(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の反射スペクトルを有する光学フィルムと、
前記光学フィルムに積層される偏光板であって、吸収軸を有する偏光子と、前記偏光子の少なくとも片面に偏光子保護層とを有する前記偏光板と、
を備え、
前記所定の反射スペクトルは、
４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲において、前記吸収軸の方向に偏光している第１の偏光光の反射スペクトルにおいて、５０％以上の反射率を有するスペクトル領域であって波長幅が２０ｎｍ〜６０ｎｍである前記スペクトル領域を含む反射ピーク領域を少なくとも一つ有し、かつ、
４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲における前記吸収軸の方向と直交する方向に偏光している第２の偏光光の反射スペクトルにおいて、反射率が２０％以下である、
スペクトルであり、
前記偏光板の視感度補正偏光度が、９９．９８％以上である、
光学積層体。
【請求項２】
前記所定の反射スペクトルにおける前記第１の偏光光の反射スペクトルが、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有し、５１０ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有し、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有する、
請求項１に記載の光学積層体。
【請求項３】
前記偏光子保護層がセルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂又はポリエステル樹脂からなる、
請求項１又は２に記載の光学積層体。
【請求項４】
前記偏光板は、前記光学フィルムと反対側の面上に積層される粘着剤層を更に有する、請求項１〜３の何れか一項に記載の光学積層体。
【請求項５】
前記偏光子に対して前記光学フィルムと反対側に設けられる位相差板を更に有する請求項１〜４の何れか一項に記載の光学積層体。
【請求項６】
液晶セルと、
前記液晶セルに貼合される請求項１〜４の何れか一項に記載の光学積層体と、
を備え、
前記光学積層体は、前記偏光板が前記液晶セル側に位置するように前記液晶セルに貼合されている、
液晶パネル。
【請求項７】
前記光学積層体に含まれる前記偏光子と、前記液晶セルとの間に設けられる位相差板を更に有する請求項６に記載の液晶パネル。
【請求項８】
液晶パネルと、
前記液晶パネルへの照明光を出力する面光源装置と、
を備え、
前記液晶パネルは、
液晶セルと、
前記液晶セルに貼合される請求項１〜４の何れか一項に記載の光学積層体と、
前記液晶セルにおいて前記光学積層体と反対側に貼合されている直線偏光板と、
を有し、
前記光学積層体は、前記液晶パネルにおける前記面光源装置側において、前記光学積層体が有する前記偏光板が前記液晶セル側に位置するように、前記液晶セルに貼合されている、
液晶表示装置。
【請求項９】
前記面光源装置は、
光源と、
前記光源からの光を面状の光に変換して出射面部から出射する面発光素子と、
前記面発光素子に対して前記出射面部と反対側に配置され前記面発光素子からの光を、その光の偏光状態を変化させながら前記面発光素子側に反射する反射部と、
を有する、
請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記光学積層体に含まれる前記偏光子と、前記液晶セルとの間に設けられる位相差板を更に有する請求項８又は９に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学積層体、液晶パネル及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置の一例として液晶表示装置が知られている。液晶表示装置は、特許文献１に記載されているように、液晶セルと、液晶セルの両面に設けられる偏光板とを含む液晶パネルと、液晶パネルを照明するバックライト光源（面光源装置）とを有する。液晶表示装置をカラー表示する際、通常、液晶セルには、カラーフィルタが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−８３７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているような液晶表示装置といった画像表示装置においては、輝度、色再現性及びコントラストの向上が求められている。
【０００５】
そこで、本発明は、輝度、色再現性及びコントラストの向上を図ることが可能な光学積層体を提供し、更に、その光学積層体を含む液晶パネル及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】
【０００６】
本発明の一側面に係る光学積層体は、所定の反射スペクトルを有する光学フィルムと、光学フィルムに積層される偏光板であって、吸収軸を有する偏光子と、偏光子の少なくとも片面に偏光子保護層とを有する前記偏光板と、を備え、所定の反射スペクトルは、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲において、吸収軸の方向に偏光している第１の偏光光の反射スペクトルにおいて、５０％以上の反射率を有するスペクトル領域であって波長幅が２０ｎｍ〜６０ｎｍである上記スペクトル領域を含む反射ピーク領域を少なくとも一つ有し、かつ、４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲における吸収軸の方向と直交する方向に偏光している第２の偏光光の反射スペクトルにおいて、反射率が２０％以下である、スペクトルであり、偏光板の視感度補正偏光度が、９９．９８％以上である。
【０００７】
上記光学積層体では、上述した反射スペクトルを有する光学フィルムを備えるので、例えば、第１及び第２の偏光光を含む光が光学フィルムに入射すると、反射ピーク領域の波長範囲の第１の偏光光は主に反射され、第２の偏光光は光学フィルムを透過する。そのため、光学積層体を例えば液晶表示装置に使用した場合、光学フィルムで反射された光を例えば偏光を擾乱して再度光学積層体に入射させれば、光学フィルムで反射された第１の偏光光をリサイクル可能である。このように、反射ピーク領域の波長範囲の第１の偏光光がリサイクルされると、光学フィルムからは、反射ピーク領域の波長範囲の第２の偏光光が相対的に多く出射される。偏光板の吸収軸の方向は、第１の偏光光の偏光方向であることから、光学フィルムから出射された第２の偏光光は、視感度偏光度が９９．９８％以上である偏光板を透過する。その結果、光学積層体によって、輝度、色再現性及びコントラストの向上を図ることが可能である。
【０００８】
一実施形態において、所定の反射スペクトルにおける第１の偏光光の反射スペクトルが、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有し、５１０ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有し、６００ｎｍ〜６６０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有してもよい。
【０００９】
この場合、４３０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長範囲、５１０ｎｍ〜５６０ｎｍの波長範囲及び６００ｎｍ〜６６０ｎｍの波長範囲の第１の偏光光が光学フィルムで反射される。そして、これらの波長範囲の光を、例えば、リサイクルすれば、上述した各波長範囲の光で表される色の再現性を向上可能である。
【００１０】
一実施形態において、偏光子保護層がセルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂又はポリエステル樹脂からなっていてもよい。
【００１１】
一実施形態において、偏光板は、光学フィルム側と反対側の面上に積層される粘着剤層を更に有してもよい。この粘着剤層によって偏光板と光学フィルムとが貼合可能である。
【００１２】
一実施形態に係る光学積層体は、偏光子に対して光学フィルムと反対側に設けられる位相差板を更に有してもよい。この場合、例えば、光学積層体を液晶表示装置に使用した場合、視野角の拡大を図ることができる。
【００１３】
本発明の他の側面に係る液晶パネルは、液晶セルと、液晶セルに貼合される、上述した本発明に係る光学積層体とを備え、光学積層体は、偏光板が液晶セル側に位置するように液晶セルに貼合されている。
【００１４】
この液晶パネルでは、本発明に係る光学積層体を備えるため、輝度、色再現性及びコントラストの向上を図ることができる。
【００１５】
一実施形態に係る液晶パネルは、偏光子と液晶セルとの間に設けられる位相差板を更に有してもよい。この場合、例えば、視野角の拡大を図ることができる。
【００１６】
本発明の更に他の側面に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルへの照明光を出力する面光源装置と、を備え、液晶パネルは、液晶セルと、液晶セルに貼合される本発明に係る光学積層体と、液晶セルにおいて光学積層体と反対側に貼合されている直線偏光板と、を有し、光学積層体は、液晶パネルにおける面光源装置側において、光学積層体が有する偏光板が液晶セル側に位置するように、液晶セルに貼合されている。
【００１７】
この液晶表示装置は、本発明に係る光学積層体を備えるため、輝度、色再現性及びコントラストの向上を図ることができる。
【００１８】
一実施形態において、面光源装置は、光源と、光源からの光を面状の光に変換して出射面部から出射する面発光素子と、面発光素子に対して出射面部と反対側に配置され面発光素子からの光を、その光の偏光状態を変化させながら面発光素子側に反射する反射部と、を有してもよい。
【００１９】
この場合、光源から出力された光は、面発光素子の出射面部から面状の光として出射される。出射面部から出射された光は、光学積層体に入射される。光学積層体は、光学フィルムを有するので、光学フィルムの所定の反射スペクトルに応じて第１の偏光光を反射する一方、第２の偏光光を主に透過する。光学フィルムで反射した第１の偏光光は、反射部で反射され、再度光学フィルムに入射する。反射部では、偏光が擾乱されるので、光学フィルムで反射された第１の偏光光は、リサイクルされることになる。光学フィルムでは、反射ピーク領域の第１の偏光光が主に反射されることから、反射ピーク領域の第１の偏光光がリサイクルされる。よって、光学フィルムからは反射ピーク領域の波長範囲の第２の偏光光が相対的により多く偏光板に入射される。偏光板の吸収軸の方向は、第１の偏光光の偏光方向であることから、光学フィルムから出射された第２の偏光光は、視感度偏光度が９９．９８％以上である偏光板を透過する。その結果、上記構成の液晶表示装置において、輝度、色再現性及びコントラストの向上をより確実に図ることが可能である。
【００２０】
一実施形態に係る液晶表示装置は、偏光子と液晶セルとの間に設けられる位相差板を更に有してもよい。この場合、例えば、視野角の拡大を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、輝度、色再現性及びコントラストの向上を図ることが可能な光学積層体を提供し、更に、その光学積層体を含む液晶パネル及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、一実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を説明するための模式図である。
【図２】図２は、図１に示した液晶パネルの概略構成を説明するための模式図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る光学フィルムの概略構成を説明するための模式図である。
【図４】図４は、スタックの構成を概略的に示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、一つのスタックにおいて、ｘ方向を特定方向とした場合のｓ偏光成分の反射及び透過状態を模式的に示す図面であり、図５（ｂ）は、一つのスタックにおいて、ｘ方向を特定方向とした場合のｐ偏光成分の反射及び透過状態を模式的に示す図面である。
【図６】図６は、光学フィルムが有する反射スペクトルの一例の模式図である。
【図７】図７は、反射ピーク領域の一例を示す模式図である。
【図８】図８は、計算モデルの概略構成を説明する模式図である。
【図９】図９は、計算に使用する光学フィルムの設計用の所定の反射スペクトルが有する、第１の偏光光に対する反射スペクトルを示す図面である。
【図１０】図１０は、計算に使用したバックライトの分光スペクトルを示す図面である。
【図１１】図１１は、計算に使用した光学フィルムの反射スペクトルを示す図面である。
【図１２】図１２は、計算に使用した他の光学フィルムの反射スペクトルを示す図面である。
【図１３】図１３は、計算に使用した更に他の光学フィルムの反射スペクトルを示す模式図である。
【図１４】図１４は、計算に使用した２つの偏光板をクロスニコルに配置した際の透過スペクトルを示す図面である。
【図１５】図１５は、カラーフィルタ層のスペクトル特性を示す図面である。
【図１６】図１６は、液晶層と前側偏光板の透過特性を考慮して定義される液晶層の有効透過スペクトル特性を示す図面である。
【図１７】図１７は、実施例１，２及び比較例１，２において背面側偏光板から出射される光の分光スペクトルと、実施例１，２及び比較例１，２で使用したバックライトの分光スペクトルを示す図面である。
【図１８】図１８は、実施例３，４及び比較例５，６において背面側偏光板から出射される光の分光スペクトルと、実施例３，４及び比較例５，６で使用したバックライトの分光スペクトルを示す図面である。
【図１９】図１９は、実施例１，２及び比較例１〜４の計算結果を示す図表である。
【図２０】図２０は、実施例３，４及び比較例５〜８の計算結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。説明中、「上」、「下」等の方向を示す語は、図面に示された状態に基づいた便宜的な語である。
【００２４】
一実施形態に係る液晶表示装置１は、図１に示したように、面状の光を出力する面光源装置２と、面光源装置２から出力された光（以下、「バックライトＢＬ」と称す）によって照明される液晶ディスプレイパネル（以下、「液晶パネル」と称す）３とを備える。
【００２５】
面光源装置２は、導光板（面発光素子）４と、導光板４の側面４ａ近傍に配置された光源５と、反射部６とを備えるエッジライト方式の面光源装置２である。
【００２６】
導光板４は、側面４ａから入射された光を、側面４ａと交差した（図１では、直交した）出射面部４ｂと、出射面部４ｂと反対側に位置する反射面部４ｃとの間で全反射させながら導光板４内を伝播させる。
【００２７】
反射面部４ｃには、全反射条件とは異なる条件で反射する非全反射領域が適宜設けられている。非全反射領域は、印刷ドットといった拡散ドット、線状のレンズ部又はドーム状のレンズ部などが付与された領域であり得る。この非全反射領域で反射した光は、出射面部４ｂで全反射せずに出射面部４ｂから外部に出ていく。
【００２８】
従って、上記構成では、導光板４内を全反射しながら伝搬する光の一部が出射面部４ｂから取り出されるので、導光板４から面状の光が出射される。すなわち、導光板４は、光源５から出射された光を面状の光に変換している。通常、非全反射領域は、面状の光の輝度が面内で均一になるようなパターンで設けられている。導光板４から出射される面状の光が、液晶表示装置１において、液晶パネル３を照明するバックライトＢＬとして機能する。
【００２９】
光源５は、導光板４の入射面である側面４ａに対向して配置されている。光源５の例は、発光ダイオードである。発光ダイオードの例は、青色発光ダイオードに黄色の蛍光体を組み合わせた又は青色発光ダイオードに緑色及び赤色の蛍光体を組み合わせた白色（擬似白色）タイプの発光ダイオード、及び、赤色光、緑色光及び青色光を発光するＲＧＢタイプの発光ダイオードを含む。
【００３０】
光源５が発光ダイオードといった点光源である場合、面光源装置２は、複数の光源５を有し、複数の光源５は、側面４ａにおいて導光板４の厚み方向に直交する方向に沿って直線状に配列される。光源５は、点光源に限定されず、蛍光管のような線状光源であってもよい。
【００３１】
図１に例示した面光源装置２においては、導光板４の４つの側面のうちの１つの側面４ａに対向してのみ光源５が設けられている。しかしながら、光源５は、例えば、導光板４の少なくとも一つの側面に対して設けられていればよい。
【００３２】
反射部６は、図１において、導光板４及び反射部６の間に模式的に図示されている矢印で示されるように、導光板４の反射面部４ｃから出射されてきた光を導光板４側に反射する。反射部６は、光の偏光状態を擾乱するように光を反射する反射板であり、例えば、光を乱反射する。反射部６は、例えば、光を乱反射する処理が施された導光板４等を収容する筐体の底面でもよい。
【００３３】
液晶パネル３は、図２に示したように、液晶セル１０と、光学積層体１１と、前側偏光板１２とを有しており、面光源装置２から出力されるバックライト（照明光）ＢＬにより照明されて画像を表示するパネルである。図２では、液晶パネル３の断面構成の一部を拡大して模式的に示している。
【００３４】
（１）液晶セル
液晶セル１０は、液晶駆動基板２０と、カラーフィルタ基板３０と、液晶層４０とを含む。
【００３５】
液晶駆動基板２０は、透明基板２１と、透明基板２１上にアレイ状に設けられる画素電極２２と、画素電極２２を覆うように設けられた配向膜２３とを有する。透明基板２１の例はガラス基板であり、画素電極２２の例は薄膜トランジスタである。配向膜２３は、例えば、ポリイミド樹脂からなる膜である。
【００３６】
カラーフィルタ基板３０は、透明基板３１と、透明基板３１上に設けられる透明電極層３２と、透明電極層３２上に設けられるカラーフィルタ層３３と、カラーフィルタ層３３上に設けられる配向膜３４とを有する。配向膜３４は、配向膜２３と同様の膜とし得る。
【００３７】
透明基板３１の例はガラス基板である。透明電極層３２の材料は特に限定されないが、透明電極層３２の材料の例は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ）等、及び、その合金等を含む。通常、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）又は酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）が用いられる。
【００３８】
カラーフィルタ層３３は、液晶パネル３において画像をカラー表示するための層である。カラーフィルタ層３３は、赤色、緑色及び青色に着色された透明着色領域３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂと、それらを区画するブラックマトリクス領域３６とを含む。
【００３９】
透明着色領域３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂは、着色用の有機顔料が含まれた熱硬化性樹脂又は感光性樹脂から構成され得る。透明着色領域３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂは、赤色、緑色及び青色のカラーフィルタとして機能する。ブラックマトリクス領域３６は、遮光性粒子を含む熱硬化性樹脂又は感光性樹脂から構成され得る。
【００４０】
液晶層４０は、一定間隔を空けて配置された液晶駆動基板２０と、カラーフィルタ基板３０との間に液晶化合物が充填されることによって構成されている。液晶駆動基板２０と、カラーフィルタ基板３０とは、配向膜２３及び配向膜３４とが対向するように配置されている。液晶駆動基板２０と、カラーフィルタ基板３０との間の間隙は、例えば、それらの間にスペーサを設けることで形成され得る。
【００４１】
（２）光学積層体
光学積層体１１は、光学フィルム５０と背面側偏光板６０とを有する積層偏光板である。光学積層体１１は、背面側偏光板６０が液晶セル１０側に位置するように、液晶セル１０の面光源装置２側の面に貼合されている。よって、面光源装置２から出射されるバックライトＢＬは、光学フィルム５０に入射される。
【００４２】
（２．１）光学フィルム
光学フィルム５０は、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲のうちの所定の波長範囲において、特定の方向に偏光している第１の偏光光を主に反射すると共に、４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲において、上記第１の偏光光の偏光方向に直交する方向に偏光した第２の偏光光を主に透過する所定の波長スペクトルを有する光学フィルムである。
【００４３】
すなわち、光学フィルム５０は、偏光分離機能を有すると共に、波長選択機能を有する波長選択性偏光分離フィルムである。光学フィルム５０の一例は、特開２０１２−２３０３６１号公報に開示されている光学フィルムである。
【００４４】
上記所定の波長範囲が、青色波長範囲（すなわち、４３０ｎｍ≦λ≦４８０ｎｍ）、緑色波長範囲（すなわち、５１０ｎｍ≦λ≦５６０）及び赤色波長範囲（すなわち、６００ｎｍ≦λ≦６６０ｎｍ）である形態を例にして、光学フィルム５０の構成について説明する。
【００４５】
図３に示したように、光学フィルム５０は、基板５１と、基板５１上に積層された３個のスタック５２１，５２２，５２３とを有する。スタック５２１とスタック５２２との間及びスタック５２２とスタック５２３との間にはスペーサ層Ｓ１，Ｓ１が配置されてもよい。更に、基板５１に対して最も上に位置するスタック５２３上には、スキン層Ｓ２が設けられてもよい。
【００４６】
基板５１、スペーサ層Ｓ１及びスキン層Ｓ２は、着目している４００〜７００ｎｍの波長範囲において、光学フィルム５０の光学特性（波長選択性及び偏光分離機能）に影響をほとんど及ぼさないような構成を有し得る。
【００４７】
一実施形態において、基板５１、スペーサ層Ｓ１及びスキン層Ｓ２は、例えば、着目する上記波長範囲に対して光学的に透明で等方性の材料から構成され得る。基板５１、スペーサ層Ｓ１及びスキン層Ｓ２の材料の例は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。基板５１、スペーサ層Ｓ１及びスキン層Ｓ２の材料は、異なっていてもよい。
【００４８】
一実施形態において、基板５１、スペーサ層Ｓ１及びスキン層Ｓ２の厚さの例は、上記波長範囲より十分大きな（例えば、数μｍ〜数百μｍ）厚さであり得る、又は、４００〜７００ｎｍの波長範囲内のある波長をλｐとした場合に、ｑλｐ／２（ｑは１以上の整数）であり得る。一実施形態において、基板５１、スペーサ層Ｓ１及びスキン層Ｓ２の屈折率は、表面反射などが生じないように選択される。
【００４９】
光学フィルム５０の説明においては、スタック５２１，５２２，５２３の積層方向をｚ方向と称する場合もある。スタック５２１，５２２，５２３のｚ方向に直交する方向をｘ方向及びｙ方向と称する場合もある。ｘ方向及びｙ方向は直交する。ｘ方向及びｙ方向は、ｚ方向に直交する面内の方向である。
【００５０】
以下の説明では、特に断らない限り、上記第１の偏光光は光学フィルム５０への入射光であるバックライトＢＬのｓ偏光成分であり、図１に示したｘ方向が、ｓ偏光成分の偏光方向（電場の振動方向）である。この場合、ｙ方向は、バックライトＢＬのｐ偏光成分の偏光方向（電場の振動方向）である。
【００５１】
図４を参照してスタック５２１〜５２３の基本構造について、スタック５２１〜５２３をスタック５２ｉと称して説明する。ｉは１，２，３の何れかである。
【００５２】
スタック５２ｉは、第１の光学材料層５３ｉａと、第２の光学材料層５３ｉｂとがｚ方向に積層された基本ブロック（基本対）５３ｉを複数有する。基本ブロック（基本対）５３ｉの数の一例は、２５以上１００以下であり、好ましくは、２５以上５０以下である。スタック５２ｉは、複数の基本ブロック５３ｉがｚ方向に積層された積層体である。従って、スタック５２ｉでは、第１の光学材料層５３ｉａと第２の光学材料層５３ｉｂとが交互に積層されている。
【００５３】
スタック５２ｉ内の第１の光学材料層５３ｉａの数と第２の光学材料層５３ｉｂの数との合計を２Ｍ（Ｍは１以上の整数）とすると、２Ｍの例は、５０以上２００以下であり、好ましくは、５０以上１００以下である。スタック５２１〜５２３における基本ブロック５３１〜５３３の数或いは層の総数は、スタック５２１〜５２３毎に異なっていてもよい。光学フィルム５０全体の層の数は、好ましくは、１５０以上５００以下である。
【００５４】
厚さ方向（ｚ方向）に直交する面内（ｘｙ平面内）の２つの方向（ｘ方向及びｙ方向）のうちｘ方向の第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの屈折率は異なる。具体的には、第１の光学材料層のｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の屈折率をｎｉａ_ｘ、ｎｉａ_ｙ、ｎｉａ_ｚとし、第２の光学材料層５３ｉｂのｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の屈折率をｎｉｂ_ｘ、ｎｉｂ_ｙ、ｎｉｂ_ｚとしたとき、
ｎｉａ_ｘ≠ｎｉｂ_ｘ
が成立する。
【００５５】
この場合、スタック５２ｉにおいて、ｘ方向を特定方向とする第１の偏光光、すなわち、バックライトＢＬのうちｓ偏光成分に対しては屈折率差が生じ、ｐ偏光成分に対して屈折率差は生じない。その結果、スタック５２ｉは、スタック５２ｉは、ｓ偏光成分を反射すると共に、ｐ偏光成分を透過する偏光分離機能を有する。
【００５６】
具体的には、図５（ａ）に示したように、バックライトＢＬのうちｓ偏光成分は、隣接する第１の光学材料層５３ｉａと第２の光学材料層５３ｉｂの界面において一部が反射される。一方、図５（ｂ）に示したように、バックライトＢＬのうちｐ偏光成分は、基本ブロック５３ｉによってほとんど反射されずに各基本ブロック５３ｉをｚ方向に進行する。よって、スタック５２ｉは、偏光分離機能を有する。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示したスタック５２ｉが有する第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの数は、図示における便宜的な数であり、他の図とは必ずしも一致していない。
【００５７】
第１の光学材料層５３ｉａと第２の光学材料層５３ｉｂについて説明する。第１の光学材料層５３ｉａと第２の光学材料層５３ｉｂのｘ方向の屈折率差を|Δｎｉ|＝|ｎｉａ_ｘ−ｎｉｂ_ｘ|とすると、|Δｎｉ|の例は、０．０２以上０．２３以下（すなわち、０．０２≦|Δｎｉ|≦０．２３）であり、好ましくは、０．０２以上０．１５以下（すなわち、０．０２≦|Δｎｉ|≦０．１５）である。ｎｉａ_ｘの方がｎｉｂ_ｘより大きくてもよく、ｎｉｂ_ｘの方がｎｉａ_ｘより大きくてもよい。
【００５８】
第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの材料は、上述した屈折率差に関する条件を満たし得る透明材料であれば特に限定されない。加工の容易性の観点から、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの材料の例は、透明樹脂である。
【００５９】
第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの材料は、それぞれ、結晶性、半結晶性、又はアモルファス性の高分子材料から選択され得る。第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの一方が等方性であり、他方が非等方性である場合、等方性である光学材料層の材料は、好ましくは、結晶性、半結晶性、又はアモルファス性の高分子材料から選択され、非等方性である光学材料層の材料は、好ましくは、結晶性又は半結晶性の高分子材料から選択され得る。
【００６０】
第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの材料の具体例は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）及びその異性体(例えば、１，４−ＰＥＮ、１，５−ＰＥＮ、２，７―ＰＥＮ及び２，３−ＰＥＮ等)、並びに、ポリアルキレンテレフタレート（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート）、メタクリル樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂（ポリスチレン、ポリプロピレン等）、環状ポリオレフィン樹脂を含む。
【００６１】
第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの材料は、ＰＥＮの共重合体、ポリアルカンテレフタレートの共重合体又はスチレン共重合体であってもよい。ＰＥＮの共重合体の例は、２，６−，１，４−，１，５−，２，７−及び２，３−ナフタレンジカルボン酸又はそのエステルと、ａ）テレフタル酸又はそのエステル、ｂ）イソフタル酸又はそのエステル、ｃ）フタル酸又はそのエステル、ｄ）アルカングリコール、ｅ）シクロアルカングリコール（例えば、シクロヘキサンジメタノール）、又は、ｆ）アルカンジカルボキシル酸（例えば、シクロヘキサンジカルボキシル酸）との共重合体である。ポリアルカンテレフタレートの共重合体の例は、テレフタル酸又はそのエステルと、ａ）ナフタレンジカルボン酸又はそのエステル、ｂ）イソフタル酸又はそのエステル、ｃ）フタル酸又はそのエステル、ｄ）アルカングリコール、ｅ）シクロアルカングリコール(例えば、シクロヘキサンジメタノール)、ｆ）アルカンジカルボン酸、及び／又は、ｇ）シクロアルケンジカルボン酸(例えば、シクロヘキサンジカルボン酸)との共重合体である。スチレン共重合体の例は、スチレンーブタジエン共重合体及びスチレンーアクリロニトリル共重合体である。更に、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの材料はＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチルースチレン共重合体樹脂）であってもよい。
【００６２】
更に、各第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂは、例示した高分子又は高分子共重合体の２つ以上の混合物でもよい。上記例示した材料は、吸光係数が小さく、吸収による損失が小さい点でも好ましい。
【００６３】
スタック５２ｉにおける第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの材料の好ましい組み合わせは、ＰＥＮ／ｃｏ―ＰＥＮ、ｃｏ−ＰＥＮ／ＰＥＮ、ＰＥＴ／ｃｏ―ＰＥＮ、ｃｏ−ＰＥＮ／ＰＥＴ、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ｓＰＳ／ＰＥＮ、ＰＥＴ／ｓＰＳ、ｓＰＳ／ＰＥＴ、ＰＥＮ／ＥＡＳＴＥＲ（登録商標）、ＥＡＳＴＥＲ／ＰＥＮ、ＰＥＴ／ＥＡＳＴＥＲ又はＥＡＳＴＥＲ／ＰＥＴである。ｃｏ―ＰＥＮは、ナフタレンジカルボン酸に基づく共重合体又は混合物を意味する。ＥＡＳＴＥＲは、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートを意味する。更に、ｓＰＳは、シンジオタクチックポリスチレンを意味する。
【００６４】
スタック５２１〜スタック５２３の第１の光学材料層５３１ａ〜５３３ａの材料は同じであってもよく、スタック５２１〜スタック５２３の第２の光学材料層５３１ｂ〜５３３ｂの材料は同じであってもよい。
【００６５】
第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの材料は、上述した屈折率差|Δｎｉ|を有すればよい。従って、例えば、第１の光学材料層５３ｉａが等方的な光学材料層であって、第２の光学材料層５３ｉｂが非等方的な光学材料層であってもよい。この場合、ｎｉａ_ｘ＝ｎｉａ_ｙ＝ｎｉａ_ｚ（＝ｎｉａ）及びｎｉａ＝ｎｉｂ_ｙ＝ｎｉｂ_ｚが成立する。非等方的な光学材料層の材料としては、複屈折性を有する液晶高分子が例示され得る。
【００６６】
第１の光学材料層５３ｉａが等方的な光学材料層であって、第２の光学材料層５３ｉｂが非等方的な光学材料層である形態では、第１の光学材料層５３ｉａは、必要な加工条件で処理される際に、ｘ、ｙ及びｚ方向の屈折率が有意な差を生じない材料であり得ると共に、第２の光学材料層の材料は、加工条件の下で、所定方向の屈折率が大きく変化する材料であり得る。
【００６７】
より確実に偏光を分離する観点から、第１の光学材料層５３ｉａと第２の光学材料層５３ｉｂのｙ方向の屈折率差|δｎｉｙ|（＝|ｎｉａ，ｙ−ｎｉｂ，ｙ|）及びｚ方向の屈折率差|δｎｉｚ|（＝|ｎｉａ，ｚ−ｎｉｂ，ｚ|）は、好ましくは、いずれも０．０２未満であり、更に好ましくは０．０１以下である。
【００６８】
第１の光学材料層５３ｉａが等方的であって、第２の光学材料層５３ｉｂが非等方的である場合、第１の光学材料層５３ｉａ内におけるｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の屈折率ｎｉａ_ｘ、ｎｉａ_ｙ、ｎｉａ_ｚのうちの任意の２つの方向の屈折率差の大きさは０が好ましいが、０．０１以下であればよい。非等方的な第２の光学材料層５３ｉｂについては、δｎｉｂｙｚを|ｎｉｂ_ｙ−ｎｉｂ_ｚ|と定義したとき、δｎｉｂｙｚは、好ましくは０．０２未満であり、より好ましくは０．０１以下である。更に、Δｎｉｂｘｙを|ｎｉｂ_ｘ−ｎｉｂ_ｙ|と定義し、Δｎｉｂｚｘを|ｎｉｂ_ｚ−ｎｉｂ_ｘ|と定義したとき、|Δｎｉｂｘｙ−Δｎｉｂｚｘ|は、好ましくは０．０２未満であり、より好ましくは０．０１以下である。
【００６９】
第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂが有するそれぞれのｚ方向の厚さｔｉａ，ｔｉｂは、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂそれぞれのｘ方向及びｙ方向の長さより十分短い。すなわち、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの形状は薄膜状である。第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂそれぞれのｚ方向の厚さｔｉａ，ｔｉｂは、光学フィルム５０へのバックライトＢＬの波長λより小さい。厚さｔｉａ，ｔｉｂの例は、５ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、より好ましい例は、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
【００７０】
スタック５２ｉ内の全ての第１の光学材料層５３ｉａの厚さｔｉａは同じであり、スタック５２ｉ内の全ての第２の光学材料層５３ｉｂの厚さｔｉｂは同じである。スタック５２１〜スタック５２３の第１の光学材料層５３ｉａの厚さｔ１ａ〜ｔ３ａはそれぞれ異なると共に、スタック５２１〜スタック５２３の第２の光学材料層５３ｉｂの厚さｔ１ｂ〜ｔ３ｂはそれぞれ異なる。すなわち、次の関係が成立する。
ｔ１ａ≠ｔ２ａ≠ｔ３ａ
ｔ１ｂ≠ｔ２ｂ≠ｔ３ｂ
【００７１】
上記厚さに関する関係が成立することによって、スタック５２１〜スタック５２３は主に異なる波長選択性を備える。
【００７２】
次に、光学フィルム５０が有する所定の反射スペクトルについて図６を利用して説明する。図６の横軸は、波長（ｎｍ）を示しており、縦軸は、反射率（％）を示している。
【００７３】
図６に示したように、所定の反射スペクトル７０（以下、単に「反射スペクトル７０」と称す）は、ｓ偏光成分の反射スペクトル７１と、ｐ偏光成分の反射スペクトル７２とを含む。ｐ偏光成分の反射スペクトル７２は、４００〜７００ｎｍの波長範囲において反射率Ｒが２０％以下であるスペクトルである。ｓ偏光成分の反射スペクトル７１の例は、青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲においてそれぞれ反射ピーク領域７３を有する。図６に示したように、反射スペクトル７１は、反射ピーク領域７３としての３つの大きな山部を有する。
【００７４】
反射ピーク領域７３について、図７を利用して説明する。図７に示した波長範囲における最小波長をλｍｉｎとし、最大波長をλｍａｘとする。例えば、図７に示した波長範囲が青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲に対応する場合、λｍｉｎはそれぞれ例えば４３０ｎｍ、５１０ｎｍ及び６００ｎｍであり、λｍａｘはそれぞれ例えば４８０ｎｍ、５６０ｎｍ及び６６０ｎｍである。波長範囲λｍｉｎ〜λｍａｘにおける反射ピーク領域７３内の最大反射率Ｒｍａｘ（図７では、一例としてＲｍａｘ＝１００％）に対応するピーク波長をλｋと称する。
【００７５】
反射ピーク領域７３は、５０％以上の反射率を有するスペクトル領域７３ａであって、波長幅が２０〜６０ｎｍであるスペクトル領域７３ａを有する。一実施形態の反射ピーク領域７３において、スペクトル領域７３ａの波長幅は、反射ピークに対応する波長がスペクトル領域７３ａの最小波長と最大波長の中心になるように設定され得る。
【００７６】
反射ピーク領域７３は、反射スペクトル７１において、次式で定義されるηが５０％以上となる反射率Ｒ１を最大反射率Ｒｍａｘとして有する領域であり得る。
η＝１００×（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）
【００７７】
ηの定義式において、Ｒ１は、反射スペクトル７１（図６参照）が有する複数の反射ピーク（山部の頂部）のうち、ある反射ピークＰ１の反射率である。Ｒ２は、波長が増加又は減少する方向において、反射ピークＰ１の前側及び後側における反射ピーク各々と、反射ピークＰ１との間の２つの最小反射率のうちより大きな最小反射率である。
【００７８】
一実施形態において、反射ピーク領域７３の形状は、以下の条件１を満たす形状である。
条件１：
{λｋ−（Δλｋ／２）}≦λ≦{λｋ＋（Δλｋ／２）}に対して、Ｒ≧５０％
好ましくは、反射ピーク領域７３の形状は以下の条件２を満たす形状である。
条件２：
{λｋ−（Δλｋ／４）}≦λ≦{λｋ＋（Δλｋ／４）}に対して、Ｒ≧８０％
他の実施形態において、反射ピーク領域７３の形状は、以下の条件３を満たす形状である。
条件３：
{λｋ−（Δλｋ／２）}≦λ≦{λｋ＋（Δλｋ／２）}に対して、Ｒ≧８０％
条件１〜３において、Δλｋは、スペクトル領域７３ａの波長幅であり、Δλｋは、２０ｎｍ〜６０ｎｍである。Δλｋは２０ｎｍ〜４５ｎｍがより好ましい。図６は、条件１を満たす場合の反射ピーク領域７３の形状を例示しており、条件１において、Δλｋは、半値幅に対応する。条件３は、スペクトル領域７３ａの反射率が８０％以上であることを示している。
【００７９】
反射スペクトル７０は、液晶表示装置１の光源５の発光スペクトルの特性に応じたスペクトル形状又は液晶パネル３が有するカラーフィルタ層３３の光学特性（例えば、吸光特性）に応じたスペクトル形状とし得る。
【００８０】
光学フィルム５０を製造する方法の一例について説明する。光学フィルム５０を製造する場合、まず、光学フィルム５０で実現すべき反射スペクトル７０が得られるように光学フィルム５０を設計する。
【００８１】
具体的には、光学フィルム５０は、スタック５２ｉの個数、及び、各スタック５２ｉにおける第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂにおける、反射させるべき偏光方向（本実施形態ではｘ方向）の屈折率差|Δｎｉ|、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの厚さｔｉａ，ｔｉｂ、基本ブロック５３ｉの数等を設計する。
【００８２】
光学フィルム５０の反射スペクトル７１は、図５に例示したように、青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲にそれぞれ反射ピーク領域７３を有するので、製造する光学フィルム５０は、図３に示したように、３つのスタック５２１〜５２３を有する。
【００８３】
各スタック５２ｉにおいて、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂにおける屈折率差|Δｎｉ|、厚さｔｉａ，ｔｉｂ、基本ブロック５３ｉの数等を設計する方法について説明する。
【００８４】
各スタック５２ｉの屈折率差|Δｎｉ|、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの厚さｔｉａ，ｔｉｂ、基本ブロック５３ｉの数は、反射スペクトル７１，７２の形状に影響を与える。
【００８５】
従って、各スタック５２ｉの屈折率差|Δｎｉ|、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの厚さｔｉａ，ｔｉｂ、基本ブロック５３ｉの数は、ｓ偏光成分の反射スペクトル７１が青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲においてそれぞれ反射ピーク領域７３を示すと共に、ｐ偏光成分の反射スペクトル７２が４００〜７００ｎｍにおいて反射率Ｒが２０％以下となるように設計される。
【００８６】
ｐ偏光成分の反射スペクトル７２は、４００〜７００ｎｍにおいて反射率Ｒが２０％以下であればよいので、反射スペクトル７２のスペクトル形状は任意であり得る。ｓ偏光成分の反射スペクトル７１は、３種類の色の波長範囲にそれぞれ反射ピーク領域７３を有すればよいが、３種類の色の波長範囲それぞれにおける反射ピーク領域７３の形状は、光学フィルム５０における所望の光学特性に応じた形状に設計され得る。３種類の色の波長範囲にそれぞれ反射ピーク領域７３は、好ましくは、上記条件１〜３の何れかを満たす形状に設計される。
【００８７】
スタック５２ｉの構成を設計する方法は少なとも２つある。一つは、λ／４法を用いる方法（例えば、M. Born and E.Wolf, “Principle of Optics,”7th(expanded)edition,Cambridge U. Press, 1999参照）であり、もう一つは最適化アルゴリズムを用いる方法である。
【００８８】
反射スペクトル７０に応じたスタック５２ｉの構成を設計する方法について説明する。以下の説明では、設計モデルとして、図３に示した構成においてスキン層Ｓ２を除いた構成を採用する。設計において、光学フィルム５０への入射光であるバックライトＢＬのうちｘ方向に偏光した成分がｓ偏光成分である。更に、設計において、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの面内においてｘ方向の屈折率が異なり、ｙ方向の屈折率は同じである。
【００８９】
スタック５２１〜５２３は、それぞれ青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲に反射ピーク領域７３を有するように設計される。よって、図７を利用した説明で述べた反射ピーク波長λｋ及び波長幅Δλｋをスタック５２１〜５２３に対応させて反射ピーク波長λｉ及び波長幅Δλｉとも称す。
【００９０】
λ／４法を利用して、スタック５２１〜５２３を設計する方法について説明する。λ／４法では、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂそれぞれのｘ方向の屈折率ｎｉａ_ｘ及び屈折率ｎｉｂ_ｘを、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂのｘ方向における屈折率差|Δｎｉ|を考慮して決定する。
【００９１】
Δｎｉの大きさの一例は、０．０２以上０．２３以下（すなわち、０．０２≦|Δｎｉ|≦０．２３）であり、好ましくは、０．０２以上０．１５以下（すなわち、０．０２≦|Δｎｉ|≦０．１５）である。
【００９２】
設計では、ｓ偏光成分の反射スペクトル７１の反射ピーク波長λｉを決定する。図６に例示したように、青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲にそれぞれ反射ピーク領域７３を有する場合、λ１＝４６０ｍｍ、λ２＝５４０ｎｍ、λ３＝６４０ｎｍとし得る。
【００９３】
次に、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの厚さｔｉａ，ｔｉｂ及びスタック５２ｉの第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの層数を次の式に基づいて決定する。
【００９４】
ｔｉａ＝λｉ／（４ｎｉａ_ｘ）
ｔｉｂ＝λｉ／（４ｎｉｂ_ｘ）
第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂのｙ方向及びｚ方向の屈折率は、屈折率ｎｉａ_ｘ及び屈折率ｎｉｂ_ｘに応じて、決定すればよい。
【００９５】
基本ブロック５３ｉの数は、スタック５２ｉの反射特性における最大反射率をＲｉ_ｍａｘとしたとき、最大反射率Ｒｉ_ｍａｘに基づいて決定され得る。基本ブロック５３ｉの数は、スタック５２１〜スタック５２３の間で同じである場合もあるし、異なる場合もあり得る。例えば、基本ブロック５３ｉの数は、以下の式（１）を利用して決定され得る。
【数１】
0006460732.tif 000002
Ｒｉ_ｍａｘを示す上記式において、Ｎはスタック５２ｉが有する第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの数の総和である。すなわち、Ｎ＝２Ｍである。この場合、基本ブロック５３ｉの数は、Ｎ／２である。Ｒｉ_ｍａｘを示す上記式では、一例として、バックライトＢＬのスタック５２ｉへの入射が垂直入射であること、ｎｉａ_ｘ＞ｎｉｂ_ｘ、及び、スタック５２ｉへの光の入射側及びスタック５２ｉから光が出射する側の光学媒体は同じであることを仮定している。式（１）は、バックライトＢＬの入射状態や周囲の媒体の屈折率などに応じて適宜算出すればよい。
【００９６】
第２の設計方法は、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの厚さｔｉａ，ｔｉｂ及び屈折率並びにスタック５２ｉの第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの層数（すなわち、基本ブロック５３ｉの数）を決定するために最適化アルゴリズムを用いる方法である。
【００９７】
最適化アルゴリズムにおいても、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの層数は、スタック５２ｉの反射特性における最大反射率Ｒｉ_ｍａｘに基づいて決定され得る。各スタック５２ｉの第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの層数もパラメータとなり得る。
【００９８】
しかしながら、パラメータ数を減らす観点から、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの層数、すなわち、基本ブロック５３ｉの数は一定としておくことが好ましい。スタック５２ｉにおける第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの層数は、例えば、５０以上２００以下であって、光学フィルム５０全体の層の数が、１５０以上５００以下の範囲で選択され得る。
【００９９】
最適化アルゴリズムでは、各スタック５２ｉの第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの屈折率差|Δｎｉ|、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂのｙ方向及びｚ方向の屈折率、及び厚さtｉａ，ｔｉｂをパラメータとして、シミュレーションを実施して、各スタック５２ｉの反射スペクトルの反射ピーク領域７３と、波長幅Δλｉに適合するように、各パラメータを最適化する。
【０１００】
最適化アルゴリズムを用いた場合でも、屈折率差Δｎｉの大きさは、前述したように、一例として、０．０２以上０．２３以下（すなわち、０．０２≦|Δｎｉ|≦０．２３）であり、好ましくは、０．０２以上０．１５以下（すなわち、０．０２≦|Δｎｉ|≦０．１５）である。
【０１０１】
その後、上記光学フィルム５０の設計条件に基づいて、光学フィルム５０を製造する。
【０１０２】
光学フィルム５０の製造において、屈折率差|Δｎｉ|は、例示したような屈折率差|Δｎｉ|、すなわち、０．０２≦|Δｎｉ|≦０．２３を有し得る第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂをそれぞれ準備することによって、形成してもよい。
【０１０３】
或いは、第１の光学材料層５３ｉａが等方性の光学材料層であり、第２の光学材料層５３ｉｂが非等方性の光学材料層である場合、第２の光学材料層５３ｉｂの非等方性は、例えば、光学フィルム５０としての多層構造を形成した後に、延伸することによって付与してもよい。この場合、延伸方向がｘ方向となる。
【０１０４】
上記光学フィルム５０となる多層構造を構成する層にはスペーサ層Ｓ１及びスキン層Ｓ２としての層も含む。光学フィルム５０となる多層構造は、基板５１となる層を含んでもよい。
【０１０５】
（２．２）背面側偏光板
図２に示したように、背面側偏光板６０は、吸収軸ＳＡを有する偏光子６１と、偏光子６１を保護する偏光子保護層６２と、を有する。背面側偏光板６０は、吸収軸ＳＡが第１の偏光光の偏光方向と平行になるように光学フィルム５０に貼合されている。
【０１０６】
偏光子６１の例は、一軸延伸された樹脂フィルムに二色性色素が吸着配向されたフィルムである。偏光子６１は、直線偏光特性を有する樹脂フィルムであれば特に限定されず、公知の直線偏光板に使用されるものであればよい。
【０１０７】
偏光子６１が有する樹脂フィルムの例は、ポリビニルアルコール（以下、「ＰＶＡ」と称す場合もある）系樹脂フィルムであり、ＰＶＡ系樹脂フィルムの例はＰＶＡフィルムである。以下、特に断らない限り、偏光子６１が有する樹脂フィルムはＰＶＡフィルムとして説明する。
【０１０８】
二色性色素は、一軸延伸された樹脂フィルムに、その延伸方向に配向して吸着している。これにより、偏光子６１は、二色性色素の配向方向（すなわち、分子長軸方向）に直交する光を透過し、それと直交する方向の光を吸収する二色性、すなわち、偏光特性を有する。二色性色素の例は、ヨウ素および二色性有機染料である。偏光子６１の厚さは特に限定されないが、例えば、１μｍ〜３０μｍである。
【０１０９】
偏光子保護層６２は、偏光子６１を保護するための層である。偏光子保護層６２は、例えば、セルロース系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂又はポリエステル樹脂からなる。一実施形態において、偏光子保護層６２は、トリアセチルセルロース（以下、「ＴＡＣ」とも称す）系フィルムである。ＴＡＣ系フィルムの例はＴＡＣフィルムである。偏光子保護層６２の厚さは特に限定されないが、例えば、１０μｍ〜２００μｍである。
【０１１０】
背面側偏光板６０は、偏光子６１の片面に偏光子保護層６２が積層されている形態について限定されず、偏光子６１の両面に偏光子保護層６２が積層されていてもよい。
【０１１１】
偏光子保護層６２上には、背面側偏光板６０を光学フィルム５０に貼合するための粘着剤層６３が設けられており、偏光子６１上には、背面側偏光板６０を液晶駆動基板２０に貼合するための粘着剤層６４が設けられている。各粘着剤層６３，６４の厚さの例は特に限定されないが、例えば、５μｍ〜３０μｍである。粘着剤層６３，６４を構成する粘着剤の例はアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤及びシリコーン系粘着剤を含む。
【０１１２】
背面側偏光板６０の視感度補正単体透過率は３８％〜４３％である。背面側偏光板６０の視感度補正偏光度は９９．９８％以上である。
【０１１３】
視感度度補正単体透過率は、波長毎に求められた単体透過率に視感度補正と呼ばれる感度補正を掛けたものである。視感度補正偏光度は、波長毎に求められた偏光度に視感度補正と呼ばれる感度補正を掛けたものである。
【０１１４】
単体透過率及び偏光度は、下記式で定義される数値である。
【数２】
0006460732.tif 000003
【０１１５】
式（２ａ）及び式（２ｂ）中のＴｐ（λ）は、入射する波長λｎｍの直線偏光光とパラレルニコルの関係で測定された背面側偏光板６０の透過率（％）である。式（２ａ）及び式（２ｂ）中のＴｃ（λ）は、入射する波長λｎｍの直線偏光光とクロスニコルの関係で測定された背面側偏光板６０の透過率（％）である。Ｔｐ（λ）及びＴｃ（λ）は、分光光度計による紫外可視吸収スペクトルで得られる測定値である。
【０１１６】
視感度補正とは、５５０ｎｍの波長の光に対して感度が一番高い感度を有し、５５０ｎｍから離れると感度が低下するという人間の目の感度を考慮した補正の概念である。このような視感度補正を考慮した視感度補正透過率及び視感度補正偏光度は、例えば、日本分光株式会社製の分光光度計（型番Ｖ７１００）で測定され得る。例示した視感度補正単体透過率及び視感度補正偏光度は、視感度補正をＪＩＳ−Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）に準拠して行って計算された値である。
【０１１７】
背面側偏光板６０を製造する際のパラメータ、例えば、背面側偏光板６０の構成要素の材料及び厚さ並びに偏光子６１を製造する際の延伸倍率などは、上述した視感度補正単体透過率及び視感度補正偏光度を有するように設定されていればよい。
【０１１８】
光学積層体１１において、背面側偏光板６０は、吸収軸ＳＡが第１の偏光光の偏光方向と平行になるように、粘着剤層６３を介して光学フィルム５０に貼合されている。
【０１１９】
（３）前側偏光板
前側偏光板１２は、吸収軸を有する偏光子１２Ａと、偏光子１２Ａを保護する偏光子保護層１２Ｂと、を有する直線偏光板である。前側偏光板１２は、直線偏光特性を有すれば特に限定されないが、例えば、偏光子１２Ａ及び偏光子保護層１２Ｂの構成は、偏光子６１及び偏光子保護層６２の構成と同様であり得る。
【０１２０】
前側偏光板１２は、偏光子１２Ａにおいて偏光子保護層１２Ｂと反対側に、前側偏光板１２を、液晶セル１０に貼合するための粘着剤層１２Ｃを有する。粘着剤層１２Ｃの構成は、粘着剤層６３，６４と同様とし得る。
【０１２１】
前側偏光板１２は、背面側偏光板６０に対してクロスニコルの関係になるようにカラーフィルタ基板３０に粘着剤層１２Ｃを介して貼合されている。具体的には、前側偏光板１２が有する吸収軸が、背面側偏光板６０の吸収軸ＳＡと直交するように、前側偏光板１２は、カラーフィルタ基板３０に貼合されている。
【０１２２】
以上説明した液晶表示装置１では、光源５から出力された光は、導光板４に入射され、導光板４の出射面部４ｂから面状の光として出射される。導光板４から出射された面状の光は、バックライトＢＬとして光学フィルム５０に入射される。光学フィルム５０では、光学フィルム５０の反射スペクトルに応じてバックライトＢＬを反射する。その結果、バックライトＢＬのうちｐ偏光成分はほとんど光学フィルム５０を透過し、青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲のｓ偏光成分は選択的に反射される。
【０１２３】
光学フィルム５０によって反射されたｓ偏光成分は、導光板４側に戻って、反射面部４ｃ側から反射部６に向けて出射される。反射部６は、導光板４側からの光を乱反射して導光板４に戻す。この反射部６での乱反射により、光の偏光状態が擾乱される。偏光状態が擾乱された光は、導光板４から再度出射されて光学フィルム５０にバックライトＢＬとして入射する。そして、前述したように、バックライトＢＬのうちｓ偏光成分は反射され、ｐ偏光成分は透過する。従って、所定波長範囲である青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲のｓ偏光成分がリサイクルされる。
【０１２４】
光学フィルム５０を透過したｐ偏光成分の光は、背面側偏光板６０を透過して液晶セル１０に入射される。液晶セル１０における液晶駆動基板２０による液晶層４０の駆動状態に応じて、画素毎に、液晶セル１０及び前側偏光板１２の透過状態が制御され、液晶パネル３に画像が表示される。
【０１２５】
液晶表示装置１では、光学フィルム５０と背面側偏光板６０との積層体である光学積層体１１を利用しているため、上述したように、バックライトＢＬのｓ偏光成分をリサイクル可能である。バックライトＢＬのうちリサイクルされるｓ偏光成分は、光学フィルム５０の反射スペクトル７１に応じて反射されている。そのため、リサイクルされるｓ偏光成分の光は、図５に例示した反射ピーク領域７３の波長範囲の光である。その結果、光学積層体１１からは反射ピーク領域７３の波長範囲のｐ偏光成分の光が選択的により高い強度で出射される。
【０１２６】
そのため、光学積層体１１を用いることで、輝度、色再現性及びコントラストの向上を図ることが可能であり、結果として、液晶表示装置１における画像の画質を向上可能である。
【０１２７】
光学積層体１１を用いることで、輝度、色再現性及びコントラストの向上を図ることが可能である点について、輝度、色再現性及びコントラストに対する計算結果を参照して具体的に説明する。色再現性については、後述するＮＴＳＣ比で評価した。
【０１２８】
計算には、図８に示したような、液晶表示装置１の計算モデル８０を使用した。計算モデル８０は、光学フィルムＯＦ、背面側偏光板ＰＬＢ、液晶層ＬＣ、カラーフィルタ層ＣＦ及び前側偏光板ＰＬＦが積層された液晶パネルを有する。計算モデル８０では、光学フィルムＯＦにバックライトＢＬを入射する。計算モデル８０では、光学フィルムＯＦに対してバックライトＢＬの入射側に反射板Ｒｆを設けた。図８では、説明の便宜のため、偏光板ＰＬと液晶層ＬＣとの間を分離すると共に、カラーフィルタ層ＣＦと前側偏光板ＰＬＦとの間を分離して図示している。
【０１２９】
計算モデル８０において、光学フィルムＯＦと背面側偏光板ＰＬＢの積層体が光学積層体８１を構成しており、液晶層ＬＣ及びカラーフィルタ層ＣＦの積層体が液晶セル８２を構成している。
【０１３０】
計算モデル８０は、計算のための基本モデルであり、後述する比較用の計算の一例などによっては、光学フィルムＯＦを設けない場合もあり得る。
【０１３１】
計算では、背面側偏光板ＰＬＢ、光学フィルムＯＦ及びバックライトＢＬのそれぞれについて、異なる特性（スペクトル特性など）を想定し、それらを組み合わせて、光学フィルムＯＦ及び背面側偏光板ＰＬＢからなる光学積層体８１を評価した。背面側偏光板ＰＬＢ、光学フィルムＯＦ及びバックライトＢＬの光学特性（スペクトルなど）については、実測値又はシミュレーションの値を利用した。具体的に説明する。
【０１３２】
[バックライトＢＬ]
バックライトＢＬとして、次の２つのバックライトＢＬ１，ＢＬ２を想定した。
【０１３３】
＜バックライトＢＬ１＞
バックライトＢＬ１は、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせた白色ＬＥＤから出力される光である。
【０１３４】
＜バックライトＢＬ２＞
バックライトＢＬ２は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤを組み合わせたＲＧＢタイプのＬＥＤから出力される光である。
【０１３５】
＜光学フィルムＯＦ＞
光学フィルムＯＦとして、光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２を想定すると共に、光学フィルムＦ３を準備した。
【０１３６】
[光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２]
光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２は、図３を利用して説明した光学フィルム５０であり、次の仮定の下に設計されたものである。
（ａ）光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２は、基板５１と、３つのスタック５２１，５２２，５２３を有すると共に、スタック５２１〜５２３を分離するスペーサ層Ｓ１と、を有する。光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２は、図３に示したスキン層を有さない。
（ｂ）スタック５２１〜スタック５２３の第１の光学材料層５３１ａ〜第１の光学材料層５３３ａは同じ高分子から構成されている。同様に、スタック５２１〜スタック５２３の第２の光学材料層５３１ｂ〜第２の光学材料層５３３ｂは同じ高分子から構成されている。従って、屈折率に関しては、第１の光学材料層５３１ａ〜第１の光学材料層５３３ａの屈折率を区別する必要はなく、第２の光学材料層５３１ｂ〜第２の光学材料層５３３ｂの屈折率を区別する必要はない。そのため、以下では、屈折率に関する表記では、スタック５２１、スタック５２２、スタック５２３を区別する１，２，３の記載を省略する。
（ｃ）第１の光学材料層５３ｉａ（ｉは、１，２，３のいずれかの数）は等方的な光学材料層であり、第２の光学材料層５３ｉｂは非等方的な光学材料層である。
（ｄ）第１の光学材料層５３ｉａと第２の光学材料層５３ｉｂとはｘ方向の屈折率が異なる。第２の光学材料層５３ｉｂにおいて、ｙ方向及びｚ方向の屈折率は、第１の光学材料層５３ｉａの屈折率と同じである。従って、等方的な光学材料層である第１の光学材料層５３ｉａの屈折率をｎａ（＝ｎａ_ｘ＝ｎａ_ｙ＝ｎａ_ｚ）とすると、次式が成立する。
ｎａ＝ｎｂ_ｙ＝ｎｂ_ｚ
（ｅ）スタック５２ｉへは光は、垂直に入射する。
（ｆ）設計のための所定の反射スペクトル７０が有するｓ偏光成分の反射スペクトル７１として、図９に示したＬＥＤ発光スペクトルを採用した。反射スペクトル７１において、可視光の青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の領域に対応する３つの反射ピーク位置は、それぞれ、４６２．５ｎｍ、５３２．５ｎｍ及び６３２．５ｎｍとした。ｐ偏光成分の反射スペクトル７２は４００〜７００ｎｍにおける反射率が２０％以下であればスペクトル形状は任意でよいため、図９では反射スペクトル７２の表示は省略している。
【０１３７】
以上の（ａ）〜（ｆ）の仮定に基づいて、光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２のパラメータは次の記号を用いて表す。
ｎａ、Δｎ、ｔ１ａ、ｔ１ｂ、ｔ２ａ、ｔ２ｂ、ｔ３ａ、ｔ３ｂ
【０１３８】
これらの表記において、ａとｂは、基本的な光学材料層である第１の光学材料層５３ｉａと第２の光学材料層５３ｉｂの２種の高分子を区別するために用いている。ｎａは、第１の光学材料層５３ｉａの屈折率である。Δｎは、第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂのｘ方向の屈折率差の大きさである。１〜３の数字は３つのスタック５２１，５２２，５２３を区別するために用いている。例えばｔ１ａ、ｔ１ｂ、ｔ２ａ、ｔ２ｂ、ｔ３ａ、ｔ３ｂはスタック５２１、スタック５２２、スタック５２３それぞれの基本的な光学材料層の対（基本ブロック）の２つの光学材料層（第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂ）それぞれの厚さを示す。
【０１３９】
以下、光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２の具体的な構成について説明する。
【０１４０】
＜光学フィルムＯＦ１＞
光学フィルムＯＦ１は、基板５１上に設置された３つのスタック５２１，５２２，５２３を有する。基板４１の屈折率は１．５とした。各スタック５２ｉは、第１の光学材料層５３ｉａと第２の光学材料層５３ｉｂの対が、３０対積層されて構成されている。ｎａとｎｂ_ｘの値は、全てのスタック５２１，５２２，５２３について具体的には例えばそれぞれ１．７と１．６である。
【０１４１】
第１及び第２の光学材料層５３ｉａ，５３ｉｂの厚さｔｉａ，ｔｉｂは次の通りである。ｔ１ａ＝６７．６５ｎｍ、ｔ１ｂ＝７１．８８ｎｍ、ｔ２ａ＝７９．４１ｎｍ、ｔ２ｂ＝８４．３８ｎｍ、ｔ３ａ＝９４．１２ｎｍ、ｔ３ｂ＝１００．００ｎｍ。
【０１４２】
隣り合う各スタック５２ｉは、屈折率１．５で厚さが２７０ｎｍ（＝５４０ｎｍ／２）の光学材料層としてのスペーサ層Ｓ１で隔てられている。光学フィルムＯＦ１の光学材料層の層数は、２枚のスペーサ層Ｓ１を含み１８２層とした。
【０１４３】
＜光学フィルムＯＦ２＞
光学フィルムＯＦ２は、基板５１上に設置された３つのスタック５２１，５２２，５２３を有する。光学フィルムＯＦ２において、ｎa＝１．５２８、Δｎ＝０．１４８、ｔ１ａ＝２８．１３ｎｍ、ｔ１ｂ＝１２１．８４ｎｍ、ｔ２ａ＝９４．５７ｎｍ、ｔ２ｂ＝７１．４０ｎｍ、ｔ３ａ＝１４３．００ｎｍ、ｔ３ｂ＝４８．３６ｎｍであった。スタック５２１，５２２，５２３の光学材料層の数（第１の光学材料層の数と第２の光学材料層の数の和）は５０とした。基板５１及びスペーサ層Ｓ１の屈折率は、光学フィルムＯＦ１の場合と同様に、１．５とした。
【０１４４】
[光学フィルムＯＦ３]
３Ｍ社製の商品名「Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  Ｆｉｌｍ，Ｖｅｒｓｉｏｎ  ３」を光学フィルムＦ３として準備した。
【０１４５】
[背面側偏光板ＰＬＢ]
背面側偏光板ＰＬＢとして次の２つの偏光板ＰＬ１，ＰＬ２を準備した。
＜偏光板ＰＬ１＞
偏光板ＰＬ１は、住友化学株式会社製の偏光板（型番ＳＲ０６４１Ａ）である。偏光板ＰＬ１では、ＰＶＡフィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子の片面にポリビニルアルコール系接着剤を介して厚さ４０μｍのＴＡＣからなる偏光子保護層が貼合されている。偏光板ＰＬ１の厚さは約７０μｍである。偏光板ＰＬ１は、図２に示した背面側偏光板６０に対応する。
【０１４６】
[偏光板ＰＬ２]
偏光板ＰＬ２は、住友化学株式会社製の偏光板（型番ＳＲＷ０６２Ａ）である。偏光板ＰＬ２では、ＰＶＡフィルムにヨウ素が吸着配向している偏光子の両面にポリビニルアルコール系接着剤を介して厚さ４０μｍのＴＡＣからなる偏光子保護層が貼合されている。
偏光板ＰＬ２の厚さは約１１０μｍである。偏光板ＰＬ２は、図２に示した背面側偏光板６０において、偏光子６１の両面に偏光子保護層６２を設けた形態に対応する。
【０１４７】
[前側偏光板ＰＬＦ]
計算モデル８０における前側偏光板ＰＬＦには、上述した偏光板ＰＬ１を想定した。
【０１４８】
[バックライトＢＬのスペクトル]
バックライトＢＬ１，ＢＬ２の分光スペクトル、すなわち、白色ＬＥＤ及びＲＧＢタイプのＬＥＤの発光スペクトルは、図１０に示す通りである。図１０において横軸は波長（ｎｍ）を示しており、縦軸は、相対強度を示している。相対強度は、バックライトＢＬ１，ＢＬ２のそれぞれのスペクトルの最大強度で規格化した強度である。
【０１４９】
[光学フィルムＯＦ１〜ＯＦ３の反射スペクトル]
光学フィルムＯＦ１〜ＯＦ３それぞれの反射スペクトルは、図１１〜図１３に示す通りである。
【０１５０】
図１１及び図１２に示した光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２の反射スペクトルは、計算値である。具体的には、偏光方向が互いに垂直であるｐモード（ｐ偏光成分）とｓモード（ｓ偏光成分）の光が光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２に垂直入射した場合に対して反射スペクトルを計算した。ｐモードにおいては、電界は入射面（図３におけるｙｚ面）内に偏光し、ｓモードにおいては、電界は入射面に垂直な面（図３におけるｘｚ面）内で偏光している。光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２に対する反射スペクトルは４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内で６０点の波長をサンプリングして計算した。光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２に対して入射光（バックライトＢＬ）が入射する側の媒体は屈折率１．０の空気とした。
【０１５１】
図１３に示した光学フィルムＯＦ３の反射スペクトルは、株式会社日本分光製の紫外可視分光光度計Ｖ７１００により測定結果（透過スペクトル）に基づいて算出されたものである。
【０１５２】
[偏光板ＰＬ１，ＰＬ２の光学特性]
株式会社日本分光製の紫外可視分光光度計Ｖ７１００に偏光板ＰＬ１，ＰＬ２をそれぞれセットして、透過方向と吸収方向に対して偏光板ＰＬ１，ＰＬ２の紫外可視分光スペクトルを測定した。
【０１５３】
偏光板ＰＬ１の視感度補正単体透過率は４２．０３％であり、視感度補正偏光度は９９．９９５％であった。視感度補正単体透過率及び視感度補正偏光度は、株式会社日本分光製の紫外可視分光光度計Ｖ７１００を用いて測定した値である。
【０１５４】
偏光板ＰＬ２の視感度補正単体透過率は４３．２０％であり、視感度補正偏光度は９９．９７５％であった。視感度補正単体透過率及び視感度補正偏光度は、株式会社日本分光製の紫外可視分光光度計Ｖ７１００を用いて測定した値である。視感度補正単体透過率及び視感度補正偏光度は、視感度補正をＪＩＳ−Ｚ８７０１の２度視野（Ｃ光源）に準拠して行い、計算にて求めた。
【０１５５】
[クロスニコルスペクトル測定]
株式会社日本分光製の紫外可視分光光度計Ｖ７１００に、偏光板ＰＬ１と偏光板ＰＬ１とのセット（第１の偏光板セット）をクロスニコル状態でセッティングし、紫外可視スペクトルを測定した。
【０１５６】
同様に、株式会社日本分光製の紫外可視分光光度計Ｖ７１００に、偏光板ＰＬ１と偏光板Ｐｌ２とのセット（第２の偏光板セット）をクロスニコル状態でセッティングし、紫外可視スペクトルを測定した。
【０１５７】
第１及び第２の偏光板セットそれぞれの紫外可視スペクトル（透過スペクトル）は図１４に示す通りであった。図１４に示したスペクトルをクロスニコルスペクトルと称す。
【０１５８】
＜計算方法＞
図８に示した計算モデル８０を参照して、前側偏光板ＰＬＦから出射される光の特性を評価するデータの算出方法について説明する。評価用データとして、色再現性を示すＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストを算出した。
【０１５９】
計算においては、次の点を仮定した。
（ａ）光学フィルムＯＦに入射されるバックライトＢＬのs波（ｓ偏光成分）とp波（ｐ偏光成分）の比率は１：１とした。
（ｂ）光学フィルムＯＦで反射した光はバックライトＢＬ側に位置する反射板Ｒｆで１００％の効率でリサイクルされ、再度光学フィルムＯＦへ入射する。その際s波とp波の比率は１：１とした。
（ｃ）（ｂ）でのリサイクル回数は１０回
（ｄ）光学フィルムＯＦ／背面側偏光板ＰＬＢ間、背面側偏光板ＰＬＢ／液晶セル８２間で光は反射しない。
（ｅ）光学フィルムＯＦ、背面側偏光板ＰＬＢ、液晶層ＬＣ及びカラーフィルタ層ＣＦでのロスは無い。
【０１６０】
ＮＴＳＣ(全米テレビジョン放送方式標準化委員会)比、輝度及びコントラストについて説明する。
【０１６１】
[ＮＴＳＣ比]
ＮＴＳＣ色度規格のＲＧＢ（ｘ,ｙ)に対するＣＩＥ１９３１色度図での面積をＡ１とし、計算モデル８０を利用して計算されるＲＧＢに対する（ｘ，ｙ）のＣＩＥ１９３１色度図における面積をＡ２とした場合に面積比（Ａ２／Ａ１）をＮＴＳＣ比と定義する。ＮＴＳＣ比を色再現性の評価データとする。
【０１６２】
ＮＴＳＣ色度規格のＲＧＢ（ｘ，ｙ）はそれぞれ、
Ｒ（ｘ，ｙ）＝（０．６７０，０．３３０）
Ｇ（ｘ，ｙ）＝（０．２１０，０．７１０）
Ｂ（ｘ，ｙ）＝（０．１４０，０．０８０）
である。
【０１６３】
計算モデル８０で計算されるＲ、Ｇ及びＢに対する（ｘ，ｙ）は次のようにして算出した。
【０１６４】
Ｒ表示はＲカラーフィルタ、Ｇ表示はＧカラーフィルタ、Ｂ表示はＢカラーフィルタを透過したと考えて、ＲＧＢそれぞれの表示における三刺激値Ｘ,Ｙ,Ｚを式（３ａ）、式（３ｂ）及び式（３ｃ）より求める。更に、三刺激値から、ＣＩＥ１９３１表色系におけるｘ及びｙを式（４ａ）及び式（４ｂ）にて求める。式（４ａ）及び式（４ｂ）のｘ及びｙは、ＣＩＥ１９３１表色系で使用されるｘ及びｙであり、図３に示したｘｙｚ座標系とは別のものである。
【数３】
0006460732.tif 000004
【数４】
0006460732.tif 000005
【０１６５】
式（３ａ）、式（３ｂ）及び式（３ｃ）におけるＴ（λ）は、液晶セル８２の透過スペクトルであり、カラーフィルタ層ＣＦ、液晶層ＬＣ及び前側偏光板ＰＬＦそれぞれの透過スペクトルを掛け合わせたものである。液晶層ＬＣ及び前側偏光板ＰＬＦそれぞれの透過スペクトルを掛け合わせたものを、液晶層ＬＣの有効透過スペクトルＬＣｅｆｆと称す場合もある。
【０１６６】
カラーフィルタ層ＣＦの透過スペクトルとしては標準的なカラーフィルタとして、図１５に示したスペクトルを使用した。図１５において、横軸は、波長（ｎｍ）を示し、縦軸は、相対強度（任意単位）を示している。図１５には、カラーフィルタ層ＣＦが備える赤色カラーフィルタ（Ｒカラーフィルタ）のスペクトルＲ（λ）、緑色カラーフィルタ（Ｇカラーフィルタ）のスペクトルＧ（λ）、青色カラーフィルタ（Ｂカラーフィルタ）のスペクトルＢ（λ）を示している。
【０１６７】
液晶層ＬＣの有効透過スペクトルＬＣｅｆｆとしては、標準的な液晶層の複屈折効果および偏光板の透過スペクトルを仮定し、図１６のスペクトルを使用した。図１６のスペクトルの計算では前側偏光板ＰＬＦの透過率を５０％と仮定した。図１６において、横軸は、波長（ｎｍ）を示し、縦軸は、透過率（％）を示している。
【０１６８】
たとえばＲ表示におけるＴ（λ)は式（５）で表される。
【数５】
0006460732.tif 000006
式（５）中のＲ(λ)は図１５に示したスペクトルであり、ＬＣｅｆｆ（λ）は図１６に示したスペクトルである。
【０１６９】
Ｓ（λ）は液晶セル８２に入射する光のスペクトルであり、バックライトＢＬのスペクトル、光学フィルムＯＦの透過・反射スペクトル及び背面側偏光板ＰＬＢの透過スペクトルを掛け合わしたものである。
【０１７０】
式(３ａ)，(３ｂ)，(３ｃ)のｘ(λ)、ｙ(λ)、ｚ(λ)はそれぞれ２度視野における等色関数である。式(３ａ)，(３ｂ)，(３ｃ)のＫはバックライトＢＬのセルからの出射エネルギーを輝度に規格化する定数であり、Ｋ＝１３６６ｃｄ／ｍ２として計算した。
【０１７１】
[輝度]
式(３ａ)，(３ｂ)，(３ｃ)及び式（４ａ），式（４ｂ）から算出されるＲＧＢそれぞれの輝度を合計したものを白輝度(輝度)とした。
【０１７２】
[コントラスト] 
上記式（３ａ）、式（３ｂ）及び式（３ｃ）におけるＳ（λ）に、バックライトＢＬのスペクトルと、光学フィルムＯＦの透過・反射スペクトルと、図１４に示したクロスニコルスペクトルとを元に計算したスペクトルを代入し、計算によって算出されたＲＧＢそれぞれの輝度を合計したものを黒輝度とした。そして、コントラストは白輝度/黒輝度によって求めた。
【０１７３】
以下、バックライトＢＬ、光学フィルムＯＦ及び背面側偏光板ＰＬＢの組み合わせに基づいた実施例及び比較例について説明する。バックライトＢＬとしてバックライトＢＬ１を使用している実施例１，２及び比較例１〜４について説明する。
【０１７４】
（実施例１）
実施例１では、図８に示した計算モデル８０において、光学フィルムＯＦに光学フィルムＯＦ１を使用し、背面側偏光板ＰＬＢに偏光板ＰＬ１を使用した。実施例１では、偏光板ＰＬ１から出射される光の分光スペクトル、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストをそれぞれ計算した。コントラストの計算において、クロスニコルスペクトルは、図１４に示した第１の偏光板セットのスペクトルを使用した。
【０１７５】
（実施例２）
実施例１において、光学フィルムＯＦ１の代わりに光学フィルムＯＦ２を使用した点以外は、実施例１と同様にして、偏光板ＰＬ１から出射される光の分光スペクトル、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストをそれぞれ計算した。
【０１７６】
（比較例１）
実施例１において、光学フィルムＯＦを使用しない、すなわち、バックライトＢＬ１が偏光板ＰＬ１に直接入射される点以外は、実施例１と同様にして、偏光板ＰＬ１から出射される光の分光スペクトル、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストをそれぞれ計算した。比較例１では、光学フィルムＯＦを使用していないため、ｓ偏光光のリサイクルは０として計算した。
【０１７７】
（比較例２）
実施例１において、光学フィルムＯＦ１の代わりに光学フィルムＯＦ３を用いた点以外は、実施例１と同様にして、偏光板ＰＬ１から出射される光の分光スペクトル、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストを計算した。
【０１７８】
（比較例３）
実施例１において、偏光板ＰＬ１の代わりに偏光板ＰＬ２を使用した点以外は、実施例１と同様にして、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストを計算した。偏光板ＰＬ２を使用しているため、コントラストの計算においては、クロスニコルスペクトルとして、図１４に示した第２の偏光板セットのスペクトルを使用した。
【０１７９】
（比較例４）
実施例２において、偏光板ＰＬ１の代わりに偏光板ＰＬ２を使用した点以外は、実施例２と同様にして、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストを計算した。比較例３の場合と同様に、偏光板ＰＬ２を使用しているため、コントラストの計算においては、クロスニコルスペクトルとして、図１４に示した第２の偏光板セットのスペクトルを使用した。
【０１８０】
次に、バックライトＢＬとしてバックライトＢＬ２を使用した場合の実施例３，４及び比較例５〜８について説明する。
【０１８１】
[実施例３，４及び比較例５〜８]
実施例３、実施例４、比較例５、比較例６、比較例７及び比較例８のそれぞれは、バックライトＢＬ１の代わりにバックライトＢＬ２を使用した点以外は、実施例１、実施例２、比較例１、比較例２、比較例３及び比較例４と同様にして、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストを計算した。実施例３、実施例４、比較例５及び比較例６では、実施例１，２、比較例１及び比較例２の場合と同様に、偏光板ＰＬ１から出射される光の分光スペクトルも計算した。
【０１８２】
[計算結果及び評価]
【０１８３】
実施例１，２及び比較例１，２において計算した偏光板ＰＬ１から出射される光の分光スペクトルは、図１７に示した通りである。図１７では、参考のために、バックライトＢＬ１の分光スペクトルも例示している。図１７の横軸は、波長（ｎｍ）を示し、縦軸は、バックライトＢＬ１の最大強度に対して規格化した相対強度を示している。
【０１８４】
図１７に示したように、偏光板ＰＬ１に、直接バックライトＢＬ１を入射させた比較例１では、バックライトＢＬ１の分光スペクトルに対して強度の大幅な低下が生じている。これは、ｓ偏光成分をリサイクルしていないからと考えられる。また、比較例１と、光学フィルムＯＦ３を介してバックライトＢＬ１を入射させた比較例２とでは、偏光板ＰＬ１からは、バックライトＢＬ１とほぼ同様のスペクトル形状の分光スペクトルを有する光が出射されている。そのため、例えば、青色領域より高い波長では、ほとんど波長選択性が生じていない。
【０１８５】
一方、偏光板ＰＬ１に、光学フィルム５０に対応する光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２を介してバックライトＢＬ１を入射させた実施例１，２では、図１１及び図１２に示した光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２の反射スペクトルに応じて、青色領域、緑色領域及び赤色領域にピーク部分を有する分光スペクトルが得られている。これは、図１１及び図１２に示した光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２の反射スペクトルにおいて、ｓ偏光成分（ｓモード）の光がリサイクルされたからと考えられる。
【０１８６】
そして、実施例１，２において計算された分光スペクトルの青色領域におけるピーク部分は、比較例２の対応するピーク部分に比べて、よりシャープな形状になっている。そして、前述したように、比較例２では、緑色領域及び赤色領域ではピーク部分が現れていないのに対して、実施例１，２では、緑色領域及び赤色領域にピーク部分が現れている。すなわち、実施例１，２の光学積層体８１は、より高い波長選択性を有する。
【０１８７】
実施例３，４及び比較例５，６において計算した偏光板ＰＬ１から出射される光の分光スペクトルは、図１８に示した通りである。図１８では、参考のために、バックライトＢＬ２の分光スペクトルも例示している。図１８の横軸は、波長（ｎｍ）を示し、縦軸は、バックライトＢＬ２の最大強度に対して規格化した相対強度を示している。
【０１８８】
図１８に示したように、実施例３，４及び比較例５，６の何れにおいても、偏光板ＰＬ１からは、バックライトＢＬ２とほぼ同様のスペクトル形状の分光スペクトルを有する光が出射されている。偏光板ＰＬ１に直接バックライトＢＬ２を入射させた比較例５では、大幅な強度の低下が生じている。これは、バックライトＢＬ２のうちｓ偏光成分がリサイクルされていないからである。
【０１８９】
また、実施例３，４及び比較例６を比較すれば、実施例３，４において計算された分光スペクトルの青色領域、緑色領域及び赤色領域におけるピーク部分は、比較例６の対応するピーク部分に比べて、よりシャープな形状になっている。換言すれば、実施例３，４における上記青色領域、緑色領域及び赤色領域におけるピーク部分は、比較例６の対応するピーク部分の内側に位置している。すなわち、実施例３，４の光学積層体１１もより高い波長選択性を有する。
【０１９０】
従って、図１７及び図１８の結果より、光学積層体１１に対応する、光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２と偏光板ＰＬ１とからなる光学積層体８１は、高い波長選択性を有し、且つ、その選択された波長の光を高い強度で出射可能であることがわかる。
【０１９１】
実施例１，２及び比較例１〜４のＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストの計算結果は、図１９に示す図表の通りである。図１９中、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストの欄における括弧内に、比較例１に対する、実施例１，２及び比較例１〜４のＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストの計算結果の比、すなわち、光学フィルムＯＦを備えない場合の計算結果に対する比を示している。図１９中の評価欄では、比較例１の計算結果を基準としてＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストが全て向上しているものを○と評価し、それ以外を×と評価した。
【０１９２】
実施例３，４及び比較例５〜８のＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストの計算結果は、図２０に示す図表の通りである。図２０中、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストの欄における括弧内に、比較例５に対する、実施例３，４及び比較例５〜８のＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストの計算結果の比、すなわち、光学フィルムＯＦを備えない場合の計算結果に対する比を示している。図２０中の評価欄では、図１９の場合と同様に、比較例５の計算結果を基準としてＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストが全て向上しているものを○と評価し、それ以外を×と評価した。
【０１９３】
図１９に示されているように、光学積層体８１が光学積層体１１に対応する実施例１，２では、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストが、光学フィルム５０に対応する光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２を介さずに偏光板ＰＬ１に直接バックライトＢＬが入射される比較例１に対して全て向上している。
【０１９４】
更に、光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２の代わりに光学フィルムＯＦ３を使用した比較例２では、輝度及びコントラストの点では、比較例１より向上が図れているが、ＮＴＳＣ比、すなわち、色再現性の向上が比較例１に対して図れていない。これに対して、実施例１，２では、光学積層体１１を備えることで、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストの全てが、比較例１に対して向上している。
【０１９５】
更に、光学フィルムＯＦ１，ＯＦ２を有していても、視感度補正偏光度が９９．９８％より小さい偏光板ＰＬ２を使用した比較例３，４では、コントラストの向上が図れていない。よって、視感度補正偏光度が９９．９８％以上である偏光板ＰＬ１を使用することで、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストの全ての向上を図ることが可能である。
【０１９６】
図２０に示した結果から理解されるように、実施例３，４と、比較例５〜８との対比結果は、実施例１，２と、比較例１〜４との対比結果と同様である。
【０１９７】
従って、光学積層体８１が、光学積層体１１に対応する実施例１〜４では、ＮＴＳＣ比、輝度及びコントラストの向上を図ることが可能である。すなわち、光学フィルム５０に背面側偏光板６０が積層された光学積層体１１によって、色再現性、輝度及びコントラストを改善できる。
【０１９８】
以上、本発明の種々の実施形態及び実施例について説明した。しかしながら、本発明は上述した種々の実施形態及び実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【０１９９】
例えば、光学フィルム５０は、所定方向（第１の偏光光の偏光方向）の屈折率が互いに異なる第１及び第２の光学材料層（第１及び第２の層）が積層された基本対を複数有する、少なくとも一つのスタックを備えてればよい。そして、スタックの個数、及び、少なくとも一つのスタックそれぞれにおける、第１の光学材料層と第２の光学材料層との所定方向の屈折率差、第１及び第２の光学材料層の厚さ、基本対の数は、少なくとも一つのスタック全体による反射スペクトルが、光学フィルムが有するべき反射スペクトルに合致するように設定されていればよい。
【０２００】
また、上記実施形態などの例では、光学フィルム５０が有する反射スペクトルの一例として、反射スペクトル７１が青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲に反射ピーク領域７３を有するとした。しかしながら、前述したように、反射スペクトル７１は、５０％以上の反射率を有するスペクトル領域７３ａであって波長幅が２０〜６０ｎｍであるスペクトル領域７３ａを含む反射ピーク領域７３を少なくとも一つ有すればよい。
【０２０１】
更に、光学フィルム５０が有する反射スペクトル７０は、４００〜７００ｎｍの波長範囲におけるｓ偏光成分（第１の偏光光）に対する反射スペクトル７１において、スペクトル領域７３ａを含む反射ピーク領域７３を少なくとも一つ有し、かつ、４００〜７００ｎｍの波長範囲におけるｐ偏光成分（第２の偏光光）に対する反射スペクトル７２において、反射率Ｒが２０％以下であるスペクトルであればよい。
【０２０２】
また、第１及び第２の光学材料層（第１及び第２の層）において、屈折率差が生じる所定方向は、光学フィルム５０に入射される光におけるｓ偏光成分の偏光方向に限らず、ｐ偏光成分の偏光方向であってもよい。更に、上記所定方向は、第１及び第２の光学材料層（第１及び第２の層）の面内（例えば、厚さ方向に直交する面内）の方向あるが、例示したｘ方向に限定されない。
【０２０３】
光学フィルム５０が備えるスタックの数は、上述したように、少なくとも一つ備えていればよく、具体的には、反射スペクトルにおける反射ピーク領域の数以上であればよい。スタックの数が、反射ピーク領域の数以上である形態では、反射ピーク領域それぞれに対して少なくともスタックを一つ割り当てられるので、光学フィルム５０による反射スペクトルを所定の反射スペクトルに合致したものにしやすい。反射ピーク領域の数よりスタック数が多い場合は、例えば、いずれかの波長ピーク領域に応じた反射スペクトルを２個のスタックで実現すればよい。
【０２０４】
図２に例示した光学積層体１１では、偏光子６１の片面に積層された偏光子保護層６２は、偏光子６１に対して光学フィルム５０側に配置されている。しかしながら、偏光子６１の片面に偏光子保護層６２を設ける場合、光学フィルム５０と反対側（液晶セル１０側）に偏光子保護層６２を配置してもよい。偏光子６１の片面又は両面に偏光子保護層６２が配置される場合において、偏光子６１に対して液晶セル１０側に配置される偏光子保護層６２は、位相差板としての機能を有してもよい。
【０２０５】
液晶パネル及び液晶表示装置において、光学積層体１１が有する偏光子６１と、液晶セル１０との間には、位相差板が更に設けられてもよい。これにより、液晶パネル及び液晶表示装置では、例えば、視野角の拡大を図ることが可能である。位相差板は、例えば、光学積層体１１と、液晶セル１０との間に配置されていてもよいし、光学積層体１１に含まれていてもよい。
【０２０６】
光学積層体１１に位相差板が含まれる形態では、位相差板は、偏光子６１に対して光学フィルム５０と反対側に設けられていればよい。光学積層体１１が、偏光子６１に対して光学フィルム５０と反対側（図２において液晶セル１０側）に配置される偏光子保護層６２を含む形態では、偏光子６１と液晶セル１０との間の偏光子保護層６２が位相差板としての機能を有していてもよい。
【０２０７】
液晶パネル３は、液晶セル１０に対して、光学積層体１１が積層されていればよい。そのため、前側偏光板１２を備えない構成であってもよい。この場合、例えば、液晶パネル３を備えた液晶表示装置を製造する際に、前側偏光板をセッティングすればよい。
【０２０８】
光学積層体１１が有する背面側偏光板６０は、粘着剤層を備えているが、粘着剤層を備え無くてもよい。この場合、例えば、光学フィルム５０側及び液晶セル１０側に粘着剤層等が設けられていればよい。
【０２０９】
図１に示した形態では、面発光素子として導光板が例示された。しかしながら、面発光素子としては、いわゆる拡散板であってもよい。この場合、拡散板の背面側に光源が設けられた直下型の面光源装置２或いは液晶表示装置１である。
【０２１０】
また、液晶セル１０の構成は、図２を利用して説明した形態に限定されず、液晶パネルで、通常、使用される液晶セルであればよい。
【０２１１】
更に、光学積層体１１は、液晶表示装置に対して使用される場合に限定されず、輝度、色再現性及びコントラストの向上が求められる画像表示装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０２１２】
１…液晶表示装置、２…面光源装置、３…液晶パネル、４…導光板（面発光素子）、４ａ…側面、４ｂ…出射面部、５…光源、６…反射部、１０…液晶セル、１１…光学積層体、１２…前側偏光板、５０…光学フィルム、６０…背面側偏光板、６１…偏光子、６２…偏光子保護層、６３…粘着剤層、７０…所定の反射スペクトル、７１…反射スペクトル（第１の偏光光の反射スペクトル）、７２…反射スペクトル（第２の偏光光の反射スペクトル）、７３…反射ピーク領域、７３ａ…スペクトル領域。
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【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】
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