(57)【要約】【課題】  反射偏光子を用いた直下型バックライトであって、光利用効率を向上したものを提供すること。【解決手段】  直線状光源に対し、その片側には、複数の平行な稜線を有するレンチキュラーレンズアレイが配置され、さらにその上に透過率入射角依存性光学素子が配置されており、かつレンチキュラーレンズアレイの稜線は直線状光源の長軸に概略平行に配置されており、もう一方の片側には、稜線を有し、かつ繰り返し傾斜構造を有する反射板が、反射板の稜線と直線状光源の長軸とが概略直交するように配置されていることを特徴とする直下型バックライト。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状光源に対し、
その片側には、複数の平行な稜線を有するレンチキュラーレンズアレイが配置され、さらにその上に透過率入射角依存性光学素子が配置されており、かつレンチキュラーレンズアレイの稜線は直線状光源の長軸に概略平行に配置されており、
もう一方の片側には、稜線を有し、かつ繰り返し傾斜構造を有する反射板が、反射板の稜線と直線状光源の長軸とが概略直交するように配置されていることを特徴とする直下型バックライト。
【請求項２】
直線状光源に対し、レンチキュラーレンズアレイおよび透過率が入射角に依存する光学素子が配置された側には、さらに拡散板が配置されていることを特徴とする請求項１記載の直下型バックライト。
【請求項３】
反射板が有する傾斜構造の傾斜角が、５〜４０度であることを特徴とする請求項１または２記載の直下型バックライト。
【請求項４】
透過率入射角依存性光学素子が、光源の輝線スペクトルを特定入射角度にて透過し、他の角度では反射するバンドパスフィルターであることことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の直下型バックライト。
【請求項５】
バンドパスフィルターが屈折率の異なる樹脂材料の多層積層体の延伸体であることを特徴とする請求項４記載の直下型バックライト。
【請求項６】
バンドパスフィルターが屈折率の異なる無機酸化物の蒸着多層薄膜であることを特徴とする請求項４記載の直下型バックライト。
【請求項７】
バンドパスフィルターがコレステリック液晶層の積層体であることを特徴とする請求項４記載の直下型バックライト。
【請求項８】
コレステリック液晶層の積層体は、選択反射の中心波長が３種以上であり、各々の選択反射波長帯域が重複しないことを特徴とする請求項７記載の直下型バックライト。
【請求項９】
透過率入射角依存性光学素子が、２層以上の反射偏光子の積層体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の直下型バックライト。
【請求項１０】
反射偏光子の積層体は、２種以上の選択反射波長帯域が各々重複する広帯域コレステリック液晶層の積層体であることを特徴とする請求項９記載の直下型バックライト。
【請求項１１】
反射偏光子の積層体の層間に１種以上の位相差板を有することを特徴とする請求項９または１０記載の直下型バックライト。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の直下型バックライトを用いた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直下型バックライトに関する。また本発明は、当該直下型バックライトを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
直下型バックライトには、直線状光源が用いられている。直線状光源として用いられる冷陰極管は表面輝度が著しく高く、これの直接像が視認されると面光源としての不均一化生じやすい。そのため、従来の直下型バックライトでは、直線状光源上に高ヘイズの拡散板を配することにより、直線状光源の視認性を落として均一な面光源とする設計手法が主流であった。直下型バックライトは、例えば、図１６乃至図１９に示される。これら直下型バックライトは図に示すように、直線状光源１１上に拡散板１５が配置されており、その反対側には、各種の反射板１４−１乃至１４−４が配置されている。
【０００３】
また、バックライトでは輝度向上を図るために、反射偏光子や、透過率が入射角に依存して変化する透過率入射角依存性光学素子が用いられる。透過率入射角依存性光学素子としては、例えば、コレステリック液晶や複屈折異方性多層積層体等を用いた光学素子、蒸着・スパッタリングで透過率の波長制御を行ったバンドパスフィルター等を用いたものがあげられる（特許文献１乃至特許文献１３等参照）。これら光学素子は特定方向の入射光線は透過するが、他の方向からの入射光線は全反射に近い挙動を示し、吸収損失はほとんどないものである。例えば、直下型バックライトにおいて、図２０に示すように、透過率入射角依存性光学素子１３を配置したものが知られている。
【０００４】
しかし、直下型バックライトで用いる高ヘイズの拡散板は、直線状光源からの光線を斜め方向に反らして、光を再利用されにくい角度へと収束させる傾向があった。すなわち、面の法線に対して大きな入射角の光線は、バックライト構造体の側壁内面を照射したり、または光学フィルム内部に臨界角で閉じこめられたりするため光路長の増大から吸収損失を増大する等の問題を生じていた。特に、バックライトを平行光化する目的で透過率入射角依存性光学素子を用いる場合には、斜め方向に反射される光線は正面方向に変移しない限り再利用されにくいものであった。また透過率入射角依存性光学素子が、反射偏光特性を有する場合には、理想的にはバックライト構造体内壁面の反射率が１００％であれば無限回の反射の果てに、反射光が出射可能な角度に変移して再利用されるはずである。しかし、現実には吸収損失を伴う。このような問題から、直下型バックライトでは反射偏光子との最適化を試みることはほとんどなかった。
【０００５】
直下型バックライトとしては、各種のものが提案されている（特許文献１４乃至特許文献３４等参照）が、いずれも反射板や高ヘイズ拡散板を改良する内容であり、反射偏光子と組み合わせたものはほとんどない。反射板としては、直線状光源（蛍光管）長軸の平行方向になるように、稜線を持つ反射板を配置することが例示される（図１７）。
【特許文献１】特開２００３−３３７３３４号公報
【特許文献２】特開２００３−３３７３３５号公報
【特許文献３】特開２００４−４７６３号公報
【特許文献４】特開２００４−４７６４号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２００２／３６７３５号明細書
【特許文献６】特開平６−２３５９００号公報
【特許文献７】特開平２−１５８２８９号公報
【特許文献８】特表平１０−５１０６７１号公報
【特許文献９】米国特許第６３０７６０４号明細書
【特許文献１０】独国特許第３８３６９５５号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００２／３４００９号明細書
【特許文献１２】国際公開第０２／２５６８７号パンフレット
【特許文献１３】特開平１１−２１２０７３号公報
【特許文献１４】特開平１１−２８１３号公報
【特許文献１５】特開平５−２７２３７号公報
【特許文献１６】特開平５−４５５０５号公報
【特許文献１７】特開平６−１３０３８４号公報
【特許文献１８】特開２００１−１３８８０号公報
【特許文献１９】特開２００２−２７８４７０号公報
【特許文献２０】特開２００４−２２３５２号公報
【特許文献２１】特開２００４−６２５６号公報
【特許文献２２】米国特許第６６９２１３７号明細書
【特許文献２３】米国特許出願公開第２００４／１２９７１号明細書
【特許文献２４】米国特許出願公開第２００３／９５４０７号明細書
【特許文献２５】米国特許第６５７８９９０号明細書
【特許文献２６】米国特許出願公開第２００２／１６７８１１号明細書
【特許文献２７】米国特許出願公開第２００２／１５９２６１号明細書
【特許文献２８】米国特許第６４９４５８７号明細書
【特許文献２９】米国特許出願公開第２００１／２１１１０号明細書
【特許文献３０】米国特許第５９７５７２２号明細書
【特許文献３１】米国特許第５８７１２７３号明細書
【特許文献３２】欧州特許出願公開第９７１２５８号明細書
【特許文献３３】欧州特許出願公開第４５４４３５号明細書
【特許文献３４】国際公開第０２／６７０２４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、透過率入射角依存性光学素子を用いた直下型バックライトであって、光利用効率を向上したものを提供することを目的とする。
【０００７】
また本発明は、前記直下型バックライトを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、下記の直下型バックライトにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、直線状光源に対し、
その片側には、複数の平行な稜線を有するレンチキュラーレンズアレイが配置され、さらにその上に透過率入射角依存性光学素子が配置されており、かつレンチキュラーレンズアレイの稜線は直線状光源の長軸に概略平行に配置されており、
もう一方の片側には、稜線を有し、かつ繰り返し傾斜構造を有する反射板が、反射板の稜線と直線状光源の長軸とが概略直交するように配置されていることを特徴とする直下型バックライト、に関する。
【００１０】
従来の直下型バックライトにおいては、稜線を有し、かつ繰り返し傾斜構造を有する反射板は、その稜線を直線状光源の長軸に対して平行に配置していた。かかる反射板の配置は、直線状光源から発する光線を直接反射する場合の利用効率は高い。また直線状光源の直接像を視認し難くする効果はあった。しかし、このような反射板の配置において透過率入射角依存性光学素子を用いた場合には、透過率入射角依存性光学素子からの戻り光線の再利用効率が低かった。また、従来の直下型バックライトで用いられている高ヘイズ拡散板は全方位拡散であり斜め方向への光線が多くなるため、表示に利用できない角度への変移が大きかった。
【００１１】
本発明の直下型バックライトでは、従来の直下型バックライトとは逆に、直線状光源直下に配置する反射板は、その稜線と直線状光源の長軸とが概略直交するように配置している。また直線状光源上には、レンチキュラーレンズアレイをその稜線が直線状光源の長軸に概略平行になるように配置している。かかる構成とすることにより、直線状光源の短軸方向の光線はレンチキュラーレンズアレイの異方性拡散板としての効果によって拡散均一化する。そのため、直線状光源の直接像は隣接像と結合した視認されなくなり、均一化した面状光源として視認することができる。一方、長軸方向の光線は角度変化を受けない。このため透過率入射角依存性光学素子の戻り光線が再利用不能な角度に変移する確率を低減でき、光利用効率を向上することができる。
【００１２】
上記直下型バックライトにおいて、レンチキュラーレンズアレイおよび透過率入射角依存性光学素子は、直線状光源から、レンチキュラーレンズアレイ、透過率入射角依存性光学素子の順で配置されている。
【００１３】
透過率入射角依存性光学素子より液晶パネル側（視認側）に配置される光学素子は位相差が十分小さく偏光解消能が低いことが望まれる。そのため、レンチキュラーレンズアレイおよび反射偏光子は、直線状光源から、レンチキュラーレンズアレイ、透過率入射角依存性光学素子の順で配置されていることが好ましい。この順で配置されている場合には、レンチキュラーレンズアレイの面内位相差は特に考慮する必要はない。
【００１４】
上記直下型バックライトにおいて、直線状光源に対し、レンチキュラーレンズアレイおよび透過率入射角依存性光学素子が配置された側には、さらに拡散板を配置することができる。
【００１５】
拡散板の配置により、レンチキュラーレンズアレイの構造や、反射板の繰り返し傾斜構造が視認されないようにすることができる。レンチキュラーレンズアレイの構造の視認性をなくすには、拡散板はレンチキュラーレンズアレイよりも視認側に配置する。反射板の繰り返し傾斜構造の視認性をなくすには、拡散板はレンチキュラーレンズアレイよりも直線状光源側に配置する。
【００１６】
なお、上述の通り、透過率入射角依存性光学素子より液晶パネル側（視認側）に配置される光学素子は位相差が十分小さく偏光解消能が低いことが望まれる。したがって、拡散板が透過率入射角依存性光学素子よりも直線状光源側に配置されている場合には拡散板の面内位相差は特に考慮する必要はない。一方、拡散板が、透過率入射角依存性光学素子よりも視認側に配置されている場合には、拡散板の面内位相差は３０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましい。
【００１７】
上記直下型バックライトにおいて、反射板が有する傾斜構造の傾斜角は、５〜４０度であることが好ましい。
【００１８】
図１３に概念図を示すように、反射板が有する傾斜構造の傾斜角θが４５度以上ではライトトラップとなり、直線状光源からの光線ｒが吸収されてしまう。また図１４に概念図を示すように、傾斜角θが４５度前後では反射板は再帰反射板として機能し、光線は直線状光源に戻されて吸収してしまう。かかる事項を考慮して、反射板が有する傾斜構造の傾斜角θは、５〜４０度であることが好ましい。図１５に概念図を示すように、前記範囲の傾斜角は大入射角の光を正面方向へ戻す機能を有しており、反射偏光子の光再利用効率をより高めることができる。前記傾斜角θは、より好ましくは１０〜３５度である。
【００１９】
上記直下型バックライトにおいて、透過率入射角依存性光学素子としては、光源の輝線スペクトルを特定入射角度にて透過し、他の角度では反射するバンドパスフィルターを用いることができる。
【００２０】
前記バンドパスフィルターとしては、屈折率の異なる樹脂材料の多層積層体の延伸体があげられる。また前記バンドパスフィルターとしては、屈折率の異なる無機酸化物の蒸着多層薄膜があげられる。
【００２１】
また前記バンドパスフィルターとしてはコレステリック液晶層の積層体があげられる。コレステリック液晶層の積層体は、選択反射の中心波長が３種以上であり、各々の選択反射波長帯域が重複しないものが好適に用いてられる。
【００２２】
上記直下型バックライトにおいて、透過率入射角依存性光学素子としては、２層以上の反射偏光子の積層体を用いることができる。反射偏光子の積層体は、２種以上の選択反射波長帯域が各々重複する広帯域コレステリック液晶層の積層体を用いることができる。また透過率入射角依存性光学素子としては、前記反射偏光子の積層体の層間に１種以上の位相差板を有するものを用いることができる。
【００２３】
また本発明は、前記直下型バックライトを用いた液晶表示装置、に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の直下型バックライトを図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１に示すように、本発明の直下型バックライトは、直線状光源１の片側には、レンチキュラーレンズアレイ２および透過率入射角依存性光学素子３が配置されている。レンチキュラーレンズアレイ２は、複数の平行な稜線ａ有し、当該稜線ａは直線状光源１の長軸ｂに概略平行に配置されている。図１では、直線状光源１から、レンチキュラーレンズアレイ２、透過率入射角依存性光学素子３がこの順で配置されている。前記稜線ａと、長軸ｂが概略平行であるとは、両者のなす小さい角度が、好ましくは２０度以下、さらには１０度以下であることをいう。
【００２６】
直線状光源１のもう一方の片側には、反射板４が配置されている。反射板４は、稜線ｃを有し、かつ繰り返し傾斜構造を有する。反射板４の稜線ｃと直線状光源１の長軸ｂとは概略直交するように配置されている。前記稜線ｃと、長軸ｂが概略直交であるとは、両者のなす角度が、好ましくは９０度±２０度、さらには９０度±１０度であることをいう。
【００２７】
図２乃至図４は、本発明の直下型バックライトに、拡散板５を配置した場合の例である。図２では、図１の直下型バックライトにおいて、透過率入射角依存性光学素子３より視認側に拡散板５が配置されている。
【００２８】
図３では、レンチキュラーレンズアレイ２と透過率入射角依存性光学素子３との間に拡散板５が配置されている。図４では、直線状光源１とレンチキュラーレンズアレイ２との間に拡散板５が配置されている。これら図３、図４の場合には、レンチキュラーレンズアレイ２、拡散板５については、位相差は特に考慮する必要はない。
【００２９】
図１乃至図４では、レンチキュラーレンズアレイ２は稜線ａ有する表面構造を上向き（視認側向き）で配置しているが、前記表面構造の配置方向は特に制限されるものではなく、レンチキュラーレンズアレイ２の設計に応じて適時に配置方向を決定できる。図５の直下型バックライトは、レンチキュラーレンズアレイ２の表面構造の配置方向を下向き（光源側向き）にした場合の例である。図５は、レンチキュラーレンズアレイ２の表面構造の配置方向以外は図４と同様の構成である。またレンチキュラーレンズアレイ２は、稜線ａ有する表面構造を両面に有するものを使用できる。図６の直下型バックライトは、レンチキュラーレンズアレイ２として、両面に前記表面構造を有するものを用いた場合の例である。図６は、レンチキュラーレンズアレイ２として両面に前記表面構造を有するものを用いたこと以外は、図４と同様の構成である。
【００３０】
以下本発明の直下型バックライトの各構成について説明する。
【００３１】
（直線状光源）
直線状光源としては、直下型バックライトに用いられているものを特に制限なく使用できる。例えば、冷陰極管が用いられる。
【００３２】
（レンチキュラーレンズアレイ）
レンチキュラーレンズアレイは、複数の平行な稜線を有し、異方性拡散板として機能しうるものを特に制限なく使用することができる。レンチキュラーレンズアレイにおけるレンズの焦点距離とレンズピッチは特に限定されるものではないが、直線状光源の直接像が視認されなくなるようにするためにはレンズ焦点距離は、レンチキュラーレンズアレイと直線状光源との間の距離より短いことが好ましい。また面内輝度を平滑化、均一化して、レンズピッチの視認をなくすようにするためには、レンズピッチは１ｍｍ以下、さらには０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。また、各レンズの開口数は大きい方が好ましい。開口数＝ｎ・ｓｉｎθ（ｎ：レンズの屈折率，θ：レンズの焦点距離とレンズ周辺とがなす見込み角）、である。間隔を置き配置された直線状光源像の拡大にはレンズへの取り込み角度が大きい方が好ましいためである。十分な開口数が得難い場合にはレンチキュラーレンズを分割したフレネルレンズ形式を併用してもよい。フレネルレンズ化すれば厚みの低減を図ることができる。
【００３３】
レンチキュラーレンズアレイは一般的には図７に示すようなカマボコ状構造を多数並列配置した構造を有する。図９は、その断面図を示す。液晶パネルとのモアレを防ぐために図８のようなランダムなうねり構造を付与してもよい。またモアレを防ぐために稜線を液晶パネルの辺方向より若干の角度を持たせるようにしてもよい。
【００３４】
レンチキュラーレンズアレイは表面屈折で入射光線を一方向のみ曲げる効果を有するが、本発明のように直線状光源を拡散し、面状に広げるには拡散角度が大きいことが好ましい。このためレンズのカーブがきつくなりレンズ厚みが増す場合がある。厚みを低減するにはフレネルレンズ化することが効果的である。フレネルレンズ化したレンチキュラーレンズアレイの断面図を図１０に示す。図９、図１０は同一カーブを有するレンズであるが、図１０のように分割されたフレネルレンズでは、図９に比べて、厚みを１／３以下に容易に低減できる。
【００３５】
レンチキュラーレンズアレイの製法は特に制限されず、各種の方法を採用できる。例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ノルボルネン系樹脂などの熱可塑性樹脂を金型より形状転写して得る方法；紫外線硬化樹脂を用いてポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース等の透明基材表面に金型の形状転写して得る方法；紫外線硬化樹脂を用いてマスク露光を行ないエッチング処理して得る方法；エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて金型形状を転写する方法；樹脂フィルムに応力負荷をかけて得られるクレイズや表面形状のうねり構造を用いる方法；透明ファイバーや透明丸棒を並列配置し固定化した方法などがあげられる。
【００３６】
このようにレンチキュラーレンズアレイの製法、材料は特に制限されるものではないが、光の有効利用の観点から、レンチキュラーレンズアレイの全光線透過率は高い方が好ましい。前記全光線透過率は８０％以上、さらには９０％以上が好ましい。
【００３７】
（透過率入射角依存性光学素子）
透過率入射角依存性光学素子としては、たとえば、特許文献１〜１２に記載されているものを用いることができる。
【００３８】
透過率入射角依存性光学素子としては、光源の輝線スペクトルを特定入射角度にて透過し、他の角度では反射するバンドパスフィルターがあげられる。例えば、垂直入射光線を透過し、斜め入射光線を反射するものがあげられる。バンドパスフィルターは、輝線スペクトルを有する光源と組み合わせることが好ましい。すなわち、光源の輝線スペクトルを特定入射角度にて透過し、他の角度では反射するバンドパスフィルターが好ましい。具体的には、バンドパスフィルターが屈折率の異なる樹脂材料の多層積層体の延伸体、屈折率の異なる無機酸化物の蒸着多層薄膜があげられる。
【００３９】
また透過率入射角依存性光学素子としては、垂直入射光線の一方向の偏光成分を透過しかつ他方の偏光成分は選択的に反射し、斜め入射光線は偏光の方向に関わりなく反射させるものがあげられる。かかる透過率入射角依存性光学素子は、偏光状態を、ある円偏光を透過し、逆の円偏光を選択的に反射するタイプと、直交する直線偏光の内の一方を透過し、他方を選択的に反射するタイプがある。円偏光タイプの透過率入射角依存性光学素子としては、少なくとも１層のコレステリック液晶ポリマー層を用いたものがあげられる。当該コレステリック液晶ポリマー層は、２層以上を積層したコレステリック液晶の積層体とすることができる。バンドパス型フィルターは輝線スペクトルを有する光源と組み合わせるのが好ましい。コレステリック液晶層の積層体は、選択反射の中心波長が３種以上であり、各々の選択反射波長帯域が重複しないことが好ましい。一方、直線偏光タイプの透過率入射角依存性光学素子としては、複屈折異方体の多層積層物を用いることができる。
【００４０】
また透過率入射角依存性光学素子としては、２層以上の反射偏光子の積層体を用いることができる。
【００４１】
例えば、２層以上の反射偏光子の積層体を用いた、透過率入射角依存性光学素子としては、偏光の選択反射の波長帯域が互いに重なっている少なくとも２層の反射偏光子（ａ）の間に、位相差層（ｂ）が配置されている光学素子（Ｚ）を用いることができる。光学素子（Ｚ）についても、円偏光タイプと直線偏光タイプとがある。以下に、光学素子（Ｚ）について例示して、説明する。
【００４２】
（例１）
反射偏光子（ａ）が、ある円偏光を透過し、逆の円偏光を選択的に反射する円偏光型反射偏光子（ａ１）であり、
位相差層（ｂ）が、正面位相差（法線方向）が略ゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差層（ｂ１）を有する光学素子。
【００４３】
（例２）
反射偏光子（ａ）が、直交する直線偏光の内の一方を透過し、他方を選択的に反射する直線偏光型反射偏光子（ａ２）であり、かつ、
位相差層（ｂ）が、正面位相差（法線方向）が略ゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／４以上の位相差層（ｂ１）を有し、
位相差層（ｂ１）の両側には、直線偏光型反射偏光子（ａ２）との間に、正面位相差が略λ／４である層（ｂ２）を有し、
入射側の層（ｂ２）は、入射側の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して、４５°（−４５°）±５°の角度で、
出射側の層（ｂ２）は、出射側の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して、−４５°（＋４５°）±５°の角度で、
入射側の層（ｂ２）と出射側の層（ｂ２）は、相互の遅相軸の成す角度が任意の角度で、配置している光学素子。
【００４４】
（例３）
反射偏光子（ａ）が、直交する直線偏光の内の一方を透過し、他方を選択的に反射する直線偏光型反射偏光子（ａ２）であり、かつ、
位相差層（ｂ）は、正面位相差が略λ／４であり、Ｎｚ係数が２以上である２軸性位相差層（ｂ３）を２層有し、
入射側の層（ｂ３）は、遅層軸方向が、入射側の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して、４５°（−４５°）±５°の角度で、
出射側の層（ｂ３）は、遅層軸方向が、出射側の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して、−４５°（＋４５°）±５°の角度で、
入射側の層（ｂ３）と出射側の層（ｂ３）は、相互の遅相軸の成す角度が任意の角度で、配置している光学素子。
【００４５】
（例４）
反射偏光子（ａ）が、直交する直線偏光の内の一方を透過し、他方を選択的に反射する直線偏光型反射偏光子（ａ２）であり、かつ、
位相差層（ｂ）は、正面位相差が略λ／２であり、Ｎｚ係数が１．５以上である２軸性位相差層（ｂ４）を１層有し、
入射側の層の遅層軸方向が、入射側の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して、４５°（−４５°）±５°の角度で、
出射側の層の遅層軸方向が、出射側の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して、−４５°（＋４５°）±５°の角度で、
前記２つの直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸は略直交で、
配置している光学素子。
【００４６】
（例５）
少なくとも１層の反射偏光子（ａ）が、ある円偏光を透過し、逆の円偏光を選択的に反射する円偏光型反射偏光子（ａ１）であり、
少なくとも１層の反射偏光子（ａ）が、直交する直線偏光の内の一方を透過し、他方を選択的に反射する直線偏光型反射偏光子（ａ２）であり、
位相差層（ｂ）が、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１）である光学素子。
【００４７】
（反射偏光子（ａ））
輝度向上の観点よりは視感度の高い５５０ｎｍ付近の波長の光に対して、その全反射が達成されることが望ましく、少なくとも５５０ｎｍ±１０ｎｍの波長領域で反射偏光子（ａ）の選択反射波長が重なっていることが望ましい。更に、色付きの観点や、液晶表示装置などにおけるＲＧＢ対応の観点よりは可視光全波長領域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおいて反射波長帯域が重なっていることがより望ましい。
【００４８】
（円偏光型反射偏光子（ａ１））
円偏光型反射偏光子（ａ１）としては、たとえば、コレステリック液晶材料が用いられる。円偏光型反射偏光子（ａ１）においては選択反射の中心波長はλ＝ｎｐで決定される（ｎはコレステリック材料の屈折率、ｐはカイラルピッチ）。斜め入射光に対しては、選択反射波長がブルーシフトするため、前記重なっている波長領域はより広い方が好ましい。
【００４９】
円偏光型反射偏光子（ａ１）がコレステリック材料の場合、異なるタイプ（右ねじれと左ねじれ）の組み合わせでも同様の考え方で正面位相差がλ／２で傾けると位相差がゼロまたはλであれば同様の偏光子が得られるが、傾斜する軸の方位角による異方性や色付きの問題が発生するため好ましくない。かかる観点より同じタイプ同士の組み合わせ（右ねじれ同士、左ねじれ同士）が好ましいが、上下のコレステリック液晶分子、あるいはＣプレートの波長分散特性が異なる物の組み合わせで相殺することで色付きを押さえることもできる。
【００５０】
円偏光型反射偏光子（ａ１）を構成するコレステリック液晶には、適宜なものを用いてよく、特に限定はない。例えば、高温でコレステリック液晶性を示す液晶ポリマー、または液晶モノマーと必要に応じてのカイラル剤および配向助剤を電子線や紫外線などの電離放射線照射や熱により重合せしめた重合性液晶、またはそれらの混合物などがあげられる。液晶性はリオトロピックでもサーモトロピック性のどちらでもよいが、制御の簡便性およびモノドメインの形成しやすさの観点よりサーモトロピック性の液晶であることが望ましい。
【００５１】
コレステリック液晶層の形成は、従来の配向処理に準じた方法で行うことができる。例えば、トリアセチルセルロースやアモルファスポリオレフィンなどの複屈折位相差が可及的に小さな支持基材上に、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等の膜を形成してレーヨン布等でラビング処理した配向膜、またはＳｉＯの斜方蒸着層、またはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどの延伸基材表面性状を配向膜として利用した基材、または上記基材表面をラビング布やベンガラに代表される微細な研磨剤で処理し、表面に微細な配向規制力を有する微細凹凸を形成した基材、または上記基材フィルム上にアゾベンゼン化合物など光照射により液晶規制力を発生する配向膜を形成した基材、等からなる適当な配向膜上に、液晶ポリマーを展開してガラス転移温度以上、等方相転移温度未満に加熱し、液晶ポリマー分子がプラナー配向した状態でガラス転移温度未満に冷却してガラス状態とし、当該配向が固定化された固化層を形成する方法などがあげられる。
【００５２】
また配向状態が形成された段階で紫外線やイオンビーム等のエネルギー照射で構造を固定してもよい。上記基材で複屈折が小さなものは液晶層支持体としてそのまま用いてもよい。複屈折が大きなもの、または光学素子の厚みに対する要求が厳しい場合には配向基材より液晶層を剥離して適宜に用いることもできる。
【００５３】
液晶ポリマーの製膜は、例えば液晶ポリマーの溶媒による溶液をスピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等で薄層展開し、さらに、それを必要に応じ乾燥処理する方法などにより行うことができる。前記の溶媒としては例えば塩化メチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタンのような塩素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンのようなケトン系溶媒；トルエンのような芳香族溶媒；シクロヘプタンのような環状アルカン；またはＮ−メチルピロリドンやテトラヒドロフラン等を適宜に用いることができる。
【００５４】
また液晶ポリマーの加熱溶融物、好ましくは等方相を呈する状態の加熱溶融物を前記に準じ展開し、必要に応じその溶融温度を維持しつつ更に薄層に展開して固化させる方法などを採用することができる。当該方法は、溶媒を使用しない方法であり、従って作業環境の衛生性等が良好な方法によっても液晶ポリマーを展開させることができる。なお、液晶ポリマーの展開に際しては、薄型化等を目的に必要に応じて配向膜を介したコレステリック液晶層の重畳方式なども採ることができる。
【００５５】
さらに必要に応じ、これらの光学層を成膜時に用いる支持基材／配向基材から剥離し、他の光学材料に転写して用いることもできる。
【００５６】
また、本発明の円偏光型反射偏光子（ａ１）としては、後述の直線偏光型反射偏光子（ａ２）とλ／４板を組み合わせたものを用いることができる。これらは１枚用いてもよく、２枚以上を用いてもよい。円偏光型反射偏光子（ａ１）は全部が直線偏光型反射偏光子とλ／４板を組み合わせたものでもよい。最下層（たとえば、バックライト側から１枚目）に用いる場合には、バックライト側から、直線偏光型反射偏光子、次いでλ／４板の順で配置する。最上層に用いる場合には、バックライト側から、λ／４板、次いで直線偏光型反射偏光子の順で配置する。中間層（たとえば、３枚積層する場合のバックライト側から２枚目）に用いる場合には、直線偏光型反射偏光子の両側にλ／４板を配置する。
【００５７】
（直線偏光型反射偏光子（ａ２））
直線偏光型反射偏光子（ａ２）としては、グリッド型偏光子、屈折率差を有する２種以上の材料による２層以上の多層薄膜積層体、ビームスプリッターなどに用いられる屈折率の異なる蒸着多層薄膜、複屈折を有する２種以上の材料による２層以上の複屈折層多層薄膜積層体、複屈折を有する２種以上の樹脂を用いた２層以上の樹脂積層体を延伸したもの、直線偏光を直交する軸方向で反射／透過することで分離するものなどがあげられる。
【００５８】
例えばポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートに代表される延伸により位相差を発生する材料やポリメチルメタクリレートに代表されるアクリル系樹脂、ＪＳＲ社製のアートンに代表されるノルボルネン系樹脂等の位相差発現量の少ない樹脂を交互に多層積層体として一軸延伸して得られるものを用いることができる。
【００５９】
（位相差層（ｂ））
円偏光型反射偏光子（ａ１）または直線偏光型反射偏光子（ａ２）の間に配置する位相差層（ｂ１）は、正面方向の位相差が略ゼロであり、法線方向から３０°の角度の入射光に対してλ／８以上の位相差を有するものである。正面位相差は垂直入射された偏光が保持される目的であるので、λ／１０以下であることが望ましい。
【００６０】
斜め方向からの入射光に対しては効率的に偏光変換されるべく全反射させる角度などによって適宜決定される。例えば、法線からのなす角６０°程度で完全に全反射させるには６０°で測定したときの位相差がλ／２程度になるように決定すればよい。ただし、円偏光型反射偏光子（ａ１）による透過光は、円偏光型反射偏光子（ａ１）自身のＣプレート的な複屈折性によっても偏光状態が変化しているため、通常挿入されるＣプレートのその角度で測定したときの位相差はλ／２よりも小さな値でよい。Ｃプレートの位相差は入射光が傾くほど単調に増加するため、効果的な全反射を３０°以上のある角度傾斜した時に起こさせる目安として３０°の角度の入射光に対してλ／８以上有すればよい。
【００６１】
本発明の光学素子（Ｚ）にて正面より３０°の入射角を有する光線に対して有効な遮蔽を行ない得る設計の場合、実質的には入射角２０°前後の領域で十分に透過光線が低下している。この領域の光線に限定される場合、一般的なＴＮ液晶表示装置の良好な表示を示す領域の光線のみが透過する。用いるＴＮ液晶表示装置のセル内液晶種や配向状態、プレティルト角などの条件により変動があるが階調反転やコントラストの急激な劣化は生じないため、本発明における視野角拡大のためには用いられる水準となる。より正面光のみに絞り込むために位相差層の位相差値をより大きく取ったり、ＴＮ液晶に補償位相差板を組み合わせることを前提に位相差値を小さくして絞り込みを穏やかにして用いても良い。
【００６２】
位相差層（ｂ１）の材質は上記のような光学特性を有するものであれば特に制限はない。例えば、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ) 以外に選択反射波長を有するコレステリック液晶のプラナー配向状態を固定したものや、棒状液晶のホメオトロピック配向状態を固定したもの、ディスコチック液晶のカラムナー配向やネマチック配向を利用したもの、負の１軸性結晶を面内に配向させたもの、２軸性配向したポリマーフィルムなどがあげられる。
【００６３】
Ｃプレートとしては、たとえば、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）以外に選択反射波長を有するコレステリック液晶のプラナー配向状態を固定したＣプレートは、コレステリック液晶の選択反射波長としては、可視光領域に色付きなどがないことが望ましい。そのため、選択反射光が可視領域にない必要がある。選択反射はコレステリックのカイラルピッチと液晶の屈折率によって一義的に決定される。選択反射の中心波長の値は近赤外領域にあっても良いが、旋光の影響などを受けるため、やや複雑な現象が発生するため、３５０ｎｍ以下の紫外部にあることがより望ましい。コレステリック液晶層の形成については、前記した反射偏光子におけるコレステリック層形成と同様に行われる。
【００６４】
ホメオトロピック配向状態を固定したＣプレートは、高温でネマチック液晶性を示す液晶性熱可塑樹脂または液晶モノマーと必要に応じての配向助剤を電子線や紫外線などの電離放射線照射や熱により重合せしめた重合性液晶、またはそれらの混合物が用いられる。液晶性はリオトロピックでもサーモトロピック性のいずれでもよいが、制御の簡便性やモノドメインの形成しやすさの観点より、サーモトロピック性の液晶であることが望ましい。ホメオトロピック配向は、例えば、垂直配向膜（長鎖アルキルシランなど）を形成した膜上に前記複屈折材料を塗設し、液晶状態を発現させ固定することによって得られる。
【００６５】
ディスコチック液晶を用いたＣプレートとしては、液晶材料として面内に分子の広がりを有したフタロシアニン類やトリフェニレン類化合物のごとく負の１軸性を有するディスコチック液晶材料を、ネマチック相やカラムナー相を発現させて固定したものである。負の１軸性無機層状化合物としては、たとえば、特開平６−８２７７７号公報などに詳しい。
【００６６】
ポリマーフィルムの２軸性配向を利用したＣプレートは、正の屈折率異方性を有する高分子フィルムをバランス良く２軸延伸する方法、熱可塑樹脂をプレスする方法、平行配向した結晶体から切り出す方法などにより得られる。
【００６７】
直線偏光型反射偏光子（ａ２）を用いる場合には、位相差層（ｂ１）として、正面方向の位相差が略ゼロであり、法線方向から３０°の角度の入射光に対してλ／４以上の位相差を有するものが用いられる。前記位相差層（ｂ１）の両側に、正面位相差が略λ／４であるλ／４板（ｂ２）を用いて直線偏光を一度円偏光に変換した後に前述の円偏光板と同様な方法で平行光化することができる。この場合、λ／４板（ｂ２）の遅相軸と直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸の成す角度は前述の通りであり、λ／４板（ｂ２）同士の軸角度は任意に設定できる。
【００６８】
前記位相差層（ｂ２）としては、具体的には、λ／４板が用いられる。λ／４板は、使用目的に応じた適宜な位相差板が用いられる。λ／４板は、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御することができる。位相差板としては、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーなどの液晶材料からなる配向フィルム、液晶材料の配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。
【００６９】
可視光域等の広い波長範囲でλ／４板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対してλ／４板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【００７０】
また、正面位相差が略λ／４であり、厚み方向位相差がλ／２以上であるような２軸性位相差層（ｂ３）を２枚配置することでも同様な効果を得ることができる。２軸性位相差層（ｂ３）は、Ｎｚ係数が略２以上であれば上記要件を満たす。この場合、２軸性位相差層（ｂ３）との遅相軸と直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸は前述の通りであり、２軸性位相差層（ｂ３）同士の軸角度は任意に設定できる。
【００７１】
なお、正面位相差が略λ／４であることは、５５０ｎｍ波長の光に対してλ／４±４０ｎｍ程度、さらには±１５ｎｍの範囲に入るものであることが好ましい。
【００７２】
また、正面位相差が略λ／２であり、厚み方向位相差がλ／２以上であるような２軸性位相差層（ｂ４）を１枚用いることでも同様な効果を得ることができる。２軸性位相差層（ｂ４）は、Ｎｚ係数が略１. ５以上であれば上記要件を満たす。この場合、上下の直線偏光型反射偏光子（ａ２）と中央の２軸性位相差層（ｂ４）の軸角度の関係は指定したとおりの角度となり一義的に決定される。
【００７３】
なお、正面位相差が略λ／２であることは、５５０ｎｍ波長の光に対してλ／２±４０ｎｍ程度、さらには±１５ｎｍの範囲に入るものが好ましい。
【００７４】
具体的に前記２軸性位相差層（ｂ３）、（ｂ４）としては、ポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等の複屈折性を有するプラスチック材料を２軸延伸したもの、または液晶材料を平面方向では一軸配向させ、厚み方向にさらに配向させたハイブリッド配向したものが用いられる。液晶材料を１軸性にホメオトロピック配向させたものも可能であり、前記コレステリック液晶を製膜した方法と同様に行われる。ただし、コレステリック液晶ではなくネマチック液晶材料を用いる必要がある。
【００７５】
また２層以上の反射偏光子の積層体を用いた、透過率入射角依存性光学素子としては、２種以上の選択反射波長帯域が各々重複する反射帯域巾が２００ｎｍ以上の広帯域コレステリック液晶層である下記歪み率等の特性を満足する偏光素子（Ａ）、偏光素子（Ｂ）等を利用した積層体を用いることができる。歪み率は下記の通りである。
【００７６】
（歪み率）：偏光素子の歪み率を評価するために、サンプルの透過スペクトルを瞬間マルチ測光計（大塚電子株式会社製  ＭＣＰＤ―２０００）により測定した。自然光を投光させ、サンプルを投光に対して垂直に設置（正面からの出射光を測定）した場合と、垂直方向から６０°サンプルを傾けて設置（６０°出射光の測定）した場合のそれぞれについて、それらを透過した光の状態を、出射側に配置した偏光板で、偏光板を１０度づつ回した時の透過スペクトルを測定した。偏光板は、シグマ光器製グラムトムソンプリズム偏光子を用いた（消光比０．００００１以下）。歪み率は下記の計算式から求めた。歪み率＝最小透過率／最大透過率。
【００７７】
（例１１）
入射光を偏光分離して出射する、コレステリック液晶により形成されている偏光素子（Ａ）と、偏光素子（Ａ）とは螺旋方向が逆であるコレステリック液晶により形成されている偏光素子（Ａ′）とを１／２波長板（Ｂ）を間に挟んで配置した光学素子であって、
偏光素子（Ａ）および偏光素子（Ａ′）は、
法線方向の入射光に対する出射光は、歪み率が０．５以上であり、
法線方向から６０°以上傾けて入射した入射光に対する出射光は、歪み率が０．２以下であり、
入射角度が大きくなるに従って出射光の直線偏光成分が増大することを特徴とする光学素子（特願２００３−３６３１８６号）。
【００７８】
（例１２）
入射光を偏光分離して出射する、コレステリック液晶により形成されている偏光素子（Ａ）と、偏光素子（Ａ）とは螺旋方向が逆であるコレステリック液晶により形成されている偏光素子（Ａ′）とを１／２波長板（Ｂ）を間に挟んで配置し、さらに前記偏光素子（Ａ′）の側には１／２波長板（Ｂ）を間に挟んで偏光素子（Ａ）を配置した光学素子であって、
偏光素子（Ａ）および偏光素子（Ａ′）は、
法線方向の入射光に対する出射光は、歪み率が０．５以上であり、
法線方向から６０°以上傾けて入射した入射光に対する出射光は、歪み率が０．２以下であり、
入射角度が大きくなるに従って出射光の直線偏光成分が増大することを特徴とする光学素子（特願２００３−３６３１６６号）。
【００７９】
例１１、例１２の偏光素子（Ａ）、（Ａ′）は、入射角度が大きくなるに従って増大する出射光の直線偏光成分は、偏光素子面の法線方向に対し実質的に直交方向に直線偏光の偏光軸を有するもの（Ａ１）であってもよく、入射角度が大きくなるに従って増大する出射光の直線偏光成分は、偏光素子面の法線方向に対し実質的に平行方向に直線偏光の偏光軸を有するもの（Ａ２）であってもよい。
【００８０】
（例１３）
入射光を偏光分離して出射する、コレステリック液晶により形成されている偏光素子（Ａ１）と、偏光素子（Ａ１）と螺旋方向が同じあるコレステリック液晶により形成されている偏光素子（Ａ２）とが配置された光学素子であって、
偏光素子（Ａ１）および偏光素子（Ａ２）は、いずれも、
法線方向の入射光に対する出射光は、歪み率が０．５以上であり、
法線方向から６０°以上傾けて入射した入射光に対する出射光は、歪み率が０．２以下であり、
入射角度が大きくなるに従って出射光の直線偏光成分が増大するものであり、かつ、
偏光素子（Ａ１）は、入射角度が大きくなるに従って増大する出射光の直線偏光成分は、偏光素子面の法線方向に対し実質的に直交方向に直線偏光の偏光軸を有するものであり、
偏光素子（Ａ２）は、入射角度が大きくなるに従って増大する出射光の直線偏光成分は、偏光素子面の法線方向に対し実質的に平行方向に直線偏光の偏光軸を有するものであることを特徴とする光学素子（特願２００４−７８７５３号）。
【００８１】
（例１４）
入射光を偏光分離して出射する、コレステリック液晶により形成されている偏光素子（Ａ１）と、偏光素子（Ａ１）と螺旋方向が同じあるコレステリック液晶により形成されている偏光素子（Ａ２）とが配置されている光学素子（Ｘ）であって、
偏光素子（Ａ１）および偏光素子（Ａ２）は、いずれも、
法線方向の入射光に対する出射光は、歪み率が０．５以上であり、
法線方向から６０°以上傾けて入射した入射光に対する出射光は、歪み率が０．２以下であり、
入射角度が大きくなるに従って出射光の直線偏光成分が増大するものであり、かつ、
偏光素子（Ａ１）は、入射角度が大きくなるに従って増大する出射光の直線偏光成分は、偏光素子面の法線方向に対し実質的に直交方向に直線偏光の偏光軸を有するものであり、
偏光素子（Ａ２）は、入射角度が大きくなるに従って増大する出射光の直線偏光成分は、偏光素子面の法線方向に対し実質的に平行方向に直線偏光の偏光軸を有するものである光学素子（Ｘ）に、
さらに偏光素子（Ａ１）または偏光素子（Ａ２）のいずれかの側に、円偏光型反射偏光子（Ｃ）が配置されていることを特徴とする光学素子（特願２００４−７８７６４号）。
【００８２】
本発明の偏光素子（Ａ）、（Ａ′）は、前述の通り、反射帯域巾が２００ｎｍ以上のコレステリック液晶層により形成することができる。当該コレステリック液晶層は、複数の異なる選択反射波長帯域を有するコレステリック液晶層を積層体により形成することができる。また厚み方向でピッチ長が連続変化するコレステリック液晶層を使用することができる。
【００８３】
偏光素子（Ａ）、偏光素子（Ａ′）のような斜め透過光の直線偏光の軸方向の違いはコレステリック液晶層の積層順、作製方法の違いによって任意に作製できる。一般的なブリュースター角による偏光分離素子の場合には斜め方向の透過光線は一義的に定義され、光学面の法線に対し実質的に平行方向に直線偏光の偏光軸を有する物しか得られない。
【００８４】
偏光素子（Ａ）と偏光素子（Ａ′）の選択反射波長帯域は少なくとも５５０ｎｍを含み、望ましくは１００ｎｍ以上、さらに望ましくは２００ｎｍ以上、さらに望ましくは３００ｎｍ以上の重なりを有することが好ましい。なお、偏光素子（Ａ）と偏光素子（Ａ′）は正面方向に透過する円偏光の向きが同じで、選択反射波長帯域が同一の物を用いることができるが、選択反射波長帯域はこれに限定されるものではない。
【００８５】
（コレステリック液晶層の積層体）
偏光素子が、複数の異なる選択反射波長帯域を有するコレステリック液晶層を積層体である場合、各コレステリック液晶層は、積層体の反射帯域巾が２００ｎｍ以上となるように、適宜に複数のコレステリック液晶層を選択して積層する。
【００８６】
コレステリック液晶層には、適宜なものを用いてよく、特に限定はない。コレステリック液晶層は、円偏光型反射偏光子（ａ１）を構成するコレステリック液晶と同様のものを用いることができる。
【００８７】
コレステリック液晶層の積層方法は、個別に作製した複数のコレステリック液晶層を接着材や粘着材にて貼り合わせる方法、溶媒などで表面を膨潤・溶解せしめた上で圧着する方法、熱や超音波などを加えつつ圧着方法があげられる。また、コレステリック液晶層を作製した後、当層上に別の選択反射中心波長を有するコレステリック液晶層を重ね塗りする等の手法を用いることができる。
【００８８】
（可視光波長域を覆うコレステリック液晶層の作製方法）
可視光波長域を覆うコレステリック液晶層の作製方法としては、前記同様の液晶モノマーを含有する組成物を用いて、下記方法により当該組成物を電子線や紫外線などの電離放射線照射する方法があげられる。たとえば、厚み方向で紫外線透過率の差による重合速度の差を利用する方法（特開２０００−９５８８３号公報）、溶媒にて抽出を行ない厚み方向に濃度差を形成する方法（特許第３０６２１５０号明細書）、一回目の重合後に温度を変えて二回目の重合を行なう方法（米国特許第６０５７００８号明細書）等があげられる。
【００８９】
また、重合性メソゲン化合物（ａ）および重合性カイラル剤（ｂ）を含む液晶混合物を配向基材に塗布する工程、および前記液晶混合物に酸素を含む気体と接触している状態で基材側から紫外線照射を行ない重合硬化する工程を施し、酸素重合阻害による厚み方向での重合速度差を、基材側からの紫外線照射にて増大する方法（特開２０００−１３９９５３号公報）等が好適に用いられる。
【００９０】
特開２０００−１３９９５３号公報に記載の方法に関しては、下記方法により、さらに広帯域の反射波長帯域を有するコレステリック液晶層を得ることができる。
【００９１】
たとえば、前記紫外線重合工程を、前記液晶混合物が酸素を含む気体と接触している状態で、２０℃以上の温度下に、２０〜２００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照射強度で、０．２〜５秒間、配向基材側から紫外線照射する工程（１）、次いで、液晶層が、酸素を含む気体と接触している状態で、７０〜１２０℃で、２秒間以上、加熱する工程（２）、次いで、液晶層が、酸素を含む気体と接触している状態で、２０℃以上の温度下に、工程（１）よりも低い紫外線照射強度で、１０秒間以上、配向基材側から紫外線照射する工程（３）、次いで、酸素不存在下で、紫外線照射する工程（４）により行なう方法があげられる（特願２００３−９３９６３号）。
【００９２】
また前記紫外線重合工程を、前記液晶混合物が酸素を含む気体と接触している状態で、２０℃以上の温度下に、１〜２００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照射強度、０．２〜３０秒間の範囲内の紫外線照射を、回数が増える毎に、紫外線照射強度を低く、かつ紫外線照射時間を長くしながら、３回以上、配向基材側から紫外線照射する工程（１）、次いで、酸素不存在下で、紫外線照射する工程（２）により行なう方法があげられる（特願２００３−９４３０７号）。
【００９３】
また前記紫外線重合工程を、前記液晶混合物が酸素を含む気体と接触している状態で、２０℃以上の温度下に、２０〜２００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照射強度で、０．２〜５秒間、配向基材側から紫外線照射する工程（１）、次いで、液晶層が酸素を含む気体と接触している状態で、工程（１）よりも高く、かつ６０℃以上の到達温度になるまでは、昇温速度２℃／秒以上で、工程（１）よりも低い紫外線照射強度で、１０秒間以上、配向基材側から紫外線照射する工程（２）、次いで、酸素不存在下で、紫外線照射する工程（３）により行なう方法があげられる（特願２００３−９４６０５号）。
【００９４】
さらには下記方法を利用することができる。下記方法では広帯域の反射波長帯域を有し、耐熱性の良好なコレステリック液晶層が得られる。たとえば、重合性メソゲン化合物（ａ）、重合性カイラル剤（ｂ）および光重合開始剤（ｃ）を含む液晶混合物を、二枚の基材間で、紫外線重合する方法があげられる（特願２００３−４３４６号、特願２００３−４１０１号）。また、前記液晶混合物に、さらに重合性紫外線吸収剤（ｄ）を加えてものを二枚の基材間で、紫外線重合する方法があげられる（特願２００３−４２９８号）。また、重合性メソゲン化合物（ａ）、重合性カイラル剤（ｂ）および光重合開始剤（ｃ）を含む液晶混合物を、配向基材上に塗布し、不活性ガス雰囲気下で、紫外線重合する方法があげられる（特願２００３−４４０６号）。
【００９５】
また、前記紫外線重合工程を、前記液晶混合物が酸素を含む気体と接触している状態で、７０℃以上の温度下に、１０〜２００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照射強度で、０．１〜５秒間、紫外線照射する工程（１）、次いで、液晶層が酸素を含む気体と接触している状態で、７０℃以上で、０．１〜５秒間、熱処理する工程（２）を有し、前記工程（１）および工程（２）の後に、酸素不存在下で、紫外線照射する工程（３）により行なうことができる。前記工程（１）および工程（２）は複数回繰り返した後に、紫外線照射する工程（３）を行うことが好ましい（特願２００４−７１１５８号）。
【００９６】
また、前記紫外線重合工程を、前記液晶混合物が酸素を含む気体と接触している状態で、７０℃以上の温度下に、１０〜２００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照射強度で、０．０１〜５秒間、紫外線照射する工程（１）、次いで、液晶層が酸素を含む気体と接触している状態で、７０℃以上で、５秒間を超える時間、熱処理する工程（２）を有し、前記工程（１）および工程（２）の後に、酸素不存在下で、紫外線照射する工程（３）を有することにより行なうことができる。前記工程（１）および工程（２）は複数回繰り返した後に、紫外線照射する工程（３）を行なうことが好ましい（特願２００４−１６８６６６号）。
【００９７】
なお、偏光素子（Ａ２）の製法としては、前記特願２００３−９３９６３号に記載の方法が好ましい。
【００９８】
以下にコレステリック液晶層を形成する重合性メソゲン化合物（ａ）、重合性カイラル剤（ｂ）等を説明するが、これら材料は厚み方向でピッチ長が連続変化するコレステリック液晶層および積層体にするコレステリック液晶層のいずれにも用いることができる。
【００９９】
重合性メソゲン化合物（ａ）は、重合性官能基を少なくとも１つ有し、これに環状単位等からなるメソゲン基を有するものが好適に用いられる。重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基等があげられるが、これらのなかでもアクリロイル基、メタクリロイル基が好適である。また重合性官能基を２つ以上有するものを用いることにより架橋構造を導入して耐久性を向上させることもできる。メソゲン基となる前記環状単位としては、たとえば、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、フェニルシクロヘキサン系、アゾキシベンゼン系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、フェニルピリミジン系、ジフェニルアセチレン系、ジフェニルベンゾエート系、ビシクロへキサン系、シクロヘキシルベンゼン系、ターフェニル系等があげられる。なお、これら環状単位の末端は、たとえば、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。前記メソゲン基は屈曲性を付与するスペーサ部を介して結合していてもよい。スペーサ部としては、ポリメチレン鎖、ポリオキシメチレン鎖等があげられる。スペーサ部を形成する構造単位の繰り返し数は、メソゲン部の化学構造により適宜に決定されるがポリメチレン鎖の繰り返し単位は０〜２０、好ましくは２〜１２、ポリオキシメチレン鎖の繰り返し単位は０〜１０、好ましくは１〜３である。
【０１００】
重合性メソゲン化合物（ａ）のモル吸光係数は、０．１〜５００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍであり、１０〜３００００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍであり、かつ１０００〜１０００００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｍ-1＠３１４ｎｍであることが好ましい。前記モル吸光係数を有するものは紫外線吸収能を有する。モル吸光係数は、０．１〜５０ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍであり、５０〜１００００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍであり、１００００〜５００００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３１４ｎｍがより好適である。モル吸光係数は、０．１〜１０ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍであり、１０００〜４０００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍであり、３００００〜４００００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３１４ｎｍであるのがより好ましい。モル吸光係数が０．１ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍ、１０ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍ、１０００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３１４ｎｍより小さいと十分な重合速度差がつかずに広帯域化し難い。一方、５００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍ、３００００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍ、１０００００ｄｍ3ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３１４ｎｍより大きいと重合が完全に進行せずに硬化が終了しない場合がある。なお、モル吸光係数は、各材料の分光光度スペクトルを測定し、得られた３６５ｎｍ、３３４ｎｍ、３１４ｎｍの吸光度から測定した値である。
【０１０１】
重合性官能基を１つ有する重合性メソゲン化合物（ａ）は、たとえば、下記化１の一般式：
【０１０２】
【化１】
2006024519.tif 000003
（式中、Ｒ1〜Ｒ12は同一でも異なっていてもよく、−Ｆ、−Ｈ、−ＣＨ3、−Ｃ2Ｈ5または−ＯＣＨ3を示し、Ｒ13は−Ｈまたは−ＣＨ3を示し、Ｘ1は一般式（２）：
−（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）a−（ＣＨ2）b−（Ｏ）c−、を示し、Ｘ2は−ＣＮまたは−Ｆを示す。但し、一般式（２）中のａは０〜３の整数、ｂは０〜１２の整数、ｃは０または１であり、かつａ＝１〜３のときはｂ＝０、ｃ＝０であり、ａ＝０のときはｂ＝１〜１２、ｃ＝０〜１である。）で表される化合物があげられる。
【０１０３】
また、重合性カイラル剤（ｂ）としては、たとえば、ＢＡＳＦ社製ＬＣ７５６があげられる。
【０１０４】
上記重合性カイラル剤（ｂ）の配合量は、重合性メソゲン化合物（ａ）と重合性カイラル剤（ｂ）の合計１００重量部に対して、１〜２０重量部程度が好ましく、３〜７重量部がより好適である。重合性メソゲン化合物（ａ）と重合性カイラル剤（ｂ）の割合により螺旋ねじり力（ＨＴＰ）が制御される。前記割合を前記範囲内とすることで、得られるコレステリック液晶フィルムの反射スペクトルが長波長域をカバーできるように反射帯域を選択することができる。
【０１０５】
また液晶混合物には、通常、光重合開始剤（ｃ）を含む。光重合開始剤（ｃ）としては各種のものを特に制限なく使用できる。例えば、チバスペシャルティケミカルズ社製のイルガキュア１８４、イルガキュア９０７、イルガキュア３６９、イルガキュア６５１等があげられる。光重合開始剤の配合量は、重合性メソゲン化合物（ａ）と重合性カイラル剤（ｂ）の合計１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部程度が好ましく、０．０５〜５重量部がより好適である。
【０１０６】
重合性紫外線吸収剤（ｄ）は、重合性官能基を少なくとも１つ有し、かつ紫外線吸収機能を有する化合物を特に制限なく使用することができる。かかる重合性紫外線吸収剤（ｄ）の具体例としては、たとえば、大塚化学社製のＲＵＶＡ−９３、ＢＡＳＦ社製のＵＶＡ９３５ＬＨ等があげられる。重合性紫外線吸収剤（ｄ）の配合量は、重合性メソゲン化合物（ａ）と重合性カイラル剤（ｂ）の合計１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部程度が好ましく、２〜５重量部がより好適である。
【０１０７】
前記混合物には、得られるコレステリック液晶フィルムの帯域幅を広げるために、紫外線吸収剤を混入して厚み方向での紫外線露光強度差を大きくすることができる。また、モル吸光係数の大きな光反応開始剤を用いることで同様の効果を得ることもできる。
【０１０８】
前記混合物は溶液として用いることができる。溶液を調製する際に用いられる溶媒としては、通常、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、フェノール、パラクロロフェノールなどのフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキベンゼンなどの芳香族炭化水素類、その他、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレンブリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、トリエチルアミン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ブチロニトリル、二硫化炭素、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどを用いることができる。使用する溶媒としては、特に制限されないが、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等が好ましい。溶液の濃度は、サーモトロピック液晶性化合物の溶解性や最終的に目的とするコレステリック液晶フィルムの膜厚に依存するため一概には言えないが、通常３〜５０重量％程度とするのが好ましい。
【０１０９】
なお、厚み方向でピッチ長が連続変化するコレステリック液晶層を作製する場合にも、前記例示の配向基材を用いることができる。配向方法も同様の方法を採用できる。
【０１１０】
（１／２波長板（Ｂ））
１／２波長板（Ｂ）としては例えばポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートや、ＪＳＲ製アートンに代表されるノルボルネン系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの等の樹脂フィルムを一軸延伸して得られるもの、あるいは２軸延伸して視野角特性を改善したもの、あるいは棒状液晶のネマチック配向状態を固定したもの等を用いることができる。
【０１１１】
１／２波長板（Ｂ）は、各色での光学特性を揃え着色を抑制するために、可視光全域において略１／２波長板として機能する位相差特性を有する広帯域波長板であることが好ましい。余りに波長ごとでの位相差値変化が大きいと波長ごとの偏光特性に差が生じ、これが波長ごとの遮蔽性能に影響するため着色して視認されるため好ましくないからである。かかる１／２波長板（Ｂ）は、面内屈折率が最大となる方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸、それぞれの軸方向の屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さｄ（ｎｍ）とした場合に、光源波長帯域（４２０〜６５０ｎｍ）における各波長での正面位相差値：（ｎｘ−ｎｙ）×ｄが、１／２波長±１０％以内であることが好ましい。光源波長帯域内での位相差値の変動は小さい方が好ましく、望ましくは±７％以内、さらに望ましくは±５％以下である。
【０１１２】
かかる１／２波長板（Ｂ）は、異種の位相差板の異軸積層、または分子設計による波長分散特性の制御により入射光の波長に関わらず１／２波長相当の位相差を付与できる。
【０１１３】
機能する波長帯域幅は広い方が良好であるが、少なくとも光源の発光中心波長が冷陰極管の場合、青＝４３５ｎｍ、緑＝５４５ｎｍ、赤＝６１０ｎｍ近傍に位置し、それぞれの輝線がある程度の半値幅を有して発光することから、１／２波長板（Ｂ）の特性は、少なくとも４２０ｎｍ〜６５０ｎｍ程度の範囲内で機能することが望まれる。このような特性を有した位相差板の素材としてはポリビニルアルコールが代表的であり、光学用に分子設計された材料としては、ＪＳＲ製アートンや日本ゼオン製ゼオノアに代表されるノルボルネン系樹脂フィルム、帝人製ピュアエースＷＲ等が挙げられる。
【０１１４】
また１／２波長板（Ｂ）は、斜め入射する光線に対しても１／２波長板として機能することがより望ましい。斜め入射光線に対して１／２波長板の光路長が増大することから位相差値が変化してしまい、本来求められている位相差値から乖離してしまう現象が一般的に生じる。これを防止するべく、１／２波長板（Ｂ）は、厚み方向の位相差を制御し、角度変化に対する位相差変化を低減したものを用いるのが好ましい。これにより、斜め入射光線に対しても垂直入射光線と同等の位相差を付与できる。
【０１１５】
厚み方向の位相差値の制御係数として一般的にＮｚ係数による定義が行われる。Ｎｚ係数は、面内屈折率が最大となる方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の屈折率をｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、とした場合に、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表される。斜め方向からの入射光線に対して垂直入射光線と同等の位相差値を付与するには−２．５＜Ｎｚ≦１であるのが好ましい。より好ましくは−２＜Ｎｚ≦０. ５である。このような厚み方向の制御を行った位相差板としては日東電工製ＮＲＺフィルムなどが代表としてあげられる。なお、特許文献１７に見られるような手法では斜め方向での副次透過を防ぐことはできない。斜め方向での位相差発現と斜め方向での位相差増大の抑制を両立できないからである。ここに本発明の優位がある。
【０１１６】
円偏光型反射偏光子（Ｃ）としては、たとえば、コレステリック液晶層（Ｃ１）が用いられる。コレステリック液晶層（Ｃ１）は偏光素子（Ａ１）、（Ａ２）と螺旋方向が同じあるものが好ましい。
【０１１７】
コレステリック液晶層（Ｃ１）は、可視光域で機能させるためには広い選択反射帯域幅のものが好ましい。望ましくは２００ｎｍ以上、より望ましくは３００ｎｍ以上、さらに望ましくは４００ｎｍ以上ある。具体的には４００〜６００ｎｍの範囲をカバーすることが好ましい。かかるコレステリック液晶層（Ｃ１）としては、上記偏光素子（Ａ１）、（Ａ２）と同様のものを用いることができる。ただし、偏光素子（Ａ１）、（Ａ２）はコレステリック液晶層の影響により、入射角が大きくなっていくと、直線偏光成分が大きくなるため、円偏光を入射できなくなる。そのため、反射帯域巾が２００ｎｍ以上のコレステリック液晶層（Ｃ１）を用いる場合には、正面位相差（法線方向）がλ／８以下で、入射角を大きくしていくと位相差が大きくなる層（Ｃ２）と組み合わせて用いるのが好ましい。位相差層（Ｃ２）によって、法線方向が円偏光で、入射角が大きくなっても実質的に円偏光を透過できるようになる。位相差層（Ｃ２）としては、ネガティブＣ−プレート、ポジティブＣ−プレート等があげられる。
【０１１８】
また円偏光型反射偏光子（Ｃ）としては、直線偏光型反射偏光子（Ｃ３）および１／４波長板（Ｃ４）を用いることができる。前記１／４波長板（Ｃ４）を用いる場合は、そのNｚ係数により、入射角が大きくなると円偏光が楕円偏光になってくる場合がある。このため１／４波長板（Ｃ４）のＮｚ係数は、０．５に近い方が好ましい。一般的には、１／４波長板（Ｃ４）のＮｚ係数は、−１．５＜Ｎｚ＜２、さらには０＜Ｎｚ＜１であるのが好ましい。
【０１１９】
１／４波長板（Ｃ４）は、一枚を単独で用いることができ、また２枚以上の波長板を組み合わせて用いることができる。たとえば、１／２波長板（Ｃ４１）および１／４波長板（Ｃ４２）を用いることができる。すなわち、１／２波長板（Ｃ４１）および１／４波長板（Ｃ４２）を積層することにより、１／４波長板として機能させることができる。図１４（Ｄ）参照。これによりさらに広視角で円偏光を透過（入射角を大きくしていっても円偏光を透過）させることができる。この際、１／２波長板（Ｃ４１）の軸は、直線偏光型反射偏光子（Ｃ３）の直線偏光反射軸と略同軸になるように配置し、さらに１／４波長板（Ｃ４２）をこの軸に対して略４５°に設置する。この場合、１／２波長板（Ｃ４１）のＮｚ係数は０．７５、１／４波長板（Ｃ４２）のＮｚ係数は、０．５に近い方が好ましい。一般的には、１／２波長板（Ｃ４１）のＮｚ係数は、−１．５＜Ｎｚ＜２、さらには０＜Ｎｚ＜１であるのが好ましく、１／４波長板（Ｃ４２）のＮｚ係数は、−１＜Ｎｚ＜２、さらには０＜Ｎｚ＜１．５であるのが好ましい。
【０１２０】
これら円偏光型反射偏光子（Ｃ）は、円偏光型反射偏光子（ａ１）、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の項で説明したものを利用することができる。
【０１２１】
（拡散板）
拡散板は、入射した光線を散乱させて光の再利用効率が高めるものを特に制限なく使用することができる。光拡散板としては、熱可塑性樹脂を用いたマトリクスポリマー中に当該ポリマーと屈折率が相違する透明粒子を分散含有するプラスチックフィルムが知られている。また熱可塑性樹脂と低分子液晶との組み合わせからなるもの、低分子液晶と光架橋性低分子液晶との組み合わせからなるもの、ポリビニルアルコールと低分子液晶との組合せからなるもの等を用いることができる。また拡散板としては、透光性樹脂板表面を粗面化処理したもの、異なる屈折率のポリマーブレンドを相分離させ光散乱性を付与したもの、等が知られている。
【０１２２】
拡散板は、配置する場所により好適なヘイズ値のものを選択するのが好ましい。また、拡散板は、複数用いることができる。複数用いる場合には、ヘイズ値の異なるものを用いることができる。拡散板を、レンチキュラーレンズアレイよりも視認側になるように配置する場合には、液晶パネルとのモアレを防止するために弱いヘイズを有する拡散板を用いるのが好ましい。また拡散板の散乱角度は小さい方が好ましい。散乱角度は透過率入射角依存性光学素子が有する透過率の入射角に対する半値巾よりも小さい方が好ましい。ヘイズ、散乱角度が大きいと透過率入射角依存性光学素子で出射角を絞り込んだ効果が失われるからである。当該拡散板としては、光路の不要な拡散を防ぐため、ヘイズ９０％以下、さらには８０％以下であるのが好ましい。
【０１２３】
（反射板）
反射板は、稜線を有し、かつ繰り返し傾斜構造を有するものを特に制限なく使用できる。反射板が有する繰り返し傾斜構造は視認されないようにするため、また全体厚みの低減をするため、前記繰り返し傾斜構造のピッチは十分小さいことが好ましい。ただし、反射板は、直線状光源よりも更に下側に配置され、液晶パネルとの距離も遠いことから前記ピッチ長は特に制限されるものではない。全体厚みの低減のためには前記ピッチ長は１ｃｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは２ｍｍ以下である。なお、前記傾斜構造の傾斜角は、前記の通り、５〜４０度であることが好ましいが、傾斜角が３０度前後の場合、繰り返し構造による厚み増加は傾斜面長の約１／２となり、１ピッチ長が１ｃｍの場合には、厚み増加が２．５ｍｍとなり、これ以上の厚み増加は好ましくないからである。
【０１２４】
反射板の繰り返し傾斜構造は、一般的には図１１に示すような傾斜面が平面構造を有するものがあげられる。また、傾斜面は曲面であってもよい。液晶表示装置とのモアレを防ぐために図８のようなランダムなうねり構造を付与してもよい。また稜線を液晶表示装置の辺方向より若干の角度を持たせるようにしてもよい。
【０１２５】
反射板の製法は特に制限されず、各種の方法を採用できる。例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ノルボルネン系樹脂などの熱可塑性樹脂を金型より形状転写して得る方法；紫外線硬化樹脂を用いてポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース等の透明基材表面に金型の形状転写して得る方法；紫外線硬化樹脂を用いてマスク露光を行ないエッチング処理して得る方法；エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いて金型形状を転写する方法；樹脂フィルムに応力負荷をかけて得られるクレイズや表面形状のうねり構造を用いる方法；発泡ポリエチレンテレフタレートフィルムやアルミ箔のような金属薄膜などをエンボス加工する方法などがあげられる。さらに反射材表面は発泡ポリエチレンテレフタレートや硫酸バリウムのような全反射散乱によるものの他、アルミや銀、クロム、ステンレス等の高反射率金属の蒸着薄膜や圧延板を適宜に用いることができる。このように反射板の製法、材料は特に制限されるものではない。
【０１２６】
（各層の積層）
図面では、各部材を個別に配置している。このように各部材は重ね置いただけでも良いが、作業性や、光の利用効率の観点より各層を接着剤や粘着剤を用いて積層することできる。
【０１２７】
例えば、各部材の隣接面が平面同士である場合にはニュートンリング（干渉縞）の問題を生じる場合がある。これを防止するために隣接面が平面同士である場合には接着剤や粘着剤を用いて貼り合わせ、界面を消失せしめてハンドリング性を向上させる方法が好ましく用いられる。具体的にはアクリル系光透過性粘着材（日東電工製，ＮＯ．７など）や光学接着剤（例えばＮＯＲＬＡＮＤ社製紫外線硬化型接着材ＮＯＡ６０シリーズなど）を用いることができる。
【０１２８】
また接着剤や粘着剤には、必要に応じて、拡散度合い調整用に更に粒子を添加して等方的な散乱性を付与することができる。この場合には、接着剤層、粘着剤層は拡散層（拡散板）として機能する。また接着剤や粘着剤には、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、製膜時のレベリング性付与の目的で界面活性剤などを適宜に添加することができる。
【０１２９】
また各部材を貼り合わせずに配置する場合にはニュートンリングを防止する程度の間隔（２μｍ以上）の距離を置いて配置するように積層間の周囲にスペーサーを配するか、接触面に２μｍ以上のランダムな凹凸を有する粗面化層を付与することができる。
【０１３０】
（液晶表示装置）
上記直下型バックライトは、液晶セルの両側に偏光板が配置されている液晶パネルに好適に適用され液晶表示装置を形成する。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行ないうる。液晶セルについても特に制限はなく、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【０１３１】
（その他の材料）
なお、液晶表示装置には、常法に従って、各種の光学層等が適宜に用いられて作製される。
【０１３２】
偏光板は、液晶セルの両側に配置される。液晶セルの両側に配置された偏光板は、偏光軸が互いに略直交するように配置される。また入射側の偏光板はその偏光軸方向と、光源側からの透過で得られる直線偏光の軸方向とが揃うように配置される。
【０１３３】
偏光板は、通常、偏光子の片側または両側に保護フィルムを有するものが一般に用いられる。
【０１３４】
偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【０１３５】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよいヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよいし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【０１３６】
前記偏光子の片面または両面に設けられる透明保護フィルムを形成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または前記ポリマーのブレンド物なども前記透明保護フィルムを形成するポリマーの例としてあげられる。透明保護フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
【０１３７】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／または非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。
【０１３８】
保護フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが、一般には強度や取扱性等の作業性、薄層性などの点より１〜５００μｍ程度である。特に１〜３００μｍが好ましく、５〜２００μｍがより好ましい。
【０１３９】
また、保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【０１４０】
保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマーが好ましい。特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。なお、偏光子の両側に保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。前記偏光子と保護フィルムとは通常、水系粘着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、イソシアネート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。
【０１４１】
前記透明保護フィルムの偏光子を接着させない面には、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものであってもよい。
【０１４２】
ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。
【０１４３】
またアンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて透明保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜５０重量部程度であり、５〜２５重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよい。
【０１４４】
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【０１４５】
また光学層としては１／４波長板、１／２波長板等の位相差板があげられる。例えば、１／４波長板は、透過率入射角依存性光学素子からの出射光が円偏光の場合には、出射する円偏光を直線偏光に変える。前記１／４波長板は、使用目的に応じた適宜な位相差板が用いられる。前記波長板は、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御することができる。位相差板としては、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーなどの液晶材料からなる配向フィルム、液晶材料の配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。前記波長板の厚さは、通常０．５〜２００μｍであることが好ましく、特に１〜１００μｍであることが好ましい。
【０１４６】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【０１４７】
また位相差板は、視角補償フィルムとして偏光板に積層して広視野角偏光板として用いられる。視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。
【０１４８】
このような視角補償位相差板としては、他に二軸延伸処理や直交する二方向に延伸処理等された複屈折を有するフィルム、傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。視角補償フィルムは、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的として適宜に組み合わせることができる。
【０１４９】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコチック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【０１５０】
前記のほか実用に際して積層される光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板などの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、楕円偏光板または円偏光板に、更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板があげられる。
【０１５１】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【０１５２】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また前記保護フィルムに微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の保護フィルムは、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
【０１５３】
反射板は前記の偏光板の保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【０１５４】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【０１５５】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【０１５６】
前記偏光板と位相差板等は、液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することよって形成することができるが、予め積層して楕円偏光板等の光学フィルムとしたのものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【０１５７】
前記光学層には、粘着層または接着層を設けることもできる。粘着層は、液晶セルへの貼着に用いることができる他、光学層の積層に用いられる。前記光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【０１５８】
接着剤や粘着剤としては特に制限されない。例えばアクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル／塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【０１５９】
前記接着剤や粘着剤にはベースポリマーに応じた架橋剤を含有させることができる。また接着剤には、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す接着剤層などであってもよい。
【０１６０】
接着剤や粘着剤は、通常、ベースポリマーまたはその組成物を溶剤に溶解又は分散させた固形分濃度が１０〜５０重量％程度の接着剤溶液として用いられる。溶剤としては、トルエンや酢酸エチル等の有機溶剤や水等の接着剤の種類に応じたものを適宜に選択して用いることができる。
【０１６１】
粘着層や接着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【０１６２】
粘着層等の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【０１６３】
なお本発明において、上記光学素子等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やベゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【実施例】
【０１６４】
以下に、本発明を実施例をあげて説明するが、本発明は以下に示し実施例に制限されるものではない。
【０１６５】
なお、正面位相差は、面内屈折率が最大となる方向をＸ軸、Ｘ軸に垂直な方向をＹ軸、フィルムの厚さ方向をＺ軸とし、それぞれの軸方向の屈折率をｎｘ、ｎｙ、ｎｚとして、５５０ｎｍにおける屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを自動複屈折測定装置（王子計測機器株式会社製，自動複屈折計ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ）により計測した値と、位相差層の厚さｄ（ｎｍ）から、正面位相差：（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ、厚み方向の位相差：（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ、を算出した。傾斜させて測定したときの位相差は、上記自動複屈折測定装置により測定できる。傾斜位相差は：傾斜時の（ｎｘ−ｎｙ）×ｄである。
【０１６６】
Ｎｚ係数は、式：Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義される。
【０１６７】
反射波長帯域は、反射スペクトルを分光光度計（大塚電子株式会社製、瞬間マルチ測光システム，ＭＣＰＤ−２０００）にて測定し、最大反射率の半分の反射率を有する反射波長帯域とした。
【０１６８】
ヘイズ値は、村上色彩技術研究所製のヘイズメーターＨＭ１５０を用いて測定した。
【０１６９】
全光線透過率は、日立製作所の分光光度計Ｕ４１００により行なった。
【０１７０】
正面輝度は、視野角測定装置（ＥＬＤＩＭ製，Ｅｚ−Ｃｏｎｔｒａｓｔ）にて測定した。
【０１７１】
サンプル作製に用いた紫外線露光装置はウシオ電機製のＵＶＣ３２１ＡＭ１を用いた。
【０１７２】
実施例１
市販品（シャープ社製のアクオス，２０インチ）のＴＦＴ液晶ＴＶ用バックライト（冷陰極管直下型）から、高ヘイズの拡散板、ＢＥＦシート、低ヘイズ拡散板を除去した。前記バックライトの概念図を図２０に示す。
【０１７３】
低ヘイズの拡散板：ヘイズ値約８０％。
【０１７４】
ＢＥＦシート：スリーエム社製ＢＥＦ−ＩＩＩ型。
【０１７５】
高ヘイズ拡散板：ヘイズ値約９５％。
【０１７６】
光源：冷陰極管／Ｕ字型直線光源５本。
【０１７７】
反射板：発泡ポリエチレンテレフタレートフィルム。
【０１７８】
前記光源の上方に、フィルム上にアクリル丸棒（タカマサ樹脂工業製，φ１ｍｍ，全光線透過率約９２％，面内位相差なし，厚み約１ｍｍ）を並列密着配置して得られるレンチキュラーレンズを、レンチキュラーレンズアレイの稜線と直線状光源の長軸が平行になるように配置した。これにより、冷陰極管の直接像が拡散し隣接像と結合して見えた。
【０１７９】
次いで、下記に示すバンドパスフィルターの上面側に、偏光板-位相差板-コレステリック液晶（反射偏光子）の一体品（日東電工製，ＳＥＧ１４２５ＤＵ−ＰＣＦ４００）を、粘着材（日東電工製，ＮＯ．７）を用いて貼り合わせて一体化した。前記積層物は反射偏光子側をバンドパスフィルターへ貼り合わせた。
【０１８０】
バンドパスフィルターとＰＣＦ４００の反射する円偏光の向きは逆にしている。バンドパスフィルターは輝線スペクトルを透過する設定となっていて、輝線スペクトルの透過光線は自然光である。輝線スペクトル以外の光は円偏光である。バンドパスフィルターを通過した光がＰＣＦ４００に到達するとＲＧＢ輝線スペクトルは左右円偏光に分離して一方は透過、もう一方は反射する、これに対して輝線スペクトル以外の光は全て反射する。この作用は垂直入射近傍の場合に成立する。斜め入射ではバンドパスフィルターの特性が短波長側にシフトするのでＲＧＢ輝線光線が透過できなくなり、斜め入射光は全て反射され、結局正面方向のみ光が透過する。
【０１８１】
光源直下の反射板についても除去し、その代わりに傾斜角３５度、ピッチ長５ｍｍの蛇腹状に加工した、傾斜構造を有する反射板（東レ製ルミラーＥ６０Ｌ，白ＰＥＴ）を、その稜線と直線状光源が直交になるように配置した。各部材の配置順序は偏光板、１／４波長板を有すること以外は図１に準じる。
【０１８２】
（バンドパスフィルター（１））
バンドパスフィルターをコレステリック液晶ポリマーの薄膜塗工によって作製した。右円偏光反射の三波長対応バンドパスフィルターと左円偏光反射の広帯域円偏光板とを組み合わせた。目的とする三波長のみを、垂直方向近傍において円偏光を透過し、逆円偏光は反射してリサイクルし、斜め入射光線は全て反射するものである。
【０１８３】
三波長冷陰極管の発光スペクトル４３５ｎｍ、５３５ｎｍ、６１０ｎｍに対し選択反射波長域が４４０〜４９０ｎｍ、５４０〜６００ｎｍ、６１５〜７００ｎｍで右円偏光を反射する選択反射円偏光バンドパスフィルターを作製した。
【０１８４】
用いた液晶材料は実施例１と同様のＥＰ０８３４７５４Ａ１に基づき選択反射中心波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５５ｎｍとなる３種のコレステリック液晶ポリマーを作製する。コレステリック液晶ポリマーは、
【０１８５】
【化２】
2006024519.tif 000004
で表される重合性ネマチック液晶モノマーＡと、下記化３：
【０１８６】
【化３】
2006024519.tif 000005
で表される重合性カイラル剤Ｂを（ＥＰ０８３４７５４Ａ１とは鏡像対象）を下記に示す割合（重量比）
選択反射中心波長：モノマーＡ／カイラル剤Ｂ（配合比）
４８０ｎｍ：    ９．８１／１
５５０ｎｍ：    １１．９／１
６５５ｎｍ：    １４． ８／１
で配合した液晶混合物を重合することにより作製した。
【０１８７】
前記液晶混合物は、それぞれはテトラヒドロフランに溶解した３３重量％溶液にした後、６０℃環境下にて窒素パージし、反応開始剤（アゾビスイソブチロニトリル，前記混合物に対して０．５重量％）を添加して重合処理を行った。得られた重合物はジエチルエーテルにて再沈分離し精製した。
【０１８８】
上記コレステリック液晶ポリマーを塩化メチレンに溶解して１０重量％溶液を調製した。当該溶液を、配向基材に、乾燥時の厚みが約１．５μｍになるようワイヤーバーで塗工した。配向基材として、７５μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用い、その表面にポリビニルアルコール配向膜を約０．１μｍ塗工し、レーヨン製ラビング布でラビングしたものを用いた。塗工後、１４０℃で１５分間乾燥した。この加熱処理終了後、液晶を室温にて冷却固定し薄膜を得た。
【０１８９】
同様の工程を経て各色のコレステリック液晶薄膜を作製し、イソシアネート系接着剤（特殊色料化学社製ＡＤ１２６）にて貼り合わせた後、ＰＥＴ基材を除去する操作を繰り返し、各コレステリック液晶層を短波長側から順に３層を積層して約５μｍ厚のコレステリック液晶積層体（バンドパスフィルター（１））を得た。得られたコレステリック液晶積層体の透過率を図２１に示す。コレステリック液晶の積層体は、正面方向での歪み率が約０．９０、６０°傾斜方向での歪み率が約０．５４であった。
【０１９０】
実施例２
実施例１と同様の市販のＴＦＴ液晶ＴＶ用バックライト（冷陰極管直下型）から、高ヘイズの拡散板、ＢＥＦシート、低ヘイズ拡散板を除去した。
【０１９１】
前記光源の上方に、拡散板として日東電工製のＡＧＳ１−ＴＡＣフィルム（ヘイズ値約２６％，面内位相差１５ｎｍ，厚み約８５ｍｍ）を配置した。さらに、エドモンド社製のレンチキュラーレンズアレイ（反面カマボコ状レンズアレイ，レンズピッチ０．１８ｍｍ，全光線透過率約９２％，面内位相差なし，厚み約２ｍｍ）をレンズ面を上側にして、レンチキュラーレンズアレイの稜線と直線状光源の長軸が平行になるように配置した。拡散板は、レンチキュラーレンズアレイの平面側にアクリル系粘着材（日東電工製，ＮＯ．７）にて貼り合わせた。これにより、冷陰極管の直接像が拡散し隣接像と結合して見えた。
【０１９２】
次いで、下記に示す光学素子を配置した。これに、日東電工製の偏光板（ＳＥＧ１４２５ＤＵ）に日東電工製の位相差板（１／４波長板，正面位相差１４０ｎｍ，ＮＲＦ１４０）をアクリル系粘着材（日東電工製，ＮＯ．７）にて貼り合わせた円偏光板を配置した。
【０１９３】
光源直下の反射板についても除去し、その代わりに傾斜角３５度、ピッチ長１ｍｍの繰り返し傾斜構造を有するＰＭＭＡ板（金型転写成型品）上に硫酸バリウム（和光純薬製）を被覆して得られる反射板を、その稜線と直線状光源が直交になるように配置した。各部材の配置順序は円偏光板を有すること以外は図４に準じる。
【０１９４】
光学素子（１）の作製を以下の方法により行なった。
【０１９５】
（偏光素子（Ａ１））
欧州特許出願公開第０８３４７５４号明細書に基づき、選択反射中心波長が４６０ｎｍ、５１０ｎｍ、５８０ｎｍ、６６０ｎｍ、８００ｎｍの５種のコレステリック液晶ポリマーを作製した。
【０１９６】
コレステリック液晶ポリマーは、前記化２で表される重合性ネマチック液晶モノマーＡと、前記化３で表される重合性カイラル剤Ｂを、下記に示す割合（重量比）
選択反射中心波長：モノマーＡ／カイラル剤Ｂ（配合比）：選択反射波長帯域（ｎｍ）
４６０ｎｍ：    ９．２／１                    ：４３０〜４９０ｎｍ
５１０ｎｍ：  １０．７／１                    ：４８０〜５５０ｎｍ
５８０ｎｍ：  １２．８／１                    ：５４０〜６２０ｎｍ
６６０ｎｍ：  １４．９／１                    ：６２０〜８１０ｎｍ
８００ｎｍ：      １７／１                    ：７００〜９００ｎｍ
で配合した液晶混合物を重合することにより作製した。
【０１９７】
前記液晶混合物は、それぞれはテトラヒドロフランに溶解した３３重量％溶液にした後、６０℃環境下にて窒素パージし、反応開始剤（アゾビスイソブチロニトリル，前記混合物に対して０．５重量％）を添加して重合処理を行った。得られた重合物はジエチルエーテルにて再沈分離し精製した。
【０１９８】
上記コレステリック液晶ポリマーを塩化メチレンに溶解して１０重量％溶液を調製した。当該溶液を、配向基材に、乾燥時の厚みが約１．５μｍになるようワイヤーバーで塗工した。配向基材として、７５μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用い、その表面にポリイミド配向膜を約０．１μｍ塗工し、レーヨン製ラビング布でラビングしたものを用いた。塗工後、１４０℃で１５分間乾燥した。この加熱処理終了後、液晶を室温にて冷却固定し薄膜を得た。
【０１９９】
得られた液晶薄膜上に同様の工程を経て各色を重ね塗りし、長波長側から短波長側に順次積層を行った。これにより、各液晶層を短波長側から順に５層を積層した約８μｍ厚のコレステリック液晶の積層体を得た。得られたコレステリック液晶の積層体はＰＥＴ基材より剥離して用いた。得られたコレステリック液晶の積層体は４３０ｎｍ〜９００ｎｍで選択反射機能を有した。これを偏光素子（Ａ１）とした。
【０２００】
偏光素子（Ａ１）は、正面方向での歪み率が約０．５５、６０°傾斜方向での歪み率が約０．０５であった。偏光素子（Ａ１）を透過した出射光は、入射角度が大きい出射光は直線偏光であり、当該直線偏光は、偏光素子面の法線方向（正面）に対し実質的に直交方向に偏光軸を有していた。
【０２０１】
（偏光素子（Ａ１′））
上記偏光素子（Ａ）において、重合性カイラル剤Ｂの代わりに、その鏡像異性体（Ｂ′）を用いたこと以外は同様の操作を行ない、偏光素子（Ａ１）とは逆方向の円偏光特性を有する偏光素子（Ａ１′）を作製した。偏光素子（Ａ１′）の選択反射波長帯域幅、歪み率は偏光素子（Ａ１−１）とほとんど同等であった。出射する直線偏光の偏光軸は方向も同じであった。
【０２０２】
（１／２波長板（Ｂ））
日東電工製ポリカーボネート製位相差フィルム（ＴＲフィルム）を用いた。正面位相差値２７０ｎｍ、Ｎｚ＝約１．０、厚み３５μｍ、４３０ｎｍでの位相差値は約＋８％、６５０ｎｍでの位相差値は約−５％であった。
【０２０３】
（光学素子（１））
偏光素子（Ａ１）、１／２波長板（Ｂ）、偏光素子（Ａ１′）の順に、日東電工製のアクリル系粘着材（ＮＯ．７）：厚み２５μｍを用いて積層して、光学素子（１）を得た。
【０２０４】
実施例３
実施例１と同様の市販のＴＦＴ液晶ＴＶ用バックライト（冷陰極管直下型）から、高ヘイズの拡散板、ＢＥＦシート、低ヘイズ拡散板を除去した。
【０２０５】
前記光源の上方に、フィルム上にポリメタクリル酸メチル製の光ファイバー（三菱レーヨン製のエスカ，ＣＫ４０型，φ１ｍｍ）をアクリル基板上に平行配置し接着して得られるレンチキュラーレンズ（全光線透過率約９０％，面内位相差なし，厚み１ｍｍ）を、レンチキュラーレンズアレイの稜線と直線状光源の長軸が平行になるように配置した。これにより、冷陰極管の直接像が拡散し隣接像と結合して見えた。
【０２０６】
さらにその上方に、拡散板として日東電工製のＡＧＳ１−ＴＡＣフィルム（ヘイズ値約２６％，面内位相差１５ｎｍ，厚み約８５ｍｍ）を配置した。
【０２０７】
次いで、下記に示す光学素子（２）を粘着材（日東電工製，ＮＯ．７）を用いて貼り合わせて一体化した。これに、日東電工製の偏光板（ＳＥＧ１４２５ＤＵ）に日東電工製の位相差板（１／４波長板，正面位相差１４０ｎｍ，ＮＲＦ１４０）をアクリル系粘着材（日東電工製，ＮＯ．７）にて貼り合わせた円偏光板を配置した。
【０２０８】
光源直下の反射板についても除去し、その代わりに傾斜角３５度、ピッチ長１ｍｍの繰り返し傾斜構造を有するポリメタクリル酸メチル板（金型転写成型品）上に銀蒸着膜を被覆して得られる反射板を、その稜線と直線状光源が直交になるように配置した。各部材の配置順序は円偏光板を有すること以外は図３に準じる。
【０２０９】
光学素子（２）の作製を以下の方法により行なった。
【０２１０】
（偏光素子（Ａ１））
１官能性メソゲン化合物（高砂香料工業社製，Ｌ４２）９５．４重量部および２官能性重合性カイラル剤（ＢＡＳＦ社製ＬＣ７５６）４．６重量部および溶媒（シクロペンタノン）２３３重量部を調整配合した溶液に、その固形分に対し、光重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア３６９）を５重量％添加した塗工液（固形分含有量３０重量％）を調製した。当該塗工液を、延伸ＰＥＴフィルム（配向基材）上にワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みで１０μｍとなるようにキャストし、溶媒を１００℃で２分間乾燥させた。得られた膜に工程（１）としてＰＥＴ基材側から１００℃の空気雰囲気下でＵＶ照射を５０ｍＷ／ｃｍ2で０．５秒間行った。次いで、工程（２）として、ＵＶ照射なしの状態で１００℃の空気雰囲気下で２秒間熱処理を行なった。さらに工程（１）、（２）を繰り返して行なった。その後、工程（３）として、５０℃の窒素雰囲気下で液晶層側からＵＶ照射を６０ｍＷ／ｃｍ2で３０秒間行うことで選択反射帯域が４２０〜９００ｎｍのコレステリック液晶層を得た。これを偏光素子（Ａ１）とした。
【０２１１】
偏光素子（Ａ１）は、正面方向での歪み率が０．７６、６０°傾斜方向での歪み率が０．１０であった。偏光素子（Ａ１−１）を透過した出射光は、入射角度が大きい出射光は直線偏光であり、当該直線偏光は、偏光素子面の法線方向（正面）に対し実質的に直交方向に偏光軸を有していた。
【０２１２】
（偏光素子（Ａ２））
１官能性メソゲン化合物（高砂香料工業社製，Ｌ４２）９６．２重量部および２官能性重合性カイラル剤（ＢＡＳＦ社製ＬＣ７５６）３．８重量部および溶媒（シクロペンタノン）を調整配合した溶液に、その固形分に対し、光重合開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７）を３重量％添加した塗工液（固形分含有量３０重量％）を調製した。当該塗工液を、延伸ＰＥＴフィルム（配向基材）上にワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みで８μｍとなるようにキャストし、溶媒を１００℃で２分間乾燥させた。得られた膜にＰＥＴ基材側から４０℃の空気雰囲気下でＵＶ照射を１００ｍＷ／ｃｍ2で０．６秒間行った。次いで、９０℃で２分間加熱し、さらに空気雰囲気下で９０℃でＵＶ照射を６ｍＷ／ｃｍ2で２０秒間行った。その後、５０℃の窒素雰囲気下で液晶層側からＵＶ照射を６０ｍＷ／ｃｍ2で３０秒間行うことで選択反射帯域が５５０〜１１００ｎｍのコレステリック液晶層を得た。これを偏光素子（Ａ２）とした。
【０２１３】
偏光素子（Ａ２）は、正面方向での歪み率が０．９６、６０°傾斜方向での歪み率が０．０２であった。偏光素子（Ａ２）を透過した出射光は、入射角度が大きい出射光は直線偏光であり、当該直線偏光は、偏光素子面の法線方向（正面）に対し実質的に平行方向に偏光軸を有していた。
【０２１４】
（光学素子（２））
偏光素子（Ａ１）と偏光素子（Ｂ１）を、日東電工製のアクリル系粘着材（ＮＯ．７）：厚み２５μｍを用いて積層して、光学素子（２）を得た。
【０２１５】
比較例１
市販のＴＦＴ液晶ＴＶ用バックライト（実施例に用いたもの）の低ヘイズの拡散板上に、偏光板（日東電工製，ＳＥＧ１４２５ＤＵ）と直線偏光型反射偏光子（スリーエム製，ＤＢＥＦ）をアクリル系粘着材（日東電工製，ＮＯ．７）にて貼り合わせた積層物を、反射偏光子が下側になるように配置した。
【０２１６】
比較例２
市販のＴＦＴ液晶ＴＶ用バックライト（実施例に用いたもの）の低ヘイズの拡散板上に、偏光板-位相差板-コレステリック液晶（反射偏光子）の一体品（日東電工製，ＳＥＧ１４２５ＤＵ−ＰＣＦ４００）を、反射偏光子が下側になるように配置した。
【０２１７】
上記実施例および比較例で得られた直下型バックライトについて、正面輝度（ｃｄ／ｃｍ2）を測定した。比較例１、２の正面輝度は同じであった。比較例１、２の正面輝度の値を１００とした場合の、実施例の正面輝度比を表１に示す。
【０２１８】
【表１】
2006024519.tif 000006
表１に示す、反射偏光子を用いた直下型バックライトにおいて、光の利用効率が向上し輝度が向上している。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】本発明の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図２】本発明の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図３】本発明の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図４】本発明の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図５】本発明の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図６】本発明の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図７】本発明のレンチキュラーレンズアレイの概略図の一例である。
【図８】本発明のレンチキュラーレンズアレイの概略図の一例である。
【図９】本発明のレンチキュラーレンズアレイの断面図の一例である。
【図１０】本発明のレンチキュラーレンズアレイの断面図の一例である。
【図１１】本発明の反射板の概略図の一例である。
【図１２】本発明の反射板の概略図の一例である。
【図１３】本発明の反射板の断面図の一例である。
【図１４】本発明の反射板の断面図の一例である。
【図１５】本発明の反射板の断面図の一例である。
【図１６】従来の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図１７】従来の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図１８】従来の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図１９】従来の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図２０】従来の直下型バックライトの概略図の一例である。
【図２１】実施例１のバンドパスフィルターの透過スペクトルを表す図である。
【符号の説明】
【０２２０】
１    直線状光源
２    レンチキュラーレンズアレイ
３    反射偏光子
４    反射板
５    拡散板
【図１】
2006024519.tif 000007
【図２】
2006024519.tif 000008
【図３】
2006024519.tif 000009
【図４】
2006024519.tif 000010
【図５】
2006024519.tif 000011
【図６】
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【図７】
2006024519.tif 000013
【図８】
2006024519.tif 000014
【図９】
2006024519.tif 000015
【図１０】
2006024519.tif 000016
【図１１】
2006024519.tif 000017
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2006024519.tif 000026
【図２１】
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