(57)【要約】【課題】  光源からの光線を正面（法線）方向に集光させる平行光化システムであって、正面（法線）方向に対し大きな角度で入射して、透過した光について、その色付きを抑えることができる平行光化システムを提供すること。【解決手段】    透過率入射角依存性光学素子を有する平行光化システムに、散乱特性に入射角依存性のある散乱層が配置されていることを特徴とする平行光化システム。【選択図】        図１（Ａ）
2006133385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過率入射角依存性光学素子を有する平行光化システムに、散乱特性に入射角依存性のある散乱層が配置されていることを特徴とする平行光化システム。
【請求項２】
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を特徴とする請求項１記載の平行光化システム。
【請求項３】
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２記載の平行光化システム。
【請求項４】
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２記載の平行光化システム。
【請求項５】
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２記載の平行光化システム。
【請求項６】
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５記載の平行光化システム。
【請求項７】
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記載の平行光化システム。
【請求項８】
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７記載の平行光化システム。
【請求項９】
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７または８記載の平行光化システム。
【請求項１０】
散乱特性に入射角依存性のある層が、不均一な相分離構造を持つ有機ポリマーを貼り合わせたもの、基材にスリット上にモノマーを塗布し紫外線を用いて重合させたもの、屈折率が異なる異方性構造を有するもの、高分子フィルムに縞状のクレイズ領域を設けたもの、およびホログラムから選ばれるいずれか少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の平行光化システム。
【請求項１１】
各層を、透光性の接着剤または粘着剤を用いて積層したことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の平行光化システム。
【請求項１２】
光源に対し、請求項１〜１１のいずれかに記載の平行光化システムが、透過率入射角依存性光学素子の側が、光源側になるように配置されていることを特徴とする集光バックライトシステム。
【請求項１３】
請求項１２記載の集光バックライトシステムに、少なくとも液晶セルを配置してなることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の液晶表示装置に、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して用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平行光化システムに関する。また本発明は、当該光学素子を用いた集光バックライトシステム、さらにはこれらを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面が平坦な光学フィルムを用いて拡散光源を集光もしくは平行光化、または特定方向のみに透過率を制御する試みは古くから行われてきた。その代表的な例としては、輝線光源とバンドパスフィルターを組み合わせる方法がある（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９等参照）。またＣＲＴやエレクトロルミネッセンスのように輝線発行する光源と表示装置上にバンドパスフィルターを配置して集光・平行光化する方法等が提案されている（たとえば、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３、特許文献１４等参照）。
【０００３】
また、偏光と位相差を組み合わせた方式が提案されている（特許文献１５参照）。また、ホログラム材料を用いたものが提案されている（特許文献１６参照）。
【０００４】
しかし、拡散光源に指向性を付与する光学フィルムとして輝線スペクトルを利用した方式では、光源種とバンドパスフィルターとの波長整合性に係わる精密度が高く、作製が困難であった。一方、単色光では大きな問題とはならないが、三原色に対応させる場合には各色の透過率変化が入射角によって同一比率で変化しなければ着色を感じてしまう。したがって、輝線光源とバンドパスフィルターの組み合わせでは光源波長とバンドパスフィルターの精密なマッチングが必要であり、技術難易度が高かった。
【０００５】
例えば、特許文献１３、特許文献１４では左円偏光分離板と右円偏光分離板の組み合わせて得られる反射板、または同じ方向の円偏光分離板の間に１／２波長板を配置して得られる反射板を用いて正面方向の集光を行っている。しかし、この系では光源の波長ごとに対応した層を形成する必要があり、カラー化のためには三組積層が必要であった。これは構成が複雑であり高コストであった。
【０００６】
また、偏光と位相差を利用する場合において、出射可能な角度を絞り込んだ場合には、副次透過する領域がさらに大きな入射角角度にて出現する傾向があった。
【０００７】
一般的に位相差板に斜め入射する際には光路長が増大し、光路長増大に応じて光路長差も増大する傾向にある。この特性と偏光子を組み合わせれば特許文献１５のように透過率に角度依存性を有する偏光素子を作製できる。かかる偏光素子は透過率を入射角に応じて変化させることが可能である。例えば、かかる偏光素子によれば、正面方向の透過率を高く、斜め入射光線の透過率を低くすることが可能である。
【０００８】
さらに、同じ向きの円偏光を分離する光学素子の間に、正面は位相差が無く斜め方向で１／２波長の位相差を付与する層を挿入すれば、斜め方向は全反射されるので正面方向にしか光は透過しない（特許文献１７参照）。しかし、この手法では特定の角度で全反射する条件を設定するとそれよりも大きな入射角度で再び透過する領域が発生する問題が残っていた。入射角度が大きくなると光路長が増大し、受ける位相差が増大する。このため３／４波長の位相差を受ける入射角で再び透過する性質を持ってしまう。このため正面のみへの透過特性を絞り込むと斜め方向での透過成分が却って発生し障害が生じた。
【０００９】
また、円偏光を分離する反射偏光子の間に、C−プレートを配置した偏光素子が提案されている（特許文献１８参照）。かかる偏光素子によれば、上記問題は解決できているものの、反射偏光子特有の特性のため、入射角の違いで各波長での反射率が正面方向と比べて異なってくること、位相差が入射角により異なることにより、入射角が変わると色付きが大きくなるという問題があった。
【００１０】
一方、ホログラム材料は高価で機械特性が悪く軟弱な材質のものが大半であり、長期耐久性に問題があった。
【００１１】
このように従来の上記光学素子は、作製が困難であったり、狙い通りの光学特性が得にくかったり、信頼性が乏しいなどの問題を有するものであった。
【特許文献１】特開平６−２３５９００号公報
【特許文献２】特開平２−１５８２８９号公報
【特許文献３】特表平１０−５１０６７１号公報
【特許文献４】米国特許第６３０７６０４号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第３８３６９５５号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第４２２２０２８号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第５７８３０２号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００２／３４００９号明細書
【特許文献９】国際公開第０２／２５６８７号パンフレット
【特許文献１０】特表２００１−５２１６４３号公報
【特許文献１１】特表２００１−５１６０６６号公報
【特許文献１２】米国特許出願公開第２００２／０３６７３５号明細書
【特許文献１３】特開２００２−９０５３５号公報
【特許文献１４】特開２００２−２５８０４８号公報
【特許文献１５】特許第２５６１４８３号明細書
【特許文献１６】米国特許第４９８４８７２号明細書
【特許文献１７】特開平１０−３２１０２５号公報
【特許文献１８】特開２００４−２９７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、光源からの光線を正面（法線）方向に集光させる平行光化システムであって、正面（法線）方向に対し大きな角度で入射して、透過した光について、その色付きを抑えることができる平行光化システムを提供することを目的とする。
【００１３】
また本発明は、当該光学素子を用いた集光バックライトシステムを提供すること、さらには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】
【００１４】
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、下記平行光化システムを見出し、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。
【００１５】
１．透過率入射角依存性光学素子を有する平行光化システムに、散乱特性に入射角依存性のある散乱層が配置されていることを特徴とする平行光化システム。
【００１６】
２．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を特徴とする上記１記載の平行光化システム。
【００１７】
３．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上記２記載の平行光化システム。
【００１８】
４．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上記２記載の平行光化システム。
【００１９】
５．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上記２記載の平行光化システム。
【００２０】
６．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上記５記載の平行光化システム。
【００２１】
７．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上記１記載の平行光化システム。
【００２２】
８．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上記７記載の平行光化システム。
【００２３】
９．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上記７または８記載の平行光化システム。
【００２４】
１０．散乱特性に入射角依存性のある層が、不均一な相分離構造を持つ有機ポリマーを貼り合わせたもの、基材にスリット上にモノマーを塗布し紫外線を用いて重合させたもの、屈折率が異なる異方性構造を有するもの、高分子フィルムに縞状のクレイズ領域を設けたもの、およびホログラムから選ばれるいずれか少なくとも１種であることを特徴とする上記１〜９のいずれかに記載の平行光化システム。
【００２５】
１１．各層を、透光性の接着剤または粘着剤を用いて積層したことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の平行光化システム。
【００２６】
１２．光源に対し、上記１〜１１のいずれかに記載の平行光化システムが、透過率入射角依存性光学素子の側が、光源側になるように配置されていることを特徴とする集光バックライトシステム。
【００２７】
１３．上記１２記載の集光バックライトシステムに、少なくとも液晶セルを配置してなることを特徴とする液晶表示装置。
【００２８】
１４．上記１３記載の液晶表示装置に、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して用いたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の効果】
【００２９】
反射偏光子等を用いた透過率入射角依存性光学素子を利用した平行光化するシステムにおいては、拡散光源からの拡散光を正面方向において平行光化している。また実質的に光の吸収損失が無く平行光化を達成している。しかし、透過率入射角依存性光学素子を利用した平行光化するシステムであっても、実際には完全にある特定方向（正面方向）のみの光を透過し、残りの方向（斜め方向）の光を反射できているわけではなく、反射されるべき方向の光もわずかに透過している。この様な状況では、斜め方向での入射角が大きくなると色付きが大きくなる。特に、透過率が高い場合（明るい場合）に比べて、透過率が低くなっている場合（暗い場合）は、人間の目には、より色付きが大きく感じてしまう。このため、例えば液晶セルを設置した場合やさらに最表面に拡散層を設置して視野角拡大システムに使用した場合において、視角を変えた時の視認性が低下してしまう。このように、透過率入射角依存性光学素子を利用した平行光化するシステムでは、反射偏光子の特有の特性のため、入射角の違いで各波長での反射率が正面方向と比べて異なってくること、また位相差が入射角により異なることにより、入射角度の違いでわずかに透過してくる透過光の偏光状態が異なる。また、波長の違いによっても透過光の偏光状態が異なる。そのため、正面方向では、色付きの問題は無いものの、入射角が深い角度になると色付きが大きくなるという問題があった。
【００３０】
そこで、本発明の平行光化システムでは、透過率入射角依存性光学素子を有する平行光化システムに加えて、散乱特性に入射角依存性のある散乱層を配置している。これにより、正面方向に対し大きな角度で入射して、透過した光については、入射角の違いによる色付きが前記散乱層で散乱され、混色されることにより色付きが目立たなくなり、色付きを抑えることができる。また、前記散乱層は、散乱特性に入射角依存性があるため、正面方向で平行光化した光はそのまま透過し、再び拡散光に戻ることがなく、透過率入射角依存性光学素子による輝度向上を低下させることはない。また本発明の平行光化システムによれば、例えば液晶セルを視認側に設置した場合や、さらに視認側に拡散層を設置して視野角拡大システムに使用した場合において、視角を変えた時の視認性の低下がなく、良好な視角特性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に本発明の平行光化システムおよび集光バックライトシステムを、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
図１（Ａ）に示すように、本発明の平行光化システム（Ａ）は、透過率入射角依存性光学素子（１）に、散乱特性に入射角依存性のある散乱層（２）が配置されている。また本発明の平行光化システム（Ａ）は、光源（Ｌ）に対し、透過率入射角依存性光学素子（１）の側が、光源（Ｌ）側になるように配置される。光源（Ｌ）は、拡散光源が一般に用いられる。
【００３３】
透過率入射角依存性光学素子（１）は、拡散光源からの拡散光に対し、垂直入射光線を透過し、斜め入射光線を反射する平行光化システムである。その代表例としては、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。散乱層（２）は、散乱特性に入射角依存性のあるものである。散乱層（２）における散乱光を透過する特定方向は、透過率入射角依存性光学素子（１）において斜め入射光線を反射する方向と同じ方向になるように設計されたものが好ましく用いられる。図２では、特定の一方向における斜め方向入射光線を散乱光として透過するものが例示されている。図２の散乱層は、入射光線を、透過光（ｒ１）の方向では散乱し、透過光（ｒ２）、（ｒ３）、（ｒ４）の方向では、散乱しないように設計したものの例示である。なお、散乱層は、斜め方向の入射光線を散乱光として透過する特定方向は一方向に制限されるものではなく、斜め方向の全方位で散乱光を透過するように設計したものを用いることができる。
【００３４】
図２に示すように、散乱層（２）が、一方向にのみ入射光を散乱光として透過するものを用いる場合には、図３に示すように、各方位角での色付きを低減するために、複数の散乱層（２）を積層することができる。散乱層（２）の積層は、散乱方向が異なるように積層して使用することができる。図３では、４層の散乱層（２）を、それらの散乱方向を９０°ずつ変えて積層した場合を例示しており、これにより、斜め方向の入射光線を、４方向の全方位で散乱光として透過させることができる。すなわち、散乱層（２）の平面を直交するｘ軸、ｙ軸として表す場合において、散乱光を透過する一方向が、相対するｘ軸（２層目、４層目）と相対するｙ軸（１層目、３層目）となるように積層することで、斜め方向入射光線を、４方向の全方位で散乱光として透過させることができる。
【００３５】
図１（Ｂ）は、拡散光源（L）からの散乱光が、平行光化システム（Ａ）を透過・反射する状態を示す概念図である。平行光化システム（Ａ）としては、垂直入射光線は直線偏光を透過・反射し、斜め方向では反射させる透過率入射角依存性光学素子（１）を用いて平行光化を行うとともに、散乱層（２）として、斜め方向の入射光線を散乱光として透過するものを用いた場合である。拡散光源（Ｌ）から、透過率入射角依存性光学素子（１）に垂直入射した光（ｒ１０）は、直線偏光（ｒ１２）を透過し、それに直交する直線偏光（ｒ１１）は反射させている。直線偏光（ｒ１２）は、散乱層（２）をそのまま平行光化した直線偏光（ｒ１３）として透過する。一方、透過率入射角依存性光学素子（１）に斜め入射した光（ｒ２０）は、その殆どが反射光（ｒ２１）となるが、入射角が大きい入射光線はその一部が直線偏光である透過光（ｒ２２）となる。しかし、透過光（ｒ２２）は、散乱層（２）により散乱光（ｒ２３）として透過する。このように、垂直方向では、直線偏光を集光・平行光化でき、一方、斜め方向で透過した光については散乱光とすることにより、色付きを低減できる。
【００３６】
以下、平行光化システムおよび集光バックライトシステム等に用いる各構成について説明する。
【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、前記例示の特許文献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、特開２００３−３３７３３４号公報に記載のものが例示できる。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】
なお、円偏光型反射型偏光子の具体例としては、コレステリック液晶を用いた、例えば、日東電工社製のＰＣＦ等があげられ、直線偏光型反射型偏光子の具体例としては、３Ｍ社製のＤＢＥＦ等があげられる。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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ものがあげられる。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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
（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。
【００７８】
（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）。
【００７９】
（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）。
【００８０】
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。
【００８１】
（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）。
【００８２】
（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）。
【００８３】
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。
【００８４】
なお、偏光素子のなかには、一方の面からの入射光に対しては、偏光素子（Ａ１）として機能し、もう一方の面からの入射光に対しては、偏光素子（Ａ２）として機能するものがある。このような偏光素子の場合には、２枚の偏光素子を用い、一方を裏返して用いれば、例１３、例１４の態様で本発明の光学素子と同様に機能する。また、このような偏光素子は、それぞれの偏光素子を光源側に長波長側または短波長側を選択反射するように２枚用いることができる。このような偏光素子としては、下記の特願２００４−１６８６６６号に記載の方法により得ることができる。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
（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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
（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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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）。
【００９４】
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）。
【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、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）。
【００９６】
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）。
【００９７】
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）。
【００９８】
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）。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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：
【０１０４】
【化１】
2006133385.tif 000003
【０１０５】
（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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
（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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
（散乱特性に入射角依存性のある散乱層）
入射角依存性散乱層としては、正面方向（法線方向）では、光線を透過し、一方、斜め方向では、透過光は散乱する機能を有するものであれば特に制限なく使用できる。散乱層は、正面方向（法線方向）に対して、２５〜５５°の斜め方向で、散乱させる機能を有するものが好ましい。
【０１２５】
かかる入射角依存性散乱層としては、例えば、不均一な相分離構造を持つ有機ポリマーを貼り合わせたもの、基材にスリット上にモノマーを塗布し紫外線を用いて重合させたもの（特開２００３−９０９０５号公報，特開２００３−２０２４１５号公報）、屈折率が異なる異方性構造を有するもの（特開２００３−２１４４３３号公報）、高分子フィルムに縞状のクレイズ領域を設けたもの（特願２００４−２３６００７号）、およびホログラム等があげられる。これら入射角依存性散乱層は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、図３に示すように、入射角依存性散乱層が、一方向でのみ透過光を散乱させるものである場合には、２層以上の複数層とすることができる。
【０１２６】
入射角依存性散乱層としては、例えば、不均一な相分離構造を持つ有機ポリマーを貼り合わせたものとして、住友化学社製のルミスティーがあげられる。ルミスティーは一方向のみの散乱のため、全方位角で色付きを低減するためには、散乱方向が異なるように積層して使用することが好ましい。なお、ルミスティーは、保護基材として位相差が大きいものを用いているため、溶剤等に浸けて保護基材を剥してから使用するのが好ましい。
【０１２７】
（各層の積層）
本発明の透過率入射角依存性光学素子と入射角依存性散乱層を有する平行光化システムは単に光路に配置するだけではなく、貼り合わせて用いる事も出来る。表面形状ではなく光学素子の偏光特性による透過率制御であるから空気界面を必要としないためである。
【０１２８】
前記各層の積層は、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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
（集光バックライトシステム）
光源（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。平行光化システムにて反射される光線の主成分は斜め入射成分であり、平行光化システ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。
【０１３１】
本発明による集光特性は直下型バックライトや無機／有機ＥＬ素子のような拡散面光源であっても正面方向に集光制御できる。
【０１３２】
本発明の光学素子（１）とバックライト光源（Ｌ）の間には適当な拡散板（Ｄ）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（１）とバックライト間に挟み込んでも良いし、光学素子（１）に貼り合わせてもよい。また、プリズムシートを用いることができる。
【０１３３】
光学素子（１）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（１）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（１）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。
【０１３４】
（液晶表示装置）
上記バックライトは散乱層（２）の側に、少なくとも液晶セルを配置することで液晶表示装置を形成する。液晶セルの両側に偏光板が配置されている。液晶表示装置には、光源（Ｌ）とともに反射板を用いるのが好ましい。光源（Ｌ）としては、直下型バックライト、導光板を用いたサイドライト型光源、面状光源等があげられる。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
（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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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、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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
また位相差板を、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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板または反射型偏光板と位相差板を適宜な組み合わ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み合わ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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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】
【０１７３】
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。各測定は下記の通りである。
【０１７４】
（反射波長帯域）：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−３０００）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。
【０１７５】
（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―３０００）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。
【０１７６】
（位相差）：波長板の位相差は、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。厚さｄ（ｎｍ）から、正面位相差：（ｎｘ−ｎｙ）×ｄを算出した。また、Ｎｚ係数を算出した。
【０１７７】
紫外線照射器：ウシオ電機製のＵＶＣ３２１ＡＭ１を用いた。
【０１７８】
なお、積層には日東電工製のアクリル系粘着材（ＮＯ．７）：厚み２５μｍを用いた。
【０１７９】
実施例１
（偏光素子（Ａ））
１官能性メソゲン化合物（高砂香料工業社製，Ｌ４２）９５．２重量部および２官能性重合性カイラル剤（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）４．８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、延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（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）としてポリエチレンテレフタレート基材側から１００℃の空気雰囲気下でＵＶ照射を１１０ｍＷ／ｃｍ2で、０．０９１秒間行った（照度１０ｍＪ／ｃｍ2）。次いで、工程（２）として、１００℃の空気雰囲気下で２分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℃の窒素雰囲気下でポリエチレンテレフタレート基材側からＵＶ照射を６０ｍＷ／ｃｍ2で１０秒間行うことで選択反射帯域が４２５〜９００ｎｍのコレステリック液晶層を得た。これを偏光素子（Ａ）とした。
【０１８０】
偏光素子（Ａ）は、正面方向での歪み率が０．８２、６０°傾斜方向での歪み率が０．０４であった。偏光素子（Ａ）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。
【０１８１】
（透過率入射角依存性光学素子）
前記偏光素子（Ａ）を２枚作成し、それぞれ光源側に長波長側を選択反射するように、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、光学素子を得た。
【０１８２】
（入射角依存性散乱層）
住友化学社製のルミスティーを使用した。ルミスティーは、法線方向から３０°の斜めの一方向の入射光を散乱させる機能を有し、他の方向からの光は散乱せずに透過するものを使用した。ルミスティーは、平行光化システムに影響を与える位相差を有する保護基材に挟まれている。そのため、ルミスティーは、２−プロパノールに３時間浸漬し、保護基材を剥して用いた。また、ルミスティーは、全方位の光を散乱させるために、散乱方向が９０°づつ、ずれるように図３に示すように４枚積層した。このとき空気が入らないように積層して用いた。
【０１８３】
（平行光化システム）
図１に示すように、透過率入射角依存性光学素子と入射角依存性散乱層を、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、本発明の平行光化システムとした。
【０１８４】
実施例２
（透過率入射角依存性光学素子）
実施例１と同様にして偏光素子（Ａ）を２枚作成し、偏光素子（Ａ）の間に透明ポリイミド（６ＦＤＡ）のネガティブC−プレート（厚み４０μｍ）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、光学素子を得た。偏光素子（Ａ）はそれぞれ光源側に長波長側を選択反射するようにした。
【０１８５】
（平行光化システム）
図１に示すように、上記で得られた透過率入射角依存性光学素子と実施例１で得られた入射角依存性散乱層を、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、本発明の平行光化システムとした。
【０１８６】
比較例１
実施例１で用いた透過率入射角依存性光学素子のみを平行光化システムとして用いた。
【０１８７】
比較例２
実施例２で用いた透過率入射角依存性光学素子のみを平行光化システムとして用いた。
【０１８８】
（平行光化システム）
比較例３
実施例１で得られた透過率入射角依存性光学素子に、入射角依存性を有しない拡散層を３層積層したものを平行光化システムとして用いた。拡散層は、光源側に対して反対側に積層した。各拡散層は、粘着剤にシリカ微粒子を分散させたものであり、ヘイズは８８％であった。
【０１８９】
＜特性評価＞
上記実施例１〜２、比較例１〜３で得られた平行光化システムを拡散光源上に配置し、出射光計測を行った。平行光化システムは、光学素子の光学素子側が、光源側になるように配置した。光源装置（拡散光源）にはハクバ写真産業製のライトテーブルＫＬＶ７０００を用いた。視覚特性（色付き）を視野角測定装置  ＥＬＤＩＭ製，Ｅｚ−Ｃｏｎｔｒａｓｔにて測定した。グラフの各点は、法線方向から１０°ずつ視覚を傾けたときの色（ｘ，ｙ）を示しており、視覚を傾けたときの色付きが大きい場合は、各点の移動距離が大きくなる。
【０１９０】
図４に実施例１と比較例１の色度図の結果を示す。実施例１では比較例１に比べて点の移動距離が小さく、色付きが非常に小さくなっていることがわかる。また輝度もあわせて測定した。図５に結果を示す。輝度視角特性は、実施例１と比較例１で変化が無く、入射角依存性散乱層を積層しても輝度視角特性への影響は認められなかった。
【０１９１】
図６に実施例２と比較例２の色度図の結果を示す。実施例２では比較例２に比べて点の移動距離が小さく、色付きが非常に小さくなっていることがわかる。また輝度もあわせて測定した。図７に結果を示す。輝度視角特性は、実施例２と比較例２で変化が無く、入射角依存性散乱層を積層しても輝度視角特性への影響は認められなかった。
【０１９２】
図８に実施例２と比較例３の色度図の結果を示す。比較例３では実施例２とほぼ同等に色付きが低減できていることがわかる。また輝度もあわせて測定した。図９に結果を示す。輝度視角特性は、比較例３では実施例２に比べて、正面輝度が大きく低減していることがわかる。このことより、単純な拡散層では、色付きの低減をすることができる一方で正面輝度は低減するものであることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１９３】
【図１（Ａ）】本願の集光バックライトシステムの断面図の一例である。
【図１（Ｂ）】本願の集光バックライトシステムにおける、光源からの集光を示す概念図の一例である。
【図２】散乱特性に入射角依存性のある散乱層の特性を示す概念図の一例である。
【図３】散乱特性に入射角依存性のある散乱層を４層積層する場合の配置の概念図を示す一例である。
【図４】実施例１と比較例１の平行光化システムの色度図を表す図である。
【図５】実施例１と比較例１の平行光化システムの輝度視角特性を表す図である。
【図６】実施例２と比較例２の平行光化システムの色度図を表す図である。
【図７】実施例２と比較例２の平行光化システムの輝度視角特性を表す図である。
【図８】実施例２と比較例３の平行光化システムの色度図を表す図である。
【図９】実施例２と比較例３の平行光化システムの輝度視角特性を表す図である。
【符号の説明】
【０１９４】
Ａ      平行光化システム
１      透過率入射角依存性光学素子
２      散乱特性に入射角依存性のある散乱層
Ｌ      光源
【図１（Ａ）】
2006133385.tif 000004
【図１（Ｂ）】
2006133385.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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