(57)【要約】  位相差フィルムは、光入射面に平行な方向に沿って複数の単位領域に分割したときに、同一波長の光に対する位相差が隣接する単位領域と１０ｎｍ以上異なる単位領域２が複数存在する。そして、位相差フィルムは、各単位領域における位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性と、全ての単位領域を含む全体領域における合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性とが異なることを利用するものである。これにより、材料の制約を受けることなく、容易に位相差の波長分散の制御が可能な光学素子を実現することができる。
2008152756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面に平行な方向に沿って複数の単位領域に分割したときに、同一波長の光に対する位相差が隣接する単位領域と１０ｎｍ以上異なる単位領域が複数存在する光学素子であって、
各単位領域における位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性と、全ての単位領域を含む全体領域における合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性とが異なることを利用した光学素子。
（ｒ（ｎ，λ）はｎ番目の単位領域における波長λｎｍの光に対する位相差であり、Ｒ（λ）は波長λｎｍの光に対する合成位相差である）
【請求項２】
面内で均一な位相差を与えるための面状の光学素子であって、
上記面を光入射面とし、当該面内の少なくとも一方向において、複屈折又は厚さの少なくとも一方が異なる複数の単位領域が連続する周期であって、その複数の単位領域の少なくとも一つが複屈折領域である周期が繰り返すように構成され、
上記周期の一つ以上を含むスポットの光束が上記光学素子を通過したときの合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が上記周期内の各単位領域を通過したときの光束の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性の何れとも実質的に異なることを特徴とする光学素子。
（ｒ（ｎ，λ）はｎ番目の単位領域における波長λｎｍの光に対する位相差であり、Ｒ（λ）は波長λｎｍの光に対する合成位相差である）
【請求項３】
表示セルが配置された部材を含む表示装置に使用される光学素子であって、
光入射面に平行な方向に沿って複数の単位領域に分割したときに、同一波長の光に対する位相差が隣接する単位領域と１０ｎｍ以上異なる単位領域が複数存在し、
上記の表示セルと対向する上記単位領域が複数存在し、
各単位領域における位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性と、全ての単位領域を含む全体領域における合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性とが異なることを特徴とする光学素子。
（ｒ（ｎ，λ）はｎ番目の単位領域における波長λｎｍの光に対する位相差であり、Ｒ（λ）は波長λｎｍの光に対する合成位相差である）
【請求項４】
表示セルの集合からなる液晶表示装置の液晶層の観察側あるいはそれと反対側に配置される位相差板として用いられる面状の光学素子であって、
上記面を光入射面とし、当該面内の少なくとも一方向において、複屈折又は厚さの少なくとも一方が異なる複数の単位領域が連続する周期であって、その複数の単位領域の少なくとも一つが複屈折領域である周期が繰り返すように構成され、
前記液晶表示装置の各表示セルに対して上記周期の一つ以上が対応するように構成されていることを特徴とする光学素子。
【請求項５】
上記周期の一つ以上を含むスポットの光束が上記光学素子を通過したときの合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が上記周期内の各単位領域を通過したときの光束の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性の何れとも実質的に異なることを特徴とする請求項４に記載の光学素子。
（ｒ（ｎ，λ）はｎ番目の単位領域における波長λｎｍの光に対する位相差であり、Ｒ（λ）は波長λｎｍの光に対する合成位相差である）
【請求項６】
偏光方向が平行な一対の偏光板の間に遅相軸が上記偏光板の偏光方向と４５°ずれるように配置したときに、一方の偏光板からの波長λの直線偏光がｎ番目の単位領域および他方の偏光板を透過するときの透過率をＩ（ｎ，λ）とし、
上記全体領域の上記光入射面の面積に対する、ｎ番目の単位領域の上記光入射面の面積比率をＭ（ｎ）としたとき、
λの光に対して、
【数１】
2008152756.tif 000010
の値で示される透過率を与える位相差が上記合成位相差Ｒ（λ）であることを特徴とする請求項１または３に記載の光学素子。
【請求項７】
上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が式（１）を満たすことを特徴とする請求項１から３および請求項５，６の何れか１項に記載の光学素子。
Ｒ（４４７）≦Ｒ（５４８）≦Ｒ（６２８）    式（１）
【請求項８】
上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性と、少なくとも１つの上記単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性とが、式（２）を満たすことを特徴とする請求項１から３および請求項５から７の何れか１項に記載の光学素子。
Ｒ（５４８）−Ｒ（４４７）＞ｒ（ｎ，５４８）−ｒ（ｎ，４４７）    式（２）
【請求項９】
上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性と、少なくとも１つの上記単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性とが、式（３）を満たすことを特徴とする請求項１から３および請求項５から８の何れか１項に記載の光学素子。
Ｒ（６２８）−Ｒ（５４８）＞ｒ（ｎ，６２８）−ｒ（ｎ，５４８）    式（３）
【請求項１０】
全てのｎにおいて
Ｒ（５４８）−Ｒ（４４７）＞０であり、
ｒ（ｎ，５４８）−ｒ（ｎ，４４７）＜０であることを特徴とする請求項８に記載の光学素子。
【請求項１１】
Ｒ（５５０）≦３５０ｎｍを満たすことを特徴とする請求項１から３および請求項５から１０の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１２】
各単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）、および、上記光入射面における各単位領域の全体に対する面積比率を設定することにより、上記合成位相差Ｒ（λ）およびその波長依存性が所望の位相差および波長依存性になるように制御されたことを特徴とする請求項１から３および請求項５から１１の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１３】
偏光方向が平行な一対の偏光板の間に位相差ｒｅの光学素子を遅相軸が上記偏光板の偏光方向と４５°ずれるように配置し、一方の偏光板からの波長λの直線偏光が光学素子および他方の偏光板を透過するときの透過率Ｉ（λ）と、波長λの光に対する位相差ｒｅとの関係式が
Ｉ（λ）＝1/2 ＋ 1/2・cos(2πre/λ)
で表され、
上記単位領域内において上記光入射面に平行な方向に沿って波長λｎｍの光に対する位相差が変化する場合、当該変化する位相差による透過率の平均値Ｉａｖｅを求め、当該平均値Ｉａｖｅの透過率を示す位相差ｒｅを上記関係式に基づいて特定し、特定した位相差ｒｅを当該単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）とすることを特徴とする請求項１から３および請求項５から１２の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１４】
上記複数の単位領域の各々の位相差は、実質上、異なる２つの位相差のいずれかを有することを特徴とする請求項１から１３の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１５】
フィルム状、シート状または板状であることを特徴とする請求項１または３に記載の光学素子。
【請求項１６】
上記複数の単位領域は同一材料で形成されており、
隣接する単位領域の位相差の差は、当該単位領域の厚みの差に起因するものであることを特徴とする請求項２，４，１５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１７】
各単位領域の各々は矩形状であり、長手方向を平行にしてストライプ状に配置されていることを特徴とする請求項２，４，１５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１８】
上記複数の単位領域の一部は、楕円状または円状であることを特徴とする請求項２，４，１５のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項１９】
入射面から入射した光に対して複屈折を生じさせる光学素子であって、
同一波長の光に対する位相差が互いに異なる第１領域から第Ｎ領域のＮ個（Ｎは２以上の整数）の領域が上記入射面に平行な方向に分散しており、
可視領域に含まれる２つの波長をλ１、λ２（λ１＞λ２）とし、
λ１の光に対する第ｎ領域（ｎは１からＮの何れかの整数）の位相差をｒ（ｎ，λ１）、λ２の光に対する第ｎ領域の位相差をｒ（ｎ，λ２）、全面積に対する第ｎ領域の面積比率をＭ（ｎ）、第ｎ領域における波長λ１の光に対する複屈折性を示す特徴量の値をＴ（ｎ，λ１）、第ｎ領域における波長λ２の光に対する前記特徴量の値をＴ（ｎ，λ２）としたとき、
λ１の光に対して、前記特徴量が
【数２】
2008152756.tif 000011
の値で示される複屈折性を与える位相差Ｒ（λ１）と、
λ２の光に対して、前記特徴量が
【数３】
2008152756.tif 000012
の値で示される複屈折性を与える位相差Ｒ（λ２）とが下記の式（４）を満足することを特徴とする光学素子。
Ｒ（λ１）＞Ｒ（λ２）  式（４）
【請求項２０】
平行な２枚の偏光板の間に配置され、視野角特性の向上に用いられることを特徴とする請求項１から１９の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項２１】
請求項１から２０の何れか１項に記載の光学素子を備えた表示装置。
【請求項２２】
少なくとも、偏光板，上記光学素子，複数の表示セルが配列された部材を、この順に備えており、
上記光学素子は、上記の各表示セルに対向する領域において複数の上記単位領域を存在させることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
上記表示セルは、カラー表示を形成する三原色の各々を表示するセルであることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２４】
カラー表示を形成する三原色のカラーフィルターを備えており、
上記光学素子は、上記カラーフィルターおよび上記複数の表示セルが配列された部材との相対位置を任意に設定できることを特徴とする請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
上記表示セルが液晶表示セルであることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２６】
上記表示セルは、垂直配向された液晶表示セルであることを特徴とする請求項２５に記載の表示装置。
【請求項２７】
上記表示セルは、ＩＰＳ（in-plane-swiching）型液晶表示セルであることを特徴とする請求項２５に記載の表示装置。
【請求項２８】
上記表示セルがＥＬ（Electroluminescence）表示セルであることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
【請求項２９】
偏光板と、当該偏光板を通過した偏光が入射される請求項１から２０の何れか１項に記載の光学素子を備える光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光に対して複屈折を示す光学素子およびそれを用いた表示装置、光学デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、延伸ポリカーボネートフィルムに代表される高分子位相差フィルムは、液晶ディスプレイやＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイにおいて様々な用途に使用されている。【０００３】
例えば、液晶ディスプレイの場合、液晶分子自体が有する複屈折のために、黒表示の際に斜め方向に光漏れが生じるという視野角特性に課題がある。この視野角特性を改善するために、液晶分子が有する複屈折を光学補償する位相差フィルムを配する技術が知られている。例えば、ＶＡ型の液晶分子に対しては、ネガティブＣプレート（ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ；ｎｘ，ｎｙはフィルム面内のｘ，ｙ方向の屈折率、ｎｚは厚み方向の屈折率）の位相差フィルムが有効であることが知られている（非特許文献１参照）。【０００４】
また、ＶＡ型（垂直配向型）の液晶ディスプレイでは、一対の偏光板を偏光軸が直交するように配置される。このとき、一対の偏光板の偏光軸は、正面から見た場合には直交しているが、斜め方向から見た場合に９０°よりも大きくなる。これにより、黒表示時に斜め方向に光漏れが生じることとなる。この偏光軸直交性の視野角依存性を補償するためにポジティブＡプレート（ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ）の位相差フィルムが有効であることが知られている。【０００５】
さらに、位相差フィルムは、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイに組み込まれるλ／４位相差フィルムまたはλ／２位相差フィルムとしても用いられる。【０００６】
図１８は、反射防止用にλ／４位相差フィルムを用いたＥＬディスプレイの一例を示す図である。図１８に示されるように、ＥＬディスプレイは、透明導電膜およびガラスを含むＥＬセルと、λ／４位相差フィルムと、偏光板とがこの順に配されている。そして、外部からの光は、偏光板により直線偏光に偏光され、その後λ／４位相差フィルムにより円偏光に変換される。そして、当該円偏光は、ＥＬセルにおいて反射し、再度λ／４位相差フィルムを通過する。そのため、偏光板から出射した直線偏光は、ＥＬセルにて反射することにより、λ／４位相差フィルムを２回通過することとなり、偏光軸が９０°異なる直線偏光に変換されることとなる。すなわち、ＥＬセルにて反射し、λ／４位相差フィルムを通過した直線偏光の偏光軸は、偏光板の偏光軸と直交する。その結果、ＥＬセルにて反射された光は、偏光板にて遮断され、外部に漏れない。【０００７】
このように、位相差フィルムは、様々な用途に用いられている。【０００８】
一方、複屈折Δｎは、波長によって変化する性質（波長分散または波長依存性）を示し、複屈折の波長分散は式（ａ）で示されることが知られている。【０００９】
【数１】
2008152756.tif 000003
【００１０】
ここで、ポリカーボネートやポリアリレートなどの多くの高分子材料では、短波長化するとともに複屈折Δｎが大きくなる正常分散を示す。そして、位相差Ｒｅは、複屈折Δｎと厚みｄとから、下記の式で表される。
Ｒｅ＝Δｎ×ｄ
そのため、位相差も複屈折と同様の波長分散を示す。すなわち、多くの位相差フィルム単体での位相差の波長分散は正常分散である。【００１１】
ここで、位相差フィルムにおける位相差の波長分散は、ディスプレイの表示性能に影響を及ぼす重要な要素である。例えば、上記のように液晶分子自体の複屈折を位相差フィルムにて光学補償する場合、いずれの波長においても光学補償するためには、液晶分子の複屈折の波長分散と、位相差フィルムの位相差の波長分散とを同じにする必要がある。そうでなければ、黒表示時に波長によって光漏れが生じることとなる。【００１２】
また、図１８のように外部から進入した自然光に対する反射防止を目的としてλ／４位相差フィルムを用いる場合、当該位相差フィルムの波長分散は、少なくとも可視光領域のどの波長の光においても位相差が波長の１／４を示すことが好ましい。そうでなければ、特定の波長については反射防止できるものの、それ以外の波長については反射光の漏れが生じることとなる。【００１３】
このような理由から、位相差フィルムにおける位相差の波長分散を制御するための技術が開発されている。【００１４】
非特許文献２には、複数の位相差フィルムを積層することで波長分散の制御を行う技術が開示されている。これは、同じ波長分散の複数のフィルムを遅相軸が所定の角度になるように貼り合せたり、波長分散の異なる２種のフィルムを貼り合せるものである。【００１５】
また、特許文献１には、波長分散の異なるモノマーを共重合させ、逆の波長分散（すなわち、短波長化するとともに位相差が小さくなる）を示すフィルムを実現する技術が開示されている。【００１６】
この他にも、表面にピッチ３００〜３５０ｎｍの矩形格子を形成し、構造複屈折を利用して、位相差の波長分散を制御するホログラフィックリターダーの技術が知られている。また、特許文献２にも構造性複屈折素子に関する技術が開示されている。【００１７】
また、特許文献３には、カラー表示を形成するＲＧＢ等の三基本色の画素に対応して異なる位相差の３種の領域を分布させる構成により、リタデーションを基本色ごとに設定し、複屈折光の波長分散に対応する技術が開示されている。特許文献４，５および非特許文献３にも、同様に、異なる位相差の３種の領域を分布させ、それぞれの領域の表示色を変更させる技術が開示されている。これらの技術は、各領域の位相差をそれぞれ個別に利用するものである。【００１８】
しかしながら、非特許文献２のように複数の位相差フィルムを粘着剤等で貼り合わせる場合、歩留まりが悪くなるとともに、位相差フィルム全体が厚くなる。また、ロール状のフィルムを作製できない。【００１９】
また、特許文献１のように複数のモノマーを共重合する場合、モノマー間の複屈折の差分により位相差が発現するため、全体として位相差の発現性が小さくなる。そのため、目的とする位相差を得るためには厚みが厚くなる。【００２０】
また、材料により波長分散を制御すると、波長分散以外の特性も当該材料によって決定されることとなる。例えば、表示性能に影響を与える特性として光弾性複屈折がある。これは、応力を受けたときに複屈折の変化を示すものであり、光弾性係数によって示される。光弾性係数が大きい場合、液晶パネル等に貼り合せた際の応力による表示が悪化する場合がある。そのため、材料が限定されてしまうことにより、波長分散を制御したとしても、他の特性に関して目的のものが得られない場合もある。すなわち、材料によって設計の自由度が制約されることとなる。【００２１】
また、ホログラフィックリターダーの技術の場合、ナノレベルでの精密微細加工が必要である点、ゴミ等の異物の付着により位相差が変化してしまうため、これらの付着を防止する必要がある点などの問題がある。
【特許文献１】日本国公開特許公報  特開２００１−２４９２２２（２００１年９月１４日公開）
【特許文献２】日本国実用新案登録公報２５８７３４２号（１９９８年１２月１６日発行）
【特許文献３】日本国公開特許公報  特開平８−３３４６１９（１９９６年１２月１７日公開）
【特許文献４】日本国公開特許公報  特開平７−４３７０７（１９９５年２月１４日公開）
【特許文献５】日本国公表特許公報  特表２００６−５２０９２８（２００６年９月１４日公表）
【非特許文献１】葛原憲康，梅田博紀，渋江俊明、「ＶＡ型液晶ＴＶ用視野角拡大フィルムＶＡ−ＴＡＣの開発」、[online]、[平成１９年６月７日検索]、インターネット〈URL：http://konicaminolta.jp/about/research/technology_report/2006/pdf/introduce_009.pdf
【非特許文献２】藤井貞男、「高分子系位相差フィルムの要求特性と材料設計」、液晶、第９巻、第４号、ｐ２２７−２３６、２００５年
【非特許文献３】B.M.I van der Zande, A.C.Nieuwkerk, M.van Deurzen, C.A.Renders, E. Peeters, and S.J.Roosendaal,"14.2: Technologies Towards Patterned Optical Foils", SID 03 DIGEST 194
【発明の開示】
【００２２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、材料の制約を受けることなく、容易に位相差の波長分散の制御が可能な光学素子を実現することにある。
【００２３】
本発明に係る光学素子は、上記目的を達成するために、光入射面に平行な方向に沿って複数の単位領域に分割したときに、同一波長の光に対する位相差が隣接する単位領域と１０ｎｍ以上異なる単位領域が複数存在する光学素子であって、各単位領域における位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性と、全ての単位領域を含む全体領域における合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性とが異なることを利用するものである。
【００２４】
なお、ｒ（ｎ，λ）はｎ番目の単位領域における波長λｎｍの光に対する位相差であり、Ｒ（λ）は波長λｎｍの光に対する合成位相差である。そして、ここで述べる位相差とは、光入射面に垂直な方向から見た際の位相差である。本明細書において、特に光入射面に対する角度の言及がない場合、「位相差」は光入射面に垂直な方向から見た際の位相差を意味するものとする。
【００２５】
ここで、合成位相差とは、全体領域を巨視的にみたときの位相差のことである。また、「利用」とは、全体領域を１つの素子として合成位相差の波長依存性を利用することを意味している。
【００２６】
上記の構成によれば、単位領域が人間の目で視認できない程度になるように、光学素子とこれを視る人間との距離を確保した場合に、人間は、全体領域を巨視的に視ることとなる。すなわち、単位領域を視認できない距離からみた場合に、人間は、巨視的に合成位相差の波長分散を示す光学素子として認識することとなる。
【００２７】
このとき、合成位相差Ｒ（λ）は、各単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）による複屈折性の平均の複屈折性に対応する位相差を示す。ここで、位相差が同じであってもそこに入射する光の波長が異なれば、異なる複屈折性を示すこととなる。
【００２８】
例えば、複屈折性を示す特徴量として、偏光板の偏光軸が互いに平行（平行ニコル状態）にした２枚の偏光板の間に、位相差reを有するフィルムを、その遅相軸が偏光板の透過軸と角度θを成すように置いたときの、波長λの透過率Ｉ(θ、λ)を考える。このとき、透過率は次式で与えられる。
Ｉ(θ、λ)＝cos4θ＋sin4θ＋1/2・cos(2πre/λ)・sin2(2θ)
ここで、θを４５°とすると、透過率は次式となり、三角関数で示される。
Ｉ(λ)＝1/2 + 1/2・cos(2πre/λ)
ただし、その周期は、波長によって異なる。各単位領域において位相差が波長に拘わらず同じ値であったとしても、合成位相差は波長によって変化する。逆に、各単位領域において位相差が正常の波長分散を示していたとしても、合成位相差が波長によって変化しない場合もありえる。すなわち、各単位領域における位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性と、全ての単位領域を含む全体領域における合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性とが異なる。
【００２９】
この合成位相差の波長依存性（波長分散）は、各単位領域の位相差、および、全体領域に対する各単位領域の面積比率によって決定される。そのため、合成位相差の波長分散を、材料の制約を受けることなく、容易に制御することができる。
【００３０】
また、全体領域の合成位相差の波長分散を単位領域の位相差および面積比率で制御できるため、材料による制約を受けない。つまり、波長分散以外の特性が目的のものになるように材料を選択できる。
【００３１】
このように、本発明は、全体領域を１つの素子として、巨視的にみた合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性を利用するものである。そのため、特許文献３〜５および非特許文献３のように、三基本色の表示セルに対応して異なる位相差の３種の領域を分布させ、各領域の位相差を他の領域の位相差と合成することなくそのまま表示セルごとに利用する形態とは異なるものである。
【００３２】
さらに、上記の構成によれば、視野角特性が改善されることも確認されている。
【００３３】
光学素子の形状は特に限定されるものではないが、フィルム状、シート状または板状のものとして使用することが一般的である。
【００３４】
また、複屈折又は厚さの少なくとも一方が異なる複数の単位領域が周期的に連続する場合には、次のようにも表現できる。すなわち、本発明の光学素子は、面内で均一な位相差を与えるための面状の光学素子であって、上記面を光入射面とし、当該面内の少なくとも一方向において、複屈折又は厚さの少なくとも一方が異なる複数の単位領域が連続する周期であって、その複数の単位領域の少なくとも一つが複屈折領域である周期が繰り返すように構成され、上記周期の一つ以上を含むスポットの光束が上記光学素子を通過したときの合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が上記周期内の各単位領域を通過したときの光束の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性の何れとも実質的に異なるものであるとも表現できる。
【００３５】
ここで、各周期は、複屈折又は厚さの少なくとも一方が異なる複数の単位領域の順番やサイズが一定である。
【００３６】
上記の構成によれば、周期の一つ以上を含むスポットの光束が上記光学素子を通過したときの合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が上記周期内の各単位領域を通過したときの光束の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性の何れとも実質的に異なる。つまり、位相差フィルムを巨視的に見たときの合成位相差が、各単位領域を構成する材料の位相差の波長依存性（波長分散）とは異なる。これにより、合成位相差の波長分散を、材料の制約を受けることなく、容易に制御することができる。
【００３７】
さらに、本発明の光学素子は、主として表示装置に適用されるものである。そのため、本発明の光学素子は、表示セルが配置された部材を含む表示装置に使用される光学素子であって、光入射面に平行な方向に沿って複数の単位領域に分割したときに、同一波長の光に対する位相差が隣接する単位領域と１０ｎｍ以上異なる単位領域が複数存在し、上記の表示セルと対向する上記単位領域が複数存在し、各単位領域における位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性と、全ての単位領域を含む全体領域における合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性とが異なるものであると表現できる。
【００３８】
もしくは、複屈折又は厚さの少なくとも一方が異なる複数の単位領域が周期的に連続する場合には、次のようにも表現できる。すなわち、本発明の光学素子は、表示セルの集合からなる液晶表示装置の液晶層の観察側あるいはそれと反対側に配置される位相差板として用いられる面状の光学素子であって、上記面を光入射面とし、当該面内の少なくとも一方向において、複屈折又は厚さの少なくとも一方が異なる複数の単位領域が連続する周期であって、その複数の単位領域の少なくとも一つが複屈折領域である周期が繰り返すように構成され、前記液晶表示装置の各表示セルに対して上記周期の一つ以上が対応するように構成されているものであるとも表現できる。
【００３９】
ここで、表示セルとは、最小の表示単位のことであり、例えば、ＲＧＢの３つの領域をまとめて一つの画素とする場合には、ＲＧＢの各々の領域が表示セルとなる。そして、表示セルの中には、複数の単位領域が含まれる。また、複数種類の単位領域が周期的に配列されている場合には、表示セルの中に一つ以上の周期が含まれる。そのため、光学素子は、各表示セルに対して、合成位相差Ｒ（λ）の複屈折性を示すこととなる。すなわち、光学素子は、合成位相差の波長分散を有する光学素子として機能することとなる。このように、本発明の光学素子は、表示セルの中に位相差の異なる複数の単位領域が含まれ、これら複数の単位領域全体の合成位相差の波長分散を利用するものである。そのため、上述したように、表示セルと同サイズであり、かつ、均一な位相差を有する領域をＲＧＢの各表示セルに対応させる特許文献３〜５および非特許文献３の技術思想と本発明の技術思想とは全く異なるものである。
【００４０】
また、本発明の光学素子は、上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が式（１）を満たすものであってもよい。Ｒ（４４７）≦Ｒ（５４８）≦Ｒ（６２８）    式（１）
【００４１】
これにより、逆の波長分散を示す光学素子を容易に実現することができるとともに、波長分散の度合いも制御できる。また、従来材料により波長分散を制御していた場合に比べて、より大きな逆の波長分散、つまり、位相差を縦軸、波長を横軸にとったときのグラフにおいて、傾きが大きな波長分散を示す光学素子を容易に実現することができる。
【００４２】
また、本発明の光学素子は、上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性と、少なくとも１つの上記単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性とが、式（２）を満たすことが好ましい。
Ｒ（５４８）−Ｒ（４４７）＞ｒ（ｎ，５４８）−ｒ（ｎ，４４７）    式（２）
【００４３】
また、本発明の光学素子は、上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性と、少なくとも１つの上記単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性とが、下記の式（３）を満たすことが好ましい。
Ｒ（６２８）−Ｒ（５４８）＞ｒ（ｎ，６２８）−ｒ（ｎ，５４８）    式（３）
【００４４】
これによれば、位相差を縦軸、波長を横軸にとったときのグラフにおいて、合成位相差の波長分散は、単位領域の波長分散よりも傾きが大きくなる。つまり、単位領域を構成する材料の複屈折の波長分散と比較して、合成位相差の波長分散の傾きを大きくすることができる。その結果、波長分散を制御する際に材料を考慮することがなく、材料の選択の幅が広がることとなる。例えば、全てのｎにおいて、Ｒ（５４８）−Ｒ（４４７）＞０であり、ｒ（ｎ，５４８）−ｒ（ｎ，４４７）＜０であるように設計することもできる。
【００４５】
また、合成位相差Ｒ（５５０）≦３５０ｎｍであることが好ましい。高画質の液晶表示装置用の光学補償のための位相差フィルムとしては、位相差が一般に３５０ｎｍであることが必要である。そのため、上記の構成により、液晶表示装置に好適に使用することができる。
【００４６】
また、本発明の光学素子は、各単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）、および、上記光入射面における各単位領域の上記全体領域に対する面積比率を設定することにより、上記合成位相差Ｒ（λ）およびその波長依存性が所望の位相差および波長依存性になるように制御されたものである。
【００４７】
また、偏光方向が平行な一対の偏光板の間に位相差ｒｅの光学素子を遅相軸が上記偏光板の偏光方向と４５°ずれるように配置し、一方の偏光板からの波長λの直線偏光が光学素子および他方の偏光板を透過するときの透過率Ｉ（λ）と、波長λの光に対する位相差ｒｅとの関係式が
Ｉ（λ）＝1/2 ＋ 1/2・cos(2πre/λ)
で表され、上記単位領域内において上記光入射面に平行な方向に沿って波長λｎｍの光に対する位相差が変化する場合、当該変化する位相差による透過率の平均値Ｉａｖｅを求め、当該平均値Ｉａｖｅの透過率を示す位相差ｒｅを上記関係式に基づいて特定し、特定した位相差ｒｅを当該単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）とすればよい。
【００４８】
なお、上記複数の単位領域の各々の位相差は、実質上、異なる２つの位相差のいずれかであることが好ましい。これにより、光学素子の製造が容易となる。なお、全単位領域のうちの僅か数％が上記２つの位相差以外の位相差を有していても、複数の単位領域の各々の位相差は、実質上、異なる２つの位相差のいずれかであるといえる。
【００４９】
上記各単位領域の位相差の差は、複屈折又は厚みによって制御すればよい。例えば、上記複数の単位領域は同一材料で形成されている場合、隣接する単位領域の厚みを変えればよい。
【００５０】
また、各単位領域の形状は特に限定されるものではない。例えば、単位領域の各々は矩形状であり、長手方向を平行にしてストライプ状に配置されていてもよい。このような配置を有する光学素子は比較的製造しやすい。また、複数の単位領域の一部は、楕円状または円状であってもよい。
【００５１】
本発明の光学素子は、光学素子を適用する表示装置の表示セルに対応する領域に単位領域を複数存在させることが望ましい。存在状態により好ましい大きさは異なるが、例えば、ストライプ上に単位領域を存在させる場合、その幅は好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以下である。すなわち、表示装置を実際に視認する際に、単位領域が平均化されて見えることが必要であり、その絶対的な大きさは適用される装置に依存し限定的ではない。ここで、表示セルとは、表示装置の最小の表示単位（ドット）を示すものである。例えば、１つの液晶セルに３原色（ＲＧＢ）のカラーフィルターのいずれかの色を重ね、３色の液晶セルが合わさり、一画素を形成している場合、当該一画素を構成するサブピクセルであるＲ，Ｇ，Ｂ各々の液晶セルを表示セルという。なお、表示セルはＥＬセルであってもよい。
【００５２】
隣接する単位領域の位相差の差は、１０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは１００ｎｍ以上である。各単位領域の光軸は、一般には、同一方向とすることが好ましい。光軸のバラツキは、±１０°以内が好ましく、より好ましくは±５°、さらに好ましくは±１°以内である。また、必要に応じ、互いの光軸を９０°と直交させることも可能である。
【００５３】
また、本発明の光学素子は、合成位相差が逆の波長分散を示す場合、次のようにも表現できる。つまり、本発明の光学素子は、入射面から入射した光に対して複屈折を生じさせる光学素子であって、同一波長の光に対する位相差が互いに異なる第１領域から第Ｎ領域のＮ個（Ｎは２以上の整数）の領域が上記入射面に平行な方向に分散しており、可視領域に含まれる２つの波長をλ１、λ２（λ１＞λ２）とし、λ１の光に対する第ｎ領域（ｎは１からＮの何れかの整数）の位相差をｒ（ｎ，λ１）、λ２の光に対する第ｎ領域の位相差をｒ（ｎ，λ２）、全面積に対する第ｎ領域の面積比率をＭ（ｎ）、第ｎ領域における波長λ１の光に対する複屈折性を示す特徴量の値をＴ（ｎ，λ１）、第ｎ領域における波長λ２の光に対する前記特徴量の値をＴ（ｎ，λ２）としたとき、λ１の光に対して、前記特徴量が
【数２】
2008152756.tif 000004
の値で示される複屈折性を与える位相差Ｒ（λ１）と、λ２の光に対して、前記特徴量が
【数３】
2008152756.tif 000005
の値で示される複屈折性を与える位相差Ｒ（λ２）とが下記の式（４）を満足することを特徴とする。Ｒ（λ１）＞Ｒ（λ２）  式（４）
【００５４】
これにより、逆の波長分散を示す光学素子を、材料の制約を受けることなく容易に実現することができる。
【００５５】
また、本発明の表示装置は、上記の光学素子を備えたものである。
【００５６】
例えば、本発明の表示装置は、液晶層を備え、上記光学素子を、上記液晶層の液晶分子が有する複屈折を補償するための光学補償素子として用いてもよい。
【００５７】
上記の光学素子は、単位領域の位相差および面積比率を設定することにより、合成位相差が所望の波長分散を示すものとなる。そのため、液晶分子自身が有する複屈折の波長分散と同じ波長分散となるように制御された光学素子を容易に作製することができる。その結果、光学補償効果が改善できる。
【００５８】
また、上記光学素子を、４分の１波長板または２分の１波長板として用いてもよい。自然光に対する理想的な４分の１波長板は、少なくとも可視光領域において、位相差が何れの波長の光に対しても波長の１／４となることが求められる。上記の光学素子によれば、単位領域の位相差および面積比率を適宜設定することにより、当該理想的な波長分散を有するようにすることができる。２分の１波長板についても同様である。その結果、表示装置の表示性能が向上する。
【００５９】
さらに、上記光学素子は視野角特性がよいことが確認されている。そのため、上記光学素子を視野角制御素子として用いてもよい。これにより、表示装置の視野角特性が向上する。
【００６０】
また、本発明の表示装置は、少なくとも、偏光板，上記光学素子，複数の表示セルが配列された部材を、この順に備えており、上記光学素子は、上記の各表示セルに対向する領域において複数の上記単位領域を存在させることが好ましい。存在状態により好ましい大きさは異なるが、例えば、ストライプ上に単位領域を存在させる場合、その幅は好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以下である。すなわち、表示装置を実際に視認する際に、単位領域が平均化されて見えることが必要であり、その絶対的な大きさは適用される装置に依存し限定的ではない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態の位相差フィルムの一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は断面図である。
【図２】透過率の位相差依存性を示すグラフである。
【図３】図２の位相差１００ｎｍから２００ｎｍの範囲を拡大したグラフである。
【図４】本実施形態の位相差フィルムの実施例１における合成位相差の波長分散のシミュレーション結果を示す図である。
【図５】本実施形態の位相差フィルムの実施例２〜４における合成位相差の波長分散のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】位相差がフィルム面に平行な方向に沿って均一であるポリカーボネートの位相差フィルムにおける位相差の波長分散の測定結果を示すグラフである。
【図７】位相差λ／４の領域と、位相差λ／２の領域とが混在している位相差フィルムにおける合成位相差の波長分散の測定結果を示すグラフである。
【図８】位相差フィルムにおける合成位相差の実測値およびシミュレーション結果との比較と示すグラフである。
【図９】厚みを変化させることで位相差が異なる単位領域が形成された位相差フィルムの一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図を示す。
【図１０】厚みを変化させることで位相差が異なる単位領域が形成された位相差フィルムの他の例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図を示す。
【図１１】厚みを変化させることで位相差が異なる単位領域が形成された位相差フィルムの更なる他の例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図を示す。
【図１２】厚みを変化させることで位相差が異なる単位領域が形成された位相差フィルムの更なる他の例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図を示す。
【図１３】複屈折が部分的に異なる位相差フィルムを作製する方法の一例を示す図である。
【図１４】単位領域の配列の一例を示す図である。
【図１５（ａ）】液晶材料をパターン化する方法を示す図である。
【図１５（ｂ）】無機材料をパターン化する方法を示す図である。
【図１６】視野角特性のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）は実施例３、（ｃ）は実施例４、（ｄ）は実施例２を示す図である。
【図１７】本実施形態の位相差フィルムにおける位相差の視野角特性の測定結果を示すグラフである。
【図１８】反射防止用にλ／４位相差フィルムを用いたＥＬディスプレイの一例を示す図である。
【図１９】位相差が不連続に変化する位相差フィルムの単位領域の境界を示す図である。
【図２０】位相差が連続的に変化する位相差フィルムの単位領域の境界を示す図である。
【図２１】相分離を用いて製造された、ポリカーボネート／シクロオレフィンポリマーのブレンドキャストフィルムのパラレルニコル下偏光顕微鏡写真である。
【図２２】図２１で示されるポリカーボネート／シクロオレフィンポリマーのブレンドキャストフィルムの全体領域の規格化した合成位相差（波長５５０ｎｍの光における合成位相差を１とする）の結果を示す図である。
【図２３】ポリカーボネートキャストフィルムの規格化した位相差（波長５５０ｎｍの光における位相差を１とする）の測定結果である。
【図２４】シクロオレフィンポリマーキャストフィルムの規格化した位相差（波長５５０ｎｍの光における位相差を１とする）の測定結果である。
【図２５】位相差２２０ｎｍの第１単位領域と別種類の第２単位領域とがストライプ状に交互に配列され、面積比１：１で混在している位相差フィルムにおける全体領域の合成位相差のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２６】位相差２２０ｎｍの第１単位領域と別種類の第２単位領域とがストライプ状に交互に配列され、面積比０．５１３：１（第１単位領域：第２単位領域）で混在している位相差フィルムにおける全体領域の合成位相差のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２７】本実施形態の位相差フィルムを備えた液晶表示装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１      位相差フィルム（光学素子）
２      単位領域
３      全体領域
４      フィルム
５・６  突起部
１０      液晶表示装置
１６・２１  偏光板
１８      液晶層
１９      カラーフィルタ
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
本発明の光学素子に関する実施の一形態について図１〜図２７に基づいて説明すれば以下のとおりである。本発明の光学素子は、主に、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイなどの表示装置に使用されるものである。なお、本実施形態では、フィルム状、板状またはシート状、すなわち面状の光学素子について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、基板の表面に位相差を制御する加工を施したものであってもよい。また、面状の光学素子は、可撓性を有していても、有していなくてもよい。【００６４】
本実施形態に係る位相差フィルム（光学素子）は、フィルムの一方の面を光入射面として使用されるものである。そして、当該位相差フィルムは、フィルム面（光入射面）内の少なくとも一方向において、位相差が変化するものである。この変化量は、単なる製造バラツキの程度を超えるものである。すなわち、当該位相差フィルムは、フィルム面（光入射面）に平行な方向に沿って、同一波長の光に対する位相差の異なる単位領域が複数存在している。そして、同一波長の光に対する位相差が隣接する単位領域と１０ｎｍ以上異なる単位領域が複数存在する。【００６５】
ここで、単位領域の分割方法について説明する。本実施形態では、隣接する２つの単位領域の位相差の差がなるべく大きくなるように、複数の単位領域に分割する。【００６６】
例えば、図１９に示すように、フィルム面の一方向において、位相差ｒ１を有する領域と位相差ｒ２を有する領域とが交互に配置されている場合には、位相差ｒ１を有する領域と位相差ｒ２を有する領域との境界により単位領域を分割すればよい。すなわち、フィルム面に沿って連続して同じ位相差（ｒ１またはｒ２）を有する領域（図中Ａ（１）、Ｂ（１），Ａ（２）、Ｂ（２））の各々を単位領域として設定すればよい。図１９では、位相差ｒ１を有する領域Ａと位相差ｒ２を有する領域Ｂとがこの順で繰り返し配列されている。また、領域Ａ（１）、Ａ（２）、・・・は、全ての同じ幅を有する。同様に、領域Ｂ（１）、Ｂ（２）、・・・は、全ての同じ幅を有する。すなわち、図１９に示す位相差フィルムは、フィルム面の一方向において、単位領域となる一つの領域Ａと単位領域となる一つの領域Ｂとをまとめた周期が繰り返されて構成されている。図１９では、単位領域が２つの位相差ｒ１、ｒ２のいずれかを有するものとしたが、３以上の位相差のうちのいずれかを有する場合であってもよい。【００６７】
一方、本実施形態の位相差フィルムは、図２０に示されるようにフィルム面に沿って位相差が連続的に変化するものであってもよい。このような場合には、次のようにして単位領域を分割すればよい。すなわち、フィルム面の位置の座標を、当該フィルム面上の２つの軸であるＸ軸及びＹ軸上の座標で表し、座標（ｘ，ｙ）における位相差をｐ（ｘ、ｙ）とし、フィルム面の全面積をＡとするとき、
【数４】
2008152756.tif 000006
で表される平均位相差ｒＡＶＥを有する座標を繋ぐ線を単位領域の境界に設定すればよい。このような設定を行うことで、平均位相差ｒＡＶＥ以上の位相差ｐ（ｘ、ｙ）を有し、かつフィルム面に沿って連続する領域（図２０中、Ａ（１）、Ａ（２）で示す）、および、当該平均位相差ｒＡＶＥ未満の位相差ｐ（ｘ、ｙ）を有し、かつフィルム面に沿って連続する領域（図２０中、Ｂ（１）、Ｂ（２）で示す）の各々が、単位領域となる。また、図２０に示す位相差フィルムも、フィルム面の一方向において、単位領域となる一つの領域Ａと単位領域となる一つの領域Ｂとを含む周期が繰り返されて構成されている。【００６８】
なお、図２０で示されるように、位相差がフィルム面に沿って連続的に変化する場合、各単位領域の位相差は、次のようにして求める。すなわち、偏光方向が平行な一対の偏光板の間に位相差ｒｅの光学素子を遅相軸が上記偏光板の偏光方向と４５°ずれるように配置し、一方の偏光板からの波長λの直線偏光が光学素子および他方の偏光板を透過するときの透過率Ｉ（λ）と、波長λの光に対する位相差ｒｅとの関係式は  Ｉ（λ）＝1/2 ＋ 1/2・cos(2πre/λ)  で表される。そして、単位領域内において変化する位相差による透過率の平均値Ｉａｖｅを求め、当該平均値Ｉａｖｅの透過率を示す位相差ｒｅを上記関係式に基づいて特定し、特定した位相差ｒｅを当該単位領域の位相差とすればよい。【００６９】
また、均一な位相差のフィルム面上に、所定の間隔で突起部等を島状に設けることで位相差を変化させる場合には、突起部が設けられた箇所を一つ単位領域とし、突起部が設けられていない部分を別の単位領域とすればよい。【００７０】
本実施形態では、このようにして分割された単位領域が人間の視覚によって認識できない微小サイズの領域になるように設計している。人間の視覚によって認識できない領域のサイズは、距離にも依存する。すなわち、位相差フィルムと当該位相差フィルムを視る人間との距離が長くなればなるほど、当該単位領域のサイズも大きくすることができる。なお、単位領域の形状は何ら限定されるものではない。円形、楕円形、矩形状などが考えられる。楕円形の場合、短径が人間の視覚によって認識できない程度の長さであればよい。また、矩形状の場合、短辺の長さが人間の視覚によって認識できない程度の長さであればよい。【００７１】
そのため、単位領域のサイズは、位相差フィルムが用いられる表示装置の使用環境によって異なる。例えば、家屋の部屋に設置される表示装置の場合、人間は、数十ｃｍから数ｍ離れた位置から位相差フィルムを用いた画面を視ることとなる。携帯電話に用いられる表示装置の場合、数十ｃｍ離れた位置から位相差フィルムを用いた画面を視ることとなる。また、スタジアム等に設置される表示装置の場合、数十ｍ以上離れた位置から位相差フィルムを用いた画面を視ることになる。【００７２】
また、後述するように、本実施形態に係る位相差フィルムは、位相差の異なる単位領域をフィルム面に平行な方向にそって複数存在させ、これら単位領域をまとめた全体領域を巨視的に見たときの位相差が所望の値になるように設計されるものである。そのため、人間の目で視覚可能な領域の中に単位領域が少なくとも２つ以上含まれる必要がある。【００７３】
例えば、家屋の部屋に設置する表示装置（例えば、液晶ディスプレイ）の場合、人間の目で視覚可能なサイズは、表示装置に用いられるカラーフィルターのＲＧＢごとの表示セルのサイズを適用することができ、一般的には１００〜３００μｍである。そのため、単位領域としては、その１／２のサイズ、つまり５０μｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、１０μｍ以下である。しかし、既に記載したように、単位領域の存在状態により適当なサイズは異なり、たとえばストライプ状であれば、幅は５０μｍ以下が好ましいものの、全体としての長さは表示装置の一辺相当であることができる。すなわち、少なくとも短辺が５０μｍ以下であることが好ましい。また、長辺・短辺ともに５０μｍ以下の長方形や、正方形の均一なモザイク状も好ましい。【００７４】
例えば、表示画面の上辺から下辺まで延びる矩形状の単位領域をストライプ状に配置した位相差フィルムを用いる場合、単位領域の短辺の長さは、表示セル（最小単位画素）の大きさによって決まる。すなわち、表示セルの中に、少なくとも全ての種類の単位領域が含まれるようにすればよい。すなわち、周期的に位相差の異なる複数の単位領域が繰り返される場合には、少なくとも一周期分の単位領域が表示セルの中に含まれるようにすればよい。例えば、３０ｉｎｃｈの表示画面で、６４０×４８０ドットが最小画素大きさとし、図１９に示したように単位領域が２つの位相差の何れかを有する場合、ＲＧＢの３原色の各ドット（表示セル）に少なくとも２つの単位領域が存在するためには、単位領域の短辺の長さは、１６０μｍ以下が必要である。言い換えると、表示画面の対角線の長さＸｍｍ（小数点以下で四捨五入した整数）とし、２つの位相差の何れかを有するストライプ状の単位領域を配置した位相差フィルムを用いる場合、５Ｘ個以上の単位領域が表示画面に対応する領域に存在することが好ましい。【００７５】
図１は、本実施形態の位相差フィルム１の一例を示す図である。図１の（ａ）に示されるように、本実施形態の位相差フィルム１は、２次元に広がったフィルム状であり、その一方の表面が光入射面として使用される。図１の（ｂ）は、当該位相差フィルムをその光入射面に垂直な方向からみたときの平面図である。また、図１の（ｃ）は、（ｂ）におけるＡ−Ａ線の矢視断面図である。【００７６】
図１の（ｂ）（ｃ）に示されるように、本実施形態に係る位相差フィルム１は、同一波長λに対する位相差が異なる複数の単位領域２（２−１，２−２，・・・，２−Ｎ）が、光入射面に平行な方向に沿って混在している。ここで、断面において、フィルムの一端から他端に向かって順に領域番号ｎ（ｎ＝１〜Ｎ）を単位領域に付けるものとする。そして、図１の（ｃ）に示されるように、領域番号ｎの単位領域における波長λの光に対する位相差をｒ（ｎ，λ）とする。【００７７】
このとき、隣接する２つの単位領域、すなわち、領域番号ｎおよびｎ＋１の領域の位相差の差｜ｒ（ｎ，λ）−ｒ（ｎ＋１，λ）｜が１０ｎｍ以上となるような単位領域２が存在するように設計されている。通常、均一な厚みの位相差フィルムを製造する際であっても、製造バラツキによって、フィルムの面方向に沿って位相差が僅かながら変化する。ただし、このような製造バラツキによる位相差の変化は、通常１０ｎｍ未満の範囲である。本実施形態では、このような製造バラツキによる位相差の変化ではなく、意図的に隣接する単位領域の位相差が１０ｎｍ以上異ならせるように設計するものである。つまり、本実施形態は、通常の製造バラツキによる位相差の変化を利用するものではない。ここで、隣接する単位領域の位相差が１０ｎｍ以上異なることが必要であり、隣接していない２つの単位領域は、位相差が同じであっても構わない。通常は、図１９で示されるように２種類の異なる位相差を有する単位領域を全体に均一に分布させることで本発明の目的を達成することができる。もちろん、３種類以上の位相差が異なる単位領域を均一に存在させてもかまわない。【００７８】
なお、各単位領域の光軸は、一般には、同一方向とすることが好ましい。光軸のバラツキは、±１０°以内が好ましく、より好ましくは±５°、さらに好ましくは±１°以内である。また、必要に応じ、互いの光軸を９０°と直交させることも可能である。【００７９】
そして、本実施形態の位相差フィルム１は、各単位領域２の位相差と全ての単位領域２をまとめた全体領域３の面積に対する各単位領域２の面積比率とを適宜選択することにより、位相差フィルム１全体としての位相差（後述する合成位相差）の波長分散（波長依存性）を、いずれの単位領域２の波長分散とも異なるようにするものである。つまり、各単位領域２の位相差ｒ（ｎ，λ）と面積比率とを適宜選択することにより、所望の位相差の波長分散を有する位相差フィルム１を容易に製造することができる。【００８０】
位相差の波長分散については、これまで材料によって決定されていた。しかしながら、本実施形態によれば、各単位領域２で用いられる材料が有する波長分散とは異なる波長分散を有する位相差フィルム１を製造することができる。つまり、材料が有する波長分散の特性に制限されることなく、光学素子全体の位相差の波長分散を設計することができる。【００８１】
その結果、これまで波長分散を満たすように材料選択を行っていたために、波長分散以外の特性（光弾性係数やガラス転移点）も当該材料によって決められていたところを、波長分散を特に気にせず、それ以外の特性が所望のものを選択することができる。つまり、材料選択の幅が広がる。例えば、光弾性係数が小さい材料や、ガラス転移点（Ｔｇ）が１３０℃以上の材料を用いるとともに、位相差の波長分散を所望のものにすることができる。【００８２】
（位相差の合成原理）
以下に、本実施形態の位相差フィルムにおける、各単位領域の位相差およびその波長分散と全体領域の位相差およびその波長分散との関係について説明する。これにより、本実施形態の位相差フィルムにおいて、各単位領域における位相差の波長分散と、全体領域における位相差の波長分散とが異なる理由、ならびに、各単位領域の位相差および面積比率を適宜設定することにより、全体領域における位相差の波長分散を制御できる原理が理解されるであろう。【００８３】
まず、例として、波長４５０ｎｍの光に対する位相差が１００ｎｍの単位領域と２００ｎｍの単位領域とがフィルム面に沿ってストライプ上に交互に配置している場合に、全体を巨視的に視たときの位相差がどのようになるかについて説明する。なお、位相差１００ｎｍの単位領域と位相差２００ｎｍの単位領域との面積比が１：１であるものとする。【００８４】
図２は、偏光軸の方向を平行にした２つの偏光板の間に、位相差フィルムをその遅相軸が偏光板の偏光軸と４５°ずれるように配置したときに、一方の偏光板を通過した直線偏光のうちの、位相差フィルムおよび他方の偏光板を透過する光の率（透過率）の理論値を示す図である。透過率と位相差との関係は、図２に示されるように理論的に三角関数で示される。当該三角関数は、波長λの光に対する透過率をＩ(λ)、波長λの光に対する位相差をreとしたとき、
Ｉ(λ)＝1/2 + 1/2・cos(2πre/λ)  …  式（ｂ）
で表される。【００８５】
位相差が０の場合、一方の偏光板により変換された直線偏光は、位相差フィルムにおいて複屈折を受けることなく他方の偏光板に入射する。このときの透過率を図２に示すように１とする。【００８６】
一方、波長λに対してλ／２の位相差（つまり、波長４５０ｎｍの光に対して位相差２２５ｎｍ、波長５９０ｎｍの光に対して位相差２９５ｎｍ）の場合、位相差フィルムは、λ／２位相差フィルムとして機能することとなる。すなわち、直線偏光は、位相差フィルムにおいて偏光軸が９０°異なる直線偏光に変換されることとなる。その結果、透過率が０となる。【００８７】
図３は、図２における位相差１００〜２００ｎｍの部分を拡大したグラフである。ここで、波長４５０ｎｍの光に対する位相差１００ｎｍの単位領域では、当該波長４５０ｎｍの光の透過率は０．５８６となる。一方、波長４５０ｎｍの光に対する位相差２００ｎｍの単位領域では、当該波長４５０ｎｍの光の透過率は０．０３０となる。位相差１００ｎｍの単位領域と位相差２００ｎｍの単位領域との面積比が１：１であるため、両領域全体の透過率は、
（０．５８６＋０．０３０）／２＝０．３０８
となる。ここで、波長４５０ｎｍの光の透過率が０．３０８となる位相差は、図２から約１４０ｎｍである。そのため、位相差１００ｎｍの単位領域と位相差２００ｎｍの単位領域とが面積比１：１で混在している全体領域は、位相差１４０ｎｍの位相差フィルムとして機能することとなる。このように、単位領域をまとめた全体領域を巨視的に視たときの位相差を全体領域の合成位相差とする。【００８８】
ここで、合成位相差は、１００ｎｍと２００ｎｍとの中間の値１５０ｎｍではない。この理由は以下のとおりである。波長４５０ｎｍの光に対して位相差１００ｎｍは１／４波長に近く、位相差２００ｎｍは１／２波長に近く、波長４５０ｎｍの光に対して位相差１００〜２００ｎｍの範囲では、透過率−位相差の関係を示す上記式（ｂ）によれば、下に凸の領域となる。そのため、合成位相差は、１５０ｎｍから１００ｎｍに近い位相差（具体的には１４０ｎｍ）にずれることとなる。【００８９】
また、仮に各単位領域における位相差ｒの波長分散がｒ（５９０）＝ｒ（４５０）（ｒ（λ）は波長λの光に対する位相差を示す）を満たす場合、波長５９０ｎｍの光に対する合成位相差は、１５０ｎｍとなる。【００９０】
このように、各単位領域の位相差ｒの波長分散がｒ（４５０）＝ｒ（５９０）を示していたとしても、全体領域の合成位相差Ｒの波長分散は、Ｒ（４５０）＜Ｒ（５９０）となり、各単位領域の波長分散と異なることとなる。【００９１】
これは、透過率−位相差の関係を示す三角関数の周期が光の波長によって異なることに起因している。【００９２】
このように、同一波長に対する位相差の異なる単位領域を光入射面に平行な方向に複数存在させることにより、全体領域の合成位相差の波長分散を各単位領域の位相差の波長分散と異なるようにすることができる。全体領域の合成位相差の波長分散は、単位領域の位相差および波長分散を適宜選択することにより設定することができる。【００９３】
なお、図１９や図２０のように、複数種類（図ではＡ，Ｂの２種類）の単位領域が連続する周期がフィルム面に沿って繰り返される場合、一周期の合成位相差は、全体領域の合成位相差と同一である。【００９４】
上記の例は、波長４５０ｎｍおよび５９０ｎｍの光に対する位相差が１００ｎｍと２００ｎｍとの領域が面積比１：１で存在する場合を例にとり説明した。しかしながら、各単位領域の位相差および面積比率は、全体領域の所望の位相差の波長分散に応じて適宜選択することができる。また、上記の例では、複屈折性を示すパラメータとして透過率を例にとり説明した。しかしながら、透過率以外のパラメータであっても、複屈折性を示すパラメータであればよい。【００９５】
すなわち、同一波長の光に対する位相差が互いに異なる第１領域から第Ｎ領域のＮ個（Ｎは２以上の整数）の単位領域が光入射面に平行な方向に沿って分散しており、可視領域に含まれる光の波長をλ、波長λの光に対する第ｎ領域（ｎは１からＮの何れかの整数）の位相差をｒ（ｎ，λ）、全体領域の面積に対する第ｎ領域の面積比率をＭ（ｎ）、第ｎ領域における波長λの光に対する複屈折性を示す特徴量（例えば、上記のような透過率）の値をＴ（ｎ，λ）としたとき、波長λの光に対して、前記特徴量が
【数５】
2008152756.tif 000007
の値で示される複屈折性を与える位相差Ｒ（λ）が波長λに対する全体領域の合成位相差となる。【００９６】
そして、逆の波長分散を所望する場合には、合成位相差Ｒが、Ｒ（λ１）＜Ｒ（λ２）；λ１＜λ２、を満たすように単位領域の位相差およびその波長分散、ならびに面積比率を選択すればよい。【００９７】
一方、正常な波長分散を所望する場合には、全体領域の合成位相差Ｒが、Ｒ（λ１）＞Ｒ（λ２）；λ１＜λ２、を満たすように単位領域の位相差およびその波長分散、ならびに面積比率を選択すればよい。【００９８】
なお、位相差が０の領域、すなわち、複屈折を示さない領域（例えば、空気のみで構成される領域）が単位領域の１つとして含まれていてもよい。【００９９】
（合成位相差のシミュレーション結果）
上記の原理に基づいて、光入射面にそって位相差が異なる単位領域が混在する位相差フィルムの全体領域における合成位相差のシミュレーションを行った。【０１００】
図４は、材料としてポリカーボネートを用い、波長５５０ｎｍにおける位相差が２７５ｎｍの単位領域と１３７．５ｎｍの単位領域とが面積比１：１で混在している位相差フィルムの実施例１における全体領域の合成位相差のシミュレーション結果を示す図である。なお、図４において、破線は、ポリカーボネートを材料とし、位相差が光入射面にそって均一な比較例における位相差の波長分散を示している。【０１０１】
図４に示されるように、位相差が光入射面にそって均一な比較例の場合、正常の波長分散（測定波長が小さくなるにつれ、位相差が大きくなる）を示す。これは、材料であるポリカーボネートが有する複屈折の波長分散に起因するものである。一方、異なる位相差の単位領域が混在している実施例１では、逆の波長分散を示す。このように、本実施形態によれば、材料が有する複屈折の波長分散とは異なる波長分散を示すようにすることができることがシミュレーションにより確認された。【０１０２】
すなわち、Ｒ（４４７）＜Ｒ（５４８）＜Ｒ（６２８）を満たすことが確認された。【０１０３】
また、単位領域の波長分散は、ポリカーボネートの波長分散に従う。つまり、正常の波長分散を示す。そのため、全体領域の合成位相差Ｒ（λ）の波長分散（波長依存性）と、単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長分散とが、下記の式（ｃ）を満たすこととなる。【０１０４】
Ｒ（５４８）−Ｒ（４４７）＞ｒ（ｎ，５４８）−ｒ（ｎ，４４７）    式（ｃ）
また、図４では、下記の式（ｄ）を満たしていることがわかる。【０１０５】
Ｒ（６２８）−Ｒ（５４８）＞ｒ（ｎ，６２８）−ｒ（ｎ，５４８）    式（ｄ）
このように、単位領域において正常の波長分散を示していても、全体領域の合成位相差を逆の波長分散にすることができる。【０１０６】
また、図５は、材料としてポリカーボネートを用いて、全体領域における５５０ｎｍの合成位相差が１３７．５ｎｍとなるように、各単位領域の位相差および面積比を変更した場合の合成位相差の波長分散を示すグラフである。グラフにおいて、縦軸の合成位相差は、波長５５０ｎｍの光に対する位相差で規格化している。【０１０７】
ここでは、５５０ｎｍの波長の光に対する位相差が３００ｎｍと１００ｎｍとの単位領域を面積比が０．４３３：１となるように混在させた実施例２、２２０ｎｍと１００ｎｍとの単位領域を面積比が０．５１３：１となるように混在させた実施例３、２２０ｎｍと５０ｎｍとの単位領域を面積比が１．０４：１となるように混在させた実施例４を示している。図示されるように、単位領域間の位相差の差が大きいほど、合成位相差Ｒの逆の波長分散の度合いが大きくなること、つまり、Ｒ（５９０）／Ｒ（４５０）の値が大きくなることがわかる。【０１０８】
そして、実施例３では、Ｒ（５４８）＝Ｒ（６２８）となることが確認された。さらに、単位領域の位相差の差を実施例３より小さくすることで、Ｒ（４４７）＝Ｒ（５４８）とすることも可能である。【０１０９】
このように、単位領域の位相差と面積比率とを適宜選択することにより、全体領域として所望の波長分散を有する位相差フィルムを容易に作製できることが確認された。【０１１０】
次に、隣接する単位領域の位相差の差を変化させたときの全体領域の位相差の波長分散がどのように変化するかについてシミュレーションを行った。【０１１１】
波長５５０ｎｍにおける位相差が２２０ｎｍの第１単位領域と第２単位領域とがストライプ状に交互に配列され、面積比１：１で混在している位相差フィルムにおける全体領域の合成位相差のシミュレーションを行った。第２単位領域の位相差として、０，５０，１００，１５０，２００，２２０ｎｍの６種を用いた。なお、ｒ２＝２２０ｎｍにおいてＲ（４５０）／Ｒ（５９０）＝１となる場合についてシミュレーションを実施した。【０１１２】
表１にシミュレーション結果を示す。表１において、ｒ１は第１単位領域の位相差、ｒ２は第２単位領域の位相差、Δｒは（ｒ１−ｒ２）／ｒ１×１００を示している。【０１１３】
【表１】
2008152756.tif 000008
【０１１４】
また、図２５は、ΔｒとＲ（４５０）／Ｒ（５９０）との関係を示す図である。【０１１５】
次に、波長５５０ｎｍにおける位相差が２２０ｎｍの第１単位領域と第２単位領域とがストライプ状に交互に配列され、面積比０．５１３：１（第１単位領域：第２単位領域）で混在している位相差フィルムにおける全体領域の合成位相差のシミュレーションを行った。第２単位領域の位相差として、０，５０，１００，１５０，２００，２２０ｎｍの６種を用いた。なお、ｒ２＝２２０ｎｍにおいてＲ（４５０）／Ｒ（５９０）＝１．０６６４８２となるポリカーボネートの場合についてシミュレーションを実施した。【０１１６】
表２にシミュレーション結果を示す。【０１１７】
【表２】
2008152756.tif 000009
【０１１８】
また、図２６は、ΔｒとＲ（４５０）／Ｒ（５９０）との関係を示す図である。【０１１９】
表１，２および図２５，２６で示されるように、隣接する単位領域の位相差の差が大きいほど、単位領域と全体領域との位相差および位相差の波長分散の差が大きくなる。そのため、単位領域で使用している材料が有する位相差およびその波長分散と比較して、全体領域の位相差および波長分散を大きく異ならせたい場合には、隣接する単位領域の位相差の差を大きくする（具体的には、１００ｎｍ以上とする）ことが好ましい。【０１２０】
（合成位相差の実測例について）
次に、上記した原理およびシミュレーション結果の妥当性について、光学素子の位相差を測定することにより検証した。位相差の測定機器として、王子計測機器製自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−ＷＲを用いた。【０１２１】
図６は、厚みが均一、つまり、位相差がフィルム面に平行な方向に沿って均一であるポリカーボネートの位相差フィルムにおける位相差の波長分散の測定結果である。なお、測定スポットは、５．８ｍｍ角である。図６に示されるように、位相差がフィルム面に沿って均一な場合、正常の波長分散を示す。これは、材料であるポリカーボネートが有する複屈折の波長分散に起因するものである。【０１２２】
一方、同じポリカーボネートで作製された厚みが均一のλ／４位相差フィルム（波長５５０ｎｍの光に対する位相差が１３７．５ｎｍであるフィルム）の上に、幅１ｍｍの短冊状の同じλ／４位相差フィルムを１ｍｍ間隔で重ねた位相差フィルムを作製した。つまり、この位相差フィルムは、波長５５０ｎｍの光に対する位相差が１３７．５ｎｍの矩形状の単位領域と２７５ｎｍの矩形状の単位領域とが１ｍｍの幅でストライプ状に配置していることとなる。【０１２３】
この位相差フィルムについて、測定スポット５．８ｍｍ角で位相差の波長分散の測定を行った。測定スポットが５．８ｍｍ角であるため、位相差１３７．５ｎｍの単位領域と位相差２７５ｎｍの単位領域とが混在している領域を巨視的にみたときの合成位相差を測定することとなる。【０１２４】
すなわち、測定スポットの中には、単位領域の短辺方向において、一つの位相差１３７．５ｎｍの単位領域と一つの位相差２７５ｎｍの単位領域とからなる周期が、約２．９個含まれることになる。よって、周期の一つ以上を含むスポットの光束が位相差フィルムを通過したときの合成位相差Ｒ（λ）の波長分散を測定していることとなる。【０１２５】
図７は、波長５５０ｎｍの光に対する位相差が１３７．５ｎｍの領域と２７５ｎｍの領域とが５ｍｍの幅でストライプ状に配置した位相差フィルムにおける位相差の波長分散の測定結果を示すグラフである。図７では、波長５５０ｎｍの値により規格化している。図７に示されるように、合成位相差は、測定波長が小さくなるにつれ位相差が小さくなる逆の波長分散を示すことがわかる。【０１２６】
一方、ポリカーボネートの位相差は、正の波長分散を示す。そのため、スポットの光束が位相差フィルムを通過したときの合成位相差と、各単位領域を通過した光束の位相差との波長分散が実質的に異なることが確認できた。【０１２７】
次に、実測値と上記シミュレーション結果との比較を行った。図８は、波長５５０ｎｍの光に対する位相差が３１３ｎｍと１４０ｎｍとの単位領域を面積比が０．５：１となるように混在させた、材料をポリカーボネートとする位相差フィルムの合成位相差の実測値およびシミュレーション結果（図中では計算値と表示）との比較と示すグラフである。なお、図では、波長５５０ｎｍの光に対する合成位相差（１６３ｎｍ）により規格化している。図示されるように、合成位相差の波長分散は、シミュレーション結果とほぼ一致するものである。そのため、上記した原理およびシミュレーション結果が妥当であることが確認できた。【０１２８】
（位相差が異なる領域を混在させる手法）
次に、同一波長の光に対する位相差が異なる単位領域を光入射面に沿って複数存在させる手法の具体例について説明する。【０１２９】
位相差Ｒｅは、フィルムの複屈折（Δｎ）と厚み（ｄ）との積
Ｒｅ＝Δｎ×ｄ
で表される。【０１３０】
したがって、複屈折Δｎまたは厚みｄの少なくとも一方を異ならせることにより、位相差が異なる単位領域を混在させることができる。【０１３１】
図９・図１０・図１１・図１２の各々は、厚みを異ならせることにより異なる位相差の単位領域２を混在させた位相差フィルム１の例を示す図である。各図において（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図を示す。【０１３２】
図９のように、位相差フィルム１は、厚みが異なる単位領域２が交互にストライプ状に配置されていてもよい。そして、図９の（ｂ）に示されるように、各単位領域２において厚みが均一である。【０１３３】
図１０は、平らなフィルム４の面上に、断面が三角形の突起部５が所定の間隔で形成されている位相差フィルム１の実施例を示している。この場合、突起部５が形成されていない単位領域２（図中２−２で示す領域）と、突起部５が形成されている単位領域２（図中２−１、２−３で示す領域）とに分割される。【０１３４】
図１１は、フィルムの一方の面の断面が鋸歯状に形成されている位相差フィルム１の実施例を示している。この場合、厚みの極大点を中心に含み、鋸歯状の周期の１／２の幅を有する単位領域２（図中２−１、２−３で示す領域）と、厚みの極小点を中心に含み、鋸歯状の周期の１／２の幅を有する単位領域２（図中２−２で示す領域）とに分割される。【０１３５】
また、図１２は、平らなフィルム４の面上に、砲弾状の突起部６が所定の間隔で形成されている位相差フィルム１の実施例を示している。この場合、突起部６が形成されていない単位領域２（図中２−２で示す領域）と、突起部６が形成されている単位領域２（図中２−１、２−３で示す領域）とに分割される。【０１３６】
ただし、上記のように光入射面に沿って複数の単位領域２に領域分割したときに、隣接する２つの単位領域における位相差の差が１０ｎｍ以上となるような単位領域が存在する必要がある。これにより、単位領域２間の位相差の差が大きくなるため、全体領域の合成位相差の波長分散を所望のものになるように設計しやすくなる。【０１３７】
なお、図１０の単位領域２−１・２−３、図１１の単位領域２−ｎ（ｎ＝１，２，…）、図１２の単位領域２−１・２−３のように位相差が連続的に変化している場合、単位領域２の位相差は、上記原理と同様にして求められる。すなわち、単位領域２内における位相差の変化による透過率の平均値Ｉａｖｅを求め、当該平均値Ｉａｖｅの透過率となるときの位相差を単位領域２の位相差とすればよい。【０１３８】
微小な単位領域の位相差を測定する場合、ＫＯＢＲＡ−ＷＲの様な自動複屈折計では、測定スポットが大きく測定することができない。そのため、顕微偏光分光光度計を用いて測定する。たとえば、（株）オーク製作所の顕微偏光分光光度計を用いた液晶セルギャップ測定装置（TFM-120AFT）を用いることにより、約１０μｍ角の微小領域の位相差を測定することが可能である。【０１３９】
このように厚みを変化させて、位相差が異なる単位領域を混在させる方法としては、ナノインプリントによる転写や、ＵＶロール転写、スクリーン印刷、インクジェット印刷などを用いることができる。【０１４０】
すなわち、ナノインプリントにより所定パターンの高分子材料をフィルム上に転写し、その後延伸することにより、厚みが変化した位相差フィルムを作製することができる。【０１４１】
また、金属の金型を押し当てて、厚みを部分的に異ならせる加工を行ってもよい。また、レーザ光のようなエネルギー線を部分的に照射して凹部を形成することで厚みを変化させてもよい。【０１４２】
また、厚みを変化させて位相差が異なる単位領域を形成する場合、当該厚みの変化による表面の凹凸を、位相差が相対的に低い低位相差（理想的には０が好ましい）の材料（つまり、光入射面に垂直な方向から見た際の複屈折を示さない材料：例えば、アクリル系などの、紫外線や電子線で硬化する樹脂）で埋め、位相差フィルムの表面を均一化させることが好ましい。これにより、光の散乱を防止することができる。【０１４３】
このような低位相差の材料としては、未延伸状態の以下の重合体が挙げられる。ビスフェノールＡと塩化カルボニルより重縮合して製造されたポリカーボネート系重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のポリアクリル酸エステル；アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の２塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等のグリコールとの縮合又はラクトン類の開環重合で得られるポリエステル系重合体；ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）等のスチレン系重合体；アクリル酸エステルとスチレンとの共重合体；ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリイソプレンの水素添加物、ポリブタジエンの水素添加物等のポリオレフィン系重合体；トリアセチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド；ポリイミド；ポリアミドイミド；ポリビニルアルコール；ポリ塩化ビニル；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリアリレート；エポキシ樹脂；シリコーン樹脂；国際公開第０１／３７００７号公報に記載される化合物等。【０１４４】
また、厚みを一定にして複屈折を領域ごとに異ならせてもよい。高分子系フィルムの場合、フィルムを構成する高分子の延伸により分子配向させることで複屈折を生じさせている。このとき複屈折Δｎは、高分子の固有複屈折Δｎ０と、配向の程度ｆとの積、
Δｎ＝ｆ×Δｎ０
で表される。【０１４５】
そこで、図１３に示すように、高分子フィルムを部分的に延伸させることにより、配向の程度の異なる領域を形成することができる。配向の程度が異なるため、上記式に従い複屈折が異なることとなる。【０１４６】
もしくは、均一に延伸させた高分子フィルムのうち、特定の領域だけに熱を加えることにより分子配向を他の領域と異ならせることもできる。熱を加える方法としては、所定のパターンが凸部として形成された板を加熱し、当該凸部のみを高分子フィルムに接触させる方法がある。例えば、均一に延伸されたフィルムの一部においてサーマルヘッドをあて、配向が戻るまで熱を加える。これにより、熱が加えられた単位領域と、熱が加えられていない単位領域とが隣接し、位相差の差が１０ｎｍ以上となるようにすることができる。【０１４７】
また、レーザ光や紫外線などのエネルギー線に反応して架橋する反応性架橋剤（ジャンプ剤）を含む材料をフィルム状に成形・延伸し、部分的にエネルギー線を照射させる方法でもよい。これにより、照射された箇所だけ高分子量化されることとなり、照射された箇所と照射されない箇所とで位相差を異ならせることができる。もしくは、ＵＶ線を照射することにより低分子量化する材料をフィルム状に成形・延伸し、部分的にＵＶ線を照射してもよい。【０１４８】
均一に延伸させた後に、部分的にインクジェットで溶剤を噴射し、配向状態を延伸前の状態に戻す方法でもよい。【０１４９】
また、基板上に配向膜を部分的に形成し、その上に高分子材料をキャストさせてもよい。これにより、配向膜が形成された箇所の位相差と、配向膜が形成されていない箇所の位相差とを異ならせることができる。【０１５０】
その他、日本国公開特許公報「特開昭６１−１４６３０１」に記載されているようなブロック共重合体、又はグラフト共重合体を配列し、ミクロドメインを形成してもよい。【０１５１】
また、ポリマーブレンド体の相分離を利用して位相差が異なる単位領域を形成してもよい。この具体的な実施例については後述する。【０１５２】
位相差が異なる単位領域の配列は、特に限定されるものではない。図１の（ｂ）のストライプ状でもよいし、図１４のようにマトリクス状でもよいし、任意の配列をとることができる。【０１５３】
その他、位相差が均一な高分子フィルムのうち、部分的にフィルムを削除してもよい。この場合、削除された領域には空気が充填されるため、位相差０ｎｍの領域となる。【０１５４】
なお、本実施形態の光学素子に用いられる高分子材料としては、ビスフェノールＡと塩化カルボニルより重縮合して製造されたポリカーボネート系重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のポリアクリル酸エステル；アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の２塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等のグリコールとの縮合又はラクトン類の開環重合で得られるポリエステル系重合体；ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）等のスチレン系重合体；アクリル酸エステルとスチレンとの共重合体；ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリイソプレンの水素添加物、ポリブタジエンの水素添加物等のポリオレフィン系重合体；トリアセチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド；ポリイミド；ポリアミドイミド；ポリビニルアルコール；ポリ塩化ビニル；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリアリレート；エポキシ樹脂；シリコーン樹脂；国際公開第０１／３７００７号公報に記載される化合物等、が挙げられる。【０１５５】
本発明の光学素子は、単一の材料から構成されている必要は無く、例えば図９において、均一な位相差を有する第一のフィルム上に、ストライプ模様の第二の材料からなる位相差の領域が形成されていても構わない。【０１５６】
また、位相差を発現する材料は高分子材料以外に、液晶性材料や無機材料も好適に用いることができる。このような、無機材料としては、特開平７−４３７０７や特許２７５１１４０号に記載されているように、酸化タンタルや酸化スズ、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化ビスマス、酸化チタン、酸化シリコン、酸化モリブデンなどの酸化物を基板に斜め蒸着することにより位相差層を形成することが可能である。これら液晶性材料や無機材料を用いた場合、図１５の（ａ）（ｂ）に示されるように、公知のフォトレジストと組合せエッチングにより所望の位相差を有するパターンを形成することが可能である。【０１５７】
（相分離を用いた位相差フィルムの製造実施例）
複屈折が異なる単位領域を混在させる製造方法の一例として、ポリマーブレンド体の相分離を利用する方法を上述した。この具体的な実施例について説明する。【０１５８】
まず、市販のポリカーボネート（ガラス転移温度：１５０℃）７．５ｇに塩化メチレン３０ｇを加え、２５℃下で溶解した。また、シクロオレフィンポリマー（ガラス転移温度：１７０℃）６．８ｇに塩化メチレン３８．５ｇを加え、２５℃下で溶解した。次に、これらの溶液を混合してよく攪拌した後、ポリエチレンナフタレートフィルム上にキャストした。その後、２５℃で１５時間、空気中で乾燥後、ポリエチレンナフタレートフィルム上からキャストフィルムを剥がし、続いて６０℃で３０分間、１００℃で３０分間、さらに１３０℃で３０分間、空気中で乾燥した後、１６５℃で１．１５倍、１軸延伸し、３５μｍ厚の延伸品を得た。【０１５９】
延伸品のパラレルニコル下偏光顕微鏡写真を図２１に示す。図２１は、前記２種のポリマーが相分離していることを示しており、それぞれのポリマーの配向複屈折の違いにより、異なる位相差が発現している（濃色部分が周辺部分より高位相差である）。一方、王子計測機器製自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−ＷＲ（スポット５．８ｍｍ角）を用いて、２５℃下で波長４４７ｎｍ、波長５０１ｎｍ、波長５４８ｎｍ、波長５８６ｎｍ、波長６２８ｎｍ、波長７４８ｎｍの光により、延伸品の面内の位相差測定を行った。スポットの中には、相分離しているそれぞれのポリマーの単位領域が複数含まれる。そのため、ＫＯＢＲＡ−ＷＲによって測定された位相差は、全体領域の合成位相差を示すことになる。それぞれの波長の光における合成位相差は、１２９ｎｍ、１３９ｎｍ、１４３ｎｍ、１４５ｎｍ、１４８ｎｍ、１５１ｎｍであった。図２２は、ポリカーボネート／シクロオレフィンポリマーのブレンドキャストフィルムの規格化した合成位相差（波長５５０ｎｍの光における合成位相差を１とする）の測定結果を示す図である。【０１６０】
また、比較のため、シクロオレフィンポリマーの塩化メチレン溶液を用いないこと以外は、上記と同様の製造方法でフィルムを作製した。このフィルムは、ポリカーボネートキャストフィルムである。図２３は、図２２と同様の測定条件で測定した、当該ポリカーボネートキャストフィルムの規格化した位相差（波長５５０ｎｍの光における位相差を１とする）の測定結果である。さらに、ポリカーボネートの塩化メチレン溶液を用いないこと以外は、上記と同様の製造方法でフィルムを作製した。このフィルムは、シクロオレフィンポリマーキャストフィルムである。図２４は、図２２と同様の測定条件で測定した、当該シクロオレフィンポリマーキャストフィルムの規格化した位相差（波長５５０ｎｍの光における位相差を１とする）の測定結果である。【０１６１】
図２２〜２４で示されるように、ポリカーボネート／シクロオレフィンポリマーのブレンドキャストフィルムの合成位相差の波長分散は、それぞれのポリマーの位相差の波長分散と異なり、逆の波長分散を示していることが確認された。【０１６２】
（視野角特性について）
次に、本実施形態の位相差フィルムの視野角特性についても検証した。【０１６３】
バックライト、偏光板、本実施形態の位相差フィルム、偏光板をこの順で配置し（但し、２枚の偏光板は偏光軸が直交するように配置）、位相差フィルム側の輝度の視野角特性をシミュレーションした。位相差フィルムの遅相軸と偏光板の偏光軸とのなす角度を４５°として設定した。【０１６４】
なお、位相差フィルムとして、上述した実施例２，３，４を用いてシミュレーションを行った。また、比較例として、波長５５０ｎｍの光に対する位相差が１３７．５ｎｍであり、位相差が光入射面に沿って均一である位相差フィルムでもシミュレーションを行った。なお、全て材料はポリカーボネートとした。【０１６５】
図１６は、輝度の視野角特性のシミュレーション結果を示している。（ａ）は比較例、（ｂ）は実施例３（位相差２２０ｎｍと位相差１００ｎｍとが混在）、（ｃ）は実施例４（位相差２２０ｎｍと位相差５０ｎｍとが混在）、（ｄ）は実施例２（位相差３００ｎｍと位相差１００ｎｍとが混在）を示している。図１６に示されるように、比較例に対して、実施例では視野角特性が向上していることがわかる。また、単位領域間の位相差の差が大きいほど、視野角特性がよくなることがわかる。【０１６６】
実施例２のシミュレーション結果は、視野角特性を表す指標であるＮｚ係数が０．５である位相差フィルムを用いたときのシミュレーション結果に似ている。そのため、本実施形態の位相差フィルムは、Ｎｚ係数が０．５に近くなることにより、視野角特性が向上しているものと考えられる。【０１６７】
なお、Ｎｚ係数とは、フィルム面内の最大屈折率を示す方向をｘ軸、フィルム面内でのｘ軸に垂直な方向をｙ軸、フィルム厚み方向をｚ軸としたときの各軸方向の屈折率をｎｘ，ｎｙ，ｎｚとしたとき、
Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）
で表されるものである。【０１６８】
このシミュレーション結果の妥当性を検証するために、波長５５０ｎｍの光に対する位相差が３１３ｎｍの単位領域と１４０ｎｍの単位領域とが面積比０．５：１で存在する位相差フィルムの実施例５自体の位相差の値を、光入射面に対する角度を変えて測定した。図１７は位相差の視野角特性の結果を示すグラフである。図において、縦軸は入射角度０°における位相差を１として規格化した値であり、横軸は光入射面に垂直な軸に対する角度（入射角度）を示している。なお、図１７では、参考のため、上記比較例（位相差がフィルム面方向に均一である比較例（材料はポリカーボネートとした）の測定値、および実施例５のシミュレーション結果（図中では計算値と表記）とを示している。【０１６９】
図１７に示されるように、比較例に対して、実施例５では視野角特性が向上していることがわかる。また、測定値とシミュレーション値とが似ていることから、上記シミュレーション結果が妥当なものであることが確認された。【０１７０】
このように、本実施形態の位相差フィルムによれば、視野角特性が向上するという効果も奏する。【０１７１】
（適用例）
本実施形態の位相差フィルムは、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイなどの表示装置において使用される。【０１７２】
本実施形態の位相差フィルムによれば、単位領域の位相差および面積比率を適宜選択することにより、全体領域における合成位相差を逆の波長分散にすることができる。そして、材料により波長分散を制御する場合に比べて、より傾きの大きい逆の波長分散を示す位相差フィルムを実現できる。そのため、ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイにおける反射防止の目的のため本実施形態の位相差フィルムを使用することができる。【０１７３】
また、液晶分子自身が有する複屈折を光学補償する場合には、当該液晶分子の複屈折の波長分散と同じ波長分散を有する位相差フィルムが望まれる。本実施形態の位相差フィルムによれば、単位領域の位相差および面積比率を適宜選択することにより、全体領域における合成位相差を、液晶分子が有する波長分散に合せるようにすることができる。その結果、液晶分子の複屈折を光学補償する位相差フィルムとしても使用することができる。【０１７４】
図２７は、本実施形態の位相差フィルム１を用いた液晶表示装置の一実施例を示す図である。【０１７５】
図示されるように、液晶表示装置１０は、光源１１と導光板１２と光拡散板１３とプリズムシート１４とを含むバックライト装置を備える。そして、液晶表示装置１０は、バックライト装置の観察側に、輝度向上フィルム１５、偏光板１６、ガラス１７、液晶層１８、カラーフィルター１９、ガラス２０、本実施形態の位相差フィルム１、偏光板２１および表面反射防止層２２をこの順で積層した表示パネルを備える。なお、位相差フィルム１の位置は、図２７に示した構成に限定されない。すなわち、位相差フィルム１は、液晶層１８の観察側またはその反対側の何れであってもよい。【０１７６】
液晶表示装置１０は、例えば、ＴＮ型、ＶＡ型やＩＰＳ型の表示方式である。【０１７７】
液晶表示装置１０では、液晶層を構成する液晶分子の複屈折の波長分散に適した合成位相差を有する位相差フィルム１を選択すればよい。上述したように、本実施形態の位相差フィルムは、材料の特性に関わらず、比較的自由に、合成位相差の波長分散を設計することができる。【０１７８】
ＴＮ型、ＶＡ型、ＩＰＳ型、ＯＣＢモード等の高画質を有する液晶表示装置１０の光学補償として位相差フィルムを用いる場合、位相差としては一般に３５０ｎｍ以下が必要される（日本国公開特許公報「特開平４−３０５６０２」参照）。そのため、合成位相差Ｒ（５５０）は、３５０ｎｍ以下が好ましい。【０１７９】
また、本実施形態の位相差フィルムは視野角特性がよいことが確認された。そのため、偏光板が有する視野角特性を補償するための位相差フィルムとしても使用することができる。そのため、光学デバイスとして、偏光板と、当該偏光板を通過した偏光が入射される本実施形態の位相差フィルムとを備えた光学デバイスを実施することができる。当該光学デバイスは、視野角特性の向上に適したデバイスとなり、液晶表示装置等に適用することができる。【０１８０】
上述したように、本実施形態の位相差フィルムは、搭載される表示装置の使用環境に応じて単位領域のサイズが設定される。【０１８１】
例えば、家屋内に設置される液晶ディスプレイなどの表示装置の場合、すなわち、数ｍ以内の範囲から視ることが想定されている表示装置の場合、単位領域のサイズは、５０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下である。そして、上述したように隣接する２つの単位領域の位相差の差が１０ｎｍ以上であることが好ましい。【０１８２】
また、本実施形態の表示装置は、例えば、図２７に示されるように、偏光板，本実施形態の位相差フィルム，複数の表示セルが配列された部材（例えば、一対の基板に挟まれた液晶層１８やカラーフィルタ１９）を、この順に備えている。なお、表示セルは、最小の表示単位（ドット）の領域である。例えば、１つの液晶セルに３原色（ＲＧＢ）のカラーフィルター１９のいずれかの色を重ね、３色の液晶セルが合わさり、一画素を形成している場合、当該一画素を構成するサブピクセルであるＲ，Ｇ，Ｂ各々の液晶セルを表示セルという。この場合、位相差フィルムは、各表示セルに対向する領域において複数の単位領域を存在させればよい。これにより、位相差フィルムは、１つの表示セルに対して、当該表示セルに対向する複数の単位領域の位相差を合成した合成位相差の波長分散を示すこととなる。すなわち、表示装置は、各表示セルにおいて、位相差フィルムにおける合成位相差の波長依存性を利用することとなる。【０１８３】
ここで、位相差フィルムと液晶層との相対位置関係を任意に変更しても、各表示セルに対向する領域に複数の単位領域が存在するように位相差フィルムを設計した場合、表示装置を組み立てる際に位置制御が不要となる。すなわち、カラーフィルタなどの他の光学素子との相対位置関係を考慮する必要がなく、当該他の光学素子とは独立して配置することができる。【０１８４】
また、表示セルの境界線と単位領域の境界線とが一致する場合、干渉が生じる可能性がある。そこで、表示セルの境界線と単位領域の境界線とを一致させないようにすることが好ましい。例えば、位相差が異なる複数の単位領域が周期的に配置する場合、当該周期の整数倍と、単位領域の幅とが一致しないように設定すればよい。もしくは、位相差フィルムとして、図１（ｂ）に示すように、位相差の異なる矩形状の単位領域がストライプ状に配置したものを用いる場合、カラーフィルター１９のＲＧＢ各々の境界線（すなわち表示セルの境界線）に対して、単位領域の長辺を斜めに配置してもよい。これにより、互いの境界線を斜めに配置することにより、このような干渉の問題をなくすことができる。【０１８５】
なお、表示セルとしては、上記の例のように液晶材料で構成された液晶表示セルであってもよいし、ＥＬ表示セルであってもよい。【０１８６】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１８７】
本発明の光学素子は、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイなどの表示装置用の位相差フィルムとして適用することができる。
【図１】
2008152756.tif 000013
【図２】
2008152756.tif 000014
【図３】
2008152756.tif 000015
【図４】
2008152756.tif 000016
【図５】
2008152756.tif 000017
【図６】
2008152756.tif 000018
【図７】
2008152756.tif 000019
【図８】
2008152756.tif 000020
【図９】
2008152756.tif 000021
【図１０】
2008152756.tif 000022
【図１１】
2008152756.tif 000023
【図１２】
2008152756.tif 000024
【図１３】
2008152756.tif 000025
【図１４】
2008152756.tif 000026
【図１５（ａ）】
2008152756.tif 000027
【図１５（ｂ）】
2008152756.tif 000028
【図１６】
2008152756.tif 000029
【図１７】
2008152756.tif 000030
【図１８】
2008152756.tif 000031
【図２０】
2008152756.tif 000032
【図２３】
2008152756.tif 000033
【図１９】
2008152756.tif 000034
【図２１】
2008152756.tif 000035
【図２２】
2008152756.tif 000036
【図２４】
2008152756.tif 000037
【図２５】
2008152756.tif 000038
【図２６】
2008152756.tif 000039
【図２７】
2008152756.tif 000040
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月28日(2009.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面に平行な方向に沿って複数の単位領域に分割したときに、同一波長の光に対する位相差が隣接する単位領域と１０ｎｍ以上異なる単位領域が複数存在する光学素子であって、
各単位領域における位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性と、全ての単位領域を含む全体領域における合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性とが異なることを利用した光学素子。
（ｒ（ｎ，λ）はｎ番目の単位領域における波長λｎｍの光に対する位相差であり、Ｒ（λ）は波長λｎｍの光に対する合成位相差である）
【請求項２】
面内で均一な位相差を与えるための面状の光学素子であって、
上記面を光入射面とし、当該面内の少なくとも一方向において、複屈折又は厚さの少なくとも一方が異なる複数の単位領域が連続する周期であって、その複数の単位領域の少なくとも一つが複屈折領域である周期が繰り返すように構成され、
上記周期の一つ以上を含むスポットの光束が上記光学素子を通過したときの合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が上記周期内の各単位領域を通過したときの光束の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性の何れとも実質的に異なることを特徴とする光学素子。
（ｒ（ｎ，λ）はｎ番目の単位領域における波長λｎｍの光に対する位相差であり、Ｒ（λ）は波長λｎｍの光に対する合成位相差である）
【請求項３】
表示セルが配置された部材を含む表示装置に使用される光学素子であって、
光入射面に平行な方向に沿って複数の単位領域に分割したときに、同一波長の光に対する位相差が隣接する単位領域と１０ｎｍ以上異なる単位領域が複数存在し、
上記の表示セルと対向する上記単位領域が複数存在し、
各単位領域における位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性と、全ての単位領域を含む全体領域における合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性とが異なることを特徴とする光学素子。
（ｒ（ｎ，λ）はｎ番目の単位領域における波長λｎｍの光に対する位相差であり、Ｒ（λ）は波長λｎｍの光に対する合成位相差である）
【請求項４】
表示セルの集合からなる液晶表示装置の液晶層の観察側あるいはそれと反対側に配置さ
れる位相差板として用いられる面状の光学素子であって、
上記面を光入射面とし、当該面内の少なくとも一方向において、複屈折又は厚さの少なくとも一方が異なる複数の単位領域が連続する周期であって、その複数の単位領域の少なくとも一つが複屈折領域である周期が繰り返すように構成され、
前記液晶表示装置の各表示セルに対して上記周期の一つ以上が対応するように構成されており、
上記周期の一つ以上を含むスポットの光束が上記光学素子を通過したときの合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が上記周期内の各単位領域を通過したときの光束の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性の何れとも実質的に異なることを特徴とする光学素子。
（ｒ（ｎ，λ）はｎ番目の単位領域における波長λｎｍの光に対する位相差であり、Ｒ（λ）は波長λｎｍの光に対する合成位相差である）
【請求項５】
偏光方向が平行な一対の偏光板の間に遅相軸が上記偏光板の偏光方向と４５°ずれるように配置したときに、一方の偏光板からの波長λの直線偏光がｎ番目の単位領域および他方の偏光板を透過するときの透過率をＩ（ｎ，λ）とし、
上記全体領域の上記光入射面の面積に対する、ｎ番目の単位領域の上記光入射面の面積比率をＭ（ｎ）としたとき、
λの光に対して、
【数１】
2008152756.tif 000041
の値で示される透過率を与える位相差が上記合成位相差Ｒ（λ）であることを特徴とする請求項１または３に記載の光学素子。
【請求項６】
上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が式（１）を満たすことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の光学素子。
Ｒ（４４７）≦Ｒ（５４８）≦Ｒ（６２８）    式（１）
【請求項７】
上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性と、少なくとも１つの上記単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性とが、式（２）を満たすことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の光学素子。
Ｒ（５４８）−Ｒ（４４７）＞ｒ（ｎ，５４８）−ｒ（ｎ，４４７）    式（２）
【請求項８】
上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性と、少なくとも１つの上記単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）の波長依存性とが、式（３）を満たすことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の光学素子。
Ｒ（６２８）−Ｒ（５４８）＞ｒ（ｎ，６２８）−ｒ（ｎ，５４８）    式（３）
【請求項９】
全てのｎにおいて
Ｒ（５４８）−Ｒ（４４７）＞０であり、
ｒ（ｎ，５４８）−ｒ（ｎ，４４７）＜０であることを特徴とする請求項７に記載の光学素子。
【請求項１０】
Ｒ（５５０）≦３５０ｎｍを満たすことを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１１】
各単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）、および、上記光入射面における各単位領域の全体に対する面積比率を設定することにより、上記合成位相差Ｒ（λ）およびその波長依存性が
所望の位相差および波長依存性になるように制御されたことを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１２】
偏光方向が平行な一対の偏光板の間に位相差ｒｅの光学素子を遅相軸が上記偏光板の偏光方向と４５°ずれるように配置し、一方の偏光板からの波長λの直線偏光が光学素子および他方の偏光板を透過するときの透過率Ｉ（λ）と、波長λの光に対する位相差ｒｅとの関係式が
Ｉ（λ）＝1/2 ＋ 1/2・cos(2πre/λ)
で表され、
上記単位領域内において上記光入射面に平行な方向に沿って波長λｎｍの光に対する位相差が変化する場合、当該変化する位相差による透過率の平均値Ｉａｖｅを求め、当該平均値Ｉａｖｅの透過率を示す位相差ｒｅを上記関係式に基づいて特定し、特定した位相差ｒｅを当該単位領域の位相差ｒ（ｎ，λ）とすることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１３】
上記複数の単位領域の各々の位相差は、実質上、異なる２つの位相差のいずれかを有することを特徴とする請求項１から１２の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１４】
フィルム状、シート状または板状であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１５】
上記複数の単位領域は同一材料で形成されており、
隣接する単位領域の位相差の差は、当該単位領域の厚みの差に起因するものであることを特徴とする請求項１４に記載の光学素子。
【請求項１６】
各単位領域の各々は矩形状であり、長手方向を平行にしてストライプ状に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の光学素子。
【請求項１７】
上記複数の単位領域の一部は、楕円状または円状であることを特徴とする請求項１４に記載の光学素子。
【請求項１８】
平行な２枚の偏光板の間に配置され、視野角特性の向上に用いられることを特徴とする請求項１から１７の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１９】
請求項１から１８の何れか１項に記載の光学素子を備えた表示装置。
【請求項２０】
少なくとも、偏光板，上記光学素子，複数の表示セルが配列された部材を、この順に備えており、
上記光学素子は、上記の各表示セルに対向する領域において複数の上記単位領域を存在させることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
上記表示セルは、カラー表示を形成する三原色の各々を表示するセルであることを特徴とする請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
カラー表示を形成する三原色のカラーフィルターを備えており、
上記光学素子は、上記カラーフィルターおよび上記複数の表示セルが配列された部材との相対位置を任意に設定できることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
上記表示セルが液晶表示セルであることを特徴とする請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２４】
上記表示セルは、垂直配向された液晶表示セルであることを特徴とする請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２５】
上記表示セルは、ＩＰＳ（in-plane-swiching）型液晶表示セルであることを特徴とす
る請求項２３に記載の表示装置。
【請求項２６】
上記表示セルがＥＬ（Electroluminescence）表示セルであることを特徴とする請求項
２０に記載の表示装置。
【請求項２７】
偏光板と、当該偏光板を通過した偏光が入射される請求項１から１８の何れか１項に記載の光学素子を備える光学デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
また、合成位相差Ｒ（５５０）≦３５０ｎｍであることが好ましい。高画質の液晶表示装置用の光学補償のための位相差フィルムとしては、位相差が一般に３５０ｎｍ以下であることが必要である。そのため、上記の構成により、液晶表示装置に好適に使用することができる。
【国際調査報告】
2008152756.tif 000042
2008152756.tif 000043
2008152756.tif 000044
2008152756.tif 000045
2008152756.tif 000046
2008152756.tif 000047
2008152756.tif 000048
2008152756.tif 000049