JP2018036586A - 光学部材 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置に用いた場合に光源から出射される光を高効率で液晶表示パネルに入射させ得る光学部材を提供する。
【解決手段】光学部材１００は、偏光板１０と反射型偏光子２０と偏光変換層３０とプリズム層４２とがこの順に一体化されており、偏光変換層は、偏光度が９９．９９％である第１および第２の偏光子を透過する自然光の輝度について、平行輝度Ｌ_０とし、直交輝度Ｌ_９０としたとき、Ｌ_９０／Ｌ_０≧０．２を満足する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学部材に関する。

近年、ディスプレイとして、面光源装置を用いた液晶表示装置の普及には目覚ましいものがある。例えば、エッジライト型面光源装置を備える液晶表示装置では、光源から出射された光は、導光板に入射し、導光板の出光面（液晶セル側面）と裏面とで全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内を伝播する光の一部は、導光板の裏面等に設けられた光散乱体等により進行方向を変えられて出光面から導光板外へ出射する。導光板の出光面から出射した光は、拡散シート、プリズムシート、輝度向上フィルム等の各種光学シートによって拡散・集光された後、液晶セルの両側に偏光板が配置された液晶表示パネルに入射する。液晶セルの液晶層の液晶分子は画素ごとに駆動され、入射光の透過および吸収を制御する。その結果、画像が表示される。

上記プリズムシートは、代表的には、面光源装置の筐体に嵌め込まれ、導光板の出射面に近接して設けられる。このような面光源装置を用いた液晶表示装置においては、プリズムシートを設置する際や、実使用環境下において当該プリズムシートと導光板とがこすれ、導光板が傷つく場合がある。このような問題を解決するために、プリズムシートを光源側偏光板に一体化する技術が提案されている（特許文献１）。

特開平１１−２９５７１４号公報

しかしながら、このようなプリズムシートが一体化された偏光板を用いた液晶表示装置は、正面輝度が不十分で暗いという問題がある。本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであって、その目的は、液晶表示装置に用いた場合に、光源から出射される光を高効率で液晶表示パネルに入射させ得る光学部材を提供することにある。

本発明の光学部材は、偏光板と反射型偏光子と偏光変換層とプリズム層とをこの順に一体化されており、前記偏光変換層は、偏光度が９９．９９％である第１および第２の偏光子を透過する自然光の輝度について、互いの吸収軸が平行となるように配置された前記第１および第２の偏光子の間に前記偏光変換層を配置したときの前記輝度を平行輝度Ｌ_０とし、互いの吸収軸が直交するように配置された前記第１および第２の偏光子の間に前記偏光変換層を配置したときの前記輝度を直交輝度Ｌ_９０としたとき、Ｌ_９０／Ｌ_０≧０．２を満足する。
１つの実施形態においては、前記偏光変換層が位相差層であり、前記位相差層の面内位相差Ｒｅ（５５０）が３５００ｎｍ以上である。
１つの実施形態においては、前記偏光変換層が光拡散層であり、前記光拡散層のヘイズ値が８０％〜９９．９％である。
１つの実施形態においては、前記偏光変換層がλ／４板であり、前記λ／４板の面内位相差Ｒｅ（５５０）が８０ｎｍ〜２００ｎｍであり、前記λ／４板の遅相軸と前記反射型偏光子の反射軸とのなす角度が３０°〜６０°である。
１つの実施形態においては、前記反射型偏光子と前記プリズム層との間、または前記反射型偏光子の前記プリズム層とは反対側に、低屈折率層が一体化され、前記低屈折率層の屈折率が１．３０以下である。
１つの実施形態においては、前記反射型偏光子が直線偏光型反射偏光子である。

本発明によれば、光源から出射される光を高効率で液晶表示パネルに入射させ得る光学部材を提供することができる。

本発明の１つの実施形態に係る光学部材の断面図である。 本発明の別の実施形態に係る光学部材の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る光学部材の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る光学部材の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る光学部材の断面図である。 本発明の光学部材に用いられ得る反射型偏光子の一例の概略斜視図である。 本発明の１つの実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。

（用語および記号の定義）
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
（１）屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）
「ｎｘ」は面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸と直交する方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。
（２）面内位相差（Ｒｅ）
「Ｒｅ（λ）」は、２３℃における波長λｎｍの光で測定した面内位相差である。Ｒｅ（λ）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求められる。例えば、「Ｒｅ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した面内位相差である。
（３）厚み方向の位相差（Ｒｔｈ）
「Ｒｔｈ（λ）」は、２３℃における波長λｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Ｒｔｈ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。Ｒｔｈ（λ）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｔｈ＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求められる。
（４）Ｎｚ係数
Ｎｚ係数は、Ｎｚ＝Ｒｔｈ／Ｒｅによって求められる。

Ａ．光学部材の全体構成
光学部材は、偏光板１０と反射型偏光子２０と偏光変換層３０とプリズムシート４０とをこの順に有し、偏光板１０、反射型偏光子２０、偏光変換層３０、およびプリズムシート４０は一体化されている。プリズムシート４０は、代表的には、基材部４１とプリズム部４２（プリズム層）とを有する。

偏光変換層３０は、プリズムシート４０側から入射する光の偏光状態を変換（または、解消）して反射型偏光子２０側に出射する。偏光変換層３０は、次式で示される偏光変換度Ｐ_ＣＯＮが０．２以上である。
偏光変換度（Ｐ_ＣＯＮ）＝Ｌ_９０／Ｌ_０
ここで、Ｌ_０（平行輝度）は、偏光度が９９．９９％である第１および第２の偏光子を透過する可視光の自然光の輝度について、互いの吸収軸が平行となるように配置された第１および第２の偏光子の間に偏光変換層を配置したときの上記輝度であり、Ｌ_９０（直交輝度）は、互いの吸収軸が直交するように配置された第１および第２の偏光子の間に偏光変換層を配置したときの上記輝度である。上記の構成によれば、液晶表示パネルの視認側とは反対側の偏光板とバックライトユニットとの間に光学部材を配置した場合に、反射型偏光子２０には、バックライトユニットから出射され偏光変換層３０によって偏光状態が変換（または、解消）された光が入射する。これにより、バックライトユニットから出射される光の利用効率が向上し得る。

光学部材は、偏光板１０、反射型偏光子２０、偏光変換層３０、およびプリズムシート４０の他に、各種の光学シートを有し得る。

図１は本発明の１つの実施形態に係る光学部材１００の断面図である。図２は、本発明の別の実施形態に係る光学部材の断面図である。図２に示す光学部材１０１は、偏光板１０と低屈折率層６０と光拡散層５０と反射型偏光子２０と偏光変換層３０とプリズムシート４０とをこの順に有する。図３は、本発明のさらに別の実施形態に係る光学部材の断面図である。図３に示す光学部材１０２は、偏光板１０と低屈折率層６０と反射型偏光子２０と偏光変換層３０と光拡散層５０とプリズムシート４０とをこの順に有する。図４は、本発明のさらに別の実施形態に係る光学部材の断面図である。図４に示す光学部材１０３は、偏光板１０と光拡散層５０と反射型偏光子２０と偏光変換層３０と低屈折率層６０とプリズムシート４０とをこの順に有する。図５は、本発明のさらに別の実施形態に係る光学部材の断面図である。図５に示す光学部材１０４は、偏光板１０と光拡散層５０と反射型偏光子２０と低屈折率層６０とプリズムシート４０とをこの順に有し、プリズムシート４０は、基材部として機能する偏光変換層３０とプリズム部４２（プリズム層）とを有する。なお、２以上の上記実施形態を組み合わせてもよい。

Ｂ．偏光板
偏光板１０は、代表的には、偏光子１１と、偏光子１１の片側に配置された保護層１２と、偏光子１１のもう一方の側に配置された保護層１３とを有する。偏光子は、代表的には吸収型偏光子である。

Ｂ−１．偏光子
上記吸収型偏光子としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、偏光子を形成する樹脂フィルムは、単層の樹脂フィルムであってもよく、二層以上の積層体であってもよい。

単層の樹脂フィルムから構成される偏光子の具体例としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、部分ホルマール化ＰＶＡ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による染色処理および延伸処理が施されたもの、ＰＶＡ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挙げられる。好ましくは、光学特性に優れることから、ＰＶＡ系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られた偏光子が用いられる。

上記ヨウ素による染色は、例えば、ＰＶＡ系フィルムをヨウ素水溶液に浸漬することにより行われる。上記一軸延伸の延伸倍率は、好ましくは３〜７倍である。延伸は、染色処理後に行ってもよいし、染色しながら行ってもよい。また、延伸してから染色してもよい。必要に応じて、ＰＶＡ系フィルムに、膨潤処理、架橋処理、洗浄処理、乾燥処理等が施される。例えば、染色の前にＰＶＡ系フィルムを水に浸漬して水洗することで、ＰＶＡ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だけでなく、ＰＶＡ系フィルムを膨潤させて染色ムラなどを防止することができる。

積層体を用いて得られる偏光子の具体例としては、樹脂基材と当該樹脂基材に積層されたＰＶＡ系樹脂層（ＰＶＡ系樹脂フィルム）との積層体、あるいは、樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子が挙げられる。樹脂基材と当該樹脂基材に塗布形成されたＰＶＡ系樹脂層との積層体を用いて得られる偏光子は、例えば、ＰＶＡ系樹脂溶液を樹脂基材に塗布し、乾燥させて樹脂基材上にＰＶＡ系樹脂層を形成して、樹脂基材とＰＶＡ系樹脂層との積層体を得ること；当該積層体を延伸および染色してＰＶＡ系樹脂層を偏光子とすること；により作製され得る。本実施形態においては、延伸は、代表的には積層体をホウ酸水溶液中に浸漬させて延伸することを含む。さらに、延伸は、必要に応じて、ホウ酸水溶液中での延伸の前に積層体を高温（例えば、９５℃以上）で空中延伸することをさらに含み得る。得られた樹脂基材／偏光子の積層体はそのまま用いてもよく（すなわち、樹脂基材を偏光子の保護層としてもよく）、樹脂基材／偏光子の積層体から樹脂基材を剥離し、当該剥離面に目的に応じた任意の適切な保護層を積層して用いてもよい。このような偏光子の製造方法の詳細は、例えば特開２０１２−７３５８０号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。

偏光子の厚みは、代表的には１μｍ〜８０μｍである。偏光子の厚みの上限は、好ましくは５０μｍであり、より好ましくは２５μｍであり、特に好ましくは１２μｍである。偏光子の厚みの下限は、好ましくは１μｍであり、より好ましくは３μｍである。偏光子の厚みがこのような範囲であれば、加熱時のカールを良好に抑制することができ、および、良好な加熱時の外観耐久性が得られる。

偏光子の波長５８９ｎｍの透過率（単体透過率ともいう）は、好ましくは４１％以上であり、より好ましくは４２％以上である。なお、単体透過率の理論的な上限は５０％である。また、偏光度は、好ましくは９９．５％〜１００％であり、更に好ましくは９９．９％〜１００％である。上記の範囲であれば、液晶表示装置に用いた際に正面方向のコントラストをより一層高くすることができる。

上記単体透過率及び偏光度は、分光光度計を用いて測定することができる。上記偏光度の具体的な測定方法としては、上記偏光子の平行透過率（Ｈ_０）及び直交透過率（Ｈ_９０）を測定し、式：偏光度（％）＝｛（Ｈ_０−Ｈ_９０）／（Ｈ_０＋Ｈ_９０）｝^１／２×１００より求めることができる。上記平行透過率（Ｈ_０）は、同じ偏光子２枚を互いの吸収軸が平行となるように重ね合わせて作製した平行型積層偏光子の透過率の値である。また、上記直交透過率（Ｈ_９０）は、同じ偏光子２枚を互いの吸収軸が直交するように重ね合わせて作製した直交型積層偏光子の透過率の値である。なお、これらの透過率は、ＪｌＳ Ｚ ８７０１−１９８２の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値である。

偏光板１０は、代表的には長尺状（例えば、ロール状）で提供されて光学部材の製造に用いられる。１つの実施形態においては、偏光子は、長尺方向に吸収軸を有する。このような偏光子は、当業界で慣用されている製造方法（例えば、上記のような製造方法）により得られ得る。別の実施形態においては、偏光子は、幅方向に吸収軸を有する。このような偏光子であれば、いわゆるロール・トゥ・ロールにより幅方向に反射軸を有する直線偏光分離型の反射型偏光子と積層して本発明の光学部材を製造することができるので、製造効率を大幅に向上させることができる。

Ｂ−２．保護層
保護層は、偏光板の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、（メタ）アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、（メタ）アクリル系、ウレタン系、（メタ）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樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基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使用でき、例えば、イソブテンと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有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。それぞれの保護層は同一であってもよく、異なっていてもよい。

保護層の厚みは、好ましくは１０μｍ〜１００μｍであり、より好ましくは２０μｍ〜１００μｍである。保護層は、接着層（具体的には、接着剤層、粘着剤層）を介して偏光子に積層されていてもよく、偏光子に密着（接着層を介さずに）積層されていてもよい。接着剤層は、任意の適切な接着剤で形成される。接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水溶性接着剤が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水溶性接着剤は、好ましくは、金属化合物コロイドをさらに含有し得る。金属化合物コロイドは、金属化合物微粒子が分散媒中に分散しているものであり得、微粒子の同種電荷の相互反発に起因して静電的安定化し、永続的に安定性を有するものであり得る。金属化合物コロイドを形成する微粒子の平均粒子径は、偏光特性等の光学特性に悪影響を及ぼさない限り、任意の適切な値であり得る。好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍ、さらに好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍである。微粒子を接着剤層中に均一に分散させ得、接着性を確保し、かつクニックを抑え得るからである。なお、「クニック」とは、偏光子と保護層の界面で生じる局所的な凹凸欠陥のことをいう。

Ｃ．反射型偏光子
反射型偏光子２０は、特定の偏光状態（偏光方向）の偏光を透過し、それ以外の偏光状態の光を反射する機能を有する。反射型偏光子２０は、直線偏光分離型であってもよく、円偏光分離型であってもよい。以下、一例として、直線偏光分離型の反射型偏光子について説明する。なお、円偏光分離型の反射型偏光子としては、例えば、コレステリック液晶を固定化したフィルムとλ／４板との積層体が挙げられる。

図６は、反射型偏光子の一例の概略斜視図である。反射型偏光子は、複屈折性を有する層Ａと複屈折性を実質的に有さない層Ｂとが交互に積層された多層積層体である。例えば、このような多層積層体の層の総数は、５０〜１０００であり得る。図示例では、Ａ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘがｙ軸方向の屈折率ｎｙより大きく、Ｂ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘとｙ軸方向の屈折率ｎｙとは実質的に同一である。したがって、Ａ層とＢ層との屈折率差は、ｘ軸方向において大きく、ｙ軸方向においては実質的にゼロである。その結果、ｘ軸方向が反射軸となり、ｙ軸方向が透過軸となる。Ａ層とＢ層とのｘ軸方向における屈折率差は、好ましくは０．２〜０．３である。なお、ｘ軸方向は、後述する製造方法における反射型偏光子の延伸方向に対応する。

上記Ａ層は、好ましくは、延伸により複屈折性を発現する材料で構成される。このような材料の代表例としては、ナフタレンジカルボン酸ポリエステル（例えば、ポリエチレンナフタレート）、ポリカーボネートおよびアクリル系樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート）が挙げられる。ポリエチレンナフタレートが好ましい。上記Ｂ層は、好ましくは、延伸しても複屈折性を実質的に発現しない材料で構成される。このような材料の代表例としては、ナフタレンジカルボン酸とテレフタル酸とのコポリエステルが挙げられる。

反射型偏光子は、Ａ層とＢ層との界面において、第１の偏光方向を有する光（例えば、ｐ波）を透過し、第１の偏光方向とは直交する第２の偏光方向を有する光（例えば、ｓ波）を反射する。反射した光は、Ａ層とＢ層との界面において、一部が第１の偏光方向を有する光として透過し、一部が第２の偏光方向を有する光として反射する。反射型偏光子の内部において、このような反射および透過が多数繰り返されることにより、光の利用効率を高めることができる。

１つの実施形態においては、反射型偏光子は、図６に示すように、偏光板１０と反対側の最外層として反射層Ｒを含んでいてもよい。反射層Ｒを設けることにより、最終的に利用されずに反射型偏光子の最外部に戻ってきた光をさらに利用することができるので、光の利用効率をさらに高めることができる。反射層Ｒは、代表的には、ポリエステル樹脂層の多層構造により反射機能を発現する。

反射型偏光子の全体厚みは、目的、反射型偏光子に含まれる層の合計数等に応じて適切に設定され得る。反射型偏光子の全体厚みは、好ましくは１０μｍ〜１５０μｍである。全体厚みがこのような範囲であれば、光拡散層とプリズムシートのプリズム部との距離を所望の範囲とすることができ、結果として、モアレの発生を抑制し、かつ、高い輝度を有する液晶表示装置を実現することができる。

１つの実施形態においては、光学部材において、反射型偏光子２０は、偏光板１０（実質的には、偏光子１１）の透過軸に平行な偏光方向の光を透過するようにして配置される。すなわち、反射型偏光子２０は、その透過軸が偏光板１０の透過軸方向と略平行方向となるようにして配置される。このような構成とすることにより、偏光板１０に吸収されてしまう光を再利用することができ、利用効率をさらに高めることができ、また、輝度も向上できる。

反射型偏光子は、代表的には、共押出と横延伸とを組み合わせて作製され得る。共押出は、任意の適切な方式で行われ得る。例えば、フィードブロック方式であってもよく、マルチマニホールド方式であってもよい。例えば、フィードブロック中でＡ層を構成する材料とＢ層を構成する材料とを押出し、次いで、マルチプライヤーを用いて多層化する。なお、このような多層化装置は当業者に公知である。次いで、得られた長尺状の多層積層体を代表的には搬送方向に直交する方向（ＴＤ）に延伸する。Ａ層を構成する材料（例えば、ポリエチレンナフタレート）は、当該横延伸により延伸方向においてのみ屈折率が増大し、結果として複屈折性を発現する。Ｂ層を構成する材料（例えば、ナフタレンジカルボン酸とテレフタル酸とのコポリエステル）は、当該横延伸によってもいずれの方向にも屈折率は増大しない。結果として、延伸方向（ＴＤ）に反射軸を有し、搬送方向（ＭＤ）に透過軸を有する反射型偏光子が得られ得る（ＴＤが図６のｘ軸方向に対応し、ＭＤがｙ軸方向に対応する）。なお、延伸操作は、任意の適切な装置を用いて行われ得る。

反射型偏光子としては、例えば、特表平９−５０７３０８号公報に記載のものが使用され得る。

反射型偏光子は、市販品をそのまま用いてもよく、市販品を２次加工（例えば、延伸）して用いてもよい。市販品としては、例えば、日東電工株式会社製の商品名ＡＰＣＦ、３Ｍ社製の商品名ＤＢＥＦ、３Ｍ社製の商品名ＡＰＦが挙げられる。

反射型偏光子２０は、任意の適切な接着層（例えば、接着剤層、粘着剤層：図示せず）を介して隣接する層に貼り合わせられる。図２、図４、および図５に示すように、反射型偏光子２０が光拡散層５０に隣接しており、かつ、光拡散層５０が光拡散粘着剤で構成される場合には、反射型偏光子２０と光拡散層５０との間の接着層を省略することができる。

Ｄ．偏光変換層
上述したように、偏光変換層３０は、プリズムシート４０側から入射する光の偏光状態を変換して反射型偏光子２０側に出射する。１つの実施形態において、偏光変換層３０は、反射型偏光子２０とプリズムシート４０との間に配置される。別の実施形態において、偏光変換層３０はプリズムシートの基材部として機能し、反射型偏光子２０とプリズム部４２との間に配置される。

上述したように、偏光変換層３０は、次式で示される偏光変換度Ｐ_ＣＯＮが０．２以上である。
偏光変換度（Ｐ_ＣＯＮ）＝Ｌ_９０／Ｌ_０
偏光変換層３０の偏光変換度Ｐ_ＣＯＮは、好ましくは０．３以上であり、より好ましくは０．５以上であり、さらに好ましくは５以上である。このような偏光変換層は、例えば、高位相差層、光拡散層、またはλ／４板によって構成され得る。

Ｄ−１．高位相差層
高位相差層は、複屈折性を有する透明材料からなる。高位相差層の面内位相差Ｒｅ（５５０）は、好ましくは３５００ｎｍ以上であり、より好ましくは４０００ｎｍ以上である。高位相差層の厚みは、好ましくは０．１μｍ〜２００μｍであり、より好ましくは１μｍ〜１００μｍである。高位相差層の遅相軸と反射型偏光子２０の反射軸とのなす角度は、好ましくは３０°〜６０°であり、より好ましくは４０°〜５０°であり、さらに好ましくは約４５°である。

高位相差層の複屈折Δｎ_ｘｙは、例えば０．１以上であり、好ましくは０．２以上である。一方、複屈折Δｎ_ｘｙの上限は、例えば１であり、好ましくは０．８である。複屈折をこのような範囲に最適化することにより、薄く、かつ、所望の光学特性を有する高位相差層が得られ得る。高位相差層のＮｚ係数は、好ましくは０．９〜３、より好ましくは０．９〜２．５、さらに好ましくは０．９〜１．５、特に好ましくは０．９〜１．３である。

高位相差層を構成する材料としては、任意の適切な材料を採用することができる。上記材料として、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、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、シクロオレフィンポリマーが挙げられる。特に、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルは固有複屈折が大きく、厚みが薄くても比較的容易に大きな面内位相差が得られることから、好適に用いることができる。高位相差層は、代表的には、ポリエチレンテレフタレートにより構成される。

Ｄ−２．光拡散層
光拡散層は、例えば、拡散シートにより構成される。拡散シートのヘイズ値は、好ましくは８０％〜９９．９％であり、より好ましくは９０％〜９９．９％である。拡散シートの厚みは、構成および拡散性能等に応じて適切に調整することができ、好ましくは１μｍ〜２００μｍであり、より好ましくは１μｍ〜１００μｍである。

拡散シートは、代用的には光拡散素子で構成される。光拡散素子は、マトリクスと当該マトリクス中に分散した光拡散性微粒子とを含む。マトリクスは、例えばアクリル系樹脂、脂肪族系（例えば、ポリオレフィン）樹脂、ウレタン系樹脂で構成される。光拡散性微粒子は、好ましくは高分子微粒子である。高分子微粒子の材質としては、例えば、シリコーン樹脂、メタアクリル系樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチル）、ポリスチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、粘着剤に対する優れた分散性および粘着剤との適切な屈折率差を有するので、拡散性能に優れた拡散シートが得られ得る。好ましくは、シリコーン樹脂、ポリメタクリル酸メチルである。光拡散性微粒子の形状は、例えば、真球状、扁平状、不定形状であり得る。光拡散性微粒子は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

光拡散性微粒子の体積平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ〜５０μｍであり、より好ましくは１μｍ〜１０μｍである。体積平均粒子径を上記範囲にすることにより、優れた光拡散性能を有する拡散シートを得ることができる。体積平均粒子径は、例えば、超遠心式自動粒度分布測定装置を用いて測定することができる。

光拡散性微粒子の屈折率は、好ましくは１．３０〜２．８０であり、より好ましくは１．４〜１．８である。

光拡散性微粒子とマトリクスとの屈折率差の絶対値は、好ましくは０を超えて１以下であり、より好ましくは０を超えて０．８以下である。

拡散シート中における光拡散性微粒子の含有量は、好ましくは１重量％以上１００重量％未満であり、より好ましくは５重量％〜５０重量％である。光拡散性微粒子の配合量を上記の範囲にすることにより、優れた光拡散性能を有する拡散シートを得ることができる。

拡散シートは、任意の適切な添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤が挙げられる。

Ｄ−３．λ／４板
λ／４板の厚みは、好ましくは０．１μｍ〜２００μｍであり、より好ましくは０．５μｍ〜１００μｍである。λ／４板は、代表的には遅相軸を有する。λ／４板の遅相軸と反射型偏光子２０の反射軸とのなす角度は、好ましくは３０°〜６０°であり、より好ましくは４０°〜５０°であり、さらに好ましくは約４５°である。λ／４板の面内位相差Ｒｅ（５５０）は、好ましくは７０ｎｍ〜２００ｎｍであり、より好ましくは７５ｎｍ〜１８０ｎｍであり、さらに好ましくは８０ｎｍ〜１６０ｎｍである。λ／４板は、好ましくは屈折率特性がｎｘ＞ｎｙ≧ｎｚの関係を示す。なお、ここで「ｎｙ＝ｎｚ」はｎｙとｎｚが完全に等しい場合だけではなく、実質的に等しい場合を包含する。したがって、本発明の効果を損なわない範囲で、ｎｙ＜ｎｚとなる場合があり得る。

λ／４板の複屈折Δｎ_ｘｙは、例えば０．００２５以上であり、好ましくは０．００２８以上である。一方、複屈折Δｎ_ｘｙの上限は、例えば０．００６０であり、好ましくは０．００５０である。複屈折をこのような範囲に最適化することにより、薄く、かつ、所望の光学特性を有するλ／４板が得られ得る。λ／４板のＮｚ係数は、好ましくは０．９〜３、より好ましくは０．９〜２．５、さらに好ましくは０．９〜１．５、特に好ましくは０．９〜１．３である。

λ／４板は、光弾性係数の絶対値が好ましくは２×１０^−１１ｍ^２／Ｎ以下、より好ましくは２．０×１０^−１３ｍ^２／Ｎ〜１．６×１０^−１１ｍ^２／Ｎの樹脂を含む。光弾性係数の絶対値がこのような範囲であれば、加熱時の収縮応力が発生した場合に位相差変化が生じにくい。

偏光変換層をλ／４板で構成する場合、光学部材は、好ましくは図２〜５に示すように低屈折率層を有する。

１つの実施形態においては、λ／４板は、上記の特性を満足し得る任意の適切な樹脂フィルムで構成され得る。そのような樹脂の代表例としては、環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂が挙げられる。上記ポリカーボネート樹脂としては、本発明の効果が得られる限りにおいて、任意の適切なポリカーボネート樹脂を用いることができる。好ましくは、ポリカーボネート樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジオール、脂環式ジメタノール、ジ、トリまたはポリエチレングリコール、ならびに、アルキレングリコールまたはスピログリコールからなる群から選択される少なくとも１つのジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、を含む。好ましくは、ポリカーボネート樹脂は、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、脂環式ジメタノールに由来する構造単位ならびに／あるいはジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含み；さらに好ましくは、フルオレン系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、イソソルビド系ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位と、ジ、トリまたはポリエチレングリコールに由来する構造単位と、を含む。ポリカーボネート樹脂は、必要に応じてその他のジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。なお、本発明に好適に用いられ得るポリカーボネート樹脂の詳細は、例えば、特開２０１４−１０２９１号公報、特開２０１４−２６２６６号公報に記載されており、当該記載は本明細書に参考として援用される。

別の実施形態においては、λ／４板は、液晶化合物の配向固化層であり得る。液晶化合物を用いることにより、得られるλ／４板のｎｘとｎｙとの差を非液晶材料に比べて格段に大きくすることができるので、所望の面内位相差を得るためのλ／４板の厚みを格段に小さくすることができる。代表的には、棒状の液晶化合物がλ／４板の遅相軸方向に並んだ状態で配向している（ホモジニアス配向）。液晶化合物としては、例えば、液晶相がネマチック相である液晶化合物（ネマチック液晶）が挙げられる。上記液晶化合物として、例えば、液晶ポリマーや液晶モノマーが使用可能である。上記液晶モノマーとしては、任意の適切な液晶モノマーが採用され得る。例えば、特表２００２−５３３７４２（ＷＯ００／３７５８５）、ＥＰ３５８２０８（ＵＳ５２１１８７７）、ＥＰ６６１３７（ＵＳ４３８８４５３）、ＷＯ９３／２２３９７、ＥＰ０２６１７１２、ＤＥ１９５０４２２４、ＤＥ４４０８１７１、およびＧＢ２２８０４４５等に記載の重合性メソゲン化合物等が使用できる。このような重合性メソゲン化合物の具体例としては、例えば、ＢＡＳＦ社の商品名ＬＣ２４２、Ｍｅｒｃｋ社の商品名Ｅ７、Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅｍ社の商品名ＬＣ−Ｓｉｌｌｉｃｏｎ−ＣＣ３７６７が挙げられる。液晶化合物の具体例および配向固化層の形成方法の詳細は、特開２００６−１６３３４３号公報に記載されている。当該公報の記載は本明細書に参考として援用される。別の実施形態においては、代表的には、円盤状の液晶化合物が、垂直配向、ハイブリッド配向及び傾斜配向のいずれかの状態で配向している。液晶化合物としては、例えば、ディスコティック液晶性化合物が挙げられる。ディスコティック液晶性化合物は、代表的には、ディスコティック液晶性化合物の円盤面がλ／４板のフィルム面に対して実質的に垂直に配向している。ディスコティック液晶性化合物としては、例えば、特開２００７−１０８７３２号や特開２０１０−２４４０３８号に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。

Ｅ．プリズムシート
プリズムシート４０は、偏光変換層３０の反射型偏光子２０とは反対側に配置されている。プリズムシート４０は、代表的には、基材部４１とプリズム部４２とを有する。図５に示すように、偏光変換層３０がプリズム部４２を支持する基材部として機能し得る場合は、基材部４１は必ずしも設ける必要はない。プリズムシート４０は、本発明の光学部材が液晶表示装置のバックライト側に配置された場合に、バックライトユニットの導光板から出射された偏光光を、その偏光状態を保ったまま、プリズム部４２内部での全反射等によって、液晶表示装置の略法線方向に最大強度を有する偏光光として、反射型偏光子２０および偏光変換層３０を介して偏光板１０に導く。なお、「略法線方向」とは、法線方向から所定の角度内の方向、例えば、法線方向から±１０°の範囲内の方向を包含する。

プリズムシート４０は、任意の適切な接着層（例えば、接着剤層、粘着剤層：図示せず）を介して隣接する層に貼り合わせられる。

Ｅ−１．プリズム部
１つの実施形態においては、図１に示すように、プリズムシート４０（実質的には、プリズム部４２）は、反射型偏光子２０と反対側に凸となる複数の単位プリズム４３が並列されて構成されている。好ましくは、単位プリズム４３は柱状であり、その長手方向（稜線方向）は、偏光板１０の透過軸および反射型偏光子２０の透過軸と略直交方向または略平行方向に向いている。本明細書において、「実質的に直交」および「略直交」という表現は、２つの方向のなす角度が９０°±１０°である場合を包含し、好ましくは９０°±７°であり、さらに好ましくは９０°±５°である。「実質的に平行」および「略平行」という表現は、２つの方向のなす角度が０°±１０°である場合を包含し、好ましくは０°±７°であり、さらに好ましくは０°±５°である。さらに、本明細書において単に「直交」または「平行」というときは、実質的に直交または実質的に平行な状態を含み得るものとする。なお、プリズムシート４０は、単位プリズム４３の稜線方向と偏光板１０の透過軸および反射型偏光子２０の透過軸とが所定の角度を形成するようにして配置（いわゆる斜め放置）してもよい。このような構成を採用することにより、モアレの発生をさらに良好に防止できる場合がある。斜め配置の範囲としては、好ましくは２０°以下であり、より好ましくは１５°以下である。

単位プリズム４３の形状は、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な構成が採用され得る。単位プリズム４３は、その配列方向に平行かつ厚み方向に平行な断面において、その断面形状が、三角形状であってもよく、その他の形状（例えば、三角形の一方または両方の斜面が傾斜角の異なる複数の平坦面を有する形状）であってもよい。三角形状としては、単位プリズムの頂点を通りシート面に直交する直線に対して非対称である形状（例えば、不等辺三角形）であってもよく、当該直線に対して対称である形状（例えば、二等辺三角形）であってもよい。さらに、単位プリズムの頂点は、面取りされた曲面状となっていてもよく、先端が平坦面となるようにカットされて断面台形状となっていてもよい。単位プリズム４３の詳細な形状は、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、単位プリズム４３として、特開平１１−８４１１１号公報に記載の構成が採用され得る。

プリズム部４２と光拡散層５０との距離は、好ましくは７５μｍ〜２５０μｍである。プリズム部と光拡散層との間にこのような距離を確保することにより、正面コントラストおよび輝度を維持しつつ、モアレの発生を良好に抑制することができる。プリズム部４２と光拡散層５０との距離は、例えば、反射型偏光子２０、基材部４１、および／または、反射型偏光子２０とプリズムシート４０との間の接着層の厚みを調整することにより制御することができる。なお、プリズム部４２と光拡散層５０との距離とは、プリズム部４２の平坦面（単位プリズム４３の頂点と反対側の表面）と光拡散層５０の反射型偏光子２０側の表面との距離をいう。

Ｅ−２．基材部
プリズムシート４０に基材部４１を設ける場合には、単一の材料を押出し成型等することにより基材部４１とプリズム部４２とを一体的に形成してもよく、基材部用フィルム上にプリズム部を賦形してもよい。基材部の厚みは、好ましくは２５μｍ〜１５０μｍである。このような厚みは、取扱い性および強度の観点からも好ましい。

基材部４１を構成する材料としては、目的およびプリズムシートの構成に応じて任意の適切な材料を採用することができる。基材部用フィルム上にプリズム部を賦形する場合には、基材部用フィルムの具体例としては、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂により形成されたフィルムが挙げられる。当該フィルムは好ましくは未延伸フィルムである。

単一材料で基材部４１とプリズム部４２とを一体形成する場合、当該材料として、基材部用フィルム上にプリズム部を賦形する場合のプリズム部形成用材料と同様の材料を用いることができる。プリズム部形成用材料としては、例えば、エポキシアクリレート系やウレタンアクリレート系の反応性樹脂（例えば、電離放射線硬化性樹脂）が挙げられる。一体構成のプリズムシートを形成する場合には、ＰＣ、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、ＰＭＭＡ、ＭＳ等のアクリル系樹脂、環状ポリオレフィン等の光透過性の熱可塑性樹脂を用いることができる。

基材部４１の光弾性係数は、好ましくは−１０×１０^−１２ｍ^２／Ｎ〜１０×１０^−１２ｍ^２／Ｎであり、より好ましくは−５×１０^−１２ｍ^２／Ｎ〜５×１０^−１２ｍ^２／Ｎであり、さらに好ましくは−３×１０^−１２ｍ^２／Ｎ〜３×１０^−１２ｍ^２／Ｎである。

１つの実施形態では、基材部４１は、実質的に光学的に等方性を有する。本明細書において「実質的に光学的に等方性を有する」とは、位相差値が液晶表示装置の光学特性に実質的に影響を与えない程度に小さいことをいう。例えば、基材部の面内位相差Ｒｅは、好ましくは２０ｎｍ以下であり、より好ましくは１０ｎｍ以下である。別の実施形態では、上記Ｄ項に記載した光学特性を有する偏光変換層３０が基材部として機能し得る。

Ｆ．光拡散層
光拡散層５０は、図２、図４、および図５に示すように偏光板１０と反射型偏光子２０との間に配置してもよく、図３に示すように反射型偏光子２０とプリズムシート４０との間に配置してもよい。光拡散層５０は、光拡散素子で構成されてもよく、光拡散粘着剤で構成されてもよい。光拡散素子は、マトリクスと当該マトリクス中に分散した光拡散性微粒子とを含む。光拡散粘着剤は、マトリクスが粘着剤で構成される。光拡散層５０は、好ましくは、光学部材を構成する他の層と一体化されている。

光拡散層の光拡散性能は、例えば、ヘイズ値および／または光拡散半値角で表すことができる。光拡散層のヘイズ値は、好ましくは１０％〜９９％であり、より好ましくは２０％〜９５％である。ヘイズ値を上記範囲にすることで、所望の拡散性能が得られ、モアレの発生を良好に抑制することができる。光拡散層の光拡散半値角は、好ましくは５°〜５０°であり、より好ましくは１０°〜３０°である。光拡散層の光拡散性能は、マトリクス（光拡散粘着剤の場合は粘着剤）の構成材料、ならびに、光拡散性微粒子の構成材料、体積平均粒子径および配合量等を調整することにより制御することができる。

光拡散層の全光線透過率は、好ましくは７５％以上であり、より好ましくは８０％以上であり、さらに好ましくは８５％以上である。

光拡散層の厚みは、構成および拡散性能等に応じて適切に調整することができる。例えば、光拡散層が光拡散素子で構成される場合には、厚みは好ましくは５μｍ〜２００μｍである。また例えば、光拡散層が光拡散粘着剤で構成される場合には、厚みは好ましくは５μｍ〜１００μｍである。

光拡散層が光拡散素子で構成される場合、マトリクスは、例えば電離線硬化型樹脂で構成される。電離線としては、例えば、紫外線、可視光、赤外線、電子線が挙げられる。好ましくは紫外線であり、したがって、マトリクスは、好ましくは紫外線硬化型樹脂で構成される。紫外線硬化型樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、脂肪族系（例えば、ポリオレフィン）樹脂、ウレタン系樹脂が挙げられる。

好ましくは、光拡散層は光拡散粘着剤で構成される。このような構成を採用することにより、光拡散層が光拡散素子で構成される場合に必要とされる接着層（接着剤層または粘着剤層）が不要となるので、光学部材（結果として、液晶表示装置）の薄型化に寄与し、かつ、接着層の液晶表示装置の表示特性に対する悪影響を排除することができる。この場合、光拡散層は、粘着剤と当該粘着剤中に分散した光拡散性微粒子とを含む。

粘着剤および光拡散性微粒子としては、任意の適切なものを用いることができる。粘着剤および光拡散性微粒子の詳細は、例えば特開２０１４−２２４９６４号公報に記載されている。当該公報は、その全体の記載が本明細書に参考として援用される。

光拡散粘着剤における粘着剤の含有量は、好ましくは５０重量％〜９９．７重量％であり、より好ましくは５２重量％〜９７重量％である。

光拡散粘着剤における光拡散性微粒子の含有量は、好ましくは０．３重量％〜５０重量％であり、より好ましくは３重量％〜４８重量％である。光拡散性微粒子の配合量を上記の範囲にすることにより、優れた光拡散性能を有する光拡散粘着剤層を得ることができる。

粘着剤は、任意の適切な添加剤および／または架橋剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、カップリング剤が挙げられる。添加剤の種類、添加量および組み合わせ等は、目的に応じて適切に設定され得る。架橋剤としては、例えば、有機系架橋剤、多官能性金属キレートが挙げられる。

Ｇ．低屈折率層
低屈折率層６０は、図２および図３に示すように偏光板１０と反射型偏光子２０との間に配置してもよく、図４および図５に示すように反射型偏光子２０とプリズムシート４０との間に配置してもよい。低屈折率層６０は、好ましくは、光学部材を構成する他の層と一体化されている。

低屈折率層の厚みは、好ましくは０．２μｍ〜５μｍであり、より好ましくは０．３μｍ〜３μｍである。低屈折率層６０の屈折率は、好ましくは１．３０以下であり、より好ましくは１．２０以下である。低屈折率層の屈折率の下限は、例えば１．０１である。低屈折率層の屈折率がこのような範囲であれば、正面方向に出射される光量を十分に確保し、かつ、視認側に出射され得ない方向への光の発生を抑制して光の利用効率を向上させることができる。その結果、光学部材を用いて高い輝度を有する液晶表示装置を実現することができる。

低屈折率層６０は、代表的には、内部に空隙を有する。低屈折率層の空隙率は、例えば５％〜９０％であり、好ましくは２５％〜８０％である。空隙率が上記範囲内であることにより、低屈折率層の屈折率を充分低くすることができ、かつ高い機械的強度を実現することができる。

上記内部に空隙を有する低屈折率層としては、例えば、多孔質層、および／または空気層を少なくとも一部に有する低屈折率層が挙げられる。多孔質層は、代表的には、エアロゲル、および／または粒子（例えば、中空微粒子および／または多孔質粒子）を含む。低屈折率層は、好ましくはナノポーラス層（具体的には、９０％以上の微細孔の直径が１０^−１〜１０^３ｎｍの範囲内の多孔質層）であり得る。

低屈折率層を構成する材料としては、任意の適切な材料を採用し得る。上記材料としては、例えば、国際公開第２００４／１１３９６６号パンフレット、特開２０１３−２５４１８３号公報、および特開２０１２−１８９８０２号公報に記載の材料を採用し得る。具体的には、例えば、シリカ系化合物；加水分解性シラン類、ならびにその部分加水分解物および脱水縮合物；有機ポリマー；シラノール基を含有するケイ素化合物；ケイ酸塩を酸やイオン交換樹脂に接触させることにより得られる活性シリカ；重合性モノマー（例えば、（メタ）アクリル系モノマー、およびスチレン系モノマー）；硬化性樹脂（例えば、（メタ）アクリル系樹脂、フッ素含有樹脂、およびウレタン樹脂）；およびこれらの組み合わせが挙げられる。

上記粒子としては、任意の適切な粒子を採用し得る。粒子は、代表的には、シリカ系化合物からなる。粒子の形状としては、例えば、球状、板状、針状、ストリング状、およびブドウの房状が挙げられる。ストリング状の粒子としては、例えば、球状、板状、または針状の形状を有する複数の粒子が数珠状に連なった粒子、短繊維状の粒子（例えば、特開２００１−１８８１０４号公報に記載の短繊維状の粒子）、およびこれらの組み合わせが挙げられる。ストリング状の粒子は、直鎖状であってもよく、分岐状であってもよい。ブドウの房状の粒子としては、例えば、球状、板状、および針状の粒子が複数凝集してブドウの房状になったものが挙げられる。粒子の形状は、例えば透過電子顕微鏡で観察することによって確認できる。粒子の平均粒子径は、例えば５ｎｍ〜２００ｎｍであり、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍである。上記構成を有することにより、屈折率が充分に低い低屈折率層を得ることができ、かつ低屈折率層の透明性を維持することができる。なお、本明細書では、平均粒子径とは、窒素吸着法（ＢＥＴ法）により測定された比表面積（ｍ^２／ｇ）から、平均粒子径＝（２７２０／比表面積）の式によって与えられた値を意味するものとする（特開平１−３１７１１５号公報参照）。

低屈折率層を得る方法としては、例えば、特開２０１０−１８９２１２号公報、特開２００８−０４０１７１号公報、特開２００６−０１１１７５号公報、国際公開第２００４／１１３９６６号パンフレット、およびそれらの参考文献に記載された方法が挙げられる。具体的には、シリカ系化合物；加水分解性シラン類、ならびにその部分加水分解物および脱水縮合物の少なくともいずれか１つを加水分解及び重縮合させる方法、多孔質粒子および／または中空微粒子を用いる方法、ならびにスプリングバック現象を利用してエアロゲル層を生成する方法が挙げられる。

Ｈ．偏光板のセット
本発明の光学部材は、代表的には、液晶表示装置の視認側と反対側に配置される偏光板（以下、背面側偏光板と称する場合がある）として用いられ得る。この場合、当該背面側偏光板と視認側偏光板とを含む偏光板のセットが提供され得る。視認側偏光板としては、任意の適切な偏光板が採用され得る。視認側偏光板は、代表的には、偏光子（例えば、吸収型偏光子）と、偏光子の少なくとも片側に配置された保護層とを有する。偏光子および保護層は、上記Ｂ項に記載のものが用いられ得る。視認側偏光板は、目的に応じて任意の適切な光学機能層（例えば、位相差層、ハードコート層、アンチグレア層、反射防止層）をさらに有していてもよい。偏光板のセットは、視認側偏光板（の偏光子）の吸収軸と背面側偏光板（の偏光子）の吸収軸とが実質的に直交または平行となるようにして液晶セルのそれぞれの側に配置される。

Ｉ．液晶表示装置
図７は、本発明の１つの実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。液晶表示装置５００は、液晶セル２００と、液晶セル２００の視認側に配置された視認側偏光板１１０と、液晶セル２００の視認側と反対側に配置された背面側偏光板としての本発明の光学部材１００と、光学部材１００の液晶セル２００と反対側に配置されたバックライトユニット３００とを有する。液晶表示装置５００において、光学部材１００に代えて光学部材１０１〜１０４を用いてもよい。視認側偏光板については、上記Ｈ項で説明したとおりである。図示例では、視認側偏光板１１０は、偏光子１１と、偏光子の一方の側に配置された保護層１２と、偏光子１１のもう一方の側に配置された保護層１３とを有する。視認側偏光板１１０および光学部材（背面側偏光板）１００は、それぞれの吸収軸が実質的に直交または平行となるようにして配置されている。バックライトユニット３００は、任意の適切な構成が採用され得る。例えば、バックライトユニット３００は、エッジライト方式であってもよく、直下方式であってもよい。直下方式が採用される場合、バックライトユニット３００は、例えば、光源と、反射フィルムと、拡散板とを備える（いずれも図示せず）。エッジライト方式が採用される場合、バックライトユニット３００は、導光板と、ライトリフレクターとをさらに備え得る（いずれも図示せず）。

液晶セル２００は、一対の基板２１０、２１０’と、当該基板間に挟持された表示媒体としての液晶層２２０とを有する。一般的な構成においては、一方の基板２１０’に、カラーフィルター及びブラックマトリクスが設けられており、他方の基板２１０に、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線及びソース信号を与える信号線と、画素電極及び対向電極とが設けられている。上記基板２１０、２１０’の間隔（セルギャップ）は、スペーサー等によって制御できる。上記基板２１０、２１０’の液晶層２２０と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜等を設けることができる。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
＜実施例１＞
１．光学部材の作製
１−１．偏光板の作製
厚さ８０μｍのポリビニルアルコールフィルムを、速度比の異なるロール間において、３０℃、０．３％濃度のヨウ素溶液中で１分間染色しながら、３倍まで延伸した。その後、６０℃、４％濃度のホウ酸、１０％濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に０．５分間浸漬しながら総合延伸倍率が６倍となるまで延伸した。次いで、３０℃、１．５％濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に１０秒間浸漬することで洗浄した後、５０℃で４分間乾燥を行い、偏光子を得た。当該偏光子の両面に、けん化処理した厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムをポリビニルアルコール系接着剤により貼り合せて偏光板を作製した。
１−２．偏光変換層の作製
偏光変換層として高位相差層を用い、高位相差層として二軸延伸ＰＥＴフィルム（東洋紡社製、商品名「Ａ４３００」、厚み：７５μｍ）を用いた。この二軸延伸ＰＥＴフィルムの面内位相差Ｒｅは４０００ｎｍであった。
１−３．反射型偏光子の作製
ＳＨＡＲＰ社製４０型ＴＶ（製品名：ＡＱＵＯＳ、品番：ＬＣ４０−Ｚ５）を分解し、バックライト部材から反射型偏光子を取り出した。この反射型偏光子の両面に設けられている拡散層を除去し、本実施の反射型偏光子（厚み：９２μｍ）とした。
１−４．プリズムシートの作製
基材部用フィルムとして、特開２０１２−２３４１６３号公報の製造例１に記載の製造方法によって得られたアクリル系の樹脂フィルム（厚み：４０μｍ）を用いた。当該アクリル系の樹脂フィルムを配置した所定の金型に、プリズム用材料としての紫外線硬化型ウレタンアクリレート樹脂を充填し、紫外線を照射してプリズム用材料を硬化させることにより、図１に示すようなプリズムシートを作製した。基材部の面内位相差Ｒｅは０．４ｎｍであった。単位プリズムは、三角柱プリズムであり、配列方向に平行かつ厚み方向に平行な断面形状が不等辺三角形状であった。
１−５．光学部材の作製
上記プリズムシートの基材部側に、粘着剤を介して、上記二軸延伸ＰＥＴフィルム、上記反射型偏光子、および上記偏光板をこの順に貼り合わせ、光学部材を作製した。なお、偏光板の吸収軸と反射型偏光子の反射軸とが平行となり、反射型偏光子の反射軸と二軸延伸ＰＥＴフィルムの遅相軸とのなす角度が４５°となり、偏光板の吸収軸とプリズムシートの稜線とが平行となるように各構成を配置した。
２．反射型偏光子を有しない光学部材の作製
上記プリズムシートの基材部側に、粘着剤を介して、上記二軸延伸ＰＥＴフィルム、および上記偏光板をこの順に貼り合わせ、反射型偏光子を有しない光学部材を作製した。なお、偏光板の吸収軸と二軸延伸ＰＥＴフィルムの遅相軸とのなす角度が４５°となり、偏光板の吸収軸とプリズムシートの稜線とが平行となるように各構成を配置した。

＜実施例２＞
偏光変換層として光拡散層を用い、光拡散層として、ＳＨＡＲＰ社製４０型ＴＶ（製品名：ＡＱＵＯＳ、品番：ＬＣ４０−Ｚ５）を分解して取り出した光拡散シートを用いたこと以外は実施例１と同様にして、光学部材および反射型偏光子を有しない光学部材を作製した。なお、上記光拡散シートのヘイズ値は９２％であった。

＜実施例３＞
１．偏光変換層の作製
偏光変換層としてλ／４板を用い、λ／４板として、シクロオレフィン系樹脂フィルム（日本ゼオン（株）製、「ゼオノア ＺＦ−１４フィルム」）を、テンター延伸機を用いて延伸角度４５°で斜め延伸することにより得られたλ／４板を用いた。得られたλ／４板の面内位相差Ｒｅ（５５０）は９０ｎｍであった。
２．低屈折率層付アクリルフィルムの作製
（１）ケイ素化合物のゲル化
ＤＭＳＯ ２．２ｇに、ケイ素化合物の前駆体であるＭＴＭＳを０．９５ｇ溶解させた。これにより得られた混合液に、０．０１ｍｏｌ／Ｌのシュウ酸水溶液を０．５ｇ添加し、室温で３０分撹拌を行うことでＭＴＭＳを加水分解して、トリス（ヒドロキシ）メチルシランを生成した。
ＤＭＳＯ ５．５ｇに、２８％濃度のアンモニア水０．３８ｇ、および純水０．２ｇを添加した後、さらに、前記加水分解処理した前記混合液を追添し、室温で１５分撹拌することで、トリス（ヒドロキシ）メチルシランのゲル化を行い、ゲル状ケイ素化合物を得た。
（２）熟成処理
前記ゲル化処理を行った混合液を、そのまま、４０℃で２０時間インキュベートして、熟成処理を行った。
（３）粉砕処理
次に、前記熟成処理したゲル状ケイ素化合物を、スパチュラを用いて数ｍｍ〜数ｃｍサイズの顆粒状に砕いた。そこに、ＩＰＡ ４０ｇを添加し、軽く撹拌した後、室温で６時間静置して、ゲル中の溶媒および触媒をデカンテーションした。同様のデカンテーション処理を３回繰り返し、溶媒置換を完了した。そして、前記混合液中の前記ゲル状ケイ素化合物を粉砕処理（高圧メディアレス粉砕）した。前記粉砕処理（高圧メディアレス粉砕）は、ホモジナイザー（商品名 ＵＨ−５０、エスエムテー社製）を使用し、５ｃｍ^３のスクリュー瓶に、前記溶媒置換を完了したゲル状化合物１．８５ｇおよびＩＰＡ １．１５ｇを秤量した後、５０Ｗ、２０ｋＨｚの条件で２分間の粉砕で行った。
前記粉砕処理によって、前記混合液中の前記ゲル状ケイ素化合物が粉砕されたことにより、前記混合液は、前記粉砕物のゾル液となった。前記混合液に含まれる前記粉砕物の粒度バラツキを示す体積平均粒子径を、動的光散乱式ナノトラック粒度分析計（日機装社製、UPA-EX１５０型）にて確認したところ、０．５０〜０．７０であった。さらに、このゾル液０．７５ｇに対し、光塩基発生剤（和光純薬工業株式会社：商品名ＷＰＢＧ２６６）の１．５％濃度ＭＥＫ（メチルエチルケトン）溶液を０．０６２ｇ、ビス（トリメトキシシリル）エタンの５％濃度ＭＥＫ溶液を０．０３６ｇの比率で添加し、塗工液を得た。
（４）低屈折率層の形成
特開２０１２−２３４１６３号公報の製造例１に従って準備したアクリル系の樹脂フィルム（厚み：４０μｍ）の基材表面に、上記塗工液を塗布（塗工）して、塗工膜を形成した。前記塗工膜を、温度１００℃で１分処理して乾燥し、さらに、乾燥後の塗工膜に、波長３６０ｎｍの光を用いて３００ｍＪ／ｃｍ^２の光照射量（エネルギー）でＵＶ照射し、前記アクリル系の樹脂フィルム上に低屈折率層が形成された積層体（低屈折率層付アクリルフィルム）を得た。上記低屈折率層の屈折率は１．１８であった。
３．光学部材および反射型偏光子を有しない光学部材の作製
反射型偏光子の反射軸とλ／４板の遅相軸とのなす角度が４５°となるように配置し、偏光板と反射型偏光子との間に低屈折率層付アクリルフィルムを設けたこと以外は実施例１と同様にして光学部材を作製した。また、偏光板の吸収軸とλ／４板の遅相軸とのなす角度が４５°となるように配置し、偏光板とλ／４板との間に低屈折率層付アクリルフィルムを設けたこと以外は実施例１と同様にして反射型偏光子を有しない光学部材を作製した。

＜比較例１＞
偏光変換層を用いなかったこと以外は実施例１と同様にして光学部材および反射型偏光子を有しない光学部材を作製した。

＜比較例２＞
反射型偏光子の反射軸とλ／４板の遅相軸とのなす角度が０°となるように配置したこと以外は実施例３と同様にして光学部材を作製した。また、偏光板の吸収軸とλ／４板の遅相軸とのなす角度が０°となるように配置したこと以外は実施例３と同様にして反射型偏光子を有しない光学部材を作製した。

（評価）
各実施例および比較例の光学部材の各特性を、以下の通り測定した。
１．偏光変換度Ｐ_ＣＯＮの測定
１−１．評価用偏光板
以下の手順に従い、偏光変換度Ｐ_ＣＯＮの測定に用いる第１および第２の偏光板を作製した。第一に、厚さ８０μｍのポリビニルアルコールフィルムを、速度比の異なるロール間において、３０℃、０．３％濃度のヨウ素溶液中で１分間染色しながら、３倍まで延伸した。その後、６０℃、４％濃度のホウ酸、１０％濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に０．５分間浸漬しながら総合延伸倍率が６倍となるまで延伸した。次いで、３０℃、１．５％濃度のヨウ化カリウムを含む水溶液中に１０秒間浸漬することで洗浄した後、５０℃で４分間乾燥を行い、偏光子を得た。当該偏光子の両面に、けん化処理した厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムをポリビニルアルコール系接着剤により貼り合せて第１の偏光板を作製した。同様にして、第２の偏光板を作製した。
得られた第１および第２の偏光板について、紫外可視分光光度計（日本分光社製Ｖ７１００）を用いて単体透過率（Ｔｓ）、平行透過率（Ｔｐ）および直交透過率（Ｔｃ）を測定し、偏光度（Ｐ）を次式にて求めた。これらの透過率は、ＪＩＳ Ｚ ８７０１の２度視野（Ｃ光源）により測定し、視感度補正を行ったＹ値である。保護層としてのトリアセチルセルロースフィルムの吸光は、偏光子の吸光と比べて無視できる程小さいため、偏光板の透過率を偏光子の透過率とした。
偏光度（Ｐ）＝｛（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）｝^１／２×１００
第１および第２の偏光板の偏光子の偏光度は９９．９９％であった。
１−２．偏光変換度
液晶表示装置（ＳＯＮＹ社製、商品名「ＶＡＩＯ−Ｓ」）から取り出したバックライト光源と、第１の偏光板と、各実施例および比較例で用いた偏光変換層と、第２の偏光板と、コノスコープ（AUTRONIC MELCHERS株式会社製）とをこの順に配置し、上記第１の偏光板、上記偏光変換層、および上記第２の偏光板を介して光源の輝度を測定した（単位：ｃｄ／ｍ^２）。第１および第２の偏光板のそれぞれの偏光子を互いの吸収軸が平行となるように配置したときの上記輝度を平行輝度Ｌ_０とし、第１および第２の偏光板のそれぞれの偏光子を互いの吸収軸が直交するように配置したときの上記輝度を直交輝度Ｌ_９０とした。偏光変換層による偏光変換度Ｐ_ＣＯＮを次式にて求めた。
偏光変換度（Ｐ_ＣＯＮ）＝Ｌ_９０／Ｌ_０
２．反射型偏光子による輝度向上度の測定
光学部材の偏光板側に、粘着剤を介して厚み０．４ｍｍのガラス板に貼り付け、測定サンプルとした。反射型偏光子を有しない光学部材の偏光板側に、粘着剤を介して厚み０．４ｍｍのガラス板に貼り付け、比較用測定サンプルとした。液晶表示装置（ＳＯＮＹ社製、商品名「ＶＡＩＯ−Ｓ」）から取り出したバックライト光源を測定サンプルの背面側（ガラス板とは反対側）に配置し、コノスコープ（AUTRONIC MELCHERS株式会社製）を用いて、上記測定サンプルを透過する光の正面輝度を測定した（単位：ｃｄ／ｍ^２）。同様にして、上記比較用測定サンプルを透過する光の正面輝度を測定した（単位：ｃｄ／ｍ^２）。測定サンプルを透過する光の正面輝度Ａと、比較用測定サンプルを透過する光の正面輝度Ｂとから、反射型偏光子による輝度向上度Ｃ（％）を次式にて求めた。
輝度向上度（Ｃ）＝（（Ａ／Ｂ）−１）×１００（％）
３．高位相差層およびλ／４板の面内位相差の測定
実施例で用いた高位相差層およびλ／４板、ならびに比較例で用いたλ／４板から５０ｍｍ×５０ｍｍのサンプルを切り出して、測定サンプルとした。作製した測定サンプルについて、Ａｘｏｓｃａｎ（Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製）を用いて面内位相差を測定した。測定温度は２３℃、測定波長は５５０ｎｍとした。
４．ヘイズ値の測定
実施例で用いた光拡散層について、ＪＩＳ ７１３６で定める方法により、ヘイズメーター（村上色彩科学研究所社製、商品名「ＨＮ−１５０」）を用いて測定した。
５．低屈折率層の屈折率の測定
実施例で用いた低屈折率層について、アッベ屈折率計（ＤＲ−Ｍ２，アタゴ社製）を用いて屈折率を測定した。

各実施例および各比較例の光学部材の輝度向上度（Ｃ）と、各光学部材の偏光変換層の偏光変換度（Ｐ_ＣＯＮ）とを表１に示す。

表１から明らかなように、偏光変換層の偏光変換度（Ｐ_ＣＯＮ）が高いほど、光学部材の輝度向上度（Ｃ）が高く、反射型偏光子を用いることによる輝度向上効果が得られた。

本発明の光学部材は、液晶表示装置の背面側偏光板として好適に用いられ得る。このような光学部材を用いた液晶表示装置は、携帯情報端末（ＰＤＡ），携帯電話，時計，デジタルカメラ，携帯ゲーム機などの携帯機器、パソコンモニター，ノートパソコン，コピー機などのＯＡ機器、ビデオカメラ，液晶テレビ，電子レンジなどの家庭用電気機器、バックモニター，カーナビゲーションシステム用モニター，カーオーディオなどの車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニターなどの展示機器、監視用モニターなどの警備機器、介護用モニター，医療用モニターなどの介護・医療機器などの各種用途に用いることができる。

１０ 偏光板
１１ 偏光子
１２ 保護層
１３ 保護層
２０ 反射型偏光子
３０ 偏光変換層
４０ プリズムシート
４１ 基材部
４２ プリズム部
１００〜１０４ 光学部材

Claims (6)

1. 偏光板と反射型偏光子と偏光変換層とプリズム層とがこの順に一体化されており、
   前記偏光変換層は、偏光度が９９．９９％である第１および第２の偏光子を透過する自然光の輝度について、互いの吸収軸が平行となるように配置された前記第１および第２の偏光子の間に前記偏光変換層を配置したときの前記輝度を平行輝度Ｌ_０とし、互いの吸収軸が直交するように配置された前記第１および第２の偏光子の間に前記偏光変換層を配置したときの前記輝度を直交輝度Ｌ_９０としたとき、
   Ｌ_９０／Ｌ_０≧０．２
   を満足する、光学部材。
2. 前記偏光変換層が位相差層であり、前記位相差層の面内位相差Ｒｅ（５５０）が３５００ｎｍ以上である、請求項１に記載の光学部材：
   ここで、Ｒｅ（５５０）は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した面内位相差を表す。
3. 前記偏光変換層が光拡散層であり、前記光拡散層のヘイズ値が８０％〜９９．９％である、請求項１に記載の光学部材。
4. 前記偏光変換層がλ／４板であり、前記λ／４板の面内位相差Ｒｅ（５５０）が８０ｎｍ〜２００ｎｍであり、前記λ／４板の遅相軸と前記反射型偏光子の反射軸とのなす角度が３０°〜６０°である、請求項１に記載の光学部材。
5. 前記反射型偏光子と前記プリズム層との間、または前記反射型偏光子の前記プリズム層とは反対側に、低屈折率層が一体化され、前記低屈折率層の屈折率が１．３０以下である、請求項１〜４の何れか１項に記載の光学部材。
6. 前記反射型偏光子が直線偏光分離型反射偏光子である、請求項１〜５の何れか１項に記載の光学部材。

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