JP2004318060A - 光学素子、偏光素子、照明装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 斜め方向の入射光線に対しても、透過光線を効果的に遮蔽しすることができ、かつ着色を抑えられる光学素子を提供すること。
【解決手段】 少なくとも１種の反射偏光子（ａ）が少なくとも２層以上積層されており、かつ反射偏光子（ａ）の間には、偏光特性を変化させる少なくとも１種以上の位相差相（ｂ）が少なくとも１層以上積層されており、これらの組み合わせにより、入射光線の入射角によって入射光線の透過率が異なり、遮蔽された光線は吸収されずに反射するように設計された光学素子において、少なくとも１層の反射偏光子（ａ）が、ある円偏光を透過し、逆の円偏光を選択的に反射する円偏光型反射偏光子（ａ１）であり、少なくとも１層の反射偏光子（ａ）が、直交する直線偏光の内の一方を透過し、他方を選択的に反射する直線偏光型反射偏光子（ａ２）であり、位相差層（ｂ）が、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１）であることを特徴とする光学素子。
【選択図】 図１

Description

本発明は、反射偏光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偏光素子、照明装置および液晶表示装置に関する。本発明の光学素子は、光源より出射された拡散光の光利用効率に優れており、高輝度の偏光光源や良好な視認性を有する液晶表示装置を形成しうる。

従来より、液晶表示装置の視認性向上などの観点から、光源より出射された光を効率的に液晶表示装置などに入射するために、プリズムシートやレンズアレイシート等の表面形状による集光素子などによって出射光を正面方向へ集光し輝度を向上する技術が一般的に用いられている。

しかし、これらの表面形状による集光素子を用いた集光の場合には、原理上大きな屈折率差が必要であるため空気層を介して設置する必要がある。そのため、部品点数の増加や不必要な散乱による光損失、さらには表面傷や設置隙間への異物の混入が視認されやすい等の問題を有していた。

また液晶表示装置の視認性向上などの観点から、光源より出射された光を効率的に液晶表示装置などに入射するために、偏光の出射輝度を向上する技術として、導光板の下面に反射層を設けて、出射面側に反射偏光子を設ける照明システムが提案されている。反射偏光子は、入射した自然光の光線成分を偏光状態によって透過偏光と反射偏光に分離する機能を有するものである。また反射偏光子は、直線偏光を分離する直線偏光型反射偏光子と、円偏光を分離する円偏光型反射偏光子に大別される。

これら反射偏光子間に、偏光状態を変化させる素子（位相差層）を挟み込んだ光学素子が提案されている。直線偏光型反射偏光子は、ブリュースター角による偏光分離を利用したものであり、たとえば蒸着型バンドパスフィルターを用いたものが知られている（たとえば、特許文献１参照。）。また、円偏光型反射偏光子はブラッグ反射を利用したものであり、たとえば、コレステリック液晶の選択反射特性を利用したものが知られている（たとえば、特許文献２、特許文献３、特許文献４等参照。）。

これら反射偏光子を利用した光学素子は、透過率と反射率に関して角度依存性を有し、拡散光源を正面方向へ集光することできる。また、これら反射偏光子は入射角度によって反射率が変化するため、適切な光学設計により、正面にのみ光を透過するものを作製可能である。一方、透過できない光線は吸収されることなく反射されて光源側に戻り、リサイクルされ、効率の高い集光特性を得ることができる。これら反射偏光子を利用した方式の平行光化は、平行度を高く設計でき、正面方向から±２０度以下の狭い範囲に集光・平行光化することが可能であった。これは従来のプリズムシートやマイクロドットアレイを用いたバックライトシステム単体では困難なレベルである。

しかし、これらの光学素子（平行光化フィルム）の、遮蔽率は完全ではなく、斜め方向の入射光線に対しては、残存透過光線が認められた。すなわち、遮蔽する波長帯域幅が狭いと、斜め方向で副次透過が現れ、これが斜め方向への抜けとなって無駄になるほか、波長ごとに透過率が異なるために着色が生じるなどの問題が生じることがあった。
独国特許出願公開第３８３６９５５号明細書 特開平２−１５８２８９号公報 特開平６−２３５９００号公報 特開平１０−３２１０２５号公報

本発明は、斜め方向の入射光線に対しても、透過光線を効果的に遮蔽しすることができ、かつ着色を抑えられる光学素子を提供することを目的とする。

また本発明は、当該光学素子を用いた、偏光素子、照明装置および液晶表示装置を提供することを目的とする。

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。

１．少なくとも１種の反射偏光子（ａ）が少なくとも２層以上積層されており、かつ反射偏光子（ａ）の間には、偏光特性を変化させる少なくとも１種以上の位相差相（ｂ）が少なくとも１層以上積層されており、これらの組み合わせにより、入射光線の入射角によって入射光線の透過率が異なり、遮蔽された光線は吸収されずに反射するように設計された光学素子において、
少なくとも１層の反射偏光子（ａ）が、ある円偏光を透過し、逆の円偏光を選択的に反射する円偏光型反射偏光子（ａ１）であり、
少なくとも１層の反射偏光子（ａ）が、直交する直線偏光の内の一方を透過し、他方を選択的に反射する直線偏光型反射偏光子（ａ２）であり、
位相差層（ｂ）が、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１）であることを特徴とする光学素子。

２．位相差層（ｂ１）が、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が２．０以上である二軸性位相差層であり、
前記二軸性位相差層の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする上記１記載の光学素子。

３．位相差層（ｂ１）が、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が−１．０以下である二軸性位相差層であり、
前記二軸性位相差層の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする上記１記載の光学素子。

４．位相差層（ｂ１）が、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィン系ポリマーおよびノルボルネン系ポリマーから選ばれるいずれか少なくとも１種を材料とする延伸フィルムであることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の光学素子。

５．位相差層（ｂ１）が、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドから選ばれるいずれか少なくとも１種の材料とする配向フィルムであることを特徴とする上記１または２記載の光学素子。

６．位相差層（ｂ１）が、
正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１１）と
正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が１．０である一軸性位相差層（ｂ１２）との複合体であり、
前記一軸性位相差層（ｂ１２）の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする上記１記載の光学素子。

７．位相差値を有する層（ｂ１１）が、反射波長帯域を可視光領域以外に有するコレステリック液晶相のプラナー配向を固定したものであることを特徴とする上記６記載の光学素子。

８．一軸性位相差層（ｂ１２）が、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィン系ポリマーおよびノルボルネン系ポリマーから選ばれるいずれか少なくとも１種を材料とする延伸フィルムであることを特徴とする上記６または７記載の光学素子。

９．円偏光型反射偏光子（ａ１）として、コレステリック液晶材料を用いたことを特徴とする上記１〜８のいずれかに記載の光学素子。

１０．直線偏光型反射偏光子（ａ２）が、グリッド型偏光子であることを特徴とする上記１〜９のいずれかに記載の光学素子。

１１．直線偏光型反射偏光子（ａ２）が、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であることを特徴とする上記１〜９のいずれかに記載の光学素子。

１２．多層薄膜積層体が蒸着多層薄膜であることを特徴とする上記１１記載の光学素子。

１３．直線偏光型反射偏光子（ａ２）が、複屈折を有する２種以上の材料による、２層以上の多層薄膜積層体であることを特徴とする上記１〜９のいずれかに記載の光学素子。

１４．多層薄膜積層体が、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であることを特徴とする上記１３記載の光学素子。

１５．上記１〜１４のいずれかに記載の光学素子の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の外側に、二色性直線偏光子が貼り合わされていることを特徴とする偏光素子。

１６．上記１〜１４のいずれかに記載の光学素子の円偏光型反射偏光子（ａ１）の外側に、λ／４板および二色性直線偏光子が貼り合わされていることを特徴とする偏光素子。

１７．λ／４板が、面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が−１．０〜−２．０を満足するものであることを特徴とする上記１６記載の偏光素子。

１８．裏面側に反射層を有する面光源の表面側に上記１〜１４のいずれかに記載の光学素子、または上記１５〜１７のいずれかに記載の偏光素子を有することを特徴とする照明装置。

１９．上記１８記載の照明装置の光出射側に、液晶セルを有することを特徴とする液晶表示装置。

２０．液晶セルに対して、視認側に、液晶セルを透過した視認側の光線を拡散する視野角拡大フィルムを配置してなることを特徴とする上記１９記載の視野角拡大液晶表示装置。

２１．視野角拡大フィルムとして、実質的に後方散乱、偏光解消を有さない拡散層を用いたことを特徴とする上記２０記載の視野角拡大液晶表示装置。

反射偏光子間に、偏光状態を変化させる素子（位相差層）を挟み込んだ光学素子の集光性と輝度向上の同時発現のメカニズムについて、以下理想的なモデルで説明すると以下のようになる。図５、図６参照。

光源より出射された自然光は、１枚目の反射偏光子（ａ）によって透過偏光と偏光反射に分離される。そして、透過した偏光は、配置された正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してはλ／８以上の位相差を有する位相差層（ｂ）によって、透過した偏光の法線方向付近の角度の光は、２枚目の反射偏光子（ａ）の透過する偏光であるためそのまま透過する。法線方向から傾いた角度では、位相差によって偏光状態が変化し、２枚目の反射偏光子（ａ）で反射される偏光成分が増加し、反射される。特に位相差がλ／２程度の時に効果的に反射される。反射された偏光は再び位相差を受け偏光状態が変化し１枚目の反射偏光子（ａ）の透過する偏光となるため、１枚目の偏光反射を透過して光源部へと戻される。１枚目の反射偏光子（ａ）による反射光および２枚目の反射偏光子（ａ）による反射光は光源の下に設けられた拡散反射板などによって偏光解消するとともに光線方向が曲げられる。戻った光の一部は法線方向付近の反射偏光子の透過する偏光となるまで反射を繰り返し輝度向上に貢献する。

反射偏光子（ａ）として、円偏光型反射偏光子（ａ１）を用いた場合は、図５に示すように、位相差層（ｂ）として、正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１１：以下Ｃプレートとも呼ぶ）によって、方位角によらず偏光変換される。Ｃプレートの斜め入射光に対する位相差がλ／２程度の時には丁度入射光とは逆の円偏光となる。

反射偏光子（ａ）として、直線偏光型反射偏光子（ａ２）を用いた場合に、例えば、位相差層（ｂ）として、Ｃプレートを単独で用いた場合には、Ｃプレートに斜め方向から入射する光線に対する光軸は常に光線方向と直交するため位相差が発現せず偏光変換されない。そのため、図６に示すように直線偏光を偏光軸と４５°または−４５°に遅相軸方向を有したλ／４板（ｂ１２）で円偏光に変換した後、逆円偏光にＣプレートの位相差によって変換し、再び円偏光をλ／４板（ｂ１２）で２枚目の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の透過方向の直線偏光へと変換すれば良い。２枚のλ／４板の間にＣプレートを挟み込んだ構造のものを用いる代わりに、正面位相差がλ／４であり厚み方向位相差がλ／２以上であるような２軸性位相差フィルムを直交または平行で２枚積層したり、正面位相差がλ／２であり厚み方向位相差がλ／２以上であるような２軸性位相差フィルムを用いても同様の効果が期待できる。上記の法線方向で３０°にて逆円偏光に変換される位相差層の場合、実質的には±１５〜２０度程度の範囲に透過光線は集中する。

このような反射偏光子（ａ）を２枚を用いた光学素子（平行光化フィルム）を用いて得られた平行光化バックライトは従来技術に比べ薄型であり平行度の高い光源を容易に得られる特徴を有する。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であるので、反射された非平行光成分はバックライト側に戻り、散乱反射し、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。

上記光学素子（平行光化フィルム）では、円偏光型（ａ１）または直線偏光型（ａ２）の反射偏光子、すなわち同型の反射偏光子（ａ）が使用されていた。しかし、円偏光型反射偏光子（ａ１）を用いた場合には、１枚の反射偏光子（ａ１）の法線方向から斜め方向での偏光状態が大きく崩れるために、偏光度が低下する問題がある。この場合、平行光化された光は、光源の法線方向からの角度が大きい（６０°以上）ときに、大きく色付いていた。また、直線偏光型反射偏光子（ａ２）を用いた場合には、斜め方向の偏光状態は非常に良好であるが、反射偏光子間には、正面位相差を有する位相差層を、偏光軸に対して４５°に配置するために、視角による軸方向の異方性が大きくなる。この結果、画面の方位によっては、集光性が高い方位と低い方位が混在していた。

そこで、本発明では、反射偏光子（ａ）として、円偏光型反射偏光子（ａ１）と直線偏光型反射偏光子（ａ２）をそれぞれ少なくとも１枚以上用い、かつ、これら異型の反射偏光子間に、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１）を配置した光学素子を開発した。かかる光学素子は、斜め方向の入射光線に対しても、透過光線を効果的に遮蔽することができ優れた輝度特性を有し、かつ、着色により制御できる。

以下に図面を参照しながら本発明を説明する。図１、図２は、円偏光型反射偏光子（ａ１）と、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の間に、可視光波長領域において、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１）が配置されている光学素子の断面図である。

（反射偏光子（ａ））
反射偏光子は、偏光の選択反射の波長帯域が互いに重なっている少なくとも１枚以上の円偏光型反射偏光子（ａ１）と少なくとも１枚以上の直線偏光型反射偏光子（ａ１）が用いられる。波長帯域の重なりは、輝度向上の観点よりは視感度の高い５５０ｎｍ付近の波長の光に対してその反射が達成されることが望ましく、少なくとも５５０ｎｍ±１０ｎｍの波長領域であることが望ましい。更に、色付きの観点や、液晶表示装置などにおけるＲＧＢ対応の観点よりは可視光全波長領域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおいて反射波長帯域が重なっていることがより望ましい。かかる観点より反射偏光子は全く同一の組合せでも良いし、一方が可視光全波長で反射を有するもので、他方が部分的に反射するものでも良い。

（円偏光型反射偏光子（ａ１））
円偏光型反射偏光子（ａ１）としては、たとえば、コレステリック液晶材料が用いられる。反射偏光子（ａ１）においては選択反射の中心波長はλ＝ｎｐで決定される（ｎはコレステリック材料の屈折率、ｐはカイラルピッチ）斜め入射光に対しては、選択反射波長がブルーシフトするため、前記重なっている波長領域はより広い方が好ましい。

本発明において、円偏光型反射偏光子（ａ１）を構成するコレステリック液晶には、適宜なものを用いてよく、特に限定はない。例えば、高温でコレステリック液晶性を示す液晶ポリマー、または液晶モノマーと必要に応じてのキ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。

コレステリック液晶層の形成は、従来の配向処理に準じた方法で行うことができる。例えば、トリアセチルセルロースやアモルファスポリオレフィンなどの複屈折位相差が可及的に小さな支持基材上に、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等の膜を形成してレーヨン布等でラビング処理した配向膜、またはＳｉＯの斜方蒸着層、または延伸処理による配向膜等上に、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。

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、シクロヘキサノン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフランなどを適宜に選択して用いることができる。

また液晶ポリマーの加熱溶融物、好ましくは等方相を呈する状態の加熱溶融物を前記に準じ展開し、必要に応じその溶融温度を維持しつつ更に薄層に展開して固化させる方法などを採用することができる。当該方法は、溶媒を使用しない方法であり、従って作業環境の衛生性等が良好な方法によっても液晶ポリマーを展開させることができる。なお、液晶ポリマーの展開に際しては、薄型化等を目的に必要に応じて配向膜を介したコレステリック液晶層の重畳方式なども採ることができる。

さらに必要に応じ、これらの光学層を成膜時に用いる支持基材／配向基材から剥離し、他の光学材料に転写して用いることもできる。

（直線偏光型反射偏光子（ａ２））
直線偏光型反射偏光子（ａ２）としては、グリッド型偏光子、屈折率差を有する２種以上の材料による２層以上の多層薄膜積層体、ビームスプリッターなどに用いられる屈折率の異なる蒸着多層薄膜、複屈折を有する２種以上の材料による２層以上の複屈折層多層薄膜積層体、複屈折を有する２種以上の樹脂を用いた２層以上の樹脂積層体を延伸したもの、直線偏光を直交する軸方向で反射／透過することで分離するものなどがあげられる。

例えばＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＣに代表される延伸により位相差を発生する材料やＰＭＭＡに代表されるアクリル系樹脂、ＪＳＲ製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。

（位相差層（ｂ１））
位相差層（ｂ１）は、可視光領域における正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有するものである。一般的には正面位相差は、５５０ｎｍ波長の光に対してλ／４±４０ｎｍ程度、さらには±１５ｎｍの範囲に入るものが好ましい。その配置は直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸と該位相差層（ｂ１）の遅層軸方向が４５°（−４５°）±５°の角度で配置される。

正面位相差は垂直入射された偏光を直線偏光から円偏光への変換、あるいは円偏光から直線偏光の変換が目的であるので、λ／４程度，望ましくは全可視領域においてλ／４程度となるのが望ましい。

斜め方向からの入射光に対しては効率的に偏光変換されるべく全反射させる角度などによって適宜決定される。例えば、法線からのなす角６０°程度で完全に全反射させるには６０°で測定したときの位相差がλ／２程度になるように決定すればよい。ただし、反射偏光子による透過光は、反射偏光子自身のＣプレート的な複屈折性によっても偏光状態が変化しているため、通常挿入されるＣプレートのその角度で測定したときの位相差はλ／２よりも小さな値でよい。Ｃプレートの位相差は入射光が傾くほど単調に増加するため、効果的な全反射を３０°以上のある角度傾斜した時に起こさせる目安として３０°の角度の入射光に対してλ／４以上有すれば良い。

位相差層（ｂ１）は１層でもよく、また２層以上の組合せでもよい。１層の位相差層（ｂ１）としては、たとえば、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、Ｎｚ係数が２．０以上である二軸性位相差層、または−１．０以下である二軸性位相差層があげられる。前記二軸性位相差層の遅層軸方向は、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されている。

また、２層の位相差層（ｂ１）としては、図３、図４に示すように、位相差層（ｂ１）は、正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１１）と、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつＮｚ係数が１．０である一軸性位相差層（ｂ１２）との複合体があげられる。すなわち、２層以上の場合は、１枚の１軸性位相差層（ｂ１２）と、１枚あるいはそれ以上の正面方向の位相差はほぼゼロ０で、法線方向から傾斜した時に位相差が生じるＣプレート（ｂ１１）を組み合わせればよい。正面位相差は垂直入射された偏光が保持される目的であるので、λ／１０以下であることが望ましい。

前記一軸性位相差層（ｂ１２）の遅層軸方向は、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されている。なお、前記位相差層（ｂ１）が、層（ｂ１１）と一軸性位相差層（ｂ１２）との複合体の場合には、図３、図４に示すように、円偏光型反射偏光子（ａ１）側が、層（ｂ１１）となるように配置するのが好ましい。

位相差層（ｂ１）の材質は上記のような光学特性を有するものであれば、特に制限はない。位相差層（ｂ１）を１層で形成する２軸性位相差層、および位相差層（ｂ１）を２層で形成する場合に用いる１軸性位相差層（ｂ１２）は、たとえば、複屈折性を有するプラスチック材料を延伸処理したものを特に制限なく使用できるが、プラスチック材料としては可視光域において透明性に優れ、透過率が８０％以上であるものが好ましい。かかるプラスチック材料としては、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系材料、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロースやジアセチルセルロースなどの酢酸セルロース系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、シクロオレフィン系ポリマー、ノルボルネン系ポリマー、さらにこれらの変性ポリマーがあげられる。これらのなかでもポリカーボネート、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィン系ポリマーおよびノルボルネン系ポリマーが好適に用いられる。あるいは液晶材料を１軸性にホメオトロピック配向させたものも可能であり、前記コレステリック液晶を製膜した方法と同様に行われる。ただし、コレステリック液晶ではなくネマチック液晶材料を用いる必要がある。

その他、位相差層（ｂ１）を１層で形成する、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、Ｎｚ係数が２．０以上である二軸性位相差層は下記の製造方法によって製造できる。従来、位相差層に用いられる材料、また当該材料に係わる製造方法では、複屈折差が出にくいため面内位相差［（ｎｘ−ｎｙ）・ｄ］を大きくするためには、フィルム厚みｄを大きくする必要があった。一方、薄いフィルムにした場合には延伸倍率を大きくする必要があるため位相差値の精度が低下する。特に位相差層（ｂ１）を１層で形成するＮｚ係数が２．０以上である２軸性位相差層は、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの特性を示すフィルムが必要となる。この様な２軸性の位相差層（ｂ１）を得る場合には面内の２方向と厚み方向の三次元の屈折率を制御する必要があるが、二軸延伸方法ではｘ軸及びｙ軸方向の延伸倍率を大きくする必要があって光学軸や面内位相差の精度低下がボーイング現象などで大きくなる。これらの問題をクリアにし、さらに薄型フィルムにすることが可能となる方法として、下記の製造方法があげられる。詳しくは特願２００２−１２０２７９号に記載されている。

すなわち、前記製造方法は、面内の屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚ、厚さをｄ、（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ＝ｎα及び（ｎｘ−ｎｙ）・ｄ＝Ｒｅとしたとき、液状化した固体ポリマーの展開層を固体化させて形成した前記ｎαが０．０１〜０．３の透明フィルムに、その面内で分子を配向させる処理を施して、Ｒｅが可視光に対して１／４波長又は１／２波長である特性を付与した複屈折性フィルムを得るものである。かかる製造方法により得られる複屈折性フィルムを、位相差層（ｂ１）を１層で形成するＮｚ係数が２．０以上である２軸性位相差層として用いることができる。

複屈折性フィルムを形成する固体ポリマーについては特に限定はなく、従来に準じた適宜な光透過性のものを１種又は２種以上用いることができる。固体ポリマーは、光透過率が７５％以上、特に８５％以上の透光性に優れるフィルムを形成しうるポリマーが好ましい。また前記したｎαを示す透明フィルムの安定した量産性等の点より、延伸方向の屈折率が低くなる負の複屈折性を示す固体ポリマーが好ましく用いうる。かかる固体ポリマーは、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎz の特性を示す複屈折性フィルムの形成にも有利である。

前記した負の複屈折性を示す固体ポリマーとしては、たとえば、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン（特に、ポリアリールエーテルケトン）、ポリアミドイミド、ポリエステルイミドなどがあげられる。複屈折性フィルムの形成には、その固体ポリマーの１種、又は２種以上を混合したものなどを用いうる。固体ポリマーの分子量は特に制限されないが、一般にはフィルムへの加工性などの点より重量平均分子量が１０００〜１００万、さらには１５００〜７５万、特に２０００〜５０万が好ましい。

複屈折性フィルムの母体となる透明フィルムの形成は、固体ポリマーを液状化してそれを展開し、その展開層を固体化させることにより行うことができる。透明フィルムの形成に際しては安定剤や可塑剤や金属類等からなる種々の添加剤を必要に応じて配合することができる。また固体ポリマーの液状化には、熱可塑性の固体ポリマーを加熱して溶融させる方式や、固体ポリマーを溶媒に溶解させて溶液とする方法などの適宜な方式を採ることができる。

従って当該展開層の固体化は、前者の溶融液ではその展開層を冷却させることにより、後者の溶液ではその展開層より溶媒を除去して乾燥させることにより行うことができる。その乾燥には自然乾燥（風乾）方式や加熱乾燥方式、特に４０〜２００℃程度の加熱乾燥方式、減圧乾燥方式などの適宜な方式の１種又は２種以上を採ることができる。製造効率や光学的異方性の発生を抑制する点からはポリマー溶液を塗工する方式が好ましい。

前記の溶媒としては、例えば塩化メチレン、シクロヘキサノン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフランなどの各種溶媒を１種又は２種以上用いることができる。溶液は、フィルム形成に適した粘度の点より、溶媒１００重量部に対して固体ポリマーを２〜１００重量部、さらには５〜５０重量部、特に１０〜４０重量部溶解させたものが好ましい。

固体ポリマーを液状化したものの展開には、例えばスピンコート法、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、グラビア印刷法等のキャスティング法、押出法などの適宜なフィルム形成方式を採ることができる。特に、厚さムラや配向歪ムラ等の少ないフィルムの量産性などの点より、キャスティング法等の溶液製膜法が好ましい。なおその場合、ポリイミドとしては芳香族二無水物とポリ芳香族ジアミンから調製された溶媒可溶性のもの（特表平８−５１１８１２号公報）を好ましく用いうる。

ｎαが０．０１〜０．３の特性の付与は、前記した液状化した固体ポリマーの展開層を固体化させて透明フィルムを形成する過程で付与することができる。特に前記に例示した負の複屈折性を示す固体ポリマーでは、液状化したものの展開層を固体化させる操作だけで当該ｎαの特性を付与することができる。

ｎαは、最終的に得られる複屈折性フィルムのｎα・ｄ（以下、Ｒｚともいう）に影響する。そのＲｚの制御、特にフィルムの薄膜化の点より透明フィルムの好ましいｎαは、０．０２〜０．２である。なお前記のｄは、フィルム厚である。

複屈折性フィルムのＲｅが可視光に対して１／４波長又は１／２波長である特性は、透明フィルムに、その面内で分子を配向させる処理を施すことにより付与される。かかる処理で負の複屈折性を示す固体ポリマーにおけるｎｘ＞ｎｙ＞ｎz の特性も付与される。すなわち、上記した液状化物の展開による透明フィルムの形成過程は、ｎｚの制御を目的とし、その形成過程で得られる透明フィルムは、ｎｘ≒ｎｙ、従ってＲｅ≒０ｎｍの特性を示すものであるが普通であり、フィルム厚を５０μｍとしてもＲｅが３０ｎｍ未満、特に０〜１０ｎｍのものである。Ｒｅ＝０は、ｎｘ＝ｎｙを意味する。

従ってかかる製造方法は、特に負の複屈折性を示す固体ポリマーを用いた場合に、透明フィルムの形成過程でｎｚ、ひいてはＲｚを制御し、その透明フィルムの面内において分子を配向させる処理でｎｘとｎｙ、ひいてはＲｅを制御するものである。かかる役割分担方式には、例えば二軸延伸方式等の従来のＲｚとＲｅを同時的に制御する方法に比べて少ない延伸率で目的を達成でき、Ｒｅの特性や光学軸の各精度に優れた複屈折性フィルム、特に負の複屈折性を示す固体ポリマーによるｎｘ＞ｎｙ＞ｎz に基づくＲｚとＲｅの特性や光学軸の各精度に優れた二軸性の複屈折性フィルムが得られやすい利点がある。

透明フィルムの面内において分子を配向させる処理は、フィルムの伸張処理又は／及び収縮処理として施すことができ、その伸張処理は、例えば延伸処理などとして施すことができる。延伸処理には逐次方式や同時方式等による二軸延伸方式、自由端方式や固定端方式等の一軸延伸方式などの適宜な方式の１種又は２種以上を適用することができる。ボーイング現象を抑制する点よりは一軸延伸方式が好ましい。延伸処理温度は、従来に準じることができ、透明フィルムを形成する固体ポリマーのガラス転移温度の近傍、特にガラス転移温度以上が一般的である。

一方、収縮処理は、例えば透明フィルムの塗工形成を基材上で行って、その基材の温度変化等に伴う寸法変化を利用して収縮力を作用させる方式などにより行うことができる。その場合、熱収縮性フィルムなどの収縮能を付与した基材を用いることもでき、そのときには延伸機等を利用して収縮率を制御することが望ましい。

得られる複屈折性フィルムにおけるＲｚとＲｅの大きさは、固体ポリマーの種類や、液状化物の塗工方式等の展開層の形成方式、乾燥条件等の展開層の固体化方式や、形成する透明フィルムの厚さなどにて制御することができる。透明フィルムの厚さは、薄型化を目的に通常０．５〜３０μｍ、さらには１〜２５μｍ、特に２〜２０μｍとされる。

位相差層（ｂ１）の薄型化の点より好ましい複屈折性フィルムは、フィルム厚をｄ、ｎｘ＞ｎｙ（ｎｘが遅相軸）として、フィルム厚１μｍあたりのＲｅ（Ｒｅ／ｄ）に基づいて３〜１００ｎｍ、さらには５〜７５ｎｍ、特に１０〜５０ｎｍを満足するものである。また負の複屈折性を示す固体ポリマーを用いた場合、フィルム厚１μｍあたりのＲｚ（Ｒｚ／ｄ）が５ｎｍ以上、さらには１０〜１００ｎｍ、特に２０〜７０ｎｍの複屈折性フィルムであることが好ましい。

本発明による複屈折性フィルムの好ましい製造方法は、溶媒に溶解させて液状化した固体ポリマーを支持基材上に展開して乾燥させ、その固体化物からなるｎｘ＝ｎｙないしｎｘ≒ｎｙの透明フィルムに伸張処理又は収縮処理の一方又は両方を施して面内で分子を配向させ、目的とする波長の位相差Ｒｅ、さらには必要に応じてのｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚやＲｚの特性を付与する方式である。この方式によれば、透明フィルムを基材で支持した状態で処理できて製造効率や処理精度などに優れており、連続調製造も可能である。

前記支持基材には適宜なものを用いることができ、特に限定はない。複屈折性フィルムは、その支持基材が透明フィルムと一体化したものであってもよいし、支持基材より分離した透明フィルムよりなっていてもよい。前者の支持基材一体型の場合、延伸処理等で支持基材に生じた位相差を複屈折性フィルムにおける位相差として利用することもできる。後者の分離方式は、延伸処理等で支持基材に生じた位相差が不都合な場合などに有利である。なお前者の支持基材一体型の場合、その支持基材としては透明なポリマー基材が好ましく用いられる。

前記ポリマー基材を形成するものの例としては、上記固体ポリマーで例示したものやアセテート系ポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリノルボルネン、ポリオレフィン、アクリル系ポリマー、セルロース系樹脂、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、液晶ポリマー、またはアクリル系、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ないし紫外線硬化型の樹脂などがあげられる。支持基材による位相差の影響を抑制する点よりはアセテート系ポリマーの如く等方性に優れるものが好ましい。なお前記のポリマーは、透明フィルムの形成にも用いうる。

位相差層（ｂ１１）：Ｃプレートとしては、例えば、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ) 以外に反射波長を有するコレステリック液晶のプラナー配向状態を固定したものや、棒状液晶のホメオトロピック配向状態を固定したもの、ディスコチック液晶のカラムナー配向やネマチック配向を利用したもの、負の１軸性結晶を面内に配向させたもの、２軸性配向したポリマーフィルムなどがあげられる。

可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）以外に選択反射波長を有するコレステリック液晶のプラナー配向状態を固定したＣプレートは、コレステリック液晶の選択反射波長としては、可視光領域に色付きなどがないことが望ましい。そのため、選択反射光が可視領域にない必要がある。選択反射はコレステリックのカイラルピッチと液晶の屈折率によって一義的に決定される。選択反射の中心波長の値は近赤外領域にあっても良いが、旋光の影響などを受けるため、やや複雑な現象が発生するため、３５０ｎｍ以下の紫外部にあることがより望ましい。コレステリック液晶層の形成については、前記した反射偏光子におけるコレステリック層形成と同様に行われる。

ホメオトロピック配向状態を固定したＣプレートは、高温でネマチック液晶性を示す液晶性熱可塑樹脂または液晶モノマーと必要に応じての配向助剤を電子線や紫外線などの電離放射線照射や熱により重合せしめた重合性液晶、またはそれらの混合物が用いられる。液晶性はリオトロピックでもサーモトロピック性のいずれでもよいが、制御の簡便性やモノドメインの形成しやすさの観点より、サーモトロピック性の液晶であることが望ましい。ホメオトロピック配向は、例えば、垂直配向膜（長鎖アルキルシランなど）を形成した膜上に前記複屈折材料を塗設し、液晶状態を発現させ固定することによって得られる。

ディスコティック液晶を用いたＣプレートとしては、液晶材料として面内に分子の広がりを有したフタロシアニン類やトリフェニレン類化合物のごとく負の１軸性を有するディスコティック液晶材料を、ネマチック相やカラムナー相を発現させて固定したものである。負の１軸性無機層状化合物としては、たとえば、特開平６−８２７７７号公報などに詳しい。

ポリマーフィルムの２軸性配向を利用したＣプレートは、正の屈折率異方性を有する高分子フィルムをバランス良く２軸延伸する方法、熱可塑樹脂をプレスする方法、平行配向した結晶体から切り出す方法などにより得られる。

（各層の積層）
前記各層の積層は、重ね置いただけでも良いが、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。

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。

光学素子の作製は、図１、図４に示すように光源側（Ｄ）に直線偏光型反射偏光子（ａ２）を配置し、次に位相差層（ｂ１）、円偏光型反射偏光子（ａ１）の順に積層する方法（１）でもよく、図２、図３に示すように光源側（Ｄ）に円偏光型反射偏光子（ａ１）を配置し、次に位相差層（ｂ１）、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の順に積層する方法（２）が考えられるが、特に限定するものではない。

また、液晶ディスプレイへ応用する場合には、図１〜４に示すように、光学素子の円偏光型反射偏光子（ａ１）の外側に二色性直線偏光子（Ｐ）が積層される。

前記（２）の方法で積層する場合は、光学素子を透過した後の偏光は直線偏光となるため、その偏光軸と二色性直線偏光子（Ｐ）の偏光軸が一致するようにする。前記（１）の方法で積層した場合は、光学素子を透過した後の偏光は円偏光であるため、円偏光から直線偏光に変換するため、λ／４板（ｃ）を介し二色性直線偏光子（Ｐ）を配置する。このλ／４板（ｃ）は、位相差層（ｂ１２）と同様のλ／４層と同じであってもよいが、好ましくはＮｚ係数が−１．０〜−２．０であるものが望ましい。

（集光バックライトシステム）
光源たる導光板の下側（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。

本発明の光学素子（平行光化フィルム）とバックライト光源（Ｄ）の間には適当な拡散板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（平行光化フィルム）とバックライト間に挟み込んでも良いし、平行光化フィルムに貼り合わせてもよい。

光学素子（平行光化フィルム）を貼り合わせた液晶セルをバックライトと近接して配置する場合、フィルム表面とバックライトの隙間でニュートンリングが生じる恐れがあるが、本発明における光学素子（平行光化フィルム）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（平行光化フィルム）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。

（液晶表示装置）
上記光学素子は、液晶セルの両側に偏光板が配置されている液晶表示装置に好適に適用され、上記光学素子は液晶セルの光源側面の偏光板側に適用される。なお、図１〜４では、液晶パネルとして光源側面の偏光板（Ｃ）のみが記載されている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

前記λ／４波長板は、使用目的に応じた適宜な位相差板が用いられる。１／４波長板は、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御することができる。位相差板としては、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーなどの液晶材料からなる配向フィルム、液晶材料の配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。１／４波長板の厚さは、通常０．５〜２００μｍであることが好ましく、特に１〜１００μｍであることが好ましい。

可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

また位相差板は、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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又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おり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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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クリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。

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。

なお、正面位相差は、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）により計測した値と、位相差層の厚さｄ（ｎｍ）から、正面位相差：（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ、を算出した。また、傾斜位相差は、フィルムを任意の角度に傾けたときの位相差値を測定した。

なお、反射波長帯域は、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。

実施例１
選択反射波長域が４１０ｎｍ〜８３０ｎｍの帯域にあるコレステリック液晶層を円偏光型反射偏光子（ａ１）として利用した。また、直線偏光型反射偏光子（ａ２）として３Ｍ製のＤＢＥＦを利用した。

光重合性ネマチック液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ２４２）およびカイラル剤（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）および光開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７）と溶媒（トルエン）を選択反射波長中心が３５０ｎｍとなるように調整配合した塗工液を、市販のＰＥＴフィルム上にワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みで６μｍとなるように塗設し、溶媒を乾燥した。その後、一度この液晶モノマーの等方性転位温度まで温度を上げ、溶媒を乾燥した後、徐々に冷却して均一な配向状態を有した層を形成した。得られた膜にＵＶ照射を行い、配向状態を固定してＣプレート層を得た。このＣプレートの位相差を測定したところ、５５０ｎｍ波長の光に対して正面方向では２ｎｍ、３０°傾斜させて測定したときの位相差は１４０ｎｍであった。当該Ｃプレートを位相差層（ｂ１１）として利用した。また、ポリカーボネートフィルムを一軸延伸して得られた、正面位相差は１３８ｎｍ、Ｎｚ係数が１．０の延伸フィルムを一軸性位相差層（ｂ１２）として利用した。

また、二色性直線偏光子として、日東電工（株）製の偏光板（ＮＰＦ−ＳＥＧ１４２５ＤＵ）を使用した。これらを、図３に示すように、粘着剤を介して貼り合わせることで、偏光素子を得た。このとき、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の透過軸と一軸性位相差層（ｂ１２）の遅相軸とは４５°ずらして配置した。

実施例２
ポリカーボネートフィルムを二軸延伸して得られた、正面位相差は１３８ｎｍ、Ｎｚ係数が−１．２の延伸フィルムをλ／４板（ｃ）として利用した。当該λ／４板（ｃ）を、実施例１の部材と組み合わせて、図４に示すように積層して偏光素子を得た。このとき、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の透過軸と一軸性位相差層（ｂ１２）の遅相軸とは４５°ずらして配置した。

実施例３
光重合性ネマチック液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ２４２）およびカイラル剤（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）および光開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７）と溶媒（トルエン）を選択反射波長中心が３５０ｎｍとなるように調整配合した塗工液を、予め離型処理剤（オクタデシルトリメトキシシラン）を薄く塗設済みのＰＥＴフィルム上にワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みで３μｍとなるように塗設し、溶媒を乾燥した。その後、一度この液晶モノマーの等方性転位温度まで温度を上げ、溶媒を乾燥した後、徐々に冷却して均一な配向状態を有した層を形成した。得られた膜にＵＶ照射を行い、配向状態を固定してＣプレート層を得た。このＣプレートの位相差を測定したところ、５５０ｎｍ波長の光に対して正面方向では２ｎｍ、３０°傾斜させて測定したときの位相差は２４０ｎｍであった。

実施例２において、当該Ｃプレートを位相差層（ｂ１１）として利用したこと以外は実施例２と同様にして各部材を配置し、図４に示す偏光素子を得た。

実施例４
ポリカーボネートフィルムを二軸延伸して得られた、正面位相差は１３８ｎｍ、Ｎｚ係数が２．２の延伸フィルムを位相差層（ｂ１）として利用した。３０°傾斜させて測定したときの位相差は２０８ｎｍであった。当該位相差層（ｂ１）を、実施例１の部材と組み合わせて、図２に示すように積層して偏光素子を得た。

実施例５
ポリカーボネートフィルムを二軸延伸して得られた、正面位相差は１３８ｎｍ、Ｎｚ係数が−１．２の延伸フィルムを位相差層（ｂ１）として利用した。３０°傾斜させて測定したときの位相差は１２０ｎｍであった。当該位相差層（ｂ１）を、実施例１の部材と組み合わせて、図２に示すように積層して偏光素子を得た。

実施例６
２，２′−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）へキサフルオロプロパンと、２，２′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′−ジアミノビフェニルから合成されたポリイミドの１５重量％シクロヘキサノン溶液を、厚さ５０μｍトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム上に塗布し、１００℃で１０分間乾燥処理して残存溶媒量が７重量％で厚さが６μｍ、正面位相差が２ｎｍ、３０°傾斜したときの位相差が２５０ｎｍであるフィルムを得た。次いで、ＴＡＣフィルムと共に１６０℃で１０％の縦１軸延伸処理を加えた後、ＴＡＣフィルムより分離した。これを位相差層（ｂ１）として利用した。この位相差層（ｂ１）は、正面位相差が１４０ｎｍ、３０°傾斜したときの位相差が２５０ｎｍであった。Ｎｚ係数は、２．６であった。当該位相差層（ｂ１）を実施例１の他部材と組み合わせて図２に示すように積層して偏光素子を得た。

比較例１
光重合性ネマチック液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ２４２）およびカイラル剤（ＢＡＳＦ社製，ＬＣ７５６）および光開始剤（チバスペシャルティケミカルズ社製，イルガキュア９０７）と溶媒（トルエン）を選択反射波長中心が３５０ｎｍとなるように調整配合した塗工液を、市販のＰＥＴフィルム上にワイヤーバーを用いて乾燥後の厚みで１５μｍとなるように塗設し、溶媒を乾燥した。その後、一度この液晶モノマーの等方性転位温度まで温度を上げ、溶媒を乾燥した後、徐々に冷却して均一な配向状態を有した層を形成した。得られた膜にＵＶ照射を行い、配向状態を固定してＣプレート層を得た。このＣプレートの位相差を測定したところ、５５０ｎｍ波長の光に対して正面方向では４ｎｍ、３０°傾斜させて測定したときの位相差は３９０ｎｍであった。

当該Ｃプレートを位相差層（ｂ１１）として利用したこと以外は、実施例１および実施例２に記載の部材を組み合わせて、図５に示すように積層して偏光素子を得た。

比較例２
実施例１に記載の部材を組み合わせて、図６に示すように積層して偏光素子を得た。

（評価）
上記偏光素子を、市販のライトテーブル（拡散光源、３波長管）上に配置した。得られた偏光素子は、光源側が反射偏光子面側となるように配置し、鉛直情報よりの輝度（正面輝度）とその法線方向に対して傾けたときの輝度および色度を、視野角測定装置 ＥＬＤＩＭ製ＥＺ−ＣＯＮＴＲＡＳＴにて測定した。図７乃至図１４に法線方向に対して傾けたときの輝度視角分布をしめす。図の横軸θは、０°：法線方向（正面）に対して、傾けた角度を示し、（−）は逆方向に傾けた角度を示す。縦軸は、明るさ（相対値）を示す。以上より、図は視角を倒したときの明るさの変化を表す。法線方向が明るく、斜め方向が暗くなっていれば高性能であることを示す。

また、表１に正面輝度、斜めの色付きを示す。斜めの色付きは、上記装置により正面色度（ｘ₀ ，ｙ₀ ）、および斜め±６０°からの色度（ｘ₆₀，ｙ₆₀）を測定し、色相の差（Δｘｙ）を下記式から求め、
Δｘｙ＝（（ｘ₀ −ｘ₆₀）² ＋（ｙ₀ −ｙ₆₀）² ）^0.5
その結果、Δｘｙの値を下記基準で評価した。
○：０．１未満、
△：０．１〜０．２未満、
×：０．２以上 、とした。

本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図である。 本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図である。 本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図である。 本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図である。 従来の液晶表示装置の一部を示す断面図である。 従来の液晶表示装置の一部を示す断面図である。 実施例１の輝度視角分布を示すグラフである。 実施例２の輝度視角分布を示すグラフである。 実施例３の輝度視角分布を示すグラフである。 実施例４の輝度視角分布を示すグラフである。 実施例５の輝度視角分布を示すグラフである。 実施例６の輝度視角分布を示すグラフである。 比較例１の輝度視角分布を示すグラフである。 比較例２の輝度視角分布を示すグラフである。

符号の説明

ａ１ 円偏光型反射偏光子
ａ２ 直線偏光型反射偏光子
ｂ（ｂ１，ｂ１１，ｂ１２） 位相差層
ｃ １／４波長板
Ｐ 偏光板
Ｄ バックライト

Claims (21)

1. 少なくとも１種の反射偏光子（ａ）が少なくとも２層以上積層されており、かつ反射偏光子（ａ）の間には、偏光特性を変化させる少なくとも１種以上の位相差相（ｂ）が少なくとも１層以上積層されており、これらの組み合わせにより、入射光線の入射角によって入射光線の透過率が異なり、遮蔽された光線は吸収されずに反射するように設計された光学素子において、
   少なくとも１層の反射偏光子（ａ）が、ある円偏光を透過し、逆の円偏光を選択的に反射する円偏光型反射偏光子（ａ１）であり、
   少なくとも１層の反射偏光子（ａ）が、直交する直線偏光の内の一方を透過し、他方を選択的に反射する直線偏光型反射偏光子（ａ２）であり、
   位相差層（ｂ）が、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１）であることを特徴とする光学素子。
2. 位相差層（ｂ１）が、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が２．０以上である二軸性位相差層であり、
   前記二軸性位相差層の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする請求項１記載の光学素子。
3. 位相差層（ｂ１）が、正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が−１．０以下である二軸性位相差層であり、
   前記二軸性位相差層の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする請求項１記載の光学素子。
4. 位相差層（ｂ１）が、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィン系ポリマーおよびノルボルネン系ポリマーから選ばれるいずれか少なくとも１種を材料とする延伸フィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子。
5. 位相差層（ｂ１）が、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミドおよびポリエステルイミドから選ばれるいずれか少なくとも１種の材料とする配向フィルムであることを特徴とする請求項１または２記載の光学素子。
6. 位相差層（ｂ１）が、
   正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３０°以上傾けて入射した入射光に対してλ／８以上の位相差値を有する層（ｂ１１）と
   正面位相差（法線方向）がほぼλ／４であり、かつ面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が１．０である一軸性位相差層（ｂ１２）との複合体であり、
   前記一軸性位相差層（ｂ１２）の遅層軸方向が、直線偏光型反射偏光子（ａ２）の偏光軸に対して４５°（−４５°）±５°の角度で配置されていることを特徴とする請求項１記載の光学素子。
7. 位相差値を有する層（ｂ１１）が、反射波長帯域を可視光領域以外に有するコレステリック液晶相のプラナー配向を固定したものであることを特徴とする請求項６記載の光学素子。
8. 一軸性位相差層（ｂ１２）が、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、シクロオレフィン系ポリマーおよびノルボルネン系ポリマーから選ばれるいずれか少なくとも１種を材料とする延伸フィルムであることを特徴とする請求項６または７記載の光学素子。
9. 円偏光型反射偏光子（ａ１）として、コレステリック液晶材料を用いたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学素子。
10. 直線偏光型反射偏光子（ａ２）が、グリッド型偏光子であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光学素子。
11. 直線偏光型反射偏光子（ａ２）が、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であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光学素子。
12. 多層薄膜積層体が蒸着多層薄膜であることを特徴とする請求項１１記載の光学素子。
13. 直線偏光型反射偏光子（ａ２）が、複屈折を有する２種以上の材料による、２層以上の多層薄膜積層体であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光学素子。
14. 多層薄膜積層体が、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であることを特徴とする請求項１３記載の光学素子。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の光学素子の直線偏光型反射偏光子（ａ２）の外側に、二色性直線偏光子が貼り合わされていることを特徴とする偏光素子。
16. 請求項１〜１４のいずれかに記載の光学素子の円偏光型反射偏光子（ａ１）の外側に、λ／４板および二色性直線偏光子が貼り合わされていることを特徴とする偏光素子。
17. λ／４板が、面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚとしたとき、式：（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で定義されるＮｚ係数が−１．０〜−２．０を満足するものであることを特徴とする請求項１６記載の偏光素子。
18. 裏面側に反射層を有する面光源の表面側に請求項１〜１４のいずれかに記載の光学素子、または請求項１５〜１７のいずれかに記載の偏光素子を有することを特徴とする照明装置。
19. 請求項１８記載の照明装置の光出射側に、液晶セルを有することを特徴とする液晶表示装置。
20. 液晶セルに対して、視認側に、液晶セルを透過した視認側の光線を拡散する視野角拡大フィルムを配置してなることを特徴とする請求項１９記載の視野角拡大液晶表示装置。
21. 視野角拡大フィルムとして、実質的に後方散乱、偏光解消を有さない拡散層を用いたことを特徴とする請求項２０記載の視野角拡大液晶表示装置。
    

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