(57)【要約】【課題】  入射偏光の入射角度により、入射偏光の偏光軸の方位角を旋光する角度が異なる入射角度依存性の旋光板を提供すること。【解決手段】  旋光板がコレステリック液晶層により形成されており、選択反射波長帯域の全てが、６１０ｎｍよりも長波長領域にある。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射偏光の偏光軸の方位角を旋光して出射偏光として取り出すことができる旋光板であって、
入射偏光の入射角度によって、前記方位角の旋光角度が異なることを特徴とする旋光板。
【請求項２】
旋光板がコレステリック液晶層により形成されていることを特徴とする請求項１記載の旋光板。
【請求項３】
コレステリック液晶層により形成されている旋光板の選択反射波長帯域の全てが、６１０ｎｍよりも長波長領域にあることを特徴とする請求項２の旋光板。
【請求項４】
直線偏光を法線方向から入射すると直線偏光の偏光軸の方位角が略９０°旋光し、直線偏光の入射角度が３０°より大きい角度では、直線偏光の偏光軸の方位角が略０°旋光することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の旋光板。
【請求項５】
直線偏光素子（Ａ）および請求項１〜４のいずれかに記載の旋光板（Ｂ）を用いていることを特徴とする光学素子。
【請求項６】
直線偏光素子（Ａ）が少なくとも２枚積層されており、
直線偏光素子（Ａ）と直線偏光素子（Ａ）との少なくとも１つの層間に、請求項１〜４のいずれかに記載の旋光板（Ｂ）が配置されていることを特徴とする請求項５記載の光学素子。
【請求項７】
直線偏光素子（Ａ）が、直線偏光反射型偏光子であることを特徴とする請求項５または６記載の光学素子。
【請求項８】
直線偏光素子（Ａ）が、直線偏光吸収型偏光子であることを特徴とする請求項５または６記載の光学素子。
【請求項９】
直線偏光素子（Ａ）が、偏光発光素子であることを特徴とする請求項５または６記載の光学素子。
【請求項１０】
直線偏光素子（Ａ）が、全光透過偏光素子であることを特徴とする請求項５または６記載の光学素子。
【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５〜１０のいずれかに記載の光学素子。
【請求項１２】
請求項５〜１１のいずれかに記載の光学素子に、少なくとも光源を配置してな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、旋光板に関する。また本発明は、前記旋光板と偏光素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、反射偏光子−旋光板−反射偏光子からなる光学素子としては他にも提案されている（特許文献１６、特許文献１７、特許文献１８参照）。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１９参照）。
【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２０参照）。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】
特許文献１７、特許文献１８、特許文献１９は、いずれも半透過反射板用途の反射偏光子積層品について、これらを角度をずらして貼り合わすことによって生じていた生産性低下と面積歩留まり劣化の問題を、旋光子の使用によりロールｔｏロールによる生産を可能として生産性を改善したものである。このような一般的な反射偏光子−旋光板−反射偏光子の組み合わせでは透過率の角度依存性は生じることはなかった。また、水晶やショ糖のようの一般的なキラル材料や位相差板の積層体などによる旋光子では入射角度によって旋光特性が変化する位相差板を意図的に制御して作製することは困難であった。
【００１０】
一般的に、入射偏光の偏光軸に対して１／２波長板をその軸方向の角度を制御して配置することで旋光効果が得られることが知られている。しかし、１／２波長板は垂直入射する偏光に対しては旋光機能を奏するが、斜め方向に入射する偏光に対しては、均等に旋光角を制御することはできなかった。これは１／２波長板そのものに軸が存在するため、当該軸に対する偏光軸の方位角が、入射角によってそれぞれ異なるためである。また、キラル材料を用いた旋光子が知られている。しかし、当該旋光子では単純に光路長によって旋光角が変化するので、入射角の増大によって旋光角は増大の一途を辿り、求められる特定の値で旋光角が一定値に止まるような現象は発生し得なかった。このように、従来の位相差板や旋光子では、偏光の透過率が入射角により制御したものは得られていない。
【００１１】
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。
【００１２】
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】特開平１０−３２１０２５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４２２０２８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】米国特許出願公開第２００１／５２１６４３号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００１／５１６０６６号明細書
【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】米国特許出願公開第２００３／６３２３６号明細書
【特許文献１８】国際公開第０３／２７７３１号パンフレット
【特許文献１９】国際公開第０３／２７７５６号パンフレット
【特許文献２０】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】
【００１３】
本発明は、入射偏光の入射角度により、入射偏光の偏光軸の方位角を旋光する角度が異なる入射角度依存性の旋光板を提供することを目的とする。
【００１４】
また本発明は、前記旋光板と偏光素子を利用して、光源からの入射光を特定方向に集光化または平行光化できる光学素子を提供することを目的とする。
【００１５】
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】
【００１６】
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、下記旋光板、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。
【００１７】
１．入射偏光の偏光軸の方位角を旋光して出射偏光として取り出すことができる旋光板であって、入射偏光の入射角度によって、前記方位角の旋光角度が異なることを特徴とする旋光板。
【００１８】
２．旋光板がコレステリック液晶層により形成されていることを特徴とする上記１記載の旋光板。
【００１９】
３．コレステリック液晶層により形成されている旋光板の選択反射波長帯域の全てが、６１０ｎｍよりも長波長領域にあることを特徴とする上記２の旋光板。
【００２０】
４．直線偏光を法線方向から入射すると直線偏光の偏光軸の方位角が略９０°旋光し、直線偏光の入射角度が３０°より大きい角度では、直線偏光の偏光軸の方位角が略０°旋光することを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の旋光板。
【００２１】
５．直線偏光素子（Ａ）および上記１〜４のいずれかに記載の旋光板（Ｂ）を用いていることを特徴とする光学素子。
【００２２】
６．直線偏光素子（Ａ）が少なくとも２枚積層されており、
直線偏光素子（Ａ）と直線偏光素子（Ａ）との少なくとも１つの層間に、上記１〜４のいずれかに記載の旋光板（Ｂ）が配置されていることを特徴とする上記５記載の光学素子。
【００２３】
７．直線偏光素子（Ａ）が、直線偏光反射型偏光子であることを特徴とする上記５または６記載の光学素子。
【００２４】
８．直線偏光素子（Ａ）が、直線偏光吸収型偏光子であることを特徴とする上記５または６記載の光学素子。
【００２５】
９．直線偏光素子（Ａ）が、偏光発光素子であることを特徴とする上記５または６記載の光学素子。
【００２６】
１０．直線偏光素子（Ａ）が、全光透過偏光素子であることを特徴とする上記５または６記載の光学素子。
【００２７】
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上記５〜１０のいずれかに記載の光学素子。
【００２８】
１２．上記５〜１１のいずれかに記載の光学素子に、少なくとも光源を配置してなることを特徴とする集光バックライトシステム。
【００２９】
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。
【００３０】
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】
【００３１】
本発明の旋光板は、入射偏光の入射角度により、入射偏光の偏光軸の方位角を旋光する角度が異なるものである。かかる入射角度依存性を有する旋光板は、たとえば、コレステリック液晶により得ることができる。当該旋光板の旋光角度と入射角度との関係は、コレステリック液晶層の厚み、選択反射波長帯域により変化するので、これらを制御することにより調整することができる。
【００３２】
コレステリック液晶層により形成される旋光板は、可視光領域より長波長側に選択反射波長帯域を有する場合に特異な現象を有する。すなわち、本発明では、法線方向（正面方向）は通常の旋光板として機能するが、斜め方向への入射角が増大するにつれて旋光角が変化し、ある程度の入射角以上では旋光角が一定値に収束する現象を有することを見出した。ただし、コレステリック層であっても、モーガン条件（λ＜＜Ｐ・Δｎ  λ：波長、Ｐ：ねじれピッチ、Δｎ：複屈折率差）を満たす程ねじれピッチが大きい場合、つまりコレステリック層の厚みが５μｍ程度であっても選択反射波長帯域を示さないような場合は、角度依存性旋光板にはならない。例えば、ＴＮ、ＳＴＮ液晶セルのように、５μｍ前後の厚みで、液晶がそれぞれ９０°、２７０°回転するように配向させた場合も旋光させることが可能であるが、この場合は、光の入射角度を変えても旋光する角度が同じであるため、角度依存性旋光板にならない。
【００３３】
本発明の角度依存性を有する前記旋光板は、可視光領域より長波長側に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することで作成できる。前記選択反射波長帯域にあるコレステリック液晶層は、法線方向の位相差がほぼゼロであることから、本発明の旋光板は位相差により旋光したとは考えにくい。また、位相差で旋光した場合には、位相差がλ／２以外の時は偏光状態が変化するはずであるが、変化がなかった。このほか、可視光領域より長波長側にに選択反射波長帯域を有するコレステリック液晶層は、旋光条件を満たしていないため、ＴＮ液晶セルなどで起きるコレステリックの旋光とは異なっていた。本発明の角度依存性を有する旋光板は、これらコレステリック液晶層の位相差と旋光性では説明できない現象を有するものであった。
【００３４】
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る。しかし、当該文献には入射角度依存性を有する旋光板については記載されていない。
【００３５】
本発明の旋光板は、可視光領域より長波長側に選択反射波長帯域を有するコレステリック液晶層により形成することができる。当該旋光板は選択反射波長帯域の全てが、６１０ｎｍよりも長波長領域にあるものを例示できる。選択反射波長帯域は、全てが、７００ｎｍよりも長波長領域に、さらには８００ｎｍよりも長波長領域であるものが好ましい。選択反射波長帯域が、６１０ｎｍ未満の可視光領域にあると、上記特性を有する旋光板を得難い。なお、選択反射波長帯域の幅は６５０〜３０００ｎｍ、さらには７００〜２０００ｎｍの範囲であるのが好ましい。
【００３６】
かかるコレステリック液晶層により形成されている旋光板は、直線偏光を法線方向から入射すると直線偏光の偏光軸の方位角が略９０°旋光し、直線偏光の入射角度が３０°より大きい角度では、直線偏光の偏光軸の方位角が略０°旋光するものを得ることができる。なお、略９０°は９０°±２０°程度を表し、略０°は０°±２０°程度を表す。
【００３７】
以下に、上記特性を有するものを旋光板（Ｂ）として用いる場合について以下説明する。旋光板（Ｂ）に直線偏光を入射し、出射する概念図を図１に示す。図２に示す通り、（ｉ）直線偏光、（ｉｉ）直線偏光（ｉ）に直交する直線偏光である。また（ｉｉｉ）自然光である。
【００３８】
旋光板（Ｂ）に、法線方向から入射する直線偏光（ｒ１）は、偏光軸の方位角が略９０°旋光し、直線偏光（ｒ１）に略直交する直線偏光（ｒ２）が出射する。一方、入射角度が３０°より大きな直線偏光（ｒ３）を入射すると、偏光軸の方位角が略０°旋光し、直線偏光（ｒ１）と同じ方位角を有する直線偏光（ｒ４）が出射する。
【００３９】
上記旋光板（Ｂ）は、直線偏光素子（Ａ）と組み合わせて用いることができる。たとえば、図８に示すように、上記旋光板（Ｂ）を、直線偏光素子（Ａ）の２枚の間に挿入した光学素子（Ｘ）として用いることができる。この場合、２枚の直線偏光素子（Ａ）は、それぞれの偏光軸が略直交するように配置することよって、法線方向（正面方向）では透過率が向上するが、入射角の増大と共に透過率が減少し、入射角３０°以上では透過率が低位安定する特異な光学素子を得ることができる。上記直線偏光素子（Ａ）として、直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を用いた場合には、透過できない直線偏光は反射されて、再利用可能である。直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を用いる場合には、それぞれの偏光透過軸または偏光反射軸が略直交するように配置する。かかる光学素子（Ｘ）では、入射角が増大しても透過率が再び上昇に転じることはなく安定した反射率を得ることができる。なお、旋光板の旋光角度はコレステリック液晶層の厚みにより変えることができる。そのため、旋光角度を変化させた旋光板を用いれば、２枚の直線偏光素子（Ａ）の偏光軸は略直交または後述する略平行以外になるように配置しても透過率角度依存性を有する光学素子とすることができる。
【００４０】
直線偏光反射型偏光子（Ａ１）／旋光板（Ｂ）／直線偏光反射型偏光子（Ａ１）の順で配置した光学素子（Ｘ）に自然光を入射し、出射する概念図を図３に示す。図３に示す通り、法線方向では、直線偏光が透過し、出射するが、入射角度が３０°より大きい場合には反射されている。
【００４１】
直線偏光反射型偏光子（Ａ１）は、光源から出た自然光を入射角度に係わらず、すべて同じ軸方向の直線偏光を透過する。一方、前記直線偏光に直交する直線偏光は反射する。すなわち、法線方向の光線（ｒ１１）は、直線偏光反射型偏光子（Ａ１）により、透過する直線偏光（ｒ１２）と反射する直線偏光（ｒ１３）に分離される。直線偏光（ｒ１２）と直線偏光（ｒ１３）の偏光方向は直交している。また、入射角が３０°より大きい角度の光線（ｒ２１）も、直線偏光反射型偏光子（Ａ１）により、透過する直線偏光（ｒ２２）と反射する直線偏光（ｒ２３）に分離される。直線偏光（ｒ２２）と直線偏光（ｒ２３）の偏光方向は直交している。
【００４２】
このときの透過光の偏光状態を法線方向（ｚ軸）から観た概念図を図４に示す。透過光は全て同じ方向（ｙ軸）の直線偏光である。直線偏光（ｒ２２）よりも、入射角度が大きい場合にも直線偏光（３１）が透過光が得られている。
【００４３】
次いで、旋光板（Ｂ）を通過する直線偏光を説明する。旋光板（Ｂ）は、法線方向では直線偏光の偏光軸の方位角が略９０°旋光する。そのため、法線方向では、直線偏光（ｒ１２）とは直交する直線偏光（ｒ１４）が透過する。また旋光板（Ｂ）は、入射角度が３０°より大きい角度では、直線偏光の偏光軸の方位角が略０°旋光する。そのため、入射角度が３０°より大きい角度では、直線偏光（ｒ２２）と同じ軸方向の直線偏光（ｒ２４）が透過する。
【００４４】
このときの透過光の偏光状態を法線方向（ｚ軸）から観た概念図を図５に示す。法線方向（ｚ軸）では、透過光はｘ軸方向の直線偏光（ｒ１４）であるが、その他の透過光は全てｙ軸方向の直線偏光（ｒ２４、ｒ３２）である。入射角度が大きい場合にも直線偏光（３２）の透過光が得られている。
【００４５】
このときの透過光の偏光状態を法線方向から角度を大きくしたいった場合を図６に示す。偏光状態は、大塚電子製ＭＯＰＤ３０００で透過率を測定することにより求めた。まず、直線偏光反射型偏光子（Ａ１）＋旋光板（Ｂ）をセットし、受光器との間に、グラントムソン検光子をセットした。この検光子を角度１０°刻みで回転し、その都度透過率を測定した。これを３６０°まで行い、検光子角度における５５０ｎｍでの透過率をレーダーグラフにまとめた。このとき、偏光状態が円偏光のときグラフは円になり、直線偏光のときは、８の字状になる。また、透過率の最大値と原点を結ぶ方向が偏光の方位角になる。図６から、法線方向から角度を大きくしていったときに偏光の方向が変わっていることが認められる。
【００４６】
次いで、再度、直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を通過する直線偏光を説明する。旋光板（Ｂ）の両側の直線偏光反射型偏光子（Ａ１）は、偏光透過軸が直交になるように配置されている。すなわち、旋光板（Ｂ）を透過した法線方向の直線偏光（ｒ１４）の偏光軸と、その後に透過する直線偏光反射型偏光子（Ａ１）との偏光透過軸は平行になる。したがって、直線偏光（ｒ１４）は、偏光方向を保持したまま直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を透過して直線偏光（ｒ１５）が出射する。一方、旋光板（Ｂ）を透過した法線方向の直線偏光（ｒ２４）の偏光軸と、その後に透過する直線偏光反射型偏光子（Ａ１）との偏光透過軸は直交している。したがって、直線偏光（ｒ２４）は、直線偏光反射型偏光子（Ａ１）で反射され、直線偏光（ｒ２５）になる。反射された直線偏光（ｒ２５）は、再び旋光板（Ｂ）で旋光され直線偏光（ｒ２６）になり、さらに光源側の直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を透過し、直線偏光（ｒ２７）になって光源に戻される光源部へと戻される。
【００４７】
このときの透過光の偏光状態を法線方向（ｚ軸）から観た概念図を図７に示す。法線方向（ｚ軸）では、ｘ軸方向の直線偏光（ｒ１４）が透過している。その他の矢印がクロスになっているところは反射されている。入射角度が大きい場合にも反射されている。
【００４８】
上記光学素子（Ｘ）は、光源上に配置してバックライトシステムを構築できる。光源の下に拡散反射板などを設置して偏光解消するとともに光線方向が曲げれば、戻った光の一部は法線方向付近の直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を透過する偏光となるまで反射を繰り返し輝度向上するので、平行光化バックライトシステムに利用できる。
【００４９】
また光学素子（Ｘ）において、２枚の直線偏光素子（Ａ）を、それぞれの偏光軸が略平行になるように配置することができる。この場合には、図３とは逆に、旋光板（Ｂ）を透過した法線方向の直線偏光とその上に設置する直線偏光反射型偏光子（Ａ１）の偏光透過軸が直交関係になる。そのため、法線方向の光が反射され、一方、入射角３０°以上の入射光を透過する特異な光学素子（図示せず）を得ることができる。
【００５０】
上記のように直線偏光素子（Ａ）の設置軸方向を変えることで、容易に特定方向のみの透過率を制御することが可能となる。また旋光板（Ｂ）として、異なる種類のもの、入射角による方位角の旋光角度の種類が異なるものを用いることによっても透過率を制御することが可能となる。
【００５１】
上記光学素子（Ｘ）は、直線偏光素子として液晶表示装置の光源側に配置することで輝度向上と集光を両立した光学素子として機能する。図３に示す光学素子は、吸収損失を本質的に有さないため、液晶表示装置に入射しない角度の光線は全て光源側に反射してリサイクルするため、斜め方向の光源出射光は正面方向にしか出口が無く、実質的に集光される。この効果により、法線方向に対し大きな角度で入射した光の透過を抑えることができ、正面輝度の向上および偏光度を向上させて色付きを低減させることができる平行光化システムを形成することができる。すなわち、上記光学素子を、集光・平行光化されるバックライト光源上に配置した液晶表示装置は正面近傍の表示品位の高い領域のみの光線を利用することができる。
【００５２】
また本発明の光学素子は、従来のレンズシートやプリズムシートと異なり、空気界面を必要としないので偏光板などと積層一体品として貼り合わせて使用が可能であり、ハンドリング面においても有利である。薄型化に大きな効果を有する。プリズム構造のような視認される規則性構造を有さないためにモアレなどが発生しにくく、全光線透過率を低下させる拡散板類の省略や低ヘイズ化（一般的に全光線透過率が向上する）が容易に行える利点も有する。もちろんプリズムシートなどと併用して用いることに問題はない。例えば急峻な正面への集光をプリズムシート類で行い、プリズムシートで大出射角に現れる副次透過ピークを本発明の光学素子で遮蔽する組み合わせで用いることが好ましい。
【００５３】
また、プリズムシートのみ用いた従来型のバックライト装置では、出射光ピークの方向が光源冷陰極管より遠ざかる方向へ偏る傾向がある。これは導光板から斜め方向に出射する光線が光源冷陰極管より遠ざかる方向へ多く出射するためであり、画面垂直方向にピーク強度を位置させることは困難である。これに対して、本発明による光学素子を用いると容易に正面方向に出射ピークを一致させることができる。
【００５４】
これら光学素子を用いた集光バックライト光源と後方散乱が少なく偏光解消を発生しない拡散板を組み合わせることで視野角拡大システムの構築が可能である。
【００５５】
このようにして得られた光学素子を用いた集光バックライトシステムは、従来に比べ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】
【００５６】
（旋光板（Ｂ））
本発明の旋光板（Ｂ）は、入射偏光の偏光軸の方位角を旋光して出射偏光として取り出すことができるものであり、入射偏光の入射角度によって、前記方位角の旋光角度が異なるものである。かかる旋光板（Ｂ）は、コレステリック液晶層によりできる。上記コレステリック層により形成される旋光板は、コレステリック液晶層のプラナー配向を固定したもの、コレステリック液晶ポリマーを塗工したものなどが使用できる。また、このコレステリック液晶層の厚み、選択反射波長帯域、積層数を変えることで、法線方向（正面方向）及び入角角度を大きくしてした場合に旋光できる角度を変化させることができる。
【００５７】
コレステリック液晶層により形成されている旋光板（Ｂ）は、選択反射波長帯域の全てが、６１０ｎｍよりも長波長領域にあることが好ましい。かかる旋光板（Ｂ）は、直線偏光を法線方向から入射すると直線偏光の偏光軸の方位角が略９０°旋光し、直線偏光の入射角度が３０°より大きい角度では、直線偏光の偏光軸の方位角が略０°旋光することができる。旋光板（Ｂ）の厚さは、旋光角度に応じて厚みは適宜に選択することができ、特に制限されないが、正面方向と斜め方向で旋光角度が大きくずらすには、通常、５〜５０μｍ程度であるのが好ましい。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
以下にコレステリック液晶層を形成することができ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。
【００６５】
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。
【００６６】
重合性メソゲン化合物（ａ）のモル吸光係数は、０．１〜５００ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍであり、１０〜３００００ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍであり、かつ１０００〜１０００００ｄｍ3 ｍｏｌ-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、０．１〜５０ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍであり、５０〜１００００ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍであり、１００００〜５００００ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３１４ｎｍがより好適である。モル吸光係数は、０．１〜１０ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍであり、１０００〜４０００ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍであり、３００００〜４００００ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３１４ｎｍであるのがより好ましい。モル吸光係数が０．１ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍ、１０ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍ、１０００ｄｍ3 ｍｏｌ-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、５００ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３６５ｎｍ、３００００ｄｍ3 ｍｏｌ-1ｃｍ-1＠３３４ｎｍ、１０００００ｄｍ3 ｍｏｌ-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。
【００６７】
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：
【００６８】
【化１】
2005128216.tif 000003
（式中、Ｒ1 〜Ｒ12は同一でも異なっていてもよく、−Ｆ、−Ｈ、−ＣＨ3 、−Ｃ2 Ｈ5 または−ＯＣＨ3 を示し、Ｒ13は−Ｈまたは−ＣＨ3 を示し、Ｘ1 は一般式（２）：
−（ＣＨ2 ＣＨ2 Ｏ）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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、２〜５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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
（直線偏光素子（Ａ））
直線偏光素子（Ａ）としては、偏光を透過又は発光することができるものを特に制限なく使用できる。たとえば、直線偏光反射型偏光子（Ａ１）があげられる。かかる直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を図８のような光学素子（Ｘ）に用いた場合には、これを反射板等と組み合わせることにより、前述の通り、ある方向に集光した光を効率よく取り出すことができる。
【００７４】
直線偏光反射型偏光子（Ａ１）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。
【００７５】
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（Ａ１）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。
【００７６】
また直線偏光素子（Ａ）としては、直線偏光吸収型偏光子があげられる。直線偏光吸収型偏光子は、通常、液晶セルの両側に用いられるものであり、これについての詳細は後述する。直線偏光吸収型偏光子を用いた場合には、高偏光度のため透過率角度依存性が大きくなる点で有利である。
【００７７】
また直線偏光素子（Ａ）としては、偏光発光素子があげられる。偏光発光素子は、具体的には、液晶モノマー中に二色性発光染料を混合し、一軸配向後に硬化して固定化した層に紫外線を照射することで得られる直線偏光発光素子；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレン等のような直鎖を有し、配向性の良好な高分子中に二色性発光染料を混合し、延伸成膜にて配向を行い固定して得られる膜に紫外線を照射することで得られる直線偏光発光素子；二色性発光染料を配向製膜して得られる偏光発光有機ＥＬ素子等があげられる。偏光発光素子を用いた場合には、光の利用効率がよい点で有利である。
【００７８】
また直線偏光素子（Ａ）としては、全光透過偏光素子があげられる。全光透過偏光素子を用いた場合には、光の利用効率がよい点で有利である。
【００７９】
（各層の積層）
本発明の光学素子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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
（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。
【００８３】
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。
【００８４】
本発明の光学素子（Ｘ）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（Ｘ）とバックライト間に挟み込んでも良いし、光学素子（Ｘ）に貼り合わせてもよい。
【００８５】
光学素子（Ｘ）を貼り合わせた液晶セル（ＬＣ）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（Ｘ）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（Ｘ）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。
【００８６】
（液晶表示装置）
上記光学素子（Ｘ）は、液晶セル（ＬＣ）の両側に偏光板（Ｐ）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（Ｘ）は液晶セルの光源側面の偏光板（Ｐ）側に適用される。図９は、直線偏光素子（Ａ）に、偏光板（Ｐ）が積層したものである。なお、直線偏光素子（Ａ）として偏光板（Ｐ）、すなわち直線偏光吸収型偏光子を用いた場合には直線偏光素子（Ａ）に偏光板（Ｐ）の積層は不要である。
【００８７】
図１１乃至図１４に、液晶表示装置を例示している。光源（Ｌ）とともに反射板（ＲＦ）も示す。図１１は、光源（Ｌ）として直下型バックライト（Ｌ）を用いた場合である。には図１２は、導光板（Ｓ）にサイドライト型光源（Ｌ）を用いた場合である。図１３は、面状光源（Ｌ）を用いた場合である。図１４は、プリズムシート（Ｚ）を用いた場合である。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
（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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
また、保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
前記位相差板は、使用目的に応じた適宜なλ／４板、λ／２板が用いられる。たとえば、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。位相差板の厚さは、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。
【０１０９】
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λ／２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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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のものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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べ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アリレート系化合物、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】
【０１２６】
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。
【０１２７】
（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−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。
【０１２８】
（Ｎｚ係数）：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）で表される値である。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。
【０１２９】
実施例１  
（旋光板（Ｂ））
光重合性ネマチック液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ２４２）１００重要部およびカイラル剤（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）３重量部を配合して、得られるコレステリック液晶ポリマーの選択反射中心波長が９００ｎｍとなるる液晶混合物を調製した。前記液晶混合物は、シクロペンタノンに溶解した２０重量％溶液にした後、反応開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７，前記混合物に対して３重量％）、界面活性剤０．０５重量部を添加した塗工液とした。
【０１３０】
前記塗工液を配向基材上にワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みが４μｍとなるように塗設し、乾燥機中で溶媒を乾燥し、液晶を配向させた。  配向基材にとして、７５μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東レ製，ルミラー）を用い、レーヨン製ラビング布でラビングしたものを用いた。
【０１３１】
次いで、ＵＶ照射を行い、配向状態を固定した。この上にさらに上記の塗工液を乾燥後の厚みで４μｍとなるように塗設し、乾燥機中で溶媒を乾燥し、液晶を配向させた。この操作を、厚みが２８μｍになるまで７回行い、角度依存性旋光板（Ｂ）を得た。選択反射波長帯域は、８００〜１１００ｎｍであった。この角度依存性旋光板（Ｂ）は、法線方向では直線偏光を９０°旋光し、３０°以上の角度では、略０°旋光した（図３参照）。
【０１３２】
（直線偏光反射型偏光子（Ａ１））
３Ｍ社製のＤＢＥＦを使用した。
【０１３３】
（光学素子（Ｘ））
前記直線偏光反射型偏光子（Ａ１）に、日東電工製のアクリル系粘着材（ＮＯ．７）：厚み５μｍを用いて、上記の角度依存性旋光板（Ｂ）を任意の方向で貼り合わせた。さらに、直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を同様の粘着材で貼り合わせて、図８に示すような光学素子（Ｘ１）を得た。２枚の直線偏光反射型偏光子（Ａ１）は各偏光透過軸が直交するように貼り合わせた。
【０１３４】
上記光学素子（Ｘ１）の視認側には、偏光板（Ｐ）を、偏光板（Ｐ）の偏光軸と、貼り合わせる直線偏光反射型偏光子（Ａ１）の偏光透過軸とが平行になるように、図９に示すように、日東電工製のアクリル系粘着材（ＮＯ．７）：厚み２０μｍを用いて貼り合わせた。偏光板（Ｐ）としては、日東電工製のＮＰＦ−ＴＥＧ１４６５ＤＵを用いた。
【０１３５】
比較例１
実施例１で用いた直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を各偏光透過軸が平行になるように日東電工製のアクリル系粘着材（ＮＯ．７）：厚み５μｍを用いて貼り合わせて、図１０に示すような光学素子（Ｙ１）を得た。また実施例１と同様にして光学素子（Ｙ１）に偏光板（Ｐ）を貼り合わせた。
【０１３６】
（評価）
上記実施例１で得られた偏光板（Ｐ）付き光学素子（Ｘ１）および比較例１で得られたを偏光板（Ｐ）付き光学素子（Ｙ１）を拡散光源上に配置した。光源装置（拡散光源）にはハクバ製のライトテーブルＫＬＶ７０００を用いて輝度視野角特性を測定した。入射角度を変えたときの透過率を大塚電子製ＭＣＰＤ３０００で測定した。結果を図１５に示す。実施例１は比較例１と比べて、角度が大きくなると透過率が低くなり、透過率角度依存性があることが分かる。
【０１３７】
また輝度視角特性をＥＬＤＩＭ製のＥＺコントラストで測定した。結果を図１６に示す。実施例１は比較例１と比べて、大きい角度の輝度が低く、法線方向の輝度が高くなっており、透過率角度依存性があることが分かる。
【０１３８】
実施例２  
実施例１において、直線偏光反射型偏光子（Ａ１）として日東電工製の偏光板ＮＰＦを用いたこと以外は、実施例１と同様にして光学素子（Ｘ２）を得た。
【０１３９】
比較例２
実施例２で用いた直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を各偏光透過軸が平行になるように日東電工製のアクリル系粘着材（ＮＯ．７）：厚み５μｍを用いて貼り合わせて、図１０に示すような光学素子（Ｙ２）を得た。また実施例１と同様にして光学素子（Ｙ２）に偏光板（Ｐ）を貼り合わせた。
【０１４０】
（評価）
上記実施例２で得られた光学素子（Ｘ２）および比較例１で得られたを光学素子（Ｙ２）を拡散光源上に配置した。光源装置（拡散光源）にはハクバ製のライトテーブルＫＬＶ７０００を用いて輝度視野角特性を測定した。入射角度を変えたときの透過率を大塚電子製ＭＣＰＤ３０００で測定した。結果を図１７に示す。実施例２は比較例２と比べて、角度が大きくなると透過率が低くなり、透過率角度依存性があることが分かる。
【０１４１】
比較例３
実施例１で用いた直線偏光反射型偏光子（Ａ１）に、日東電工製のアクリル系粘着材（ＮＯ．７）：厚み２０μｍを用いて、ポリカーボネート製の１／２波長板を直線偏光反射型偏光子（Ａ１）の偏光透過軸と１／２波長板の軸角度が４５°となるように貼り合わせた。さらに、実施例１で用いた直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を同様の粘着材で貼り合わせて、光学素子（Ｙ３）を得た。当該直線偏光反射型偏光子（Ａ１）の偏光軸と１／２波長板の軸角度は４５°となるように貼り合わせた。上記光学素子（Ｙ３）の視認側には、実施例１と同様にして偏光板（Ｐ）を貼り合わせた。なお、光学素子（Ｙ３）は、１／２波長板のＮｚ係数が異なる値（−１．０、０．５、１．０）の３種についてそれぞれ作製した。
【０１４２】
（評価）
上記実施例１で得られた偏光板（Ｐ）付き光学素子（Ｘ１）および比較例３で得られたを偏光板（Ｐ）付き光学素子（Ｙ３）を拡散光源上に配置した。光源装置（拡散光源）にはハクバ製のライトテーブルＫＬＶ７０００を用いて輝度視野角特性を測定した。輝度視角特性をＥＬＤＩＭ製のＥＺコントラストで測定した。結果を図１８に示す。比較例３は実施例１と比べて、集光していないことが分かる。また、輝度も向上していなかった。
【０１４３】
比較例４
国際公開第０３／２７７５６号パンフレットの実施例に準じて以下のようなサンプルを作製した。実施例１で用いたＤＢＥＦに対し旋光子を貼り合わせ、さらに旋光子に対してＤＢＥＦを貼り合わせた。貼り合わせには日東電工製アクリル系粘着材ＮＯ．７（厚み２５μｍ）を用い、ＤＢＥＦ同士の偏光透過軸は最も透過率が高くなるように軸を合わせた。
【０１４４】
上記旋光子は以下のように作製した。液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ２４２）、カイラル材（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）、重合開始材（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア３６９）を、ＬＣ２４２／ＬＣ７５６／イルガキュア３６９＝９６．４／０．１／３．５の重量比で、溶媒（メチルエチルケトン）に２０重量％溶液となるように溶解した。ワイヤーバーコータを用い、ＰＥＴ基材（東レ製ルミラー７５μｍ厚）に塗布し、８０℃で２分間加熱して溶媒を除去乾燥し、窒素ガスパージ環境下にて紫外線照射器にて重合硬化した。得られた液晶硬化物の厚みは約５μｍであった。本サンプルの旋光能は約８０°であった。
【０１４５】
ＤＢＥＦ、旋光子、ＤＢＥＦを積層することで得られた光学素子は３８０〜１１００ｎｍで選択反射機能を有した。当該光学素子は、ＤＢＥＦに対してＤＢＥＦを約８０°の軸角度で貼り合わせた偏光素子と概略同等の性能を示した。上記光学素子の視認側には、実施例１と同様にして偏光板（Ｐ）を貼り合わせた。
【０１４６】
（評価）
上記実施例１で得られた偏光板（Ｐ）付き光学素子（Ｘ１）および比較例４で得られたを偏光板（Ｐ）付き光学素子を拡散光源上に配置した。光源装置（拡散光源）にはハクバ製のライトテーブルＫＬＶ７０００を用いて輝度視野角特性を測定した。輝度視角特性をＥＬＤＩＭ製のＥＺコントラストで測定した。結果を図１９に示す。比較例４は実施例１のように特異な角度依存性は生じていなかった。また、透過率に関しても特異な角度依存性は生じていなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の旋光板により直線偏光を旋光する概念図の一例である。
【図２】偏光成分等を説明する概念図である。
【図３】本発明の光学素子（Ｘ）の偏光原理を示す概念図の一例である。
【図４】本発明の光学素子（Ｘ）の直線偏光反射型偏光子（Ａ１）を透過した偏光を法線方向から観た場合の偏光軸方向を示す概念図である。
【図５】本発明の光学素子（Ｘ）の旋光板（Ｂ）を透過した偏光を法線方向から観た場合の偏光軸方向を示す概念図である。
【図６】本発明の光学素子（Ｘ）の旋光板（Ｂ）を透過した偏光軸方向が、角度により異なることを示す概念図である。
【図７】本発明の光学素子（Ｘ）を透過した偏光を法線方向から観た場合の偏光軸方向を示す概念図である。
【図８】本発明の光学素子（Ｘ）の断面図の一例である。
【図９】本発明の光学素子（Ｘ）に偏光板（Ｐ）を積層した場合の断面図の一例である。
【図１０】従来の光学素子（Ｙ）の断面図の一例である。
【図１１】本発明の光学素子（Ｘ）を用いた液晶表示装置の断面図の一例である。
【図１２】本発明の光学素子（Ｘ）を用いた液晶表示装置の断面図の一例である。
【図１３】本発明の光学素子（Ｘ）を用いた液晶表示装置の断面図の一例である。
【図１４】本発明の光学素子（Ｘ）を用いた液晶表示装置の断面図の一例である。
【図１５】実施例１および比較例１の透過率を示す図である。
【図１６】実施例１および比較例１の輝度視野角特性を示す図である。
【図１７】実施例２および比較例２の透過率を示す図である。
【図１８】実施例１および比較例３の輝度視野角特性を示す図である。
【図１９】実施例１および比較例４の輝度視野角特性を示す図である。
【符号の説明】
【０１４８】
Ａ    直線偏光素子
Ａ１  直線偏光反射型偏光素子
Ｂ    旋光板
Ｘ    光学素子
Ｐ    偏光板
Ｄ    拡散板
Ｌ    光源
ＬＣ  液晶セル
【図１】
2005128216.tif 000004
【図２】
2005128216.tif 000005
【図３】
2005128216.tif 000006
【図４】
2005128216.tif 000007
【図５】
2005128216.tif 000008
【図６】
2005128216.tif 000009
【図７】
2005128216.tif 000010
【図８】
2005128216.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005128216.tif 000014
【図１２】
2005128216.tif 000015
【図１３】
2005128216.tif 000016
【図１４】
2005128216.tif 000017
【図１５】
2005128216.tif 000018
【図１６】
2005128216.tif 000019
【図１７】
2005128216.tif 000020
【図１８】
2005128216.tif 000021
【図１９】
2005128216.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月12日(2004.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
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】特開平１０−３２１０２５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】特開２００１−５２１６４３号明細書
【特許文献１１】特開２００１−５１６０６６号明細書
【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】米国特許出願公開第２００３／６３２３６号明細書
【特許文献１８】国際公開第０３／２７７３１号パンフレット
【特許文献１９】国際公開第０３／２７７５６号パンフレット
【特許文献２０】特開平１０−３２１０２５号公報
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
実施例１  
（旋光板（Ｂ））
光重合性ネマチック液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ２４２）１００重要部およびカイラル剤（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）３重量部を配合して、得られるコレステリック液晶ポリマーの選択反射中心波長が９００ｎｍとなる液晶混合物を調製した。前記液晶混合物は、シクロペンタノンに溶解した２０重量％溶液にした後、反応開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７，前記混合物に対して３重量％）、界面活性剤０．０５重量部を添加した塗工液とした。