(57)【要約】      （修正有）【課題】斜め方向の入射光線に対しても、透過光線をより効果的に遮蔽することができ、かつ着色を抑えられる光学素子を提供すること。【解決手段】反射偏光子Ａが少なくとも２層積層されており、かつ反射偏光子Ａの間には、偏光特性を変化させる位相差相Ｂが少なくとも１層積層されている。反射偏光子Ａは、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おり、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以下である。また、少なくとも１層の反射偏光子（Ａ）は、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は、正面位相差がほぼλ／４の位相差値を有する層Ｂ１であることを特徴とする光学素子。【選択図】図８
2006098946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射偏光子（Ａ）が少なくとも２層積層されており、かつ反射偏光子（Ａ）の間には、偏光特性を変化させる位相差相（Ｂ）が少なくとも１層積層されており、これらの組み合わせにより、入射光線の入射角によって入射光線の透過率が異なり、遮蔽された光線は吸収されずに反射するように設計された光学素子において、
少なくとも１層の反射偏光子（Ａ）は、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おり、
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偏光素子（Ａ１）であり、
少なくとも１層の反射偏光子（Ａ）は、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）は、正面位相差がほぼλ／４の位相差値を有する層（Ｂ１）であることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
偏光素子（Ａ１）が、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ることを特徴とする請求項１の光学素子。
【請求項３】
偏光素子（Ａ１）が、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請求項１の光学素子。
【請求項４】
偏光素子（Ａ１）は、入射光の非透過成分を実質的に反射するもの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光学素子。
【請求項５】
偏光素子（Ａ１）の厚みが２μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子。
【請求項６】
偏光素子（Ａ１）の反射帯域幅が２００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学素子。
【請求項７】
偏光素子（Ａ１）および直線偏光型反射偏光子（Ａ２）は、反射帯域を可視光と可視光より大きい波長帯域に有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学素子。
【請求項８】
位相差層（Ｂ１）が、正面位相差がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が０以上であり、
前記位相差層の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光学素子。
【請求項９】
位相差層（Ｂ１）が、正面位相差がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が−１．０以下である位相差層であり、
前記位相差層の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１０】
位相差層（Ｂ１）が、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィン系ポリマーおよびノルボルネン系ポリマーから選ばれるいずれか少なくとも１種を材料とする延伸フィルムであることを特徴とする請求項８または９記載の光学素子。
【請求項１１】
位相差層（Ｂ１）が、
正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対して全方位においてほぼλ／２の位相差値を有する層（Ｂ１１）と
正面位相差がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が１．０である一軸性位相差層（Ｂ１２）との複合体であり、
前記一軸性位相差層（Ｂ１２）の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１２】
直線偏光型反射偏光子（Ａ２）が、グリッド型偏光子であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１３】
直線偏光型反射偏光子（Ａ２）が、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であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１４】
多層薄膜積層体が蒸着多層薄膜であることを特徴とする請求項１３記載の光学素子。
【請求項１５】
直線偏光型反射偏光子（Ａ２）が、複屈折を有する２種以上の材料による、２層以上の多層薄膜積層体であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１６】
多層薄膜積層体が、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であることを特徴とする請求項１５記載の光学素子。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載の光学素子の直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の外側に、二色性直線偏光子が貼り合わされていることを特徴とする偏光素子。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれかに記載の光学素子の円偏光型反射偏光子（Ａ１）の外側に、λ／４板および二色性直線偏光子が貼り合わされていることを特徴とする偏光素子。
【請求項１９】
λ／４板が、面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が−１．０〜−２．０を満足するものであることを特徴とする請求項１８記載の偏光素子。
【請求項２０】
裏面側に反射層を有する面光源の表面側に請求項１〜１６のいずれかに記載の光学素子、または請求項１７〜１９のいずれかに記載の偏光素子を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の照明装置の光出射側に、液晶セルを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２２】
液晶セルに対して、視認側に、液晶セルを透過した視認側の光線を拡散する視野角拡大フィルムを配置してなることを特徴とする請求項２１記載の視野角拡大液晶表示装置。
【請求項２３】
視野角拡大フィルムとして、実質的に後方散乱、偏光解消を有さない拡散層を用いたことを特徴とする請求項２２記載の視野角拡大液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射偏光子を利用した光学素子に関する。また本発明は、当該光学素子を用いた偏光素子、照明装置および液晶表示装置に関する。本発明の光学素子は、光源より出射された拡散光の光利用効率に優れており、高輝度の偏光光源や良好な視認性を有する液晶表示装置を形成しうる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶表示装置の視認性向上などの観点から、光源より出射された光を効率的に液晶表示装置などに入射するために、プリズムシートやレンズアレイシート等の表面形状による集光素子などによって出射光を正面方向へ集光し輝度を向上する技術が一般的に用いられている。
【０００３】
しかし、これらの表面形状による集光素子を用いた集光の場合には、原理上大きな屈折率差が必要であるため空気層を介して設置する必要がある。そのため、部品点数の増加や不必要な散乱による光損失、さらには表面傷や設置隙間への異物の混入が視認されやすい等の問題を有していた。
【０００４】
また液晶表示装置の視認性向上などの観点から、光源より出射された光を効率的に液晶表示装置などに入射するために、偏光の出射輝度を向上する技術として、導光板の下面に反射層を設けて、出射面側に反射偏光子を設ける照明システムが提案されている。反射偏光子は、入射した自然光の光線成分を偏光状態によって透過偏光と反射偏光に分離する機能を有するものである。また反射偏光子は、直線偏光を分離する直線偏光型反射偏光子と、円偏光を分離する円偏光型反射偏光子に大別される。
【０００５】
これら反射偏光子間に、偏光状態を変化させる素子（位相差層）を挟み込んだ光学素子が提案されている。直線偏光型反射偏光子は、ブリュースター角による偏光分離を利用したものであり、たとえば蒸着型バンドパスフィルターを用いたものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。また、円偏光型反射偏光子はブラッグ反射を利用したものであり、たとえば、コレステリック液晶の選択反射特性を利用したものが知られている（たとえば、特許文献２、特許文献３、特許文献４等参照）。
【０００６】
これら反射偏光子を利用した光学素子は、透過率と反射率に関して角度依存性を有し、拡散光源を正面方向へ集光することできる。また、これら反射偏光子は入射角度によって反射率が変化するため、適切な光学設計により、正面にのみ光を透過するものを作製可能である。一方、透過できない光線は吸収されることなく反射されて光源側に戻り、リサイクルされ、効率の高い集光特性を得ることができる。これら反射偏光子を利用した方式の平行光化は、平行度を高く設計でき、正面方向から±２０度以下の狭い範囲に集光・平行光化することが可能であった。これは従来のプリズムシートやマイクロドットアレイを用いたバックライトシステム単体では困難なレベルである。
【０００７】
しかし、これらの光学素子（平行光化フィルム）の、遮蔽率は完全ではなく、斜め方向の入射光線に対しては、残存透過光線が認められた。すなわち、遮蔽する波長帯域幅が狭いと、斜め方向で副次透過が現れ、これが斜め方向への抜けとなって無駄になるほか、波長ごとに透過率が異なるために着色が生じるなどの問題が生じることがあった。
【特許文献１】独国特許出願公開第３８３６９５５号明細書
【特許文献２】特開平２−１５８２８９号公報
【特許文献３】特開平６−２３５９００号公報
【特許文献４】特開平１０−３２１０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
反射偏光子間に、偏光状態を変化させる素子（位相差層）を挟み込んだ光学素子の集光性と輝度向上の同時発現のメカニズムについて、以下理想的なモデルで説明すると以下のようになる。図１５、図１６参照。
【０００９】
光源より出射された自然光は、１枚目の反射偏光子（ａ）によって透過偏光と偏光反射に分離される。そして、透過した偏光は、配置された正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してはλ／８以上の位相差を有する位相差層（ｂ）によって、透過した偏光の法線方向付近の角度の光は、２枚目の反射偏光子（ａ）の透過する偏光であるためそのまま透過する。法線方向から傾いた角度では、位相差によって偏光状態が変化し、２枚目の反射偏光子（ａ）で反射される偏光成分が増加し、反射される。特に位相差がλ／２程度の時に効果的に反射される。反射された偏光は再び位相差を受け偏光状態が変化し１枚目の反射偏光子（ａ）の透過する偏光となるため、１枚目の偏光反射を透過して光源部へと戻される。１枚目の反射偏光子（ａ）による反射光および２枚目の反射偏光子（ａ）による反射光は光源の下に設けられた拡散反射板などによって偏光解消するとともに光線方向が曲げられる。戻った光の一部は法線方向付近の反射偏光子の透過する偏光となるまで反射を繰り返し輝度向上に貢献する。
【００１０】
反射偏光子（ａ）として、円偏光型反射偏光子（ａ１）を用いた場合は、図１５に示すように、位相差層（ｂ）として、正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、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以上の位相差値を有する層（ｂ１１：以下Ｃプレートとも呼ぶ）によって、方位角によらず偏光変換される。Ｃプレートの斜め入射光に対する位相差がλ／２程度の時には丁度入射光とは逆の円偏光となる。
【００１１】
反射偏光子（ａ）として、直線偏光型反射偏光子（ａ２）を用いた場合に、例えば、位相差層（ｂ）として、Ｃプレートを単独で用いた場合には、Ｃプレートに斜め方向から入射する光線に対する光軸は常に光線方向と直交するため位相差が発現せず偏光変換されない。そのため、図１６に示すように直線偏光を偏光軸と４５°または−４５°に遅相軸方向を有したλ／４板（ｂ１２）で円偏光に変換した後、逆円偏光にＣプレートの位相差によって変換し、再び円偏光をλ／４板（ｂ１２）で２枚目の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の透過方向の直線偏光へと変換すれば良い。２枚のλ／４板の間にＣプレートを挟み込んだ構造のものを用いる代わりに、正面位相差がλ／４であり厚み方向位相差がλ／２以上であるような２軸性位相差フィルムを直交または平行で２枚積層したり、正面位相差がλ／２であり厚み方向位相差がλ／２以上であるような２軸性位相差フィルムを用いても同様の効果が期待できる。上記の法線方向で３０°にて逆円偏光に変換される位相差層の場合、実質的には±１５〜２０度程度の範囲に透過光線は集中する。
【００１２】
このような反射偏光子（ａ）を２枚を用いた光学素子（平行光化フィルム）を用いて得られた平行光化バックライトは従来技術に比べ薄型であり平行度の高い光源を容易に得られる特徴を有する。しかも本質的に吸収損失を有さない反射偏光による平行光化であるので、反射された非平行光成分はバックライト側に戻り、散乱反射し、その中の平行光成分だけが取り出されるリサイクルが繰り返され、実質的に高い透過率と高い光利用効率を得ることができる。
【００１３】
上記光学素子（平行光化フィルム）では、円偏光型（ａ１）または直線偏光型（ａ２）の反射偏光子、すなわち同型の反射偏光子（ａ）が使用されていた。しかし、円偏光型反射偏光子（ａ１）を用いた場合には、１枚の反射偏光子（ａ１）の法線方向から斜め方向での偏光状態が大きく崩れるために、偏光度が低下する問題がある。この場合、平行光化された光は、光源の法線方向からの角度が大きい（６０°以上）ときに、大きく色付いていた。また、直線偏光型反射偏光子（ａ２）を用いた場合には、斜め方向の偏光状態は非常に良好であるが、反射偏光子間には、正面位相差を有する位相差層を、偏光軸に対して４５°に配置するために、視角による軸方向の異方性が大きくなる。この結果、画面の方位によっては、集光性が高い方位と低い方位が混在していた。
【００１４】
上記問題に対して、斜め方向の入射光線に対しても、透過光線を効果的に遮蔽することができ、かつ着色を抑えられる光学素子を提供すべく、特願２００３-３６４３０４号を出願している。すなわち、当該出願では反射偏光子（ａ）として、円偏光型反射偏光子（ａ１）と直線偏光型反射偏光子（ａ２）をそれぞれ少なくとも１枚以上用い、かつ、これら異型の反射偏光子間に、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）を配置した光学素子を出願した。かかる光学素子は、斜め方向の入射光線に対しても、透過光線を効果的に遮蔽することができ優れた輝度特性を有し、かつ、着色により制御できるものの、光源の法線方向からの角度が大きい（６０°以上）入射光に対しては若干の光の漏れが生じていた。また、前記反射偏光子（ａ）が有する斜め方向の位相差が小さい場合に、斜め方向においてλ／２相当の位相差を有するＣプレートを用いると、光学素子の構成が複雑になっている。
【００１５】
本発明は、上記光学素子に比べて簡易構造が可能であり、斜め方向の入射光線に対しても、透過光線をより効果的に遮蔽することができ、かつ着色を抑えられる光学素子を提供することを目的とする。
【００１６】
また本発明は、当該光学素子を用いた、偏光素子、照明装置および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】
【００１７】
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、下記光学素子を見出し本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下記の通りである。
【００１８】
１．反射偏光子（Ａ）が少なくとも２層積層されており、かつ反射偏光子（Ａ）の間には、偏光特性を変化させる位相差相（Ｂ）が少なくとも１層積層されており、これらの組み合わせにより、入射光線の入射角によって入射光線の透過率が異なり、遮蔽された光線は吸収されずに反射するように設計された光学素子において、
少なくとも１層の反射偏光子（Ａ）は、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おり、
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偏光素子（Ａ１）であり、
少なくとも１層の反射偏光子（Ａ）は、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）は、正面位相差がほぼλ／４の位相差値を有する層（Ｂ１）であることを特徴とする光学素子。
【００１９】
２．偏光素子（Ａ１）が、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ることを特徴とする上記１の光学素子。
【００２０】
３．偏光素子（Ａ１）が、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上記１の光学素子。
【００２１】
４．偏光素子（Ａ１）は、入射光の非透過成分を実質的に反射するものであることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の光学素子。
【００２２】
５．偏光素子（Ａ１）の厚みが２μｍ以上であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の光学素子。
【００２３】
６．偏光素子（Ａ１）の反射帯域幅が２００ｎｍ以上であることを特徴とする上記１〜５のいずれかに記載の光学素子。
【００２４】
７．偏光素子（Ａ１）および直線偏光型反射偏光子（Ａ２）は、反射帯域を可視光と可視光より大きい波長帯域に有することを特徴とする上記１〜６のいずれかに記載の光学素子。
【００２５】
８．位相差層（Ｂ１）が、正面位相差がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が０以上であり、
前記位相差層の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする上記１〜７のいずれかに記載の光学素子。
【００２６】
９．位相差層（Ｂ１）が、正面位相差がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が−１．０以下である位相差層であり、
前記位相差層の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする上記１〜７のいずれかに記載の光学素子。
【００２７】
１０．位相差層（Ｂ１）が、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィン系ポリマーおよびノルボルネン系ポリマーから選ばれるいずれか少なくとも１種を材料とする延伸フィルムであることを特徴とする上記８または９記載の光学素子。
【００２８】
１１．位相差層（Ｂ１）が、
正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対して全方位においてほぼλ／２の位相差値を有する層（Ｂ１１）と
正面位相差がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が１．０である一軸性位相差層（Ｂ１２）との複合体であり、
前記一軸性位相差層（Ｂ１２）の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする上記１〜７のいずれかに記載の光学素子。
【００２９】
１２．直線偏光型反射偏光子（Ａ２）が、グリッド型偏光子であることを特徴とする上記１〜１１のいずれかに記載の光学素子。
【００３０】
１３．直線偏光型反射偏光子（Ａ２）が、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であることを特徴とする上記１〜１１のいずれかに記載の光学素子。
【００３１】
１４．多層薄膜積層体が蒸着多層薄膜であることを特徴とする上記１３記載の光学素子。
【００３２】
１５．直線偏光型反射偏光子（Ａ２）が、複屈折を有する２種以上の材料による、２層以上の多層薄膜積層体であることを特徴とする上記１〜１４のいずれかに記載の光学素子。
【００３３】
１６．多層薄膜積層体が、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であることを特徴とする上記１５記載の光学素子。
【００３４】
１７．上記１〜１６のいずれかに記載の光学素子の直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の外側に、二色性直線偏光子が貼り合わされていることを特徴とする偏光素子。
【００３５】
１８．上記１〜１６のいずれかに記載の光学素子の円偏光型反射偏光子（Ａ１）の外側に、λ／４板および二色性直線偏光子が貼り合わされていることを特徴とする偏光素子。
【００３６】
１９．λ／４板が、面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が−１．０〜−２．０を満足するものであることを特徴とする上記１８記載の偏光素子。
【００３７】
２０．裏面側に反射層を有する面光源の表面側に上記１〜１６のいずれかに記載の光学素子、または上記１７〜１９のいずれかに記載の偏光素子を有することを特徴とする照明装置。
【００３８】
２１．上記２０記載の照明装置の光出射側に、液晶セルを有することを特徴とする液晶表示装置。
【００３９】
２２．液晶セルに対して、視認側に、液晶セルを透過した視認側の光線を拡散する視野角拡大フィルムを配置してなることを特徴とする上記２１記載の視野角拡大液晶表示装置。
【００４０】
２３．視野角拡大フィルムとして、実質的に後方散乱、偏光解消を有さない拡散層を用いたことを特徴とする上記２２記載の視野角拡大液晶表示装置。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の光学素子は、偏光素子（Ａ１）の特異な現象を利用している。すなわち、本発明の光学素子（Ａ１）は、法線方向では円偏光を透過分離するが、入射角が有る程度大きくなると、出射光が直線偏光化し、入射角度がさらに増大しても直線偏光の偏光軸方向が変化せず、偏光状態が一定に保たれる、偏光素子（Ａ１）の特異な性質を利用し、これを、正面位相差がほぼλ／４の位相差値を有する位相差層（Ｂ１）を介して、直線偏光反射型偏光子（Ａ２）と組み合わせたものである。かかる本発明の光学素子は、偏光素子（Ａ１）の特異性から、光源の法線方向からの角度が大きい（６０°以上）場合の光漏れを低減することができる。また、位相差層（Ｂ１）として、Ｃ−プレートを積層する代わりに、λ／４板を用いることにより、簡易構成の光学素子が可能である。
【００４２】
このようにして得られた光学素子を用いた平行光化バックライトシステムは、従来に比べ薄型であり平行度の高い光源を容易に得られる。しかも、本質的に吸収損失を有さない反射偏光による平行光化が得られるので、反射された非平行光成分はバックライト側に戻り、散乱反射等により、その中の平行光成分だけが取り出されるリサイクルが繰り返され、実質的に高い透過率と高い光利用効率を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に図面を参照しながら本発明を説明する。図８乃至図１１は、偏光素子（Ａ１）と、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の間に、λ／４板（Ｂ１）が配置されている光学素子の断面図である。
【００４４】
（反射偏光子（Ａ））
反射偏光子は、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１枚以上の偏光素子（Ａ１）と少なくとも１枚以上の直線偏光型反射偏光子（Ａ２）が用いられる。波長帯域の重なりは、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の波長領域であることが望ましい。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。かかる観点より反射偏光子は全く同一の組合せでも良いし、一方が可視光全波長で反射を有するもので、他方が部分的に反射するものでも良い。
【００４５】
（偏光素子（Ａ１））
偏光素子（Ａ１）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、垂直入射光またはその垂直入射に近い入射角度では円偏光が出射する。前記法線方向の入射光に対する出射光の歪み率は大きいほど円偏光の割合が多くなるため、０．７以上、さらには０．９以上であるのが好ましい。一方、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、深い入射角度では直線偏光が出射する。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の歪み率は小さいほど直線偏光の割合が多くなるため、０．２以下、さらには０．１以下であるのが好ましい。このように本発明の偏光素子（Ａ１）は、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特徴を有する。
【００４６】
前記偏光素子（Ａ１）としては、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（Ａ１１）を例示できる。図１（Ａ）は、光学面（ｘ軸−ｙ軸平面）である偏光素子（Ａ１１）を透過した出射光（ｅ）は、入射光（ｉ）の入射角度の違いによって偏光成分が異なることを示す概念図である。図１（Ｂ）は、出射光（ｅ）をｚ軸方向から観た場合の概念図である。なお、図３に示す通り、（ｉ）直線偏光、（ｉｉ）自然光、（ｉｉｉ）円偏光、（ｉｖ）楕円偏光である。
【００４７】
出射光（ｅ１）：偏光素子（Ａ１１）に対するｚ軸方向（法線方向）の入射光（ｉ１）に対する出射光であり、円偏光である。
【００４８】
出射光（ｅ２）、（ｅ４）：偏光素子（Ａ１１）に斜め入射した入射光（ｉ２）、（ｉ４）に対する出射光であり、楕円偏光である。出射光（ｅ２）は、ｚ軸とｙ軸を含む面上に存在し、当該面に対して直交する軸を有する楕円偏光である。出射光（ｅ４）は、ｚ軸とｘ軸を含む面上に存在し、当該面に対して直交する軸を有する楕円偏光である。
【００４９】
出射光（ｅ３）、（ｅ５）：偏光素子（Ａ１１）に大きな角度で斜め入射した入射光（ｉ３）、（ｉ５）に対する出射光であり、直線偏光である。出射光（ｅ３）は、ｚ軸とｙ軸を含む面上に存在し、当該面に対して直交する軸を有する直線偏光である。出射光（ｅ５）は、ｚ軸とｘ軸を含む面上に存在し、当該面に対して直交する軸を有する直線偏光である。このように直線偏光である出射光（ｅ３）、（ｅ５）は、その偏光軸が、ｚ軸に対し実質的に直交方向、すなわち光学面（ｘ軸−ｙ軸平面）に平行方向になっている。
【００５０】
また、前記偏光素子（Ａ１）としては、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（Ａ１２）を例示できる。図２（Ａ）は、光学面（ｘ軸−ｙ軸平面）である偏光素子（Ａ１２）を透過した出射光（ｅ）は、入射光（ｉ）の入射角度の違いによって偏光成分が異なることを示す概念図である。図２（Ｂ）は、出射光（ｅ）をｚ軸方向から観た場合の概念図である。
【００５１】
出射光（ｅ４１）：偏光素子（Ａ１２）に対するｚ軸方向（法線方向）の入射光（ｉ４１）に対する出射光であり、円偏光である。
【００５２】
出射光（ｅ４２）、（ｅ４４）：偏光素子（Ａ１２）に斜め入射した入射光（ｉ４２）、（ｉ４４）に対する出射光であり、楕円偏光である。出射光（ｅ４２）は、ｚ軸とｙ軸を含む面上に存在し、当該面に対して平行な軸を有する楕円偏光である。出射光（ｅ４４）は、ｚ軸とｘ軸を含む面上に存在し、当該面に対して平行な軸を有する楕円偏光である。
【００５３】
出射光（ｅ４３）、（ｅ４５）：偏光素子（Ａ１２）に大きな角度で斜め入射した入射光（ｉ４３）、（ｉ４５）に対する出射光であり、直線偏光である。出射光（ｅ４３）は、ｚ軸とｙ軸を含む面上に存在し、当該面に対して平行な軸を有する直線偏光である。出射光（ｅ４５）は、ｚ軸とｘ軸を含む面上に存在し、当該面に対して平行な軸を有する直線偏光である。このように直線偏光である出射光（ｅ４３）、（ｅ４５）は、その偏光軸が、ｚ軸に対し実質的に平行方向、すなわち光学面（ｘ軸−ｙ軸平面）に直交方向になっている。
【００５４】
前記偏光素子（Ａ１）は、コレステリック液晶層により形成する。偏光素子の反射帯域幅は２００ｎｍ以上であることが好ましい。従来はコレステリック液晶層は入射角に関わらず円偏光を透過／反射するとされていた。図４を参照。実際これまで単一ピッチの狭帯域コレステリック液晶層（ａ１）では入射光の入射角度に関わりなく出射光は円偏光であった。本発明は広帯域選択反射波長帯域を有するコレステリック液晶層は、前述のような入射光の入射角度が大きい場合に直線偏光を透過する現象を見出し、これを利用したものである。すなわち、本現象は特定波長のみに選択反射機能を有する単一ピッチコレステリック液晶層では得られず、広帯域化されたピッチ長が変化するコレステリック液晶層にのみ得られている。
【００５５】
なお、過去には竹添（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，２２，１０８０（１９８３））により、複屈折が大きなコレステリック液晶層を数十μｍにまで厚く配向させた場合（ａ１´）には、入射角が大きな入射光は全反射し、透過が得られない現象の報告はされている。図５を参照。しかし、当該文献には入射角が大きな入射光が直線偏光化されることは記載されていない。
【００５６】
上記現象を有する偏光素子（Ａ１）は、たとえば、異なる中心波長を有するコレステリック液晶層を積層することにより、可視光全域を覆う選択反射波長帯域を有するコレステリック液晶層とすることにより得ることができる。図６を参照。図６はＲ（赤色波長領域）、Ｇ（緑色波長領域）、Ｂ（青色波長領域）の三層を積層した場合である。またコレステリック液晶層の捻れピッチ長が厚み方向で変化することで広帯域化したものを用いることができる。図７を参照。このように、上記現象を有する偏光素子は、図６のように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の積層品であってもよく、図７のように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のいずれも使用することができ、両者とも同様な効果が得られる。
【００５７】
上記現象が起こる理由は定かではない。単純に液晶層界面でのブリュースター角による偏光分離ならば単一ピッチのコレステリック液晶層でも特定波長に対しては直線偏光が生じるはずである。また、コレステリック液晶層の積層品と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とで差がないことから積層界面による反射効果で無いことも明らかである。従って、上記現象は、コレステリック液晶層を透過した時に分離された円偏光に対して、異なる波長帯域のコレステリック液晶層が位相差を付与し直線偏光化したものと考えられる。
【００５８】
上記現象を有効に機能せしめるには、十分に広い選択反射帯域幅が必要であり、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。可視光域をカバーするためには具体的には４００〜６００ｎｍの範囲をカバーすることが必要となる。なお、入射角に応じて選択反射波長は短波長側にシフトすることから、可視光域を入射角に関わらずカバーするには、広げられた選択反射波長帯は長波長側に延ばして置くことが望ましいが、これに限定するものではない。
【００５９】
本発明の偏光素子が有する現象を有効に機能させるには、コレステリック液晶層は十分に厚いことが好ましい。一般的に単一ピッチ長のコレステリック液晶層の場合、厚みは数ピッチ（選択反射中心波長の２〜３倍）程度有れば十分な選択反射を得ることができる。選択反射中心波長が４００〜６００ｎｍの範囲であればコレステリック液晶の屈折率を考慮すれば、厚み１〜１．５μｍ程度あれば偏光素子として機能する。本発明の偏光素子に用いるコレステリック液晶層は広帯域に反射帯域を有することから、厚み２μｍ以上であるのが好ましい。望ましくは４μｍ以上、より望ましくは６μｍ以上ある。さらには７μｍ以上、９μｍ以上、さらには１２μｍ以上であるのが好ましい。
【００６０】
偏光素子（Ａ１）を得るのに選択反射帯域が可視光域を覆うような広帯域コレステリック液晶を用いるのも好適である。広帯域コレステリック液晶層は層厚みが厚く、位相差を有効に付与し得るからである。
【００６１】
偏光素子（Ａ１）は、正面方向（法線方向）の入射光からは円偏光が得られ、深い入射角度の入射光からは、法線に直交または平行方向に直線偏光が出射する。したがって、選択反射波長帯域が十分に長波長側に延びていれば可視光域での反射率に変化はなく、色調変化のない鏡面反射材のように視認できる。
【００６２】
偏光素子（Ａ１１）、偏光素子（Ａ１２）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。偏光素子（Ａ１）の選択反射波長帯域は少なくとも５５０ｎｍを含むものが好ましい。
【００６３】
（コレステリック液晶層を積層体）
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、積層体の反射帯域幅が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。
【００６４】
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。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。
【００６５】
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ＳｉＯ2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。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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
なお液晶ポリマー等の展開に際しては、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。こうして得られるコレステリック液晶層は、成膜時に用いる支持基材／配向基材から剥離して他の光学材料に転写して、または剥離することなく用いることができる。
【００６９】
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。
【００７０】
（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）
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う方法（米国特許第６０５７００８号明細書）等があげられる。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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）。
【００７４】
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）。
【００７５】
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）。
【００７６】
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）。
【００７７】
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）。
【００７８】
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）。
【００７９】
なお、偏光素子（Ａ１２）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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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-1ｃｍ-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。
【００８３】
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：
【００８４】
【化１】
2006098946.tif 000003
【００８５】
（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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
（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。
【００９４】
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。直線偏光反射型偏光子（Ａ２）の具体例としては、３Ｍ社製のＤＢＥＦ、日東電工社製のＰＣＦ等があげられる。
【００９５】
直線偏光反射型偏光子（Ａ２）の選択反射波長帯域幅は偏光素子（Ａ１）と同様に望ましくは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。可視光域をカバーするためには具体的には４００〜６００ｎｍの範囲をカバーすることが好ましい。可視光域を入射角に関わらずカバーするには入射角に応じて選択反射波長は短波長側にシフトする事から広げられた選択反射波長帯は主に長波長側に延ばして置くことが望ましいが限定する物ではない。
【００９６】
また偏光素子（Ａ１）と直線偏光反射型偏光子（Ａ２）は、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事が好ましい。
【００９７】
（位相差層（Ｂ１））
位相差層（Ｂ１）は、可視光領域における正面位相差がほぼλ／４を有するものである。一般的には正面位相差は、５５０ｎｍ波長の光に対してλ／４±４０ｎｍ程度、さらには±１５ｎｍの範囲に入るものが好ましい。その配置は直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の偏光軸と該位相差層（Ｂ１）の遅層軸方向が４５°（−４５°）±５°の角度で配置される。
【００９８】
正面位相差は垂直入射された偏光を直線偏光から円偏光への変換、あるいは円偏光から直線偏光の変換が目的であるので、λ／４程度、望ましくは全可視領域においてλ／４程度となるのが望ましい。
【００９９】
位相差層（Ｂ１）は１層でもよく、また２層以上の組合せでもよい。１層の位相差層（Ｂ１）としては、たとえば、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、Ｎｚ係数が０以上の位相差層があげられる。当該位相差層のＮｚ係数は、０〜１．５であるのが好ましく、０．５〜１．０であるのがより好ましい。また１層の位相差層（Ｂ１）としては、たとえば、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、Ｎｚ係数が−１．０以下である位相差層があげられる。前記位相差層の遅層軸方向は、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されている。
【０１００】
また、２層の位相差層（Ｂ１）としては、図１０、図１１に示すように、正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、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／２以上の位相差値を有する層（Ｂ１１）と、正面位相差がほぼλ／４であり、かつＮｚ係数が１．０である一軸性位相差層（Ｂ１２）との複合体があげられる。すなわち、２層以上の場合は、１枚の１軸性位相差層（Ｂ１２）と、１枚あるいはそれ以上の正面方向の位相差はほぼゼロで、法線方向から傾斜した時に位相差が生じるＣプレート（Ｂ１２）を組み合わせればよい。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。
【０１０１】
前記一軸性位相差層（Ｂ１２）の遅層軸方向は、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されている。なお、前記位相差層（Ｂ１）が、層（Ｂ１１）と一軸性位相差層（Ｂ１２）との複合体の場合には、図１０、図１１に示すように、偏光素子（Ａ１）側が、層（Ｂ１１）となるように配置するのが好ましい。
【０１０２】
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。位相差層（Ｂ１）を１層で形成する位相差層、および位相差層（Ｂ１）を２層で形成する場合に用いる１軸性位相差層（Ｂ１２）は、たとえば、複屈折性を有するプラスチック材料を延伸処理したものを特に制限なく使用できるが、プラスチック材料としては可視光域において透明性に優れ、透過率が８０％以上であるものが好ましい。かかるプラスチック材料としては、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系材料、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースなどの酢酸セルロース系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィン系ポリマー、ノルボルネン系ポリマー、さらにこれらの変性ポリマーがあげられる。これらのなかでもポリカーボネート、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィン系ポリマーおよびノルボルネン系ポリマーが好適に用いられる。あるいは液晶材料を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。
【０１０３】
位相差層（Ｂ１１）：Ｃプレートとしては、例えば、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）以外に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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
ディスコティック液晶を用いた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ティック液晶材料を、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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
（各層の積層）
前記各層の積層は、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が望ましい。その場合、接着剤または粘着剤は透明で、可視光領域に吸収を有さず、屈折率は、各層の屈折率と可及的に近いことが表面反射の抑制の観点より望ましい。かかる観点より、例えば、アクリル系粘着剤などが好ましく用いうる。各層は、それぞれ別途配向膜状などでモノドメインを形成し、透光性基材へ転写などの方法によって順次積層していく方法や、接着層などを設けず、配向のために、配向膜などを適宜形成し、各層を順次直接形成して行くことも可能である。
【０１０９】
各層および（粘）接着層には、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や、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。
【０１１０】
光学素子の作製は、図８、図１１に示すように光源側（Ｄ）に直線偏光型反射偏光子（Ａ２）を配置し、次に位相差層（Ｂ１）、偏光素子（Ａ１）の順に積層する方法（１）でもよく、図９、図１０に示すように光源側（Ｄ）に偏光素子（Ａ１）を配置し、次に位相差層（Ｂ１）、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の順に積層する方法（２）が考えられるが、特に限定するものではない。また図９（Ｂ）に示すように、偏光素子（Ａ１）を複数層とすることができ、これにより、図９（Ａ）のように、偏光素子（Ａ１）を用いた場合よりも、正面輝度を向上させることができる。
【０１１１】
また、液晶ディスプレイへ応用する場合には、図８乃至図１１に示すように、光学素子の偏光素子（Ａ１）の外側に二色性直線偏光子（Ｐ）が積層される。
【０１１２】
前記（２）の方法で積層する場合は、光学素子を透過した後の偏光は直線偏光となるため、その偏光軸と二色性直線偏光子（Ｐ）の偏光軸が一致するようにする。前記（１）の方法で積層した場合は、光学素子を透過した後の偏光は円偏光であるため、円偏光から直線偏光に変換するため、λ／４板（Ｃ）を介し二色性直線偏光子（Ｐ）を配置する。このλ／４板（Ｃ）は、位相差層（Ｂ１２）と同様のλ／４層と同じであってもよいが、好ましくはＮｚ係数が−１．０〜−２．０であるものが望ましい。
【０１１３】
（集光バックライトシステム）
光源たる導光板の下側（液晶セルの配置面とは反対側）には拡散反射板の配置が望ましい。平行光化フィルムにて反射される光線の主成分は斜め入射成分であり、平行光化フィルムにて正反射されてバックライト方向へ戻される。ここで背面側の反射板の正反射性が高い場合には反射角度が保存され、正面方向に出射できずに損失光となる。従って反射戻り光線の反射角度を保存せず、正面方向へ散乱反射成分を増大させるため拡散反射板の配置が望ましい。
【０１１４】
本発明の光学素子（平行光化フィルム）とバックライト光源（Ｄ）の間には適当な拡散板を設置することが望ましい。斜め入射し、反射された光線をバックライト導光体近傍にて散乱させ、その一部を垂直入射方向へ散乱せしめることで光の再利用効率が高まるためである。拡散板としては、表面凹凸形状による物の他、屈折率が異なる微粒子を樹脂中に包埋する等の方法で得られる。この拡散板は光学素子（平行光化フィルム）とバックライト間に挟み込んでも良いし、平行光化フィルムに貼り合わせてもよい。
【０１１５】
光学素子（平行光化フィルム）を貼り合わせた液晶セルをバックライトと近接して配置する場合、フィルム表面とバックライトの隙間でニュートンリングが生じる恐れがあるが、本発明における光学素子（平行光化フィルム）の導光板側表面に表面凹凸を有する拡散板を配置することによってニュートンリングの発生を抑制することができる。また、本発明における光学素子（平行光化フィルム）の表面そのものに凹凸構造と光拡散構造を兼ねた層を形成しても良い。
【０１１６】
（液晶表示装置）
上記光学素子は、液晶セルの両側に偏光板が配置されている液晶表示装置に好適に適用され、上記光学素子は液晶セルの光源側面の偏光板側に適用される。なお、図８乃至図１１では、液晶パネルとして光源側面の偏光板（Ｐ）のみが記載されている。
【０１１７】
上記平行光化されたバックライトと組み合わされた液晶表示装置に、後方散乱、偏光解消を有さない拡散板を液晶セル視認側に積層することにより、正面近傍の良好な表示特性の光線を拡散し、全視野角内で均一で良好な表示特性を得ることによって視野角拡大化ができる。
【０１１８】
ここで用いられる視野角拡大フィルムは実質的に後方散乱を有さない拡散板が用いられる。拡散板は、拡散粘着材として設けることができる。配置場所は液晶表示装置の視認側であるが偏光板の上下いずれでも使用可能である。ただし画素のにじみ等の影響やわずかに残る後方散乱によるコントラスト低下を防止するために偏光板〜液晶セル間など、可能な限りセルに近い層に設けることが望ましい。またこの場合には実質的に偏光を解消しないフィルムが望ましい。例えば特開２０００−３４７００６号公報、特開２０００−３４７００７号公報に開示されているような微粒子分散型拡散板が好適に用いられる。
【０１１９】
偏光板より外側に視野角拡大フィルムを位置する場合には液晶層−偏光板まで平行光化された光線が透過するのでＴＮ液晶セルの場合は特に視野角補償位相差板を用いなくともよい。ＳＴＮ液晶セルの場合には正面特性のみ良好に補償した位相差フィルムを用いるだけでよい。この場合には視野角拡大フィルムが空気表面を有するので表面形状による屈折効果によるタイプの採用も可能である。
【０１２０】
一方で偏光板と液晶層間に視野角拡大フィルムを挿入する場合には偏光板を透過する段階では拡散光線となっている。ＴＮ液晶の場合、偏光子そのものの視野角特性は補償する必要がある。この場合には偏光子の視野角特性を補償する位相差板を偏光子と視野角拡大フィルムの間に挿入する必要がある。ＳＴＮ液晶の場合にはＳＴＮ液晶の正面位相差補償に加えて偏光子の視野角特性を補償する位相差板を挿入する必要がある。
【０１２１】
従来から存在するマイクロレンズアレイフィルムやホログラムフィルムのように、内部に規則性構造体を有する視野角拡大フィルムの場合、液晶表示装置のブラックマトリクスや従来のバックライトの平行光化システムが有するマイクロレンズアレイ／プリズムアレイ／ルーバー／マイクロミラーアレイ等の微細構造と干渉しモアレを生じやすかった。しかし本発明における平行光化フィルムは面内に規則性構造が視認されず、出射光線に規則性変調が無いので視野角拡大フィルムとの相性や配置順序を考慮する必要はない。従って視野角拡大フィルムは液晶表示装置の画素ブラックマトリクスと干渉／モアレを発生しなければ特に制限はなく選択肢は広い。
【０１２２】
本発明においては視野角拡大フィルムとして実質的に後方散乱を有さない、偏光を解消しない、特開２０００−３４７００６号公報、特開２０００−３４７００７号公報に記載されているような光散乱板で、ヘイズ８０％〜９０％の物が好適に用いられる。その他、ホログラムシート、マイクロプリズムアレイ、マイクロレンズアレイ等、内部に規則性構造を有していても液晶表示装置の画素ブラックマトリクスと干渉／モアレを形成しなければ使用可能である。
【０１２３】
（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。
【０１２４】
前記λ／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。１／４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。１／４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。
【０１２５】
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、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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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／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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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−ｎｚ）・ｄ（ただし、ｎｘはフィルム平面内の遅相軸方向の屈折率、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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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、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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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、特にディスコティ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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを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ものは、品質の安定性や積層作業性等に優れており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。
【０１４８】
本発明の光学素子には、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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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ン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】
【０１５５】
以下に本発明を実施例および比較例をあげて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により何ら制限されるものではない。
【０１５６】
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、を算出した。また、傾斜位相差は、フィルムを任意の角度に傾けたときの位相差値を測定した。
【０１５７】
なお、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。
【０１５８】
（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。
【０１５９】
実施例１
（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３５０ｎｍ、４３０ｎｍ、５１０ｎｍ、５８０ｎｍ、６６０ｎｍ、８００ｎｍの６種のコレステリック液晶ポリマーを作製した。
【０１６０】
コレステリック液晶ポリマーは、下記化２：
【０１６１】
【化２】
2006098946.tif 000004
【０１６２】
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：
【０１６３】
【化３】
2006098946.tif 000005
【０１６４】
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）
３５０ｎｍ：    ６．８／１                    ：３３０〜３９０ｎｍ
４３０ｎｍ：    ８．８／１                    ：３８０〜４７０ｎｍ
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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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２μｍ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。
【０１６７】
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６層を積層した約１２μｍ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４１０ｎｍ〜８３０ｎｍで選択反射機能を有した。これを偏光素子（Ａ１）とした。
【０１６８】
偏光素子（Ａ１）は、正面方向での歪み率が約０．８６、６０°傾斜方向での歪み率が約０．０３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。
【０１６９】
（直線偏光反射型偏光子（Ａ２））
３Ｍ社製のＤＢＥＦを使用した。
【０１７０】
（位相差層（Ｂ１））
ポリカーボネートフィルムを一軸延伸して得られた、正面位相差は１３８ｎｍ、Ｎｚ係数が１．０の延伸フィルムを位相差層（Ｂ１）として利用した。
【０１７１】
また、二色性直線偏光子として、日東電工（株）製の偏光板（ＮＰＦ−ＳＥＧ１４２５ＤＵ）を使用した。
【０１７２】
これらを、図９（Ａ）に示すように、粘着剤を介して貼り合わせることで、偏光素子を得た。このとき、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の透過軸と位相差層（Ｂ１）の遅相軸とは４５°ずらして配置した。
【０１７３】
実施例２
実施例１と同様の偏光素子（Ａ１）を２枚、直線偏光反射型偏光子（Ａ２）、λ／４板（Ｂ１）、および二色性直線偏光子を図９（Ｂ）に示すように、粘着剤を介して貼り合わせることで、偏光素子を得た。このとき、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の透過軸と一軸性位相差層（Ｂ１）の遅相軸とは４５°ずらして配置した。
【０１７４】
実施例３
（λ／４板（Ｃ））
ポリカーボネートフィルムを二軸延伸して得られた、正面位相差は１３８ｎｍ、Ｎｚ係数が−１．２の延伸フィルムをλ／４板（Ｃ）として利用した。
【０１７５】
上記λ／４板（Ｃ）を、実施例１の部材と組み合わせて、図８に示すように積層して偏光素子を得た。このとき、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の透過軸と位相差層（Ｂ１）の遅相軸とは４５°ずらして配置した。
【０１７６】
実施例４
（Ｃ−プレート（Ｂ１１））
光重合性ネマチック液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ２４２）およびカイラル剤（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）および光開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７）と溶媒（トルエン）を選択反射波長中心が３５０ｎｍとなるように調整配合した塗工液を、市販のＰＥＴフィルム上にワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みで６μｍとなるように塗設し、溶媒を乾燥した。その後、一度この液晶モノマーの等方性転位温度まで温度を上げ、溶媒を乾燥した後、徐々に冷却して均一な配向状態を有した層を形成した。得られた膜にＵＶ照射を行い、配向状態を固定してＣプレート層を得た。このＣプレートの位相差を測定したところ、５５０ｎｍ波長の光に対して正面方向では２ｎｍ、３０°傾斜させて測定したときの位相差は１３８ｎｍであった。当該Ｃプレートを位相差層（Ｂ１１）として利用した。
【０１７７】
上記Ｃ−プレート（Ｂ１１）を、実施例１の部材と組み合わせて、図１０に示すように積層して偏光素子を得た。なお、実施例１に記載の位相差層（Ｂ１）は、図中では位相差層（Ｂ１２）である。このとき、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）の透過軸と位相差層（Ｂ１２／Ｂ１）の遅相軸とは４５°ずらして配置した。
【０１７８】
参考例１
（円偏光型反射偏光子（ａ１））
選択反射波長域が４１０ｎｍ〜８３０ｎｍの帯域にある厚さ５μｍのコレステリック液晶層を円偏光型反射偏光子（ａ１）として用いた。円偏光型反射偏光子（ａ１）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０．２８であった。
【０１７９】
（直線偏光反射型偏光子（ａ２））
実施例１において、直線偏光型反射偏光子（Ａ２）として用いた、３Ｍ製のＤＢＥＦを使用した。
【０１８０】
（Ｃ−プレート（ｂ１１））
実施例４で得られたＣ−プレート（Ｂ１１）を用いた。
【０１８１】
（位相差層（ｂ１２））
実施例１において、位相差層（Ｂ１）として用いた、延伸フィルムを利用した。
【０１８２】
上記部材を、図１２に示すように積層して偏光素子を得た。このとき、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の透過軸と位相差層（ｂ１２）の遅相軸とは４５°ずらして配置した。
【０１８３】
参考例２
参考例１の部材を図１３に示すように積層して偏光素子を得た。このとき、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の透過軸と位相差層（ｂ１２）の遅相軸とは４５°ずらして配置した。
【０１８４】
参考例３
実施例３、参考例１の部材を図１４に示すように積層して偏光素子を得た。このとき、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の透過軸と位相差層（ｂ１２）の遅相軸とは４５°ずらして配置した。
【０１８５】
比較例１
光重合性ネマチック液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ２４２）およびカイラル剤（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）および光開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７）と溶媒（トルエン）を選択反射波長中心が３５０ｎｍとなるように調整配合した塗工液を、市販のＰＥＴフィルム上にワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みで１５μｍとなるように塗設し、溶媒を乾燥した。その後、一度この液晶モノマーの等方性転位温度まで温度を上げ、溶媒を乾燥した後、徐々に冷却して均一な配向状態を有した層を形成した。得られた膜にＵＶ照射を行い、配向状態を固定してＣプレート層を得た。このＣプレートの位相差を測定したところ、５５０ｎｍ波長の光に対して正面方向では４ｎｍ、３０°傾斜させて測定したときの位相差は３９０ｎｍであった。
【０１８６】
当該Ｃプレートを位相差層（ｂ１１）として利用したこと以外は、参考例１に記載の部材を組み合わせて、図１５に示すように積層して偏光素子を得た。
【０１８７】
比較例２
参考例１に記載の部材を組み合わせて、図１６に示すように積層して偏光素子を得た。
【０１８８】
（評価）
上記偏光素子を、市販のライトテーブル（拡散光源、３波長管）上に配置した。得られた偏光素子は、光源側が反射偏光子面側となるように配置し、鉛直情報よりの輝度（正面輝度）とその法線方向に対して傾けたときの輝度および色度を、視野角測定装置  ＥＬＤＩＭ製ＥＺ−ＣＯＮＴＲＡＳＴにて測定した。図１７乃至図２５に法線方向に対して傾けたときの輝度視角分布をしめす。図の横軸θは、０°：法線方向（正面）に対して、傾けた角度を示し、（−）は逆方向に傾けた角度を示す。縦軸は、明るさ（相対値）を示す。以上より、図は視角を倒したときの明るさの変化を表す。法線方向が明るく、斜め方向が暗くなっていれば高性能であることを示す。
【０１８９】
【表１】
2006098946.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１（Ａ）】偏光素子（Ａ１）を透過した出射光の偏光軸方向を示す概念図である。
【図１（Ｂ）】図１（Ａ）を偏光素子（Ａ１）の法線方向から観た場合の出射光の偏光軸方向を示す概念図である。
【図２（Ａ）】偏光素子（Ａ２）を透過した出射光の偏光軸方向を示す概念図である。
【図２（Ｂ）】図２（Ａ）を偏光素子（Ａ２）の法線方向から観た場合の出射光の偏光軸方向を示す概念図である。
【図３】偏光成分等を説明する概念図である。
【図４】従来のコレステリック液晶層による偏光分離を示す概念図である。
【図５】従来のコレステリック液晶層による偏光分離を示す概念図である。
【図６】偏光素子（Ａ）による偏光分離を示す概念図である。
【図７】偏光素子（Ａ）による偏光分離を示す概念図である。
【図８】本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図９（Ａ）】本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図９（Ｂ）】本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図１１】本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図１２】参考例１の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図１３】参考例２の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図１４】参考例３の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図１５】従来の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図１６】従来の液晶表示装置の一部を示す断面図である。
【図１７】実施例１の輝度視角分布を示すグラフである。
【図１８】実施例２の輝度視角分布を示すグラフである。
【図１９】実施例３の輝度視角分布を示すグラフである。
【図２０】実施例４の輝度視角分布を示すグラフである。
【図２１】参考例１の輝度視角分布を示すグラフである。
【図２２】参考例２の輝度視角分布を示すグラフである。
【図２３】参考例３の輝度視角分布を示すグラフである。
【図２４】比較例１の輝度視角分布を示すグラフである。
【図２５】比較例２の輝度視角分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１９１】
Ａ１：透過率入射角依存性の反射偏光子
ａ１：円偏光型反射偏光子
Ａ２（ａ２）：直線偏光型反射偏光子
Ｂ１：１／４波長板
Ｂ１１（ｂ１１）：位相差層（Ｃ−プレート）
Ｂ１２（ｂ１２）：位相差層（１／４波長板）
Ｃ    １／４波長板
Ｐ    偏光板
Ｄ    バックライト
【図１（Ａ）】
2006098946.tif 000007
【図１（Ｂ）】
2006098946.tif 000008
【図２（Ａ）】
2006098946.tif 000009
【図２（Ｂ）】
2006098946.tif 000010
【図３】
2006098946.tif 000011
【図４】
2006098946.tif 000012
【図５】
2006098946.tif 000013
【図６】
2006098946.tif 000014
【図７】
2006098946.tif 000015
【図８】
2006098946.tif 000016
【図９（Ａ）】
2006098946.tif 000017
【図９（Ｂ）】
2006098946.tif 000018
【図１０】
2006098946.tif 000019
【図１１】
2006098946.tif 000020
【図１２】
2006098946.tif 000021
【図１３】
2006098946.tif 000022
【図１４】
2006098946.tif 000023
【図１５】
2006098946.tif 000024
【図１６】
2006098946.tif 000025
【図１７】
2006098946.tif 000026
【図１８】
2006098946.tif 000027
【図１９】
2006098946.tif 000028
【図２０】
2006098946.tif 000029
【図２１】
2006098946.tif 000030
【図２２】
2006098946.tif 000031
【図２３】
2006098946.tif 000032
【図２４】
2006098946.tif 000033
【図２５】
2006098946.tif 000034