JP2001264539A - 偏光性面光源装置およびそれを用いた液晶表示素子 - Google Patents
偏光性面光源装置およびそれを用いた液晶表示素子Info
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- JP2001264539A JP2001264539A JP2000080065A JP2000080065A JP2001264539A JP 2001264539 A JP2001264539 A JP 2001264539A JP 2000080065 A JP2000080065 A JP 2000080065A JP 2000080065 A JP2000080065 A JP 2000080065A JP 2001264539 A JP2001264539 A JP 2001264539A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、平易かつ安価な方法で偏光
分離を行うことができる偏光性面光源装置を得ることで
ある。 【解決手段】 端面入射型のライトガイド、該ライトガ
イドの出射面と反対側に設置された正反射板、及び該ラ
イトガイドの端面に装着した棒状の光源灯を主要な構成
要素とする偏光性面光源装置において、ライトガイドと
して直線偏光の振動方向によりヘイズの値が異なるヘイ
ズ異方性を有するライトガイドを用いることにより、該
ヘイズ異方性ライトガイド中を伝送する非偏光光のう
ち、ヘイズの値が最も大きい振動方向の直線偏光を散乱
させ、出射せしめる偏光性面光源装置。
分離を行うことができる偏光性面光源装置を得ることで
ある。 【解決手段】 端面入射型のライトガイド、該ライトガ
イドの出射面と反対側に設置された正反射板、及び該ラ
イトガイドの端面に装着した棒状の光源灯を主要な構成
要素とする偏光性面光源装置において、ライトガイドと
して直線偏光の振動方向によりヘイズの値が異なるヘイ
ズ異方性を有するライトガイドを用いることにより、該
ヘイズ異方性ライトガイド中を伝送する非偏光光のう
ち、ヘイズの値が最も大きい振動方向の直線偏光を散乱
させ、出射せしめる偏光性面光源装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は偏光性面光源装置に
関し、更に詳しくは特定の偏光を出射する端面入射型の
偏光性面光源装置に関するものである。かかる偏光性面
光源装置を用いることにより汎用液晶表示装置のように
直線偏光を用いる画像表示装置における光の利用効率を
向上させる事ができる。
関し、更に詳しくは特定の偏光を出射する端面入射型の
偏光性面光源装置に関するものである。かかる偏光性面
光源装置を用いることにより汎用液晶表示装置のように
直線偏光を用いる画像表示装置における光の利用効率を
向上させる事ができる。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置は、薄く軽量であり、低電
圧駆動であるため消費電力が少ないといった特徴を有し
ており、有力な画像情報表示装置として急成長してい
る。
圧駆動であるため消費電力が少ないといった特徴を有し
ており、有力な画像情報表示装置として急成長してい
る。
【０００３】液晶表示素子は捻じれた液晶を基板で保持
したセルとその両側に直交に配置した偏光板によって構
成されている。偏光板としては例えばPVA-よう素系のよ
うな配向した二色性色素を用いた二色性偏光板が用いら
れている。この二色性偏光板は互いに直交する偏光成分
のうち一方の直線偏光性分のみを選択的に吸収し、他方
の直線偏光性分のみを透過する事により、非偏光光を直
線偏光に変換している。
したセルとその両側に直交に配置した偏光板によって構
成されている。偏光板としては例えばPVA-よう素系のよ
うな配向した二色性色素を用いた二色性偏光板が用いら
れている。この二色性偏光板は互いに直交する偏光成分
のうち一方の直線偏光性分のみを選択的に吸収し、他方
の直線偏光性分のみを透過する事により、非偏光光を直
線偏光に変換している。
【０００４】液晶表示装置ではバックライトにより出射
された非偏光光は偏光板により直線偏光に変換され、液
晶セル内を液晶分子の捻じれに沿って旋光するため出射
側の偏光板で吸収されず表示光として出射される。反対
にセルに電圧を印加すると液晶分子が電界方向に配列し
て捻じれがなくなるために、セルを透過した偏光は出射
側偏光板で吸収される。
された非偏光光は偏光板により直線偏光に変換され、液
晶セル内を液晶分子の捻じれに沿って旋光するため出射
側の偏光板で吸収されず表示光として出射される。反対
にセルに電圧を印加すると液晶分子が電界方向に配列し
て捻じれがなくなるために、セルを透過した偏光は出射
側偏光板で吸収される。
【０００５】液晶表示装置の光利用効率は、主として
偏光板の光透過率、液晶パネルの開口率、カラーフ
ィルタの光透過率により規制される。ここで光利用効率
が低い場合は映像光のコントラスト（相対輝度）が低く
なるために、表示品位が低下してしまう。一方光源の出
力を増強すれば、映像光のコントラストは増加するが、
消費電力が増えてしまい、特に携帯機器として用いる場
合に駆動時間が低下するといった問題が生じる。
偏光板の光透過率、液晶パネルの開口率、カラーフ
ィルタの光透過率により規制される。ここで光利用効率
が低い場合は映像光のコントラスト（相対輝度）が低く
なるために、表示品位が低下してしまう。一方光源の出
力を増強すれば、映像光のコントラストは増加するが、
消費電力が増えてしまい、特に携帯機器として用いる場
合に駆動時間が低下するといった問題が生じる。
【０００６】また映像光のコントラストを増す目的で、
プリズムシート等を用いて光を集光する方法もあるが、
この場合正面方向のコントラストは向上するもののそれ
以外の角度では輝度が著しく低下し、近年の広視野角化
の流れに相反するものとなる。
プリズムシート等を用いて光を集光する方法もあるが、
この場合正面方向のコントラストは向上するもののそれ
以外の角度では輝度が著しく低下し、近年の広視野角化
の流れに相反するものとなる。
【０００７】光の利用効率の点で最も規制を受けるのは
偏光板の光透過率である。光源光（非偏光光）から直線
偏光を偏光板により抽出する過程では、理論上光の５０
％以上が失われる。そこで光源光を直線偏光に変換し、
この振動面を偏光板を透過する直線偏光の振動面を一致
させると、光の利用効率は著しく向上する。
偏光板の光透過率である。光源光（非偏光光）から直線
偏光を偏光板により抽出する過程では、理論上光の５０
％以上が失われる。そこで光源光を直線偏光に変換し、
この振動面を偏光板を透過する直線偏光の振動面を一致
させると、光の利用効率は著しく向上する。
【０００８】例えばUSP 3,610,729号公報、USP 5,094,7
88号公報、USP 5,486,949号公報、WO95/17303号公報、W
O95/17691号公報、WO95/17692号公報、WO95/17699号公
報、等において２種類のフィルムを多層に積層した光学
フィルムを用いて、一方の直線偏光のみを分離し、直交
方向の直線偏光を反射、再利用する方法が開示されてい
る。また特開平1−１３３００３号公報、特開平３−４
５９０６号公報、特開平１０−３０７９号公報およびD.
J.Broer, J.A.M.M.van.Haaren, G.N.Mol, F.Leenhouts;
Asia Display '95, 735(1995)等において、コレステリ
ック液晶と１／4波長板を用いる事により、一方の円偏
光のみを選択的に透過し、他方を反射、再利用する事に
より光の利用効率を高める方法が開示されている。
88号公報、USP 5,486,949号公報、WO95/17303号公報、W
O95/17691号公報、WO95/17692号公報、WO95/17699号公
報、等において２種類のフィルムを多層に積層した光学
フィルムを用いて、一方の直線偏光のみを分離し、直交
方向の直線偏光を反射、再利用する方法が開示されてい
る。また特開平1−１３３００３号公報、特開平３−４
５９０６号公報、特開平１０−３０７９号公報およびD.
J.Broer, J.A.M.M.van.Haaren, G.N.Mol, F.Leenhouts;
Asia Display '95, 735(1995)等において、コレステリ
ック液晶と１／4波長板を用いる事により、一方の円偏
光のみを選択的に透過し、他方を反射、再利用する事に
より光の利用効率を高める方法が開示されている。
【０００９】これらの方法は偏光への変換効率、光の利
用効率向上といった点では効果が高いものの、厳密な高
次構造を要求される事から製造が難しく、従って高価で
あるといった問題点がある。
用効率向上といった点では効果が高いものの、厳密な高
次構造を要求される事から製造が難しく、従って高価で
あるといった問題点がある。
【００１０】また特開平９−２６５０１０号公報、特開
平９−２７４１０９号公報およびF.M.Weber; SID 93 DI
GEST, 669(1993)においてブリュースター角を利用し
て、偏光分離を行う方式が開示されている。これらの方
式は比較的安価に製造可能であるものの、偏光変換効率
が不十分であり、更には偏光出射角の角度依存性が大き
く、また得られる直線偏光の種類が限定されるといった
問題がある。
平９−２７４１０９号公報およびF.M.Weber; SID 93 DI
GEST, 669(1993)においてブリュースター角を利用し
て、偏光分離を行う方式が開示されている。これらの方
式は比較的安価に製造可能であるものの、偏光変換効率
が不十分であり、更には偏光出射角の角度依存性が大き
く、また得られる直線偏光の種類が限定されるといった
問題がある。
【００１１】またO.A.Aphonin, et al.; Liq. Cryst.,
15, 3, 395(1993)、O.A.Aphonin; Liq. Cryst., 19, 4,
469(1995)、特開平８−７６１１４号公報、特開平９−
２７４１０８号公報において高分子と液晶の複合体を延
伸する事により添加物を配向させた異方性散乱体を散乱
型偏光板として用いる方法が開示されている。またH.Ya
gt, et al.; Adv. Mater., 10, 2, 934(1998)、M.Miyat
ake, et al.; IDW'98,247(1998)等で非相溶系の高分子
ブレンドフィルムを延伸することにより同様に散乱型偏
光板とする方法が開示されている。これらの方法は複合
体の屈折率が液晶成分または高分子成分により限定され
ること、散乱効果を十分に取るには多重散乱させる必要
がありその結果透過方向の透過率が低下すること等によ
り大きな偏光効率を得る事が難しい。また散乱であるた
め光が散逸してしまい好ましくない。更には製造時に相
分離等の技術を用いる必要があり、安定した製造が難し
い。
15, 3, 395(1993)、O.A.Aphonin; Liq. Cryst., 19, 4,
469(1995)、特開平８−７６１１４号公報、特開平９−
２７４１０８号公報において高分子と液晶の複合体を延
伸する事により添加物を配向させた異方性散乱体を散乱
型偏光板として用いる方法が開示されている。またH.Ya
gt, et al.; Adv. Mater., 10, 2, 934(1998)、M.Miyat
ake, et al.; IDW'98,247(1998)等で非相溶系の高分子
ブレンドフィルムを延伸することにより同様に散乱型偏
光板とする方法が開示されている。これらの方法は複合
体の屈折率が液晶成分または高分子成分により限定され
ること、散乱効果を十分に取るには多重散乱させる必要
がありその結果透過方向の透過率が低下すること等によ
り大きな偏光効率を得る事が難しい。また散乱であるた
め光が散逸してしまい好ましくない。更には製造時に相
分離等の技術を用いる必要があり、安定した製造が難し
い。
【００１２】一方特開平９−２９７２０４号公報におい
ては異方散乱を発現させる成分としてアスペクト比が1
以上の繊維状あるいは板状の無機物を配列させたフィル
ムが開示されている。この方法で十分な異方散乱性を得
るには、大量の無機物を添加する必要があり力学物性上
非常に問題がある。従って大面積化や連続生産性に非常
に問題がある。
ては異方散乱を発現させる成分としてアスペクト比が1
以上の繊維状あるいは板状の無機物を配列させたフィル
ムが開示されている。この方法で十分な異方散乱性を得
るには、大量の無機物を添加する必要があり力学物性上
非常に問題がある。従って大面積化や連続生産性に非常
に問題がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、平易
かつ安価な方法で偏光分離を行うことができる偏光性面
光源装置を得ることであり、更にはそれにより液晶表示
装置における光の利用効率を向上させる事で高コントラ
ストかつ低消費電力という相反する２点を満たす事であ
る。
かつ安価な方法で偏光分離を行うことができる偏光性面
光源装置を得ることであり、更にはそれにより液晶表示
装置における光の利用効率を向上させる事で高コントラ
ストかつ低消費電力という相反する２点を満たす事であ
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ヘイズ異方性を有
するライトガイドを用いる事により、特定偏光のみを散
乱出射させる偏光性面光源となる事を明らかにし本発明
に至った。更には本発明の偏光性面光源を用いる事によ
り、液晶表示装置としての光利用効率を向上させる事が
できる。
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ヘイズ異方性を有
するライトガイドを用いる事により、特定偏光のみを散
乱出射させる偏光性面光源となる事を明らかにし本発明
に至った。更には本発明の偏光性面光源を用いる事によ
り、液晶表示装置としての光利用効率を向上させる事が
できる。
【００１５】すなわち本発明は、端面入射型のライトガ
イド、該ライトガイドの出射面と反対側に設置された正
反射板、及び該ライトガイドの端面に装着した棒状の光
源灯を主要な構成要素とする偏光性面光源装置におい
て、ライトガイドとして直線偏光の振動方向によりヘイ
ズの値が異なるヘイズ異方性を有するライトガイド（ヘ
イズ異方性ライトガイド）を用いることにより、該ヘイ
ズ異方性ライトガイド中を伝送する非偏光光のうち、ヘ
イズの値が最も大きい振動方向の直線偏光を散乱させ、
出射せしめる偏光性面光源装置である。かかる偏光性面
光源装置は、ヘイズ異方性を有するライトガイドを用い
ることにより、該ライトガイド中を伝送される非偏光光
から特定の直線偏光を散乱し、その結果該偏光の界面へ
の入射角が臨界角より大きくなることにより、該偏光を
選択的に出射せしめる偏光分離を行う方法を利用したも
のである。
イド、該ライトガイドの出射面と反対側に設置された正
反射板、及び該ライトガイドの端面に装着した棒状の光
源灯を主要な構成要素とする偏光性面光源装置におい
て、ライトガイドとして直線偏光の振動方向によりヘイ
ズの値が異なるヘイズ異方性を有するライトガイド（ヘ
イズ異方性ライトガイド）を用いることにより、該ヘイ
ズ異方性ライトガイド中を伝送する非偏光光のうち、ヘ
イズの値が最も大きい振動方向の直線偏光を散乱させ、
出射せしめる偏光性面光源装置である。かかる偏光性面
光源装置は、ヘイズ異方性を有するライトガイドを用い
ることにより、該ライトガイド中を伝送される非偏光光
から特定の直線偏光を散乱し、その結果該偏光の界面へ
の入射角が臨界角より大きくなることにより、該偏光を
選択的に出射せしめる偏光分離を行う方法を利用したも
のである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。本発明の偏光性面光源装置は図１に示す通り、端面
入射型のライトガイド、該ライトガイドの端面に装着し
た棒状の光源灯、および該ライトガイドの裏面に装着し
た光反射層を主要な構成要素とする面光源装置におい
て、該ライトガイドがヘイズ異方性を有する事を特徴と
する偏光性面光源装置である。
る。本発明の偏光性面光源装置は図１に示す通り、端面
入射型のライトガイド、該ライトガイドの端面に装着し
た棒状の光源灯、および該ライトガイドの裏面に装着し
た光反射層を主要な構成要素とする面光源装置におい
て、該ライトガイドがヘイズ異方性を有する事を特徴と
する偏光性面光源装置である。
【００１７】本発明はヘイズに異方性を有するライトガ
イドを用いることを特徴とする。ヘイズとは下記式
イドを用いることを特徴とする。ヘイズとは下記式
【００１８】
【数５】Ｈ(%) ＝ Ｔｄ／Ｔｔ ｘ １００ で表わされる値である。ここでＴｄは拡散光透過率、Ｔ
ｔは全光線透過率である。つまりヘイズとは透過光に対
する拡散光の割合を示しており、値が大きいほど光が散
乱され易い。本発明におけるヘイズの異方性とは、直線
偏光を入射光とする場合に、その直線偏光の振動方向に
より、散乱の効率が異なる現象を言う。
ｔは全光線透過率である。つまりヘイズとは透過光に対
する拡散光の割合を示しており、値が大きいほど光が散
乱され易い。本発明におけるヘイズの異方性とは、直線
偏光を入射光とする場合に、その直線偏光の振動方向に
より、散乱の効率が異なる現象を言う。
【００１９】本発明で用いるヘイズ異方性ライトガイド
は、直線偏光の偏光面を面内で回転させてヘイズ測定を
行った場合、最も高いヘイズの値をＨMAX、最も低い値
をＨM INとした場合、ＨMAX／ＨMINの値が大きいほど好
ましい。特にＨMIN〜０であることが理想である。
は、直線偏光の偏光面を面内で回転させてヘイズ測定を
行った場合、最も高いヘイズの値をＨMAX、最も低い値
をＨM INとした場合、ＨMAX／ＨMINの値が大きいほど好
ましい。特にＨMIN〜０であることが理想である。
【００２０】以下本発明の偏光分離の原理を説明する。
図２の様なライトガイドに端面から光を入射した場合、
入射光はライトガイドと空気の界面で反射を繰り返しな
がら進んでいくため、光は端面以外から出射することは
ない。
図２の様なライトガイドに端面から光を入射した場合、
入射光はライトガイドと空気の界面で反射を繰り返しな
がら進んでいくため、光は端面以外から出射することは
ない。
【００２１】しかし本発明では以下の図１のように、ラ
イトガイドがヘイズ異方性を有している。本発明ではヘ
イズ異方性を有する方向により、好適な偏光を任意に選
択することが可能であるが、ここでは例としてヘイズの
異方性が、紙面に垂直な電界の振動面を持つ直線偏光に
対してヘイズが高く、紙面と平行な電界の振動面を持つ
直線偏光に対してヘイズが低い場合を挙げて説明する
（図３）。この場合ライトガイド内を進んできた非偏光
光のうち紙面に垂直な偏光成分はガイドライド中の散乱
異方性因子によって散乱され、一部は前方方向に散乱さ
れてライトガイドと空気の界面に臨界角より深い角度で
入射するため反射を受けず透過し、偏光光として出射す
る。一方紙面と平行な偏光成分は散乱されないためこれ
まで通り臨界角より浅い角度でライトガイドと空気の界
面に入射し、従って全反射されライトガイドの中を伝播
して行く。従って図の上面、あるいは下面から出射する
光は常に紙面と垂直な電界の振動面を持つ直線偏光とな
り、非偏光光から特定の直線偏光を分離することが可能
となる。また出射しなかった偏光は、ライトガイドの複
屈折性により偏光解消され、再び非偏光光として再利用
される。
イトガイドがヘイズ異方性を有している。本発明ではヘ
イズ異方性を有する方向により、好適な偏光を任意に選
択することが可能であるが、ここでは例としてヘイズの
異方性が、紙面に垂直な電界の振動面を持つ直線偏光に
対してヘイズが高く、紙面と平行な電界の振動面を持つ
直線偏光に対してヘイズが低い場合を挙げて説明する
（図３）。この場合ライトガイド内を進んできた非偏光
光のうち紙面に垂直な偏光成分はガイドライド中の散乱
異方性因子によって散乱され、一部は前方方向に散乱さ
れてライトガイドと空気の界面に臨界角より深い角度で
入射するため反射を受けず透過し、偏光光として出射す
る。一方紙面と平行な偏光成分は散乱されないためこれ
まで通り臨界角より浅い角度でライトガイドと空気の界
面に入射し、従って全反射されライトガイドの中を伝播
して行く。従って図の上面、あるいは下面から出射する
光は常に紙面と垂直な電界の振動面を持つ直線偏光とな
り、非偏光光から特定の直線偏光を分離することが可能
となる。また出射しなかった偏光は、ライトガイドの複
屈折性により偏光解消され、再び非偏光光として再利用
される。
【００２２】上記説明では簡単のため、紙面に垂直な電
界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高く、紙面
と平行な電界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが
低い場合を挙げて説明した。しかし本発明の特徴として
はヘイズの高い方向の偏光が常に出射することが挙げら
れる。従ってヘイズ異方性を示す方向を変えることによ
り、出射する偏光の向きを自由に選択することが可能で
あり、４５°方向の偏光が要求されるTN型液晶表示装置
にも対応可能である。
界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高く、紙面
と平行な電界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが
低い場合を挙げて説明した。しかし本発明の特徴として
はヘイズの高い方向の偏光が常に出射することが挙げら
れる。従ってヘイズ異方性を示す方向を変えることによ
り、出射する偏光の向きを自由に選択することが可能で
あり、４５°方向の偏光が要求されるTN型液晶表示装置
にも対応可能である。
【００２３】図３及び上記説明では平板型のライトガイ
ドを例に挙げて説明を行ったが、面光源装置として用い
る場合のライトガイドであるライトガイドの形状に制限
はなく、予め出射特性が制御された楔型ライトガイド、
プリズム付ライトガイド、マイクロレンズ付ライトガイ
ド、ドット印刷付ライトガイド等を用いることも可能で
ある。また両端入射等、複数の端面より光を入射するタ
イプの面光源装置に用いることも可能である。
ドを例に挙げて説明を行ったが、面光源装置として用い
る場合のライトガイドであるライトガイドの形状に制限
はなく、予め出射特性が制御された楔型ライトガイド、
プリズム付ライトガイド、マイクロレンズ付ライトガイ
ド、ドット印刷付ライトガイド等を用いることも可能で
ある。また両端入射等、複数の端面より光を入射するタ
イプの面光源装置に用いることも可能である。
【００２４】本発明におけるヘイズに異方性ライトガイ
ドは、ポリマーを原料とするものが好ましい。そしてポ
リマーをヘイズ異方性を有するフィルムまたはシート状
としたものが好適である。
ドは、ポリマーを原料とするものが好ましい。そしてポ
リマーをヘイズ異方性を有するフィルムまたはシート状
としたものが好適である。
【００２５】ポリマーのフィルムまたはシートにヘイズ
異方性を与える方法としては特に限定はないが、例えば
結晶性高分子のシートを配向させる方法、高分子分散型
液晶を延伸あるいは電界等を用いて配向させる方法、ア
スペクト比が１．５以上であるフィラーを分散した高分
子シートを配向させる方法、２種類以上の高分子をブレ
ンドした樹脂組成物のブレンドフィルムを延伸等により
配向させる方法、およびフィラーを添加した高分子フィ
ルムを配向させる方法等を例示することができる。
異方性を与える方法としては特に限定はないが、例えば
結晶性高分子のシートを配向させる方法、高分子分散型
液晶を延伸あるいは電界等を用いて配向させる方法、ア
スペクト比が１．５以上であるフィラーを分散した高分
子シートを配向させる方法、２種類以上の高分子をブレ
ンドした樹脂組成物のブレンドフィルムを延伸等により
配向させる方法、およびフィラーを添加した高分子フィ
ルムを配向させる方法等を例示することができる。
【００２６】結晶性高分子を配向させる方法では、例え
ば樹脂シートを１軸に強く延伸することにより配向結晶
化が生じ、その配向結晶およびフィブリル構造とそれ以
外の非晶部分との屈折率の差異によりヘイズの異方性が
生じる。例えばＰＥＴのように正の複屈折性を示す高分
子フィルムの場合、延伸方向に電界の振動面を持つ直線
偏光に対してヘイズが高く、それと直交する直線偏光に
対してヘイズが低くなる。
ば樹脂シートを１軸に強く延伸することにより配向結晶
化が生じ、その配向結晶およびフィブリル構造とそれ以
外の非晶部分との屈折率の差異によりヘイズの異方性が
生じる。例えばＰＥＴのように正の複屈折性を示す高分
子フィルムの場合、延伸方向に電界の振動面を持つ直線
偏光に対してヘイズが高く、それと直交する直線偏光に
対してヘイズが低くなる。
【００２７】この様に本発明に用いる結晶性高分子とし
ては特に限定はないが、ポリエステル、シンジオタクテ
ィックポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等
基本的に透明もしくは半透明である結晶性高分子を例示
することができる。特に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、結晶と非晶部分の屈折率
差が大きいものが好ましい。
ては特に限定はないが、ポリエステル、シンジオタクテ
ィックポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン等
基本的に透明もしくは半透明である結晶性高分子を例示
することができる。特に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、結晶と非晶部分の屈折率
差が大きいものが好ましい。
【００２８】高分子分散型液晶を用いる方法、つまり液
晶を高分子中に分散させ配向させる方法は、屈折率の異
方性を有する液晶分子を延伸あるいは電界等を加えるこ
とにより配向させ、高分子マトリックスとの屈折率差に
よってヘイズの異方性を生じる。例えば延伸配向の場合
は一般に正の複屈折を有する液晶と正の複屈折を有する
高分子マトリックスを用いると、延伸方向と平行な電界
の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高くなる。こ
こで延伸条件としては特定の直線偏光に対して、下記式
晶を高分子中に分散させ配向させる方法は、屈折率の異
方性を有する液晶分子を延伸あるいは電界等を加えるこ
とにより配向させ、高分子マトリックスとの屈折率差に
よってヘイズの異方性を生じる。例えば延伸配向の場合
は一般に正の複屈折を有する液晶と正の複屈折を有する
高分子マトリックスを用いると、延伸方向と平行な電界
の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高くなる。こ
こで延伸条件としては特定の直線偏光に対して、下記式
【００２９】
【数６】n1A≒n1B （ここでn1A、n1Bはそれぞれある偏光に対する高分子マ
トリックスA、液晶層Bの屈折率である）を満たし、かつ
それと直交する直線偏光に対し、下記式
トリックスA、液晶層Bの屈折率である）を満たし、かつ
それと直交する直線偏光に対し、下記式
【００３０】
【数７】n2A≠n2B （ここでn2A、n2Bはそれぞれ上記n1方向と直交する直線
偏光に対する高分子マトリックスA、液晶層Bの屈折率で
ある）を満たすような条件で延伸することが重要であ
る。
偏光に対する高分子マトリックスA、液晶層Bの屈折率で
ある）を満たすような条件で延伸することが重要であ
る。
【００３１】つまりこの条件は、ライトガイド面内にマ
トリックスとドメインの屈折率が一致する方向が存在す
る事を示しており、それによってヘイズの異方性が発現
している。
トリックスとドメインの屈折率が一致する方向が存在す
る事を示しており、それによってヘイズの異方性が発現
している。
【００３２】ここでn1Aとn1Bは基本的に一致している必
要があるが、少なくとも|n1A-n1B|＜0.01であるのがよ
い。またn2Aとn2Bの差は大きい方が好ましいが、少なく
とも|n2A-n2B|＞0.01であるのがよい。
要があるが、少なくとも|n1A-n1B|＜0.01であるのがよ
い。またn2Aとn2Bの差は大きい方が好ましいが、少なく
とも|n2A-n2B|＞0.01であるのがよい。
【００３３】アスペクト比が１．５以上の大きいフィラ
ーを含む高分子シートを配向させる方法としては、例え
ば特開平９−２９７２０４号公報に開示されているよう
な方法を用いる事ができる。この場合フィラーの短軸方
向を光学オーダー以下、長軸方向を光学オーダー以上に
することによりヘイズの異方性を発現させることができ
る。この場合も上記の方法と同様に延伸方向と平行な電
界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高くなる。
ーを含む高分子シートを配向させる方法としては、例え
ば特開平９−２９７２０４号公報に開示されているよう
な方法を用いる事ができる。この場合フィラーの短軸方
向を光学オーダー以下、長軸方向を光学オーダー以上に
することによりヘイズの異方性を発現させることができ
る。この場合も上記の方法と同様に延伸方向と平行な電
界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高くなる。
【００３４】２種類以上の高分子をブレンドした樹脂組
成物のフィルムを用いる場合、基本的に透明な高分子化
合物Ｃにこれと実質的に相溶しない透明な高分子化合物
Ｄを０．０１〜４９重量％をブレンドした樹脂組成物を
延伸等により配向させた延伸高分子ブレンドシートであ
り、かつ特定の直線偏光に対して、下記式
成物のフィルムを用いる場合、基本的に透明な高分子化
合物Ｃにこれと実質的に相溶しない透明な高分子化合物
Ｄを０．０１〜４９重量％をブレンドした樹脂組成物を
延伸等により配向させた延伸高分子ブレンドシートであ
り、かつ特定の直線偏光に対して、下記式
【００３５】
【数８】n1C≒n1Dかつn2C≠n2D (ここで、n1C、n1Dはそれぞれ特定の直線偏光に対する
高分子化合物C及びDの屈折率である。またn2Cおよびn2D
はそれぞれ上記直線偏光と直交する直線偏光に対する高
分子化合物Ａ及びＢの屈折率である。）を満たすことに
よりヘイズの異方性を発現させたものである。
高分子化合物C及びDの屈折率である。またn2Cおよびn2D
はそれぞれ上記直線偏光と直交する直線偏光に対する高
分子化合物Ａ及びＢの屈折率である。）を満たすことに
よりヘイズの異方性を発現させたものである。
【００３６】ここでn1Cとn1Dはライトガイド面内のある
特定の方向の屈折率である。つまりライトガイド面内に
マトリックスとドメインの屈折率が一致する方向が存在
することを示している。一方n2Cとn2Dはn1Cとn1Dと直交
する方向のそれぞれマトリックスとドメインの屈折率で
ある。
特定の方向の屈折率である。つまりライトガイド面内に
マトリックスとドメインの屈折率が一致する方向が存在
することを示している。一方n2Cとn2Dはn1Cとn1Dと直交
する方向のそれぞれマトリックスとドメインの屈折率で
ある。
【００３７】ここでn1Cとn1Dは基本的に一致している必
要があるが、少なくとも|n1C-n1D|＜0.01であるのがよ
い。
要があるが、少なくとも|n1C-n1D|＜0.01であるのがよ
い。
【００３８】一方n2Cとn2Dの差は大きい方が好ましい
が、少なくとも|n2C-n2D|＞0.01であるのがよい。
が、少なくとも|n2C-n2D|＞0.01であるのがよい。
【００３９】高分子化合物Cに対するDのブレンド量は
０．０１〜４９重量％である。０．０1重量％より少な
い場合は、生じるヘイズの異方性が十分でない。好まし
くは０．０５〜３０重量％である。
０．０１〜４９重量％である。０．０1重量％より少な
い場合は、生じるヘイズの異方性が十分でない。好まし
くは０．０５〜３０重量％である。
【００４０】この延伸高分子ブレンドシートのライトガ
イドは高分子化合物Ｃのマトリックス中に、高分子化合
物Ｄが島状に分散している。高分子化合物Ｄの形態とし
ては一般に延伸方向に長軸を持つ楕円球であるが、その
平均径は０．４〜１００μｍである。平均径が０．４μ
ｍ以下の場合は、光学的な作用を生じないことがあり、
また１００μｍより大きい時はヘイズの異方性が不十分
となることがある。より好ましくは１〜３０μｍであ
る。
イドは高分子化合物Ｃのマトリックス中に、高分子化合
物Ｄが島状に分散している。高分子化合物Ｄの形態とし
ては一般に延伸方向に長軸を持つ楕円球であるが、その
平均径は０．４〜１００μｍである。平均径が０．４μ
ｍ以下の場合は、光学的な作用を生じないことがあり、
また１００μｍより大きい時はヘイズの異方性が不十分
となることがある。より好ましくは１〜３０μｍであ
る。
【００４１】高分子化合物Ｃとしては特に制限はない
が、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリナフ
タレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエー
テルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステ
ルカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレー
ト樹脂等比較的Ｔｇの高い透明樹脂を好ましく例示でき
る。
が、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリナフ
タレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエー
テルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステ
ルカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレー
ト樹脂等比較的Ｔｇの高い透明樹脂を好ましく例示でき
る。
【００４２】高分子化合物Ｄとしては高分子Ｃの延伸温
度よりＴｇの低い透明樹脂であり、ポリエステル樹脂、
ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂及
びそれらの共重合体等を好ましく例示することができ
る。この時高分子樹脂組成物を延伸した時、既に説明し
たn1C≒n1Dかつn2C≠n2Dの条件を満たすことが可能な屈
折率範囲の高分子化合物Ｃ、Ｄを選ぶ必要がある。
度よりＴｇの低い透明樹脂であり、ポリエステル樹脂、
ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂及
びそれらの共重合体等を好ましく例示することができ
る。この時高分子樹脂組成物を延伸した時、既に説明し
たn1C≒n1Dかつn2C≠n2Dの条件を満たすことが可能な屈
折率範囲の高分子化合物Ｃ、Ｄを選ぶ必要がある。
【００４３】さらに本発明のヘイズ異方性ライトガイド
はフィラーを1ppm〜３０重量部分散した高分子を延伸し
た物でもよい。この場合、特定の直線偏光に対して、下
記式
はフィラーを1ppm〜３０重量部分散した高分子を延伸し
た物でもよい。この場合、特定の直線偏光に対して、下
記式
【００４４】
【数９】n1E≒n1F かつ n2E≠n2F (ここで、n1E、n1Fはそれぞれ特定の直線偏光に対する
高分子化合物E及びフィラーFの屈折率である。またn2E
およびn2Fはそれぞれ上記直線偏光と直交する直線偏光
に対する高分子化合物E及びフィラーFの屈折率であ
る。）を満たすことによりヘイズの異方性を発現させた
ものである。
高分子化合物E及びフィラーFの屈折率である。またn2E
およびn2Fはそれぞれ上記直線偏光と直交する直線偏光
に対する高分子化合物E及びフィラーFの屈折率であ
る。）を満たすことによりヘイズの異方性を発現させた
ものである。
【００４５】ここでn1Eとn1Fはフィルム面内のある特定
の方向の屈折率である。つまりライトガイド面内にマト
リックスとフィラーの屈折率が一致する方向が存在する
ことを示している。一方n2Eとn2Fはn1Eとn1Fと直交する
方向のそれぞれマトリックスとドメインの屈折率であ
る。
の方向の屈折率である。つまりライトガイド面内にマト
リックスとフィラーの屈折率が一致する方向が存在する
ことを示している。一方n2Eとn2Fはn1Eとn1Fと直交する
方向のそれぞれマトリックスとドメインの屈折率であ
る。
【００４６】n1Eとn1Fは基本的に一致している必要があ
るが、少なくとも|n1E-n1F|＜0.01であるのがよい。
るが、少なくとも|n1E-n1F|＜0.01であるのがよい。
【００４７】一方n2Eとn2Fの差は大きい方が好ましい
が、少なくとも|n2E-n2F|＞0.01であるのがよい。
が、少なくとも|n2E-n2F|＞0.01であるのがよい。
【００４８】ここでこの方法が上述のアスペクト比が
１．５以上であるフィラーを添加した場合と異なるの
は、上述のアスペクト比が１．５以上であるフィラーを
用いる方法は散乱因子の大きさの違いによりヘイズの異
方性を生じさせたのに対し、この方法はフィラーとマト
リックスの方向により屈折率差の違いを生じさせること
によりヘイズの異方性を発現させている。
１．５以上であるフィラーを添加した場合と異なるの
は、上述のアスペクト比が１．５以上であるフィラーを
用いる方法は散乱因子の大きさの違いによりヘイズの異
方性を生じさせたのに対し、この方法はフィラーとマト
リックスの方向により屈折率差の違いを生じさせること
によりヘイズの異方性を発現させている。
【００４９】高分子化合物Eに対するフィラーFのブレン
ド量は１ppm〜３０重量％である。１ppmより少ない場合
は、生じるヘイズの異方性が十分でなく、また３０％以
上の場合は多重散乱によりヘイズの異方性が不十分にな
る。好ましくは１０重量％以下である。
ド量は１ppm〜３０重量％である。１ppmより少ない場合
は、生じるヘイズの異方性が十分でなく、また３０％以
上の場合は多重散乱によりヘイズの異方性が不十分にな
る。好ましくは１０重量％以下である。
【００５０】本発明の偏光性面光源装置はヘイズの異方
性を用いているが、例えば特開平８−７６１１４号公
報、特開平９−２９７２０４号公報に開示されている様
な方法とは、偏光変換機構が基本的に異なっている。こ
れまでの方法はヘイズの異方性による透過−非透過を用
いている。従ってヘイズの高い方向と平行な電界の振動
面を有する直線偏光は反射され、ヘイズの低い方向と平
行な振動面を持つ直線偏光が透過する。この際ヘイズの
高い方向の散乱は後方散乱として起こることが必須とな
る。しかし一部の散乱は前方散乱するため漏れ光となり
偏光度を低下させる原因となる。また多重散乱等により
後方散乱性を高めた場合は透過軸方向の透過率を保つこ
とが難しく、光の利用効率が低下する。
性を用いているが、例えば特開平８−７６１１４号公
報、特開平９−２９７２０４号公報に開示されている様
な方法とは、偏光変換機構が基本的に異なっている。こ
れまでの方法はヘイズの異方性による透過−非透過を用
いている。従ってヘイズの高い方向と平行な電界の振動
面を有する直線偏光は反射され、ヘイズの低い方向と平
行な振動面を持つ直線偏光が透過する。この際ヘイズの
高い方向の散乱は後方散乱として起こることが必須とな
る。しかし一部の散乱は前方散乱するため漏れ光となり
偏光度を低下させる原因となる。また多重散乱等により
後方散乱性を高めた場合は透過軸方向の透過率を保つこ
とが難しく、光の利用効率が低下する。
【００５１】一方本発明の偏光性面光源装置は、ヘイズ
異方性ライトガイドを用いるにより特定の偏光をより強
く散乱し、その結果その散乱光を出射し易くしている。
この場合、異方性ヘイズフィルムを反射型偏光板として
用いる場合と比較して、高い偏光度を得る事ができる。
また前方散乱を有効に利用しているため、光の透過率が
高く輝度を向上させ易いといった利点がある。
異方性ライトガイドを用いるにより特定の偏光をより強
く散乱し、その結果その散乱光を出射し易くしている。
この場合、異方性ヘイズフィルムを反射型偏光板として
用いる場合と比較して、高い偏光度を得る事ができる。
また前方散乱を有効に利用しているため、光の透過率が
高く輝度を向上させ易いといった利点がある。
【００５２】本発明の偏光性面光源装置は、常にライト
ガイドのヘイズの高い方向に電界の振動面を有する直線
偏光が選択的に出射する。この点で前述の特開平８−７
６１１４号公報、特開平９−２９７２０４号公報に開示
の方法とは本質的に異なっている。
ガイドのヘイズの高い方向に電界の振動面を有する直線
偏光が選択的に出射する。この点で前述の特開平８−７
６１１４号公報、特開平９−２９７２０４号公報に開示
の方法とは本質的に異なっている。
【００５３】本発明の偏光性面光源装置を液晶表示装置
に用いる場合、高コントラストかつ低消費電力化するこ
とができる。この場合偏光性面光源の偏光軸と２色性偏
光板の偏光軸を一致させる必要がある。それにより光源
光の利用効率を向上させる事が可能である。
に用いる場合、高コントラストかつ低消費電力化するこ
とができる。この場合偏光性面光源の偏光軸と２色性偏
光板の偏光軸を一致させる必要がある。それにより光源
光の利用効率を向上させる事が可能である。
【００５４】
【発明の効果】本発明の偏光性面光源装置は、通常の端
面入射型面光源装置のライトガイドとしてヘイズ異方性
を有するライトガイドを用いる事により、非偏光光を偏
光に効率よく変換する事ができる。このヘイズ異方性ラ
イトガイドは偏光分離素子としての機能を有し、本発明
の偏光性面光源を液晶表示装置に用いた場合、本発明の
偏光性面光源の偏光軸と二色性偏光板の偏光軸を一致さ
せる事により光の利用効率を高める事ができ、それによ
り高輝度・高コントラストを達成する事が可能となる。
面入射型面光源装置のライトガイドとしてヘイズ異方性
を有するライトガイドを用いる事により、非偏光光を偏
光に効率よく変換する事ができる。このヘイズ異方性ラ
イトガイドは偏光分離素子としての機能を有し、本発明
の偏光性面光源を液晶表示装置に用いた場合、本発明の
偏光性面光源の偏光軸と二色性偏光板の偏光軸を一致さ
せる事により光の利用効率を高める事ができ、それによ
り高輝度・高コントラストを達成する事が可能となる。
【００５５】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を詳しく説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
が、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５６】［実施例１］ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ)樹脂（帝人（株）製 ＦＫ−ＯＭ）に添加剤
として真球状シリカ（日本触媒製 シーホースターＫＥ
−Ｅ３０）を０．０５重量％加えて混練押し出しした
後、１００℃にて３．６倍に1軸延伸し、厚さ２ｍｍの
シートを得た。
（ＰＥＴ)樹脂（帝人（株）製 ＦＫ−ＯＭ）に添加剤
として真球状シリカ（日本触媒製 シーホースターＫＥ
−Ｅ３０）を０．０５重量％加えて混練押し出しした
後、１００℃にて３．６倍に1軸延伸し、厚さ２ｍｍの
シートを得た。
【００５７】このフィルムのシートの異方性は日本電色
工業（株）製 デジタル濁度計ＮＤＨ−２０Ｄを用い、
ＭＤ方向に電界の振動面を持つ直線偏光を入射光として
測定した場合（ＨMD）とＴＤ方向に電界の振動面を持つ
直線偏光を入射光として測定した場合（ＨTD）を表１に
示した。
工業（株）製 デジタル濁度計ＮＤＨ−２０Ｄを用い、
ＭＤ方向に電界の振動面を持つ直線偏光を入射光として
測定した場合（ＨMD）とＴＤ方向に電界の振動面を持つ
直線偏光を入射光として測定した場合（ＨTD）を表１に
示した。
【００５８】このヘイズ異方性シートを８０ｍｍ x ８
０ｍｍ に切り出し、更に図1に示すように、管径３ｍ
ｍ、管長１００ｍｍ、中心輝度１万ｃｄ／ｍ2の棒状の
光源灯（冷陰極管）を端面に装着しライトガイドとし
た。この際冷陰極管と貼付したシートのMD方向が平行と
なるようにした。また光源灯のライトガイドに対面して
いない部分と、ライトガイドの光入射面以外の端面、お
よびライトガイドの出射面の裏面をアルミ蒸着フィルム
で被服した。
０ｍｍ に切り出し、更に図1に示すように、管径３ｍ
ｍ、管長１００ｍｍ、中心輝度１万ｃｄ／ｍ2の棒状の
光源灯（冷陰極管）を端面に装着しライトガイドとし
た。この際冷陰極管と貼付したシートのMD方向が平行と
なるようにした。また光源灯のライトガイドに対面して
いない部分と、ライトガイドの光入射面以外の端面、お
よびライトガイドの出射面の裏面をアルミ蒸着フィルム
で被服した。
【００５９】上記ライトガイド上に偏光板を置きそれを
回転させながら輝度計（ミノルタカメラ（株）製 ＬＳ
−１１０）にて測定し、その輝度から偏光度を以下の式
で計算した。
回転させながら輝度計（ミノルタカメラ（株）製 ＬＳ
−１１０）にて測定し、その輝度から偏光度を以下の式
で計算した。
【００６０】
【数１０】 偏光度δ(%)＝（Ｓ−Ｐ）／（Ｓ＋Ｐ) ｘ １００ ここでＳは光源灯と平行な電界の振動面を持つ偏光光の
輝度、Ｐはそれと直交する振動面を持つ偏光光の輝度で
ある。結果を表１に示した。
輝度、Ｐはそれと直交する振動面を持つ偏光光の輝度で
ある。結果を表１に示した。
【００６１】［実施例２］ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ)樹脂（帝人（株）製 ＦＫ−ＯＭ）に添加剤
として真球状シリカ（日本触媒製 シーホースターＫＥ
−Ｅ３０）を０．０５重量％加えて混練押し出しした
後、１００℃にて４．０倍に１軸延伸した以外は実施例
１と同様に評価を行った。
（ＰＥＴ)樹脂（帝人（株）製 ＦＫ−ＯＭ）に添加剤
として真球状シリカ（日本触媒製 シーホースターＫＥ
−Ｅ３０）を０．０５重量％加えて混練押し出しした
後、１００℃にて４．０倍に１軸延伸した以外は実施例
１と同様に評価を行った。
【００６２】［実施例３］ポリエチレンナフタレート
（ＰＥＮ)樹脂（帝人（株）製 ＦＱ−ＱＢＡ）に添加
剤として真球状シリカ（日本触媒製 シーホースターＫ
Ｅ−Ｅ３０）を４０ｐｐｍ加えて混練押し出しした後、
１４５℃にて４．０倍に１軸延伸し、厚さ２ｍｍのシー
トを得た。評価法に関しては実施例１と同様にして行っ
た。結果は表１に示す。
（ＰＥＮ)樹脂（帝人（株）製 ＦＱ−ＱＢＡ）に添加
剤として真球状シリカ（日本触媒製 シーホースターＫ
Ｅ−Ｅ３０）を４０ｐｐｍ加えて混練押し出しした後、
１４５℃にて４．０倍に１軸延伸し、厚さ２ｍｍのシー
トを得た。評価法に関しては実施例１と同様にして行っ
た。結果は表１に示す。
【００６３】［実施例４］ポリエチレンナフタレート
（ＰＥＮ)樹脂（帝人（株）製 ＦＱ−ＱＢＡ）を添加
剤を加えずにシートとした以外は[実施例３]と同様にし
てサンプルを作製し、測定を行った。作製したフィルム
の厚さは２ｍｍであった。結果は表１にまとめる。
（ＰＥＮ)樹脂（帝人（株）製 ＦＱ−ＱＢＡ）を添加
剤を加えずにシートとした以外は[実施例３]と同様にし
てサンプルを作製し、測定を行った。作製したフィルム
の厚さは２ｍｍであった。結果は表１にまとめる。
【００６４】［実施例５］ポリスチレン樹脂（電気化学
工業（株）製 デンカスチロール）１重量部、ポリエチ
レンナフタレート樹脂（帝人製 ＦＱ−ＱＢＡ）９９重
量部を池貝鉄鋼（株）製2軸押し出し混練機 ＰＣＭ−３
０を用いて３００℃で溶融混練し、製膜した。得られた
シートを１３０℃で１ｃｍ／秒の速度で５倍に１軸延伸
してヘイズ異方性ライトガイドを作成した。またポリス
チレンのＭＤ方向の屈折率をn1MD、ＴＤ方向の屈折率を
n1TD、ポリエチレンナフタレートのＭＤ方向の屈折率を
n2MD、ＴＤ方向の屈折率をn2TDとして測定を行った。
（表２に示す） このライトガイドを用いて実施例１と同様にしてサンプ
ルを作製し測定を行った。結果は表１にまとめる。
工業（株）製 デンカスチロール）１重量部、ポリエチ
レンナフタレート樹脂（帝人製 ＦＱ−ＱＢＡ）９９重
量部を池貝鉄鋼（株）製2軸押し出し混練機 ＰＣＭ−３
０を用いて３００℃で溶融混練し、製膜した。得られた
シートを１３０℃で１ｃｍ／秒の速度で５倍に１軸延伸
してヘイズ異方性ライトガイドを作成した。またポリス
チレンのＭＤ方向の屈折率をn1MD、ＴＤ方向の屈折率を
n1TD、ポリエチレンナフタレートのＭＤ方向の屈折率を
n2MD、ＴＤ方向の屈折率をn2TDとして測定を行った。
（表２に示す） このライトガイドを用いて実施例１と同様にしてサンプ
ルを作製し測定を行った。結果は表１にまとめる。
【００６５】［実施例６］シンジオタクティックポリス
チレン樹脂（出光化学（株）製 ザレック８１ＡＣ）
０．６重量部、ポリエチレンナフタレート樹脂（帝人製
ＦＱ−ＱＢＡ）９９．４重量部を池貝鉄鋼（株）製2
軸押し出し混練機 ＰＣＭ−３０を用いて３００℃で溶
融混練し、製膜した。得られたシートを１３５℃で１ｃ
ｍ／秒の速度で４倍に１軸延伸してヘイズ異方性ライト
ガイドを作成した。またシンジオタクティックポリスチ
レンのＭＤ方向の屈折率をn1MD、ＴＤ方向の屈折率をn1
TD、ポリエチレンナフタレートのＭＤ方向の屈折率をn2
MD、ＴＤ方向の屈折率をn2TDとして測定を行った。（表
２に示す） このライトガイドを用いて実施例１と同様にしてサンプ
ルを作製し測定を行った。結果は表１にまとめる。
チレン樹脂（出光化学（株）製 ザレック８１ＡＣ）
０．６重量部、ポリエチレンナフタレート樹脂（帝人製
ＦＱ−ＱＢＡ）９９．４重量部を池貝鉄鋼（株）製2
軸押し出し混練機 ＰＣＭ−３０を用いて３００℃で溶
融混練し、製膜した。得られたシートを１３５℃で１ｃ
ｍ／秒の速度で４倍に１軸延伸してヘイズ異方性ライト
ガイドを作成した。またシンジオタクティックポリスチ
レンのＭＤ方向の屈折率をn1MD、ＴＤ方向の屈折率をn1
TD、ポリエチレンナフタレートのＭＤ方向の屈折率をn2
MD、ＴＤ方向の屈折率をn2TDとして測定を行った。（表
２に示す） このライトガイドを用いて実施例１と同様にしてサンプ
ルを作製し測定を行った。結果は表１にまとめる。
【００６６】［実施例７］シンジオタクティックポリス
チレン樹脂（出光化学（株）製 ザレック１４１ＡＣ）
０．６重量部、ポリエチレンナフタレート樹脂（帝人製
ＦＱ−ＱＢＡ）９９．４重量部を池貝鉄鋼（株）製2
軸押し出し混練機 ＰＣＭ−３０を用いて３００℃で溶
融混練し、製膜した。得られたシートを１３５℃で１ｃ
ｍ／秒の速度で４倍に１軸延伸してヘイズ異方性ライト
ガイドを作成した。またシンジオタクティックポリスチ
レンのＭＤ方向の屈折率をn1MD、ＴＤ方向の屈折率をn1
TD、ポリエチレンナフタレートのＭＤ方向の屈折率をn2
MD、ＴＤ方向の屈折率をn2TDとして測定を行った。（表
２に示す） このライトガイドを用いて実施例１と同様にしてサンプ
ルを作製し測定を行った。結果は表１にまとめる。
チレン樹脂（出光化学（株）製 ザレック１４１ＡＣ）
０．６重量部、ポリエチレンナフタレート樹脂（帝人製
ＦＱ−ＱＢＡ）９９．４重量部を池貝鉄鋼（株）製2
軸押し出し混練機 ＰＣＭ−３０を用いて３００℃で溶
融混練し、製膜した。得られたシートを１３５℃で１ｃ
ｍ／秒の速度で４倍に１軸延伸してヘイズ異方性ライト
ガイドを作成した。またシンジオタクティックポリスチ
レンのＭＤ方向の屈折率をn1MD、ＴＤ方向の屈折率をn1
TD、ポリエチレンナフタレートのＭＤ方向の屈折率をn2
MD、ＴＤ方向の屈折率をn2TDとして測定を行った。（表
２に示す） このライトガイドを用いて実施例１と同様にしてサンプ
ルを作製し測定を行った。結果は表１にまとめる。
【００６７】［実施例８］ＭＳ樹脂（新日鐵化学（株）
製 エスチレンＭＳ−８００）０．６重量部、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂（帝人製 ＦＫ−ＯＭ）９９．
４重量部を池貝鉄鋼（株）製2軸押し出し混練機 ＰＣＭ
−３０を用いて３００℃で溶融混練し、製膜した。得ら
れたシートを１１５℃で１ｃｍ／秒の速度で５倍に１軸
延伸してヘイズ異方性ライトガイドを作成した。またＭ
Ｓ樹脂のＭＤ方向の屈折率をn1MD、ＴＤ方向の屈折率を
n1TD、ポリエチレンテレフタレートのＭＤ方向の屈折率
をn2 MD、ＴＤ方向の屈折率をn2TDとして測定を行った。
（表２に示す） このライトガイドを用いて実施例１と同様にしてサンプ
ルを作製し測定を行った。結果は表１にまとめる。
製 エスチレンＭＳ−８００）０．６重量部、ポリエチ
レンテレフタレート樹脂（帝人製 ＦＫ−ＯＭ）９９．
４重量部を池貝鉄鋼（株）製2軸押し出し混練機 ＰＣＭ
−３０を用いて３００℃で溶融混練し、製膜した。得ら
れたシートを１１５℃で１ｃｍ／秒の速度で５倍に１軸
延伸してヘイズ異方性ライトガイドを作成した。またＭ
Ｓ樹脂のＭＤ方向の屈折率をn1MD、ＴＤ方向の屈折率を
n1TD、ポリエチレンテレフタレートのＭＤ方向の屈折率
をn2 MD、ＴＤ方向の屈折率をn2TDとして測定を行った。
（表２に示す） このライトガイドを用いて実施例１と同様にしてサンプ
ルを作製し測定を行った。結果は表１にまとめる。
【００６８】［比較例１］実施例１と同様の装置を用い
て、アクリルライトガイドのみを用いた結果を比較例と
して示す。
て、アクリルライトガイドのみを用いた結果を比較例と
して示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
【表２】
【図１】本発明の偏光性面光源装置の基本構成の一例で
ある。
ある。
【図２】本発明における偏光分離機構の説明の図であ
る。
る。
【図３】本発明における偏光分離機構の説明の図であ
る。
る。
【符号の説明】 １：透明媒体 ２：光反射板 ３：散乱異方性因子 ４：光源灯 ５：ランプリフレクター ６：光の進行方向 ７：直線偏光
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｆ２１Ｙ 103:00 // Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ (72)発明者 辻倉 正一 東京都日野市旭が丘４丁目３番２号 帝人 株式会社東京研究センター内 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H049 BA05 BA43 BA44 BA47 BB63 BC21 2H091 FA07Z FA23Z FA41Z FB02 FC08 LA17 2H099 AA11 BA09 CA00 5G435 AA00 AA02 BB12 DD09 DD13 DD14 EE27 FF03 FF08 GG24
Claims (11)
- 【請求項１】 端面入射型のライトガイド、該ライトガ
イドの出射面と反対側に設置された正反射板、及び該ラ
イトガイドの端面に装着した棒状の光源灯を主要な構成
要素とする偏光性面光源装置において、ライトガイドと
して直線偏光の振動方向によりヘイズの値が異なるヘイ
ズ異方性を有するライトガイド（ヘイズ異方性ライトガ
イド）を用いることにより、該ヘイズ異方性ライトガイ
ド中を伝送する非偏光光のうち、ヘイズの値が最も大き
い振動方向の直線偏光を散乱させ、出射せしめる偏光性
面光源装置。 - 【請求項２】 ヘイズ異方性は、直線偏光を入射光とし
てヘイズの測定を行った場合、該直線偏光の振動方向に
よりヘイズの値Ｈ（ここで、ヘイズの値Ｈは 【数１】Ｈ(%) ＝ Ｔｄ／Ｔｔ ｘ １００ であらわされる。ここでＴｄは拡散光透過率、Ｔｔは全
光線透過率である。）が最も大きい振動方向の直線偏光
を散乱させ、該ライトガイドから出射させる機能を有す
る、請求項１記載の偏光性面光源装置。 - 【請求項３】 ヘイズ異方性ライトガイドがポリマーか
らなる請求項１〜２のいずれかに記載の偏光性面光源装
置。 - 【請求項４】 ヘイズ異方性ライトガイドが、結晶性高
分子の延伸シートであることを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載の偏光性面光源装置。 - 【請求項５】 ヘイズ異方性ライトガイドが、高分子分
散型液晶を配向させたシートであり、かつ特定の直線偏
光に対して下記式 【数２】ｎ１A≒ｎ１B かつ ｎ２A≠ｎ２B （式中、ｎ１A、ｎ１Bはそれぞれ特定の直線偏光に対す
る高分子化合物Ａ及び液晶相Ｂの屈折率であり、ｎ２A
およびｎ２Bはそれぞれ上記直線偏光と直交する直線偏
光に対する高分子化合物Ａ及び液晶層Ｂの屈折率であ
る。）を満たすことによりヘイズの異方性を発現させた
シートである請求項１〜３のいずれかの記載の偏光性面
光源装置。 - 【請求項６】 ヘイズ異方性ライトガイドが、基本的に
透明な高分子化合物Ｃにこれと実質的に相溶しない透明
な高分子化合物Ｄを０．０１〜４９重量％を含有する樹
脂組成物を配向させたシートであり、かつ特定の直線偏
光に対して下記式 【数３】ｎ１C≒ｎ１D かつ ｎ２C≠ｎ２D （式中、ｎ１C、ｎ１Dはそれぞれ特定の直線偏光に対す
る高分子化合物Ｃ及びＤの屈折率であり、ｎ２Cおよび
ｎ２Dはそれぞれ上記直線偏光と直交する直線偏光に対
する高分子化合物Ｃ及びＤの屈折率である。）を満たす
ことによりヘイズの異方性を発現させたものである請求
項１〜３のいずれかに記載の偏光性面光源装置。 - 【請求項７】 樹脂組成物が、マトリックスとなる高分
子化合物Ａの海の中に、平均径０．４〜１００μｍの島
状の高分子化合物Ｂが分散したものである請求項６記載
の偏光性面光源装置。 - 【請求項８】 ヘイズ異方性ライトガイドが、高分子中
に基本的に透明なフィラーを１ｐｐｍ〜３０重量％分散
し延伸したシートであって、かつ特定の直線偏光に対し
て下記式 【数４】ｎ１E≒ｎ１F かつ ｎ２E≠ｎ２F （式中、ｎ１E、ｎ１Fはそれぞれ特定の直線偏光に対す
る高分子化合物Ｅ及びフィラーＦの屈折率であり、ｎ２
Eおよびｎ２Fはそれぞれ上記直線偏光と直交する直線偏
光に対する高分子化合物Ｅ及びフィラーＦの屈折率であ
る。）を満たすことによりヘイズの異方性を発現させた
シートである請求項１〜３のいずれかに記載の偏光性面
光源装置。 - 【請求項９】 ヘイズ異方性ライトガイドが、高分子中
にアスペクト比が１．５以上のフィラーを分散し配向さ
せたシートである請求項１〜３のいずれかに記載の偏光
性面光源装置。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の偏光
性面光源装置を用いた液晶表示素子。 - 【請求項１１】 ヘイズ異方性を有するライトガイドを
用いることにより、該ライトガイド中を伝送される非偏
光光から特定の直線偏光を散乱し、その結果該偏光の界
面への入射角が臨界角より大きくなることにより、該偏
光を選択的に出射せしめる偏光分離を行う方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000080065A JP4108249B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 偏光性面光源装置およびそれを用いた液晶表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000080065A JP4108249B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 偏光性面光源装置およびそれを用いた液晶表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001264539A true JP2001264539A (ja) | 2001-09-26 |
| JP4108249B2 JP4108249B2 (ja) | 2008-06-25 |
Family
ID=18597225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000080065A Expired - Lifetime JP4108249B2 (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 偏光性面光源装置およびそれを用いた液晶表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4108249B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010231080A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Mitsui Chemicals Inc | スクリーン |
| EP2466368A1 (en) | 2008-07-04 | 2012-06-20 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polarizing diffuser film, method for producing polarizing diffuser film, and liquid crystal display device comprising polarizing diffuser film |
-
2000
- 2000-03-22 JP JP2000080065A patent/JP4108249B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2466368A1 (en) | 2008-07-04 | 2012-06-20 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polarizing diffuser film, method for producing polarizing diffuser film, and liquid crystal display device comprising polarizing diffuser film |
| US8462297B2 (en) | 2008-07-04 | 2013-06-11 | Mitsui Chemicals, Inc. | Polarizing diffuser film, method for producing polarizing diffuser film, and liquid crystal display device comprising polarizing diffuser film |
| JP2010231080A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Mitsui Chemicals Inc | スクリーン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4108249B2 (ja) | 2008-06-25 |
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