CN107797329A - 光学构件 - Google Patents

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Nitto Denko Corp
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Abstract

本发明提供在用于液晶显示装置的情况下能够将从光源射出的光以高效率向液晶显示面板入射的光学构件。光学构件(100)通过偏振板(10)、反射型偏振片(20)、偏振转换层(30)以及棱镜层(42)按顺序一体化而成，关于透过偏振度为99.99％的第一偏振片以及第二偏振片的自然光的亮度而设有平行亮度L0和正交亮度L90时，偏振转换层满足L90/L0≥0.2。

Description

光学构件
技术领域
本发明涉及光学构件。
背景技术
近年来，作为显示器，已知有广泛普及的使用了面光源装置的液晶显示装置。例如，在具备边缘光(edge light)型面光源装置的液晶显示装置中，从光源射出的光入射至导光板，一边在导光板的出光面(液晶单元侧面)和背面上反复进行全反射一边传播。在导光板内传播的光的一部分被设置于导光板的背面等的光散射体等改变行进方向而从出光面向导光板外射出。从导光板的出光面射出的光在由扩散片、棱镜片、亮度提高膜等各种光学片扩散、会聚之后，入射至在液晶单元的两侧配置有偏振板的液晶显示面板。液晶单元的液晶层的液晶分子按像素被驱动来控制入射光的透射以及吸收。结果显示出图像。
上述棱镜片代表性地嵌入面光源装置的框体，并设置为接近导光板的出射面。对于使用这样的面光源装置的液晶显示装置，在设置棱镜片时或在实际使用环境下该棱镜片有时与导光板发生刮擦而导致导光板受到损伤。为了解决这样的问题，提出了使棱镜片与光源侧偏振板一体化的技术(专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-295714号公报
发明要解决的课题
然而，使用这样的一体化有棱镜片的偏振板的液晶显示装置存在正面亮度不充分而较暗这一问题。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于，提供在使用于液晶显示装置的情况下能够高效率地将从光源射出的光入射至液晶显示面板的光学构件。
用于解决课题的方案
本发明的光学构件通过偏振板、反射型偏振片、偏振转换层以及棱镜层按顺序一体化而成，关于透过偏振度为99.99％的第一偏振片以及第二偏振片的自然光的亮度，将在彼此的吸收轴平行地配置的所述第一偏振片与所述第二偏振片之间配置有所述偏振转换层时的所述亮度设为平行亮度L0，将在彼此的吸收轴正交地配置的所述第一偏振片与所述第二偏振片之间配置有所述偏振转换层时的所述亮度设为正交亮度L90，此时所述偏振转换层满足L90/L0≥0.2。
在一实施方式中，所述偏振转换层为相位差层，所述相位差层的面内相位差Re(550)为3500nm以上。
在一实施方式中，所述偏振转换层为光扩散层，所述光扩散层的雾度值为80％～99.9％。
在一实施方式中，所述偏振转换层为λ/4板，所述λ/4板的面内相位差Re(550)为80nm～200nm，所述λ/4板的慢轴与所述反射型偏振片的反射轴所成的角度为30°～60°。
在一实施方式中，在所述反射型偏振片与所述棱镜层之间一体化有低折射率层，或者在所述反射型偏振片的与所述棱镜层相反的一侧一体化有低折射率层，所述低折射率层的折射率为1.30以下。
在一实施方式中，所述反射型偏振片为直线偏振光型反射偏振片。
发明效果
根据本发明，提供能够高效率地将从光源射出的光入射至液晶显示面板的光学构件。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的光学构件的剖视图。
图2是本发明的另一实施方式的光学构件的剖视图。
图3是本发明的又一实施方式的光学构件的剖视图。
图4是本发明的又一实施方式的光学构件的剖视图。
图5是本发明的又一实施方式的光学构件的剖视图。
图6是能够用于本发明的光学构件的反射型偏振片的一例的简要立体图。
图7是本发明的一实施方式的液晶显示装置的简要剖视图。
附图标记说明
10 偏振板
11 偏振片
12 保护层
13 保护层
20 反射型偏振片
30 偏振转换层
40 棱镜片
41 基材部
42 棱镜部
100～104 光学构件。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式，但本发明不限定于这些实施方式。
(用语以及记号的定义)
本说明书中的用语以及记号的定义如下。
(1)折射率(nx、ny、nz)
“nx”是面内的折射率成为最大的方向(即慢轴方向)的折射率，“ny”是在面内与慢轴正交的方向(即快轴方向)的折射率，“nz”是厚度方向的折射率。
(2)面内相位差(Re)
“Re(λ)”是利用23℃的波长λnm的光而测定出的面内相位差。Re(λ)通过在使层(膜)的厚度为d(nm)时根据式Re＝(nx-ny)×d来求出。例如，“Re(550)”是利用23℃的波长550nm的光测定出的面内相位差。
(3)厚度方向的相位差(Rth)
“Rth(λ)”是利用23℃的波长λnm的光测定出的厚度方向的相位差。例如，“Rth(550)”是利用23℃的波长550nm的光测定出的厚度方向的相位差。Rth(λ)通过在使层(膜)的厚度为d(nm)时根据式Rth＝(nx-nz)×d来求出。
(4)Nz系数
Nz系数通过Nz＝Rth/Re来求出。
A.光学构件的整体结构
光学构件按顺序具有偏振板10、反射型偏振片20、偏振转换层30以及棱镜片40，偏振板10、反射型偏振片20、偏振转换层30以及棱镜片40被一体化。棱镜片40代表性地具有基材部41和棱镜部42(棱镜层)。
偏振转换层30转换(或消除)从棱镜片40侧入射的光的偏振状态并将其向反射型偏振片20侧射出。偏振转换层30的由下式所示的偏振转换度PCON为0.2以上。
偏振转换度(PCON)＝L90/L0
在此，关于透过偏振度为99.99％的第一偏振片以及第二偏振片的作为可见光的自然光的亮度，L0(平行亮度)表示在彼此的吸收轴平行地配置的第一偏振片与第二偏振片之间配置有偏振转换层时的上述亮度，L90(正交亮度)表示在彼此的吸收轴正交地配置的第一偏振片与第二偏振片之间配置有偏振转换层时的上述亮度。根据上述的结构，在液晶显示面板的视觉辨认侧的相反侧的偏振板与背光单元之间配置有光学构件的情况下，向反射型偏振片20入射从背光单元射出并由偏振转换层30转换(或消除)了偏振状态的光。由此，从背光单元射出的光的利用效率能够提高。
光学构件除了具有偏振板10、反射型偏振片20、偏振转换层30、以及棱镜片40以外，还可以具有各种光学片。
图1是本发明的一实施方式的光学构件100的剖视图。图2是本发明的另一实施方式的光学构件的剖视图。图2所示的光学构件101按顺序具有偏振板10、低折射率层60、光扩散层50、反射型偏振片20、偏振转换层30以及棱镜片40。图3是本发明的又一实施方式的光学构件的剖视图。图3所示的光学构件102按顺序具有偏振板10、低折射率层60、反射型偏振片20、偏振转换层30、光扩散层50以及棱镜片40。图4是本发明的又一实施方式的光学构件的剖视图。图4所示的光学构件103按顺序具有偏振板10、光扩散层50、反射型偏振片20、偏振转换层30、低折射率层60以及棱镜片40。图5是本发明的又一实施方式的光学构件的剖视图。图5所示的光学构件104按顺序具有偏振板10、光扩散层50、反射型偏振片20、低折射率层60以及棱镜片40，棱镜片40具有作为基材部而发挥功能的偏振转换层30和棱镜部42(棱镜层)。需要说明的是，也可以组合两个以上的上述实施方式。
B.偏振板
偏振板10代表性地具有偏振片11、配置于偏振片11的一侧的保护层12、以及配置于偏振片11的另一侧的保护层13。偏振片代表性地是吸收型偏振片。
B-1.偏振片
作为上述吸收型偏振片，可以根据目的而采用任意的适当的偏振片。例如，形成偏振片的树脂膜可以是单层的树脂膜，也可以是两层以上的层叠体。
作为由单层的树脂膜构成的偏振片的具体例，可举出对聚乙烯醇(PVA)系膜、部分缩甲醛化PVA系膜、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等亲水性高分子膜实施基于碘、二色性染料等二色性物质的染色处理以及延伸处理而得到的偏振片，PVA的脱水处理物、聚氯乙烯的脱盐酸处理物等聚烯系取向膜等。优选的是，从光学特性优异的情况出发，使用由碘对PVA系膜进行染色并进行单轴延伸而得到的偏振片。
上述的基于碘进行的染色例如通过将PVA系膜浸渍于碘水溶液来进行。上述单轴延伸的延伸倍率优选为3～7倍。延伸可以在染色处理后进行，也可以一边进行染色一边进行延伸。另外，也可以在延伸后进行染色。根据需要，对PVA系膜实施溶胀处理、交联处理、清洗处理、干燥处理等。例如，通过在染色之前将PVA系膜浸渍于水中来进行水洗，从而不仅能够清洗PVA系膜表面的污渍、防粘联剂，也能够使PVA系膜溶胀而防止染色斑等。
作为使用层叠体而得到的偏振片的具体例，可举出使用树脂基材与层叠于该树脂基材的PVA系树脂层(PVA系树脂膜)的层叠体、或者树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏振片。使用树脂基材与涂布形成于该树脂基材的PVA系树脂层的层叠体而得到的偏振片例如可以通过如下方式来制作：将PVA系树脂溶液涂布于树脂基材，使之干燥而在树脂基材上形成PVA系树脂层来得到树脂基材与PVA系树脂层的层叠体；对该层叠体进行延伸以及染色而使PVA系树脂层成为偏振片。在本实施方式中，延伸代表性地包括将层叠体浸渍于硼酸水溶液中来延伸的情况。而且，延伸还可以包括根据需要而在硼酸水溶液中的延伸之前在高温(例如95℃以上)下对层叠体进行空中延伸的情况。可以直接使用所得到的树脂基材/偏振片的层叠体(即可以将树脂基材作为偏振片的保护层)，也可以从树脂基材/偏振片的层叠体剥离树脂基材并在该剥离面上层叠与目的相应的任意适当的保护层来加以使用。这样的偏振片的制造方法的详细情况例如记载在日本特开2012-73580号公报中。该公报的整体的记载作为参考而被援引至本说明书中。
偏振片的厚度代表性地为1μm～80μm。偏振片的厚度的上限优选为50μm，更优选为25μm，尤其优选为12μm。偏振片的厚度的下限优选为1μm，更优选为3μm。若偏振片的厚度处于这样的范围，则能够良好地抑制加热时的卷曲，并且能够得到良好的加热时的外观耐久性。
偏振片的波长589nm的透射率(也称作单体透射率)优选为41％以上，更优选为42％以上。需要说明的是，单体透射率的理论的上限为50％。另外，偏振度优选为99.5％～100％，进一步优选为99.9％～100％。若处于上述的范围，则在用于液晶显示装置时能够更进一步提高正面方向的对比度。
上述单体透射率以及偏振度可以使用分光光度计来测定。作为上述偏振度的具体的测定方法，可以测定出上述偏振片的平行透射率(H0)以及正交透射率(H90)，并根据式：偏振度(％)＝{(H0-H90)/(H0+H90)}1/2×100来求出。上述平行透射率(H0)是将两张相同的偏振片以彼此的吸收轴平行的方式重叠而制作出的平行型层叠偏振片的透射率的值。另外，上述正交透射率(H90)是将两张相同的偏振片以彼此的吸收轴正交的方式重叠而制作出的正交型层叠偏振片的透射率的值。需要说明的是，这些透射率是根据JlS Z 8701-1982的2度视野(C光源)进行可见度修正后的Y值。
偏振板10代表性地以长条状(例如卷状)提供来用于光学构件的制造。在一实施方式中，偏振片在长条方向上具有吸收轴。这样的偏振片可以通过在本领域中惯用的制造方法(例如上述那样的制造方法)来得到。在另一实施方式中，偏振片在宽度方向上具有吸收轴。若为这样的偏振片，则可以通过所谓的辊对辊而与在宽度方向上具有反射轴的直线偏振光分离型的反射型偏振片层叠来制造本发明的光学构件，因此能够大幅提高制造效率。
B-2.保护层
保护层由能够作为偏振板的保护膜使用的任意的适当的膜形成。作为成为该膜的主要成分的材料的具体例，可举出三乙酰纤维素(TAC)等纤维素系树脂、聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚醚砜系、聚砜系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烃系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等透明树脂等。另外，也可举出(甲基)丙烯酸系、聚氨酯系、(甲基)丙烯酸聚氨酯系、环氧系、硅酮系等的热固化型树脂或紫外线固化型树脂等。除此之外，例如也可举出硅氧烷系聚合物等玻璃质系聚合物。另外，也可以使用日本特开2001-343529号公报(WO01/37007)所记载的聚合物膜。作为该膜的材料，例如可以使用含有在侧链具有取代或无取代的酰亚胺基的热塑性树脂、以及在侧链具有取代或无取代的苯基及腈基的热塑性树脂的树脂组成物，例如可举出具有含异丁烯和N-甲基马来酰亚胺而成的交替共聚物和丙烯腈·苯乙烯共聚物的树脂组成物。该聚合物膜例如可以是上述树脂组成物的挤压成形物。各个保护层可以相同，也可以不同。
保护层的厚度优选为10μm～100μm，更优选为20μm～100μm。保护层可以经由粘接层(具体而言，粘接剂层、粘合剂层)而层叠于偏振片，也可以紧贴(不经由粘接层地)层叠于偏振片。粘接剂层由任意适当的粘接剂形成。作为粘接剂，例如可举出以聚乙烯醇系树脂为主要成分的水溶性粘接剂。以聚乙烯醇系树脂为主要成分的水溶性粘接剂优选还可以含有金属化合物胶体。金属化合物胶体可以是金属化合物微粒分散于分散媒中而成的胶体，可以是因微粒的同种电荷的相互排斥而静电稳定化、持久地具有稳定性的胶体。形成金属化合物胶体的微粒的平均粒径只要不给偏振特性等光学特性造成不良影响，就可以是任意适当的值。优选为1nm～100nm，进一步优选为1nm～50nm。这是因为，能够将微粒均匀地分散到粘接剂层中，能够确保粘接性且抑制裂点。需要说明的是，“裂点(knick)”是指在偏振片与保护层的界面产生的局部的凹凸缺陷。
C.反射型偏振片
反射型偏振片20具有使特定的偏振状态(偏振方向)的偏振光透过且使除此以外的偏振状态的光反射的功能。反射型偏振片20可以是直线偏振光分离型，也可以是圆偏振光分离型。以下，作为一例，说明直线偏振光分离型的反射型偏振片。需要说明的是，作为圆偏振光分离型的反射型偏振片，例如可举出将胆固醇液晶固定化后的膜与λ/4板的层叠体。
图6是反射型偏振片的一例的简要立体图。反射型偏振片是具有双折射性的层A与实质上不具有双折射性的层B交替层叠而成的多层层叠体。例如，这样的多层层叠体的层的总数可以是50～1000。在图示例中，A层的x轴方向的折射率nx比y轴方向的折射率ny大，B层的x轴方向的折射率nx与y轴方向的折射率ny实质上相同。因此，A层与B层的折射率差在x轴方向上大，在y轴方向上实质为零。其结果是，x轴方向成为反射轴，y轴方向成为透射轴。A层与B层的x轴方向上的折射率差优选为0.2～0.3。需要说明的是，x轴方向与后述的制造方法中的反射型偏振片的延伸方向对应。
上述A层优选由通过延伸而显现双折射性的材料构成。作为这样的材料的代表例，可举出萘二甲酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯以及丙烯酸系树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。优选聚萘二甲酸乙二醇酯。上述B层优选由即使延伸也不实质上显现双折射性的材料构成。作为这样的材料的代表例，可举出萘二甲酸与对苯二甲酸的共聚酯。
反射型偏振片在A层与B层的界面上使具有第一偏振方向的光(例如p波)透过，使具有与第一偏振方向正交的第二偏振方向的光(例如s波)反射。在反射后的光中，在A层与B层的界面上一部分作为具有第一偏振方向的光而透过，一部分作为具有第二偏振方向的光而反射。通过在反射型偏振片的内部反复多次进行这样的反射以及透射，能够提高光的利用效率。
在一实施方式中，反射型偏振片也可以如图6所示，包含反射层R来作为与偏振板10相反侧的最外层。通过设置反射层R，能够进一步利用最终未被利用而返回到反射型偏振片的最外部的光，因此能够进一步提高光的利用效率。反射层R代表性地通过聚酯树脂层的多层构造来显现反射功能。
反射型偏振片的整体厚度可以根据目的、反射型偏振片所包含的层的合计数量等来适当设定。反射型偏振片的整体厚度优选为10μm～150μm。若整体厚度处于这样的范围，则能够使光扩散层与棱镜片的棱镜部的距离处于所期望的范围，结果能够实现抑制云纹的产生且具有高亮度的液晶显示装置。
在一实施方式中，在光学构件中，反射型偏振片20配置为使与偏振板10(实质上为偏振片11)的透射轴平行的偏振方向的光透过。即，反射型偏振片20配置为使其透射轴成为与偏振板10的透射轴方向大致平行的方向。通过采用这样的结构，能够再次利用被偏振板10吸收的光，能够进一步提高利用效率，另外也能够提高亮度。
反射型偏振片代表性地可以通过将共挤压与横向延伸组合来制作。共挤压可以通过任意适当的方式进行。例如可以是进料块方式，也可以是多歧管方式。例如，在进料块中对构成A层的材料和构成B层的材料进行挤压，接下来，使用倍增器进行多层化。需要说明的是，这样的多层化装置是本领域技术人员所公知的。接下来，使所得到的长条状的多层层叠体代表性地沿着与搬运方向正交的方向(TD)延伸。构成A层的材料(例如聚萘二甲酸乙二醇酯)通过该横向延伸而仅在延伸方向上折射率增大，其结果是显现双折射性。构成B层的材料(例如萘二甲酸与对苯二甲酸的共聚酯)即使通过该横向延伸，在任一方向上折射率也均不增大。其结果是，能够得到在延伸方向(TD)上具有反射轴且在搬运方向(MD)上具有透射轴的反射型偏振片(TD与图6的x轴方向对应，MD与y轴方向对应)。需要说明的是，延伸操作可以使用任意的适当装置来进行。
作为反射型偏振片，例如可以使用日本特表平9-507308号公报所记载的偏振片。
反射型偏振片可以直接使用市售品，也可以对市售品进行二次加工(例如延伸)来使用。作为市售品，例如可举出日东电工株式会社制的商品名APCF、3M公司制的商品名DBEF、3M公司制的商品名APF。
反射型偏振片20可以经由任意适当的粘接层(例如粘接剂层、粘合剂层：未图示)而贴合于相邻的层。在如图2、图4、以及图5所示那样反射型偏振片20与光扩散层50相邻且光扩散层50由光扩散粘合剂构成的情况下，可以省略反射型偏振片20与光扩散层50之间的粘接层。
D.偏振转换层
如上所述，偏振转换层30对从棱镜片40侧入射的光的偏振状态进行转换并将其向反射型偏振片20侧射出。在一实施方式中，偏振转换层30配置于反射型偏振片20与棱镜片40之间。在另一实施方式中，偏振转换层30作为棱镜片的基材部发挥功能，配置于反射型偏振片20与棱镜部42之间。
如上所述，偏振转换层30的由下式所示的偏振转换度PCON为0.2以上。
偏振转换度(PCON)＝L90/L0
偏振转换层30的偏振转换度PCON优选为0.3以上，更优选为0.5以上，进一步优选为5以上。这样的偏振转换层例如可以由高相位差层、光扩散层、或λ/4板构成。
D-1.高相位差层
高相位差层由具有双折射性的透明材料构成。高相位差层的面内相位差Re(550)优选为3500nm以上，更优选为4000nm以上。高相位差层的厚度优选为0.1μm～200μm，更优选为1μm～100μm。高相位差层的慢轴与反射型偏振片20的反射轴所成的角度优选为30°～60°，更优选为40°～50°，进一步优选为约45°。
高相位差层的双折射Δnxy例如为0.1以上，优选为0.2以上。另一方面，双折射Δnxy的上限例如为1，优选为0.8。通过对双折射进行最佳化而使其处于这样的范围，能够得到薄且具有所期望的光学特性的高相位差层。高相位差层的Nz系数优选为0.9～3，更优选为0.9～2.5，进一步优选为0.9～1.5，尤其优选为0.9～1.3。
作为构成高相位差层的材料，可以采用任意适当的材料。作为上述材料，可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚醚醚酮、聚苯硫醚、环烯烃聚合物。尤其是，以聚对苯二甲酸乙二醇酯为代表性聚酯的固有双折射大，即使厚度薄也能够较容易地得到大的面内相位差，因此能够较佳地使用。高相位差层代表性地由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
D-2.光扩散层
光扩散层例如由扩散片构成。扩散片的雾度值优选为80％～99.9％，更优选为90％～99.9％。扩散片的厚度可以根据结构以及扩散性能等而适当调整，优选为1μm～200μm，更优选为1μm～100μm。
扩散片代用地由光扩散元件构成。光扩散元件包括基体和分散到该基体中的光扩散性微粒。基体例如由丙烯酸系树脂、脂肪族系(例如聚烯烃)树脂、聚氨酯系树脂构成。光扩散性微粒优选为高分子微粒。作为高分子微粒的材质，例如可举出硅酮树脂、甲基丙烯酸系树脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂。这些树脂具有相对于粘合剂的优异的分散性以及与粘合剂之间的适当的折射率差，因此能够得到扩散性能优异的扩散片。优选是硅酮树脂、聚甲基丙烯酸甲酯。光扩散性微粒的形状例如可以是圆球状、扁平状、不定形状。光扩散性微粒可以单独使用，也可以组合两种以上来使用。
光扩散性微粒的体积平均粒径优选为0.1μm～50μm，更优选为1μm～10μm。通过使体积平均粒径处于上述范围，能够得到具有优异的光扩散性能的扩散片。体积平均粒径例如可以使用超离心式自动粒度分布测定装置来测定。
光扩散性微粒的折射率优选为1.30～2.80，更优选为1.4～1.8。
光扩散性微粒与基体的折射率差的绝对值优选超过0且为1以下，更优选超过0且为0.8以下。
扩散片中的光扩散性微粒的含量优选为1重量％以上且小于100重量％，更优选为5重量％～50重量％。通过使光扩散性微粒的配比量处于上述的范围，能够得到具有优异的光扩散性能的扩散片。
扩散片也可以包含任意适当的添加剂。作为添加剂，例如可举出抗静电剂、防氧化剂。
D-3.λ/4板
λ/4板的厚度优选为0.1μm～200μm，更优选为0.5μm～～100μm。λ/4板代表性地具有慢轴。λ/4板的慢轴与反射型偏振片20的反射轴所成的角度优选为30°～60°，更优选为40°～50°，进一步优选为约45°。λ/4板的面内相位差Re(550)优选为70nm～200nm，更优选为75nm～180nm，进一步优选为80nm～160nm。对于λ/4板，优选的是折射率特性显示nx＞ny≥nz的关系。需要说明的是，在此“ny＝nz”不仅包含ny与nz完全相等的情况，也包含实质上相等的情况。因此，在不损害本发明效果的范围内，可以存在成为ny＜nz的情况。
λ/4板的双折射Δnxy例如为0.0025以上，优选为0.0028以上。另一方面，双折射Δnxy的上限例如为0.0060，优选为0.0050。通过对双折射进行最佳化而使其处于这样的范围，能够得到薄且具有所期望的光学特性的λ/4板。λ/4板的Nz系数优选为0.9～3，更优选为0.9～2.5，进一步优选为0.9～1.5，尤其优选为0.9～1.3。
λ/4板包含光弹性系数的绝对值优选为2×10-11m2/N以下、更优选为2.0×10-13m2/N～1.6×10-11m2/N的树脂。若光弹性系数的绝对值处于这样的范围，则在产生了加热时的收缩应力的情况下不容易产生相位差变化。
在由λ/4板构成偏振转换层的情况下，光学构件优选如图2～5所示那样具有低折射率层。
在一实施方式中，λ/4板可以由能够满足上述的特性的任意适当的树脂膜构成。作为这样的树脂的代表例，可举出环状烯烃系树脂、聚碳酸酯系树脂、纤维素系树脂、聚酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚醚系树脂、聚苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂。作为上述聚碳酸酯树脂，只要能够得到本发明效果，就可以使用任意适当的聚碳酸酯树脂。优选的是，聚碳酸酯树脂包含源自芴系二羟基化合物的结构单元、源自异山梨酯系二羟基化合物的结构单元、以及源自从由脂环式二元醇、脂环式二甲醇、二乙二醇、三乙二醇或聚乙二醇、以及烷二醇或螺二醇构成的组中选择的至少一个二羟基化合物的结构单元。优选的是，聚碳酸酯树脂包含源自芴系二羟基化合物的结构单元、源自异山梨酯系二羟基化合物的结构单元、源自脂环式二甲醇的结构单元和/或源自二乙二醇、三乙二醇或聚乙二醇的结构单元，进一步优选的是，包含源自芴系二羟基化合物的结构单元、源自异山梨酯系二羟基化合物的结构单元以及源自二乙二醇、三乙二醇或聚乙二醇的结构单元。聚碳酸酯树脂也可以根据需要而包含源自其他二羟基化合物的结构单元。需要说明的是，本发明能够优选使用的聚碳酸酯树脂的详细情况例如记载于日本特开2014-10291号公报、日本特开2014-26266号公报中，该记载作为参考而被引用于本说明书中。
在另一实施方式中，λ/4板可以是液晶化合物的取向固化层。通过使用液晶化合物，从而能够与非液晶材料相比使所得到的λ/4板的nx与ny之差非常大，因此能够使用于得到所期望的面内相位差的λ/4板的厚度非常小。代表性地，棒状的液晶化合物在沿着λ/4板的慢轴方向排列的状态下取向(均匀(homogeneous)取向)。作为液晶化合物，例如可举出液晶相为向列相的液晶化合物(向列型液晶)。作为上述液晶化合物，例如可以使用液晶聚合物、液晶单体。作为上述液晶单体，可以采用任意适当的液晶单体。例如可以使用日本特表2002-533742(WO00/37585)、EP358208(US5211877)、EP66137(US4388453)、WO93/22397、EP0261712、DE19504224、DE4408171、以及GB2280445等所记载的聚合性液晶原(mesogen)化合物等。作为这样的聚合性液晶原化合物的具体例，例如可举出BASF公司的商品名LC242、Merck公司的商品名E7、Wacker-Chem公司的商品名LC-Sillicon-CC3767。液晶化合物的具体例以及取向固化层的形成方法的详细情况记载在日本特开2006-163343号公报中。该公报的记载作为参考而被引用在本说明书中。在另一实施方式中，代表性地，圆盘状的液晶化合物以垂直取向、混合取向以及倾斜取向中的任一状态取向。作为液晶化合物，例如可举出碟型液晶性化合物。对于碟型液晶性化合物，代表性地，碟型液晶性化合物的圆盘面与λ/4板的膜面实质上垂直地取向。作为碟型液晶性化合物，例如可以优选使用日本特开2007-108732号、日本特开2010-244038号所记载的碟型液晶性化合物，但不限定于此。
E.棱镜片
棱镜片40配置于偏振转换层30的与反射型偏振片20相反的一侧。棱镜片40代表性地具有基材部41和棱镜部42。如图5所示，在偏振转换层30能够作为支承棱镜部42的基材部而发挥功能的情况下，无需一定设置基材部41。在本发明的光学构件配置于液晶显示装置的背光侧的情况下，棱镜片40使从背光单元的导光板射出的偏振光保持其偏振状态而通过棱镜部42内部的全反射等成为在液晶显示装置的大致法线方向上具有最大强度的偏振光，并将该偏振光经由反射型偏振片20以及偏振转换层30向偏振板10引导。需要说明的是，“大致法线方向”包含与法线方向相距规定角度内的方向、例如与法线方向相距±10°的范围内的方向。
棱镜片40经由任意适当的粘接层(例如粘接剂层、粘合剂层：未图示)而贴合于相邻的层。
E-1.棱镜部
在一实施方式中，如图1所示，棱镜片40(实质上为棱镜部42)通过排列向与反射型偏振片20相反的一侧凸出的多个单位棱镜43而构成。优选的是，单位棱镜43为柱状，其长边方向(棱线方向)朝向与偏振板10的透射轴以及反射型偏振片20的透射轴大致正交的方向或大致平行的方向。在本说明书中，“实质正交”以及“大致正交”这样的表现包含两个方向所成的角度为90°±10°的情况，优选为90°±7°，进一步优选为90°±5°。“实质平行”以及“大致平行”这样的表现包含两个方向所成的角度为0°±10°的情况，优选为0°±7°，进一步优选为0°±5°。而且，在本说明书中，在仅称作“正交”或“平行”时，可能包括实质正交或实质平行的状态。需要说明的是，棱镜片40也可以以单位棱镜43的棱线方向与偏振板10的透射轴以及反射型偏振片20的透射轴形成规定角度的方式配置(所谓的倾斜放置)。通过采用这样的结构，有时能够进一步良好地防止云纹的产生。作为倾斜配置的范围，优选为20°以下，更优选为15°以下。
单位棱镜43的形状只要能够得到本发明效果就可以采用任意适当的结构。单位棱镜43在与其排列方向平行且与厚度方向平行的截面上的截面形状可以为三角形形状，也可以是其他形状(例如三角形的一个或两个斜面具有倾斜角不同的多个平坦面的形状)。作为三角形形状，可以是相对于通过单位棱镜的顶点且与棱镜片的表面正交的直线为非对称的形状(例如不等边三角形)，也可以是相对于该直线为对称的形状(例如等腰三角形)。而且，单位棱镜的顶点可以为倒角后的曲面状，也可以以顶端成为平坦面的方式被切割而成为截面梯形状。单位棱镜43的详细的形状可以根据目的而适当设定。例如，作为单位棱镜43，可以采用日本特开平11-84111号公报所记载的结构。
棱镜部42与光扩散层50的距离优选为75μm～250μm。通过在棱镜部与光扩散层之间确保这样的距离，能够维持正面对比度以及亮度，并且良好地抑制云纹的产生。棱镜部42与光扩散层50的距离例如可以通过调整反射型偏振片20、基材部41及/或反射型偏振片20与棱镜片40之间的粘接层的厚度来控制。需要说明的是，棱镜部42与光扩散层50的距离是指棱镜部42的平坦面(与单位棱镜43的顶点相反侧的表面)与光扩散层50的位于反射型偏振片20侧的表面的距离。
E-2.基材部
在棱镜片40上设置基材部41的情况下，可以通过对单一的材料进行挤压成型等来一体地形成基材部41和棱镜部42，也可以在基材部用膜上赋形出棱镜部。基材部的厚度优选为25μm～150μm。这样的厚度从处理性以及强度的观点出发也是优选的。
作为构成基材部41的材料，可以根据目的以及棱镜片的结构而采用任意适当的材料。在基材部用膜上赋形出棱镜部的情况下，作为基材部用膜的具体例，可举出通过三乙酸纤维素(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等(甲基)丙烯酸系树脂、聚碳酸酯(PC)树脂而形成的膜。该膜优选是未延伸膜。
在由单一材料一体形成基材部41和棱镜部42的情况下，作为该材料，可以使用与在基材部用膜上赋形出棱镜部的情况下的棱镜部形成用材料同样的材料。作为棱镜部形成用材料，例如可举出环氧丙烯酸酯系、聚氨酯丙烯酸酯系的反应性树脂(例如电离放射线固化性树脂)。在形成一体结构的棱镜片的情况下，可以使用PC、PET等聚酯树脂、PMMA、MS等丙烯酸系树脂、环状聚烯烃等光透射性的热塑性树脂。
基材部41的光弹性系数优选为-10×10-12m2/N～10×10-12m2/N，更优选为-5×10- 12m2/N～5×10-12m2/N，进一步优选为-3×10-12m2/N～3×10-12m2/N。
在一实施方式中，基材部41具有实质上光学各向同性。在本说明书中，“具有实质上光学各向同性”是指，相位差值小到实质上不给液晶显示装置的光学特性造成影响的程度。例如，基材部的面内相位差Re优选为20nm以下，更优选为10nm以下。在另一实施方式中，上述D项所记载的具有光学特性的偏振转换层30能够作为基材部发挥功能。
F.光扩散层
光扩散层50可以如图2、图4以及图5所示那样配置于偏振板10与反射型偏振片20之间，也可以如图3所示那样配置于反射型偏振片20与棱镜片40之间。光扩散层50可以由光扩散元件构成，也可以由光扩散粘合剂构成。光扩散元件包括基体和在该基体中分散的光扩散性微粒。光扩散粘合剂的基体由粘合剂构成。光扩散层50优选与构成光学构件的其他层一体化。
光扩散层的光扩散性能例如可以由雾度值和/或光扩散半值角表示。光扩散层的雾度值优选为10％～99％，更优选为20％～95％。通过使雾度值处于上述范围，能够得到所期望的扩散性能，能够良好地抑制云纹的产生。光扩散层的光扩散半值角优选为5°～50°，更优选为10°～30°。光扩散层的光扩散性能可以通过调整基体(在为光扩散粘合剂的情况下是粘合剂)的构成材料、光扩散性微粒的构成材料、体积平均粒径以及配比量等来控制。
光扩散层的全光线透射率优选为75％以上，更优选为80％以上，进一步优选为85％以上。
光扩散层的厚度可以根据结构以及扩散性能等而适当调整。例如，在光扩散层由光扩散元件构成的情况下，厚度优选为5μm～200μm。另外，例如在光扩散层由光扩散粘合剂构成的情况下，厚度优选为5μm～100μm。
在光扩散层由光扩散元件构成的情况下，基体例如由电离射线固化型树脂构成。作为电离射线，例如可举出紫外线、可见光、红外线、电子射线。优选为紫外线，因此，基体优选由紫外线固化型树脂构成。作为紫外线固化型树脂，例如可举出丙烯酸系树脂、脂肪族系(例如聚烯烃)树脂、聚氨酯系树脂。
优选的是，光扩散层由光扩散粘合剂构成。通过采用这样的结构，从而不需要在光扩散层由光扩散元件构成的情况下所需的粘接层(粘接剂层或粘合剂层)，因此有助于光学构件(结果是液晶显示装置)的薄型化，且能够排除粘接层对液晶显示装置的显示特性的不良影响。在该情况下，光扩散层包括粘合剂和在该粘合剂中分散的光扩散性微粒。
作为粘合剂以及光扩散性微粒，可以使用任意适当的粘合剂以及光扩散性微粒。粘合剂以及光扩散性微粒的详细情况例如记载在日本特开2014-224964号公报中。在该公报中，其整体的记载作为参考而被引用至本说明书中。
光扩散粘合剂中的粘合剂的含量优选为50重量％～99.7重量％，更优选为52重量％～97重量％。
光扩散粘合剂中的光扩散性微粒的含量优选为0.3重量％～50重量％，更优选为3重量％～48重量％。通过使光扩散性微粒的配比量处于上述的范围，能够得到具有优异的光扩散性能的光扩散粘合剂层。
粘合剂也可以包含任意适当的添加剂和/或交联剂。作为添加剂，例如可举出抗静电剂、防氧化剂、偶联剂。添加剂的种类、添加量以及组合等可以根据目的而适当设定。作为交联剂，例如可举出有机系交联剂、多官能性金属螯合物。
G.低折射率层
低折射率层60可以如图2以及图3所示那样配置于偏振板10与反射型偏振片20之间，也可以如图4以及图5所示那样配置于反射型偏振片20与棱镜片40之间。低折射率层60优选与构成光学构件的其他层一体化。
低折射率层的厚度优选为0.2μm～5μm，更优选为0.3μm～3μm。低折射率层60的折射率优选为1.30以下，更优选为1.20以下。低折射率层的折射率的下限例如是1.01。若低折射率层的折射率处于这样的范围，则能够充分确保向正面方向射出的光量，且抑制无法向视觉辨认侧射出的方向上的光的产生，从而提高光的利用效率。其结果是，能够实现使用光学构件而具有高亮度的液晶显示装置。
低折射率层60代表性地在内部具有空隙。低折射率层的空隙率例如为5％～90％，优选为25％～80％。通过空隙率处于上述范围内，能够使低折射率层的折射率足够低，且能够实现高的机械强度。
作为在上述内部具有空隙的低折射率层，例如可举出在至少一部分具有多孔质层和/或空气层的低折射率层。多孔质层代表性地包含气凝胶和/或粒子(例如中空微粒和/或多孔质粒子)。低折射率层可以优选是纳米多孔层(具体而言，90％以上的微细孔的直径处于10-1～103nm的范围内的多孔质层)。
作为构成低折射率层的材料，可以采用任意适当的材料。作为上述材料，例如可以采用国际公开第2004/113966号手册、日本特开2013-254183号公报以及日本特开2012-189802号公报所记载的材料。具体而言，例如可举出：二氧化硅系化合物；加水分解性硅烷类及其部分加水分解物以及脱水缩合物；有机聚合物；含有硅烷醇基的硅化合物；通过使硅酸盐与酸、离子交换树脂接触而得到的活性二氧化硅；聚合性单体(例如(甲基)丙烯酸系单体以及苯乙烯系单体)；固化性树脂(例如(甲基)丙烯酸系树脂、含氟树脂以及聚氨酯树脂)；以及它们的组合。
作为上述粒子，可以采用任意适当的粒子。粒子代表性地由二氧化硅系化合物构成。作为粒子的形状，例如可举出球状、板状、针状、串状、以及葡萄簇状。作为串状的粒子，例如可举出具有球状、板状或针状的形状的多个粒子呈念珠状相连的粒子、短纤维状的粒子(例如日本特开2001-188104号公报所记载的短纤维状的粒子)、以及它们的组合。串状的粒子可以是直链状，也可以是分支状。作为葡萄簇状的粒子，例如可举出球状、板状以及针状的粒子多个凝集而成为葡萄簇状的粒子。粒子的形状例如可以通过透射电子显微镜进行观察来确认。粒子的平均粒径例如为5nm～200nm，优选为10nm～200nm。通过具有上述结构，能够得到折射率足够低的低折射率层，且能够维持低折射率层的透明性。需要说明的是，在本说明书中，平均粒径是指，根据采用氮吸附法(BET法)测定出的比表面积(m2/g)并通过平均粒径＝(2720/比表面积)的式子而给出的值(参照日本特开平1-317115号公报)。
作为得到低折射率层的方法，例如可举出日本特开2010-189212号公报、日本特开2008-040171号公报、日本特开2006-011175号公报、国际公开第2004/113966号手册、以及它们的参考文献所记载的方法。具体而言，可举出对二氧化硅系化合物、加水分解性硅烷类及其部分加水分解物以及脱水缩合物中的至少任一者进行加水分解以及缩聚的方法、使用多孔质粒子和/或中空微粒的方法、以及利用回弹现象来生成气凝胶层的方法。
H.偏振板的组件
本发明的光学构件代表性地可以用作配置于液晶显示装置的与视觉辨认侧相反的一侧的偏振板(以下，有时称作背面侧偏振板)。在该情况下，能够提供包括该背面侧偏振板和视觉辨认侧偏振板在内的偏振板的组件。作为视觉辨认侧偏振板，可以采用任意适当的偏振板。视觉辨认侧偏振板代表性地具有偏振片(例如吸收型偏振片)和配置于偏振片的至少一侧的保护层。偏振片以及保护层可以使用上述B项所记载的偏振片以及保护层。视觉辨认侧偏振板也可以根据目的而还具有任意适当的光学功能层(例如相位差层、硬涂层、防眩层、防反射层)。就偏振板的组件而言，以视觉辨认侧偏振板(的偏振片)的吸收轴与背面侧偏振板(的偏振片)的吸收轴实质上正交或平行的方式配置于液晶单元的各侧。
I.液晶显示装置
图7是本发明的一实施方式的液晶显示装置的简要剖视图。液晶显示装置500具有液晶单元200、配置于液晶单元200的视觉辨认侧的视觉辨认侧偏振板110、配置于液晶单元200的与视觉辨认侧相反的一侧的作为背面侧偏振板的本发明的光学构件100、以及配置于光学构件100的与液晶单元200相反的一侧的背光单元300。在液晶显示装置500中，也可以代替光学构件100而使用光学构件101～104。视觉辨认侧偏振板如上述H项所说明的那样。在图示例中，视觉辨认侧偏振板110具有偏振片11、配置于偏振片的一侧的保护层12、以及配置于偏振片11的另一侧的保护层13。视觉辨认侧偏振板110与光学构件(背面侧偏振板)100以各自的吸收轴实质上正交或平行的方式配置。背光单元300可以采用任意适当的结构。例如，背光单元300可以是边缘光方式，也可以是正下方式。在采用正下方式的情况下，背光单元300例如具备光源、反射膜以及扩散板(均未图示)。在采用边缘光方式的情况下，背光单元300还可以具备导光板和光反射器(均未图示)。
液晶单元200具有一对基板210、210’和夹持于该基板之间的作为显示介质的液晶层220。在通常的结构中，在一方的基板210’上设置有滤色器以及黑矩阵，在另一方的基板210上设置有对液晶的电光学特性进行控制的开关元件、向该开关元件施加栅极信号的扫描线及施加源极信号的信号线、以及像素电极及对置电极。上述基板210、210’的间隔(单元间隙)可以由间隔件等控制。可以在上述基板210、210’的与液晶层220相接的这侧例如设置由聚酰亚胺构成的取向膜等。
【实施例】
以下，通过实施例来具体说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
<实施例1>
1.光学构件的制作
1-1.偏振板的制作
针对厚度80μm的聚乙烯醇膜，在速度比不同的辊间在30℃、0.3％浓度的碘溶液中对该聚乙烯醇膜染色1分钟，并同时将其延伸到3倍。然后，在60℃、包含4％浓度的硼酸、10％浓度的碘化钾的水溶液中浸渍0.5分钟，并同时延伸到使综合延伸倍率成为6倍。接下来，在30℃、包含1.5％浓度的碘化钾的水溶液中浸渍10秒钟而进行了清洗之后，在50℃下干燥4分钟，从而得到了偏振片。利用聚乙烯醇系粘接剂将皂化处理后的厚度80μm的三乙酰纤维素膜贴合于该偏振片的两面，从而制作了偏振板。
1-2.偏振转换层的制作
作为偏振转换层而使用高相位差层，作为高相位差层而使用了双轴延伸PET膜(东洋纺公司制、商品名“A4300”、厚度：75μm)。该双轴延伸PET膜的面内相位差Re为4000nm。
1-3.反射型偏振片的制作
对SHARP公司制40型TV(产品名：AQUOS、产品编号：LC40-Z5)进行分解，从背光构件取出反射型偏振片。除去设置于该反射型偏振片的两面的扩散层而得到了本实施的反射型偏振片(厚度：92μm)。
1-4.棱镜片的制作
作为基材部用膜，使用了通过日本特开2012-234163号公报的制造例1所记载的制造方法而得到的丙烯酸系的树脂膜(厚度：40μm)。向配置有该丙烯酸系的树脂膜的规定的模具填充作为棱镜用材料的紫外线固化型聚氨酯丙烯酸酯树脂，照射紫外线使棱镜用材料固化，由此制作了图1所示那样的棱镜片。基材部的面内相位差Re为0.4nm。单位棱镜是三棱柱棱镜，与排列方向平行且与厚度方向平行的截面形状为不等边三角形形状。
1-5.光学构件的制作
在上述棱镜片的基材部侧经由粘合剂而按顺序贴合上述双轴延伸PET膜、上述反射型偏振片以及上述偏振板，从而制作了光学构件。需要说明的是，将各结构配置为：偏振板的吸收轴与反射型偏振片的反射轴平行，反射型偏振片的反射轴与双轴延伸PET膜的慢轴所成的角度为45°，偏振板的吸收轴与棱镜片的棱线平行。
2.不具有反射型偏振片的光学构件的制作
在上述棱镜片的基材部侧经由粘合剂而按顺序贴合上述双轴延伸PET膜以及上述偏振板，从而制作了不具有反射型偏振片的光学构件。需要说明的是，将各结构配置为：偏振板的吸收轴与双轴延伸PET膜的慢轴所成的角度为45°，偏振板的吸收轴与棱镜片的棱线平行。
<实施例2>
作为偏振转换层而使用光扩散层，作为光扩散层使用对SHARP公司制40型TV(产品名：AQUOS、产品编号：LC40-Z5)进行分解而取出的光扩散片，除此以外与实施例1同样，从而制作了光学构件以及不具有反射型偏振片的光学构件。需要说明的是，上述光扩散片的雾度值为92％。
<实施例3>
1.偏振转换层的制作
作为偏振转换层而使用λ/4板，作为λ/4板而使用了如下λ/4板：该λ/4板通过使用拉幅延伸机以延伸角度45°对环烯烃系树脂膜(日本瑞翁(株式会社)制、“ZEONOR ZF-14膜”)进行倾斜延伸而得到。所得到的λ/4板的面内相位差Re(550)为90nm。
2.带低折射率层的丙烯酸系膜的制作
(1)硅化合物的凝胶化
向2.2g的DMSO溶解了0.95g的作为硅化合物的前体的MTMS。向由此得到的混合液添加0.5g的0.01mol/L的草酸水溶液，在室温下搅拌30分钟而对MTMS进行加水分解，从而生成了三(羟基)甲基硅烷。
向5.5g的DMSO添加28％浓度的0.38g的氨水以及0.2g的纯水后，进一步追加进行了所述加水分解处理后的所述混合液，在室温下搅拌15分钟，由此进行三(羟基)甲基硅烷的凝胶化，得到了凝胶状硅化合物。
(2)熟化处理
将进行所述凝胶化处理后的混合液直接在40℃下培养20小时而进行了熟化处理。
(3)粉碎处理
接着，使用刮勺将进行所述熟化处理后的凝胶状硅化合物粉碎为几毫米～几厘米尺寸的颗粒状。向其添加40g的IPA，轻揉搅拌之后，在室温下静置6小时而倾析出凝胶中的溶剂以及催化剂。反复进行3次同样的倾析处理，完成了溶剂置换。并且，对所述混合液中的所述凝胶状硅化合物进行了粉碎处理(高压无媒介粉碎)。所述粉碎处理(高压无媒介粉碎)使用均化器(商品名UH-50、SMT公司制)，向5cm3的螺旋瓶称量出1.85g的完成所述溶剂置换后的凝胶状化合物以及1.15g的IPA之后，在50W、20kHz的条件下进行了2分钟的粉碎。
所述混合液中的所述凝胶状硅化合物因所述粉碎处理而被粉碎，由此所述混合液成为了所述粉碎物的溶胶液。利用动态光散射式纳米跟踪粒度分析计(日机装公司制、UPA-EX150型)，来确认表示所述混合液所包含的所述粉碎物的粒度不均的体积平均粒径，发现该体积平均粒径为0.50～0.70。而且，向该0.75g的溶胶液以如下比率进行添加，即添加0.062g的光碱发生剂(和光纯药工业株式会社：商品名WPBG266)的1.5％浓度MEK(甲乙酮)溶液和0.036g的双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷的5％浓度MEK溶液，从而得到了涂覆液。
(4)低折射率层的形成
向按照日本特开2012-234163号公报的制造例1而准备的丙烯酸系的树脂膜(厚度：40μm)的基材表面涂布(涂覆)上述涂覆液而形成了涂覆膜。在温度100℃下对所述涂覆膜处理1分钟而使之干燥，进一步地，使用波长360nm的光并以300mJ/cm2的光照射量(能量)对干燥后的涂覆膜进行UV照射，得到了在所述丙烯酸系的树脂膜上形成有低折射率层的层叠体(带低折射率层的丙烯酸系膜)。上述低折射率层的折射率为1.18。
3.光学构件以及不具有反射型偏振片的光学构件的制作
以反射型偏振片的反射轴与λ/4板的慢轴所成的角度成为45°的方式进行配置，在偏振板与反射型偏振片之间设置有带低折射率层的丙烯酸系膜，除此以外与实施例1同样地制作了光学构件。另外，以偏振板的吸收轴与λ/4板的慢轴所成的角度成为45°的方式进行配置，在偏振板与λ/4板之间设置有带低折射率层的丙烯酸系膜，除此以外与实施例1同样地制作了不具有反射型偏振片的光学构件。
<比较例1>
除了没有使用偏振转换层这点以外与实施例1同样地制作了光学构件以及不具有反射型偏振片的光学构件。
<比较例2>
除了以反射型偏振片的反射轴与λ/4板的慢轴所成的角度成为0°的方式进行配置这点以外，与实施例3同样地制作了光学构件。另外，除了以偏振板的吸收轴与λ/4板的慢轴所成的角度成为0°的方式进行配置这点以外，与实施例3同样地制作了不具有反射型偏振片的光学构件。
(评价)
如以下那样测定了各实施例以及比较例的光学构件的各特性。
1.偏振转换度PCON的测定
1-1.评价用偏振板
按照以下的步骤，制作了用于偏振转换度PCON的测定的第一偏振板以及第二偏振板。第一，针对厚度80μm的聚乙烯醇膜，在速度比不同的辊间在30℃、0.3％浓度的碘溶液中对该聚乙烯醇膜染色1分钟，并同时延伸到3倍。然后，在60℃、包含4％浓度的硼酸、10％浓度的碘化钾的水溶液中浸渍0.5分钟，并同时延伸到使综合延伸倍率成为6倍。接下来，在30℃、包含1.5％浓度的碘化钾的水溶液中浸渍10秒钟而进行了清洗之后，在50℃下干燥4分钟，从而得到了偏振片。利用聚乙烯醇系粘接剂将皂化处理后的厚度80μm的三乙酰纤维素膜贴合于该偏振片的两面，从而制作了第一偏振板。同样地，制作了第二偏振板。
针对所得到的第一偏振板以及第二偏振板，使用紫外可见分光光度计(日本分光公司制V7100)来测定单体透射率(Ts)、平行透射率(Tp)以及正交透射率(Tc)，按照下式求出了偏振度(P)。这些透射率是通过JIS Z 8701的2度视野(C光源)来测定并进行了可见度修正的Y值。作为保护层的三乙酰纤维素膜的吸光与偏振片的吸光相比小到能够忽视的程度，因此将偏振板的透射率设为偏振片的透射率。
偏振度(P)＝{(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
第一偏振板以及第二偏振板的偏振片的偏振度为99.99％。
1-2.偏振转换度
按顺序配置从液晶显示装置(SONY公司制、商品名“VAIO-S”)取出的背光光源、第一偏振板、在各实施例以及比较例中使用的偏振转换层、第二偏振板、以及锥光偏振仪(AUTRONIC MELCHERS株式会社制)，隔着上述第一偏振板、上述偏振转换层以及上述第二偏振板而测定了光源的亮度(单位：cd/m2)。将第一偏振板以及第二偏振板各自的偏振片以彼此的吸收轴平行的方式配置时的上述亮度设为平行亮度L0，将第一偏振板以及第二偏振板各自的偏振片以彼此的吸收轴正交的方式配置时的上述亮度设为正交亮度L90。通过下式求出了偏振转换层的偏振转换度PCON。
偏振转换度(PCON)＝L90/L0
2.基于反射型偏振片而实现的亮度提高度的测定
在光学构件的偏振板侧，经由粘合剂贴附厚度0.4mm的玻璃板而形成了测定样本。在不具有反射型偏振片的光学构件的偏振板侧，经由粘合剂贴附厚度0.4mm的玻璃板而形成了比较用测定样本。将从液晶显示装置(SONY公司制、商品名“VAIO-S”)取出的背光光源配置于测定样本的背面侧(玻璃板的相反侧)，使用锥光偏振仪(AUTRONIC MELCHERS株式会社制)测定了透过上述测定样本的光的正面亮度(单位：cd/m2)。同样地，测定了透过上述比较用测定样本的光的正面亮度(单位：cd/m2)。根据透过测定样本的光的正面亮度A和透过比较用测定样本的光的正面亮度B，通过下式求出了基于反射型偏振片实现的亮度提高度C(％)。
亮度提高度(C)＝((A/B)-1)×100(％)
3.高相位差层以及λ/4板的面内相位差的测定
从在实施例中使用的高相位差层以及λ/4板、以及在比较例中使用的λ/4板切出50mm×50mm的样本，从而形成了测定样本。针对制作出的测定样本，使用Axoscan(Axometrics公司制)而测定了面内相位差。测定温度为23℃且测定波长为550nm。
4.雾度值的测定
针对在实施例中使用的光扩散层，采用由JIS 7136规定的方法并使用雾度计量器(村上色彩科学研究所公司制、商品名“HN-150”)而进行了测定。
5.低折射率层的折射率的测定
针对在实施例中使用的低折射率层，使用阿贝折射率计(DR-M2，ATAGO公司制)而测定了折射率。
各实施例以及各比较例的光学构件的亮度提高度(C)和各光学构件的偏振转换层的偏振转换度(PCON)示于表1中。
【表1】
偏振转换层 偏振转换度 亮度提高度
实施例1 高相位差层 0.56 22％
实施例2 光扩散层 6.2 25％
实施例3 λ/4板(45°) 31.6 29％
比较例1 - 0.06 6％
比较例2 λ/4板(0°) 0.19 11％
根据表1可知，偏振转换层的偏振转换度(PCON)越高，则光学构件的亮度提高度(C)越高，得到了通过使用反射型偏振片而产生的亮度提高效果。
产业上的可利用性
本发明的光学构件能够较佳地用作液晶显示装置的背面侧偏振板。使用这样的光学构件的液晶显示装置可以用于便携信息终端(PDA)、便携电话、钟表、数码相机、便携游戏机等便携设备，个人电脑显示器、笔记本个人电脑、复印机等办公自动化设备，摄像机、液晶电视、微波炉等家庭用电气设备，后视显示器、车辆导航系统用显示器、车辆音响等车载用设备，商业店铺用传达用显示器等展示设备，监视用显示器等警备设备，看护用显示器，医疗用显示器等看护·医疗设备等各种用途。

Claims (6)

1.一种光学构件，其特征在于，
所述光学构件通过偏振板、反射型偏振片、偏振转换层以及棱镜层按顺序一体化而成，
关于透过偏振度为99.99％的第一偏振片以及第二偏振片的自然光的亮度，将在彼此的吸收轴平行地配置的所述第一偏振片与所述第二偏振片之间配置有所述偏振转换层时的所述亮度设为平行亮度L0，将在彼此的吸收轴正交地配置的所述第一偏振片与所述第二偏振片之间配置有所述偏振转换层时的所述亮度设为正交亮度L90，此时所述偏振转换层满足L90/L0≥0.2。
2.根据权利要求1所述的光学构件，其中，
所述偏振转换层为相位差层，所述相位差层的面内相位差Re(550)为3500nm以上，
在此，Re(550)表示利用23℃的波长550nm的光而测定出的面内相位差。
3.根据权利要求1所述的光学构件，其中，
所述偏振转换层为光扩散层，所述光扩散层的雾度值为80％～99.9％。
4.根据权利要求1所述的光学构件，其中，
所述偏振转换层为λ/4板，所述λ/4板的面内相位差Re(550)为80nm～200nm，所述λ/4板的慢轴与所述反射型偏振片的反射轴所成的角度为30°～60°。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学构件，其中，
在所述反射型偏振片与所述棱镜层之间一体化有低折射率层，或者在所述反射型偏振片的与所述棱镜层相反的一侧一体化有低折射率层，所述低折射率层的折射率为1.30以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学构件，其中，
所述反射型偏振片为直线偏振光分离型反射偏振片。
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