(57)【要約】【課題】高い彩度の液晶表示装置を実現しえるような光学フィルムであって光を反射する時に彩度増強機能を有する光学フィルム並びにそれを含む面光源装置及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】一実施形態に係る光学フィルムは、屈折率が異なる第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る。スタックの個数、第１及び第２の層の屈折率差、並びに基本対の数は、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目標反射スペクトルに合致するように設定されている。目標反射スペクトルは、所定の波長範囲において、第１及び第２の偏光光に対応する第１及び第２の反射スペクトル成分を含み、それらのそれぞれが、５０％以上の反射率を有しており波長幅が２０〜６０ｎｍである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する、スペクトルである。【選択図】図１
2013122589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率が互いに異なる第１の層及び第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、
前記スタックの個数、及び、前記少なくとも一つのスタックそれぞれにおける、前記第１及び第２の層の屈折率差、前記基本対の数は、前記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目標反射スペクトルに合致するように設定されており、
前記目標反射スペクトルは、４００〜７００ｎｍの波長範囲における特定の方向に偏光した第１の偏光光及び前記第１の偏光光の偏向方向に対して直交する方向に偏光した第２の偏光光それぞれに対する第１及び第２の反射スペクトル成分を含み、前記第１及び第２の反射スペクトル成分それぞれが、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２０〜６０ｎｍ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する、スペクトルである、
光学フィルム。
【請求項２】
前記第１の層内における屈折率差をΔｎＬとし、前記第２の層内における屈折率差をΔｎＨとしたとき、ΔｎＬ及びΔｎＨが式（１）で定められる関係を有する、請求項１記載の光学フィルム。
【数１】
2013122589.tif 000009
ただし、式（１）において、ΔｎＬ＝ｎＬｍａｘ−ｎＬｍｉｎであり、ΔｎＨ＝ｎＨｍａｘ−ｎＨｍｉｎであり、ｎＬｍａｘ及びｎＨｍａｘそれぞれは、前記第１及び第２の層の厚さ方向、及び厚さ方向に直交すると共に互いに直交する２方向における屈折率のうちの前記第１及び第２の層の最大屈折率であり、ｎＬｍｉｎ及びｎＨｍｉｎそれぞれは、前記第１及び第２の層の厚さ方向、及び厚さ方向に直交すると共に互いに直交する２方向における屈折率のうちの前記第１及び第２の層の最小屈折率である。
【請求項３】
前記第１の層の屈折率をｎＬとし、前記第２の層の屈折率をｎＨとしたとき、前記屈折率差をΔｎとしたとき、Δｎが、式（２）を満たす、
請求項１又は２記載の光学フィルム。
【数２】
2013122589.tif 000010
ただし、式（１）において、
Δｎ＝|ｎＨ−ｎＬ|であり、
ｎＬ＝（ｎＬｍａｘ＋ｎＬｍｉｎ）／２であり、
ｎＨ＝（ｎＨｍａｘ＋ｎＨｍｉｎ）／２であり、
ｎＬｍａｘ及びｎＨｍａｘそれぞれは、前記第１及び第２の層の厚さ方向、及び厚さ方向に直交すると共に互いに直交する２方向における屈折率のうち前記第１及び第２の層の最大屈折率であり、ｎＬｍｉｎ及びｎＨｍｉｎそれぞれは、前記第１及び第２の層の厚さ方向、及び厚さ方向に直交すると共に互いに直交する２方向における屈折率のうちの前記第１及び第２の層の最小屈折率である。
【請求項４】
前記基本対の数が２５〜５０である、請求項１〜３の何れか一項記載の光学フィルム。
【請求項５】
前記第１の層及び前記第２の層の厚みが、それぞれ５〜４００ｎｍである、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項６】
前記スタックの数は、前記反射ピーク領域の数以上である、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項７】
前記スタックの数が１〜３である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項８】
前記目標反射スペクトルにおける第１の偏光光及び第２の偏光光の反射スペクトル成分それぞれが、４３０〜４８０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有し、５１０〜５６０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有し、６００〜６６０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有する、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学フィルム。
【請求項９】
光源部と、
前記光源部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請求項１〜８の何れか一項に記載の光学フィルムと、
を備える、
面光源装置。
【請求項１０】
光源部と、
前記光源部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請求項１〜８の何れか一項に記載の光学フィルムと、
前記面発光素子の前記出射面部上に配置されており、前記面状の光が入射される液晶パネルと、
を備える、
液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学フィルム、面光源装置及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置において、導光板に対して液晶セルと反対側（背面側）に光学フィルムの１種である反射フィルムが設置されている。この反射フィルムは、導光板から背面側に出射する光を反射して観察者側に戻す（光をリサイクルする）役割を果たしている。各色の出射にはカラーフィルターが用いられている。カラーフィルターは所定の波長領域以外の光を吸収することにより、各画素が出射すべき色の光を画素から出射する機能を発現している。
【０００３】
液晶表示装置にはさらなる輝度の向上とともに、各色の画素が出射する光の波長の分布の幅を狭くしてより純粋な色の強い光を出射すること、すなわち彩度増強が求められている。
【０００４】
従来の反射フィルムは、特許文献１に記載されているように、金属の板に光を拡散する塗料をコーティングして作製されている。光を拡散する塗料の材料により、反射フィルムの反射率は波長５５０ｎｍにおいて９０％から９３％程度の間で変化していた。従来の反射フィルムはすべての可視光を殆ど等しく反射し、人間の目には白色に見えるものであった。かかる反射フィルムでは、反射率が本質的にブロードバンド（反射する光が広い波長範囲にわたること）であるので、反射フィルムは彩度増強に用いられることは無かった。
【０００５】
カラーフィルターを透過せず吸収されて失われる波長の光をリサイクルする蛍光層を備えた波長選択性反射フィルターが特許文献２に提案されている。しかしながら、蛍光層は短い波長の光を、より長い波長の光に変換するだけなので、光源の波長範囲が広い場合、必要以上の赤または緑の光が生じてしまう問題があった。それゆえ、この蛍光層を備えた波長選択性反射フィルターは通常の表示装置のカラーバランスを崩すものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１７２７３５号公報
【特許文献２】特開２００９−１０４９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、高い彩度の液晶表示装置を実現しえるような光学フィルムであって光を反射する時に彩度増強機能を有する光学フィルム並びにそれを含む面光源装置及び液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係る光学フィルムは、屈折率が互いに異なる第１の層及び第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る。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及び第２の層の屈折率差、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目標反射スペクトルに合致するように設定されている。目標反射スペクトルは、４００〜７００ｎｍの波長範囲における特定の方向に偏光した第１の偏光光及び第１の偏光光の偏向方向に対して直交する方向に偏光した第２の偏光光それぞれに対する第１及び第２の反射スペクトル成分を含み。第１及び第２の反射スペクトル成分それぞれが、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２０〜６０ｎｍである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する、スペクトルである。
【０００９】
上記光学フィルムでは、上述した目標反射スペクトルに合致する反射スペクトルを有するように、上記スタックの個数、及び、上記スタックにおける、第１の層と第２の層との屈折率差、基本対の数が決定された、少なくとも一つのスタックを備える。そのため、光学フィルムに光が入射すると、偏光分離せずに所定波長の光を選択的に反射可能である。
【００１０】
一実施形態において、第１の層内における屈折率差をΔｎＬとし、第２の層内における屈折率差をΔｎＨとしたとき、ΔｎＬ及びΔｎＨが式（１）で定められる関係を有してもよい。
【数１】
2013122589.tif 000003
ただし、式（１）において、ΔｎＬ＝ｎＬｍａｘ−ｎＬｍｉｎであり、ΔｎＨ＝ｎＨｍａｘ−ｎＨｍｉｎであり、ｎＬｍａｘ及びｎＨｍａｘそれぞれは、第１及び第２の層の厚さ方向、及び厚さ方向に直交すると共に互いに直交する２方向における屈折率のうちの第１及び第２の層の最大屈折率であり、ｎＬｍｉｎ及びｎＨｍｉｎそれぞれは、第１及び第２の層の厚さ方向、及び厚さ方向に直交すると共に互いに直交する２方向における屈折率のうちの第１及び第２の層の最小屈折率である。
【００１１】
一実施形態において、第１の層の屈折率をｎＬとし、第２の層の屈折率をｎＨとしたとき、前記屈折率差をΔｎとしたとき、Δｎが、式（２）を満たしてもよい。
【数２】
2013122589.tif 000004
ただし、式（２）において、
Δｎ＝|ｎＬ−ｎＨ|であり、
ｎＬ＝（ｎＬｍａｘ＋ｎＬｍｉｎ）／２であり、
ｎＨ＝（ｎＨｍａｘ＋ｎＨｍｉｎ）／２であり、
ｎＬｍａｘ及びｎＨｍａｘそれぞれは、前記第１及び第２の層の厚さ方向、及び厚さ方向に直交すると共に互いに直交する２方向における屈折率のうち第１及び第２の層の最大屈折率であり、ｎＬｍｉｎ及びｎＨｍｉｎそれぞれは、第１及び第２の層の厚さ方向、及び厚さ方向に直交すると共に互いに直交する２方向における屈折率のうちの第１及び第２の層の最小屈折率である。
【００１２】
一実施形態において、基本対の数は、２５〜５０であり得る。
【００１３】
一実施形態において、第１の層及び第２の層の厚みは、それぞれ５〜４００ｎｍであってもよい。
【００１４】
一実施形態において、スタックの数は、反射ピーク領域の数以上であってもよい。
【００１５】
一実施形態において、スタックの数が１〜３であり得る。
【００１６】
一実施形態において、目標反射スペクトルにおける第１の偏光光及び第２の偏光光の反射スペクトル成分それぞれが、４３０〜４８０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有し、５１０〜５６０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有し、６００〜６６０ｎｍの範囲に１つの反射ピーク領域を有してもよい。
【００１７】
この場合、青色、緑色及び赤色に対応する波長を選択的に反射することが可能である。
【００１８】
本発明の他の側面は、面光源装置に関する。面光源装置は、光源部と、光源部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る上記本発明の一側面に係る光学フィルムと、を備える。
【００１９】
本発明の更に他の側面は、液晶表示装置に関する。液晶表示装置は、光源部と、光源部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前記出射面部と反対側に配置される上記本発明の一側面に係る光学フィルムと、面発光素子の前記出射面部上に配置されており、面状の光が入射される液晶パネルと、を備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高い彩度の液晶表示装置を実現しえるような光学フィルムであって光を反射する時に彩度増強機能を有する光学フィル光学フィルム並びにその光学フィルムを含む面光源装置及び液晶表示装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】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２】図１に示した光学フィルムが有するスタックの構成を概略的に示す斜視図である。
【図３】図１に例示した光学フィルムに対する目標反射スペクトルの一例を示す図面である。
【図４】一波長範囲における反射ピーク領域の一例を模式的に示す図面である。
【図５】図１に示した光学フィルムを適用した液晶表示装置の概略構成を示す図面である。
【図６】（ａ）は、図５に示した液晶表示装置のモデルにおいて液晶パネルからの出射光の波長スペクトルの計算結果を示す図面である。（ｂ）は、図５に示した液晶表示装置のモデルにおいて、偏光板からの出射光の波長スペクトルの計算結果を示す図面である。（ｃ）は、図５に示した液晶表示装置のモデルにおいて、光学フィルムで反射した光の波長スペクトルを示す図面である。
【図７】実施例１において設計された光学フィルムの反射率の波長による変化（スペクトル）を示す図面である。
【図８】実施例２において設計された光学フィルムの反射率の波長による変化（スペクトル）を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
一実施形態に係る光学フィルム（波長選択性反射フィルム）は、光を反射したときに彩度増強機能を有する。本発明者は、特定波長の光を選択的に反射し、彩度増強機能を反射フィルムに付与することにより、該反射フィルムを用いた液晶表示装置は各画素が高い彩度で出射することができる液晶表示装置となることを見出した。また、本発明者は、該反射フィルムは高分子フィルムを積層することにより製造することができ、高分子フィルムの積層数がより少なくても製造することができるので、容易に製造することができることを見出したのである。
【００２４】
液晶表示装置（ＬＣＤ）は、通常、カラー画像を表示するためにカラーフィルターを用いている。カラーフィルターは、青、緑、赤の特定の波長の光だけを透過し、他の波長の光は吸収する。カラーフィルターには顔料または染料が用いられ、光を透過する時に彩度は十分ではない。液晶表示装置の彩度は、カラーフィルターの最大透過率の波長の周囲の透過スペクトルに依存する。従来のブロードバンドの反射フィルムは液晶表示装置の彩度の向上には役立たなかった。しかし、以下で説明する波長選択性のある光学フィルムを反射フィルムとして用いると、彩度は増強され得る。一実施形態では、望ましい目標とするスペクトルに、反射フィルムの反射率のスペクトルが適合するように、構造パラメータについても説明している。それゆえ、従来の反射フィルムに換えて、一実施形態に係る光学フィルムを用いれば、目的とする反射スペクトルが得られ、液晶表示装置の表示面側から見れば、従来の液晶表示装置と比較して、液晶表示装置の全体としての彩度が向上する。一実施形態に係る光学フィルムは薄膜の積層体（スタック）を有してなるものであり、従来の反射フィルムと異なり、反射率は１００％近くまで達し得る。
【００２５】
一実施形態に係る光学フィルムは光を反射したときに彩度を増強するフィルムである。予め指定された可視光の波長範囲を、通常は赤、緑、青の３色かまたは黄色、シアン、マゼンタの３色に選べば、一実施形態に係る光学フィルムはカラー表示の液晶表示装置に用いることができる。
【００２６】
本発明者は彩度を上げる機能を有する光学フィルムを実現する点を鋭意研究し、後述する光学フィルムを想到するに至った。ＬＣＤにおいて、彩度を上げる一つの方法は、広い波長領域の光を反射するフィルムを、特定の波長で特定の狭い波長領域の光を反射する反射フィルムに置き換える方法である。光源から出射される光には、液晶表示装置として必要な性能である色鮮やかに対象物を表示する性能を低下させる余分な波長の光が混入しており、それを除去する必要がある。カラーフィルターから出射される光が、波長の分布が十分狭いとは言えず、より狭い波長分布の光とすることにより、液晶表示装置の彩度を向上させることができる。この彩度向上機能を反射フィルムに持たせ、目的とする特定の波長で特定の狭い波長領域の光を反射するようにした反射フィルムが一実施形態に係る光学フィルムである。そして、一実施形態に係る光学フィルムは、反射を選ばれた特定の波長領域に制限することにより、液晶表示装置に使える。そして、背面方向に向かう光をリサイクルできるので、高い輝度の液晶表示装置を与える。一実施形態に係る光学フィルムとしての波長選択性反射フィルムを多層の光学材料により実現した場合、設計において、それぞれのスタックの中の層の厚さを系統的に変化させる必要がなくなり、特殊な材料を用いる必要もなくなる。また、層の数を最小に留めることができる。
【００２７】
一実施形態に係る光学フィルムの所望の光学的性能を確保するための一つの方法は、波長選択性に対する基準を確立することである。波長選択性は反射率の最大値（最大反射率）と最小値（最小反射率）の差（ΔＲ）で決められる。ΔＲの値は、望ましい波長範囲の光の反射割合を決定する。複数の最大値と最小値があることがあるので、ΔＲは波長選択性に適合するように選択する。理論的にはΔＲの最大値は１００％で最小値は０％であり、理想的にはΔＲは１００％であるべきである。現実には、波長選択性の反射フィルムが使用可能な性能を有するには、ΔＲは５０％以上である。設計の目標は５０％以上のΔＲを確保することである。ΔＲの好ましい値は６０％以上であり、より好ましくは７０％以上である。
【００２８】
以下、一実施形態に係る光学フィルム及びそれを含む液晶表示装置について具体的に説明する。
【００２９】
図１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。光学フィルム１０は、目標反射スペクトルに合致する反射スペクトルを有するように設計されている。目標反射スペクトルは、所定の波長範囲における特定の方向に偏光した第１の偏光光及び第１の偏光光の偏向方向に対して直交する方向に偏光した第２の偏光光それぞれに対する第１及び第２の反射スペクトル成分を含み、第１及び第２の反射スペクトル成分それぞれが、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２０〜６０ｎｍである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する、スペクトルである、すなわち、光学フィルム１０は、実質的に偏向分離機能は有さずに、特定波長の光を選択的に反射する波長選択性反射フィルムである。光学フィルム１０は、例えば、液晶表示装置に適用され得る。
【００３０】
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１０の構成について説明する。
【００３１】
光学フィルム１０は、３個のスタック３０１，３０２，３０３を有する。スタック３０１，３０２，３０３は積層されている。スタック３０１とスタック３０２との間及びスタック３０２とスタック３０３との間にはスペーサ層Ｓ，Ｓが配置されてもよい。
【００３２】
スタック３０１，３０２，３０３は、一対のスキン層２０で挟まれてもよい。スタック３０１，３０２，３０３が、一対のスキン層２０で挟まれた構成では、一対のスキン層２０のうちの一方が、スタック３０１，３０２，３０３の積層構造における基板と見なし得る。すなわち、一対のスキン層２０を備えた光学フィルム１０は、一つの基板としてのスキン層２０上にスタック３０１，３０２，３０３が積層されると共に、基板としてのスキン層２０と反対側に更にスキン層２０が設けられた構造と見なせる。
【００３３】
スペーサ層Ｓ及びスキン層２０は、例えば、光学フィルム１０を構成する光学材料層の保護のため、及び／又は、光学フィルム１０の強度増強のために用いられ得る。スペーサ層Ｓ及びスキン層２０の厚さは、着目している４００〜７００ｎｍの波長範囲において、光学フィルム１０の光学特性（波長選択性）に影響をほとんど及ぼさないように選択される。スペーサ層Ｓ及びスキン層２０の材料の例は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。スペーサ層Ｓ及びスキン層２０の材料は、異なっていてもよい。同様に、一対のスキン層２０の材料も異なってもよい。スキン層２０の屈折率としては、高い屈折率が選択される。
【００３４】
以下の説明では、スタック３０１，３０２，３０３の積層方向をｚ方向と称する。スタック３０１，３０２，３０３のｚ方向に直交する方向をｘ方向及びｙ方向と称する。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。以下では、特に断らない限り、上記第１の偏光光を光学フィルム１０への入射光４０におけるｓ偏光成分とする。更に、図１に示したｘ方向を、ｓ偏光成分の偏光方向（電場の振動方向）とする。この場合、ｙ方向は、入射光４０のｐ偏光成分の偏光方向（電場の振動方向）である。
【００３５】
図１及び図２を参照してスタック３０１〜３０３の基本構造について、スタック３０１〜３０３をスタック３０ｉと称して説明する。ｉは１，２，３の何れかである。図２は、スタック３０ｉの構成を概略的に示す斜視図である。
【００３６】
スタック３０ｉは、第１の光学材料層３１ｉＬと、第２の光学材料層３１ｉＨとがｚ方向に積層された基本ブロック（基本対）３１ｉを複数有する。基本ブロック（基本対）３１ｉ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３０ｉは、複数の基本ブロック３１ｉがｚ方向に積層された積層体である。従って、スタック３０ｉでは、第１の光学材料層３１ｉＬと第２の光学材料層３１ｉＨとが交互に積層されている。スタック３０ｉ内の第１の光学材料層３１ｉＬの数と第２の光学材料層３１ｉＨ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３０１〜３０３における基本ブロック３１１〜３１３の数或いは層の総数は、スタック３０１〜３０３毎に異なっていてもよい。光学フィルム１０全体の層の数は、好ましくは、１５０以上５００以下である。
【００３７】
第２の光学材料層３１ｉＨの屈折率ｎｉＨは、第１の光学材料層３１ｉＬの屈折率ｎｉＬより高い。すなわち、第１の光学材料層３１ｉＬの屈折率ｎｉＬと、第２の光学材料層３１ｉＨの屈折率ｎｉＨとは異なる。屈折率をｎｉＬ及び屈折率ｎｉＨについて説明する。
【００３８】
第１の光学材料層３１ｉＬのｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の屈折率をｎｉＬｘ、ｎｉＬｙ、ｎｉＬｚと表し、第２の光学材料層３１ｉＨのｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の屈折率をｎｉＨｘ、ｎｉＨｙ、ｎｉＨｚと表す。更に、第１の光学材料層３１ｉＬにおける屈折率ｎｉＬｘ、ｎｉＬｙ、ｎｉＬｚのうち最大屈折率をｎｉＬｍａｘと表し、最小屈折率をｎｉＬｍｉｎと表す。同様に、第２の光学材料層３１ｉＨにおける屈折率ｎｉＨｘ、ｎｉＨｙ、ｎｉＨｚのうち最大屈折率をｎｉＨｍａｘと表し、最小屈折率をｎｉＨｍｉｎと表す。
【００３９】
第１の光学材料層３１ｉＬの屈折率ｎｉＬ及び第２の光学材料層３１ｉＨの屈折率ｎｉＨは、次のように定義されてもよい。
【数３】
2013122589.tif 000005
【００４０】
これらの定義によれば、屈折率ｎｉＬ，ｎｉＨは、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの平均屈折率に対応する。
【００４１】
第１の光学材料層３１ｉＬにおける屈折率ｎｉＬｘ、ｎｉＬｙ、ｎｉＬｚは実質的に等しい、すなわち、第１の光学材料層３１ｉＬは等方的な光学材料層であることが好ましい。同様に、第２の光学材料層３１ｉＨにおける屈折率ｎｉＨｘ、ｎｉＨｙ、ｎｉＨｚは実質的に等しい、すなわち、第２の光学材料層３１ｉＨは等方的な光学材料層であることが好ましい。しかしながら、光学フィルム１０の製造過程において、屈折率の異方性（方向により屈折率が変化すること）を発現することがある。第１の光学材料層３１ｉＬの異方性を、ｎｉＬｍａｘとｎｉＬｍｉｎとの屈折率差ΔｎｉＬで表す。すなわち、ΔｎｉＬ＝ｎｉＬｍａｘ−ｎｉＬｍｉｎである。同様に、第２の光学材料層３１ｉＨの異方性を、ｎｉＨｍａｘとｎｉＨｍｉｎとの屈折率差ΔｎｉＨで表す。すなわち、ΔｎｉＨ＝ｎｉＨｍａｘ−ｎｉＨｍｉｎである。屈折率差ΔｎｉＬ，ΔｎｉＨは、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの複屈折に対応する。光学フィルム１０が偏向分離機能を有しない観点から、このような異方性は式（４ａ）及び式（４ｂ）を満たすことが好ましい。
【数４】
2013122589.tif 000006
ここでは、光学フィルム１０の製造過程において第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨに異方性が生じ得る場合について説明したが、ΔｎｉＬ及びΔｎｉＨが式（４ａ）及び式（４ｂ）が満たす範囲であれば、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨそれぞれが固有の異方性（非等方性）を有していても良い。
【００４２】
一実施形態において、屈折率ｎＬと屈折率ｎＨの差をΔｎｉと表すと、Δｎｉは次の式を満たしてもよい。
【数５】
2013122589.tif 000007
ただし、式（５）において、Δｎｉ＝|ｎｉＨ−ｎｉＬ|である。
【００４３】
第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨ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。第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの材料の一例は実質的に透明な熱可塑性樹脂である。第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの材料それぞれは、例えば、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３１ｉＬ，３１ｉＨそれぞれの材料は、好ましくは、光学的に等方性を有しており、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。
【００４４】
第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨ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、２，６―ＰＥＮ、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）を含む。
【００４５】
第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨ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ジオール）、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ジオール)、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。
【００４６】
更に、各第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨ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。
【００４７】
スタック３０ｉにおける第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの材料の好ましい組み合わせは、ＰＥＮ／ｓＰＳ、ｓＰＳ／ＰＥＮ、ＰＥＮ／ｃｏ−ＰＥＴ、ｃｏ−ＰＥＴ／ＰＥＮ、ＰＥＴ／ｓＰＳ、ｓＰＳ／ＰＥＴである。ｃｏ―ＰＥＴは、ナフタレンテレフタル酸などを主原料とする、他のモノマーとの共重合体又は混合物を意味する。更に、ｓＰＳは、シンジオタクチックポリスチレンを意味する。或いは、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの材料の他の好ましい組み合わせは、屈折率が１．６４のコポリカーボネートと、屈折率が１．４５のポリメタクリル酸メチル樹脂の共重合体の組み合わせである。
【００４８】
スタック３０１〜スタック３０３の第１の光学材料層３１１Ｌ〜３１３Ｌの材料は同じであってもよく、スタック３０１〜スタック３０３の第２の光学材料層３１１Ｈ〜３１３Ｈの材料は同じであってもよい。
【００４９】
第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨが有するそれぞれのｚ方向の厚さｔｉＬ，ｔｉＨは、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨ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３１ｉＬ，３１ｉＨの形状は薄膜状である。第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨそれぞれのｚ方向の厚さｔｉＬ，ｔｉＨは、光学フィルム１０への入射光４０の波長λより小さい。厚さｔｉＬ，ｔｉＨ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。
【００５０】
スタック３０ｉ内の全ての第１の光学材料層３１ｉＬの厚さｔｉＬは同じであり、スタック３０ｉ内の全ての第２の光学材料層３１ｉＨの厚さｔｉＨは同じである。スタック３０１〜スタック３０３の第１の光学材料層３１ｉＬの厚さｔ１Ｌ〜ｔ３Ｌはそれぞれ異なると共に、スタック３０１〜スタック３０３の第２の光学材料層３１ｉＨの厚さｔ１Ｈ〜ｔ３Ｈはそれぞれ異なる。すなわち、次の関係が成立する。
ｔ１Ｌ≠ｔ２Ｌ≠ｔ３Ｌ
ｔ１Ｈ≠ｔ２Ｈ≠ｔ３Ｈ
【００５１】
光学フィルム１０において、スタック３０ｉは、光学フィルム１０が目標反射スペクトル５０に合致する反射スペクトルを有するように設計されている。
【００５２】
光学フィルム１０の所望の光学的性能を確保するための一つの方法は、波長選択性に対する基準を確立することである。波長選択性は、最大反射率と、最小反射率の差ΔＲで評価され得る。ΔＲの値は、望ましい波長範囲の光の反射割合を決定する。複数の最大反射率及び最小反射率があることから、ΔＲの最小値は波長選択性の基準として選択される。理論的にはΔＲの最大値は１００％で最小値は０％であり、理想的にはΔＲは１００％であるべきである。現実には、波長選択性の反射フィルムが使用可能な性能を有するには、ΔＲは５０％以上である。設計の目標は５０％以上のΔＲを確保することである。ΔＲの好ましい値は６０％以上であり、より好ましくは７０％以上である。
【００５３】
目標反射スペクトル５０について説明する。図３は、図１に例示した光学フィルム１０に対する目標反射スペクトルの一例を示す図面である。図３の横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は反射率（％）を示す。
【００５４】
目標反射スペクトル５０は、４００〜７００ｎｍの波長範囲におけるｓ偏光成分（第１の偏光光）及びｐ偏光成分（第２の偏光光）それぞれに対する第１及び第２の反射スペクトル成分５０ｓ，５０ｐを有する。第１及び第２の反射スペクトル成分５０ｓ，５０ｐそれぞれは、５０％以上の反射率を有するスペクトル領域５１ａであって波長幅が２０〜６０ｎｍであるスペクトル領域５１ａを含む反射ピーク領域５１を少なくとも一つ有する。換言すれば、第１及び第２の反射スペクトル成分５０ｓ，５０ｐそれぞれが、少なくとも一つの反射ピーク領域５１を有するので、目標反射スペクトル５０は、少なくとも一組の反射ピーク領域５１を有する。
【００５５】
目標反射スペクトル５０の一例は、第１及び第２の反射スペクトル成分５０ｓ，５０ｐそれぞれが、図３に示したように、青色波長範囲、緑色波長範囲及び赤色波長範囲においてそれぞれ反射ピーク領域５１を有する反射スペクトルである。図３に示した目標反射スペクトル５０は、目標反射スペクトル５０のうち第１の反射スペクトル成分５０ｓと、第２の反射スペクトル成分５０ｐとが一致している場合を示している。特に断らない限り、第１の反射スペクトル成分５０ｓと、第２の反射スペクトル成分５０ｐとが一致している形態について説明する。
【００５６】
一実施形態の反射ピーク領域５１において、スペクトル領域５１ａ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５１ａ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。
【００５７】
反射ピーク領域５１は、ΔＲが上述した範囲を満たす領域である。反射ピーク領域５１は、好ましくは、目標反射スペクトル５０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）
ηを定義する上記式において、Ｒ１は、目標反射スペクトル５０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。
【００５８】
反射ピーク領域５１の形状の一例について具体的に説明する。図４は、一波長範囲における反射ピーク領域５１の一例を模式的に示す図面である。図４は、反射ピーク領域５１の形状を説明するための模式図である。一波長範囲の最小波長をλｍｉｎとし、最大波長をλｍａｘとする。図４では、λｍｉｎにおける反射率Ｒが０％であり、λｍａｘにおける反射率Ｒが０％である例を示している。例えば、一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である場合、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。一波長範囲内の反射ピーク領域５１内の最大反射率Ｒｍａｘ（図４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。
【００５９】
一実施形態において、反射ピーク領域５１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５１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５１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５１ａ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４は、条件１を満たす場合の反射ピーク領域５１の形状を例示しており、条件１において、Δλｋは、半値幅（ＦＷＨＭ）に対応する。条件３は、スペクトル領域５１ａの反射率が８０％以上であることを示している。
【００６０】
反射ピーク領域５１が、よりシャープな頂部を有する山形形状を有する場合、光学フィルム１０からの反射光の波長選択性の向上が図られ得る。一方、反射ピーク領域５１の形状は、より平坦な頂部を有する山形形状、換言すれば、台形状である場合、光学フィルム１０における反射光の輝度が向上し得る。
【００６１】
一実施形態に係る光学フィルムを製造する方法の一例について説明する。光学フィルムを製造する場合、まず、目標反射スペクトルを決定する。目標反射スペクトルは、４００〜７００ｎｍの波長範囲におけるｓ偏光成分及びｐ偏光成分それぞれに対する第１及び第２の反射スペクトル成分５０ｓ，５０ｐを含み、第１及び第２の反射スペクトル成分５０ｓ，５０ｐそれぞれが、５０％以上の反射率を有するスペクトル領域５１ａであって波長幅が２０〜６０ｎｍであるスペクトル領域５１ａを含む反射ピーク領域５１を少なくとも一つ有する、スペクトルであれば、製造する光学フィルムの用途に応じて適宜設定すればよい。製造した光学フィルム１０を液晶表示装置に採用する場合、例えば、目標反射スペクトル５０は、液晶表示装置の光源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が有するカラーフィルタ層の光学特性に応じたスペクトル形状とし得る。
【００６２】
ここでは、一例として、図３に例示した目標反射スペクトル５０に対応する光学フィルム１０を製造する場合について説明する。目標反射スペクトル５０は、前述したように、３種類の色の波長範囲に反射ピーク領域５１を有するような反射スペクトルであり得る。
【００６３】
次に、目標反射スペクトル５０に対応する反射スペクトルが得られるようにスタックの数及び各スタックの構成を設計する。目標反射スペクトル５０は、図３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５１を有するので、製造する光学フィルム１０は、図１に示したように、３つのスタック３０１〜３０３を有する。
【００６４】
続いて、各スタック３０ｉにおける第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの屈折率差Δｎｉ、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの厚さｔｉＬ，ｔｉＨ、基本ブロック３１ｉの数等を設計する方法について説明する。
【００６５】
各スタック３０ｉ内の基本ブロック３１ｉを構成する２つの層の間の屈折率差Δｎｉ、第１、基本ブロック３１ｉの数は、目標反射スペクトル５０の形状に影響を与える。従って、屈折率差Δｎｉ及び基本ブロック３１ｉの数は、ｓ偏光成分及びｐ偏光成分の双方に対して青色波長範囲、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５１を示すように設計される。この設計において、通常、第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの厚さｔｉＬ，ｔｉＨも決定される。
【００６６】
目標反射スペクトル５０は、３種類の色の波長範囲にそれぞれ反射ピーク領域５１を有すればよい。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５１の形状は、光学フィルム１０における所望の光学特性に応じた形状に設計され得る。
【００６７】
目標反射スペクトル５０に応じたスタック３０ｉ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。
【００６８】
λ／４法は、以下の文献（Ａ）で議論されている方法である。最適化アルゴリズムを用いる方法は、ｓ偏光成分及びｐ偏光成分それぞれに対する反射スペクトル成分の形状をより細かく調整するために採用され得る。この最適化アルゴリズムを用いる方法は、以下の文献（Ｂ）で記載されているように異方性材料に対して修正された文献（Ａ）記載の特性行列法を採用したものである。最適化アルゴリズムを用いる方法は、例えば、以下の文献（Ｃ）及び（Ｄ）で示されている。
（Ａ）M. Born, and E. Wolf, Principles of Optics, 7th (expanded) ed., Cambridge University press, San Francisco (1999).
（Ｂ）M.F. Weber, C.A. Stover, L.R. Gilbert,T.J. Nevitt, A.J. Ouderkirk, “Giant birefringent optics in multilayer polymermirrors”, Science, vol. 287, pp. 2451.
（Ｃ）S. Banerjee and L. N. Hazra, Experimentswith a genetic algorithm for structural design of cemented doublets withprespecified aberration targets, App. Opt., 40, no.34, 6265 (2001).
（Ｄ）S. Banerjee and L. N. Hazra, “structuraldesign of broken contact doublets with prespecified aberration targets usinggenetic algorithm”, J. of Modern Optics Vol. 49, No. 7, 2002, pp. 1111.
【００６９】
目標反射スペクトル５０に応じたスタック３０ｉの構成を設計する方法について説明する。設計において、入射光４０のうちｘ方向に偏光した成分がｓ偏光成分である。
【００７０】
更に、設計において、全てのスタック３０１〜３０３において第１の光学材料層３１１Ｌ〜３１３Ｌの屈折率ｎ１Ｌ〜ｎ３Ｌは一定（すなわち、同じ）とする。同様に、全てのスタック３０１〜３０３において第２の光学材料層３１１Ｈ〜３１３Ｈの屈折率ｎ１Ｈ１〜ｎ３Ｈは一定（すなわち、同じ）とする。従って、屈折率に関しては、スタック３０１〜３０３を区別しなくてもよく、ｎｉＬはｎＬと表記され得る共に、ｎｉＨは、ｎＨと表記され得る。更に、Δｎｉは、Δｎ（＝ｎＨ―ｎＬ）と表記され得る。
【００７１】
スタック３０１〜３０３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５１を有するように設計される。よって、図４の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３０１〜３０３に対応させて反射ピーク波長λｉ及び波長幅Δλｉとも称す。
【００７２】
λ／４法を利用して、スタック３０１〜３０３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３１ｉＬ，３１ｉＨの屈折率差Δｎを考慮して決定する。
【００７３】
通常、Δｎが増加するに従って、すべての波長における反射率が増加し、望まない波長の光の割合が増加する。この事実は、反射率の最大値と最小値の差（ΔＲ）を５０％未満まで下げ得る。一方、Δｎが減少するに従って、すべての波長において反射率は低くなる。その結果、反射率の最大値は減少し、１００％よりずっと小さくなる。この現象は、ΔＲを採用できない値まで減少させる。それゆえ、Δｎが大きくなり過ぎるかまたは小さくなり過ぎると、反射率の波長依存性は消失する傾向にある。言い換えれば、もし反射率の波長依存性が望まれれば、大き過ぎるΔｎまたは小さ過ぎるΔｎは、同じように必要ない。光学フィルム１０の望ましい反射スペクトルを実現するには、Δｎには好適な範囲が存在する。Δｎの値の範囲として、前述した０．０５〜０．２５の範囲が好適である。
【００７４】
設計では、目標反射スペクトル５０の反射ピーク波長λｉを決定する。実際の実用性の観点から、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５１を有する場合、λ１＝４６０ｍｍ、λ２＝５４０ｎｍ、λ３＝６４０ｎｍとし得る。
【００７５】
次に、厚さｔｉＬ，ｔｉＨを次の式に基づいて決定する。
ｔｉＬ＝λｉ／（４（ｎＬ））
ｔｉＨ＝λｉ／（４（ｎＨ））
【００７６】
更に、基本ブロック３１ｉの数は、スタック３０ｉ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３１ｉの数は、スタック３０１〜スタック３０３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３１ｉの数は、以下の式を利用して決定され得る。
【数６】
2013122589.tif 000008
Ｒｉ，ｍａｘを示す上記式において、Ｎはスタック３０ｉが有する第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの数の総和である。すなわち、Ｎ＝２Ｍである。この場合、基本対３１ｉの数は、Ｎ／２である。Ｒｉ，ｍａｘを示す上記式では、一例として、入射光のスタック３０ｉへの入射方式は垂直入射であること、及び、スタック３０ｉへの光の入射側及びスタック３０ｉ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。なお、最大反射率Ｒｉ，ｍａｘを表す式は、入射光の入射方式や周囲の媒体の屈折率ｎ０などに応じて適宜算出すればよい。
【００７７】
第２の設計方法は、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの厚さｔｉＬ，ｔｉＨ及び屈折率差Δｎｉ並びにスタック３０ｉの第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの層数（すなわち、基本ブロック３１ｉ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。
【００７８】
最適化の目標は、光学フィルムの反射率の特性を、目標反射スペクトルに適合させることである。目標反射スペクトルの例は、与えられたＬＥＤ（例えば、青、緑、赤）の発光スペクトルである。後述する実施例で計算に用いた目標反射スペクトルは、LumiLED（商品名）の発光スペクトルである。LumiLED（商品名）の目標発光スペクトルは可視光領域において、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）、の領域に対応する３つの波長のピークを示す。およそのピーク位置は、λ１＝４６２．５ｎｍ、λ２＝５３２．５ｎｍ、λ３＝６３２．５ｎｍである。しかしながら、他のＬＥＤによる発光スペクトル、または、カラーフィルタ層の透過率スペクトルも同様に採用することができる。
【００７９】
最適化アルゴリズムの説明においては、LumiLED（商品名）の発光スペクトルを目標反射スペクトルとして説明する。目標反射スペクトルとしての上記発光スペクトルが３つのピークを含むので、丁度３つのスタックを含む多スタック構造の光学フィルムを設計することになる。すなわち、光学フィルム１０が、図１に示したように、３つのスタック３０１〜３０３を備え、スタック３０１〜３０３が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５１を有するように設計される。
【００８０】
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３１ｉＬ，３１ｉＨの層数は、スタック３０ｉ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３０ｉの第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの層数もパラメータとなり得る。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３１ｉＬ，３１ｉＨの層数、すなわち、基本ブロック３１ｉの数は一定としておくことが好ましい。スタック３０ｉにおける第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの層数は、例えば、５０以上２００以下であって、光学フィルム１０全体の層の数が、１５０以上５００以下の範囲で選択され得る。
【００８１】
最適化アルゴリズムでは、各スタック３０ｉの第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの屈折率差Δｎｉ、及び厚さtｉＬ，ｔｉＨ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３０ｉの反射スペクトルの反射ピーク領域５１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。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、０．０５以上０．２５以下（すなわち、０．０５≦Δｎｉ≦０．２５）である。
【００８２】
一実施形態において、第１の光学材料層３１１Ｌ〜３１３Ｌの材料が同じ且つ第２の光学材料層３１１Ｈ〜３１３Ｈの材料が同じであるとして、光学フィルム１０を設計してもよい。この場合、パラメータ数が更に低減され得る。
【００８３】
第１の光学材料層３１１Ｌ〜３１３Ｌの材料が同じ且つ第２の光学材料層３１１Ｈ〜３１３Ｈの材料が同じである場合、最適化アルゴリズムは８つの設計パラメータで実施され得る。すなわち、基本対を構成する２つの層の屈折率と全部で６つ（それぞれのスタックで２つの厚さ）の厚さである。パラメータは、ｎＬ、Δｎ、ｔ１Ｌ、ｔ１Ｈ、ｔ２Ｌ、ｔ２Ｈ、ｔ３Ｌ、ｔ３Ｈで表される。なお、ｎＨは、ｎＨ＝ｎＬ＋Δｎで与えられる。
【００８４】
その後、上記光学フィルム１０の設計条件に基づいて、光学フィルム１０を製造する。
【００８５】
光学フィルム１０を製造する方法の一例について説明する。
【００８６】
第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの材料は、上記に例示した高分子及びその共重合体などから選択されればよい。第１の光学材料層３１ｉＬの材料は、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。すなわち、必要な加工条件で処理された場合に、第１の光学材料層３１ｉＬの異方性が式（４ａ）を満たす範囲である材料であり得る。同様に、第２の光学材料層３１ｉＨの材料は、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。更に、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨは、好ましくは、それらが共押出しされ得るように、同様のレオロジー特性（例えば、溶融粘度）を有する。
【００８７】
上述した加工条件は、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの間で所望の屈折率関係が得られるように選択され得る。上記所望の屈折率関係は、種々の方法で達成され得る。所望の屈折率関係を得るための方法の例は、前述したように、光学フィルム１０となる多層フィルム構造を形成中又は上記多層フィルム構造を形成した後に延伸すること(例えば、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの材料が有機材料の場合)、多層押出法（又は共押出法）（例えば、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨが液晶性の材料の場合）及び多層コーティング技術である。多層コーティング技術は、特に限定されず、多層コーティング技術の一般的に手法が利用され得る。多層コーティング技術の例は、スピンコート法、ダイコート法等のウェットプロセス技術、及び、化学蒸着及びスパッタリング等のドライプロセス技術を含む。光学フィルム１０の製造の容易性の観点から多層押出法が好適である。光学フィルム１０は、別々に製造された各スタックを貼り合せて製造されてもよい。
【００８８】
延伸によって配向し得る有機高分子の場合、光学フィルム１０となる多層フィルムは、一般的な多層フィルムを形成するように、各層を構成する高分子を共押出しすることによって準備される。その後、ある選択された温度で、２つの直交する方向に実質的に多層フィルムを延伸し（２軸引っ張り）、多層フィルムを配向させることによって光学フィルム１０が得られる。多層フィルムが形成された後、上記ある選択された温度にヒートセットする工程を備えてもよい。押出しと延伸とは一つの工程で行われてもよい。延伸方向と直交する方向（垂直方向）における多層フィルムの長さが実質的に縮小しないように、その直交方向において多層フィルムは弛緩されてもよい。所望の光学特性を備えた多層フィルムとしての光学フィルム１０を得るために、延伸プロセス前の温度、延伸温度、延伸度、延伸比率、ヒートセット温度、ヒートセット時間、ヒートセット弛緩、及び、垂直方向の延伸弛緩が選択され得る。これらの変数は、相互に関連している。例えば、比較的に低い延伸度は、比較的に低い延伸温度で採用され得る。通常、延伸比率は、１：２〜１：１０の範囲が好ましく、１：３〜１：７がより好ましい。
【００８９】
なお、上記光学フィルム１０となる多層フィルムを構成する層にはスペーサ層Ｓ及びスキン層２０としての層も含む。多層フィルムは光学フィルム１０となる多層構造として説明したが、各スタック３０１〜３０３となる多層構造を多層フィルムとしてもよい。なお、図１に示したように、光学フィルム１０が有するスペーサ層Ｓ及びスキン層２０は、光学フィルム１０の製造において多層押出法を利用する場合に役立つ。また、スペーサ層Ｓ及びスキン層２０を備えることで、例えば、多層フィルム構造を形成した後の工程（例えば、延伸工程など）において機械的特性を向上し得る。
【００９０】
第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨそれぞれは等方性であることが理想であるが、製造過程等において異方性が生じる場合、ΔｎｉＬ及びΔｎｉＨが好ましくは０．０２以下であり、更に好ましくは、０．０１以下である。
【００９１】
以上説明したように、光学フィルム１０は、目標反射スペクトル５０に合致する反射スペクトルを有するように設計された値に基づいて製造されている。その結果、光学フィルム１０は、入射光４０に対して所定の反射スペクトルを有するようにｓ偏光成分及びｐ偏光成分を共に反射する。すなわち、光学フィルム１０は、偏光分離機能は有さずに、波長選択性を有する波長選択性反射フィルムである。このような波長選択性反射フィルムとしての光学フィルム１０を液晶表示装置に適用することによって、彩度を向上し得る。この点について、図５を参照して説明する。
【００９２】
図５は、図１に示した光学フィルムを適用した液晶表示装置の概略構成を示す図面である。図５は、液晶表示装置１の断面構成を分解して示している。
【００９３】
液晶表示装置１は、液晶ディスプレイパネル（以下、単に液晶パネルと称す）２と、面光源装置３と、液晶パネル２と面光源装置３との間に配置された偏光板４とを備える。図５では、光を模式的に矢印で示している。
【００９４】
液晶パネル２は、面光源装置３から出射される光により照明されて画像を表示する。液晶パネル２は、液晶層の両側に偏光板を主に備えると共に、カラーフィルタ層を備える。液晶パネル２が備える上記要素の構成は公知の構成とし得る。液晶パネル２は、上記例示した構成要素以外に、配光膜や電極などを有する。すなわち、液晶パネル２は、公知の構成を有してればよい。
【００９５】
偏光板４は、所定の偏光光を透過すると共に、所定の偏光光と直交する偏光光を反射する。以下では、偏光板４は、所定の偏光光としてｐ偏光成分の光を透過し、ｓ偏光成分の光を反射する。
【００９６】
面光源装置３は、図５において液晶パネル２の背面側に配置されており面状の光を液晶パネル２に向けて出射する。面光源装置３は、導光板（面発光素子）５と、導光板５の側面５ａ近傍に配置された光源部６と、光学フィルム１０とを備えるエッジライト方式の面光源装置である。
【００９７】
導光板５は、側面５ａから入射された光を側面５ａと交差した（図５では、直交した）出射面部５ｂ及び出射面部５ｂと反対側に位置する反射面部５ｃとの間で全反射させながら導光板５内を伝播させる。反射面部５ｃ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、一方向に延在する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５ｂで全反射せずに出射面部５ｂから外部に出ていく。従って、上記構成では、導光板５内を全反射しながら伝搬する光の一部が出射面部５ｂから取り出されるので、導光板５から面状の光が出射される。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。
【００９８】
光源部６は、導光板５の入射面である側面５ａに対向して配置された光源６Ａを有する。光源６Ａの例は点光源である。点光源の例は、発光ダイオード、ハロゲンランプ及びタングステンランプを含む。発光ダイオードの例は、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と、及び、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タイプの発光ダイオードとを含む。
【００９９】
光源６Ａが点光源である場合、光源部６は、複数の光源６Ａを含む。この場合、複数の光源６Ａは、側面５ａにおいて導光板５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６Ａ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。
【０１００】
図５に示した面光源装置３においては、導光板の４つの側面のうち１つの側面５ａに対向してのみ光源部６が設けられている。しかしながら、このような構成には限定されない。例えば、導光板５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。
【０１０１】
光学フィルム１０は、図３に示した目標反射スペクトル５０に基づいて設計及び製造された波長選択性反射フィルムである。
【０１０２】
上記構成では、導光板５の出射面部５ｂから出射された面状の光は、入射光４０として偏光板４に入射される。偏光板４ではｐ偏光成分の光が透過し、ｓ偏光成分の光は反射され導光板５側に戻る。
【０１０３】
導光板５側に戻されたｓ偏光成分の光の少なくとも一部は、導光板５を通過して光学フィルム１０に入射する。偏光板４で反射され光学フィルム１０に入射するまでにｓ偏光成分の光は、その偏光が擾乱される。このような擾乱は、例えば、導光板５内に導光板５の機能を逸脱しない範囲で拡散剤が添加されることによりなされてもよいし、例えば、偏光板４と光学フィルム１０との間に偏光を乱すためのフィルム（例えば拡散フィルム）を設けてもよい。
【０１０４】
光学フィルム１０は、所定の波長範囲の光を反射することから、偏光板４から戻されてきた光のうち所定の波長範囲の光が光学フィルム１０で反射される。光学フィルム１０で反射された所定の波長範囲の光は、再度偏光板４に入射する。すなわち、偏光板４で反射された光がリサイクルされる。
【０１０５】
従って、偏光板４から出射される光は、導光板５から直接出射された光と、上記リサイクルされた光とを含む。リサイクルされた光は、所定の波長範囲の光であるため、偏光板４から出射された光も所定の波長範囲の光成分を多く含む。
【０１０６】
偏光板４から出射された光は、最終的に液晶表示装置１を離れて観察者に届く前に、液晶パネル２を透過する。液晶パネル２は、前述したようにカラーフィルタ層を有し、カラーフィルタ層は、少なくとも３つのフィルター、すなわち可視光の青、緑および赤の成分の光それぞれを透過させることができる青、緑および赤のフィルターから成る。それゆえ、液晶パネル２から出射される光の波長スペクトルは、カラーフィルタ層の光透過の性質の影響を受ける。
【０１０７】
仮に、従来の広帯域（ブロードバンド）の反射フィルムが導光板５の背面側に設置されていた場合、観察者に届く光の波長スペクトルは全くカラーフィルタ層の光透過の性質により決まってしまう。
【０１０８】
これに対して、従来の反射フィルムに換えて（図５に示したように）、光学フィルム１０を導光板５の背面側に用いれば、観察者に到達する光の波長スペクトルはカラーフィルタ層の光透過の性質と光学フィルム１０の波長選択性の光反射の性質とによって決まる。
【０１０９】
光学フィルム１０では、青、緑、赤の波長範囲の光を反射し、望ましくない波長の光を反射しないので、液晶表示装置１から出射される光の彩度が改善され得る。
【０１１０】
図６（ａ）は、図５に示した液晶表示装置のモデルにおいて液晶パネルからの出射光の波長スペクトルの計算結果を示す図面である。図６（ａ）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。図６（ｂ）は、図５に示した液晶表示装置のモデルにおいて、偏光板からの出射光の波長スペクトルの計算結果を示す図面である。図６（ｂ）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。図６（ｃ）は、図５に示した液晶表示装置のモデルにおいて、光学フィルムで反射した光の波長スペクトルを示す図面である。図６（ｃ）において、横軸は、波長（ｎｍ）を示し、縦軸は、反射率（％）を示している。
【０１１１】
上述したように、偏光板４には、導光板５からの直接の出射光と共に、光学フィルム１０からのリサイクル光が入射されるので、偏光板４からの出射光には、リサイクル光が含まれている。従って、図６（ｂ）は、リサイクルされた光として、図６（ｃ）に示した波長スペクトルの光が、偏光板４に入射した場合の出射光の波長スペクトルに対応し、図６（ａ）は、図６（ｂ）に示した波長スペクトルを有する出射光が液晶パネル２に入射され、液晶パネル２から出射された場合の出射光の波長スペクトルに対応する。図６（ａ）〜図６（ｃ）に示した計算においては、偏光板４から出射される光のうち１２．５％がリサイクルによる光であると仮定している。ただし、実際の実験を参照すれば、偏光板４から出射される光のうちリサイクルによる光は、２０％とより大きな値になる傾向にある。
【０１１２】
図６（ａ）における破線は、光学フィルム１０に代えて従来の広帯域の反射フィルムを用いた場合の、液晶パネルからの出射光の波長スペクトルを示している。破線で示したスペクトルを得るための条件は、光学フィルム１０の反射特性の条件の代わりに従来の広帯域の反射フィルムの反射特性を用いた点以外は、実線で示した波長スペクトルを計算するための条件と同じである。図６（ａ）〜図６（ｃ）において、横軸は波長（ｎｍ）を示す。図６（ａ）及び図６（ｂ）において、縦軸は透過率（％）を示す。図６（ｃ）において、縦軸は反射率（％）を示す。
【０１１３】
図６（ａ）に示した二つの波長スペクトルの比較から、光学フィルム１０は望ましくない波長の光の除去、および表示装置全体としての色の飽和度（彩度）の改善に効果的であることがわかる。それゆえ、彩度の改善の観点から、光学フィルム１０は従来の反射フィルムと比較して、明らかにより望ましい。彩度における改善はリサイクルされた光の量に依存する。光学フィルム１０を使う時、液晶表示装置１の彩度は、リサイクルされる光の割合の増加に従って増加する。
【０１１４】
なお、図５は、光学フィルム１０の作用効果を説明するために、最も関係する光学的構成要素だけを示している。一実施形態に係る光学フィルム１０により生じる彩度の増強効果は、上記の説明のとおり、図５に示された液晶表示装置１のモデルに限定されるものではない。実際の液晶表示装置１は、拡散板やλ／４板などの追加の構成要素を含んでなる。同様に、実際の液晶パネル２には、偏光板、補償板などの他の多くの構成要素が組み入れられている。しかしながら、図５に示した液晶表示装置１のモデルに一つあるいはそれ以上のこれらの構成要素が加えられても、一実施形態に係る光学フィルム１０により生じた彩度増強は維持される。
【０１１５】
各スタック３０ｉにおいて、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの厚さ３１ｉＬ，３１ｉＨはそれぞれ一定であることから、光学フィルム１０の製造も容易である。更に、各スタック３０ｉにおける第１の光学材料層３１ｉＬの数及び第２の光学材料層３１ｉＨの数の合計が５０以上５００以下であることから、光学フィルム１０を更に容易に製造可能であると共に、光学フィルム１０を低コストで製造し得る。
【実施例】
【０１１６】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。実施例の光学フィルムの設計のための各種計算は、Ｆｏｒｔｒａｎ  ９０とＭａｔｈｃａｄ（バージョン１１と１５）を用いてコンピュータプログラムを組んで実施した。実施例の説明においては、実施形態で説明した要素に対応する要素には同一符号を付する。
【０１１７】
設計においては以下の点を仮定した。
（１）光学フィルム１０の設計モデルでは図１の構成及び図１に示したｘ方向、ｙ方向及びｚ方向を採用した。ただし、設計モデルにおいて光学フィルムは、図１に示した２つのスキン層２０のうちの一方を含まない。
（２）光学フィルム１０は、３つのスタック３０１、スタック３０２及びスタック３０３と、スタック３０１〜３０３を分離するスペーサ層Ｓと、基板としてのスキン層２０とを備える。
（３）スタック３０１〜スタック３０３の第１の光学材料層３１１Ｌ〜第１の光学材料層３１３Ｌは同じ高分子から構成されている。同様に、スタック３０１〜スタック３０３の第２の光学材料層３１１Ｈ〜第２の光学材料層３１３Ｈ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３１１Ｌ〜第１の光学材料層３１３Ｌの屈折率を区別する必要はなく、第２の光学材料層３１１Ｈ〜第２の光学材料層３１３Ｈ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３０１、スタック３０２、スタック３０３を区別する１，２，３の記載を省略する。
（４）第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨ（ｉは、１，２，３のいずれかの数）は等方的な光学材料層である。
（５）スタック３０ｉへの光の入射形態は垂直入射を仮定した。
【０１１８】
（実施例１）
所定の目標反射スペクトル５０に対して実施例１ではλ／４法を用いて光学フィルム１０を設計した。所定の目標反射スペクトル５０は、所定波長領域として青色波長領域、緑色波長領域及び赤色波長領域を有するスペクトルを想定した。目標反射スペクトル５０において、λ１＝４６０ｎｍ、λ２＝５４０ｎｍ、λ３＝６４０ｎｍとした。
【０１１９】
実施例１の光学フィルム１０は、屈折率１．５の基板としてのスキン層２０上に設置された３つのスタック３０１，３０２，３０３を有する。各スタック３０ｉは、等方的な光学材料層（第１の光学材料層３１ｉＬ）と、等方的な光学材料層（第２の光学材料層３１ｉＨ）の対が、２５対積層されて構成されている。ｎＬとｎＨの値は、全てのスタック３０１，３０２，３０３について具体的には例えばそれぞれ１．６５と１．４５である。すなわちΔｎは、０．０２である。λ／４法を用いて計算された各スタックの基本対を構成する２つの層の厚さは次の通りである。λ１＝４６０ｎｍに対しては、ｔ１Ｌ＝７９ｎｍ、ｔ１Ｈ＝７０ｎｍであり、λ２＝５４０ｎｍに対しては、ｔ２Ｌ＝９３ｎｍ、ｔ２Ｈ＝８２ｎｍであり、λ３＝６４０ｎｍに対しては、ｔ３Ｌ＝１１０ｎｍ、ｔ３Ｈ＝９７ｎｍである。隣り合う各スタック３０ｉは、屈折率１．５で厚さが１８０ｎｍの光学材料層としてのスペーサ層Ｓで隔てられている。反射スペクトルは、垂直入射光であって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）の光に対して計算した。光学フィルム１０に対する反射スペクトルは４００ｎｍから７００ｎｍの波長範囲内で５ｎｍの間隔で６０点の波長について計算した。光学フィルム１０に対して入射光が入射する側の媒体は屈折率ｎ０＝１．０の空気とした。
【０１２０】
λ／４法を用いて計算した合計１５２（２枚のスペーサ層Ｓを含む）の光学材料層からなる光学フィルム１０の反射率の波長による変化（スペクトル）を図７に示した。図７の横軸は波長（ｎｍ）であり、縦軸は反射率（％）である。反射スペクトルは、上記目標反射スペクトル５０におけるλ１＝４６０ｎｍ、λ２＝５４０ｎｍ、λ３＝６４０ｎｍにおいて、反射率のピークを示している。
【０１２１】
（実施例２）
所定の目標反射スペクトル５０に対して、最適化アルゴリズムを用いて光学フィルム１０を設計した。所定の目標反射スペクトル５０として、（LumiLED（商品名）の発光スペクトルを採用した。LumiLED（商品名）の発光スペクトルは可視光領域において、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（R）の領域に対応する３つの波長のピークを示す。およそのピーク位置は、λ１＝４６２．５ｎｍ、λ２＝５３２．５ｎｍ、λ３＝６３２．５ｎｍである。図８は最適化アルゴリズムを用いて、設計した構造の光学フィルムの反射率の波長依存性のスペクトルを示す。図８の縦軸及び横軸は図の場合と同様である。図８には、LumiLED（商品名）の発光スペクトルの発光スペクトルも示している。
【０１２２】
最適化した設計パラメータの値は、次のようになった。ｎＬ＝１．４８、屈折率差Δｎ＝０．１７５、ｔ１Ｌ＝２８ｎｍ、ｔ１Ｈ＝１８１ｎｍ、ｔ２Ｌ＝６１ｎｍ、ｔ２Ｈ＝１１１ｎｍ、ｔ３Ｌ＝１１１ｎｍ、ｔ３Ｈ＝３２ｎｍ。設計において、３つのスタック３０１，３０２，３０３それぞれにおける光学材料層の数（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。また、基板としてのスキン層２０及びスペーサ層Ｓの屈折率は、実施例１の場合と同様に、１．５とした。
【０１２３】
図８に示した最適化された多層構造の光学的性質は、λ／４の原理を用いて設計したもの（図７）よりも明確である。従って、反射の性質が目標となるスペクトルに適合したものである波長選択性反射フィルムの設計には最適化手順がより好ましい方法となる。図９はさらにまた反射性質が与えられた目標スペクトルに適合したものである多層構造の設計には最適化手順が非常に効果的であることを示している。
【０１２４】
図７及び図８を比較して、図７に示された反射率スペクトルは反射率の３つの最大値周辺の半値幅が比較的大きいことがわかる。この効果は、前者の場合はΔｎが０．２であり、後者の場合のΔｎの値の０．１７５より大きいことによる。それゆえ、図７及び図８の比較から、Δｎの値の増加に伴って半値幅が増加することが明らかになる。
【０１２５】
これらの実施例においては、基本対を構成するそれぞれの層の屈折率差ΔｎＬとΔｎＨは０として計算を行った。しかしながら、光学フィルム１０を構成する材料は、光学的に等方的な材料に限定されるわけではない。波長選択性反射フィルムとしての光学フィルム１０を製造するために、前述したように、屈折率の異方性を示す高分子材料を用いることも可能である。
【０１２６】
これまでの説明では、主に、屈折率（平均屈折率）の高い層と低い層の組合せを基本対として説明した。つまり、層の全数は偶数になる場合で説明したが、効果の発現原理から明らかなように、例えば、光学層をさらに一層追加し、層の全数を奇数としても同様の効果を奏する。また、光学フィルム表面の傷つき、汚染などを防止する目的で、保護膜を設けても構わない。さらには、例えば押出成形により加工する際に発生する、界面の乱れなどを防ぐ目的で、光学スタックの片面、あるいは、両面に、追加の層（スキン層）を設けることにより、高い光学特性を発現することができる。
【０１２７】
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。例えば、上記実施形態などの例では、目標反射スペクトルの一例として、目標反射スペクトル５０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５１を有するとした。
【０１２８】
しかしながら、前述したように、目標反射スペクトル５０は、４００〜７００ｎｍの波長範囲における特定の方向に偏光した第１の偏光光及び第１の偏光光の偏向方向に対して直交する方向に偏光した第２の偏光光それぞれに対する第１及び第２の反射スペクトル成分を含み、第１及び第２の反射スペクトル成分それぞれが、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２０〜６０ｎｍ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する、スペクトルであればよい。また、このような目標反射スペクトルに合致した反射スペクトルが実現可能であれば、第１及び第２の光学材料層内及びそれら２つの層の間の屈折率の関係は、上記例示した数値に限定されない。
【０１２９】
ｓ偏光成分に対する第１の反射スペクトル成分と、ｐ偏光成分に対する第２の反射スペクトル成分とが一致している目標反射スペクトルを目標反射スペクトル５０として例示したが、第１及び第２の反射スペクトル成分それぞれが、上述した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２０〜６０ｎｍ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組有していれば、第１及び第２の反射スペクトル成分は異なっていてもよい。
【０１３０】
光学フィルムが備えるスタックの数は、目標反射スペクトルにおける反射ピーク領域の数、具体的には、第１及び第２の反射スペクトル成分における反射ピーク領域の数（或いは組数）以上であればよい。従って、反射ピーク領域が１個であれば、スタックの数は１個以上である。反射ピーク領域の数以上であれば、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、光学フィルムによる反射スペクトルを目標反射スペクトルに合致したものにしやすい。なお、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。
【０１３１】
図６に示した液晶表示装置１の偏光板４は、例えば、ｓ偏光成分を反射する機能を有していたが、このような機能を有しなくても良い。或いは、偏光板４を備え無くてもよい。これらの場合でも、例えば、導光板５から光学フィルム１０側に漏れてきた光を光学フィルム１０が反射して導光板５側に戻すので、上記彩度増強機能を実現可能である。さらに、図６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部が設けられた直下型の面光源装置或いは液晶表示装置である。
【０１３２】
第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨが実質的に等方的である場合或いは異方性（複屈折性）を有する場合であって、その複屈折が０．０２以下であれば、第１及び第２の光学材料層３１ｉＬ，３１ｉＨの平均屈折率としての屈折率ｎＬ，ｎＨは、以下の式で定義されてもよい。
ｎＬ＝（ｎＬｘ＋ｎＬｙ＋ｎＬｚ）／３
ｎＨ＝（ｎＨｘ＋ｎＨｙ＋ｎＨｚ）／３
【符号の説明】
【０１３３】
１…液晶表示装置、２…液晶パネル、３…面光源装置、５…導光板（面発光素子）、５ｂ…出射面部、６…光源部、１０…光学フィルム、３０ｉ（ｉは１，２，３の何れかの数）…スタック、３１ｉ（ｉは１，２，３の何れかの数）…基本ブロック（第１及び第２の層の基本対）、３１ｉａ（ｉは１，２，３の何れかの数）…第１の光学材料層（第１の層）、３１ｉＨ（ｉは１，２，３の何れかの数）…第２の光学材料層（第２の層）、３１ａ…光学材料層、５０…目標反射スペクトル、５０ｓ…第１の反射スペクトル成分、５０ｐ…第２の反射スペクトル成分、５１…反射ピーク領域、５１ａ…スペクトル領域。
【図１】
2013122589.tif 000011
【図２】
2013122589.tif 000012
【図３】
2013122589.tif 000013
【図４】
2013122589.tif 000014
【図５】
2013122589.tif 000015
【図６】
2013122589.tif 000016
【図７】
2013122589.tif 000017
【図８】
2013122589.tif 000018