生聚合反应，聚合性二色性色素在二色性色素彼此之间发生聚合反应。
本发明中的非液晶性的具有自由基聚合性基团的多官能单体是指生长活性种发生自由基性聚合反应的多官能单体，且不显示出液晶性。该多官能单体优选为在分子内具有2个以上双键的多官能单体，特别优选为烯键式(脂肪族性)不饱和双键，具体地可以列举具有链烯、二烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、不饱和多元羧酸的二酯、α，β-不饱和羧酸的酰胺、不饱和腈、苯乙烯及其衍生物、乙烯酯、乙烯醚等官能团的多官能单体。分子内双键的数目优选为2～20，进一步优选为2～15，最优选为2～6。多官能单体优选为在分子内具有2个以上羟基的多元醇与不饱和脂肪酸的酯。不饱和脂肪酸的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和衣康酸，优选为丙烯酸和甲基丙烯酸。在分子内具有4个以上羟基的多元醇优选为四元以上的醇或者三元以上的醇的低聚物。低聚物具有通过醚键、酯键或尿烷键连接多元醇而成的分子结构。优选具有通过醚键连接多元醇而成的分子结构的低聚物。
上述多官能单体特别优选可溶于有机溶剂的多官能单体。
作为这样的单体，可以列举常压下沸点为100度以上、优选为150～400度的化合物。
上述多官能单体中，作为双官能(甲基)丙烯酸酯，例如可以列举乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、联苯氧基乙醇芴二丙烯酸酯(9，9-二[(4-羟乙氧基)苯基]芴)等，作为其市售品，例如可以列举ARONIX M-210、ARONIX M-240、ARONIXM-6200(东亚合成化学工业株式会社制)、KAYARAD HDDA、KAYARADHX-220、KAYARAD R-604(日本化药株式会社制)、VISCOAT 260、VISCOAT 312、VISCOAT 335HP(大阪有机化学工业株式会社制)(以上均为商品名)等。
作为3官能以上的(甲基)丙烯酸酯，例如可以列举三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三((甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等，作为其市售品，例如可以列举ARONIX M-309、ARONIX M-400、ARONIX M-405、ARONIX M-450、ARONIX M-7100、ARONIX M-8030、ARONIX M-8060(东亚合成化学工业株式会社制)、KAYARAD TMPTA、KAYARAD DPHA、KAYARADDPCA-20、KAYARAD DPCA-30、KAYARAD DPCA-60、KAYARADDPCA-120(日本化药株式会社制)、VISCOAT 295、VISCOAT 300、VISCOAT360、VISCOAT GPT、VISCOAT 3PA、VISCOAT 400(大阪有机化学工业株式会社制)(以上均为商品名)等。
作为更进一步的单体和低聚物的例子，作为双官能或3官能以上的(甲基)丙烯酸酯，例如包括聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)氰脲酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、三((甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯；三羟甲基丙烷或甘油等在多官能醇中加成环氧乙烷或环氧丙烷而得到的(甲基)丙烯酸酯化的物质等多官能丙烯酸酯或多官能甲基丙烯酸酯；聚醚系多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯系多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯和聚氨酯系多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯。
由多元醇和丙烯酸的酯形成的单体由三菱Rayon株式会社(商品名：DIABEAM UK-4154)和日本化药株式会社(商品名：KAYARAD·DPHA、SR355)出售。
这些双官能或3官能以上的(甲基)丙烯酸酯可以单独使用或者组合使用，也可以与单官能(甲基)丙烯酸酯组合使用。
作为单官能的(甲基)丙烯酸酯，例如可以列举(甲基)丙烯酸(2-羟基乙基)酯、(甲基)丙烯酸卡必醇酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸(3-甲氧基丁基)酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙二醇酯等，作为其市售品，例如可以列举ARONIX M-101、ARONIX M-111、ARONIX M-114(东亚合成化学工业株式会社制)、KAYARAD TC-110S、KAYARAD TC-120S(日本化药株式会社制)、VISCOAT 158、VISCOAT 2311(大阪有机化学工业株式会社制)(以上均为商品名)。
如后所述，在制成光吸收各向异性膜时，优选将二色性色素的取向状态固定，作为固定的手段，可以利用聚合反应来固定二色性色素。聚合反应包括使用热聚合引发剂的热聚合反应和使用光聚合引发剂的光聚合反应，为了防止由于热支撑体等发生变形、变质，更优选光聚合反应。
在本发明的二色性色素组合物中，二色性色素和聚合性多官能单体的总含量优选为70质量％以上，特别优选为80质量％以上，最优选为90质量％以上。
进而，在本发明的组合物中，二色性色素和聚合性多官能单体的含量比例(质量比)优选为1～99∶99～1，特别优选为20～80∶80～20。
[聚合引发剂]
在本发明的二色性色素组合物中，优选含有聚合引发剂。
作为聚合引发剂，可以根据光聚合、热聚合而适当地使用公知的引发剂，例如在光聚合引发剂的例子中，包括α-羰基化合物(美国专利2367661号、美国专利2367670号的各说明书记载)、偶姻醚(美国专利2448828号说明书记载)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(美国专利2722512号说明书记载)、多醌化合物(polynuclear quinone compounds)(美国专利3046127号、美国专利2951758号的各说明书记载)、三芳基咪唑二聚物和对氨基苯基酮的组合(美国专利3549367号说明书记载)、吖啶和吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利4239850号说明书记载)和噁二唑化合物(美国专利4212970号说明书记载)。
光聚合引发剂的用量优选为涂布液固体成分的0.01～20质量％，进一步优选为1～10质量％。
关于光聚合引发剂的例子、光聚合引发剂的用量和用于聚合的光照射能量的各自值，日本特开2001-91741号公报的段落[0050]～[0051]中的记载也适用于本发明。
(除二色性色素组合物以外的添加剂)
本发明中使用的二色性色素组合物中，除了上述二色性色素以外，可以配合、并用有机溶剂或任意的添加剂。作为添加剂的例子，可以为非液晶性的粘合剂聚合物、风斑防止剂(anti-unevenness-by-wind agent)、凹陷防止剂(anti-cissing agent)、用于控制取向膜的倾角(光吸收各向异性膜/取向膜界面处的二色性色素的倾斜角)的添加剂、用于控制空气界面的倾角(光吸收各向异性膜/空气界面处的二色性色素的倾斜角)的添加剂、使取向温度降低的添加剂(增塑剂)、糖类、具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的药剂等。以下，对各添加剂进行说明。
[非液晶性的粘合剂聚合物]
本发明中使用的二色性色素组合物中，可以添加非液晶性粘合剂聚合物。作为非液晶性聚合物的例子，可以列举聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺等丙烯酸系树脂，聚苯乙烯树脂，聚乙烯醇乙酰缩乙醛(polyvinylacetoacetal)、聚乙烯醇缩丁醛等聚乙烯醇缩醛类树脂，乙基纤维素、羟乙基纤维素、乙基羟基纤维素、羟丙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基纤维素、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、硝酸纤维素等改性纤维素系树脂，例如硝基纤维素、乙基羟乙基纤维素和乙基纤维素等纤维素系树脂，聚氨酯树脂，聚酰胺树脂，聚酯树脂，聚碳酸酯树脂，苯氧基树脂，酚醛树脂，环氧树脂，各种弹性体等。这些聚合物可以单独使用，也可以2种以上混合使用，或者也可以使用共聚物。
作为非液晶性的粘合剂聚合物，特别是优选丙烯酸系聚合物(以丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物为主链的树脂)，特别优选可溶于有机溶剂。
丙烯酸聚合物的制造可以适用例如采用公知的自由基聚合法的方法。通过自由基聚合法进行制造时的温度、压力、自由基引发剂的种类及其量、溶剂的种类等聚合条件对于本领域技术人员来说可以容易地设定，也可以通过实验来确定条件。
关于上述丙烯酸系聚合物的具体的共聚成分，可以列举不饱和羧酸(例如(甲基)丙烯酸、丁烯酸、衣康酸、马来酸和富马酸)、芳香族乙烯化合物(例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基咪唑等)、(甲基)丙烯酸烷基酯(例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯等)、(甲基)丙烯酸烷基芳基酯(例如(甲基)丙烯酸苄基酯等)、(甲基)丙烯酸取代烷基酯(例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸(2-羟乙基)酯等)、羧酸乙烯酯(例如醋酸乙烯酯和丙酸乙烯酯)、丙烯腈(例如(甲基)丙烯腈和α-氯丙烯腈)、和脂肪族共轭二烯(例如1，3-丁二烯和异戊二烯)。其中，优选不饱和羧酸、芳香族乙烯化合物、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烷基芳基酯和羧酸乙烯酯。这里(甲基)丙烯酸为丙烯酸和甲基丙烯酸的总称，以下也同样，(甲基)丙烯酸酯为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的总称。
另外，作为侧链具有(甲基)丙烯酰基的丙烯酸系聚合物或共聚成分，可以列举包括大分子单体(例如聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等)的丙烯酸系接枝聚合物来作为优选的例子。
这些可以单独使用1种，或者2种以上组合使用。
[风斑防止剂]
作为与本发明中使用的二色性色素一起使用、并用于防止涂布由该二色性组合物形成的涂布液时的风斑的材料，通常可以优选使用氟系聚合物。作为使用的氟系聚合物，只要不会显著地阻碍二色性色素的倾角变化和取向，则没有特别限制。作为可以用作风斑防止剂的氟聚合物的例子，在日本特开2004-198511号公报、日本特开2004-333852号公报、日本特开2005-179636号公报、日本特开2005-206638号公报中有记载。通过并用二色性色素和氟系聚合物，能够在不产生斑点的情况下显示出显示品位高的图像。进而，还可以改善凹陷等涂布性。为了不阻碍二色性色素的取向，用于防止风斑而使用的氟系聚合物的添加量相对于二色性色素通常优选为0.1～2质量％的范围，更优选为0.1～1质量％的范围，进一步优选为0.4～1质量％的范围。
[凹陷防止剂]
作为用于防止涂布本发明中使用的二色性色素组合物时的凹陷的材料，通常可以优选使用高分子化合物。作为使用的聚合物，只要与该二色性色素具有相容性，且不会显著阻碍二色性色素的倾角变化和取向，则没有特别限制。作为可以用作凹陷防止剂的聚合物的例子，在日本特开平8-95030号公报中有记载，作为特别优选的具体的聚合物例子，可以列举纤维素酯类。作为纤维素酯的例子，可以列举醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、羟丙基纤维素和醋酸丁酸纤维素。为了不阻碍二色性色素的取向，用于防止凹陷的聚合物的添加量相对于二色性色素通常优选在0.1～10质量％的范围内，更优选在0.1～8质量％的范围内，进一步优选在0.1～5质量％的范围内。
[取向膜倾角控制剂]
本发明中使用的二色性色素组合物中，可以添加在分子内具有极性基团和非极性基团两者的化合物作为控制取向膜倾角的添加剂。作为分子内具有极性基团和非极性基团两者的化合物，可以列举P0-OH、P0-COOH、P0-O-P0、P0-NH2、P0-NH-P0、P0-SH、P0-S-P0、P0-CO-P0、P0-COO-P0、P0-CONH-P0、P0-CONHCO-P0、P0-SO3H、P0-SO3-P0、P0-SO2NH-P0、P0-SO2NHSO2-P0、P0-C＝N-P0、HO-P(-OP0)2、(HO-)2PO-OP0、P(-OP0)3、HO-PO(-OP0)2、(HO-)2PO-OP0、PO(-OP0)3、P0-NO2和P0-CN以及它们的有机盐作为优选的例子。这里，作为有机盐，除了上述化合物的有机盐(例如铵盐、羧酸盐、磺酸盐等)以外，也可以优选采用吡啶鎓盐等。上述在分子内具有极性基团和非极性基团两者的化合物中，优选P0-OH、P0-COOH、P0-O-P0、P0-NH2、P0-SO3H、HO-PO(-OP0)2、(HO-)2PO-OP0、PO(-OP0)3或者它们的有机盐。这里，上述各P0表示非极性基团，在具有多个P0的情况下，各P0可以相同也可以不同。
作为P0，例如可以列举烷基(优选碳原子数为1～30的直链、支链、环状的取代或者无取代的烷基)、链烯基(优选碳原子数为1～30的直链、支链、环状的取代或者无取代的链烯基)、炔基(优选碳原子数为1～30的直链、支链、环状的取代或者无取代的炔基)、芳基(优选碳原子数为6～30的取代或者无取代的芳基)、甲硅烷基(优选碳原子数为3～30的取代或者无取代的甲硅烷基)来作为例子。这些非极性基团可以进一步具有取代基，作为取代基，可以列举卤素原子、烷基(包括环烷基、双环烷基)、链烯基(包括环链烯基、双环链烯基)、炔基、芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、羧基、烷氧基、芳氧基、硅氧基、杂环氧基、酰氧基、氨基甲酰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、氨基(包括苯胺基)、酰氨基、氨基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、氨磺酰基氨基、烷基磺酰基氨基、芳基磺酰基氨基、巯基、烷基硫基、芳基硫基、杂环硫基、氨磺酰基、磺基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、酰基、芳基氧基羰基、烷氧基羰基、氨基甲酰基、芳基偶氮基、杂环偶氮基、酰亚胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基(phosphinyloxy)、氧膦基氨基(phosphinylamino)、甲硅烷基等作为优选的例子。
在本发明中，通过在由二色性色素组合物形成的涂布液等中添加取向膜倾角控制剂，并在取向膜倾角控制剂的存在下使二色性色素取向，可以调节取向膜侧界面处的二色性色素的倾角。取向膜倾角控制剂的添加量相对于二色性色素的质量通常优选为0.0001质量％～30质量％，更优选为0.001质量％～20质量％，进一步优选为0.005质量％～10质量％。在本发明中，可以使用日本特开2006-58801号公报中记载的取向膜倾角控制剂。
[糖类]
本发明中使用的二色性色素组合物中也可以添加糖类。通过添加糖类，可以提高色素缔合体的缔合度，其结果是可以提高色素的分子取向。
作为糖类，可以列举单糖、二糖、多糖和糖醇类等糖的衍生物。糖类中，为了达到本发明的效果，从分子缔合性的角度来看，羟基通常为2个以上、优选为3个以上，且优选为18个以下、更优选为12个以下。若羟基过多，则由于与色素的相互作用过强而析出，从而损害色素膜的取向性，因此不优选；若羟基过少，则与色素的相互作用不充分，无法提高取向性，因此不优选。
作为糖类的分子量，优选为1,000以下，更优选为700以下。若糖类的分子量过大，则会与色素相分离，从而可能损害色素膜的取向性，因此不优选。
作为糖类的碳原子数，通常为36以下，优选为24以下。若糖类的碳原子数过多，则由于糖类的分子量变大，与色素发生相分离，可能损害色素膜的取向性，因此不优选。
本发明中使用的糖类中，由于单糖、寡糖、单糖醇满足上述最合适的羟基数、分子量范围，因此尤其优选。
作为单糖，例如可以列举木糖、核糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、山梨糖、半乳糖等。
作为寡糖，例如可以列举海藻糖、曲二糖、黑曲霉糖、麦芽糖、麦芽三糖、异麦芽三糖、麦芽四糖、异麦芽糖、槐糖、昆布二糖、纤维二糖、龙胆二糖、乳糖、蔗糖、蜜二糖、芸香糖、樱草糖、松二糖、潘糖、异潘糖、纤维丙糖、甘露三糖、茄三糖、松三糖、车前糖、龙胆三糖、伞形糖、棉子糖、水苏糖等。
作为糖醇，例如可以列举苏糖醇、木糖醇、核醣醇、阿拉伯糖醇、山梨糖醇、甘露醇等还原上述单糖和寡糖而得到的化合物。
作为糖类，特别优选可以列举木糖、甘露糖、麦芽糖、麦芽三糖、阿拉伯糖醇。
另外，这些糖类、糖醇类各自存在光学异构体，在本发明中使用的组合物中可以分别单独使用，也可以包含两者。另外，本发明的组合物中，糖类可以单独使用1种，也可以2种以上组合使用。
本发明中使用的组合物中的糖类的含量相对于色素以质量比计优选为0.1以上、1以下的范围内。更优选为0.2以上、特别优选为0.3以上，更优选为0.7以下、特别优选为0.6以下。若糖类的含量超过该上限，则缔合体的取向度可能降低，因此不优选；若低于下限，则色素缔合体的缔合度可能提高得不充分，因此不优选。
[防霉剂、抗菌剂和杀菌剂]
在本发明中使用的二色性色素组合物中，可以添加具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的药剂。通过添加这些添加剂，可以提高该组合物的保存稳定性。
本发明中所说的具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的药剂，只要是具有抑制霉的生长、发育、增殖的防霉能力、杀灭微生物的杀菌能力、抑制微生物的生长、发育、增殖的抗菌能力中的至少一种功能的药剂，则任何药剂均可，可以使用公知的防霉剂、杀菌剂、抗菌剂。其中，优选是不会降低本发明中使用的光吸收各向异性膜的光学特性的药剂。作为可以用于本发明的具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的药剂，例如可以列举已知的2，4，4′-三氯-2′-羟基联苯等苯酚系、二氧化氯等氯系、碘等碘系、苯扎氯铵等季铵盐系等。
另外，作为以1，2-苯并异噻唑啉-3-酮为有效成分的药剂，可以列举Proxel BDN、Proxel BD20、Proxel GXL、Proxel LV、Proxel XL、Proxel XL2、Proxel Ultra10(以上为Avecia公司制，商品名)；作为以聚六亚甲基双胍盐酸盐(polyhexamethylene biguanide hydrochloride)为有效成分的药剂，可以列举Proxel IB(Avecia公司制，商品名)；作为以二硫代-2，2’-双(苯并甲胺)[Dithio-2，2’-bis(benzmethylamide)]为有效成分的药剂，可以列举Densil P(Avecia公司制，商品名)等。
另外，特别是下述化合物，由于以极微量即显示出抗菌效果，因此特别优选。
No.化合物名
1.2-氯甲基-5-氯-3-异噻唑啉酮
2.2-氰基甲基-5-氯-3-异噻唑啉酮
3.2-羟基甲基-5-氯-3-异噻唑啉酮
4.2-(3-甲基环己基)-3-异噻唑啉酮
5.2-(4-氯苯基)-4，5-二氯-3-异噻唑啉酮
6.2-(4-乙基苯基)-3-异噻唑啉酮
7.2-(4-硝基苯基)-5-氯-3-异噻唑啉酮
8.2-氯甲基-3-异噻唑啉酮
9.2-甲氧基苯基-4-甲基-5-氯-3-异噻唑啉酮
10.2-吗啉基甲基-5-氯-3-异噻唑啉酮
这些化合物例如可以参考日本特开平2-278号公报等进行合成，也可以使用商品名：Tribactran(Hoechst公司制)等市售品。
另外，上述具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的药剂可以单独使用，或者2种以上组合使用。
上述具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的药剂在二色性色素组合物中的含量没有特别限制，通常为0.001质量％以上，优选为0.01质量％以上，另一方面，通常为0.5质量％以下，优选为0.3质量％以下。若具有防霉、抗菌和杀菌中的至少一种功能的药剂的含量过少，则二色性色素组合物不具有充分的防霉、抗菌或杀菌效果；若含量过多，则由于药剂可能在二色性色素组合物中析出，或者可能在成膜各向异性色素膜时发生相分离，因此可能产生点缺陷或光散射等光学缺陷。
在本发明中，为了使光吸收各向异性层具有高的二色比，本发明中使用的二色性色素组合物中优选含有缺电子(Electron-Deficient)的盘状化合物和富电子(Electron-Rich)的化合物。在本发明中，作为缺电子的(Electron-Deficient)盘状化合物和富电子的(Electron-Rich)化合物，例如可以使用日本特开2006-323377中记载的化合物。
本发明中使用的组合物中的缺电子的(Electron-Deficient)盘状化合物的比例，在将组合物总体作为100质量份的情况下，通常为0.1质量份以上、优选为0.2质量份以上，且通常为50质量份以下、优选为40质量份以下的范围。如果上述化合物的比例低于该范围的下限，则可能无法获得使用缺电子的(Electron-Deficient)盘状化合物所带来的效果，如果上述化合物的比例超过该范围的上限，则组合物作为溶液的粘度变高，可能变得难以操作，因此不优选。
本发明中使用的组合物中的富电子(Electron-Rich)的化合物的比例，在将组合物总体作为100质量份的情况下，通常为50质量份以下、优选为40质量份以下的范围。如果色素的比例高于该范围，则得到的组合物溶液的粘度可能变高，变得难以操作，因此不优选。
另外，缺电子(Electron-Deficient)的盘状化合物和富电子(Electron-Rich)的化合物的质量分数通常优选在10/90～90/10的范围内。若超出该范围，则可能无法获得使用缺电子(Electron-Deficient)的盘状化合物或富电子(Electron-Rich)的化合物所带来的效果，因此不优选。
<光吸收各向异性层>
在本发明中，根据需要，将包含上述二色性色素组合物而成的涂布液涂布到设有取向膜的支撑体表面上，形成处于湿式状态的光吸收各向异性层，然后通过对该各向异性层进行例如减压处理，使有机溶剂蒸发、干燥。由此，可以形成具有高的二色比的光吸收各向异性层。
本发明中的光吸收各向异性层由上述二色性色素组合物形成，有时也可以作为后述的透明树脂固化层的取向层发挥功能。通过将后述透明树脂固化层的棒状液晶性化合物或圆盘状液晶性化合物涂布到光吸收各向异性层上，从而使该液晶性化合物容易地取向。
<支撑体>
本发明中使用的支撑体为透明的支撑体(透明支撑体)。其透光率优选为80％以上。优选使用玻璃或者光学各向同性的聚合物薄膜。另外，也可以使用滤色器。聚合物的具体例子和优选的方式可以适用日本特开2002-22942号公报的段落号[0013]中的记载。另外，即使是以往已知的聚碳酸酯或聚砜那样容易表现出双折射的聚合物，通过国际公开WO00/26705号公报中记载的对分子进行修饰的方法，也可以使用使该表现性降低的聚合物。
作为聚合物薄膜，优选使用乙酰化度为55.0～62.5％的醋酸纤维素。特别优选乙酰化度为57.0～62.0％。乙酰化度及其范围、以及醋酸纤维素的化学结构可以适用日本特开2002-196146号公报的段落号[0021]中的记载。关于使用非氯系溶剂来制造纤维素酰化物薄膜，在日本发明协会公开技报2001-1745号中有详细记载，其记载的纤维素酰化物薄膜也可以优选用于本发明。
用作透明支撑体的纤维素酯膜在厚度方向的延迟值以及双折射率的范围可以适用日本特开2002-139621号公报的段落号[0018]～[0019]中的记载。
为了调节用作透明支撑体的聚合物薄膜、尤其是纤维素酰化物薄膜的延迟，也可以使用具有至少两个芳香族环的芳香族化合物来作为延迟提高剂。芳香族化合物的优选范围以及用量可以适用日本特开2002-139621号公报的段落号[0021]～[0023]中的记载。关于这样的延迟提高剂，在国际公开WO01/88574A1号公报、国际公开WO00/2619A1号公报、日本特开2000-111914号公报、日本特开2000-275434号公报、日本特愿2002-70009号说明书等中有记载。
纤维素酰化物薄膜优选通过溶剂流延法由制得的纤维素酰化物溶液(胶浆)来进行制造。胶浆中优选添加上述延迟提高剂。也可以使用制得的纤维素酰化物溶液(胶浆)，并利用胶浆的2层以上流延来制成薄膜。薄膜的形成可以适用日本特开2002-139621号公报的段落号[0038]～[0040]中的记载。
对于纤维素酰化物薄膜，可以进一步利用拉伸处理调节延迟。拉伸倍率优选为3～100％的范围内。当对上述纤维素酰化物薄膜进行拉伸时，优选使用拉幅机拉伸，为了高精度地控制慢轴，优选尽可能减小左右拉幅机夹具的速度、脱离时机等的差异。
为了改良机械物性或者为了加快干燥速度，可以在纤维素酯膜中添加增塑剂。作为增塑剂，日本特开2002-139621号公报的段落号[0043]中的方式以及优选的范围可以适用于本发明。
纤维素酯膜中还可以添加劣化防止剂(例如抗氧化剂、过氧化物分解剂、自由基抑制剂、金属钝化剂、酸或胺的捕获剂)和抗紫外线剂。关于劣化防止剂，可以适用日本特开2002-139621号公报的段落号[0044]中的记载。作为特别优选的劣化防止剂的例子，可以列举二丁基羟基甲苯(BHT)。关于抗紫外线剂，日本特开平7-11056号公报中有记载。
关于纤维素酰化物薄膜的表面处理以及固体的表面能量，可以适用日本特开2002-196146号公报的段落号[0051]～[0052]中的记载。
纤维素酰化物薄膜的厚度根据使用目的的不同而不同，通常优选为5～500μm的范围，进一步优选为20～250μm的范围，特别地最优选为30～180μm的范围。另外，作为光学用途，特别优选为30～110μm的范围。
<取向膜>
关于上述支撑体上可以根据需要形成的取向膜，只要能够赋予该取向膜上设置的光吸收各向异性层的二色性色素所希望的取向，任何层均可，可以通过有机化合物(优选聚合物)的摩擦处理、无机化合物的斜向蒸镀、具有微沟槽的层的形成、或者利用Langmuir-Blodgett法(LB膜)的有机化合物(例如ω-二十三碳酸、二十八甲基氯化铵、硬脂酸甲酯)的累积等手段来进行设置。进而，还已知通过赋予电场、赋予磁场或者光照射而产生取向功能的取向膜。其中，在本发明中，从容易控制取向膜的预倾角的方面出发，特别优选通过聚合物的摩擦处理而形成的取向膜。摩擦处理通常可以通过用纸或布在一定方向上对聚合物层的表面进行多次摩擦来实施，但在本发明中，特别优选通过“液晶便覧”(丸善社发行、平成12年10月30日)中记载的方法来进行。
取向膜的厚度优选为0.01～10μm，进一步优选为0.05～1μm。
作为用于取向膜的聚合物，很多文献中有记载，可以获得很多市售品。在本发明的取向膜中，优选使用聚乙烯醇及其衍生物。特别优选为结合有疏水性基团的改性聚乙烯醇。关于取向膜，可以参照WO01/88574A1号公报的43页24行～49页8行中的记载。
作为用于通过光照射而形成的取向膜的光取向材料，很多文献等中有记载。在本发明的取向膜中，例如可以列举日本特开2006-285197号公报、日本特开2007-76839号公报、日本特开2007-138138号公报、日本特开2007-94071号公报、日本特开2007-121721号公报、日本特开2007-140465号公报、日本特开2007-156439号公报、日本特开2007-133184号公报、日本特开2009-109831号公报、日本专利第3883848号、日本专利第4151746号中记载的偶氮化合物，日本特开2002-229039号中公报记载的芳香族酯化合物，日本特开2002-265541号公报、日本特开2002-317013号公报中记载的具有光取向性单元的马来酰亚胺和/或链烯烃基取代nadimide化合物，日本专利第4205195号、日本专利第4205198号中记载的光交联性硅烷衍生物，日本特表2003-520878号公报、日本特表2004-529220号公报、日本专利第4162850号中记载的光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯作为优选的例子。特别优选为偶氮化合物、光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯。
<透明树脂固化层>
在本发明中，为了使偏振元件具有物理强度、耐久性或光学特性，可以在光吸收各向异性层的表面设置透明树脂固化层。透明树脂固化层的层厚优选为1～30μm的范围，特别优选为1～10μm。
透明树脂固化层优选通过电离射线固化性化合物的交联反应或聚合反应来形成。本发明中的透明树脂固化层可以如下形成：将含有电离射线固化性的多官能单体或多官能低聚物的涂布组合物涂布到光吸收各向异性层的表面，通过使多官能单体或多官能低聚物发生交联反应或聚合反应而形成。
作为电离射线固化性的多官能单体或多官能低聚物的官能团，优选为光、电子线、辐射线聚合性的基团，其中优选光聚合性官能团。
作为光聚合性官能团，可以列举(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基、烯丙基等不饱和的聚合性官能团等，其中优选(甲基)丙烯酰基。另外，也可以含有无机微粒。
作为具有光聚合性官能团的光聚合性多官能单体的具体例子，可以列举
新戊二醇丙烯酸酯、1，6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等烷撑二醇的(甲基)丙烯酸二酯类；
三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚氧化亚烷基二醇的(甲基)丙烯酸二酯类；
季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯等多元醇的(甲基)丙烯酸二酯类；
2，2-双{4-(丙烯酰氧基·二乙氧基)苯基}丙烷、2，2-双{4-(丙烯酰氧基·聚丙氧基)苯基}丙烷等环氧乙烷或者环氧丙烷加成物的(甲基)丙烯酸二酯类等。
进而，环氧(甲基)丙烯酸酯类、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯类、聚酯(甲基)丙烯酸酯类也可以优选用作光聚合性多官能单体。
其中，优选多元醇与(甲基)丙烯酸的酯类。进一步优选为在1分子中具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能单体。具体地可以列举三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、1，2，4-环己烷四(甲基)丙烯酸酯、五甘油三丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇三丙烯酸酯、三季戊四醇六三丙烯酸酯(tripentaerythritol hexatriacrylate)等。多官能单体也可以并用二种以上。
(聚合引发剂)
作为聚合引发剂，优选使用光聚合引发剂。作为光聚合引发剂，优选光自由基聚合引发剂和光阳离子聚合引发剂，特别优选光自由基聚合引发剂。
作为光自由基聚合引发剂，例如可以列举苯乙酮类、二苯甲酮类、米氏苯甲酰苯甲酸酯(Michler′s benzoyl benzoate)、α-amyloximester、一硫化四甲基秋兰姆和噻吨酮类等。
作为市售的光自由基聚合引发剂，可以列举日本化药株式会社制的Kayacure(DETX-S、BP-100、BDMK、CTX、BMS、2-EAQ、ABQ、CPTX、EPD、ITX、QTX、BTC、MCA等，均为商品名)、Ciba Specialty Chemicals株式会社制的Irgacure(651、184、127、500、907、369、1173、2959、4265、4263等，均为商品名)、Sartomer公司制的Esacure(KIP100F、KB1、EB3、BP、X33、KT046、KT37、KIP150、TZT，均为商品名)等。
特别优选为光裂解型的光自由基聚合引发剂。关于光裂解型的光自由基聚合引发剂，在最新U V硬化技術(P.159，发行人：高薄一弘，发行所：(株)技術情報協会，1991年发行)中有记载。
作为市售的光裂解型的光自由基聚合引发剂，可以列举Ciba SpecialtyChemicals株式会社制的Irgacure(651、184、127、907，均为商品名)等。
相对于100质量份的固化性树脂，光聚合引发剂优选在0.1～15质量份的范围内使用，更优选在1～10质量份的范围内。
除了光聚合引发剂，还可以使用光敏剂。作为光敏剂的具体例子，可以列举正丁胺、三乙胺、三正丁基膦、米希勒酮和噻吨酮。
作为市售的光敏剂，可以列举日本化药株式会社制的Kayacure(DMBI、EPA，均为商品名)等。
光聚合反应优选在涂布高折射率层和干燥后利用紫外线照射进行固化反应。
为了赋予脆性，透明树脂固化层中可以添加质均分子量为500以上的低聚物或聚合物，或者添加两者。
作为低聚物、聚合物，可以列举(甲基)丙烯酸酯系、纤维素系、苯乙烯系的聚合物、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。优选地可以列举侧链具有官能团的聚((甲基)丙烯酸缩水甘油酯)和聚((甲基)丙烯酸烯丙酯)等。
透明树脂固化层中的低聚物和聚合物的总量相对于树脂层的总质量优选为5～80质量％，更优选为25～70质量％，特别优选为35～65质量％。
透明树脂固化层的强度在按照JIS K5400的铅笔硬度试验中，优选为1H以上，进一步优选为2H以上，最优选为3H以上。
另外，在按照JIS K7204的TABER耐磨试验中，试验前后试验片的磨损量越少越优选。
在透明树脂固化层的形成中，在利用电离射线固化性化合物的交联反应或聚合反应来形成的情况下，交联反应或聚合反应优选在氧气浓度为10体积％以下的气氛下实施。通过在氧气浓度为10体积％以下的气氛下来形成，可以形成物理强度和耐久性优异的透明树脂固化层，因此优选。
优选在氧气浓度为6体积％以下的气氛下利用电离射线固化性化合物的交联反应或聚合反应来形成，更优选氧气浓度为4体积％以下，特别优选氧气浓度为2体积％以下，最优选氧气浓度为1体积％以下。
作为使氧气浓度降为10体积％以下的方法，优选将大气(氮气浓度约为79体积％、氧气浓度约为21体积％)用其他气体置换，特别优选用氮气置换(氮气吹扫)。
透明树脂固化层优选通过在光吸收各向异性层的表面上涂布透明树脂固化层形成用的涂布组合物来进行构建。
本发明的透明树脂固化层可以赋予新的光学各向异性的功能。以下详细说明。
[具有光学各向异性功能的透明树脂固化层]
作为用于形成具有光学各向异性功能的透明树脂固化层的组合物中所含的化合物，优选具有聚合性基团的棒状液晶性化合物或圆盘状液晶性化合物。特别优选具有聚合性基团的圆盘状液晶性化合物。
即，具有光学各向异性功能的透明树脂固化层优选含有具有聚合性基团的圆盘状液晶性化合物和下述通式(1)～(3)表示的化合物中的至少一种。另外，优选具有负的折射率各向异性、且相对于可见光的面内延迟为0～10nm，更优选为0～5nm，特别优选为0～3nm。厚度方向的延迟优选为100～300nm，更优选为120～270nm，特别优选为150～240nm。这样的具有光学各向异性的透明树脂固化层可以用作VA模式的液晶单元用偏振元件。
[由圆盘状液晶性化合物形成的透明树脂固化层]
透明树脂固化层可以由例如圆盘状液晶性化合物构成。透明树脂固化层优选含有圆盘状液晶性化合物和作为水平取向剂的后述通式(1)、(2)或(3)表示的化合物中的至少一种。
圆盘状液晶性化合物通过与后述的通式(1)～(3)表示的化合物中的至少一种并用，可以相对于聚合物薄膜面实质上水平(0～10度的范围的平均倾斜角)取向。圆盘状液晶性化合物可以采用各种文献(C.Destrade etal.，Mol.Crysr.Liq.Cryst.，vol.71，page 111(1981)；日本化学会编、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2节(1994)；B.Kohneet al.，Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.，page 1794(1985)；J.Zhang et al.，J.Am.Chem.Soc.，vol.116，page 2655(1994))中记载的化合物。关于圆盘状液晶性化合物的聚合，可以采用日本特开平8-27284公报中记载的聚合。
圆盘状液晶性化合物优选具有聚合性基团，从而能够通过聚合而固定。例如可以考虑在圆盘状液晶性化合物的圆盘状芯上键合聚合性基团来作为取代基的结构，但是，如果在圆盘状芯上直接键合聚合性基团，则在聚合反应中难以保持取向状态。因此，优选为在圆盘状芯和聚合性基团之间具有连接基团的结构。即，具有聚合性基团的圆盘状液晶性化合物优选为下述通式(4)表示的化合物。
通式(4)
D(-L-P)n
式中，D为圆盘状芯，L为二价的连接基团，P为聚合性基团，n为4～12的整数。
上述式(4)中的圆盘状芯(D)、二价的连接基团(L)和聚合性基团(P)的优选的具体例子分别为日本特开2001-4837号公报中记载的(D1)～(D15)、(L1)～(L25)、(P1)～(P18)，可以优选使用该公报中记载的内容。
具体地可以列举以下所示的TE-8。
(1)                 (2)
n-CmH2m+1O-
(m＝2～15的整数)
(7)                                (m＝7～10的整数)
(m＝4～10的整数)
(m＝4～10的整数)
在具有聚合性基团的圆盘状液晶性化合物的情况下也优选使其实质上水平取向。实质上水平是指圆盘状液晶性化合物的圆盘面与光学各向异性层的面之间的平均角度(平均倾斜角)在0°～10°的范围内。
作为圆盘状液晶性化合物的具体例子，优选为WO01/88574A1号公报的58页第6行～第65页第8行中记载的化合物。
[水平取向剂]
形成透明树脂固化层的圆盘状液晶性化合物通过与下述通式(1)～(3)表示的化合物中的至少一种并用，可以使其实质上水平取向。需要说明的是，本发明中“水平取向”是指圆盘状液晶性化合物的长轴方向(即芯的圆盘面)与液晶层的水平面(例如当液晶层在光学薄膜上形成时为光学薄膜的表面)平行，但并非要求严格平行，在本说明书中是指，芯的圆盘面与水平面之间所成的倾斜角小于10度的取向。倾斜角优选为5度以下，更优选为3度以下，进一步优选为2度以下，最优选为1度以下。
通式(1)
[式中，R111、R121和R131各自独立地表示氢原子或取代基，X111、X121和X131表示单键或二价的连接基团。]
通式(2)
[式中，R201表示取代基，m201表示0～5的整数。当m201表示2以上的整数时，多个R201可以相同也可以不同。]
通式(3)
[式中，R141、R151、R161、R171、R181和R191各自独立地表示氢原子或取代基。]
以下进一步对通式(1)～(3)表示的化合物进行详细说明。
首先，对通式(1)表示的化合物进行说明。
作为R111、R121和R131各自表示的取代基，包括烷基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20的烷基，例如可以列举甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等)、链烯基(优选碳原子数为2～40、更优选碳原子数为2～30、特别优选碳原子数为2～20的链烯基，例如可以列举乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、炔基(优选碳原子数为2～40、更优选碳原子数为2～30、特别优选碳原子数为2～20的炔基，例如可以列举炔丙基、3-戊炔基等)、芳基(优选碳原子数为6～30、更优选碳原子数为6～20、特别优选碳原子数为6～12的芳基，例如可以列举苯基、对甲基苯基、萘基等)、取代或者无取代的氨基(优选碳原子数为0～40、更优选碳原子数为0～30、特别优选碳原子数为0～20的氨基，例如可以列举无取代氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基等)、烷氧基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20的烷氧基，例如可以列举甲氧基、乙氧基、丁氧基等)、芳氧基(优选碳原子数为6～40、更优选碳原子数为6～30、特别优选碳原子数为6～20的芳氧基，例如苯基氧基、2-萘基氧基等)、酰基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20的酰基，例如可以列举乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、三甲基酰基等)、烷氧基羰基(优选碳原子数为2～40、更优选碳原子数为2～30、特别优选碳原子数为2～20的烷氧基羰基，例如可以列举甲氧基羰基、乙氧基羰基等)、芳氧基羰基(优选为碳原子数7～40、更优选为碳原子数7～30、特别优选为碳原子数7～20的芳氧基羰基，例如可以列举苯氧基羰基等)、酰氧基(优选碳原子数为2～40、更优选碳原子数为2～30、特别优选碳原子数为2～20的酰氧基，例如可以列举乙酰氧基、苯甲酰氧基等)、酰氨基(优选碳原子数为2～40、更优选碳原子数为2～30、特别优选碳原子数为2～20的酰氨基，例如可以列举乙酰氨基、苯甲酰氨基等)、烷氧基羰基氨基(优选碳原子数为2～40、更优选碳原子数为2～30、特别优选碳原子数为2～20的烷氧基羰基氨基，例如可以列举甲氧基羰基氨基等)、芳氧基羰基氨基(优选为碳原子数7～40、更优选为碳原子数7～30、特别优选为碳原子数7～20的芳氧基羰基氨基，例如可以列举苯氧基羰基氨基等)、磺酰基氨基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20的磺酰基氨基，例如可以列举甲磺酰基氨基、苯磺酰基氨基等)、氨磺酰基(优选碳原子数为0～40、更优选碳原子数为0～30、特别优选碳原子数为0～20的氨磺酰基，例如可以列举氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等)、氨基甲酰基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20的氨基甲酰基，例如可以列举无取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等)、烷基硫基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20，例如可以列举苯基硫基等)、磺酰基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20的磺酰基，例如可以列举甲磺酰基、对甲苯磺酰基等)、亚磺酰基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20的亚磺酰基，例如可以列举甲亚磺酰基、苯亚磺酰基等)、脲基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20的脲基，例如可以列举无取代的脲基、甲基脲基、苯基脲基等)、磷酸酰胺基(优选碳原子数为1～40、更优选碳原子数为1～30、特别优选碳原子数为1～20的磷酸酰胺基，例如可以列举二乙基磷酸酰胺基、苯基磷酸酰胺基等)、羟基、巯基、卤素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(优选碳原子数为1～30、更优选为1～12的杂环基，例如具有氮原子、氧原子、硫原子等杂原子的杂环基，例如可以列举咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、1，3，5-三嗪基等)、甲硅烷基(优选碳原子数为3～40、更优选碳原子数为3～30、特别优选碳原子数为3～24的甲硅烷基，例如可以列举三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)。这些取代基可以进一步被这些取代基取代。另外，当取代基具有两个以上时，这些取代基可以相同也可以不同。另外，可能的情况下，也可以相互结合形成环。
作为R111、R121和R131各自表示的取代基，优选为烷基、芳基、取代或者无取代的氨基、烷氧基、烷基硫基、卤素原子。
X111、X121和X131表示的二价的连接基团优选为选自亚烷基、亚链烯基、二价的芳香族基团、二价的杂环残基、-CO-、-NRa-(Ra为碳原子数为1～5的烷基或氢原子)、-O-、-S-、-SO-、-SO2-及它们的组合中的二价的连接基团。二价的连接基团更优选为亚烷基、亚苯基、-CO-、-NRa-、-O-、-S-、-SO2-以及组合选自这些基团中的至少两种二价的连接基团的基团。亚烷基的碳原子数优选为1～12。亚链烯基的碳原子数优选为2～12。二价的芳香族基团的碳原子数优选为6～10。可能的话，亚烷基、亚链烯基和二价的芳香族基团也可以被上述作为R111、R121和R131的取代基而示例的基团(例如烷基、卤素原子、氰基、烷氧基、酰氧基)取代。
上述通式(1)表示的化合物中，特别优选下述通式(1a)或(1b)表示的化合物。
通式(1a)
[式中，R22、R33和R44表示氢原子或取代基，X22、X33和X44表示-NH-、-O-或-S-，m22、m33和m44表示1～3的整数。]
通式(1b)
[式中，Rf1、Rf2和Rf3表示末端具有CF3基或CF2H基的烷基，Y1、Y2和Y3表示亚烷基、-CO-、-NH-、-O-、-S-、-SO2-以及组合选自这些基团中的至少两种二价的连接基团而成的基团。]
首先，对通式(1a)表示的化合物进行说明。
R22、R33和R44各自表示的取代基与上述通式(1)中的R111、R121和R131的定义相同，其优选的范围也相同。作为R22、R33和R44各自表示的取代基，特别优选末端具有CF3基或CF2H基的烷氧基，其可以为直链状也可以为支链状，优选碳原子数为4～20，进一步优选碳原子数为4～16，特别优选为6～16。上述末端具有CF3基或CF2H基的烷氧基为烷氧基中所含的氢原子的一部分或全部被氟原子取代的烷氧基。优选烷氧基中的50％以上的氢原子被氟原子取代，更优选60％以上被取代，特别优选70％以上被取代。以下，示例了R22、R33和R44表示的末端具有CF3基或CF2H基的烷氧基的例子。
R1：n-C8F17-O-
R2：n-C6F13-O-
R3：n-C4F9-O-
R4：n-C8F17-(CH2)2-O-(CH2)2-O-
R5：n-C6F13-(CH2)2-O-(CH2)2-O-
R6：n-C4F9-(CH2)2-O-(CH2)2-O-
R7：n-C8F17-(CH2)3-O-
R8：n-C6F13-(CH2)3-O-
R9：n-C4F9-(CH2)3-O-
R10：H-(CF2)8-O-
R11：H-(CF2)6-O-
R12：H-(CF2)4-O-
R13：H-(CF2)8-(CH2)-O-
R14：H-(CF2)6-(CH2)-O-
R15：H-(CF2)4-(CH2)-O-
R16：H-(CF2)8-(CH2)-O-(CH2)2-O-
R17：H-(CF2)6-(CH2)-O-(CH2)2-O-
R18：H-(CF2)4-(CH2)-O-(CH2)2-O-
X22、X33和X44优选表示-NH-或-O-，最优选表示-NH-。m22、m33和m44优选为2。
下面，对通式(1b)表示的化合物进行说明。
Rf1、Rf2和Rf3表示的末端具有CF3基或CF2H基的烷基为取代或者无取代的烷基，其可以是直链状也可以是支链状，优选碳原子数为4～20，进一步优选碳原子数为4～16，特别优选为6～16。上述末端具有CF3基或CF2H基的烷基为烷基中所含的氢原子的一部分或全部被氟原子取代的烷基。优选烷基中的50％以上的氢原子被氟原子取代，更优选60％以上被取代，特别优选70％以上被取代。下面示例了Rf1、Rf2和Rf3表示的末端具有CF3基或CF2H基的烷基的例子。
Rf1：n-C8F17-
Rf2：n-C6F13-
Rf3：n-C4F9-
Rf4：n-C8F17-(CH2)2-
Rf5：n-C6F13-(CH2)2-
Rf6：n-C4F9-(CH2)2-
Rf7：H-(CF2)8-
Rf8：H-(CF2)6-
Rf9：H-(CF2)4-
Rf10：H-(CF2)8-(CH2)-
Rf11：H-(CF2)6-(CH2)-
Rf12：H-(CF2)4-(CH2)-
Y1、Y2和Y3优选表示亚烷基、-NH-、-O-、-S-及组合选自这些基团中的至少两种二价的连接基团而成的基团，特别优选表示亚烷基、-NH-、-O-及组合选自这些基团中的至少两种二价的连接基团而成的基团，最优选表示-NH-、-O-、-NH(CH2)n-O-(n表示1～8的整数。最优选为3。通过氮原子与三嗪环结合。)。
下面，对通式(2)表示的化合物进行说明。
作为R201表示的取代基，与通式(1)中的R111、R121和R131表示的取代基的定义相同，其优选的范围也相同。m201优选表示1～3的整数，特别优选为2或3。
上述通式(2)表示的化合物的中，特别优选下述通式(2a)表示的化合物。
通式(2a)
[式中，Rf11、Rf22和Rf33表示末端具有CF3基或CF2H基的烷基，Y11、Y22和Y33表示亚烷基、-CO-、-NH-、-O-、-S-、-SO2-及组合选自这些基团中的至少两种二价的连接基团而成的基团。]
作为Rf11、Rf22和Rf33表示的末端具有CF3基或CF2H基的烷基，与通式(1b)中的Rf1、Rf2和Rf3表示的末端具有CF3基或CF2H基的烷基的定义相同，其优选的范围也相同。
作为Y11、Y22和Y33，与通式(1b)中的Y1、Y2和Y3的定义相同，其优选的范围也相同。最优选为亚烷基、-O-及组合选自这些基团中的至少两种二价的连接基团而成的基团。
下面，对通式(3)表示的化合物进行说明。
作为R141、R151、R161、R171、R181和R191各自表示的取代基，其表示作为通式(1)中的R111、R121和R131表示的取代基所列举的取代基中的、烷基、链烯基、炔基、芳基、取代或者无取代的氨基、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、酰氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、磺酰基氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、磺酰基、杂环基、甲硅烷基，其优选的范围也相同。
上述通式(3)表示的化合物的中，特别优选下述通式(3a)表示的化合物。
通式(3a)
[式中，Rf111、Rf222、Rf333、Rf444、Rf555和Rf666表示末端具有CF3基或CF2H基的烷基，Y111、Y222、Y333、Y444、Y555和Y666表示亚烷基、-CO-、-NH-、-O-、-S-、-SO2-及组合选自这些基团中的至少两种二价的连接基团而成的基团。]
作为Rf111、Rf222、Rf333、Rf444、Rf555和Rf666表示的末端具有CF3基或CF2H基的烷基，与通式(Ib)中的Rf1、Rf2和Rf3表示的末端具有CF3基或CF2H基的烷基的定义相同，其优选的范围也相同。作为Y111、Y222、Y333、Y444、Y555和Y666，最优选的是亚烷基、-O-或它们组合而形成的二价的连接基团。
以下示出了上述通式(1)、(2)或(3)表示的化合物的具体例子，但本发明中使用的化合物并不限于这些例子。下述的具体例子中，No.I-1～39为通式(1)表示的化合物的例子，No.I-40～50为通式(2)表示的化合物的例子，No.I-51～59为通式(3)表示的化合物的例子。
  化合物N o.   R44   R22   X
  I-1   O(CH2)3(CF2)4F   O(CH2)3(CF2)4F   NH
  I-2   O(CH2)3(CF2)8F   O(CH2)3(CF2)8F   NH
  I-3   O(CH2)3(CF2)8F   O(CH2)3(CF2)8F   NH
  I-4   OCH2(CF2)6H   OCH2(CF2)6H   NH
  I-5   OCH2(CF2)8H   OCH2(CF2)8H   NH
  1-6   O(CH2)2O(CH2)2(CF2)6F   O(CH2)2O(CH2)2(CF2)6F   NH
  I-7   O(CH2)2O(CH2)2(CF2)4F   O(CH2)2O(CH2)2(CF2)4F   NH
  I-8   O(CH2)3S(CH2)2(CF2)6F   O(CH2)3S(CH2)2(CF2)6F   NH
  1-9   O(CH2)3S(CH2)2(CF2)4F   O(CH2)3S(CH2)2(CF2)4F   NH
  I-10   O(CH2)6S(CH2)2(CF2)6F   O(CH2)6S(CH2)2(CF2)6F   NH
  I-11   O(CH2)6S(CH2)2(CF2)4F   O(CH2)6S(CH2)2(CF2)4F   NH
  I-12   OC10H21   OC10H21   NH
  I-13   OC12H25   OC12H25   NH
  I-14   OC8H17   OC12H25   NH
  I-15   OC18H33   OC12H25   NH
  I-16   OC12H25   OC16H33   NH
  I-17   O(CH2)2O(CH2)(CF2)6H   O(CH2)2O(CH2)(CF2)6H   NH
  I-18   O(CH2)3(CF2)6F   O(CH2)3(CF2)6F   O
  I-19   OCH2(CF2)6H   OCH2(CF2)6H   O
  I-20   O(CH2)2O(CH2)2(CF2)8F   O(CH2)2O(CH2)2(CF2)6F   O
  I-21   O(CH2)3S(CH2)2(CF2)6F   O(CH2)3S(CH2)2(CF2)6F   O
  I-22   O(CH2)2O(CH2)(CF2)6H   O(CH2)2O(CH2)(CF2)6H   O
  I-23   O(CH2)3(CF2)6F   O(CH2)3(CF2)6F   S
  I-24   OCH2(CF2)6H   OCH2(CF2)6H   S
  I-25   O(CH2)2O(CH2)2(CF2)6F   O(CH2)2O(CH2)2(CF2)8F   S
  I-26   O(CH2)3S(CH2)2(CF2)6F   O(CH2)3S(CH2)2(CF2)6F   S
  I-27   O(CH2)2O(CH2)(CF2)8H   O(CH2)2O(CH2)(CF2)6H   S
  化合物No.   Rf   Y
  I-49   (CH2)3(CF2)6F   O
  I-50   (CH2)3(CF2)6F   O(CH2)2O
在本发明中，关于上述通式(1)～(3)表示的化合物的添加量，优选为圆盘状液晶性化合物的量的0.01～20质量％，更优选为0.05～10质量％，特别优选为0.1～5质量％。另外，上述通式(1)～(3)表示的化合物可以单独使用，也可以并用二种以上。另外，并用二种以上的情况下，可以并用二种以上上述通式(1)～(3)表示的化合物，也可以并用上述通式(1)～(3)表示的化合物与除它们以外的公知的化合物。作为可以并用的化合物，例如可以优选使用日本特开2008-46436号公报[0043]～[0055]中记载的含有氟代脂肪族的聚合物。可能的话，这些含有氟代脂肪族的聚合物也可以单独使用。
[液晶性化合物的取向状态的固定]
当由含有液晶性化合物的组合物形成透明树脂固化层时，优选使取向后的液晶性化合物维持取向状态而固定。固定优选通过在液晶性化合物中导入的聚合性基团的聚合反应来实施。聚合反应包括使用热聚合引发剂的热聚合反应和使用光聚合引发剂的光聚合反应，但更优选光聚合反应。
<氧阻断层>
在本发明的偏振元件的制作中，当通过涂布工序形成多个层时，为了防止涂布时及涂布后在保存时层之间的成分混合，优选设置中间层。作为该中间层，优选使用日本特开平5-72724号公报中作为“分离层”记载的具有氧阻断功能的氧阻断膜，在此情况下，偏振元件的光坚牢性提高。作为该氧阻断膜，优选显示低的氧透过性、且可分散或溶解于水或碱水溶液中的氧阻断膜，其可以从公知的膜中适当选择。其中，特别优选聚乙烯醇与聚乙烯吡咯烷酮的组合。
上述氧阻断层可以兼作上述取向层。特别是上述氧阻断层中优选使用的聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮作为取向层也是有效的，可以将中间层和取向层制成1层。
氧阻断层的层厚优选为0.1～10μm的范围，特别优选为0.5～5μm。
本发明的偏振元件可以通过包括以下工序的工艺进行制造：
(1)对透明支撑体或在该支撑体上形成的取向膜进行摩擦处理或光照射处理的工序、
(2)在摩擦或光照射处理后的透明支撑体或取向膜上涂布溶解于有机溶剂中的二色性色素组合物的工序、
(3)通过使上述有机溶剂蒸发而使上述二色性色素组合物取向以制成光吸收各向异性层的工序、和
(4)在上述光吸收各向异性层或氧阻断层上涂布固化性透明树脂组合物并使其固化的工序。
优选进一步包括以下工序(5)、(6)中的一个以上。
(5)通过利用光或热使二色性色素组合物中的聚合性基团聚合以进行取向固定的工序。
(6)通过在上述光吸收各向异性层上涂布以聚乙烯醇为主要成分的组合物并使其干燥以制成氧阻断层的工序。
作为本发明的制造方法的一个例子，可以列举所谓的内置起偏器的制造方法。在该例子中，作为支撑体，可以列举可用作液晶单元基板的、无碱玻璃、苏打玻璃、PYREX(注册商标)玻璃、石英玻璃或塑料基板。为了抑制由于滤色器层的消偏振而产生散射光，在利用该内置起偏器的方式中，起偏器优选配置在滤色器层与液晶层之间。因此，优选在支撑体上形成滤色器，并在其上通过上述方法形成起偏器。
以下，按照各工序(1)～(6)进行说明。
(1)取向处理工序
(对支撑体或在该支撑体上形成的取向膜进行摩擦处理或光照射处理的工序)
对上述支撑体或支撑体上的取向膜进行摩擦或光照射处理，如后所详述的那样，摩擦处理是指进行如下取向处理的操作：利用棉布、脱脂棉等的抛光在一定方向上摩擦该支撑体等的表面，形成与该方向平行的微细的槽；光照射处理是指对上述支撑体或支撑体上形成的光取向膜进行直线偏振光或非偏振光照射的操作，这里是通过涂布二色性色素、最终使所述色素在取向状态下吸附到其表面上的操作。
[取向膜的摩擦密度]
作为改变取向膜的摩擦密度的方法，可以使用“液晶便覧”(丸善社发行)中记载的方法。摩擦密度(L)用下述式(A)进行定量。
式(A)L＝N1(1+2πrn/60v)
式(A)中，N表示摩擦次数，1为摩擦辊的接触长度，r为辊的半径，n为辊的转速(rpm)，v为载物台移动速度(秒速)。
为了提高摩擦密度，可以增加摩擦次数、增长摩擦辊的接触长度、增大辊的半径、加大辊的转速、减慢载物台移动速度，另一方面，为了降低摩擦密度，反过来进行即可。
摩擦密度和取向膜的预倾角之间存在如下关系：若增大摩擦密度，则预倾角变小；若减小摩擦密度，则预倾角变大。
[对取向膜的光照射]
如上所述，对由上述材料形成的光取向膜实施直线偏振光或非偏振光照射来制造光取向膜。
在本说明书中，“直线偏振光照射”是指用于使上述光取向材料产生光反应的操作。所用的光的波长根据所用的光取向材料的不同而不同，只要是该光反应所需要的波长则没有特别限制。优选用于光照射的光的峰波长为200nm～700nm，更优选光的峰波长为400nm以下的紫外光。
用于光照射的光源可以列举通常所使用的光源，例如钨灯、卤素灯、氙气灯、氙气闪光灯、汞灯、汞氙气灯、碳极电弧灯等灯，各种激光(例如半导体激光、氦氖激光、氩离子激光、氦镉激光、YAG激光)，发光二极管，阴极线管等。
作为获得直线偏振光的手段，可以采用如下方法：使用偏振片(例如碘偏振片、二色性色素偏振片、线栅偏振片)的方法、使用利用了棱镜系元件(例如格兰-汤普森棱镜)或布鲁斯特角的反射型起偏器的方法、或者使用从具有偏振光的激光光源发射的光的方法。另外，也可以使用滤波器或波长转换元件等并选择性地只照射所需要的波长的光。
在所照射的光为直线偏振光的情况下，可以采用相对于取向膜从上表面或背面对取向膜表面垂直或者斜向地照射光的方法。上述光的入射角度根据上述光取向材料而不同，例如为0～90°(垂直)，优选为40～90°。
利用非偏振光的情况下，从斜向照射非偏振光。其入射角度为10～80°，优选为20～60°，特别优选为30～50°。
照射时间优选为1分钟～60分钟，进一步优选为1分钟～10分钟。
在需要图案化的情况下，可以采用如下方法：实施必要次数的使用了光掩模的光照射以制成图案的方法、利用激光扫描以写入图案的方法。
(2)涂布工序
(在取向处理后的支撑体或取向膜上涂布溶解于有机溶剂中的二色性色素组合物的涂布液的工序)
这是在上述取向处理后的支撑体或取向膜上涂布溶解于有机溶剂中的二色性色素组合物的涂布液的工序。
[涂布溶剂]
本发明中的光吸收各向异性层使用上述二色性色素组合物的涂布液来形成。作为用于制备涂布液的溶剂，优选有机溶剂。有机溶剂的例子包括酰胺(例如N，N-二甲基甲酰胺)、亚砜(例如二甲基亚砜)、杂环化合物(例如吡啶)、烃(例如苯、己烷)、烷基卤化物(例如氯仿、二氯甲烷)、酯(例如醋酸甲酯、醋酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲乙酮)、醚(例如四氢呋喃、1，2-二甲氧基乙烷)。优选烷基卤化物和酮。也可以并用2种以上的有机溶剂。
[涂布方式]
二色性色素组合物涂布液在取向膜表面的涂布可以通过通常的方法(例如缝涂法、绕线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、口模涂布法、喷墨法)来实施。另外，二色性色素组合物涂布液中的总固体成分的含量优选为1～20质量％，更优选为1～10质量％，进一步优选为1～5质量％。
光吸收各向异性层优选通过湿式成膜法形成。本发明中的光吸收各向异性层的制作可以采用公知的方法：制备由上述二色性色素组合物形成的涂布液后，涂布于玻璃板等各种基材上，使色素取向、层叠来获得的方法等。
具体而言，作为湿式成膜法，可以列举原崎勇次著《コ一テイング工学》株式会社朝倉書店、1971年3月20日发行、第253～277页或市村國宏監修《分子協調材料の創製と応用》株式会社シ一エムシ一出版、1998年3月3日发行、第118～149页等中记载的公知的方法、例如在预先实施了取向处理的基材上通过旋涂法、喷涂法、棒涂法、辊涂法、刮刀涂布法、悬跨涂布法(free span coat)、口模涂布法、喷墨法等进行涂布的方法。
涂布时的温度优选为0℃～80℃，湿度优选为10％RH～80％RH左右。
另外，利用湿式制膜法涂布光吸收各向异性层时，可以对支撑体等基材进行加温，也可以进行冷却。此时基材的温度优选为10℃～60℃。若超过上限，则可能在进行下文详述的减压干燥之前取向被打乱的情况下干燥；若低于下限，则基材表面上可能沾上水滴而阻碍涂布。将利用湿式制膜法涂布的色素膜进行减压干燥时，也可以进行基材的加温。此时基材的温度优选为60℃以下。若超过上限，则可能在进行减压干燥之前取向被打乱的情况下干燥。
在本发明中，可以在经过向一个方向取向处理的支撑体上，以与上述支撑体上的取向处理方向不平行的角度涂布二色性色素组合物，形成光吸收性各向异性层。进而，更优选在与支撑体的纵向或横向大概一致的方向上涂布二色性色素组合物。由此，可以形成无光学缺陷且具有高的二色比的光吸收各向异性层。另外，在涂布二色性色素组合物之后，不需要为了具有所需要的偏振角度而切取支撑体，从而生产率高。
关于上述二色性色素组合物的优选的涂布方法，例如在日本特开2007-127897等中有记载。
(3)干燥、取向工序
(通过使上述有机溶剂蒸发来使上述二色性色素组合物取向的工序)
该工序为接着涂布而进行的、通过使所述有机溶剂从上述有机溶剂溶液的涂膜中蒸发来使上述二色性色素组合物取向。在此情况下，作为干燥温度，优选在室温下自然干燥，以不打乱通过涂布形成的所述色素的取向状态(避免热驰豫等)。另外，进一步优选在减压处理中使溶剂蒸发、并在更低的温度下进行干燥。
这里所说的减压处理是指将具有涂膜(光吸收各向异性层)的支撑体置于减压条件下蒸发除去溶剂。此时，为了不使具有光吸收各向异性层的支撑体从高部流向底部，优选水平放置。
从涂布后到开始光吸收各向异性层的减压处理的时间越短越好，优选为1秒～30秒。
作为减压处理的方法，例如可以列举以下那样的方法。将涂布涂布液得到的光吸收各向异性层与作为其基材的支撑体一起放入减压处理装置中进行减压处理。例如可以使用如日本特开2006-201759的图9或图10那样的减压处理装置。关于减压处理装置的详细内容，在日本特开2004-169975号公报中有记载。
作为减压处理的条件，光吸收各向异性层所在的体系内的压力优选为2×104pa以下，进一步优选为1×104pa以下，特别优选为1×103pa以下。另外，优选为1Pa以上，进一步优选为1×101Pa以上。通常，体系内最终达到的压力优选为如上所述。若超过上限，则可能无法干燥而导致取向被打乱；若低于下限，干燥过于快速而可能产生缺陷。
另外，减压处理时间优选为5秒～180秒。若超过上限，则取向驰豫前可能无法快速干燥光吸收各向异性层而导致取向被打乱；若低于下限，则可能无法干燥而导致取向被打乱。
另外，减压处理时体系内的温度优选为10℃～60℃。若超过上限，则干燥时可能引起对流而在涂布膜上产生不均匀性；若低于下限，则可能无法干燥而导致取向被打乱。
当干燥上述涂膜而使组合物取向时，为了促进取向，可以对基板进行加温。此时基板的温度优选为50℃～200℃，特别优选为70℃～180℃。为了降低该取向温度，可以在组合物中并用增塑剂等添加剂。
干燥后的光吸收各向异性层的厚度优选为0.01～2μm，进一步优选为0.05～2μm，最优选为0.1～2μm。
(4)透明树脂固化层的层叠工序
(在上述光吸收各向异性层上涂布固化性透明树脂组合物并使其固化的工序)
使用涂布溶剂在上述光吸收各向异性层上涂布固化性透明树脂组合物。
[涂布溶剂]
作为涂布溶剂，优选使用沸点为60～170℃的液体。具体地可以列举水、醇(例如甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、苄醇)、酮(例如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮)、酯(例如醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯)、脂肪族烃(例如己烷、环己烷)、卤代烃(例如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳)、芳香族烃(例如苯、甲苯、二甲苯)、酰胺(例如二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮)、醚(例如二乙醚、二噁烷、四氢呋喃)、醚醇(例如1-甲氧基-2-丙醇)等。其中优选为甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙醇和丁醇，特别优选的分散介质为甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙醇。
上述溶剂的用量优选以固化性透明树脂组合物的固体成分浓度达到2～50质量％的方式使用，更优选以达到3～40质量％的方式使用。
[涂布方式]
在由含有液晶性化合物的组合物形成透明树脂固化层的情况下，优选以该组合物为涂布液，在光吸收各向异性层上涂布而形成。涂布液的涂布可以广泛采用公知的方法(例如挤出涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、口模涂布法)。
[取向、固化]
在由含有液晶性化合物的组合物形成透明树脂固化层的情况下，光吸收各向异性层也作为透明树脂固化层的取向膜而发挥功能。该液晶性化合物也可以通过加热使取向熟化。固化优选利用紫外线照射来进行。
(5)聚合、固定工序
(利用光或热使二色性色素组合物中的聚合性基团聚合以使取向固定的工序)
该工序为：在通过除去溶剂、干燥而在支撑体上取向并固定的二色性色素中，利用光或热使二色性色素组合物中的二色性色素的聚合性基团和/或多官能性单体的聚合性基团聚合，在保持色素的状态下形成聚合体，从而将色素的所述取向固定。即，对含有该二色性色素的干燥涂膜利用采用红外线照射的加热，为了避免由于热而导致的取向的驰豫，更优选利用紫外线照射，来使该聚合性基团聚合，从而利用该聚合体使取向后的色素可靠地固定，可以防止由于热而导致的取向的驰豫或者由于热对流而导致取向被打乱，稳定地固定取向，从而形成稳定化各向异性色素膜。
(6)氧阻断层的层叠工序
(在光吸收各向异性层上涂布氧阻断层形成用组合物并使其干燥的工序)
该工序为：在光吸收各向异性层和透明树脂固化层之间设置具有氧阻断功能的中间层。
氧阻断层形成用组合物以聚乙烯醇为主要成分，优选含有除涂布溶剂外组合物的30质量％以上，进一步优选含有50～90质量％。特别优选的组合物为含有聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的组合物，聚乙烯吡咯烷酮的含量优选为组合物的10～50质量％。
使用醇(例如甲醇)、酰胺(例如二甲基乙酰胺)等有机溶剂、水作为涂布溶剂，来制备上述组合物的涂布液并进行涂布。涂布液中总固体成分的含量优选为0.1～10质量％。
优选的涂布方法和涂布条件(温度、湿度)与上述(2)的涂布工序相同。
干燥优选在50～150℃的温度下加热来进行。
如上所述，本发明可以形成具有作为偏振膜的功能的元件(偏振元件)。此时，可以进一步形成保护层、粘附层、防反射层等。
(光吸收各向异性层的特性)
当将上述二色性色素组合物的涂布液适用于取向膜上时，二色性色素在与取向膜的界面处以取向膜的倾角取向，在与空气的界面处以空气界面的倾角取向。通过将本发明的二色性色素组合物涂布液涂布到取向膜的表面后，使二色性色素均匀取向(单域取向)，从而可以实现水平取向。
通过使二色性色素水平取向、且该取向状态固定而形成的光吸收各向异性层可以用作偏振元件。
[倾角]
在本发明中，倾角是指二色性色素的分子的长轴方向与界面(取向膜界面或者空气界面)所成的角度。通过以某种程度减小取向膜侧的倾角而使其水平取向，从而可以更有效地获得作为偏振元件优选的光学性能。因此，从偏振性能的观点出发，优选的取向膜侧的倾角为0°～10°，进一步优选为0°～5°，特别优选为0°～2°，最优选为0°～1°。另外，优选的空气界面侧的倾角为0°～10°，进一步优选为0～5°，特别优选为0～2°。
通常，空气界面侧的二色性色素的倾角可以通过选择根据期望而添加的其它化合物(例如日本特开2005-99248号公报、日本特开2005-134884号公报、日本特开2006-126768号公报、日本特开2006-267183号公报中记载的水平取向化剂等)来进行调节，作为本发明的偏振元件，可以实现优选的水平取向状态。
另外，取向膜侧的二色性色素的倾角可以通过上述方法(取向膜倾角控制剂等)来控制。
本发明的液晶显示装置只要使用至少一个本发明的偏振元件，则没有特别限制，具体而言例如可以列举TN、STN、VA、ECB、IPS或OCB模式的透射型、反射型或半透射型的液晶显示装置等。
[实施例]
下面，通过实施例对本发明进行更具体的说明，只要不超出本发明的主旨，则并不限于以下的实施例。
其中，在以下的实施例中，光吸收各向异性层的二色比和铅笔硬度的测定是如下实施的。
<二色比>
二色比是，利用在入射光学体系中配置有碘系偏振元件的分光光度计来测定光吸收各向异性膜的吸光度，然后通过下式进行计算。
二色比(D)＝Az/Ay
Az：色素膜对吸收轴方向的偏振光的吸光度
Ay：色素膜对偏振轴方向的偏振光的吸光度
<铅笔硬度>
按照JIS K5400来进行铅笔硬度试验。
[实施例1]
(透明树脂固化层用涂布液A的制备)
将下述组合物投入混合罐中并进行搅拌，制成透明树脂固化层涂布液A。
在7.5质量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(VISCOAT#295(商品名，大阪有机化学株式会社制)中添加2.7质量份的质均分子量为15000的聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯)、7.3质量份的甲乙酮、5.0质量份的环己酮和0.5质量份的光聚合引发剂(IRGACURE 184(商品名)、Ciba Specialty Chemicals株式会社制)，进行搅拌。用孔径为0.4μm的聚丙烯制过滤器进行过滤，制备硬涂层用的涂布液A。
(透明树脂固化层用涂布液B的制备)
制备下述组成的含有圆盘状液晶性化合物的涂布液B。
(涂布液B的组成)
圆盘状液晶性化合物TE-8的((8)中m＝4的化合物)   32.6质量％
示例化合物I-6                                 0.05质量％
环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
(V#360(商品名)，大阪有机化学株式会社制)       3.2质量％
增感剂(KAYACURE-DETX(商品名)，日本化药株式会社制)
                                              0.4质量％
光聚合引发剂(IRGACURE 907(商品名)，Ciba Geigy公司制)
                                              1.1质量％
甲乙酮                        62.0质量％
下述含氟聚合物                0.14质量％
[化学式46]
含氟聚合物(Mw＝9,000)
(氧阻断层用涂布液的制备)
将下述组合物投入混合罐中进行搅拌，制成氧阻断层用涂布液。
添加3.2质量份的聚乙烯醇(PVA205(商品名，Kuraray株式会社制)、1.5质量份的聚乙烯吡咯烷酮(PVP K-30(商品名，日本催化剂株式会社制)、44质量份的甲醇和56质量份的水并进行搅拌。用孔径为0.4μm的聚丙烯制过滤器进行过滤，制备氧阻断层用涂布液。
(偏振元件的制作)
在9.8质量份的氯仿中添加0.096质量份的二色性偶氮色素No.(A-46)、0.096质量份的多官能单体环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360(商品名)，大阪有机化学株式会社制)、和0.008质量份的作为聚合引发剂的Irugacure OXE-01(商品名，Ciba Speciality Chemicals公司制)，搅拌溶解后过滤，得到二色性色素组合物的涂布液。接着，在形成于玻璃基板上并经过摩擦的下述聚乙烯醇取向膜上涂布上述涂布液，在室温下将氯仿自然干燥。其后，在氮气气氛下(氧气浓度为100ppm以下)照射5J的紫外线将取向状态固定。接着，涂布上述记载的氧阻断层用涂布液，在100℃下干燥2分钟。进而，涂布上述记载的透明树脂固化层用涂布液A，并在100℃下干燥2分钟。其后，在氮气气氛下(氧气浓度为100ppm以下)照射5J的紫外线以进行聚合，制得在光吸收各向异性层(层厚为0.4μm)的表面依次层叠有层厚为1μm的氧阻断层、层厚为2μm的透明树脂固化层的偏振元件。
[化学式47]
聚乙烯醇
由得到的偏振元件的光吸收各向异性层中的色素膜面内的对在吸收轴方向上具有振动面的偏振光的吸光度(Az)以及色素膜面内的对在偏振轴方向上具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)求得的二色比(D)和铅笔硬度如表1所示。铅笔硬度评价按照JIS K5400来实施。组合物具有向列液晶性，且具有作为偏振元件能够充分发挥功能的高的二色比(光吸收各向异性)和物理强度。
[实施例2]
在9.8质量份的氯仿中添加0.096质量份的二色性偶氮色素No.(A-46)、0.096质量份的多官能单体环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(V#360(商品名)，大阪有机化学株式会社制)、和0.008质量份的作为聚合引发剂Irugacure OXE-01(商品名，Ciba Speciality Chemicals公司制)，搅拌溶解后进行过滤，得到二色性色素组合物的涂布液。接着，在形成于玻璃基板上并经过摩擦的上述聚乙烯醇取向膜上涂布上述涂布液，在室温下将氯仿自然干燥。其后，在氮气气氛下(氧气浓度为100ppm以下)照射5J的紫外线将取向状态固定。接着，涂布上述记载的透明树脂固化用涂布液B，并在130℃下加热干燥2分钟，从而使圆盘状液晶性化合物水平取向。接着，在80℃下使用120W/cm2的高压汞灯，照射4秒钟紫外线进行聚合，制得在光吸收各向异性层(层厚为0.4μm)的表面显示出在光学上为负的折射率各向异性、并层叠有层厚为1.5μm的透明树脂固化层的偏振元件。
由得到的偏振元件的光吸收各向异性层中的色素膜面内的对在吸收轴方向上具有振动面的偏振光的吸光度(Az)以及色素膜面内的对在偏振轴方向上具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)求得的二色比(D)和铅笔硬度如表1所示。组合物具有向列液晶性，且具有作为偏振元件能够充分发挥功能的高的二色比(光吸收各向异性)和物理强度。另外，透明树脂固化层在波长550nm下的Re＝0nm、Rth＝200nm，圆盘状液晶性化合物在±1°的范围内水平取向。
(参考例1)
除了不层叠透明树脂固化层以外，与实施例1同样地制作偏振元件。得到的偏振元件的二色比(D)和铅笔硬度如表1所示。组合物具有向列液晶性，且具有作为偏振元件能够充分发挥功能的高的二色比(光吸收各向异性)，但铅笔硬度为2B以下，物理强度作为偏振元件来说是不充分的。
[表1]
K：结晶相
N：向列相
I：各向同性相
[实施例3]
(光取向膜用组合物的制备)
作为光取向膜用组合物，将以下组成的成分制成均匀溶液，然后通过0.45μm的膜滤器进行加压过滤而制备。
取向膜材料：下述偶氮化合物            1.00质量份
溶剂：N-甲基-2-吡咯烷酮               49.50质量份
2-丁氧基乙醇                          49.50质量份
[化学式48]
(带有光取向膜的玻璃基板的制作)
用绕线棒将得到的光取向膜用组合物涂布到玻璃基板上，在100℃下干燥1分钟，然后在超高压汞灯下隔着带通滤波器，从垂直方向对基板照射波长365nm左右的经直线偏振的紫外线，制得带有膜厚为0.07μm的光取向膜的玻璃基板。其中，累积光量为5J/cm2。
(偏振元件的制作)
在9.9质量份的氯仿中添加0.05质量份的二色性偶氮色素No.(C-30)和0.05质量份的二色性偶氮色素No.(D-1)，搅拌溶解后进行过滤，得到二色性色素组合物的涂布液。接着，在上述带有光取向膜的玻璃基板上涂布上述涂布液，在室温下将氯仿自然干燥。接着，涂布上述氧阻断层用涂布液，在100℃下干燥2分钟。进而，涂布上述记载的透明树脂固化层用涂布液A，在100℃下干燥2分钟。其后，在氮气气氛下(氧气浓度为100ppm以下)照射5J的紫外线进行聚合，制得在光吸收各向异性层(层厚为0.2μm)的表面上依次层叠有层厚为1μm的氧阻断层、层厚为2μm的透明树脂固化层的偏振元件。
由得到的偏振元件的光吸收各向异性层中的色素膜面内的对在吸收轴方向具有振动面的偏振光的吸光度(Az)以及色素膜面内的对在偏振轴方向具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)求得的二色比(D)和铅笔硬度如表2所示。铅笔硬度评价按照JIS K5400来实施。组合物具有向列液晶性，且具有作为偏振元件能够充分发挥功能的高的二色比(光吸收各向异性)和物理强度。
[实施例4]
除了使用0.02质量份的(C-30)、0.04质量份的(C-9)和0.04质量份(D-1)作为二色性偶氮色素以外，与实施例3同样地形成光吸收各向异性层(层厚为0.2μm)、氧阻断层(层厚为1μm)、透明树脂固化层(层厚为2μm)，制作偏振元件。
由得到的偏振元件的光吸收各向异性层中的色素膜面内的对在吸收轴方向具有振动面的偏振光的吸光度(Az)以及色素膜面内的对在偏振轴方向具有振动面的偏振光的吸光度(Ay)求得的二色比(D)和铅笔硬度如表2所示。铅笔硬度评价按照JIS K5400来实施。组合物具有向列液晶性，且具有作为偏振元件能够充分发挥功能的高的二色比(光吸收各向异性)和物理强度。
[表2]
K：结晶相
N：向列相
I：各向同性相
实施例3和实施例4的偏振元件在二色性色素组合物中没有使用多官能性单体。这些偏振元件如实施例3、4所示，由于能够在光取向膜上均匀地取向，不会产生摩擦引起的光漏，因此能够制造对比度高的起偏器。

Claims (20)

1.一种偏振元件，其特征在于，在透明支撑体上形成光取向膜，在该光取向膜上依次层叠有由二色性色素组合物形成的光吸收各向异性层和透明树脂固化层，所述二色性色素组合物含有下述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素中的至少一种，且不含液晶性的非着色性化合物；
通式(I)
式中，R1～R4各自独立地表示氢原子或取代基；R5和R6各自独立地表示氢原子或可以具有取代基的烷基；L1表示-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1表示可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基或可以具有取代基的芳香族杂环基；B1表示可以具有取代基的亚苯基或可以具有取代基的2价的芳香族杂环基；n表示1～5的整数，当n为2以上时，多个B1彼此可以相同也可以不同。
2.根据权利要求1所述的偏振元件，其特征在于，在所述光吸收各向异性层与透明树脂固化层之间具有由以聚乙烯醇为主要成分的组合物形成的氧阻断层。
3.根据权利要求1所述的偏振元件，其特征在于，所述透明树脂固化层具有在光学上为负的折射率各向异性，相对于可见光，面内的延迟值Re为10nm以下，且厚度方向的延迟值Rth为100～300nm。
4.根据权利要求3所述的偏振元件，其特征在于，在所述光吸收各向异性层与透明树脂固化层之间具有由以聚乙烯醇为主要成分的组合物形成的氧阻断层。
5.根据权利要求3所述的偏振元件，其特征在于，所述透明树脂固化层是由含有圆盘状液晶性化合物的组合物形成的。
6.根据权利要求5所述的偏振元件，其特征在于，在所述光吸收各向异性层与透明树脂固化层之间具有由以聚乙烯醇为主要成分的组合物形成的氧阻断层。
7.根据权利要求1所述的偏振元件，其特征在于，所述透明树脂固化层的层厚为1μm～30μm。
8.根据权利要求7所述的偏振元件，其特征在于，在所述光吸收各向异性层与透明树脂固化层之间具有由以聚乙烯醇为主要成分的组合物形成的氧阻断层。
9.根据权利要求7所述的偏振元件，其特征在于，所述透明树脂固化层具有在光学上为负的折射率各向异性，相对于可见光，面内的延迟值Re为10nm以下，且厚度方向的延迟值Rth为100～300nm。
10.根据权利要求9所述的偏振元件，其特征在于，在所述光吸收各向异性层与透明树脂固化层之间具有由以聚乙烯醇为主要成分的组合物形成的氧阻断层。
11.根据权利要求9所述的偏振元件，其特征在于，所述透明树脂固化层是由含有圆盘状液晶性化合物的组合物形成的。
12.根据权利要求11所述的偏振元件，其特征在于，在所述光吸收各向异性层与透明树脂固化层之间具有由以聚乙烯醇为主要成分的组合物形成的氧阻断层。
13.根据权利要求1～12任一项所述的偏振元件，其特征在于，所述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素为下述通式(Ia)表示的色素；
通式(Ia)
式中，R7和R8各自独立地表示氢原子、甲基或乙基；L1a表示-N＝N-、-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-或-CH＝CH-；A1a表示下述通式(IIa)或(IIIa)表示的基团；B1a和B2a各自独立地表示下述式(IVa)表示的基团；
式中，R9表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷氧基羰基或芳氧基羰基或者可以具有取代基的酰氧基；
式中，m表示0～2的整数。
14.根据权利要求1～12任一项所述的偏振元件，其特征在于，所述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素为下述通式(Ib)表示的色素；
通式(Ib)
式中，R10和R11各自独立地表示氢原子、甲基或乙基；L1b表示-N＝N-或-C(＝O)O-；L2b表示-CH＝N-、-N＝CH-、-C(＝O)O-或-OC(＝O)-；A1b表示下述式(IIa)或(IIIa)表示的基团；m1和n1分别表示0～2的整数；
式中，R9表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷氧基羰基或芳氧基羰基或者可以具有取代基的酰氧基。
15.根据权利要求1～12任一项所述的偏振元件，其特征在于，所述通式(I)表示的具有向列液晶性的二色性色素为下述通式(Ic)表示的色素；
通式(Ic)
式中，R12和R13各自独立地表示氢原子、甲基或乙基，A1c表示下述式(IIa)或(IIIa)表示的基团；
式中，R9表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷氧基羰基或芳氧基羰基或者可以具有取代基的酰氧基。
16.一种液晶显示装置，其特征在于，其具有权利要求1～15任一项所述的偏振元件。
17.权利要求1～15任一项所述的偏振元件的制造方法，其包括以下工序：(1)对透明支撑体上形成的取向膜进行光照射处理的工序、(2)在经过光照射处理的取向膜上涂布溶解于有机溶剂中的所述二色性色素组合物的工序、(3)通过使所述有机溶剂蒸发而使所述二色性色素组合物取向以制成光吸收各向异性层的工序和(4)在所述光吸收各向异性层或氧阻断层上涂布固化性透明树脂组合物并使其固化的工序。
18.根据权利要求17所述的偏振元件的制造方法，其进一步包括以下工序：(6)在所述光吸收各向异性层上涂布以聚乙烯醇为主要成分的组合物并使其干燥以制成氧阻断层的工序。
19.根据权利要求17所述的偏振元件的制造方法，其进一步包括以下工序：(5)利用光或热使所述二色性色素组合物中的聚合性基团聚合以使取向固定的工序。
20.根据权利要求19所述的偏振元件的制造方法，其进一步包括以下工序：(6)在所述光吸收各向异性层上涂布以聚乙烯醇为主要成分的组合物并使其干燥以制成氧阻断层的工序。
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