JP2008242349A - 光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学欠陥が少なく、正面および斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示するために用いる、ハンドリング性等に優れた光学素子を提供する。
【解決手段】ビカット軟化点が１２０℃以上のメタクリル樹脂により形成された層Ａと、メタクリル樹脂Ｂと弾性体粒子とを含有し、ビカット軟化点が９５℃〜１１５℃で且つ引張破壊ひずみが１５％以上である樹脂組成物により形成された層Ｂとの積層体からなる透明基材および該透明基材上に形成された選択反射層を有し、正面方向からの青色光のピーク波長に対してだけ選択反射若しくは選択吸収を若干示し、正面方向からの緑色光のピーク波長および赤色光のピーク波長に対して選択反射若しくは選択吸収を示さず、斜め方向からの青色光ピーク波長、緑色光のピーク波長および赤色光のピーク波長に対して選択反射若しくは選択吸収を示さない光学素子。
【選択図】なし

Description

本発明は、光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置に関する。具体的には、光学欠陥が少なく、正面および斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示するために用いる、耐高温高湿性、およびハンドリング性に優れ、十分な表面硬度を有する光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、光源と、二枚の二色性偏光子と、この二色性偏光子に挟まれて配置された液晶セルとを含むものである。冷陰極管、熱陰極管、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）などの光源からの光は、青色光（波長４１０〜４７０ｎｍ）、緑色光（波長５２０〜５８０ｎｍ）、および赤色光（波長６００〜６６０ｎｍ）がバランスされ白色発光する。該光は一枚目の二色性偏光子で直線偏光に変換される。該直線偏光は、液晶セルにおける電圧印加または電圧無印加の違いによって、位相がそのまままたは反転された直線偏光に変換される。一枚目の二色性偏光子の偏光透過軸と二枚目の二色性偏光子（検光子ともいう。）の偏光透過軸が直角の場合、液晶セルで位相が反転された直線偏光は二枚目の二色性偏光子を透過し、液晶セルで位相がそのままの直線偏光は二枚目の二色性偏光子を通過できない構成となる。一般に、入射角０度から入射する光に対して位相を反転できる（すなわち、位相を二分の一波長遅らせる）ものであっても、斜めから入射する光に対しては、位相の遅延をちょうど二分の一波長にすることができず、歪みを生じる。この歪みの度合いは波長によって異なってくる。その結果、正面から観察したときのカラー画像の色合いと、斜めから観察したときのカラー画像の色合いが異なる。

また、輝度を向上させるために反射性偏光子が使われることがある。反射性偏光子では、斜めから入射する光の選択反射帯域が真正面から入射する光の選択反射帯域に比べて短波長側にシフトする。正面から入射する光について可視光領域全体を反射できる反射性偏光子であっても、斜めから入射する光については長波長の光（赤色光）を反射できないことがある。このようなことから、液晶表示装置では、一般に、正面から観察したときのカラー画像の色合いと、斜めから観察したときのカラー画像の色合いが異なる。

この観察角度による色合いの相違を解消するために、特許文献１では、垂直入射光に対して波長λ１〜λ２（λ１＜λ２）に選択反射帯域を示すコレステリック液晶層からなり、組み合されて使用される光源の発光スペクトルの極大波長λ０に対してλ０＜λ１を満たすコリメータをバックライトシステムに配置することが提案されている。特許文献１に記載のコリメータは、様々な角度で進む光を、垂直方向に進む光だけに揃える機能を有するものである。従って、斜めから入射する光線はこのコリメータによって反射され透過しない。

また特許文献２では、法線方向の可視光領域の入射光に対しては透過特性を有し、赤外域に反射波長帯域を有し、法線方向に対する入射角が大きくなるにしたがい、反射波長帯域が短波長側に変化する赤外反射層（Ｂ）を照明装置に配置することが提案されている。特許文献２には赤外反射層（Ｂ）として、入射角４５度の波長７１０ｎｍ、６４０ｎｍまたは６１０ｎｍの光の透過率が１０％以下となるものが開示されている。すなわち、赤外反射層（Ｂ）は、斜めから入射する赤色光は赤外反射層（Ｂ）によってほぼ完全に反射または吸収されてしまう。

特開２００２−１６９０２６号公報（米国公開公報２００２／００３６７３５） 特開２００４−３０９６１８号公報

ところで、偏光板は、二色性偏光子と、その両面に積層された保護フィルムとからなるものである。二色性偏光子としては、一軸配向ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素および／または二色性染料を吸着させたものが一般的に使用されている。また保護フィルムとしてはトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣと言う）フィルム等のセルロースエステルフィルムが、その平面性、光線透過性、光学等方性等に優れるという理由から、一般的に使用されている。

しかしながら、ＴＡＣフィルムは水分透過率が高く、湿度による寸法変化が大きい。そのため、保護フィルムとして使用した場合には、偏光板の耐久性を損ね、偏光板の使用環境を制限してしまう。
例えば高温高湿の条件下では、ＴＡＣフィルムを透過した水分により、偏光子が脱色し、偏光特性は大きく低下してしまう。また、偏光板が大型化した場合には、湿度による偏光子、およびＴＡＣフィルムの寸法変化が原因となり、偏光板周辺部の偏光特性が低下してしまう現象が観られる。
従って、自動車搭載用等、高温高湿の過酷な条件下に曝される場合、あるいは大型テレヴィジョン等の大画面用途においては、より耐高温高湿性に優れた保護フィルムが要求される。

また、ディスプレイに配される偏光板保護フィルムについては、使用時における外部からのストレスに対する耐傷付き性も重要な特性となる。また、製造の観点からも、巻取り、搬送で傷がつかない、ハンドリング性の高さが求められている。これらの傷は光の散乱を引き起こし、表示装置の視認性の低下に繋がるからである。この影響は光源に近い位置に配置される保護フィルムほど大きく、表示装置の輝度むらや輝度欠陥（光学欠陥）として認識されてしまう。
従来は、ＴＡＣフィルム表面に紫外線硬化型樹脂、あるいは熱硬化型樹脂からなるハードコート層を形成して耐傷付き性を向上させてきた。しかしながら、斯様なハードコート層を形成しても、下層のセルロースフィルム自体が柔らかく、塑性変形してしまうため、十分な耐傷付き性を実現することはできなかった。

水分透過率、耐傷付き性を改善する手段として、保護フィルムにポリメチルメタクリレート（以下ＰＭＭＡ）樹脂フィルムを使用することが提案されている。ＰＭＭＡ樹脂フィルムは、光線透過率が高く、光学的等方性にも優れるため、保護フィルムとして使用できるとの記述が各種文献に散見される。またＰＭＭＡ樹脂フィルムは、ＴＡＣフィルムと比較して水分透過率が１／１００程度と低く、耐傷付き性も格段に優れる。

しかしながら、保護フィルムとしてのＰＭＭＡ樹脂フィルムには２つの欠点が存在する。
１点目は、機械的強度に劣り、非常に脆く、裂けやすいということである。容易に破断してしまうため、ロールトゥロールの合理的な製造工程で偏光板を生産することができない。
２点目は耐熱性が低いということである。偏光板の耐久性試験条件では、温度９０℃／９５％ＲＨという過酷な高温高湿下となる。また、バックライト側に配置される偏光板においては、常時バックライトから放出される熱に晒される状態で使用される。斯様な高温条件下においては、ＰＭＭＡ樹脂の機械強度が著しく低下し、偏光子を支持することができない。

特許文献３には、メチルメタクリレート単位とＮ−シクロへキシルマレイミド単位とからなる共重合体中に、多層構造のアクリルゴム粒子を混合した、耐熱性アクリル樹脂組成物が開示されている。本樹脂組成物は耐熱性に優れる上、アクリルゴム粒子の働きで機械的強度も改善され、フィルムへの加工に好適であると報告されている。しかしながら、アクリルゴム粒子を添加すると、耐傷付き性と高湿条件下での耐熱性が低下する傾向がある。

特許文献４には、メタクリル酸メチルとＮ−アルキルマレイミドや無水マレイン酸等との共重合体からなるフィルムを２軸延伸することで、機械的強度が向上し、耐久性、耐熱性に優れる偏光板保護フィルムとなることが開示されている。しかし、延伸することで光学異方性が発現し、ディスプレイ表示品質を損なう恐れがある。また高温条件下では、延伸で生じた分子配向が緩和されるため、フィルムの耐熱性が低下する傾向がある。

特許文献５には、軟質層（曲げ弾性率１５００ＭＰａ以下）と硬質層（曲げ弾性率１６００ＭＰａ以上）とを積層したアクリル系樹脂フィルムが開示されている。本フィルムを使用することで、耐傷付き性を高く維持しながら、機械的強度を改善することができると開示している。曲げ弾性率が１５００ＭＰａ以下の軟質層には、メタクリレート樹脂にゴム粒子を配合したものを用いている。メタクリレート樹脂としては、メタクリレートの単独重合体や、メタクリレートとアクリレートとの共重合体などが挙げられている。

特開平５−９８１１３号公報 特開平５−２８８９２９号公報 特開平２００２−２９２８０８号公報

本発明の目的は、正面および斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示するために用いる光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置を提供することにある。
本発明の目的は、光学欠陥が少なく、光学性能、耐高温高湿性、およびハンドリング性に優れ、十分な表面硬度を有する、偏光板保護フィルムに適した光学素子、偏光板、位相差板、照明装置、および液晶表示装置を提供することにある。

本発明者は、上記特許文献に開示されている液晶表示装置を正面から観察した場合には、青色、緑色および赤色が良くバランスした画像が得られるが、斜めから観察した場合には、黒表示時に青みを帯びた画像になってしまうことに気付いた。そして、この原因は、上記特許文献１および２で用いているコリメータまたは赤外反射層（Ｂ）が斜めから入射する赤色光を遮断しすぎているからであることに思い至った。
また本発明者は、特許文献３で提案された積層フィルムを検討した結果、高湿条件下での耐熱性の低下が確認された。そこで本発明者は、この原因を、当該フィルムが曲げ弾性率１５００ＭＰａ以下という極めて柔らかい層を有するため、ビカット軟化点が９５℃より低くなることによるものと推定した。

そこで、本発明者は、 青色光、緑色光、および赤色光の各波長領域にそれぞれ発光強度のピークを示す波長を有する光源と液晶パネルとの間に、
特定のビカット軟化点等を有するメタクリル樹脂の層Ａと弾性体粒子とメタクリル樹脂とを含む樹脂組成物の層Ｂとを含む積層体上に、選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層を形成してなり、正面方向からの青色光のピーク波長に対してだけ選択反射若しくは選択吸収を若干示し、正面方向からの緑色光のピーク波長および赤色光のピーク波長に対して選択反射若しくは選択吸収を示さず、斜め方向からの青色光ピーク波長、緑色光のピーク波長および赤色光のピーク波長に対して選択反射若しくは選択吸収を示さない光学素子、または
特定のビカット軟化点等を有するメタクリル樹脂の層Ａと弾性体粒子とメタクリル樹脂とを含む樹脂組成物の層Ｂとを含む積層体上に、選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層を形成してなり、正面方向からの青色光のピーク波長、緑色光のピーク波長および赤色光のピーク波長に対して選択反射若しくは選択吸収を示さず、斜め方向からの緑色光のピーク波長および赤色光のピーク波長に対して選択反射若しくは選択吸収を若干示す光学素子を、
液晶表示装置の照明装置に備えたところ、正面および斜めからの観察において同様の色バランスがとれた画像を表示でき、耐高温高湿性、およびハンドリング性に優れ、十分な表面硬度を有することを見出した。
本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を加え、完成するに至ったものである。

かくして本発明は、以下のものを含む。
（１） ビカット軟化点が１２０℃以上で且つメチルメタクリレート単位７０重量％以上を含有するメタクリル樹脂Ａにより形成された層Ａと、
メチルメタクリレート単位７０重量％以上を含有するメタクリル樹脂Ｂと、弾性体粒子とを含有し、ビカット軟化点が９５℃〜１１５℃で且つ引張破壊ひずみが１５％以上である樹脂組成物により形成された層Ｂとを、
それぞれ少なくとも１層有し、且つ
層Ｂが少なくとも一方の最表面層となる積層体からなる透明基材； および
該透明基材の上に形成された選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層を有し、
波長４４０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_B,N、波長４４０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_B,60、波長５３０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_G,N、波長５３０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_G,60、波長６２０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_R,N、および波長６２０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_R,60が
式〔１〕 ： （Ｔ_B,60／Ｔ_B,N）＞（Ｔ_G,60／Ｔ_G,N）≒（Ｔ_R,60／Ｔ_R,N）
の関係を満たす光学素子。

（２） 透明基材が、前記層Ａの両面に、前記層Ｂが積層されてなる、平均厚さが１００μｍ未満の積層体である、前記の光学素子。
（３） 正面方向において波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に少なくとも１つの選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する、前記の光学素子。
（４） 極角６０度方向において波長４５０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に少なくとも１つの選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する、前記の光学素子。
（５） 選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層がコレステリック規則性を持つ樹脂層を含む、前記の光学素子。

（６） 前記の光学素子と、直線偏光子とを積層させた偏光板。
（７） 前記の光学素子と、位相差素子とを積層させた位相差板。
（８） 光反射素子、光源、光拡散素子、および前記の光学素子が、この順に配置された照明装置。
（９） 光反射素子、光源、光拡散素子、および前記の偏光板が、この順に配置された偏光照明装置。
（１０） 光反射素子、光源、光拡散素子、前記の光学素子、直線偏光子、液晶パネルおよび検光子が、この順に配置された液晶表示装置。
（１１） 光源が冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、およびエレクトロルミネセンスから選択されるものである前記の液晶表示装置。

従来の液晶表示装置では、斜めから観察したときに、赤みを帯びることが多かった。それは、正面から観察したときの青色、緑色および赤色の光量バランスに対して、斜めから観察したときの赤色の光量が青色および緑色の光量に比べ相対的に高くなるからである。一方、特許文献１および２のように斜めから入射する波長７１０ｎｍ、６４０ｎｍまたは６１０ｎｍの光の透過率を１０％以下にしてしまうと、正面から観察したときの青色、緑色および赤色の光量バランスに対して、斜めから観察したときの赤色の光量が青色および緑色の光量に比べ相対的に低くなりすぎてしまう。その結果、斜めから液晶表示装置を観察したときに、青みや赤みを帯びたり、暗くなったりする傾向にあった。

本発明の光学素子は、極角０度（正面方向）において青色光を緑色光および赤色光に比べて相対的に透過し難くなっている。そして、斜め方向（例えば極角６０度）においては、青色光、緑色光および赤色光がほぼ同程度に透過するようになっている。また、本発明の光学素子は、極角０度（正面方向）において青色光、緑色光および赤色光がほぼ同程度に透過し、斜め方向（例えば極角６０度）においては緑色光および赤色光が青色光に比べ相対的に透過し難くなっている。このような透過特性を持つ本発明の光学素子は、白色光を斜めに透過させたときの色座標（ｘ、ｙ）のいずれかが、白色光を極角０度で透過させたときの色座標（ｘ_N，ｙ_N）に比べ、小さくなる。この光学素子と液晶パネルとを組み合わせると、観察角度による色座標のシフトが打ち消しあうので、斜めから観察したときの青色、緑色および赤色の色バランスが、正面から観察したときの青色、緑色および赤色のバランスと同様のバランスに調整できる。その結果、斜めから観察したときに、黄色みを帯びたり、青みを帯びたりすることがなくなり、色再現範囲を広くできる。

また、本発明の光学素子は、光学欠陥が少なく、柔軟で撓み性に優れ、表示画面に干渉縞などの視認不良が起きず、さらに表示画面の額縁付近での光漏れ、色むら、着色等による視認不良が無い液晶表示装置を提供できる。本発明の光学素子は、耐高温高湿性、およびハンドリング性に優れ、十分な表面硬度を有する。さらに、表面硬度が高いので、耐擦傷性にも優れている。

光源（四波長冷陰極管）の発光スペクトルの一例を示す図。 別の光源（ＲＧＢ発光ダイオード）の発光スペクトルの一例を示す図。 第一実施態様の光学フィルタの透過率の波長分布の一例を示す図。 本発明の光学素子（円偏光反射板）の一例を示す図。 実施例３の光学フィルタと液晶パネルを透過した光の色度座標（ｘ、ｙ）を示す図である。 実施例３の光学フィルタと液晶パネルを透過した光の正面方向色度座標と斜め方向色度座標との間の直線距離Δｘｙの分布を示す図である。 実施例４の光学フィルタと液晶パネルを透過した光の色度座標（ｘ、ｙ）を示す図である。 実施例４の光学フィルタと液晶パネルを透過した光の正面方向色度座標と斜め方向色度座標との間の直線距離Δｘｙの分布を示す図である。 比較例４の等方性フィルムと液晶パネルを透過した光の色度座標（ｘ、ｙ）を示す図である。 比較例４の等方性フィルムと液晶パネルを透過した光の正面方向色度座標と斜め方向色度座標との間の直線距離Δｘｙの分布を示す図である。

符号の説明

１：透明基材
２：配向膜
３：コレステリック樹脂層

本発明の光学素子は、波長４４０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_B,N、波長４４０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_B,60、波長５３０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_G,N、波長５３０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_G,60、波長６２０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_R,N、および波長６２０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_R,60が
式〔１〕 ： （Ｔ_B,60／Ｔ_B,N）＞（Ｔ_G,60／Ｔ_G,N）≒（Ｔ_R,60／Ｔ_R,N）
の関係を満たす選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する。

選択反射帯域若しくは選択吸収帯域は、特定波長域において透過率が他の部分よりも小さくなっている帯域である。より詳細には、選択反射帯域若しくは選択吸収帯域は、光学素子表面の界面反射による透過率低下の他に、光学素子の内部構造により、さらにその透過率が５％以上下回る特性を有する帯域のことである。界面反射を除いて、選択反射特性もしくは選択吸収特性を測定するには、例えば、光学素子の平均屈折率に近い液体媒質中に、当該光学素子を配置して測定用光ビームを入射させて分光透過光強度（強度Ａとする）を測定し、さらに、同様にして媒質のみでの分光透過強度（強度Ｂとする）を測定し、強度Ａを強度Ｂで除することで求めることができる。

図３の実線Ｎは極角０度における透過率の波長依存性を示すものである。選択反射帯域若しくは選択吸収帯域は、実線Ｎのように、特定波長域において透過率が他の部分よりも小さくなっている部分である。図３では選択反射帯域若しくは選択吸収帯域は放物線のような緩やかな谷を成しているが、矩形または台形の谷を成していてもよい。
この選択反射帯域若しくは選択吸収帯域は、極角によって、波長範囲が変化する。図３の破線Ａは斜め方向から観察したときの透過率である。斜め方向から観察すると正面方向から観察したときにくらべて短波長側に選択反射帯域若しくは選択吸収帯域がシフトする。
本発明の光学素子は、この現象を利用して、正面方向と斜め方向の透過率を前記のように波長ごとに変えたものである。

本発明の光学素子は、式〔１〕を満たす選択反射帯域または選択吸収帯域を有するものであればよい。（Ｔ_G,60／Ｔ_G,N）の値と（Ｔ_R,60／Ｔ_R,N）の値はほぼ等しい値となる必要がある。（Ｔ_G,60／Ｔ_G,N）の値を基準にして、（Ｔ_R,60／Ｔ_R,N）の値が、通常５％以内、好ましくは３％以内である。（Ｔ_B,60／Ｔ_B,N）の値は（Ｔ_G,60／Ｔ_G,N）の値よりも大きいことが必要である。（Ｔ_G,60／Ｔ_G,N）または（Ｔ_R,60／Ｔ_R,N）の値を基準にして、（Ｔ_B,60／Ｔ_B,N）の値が、通常１０％以上、好ましくは２０％以上大きくなっている。

このような選択反射帯域または選択吸収帯域を有するものとして少なくとも二つの実施態様が挙げられる。第一の実施態様は、極角０度（正面方向）において青色光が緑色光および赤色光に比べて相対的に透過し難くなっており、極角６０度において青色光、緑色光および赤色光がほぼ同程度に透過するようになっているものであり、第二の実施態様は、極角０度（正面方向）において青色光、緑色光および赤色光がほぼ同程度に透過し、極角６０度において緑色光および赤色光が青色光に比べ相対的に透過し難くなっているものである。

（第一実施態様）
第一実施態様の光学素子は、極角０度（正面方向）において青色光が緑色光および赤色光に比べて相対的に透過し難くなっており、極角６０度において青色光、緑色光および赤色光がほぼ同程度に透過するようになっているものである。
すなわち、第一実施態様の光学素子は、正面方向から観察したときに青色光の波長域に選択反射帯域または選択吸収帯域を有し、この選択反射帯域または選択吸収帯域が極角６０度で観察したときに波長域が短波長側にシフトして青色光の透過率が緑色光および赤色光の透過率とほぼ同じになるものである。

なお、液晶表示装置等に使用される光源は図１または図２に示すように青色光４１０〜４７０ｎｍの波長範囲、緑色光５２０〜５８０ｎｍの波長範囲、赤色光６００〜６６０ｎｍの波長範囲にそれぞれ発光強度のピークを有する。図１は４波長ＣＣＦＬ（冷陰極管）の発光スペクトルを示すものであり、図２はＲＧＢ発光ダイオード（ＬＥＤ）の発光スペクトルを示すものである。

第一実施態様の光学素子は、正面方向からの観察において、好ましくは波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍ、より好ましくは波長４１０〜４７０ｎｍの範囲全体に選択反射帯域または選択吸収帯域を有するようにしてもよいし、上記波長範囲の一部の範囲だけに選択反射帯域または選択吸収帯域を有するようにしてもよい。
この際、発光強度のピークを示す波長が選択反射帯域または選択吸収帯域に含まれることが好ましい。

第一実施態様の光学素子は、波長４４０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_B,Nが、通常５０〜８０％、好ましくは６０〜７０％であり、波長４４０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_B,60が、通常８０％以上であり、波長５３０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_G,Nが、通常８０％以上であり、波長５３０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_G,60が、通常８０％以上であり、波長６２０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_R,Nが、通常８０％以上であり、波長６２０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_R,60が、通常８０％以上である。

（第二実施態様）
第二実施態様の光学素子は、極角０度（正面方向）において青色光、緑色光および赤色光がほぼ同程度に透過し、極角６０度において緑色光および赤色光が青色光に比べ相対的に透過し難くなっているものである。
すなわち、第二実施態様の光学素子は、極角６０度の方向から観察したときに緑色光および赤色光の波長域にそれぞれ選択反射帯域または選択吸収帯域を有し、この選択反射帯域または選択吸収帯域が極角０度で観察したときに波長域が長波長側にシフトして緑色光および赤色光の透過率が青色光の透過率とほぼ同じになるものである。

なお、液晶表示装置等に使用される光源は図１または図２に示すように青色光４１０〜４７０ｎｍの波長範囲、緑色光５２０〜５８０ｎｍの波長範囲、赤色光６００〜６６０ｎｍの波長範囲にそれぞれ発光強度のピークを有する。
第二実施態様の光学素子は、極角６０度の方向からの観察において、緑色光〜赤色光の波長域の全体（波長４５０〜７００ｎｍ）にわたって選択反射帯域または選択吸収帯域を有するようにしてもよいが、緑色光波長域および赤色光波長域それぞれの発光強度のピークを示す波長に対応した波長域にそれぞれ選択反射帯域または選択吸収帯域を有するようにする方が好ましい。
また正面方向において、波長５２０ｎｍ〜６００ｎｍおよび波長６２０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲にそれぞれ選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有するものであることが好ましい。

第二実施態様の光学素子は、波長４４０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_B,Nが、通常８０％以上であり、波長４４０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_B,60が、通常８０％以上であり、波長５３０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_G,Nが、通常８０％以上であり、波長５３０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_G,60が、通常５０〜８０％、好ましくは６０〜７０％であり、波長６２０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_R,Nが、通常８０％以上であり、波長６２０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_R,60が、通常５０〜８０％、好ましくは６０〜７０％である。

本発明の光学素子は、透明基材と、該透明基材の上に形成された選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層を有するものである。

〔透明基材〕
本発明の光学素子を構成する透明基材は、層Ａと層Ｂとをそれぞれ少なくとも１層有し、層Ｂが最表面層を構成する、積層体からなる。また、透明基材は、全体の厚さが通常１００μｍ未満である。

層Ａは、ビカット軟化点が１２０℃以上で且つメチルメタクリレート単位７０重量％以上を含有するメタクリル樹脂Ａにより形成されている。
層Ｂは、メチルメタクリレート単位７０重量％以上を含有するメタクリル樹脂Ｂと、弾性体粒子とを含有し、ビカット軟化点が９５℃〜１１５℃で且つ引張破壊ひずみが１５％以上である樹脂組成物により形成されている。
本発明において、ビカット軟化点および引張破断ひずみは、実施例にて採用された条件で測定された値である。

＜メタクリル樹脂＞
層Ａおよび層Ｂはメタクリル樹脂を含む層である。本発明に用いるメタクリル樹脂は、メチルメタクリレート単位を７０重量％以上、好ましくは７０〜９８重量％、より好ましくは７０〜９５重量％、特に好ましくは７５〜９５重量％含有する。メタクリル樹脂がメチルメタクリレートの単独重合体でない場合、これと共重合可能なモノマー単位の含有量は、３０重量％以下、好ましくは２〜３０重量％、より好ましくは５〜３０重量％、特に好ましくは５〜２５重量％である。メタクリル樹脂は、メチルメタクリレートと、必要に応じて用いられるこれと共重合可能なモノマーとを、常法に従って重合することにより得られる。

共重合可能なモノマーとしては、Ｎ−アルキルマレイミド；無水マレイン酸；エステル部分に炭素数５〜２２の脂環式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル化合物；スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル化合物；アクリル酸メチル、アクリル酸エチルなどのアクリル酸アルキルエステル；など、脂肪族性の炭素−炭素二重結合を分子内に１つ有する化合物が挙げられる。芳香族ビニル化合物は、メチルメタクリレートとＮ−アルキルマレイミドや無水マレイン酸との共重合反応性を高めることができる。また、アクリル酸アルキルエステルを共重合することで、樹脂の高温での熱分解を抑制することができる。
メチルメタクリレートと共重合可能なモノマーの種類や使用割合を制御すること、他の配合剤を用いることなどにより、層Ａおよび層Ｂを形成することができる。

層Ａを構成するメタクリル樹脂Ａは、ビカット軟化点が１２０℃以上、好ましくは１２０〜１５０℃のものである。
このようなビカット軟化点を与えるメタクリル樹脂Ａとしては、メチルメタクリレート単位の他に、Ｎ−アルキルマレイミド単位、無水マレイン酸単位、およびエステル部分に炭素数５〜２２の脂環式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル化合物単位のいずれか１種以上を２〜３０重量％、好ましくは５〜２０重量％含有するものが好適な例として挙げられる。メチルメタクリレート単位以外の単位の割合が２重量％未満では耐熱性の改善効果が低下傾向になる、３０重量％を超えると成形性が損なわれる傾向になる。もちろん、メタクリル樹脂Ａは、ビカット軟化点が規定の範囲である限りにおいて、Ｎ−アルキルマレイミド単位、無水マレイン酸単位、およびエステル部分に炭素数５〜２２の脂環式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル化合物単位以外の単位を有していても良い。

Ｎ−アルキルマレイミド単位の中でも、特にアルキル部分が、メチル、イソプロピル、ｔ−ブチル、シクロへキシルなどの、メチル基または炭素数３〜７の分岐若しくは環状のアルキル基であるものが好ましい。アルキル部分が、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル等のノルマルアルキル基であるものは耐熱性の改善効果が小さくなる傾向がある。また、芳香族基でＮ−置換されたものは、得られた共重合体が黄色に着色し、光線透過率が低下傾向になる。

エステル部分に炭素数５〜２２の脂環式炭化水素基を有するメタクリル酸エステル化合物単位を共重合しても良い。炭素数５〜２２の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル、シクロへキシル、ノルボルニル、トリシクロ［５．２．１．０^2,6］デカ−８−イル等が挙げられる。
層Ａを構成するメタクリル樹脂Ａには、樹脂に一般的に配合される酸化防止剤等の微量成分を含んでいても良い。

層Ｂを構成する樹脂組成物は、ビカット軟化点が９５℃〜１１５℃、引張破壊ひずみが１５％以上のものである。この樹脂組成物は、メタクリル樹脂Ｂと弾性体粒子とを含有するものである。

＜弾性体粒子＞
本発明に用いられる弾性体粒子は、ゴム状弾性体からなる粒子である。ゴム状弾性体としては、アクリル酸エステル系ゴム状重合体、ブタジエンを主成分とするゴム状重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。アクリル酸エステル系ゴム状重合体としてはブチルアクリレ−ト、２−エチルヘキシルアクリレ−ト等を主成分とするものがある。これらの内ブチルアクリレ−トを主成分としたアクリル酸エステル系重合体およびブタジエンを主成分とするゴム状重合体が好ましい。弾性体粒子は、二種の重合体が層状になったものであってもよく、その代表例としては、ブチルアクリレ−ト等のアルキルアクリレ−トとスチレンのグラフト化ゴム弾性成分と、ポリメチルメタクリレ−トおよび／またはメチルメタクリレ−トとアルキルアクリレ−トの共重合体からなる硬質樹脂層とがコア−シェル構造で層を形成している弾性体粒子が挙げられる。

本発明に用いられる弾性体粒子は、メタクリル樹脂中に分散した状態における数平均粒径が好ましくは２．０μｍ以下、より好ましくは０．１〜１．０μｍ、特に好ましくは０．１〜０．５μｍである。弾性体粒子の一次粒子径が小さくても、凝集などによって形成される二次粒子の数平均粒径が大きいと、透明基材はヘイズ（曇り度）が高くなりすぎ、光線透過率が低くなるので、視認側には適さない傾向になる。また、数平均粒径が小さくなりすぎると可撓性が低下する傾向にある。

本発明において、弾性体粒子の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける屈折率ｎ_a（λ）は、マトリックスとなるメタクリル樹脂の波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおける屈折率ｎ_b（λ）との間に、｜ｎ_a（λ）−ｎ_b（λ）｜ ≦ ０．０５の関係を満たすことが好ましい。特に、｜ｎ_a（λ）−ｎ_b（λ）｜ ≦ ０．０４５であることがより好ましい。なお、ｎ_a（λ）およびｎ_b（λ）は、波長λにおける主屈折率の平均値である。｜ｎ_a（λ）−ｎ_b（λ）｜の値が上記値を超える場合には、界面での屈折率差によって生じる界面反射により、透明性が低下傾向になる。

本発明に用いられる弾性体粒子として、多層構造のアクリルゴム粒子を用いた樹脂組成物が特に好適である。多層構造のアクリルゴム粒子を用いると、ビカット軟化点を必要以上に低下させることなく引張破断ひずみを１５％以上にすることが容易にできる。多層構造のアクリルゴム粒子は公知の方法により製造することができる（例えば特開昭５７−２００４１２号公報など）。

弾性体粒子の添加量としては、樹脂組成物全体量の２０〜６０重量％であることが好ましい。弾性体粒子の量が少な過ぎると、引っ張り破壊ひずみ改良の効果が低下傾向になり、逆に多すぎるとビカット軟化点が低下気味になり、フィルムとしての耐熱性が低下傾向になる。

メタクリル樹脂Ｂとしては、メチルメタクリレート単位以外の単位を含まないものや、メチルメタクリレート単位以外にアクリル酸アルキルエステル単位を含むものが好適である。更に必要に応じて芳香族ビニル化合物単位を含むこともできる。

メタクリル樹脂Ｂと多層構造のアクリルゴム粒子とを含有する樹脂組成物は、例えば、「デルペットＳＲ」（製品名、旭化成ケミカルズ社製）などの耐衝撃性ＰＭＭＡ樹脂として市販されている。

透明基材は、層Ａおよび層Ｂ以外に、他の樹脂層を有していてもよい。他の樹脂層を構成する樹脂としては、上記以外のメタクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体等が挙げられる。また、これらから選ばれる２種以上を混練した樹脂組成物を使用しても良い。

層Ａ、層Ｂ、および他の樹脂層には、必要により他の添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等の酸化防止剤；ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤；ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤；染料や顔料等の着色剤；脂肪族アルコールのエステル、多官能アルコールのエステル、脂肪酸アミド、無機粒子等の滑剤；トリエステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、脂肪酸−塩基酸エステル系可塑剤等の可塑剤；等が挙げられる。

本発明に用いられる透明基材は、その製造方法によって限定されないが、生産性や厚さ精度に優れる点からＴダイを用いた溶融共押出成形法で得られたものが好ましい。
Ｔダイを用いた溶融共押出成形法では、メタクリル樹脂Ａ、樹脂組成物、および必要に応じて形成されるその他の樹脂層を構成する樹脂又は樹脂組成物を、それぞれ別個の押出機にて溶融し、溶融状態の樹脂又は樹脂組成物をＴダイからシート状に押し出し、シートを冷却ロールで引き取ることで、一気に積層構造の透明基材を作成することができる。

この際に、Ｔダイから押し出された直後のシート厚さＴ_tと冷却ロールで引き取られた後のシート厚さＴ_rとの比（Ｔ_t／Ｔ_r）が大きいほど透明基材の表面粗さは大きくなる。Ｔ_tとＴ_rの値を変更するためには、Ｔダイのスリットの間隙、冷却ロールの回転速度を変更する必要があるが、これらは透明基材の厚さむら等、他の品質にも影響を与えるため限界がある。一般的には、Ｔ_t／Ｔ_rを５〜４０の間で調整することが好ましい。

透明基材では層Ｂが最表面層となるように積層されるが、透明基材製造時において最表面層となった層Ｂを冷却ロールに接触させないようにするのが好ましい。すなわち、最表面層となった層Ｂとは反対の側の表面が冷却ロールに接触するようにすることが好ましい。共押出成形直後の層Ｂに冷却ロールを接触させると、弾性体粒子によって形成された表面突起が押しつぶされて、表面粗さが小さくなってしまう可能性もある。また、Ｔダイから押し出されたシートを平行な２本の金属ロールで挟み込む方法も一般的に使用されているが、斯様な方法でも表面の突起が押しつぶされて表面粗さが小さくなってしまう。層Ｂが配置されてなる最表面層は、層Ｂの温度が樹脂のガラス転移点以下に冷却された後に、他ロールに接触させることが好ましい。層Ｂを層Ａの両面に形成した場合、一方の層Ｂだけは冷却ロールに接触させることができるが、もう一方の層Ｂは最表面層とするために冷却ロールに接触させないことが好ましい。

透明基材は、各層を構成するフィルムを従来公知の成形法によって用意し、これらを接着剤で貼りあわせて製造することも可能である。
接着剤としては、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤、ポリエステル系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、変性ポリオレフィン系接着剤、ポリビニルアルキルエーテル系接着剤、ゴム系接着剤、エチレン−酢酸ビニル系接着剤、塩化ビニル−酢酸ビニル系接着剤、ＳＥＢＳ（スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体）系接着剤、ＳＩＳ（スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体）系接着剤、エチレン−スチレン共重合体などのエチレン系接着剤、エチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エチル共重合体などのアクリル酸エステル系接着剤などが挙げられる。これらの内、接着後に所定の弾性を維持するものがより好ましく、そのような接着剤としては、ＳＥＢＳ系接着剤、ＳＩＳ系接着剤、エチレン−酢酸ビニル系接着剤を挙げることができる。
この接着剤からなる層の平均厚さは、通常０．０１〜３０μｍ、好ましくは０．１〜１５μｍである。

本発明においては、透明基材全体の厚さは１００μｍ以下であることが好ましい。透明基材全体の厚さが１００μｍより厚いと、屈曲性が低下傾向になる。
また、透明基材は層Ａの合計厚さが３０μｍ以上であって、かつ層Ｂの合計厚さが透明基材全体の厚さの１０％以上であることが好ましく、３０％以上であることがより好ましい。層Ａの合計厚さが３０μｍより薄いと、耐熱性が低下傾向になる。また層Ｂの合計厚さが透明基材全体の厚さの１０％より小さいと、屈曲性、耐衝撃性が低下傾向になる。また、層Ａおよび層Ｂそれぞれの一層の厚さは、いずれも１μｍ以上とするのが、生産性と光学特性とのバランスの観点から望ましい。

本発明において、最表面層となった層Ｂの表面粗さ（Ｒａ）は、好ましくは８〜３０ｎｍ、より好ましくは１０〜２０ｎｍである。表面粗さが小さ過ぎると、透明基材の滑り性が悪化し、操作性が低下傾向になる。例えば、透明基材をロールトゥロールで搬送する際に、搬送ロールに透明基材が貼り付き、しわが入ったり、破断したりする。また透明基材をロールとして巻き取る際には、透明基材同士でこすれ、傷がついたり、透明基材間の空気抜けが十分に行われず、巻き取りロールの形状が悪化する場合がある。
一方で表面粗さが大き過ぎると、表面での光の散乱により、透明基材の透明性が低下傾向になる。

層Ｂが配置されてなる最表面層の表面粗さは、層Ｂに含まれる弾性体粒子の量や、透明基材の製造方法を制御することにより、上記範囲の値にすることができる。一般に、弾性体粒子の添加量が多いほど、表面粗さは大きくなる。

透明基材は、ハードコート層、反射防止層、防汚層、防眩層などの機能層が更に積層されたものであることが好ましい。各機能層は、表示素子製造に採用される通常の機能層を選択すればよく、積層方法は常法に従えば良い。

（ハードコート層）
ハードコート層は、表面硬度を高める機能を有する層であり、ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−４で示す鉛筆硬度試験（試験板はガラス板を用いる）で「Ｈ」以上の硬度を示すことが好ましい。このようなハードコート層が設けられた透明基材は、その鉛筆硬度が４Ｈ以上になることが好ましい。ハードコート層を形成する材料（ハードコート材料）としては、熱や光で硬化する材料であることが好ましく、例えば、有機シリコーン系、メラミン系、エポキシ系、アクリル系、ウレタンアクリレート系などの有機ハードコート材料；二酸化ケイ素などの無機ハードコート材料；などを挙げることができる。これらの中でも、接着力が良好であり、生産性に優れる観点から、ウレタンアクリレート系および多官能アクリレート系ハードコート材料が好ましい。

ハードコート層は、所望により、屈折率の調整、曲げ弾性率の向上、体積収縮率の安定化、並びに耐熱性、帯電防止性、および防眩性などの向上を図る目的で、各種フィラーを含有できる。また、ハードコート層は、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、レベリング剤、および消泡剤などの添加剤を含有できる。

（反射防止層）
反射防止層は、外光の移りこみを防止するための層であり、透明基材の表面（外部に露出する面）に直接またはハードコート層等の他の層を介して積層される。反射防止層が設けられた透明基材は、入射角５°、波長４３０ｎｍ〜７００ｎｍにおける反射率が２．０％以下であることが好ましく、波長５５０ｎｍにおける反射率が１．０％以下であることが好ましい。

反射防止層の厚さは、０．０１μｍ〜１μｍが好ましく、０．０２μｍ〜０．５μｍがより好ましい。反射防止層としては、当該反射防止層が積層される層（保護層やハードコート層など）の屈折率よりも小さい屈折率、具体的には１．３０〜１．４５の屈折率を有する低屈折率層からなるもの；無機化合物からなる薄膜の低屈折率層と無機化合物からなる薄膜の高屈折率層とを交互に複数積層したもの、などを挙げることができる。

前記低屈折率層を形成する材料は、屈折率の低いものであれば特に制限されない。例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂材料、樹脂中にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド材料、テトラエトキシシラン等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル材料等を挙げることができる。これらの低屈折率層を形成する材料は、重合済みのポリマーであってもよいし、前駆体となるモノマーやオリゴマーであってもよい。また、それぞれの材料は、防汚染性を付与するために、フッ素基を含有する化合物を含むことが好ましい。

前記のゾル−ゲル材料としては、フッ素基を含有するゾル−ゲル材料が好適に用いられる。フッ素基を含有するゾル−ゲル材料としては、フルオロアルキルアルコキシシランを例示できる。フルオロアルキルアルコキシシランは、たとえば、ＣＦ₃（ＣＦ₂）_nＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＲ）₃（式中、Ｒは炭素数１〜５個のアルキル基を示し、ｎは０〜１２の整数を示す）で表される化合物である。具体的には、フルオロアルキルアルコキシシランとしては、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、およびヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラン等を挙げることができる。この中でも、前記ｎが２〜６の化合物が好ましい。

低屈折率層は、熱硬化性含フッ素化合物または電離放射線硬化型含フッ素化合物の硬化物からなるものとすることができる。前記硬化物は、その動摩擦係数が０．０３〜０．１５であることが好ましく、水に対する接触角が９０〜１２０度であることが好ましい。硬化性含フッ素化合物としては、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物（例えば（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラデシル）トリエトキシシラン）等の他、架橋性官能基を有する含フッ素重合体を挙げることができる。

架橋性官能基を有する含フッ素重合体はフッ素含有モノマーと架橋性官能基を有するモノマーとを共重合することによって、またはフッ素含有モノマーと官能基を有するモノマーとを共重合し次いで重合体中の官能基に架橋性官能基を有する化合物を付加させることによって得ることができる。

含フッ素モノマーとしては、フルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール等のフルオロオレフィン類；ビスコート６ＦＭ（大阪有機化学社製）、Ｍ−２０２０（ダイキン社製）等の（メタ）アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられる。

架橋性官能基を有するモノマーまたは架橋性官能基を有する化合物としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどのグリシジル基を有するモノマー；アクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基を有するモノマー；ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレートなどのヒドロキシル基を有するモノマー；メチロールアクリレート、メチロールメタクリレート；アリルアクリレート、アリルメタクリレートなどのビニル基を有するモノマー；アミノ基を有するモノマー；スルホン酸基を有するモノマー；等を挙げることができる。

低屈折率層を形成するための材料としては、耐傷性を向上できる点で、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、フッ化マグネシウム等の微粒子をアルコール溶媒に分散したゾルが含まれたものを用いることができる。前記微粒子は、反射防止性の観点から、屈折率が低いものほど好ましい。このような微粒子は、空隙を有するものであってもよく、特にシリカ中空微粒子が好ましい。中空微粒子の平均粒径は、５ｎｍ〜２，０００ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。ここで、平均粒径は、透過型電子顕微鏡観察によって求められる数平均粒径である。

（防汚層）
防汚層は、撥水性、撥油性、耐汗性、および防汚性などを付与できる層である。防汚層を形成するために用いる材料としては、フッ素含有有機化合物が好適である。フッ素含有有機化合物としては、フルオロカーボン、パーフルオロシラン、またはこれらの高分子化合物などを挙げることができる。また、防汚層の形成方法は、形成する材料に応じて、蒸着、スパッタリング等の物理的気相成長法、化学的気相成長法、湿式コーティング法等を用いることができる。防汚層の平均厚さは、好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍ、より好ましくは３ｎｍ〜３５ｎｍである。
さらに、透明基材には、ガスバリア層、透明帯電防止層、プライマー層、電磁遮蔽層、下塗り層等のその他の層を設けてもよい。

以上のような機能層を形成する場合には、形成させる面に化学的処理を施すことが好ましい。化学的処理の手段としては、例えば、コロナ放電処理、スパッタ処理、低圧ＵＶ照射処理、プラズマ処理などが挙げられる。また透明基材は、前記化学的処理に加えて、機能層との密着性強化や防眩性付与を目的として、エッチング、サンドブラスト、エンボスロール等による機械的処理が施されていても良い。
これらの機能層の形成方法に格別な限定はなく、各機能層の形成に一般的な方法を採用すればよい。

本発明に用いられる透明基材は、その光弾性係数の絶対値が３０×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎ以下であることが好ましく、１０×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎ以下であることがより好ましく、５×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎ以下であることがさらに好ましい。光弾性係数が上記数値よりも大きくなると、当該透明基材が外部からの応力によって位相差を発現しやすくなり、光学性能を低下させる傾向がある。

本発明に用いられる透明基材は、面内方向のレターデーションＲｅ（Ｒｅ＝ｄ×（ｎ_x−ｎ_y）で定義される値；ｎ_xは面内の遅相軸の屈折率、ｎ_yは面内で遅相軸と直交する方向の屈折率；ｄは当該フィルムの平均厚さ）、および厚さ方向のレターデーションＲｔｈ（Ｒｔｈ＝ｄ×（［ｎ_x＋ｎ_y］／２−ｎ_z）で定義される値；ｎ_zは厚さ方向の屈折率）の絶対値が小さいものが好ましい。具体的には、当該透明基材の面内方向のレターデーションＲｅは、波長５５０ｎｍにおいて１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましく、３ｎｍ以下であることが特に好ましく、２ｎｍ以下であることが最も好ましい。当該透明基材の厚さ方向のレターデーションＲｔｈは、波長５５０ｎｍにおいて−１０ｎｍ〜＋１０ｎｍであることが好ましく、−５ｎｍ〜＋５ｎｍであることがより好ましい。

本発明に用いられる透明基材は、その透湿度が１０ｇ・ｍ^-2ｄａｙ^-1以上、２００ｇ・ｍ^-2ｄａｙ^-1以下であることが好ましい。透湿度を上記好適な範囲とすることにより、当該透明基材を偏光子の保護層として用いた場合に偏光子との密着性が向上する。透湿度は、４０℃、９２％ＲＨの環境下で、２４時間放置する試験条件で、ＪＩＳ Ｚ ０２０８に記載のカップ法により測定できる。

また、本発明に用いる透明基材は予め表面処理されているものが好ましい。表面処理を施すことにより、透明基材と後述の配向膜との密着性を高めることができる。表面処理の手段としては、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理等が挙げられる。また、透明基材の上に、接着層（下塗り層）を設けることも、透明基材と配向膜との密着性を高める上で好ましい。

〔選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層〕
本発明の光学素子を構成する選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層は、光学素子が上記式〔１〕の関係を満たす選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を示すことができるものであれば特に制限されない。

選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層として、例えば、屈折率の異なる無機酸化物を交互に蒸着した多層薄膜（例えば、コールドフィルターなど）；屈折率の異なる樹脂の薄膜を積層した薄膜；屈折率の異なる樹脂の多層膜を２軸延伸して得られる赤外反射フィルム；屈折率の異なる２種の樹脂膜を１軸延伸して赤外反射フィルムを得、それを直交させて積層したもの；コレステリック規則性を持つ樹脂層を含む円偏光反射板の選択反射帯域を赤外域としたもの；前記円偏光反射板の右捻れ品と左捻れ品を積層としたもの；同一捻れ方向のコレステリック規則性を持つ樹脂層を含む円偏光反射板２枚を１／２波長板を介して積層したもの；グリッド偏光子などが挙げられる。

本発明の好ましい実施態様の光学素子は、選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層がコレステリック規則性を持つ樹脂層（以下、コレステリック樹脂層ということがある。）を含むものである

図４は本発明の光学素子（円偏光反射板）の一例の構造を示す図である。
この円偏光反射板は、シート状の透明基材１に、配向膜２を形成し、さらにその上にコレステリック規則性を持つ樹脂層３を形成することによって得ることができる。

＜配向膜＞
前記配向膜は、コレステリック規則性を持つ樹脂層を面内で一方向に配向規制するために透明基材の表面に形成される。配向膜は、例えば、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などのポリマーを含有するものである。配向膜は、このようなポリマーを含有する溶液（配向膜用組成物）を膜状に積層し、乾燥させ、そして一方向にラビング等することで、得ることができる。

膜状に積層する方法としては、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、流延製膜法、バーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法などが挙げられる。
ラビングの方法は、特に制限されないが、例えばナイロンなどの合成繊維、木綿などの天然繊維からなる布やフェルトを巻き付けたロールで一定方向に配向膜を擦る方法が挙げられる。ラビングした時に発生する微粉末（異物）を除去して配向膜の表面を清浄な状態とするために、形成された配向膜をイソプロピルアルコールなどによって洗浄することが好ましい。
また、ラビングする方法以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法によっても、配向膜にコレステリック規則性を持つ樹脂層を面内で一方向に配向規制する機能を持たせることができる。
配向膜の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。

＜コレステリック樹脂層＞
コレステリック規則性は、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、さらに次の平面ではさらに角度がずれるという具合に、該平面の法線方向に分子軸の角度が次々にずれて（ねじれて）いく構造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造はカイラルな構造と呼ばれる。該平面の法線（カイラル軸）はコレステリック樹脂層の厚さ方向に略平行になっていることが好ましい。
コレステリック樹脂層の厚さは、１μｍ〜１０μｍが好ましく、１μｍ〜５μｍが特に好ましい。

＜コレステリック樹脂層を形成する材料（１）：液晶ポリマー＞
コレステリック樹脂層を形成する材料としては、先ず、液晶ポリマーが挙げられる。この液晶ポリマーを配向膜上に膜状に積層することでコレステリック樹脂層を得ることができる。

この液晶ポリマーとしては、メソゲン構造を有するポリマーがある。メソゲンは、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団である。
メソゲン構造を有するポリマーとしては、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、およびポリエステルイミド等のポリマー主鎖に、直接にまたは屈曲性を付与するスペーサー部を介して、パラ置換環状化合物等からなるメソゲン基を結合した構造を有するもの；ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサン、ポリマロネート等をポリマー主鎖に、直接にまたは共役性の原子団からなるスペーサー部を介して、パラ置換環状化合物等からなる低分子結晶化合物（メソゲン部）を結合した構造を有するものが挙げられる。

前記スペーサー部としては、ポリメチレン鎖やポリオキシメチレン鎖等が挙げられる。スペーサー部を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン部の化学構造等により適宜に決定される。一般にはポリメチレン鎖の場合には、該炭素原子数が１〜２０、好ましくは２〜１２であり、ポリオキシメチレン鎖の場合には、該炭素原子数が１〜１０、好ましくは１〜３である。

また、前記液晶ポリマーの他の例としては、低分子カイラル剤含有のネマチック液晶ポリマー；カイラル成分導入の液晶ポリマー；ネマチック液晶ポリマーとコレステリック液晶ポリマーの混合物等が挙げられる。カイラル成分導入の液晶ポリマーとは、それ自体がカイラル剤の機能を果たす液晶ポリマーである。ネマチック液晶ポリマーとコレステリック液晶ポリマーの混合物は、それらの混合比率を変えることによって、ネマチック液晶ポリマーのカイラル構造のピッチを調整することができるものである。

さらに、アゾメチン形、アゾ形、アゾキシ形、エステル形、ビフェニル形、フェニルシクロヘキサン形、およびビシクロヘキサン形のようなパラ置換芳香族単位やパラ置換シクロヘキシル単位等からなるネマチック配向性を付与するパラ置換環状化合物を有するものに、不斉炭素を有する化合物等からなる適宜なカイラル成分や低分子カイラル剤等を導入する方法等により、コレステリック規則性を付与したもの（特開昭５５−２１４７９号公報、米国特許第５３３２５２２号公報等を参照）も挙げることができる。なお、パラ置換環状化合物におけるパラ位の末端置換基としては、シアノ基やアルキル基、アルコキシル基等が挙げられる。

液晶ポリマーはその製法によって制限されない。液晶ポリマーは、例えば、メソゲン構造を有するモノマーをラジカル重合、カチオン重合またはアニオン重合することによって得られる。メソゲン構造を有するモノマーは、例えばアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルのようなビニル系モノマーに、直接にまたはスペーサー部を介してメソゲン基を公知の方法で導入することによって得ることができる。また、液晶ポリマーは、ポリオキシメチルシリレンのＳｉ−Ｈ結合を介し白金系触媒の存在下にビニル置換メソゲンモノマーを付加反応させることによって；主鎖ポリマーに付与した官能基を介して相間移動触媒を用いたエステル化反応によりメソゲン基を導入することによって；マロン酸の一部に必要に応じスペーサー部を介してメソゲン基を導入したモノマーとジオールとを重縮合反応させることによって得ることができる。

（液晶ポリマーに導入または含有させるカイラル剤）
液晶ポリマーに導入または含有させるカイラル剤としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、特開平６−２８１８１４号公報に記載されたカイラルモノマー、特開平８−２０９１２７号公報に記載されたカイラル剤、特開２００３−１３１１８７号公報に記載の光反応型カイラル化合物等が挙げられる。
またカイラル剤としては、カイラル剤の添加によって意図しない相転移温度の変化を避けるために、カイラル剤自身が液晶性を示すものが好ましい。さらに、経済性の観点からは、液晶ポリマーを捩じる効率を表す指標であるＨＴＰ（＝１／Ｐ・ｃ）の大きなものが好ましい。ここで、Ｐはカイラル構造のピッチ長を表し、ｃはカイラル剤の濃度を表す。カイラル構造のピッチ長とは、カイラル構造において分子軸の方向が平面を進むに従って少しずつ角度がずれていき、そして再びもとの分子軸方向に戻るまでのカイラル軸方向の距離のことである。

＜コレステリック樹脂層を形成する材料（２）：重合性組成物＞
コレステリック樹脂層を形成する好適な材料として、重合性液晶化合物を含有する重合性組成物、好ましくは重合性液晶化合物、重合開始剤、およびカイラル剤を含有する重合性組成物が挙げられる。この材料を用いてコレステリック樹脂層を形成する方法の例としては、重合性液晶化合物、重合開始剤およびカイラル剤、さらに必要に応じて界面活性剤、配向調整剤等を溶剤に溶解させた塗布液を得、これを基材に膜状に積層し、乾燥させ、その乾燥させた膜を重合させる方法がある。

（重合性組成物に含有させる重合性液晶化合物）
重合性液晶化合物としては、棒状液晶化合物が好ましく用いられる。
棒状液晶化合物としては、化学式〔４〕で表される化合物を挙げることができる。
Ｒ¹−Ｂ¹−Ａ¹−Ｂ³−Ｍ−Ｂ⁴−Ａ²−Ｂ²−Ｒ² 〔４〕
なお、化学式〔４〕中のＡ¹およびＡ²は、後述するようにスペーサー基であるが、このスペーサー基を省いて、直接にＢ¹とＢ³またはＢ⁴とＢ²が結合していてもよい。

化学式〔４〕中、Ｒ¹およびＲ²は重合性基を表す。重合性基であるＲ¹、Ｒ²の具体例としては、化１に示す（ｒ−１）〜（ｒ−１５）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

Ｂ¹、Ｂ²、Ｂ³およびＢ⁴は、それぞれ独立して単結合または二価の連結基を表す。また、Ｂ³、Ｂ⁴の少なくとも一方は、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であるのが好ましい。

Ａ¹およびＡ²は炭素原子数１〜２０のスペーサー基を表す。スペーサー基としては、例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基等が挙げられる。スペーサー基を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン基の化学構造等により適宜に決定される。一般にはポリメチレン基の場合には、炭素原子数が１〜２０、好ましくは２〜１２であり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素原子数が１〜１０、好ましくは１〜３である。

Ｍはメソゲン基を表す。メソゲン基Ｍの形成材料としては特に制限されないが、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。

（重合性組成物に含有させる重合開始剤）
前記重合開始剤には、熱重合開始剤と光重合開始剤とがあるが、重合反応が速いことから光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤としては、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号公報、同第２９５１７５８号公報）、オキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号公報）、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号公報、同第２３６７６７０号公報）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号公報）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号公報）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号公報）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号公報）などが挙げられる。

重合開始剤の量は、重合性液晶化合物１００重量部に対して１〜１０重量部であることが好ましく、１〜５重量部であることがさらに好ましい。光重合開始剤を用いたときには、照射光として紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、０．１ｍＪ／ｃｍ²〜５０Ｊ／ｃｍ²であることが好ましく、０．１ｍＪ／ｃｍ²〜８００ｍＪ／ｃｍ²であることがさらに好ましい。
紫外線の照射方法は、特に制限されない。また、重合転化率が１００％になるまでの紫外線照射量は、重合性液晶化合物の種類によって適宜選択される。

（重合性組成物に含有させるカイラル剤）
前記重合性組成物に含有させるカイラル剤としては、特開２００３−６６２１４号公報、特開２００３−３１３１８７号公報、米国特許第６４６８４４４号公報、ＷＯ第９８／００４２８号公報等に掲載されるものを適宜使用することが出来るが、液晶化合物を捩じる効率を表す指標であるＨＴＰの大きなものが経済性の観点から好ましい。ＨＴＰは、式：ＨＴＰ＝１／Ｐ・ｃで表される。ここで、Ｐはカイラル構造のピッチ長を表し、ｃはカイラル剤の濃度を表す。また、カイラル剤の添加による意図しない相転移温度の変化を避けるために、カイラル剤自身が液晶性を示すものを用いることが好ましい。

（重合性組成物に含有させるその他の配合剤）
前記塗布液および重合前の前記塗布液の膜の表面張力を調整するために界面活性剤を使用し得る。特に好ましくはノニオン系の界面活性剤であり、分子量が数千程度のオリゴマーであることが好ましい。このような界面活性剤としては、セイミケミカル社製ＫＨ−４０等が挙げられる。

重合性組成物に含有させる配向調整剤は、基材上に形成されたコレステリック樹脂層の空気側表面の配向状態を制御するためのものであり、前記界面活性剤を兼ねる場合もあるが、目的の配向状態によっては適宜樹脂類が用いられる。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、あるいはこれらの変性物が用いられるがこの限りではない。

塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、およびエーテル類が含まれる。特に環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。

塗布液を膜状に積層するには、公知の方法、例えば、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、およびダイコーティング法等を実施できる。

本発明に用いるコレステリック樹脂層は非液晶性の樹脂層であることが好ましい。非液晶性のものであると、周囲の温度や電界などによってコレステリック規則性が変化しないからである。非液晶性のコレステリック樹脂層は、前記重合性組成物として、重合性基を２以上有する重合性液晶化合物を含有したものを選択し、それを重合することによって得ることができる。重合性基を２以上有する重合性液晶化合物によって、コレステリック樹脂に比較的剛直な架橋構造が導入され、液晶性を生じない樹脂が得られるのである。

コレステリック規則性を持つ樹脂層に、光が入射すると、特定波長領域の左回りまたは右回りの何れかの円偏光のみが反射される。反射された円偏光以外の光は透過する。この円偏光が反射される特定波長領域が選択反射帯域である。
図４に示すように、円偏光反射板のコレステリック樹脂層に入射角θ１で入射した白色光は、コレステリック樹脂層表面で屈折して屈折角θ２でコレステリック樹脂層内を通過し、波長λに対応したピッチ長Ｐを持つコレステリック樹脂層（図４ではＰ２と表記された層）で一方の円偏光が反射角θ２で反射し、コレステリック樹脂層表面で屈折して出射角θ１で出射する。屈折はスネルの法則に従って行われる。

カイラル構造において分子軸が捩れる時の回転軸を表す螺旋軸４と、コレステリック樹脂層の法線とが平行である場合、カイラル構造のピッチ長Ｐと反射される円偏光の波長λとは式〔２〕および式〔３〕の関係を有する。
λ_c＝ｎ×Ｐ×ｃｏｓθ２ 式〔２〕
ｎ_o×Ｐ×ｃｏｓθ２≦λ≦ｎ_e×Ｐ×ｃｏｓθ２ 式〔３〕
式中、ｎ_oは棒状液晶化合物の短軸方向の屈折率を表し、ｎ_eは棒状液晶化合物の長軸方向の屈折率を表し、ｎ＝（ｎ_e＋ｎ_o）／２、Ｐはカイラル構造のピッチ長を表す。

すなわち、選択反射帯域の中心波長λ_cは、コレステリック樹脂層におけるカイラル構造のピッチ長Ｐに依存する。このカイラル構造のピッチ長を変えることによって、選択波長帯域を変えることができる。
正面方向から観察したときの選択反射帯域を波長３５０〜５００ｎｍに設けるために、ピッチ長は、好ましくは２００〜３６０ｎｍ、より好ましく２２０〜３３０ｎｍに調整する。
極角６０度の方向から観察したときの選択反射帯域を波長４５０〜７００ｎｍに設けるために、ピッチ長は、好ましくは２６０〜５００ｎｍ、より好ましく２８０〜４７０ｎｍに調整する。
正面方向から観察したときの選択反射帯域を波長５２０〜６００ｎｍに設けるために、ピッチ長は、好ましくは３００〜４３０ｎｍ、より好ましく３２０〜４００ｎｍに調整する。

正面方向から観察したときの選択反射帯域を波長６２０〜９００ｎｍに設けるために、ピッチ長は、好ましくは３６０〜６４０ｎｍ、より好ましく３８０〜６００ｎｍに調整する。
なお、ピッチ長とは、カイラル構造において分子軸の方向が平面を進むに従って少しずつ角度がずれていき、そして再びもとの分子軸方向に戻るまでのカイラル軸方向の距離のことである。
また、反射率はカイラル構造の積層数に応じて高くなる。反射率を調整するためにカイラル構造の層数、すなわち厚さを調整する。選択反射帯域の幅はｎ_oとｎ_eの差に依存するので、製造しやすい適切な液晶化合物を選択する。

本発明の光学素子を、直線偏光子と積層させることによって偏光板を得ることができる。また、本発明の光学素子を位相差素子と積層させることによって位相差板を得ることができる。直線偏光子や位相差素子と積層することによって、各素子間の空気層が排除され、界面における無用な反射や干渉を低減できる。
また本発明の光学素子を他の光学素子と組み合わせることによって照明装置、偏光照明装置、および液晶表示装置を得ることができる。

前記直線偏光子は、直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過するものである。例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル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などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの、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のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子、多層偏光子などの偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子が挙げられる。これらのうちポリビニルアルコールを含有する偏光子が好ましい。

本発明に用いる直線偏光子の偏光度は特に限定されないが、好ましくは９８％以上、より好ましくは９９％以上である。直線偏光子の平均厚さは好ましくは５μｍ〜８０μｍである。
液晶表示装置では、一対の直線偏光子（以下、一対の直線偏光子を、別々に、直線偏光子Ｘ、直線偏光子Ｙ（検光子）と言うことがある。）の偏光透過軸が互いに、平行または直角になるように、液晶セルを挟んで配置する。直線偏光子は吸湿によって偏光性能が変化することがある。これを防ぐために保護フィルムが直線偏光子Ｘまたは検光子の両面に通常貼り合わせてある。検光子に貼り合わされる保護フィルムには、反射防止層、防汚層、防眩層などが備わっていてもよい。

前記位相差素子は、光の位相を変化させることができる素子である。例えば、高分子フィルムを延伸して配向させたものが挙げられる。位相差素子は、直線偏光子に貼り合わされる前記保護フィルムとして用いることができる。

本発明の照明装置は、光反射素子、光源、光拡散素子、および本発明の光学素子が、この順に配置されたものである。また本発明の偏光照明装置は、光反射素子、光源、光拡散素子、および本発明の偏光板が、この順に配置されたものである。なお、偏光板は本発明の光学素子が直線偏光子よりも光拡散素子側になるように配置することが好ましい。その他に、プリズムシート、反射性偏光子、１／４波長板、１／２波長板、視野角補償フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルムなどが配置されていてもよい。

前記光反射素子は、光を反射することができる素子である。具体的には、反射性金属膜や白色膜を備えた反射板が挙げられる。本発明に用いる光源は白色光を発するものであればよく、冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、およびエレクトロルミネセンスから選択される。前記光拡散素子は輝度の面内分布をなくすために光を散乱し拡散光とする素子である。具体的には透明基材中にシリコーンビーズなどの光拡散材を分散させたもの（光拡散板と称することもある）、透明基材表面に光拡散材を塗布したもの（光拡散シートと称することもある）などが挙げられる。

本発明の液晶表示装置は、本発明の光学素子、または前記偏光板、前記位相差板、前記照明装置、もしくは前記偏光照明装置を備えるものである。特に、光源、本発明の光学素子、直線偏光子Ｘ、液晶セル、および直線偏光子Ｙが、この順に配置されたものであることが好ましい。その他に、反射素子、導光板、光拡散素子、プリズムシート、反射性偏光子、１／４波長板、１／２波長板、視野角補償フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルムなどが配置されていてもよい。

液晶セルは、数μｍのギャップを隔てて対向する透明電極を設けた２枚のガラス基板の間に液晶物質を充填し、この電極に電圧を掛けて液晶の配向状態を変化させてここを通過する光の量を制御するものである。
液晶物質の配向状態を変化させる方式（動作モード）などによって、液晶セルは分類され、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶セル、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶セル、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ型液晶セル、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）型液晶セルなどが挙げられる。

本発明の液晶表示装置では、光源で発光された白色光が、本発明の光学素子を透過し、次いで液晶パネルを透過して、画像を視認できるようになっている。光学素子では、正面方向の透過光の色度座標に比べ斜め方向の透過光の色度座標が相対的に青色または緑色になった光に変換される。液晶パネルでは、正面方向の透過光の色度座標に比べ斜め方向の透過光の色度座標が相対的に赤色または黄色になった光に変換されるので、光学素子を透過した光が液晶パネルを透過すると、正面方向および斜め方向ともに、青色、緑色、赤色のバランスが取れた白色光になる。

以下、実施例および比較例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。また、部および％は、特に記載のない限り重量基準である。

＜樹脂１＞
メチルメタクリレート（以下、ＭＭＡと記す。）１００重量部、Ｎ−シクロへキシルマレイミド１５重量部、スチレン１５重量部、アゾ−ｔ−ブタン０．０５重量部、トルエン２００重量部を有する混合物を調製し、次いで孔径０．０５μｍのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過しながら、重合槽に仕込んだ。重合槽中、窒素加圧下、１３０℃で１６時間溶液重合し、次いで徐々に加熱して、最終的に１８０℃で１６時間保持し、重合開始剤を分解させた。更に昇温して２３０℃で１時間保持した後、窒素加圧下で脱モノマー工程に供し、未反応モノマー等を除去して樹脂１を得た。

樹脂１のビカット軟化点は１２８℃、曲げ弾性率は３３００ＭＰａであった。
また、樹脂１の各構造単位の割合（重量比）は、¹Ｈ−ＮＭＲスペクトルによる測定の結果、ＭＭＡ／Ｎ−シクロヘキシルマレイミド／スチレン＝７７／１１／１２であった。
樹脂１の引っ張り破壊ひずみは５％であった。尚、本発明において樹脂の引っ張り破壊ひずみは、ＪＩＳ Ｋ ６７１７−２に準拠して試験片を作成し、サンプルが降伏を伴わずに破壊する場合は、引張破壊ひずみ、降伏後に破壊する場合は、引張破壊時呼びひずみの測定値をもって引っ張り破壊ひずみとした。

＜多層構造アクリル系ゴム粒子Ａの作成＞
かき混ぜ機とコンデンサーを備えた反応器中に、蒸留水６８６０ｍｌと乳化剤としてジオクチルスルホコハク酸ソーダ２０ｇとを投入し、攪拌しながら、窒素雰囲気下７５℃に昇温し、酸素の影響が無い状態下に、乳化剤入り蒸留水を得た。
この乳化剤入り蒸留水中に、ＭＭＡ２２０ｇ、ｎ−ブチルアクリレート３３ｇ、アリルメタクリレート（以下、ＡＬＭＡと記す。）０．８ｇおよびジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド（以下、ＰＢＰと記す）０．２ｇからなる混合液を加え、８０℃で１５分間保持し、第１層目を重合した。

次にｎ−ブチルアクリレート１２７０ｇ、スチレン３２０ｇ、ジエチレングリコールアクリレート２０ｇ、ＡＬＭＡ１３．０ｇおよびＰＢＰ１．６ｇからなる混合液を、第１層目の重合を終えた反応液中に、１時間にわたって連続的に滴下し、滴下終了後、更に４０分間かけて反応を進行させ、第２層目を重合した。

次に３層目の重合として、第２層目の反応を終えた反応液中に、ＭＭＡ３４０ｇ、ｎ−ブチルアクリレート２．０ｇ、ＰＢＰ０．３ｇおよびｎ−オクチルメルカプタン０．１ｇからなる混合液を添加し、更にＭＭＡ３４０ｇ、ｎ−ブチルアクリレート２．０ｇ、ＰＢＰ０．３ｇおよびｎ−オクチルメルカプタン１．０ｇからなる混合液を添加した。その後、温度を９５℃に上げ３０分間保持し、多層構造アクリル系ゴム粒子のラテックスを得た。ラテックスを少量採取し、吸光度法により平均粒径を求めたところ、２００ｎｍであった。
得られたラテックスを０．５％塩化アルミニウム水溶液中に投入して重合体を凝集させ、温水で５回洗浄後、乾燥して多層アクリル系ゴム粒子Ａを得た。

＜樹脂２＞
ＰＭＭＡ樹脂「デルペット８０ＮＨ」（製品名、旭化成ケミカルズ社製；メチルメタクリレート／メチルアクリレート共重合体）８０重量部と、多層アクリル系ゴム粒子Ａ２０重量部とを混合した後、２軸押出機を用いて２６０℃で溶融混練し樹脂２を得た。
樹脂２のビカット軟化点は１０２℃、曲げ弾性率は２５００ＭＰａであった。
樹脂２の引っ張り破壊ひずみは２０％であった。

＜樹脂３＞
ＰＭＭＡ樹脂「デルペット８０ＮＨ」（製品名、旭化成ケミカルズ社製；メチルメタクリレート／メチルアクリレート共重合体）２０重量部と、多層アクリル系ゴム粒子Ａ ８０重量部とを混合した後、２軸押出機を用いて２６０℃で溶融混練し樹脂３を得た。
樹脂３のビカット軟化点は９０℃、曲げ弾性率は１５００ＭＰａであった。
樹脂３の引っ張り破壊ひずみは５５％であった。

＜透明基材Ｏ＞
透明基材Ｏとして、ノルボルネン系重合体からなる、厚さ１００μｍの光学的に等方性なフィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムＺＦ１４」）を用いた。透明基材Ｏは、Ｒｅが２．５ｎｍ、Ｒｔｈが１４ｎｍ、光弾性係数が６×１０^-13ｃｍ²／ｄｙｎ、透湿度が１ｇ・ｍ^-2ｄａｙ^-1未満、表面粗さが２ｎｍであった。

＜透明基材Ａ＞
２種２層の多層共押出装置を使用し、樹脂１および樹脂２をそれぞれ、２０ｋｇ／ｈｒおよび２０ｋｇ／ｈｒの押出量で、７００ｍｍ幅、スリットの間隙が１ｍｍのＴ型ダイスよりシート状にして吐出させ、該シートを１００℃の金属ロールで１０ｍ／分程度の速度で引き取りながら冷却し、樹脂１層４０μｍ厚−樹脂２層４０μｍ厚が積層された積層フィルム１を得た。上記金属ロール面には樹脂１層が接触し、樹脂２層は金属ロールとは非接触となるように吐出させた。Ｔ型ダイスより吐出した直後のシートの厚さは約１ｍｍあり、Ｔ型ダイスよりはき出されたシートは、最終的に１０倍以上延伸されたことになる。透明基材Ａの物性を表１に示した。

＜透明基材Ｂ＞
単層押出装置を使用し、樹脂１を４０ｋｇ／ｈｒの押出量で、７００ｍｍ幅、スリットの間隙が１ｍｍのＴ型ダイスよりシート状にして吐出させ、該シートを１００℃の金属ロールで１０ｍ／分程度の速度で引き取りながら冷却し、８０μｍ厚の透明基材Ｂを得た。透明基材Ｂの物性を表１に示した。

＜透明基材Ｃ＞
単層押出装置を使用し、樹脂３を４０ｋｇ／ｈｒの押出量で、７００ｍｍ幅、スリットの間隙が１ｍｍのＴ型ダイスよりシート状にして吐出させ、該シートを１００℃の金属ロールで１０ｍ／分程度の速度で引き取りながら冷却し、８０μｍ厚の透明基材Ｃを得た。透明基材Ｃの物性を表１に示した。

＜透明基材Ｄ＞
トリアセチルセルロースフィルム「ＫＣ８ＵＸ２Ｍ」（製品名、コニカ・ミノルタ社製、厚さ８０μｍ；引っ張り破壊ひずみ２５％；表中は「ＴＡＣ」と表記）を透明基材Ｄとした。透明基材Ｄの物性を表１に示した。

（透明基材のＲｅおよびＲｔｈ）
高速分光エリプソメーター［Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製、Ｍ−２０００Ｕ］を用いて、波長５５０ｎｍにおけるＲｅおよびＲｔｈの値を求めた。

（透明基材の光弾性係数）
透明基材に５０〜１５０ｇの範囲で荷重を加えながら、フィルム面内のレターデーションを測定し、これをフィルムの厚さで割って複屈折値Δｎを求める。荷重を変えながらΔｎを求め、荷重−Δｎ曲線を作成し、その傾きを光弾性係数とした。

（透明基材の透湿度）
４０℃、９２％ＲＨの環境下に２４時間放置する試験条件で、ＪＩＳ Ｚ ０２０８に記載のカップ法に準じた方法で測定した。透湿度の単位はｇ・ｍ^-2・ｄａｙ^-1である。

（透明基材の表面粗さ）
ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１の規定に従い、カラー３Ｄレーザ顕微鏡（キーエンス社製、製品名「ＶＫ−９５００」）を用い、平均粗さ（Ｒａ）を測定した。

実施例１
前記の透明基材Ａの両面を濡れ指数が５６ｄｙｎｅ／ｃｍになるようにプラズマ処理した。ポリビニルアルコール５重量部および水９５重量部からなる溶液を透明基材Ａの樹脂１層側の面に塗布し、乾燥して、膜を形成した。次いで、透明基材Ａの長手方向に平行な方向に、フェルトのロールでラビングして、平均厚さ０．１μｍの配向膜を得た。

ネマチック液晶化合物（ＢＡＳＦ社製、商品名「ＬＣ２４２」）１００重量部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製、商品名「ＬＣ７５６」）６．０５重量部、光重合開始剤（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」）３．２８重量部、および界面活性剤（セイミケミカル社製、商品名「ＫＨ−４０」）０．２３重量部をメチルエチルケトン１６４重量部に溶解し、孔径２μｍのポリフルオロエチレン製ＣＤ／Ｘシリンジフィルターを用いて濾過することにより、塗工液を調製した。
配向膜上に、塗工液を乾燥厚さ１μｍになるように塗工し、１００℃で５分間乾燥した。次いで、紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ²で照射し、コレステリック樹脂層を形成し、光学素子Ｆ１を得た。光学素子Ｆ１の評価結果を表２に示した。

実施例２
前記の透明基材Ａの両面を濡れ指数が５６ｄｙｎｅ／ｃｍになるようにプラズマ処理した。ポリビニルアルコール５重量部および水９５重量部からなる溶液を透明基材Ａの樹脂１層側の面に塗布し、乾燥して、膜を形成した。次いで、透明基材Ａの長手方向に平行な方向に、フェルトのロールでラビングして、平均厚さ０．１μｍの配向膜を得た。

ネマチック液晶化合物（ＢＡＳＦ社製、商品名「ＬＣ２４２」）１００重量部、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製、商品名「ＬＣ７５６」）３．４６重量部、光重合開始剤（チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」）３．２１重量部、および界面活性剤（セイミケミカル社製、商品名「ＫＨ−４０」）０．１１重量部をメチルエチルケトン１６０重量部に溶解し、孔径２μｍのポリフルオロエチレン製ＣＤ／Ｘシリンジフィルターを用いて濾過することにより、塗工液を調製した。

配向膜上に、塗工液を乾燥厚さ１．８８μｍになるように塗工し、１００℃で５分間乾燥した。次いで、紫外線を１５０ｍＪ／ｃｍ²で照射し、コレステリック樹脂層を形成し、光学素子Ｆ２を得た。光学素子Ｆ２の評価結果を表２に示した。

比較例１
透明基材Ｏを光学素子Ｆ３として用いた。光学素子Ｆ３は、波長４４０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_B,Nは９１％、波長４４０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_B,60は８３％、波長５３０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_G,Nは９１％、波長５３０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_G,60は８３％、波長６２０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_R,Nは９２％、および波長６２０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_R,60は８３％であった。選択反射は生じなかった。光学素子Ｆ３の評価結果を表２に示した。

比較例２
透明基材Ａを透明基材Ｂに換えた他は実施例１と同様にして、光学素子Ｆ４を得た。光学素子Ｆ４の評価結果を表２に示した。

比較例３
透明基材Ａを透明基材Ｃに換えた他は実施例１と同様にして、光学素子Ｆ５を得た。光学素子Ｆ５の評価結果を表２に示した。耐熱性が低く、塗布後、カールした。

（光学素子の透過率）
光学素子に、図１に示す発光スペクトルを持つ平行化された白色光を極角０度および６０度で入射し、光線透過率を分光器（相馬光学社製、商品名「Ｓ−２６００」）で測定した。

（輝点）
円偏光反射板を一辺が２０ｃｍの正方形に切り出し、円偏光反射板をバックライトの上にコレステリック樹脂層がバックライト側になるように向けて置き、観察者５人が目視で輝点(光学欠陥)の有無を確認した。
○：輝点があると判断した者が１名以下
×：輝点があると判断した者が２名以上

（光学素子の可撓性）
円偏光反射板を１ｃｍ×５ｃｍに打ち抜いてフィルム片を得た。得られたフィルム片を３ｍｍφのスチール製の棒に巻きつけ、巻きつけたフィルム片が棒のところで割れるか否かをテストした。合計１０枚のフィルム片についてテストを行い、割れたフィルム片の枚数によって下記指標で可撓性を表した。
○：割れたフィルム片が０枚
△：割れたフィルム片が１枚
×：割れたフィルム片が２枚以上

（光学素子のカール性）
円偏光反射板を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切り出し、水平盤上に置き、カール状態を観察して、次の基準にてカール性を評価した。
◎：全くカールが認められず、良好
○：殆ど目立たないが、わずかにカールが認められる。
×：明らかにカールが認められ、実用上問題のあるレベル。

実施例３
（偏光子の作成）
ポリビニルアルコールフィルムを、２．５倍に一軸延伸し、ヨウ素０．２ｇ／Ｌおよびヨウ化カリウム６０ｇ／Ｌを含む３０℃の水溶液中に２４０秒間浸漬し、次いでホウ酸７０ｇ／Ｌおよびヨウ化カリウム３０ｇ／Ｌを含む水溶液に浸漬すると同時に６．０倍に一軸延伸して５分間保持した。最後に、室温で２４時間乾燥し、平均厚さ３０μｍで、偏光度．９９．９５％の偏光子Ｐを得た。

（入射側偏光板Ｘの作成）
偏光子Ｐの両面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布し、偏光子Ｐの一方の面に光学素子Ｆ１のコレステリック樹脂層が形成されていない面（Ｂ層（樹脂２）側）を重ね、偏光子Ｐのもう一方の面に透明基材ＡのＢ層（樹脂２）側を重ね、ロールトゥロール法により貼り合わせ選択反射帯域を有する入射側偏光板Ｘを得た。

（出射側偏光板Ｙの作成）
厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（「ＫＣ８ＵＸ２Ｍ」（製品名、コニカ・ミノルタ社製））の一方の面に、水酸化カリウムの１．５モル／Ｌイソプロピルアルコール溶液を２５ｍＬ／ｍ²塗布し、２５℃で５秒間乾燥した。次いで、流水で１０秒間洗浄し、最後に２５℃の空気を吹き付けることによりフィルムの表面を乾燥して、トリアセチルセルロースフィルムの一方の表面のみをケン化処理した保護フィルムを得た。
偏光子Ｐの両面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布し、偏光子Ｐの両面に保護フィルムのケン化処理が施された面を重ね、ロールトゥロール法により貼り合わせ出射側偏光板Ｙを得た。

この入射側偏光板Ｘを透明基材Ａ側を液晶セル側に向けてＶＡ（ヴァーティカル・アライメント）モードの液晶セルの一面に重ね、出射側偏光板Ｙを該液晶セルの他面に重ねて、液晶パネルを得た。入射側偏光板Ｘの偏光透過軸と出射側偏光板Ｙの偏光透過軸とは直交する位置関係になるようにした。

入射側偏光板Ｘ側から、図１に示す発光スペクトルを持つ白色光を入射し、液晶パネルを白表示の状態にして、透過光の色度を測定し、ＣＩＥ（国際照明委員会）１９３１年制定の表色系（ＪＩＳ Ｚ ８７０１）に基づき色度座標を求め、観察角度による分布を求めた。

結果を図５および図６に示す。図５は色度座標（ｘ、ｙ）を示すものである。白丸は極角０度のときの色度である。観察角度による色度座標のシフトが少なく、白丸の周りに小さくまとまった分布を成している。図６は正面方向の色度座標（ｘ_N、ｙ_N）と斜め方向の色度座標（ｘ_θ、ｙ_θ）との間の直線距離（Δｘｙ）を示したものである。観察角度が大きくなっても（Δｘｙ）が差ほど大きくならないことがわかる。
また、色度変化、色むらおよび額縁故障の評価結果を表３に示した。

実施例４
光学素子Ｆ１を光学素子Ｆ２に替えた他は実施例３と同様にして液晶パネルを得た。
観察角度による色度分布の結果を図７および図８に示す。図７は色度座標（ｘ、ｙ）を示すものである。白丸は極角０度のときの色度である。観察角度による色度座標のシフトが少なく、小さくまとまった分布を成している。図８は正面方向の色度座標（ｘ_N、ｙ_N）と斜め方向の色度座標（ｘ_θ、ｙ_θ）との間の直線距離（Δｘｙ）を示したものである。観察角度が大きくなっても（Δｘｙ）が差ほど大きくならないことがわかる。
また、色度変化、色むらおよび額縁故障の評価結果を表３に示した。

比較例４
（入射側偏光板Ｚの作成）
偏光子Ｐの両面にポリビニルアルコール系接着剤を塗布し、偏光子Ｐの両面に透明基材ＡのＢ層（樹脂２）側を重ね、ロールトゥロール法により貼り合わせ選択反射帯域および選択吸収帯域を有しない入射側偏光板Ｚを得た。
入射側偏光板Ｘを入射側偏光板Ｚに替えた他は実施例３と同様にして液晶パネルを得た。

観察角度による色度分布の結果を図９および図１０に示す。図９は色度座標（ｘ、ｙ）を示すものである。図９中の白丸は極角０度の色度座標である。観察角度が大きくなると色度が右上の方向に分布していくことが判る。図１０は正面方向の色度座標（ｘ_N、ｙ_N）と斜め方向の色度座標（ｘ_θ、ｙ_θ）と間の直線距離（Δｘｙ）を示したものである。極角が大きくなると（Δｘｙ）が大きくなることがわかる。
また、色度変化、色むらおよび額縁故障の評価結果を表３に示した。

（色度変化）
液晶表示装置を、左右方向で０〜８０度の角度から目視観察し、以下の基準で評価した
○：左右方向０〜８０度の範囲で殆ど色度変化が認められなかった。
×：左右方向６０度以上で赤みを帯びた。

（表示装置の色むら）
液晶表示装置を白表示にして、入射角度６０度にて、色むらを目視観察し、以下の基準で評価した。
○：色むらが見えない
×：色むらが目立つ

（額縁故障）
液晶表示装置を温度６０℃、湿度９０％の恒温槽に５００時間放置した。液晶表示装置を黒表示にして画面を目視にて観察する。
○：全面にわたり光漏れが見られない。
×：端部に光漏れが見られる。

表２および表３に示すように、本発明に従って製造された実施例３および４の液晶表示装置は、色度変化、色むらがなく、額縁故障も見られない。これに対して、比較例４の液晶表示装置は、色度変化、色むらが生じ、表示画像の視認性に劣る。

Claims (11)

1. ビカット軟化点が１２０℃以上で且つメチルメタクリレート単位７０重量％以上を含有するメタクリル樹脂Ａにより形成された層Ａと、
   メチルメタクリレート単位７０重量％以上を含有するメタクリル樹脂Ｂと、弾性体粒子とを含有し、ビカット軟化点が９５℃〜１１５℃で且つ引張破壊ひずみが１５％以上である樹脂組成物により形成された層Ｂとを、
   それぞれ少なくとも１層有し、且つ
   層Ｂが少なくとも一方の最表面層となる積層体からなる透明基材； および
   該透明基材の上に形成された選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層を有し、
   波長４４０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_B,N、波長４４０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_B,60、波長５３０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_G,N、波長５３０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_G,60、波長６２０ｎｍの正面方向の透過率Ｔ_R,N、および波長６２０ｎｍの極角６０度方向の透過率の平均値Ｔ_R,60が
   式〔１〕 ： （Ｔ_B,60／Ｔ_B,N）＞（Ｔ_G,60／Ｔ_G,N）≒（Ｔ_R,60／Ｔ_R,N）
   の関係を満たす光学素子。
2. 透明基材が、前記層Ａの両面に、前記層Ｂが積層されてなる、平均厚さが１００μｍ未満の積層体である、請求項１に記載の光学素子。
3. 正面方向において波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲に少なくとも１つの選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する、請求項１に記載の光学素子。
4. 極角６０度方向において波長４５０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲に少なくとも１つの選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する、請求項１に記載の光学素子。
5. 選択反射帯域もしくは選択吸収帯域を有する層がコレステリック規則性を持つ樹脂層を含む、請求項１に記載の光学素子。
6. 請求項１に記載の光学素子と、直線偏光子とを積層させた偏光板。
7. 請求項１に記載の光学素子と、位相差素子とを積層させた位相差板。
8. 光反射素子、光源、光拡散素子、および請求項１に記載の光学素子が、この順に配置された照明装置。
9. 光反射素子、光源、光拡散素子、および請求項６に記載の偏光板が、この順に配置された偏光照明装置。
10. 光反射素子、光源、光拡散素子、請求項１に記載の光学素子、直線偏光子、液晶パネルおよび検光子が、この順に配置された液晶表示装置。
11. 光源が冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、およびエレクトロルミネセンスから選択されるものである請求項１０に記載の液晶表示装置。

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