JP2019204086A - 光学積層体、表示パネル及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】斜め方向から観察した場合の色変化が抑制された表示装置を提供可能な光学積層体を提供すること。更に、前記光学積層体を備える表示パネル、該光学積層体を備える表示装置、並びに、前記表示パネルに使用される半透過半反射膜、位相差板、及び偏光子を提供すること。【解決手段】半透過半反射膜と、位相差板と、偏光子とを有する光学積層体であり、前記半透過半反射膜は、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、前記光学積層体は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有することを特徴とする光学積層体。【選択図】図１
Description
本発明は、光学積層体、表示パネル及び表示装置に関する。
近年、種々の表示装置について、大型化や携帯化が進んでおり、その結果、種々の観察環境下での良好な色相が求められている。
特許文献１には、観察角度による色相の変化が抑制された有機エレクトロルミネッセンス（「有機ＥＬ」ともいう。）光源装置が開示されている。
特許文献１には、観察角度による色相の変化が抑制された有機エレクトロルミネッセンス（「有機ＥＬ」ともいう。）光源装置が開示されている。
位相差板及び偏光子を有する光学積層体を備える表示装置において、斜め方向から観察した場合に、ブルーシフトと呼ばれる、画像の青味が強くなる現象が発生する場合がある。
本発明は、斜め方向から観察した場合の色変化が抑制された表示装置を提供可能な光学積層体を提供することを目的とする。更に本発明は、前記光学積層体を備える表示パネル、該光学積層体を備える表示装置、並びに、前記表示パネルに使用される半透過半反射膜、位相差板、及び偏光子を提供することを目的とする。
本発明は、斜め方向から観察した場合の色変化が抑制された表示装置を提供可能な光学積層体を提供することを目的とする。更に本発明は、前記光学積層体を備える表示パネル、該光学積層体を備える表示装置、並びに、前記表示パネルに使用される半透過半反射膜、位相差板、及び偏光子を提供することを目的とする。
本発明者等は、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、半透過半反射膜と、位相差板と、偏光子とを有する光学積層体において、前記半透過半反射膜は、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、前記光学積層体は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有することにより、上記の課題が解決されることを見出したものである。
本発明は、以下の＜１＞〜＜２１＞に関する。
＜１＞ 半透過半反射膜と、位相差板と、偏光子とを有する光学積層体であり、前記半透過半反射膜は、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、前記光学積層体は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有することを特徴とする光学積層体。
＜２＞ 前記半透過半反射膜がコレステリック構造を有する第一の液晶層と、コレステリック構造を有する第二の液晶層とを有し、前記光学積層体は、第一の液晶層、第二の液晶層、並びに位相差板及び偏光子で構成される円偏光板をこの順で有するか、又は第二の液晶層、第一の液晶層、並びに位相差板及び偏光子で構成される円偏光板をこの順で有し、第一の液晶層が、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有し、第二の液晶層が、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する、＜１＞に記載の光学積層体。
＜３＞ 液晶層側からの入射光に対して、前記第一の液晶層及び第二の液晶層が右円偏光を反射し、かつ、前記円偏光板が左円偏光を透過するか、又は前記第一の液晶層及び第二の液晶層が左円偏光を反射し、かつ、前記円偏光板が右円偏光を透過する、＜２＞に記載の光学積層体。
＜４＞ ４８０ｎｍ以下の波長領域において、前記第二の液晶層の選択反射中心波長に対して、前記光学積層体の反射波長ピークが長波長側に位置する、＜２＞又は＜３＞に記載の光学積層体。
＜５＞ 偏光子を出射光側として測定した波長４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均をＡ、波長６５０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下における光の透過率の平均をＢとしたとき、Ｂ／Ａが０．９５以下である、＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜６＞ 前記光学積層体が、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収ピークを有する化合物を含有する、＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜７＞ 更に、保護層を有する、＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜８＞ 更に、粘着層を有する、＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜９＞ 前記位相差板が、１／４波長位相差板である、＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜１０＞ 前記位相差板が、１／４波長位相差板及び１／２波長位相差板の積層体である、＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜１１＞ 前記位相差板が、更にポジティブＣプレートを有する、＜９＞又は＜１０＞に記載の光学積層体。
＜１２＞ 表示素子の光出射面上に、＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載の光学積層体を備える表示パネル。
＜１３＞ 表示素子がマイクロキャビティ構造を有する、＜１２＞に記載の表示パネル。
＜１４＞ 表示素子の青色の発光ピーク波長と、４８０ｎｍ以下の波長領域における前記光学積層体の反射ピーク波長との差が２０ｎｍ以下である、＜１２＞又は＜１３＞に記載の表示パネル。
＜１５＞ 表示素子と、半透過半反射膜、位相差板、及び偏光子を有する光学積層体とを備える表示パネルであり、前記半透過半反射膜は、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、前記光学積層体は、４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有し、前記光学積層体の４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均値をＡとしたとき、５７０ｎｍより長波長側において、光学積層体の光の透過率が、Ａの７５％となる最も短い波長をＸｎｍ、前記表示素子の赤色の発光スペクトルピーク波長をＹｎｍ、前記半透過半反射膜の選択反射中心波長をＺｎｍとしたとき、以下の式（１）を満たす、表示パネル。
Ｙ＜Ｚ （１）
＜１６＞ 下記式（２）を満たす、＜１５＞に記載の表示パネル。
Ｙ＜Ｘ＜Ｚ （２）
＜１７＞ ＜１２＞〜＜１６＞のいずれかに記載の表示パネルを備える表示装置。
＜１８＞ 前記表示装置が、有機エレクトロルミネッセンス表示装置である、＜１７＞に記載の表示装置。
＜１９＞ ＜１２＞〜＜１６＞のいずれかに記載の表示パネルに使用する位相差板。
＜２０＞ ＜１２＞〜＜１６＞のいずれかに記載の表示パネルに使用する偏光子。
＜２１＞ ＜１２＞〜＜１６＞のいずれかに記載の表示パネルに使用する半透過半反射膜。
＜１＞ 半透過半反射膜と、位相差板と、偏光子とを有する光学積層体であり、前記半透過半反射膜は、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、前記光学積層体は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有することを特徴とする光学積層体。
＜２＞ 前記半透過半反射膜がコレステリック構造を有する第一の液晶層と、コレステリック構造を有する第二の液晶層とを有し、前記光学積層体は、第一の液晶層、第二の液晶層、並びに位相差板及び偏光子で構成される円偏光板をこの順で有するか、又は第二の液晶層、第一の液晶層、並びに位相差板及び偏光子で構成される円偏光板をこの順で有し、第一の液晶層が、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有し、第二の液晶層が、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する、＜１＞に記載の光学積層体。
＜３＞ 液晶層側からの入射光に対して、前記第一の液晶層及び第二の液晶層が右円偏光を反射し、かつ、前記円偏光板が左円偏光を透過するか、又は前記第一の液晶層及び第二の液晶層が左円偏光を反射し、かつ、前記円偏光板が右円偏光を透過する、＜２＞に記載の光学積層体。
＜４＞ ４８０ｎｍ以下の波長領域において、前記第二の液晶層の選択反射中心波長に対して、前記光学積層体の反射波長ピークが長波長側に位置する、＜２＞又は＜３＞に記載の光学積層体。
＜５＞ 偏光子を出射光側として測定した波長４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均をＡ、波長６５０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下における光の透過率の平均をＢとしたとき、Ｂ／Ａが０．９５以下である、＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜６＞ 前記光学積層体が、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収ピークを有する化合物を含有する、＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜７＞ 更に、保護層を有する、＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜８＞ 更に、粘着層を有する、＜１＞〜＜７＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜９＞ 前記位相差板が、１／４波長位相差板である、＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜１０＞ 前記位相差板が、１／４波長位相差板及び１／２波長位相差板の積層体である、＜１＞〜＜８＞のいずれかに記載の光学積層体。
＜１１＞ 前記位相差板が、更にポジティブＣプレートを有する、＜９＞又は＜１０＞に記載の光学積層体。
＜１２＞ 表示素子の光出射面上に、＜１＞〜＜１１＞のいずれかに記載の光学積層体を備える表示パネル。
＜１３＞ 表示素子がマイクロキャビティ構造を有する、＜１２＞に記載の表示パネル。
＜１４＞ 表示素子の青色の発光ピーク波長と、４８０ｎｍ以下の波長領域における前記光学積層体の反射ピーク波長との差が２０ｎｍ以下である、＜１２＞又は＜１３＞に記載の表示パネル。
＜１５＞ 表示素子と、半透過半反射膜、位相差板、及び偏光子を有する光学積層体とを備える表示パネルであり、前記半透過半反射膜は、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、前記光学積層体は、４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有し、前記光学積層体の４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均値をＡとしたとき、５７０ｎｍより長波長側において、光学積層体の光の透過率が、Ａの７５％となる最も短い波長をＸｎｍ、前記表示素子の赤色の発光スペクトルピーク波長をＹｎｍ、前記半透過半反射膜の選択反射中心波長をＺｎｍとしたとき、以下の式（１）を満たす、表示パネル。
Ｙ＜Ｚ （１）
＜１６＞ 下記式（２）を満たす、＜１５＞に記載の表示パネル。
Ｙ＜Ｘ＜Ｚ （２）
＜１７＞ ＜１２＞〜＜１６＞のいずれかに記載の表示パネルを備える表示装置。
＜１８＞ 前記表示装置が、有機エレクトロルミネッセンス表示装置である、＜１７＞に記載の表示装置。
＜１９＞ ＜１２＞〜＜１６＞のいずれかに記載の表示パネルに使用する位相差板。
＜２０＞ ＜１２＞〜＜１６＞のいずれかに記載の表示パネルに使用する偏光子。
＜２１＞ ＜１２＞〜＜１６＞のいずれかに記載の表示パネルに使用する半透過半反射膜。
本発明によれば、正面観察では、青色の輝度を向上させ、結果として表示装置の長寿命化が可能であり、かつ、斜め方向から観察した場合には画像のブルーシフトが抑制された表示装置を提供可能な光学積層体を提供することができる。更に本発明によれば、前記光学積層体を備える表示パネル、該光学積層体を備える表示装置、並びに、前記表示パネルに使用される半透過半反射膜、位相差板、及び偏光子を提供することができる。
以下の説明において、数値範囲を表す「Ａ〜Ｂ」の記載は、端点を含む数値範囲を表す。すなわち、「Ａ以上Ｂ以下」（Ａ＜Ｂの場合）、又は、「Ａ以下Ｂ以上」（Ａ＞Ｂの場合）を表す。また、以下の説明において、好ましい態様の組合せは、より好ましい態様である。
以下、本発明の実施形態を説明する。
［光学積層体］
本発明の光学積層体は、半透過半反射膜と、位相差板と、偏光子とを有する光学積層体であり、前記半透過半反射膜は、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、前記光学積層体は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有することを特徴とする。
本発明者等は、画像表示装置、特に有機ＥＬ表示装置において、観察角度が大きな大画面の表示装置や、モバイル表示装置では、斜めから視認した場合に画像のブルーシフトの傾向が大きいことを見出した。
特に、マイクロキャビティ構造を有する表示装置では、画像のブルーシフトの傾向が顕著である。マイクロキャビティ構造とは、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子、ＯＬＥＤ）の上下の電極間での光の共振効果を利用して発光スペクトルのピーク強度を強調するものであり、具体的には、有機ＥＬ表示素子の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の各発光ピーク波長に、有機ＥＬ素子の上下の電極間の光路長を合わせることで、上下の電極間での光の反射が繰り返され、光路長の合った光のみ共振させて強調する構造である。このようなマイクロキャビティ構造では、共振させる光の波長（共振波長）は、有機ＥＬ素子に対する視認する角度によっても変化することが知られており、視野角が大きい場合、すなわち、有機ＥＬ表示装置等の表示画面を斜め方向から見た場合、共振波長が短波長側にシフト（ブルーシフト）し、有機ＥＬ素子の本来の色味で観察することができないという問題がある。
また、ブルーシフトを抑制するために、斜めから視認した場合の赤色を強調したり、青色を抑制した場合には、正面から観察した場合の色味と同様の色味に調整することが困難であった。
以下、本発明の実施形態を説明する。
［光学積層体］
本発明の光学積層体は、半透過半反射膜と、位相差板と、偏光子とを有する光学積層体であり、前記半透過半反射膜は、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、前記光学積層体は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有することを特徴とする。
本発明者等は、画像表示装置、特に有機ＥＬ表示装置において、観察角度が大きな大画面の表示装置や、モバイル表示装置では、斜めから視認した場合に画像のブルーシフトの傾向が大きいことを見出した。
特に、マイクロキャビティ構造を有する表示装置では、画像のブルーシフトの傾向が顕著である。マイクロキャビティ構造とは、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子、ＯＬＥＤ）の上下の電極間での光の共振効果を利用して発光スペクトルのピーク強度を強調するものであり、具体的には、有機ＥＬ表示素子の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の各発光ピーク波長に、有機ＥＬ素子の上下の電極間の光路長を合わせることで、上下の電極間での光の反射が繰り返され、光路長の合った光のみ共振させて強調する構造である。このようなマイクロキャビティ構造では、共振させる光の波長（共振波長）は、有機ＥＬ素子に対する視認する角度によっても変化することが知られており、視野角が大きい場合、すなわち、有機ＥＬ表示装置等の表示画面を斜め方向から見た場合、共振波長が短波長側にシフト（ブルーシフト）し、有機ＥＬ素子の本来の色味で観察することができないという問題がある。
また、ブルーシフトを抑制するために、斜めから視認した場合の赤色を強調したり、青色を抑制した場合には、正面から観察した場合の色味と同様の色味に調整することが困難であった。
本発明者等は、鋭意検討した結果、半透過半反射膜と、位相差板と、偏光子とを有する光学積層体を備える表示装置において、前記半透過半反射膜として、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有しする半透過半反射膜を使用し、更に、前記光学積層体が、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有することにより、該表示装置を斜めから観察した場合であっても、正面観察の場合と同様の色座標に調整することが可能であり、正面から観察した場合と同様に色味が得られることを見出した。
上記の効果が得られる詳細な機構は不明であるが、一部は以下のように考えられる。
光学積層体が６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に波長領域、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に、波長依存的に半透過半反射性を有する半透過半反射膜を有することにより、正面観察時には青領域の出射光が増加し、結果として青色の輝度が向上する。また、正面観察時には、赤色の出射光は６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物に吸収されるか、又は反射光自体が赤色の波長領域から外れるために、正面観察時に赤色に対する影響は少ない。
一方で、斜め方向からの観察では、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域では、半透過半反射膜による反射光が、青色領域よりも短波長側にシフトするため、上記のような青色の輝度向上効果は抑制され、また、上記の波長領域において半透過半反射膜により反射され、短波長側にシフトした反射光は、光学積層体が４８０ｎｍ以下の光を吸収する化合物を含有するため、斜め方向の観察では、青色の発光輝度が抑制されると考えられる。すなわち、青色領域では、斜め方向からの観察時には、４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物によりカットされる光が増えるため、ブルーシフトが抑制されると考えられる。
また、赤色の波長領域では、斜め方向からの観察では、半透過半反射膜による反射光が赤色領域にシフトするため、赤色の強度が高くなり、更にブルーシフトが抑制される。すなわち、赤色領域では、斜め方向からの観察時には、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物によりカットされる光が減少し、赤色の輝度が向上することで、更にブルーシフトが抑制されると考えられる。
更に、上記の青色及び赤色の双方において、色味が調整されることで、斜め観察時においても、正面観察時と同様な色味が得られると考えられる。すなわち、斜め観察時の色座標（ｘ値及びｙ値）として、正面観察時と同様の色座標（ｘ値及びｙ値）が得られると考えられる。
以下、本発明について詳細に説明する。
上記の効果が得られる詳細な機構は不明であるが、一部は以下のように考えられる。
光学積層体が６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に波長領域、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に、波長依存的に半透過半反射性を有する半透過半反射膜を有することにより、正面観察時には青領域の出射光が増加し、結果として青色の輝度が向上する。また、正面観察時には、赤色の出射光は６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物に吸収されるか、又は反射光自体が赤色の波長領域から外れるために、正面観察時に赤色に対する影響は少ない。
一方で、斜め方向からの観察では、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域では、半透過半反射膜による反射光が、青色領域よりも短波長側にシフトするため、上記のような青色の輝度向上効果は抑制され、また、上記の波長領域において半透過半反射膜により反射され、短波長側にシフトした反射光は、光学積層体が４８０ｎｍ以下の光を吸収する化合物を含有するため、斜め方向の観察では、青色の発光輝度が抑制されると考えられる。すなわち、青色領域では、斜め方向からの観察時には、４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物によりカットされる光が増えるため、ブルーシフトが抑制されると考えられる。
また、赤色の波長領域では、斜め方向からの観察では、半透過半反射膜による反射光が赤色領域にシフトするため、赤色の強度が高くなり、更にブルーシフトが抑制される。すなわち、赤色領域では、斜め方向からの観察時には、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物によりカットされる光が減少し、赤色の輝度が向上することで、更にブルーシフトが抑制されると考えられる。
更に、上記の青色及び赤色の双方において、色味が調整されることで、斜め観察時においても、正面観察時と同様な色味が得られると考えられる。すなわち、斜め観察時の色座標（ｘ値及びｙ値）として、正面観察時と同様の色座標（ｘ値及びｙ値）が得られると考えられる。
以下、本発明について詳細に説明する。
＜光学積層体の層構成＞
本発明の光学積層体は、以下の第一の実施形態又は第二の実施形態であることが好ましい。これらの中でも、選択反射中心波長を設計容易である観点から、第一の実施形態であることがより好ましい。
第一の実施形態：半透過半反射膜が、コレステリック構造を有する液晶層（以下、「ＣＬＣ層」ともいう。）であり、ＣＬＣ層、位相差板及び偏光子が、この順に積層されている。
第二の実施形態：半透過半反射膜が、ｐ波又はｓ波を有する光線の一方のみを透過し、他方を反射する反射性偏光層（以下、「ＤＢＥＦ層」ともいう。）であり、位相差層、ＤＢＥＦ層及び偏光子がこの順に積層されている。
なお、第一の実施形態では、半透過半反射膜が６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第一の液晶層と、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第二の液晶層とを有することが好ましい。
また、第二の実施形態では、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有するＤＢＥＦ層を有することが好ましく、該ＤＢＥＦ層は、後述するように多数の層が積層された、全体として一枚の層で形成されていてもよく、また、二枚の層から形成されていてもよく、特に限定されない。
本発明の光学積層体は、以下の第一の実施形態又は第二の実施形態であることが好ましい。これらの中でも、選択反射中心波長を設計容易である観点から、第一の実施形態であることがより好ましい。
第一の実施形態：半透過半反射膜が、コレステリック構造を有する液晶層（以下、「ＣＬＣ層」ともいう。）であり、ＣＬＣ層、位相差板及び偏光子が、この順に積層されている。
第二の実施形態：半透過半反射膜が、ｐ波又はｓ波を有する光線の一方のみを透過し、他方を反射する反射性偏光層（以下、「ＤＢＥＦ層」ともいう。）であり、位相差層、ＤＢＥＦ層及び偏光子がこの順に積層されている。
なお、第一の実施形態では、半透過半反射膜が６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第一の液晶層と、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第二の液晶層とを有することが好ましい。
また、第二の実施形態では、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有するＤＢＥＦ層を有することが好ましく、該ＤＢＥＦ層は、後述するように多数の層が積層された、全体として一枚の層で形成されていてもよく、また、二枚の層から形成されていてもよく、特に限定されない。
図１は、本発明の光学積層体の第一の実施形態を示す断面模式図である。図１において、光学積層体１０は、透過光に１／４波長分の位相差を付与する位相差板１４と、偏光子１６とを有している。偏光子１６は、直線偏光子であり、位相差板１４と偏光子１６により、円偏光板１８が構成されている。また、位相差板１４の偏光子１６が設けられたのとは反対の面に、半透過半反射膜として、ＣＬＣ層１３が設けられている。ＣＬＣ層１３は、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第一の液晶層１１と、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第二の液晶層１２から構成されている。
なお、以下の説明において、上方又は上とは、図の上側を意味し、図１では、偏光子１６が設けられている側であり、下方又は下とは、ＣＬＣ層１３が設けられている側である。従って、例えば、図１においてＣＬＣ層１３の下方とは、ＣＬＣ層１３の、位相差板１４が設けられているのとは反対側を意味する。
本発明の第一の実施形態において、第一の液晶層と第二の液晶層の積層の順序はこれに限定されるものではなく、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第一の液晶層がＣＬＣ層１３において下方に存在し、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第二の液晶層が、ＣＬＣ層１３において上方に存在してもよい。
なお、以下の説明において、上方又は上とは、図の上側を意味し、図１では、偏光子１６が設けられている側であり、下方又は下とは、ＣＬＣ層１３が設けられている側である。従って、例えば、図１においてＣＬＣ層１３の下方とは、ＣＬＣ層１３の、位相差板１４が設けられているのとは反対側を意味する。
本発明の第一の実施形態において、第一の液晶層と第二の液晶層の積層の順序はこれに限定されるものではなく、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第一の液晶層がＣＬＣ層１３において下方に存在し、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する第二の液晶層が、ＣＬＣ層１３において上方に存在してもよい。
図１には不図示であるが、偏光子１６の上部又は下部に保護層（不図示）を有していてもよい。保護層は、１層のみで構成されていてもよく、２層以上で構成されていてもよく、特に限定されないが、少なくともＴＡＣ等の偏光子１６の保護層と、ハードコート層及び反射防止層から選択される少なくとも１つの層とを有することが好ましい。また、ＣＬＣ層１３の下方に、ハードコート層や保護層を有していてもよい。
図１に示す光学積層体１０の場合、位相差板１４の遅相軸と、偏光子１６の吸収軸とがなす角度は、４５±５°とすることが好ましく、４５±２°とすることがより好ましい。
本発明において、上述した位相差板、偏光子及び保護層に加え、更に粘着層を有していてもよく、該粘着層は、位相差板１４の偏光子１６が設けられた側とは反対側に設けられていてもよく、また、偏光子１６と保護層（不図示）との間に設けられていてもよく、２層以上から構成される保護層の間に設けられていてもよい。更に、ＣＬＣ層１３の下方に設けられていてもよい。
また、本発明の第一の実施態様の光学積層体は、位相差板１４と偏光子１６との間に例えば、ＴＡＣで形成された保護層を有していてもよく、特に限定されない。
図１に示す光学積層体１０の場合、位相差板１４の遅相軸と、偏光子１６の吸収軸とがなす角度は、４５±５°とすることが好ましく、４５±２°とすることがより好ましい。
本発明において、上述した位相差板、偏光子及び保護層に加え、更に粘着層を有していてもよく、該粘着層は、位相差板１４の偏光子１６が設けられた側とは反対側に設けられていてもよく、また、偏光子１６と保護層（不図示）との間に設けられていてもよく、２層以上から構成される保護層の間に設けられていてもよい。更に、ＣＬＣ層１３の下方に設けられていてもよい。
また、本発明の第一の実施態様の光学積層体は、位相差板１４と偏光子１６との間に例えば、ＴＡＣで形成された保護層を有していてもよく、特に限定されない。
図１に示す第一の実施態様では、ＣＬＣ層１３の下方に、表示素子が配置される。また、表示素子が有機エレクトロルミネッセンス表示素子（以下、「有機ＥＬ表示素子」ともいう。）である場合には、有機ＥＬ表示素子は、反射膜を有する。
表示素子から出射した光のうち、一部の波長の光は、ＣＬＣ層１３によって、右円偏光又は左円偏光のいずれか一方のみが透過し、もう一方は反射して、下方に戻る。
ここで、ＣＬＣ層１３が、右円偏光は透過し、左円偏光は反射するとすれば、ＣＬＣ層１３を透過した右円偏光は、偏光子１６側から出射する。偏光子１６及び位相差板１４から構成される円偏光板１８は、ＣＬＣ層１３に合わせて、右円偏光が透過するように設計されている。ＣＬＣ層１３によって反射された左円偏光は、有機ＥＬ表示素子の反射膜で反射され、右円偏光となって、再びＣＬＣ層１３に入射する。ＣＬＣ層１３は右円偏光を透過するので、反射膜よって反射された右円偏光はＣＬＣ層１３を透過して、偏光子１６側から出射する。
すなわち、ＣＬＣ層１３が下方からの入射光に対して、右円偏光を反射し、かつ、位相差板１４及び偏光子１６によって構成される円偏光板１８が、左円偏光を透過するか、又はＣＬＣ層１３が下方からの入射光に対して左円偏光を反射し、かつ、円偏光板が右円偏光を透過するように構成されていることが好ましい。
従って、ＣＬＣ層１３が設けられていない場合には、円偏光板１８によって左円偏光がカットされて、右円偏光のみが透過するが、ＣＬＣ層１３を設けることにより、ＣＬＣ層１３により左円偏光を反射し、有機ＥＬ表示素子の下部に設けられた反射膜により右円偏光となり、再び光学積層体１０に入射することで、光学積層体１０を透過する。従って、ＣＬＣ層１３によって反射される一部の波長の光は、トータルとしての出射光の光量が増加することとなる。なお、ＣＬＣ層１３は、波長依存的に右円偏光又は左円偏光を反射するため、当該波長領域においてのみ、出射光の光量が増加する。
表示素子から出射した光のうち、一部の波長の光は、ＣＬＣ層１３によって、右円偏光又は左円偏光のいずれか一方のみが透過し、もう一方は反射して、下方に戻る。
ここで、ＣＬＣ層１３が、右円偏光は透過し、左円偏光は反射するとすれば、ＣＬＣ層１３を透過した右円偏光は、偏光子１６側から出射する。偏光子１６及び位相差板１４から構成される円偏光板１８は、ＣＬＣ層１３に合わせて、右円偏光が透過するように設計されている。ＣＬＣ層１３によって反射された左円偏光は、有機ＥＬ表示素子の反射膜で反射され、右円偏光となって、再びＣＬＣ層１３に入射する。ＣＬＣ層１３は右円偏光を透過するので、反射膜よって反射された右円偏光はＣＬＣ層１３を透過して、偏光子１６側から出射する。
すなわち、ＣＬＣ層１３が下方からの入射光に対して、右円偏光を反射し、かつ、位相差板１４及び偏光子１６によって構成される円偏光板１８が、左円偏光を透過するか、又はＣＬＣ層１３が下方からの入射光に対して左円偏光を反射し、かつ、円偏光板が右円偏光を透過するように構成されていることが好ましい。
従って、ＣＬＣ層１３が設けられていない場合には、円偏光板１８によって左円偏光がカットされて、右円偏光のみが透過するが、ＣＬＣ層１３を設けることにより、ＣＬＣ層１３により左円偏光を反射し、有機ＥＬ表示素子の下部に設けられた反射膜により右円偏光となり、再び光学積層体１０に入射することで、光学積層体１０を透過する。従って、ＣＬＣ層１３によって反射される一部の波長の光は、トータルとしての出射光の光量が増加することとなる。なお、ＣＬＣ層１３は、波長依存的に右円偏光又は左円偏光を反射するため、当該波長領域においてのみ、出射光の光量が増加する。
図２は、本発明の光学積層体の第二の実施形態を示す断面模式図である。図２において、光学積層体２０は、透過光に１／４波長分の位相差を付与する位相差板２４と、偏光子２６とを有している。また、位相差板２４と偏光子２６との間に、ＤＢＥＦ層２２が設けられている。
図２には不図示であるが、偏光子２６の上部又は下部に保護層（不図示）を有していてもよい。保護層は、１層のみで構成されていてもよく、２層以上で構成されていてもよく、特に限定されないが、少なくともＴＡＣ等の偏光子の保護層と、ハードコート層及び反射防止層から選択される少なくとも１つの層とを有することが好ましい。また、ＤＢＥＦ層２２や位相差板２４の下方に、ハードコート層や保護層を有していてもよい。
図２に示す光学積層体の場合、位相差板２４の遅相軸と、偏光子２６の吸収軸とがなす角度は、４５±５°とすることが好ましく、４５±２°とすることがより好ましい。
本発明において、上述した位相差板２４、偏光子２６及び保護層に加え、粘着層を有していてもよく、該粘着層は、位相差板２４とＤＢＥＦ層２２との間に設けられていてもよく、また、偏光子２６とＤＢＥＦ層２２との間に設けられていてもよく、偏光子２６と保護層（不図示）との間に設けられていてもよく、２層以上から構成される保護層の間に設けられていてもよい。また、位相差板２４やＤＢＥＦ層２２の下方に粘着層を有していてもよい。
また、本発明の第二の実施態様の光学積層体２０は、位相差板２４とＤＢＥＦ層２２との間に例えば、ＴＡＣで形成された保護層や、ハードコート層を有していてもよく、特に限定されない。
図２には不図示であるが、偏光子２６の上部又は下部に保護層（不図示）を有していてもよい。保護層は、１層のみで構成されていてもよく、２層以上で構成されていてもよく、特に限定されないが、少なくともＴＡＣ等の偏光子の保護層と、ハードコート層及び反射防止層から選択される少なくとも１つの層とを有することが好ましい。また、ＤＢＥＦ層２２や位相差板２４の下方に、ハードコート層や保護層を有していてもよい。
図２に示す光学積層体の場合、位相差板２４の遅相軸と、偏光子２６の吸収軸とがなす角度は、４５±５°とすることが好ましく、４５±２°とすることがより好ましい。
本発明において、上述した位相差板２４、偏光子２６及び保護層に加え、粘着層を有していてもよく、該粘着層は、位相差板２４とＤＢＥＦ層２２との間に設けられていてもよく、また、偏光子２６とＤＢＥＦ層２２との間に設けられていてもよく、偏光子２６と保護層（不図示）との間に設けられていてもよく、２層以上から構成される保護層の間に設けられていてもよい。また、位相差板２４やＤＢＥＦ層２２の下方に粘着層を有していてもよい。
また、本発明の第二の実施態様の光学積層体２０は、位相差板２４とＤＢＥＦ層２２との間に例えば、ＴＡＣで形成された保護層や、ハードコート層を有していてもよく、特に限定されない。
図２に示す第二の実施態様では、位相差板２４の下部に、表示素子が配置される。また、表示素子が有機エレクトロルミネッセンス表示素子（以下、「有機ＥＬ表示素子」ともいう。）である場合には、有機ＥＬ表示素子は、反射膜を有する。
図２では、例えば、偏光子２６及びＤＢＥＦ層２２は、ｐ波を透過する。また、偏光子２６はｓ波を吸収し、ＤＢＥＦ層２２は、一部の波長のｓ波を反射する。表示素子から放出された非偏光光は、位相差板２４を通過し、ＤＢＥＦ層２２において、ｐ波は透過し、一部の波長のｓ波は反射される。ＤＢＥＦ層２２を透過したｐ波は、偏光子２６を透過し、出射される。
一方、ＤＢＥＦ層２２で反射されたｓ波は、位相差板２４を透過して、円偏光となる。該円偏光は、有機ＥＬ表示素子の反射膜で反射され、円偏光の向きが逆になる。反射膜で反射された該円偏光は、位相差板２４を透過し、ｐ波となり、ＤＢＥＦ層２２を透過する。
また、反射層が偏光保存性反射体ではない場合や、偏光板２６が楕円偏光を与える場合には、ＤＢＥＦ層２２で反射された一部の波長のｓ波は、位相差板を通ると楕円偏光となり、ＤＢＥＦ層２２で反射されたｓ波は有機ＥＬ表示装置の反射膜で反射され、楕円偏光の方向が逆となる。該楕円偏光は、ｓ波とｐ波との混合物となるため、ＤＢＥＦ層２２でｐ波は透過し、一部の波長のｓ波は反射する。本実施形態では、上記の反射と透過が繰り返し行われることとなる。本実施態様では、出射光は、第ｎ回目に出射したｐ波の合計となる。
ＤＢＥＦ層が設けられていない場合には、表示素子から放出された光のうち、ｐ波のみが透過するが、ＤＢＥＦ層を設けることにより、ＤＢＥＦ層により反射された一部の波長のｓ波が反射され、ｐ波として透過するため、トータルとしての出射光の光量が増加することとなる。
図２では、例えば、偏光子２６及びＤＢＥＦ層２２は、ｐ波を透過する。また、偏光子２６はｓ波を吸収し、ＤＢＥＦ層２２は、一部の波長のｓ波を反射する。表示素子から放出された非偏光光は、位相差板２４を通過し、ＤＢＥＦ層２２において、ｐ波は透過し、一部の波長のｓ波は反射される。ＤＢＥＦ層２２を透過したｐ波は、偏光子２６を透過し、出射される。
一方、ＤＢＥＦ層２２で反射されたｓ波は、位相差板２４を透過して、円偏光となる。該円偏光は、有機ＥＬ表示素子の反射膜で反射され、円偏光の向きが逆になる。反射膜で反射された該円偏光は、位相差板２４を透過し、ｐ波となり、ＤＢＥＦ層２２を透過する。
また、反射層が偏光保存性反射体ではない場合や、偏光板２６が楕円偏光を与える場合には、ＤＢＥＦ層２２で反射された一部の波長のｓ波は、位相差板を通ると楕円偏光となり、ＤＢＥＦ層２２で反射されたｓ波は有機ＥＬ表示装置の反射膜で反射され、楕円偏光の方向が逆となる。該楕円偏光は、ｓ波とｐ波との混合物となるため、ＤＢＥＦ層２２でｐ波は透過し、一部の波長のｓ波は反射する。本実施形態では、上記の反射と透過が繰り返し行われることとなる。本実施態様では、出射光は、第ｎ回目に出射したｐ波の合計となる。
ＤＢＥＦ層が設けられていない場合には、表示素子から放出された光のうち、ｐ波のみが透過するが、ＤＢＥＦ層を設けることにより、ＤＢＥＦ層により反射された一部の波長のｓ波が反射され、ｐ波として透過するため、トータルとしての出射光の光量が増加することとなる。
なお、本発明の光学積層体において、位相差板及び光学積層体は、以下の（１）〜（５）のいずれかであることが好ましい。
（１）位相差板が、正分散性のλ／２位相差板及び正分散性のλ／４位相差板の積層体であり、λ／２位相差板側に偏光子を有する。
（２）位相差板が正分散性のλ／２位相差板及び正分散性のλ／４位相差板に加え、更に、正分散性のポジティブＣプレートを有する。また、λ／２位相差板側に偏光子を有する。ポジティブＣプレートの位置は、λ／２位相差板と偏光子との間でもよく、λ／４位相差板のλ／２位相差板が設けられているのとは反対面でもよく、特に限定されない。
（３）位相差板が、逆分散性のλ／４位相差板である。
（４）位相差板が、正分散性のポジティブＣプレート及び逆分散性のλ／４位相差板の積層体である。λ／４位相差板側に偏光子を有することが好ましい。
（５）位相差板が、逆分散性のポジティブＣプレート及び逆分散性のλ／４位相差板の積層体である。λ／４位相差板側に偏光子を有することが好ましい。
なお、本発明の第二の実施態様では、位相差板と偏光子との間に、ＤＢＥＦ層を有する。
これらの中でも、（２）、（４）又は（５）であることが好ましく、視野角補償効果の観点から、（５）であることがより好ましい。
（１）位相差板が、正分散性のλ／２位相差板及び正分散性のλ／４位相差板の積層体であり、λ／２位相差板側に偏光子を有する。
（２）位相差板が正分散性のλ／２位相差板及び正分散性のλ／４位相差板に加え、更に、正分散性のポジティブＣプレートを有する。また、λ／２位相差板側に偏光子を有する。ポジティブＣプレートの位置は、λ／２位相差板と偏光子との間でもよく、λ／４位相差板のλ／２位相差板が設けられているのとは反対面でもよく、特に限定されない。
（３）位相差板が、逆分散性のλ／４位相差板である。
（４）位相差板が、正分散性のポジティブＣプレート及び逆分散性のλ／４位相差板の積層体である。λ／４位相差板側に偏光子を有することが好ましい。
（５）位相差板が、逆分散性のポジティブＣプレート及び逆分散性のλ／４位相差板の積層体である。λ／４位相差板側に偏光子を有することが好ましい。
なお、本発明の第二の実施態様では、位相差板と偏光子との間に、ＤＢＥＦ層を有する。
これらの中でも、（２）、（４）又は（５）であることが好ましく、視野角補償効果の観点から、（５）であることがより好ましい。
本発明の光学積層体が、位相差板としてλ／４位相差板のみを有する場合、λ／４位相差板は、逆分散性のλ／４位相差板であることが好ましい。λ／４位相差板が正分散性（正の波長分散特性）又はフラット分散性（平坦な波長分散特性）を有する場合には、外部側（視認者側）から入射したλ／４位相差板の透過光は、波長によって楕円率が異なる楕円偏光で表示素子側に透過されることになる。また、表示素子側から戻ってきた光についても、λ／４位相差板を透過して視認者側に向かう際に、波長により波長換算量の異なる位相差が付与されることになり、波長により、楕円率の異なる円偏光又は直線偏光によりλ／４位相差板から出射することになる。これにより、戻り光のカラーシフトがより顕著である。一方、逆分散性のλ／４位相差板を使用した場合には、正分散性のλ／４位相差板及びフラット分散性のλ／４位相差板を使用した場合に比して、全体としては波長による変化が抑制される。
ここで、λ／４位相差板のα（波長４５０ｎｍにおけるリタデーション値（Ｒｅ４５０）と、波長５５０ｎｍにおけるリタデーション値（Ｒｅ５５０）との比（Ｒｅ４５０／Ｒｅ５５０））は、好ましくは０．９５以下、より好ましくは０．９３以下、更に好ましくは０．９１以下、より更に好ましくは０．８９以下である。また、Ｒｅ４５０／Ｒｅ５５０は、好ましくは、０．７８以上、より好ましくは０．８０以上、更に好ましくは０．８２以上である。
αが上記範囲内であると、可視領域で広くλ／４に近い状態が維持されるので、好ましい。αは、位相差測定機で、波長４５０ｎｍのリタデーション値と、波長５５０ｎｍのレタデーション値を測定することで得られ、波長分散性の指標となる。
ここで、λ／４位相差板のα（波長４５０ｎｍにおけるリタデーション値（Ｒｅ４５０）と、波長５５０ｎｍにおけるリタデーション値（Ｒｅ５５０）との比（Ｒｅ４５０／Ｒｅ５５０））は、好ましくは０．９５以下、より好ましくは０．９３以下、更に好ましくは０．９１以下、より更に好ましくは０．８９以下である。また、Ｒｅ４５０／Ｒｅ５５０は、好ましくは、０．７８以上、より好ましくは０．８０以上、更に好ましくは０．８２以上である。
αが上記範囲内であると、可視領域で広くλ／４に近い状態が維持されるので、好ましい。αは、位相差測定機で、波長４５０ｎｍのリタデーション値と、波長５５０ｎｍのレタデーション値を測定することで得られ、波長分散性の指標となる。
また、位相差板として、λ／４位相差板と、λ／２位相差板とを積層して使用する場合、偏光子側にλ／２位相差板を配置することが好ましい。
位相差層として、λ／４位相差層及びλ／２位相差層を用いる場合、各位相差層の配向軸と、偏光子の吸収軸とがなす角度は、下記（ｉ）又は（ii）の範囲が好ましい。
（ｉ）第１の例として、λ／２位相差層の遅相軸と、偏光子の吸収軸とがなす角度は１５±８°であることが好ましく、１５±６°であることがより好ましい。そして、このとき、λ／４位相差層の遅相軸と、偏光子の吸収軸とのなす角度は７５±１５°であることが好ましく、７５±１３°であることがより好ましい。
（ii）第２の例として、λ／２位相差層の遅相軸と、偏光子の吸収軸とがなす角度は７５±１５°であることが好ましく、７５±１３°であることがより好ましい。そして、このとき、λ／４位相差層の遅相軸と、偏光子の吸収軸とのなす角度は１５±８°であることが好ましく、１５±６°であることがより好ましい。
位相差層として、λ／４位相差層及びλ／２位相差層を用いる場合、各位相差層の配向軸と、偏光子の吸収軸とがなす角度は、下記（ｉ）又は（ii）の範囲が好ましい。
（ｉ）第１の例として、λ／２位相差層の遅相軸と、偏光子の吸収軸とがなす角度は１５±８°であることが好ましく、１５±６°であることがより好ましい。そして、このとき、λ／４位相差層の遅相軸と、偏光子の吸収軸とのなす角度は７５±１５°であることが好ましく、７５±１３°であることがより好ましい。
（ii）第２の例として、λ／２位相差層の遅相軸と、偏光子の吸収軸とがなす角度は７５±１５°であることが好ましく、７５±１３°であることがより好ましい。そして、このとき、λ／４位相差層の遅相軸と、偏光子の吸収軸とのなす角度は１５±８°であることが好ましく、１５±６°であることがより好ましい。
ここで、面内位相差（面内リタデーション値、Ｒｅ）、及び厚さ方向の位相差（厚さ方向のリタデーション値、Ｒｔｈ）は、面内における遅相軸方向の屈折率をｎｘ、面内においてｎｘにおいて直交する方向の屈折率をｎｙ、ｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率をｎｚ、膜厚をｄとした際に、下記式で表すことができる。
面内位相差（Ｒｅ）＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
厚さ方向の位相差（Ｒｔｈ）＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ
面内位相差（Ｒｅ）＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ
厚さ方向の位相差（Ｒｔｈ）＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ
なお、本発明の光学積層体は、位相差板側から入射した光の５３０〜６８０ｎｍにおける光の反射率の平均が、好ましくは１５％以下、より好ましくは１２％以下、更に好ましくは１０％以下である。下限は特に限定されないが、製造容易性の観点から、好ましくは３％以上、より好ましくは５％以上である。なお、上記反射率は、入射角５°における反射率である。なお、前記反射率は、第一の実施形態では、ＣＬＣ層側から入射した光の反射率を意味し、第二の実施形態では、位相差層側から入射した光の反射率を意味する。
本発明の光学積層体の光の反射率は、ＣＩＥ１９３１標準色系視感反射率Ｙ値に従って得られる。光学積層体の位相差層において偏光子が設けられているのとは反対側（表示素子が配置される側）を入射光側として、各波長の光を入射し、各波長における反射率を測定する。すなわち、第一の実施形態では、ＣＬＣ層側を入射光側、第二の実施形態では位相差板側を入射光側とする。
また、光の反射率は、１６箇所の測定値の平均値を意味し、例えば、実施例に記載の方法により求めることができる。本明細書において、１６の測定箇所は、測定サンプルの外縁から１ｃｍの領域を余白として、該余白よりも内側の領域に関して、縦方向及び横方向を５等分する線を引いた際の、交点の１６箇所を測定の中心とすることが好ましい。測定サンプルが四角形の場合には、四角形の外縁から１ｃｍの領域を余白として、該余白よりも内側の領域を縦方向及び横方向に５等分した線の交点の１６箇所を中心として測定を行い、その平均値を算出することが好ましい。なお、測定サンプルが円形、楕円形、三角形、五角形等の四角形以外の形状の場合、これらの形状に内接する最大面積の四角形を書き、該四角形に関して、上記手法により１６箇所の測定を行うことが好ましい。
また、光の反射率は、１６箇所の測定値の平均値を意味し、例えば、実施例に記載の方法により求めることができる。本明細書において、１６の測定箇所は、測定サンプルの外縁から１ｃｍの領域を余白として、該余白よりも内側の領域に関して、縦方向及び横方向を５等分する線を引いた際の、交点の１６箇所を測定の中心とすることが好ましい。測定サンプルが四角形の場合には、四角形の外縁から１ｃｍの領域を余白として、該余白よりも内側の領域を縦方向及び横方向に５等分した線の交点の１６箇所を中心として測定を行い、その平均値を算出することが好ましい。なお、測定サンプルが円形、楕円形、三角形、五角形等の四角形以外の形状の場合、これらの形状に内接する最大面積の四角形を書き、該四角形に関して、上記手法により１６箇所の測定を行うことが好ましい。
本発明において、「波長４００ｎｍ以上４８０ｎｍ以下における光の反射率の平均値」とは、４００ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲について、前記反射率を１ｎｍ又は２ｎｍごとに測定し、その平均値を算出した値であることが好ましい。また、「波長５３０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下における光の反射率の平均値」についても同様であり、５３０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲について、１ｎｍ又は２ｎｍごとに測定した反射率の平均値であることが好ましい。
反射率は１ｎｍごと又は２ｎｍごとに測定することが好ましいが、測定装置の測定波長間隔が２ｎｍを超える場合は、測定間隔内での１ｎｍごとの反射率の変化量の絶対値が均等であるものとして、反射率の平均を算出することが好ましい。
反射率は１ｎｍごと又は２ｎｍごとに測定することが好ましいが、測定装置の測定波長間隔が２ｎｍを超える場合は、測定間隔内での１ｎｍごとの反射率の変化量の絶対値が均等であるものとして、反射率の平均を算出することが好ましい。
本発明の光学積層体は、４８０ｎｍ以下の波長領域において、半透過半反射膜の選択反射中心波長に対して、光学積層体の反射波長ピークが、長波長側に位置していることが好ましい。なお、半透過半反射膜がＣＬＣ層である場合に、上記の関係を満たすことがより好ましい。ここで、前記光学積層体の反射波長ピークとは、本発明の光学積層体を備えることによって、表示装置とした場合に４８０ｎｍ以下の領域において輝度が向上するピーク波長である。なお、前記反射波長ピークは、入射角５°において測定する。
半透過半反射膜の選択反射中心波長に対して、光学積層体の反射波長ピークが長波長側に位置していると、斜めから入射した光に対しては、反射光がより短波長側にシフトすることで、シフトした反射光が吸収化合物により吸収されるため、斜めから観察したときのブルーシフトの発生が抑制されるので好ましい。
半透過半反射膜の選択反射中心波長を、吸収化合物の吸収のある波長領域に設計することにより、上記の関係を満たす光学積層体とすることが可能である。
半透過半反射膜の選択反射中心波長に対して、光学積層体の反射波長ピークが長波長側に位置していると、斜めから入射した光に対しては、反射光がより短波長側にシフトすることで、シフトした反射光が吸収化合物により吸収されるため、斜めから観察したときのブルーシフトの発生が抑制されるので好ましい。
半透過半反射膜の選択反射中心波長を、吸収化合物の吸収のある波長領域に設計することにより、上記の関係を満たす光学積層体とすることが可能である。
本発明の光学積層体は、偏光子を出射光側として測定した波長４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均値をＡ、波長６５０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下における光の透過率の平均値をＢとしたとき、Ｂ／Ａが０．９５以下であることが好ましい。上述したＢ／Ａを０．９５以下とすることにより、正面から観察した場合には、６５０〜７３０ｎｍの光の透過が抑制されており、赤味が抑制されると考えられる。一方で、半透過半反射膜を備えることにより、特に斜め方向の観察の際に、赤色の色強度が強くなり、ブルーシフトが抑制されると考えられる。
上記Ｂ／Ａは、より好ましくは０．９０以下、より好ましくは０．８０以下、更に好ましくは０．７５以下、より更に好ましくは０．７０以下である。
上記Ｂ／Ａの下限は特に限定されないが、入射光がない場合の光学積層体自体の彩色を抑制する観点や、該光学積層体を備える表示パネル及び表示装置の表示画像の色再現性の観点から、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、更に好ましくは０．３以上、より更に好ましくは０．４以上である。
上記の透過率は、角度０°から観察した際の透過率、すなわち、光学積層体に対して、垂直に入射した光の透過率を意味する。
上記Ｂ／Ａは、より好ましくは０．９０以下、より好ましくは０．８０以下、更に好ましくは０．７５以下、より更に好ましくは０．７０以下である。
上記Ｂ／Ａの下限は特に限定されないが、入射光がない場合の光学積層体自体の彩色を抑制する観点や、該光学積層体を備える表示パネル及び表示装置の表示画像の色再現性の観点から、好ましくは０．１以上、より好ましくは０．２以上、更に好ましくは０．３以上、より更に好ましくは０．４以上である。
上記の透過率は、角度０°から観察した際の透過率、すなわち、光学積層体に対して、垂直に入射した光の透過率を意味する。
＜位相差板＞
本発明の光学積層体は、位相差板を有する。
位相差板は、１／２波長位相差板（以下、「λ／２位相差板」ともいう。）、１／４波長位相差板（以下、「λ／４位相差板」ともいう。）、及びその組合せであることが好ましい。本発明において、位相差板として、少なくともλ／４位相差板を備えることが好ましい。本発明において、位相差板は、λ／４位相差板であるか、又は、λ／４位相差板とλ／２位相差板との積層体であることがより好ましく、λ／４位相差板であることが更に好ましく、逆分散性のλ／４位相差板であることがより更に好ましい。
λ／２位相差板は、波長５５０ｎｍにおける面内位相差が、好ましくは２００〜３００ｎｍ、より好ましくは２２０〜２８０ｎｍ、更に好ましくは２２０〜２７０ｎｍである。
λ／４位相差板は、波長５５０ｎｍにおける面内位相差が、好ましくは１００〜１８０ｎｍ、より好ましくは１１０〜１６０ｎｍ、更に好ましくは１１０〜１５０ｎｍである。
本発明の光学積層体は、位相差板を有する。
位相差板は、１／２波長位相差板（以下、「λ／２位相差板」ともいう。）、１／４波長位相差板（以下、「λ／４位相差板」ともいう。）、及びその組合せであることが好ましい。本発明において、位相差板として、少なくともλ／４位相差板を備えることが好ましい。本発明において、位相差板は、λ／４位相差板であるか、又は、λ／４位相差板とλ／２位相差板との積層体であることがより好ましく、λ／４位相差板であることが更に好ましく、逆分散性のλ／４位相差板であることがより更に好ましい。
λ／２位相差板は、波長５５０ｎｍにおける面内位相差が、好ましくは２００〜３００ｎｍ、より好ましくは２２０〜２８０ｎｍ、更に好ましくは２２０〜２７０ｎｍである。
λ／４位相差板は、波長５５０ｎｍにおける面内位相差が、好ましくは１００〜１８０ｎｍ、より好ましくは１１０〜１６０ｎｍ、更に好ましくは１１０〜１５０ｎｍである。
また、本発明の位相差板は、ポジティブＣの特性を有するポジティブＣプレートを更に有していてもよい。なお、ポジティブＣの特性とは、層面に沿ったＸ軸方向の屈折率をｎｘ、層面に沿った方向でＸ軸に直交するＹ軸方向の屈折率をｎｙ、層厚方向の屈折率をｎｚとしたとき、ｎｚ＞ｎｘ≒ｎｙの関係であるとともに、光軸がｚ方向となる特徴を有するものである。
位相差板は、正分散の波長分散性（以下、「正分散性」ともいう。）を示すものであってもよいし、逆分散の波長分散性（以下、「逆分散性」ともいう。）を示すものであってもよい。
なお、逆分散性とは、透過光の波長が長くなるに従って透過光に与える位相差が増大する特性であり、具体的には、波長４５０ｎｍにおけるリタデーション（Ｒｅ４５０）と、波長５５０ｎｍにおけるリタデーション（Ｒｅ５５０）との関係が、Ｒｅ４５０＜Ｒｅ５５０となる特性である。一方の正分散性は、Ｒｅ４５０＞Ｒｅ５５０となる特性である。
位相差板の厚みは、付与する位相差を考慮して、０．１〜１０μｍの範囲で適宜調整することができる。
なお、逆分散性とは、透過光の波長が長くなるに従って透過光に与える位相差が増大する特性であり、具体的には、波長４５０ｎｍにおけるリタデーション（Ｒｅ４５０）と、波長５５０ｎｍにおけるリタデーション（Ｒｅ５５０）との関係が、Ｒｅ４５０＜Ｒｅ５５０となる特性である。一方の正分散性は、Ｒｅ４５０＞Ｒｅ５５０となる特性である。
位相差板の厚みは、付与する位相差を考慮して、０．１〜１０μｍの範囲で適宜調整することができる。
本発明に使用される位相差板は、支持体自身で目的のλ／４又はλ／２機能等を有する位相差支持体からなってもよいし、ポリマーフィルムからなる支持体（透明支持体）上に位相差層を有していてもよいし、位相差層単独で構成されていてもよい。位相差層単独で構成されている場合には、光学的に影響を与えない支持体上に他の層を積層させることで所望のλ／４機能やλ／２機能を持たせてもよい。位相差層の構成材料については特に制限されず、液晶性化合物を含む組成物から形成された位相差層であっても、ポリマーフィルムを延伸した位相差層であっても、双方の層を有していてもよい。
これらの中でも、位相差板は、透明支持体と、位相差層との積層体であることが好ましい。
これらの中でも、位相差板は、透明支持体と、位相差層との積層体であることが好ましい。
（透明支持体）
本発明において、透明支持体の材料について特に制限はない。種々のポリマーフィルム、例えば、セルロースアシレート；ポリカーボネート系ポリマー；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；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等を利用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；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；塩化ビニリデン系ポリマー；ビニルアルコール系ポリマー；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；又は前記ポリマーを混合したポリマー等から１種又は２種以上のポリマーを用いて支持体を作製してもよい。
本発明において、透明支持体の材料について特に制限はない。種々のポリマーフィルム、例えば、セルロースアシレート；ポリカーボネート系ポリマー；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；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等を利用することができる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；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；塩化ビニリデン系ポリマー；ビニルアルコール系ポリマー；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；又は前記ポリマーを混合したポリマー等から１種又は２種以上のポリマーを用いて支持体を作製してもよい。
位相差板がポリマーフィルム（透明支持体）と位相差層との積層体である場合、ポリマーフィルム（透明支持体）と液晶性化合物を含有する組成物から形成された位相差層との積層体であるのが好ましい。光学異方性が小さいポリマーフィルムを用いてもよいし、延伸処理などにより光学異方性を発現させたポリマーフィルムを用いてもよい。支持体は光透過率が８０％以上であることが好ましい。
透明支持体の厚さは、好ましくは１０μｍ〜２００μｍ、より好ましくは１０〜８０μｍ、更に好ましくは２０〜６０μｍである。
透明支持体の厚さは、好ましくは１０μｍ〜２００μｍ、より好ましくは１０〜８０μｍ、更に好ましくは２０〜６０μｍである。
（液晶性化合物）
位相差層の形成に用いられる液晶性化合物の種類については特に限定されない。例えば、低分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、光架橋や熱架橋によって固定化して得られる位相差層や、高分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによって当該配向を固定化して得られる位相差層を用いてもよい。本発明において、位相差層に液晶性化合物が用いられる場合であっても、位相差層は該液晶性化合物が重合等により固定されて形成された層であり、層となった後は、もはや液晶性を示す必要はない。重合性液晶性化合物は、多官能性重合性液晶性化合物でもよいし、単官能重合性液晶性化合物でもよい。また、液晶性化合物は、ディスコティック液晶性化合物でもよく、棒状液晶性化合物であってもよい。
位相差層の形成に用いられる液晶性化合物の種類については特に限定されない。例えば、低分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、光架橋や熱架橋によって固定化して得られる位相差層や、高分子液晶性化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによって当該配向を固定化して得られる位相差層を用いてもよい。本発明において、位相差層に液晶性化合物が用いられる場合であっても、位相差層は該液晶性化合物が重合等により固定されて形成された層であり、層となった後は、もはや液晶性を示す必要はない。重合性液晶性化合物は、多官能性重合性液晶性化合物でもよいし、単官能重合性液晶性化合物でもよい。また、液晶性化合物は、ディスコティック液晶性化合物でもよく、棒状液晶性化合物であってもよい。
位相差層において、液晶性化合物は、垂直配合、水平配向、ハイブリッド配向、及び傾斜配向のいずれかの配向状態に固定されていることが好ましい。視野角依存性を対称にできるという観点から、ディスコティック液晶性化合物の円盤面がフィルム面（位相差層面）に対して実質的に垂直であるか、又は棒状液晶性化合物の長軸がフィルム面（位相差層面）に対して実質的に水平であることが好ましい。
ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直とは、フィルム面（位相差層面）とディスコティック液晶性化合物の円盤面とのなす角度の平均値が７０°〜９０°の範囲であることを意味する。好ましくは８０°〜９０°、より好ましくは８５°〜９０°の範囲である。
棒状液晶性化合物が実質的に水平とは、フィルム面（位相差面）と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が０°〜２０°の範囲であることが意味する。好ましくは０°〜１０°、より好ましくは０°〜５°の範囲である。
ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直とは、フィルム面（位相差層面）とディスコティック液晶性化合物の円盤面とのなす角度の平均値が７０°〜９０°の範囲であることを意味する。好ましくは８０°〜９０°、より好ましくは８５°〜９０°の範囲である。
棒状液晶性化合物が実質的に水平とは、フィルム面（位相差面）と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が０°〜２０°の範囲であることが意味する。好ましくは０°〜１０°、より好ましくは０°〜５°の範囲である。
位相差板が、液晶性化合物を含む位相差層を含む場合、位相差層は一層のみからなっていてもよいし、二層以上の位相差層の積層体であってもよい。
液晶性化合物を含む位相差層は、棒状液晶性化合物又はディスコティック液晶性化合物等の液晶性化合物と、所望により、後述する重合開始剤や配向制御剤や他の添加剤を含む塗布液を、透明支持体上に塗布することで形成することができる。透明支持体上に配向膜を形成し、配向膜表面に塗布液を塗布して位相差層を形成することが好ましい。位相差層の厚さは、好ましくは０．１〜１０μｍ、より好ましくは０．５〜５μｍ、更に好ましくは１〜５μｍである。
−ディスコティック液晶性化合物−
本発明では、位相差層の形成に、ディスコティック液晶性化合物を用いることが好ましい。ディスコティック液晶性化合物は、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ １１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ １７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ ２６５５（１９９４）等）に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
本発明では、位相差層の形成に、ディスコティック液晶性化合物を用いることが好ましい。ディスコティック液晶性化合物は、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ １１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ ｅｔ ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ １７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ ２６５５（１９９４）等）に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
ディスコティック液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有することが好ましい。例えば、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられるが、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に連結基を有する構造が好ましい。すなわち、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式で表される化合物であることが好ましい。
Ｄ（−Ｌ−Ｐ）ｎ
式中、Ｄは円盤状コアであり、Ｌは二価の連結基であり、Ｐは重合性基であり、ｎは１〜１２の整数である。前記式中の円盤状コア（Ｄ）、二価の連結基（Ｌ）及び重合性基（Ｐ）の好ましい具体例は、それぞれ、特開２００１−４８３７号公報に記載の（Ｄ１）〜（Ｄ１５）、（Ｌ１）〜（Ｌ２５）、（Ｐ１）〜（Ｐ１８）であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。なお、液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、３０〜３００℃が好ましく、３０〜１７０℃が更に好ましい。
Ｄ（−Ｌ−Ｐ）ｎ
式中、Ｄは円盤状コアであり、Ｌは二価の連結基であり、Ｐは重合性基であり、ｎは１〜１２の整数である。前記式中の円盤状コア（Ｄ）、二価の連結基（Ｌ）及び重合性基（Ｐ）の好ましい具体例は、それぞれ、特開２００１−４８３７号公報に記載の（Ｄ１）〜（Ｄ１５）、（Ｌ１）〜（Ｌ２５）、（Ｐ１）〜（Ｐ１８）であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。なお、液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、３０〜３００℃が好ましく、３０〜１７０℃が更に好ましい。
−棒状液晶性化合物−
本発明において、位相差板が有する位相差層の形成に、棒状液晶性化合物を使用してもよい。棒状液晶性化合物としては、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、及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例示される。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。棒状液晶性化合物の配向を重合によって固定することがより好ましい。液晶性化合物には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有することが好ましく、より好ましくは重合性基を有する。
その部分構造の個数は、好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個である。重合性棒状液晶性化合物としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、及び特開２００１−３２８９７３号公報などに記載の化合物を用いることができる。
棒状液晶性化合物の具体例としては、下記式（１）〜（１７）に示す化合物が挙げられる。
本発明において、位相差板が有する位相差層の形成に、棒状液晶性化合物を使用してもよい。棒状液晶性化合物としては、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、及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例示される。以上のような低分子液晶性化合物だけではなく、高分子液晶性化合物も用いることができる。棒状液晶性化合物の配向を重合によって固定することがより好ましい。液晶性化合物には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有することが好ましく、より好ましくは重合性基を有する。
その部分構造の個数は、好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個である。重合性棒状液晶性化合物としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、及び特開２００１−３２８９７３号公報などに記載の化合物を用いることができる。
棒状液晶性化合物の具体例としては、下記式（１）〜（１７）に示す化合物が挙げられる。
また、逆分散性を示す液晶性化合物としては、特表２０１０−５３７９５４号公報、特表２０１０−５３７９５５号公報、特表２０１０−５２２８９２号公報、特表２０１０−５２２８９３号公報、及び特表２０１３−５０９４５８号公報等の各公開公報、並びに、特許第５８９２１５８号、特許第５９７９１３６号、特許第５９９４７７７号、及び特許第６０１５６５５号等の各特許公報に記載されている化合物が例示される。
液晶性化合物は、１種単独で、又は、２種以上を組み合わせて用いることができる。１種単独の場合、該１種の液晶性化合物は重合性液晶性化合物であることが好ましい。また、２種以上を組み合わせて用いる場合、少なくとも１種が重合性液晶性化合物であることが好ましく、全てが重合性液晶性化合物であることがより好ましい。
（重合開始剤）
配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。固定は重合反応を用いることが好ましく、重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。これらの中でも、光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書参照）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書参照）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書参照）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書参照）、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号明細書参照）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書参照）及びオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書参照）が含まれる。
配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。固定は重合反応を用いることが好ましく、重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。これらの中でも、光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書参照）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書参照）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書参照）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書参照）、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号明細書参照）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書参照）及びオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書参照）が含まれる。
重合開始剤の使用量は、位相差層形成用組成物の全固形分に対して０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがより好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、好ましくは２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２、より好ましくは１００〜８００ｍＪ／ｃｍ２である。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
（界面活性剤）
位相差層形成用組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。また、界面活性剤の中でも、重合性基を有するフッ素系界面活性剤及び重合性基を有するシリコン系界面活性剤より選択される１種以上を選択して用いることが好ましい。
界面活性剤の含有量は、位相差層形成用組成物の全固形分に対して０．０１〜２．０質量％であることが好ましく、０．１〜１．０質量％であることがより好ましい。
位相差層形成用組成物は、界面活性剤を含有することが好ましい。また、界面活性剤の中でも、重合性基を有するフッ素系界面活性剤及び重合性基を有するシリコン系界面活性剤より選択される１種以上を選択して用いることが好ましい。
界面活性剤の含有量は、位相差層形成用組成物の全固形分に対して０．０１〜２．０質量％であることが好ましく、０．１〜１．０質量％であることがより好ましい。
（溶剤）
位相差層形成用組成物は、通常は溶剤を含有する。
溶剤としては、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等）、エーテル類（ジオキサン、テトラヒドロフラン等）、脂肪族炭化水素類（ヘキサン等）、脂環式炭化水素類（シクロヘキサン等）、芳香族炭化水素類（トルエン、キシレン等）、ハロゲン化炭素類（ジクロロメタン、ジクロロエタン等）、エステル類（酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコール類（ブタノール、シクロヘキサノール等）、セロソルブ類（メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、セロソルブアセテート類、スルホキシド類（ジメチルスルホキシド等）、アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）等が例示でき、これらの混合物であってもよい。
位相差層形成用組成物は、通常は溶剤を含有する。
溶剤としては、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等）、エーテル類（ジオキサン、テトラヒドロフラン等）、脂肪族炭化水素類（ヘキサン等）、脂環式炭化水素類（シクロヘキサン等）、芳香族炭化水素類（トルエン、キシレン等）、ハロゲン化炭素類（ジクロロメタン、ジクロロエタン等）、エステル類（酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等）、アルコール類（ブタノール、シクロヘキサノール等）、セロソルブ類（メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等）、セロソルブアセテート類、スルホキシド類（ジメチルスルホキシド等）、アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）等が例示でき、これらの混合物であってもよい。
位相差層は、例えば、位相差層形成用組成物を塗布、乾燥、硬化することにより形成できる。また、位相差層形成用組成物は、配向膜上に塗布することが好ましい。
（垂直配向促進剤）
前記位相差層を形成する際に、液晶性化合物の分子を均一に垂直配向させるためには、配向膜界面側及び空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御可能な配向制御剤を用いることが好ましい。この目的のために、配向膜に、排除体積効果、静電気的効果又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を、液晶性化合物とともに含有する組成物を用いて位相差層を形成することが好ましい。また、空気界面側の配向制御に関しては液晶性化合物の配向時に空気界面に偏在し、その排除体積効果、静電気的効果、又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を、液晶性化合物とともに含有する組成物を用いて位相差層を形成することが好ましい。このような配向膜界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させることを促進する化合物（配向膜界面側垂直配向促進剤）としては、ピリジニウム誘導体が好適に用いられる。空気界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物（空気界面側垂直配向促進剤）としては、該化合物が空気界面側に偏在するのを促進する、フルオロ脂肪族基と、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）、ホスホノキシ基｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝及びそれらの塩からなる群より選ばれる１種以上の親水性基とを含む化合物が好適に用いられる。また、これらの化合物を配合することによって、例えば、液晶性組成物を塗布液として調製した場合に、該塗布液の塗布性が改善され、ムラ、ハジキの発生が抑制される。
垂直配向促進剤としては、国際公開第２０１３／１００１１５の段落０１０１〜０１８５が参照される。
前記位相差層を形成する際に、液晶性化合物の分子を均一に垂直配向させるためには、配向膜界面側及び空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御可能な配向制御剤を用いることが好ましい。この目的のために、配向膜に、排除体積効果、静電気的効果又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を、液晶性化合物とともに含有する組成物を用いて位相差層を形成することが好ましい。また、空気界面側の配向制御に関しては液晶性化合物の配向時に空気界面に偏在し、その排除体積効果、静電気的効果、又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を、液晶性化合物とともに含有する組成物を用いて位相差層を形成することが好ましい。このような配向膜界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させることを促進する化合物（配向膜界面側垂直配向促進剤）としては、ピリジニウム誘導体が好適に用いられる。空気界面側で液晶性化合物の分子を垂直に配向させるのを促進する化合物（空気界面側垂直配向促進剤）としては、該化合物が空気界面側に偏在するのを促進する、フルオロ脂肪族基と、カルボキシ基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−ＳＯ３Ｈ）、ホスホノキシ基｛−ＯＰ（＝Ｏ）（ＯＨ）２｝及びそれらの塩からなる群より選ばれる１種以上の親水性基とを含む化合物が好適に用いられる。また、これらの化合物を配合することによって、例えば、液晶性組成物を塗布液として調製した場合に、該塗布液の塗布性が改善され、ムラ、ハジキの発生が抑制される。
垂直配向促進剤としては、国際公開第２０１３／１００１１５の段落０１０１〜０１８５が参照される。
（その他の添加剤）
本発明において、位相差層形成用組成物は、上記の成分に加え、可塑剤、重合性モノマー等を有していてもよい。これらの成分は、液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の化合物が挙げられ、好ましくは多官能ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶性化合物と共重合性の化合物が好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報の段落００１８〜００２０に記載の化合物が挙げられる。重合性化合物の添加量は、液晶性化合物１００質量部に対して、好ましくは１〜５０質量部、より好ましくは５〜３０質量部である。
本発明において、位相差層形成用組成物は、上記の成分に加え、可塑剤、重合性モノマー等を有していてもよい。これらの成分は、液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性又はカチオン重合性の化合物が挙げられ、好ましくは多官能ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶性化合物と共重合性の化合物が好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報の段落００１８〜００２０に記載の化合物が挙げられる。重合性化合物の添加量は、液晶性化合物１００質量部に対して、好ましくは１〜５０質量部、より好ましくは５〜３０質量部である。
（位相差層の塗布方法）
位相差層形成用組成物の塗布は、公知の方法（例、ワイヤーバーコーティング法、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、ダイコーティング法）により実施できる。
位相差層形成用組成物の塗布は、公知の方法（例、ワイヤーバーコーティング法、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、ダイコーティング法）により実施できる。
（配向膜）
位相差板は配向膜を有していてもよい。
配向膜は、位相差層形成用組成物を塗布、乾燥、硬化して位相差層を形成する際に、位相差層内で液晶性化合物を配向させやすくする役割を有する。
なお、位相差層の形成時点で配向膜を有していても、他の部材に位相差層を転写し、かつ、転写時に配向膜が転写されないようにすれば、配向膜を有さない光学積層体を得ることができる。
位相差板は配向膜を有していてもよい。
配向膜は、位相差層形成用組成物を塗布、乾燥、硬化して位相差層を形成する際に、位相差層内で液晶性化合物を配向させやすくする役割を有する。
なお、位相差層の形成時点で配向膜を有していても、他の部材に位相差層を転写し、かつ、転写時に配向膜が転写されないようにすれば、配向膜を有さない光学積層体を得ることができる。
配向膜は、例えば、透明基材上に、配向層形成用組成物を塗布し、配向規制力を付与することにより配向層とすることができる。配向膜形成用組成物は、光二量化型の材料等の従来公知のものから適宜選択して用いることができる。
配向膜に配向規制力を付与する手段は、従来公知のものとすることができ、例えば、ラビング法、光配向法、賦形法などが挙げられる。
配向膜の厚みは、好ましくは１〜１，０００ｎｍであり、６０〜３００ｎｍがより好ましい。
配向膜に配向規制力を付与する手段は、従来公知のものとすることができ、例えば、ラビング法、光配向法、賦形法などが挙げられる。
配向膜の厚みは、好ましくは１〜１，０００ｎｍであり、６０〜３００ｎｍがより好ましい。
＜偏光子＞
本発明において、光学積層体は、半透過半反射膜、位相差板及び偏光子を有する。該偏光子は、保護膜とともに偏光板を形成していることが好ましい。
偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を用いる染料系偏光子やポリエン系偏光子のいずれを用いてもよい。
ヨウ素系偏光子及び染料系偏光子は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。偏光子の吸収軸は、フィルムの延伸方向に相当する。従って、縦方向（搬送方向）に延伸された偏光子は長手方向に対して平行に吸収軸を有し、横方向（搬送方向と垂直方向）に延伸された偏光子は長手方向に対して垂直に吸収軸を有す。
本発明において、光学積層体は、半透過半反射膜、位相差板及び偏光子を有する。該偏光子は、保護膜とともに偏光板を形成していることが好ましい。
偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を用いる染料系偏光子やポリエン系偏光子のいずれを用いてもよい。
ヨウ素系偏光子及び染料系偏光子は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。偏光子の吸収軸は、フィルムの延伸方向に相当する。従って、縦方向（搬送方向）に延伸された偏光子は長手方向に対して平行に吸収軸を有し、横方向（搬送方向と垂直方向）に延伸された偏光子は長手方向に対して垂直に吸収軸を有す。
本発明において、上述した位相差板及び偏光子は、円偏光板又は楕円偏光板を構成することが好ましく、偏光子として直線偏光子を用い、上記位相差板と組み合わせることで、円偏光板として機能する偏光子一体型の光学積層体を構成することがより好ましい。
円偏光板は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置や、抵抗膜式タッチパネル上に配置して、反射防止能を発揮する役割を有する。
本発明の光学積層体は、位相差板と、偏光子とを有するが、位相差板及び偏光子は、フィルム状であってもよく、また、塗布等により形成され、層を形成しているものであってもよく、単独で板状を形成している態様に限定されるものではない。
なお、表示パネル又は画像表示装置に本発明の光学積層体を適用する場合には、光源側に位相差板が設けられていることが好ましい。
円偏光板は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置や、抵抗膜式タッチパネル上に配置して、反射防止能を発揮する役割を有する。
本発明の光学積層体は、位相差板と、偏光子とを有するが、位相差板及び偏光子は、フィルム状であってもよく、また、塗布等により形成され、層を形成しているものであってもよく、単独で板状を形成している態様に限定されるものではない。
なお、表示パネル又は画像表示装置に本発明の光学積層体を適用する場合には、光源側に位相差板が設けられていることが好ましい。
＜半透過半反射膜＞
本発明の光学積層体が有する半透過半反射膜は、ＣＬＣ層又はＤＢＥＦ層のいずれかであることが好ましい。
ここで、「半透過半反射膜」とは、所定の偏光を透過し、それ以外の偏光を反射するとともに、反射する光の波長依存性を有する膜である。なお、前記偏光とは、円偏光、直線偏光、ｓ波、ｐ波などを意味する。また、反射率は、適宜設定することができ、反射率が５０％に限定されるものではない。
本発明において、半透過半反射膜は、反射する光の波長依存性を有することが好ましく、特に、可視光領域に選択反射中心波長を有することが好ましい。なお、可視光領域の波長は、３６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下であり、好ましくは３８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下、更に好ましくは４００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である。
特に、半透過半反射膜は、入射角５°での測定において、選択反射可能な波長を６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に有することが好ましい。
なお、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の選択反射可能な波長は、好ましくは６４５ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、より好ましくは６６０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下である。なお、上記の波長領域に選択反射中心波長を有することがより好ましい。
また、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の選択反射可能な波長は、好ましくは４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、より好ましくは４１５ｎｍ以上４４０ｎｍ以下である。なお、上記の波長領域に選択反射中心波長を有することがより好ましい。
なお、必ずしも前記波長領域にピークを有する必要はなく、上述した波長領域で選択反射が可能であれば特に限定されない。
また、半透過半反射膜は、上記以外の波長に反射能を有しない又は上記以外の波長での反射能が低いことが好ましく、具体的には、４８０ｎｍを超え６３０ｎｍ未満の波長領域における反射率の最大値は、好ましくは１５％以下であり、より好ましくは１２％以下、更に好ましくは１０％以下である。
選択反射波長が３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の領域に存在すると、正面からの入射光に対して、半透過半反射膜により反射された光が出射するときには、青色の波長領域となるため、青色の発光輝度を向上させることができる。一方、斜めからの入射光に対しては、半透過半反射膜により反射された光が短波長側にシフトし、該シフトした光は、吸収化合物により吸収されるため、ブルーシフトの発生が抑制される。
また、選択反射波長が６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の領域に存在すると、斜めからの入射光に対して、半透過半反射膜により反射された光が出射するときには短波長側にシフトし、赤色の波長領域となるため、赤色の発光輝度を向上させることができ、斜めからの入射光に対するブルーシフトの発生が抑制されるので好ましい。
本発明の光学積層体が有する半透過半反射膜は、ＣＬＣ層又はＤＢＥＦ層のいずれかであることが好ましい。
ここで、「半透過半反射膜」とは、所定の偏光を透過し、それ以外の偏光を反射するとともに、反射する光の波長依存性を有する膜である。なお、前記偏光とは、円偏光、直線偏光、ｓ波、ｐ波などを意味する。また、反射率は、適宜設定することができ、反射率が５０％に限定されるものではない。
本発明において、半透過半反射膜は、反射する光の波長依存性を有することが好ましく、特に、可視光領域に選択反射中心波長を有することが好ましい。なお、可視光領域の波長は、３６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下であり、好ましくは３８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下、更に好ましくは４００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下である。
特に、半透過半反射膜は、入射角５°での測定において、選択反射可能な波長を６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に有することが好ましい。
なお、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の選択反射可能な波長は、好ましくは６４５ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、より好ましくは６６０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下である。なお、上記の波長領域に選択反射中心波長を有することがより好ましい。
また、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の選択反射可能な波長は、好ましくは４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、より好ましくは４１５ｎｍ以上４４０ｎｍ以下である。なお、上記の波長領域に選択反射中心波長を有することがより好ましい。
なお、必ずしも前記波長領域にピークを有する必要はなく、上述した波長領域で選択反射が可能であれば特に限定されない。
また、半透過半反射膜は、上記以外の波長に反射能を有しない又は上記以外の波長での反射能が低いことが好ましく、具体的には、４８０ｎｍを超え６３０ｎｍ未満の波長領域における反射率の最大値は、好ましくは１５％以下であり、より好ましくは１２％以下、更に好ましくは１０％以下である。
選択反射波長が３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の領域に存在すると、正面からの入射光に対して、半透過半反射膜により反射された光が出射するときには、青色の波長領域となるため、青色の発光輝度を向上させることができる。一方、斜めからの入射光に対しては、半透過半反射膜により反射された光が短波長側にシフトし、該シフトした光は、吸収化合物により吸収されるため、ブルーシフトの発生が抑制される。
また、選択反射波長が６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の領域に存在すると、斜めからの入射光に対して、半透過半反射膜により反射された光が出射するときには短波長側にシフトし、赤色の波長領域となるため、赤色の発光輝度を向上させることができ、斜めからの入射光に対するブルーシフトの発生が抑制されるので好ましい。
（コレステリック構造を有する液晶層（ＣＬＣ層））
本発明の光学積層体は、半透過半反射膜として、コレステリック構造を有する液晶層（ＣＬＣ層）を有することが好ましい。
本発明の光学積層体が半透過半反射膜としてコレステリック構造を有する液晶層（ＣＬＣ層）を有する場合、半透過半反射膜は、コレステリック構造を有する第一の液晶層と、コレステリック構造を有する第二の液晶層とを有し、第一の液晶層が、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有し、第二の液晶層が、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有することが好ましい。
なお、第一の液晶層の選択反射中心波長は、好ましくは６４５ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、より好ましくは６６０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下である。また、第二の液晶層の選択反射中心波長は、好ましくは４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、より好ましくは４１５ｎｍ以上４４０ｎｍ以下である。
なお、上記の選択反射中心波長は、入射角５°での測定における反射波長から求める。
また、コレステリック液晶層の反射率は、斜め方向からの観察において、色味の変化を抑える観点から、適宜選択することが好ましい。
本発明の光学積層体は、半透過半反射膜として、コレステリック構造を有する液晶層（ＣＬＣ層）を有することが好ましい。
本発明の光学積層体が半透過半反射膜としてコレステリック構造を有する液晶層（ＣＬＣ層）を有する場合、半透過半反射膜は、コレステリック構造を有する第一の液晶層と、コレステリック構造を有する第二の液晶層とを有し、第一の液晶層が、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有し、第二の液晶層が、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有することが好ましい。
なお、第一の液晶層の選択反射中心波長は、好ましくは６４５ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、より好ましくは６６０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下である。また、第二の液晶層の選択反射中心波長は、好ましくは４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、より好ましくは４１５ｎｍ以上４４０ｎｍ以下である。
なお、上記の選択反射中心波長は、入射角５°での測定における反射波長から求める。
また、コレステリック液晶層の反射率は、斜め方向からの観察において、色味の変化を抑える観点から、適宜選択することが好ましい。
本明細書においてＣＬＣ層（「コレステリック液晶層」ともいう。）とは、コレステリック規則性を呈する液晶性分子からなる層をいう。コレステリック規則性とは、一平面上では分子軸が一定の方向に並んでいるが、それに重なる次の平面では分子軸の方向が少し角度をなしてずれ、更に次の平面では更に角度がずれるというように、重なって配列している平面を順次透過して進むに従って当該平面中の分子軸の角度がずれて（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なる。
コレステリック液晶層は、一般的に、フィジカルな分子配列に基づいて、一方向の旋光成分とこれと逆回りの旋光成分とを分離する旋光選択特性を有する。このような液晶層に対して、液晶のプレーナー配列のヘリカル軸に沿って入射した光は、右旋及び左旋の２つの円偏光に別れ、一方が透過し、他方が反射される。この現象は、円偏光２色性として知られ、液晶分子の螺旋構造における旋回方向を適宜選択すると、該旋回方向と同一の旋光方向を持つ円偏光が選択的に反射される。
この場合の最大旋光偏光光反射は、下記式（１）の波長λ０で生じる。すなわち、λ０は、反射光の中心波長（選択反射中心波長）を意味する。
λ０＝ｎａｖ・ｐ ・・・（１）
ここで、ｐは液晶分子の螺旋構造におけるヘリカルピッチ、ｎａｖはヘリカル軸に直交する平面内の平均屈折率である。
また、このときの反射光の波長バンド幅Δλは下記式（２）で示される。
Δλ＝Δｎ・ｐ ・・・（２）
ここで、Δｎは液晶材料の複屈折値である。
λ０＝ｎａｖ・ｐ ・・・（１）
ここで、ｐは液晶分子の螺旋構造におけるヘリカルピッチ、ｎａｖはヘリカル軸に直交する平面内の平均屈折率である。
また、このときの反射光の波長バンド幅Δλは下記式（２）で示される。
Δλ＝Δｎ・ｐ ・・・（２）
ここで、Δｎは液晶材料の複屈折値である。
コレステリック液晶層単独での偏光分離作用について説明する。無偏光がコレステリック液晶層に入射した場合、前記波長λ０を中心とした波長バンド幅Δλの範囲の光の右旋又は左旋の円偏光成分の一方が反射され、他方の円偏光成分及び他の波長域の光（無偏光）が透過される。なお、反射された右旋又は左旋円偏光は、通常の反射と異なり、位相が反転されることなくそのまま反射される。
コレステリック液晶層としては、重合性基を有する液晶性モノマー又はオリゴマーを含む硬化性組成物の硬化物や、ガラス状態にした液晶性ポリマーからなるものが挙げられる。
上記の中でも、コレステリック液晶層は重合性基を有する液晶性モノマー又はオリゴマーを含む硬化性組成物の硬化物であることが好ましい。コレステリック液晶層が上記硬化性組成物の硬化物であると、液晶分子をコレステリック液晶状態のままで光学的に固定化することができ、取り扱い性も向上するためである。
上記硬化性組成物は電離放射線硬化性、熱硬化性のいずれでもよいが、フィルターの生産性の観点からは電離放射線硬化性組成物であることが好ましい。本明細書において電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線（ＵＶ）又は電子線（ＥＢ）が用いられるが、その他、Ｘ線、γ線などの電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も使用可能である。
上記の中でも、コレステリック液晶層は重合性基を有する液晶性モノマー又はオリゴマーを含む硬化性組成物の硬化物であることが好ましい。コレステリック液晶層が上記硬化性組成物の硬化物であると、液晶分子をコレステリック液晶状態のままで光学的に固定化することができ、取り扱い性も向上するためである。
上記硬化性組成物は電離放射線硬化性、熱硬化性のいずれでもよいが、フィルターの生産性の観点からは電離放射線硬化性組成物であることが好ましい。本明細書において電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち、分子を重合あるいは架橋し得るエネルギー量子を有するものを意味し、通常、紫外線（ＵＶ）又は電子線（ＥＢ）が用いられるが、その他、Ｘ線、γ線などの電磁波、α線、イオン線などの荷電粒子線も使用可能である。
重合性基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合基、及びエポキシ基、オキセタニル基等が挙げられる。重合性の観点からは（メタ）アクリロイル基又はビニル基が好ましく、（メタ）アクリロイル基がより好ましい。
重合性基を有する液晶性モノマー又はオリゴマーは、上記重合性基を少なくとも１つ有していればよいが、三次元架橋により液晶性分子が光学的に固定されたコレステリック液晶層を得る観点からは、重合性基を２つ以上有することが好ましく、両末端に重合性基を有する、２官能の液晶性モノマー又はオリゴマーがより好ましい。
重合性基を有する液晶性モノマー又はオリゴマーは、上記重合性基を少なくとも１つ有していればよいが、三次元架橋により液晶性分子が光学的に固定されたコレステリック液晶層を得る観点からは、重合性基を２つ以上有することが好ましく、両末端に重合性基を有する、２官能の液晶性モノマー又はオリゴマーがより好ましい。
重合性基を有する液晶性モノマーとしては、例えば、特開平７−２５８６３８号公報や特表平１０−５０８８８２号公報で開示されている液晶性モノマーが挙げられる。重合性基を有する液晶性オリゴマーとしては、例えば、特開昭５７−１６５４８０号公報で開示されているようなコレステリック相を有する環式オルガノポリシロキサン化合物が挙げられる。
重合性基を有する液晶性モノマーの具体例としては、例えば下記構造式（Ｉ）で表される、両末端にアクリロイル基を有する液晶性モノマーが挙げられる。
コレステリック液晶層は、重合性基を有する液晶性モノマー又はオリゴマーと、カイラル剤とを含む硬化性組成物の硬化物であることがより好ましい。前記液晶性モノマー又はオリゴマーを所定の温度で液晶層にした場合にはネマチック状態になるが、ここにカイラル剤を添加すれば、カイラルネマチック液晶（すなわち、コレステリック液晶）となる。また、使用するカイラル剤の種類を変えてカイラルパワーを変えるか、又はカイラル剤の配合量を変化させることによって、コレステリック液晶層に含まれる液晶分子の螺旋構造におけるヘリカルピッチを調整することができ、これによりコレステリック液晶層の選択反射波長域を調整することができる。
また、コレステリック液晶層は、ディスコティック液晶により作製してもよい。なお、コレステリック液晶層は、例えば、特開２０００−０８６５９１号公報等に記載されているようなカイラルディスコティック化合物を使用してもよく、また、特開２０００−１１１７３４号公報、特開２０００−１７１６３７号公報、特開２０００−３４７０３９号公報等に記載されているような、非カイラル性ディスコティック液晶性化合物と、重合性基を有するカイラルディスコティック化合物との共重合体を使用してもよい。コレステリック液晶層をディスコティック液晶により作製することにより、コレステリック液晶層がポジティブＣプレートとしての機能をも有するため、位相差板におけるポジティブＣプレートを省略することができるという利点を有する。
また、コレステリック液晶層は、ディスコティック液晶により作製してもよい。なお、コレステリック液晶層は、例えば、特開２０００−０８６５９１号公報等に記載されているようなカイラルディスコティック化合物を使用してもよく、また、特開２０００−１１１７３４号公報、特開２０００−１７１６３７号公報、特開２０００−３４７０３９号公報等に記載されているような、非カイラル性ディスコティック液晶性化合物と、重合性基を有するカイラルディスコティック化合物との共重合体を使用してもよい。コレステリック液晶層をディスコティック液晶により作製することにより、コレステリック液晶層がポジティブＣプレートとしての機能をも有するため、位相差板におけるポジティブＣプレートを省略することができるという利点を有する。
三次元架橋により液晶性分子が光学的に固定されたコレステリック液晶層を得る観点からは、コレステリック液晶層は、重合性基を有する液晶性モノマー又はオリゴマーと、重合性基を有するカイラル剤とを含む硬化性組成物の硬化物であることが更に好ましい。
重合性基を有するカイラル剤としては、三次元架橋により液晶性分子が光学的に固定されたコレステリック液晶層を得る観点から、重合性基を２つ以上有するカイラル剤であることが好ましく、両末端に重合性基を有する、２官能のカイラル剤であることがより好ましい。重合性基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合基、及びエポキシ基、オキセタニル基等が挙げられる。重合性の観点からは（メタ）アクリロイル基又はビニル基が好ましく、（メタ）アクリロイル基がより好ましい。
重合性基を有するカイラル剤としては、三次元架橋により液晶性分子が光学的に固定されたコレステリック液晶層を得る観点から、重合性基を２つ以上有するカイラル剤であることが好ましく、両末端に重合性基を有する、２官能のカイラル剤であることがより好ましい。重合性基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性不飽和結合基、及びエポキシ基、オキセタニル基等が挙げられる。重合性の観点からは（メタ）アクリロイル基又はビニル基が好ましく、（メタ）アクリロイル基がより好ましい。
カイラル剤としては、例えば、特開平７−２５８６３８号公報や特表平１０−５０８８８２号公報で開示されているキラル化合物が挙げられる。
カイラル剤の市販品としては、両末端に重合性基としてアクリロイル基を有するカイラル剤「Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ（登録商標）ＬＣ７５６」（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。
カイラル剤の市販品としては、両末端に重合性基としてアクリロイル基を有するカイラル剤「Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ（登録商標）ＬＣ７５６」（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。
コレステリック液晶層中のカイラル剤の量は、所望の波長選択性が得られる量であれば特に制限はないが、コレステリック液晶層の形成に用いる硬化性組成物中の液晶性モノマー、液晶性オリゴマー、及びカイラル剤の合計量を１００質量部とした時のカイラル剤の配合量として、通常０．５〜２０質量部、好ましくは１〜１５質量部、より好ましくは２〜１０質量部である。
コレステリック液晶層の形成に用いる硬化性組成物は、前述した電離放射線の照射により硬化するものであることが好ましい。電離放射線として電子線を用いる場合、その加速電圧については、用いる材料や層の厚さに応じて適宜選定し得るが、通常加速電圧７０〜３００ｋＶ程度で硬化させることが好ましい。
電離放射線として紫外線を用いる場合には、通常波長１９０〜３８０ｎｍの紫外線を含むものを放射する。紫外線源としては特に制限はなく、例えば高圧水銀燈、低圧水銀燈、メタルハライドランプ、カーボンアーク燈等が用いられる。
電離放射線として紫外線を用いる場合には、通常波長１９０〜３８０ｎｍの紫外線を含むものを放射する。紫外線源としては特に制限はなく、例えば高圧水銀燈、低圧水銀燈、メタルハライドランプ、カーボンアーク燈等が用いられる。
コレステリック液晶層の形成に用いる硬化性組成物は、更に光重合開始剤を含むことが好ましい。硬化性組成物中の重合性基を有する液晶性モノマー又はオリゴマー、並びに重合性基を有するカイラル剤を紫外線照射により硬化させることが可能になるためである。
光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、α−ヒドロキシアルキルフェノン、ミヒラーズケトン、ベンゾイン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシムエステル、チオキサントン類等から選ばれる１種以上が挙げられる。
上記光重合開始剤は１種を単独で、又は２種以上組み合わせて用いることができる。
前記硬化性組成物中の光重合開始剤の量は、液晶性モノマー、液晶性オリゴマー、及びカイラル剤の合計量を１００質量部とした時の光重合開始剤の配合量として、１〜１０質量部であることが好ましく、２〜８質量部であることがより好ましい。
光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、α−ヒドロキシアルキルフェノン、ミヒラーズケトン、ベンゾイン、ベンジルジメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシムエステル、チオキサントン類等から選ばれる１種以上が挙げられる。
上記光重合開始剤は１種を単独で、又は２種以上組み合わせて用いることができる。
前記硬化性組成物中の光重合開始剤の量は、液晶性モノマー、液晶性オリゴマー、及びカイラル剤の合計量を１００質量部とした時の光重合開始剤の配合量として、１〜１０質量部であることが好ましく、２〜８質量部であることがより好ましい。
コレステリック液晶層の形成に用いる硬化性組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、更に光重合促進剤、滑剤、可塑剤、充填剤、帯電防止剤、アンチブロッキング剤、架橋剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、導電剤、屈折率調整剤、溶剤等のその他の成分を含有してもよい。
コレステリック液晶層を構成する材料が液晶性ポリマーである場合、その具体例としては、液晶性を呈するメソゲン基を主鎖、側鎖、あるいは主鎖及び側鎖の位置に導入したポリマー、コレステリル基を側鎖に導入した高分子コレステリック液晶、例えば、特開平９−１３３８１０号公報で開示されている液晶性ポリマー、特開平１１−２９３２５２号公報で開示されている液晶性ポリマー等が挙げられる。
液晶性ポリマーとしては、液晶性ポリマーそれ自体にカイラル能を有しているコレステリック液晶性ポリマーそのものを用いてもよいし、ネマチック液晶性ポリマーとコレステリック液晶性ポリマーの混合物を用いてもよい。このような液晶性ポリマーは、温度によって状態が変わり、例えばガラス転移温度が９０℃、アイソトロピック転移温度が２００℃である場合は、９０〜２００℃の間でコレステリック液晶状態を呈し、これを室温まで冷却すれば、コレステリック構造を有したままガラス状態で固化させることができる。
液晶性ポリマーとしては、液晶性ポリマーそれ自体にカイラル能を有しているコレステリック液晶性ポリマーそのものを用いてもよいし、ネマチック液晶性ポリマーとコレステリック液晶性ポリマーの混合物を用いてもよい。このような液晶性ポリマーは、温度によって状態が変わり、例えばガラス転移温度が９０℃、アイソトロピック転移温度が２００℃である場合は、９０〜２００℃の間でコレステリック液晶状態を呈し、これを室温まで冷却すれば、コレステリック構造を有したままガラス状態で固化させることができる。
液晶性ポリマーのように、コレステリック液晶層を構成する液晶材料がガラス転移温度を有するものである場合、温度を変化させることにより液晶のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことも可能である。この性質を利用して、本発明の選択透過フィルターは、必要に応じて一時的に全透過又は全遮蔽フィルターに変化させることもできる。また、温度による色変化機能を付与することもできる。
液晶性ポリマーのコレステリック構造に起因する入射光の選択反射波長域を調整するには、公知の方法で液晶性ポリマー分子中のカイラルパワーを調整すればよい。また、ネマチック液晶性ポリマーとコレステリック液晶性ポリマーの混合物を用いる場合は、その混合比を調整する。
本発明においてコレステリック液晶層は液晶層を２層以上積層した多層構造であることが好ましい。液晶性分子のヘリカルピッチが異なるコレステリック液晶層を２層以上積層した構造とすることにより、複数の選択反射波長域を有するコレステリック液晶層を得ることも可能になる。
コレステリック液晶層が多層構造である場合、層の数には特に制限はないが、生産性、光透過性の観点、並びに液晶性分子の配向乱れを抑制する観点等から、好ましくは２〜６層、より好ましくは２〜４層である。
コレステリック液晶層の厚さは、使用する液晶性モノマー又はオリゴマー、ポリマーやカイラル剤の種類、並びに所望するコレステリック液晶層の選択反射波長域によっても最適な範囲が異なるが、入射光の反射率を高める観点からは、好ましくは０．２μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、更に好ましくは１μｍ以上である。また、本発明の選択透過フィルターを搭載する各種部材の小型化、薄型化の観点からは、コレステリック液晶層の厚さは、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下、更に好ましくは５０μｍ以下、より更に好ましくは３０μｍ以下、より更に好ましくは２０μｍ以下、より更に好ましくは１０μｍ以下である。なお、上記コレステリック液晶層の厚さは、液晶層全体の厚さであり、液晶層が２層以上である場合はその合計の厚さである。
コレステリック液晶層の厚さは、使用する液晶性モノマー又はオリゴマー、ポリマーやカイラル剤の種類、並びに所望するコレステリック液晶層の選択反射波長域によっても最適な範囲が異なるが、入射光の反射率を高める観点からは、好ましくは０．２μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、更に好ましくは１μｍ以上である。また、本発明の選択透過フィルターを搭載する各種部材の小型化、薄型化の観点からは、コレステリック液晶層の厚さは、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは８０μｍ以下、更に好ましくは５０μｍ以下、より更に好ましくは３０μｍ以下、より更に好ましくは２０μｍ以下、より更に好ましくは１０μｍ以下である。なお、上記コレステリック液晶層の厚さは、液晶層全体の厚さであり、液晶層が２層以上である場合はその合計の厚さである。
コレステリック液晶層の厚さは、例えば、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）を用いて撮影した断面の画像から１０箇所の厚みを測定し、１０箇所の値の平均値から算出できる。ＳＴＥＭの加速電圧は１０ｋＶ〜３０ｋＶとすることが好ましい。ＳＴＥＭの倍率は、測定膜厚がミクロンオーダーの場合は１，０００〜７，０００倍とすることが好ましく、測定膜厚がナノオーダーの場合は５万〜３０万倍とすることが好ましい。
コレステリック液晶層の形成方法には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。以下、コレステリック液晶層が、前述した液晶性モノマー又はオリゴマーを含む電離放射線硬化性組成物の硬化物である場合を例として説明する。
まず、ガラス基板上に配向膜を形成し、その上に、液晶性モノマー又はオリゴマー、カイラル剤、並びに光重合開始剤、溶剤等のその他成分を含むコレステリック液晶層形成用の電離放射線硬化性組成物を塗布し、配向膜の配向規制力によって液晶性分子（液晶性モノマー及びオリゴマー）を配向させる。次に、この配向状態のままで電離放射線を照射して液晶性モノマー又はオリゴマーを三次元架橋させ、前記硬化性組成物の硬化物であるコレステリック液晶層を得ることができる。
前記硬化性組成物を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ダイコート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法等の公知の各種方法を挙げることができる。
前記硬化性組成物が溶剤を含有する場合、該硬化性組成物を塗布した後に、例えば３０〜１２０℃で１０〜１２０秒間乾燥を行うことが好ましい。
まず、ガラス基板上に配向膜を形成し、その上に、液晶性モノマー又はオリゴマー、カイラル剤、並びに光重合開始剤、溶剤等のその他成分を含むコレステリック液晶層形成用の電離放射線硬化性組成物を塗布し、配向膜の配向規制力によって液晶性分子（液晶性モノマー及びオリゴマー）を配向させる。次に、この配向状態のままで電離放射線を照射して液晶性モノマー又はオリゴマーを三次元架橋させ、前記硬化性組成物の硬化物であるコレステリック液晶層を得ることができる。
前記硬化性組成物を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ダイコート法、バーコート法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法等の公知の各種方法を挙げることができる。
前記硬化性組成物が溶剤を含有する場合、該硬化性組成物を塗布した後に、例えば３０〜１２０℃で１０〜１２０秒間乾燥を行うことが好ましい。
上記配向膜は従来知られている方法で作製することができる。例えば、ガラス基板上にポリイミドを成膜し、ラビングする方法；ガラス基板上に光配向膜となる高分子化合物を成膜し、偏光ＵＶ（紫外線）を照射する方法；延伸したＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用いる方法；マスクを用いてパターニングする方法；等が挙げられる。
コレステリック液晶層が前述した液晶性ポリマーからなるものである場合も、上記と同様にガラス基板上に配向膜を形成し、当該配向膜上に液晶性ポリマーを含む組成物を前記方法で塗布して、配向膜の配向規制力によってポリマーを配向させる。必要に応じて乾燥を行った後、冷却して液晶性ポリマーをガラス状態に固定させればコレステリック液晶層を得ることができる。
コレステリック液晶層が多層構造である場合も、上記と同様の方法で液晶層を順次積層して形成することができる。複数の液晶層は直接積層してもよく、光学粘着層や任意の層を介して積層してもよい。
複数の液晶層を積層する場合には、配向乱れを少なくするなどの観点から、隣接するコレステリック液晶層中の液晶性分子のダイレクタの方向を互いに略平行にすることが好ましい。
複数の液晶層を積層する場合には、配向乱れを少なくするなどの観点から、隣接するコレステリック液晶層中の液晶性分子のダイレクタの方向を互いに略平行にすることが好ましい。
本発明において、コレステリック液晶層が、逆分散性であることも好ましい。コレステリック液晶層を逆分散性とすることにより、選択反射の半値幅を小さくすることができる。その結果、より正面観察時の黒画像表示の際に、赤の反射光が強くなる傾向が抑制され、より高品質な画像が得られるので好ましい。
逆分散性を示すコレステリック液晶層は、逆分散波長特性を示す液晶材料や、シクロヘキサン構造を有する液晶材料を適用することで得られる。
逆分散性を示す液晶材料としては、例えば、特表２０１０−５２２８９２号公報、特開２００６−２４３４７０号公報、特開２００７−２４３４７０号公報、特開２００９−７５４９４号公報、特開２００９−６２５０８号公報、特開２００９−１７９５６３号公報、特開２００９−２４２７１７号公報、特開２００９−２４２７１８号公報、特許第４２２２３６０号公報、特許第４１８６９８１号公報、などに記載されている液晶化合物が例示できる。
また、シクロヘキサン構造を有する液晶材料としては、例えば特開２００１−１６３８３３、特開２００７−９１６１２、特開２００７−９１７９６、特開２００６−２４１４０３、特開２００６−７００８０、特開２００６−３７００５、特開２００６−８９２８に記載された液晶材料の分子末端にアクリレート基などの重合性基を付与することにより作製したものもしくは特開２００８−２７４２０４に記載された材料を適用することができる。
逆分散性を示すコレステリック液晶層は、逆分散波長特性を示す液晶材料や、シクロヘキサン構造を有する液晶材料を適用することで得られる。
逆分散性を示す液晶材料としては、例えば、特表２０１０−５２２８９２号公報、特開２００６−２４３４７０号公報、特開２００７−２４３４７０号公報、特開２００９−７５４９４号公報、特開２００９−６２５０８号公報、特開２００９−１７９５６３号公報、特開２００９−２４２７１７号公報、特開２００９−２４２７１８号公報、特許第４２２２３６０号公報、特許第４１８６９８１号公報、などに記載されている液晶化合物が例示できる。
また、シクロヘキサン構造を有する液晶材料としては、例えば特開２００１−１６３８３３、特開２００７−９１６１２、特開２００７−９１７９６、特開２００６−２４１４０３、特開２００６−７００８０、特開２００６−３７００５、特開２００６−８９２８に記載された液晶材料の分子末端にアクリレート基などの重合性基を付与することにより作製したものもしくは特開２００８−２７４２０４に記載された材料を適用することができる。
（ＤＢＥＦ層）
本発明において、半透過半反射膜として、ＤＢＥＦ層を使用してもよい。
ＤＢＥＦとしては、多層光学フィルム反射性偏光子が例示され、例えば、米国特許第５，８８２，７７４号公報に記載されている反射性偏光子や、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＤＢＥＦ−Ｄ２−４００、ＤＢＥＦ−Ｄ４−４００等が例示される。
本発明において、半透過半反射膜として、ＤＢＥＦ層を使用してもよい。
ＤＢＥＦとしては、多層光学フィルム反射性偏光子が例示され、例えば、米国特許第５，８８２，７７４号公報に記載されている反射性偏光子や、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＤＢＥＦ−Ｄ２−４００、ＤＢＥＦ−Ｄ４−４００等が例示される。
ＤＢＥＦ層は、単一偏光状態を有する光を透過し、残りの光を反射する。ＤＢＥＦ層は、一般にｐ波（ｐ偏光ともいう、入射面内で電界が振動する偏光）を透過し、ｓ波（ｓ偏光ともいう、入射面に垂直に電界が振動する偏光）を反射する。
具体的には、ＤＢＥＦ層は、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ことが好ましい。例えば、このような多層積層体の層の総数は、５０〜１，０００であり得る。Ａ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘＡがｙ軸方向の屈折率ｎｙＡより大きく（ｎｘＡ＞ｎｙＡ）、Ｂ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘＢとｙ軸方向の屈折率ｎｙＢとは実質的に同一である（ｎｘＢ≒ｎｙＢ）。従って、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０．１〜０．４、より好ましくは０．２〜０．３である。なお、ｘ軸方向は、ＤＢＥＦ層の製造方法におけるＤＢＥＦ層の延伸方向に対応する。Ａ層とＢ層とのｘ軸方向における屈折率差が大きいと、反射率が上がるため、層数を減らすことが可能である。一方、屈折率差を高くするためには、より強い延伸が必要となるため、材料選定やプロセスの適正化が必要であり、更に、ボーイング現象が発生しやすく、生産性が低下しやすいと考えられる。
具体的には、ＤＢＥＦ層は、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ことが好ましい。例えば、このような多層積層体の層の総数は、５０〜１，０００であり得る。Ａ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘＡがｙ軸方向の屈折率ｎｙＡより大きく（ｎｘＡ＞ｎｙＡ）、Ｂ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘＢとｙ軸方向の屈折率ｎｙＢとは実質的に同一である（ｎｘＢ≒ｎｙＢ）。従って、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０．１〜０．４、より好ましくは０．２〜０．３である。なお、ｘ軸方向は、ＤＢＥＦ層の製造方法におけるＤＢＥＦ層の延伸方向に対応する。Ａ層とＢ層とのｘ軸方向における屈折率差が大きいと、反射率が上がるため、層数を減らすことが可能である。一方、屈折率差を高くするためには、より強い延伸が必要となるため、材料選定やプロセスの適正化が必要であり、更に、ボーイング現象が発生しやすく、生産性が低下しやすいと考えられる。
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。
ＤＢＥＦ層は、Ａ層とＢ層との界面において、ｐ波とｓ波との僅かな反射率の違いを多層構造とすることで繰り返し利用することで、ｐ波とｓ波を完全に分離して、一方を透過し、他方を反射する。
ＤＢＥＦ層の全体厚みは、目的、ＤＢＥＦ層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。
１つの実施形態においては、光学積層体において、ＤＢＥＦ層は、偏光子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、ＤＢＥＦ層は、その透過軸が偏光子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、偏光子に吸収されてしまう光を再利用することができる。
１つの実施形態においては、光学積層体において、ＤＢＥＦ層は、偏光子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、ＤＢＥＦ層は、その透過軸が偏光子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、偏光子に吸収されてしまう光を再利用することができる。
ＤＢＥＦ層は、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。なお、延伸操作は、任意の適切な装置を用いて行われ得る。
本発明の光学積層体が、半透過半反射膜としてＤＢＥＦ層を有する場合、半透過半反射膜は、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域に選択反射波長を有するとともに、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域に選択反射波長を有することが好ましい。
半透過半反射膜がＤＢＥＦ層である場合、上記の波長領域に必ずしも選択反射中心波長を有していなくてもよいが、上記の波長領域に選択反射中心波長を有することが好ましい。
ＤＢＥＦ層の選択反射波長は、好ましくは６４５ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、より好ましくは６６０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下の波長領域であり、前記の波長領域に選択反射中心波長を有することが更に好ましい。また、ＤＢＥＦ層の選択反射波長は、好ましくは４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、より好ましくは４１５ｎｍ以上４４０ｎｍ以下の波長領域であり、前記の波長領域に選択反射中心波長を有することが更に好ましい。
なお、上記の選択反射波長は、入射角５°での測定における反射波長から求める。
また、ＤＢＥＦ層の反射率が高い方が、本発明の光学積層体において、斜め方向からの観察の際に出射される光量が増加するので好ましい。
半透過半反射膜がＤＢＥＦ層である場合、上記の波長領域に必ずしも選択反射中心波長を有していなくてもよいが、上記の波長領域に選択反射中心波長を有することが好ましい。
ＤＢＥＦ層の選択反射波長は、好ましくは６４５ｎｍ以上７５０ｎｍ以下、より好ましくは６６０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下の波長領域であり、前記の波長領域に選択反射中心波長を有することが更に好ましい。また、ＤＢＥＦ層の選択反射波長は、好ましくは４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下、より好ましくは４１５ｎｍ以上４４０ｎｍ以下の波長領域であり、前記の波長領域に選択反射中心波長を有することが更に好ましい。
なお、上記の選択反射波長は、入射角５°での測定における反射波長から求める。
また、ＤＢＥＦ層の反射率が高い方が、本発明の光学積層体において、斜め方向からの観察の際に出射される光量が増加するので好ましい。
＜保護層＞
本発明の光学積層体は、偏光子の位相差板が設けられているのとは反対側の面に、直接又は間接的に積層された保護層を有することが好ましい。
本発明において、後述する反射防止層を保護層としてもよく、反射防止層とは別に保護層を積層する場合は、保護層として光学的等方性が高いセルロースエステルフィルムを用いることが好ましい。また、ハードコート層、防眩層等の機能層を保護層として有していてもよい。
なお、保護層はこれに限定されなるものではなく、偏光子の位相差版が設けられている面に設けられていてもよく、また、位相差板の偏光子が設けられているのとは反対側の面に設けられていてもよく、特に限定されない。
本発明の光学積層体は、偏光子の位相差板が設けられているのとは反対側の面に、直接又は間接的に積層された保護層を有することが好ましい。
本発明において、後述する反射防止層を保護層としてもよく、反射防止層とは別に保護層を積層する場合は、保護層として光学的等方性が高いセルロースエステルフィルムを用いることが好ましい。また、ハードコート層、防眩層等の機能層を保護層として有していてもよい。
なお、保護層はこれに限定されなるものではなく、偏光子の位相差版が設けられている面に設けられていてもよく、また、位相差板の偏光子が設けられているのとは反対側の面に設けられていてもよく、特に限定されない。
−反射防止層−
本発明の光学積層体又は表示パネルは、保護層として反射防止層を有していてもよい。
反射防止層は、最も単純な構成では、フィルムの最表面に低屈折率層のみを塗設した構成である。更に表面反射率を低下させるには、屈折率の高い高屈折率層と、屈折率の低い低屈折率層を組み合わせて反射防止層を構成することが好ましい。構成例としては、下側から順に、高屈折率層／低屈折率層の２層のものや、屈折率の異なる３層を、中屈折率層（下層よりも屈折率が高く、高屈折率層よりも屈折率の低い層）／高屈折率層／低屈折率層の順に積層されているもの等があり、更に多くの反射防止層を積層するものも提案されている。中でも、耐久性、光学特性、コストや生産性等から、ハードコート層上に、中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層の順に有することが好ましく、例えば、特開平８−１２２５０４号公報、特開平８−１１０４０１号公報、特開平１０−３００９０２号公報、特開２００２−２４３９０６号公報、特開２０００−１１１７０６号公報等に記載の構成が挙げられる。また、膜厚変動に対するロバスト性に優れる３層構成の反射防止フィルムは特開２００８−２６２１８７号公報記載されている。上記３層構成の反射防止フィルムは、画像表示装置の表面に設置した場合、表面反射率の平均値を０．５％以下とすることができ、映り込みを著しく低減することができ、立体感に優れる画像を得ることができる。また、各層に他の機能を付与させてもよく、例えば、防汚性の低屈折率層、帯電防止性の高屈折率層、帯電防止性のハードコート層、防眩性のハードコート層としたもの（例、特開平１０−２０６６０３号公報、特開２００２−２４３９０６号公報、特開２００７−２６４１１３号公報等）等が挙げられる。
低屈折率層の屈折率は、好ましくは１．２６〜１．４０、より好ましくは１．２８〜１．３８、更に好ましくは１．３０〜１．３２である。低屈折率層の厚みは、好ましくは８０〜１２０ｎｍ、より好ましくは８５〜１１０ｎｍ、更に好ましくは９０〜１０５ｎｍである。
高屈折率層の屈折率は、好ましくは１．５５〜１．８５、より好ましくは１．５６〜１．７０である。また、高屈折率層の厚みは、好ましくは２００ｎｍ以下、より好ましくは５０〜１８０ｎｍである。
本発明の光学積層体又は表示パネルは、保護層として反射防止層を有していてもよい。
反射防止層は、最も単純な構成では、フィルムの最表面に低屈折率層のみを塗設した構成である。更に表面反射率を低下させるには、屈折率の高い高屈折率層と、屈折率の低い低屈折率層を組み合わせて反射防止層を構成することが好ましい。構成例としては、下側から順に、高屈折率層／低屈折率層の２層のものや、屈折率の異なる３層を、中屈折率層（下層よりも屈折率が高く、高屈折率層よりも屈折率の低い層）／高屈折率層／低屈折率層の順に積層されているもの等があり、更に多くの反射防止層を積層するものも提案されている。中でも、耐久性、光学特性、コストや生産性等から、ハードコート層上に、中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層の順に有することが好ましく、例えば、特開平８−１２２５０４号公報、特開平８−１１０４０１号公報、特開平１０−３００９０２号公報、特開２００２−２４３９０６号公報、特開２０００−１１１７０６号公報等に記載の構成が挙げられる。また、膜厚変動に対するロバスト性に優れる３層構成の反射防止フィルムは特開２００８−２６２１８７号公報記載されている。上記３層構成の反射防止フィルムは、画像表示装置の表面に設置した場合、表面反射率の平均値を０．５％以下とすることができ、映り込みを著しく低減することができ、立体感に優れる画像を得ることができる。また、各層に他の機能を付与させてもよく、例えば、防汚性の低屈折率層、帯電防止性の高屈折率層、帯電防止性のハードコート層、防眩性のハードコート層としたもの（例、特開平１０−２０６６０３号公報、特開２００２−２４３９０６号公報、特開２００７−２６４１１３号公報等）等が挙げられる。
低屈折率層の屈折率は、好ましくは１．２６〜１．４０、より好ましくは１．２８〜１．３８、更に好ましくは１．３０〜１．３２である。低屈折率層の厚みは、好ましくは８０〜１２０ｎｍ、より好ましくは８５〜１１０ｎｍ、更に好ましくは９０〜１０５ｎｍである。
高屈折率層の屈折率は、好ましくは１．５５〜１．８５、より好ましくは１．５６〜１．７０である。また、高屈折率層の厚みは、好ましくは２００ｎｍ以下、より好ましくは５０〜１８０ｎｍである。
＜粘着層＞
本発明の光学積層体は、上述した位相差板、偏光子、及び保護層に加え、更に粘着層を有することが好ましい。粘着層は、位相差板の偏光子が設けられている面とは反対の面に設けられていてもよく、位相差板と偏光子との間に設けられていてもよく、偏光子と保護層との間に設けられていてもよく、複数の保護層を有する場合には、保護層の間に設けられていてもよく、特に限定されない。
また、上述した第一の実施形態では、粘着層は、ＣＬＣ層と位相差層との間に設けられていてもよく、また、粘着層を、ＣＬＣ層とその下方に配置される表示素子との間に有していてもよい。
更に、上述した第二の実施形態では、ＤＢＥＦ層と位相差層との間に粘着層を有していてもよく、また、位相差層と、その下方に配置される表示素子との間に粘着層を有していてもよい。
粘着層は、この種の光学積層体に適用することができる粘着剤から適宜選択すればよく、例えば、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）粘着剤により形成される。より具体的には、アクリル系粘着剤で形成された層が例示される。
本発明の光学積層体は、上述した位相差板、偏光子、及び保護層に加え、更に粘着層を有することが好ましい。粘着層は、位相差板の偏光子が設けられている面とは反対の面に設けられていてもよく、位相差板と偏光子との間に設けられていてもよく、偏光子と保護層との間に設けられていてもよく、複数の保護層を有する場合には、保護層の間に設けられていてもよく、特に限定されない。
また、上述した第一の実施形態では、粘着層は、ＣＬＣ層と位相差層との間に設けられていてもよく、また、粘着層を、ＣＬＣ層とその下方に配置される表示素子との間に有していてもよい。
更に、上述した第二の実施形態では、ＤＢＥＦ層と位相差層との間に粘着層を有していてもよく、また、位相差層と、その下方に配置される表示素子との間に粘着層を有していてもよい。
粘着層は、この種の光学積層体に適用することができる粘着剤から適宜選択すればよく、例えば、ＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）粘着剤により形成される。より具体的には、アクリル系粘着剤で形成された層が例示される。
＜吸収化合物＞
本発明の光学積層体は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物（第一の吸収化合物）、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物（第二の吸収化合物）を含有する。
上記吸収化合物は、光学積層体のいずれの層が含有していてもよいが、上述した粘着層又は保護層（ハードコート層を含む）が吸収化合物を含有することが好ましい。また、位相差板が上記吸収化合物を含有していてもよく、例えば、位相差板がポジティブＣの特性を有するポジティブＣプレートを更に有し、該ポジティブＣプレートが吸収化合物を含有する態様が例示される。また、転写される配合層が吸収化合物を含有していてもよい。更に、半透過半反射膜が吸収化合物を含有していてもよい。このように、粘着層、保護層、配向層、ポジティブＣプレート、半透過半反射膜などの層が吸収化合物を含有する場合には、層構成が簡略化されるため好ましい。なお、本発明はこれに限定されず、吸収化合物を含有する層を、別途設けてもよい。また、吸収剤は、黒表示時の色味を抑制する観点から、最表面以外に含有されていることが好ましい。また、半透過半反射膜の表示素子側に吸収化合物を含有していてもよく、特に限定されない。
外光反射抑制の観点からは、半透過半反射膜、又は半透過半反射膜の視認側とは反対側（表示素子を設ける側）のいずれかの層に吸収化合物が存在することが好ましい。また、輝度向上観点からは、半透過半反射膜の視認側のいずれかの層に吸収化合物が存在することが好ましい。この場合、保護層又は粘着層が吸収化合物を含有することが好ましい。
本発明の光学積層体は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物（第一の吸収化合物）、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物（第二の吸収化合物）を含有する。
上記吸収化合物は、光学積層体のいずれの層が含有していてもよいが、上述した粘着層又は保護層（ハードコート層を含む）が吸収化合物を含有することが好ましい。また、位相差板が上記吸収化合物を含有していてもよく、例えば、位相差板がポジティブＣの特性を有するポジティブＣプレートを更に有し、該ポジティブＣプレートが吸収化合物を含有する態様が例示される。また、転写される配合層が吸収化合物を含有していてもよい。更に、半透過半反射膜が吸収化合物を含有していてもよい。このように、粘着層、保護層、配向層、ポジティブＣプレート、半透過半反射膜などの層が吸収化合物を含有する場合には、層構成が簡略化されるため好ましい。なお、本発明はこれに限定されず、吸収化合物を含有する層を、別途設けてもよい。また、吸収剤は、黒表示時の色味を抑制する観点から、最表面以外に含有されていることが好ましい。また、半透過半反射膜の表示素子側に吸収化合物を含有していてもよく、特に限定されない。
外光反射抑制の観点からは、半透過半反射膜、又は半透過半反射膜の視認側とは反対側（表示素子を設ける側）のいずれかの層に吸収化合物が存在することが好ましい。また、輝度向上観点からは、半透過半反射膜の視認側のいずれかの層に吸収化合物が存在することが好ましい。この場合、保護層又は粘着層が吸収化合物を含有することが好ましい。
第一の吸収化合物において、「６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物」とは、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域に吸収を有する化合物であり、４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における透過率の平均をａ、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下における透過率の平均をｂとしたとき、ｂ／ａ≦０．８となる測定濃度を有する化合物である。
吸収化合物の透過率の測定は、光学積層体において、吸収化合物を含有する層と同様の媒体を使用して測定することが好ましいが、吸収化合物の溶液を試料として透過率を測定し、この結果で近似してもよい。
第一の吸収化合物は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域に、吸収波長ピークを有する化合物であることも好ましい。
吸収化合物の透過率の測定は、光学積層体において、吸収化合物を含有する層と同様の媒体を使用して測定することが好ましいが、吸収化合物の溶液を試料として透過率を測定し、この結果で近似してもよい。
第一の吸収化合物は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域に、吸収波長ピークを有する化合物であることも好ましい。
第一の吸収化合物としては、波長６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物であれば特に限定されないが、第一の吸収化合物は、波長６００ｎｍ以下４３０ｎｍ以上の波長領域において、吸収が低い化合物であることが好ましい。６００ｎｍ以下４３０ｎｍ以上の波長領域における吸収が大きいと、反射光の色味が変化する傾向にある。第一の吸収化合物を含有しない光学積層体の６００ｎｍ以下４３０ｎｍ以上の領域における光の透過率を１００％としたとき、第一の吸収化合物を含有する光学積層体の６００ｎｍ以下４３０ｎｍ以上の領域による光の透過率は、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上、より更に好ましくは９５％以上である。
すなわち、第一の吸収化合物は、波長６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域に吸収を有するとともに、波長６００ｎｍ以下４３０ｎｍ以上の波長領域での光の吸収が弱い、又は前記波長領域に吸収を有しない化合物であることが好ましい。
すなわち、第一の吸収化合物は、波長６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域に吸収を有するとともに、波長６００ｎｍ以下４３０ｎｍ以上の波長領域での光の吸収が弱い、又は前記波長領域に吸収を有しない化合物であることが好ましい。
第一の吸収化合物としては、上記の特性を有していれば特に限定されないが、具体的には、有機系化合物としては、アントラキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、シアニン系化合物、フタロシアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、ジイモニウム系化合物、ジチオール錯体、ポリメチン系化合物、フタリド化合物、インドフェノール系化合物、スクアリリウム系化合物等が挙げられ、また無機系化合物としては、インジウム錫酸化物、チタン酸化物、六ホウ化ランタン、特開２００６−１５４５１６号公報等に開示のセシウム含有タングステン酸化物等が挙げられる。
第一の吸収化合物の含有量は特に限定されず、斜め観察時の色調が所望の範囲となるように、適宜選択すればよい。
また、第一の吸収化合物は１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよいが、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収波長ピークを有する化合物を使用する場合には、吸収ピーク波長の異なる２種以上の吸収化合物を併用することが好ましい。使用する吸収化合物の種類は特に限定されないが、製造の容易性等の観点から好ましくは１〜１０種類、より好ましくは１〜５種類、更に好ましくは１〜４種類である。
光学積層体の６５０ｎｍ以上、好ましくは６８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲において、偏光子側を出射光側として測定した透過率の最大値が、４０％以下となるように、吸収化合物を組み合わせて使用することが好ましく、２０％以下となるように吸収化合物を組み合わせて使用することがより好ましい。
また、第一の吸収化合物は１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよいが、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収波長ピークを有する化合物を使用する場合には、吸収ピーク波長の異なる２種以上の吸収化合物を併用することが好ましい。使用する吸収化合物の種類は特に限定されないが、製造の容易性等の観点から好ましくは１〜１０種類、より好ましくは１〜５種類、更に好ましくは１〜４種類である。
光学積層体の６５０ｎｍ以上、好ましくは６８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長範囲において、偏光子側を出射光側として測定した透過率の最大値が、４０％以下となるように、吸収化合物を組み合わせて使用することが好ましく、２０％以下となるように吸収化合物を組み合わせて使用することがより好ましい。
第二の吸収化合物において、「４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物」とは、４８０ｎｍ以下のいずれかの波長において、該化合物を含有することにより、光の透過率が１０％以下となる化合物を意味する。
第二の吸収化合物の最大吸収波長は、３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下に存在することが好ましく、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下に存在することがより好ましく、３７０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下に存在することが更に好ましくは、３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ以下に存在することがより更に好ましい。なお、最大吸収波長は、最も透過率が減少する波長、又は、透過率が３％以下となる波長を意味する。
第二の吸収化合物の最大吸収波長は、３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下に存在することが好ましく、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下に存在することがより好ましく、３７０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下に存在することが更に好ましくは、３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ以下に存在することがより更に好ましい。なお、最大吸収波長は、最も透過率が減少する波長、又は、透過率が３％以下となる波長を意味する。
第二の吸収化合物としては、波長４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物であれば特に限定されないが、波長５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域において、吸収が低い化合物であることが好ましい。５００ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長領域における吸収が大きいと、画像表示した際に色味が変化したり、十分な光量が得られない場合がある。
第二の吸収化合物を含有しない光学積層体の５００ｎｍ以下７８０ｎｍ以上の領域における光の透過率を１００％としたとき、該吸収化合物を含有する光学積層体の５００ｎｍ以下７８０ｎｍ以上の領域による光の透過率は、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上、より更に好ましくは９５％以上である。
すなわち、第二の吸収化合物は、波長４８０ｎｍ以下の波長領域に吸収を有するとともに、波長５００ｎｍ以下７８０ｎｍ以上の波長領域での光の吸収が弱い、又は前記波長領域に吸収を有しない化合物であることが好ましい。
第二の吸収化合物を含有しない光学積層体の５００ｎｍ以下７８０ｎｍ以上の領域における光の透過率を１００％としたとき、該吸収化合物を含有する光学積層体の５００ｎｍ以下７８０ｎｍ以上の領域による光の透過率は、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上、より更に好ましくは９５％以上である。
すなわち、第二の吸収化合物は、波長４８０ｎｍ以下の波長領域に吸収を有するとともに、波長５００ｎｍ以下７８０ｎｍ以上の波長領域での光の吸収が弱い、又は前記波長領域に吸収を有しない化合物であることが好ましい。
第二の吸収化合物としては、上記の特性を有していれば特に限定されないが、具体的には、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、オキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸エステル系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等を挙げることができ、これらを１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、上記の紫外線吸収剤の代わりに、又は上記の吸収剤に加えて、吸収スペクトルの最大吸収波長が３００ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に存在する化合物を使用してもよい。該化合物の最大吸収波長は、３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下に存在することがより好ましく、３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ以下に存在することが更に好ましい。
前記化合物の構造等は特に限定されるものではない。前記色素化合物としては、例えば、有機系色素化合物や無機系色素化合物を挙げることができるが、これらの中でも、ベースポリマー等の樹脂成分への分散性と透明性の維持の観点から、有機系色素化合物が好ましい。
前記化合物の構造等は特に限定されるものではない。前記色素化合物としては、例えば、有機系色素化合物や無機系色素化合物を挙げることができるが、これらの中でも、ベースポリマー等の樹脂成分への分散性と透明性の維持の観点から、有機系色素化合物が好ましい。
前記有機系色素化合物としては、アゾメチン系化合物、インドール系化合物、けい皮酸系化合物、ピリミジン系化合物、ポルフィリン系化合物等を挙げることができる。
前記有機色素化合物としては、市販されているものを好適に用いることができ、具体的には、前記インドール系化合物としては、ＢＯＮＡＳＯＲＢ ＵＡ３９１１（商品名、吸収スペクトルの最大吸収波長：３９８ｎｍ、オリエント化学工業（株）製）、ＢＯＮＡＳＯＲＢ ＵＡ３９１２（商品名、吸収スペクトルの最大吸収波長：３８６ｎｍ、オリエント化学工業（株）製）、けい皮酸系化合物としては、ＳＯＭ−５−０１０６（商品名、吸収スペクトルの最大吸収波長：４１６ｎｍ、オリエント化学工業（株）製）、ピリミジン系化合物としては、ＦＤＢ−００９（商品名、吸収スペクトルの最大吸収波長：３９４ｎｍ、山田化学工業（株）製）等を挙げることができる。
前記有機色素化合物としては、市販されているものを好適に用いることができ、具体的には、前記インドール系化合物としては、ＢＯＮＡＳＯＲＢ ＵＡ３９１１（商品名、吸収スペクトルの最大吸収波長：３９８ｎｍ、オリエント化学工業（株）製）、ＢＯＮＡＳＯＲＢ ＵＡ３９１２（商品名、吸収スペクトルの最大吸収波長：３８６ｎｍ、オリエント化学工業（株）製）、けい皮酸系化合物としては、ＳＯＭ−５−０１０６（商品名、吸収スペクトルの最大吸収波長：４１６ｎｍ、オリエント化学工業（株）製）、ピリミジン系化合物としては、ＦＤＢ−００９（商品名、吸収スペクトルの最大吸収波長：３９４ｎｍ、山田化学工業（株）製）等を挙げることができる。
第二の吸収化合物の含有量は特に限定されず、斜め観察時の色調が所望の範囲となるように、適宜選択すればよい。
また、第二の吸収化合物は１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
また、第二の吸収化合物は１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
［表示パネル及び表示装置］
本発明の第一の表示パネルは、上述した本発明の光学積層体に、表示素子を備えるものであれば特に限定されないが、電極反射率が高い表示パネルに特に有効であり、有機エレクトロルミネッセンス表示素子（以下、「有機ＥＬ表示素子」）又はマイクロ発光ダイオード表示素子（以下、「マイクロＬＥＤ表示素子」）を備えるものが好ましく、有機エレクトロルミネッセンス表示素子を備えるものがより好ましい。
本発明の第一の表示パネルは、上述した本発明の光学積層体に、表示素子を備えるものであれば特に限定されないが、電極反射率が高い表示パネルに特に有効であり、有機エレクトロルミネッセンス表示素子（以下、「有機ＥＬ表示素子」）又はマイクロ発光ダイオード表示素子（以下、「マイクロＬＥＤ表示素子」）を備えるものが好ましく、有機エレクトロルミネッセンス表示素子を備えるものがより好ましい。
また、本発明の第二の表示パネルは、表示素子と、半透過半反射膜、位相差板、及び偏光子を有する光学積層体とを備える表示パネルであり、前記半透過半反射膜は、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、前記光学積層体は、４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有し、前記光学積層体の４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均値をＡとしたとき、５７０ｎｍより長波長側において、光学積層体の光の透過率が、Ａの７５％となる最も短い波長をＸｎｍ、前記表示素子の赤色の発光スペクトルピーク波長をＹｎｍ、前記半透過半反射膜の選択反射中心波長をＺｎｍとしたとき、以下の式（１）を満たす。
Ｙ＜Ｚ （１）
また、第二の表示パネルは、下記式（２）を満たすことが好ましい。
Ｙ＜Ｘ＜Ｚ （２）
第二の表示パネルにおいて、光学積層体の好ましい態様は第一の表示パネルにおける光学積層体と同様である。
第二の表示パネルにおいて、光学積層体は、４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均値をＡとしたとき、５７０ｎｍより長波長側において、光学積層体の光の透過率が、Ａの７５％となる最も短い波長をＸｎｍとしたとき、Ｘは、表示素子の赤色の発光波長ピークよりも長波長側であることが好ましい。また、半透過半反射膜の選択反射中心波長（Ｚ）が、前記Ｘよりも更に長波長側であることが好ましい。なお、光学積層体の光の透過率が、Ａの７５％となる波長が複数存在する場合であっても、最も短波長の値をＸとする。
表示素子の赤色の発光スペクトルピーク（Ｙｎｍ）は、好ましくは６００ｎｍ〜６６０ｎｍ、より好ましくは６１０〜６４０ｎｍ、更に好ましくは６１０〜６３０ｎｍである。
前記Ｘｎｍは、表示素子の赤色の発光スペクトルピークよりも１０〜６０ｎｍ長波長側であることが好ましくは、より好ましくは２０〜５０ｎｍ長波長側、更に好ましくは２０〜４０ｎｍ長波長側である。
また、半透過半反射膜の選択反射中心波長（Ｚｎｍ）は、上記Ｘｎｍよりも、更に長波長側である。Ｚ−Ｘ（ｎｍ）は、好ましくは１０〜６０ｎｍ、より好ましくは２０〜５０ｎｍ、更に好ましくは２０〜４０ｎｍである。
Ｙ＜Ｚ （１）
また、第二の表示パネルは、下記式（２）を満たすことが好ましい。
Ｙ＜Ｘ＜Ｚ （２）
第二の表示パネルにおいて、光学積層体の好ましい態様は第一の表示パネルにおける光学積層体と同様である。
第二の表示パネルにおいて、光学積層体は、４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均値をＡとしたとき、５７０ｎｍより長波長側において、光学積層体の光の透過率が、Ａの７５％となる最も短い波長をＸｎｍとしたとき、Ｘは、表示素子の赤色の発光波長ピークよりも長波長側であることが好ましい。また、半透過半反射膜の選択反射中心波長（Ｚ）が、前記Ｘよりも更に長波長側であることが好ましい。なお、光学積層体の光の透過率が、Ａの７５％となる波長が複数存在する場合であっても、最も短波長の値をＸとする。
表示素子の赤色の発光スペクトルピーク（Ｙｎｍ）は、好ましくは６００ｎｍ〜６６０ｎｍ、より好ましくは６１０〜６４０ｎｍ、更に好ましくは６１０〜６３０ｎｍである。
前記Ｘｎｍは、表示素子の赤色の発光スペクトルピークよりも１０〜６０ｎｍ長波長側であることが好ましくは、より好ましくは２０〜５０ｎｍ長波長側、更に好ましくは２０〜４０ｎｍ長波長側である。
また、半透過半反射膜の選択反射中心波長（Ｚｎｍ）は、上記Ｘｎｍよりも、更に長波長側である。Ｚ−Ｘ（ｎｍ）は、好ましくは１０〜６０ｎｍ、より好ましくは２０〜５０ｎｍ、更に好ましくは２０〜４０ｎｍである。
本発明の第一の表示パネル及び第二の表示パネルは、表示素子の光出射面上に、本発明の光学積層体を備えることが好ましい。本発明の光学積層体を備えることにより、青色の輝度を向上させることができるとともに、斜め方向から観察した際のブルーシフトが抑制された表示装置を提供することができる。
本発明において、上記表示素子がマイクロキャビティ構造を有することが好ましい。表示素子がマイクロキャビティ構造を有する場合、特に視野角が大きい場合、すなわち、斜め方向から視認した場合、共振波長が短波長側にシフトするため、画像がブルーシフトするという問題が顕著である。
本発明において、表示素子の青色の発光ピーク波長と、光学積層体の３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域における反射ピーク波長との差が２０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、光学積層体の反射ピーク波長とは、表示素子側からの入射角５°での入射光に対して、該光学積層体を備えることにより輝度向上効果を示す波長のピーク波長である。表示素子の青色の発光ピーク波長と、光学積層体の３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長領域における反射ピーク波長との差は１５ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以下であることが更に好ましい。
前記表示素子の青色の発光ピーク波長と、光学積層体の反射ピーク波長との差が２０ｎｍ以下であると、正面観察において、色味の変化が少なく、所望の色味を得やすい。また、斜め観察時においては、ブルーシフトが抑制されるので好ましい。
前記表示素子の青色の発光ピーク波長と、光学積層体の反射ピーク波長との差が２０ｎｍ以下であると、正面観察において、色味の変化が少なく、所望の色味を得やすい。また、斜め観察時においては、ブルーシフトが抑制されるので好ましい。
本発明の表示装置は、本発明の表示パネルを備えるものであれば特に限定されないが、本発明の表示パネルと、該表示パネルに電気的に接続された駆動制御部と、これらを収容する筐体とを備えることが好ましい。
本発明において、表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、「有機ＥＬ表示装置」ともいう。）であることが好ましい。本発明の表示はこれに限定されるものではなく、マイクロＬＥＤ表示装置であってもよい。有機ＥＬ表示装置及びマイクロＬＥＤ表示装置は、電極反射率が高いため、特に本発明の課題が生じやすく、これらの表示装置について、本発明は特に好適である。これらの中でも、表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置であることが好ましい。
有機ＥＬ表示装置は陽極、陰極の一対の電極間に、発光層又は発光層を含む複数の有機化合物薄膜を形成した表示装置であり、有機ＥＬ表示装置の視認側に、本発明の表示パネルを有する。また、有機化合物薄膜は、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。有機ＥＬ表示装置の電極や有機化合物薄膜等の各層は、公知の材料・方法により形成することができる。
本発明において、表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（以下、「有機ＥＬ表示装置」ともいう。）であることが好ましい。本発明の表示はこれに限定されるものではなく、マイクロＬＥＤ表示装置であってもよい。有機ＥＬ表示装置及びマイクロＬＥＤ表示装置は、電極反射率が高いため、特に本発明の課題が生じやすく、これらの表示装置について、本発明は特に好適である。これらの中でも、表示装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置であることが好ましい。
有機ＥＬ表示装置は陽極、陰極の一対の電極間に、発光層又は発光層を含む複数の有機化合物薄膜を形成した表示装置であり、有機ＥＬ表示装置の視認側に、本発明の表示パネルを有する。また、有機化合物薄膜は、発光層のほか正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、保護層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。有機ＥＬ表示装置の電極や有機化合物薄膜等の各層は、公知の材料・方法により形成することができる。
本発明の表示パネル及び表示装置としては特に限定されないが、視認角度が大きい状態で使用される表示パネル及び表示装置が好適である。具体的には、携帯型情報端末、大型の表示装置、サイネージ等が例示される。
なお、大型の表示パネル又は表示装置に使用する場合、視認する角度が大きくなりやすく、反射光による色相の変化がより問題となることから、５５インチ以上の表示装置、又は５５インチ以上の表示装置に使用する表示パネルであることが好ましい。表示装置の大きさは、より好ましくは６５インチ以上、更に好ましくは７０インチ以上である。表示パネルは、６５インチ以上の表示装置用の表示パネルであることがより好ましく、更に好ましくは７０インチ以上の表示装置用の表示パネルである。
なお、大型の表示パネル又は表示装置に使用する場合、視認する角度が大きくなりやすく、反射光による色相の変化がより問題となることから、５５インチ以上の表示装置、又は５５インチ以上の表示装置に使用する表示パネルであることが好ましい。表示装置の大きさは、より好ましくは６５インチ以上、更に好ましくは７０インチ以上である。表示パネルは、６５インチ以上の表示装置用の表示パネルであることがより好ましく、更に好ましくは７０インチ以上の表示装置用の表示パネルである。
［位相差板、偏光子、及び半透過半反射膜］
また、位相差板、偏光子、及び半透過半反射膜は、上記本発明の表示パネルに使用する位相差板、偏光子、及び半透過半反射膜である。
また、位相差板、偏光子、及び半透過半反射膜は、上記本発明の表示パネルに使用する位相差板、偏光子、及び半透過半反射膜である。
以下、本発明について、実施例及び比較例を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例になんら限定されるものではない。
下記図３に示す層構成のサンプルを作製した。
実施例で使用した各層及び化合物は、以下の通りである。
・λ／４板（逆分散（Ｒｅ４５０／Ｒｅ５５０＝０．８５）、１４２ｎｍ）
Ｒｅ４５０／Ｒｅ５５０＝０．８５の液晶材料を溶剤（トルエン／シクロペンタノン＝７／３）で固形分２０％に希釈したものを、ＰＥＴ基材上に塗工して位相差板を作製した。上記位相差値になるように塗工厚みを調整した。ＰＥＴ基材から転写して用いた。位相差は、王子計測（株）製ＫＯＢＲＡ−ＷＲにより測定を行った。
・ＴＡＣ：富士フイルム（株）製、ＴＤ６０ＵＬ
・偏光子：ヨウ素ドープ延伸ＰＶＡ
・ハードコート層：日本化薬（株）製ＰＥＴ−３０に必要に応じて吸収化合物として、下記吸収剤Ａ及び／又は吸収剤Ｂを添加し、イルガキュア９０７を３％添加したものを厚みが４μｍになるように調整して紫外線硬化し、ハードコート層として用いた（屈折率＝１．５３）。
・粘着剤層：リンテック（株）製光学粘着１０μｍ厚品
・吸収剤Ａ：ＡＢＳ６７０Ｔ（オプトロンサイエンス（株）製）
・吸収剤Ｂ：ＢＯＮＡＳＯＲＢ ＵＡ−３９１１（オリエント化学（株）製）
・ＣＬＣ層１：重合性液晶性モノマー９５．７５質量部、両末端にアクリロイルを有するカイラル剤（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ（登録商標）ＬＣ７５６、ＢＡＳＦ社製）４．２５質量部、光重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７；２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン）４質量部、アクリル系レベリング剤（ＢＹＫ−３６１Ｎ、ビックケミー・ジャパン（株）製）０．１質量部をシクロペンタノンで固形分２０％に希釈したものを、ＰＥＴフィルム上に塗工し、コレステリック構造を有する液晶層（厚さ３．０μｍ）を備えたフィルムを作製した。ＣＬＣ層１はＰＥＴ基材から転写して用いた。
・ＣＬＣ層２：重合性液晶性モノマー９３．２５質量部、両末端にアクリロイルを有するカイラル剤（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ（登録商標）ＬＣ７５６、ＢＡＳＦ社製）６．８５質量部、光重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７；２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン）４質量部、アクリル系レベリング剤（ＢＹＫ−３６１Ｎ、ビックケミー・ジャパン（株）製）０．１質量部をシクロペンタノンで固形分２０％に希釈したものを、ＰＥＴフィルム上に塗工し、コレステリック構造を有する液晶層（厚さ３．０μｍ）を備えたフィルムを作製した。ＣＬＣ層２はＰＥＴ基材から転写して用いた。
実施例で使用した各層及び化合物は、以下の通りである。
・λ／４板（逆分散（Ｒｅ４５０／Ｒｅ５５０＝０．８５）、１４２ｎｍ）
Ｒｅ４５０／Ｒｅ５５０＝０．８５の液晶材料を溶剤（トルエン／シクロペンタノン＝７／３）で固形分２０％に希釈したものを、ＰＥＴ基材上に塗工して位相差板を作製した。上記位相差値になるように塗工厚みを調整した。ＰＥＴ基材から転写して用いた。位相差は、王子計測（株）製ＫＯＢＲＡ−ＷＲにより測定を行った。
・ＴＡＣ：富士フイルム（株）製、ＴＤ６０ＵＬ
・偏光子：ヨウ素ドープ延伸ＰＶＡ
・ハードコート層：日本化薬（株）製ＰＥＴ−３０に必要に応じて吸収化合物として、下記吸収剤Ａ及び／又は吸収剤Ｂを添加し、イルガキュア９０７を３％添加したものを厚みが４μｍになるように調整して紫外線硬化し、ハードコート層として用いた（屈折率＝１．５３）。
・粘着剤層：リンテック（株）製光学粘着１０μｍ厚品
・吸収剤Ａ：ＡＢＳ６７０Ｔ（オプトロンサイエンス（株）製）
・吸収剤Ｂ：ＢＯＮＡＳＯＲＢ ＵＡ−３９１１（オリエント化学（株）製）
・ＣＬＣ層１：重合性液晶性モノマー９５．７５質量部、両末端にアクリロイルを有するカイラル剤（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ（登録商標）ＬＣ７５６、ＢＡＳＦ社製）４．２５質量部、光重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７；２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン）４質量部、アクリル系レベリング剤（ＢＹＫ−３６１Ｎ、ビックケミー・ジャパン（株）製）０．１質量部をシクロペンタノンで固形分２０％に希釈したものを、ＰＥＴフィルム上に塗工し、コレステリック構造を有する液晶層（厚さ３．０μｍ）を備えたフィルムを作製した。ＣＬＣ層１はＰＥＴ基材から転写して用いた。
・ＣＬＣ層２：重合性液晶性モノマー９３．２５質量部、両末端にアクリロイルを有するカイラル剤（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ（登録商標）ＬＣ７５６、ＢＡＳＦ社製）６．８５質量部、光重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）９０７；２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン）４質量部、アクリル系レベリング剤（ＢＹＫ−３６１Ｎ、ビックケミー・ジャパン（株）製）０．１質量部をシクロペンタノンで固形分２０％に希釈したものを、ＰＥＴフィルム上に塗工し、コレステリック構造を有する液晶層（厚さ３．０μｍ）を備えたフィルムを作製した。ＣＬＣ層２はＰＥＴ基材から転写して用いた。
実験例及び比較例では、偏光子の吸収軸と、逆分散性のλ／４位相差板の配向軸とがなす角を４５°とした。
図３に、実施例で使用した光学積層体の層構成を示す。上述した通り、吸収剤Ａ及び吸収剤Ｂは、ＣＬＣ層の下部に配置されたハードコート層に配合した。また、図３中、ＣＬＣ層は、ＣＬＣ層１（第一の液晶層）とＣＬＣ層２（第二の液晶層）とが積層されている。使用したＣＬＣ層１及びＣＬＣ層２は、右円偏光を透過し、偏光子及び位相差板で構成される円偏光板も、右円偏光を透過した。
得られた光学積層体に対して、以下の方法で各波長における透過率及び反射率を測定した。
可視領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率は、日本分光（株）製のＶ−７１００（自動絶対反射率測定ユニット：ＶＡＲ−７０１０）を使用して測定した。図３に示すサンプルのＣＬＣ層側から光を垂直に入射し、ハードコート層側から出射する光の透過率を測定した。
可視領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の反射率は、日本分光（株）製のＶ−７１００（自動絶対反射率測定ユニット：ＶＡＲ−７０１０）を使用して測定した。図３に示すサンプルのハードコート層側から入射した光の反射率（光入射角５°）を測定した。
得られた光学積層体に対して、以下の方法で各波長における透過率及び反射率を測定した。
可視領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の透過率は、日本分光（株）製のＶ−７１００（自動絶対反射率測定ユニット：ＶＡＲ−７０１０）を使用して測定した。図３に示すサンプルのＣＬＣ層側から光を垂直に入射し、ハードコート層側から出射する光の透過率を測定した。
可視領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の反射率は、日本分光（株）製のＶ−７１００（自動絶対反射率測定ユニット：ＶＡＲ−７０１０）を使用して測定した。図３に示すサンプルのハードコート層側から入射した光の反射率（光入射角５°）を測定した。
ＣＬＣ層１の選択反射中心波長は、６６９ｎｍであった。また、ＣＬＣ層２の選択反射中心波長は、４３１ｎｍであった。
また、吸収剤Ａの吸収ピーク波長は、６７６ｎｍであり、吸収剤Ｂの最大吸収波長は、３９５ｎｍであり、透過率が５０％となる波長は４２４ｎｍであった。また、４８０ｎｍ以下の波長領域において、光学積層体の反射波長ピークは、４４３ｎｍであった。従って、４８０ｎｍ以下の波長領域において、第二の液晶層の選択反射中心波長（４３１ｎｍ）に対して、光学積層体の反射波長ピーク（４４３ｎｍ）が長波長側に位置していた。
また、波長４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均値（Ａ）は０．４１５であり、波長６５０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下における光の透過率の平均値（Ｂ）は０．２８２であり、Ｂ／Ａは０．６８であった。
また、吸収剤Ａの吸収ピーク波長は、６７６ｎｍであり、吸収剤Ｂの最大吸収波長は、３９５ｎｍであり、透過率が５０％となる波長は４２４ｎｍであった。また、４８０ｎｍ以下の波長領域において、光学積層体の反射波長ピークは、４４３ｎｍであった。従って、４８０ｎｍ以下の波長領域において、第二の液晶層の選択反射中心波長（４３１ｎｍ）に対して、光学積層体の反射波長ピーク（４４３ｎｍ）が長波長側に位置していた。
また、波長４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均値（Ａ）は０．４１５であり、波長６５０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下における光の透過率の平均値（Ｂ）は０．２８２であり、Ｂ／Ａは０．６８であった。
マイクロキャビティ構造を有する表示素子を備える有機ＥＬパネルの円偏光板及び円偏光板から視認側に設けられている各層の代わりに、図３に示した光学積層体を使用して、有機ＥＬ表示装置を作製した。具体的には、有機ＥＬパネルの円偏光板及び円偏光板から視認側に設けられている各層を除去し、図３に示す光学積層体のハードコート層側を、粘着剤層を介して貼付し、有機ＥＬ表示装置を作製した。
該表示素子の青色の発光スペクトルピーク波長は、４５６ｎｍ、赤色の発光スペクトルピーク波長は６２５ｎｍであった。
光学積層体の４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均をＡとしたとき、５７０ｎｍより長波長側において、光学積層体の光の透過率がＡの７５％となる最も短い波長をＸｎｍとすると、Ｘは、６４２ｎｍであった。従って、表示素子の赤色の発光ピークをＹｎｍ（６２５ｎｍ）、前記半透過半反射膜の選択反射中心波長をＺｎｍ（６６９ｎｍ）としたとき、下記式（１）を満たすものであった。
Ｙ＜Ｚ （１）
また、Ｘ、Ｙ、Ｚは、下記式（２）を満たすものであった。
Ｙ＜Ｘ＜Ｚ （２）
該表示素子の青色の発光スペクトルピーク波長は、４５６ｎｍ、赤色の発光スペクトルピーク波長は６２５ｎｍであった。
光学積層体の４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均をＡとしたとき、５７０ｎｍより長波長側において、光学積層体の光の透過率がＡの７５％となる最も短い波長をＸｎｍとすると、Ｘは、６４２ｎｍであった。従って、表示素子の赤色の発光ピークをＹｎｍ（６２５ｎｍ）、前記半透過半反射膜の選択反射中心波長をＺｎｍ（６６９ｎｍ）としたとき、下記式（１）を満たすものであった。
Ｙ＜Ｚ （１）
また、Ｘ、Ｙ、Ｚは、下記式（２）を満たすものであった。
Ｙ＜Ｘ＜Ｚ （２）
該有機ＥＬパネル（光学積層体が、ＣＬＣ層１、ＣＬＣ層２、吸収剤Ａ及び吸収剤Ｂを含まない有機ＥＬパネル）の０°、２０°及び４０°からのＣＩＥ ＸＹＺ表色系の測定で得られたｘ値及びｙ値を、図４にｘｙ色座標で示した。基本的に、ｘｙ色座標では、ｘ値及びｙ値が小さくなると青味が増す。測定装置はＴＯＰＣＯＮ社製の分光放射計（品番：ＳＲ２）を用い、測定距離は５０ｃｍとした。図４から明らかなように、有機ＥＬ表示装置を正面（０°）から観察した場合と比べて、２０°、４０°から観察した場合には、ｘ座標及びｙ座標がともに減少傾向にあり、ブルーシフトが生じた。
一方、第一の吸収化合物（６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、吸収剤Ａ）のみを含有し、ＣＬＣ層として第一の液晶層のみを有する光学積層体を使用した場合には、４０°での観察において、ｘ座標を正面観察の近傍までシフトさせることができたが、ｙ座標を調整することが困難であったため、ブルーシフトが生じた。また、第二の吸収化合物（４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、吸収剤Ｂ）のみを含有し、ＣＬＣ層として第二の液晶層のみを有する光学積層体を使用した場合には、４０°の観察において、ｙ座標は正面観察（０°での観察）と同程度までシフトさせることができたが、ｘ座標を正面観察の近傍まで調整することが困難であったため、ブルーシフトが生じた。
一方、第一の吸収化合物（吸収剤Ａ）及び第二の吸収化合物（吸収剤Ｂ）を含有し、更に、ＣＬＣ層として第一の液晶層及び第二の液晶層を有する本発明の光学積層体では、４０°での観察においても、ｘ座標及びｙ座標ともに正面観察と同程度にシフトさせることができ、斜めからの観察においても、正面観察と同様の色味が得られることが示された。
なお、本発明の光学積層体を有する有機ＥＬ表示装置は、正面観察時にも、４０°からの観察時と同様のｘ、ｙ座標が得られた。
また、本発明の光学積層体を有する有機ＥＬ表示装置の正面及び方位角４０°の角度から２０人のパネラーにより官能評価を行ったところ、本発明の条件を満たさない光学積層体（吸収化合物及びＣＬＣ層を有しない光学積層体、第一の吸収化合物及び第一の液晶層のみを有する光学積層体、又は第二の吸収化合物及び第二の液晶層のみを有する光学積層体）を有する有機ＥＬ表示装置に比べて、正面及び方位角４０°の角度から観察したときの色味の変化が抑制されているという官能評価結果が得られた。
一方、第一の吸収化合物（６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、吸収剤Ａ）のみを含有し、ＣＬＣ層として第一の液晶層のみを有する光学積層体を使用した場合には、４０°での観察において、ｘ座標を正面観察の近傍までシフトさせることができたが、ｙ座標を調整することが困難であったため、ブルーシフトが生じた。また、第二の吸収化合物（４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、吸収剤Ｂ）のみを含有し、ＣＬＣ層として第二の液晶層のみを有する光学積層体を使用した場合には、４０°の観察において、ｙ座標は正面観察（０°での観察）と同程度までシフトさせることができたが、ｘ座標を正面観察の近傍まで調整することが困難であったため、ブルーシフトが生じた。
一方、第一の吸収化合物（吸収剤Ａ）及び第二の吸収化合物（吸収剤Ｂ）を含有し、更に、ＣＬＣ層として第一の液晶層及び第二の液晶層を有する本発明の光学積層体では、４０°での観察においても、ｘ座標及びｙ座標ともに正面観察と同程度にシフトさせることができ、斜めからの観察においても、正面観察と同様の色味が得られることが示された。
なお、本発明の光学積層体を有する有機ＥＬ表示装置は、正面観察時にも、４０°からの観察時と同様のｘ、ｙ座標が得られた。
また、本発明の光学積層体を有する有機ＥＬ表示装置の正面及び方位角４０°の角度から２０人のパネラーにより官能評価を行ったところ、本発明の条件を満たさない光学積層体（吸収化合物及びＣＬＣ層を有しない光学積層体、第一の吸収化合物及び第一の液晶層のみを有する光学積層体、又は第二の吸収化合物及び第二の液晶層のみを有する光学積層体）を有する有機ＥＬ表示装置に比べて、正面及び方位角４０°の角度から観察したときの色味の変化が抑制されているという官能評価結果が得られた。
本発明の光学積層体によれば、正面観察時には青色の発光輝度が向上し、かつ、斜め方向から観察した場合であっても、画像のブルーシフトが抑制された表示パネル及び表示装置を提供可能である。
１０、２０ 光学積層体
１２ ＣＬＣ層
１４、２４ 位相差板
１６、２６ 偏光子
１８ 円偏光板
２２ ＤＢＥＦ層
１２ ＣＬＣ層
１４、２４ 位相差板
１６、２６ 偏光子
１８ 円偏光板
２２ ＤＢＥＦ層
Claims (21)
- 半透過半反射膜と、位相差板と、偏光子とを有する光学積層体であり、
前記半透過半反射膜は、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下、及び３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、
前記光学積層体は、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物、及び４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有することを特徴とする
光学積層体。 - 前記半透過半反射膜がコレステリック構造を有する第一の液晶層と、コレステリック構造を有する第二の液晶層とを有し、
前記光学積層体は、第一の液晶層、第二の液晶層、並びに位相差板及び偏光子で構成される円偏光板をこの順で有するか、又は第二の液晶層、第一の液晶層、並びに位相差板及び偏光子で構成される円偏光板をこの順で有し、
第一の液晶層が、６３０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有し、
第二の液晶層が、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射中心波長を有する、
請求項１に記載の光学積層体。 - 液晶層側からの入射光に対して、前記第一の液晶層及び第二の液晶層が右円偏光を反射し、かつ、前記円偏光板が左円偏光を透過するか、又は前記第一の液晶層及び第二の液晶層が左円偏光を反射し、かつ、前記円偏光板が右円偏光を透過する、請求項２に記載の光学積層体。
- ４８０ｎｍ以下の波長領域において、前記第二の液晶層の選択反射中心波長に対して、前記光学積層体の反射波長ピークが長波長側に位置する、請求項２又は３に記載の光学積層体。
- 偏光子を出射光側として測定した波長４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均をＡ、波長６５０ｎｍ以上７３０ｎｍ以下における光の透過率の平均をＢとしたとき、Ｂ／Ａが０．９５以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の光学積層体。
- 前記光学積層体が、６５０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下に吸収ピークを有する化合物を含有する、請求項１〜５のいずれかに記載の光学積層体。
- 更に、保護層を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の光学積層体。
- 更に、粘着層を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の光学積層体。
- 前記位相差板が、１／４波長位相差板である、請求項１〜８のいずれかに記載の光学積層体。
- 前記位相差板が、１／４波長位相差板及び１／２波長位相差板の積層体である、請求項１〜８のいずれかに記載の光学積層体。
- 前記位相差板が、更にポジティブＣプレートを有する、請求項９又は１０に記載の光学積層体。
- 表示素子の光出射面上に、請求項１〜１１のいずれかに記載の光学積層体を備える表示パネル。
- 表示素子がマイクロキャビティ構造を有する、請求項１２に記載の表示パネル。
- 表示素子の青色の発光ピーク波長と、４８０ｎｍ以下の波長領域における前記光学積層体の反射ピーク波長との差が２０ｎｍ以下である、請求項１２又は１３に記載の表示パネル。
- 表示素子と、
半透過半反射膜、位相差板、及び偏光子を有する光学積層体とを備える表示パネルであり、
前記半透過半反射膜は、３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下に選択反射波長を有し、
前記光学積層体は、４８０ｎｍ以下に吸収を有する化合物を含有し、
前記光学積層体の４９０ｎｍ以上５７０ｎｍ以下における光の透過率の平均値をＡとしたとき、５７０ｎｍより長波長側において、光学積層体の光の透過率が、Ａの７５％となる最も短い波長をＸｎｍ、
前記表示素子の赤色の発光スペクトルピーク波長をＹｎｍ、
前記半透過半反射膜の選択反射中心波長をＺｎｍとしたとき、以下の式（１）を満たす、表示パネル。
Ｙ＜Ｚ （１） - 下記式（２）を満たす、請求項１５に記載の表示パネル。
Ｙ＜Ｘ＜Ｚ （２） - 請求項１２〜１６のいずれかに記載の表示パネルを備える表示装置。
- 前記表示装置が、有機エレクトロルミネッセンス表示装置である、請求項１７に記載の表示装置。
- 請求項１２〜１６のいずれかに記載の表示パネルに使用する位相差板。
- 請求項１２〜１６のいずれかに記載の表示パネルに使用する偏光子。
- 請求項１２〜１６のいずれかに記載の表示パネルに使用する半透過半反射膜。
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