JP2003004944A - 半透過半反射性偏光素子及びそれを用いた光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型直線偏光素子を用いた半透過半反射型
液晶表示装置において、反射型としての使用時に反射輝
度を低下させることがなく、透過型としての使用時に画
像が反転しないようにし、それに好適な部材を提供す
る。 【解決手段】 二色性直線偏光素子21と反射型直線偏光
素子22とが同一光路上に積層された半透過半反射性偏光
素子11が提供され、この積層体においては、反射型直線
偏光素子22の偏光反射軸方向に振動する偏光の透過率
が、反射型直線偏光素子22の偏光透過軸方向に振動する
偏光の透過率の２倍以上となるように、二色性直線偏光
素子21と反射型直線偏光素子22の偏光透過軸が交差して
配置されている。また、この二色性直線偏光素子21側を
光源装置61に向けて配置した偏光光源装置64が提供さ
れ、さらに、この偏光光源装置64の半透過半反射性偏光
素子11側に液晶セル30と二色性直線偏光素子41を配置し
た液晶表示装置67も提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暗所においては背
面より表示画面を照明し、明所においては外部環境光を
利用して表示画面を照明する半透過半反射型液晶表示装
置に関するものである。すなわち、光の利用効率を高
め、より明るい画面を提供すると共に、バッテリーの使
用可能時間を長くするための、半透過半反射性偏光素子
に関するものであり、さらに、それらを用いた偏光光源
装置、半透過半反射型液晶表示装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、小型、軽量であるた
め、様々な分野で使用されている。液晶表示装置におけ
る液晶分子は、ブラウン管などに使用されている発光物
質ではなく、単に光の偏光状態を制御する光バルブとし
ての機能しかもたないために、何らかの方法で照明しな
いと液晶表示部が暗くて見えない。そこで、外部環境光
を液晶表示装置内に取り込み、それにより液晶表示部を
照明する方法を採用したものが反射型液晶表示装置であ
るが、夜間などの暗所では外部環境光が弱いため、十分
に液晶表示部を照明することができず、暗い画面となっ
て、視認性が著しく低下する。

【０００３】そこで、液晶表示装置を完全な反射型仕様
とせず、暗所においては補助光源を用いて照明する方式
も広く採用されている。かかる液晶表示装置は、半透過
半反射型液晶表示装置と称されている。ここで、図８を
もとに従来の半透過半反射型液晶表示装置について説明
する。液晶表示装置は一般に、液晶セル３０内の液晶分
子の配向状態を電気的に変化させることで、そこを通過
する光の偏光状態を制御するものであり、液晶セル３０
は、対向する一対の透明電極、すなわち背面側透明電極
３１及び前面側透明電極３２と、それらの間に挟持され
た液晶層３３とで構成される。図示は省略するが、液晶
セル３０はこのほか、両最表面に配置されるセル基板、
液晶層３３を配向させるための配向膜、カラー表示であ
ればカラーフィルター層なども有している。

【０００４】液晶セル３０の前面には、そこを透過した
光の偏光状態を検出する二色性直線偏光素子４１が配置
され、その他、位相差素子４２などの光学素子も配置さ
れている。一方、液晶セル３０の背面には、特定の偏光
光のみを取り出して液晶セル３０に向けて出射するため
の偏光光源装置９０が、必要に応じて背面側の位相差素
子（図示せず）を介して配置される。偏光光源装置９０
は、液晶セル３０と面する位置に、二色性直線偏光素子
８５と半透過半反射性機能を有する光学フィルム８６と
で構成される半透過半反射性偏光素子８０を配置し、さ
らにその背面側に光源装置６１を配置して構成される。
光源装置６１は、光源５１を側方又は下方に有する導光
板５２と、導光板５２の背後の反射板５３とで構成され
ており、光源５１からの光は、反射鏡５４で反射され
て、事実上その全てが導光板５２に導かれ、さらに半透
過半反射性偏光素子８０側へ出射するようになってい
る。以上のような形で、半透過半反射型液晶表示装置９
５が構成されている。

【０００５】かかる装置に使用される従来の半透過半反
射性機能を有する光学フィルム８６としては、例えば、
特開昭 55-46707 号公報に記載されるような、透明又は
半透明の樹脂体と偏光層との積層フィルムであって、樹
脂体中に光拡散性物質を分散させたものや、例えば特開
昭 55-84975 号公報に記載されるような、透明物質中に
真珠顔料を均一に分散させ、真珠顔料表面での反射を利
用したものなどが知られている。

【０００６】このような半透過半反射性光学フィルム８
６を使用した従来の半透過半反射型液晶表示装置９５で
は、外部環境光は、反射板５３に到達するまでに前面側
二色性直線偏光素子４１及び背面側二色性直線偏光素子
８５を通過し、さらに反射板５３で反射されてから外部
に到達するまでに、背面側二色性直線偏光素子８５及び
前面側二色性直線偏光素子４１を通過する。すなわち、
二色性直線偏光素子を合計４回通過するため、反射型と
して使用する場合には、どうしても暗くなってしまう。

【０００７】反射型として機能させる際に、二色性直線
偏光素子による光の吸収ロスを抑えるため、反射型直線
偏光素子を使用することが、例えば、特表平 11-509331
号公報において提案された。図９をもとに、この公報で
提案された半透過半反射型液晶表示装置について説明す
る。この公報によれば、図８に示した従来の半透過半反
射型液晶表示装置９５における背面側二色性直線偏光素
子８５の代わりに、反射型直線偏光素子８７を使用す
る。反射型直線偏光素子８７の鏡面反射性が強い場合に
は、光拡散層８８を液晶セル３０と反射型直線偏光素子
８７の間に積層する。反射型直線偏光素子８７は、光の
吸収がほとんどないため、光のロスを低減することがで
き、よって、明るい反射輝度を得ることができる。

【０００８】しかし、反射型直線偏光素子８７により反
射される偏光成分と、そこを透過する偏光成分とは、振
動方向が互いに直交することになる。つまり、反射型液
晶表示装置として使用される偏光成分と透過型液晶表示
装置として使用される偏光成分とが互いに直交するた
め、表示画像はポジ／ネガの関係となる。したがって、
例えば、外部環境光利用時（反射型としての使用時）に
はポジ画像であったものが、背面照明装置利用時（透過
型としての使用時）にはネガ画像になるという反転が生
じるほか、外部環境光により映し出される画像と、背面
照明装置により映し出される画像の明るさが同じ場合に
は、相互に打ち消しあって画像が見えなくなってしま
う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のとおり、従来
は、図１０の（ａ）に示す二色性直線偏光素子８５と半
透過半反射性光学フィルム８６とを積層した半透過半反
射性偏光素子８０（図８に対応する）や、図１０の
（ｂ）に示す反射型直線偏光素子８７それ自体、又はそ
れを光拡散層８８に積層した半透過半反射性偏光素子８
１が知られていた。ところが、前者には、反射型として
の使用時に表示が暗くなってしまうという問題があり、
また後者には、反射型としての使用時と透過型としての
使用時の表示画像がポジ／ネガの関係になってしまうと
いう問題があった。

【００１０】そこで本発明は、反射型直線偏光素子を使
用した半透過半反射型液晶表示装置において、反射型と
しての使用時に反射輝度を低下させることがなく、一方
で透過型としての使用時に画像が反転しない半透過半反
射型液晶表示装置を提供し、さらにはそれに好適な半透
過半反射性の部材を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、反射型直
線偏光素子と二色性直線偏光素子の積層方法を特定する
ことにより、さらには、使用する反射型直線偏光素子と
二色性直線偏光素子の光学特性値を特定の範囲に制限す
ることにより、反射型としての使用時に反射輝度を低下
させることがなく、透過型としての使用時にも画像が反
転しない半透過半反射型液晶表示装置が提供できること
を見出し、本発明に至った。

【００１２】すなわち本発明の第一の見地からは、二色
性直線偏光素子と反射型直線偏光素子とが同一光路上に
積層された半透過半反射性偏光素子が提供され、この積
層体においては、反射型直線偏光素子の偏光反射軸方向
に振動する偏光の透過率が、反射型直線偏光素子の偏光
透過軸方向に振動する偏光の透過率の２倍以上となるよ
うに、二色性直線偏光素子と反射型直線偏光素子の偏光
透過軸が交差して配置されている。

【００１３】ここで、二色性直線偏光素子の偏光透過軸
と反射型直線偏光素子の偏光透過軸との交差する角度
は、７０°以上９０°以下であるのが好ましい。二色性
直線偏光素子には、ヨウ素系偏光フィルムや染料系偏光
フィルムが使用できる。反射型直線偏光素子には、少な
くとも２種の高分子フィルムの積層体や、コレステリッ
ク液晶からなるフィルムと４分の１波長板との積層一体
品などが、有利に使用される。また、二色性直線偏光素
子の偏光度は９０％以上１００％以下であるのが好まし
く、一方で、反射型直線偏光素子の偏光度は５０％以上
９９％以下であるのが好ましい。偏光度が９０％以上１
００％以下の二色性直線偏光素子と、偏光度が５０％以
上９９％以下の反射型直線偏光素子との組合せも好まし
い。二色性直線偏光素子と反射型直線偏光素子とは、感
圧接着剤により密着積層されているのが好ましい。

【００１４】二色性直線偏光板と反射型直線偏光板とが
積層された半透過半反射性偏光素子において、さらに光
拡散層を同一光路上に積層してもよい。積層する順序と
しては、二色性直線偏光素子、反射型直線偏光素子、光
拡散層の順であるのが好ましい。光拡散層の面内位相差
値は、３０nm以下であるのが好ましい。光拡散層として
は、光拡散性感圧接着剤や屈折率変調型光拡散フィルム
などを用いることができる。

【００１５】また、二色性直線偏光板と反射型直線偏光
板とが積層された半透過半反射性偏光素子において、さ
らに位相差素子を同一光路上に積層してもよい。積層す
る順序としては、二色性直線偏光素子、反射型直線偏光
素子、位相差素子の順であるのが好ましい。光拡散層と
位相差素子とは、両者を同時に配置してもよいし、一方
だけを配置してもよい。

【００１６】半透過反射性偏光素子を構成するそれぞれ
の素子又は層は、隣り合う少なくとも一対が感圧接着剤
により密着積層されているのが好ましく、隣り合う全て
の素子又は層が密着積層されているのが一層好ましい。

【００１７】本発明の第二の見地からは、上記第一の見
地から特定する半透過半反射性偏光素子を用いた偏光光
源装置が提供され、この偏光光源装置は、半透過半反射
性偏光素子の二色性直線偏光素子側に、光源部材と反射
板とで構成される光源装置を配置したものである。光源
装置としては、いわゆる直下式光源装置とサイドライト
式光源装置のいずれも使用できる。直下式光源装置と
は、光源と反射板からなり、光源からの直接出射光と反
射板による反射光の両方を使って照明する装置である。
サイドライト式とは、光源、導光板及び反射板からな
り、側面に配置された光源からの出射光は、まず導光板
内に取り込まれ、導光板から均一に光を放出する照明装
置であり、この場合には、光源と導光板とで上記光源部
材を構成することになる。

【００１８】本発明の第三の見地からは、上記第二の見
地から特定する偏光光源装置を用いた半透過半反射性液
晶表示装置が提供され、この液晶表示装置は、上記偏光
光源装置の出射光面である半透過半反射性偏光素子側
に、液晶セル及び前面側二色性直線偏光素子をこの順で
配置したものである。ここで、液晶セルと前面側二色性
直線偏光素子との間には、少なくとも１枚の位相差素子
を積層してもよく、また光拡散層を積層してもよい。も
ちろん、位相差素子と光拡散層の両者を積層することも
できる。この半透過半反射型液晶表示装置を構成する半
透過半反射性偏光素子から前面側二色性直線偏光素子に
至る各部材は、隣り合う少なくとも一対が感圧接着剤に
より密着積層されているのが好ましく、さらには、隣り
合う全ての部材が感圧接着剤により密着積層されている
のが一層好ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明を明確にするため、以下に
詳細な説明を行う。本発明による半透過半反射性偏光素
子は、図１に断面模式図で示すように、二色性直線偏光
素子２１と反射型直線偏光素子２２とが同一光路上に積
層されたものであり、さらに他の適当な素子が積層され
ていてもよい。図１の（ａ）に示す例では、二色性直線
偏光素子２１の上に、反射型直線偏光素子２２が積層さ
れている。同（ｂ）に示す例では、二色性直線偏光素子
２１に反射型直線偏光素子２２が積層され、その反射型
直線偏光素子２２側にさらに光拡散層２３が積層されて
いる。同（ｃ）に示す例では、二色性直線偏光素子２１
に反射型直線偏光素子２２が積層され、その反射型直線
偏光素子２２側にさらに位相差素子２４が積層されてい
る。また同（ｄ）に示す例では、二色性直線偏光素子２
１に反射型直線偏光素子２２が積層され、その反射型直
線偏光素子２２側にさらに、位相差素子２４及び光拡散
層２３がこの順で積層されている。これらいずれの場合
も、二色性直線偏光素子２１と反射型直線偏光素子２２
との積層体について、反射型直線偏光素子２２の偏光反
射軸方向に振動する偏光の透過率が、反射型直線偏光素
子２２の偏光透過軸方向に振動する偏光の透過率に比べ
て２倍以上となるように、二色性直線偏光素子２１と反
射型直線偏光素子２２の偏光透過軸が交差して配置され
る。

【００２０】二色性直線偏光素子２１は、特定振動方向
の偏光光を透過し、それと直交する偏光光を吸収するも
のである。二色性直線偏光素子の偏光透過軸とは、特定
振動方向の偏光がその偏光素子の垂直方向から入射した
ときに、透過率が最大となる方向を言う。

【００２１】このような二色性直線偏光素子としては、
例えば、公知のヨウ素系偏光フィルムや染料系偏光フィ
ルムが使用できる。ヨウ素系偏光フィルムとは、延伸し
たポリビニルアルコールフィルムにヨウ素が吸着された
フィルムであり、染料系偏光フィルムとは、延伸したポ
リビニルアルコールフィルムに二色性染料が吸着された
フィルムである。これらの偏光フィルムは、耐久性向上
のため、その片面又は両面を高分子フィルムで被覆した
ものが好ましい。この保護のために被覆する高分子の材
質としては、二酢酸セルロースや三酢酸セルロース、ポ
リエチレンテレフタレート、ノルボルネン系樹脂などが
使用できる。二色性直線偏光素子の厚みは特に限定され
ないが、液晶表示素子などに本発明の偏光素子を使用す
る場合には、薄い方が好ましく、具体的には１mm以下、
さらには０.２mm 以下であるのが好ましい。

【００２２】反射型直線偏光素子２２は、特定振動方向
の直線偏光を透過し、それと直交する直線偏光を反射す
るものである。反射型直線偏光素子の偏光透過軸とは、
特定振動方向の偏光がこの偏光素子の垂直方向から入射
したときに、透過率が最大となる方向をいい、偏光反射
軸とは、それと直交する方向をいう。

【００２３】このような反射型直線偏光素子としては、
例えば、ブリュースター角による偏光成分の反射率の差
を利用した反射型直線偏光素子（例えば、特表平 6-508
449号公報に記載のもの）、微細な金属線状パターンを
施工した反射型直線偏光素子（例えば、特開平 2-30810
6 号公報に記載のもの）、少なくとも２種の高分子フィ
ルムを積層し、屈折率異方性による反射率の異方性を利
用する反射型直線偏光素子（例えば、特表平 9-506837
号公報に記載のもの）、高分子フィルム中に少なくとも
２種の高分子で形成される海島構造を有し、屈折率異方
性による反射率の異方性を利用する反射型直線偏光素子
（例えば、米国特許 5,825,543号明細書に記載のも
の）、高分子フィルム中に粒子が分散し、屈折率異方性
による反射率の異方性を利用する反射型直線偏光素子
（例えば、特表平 11-509014号公報に記載のもの）、高
分子フィルム中に無機粒子が分散し、サイズによる散乱
能差に基づく反射率の異方性を利用する反射型直線偏光
素子（例えば、特開平 9-297204号公報に記載のもの）
などが使用できる。また、円偏光を偏光分離する反射型
円偏光素子も、その両面に円偏光を直線偏光に変換する
ための、いわゆる４分の１波長板を積層することで、反
射型直線偏光素子として使用することができる。反射型
円偏光素子の例としては、コレステリック液晶による選
択反射特性を利用した反射型偏光素子（例えば、特開平
3-45906号公報に記載のもの）などが挙げられる。

【００２４】反射型直線偏光素子の厚みは特に限定され
ないが、液晶表示素子などに本発明の偏光素子を使用す
る場合には、薄い方が好ましく、具体的には１mm以下、
さらには０.２mm 以下であるのが好ましい。そこで、少
なくとも２種の高分子フィルムを積層した、屈折率異方
性による反射率の異方性を利用する反射型直線偏光素
子、高分子フィルム中に少なくとも２種の高分子で構成
される海島構造を有し、屈折率異方性による反射率の異
方性を利用する反射型直線偏光素子、また、コレステリ
ック液晶による選択反射特性を利用した反射型直線偏光
素子は、本発明の偏光素子の厚みを薄くするために特に
好ましい。

【００２５】本発明に係る半透過半反射性偏光素子は、
二色性直線偏光素子２１を光源装置側、反射型直線偏光
素子２２を外光側として使用される。反射型直線偏光素
子だけを半透過半反射性偏光素子として使用した場合に
は、特表平 11-509331号公報に開示されるように、反射
型としての使用時には偏光反射性能により反射される振
動成分の偏光を利用し、透過型としての使用時には偏光
反射性能により透過される振動成分の偏光を利用するた
め、画像が反転する。したがって、画像の反転を抑える
ためには、外部からの入射光のうち、偏光反射性能によ
り透過される振動成分の偏光を除外する必要がある。そ
の方法としては、例えば、反射型直線偏光素子の光源装
置側に均一に光を吸収するフィルム（例えば、黒色のフ
ィルム）を貼ることが考えられる。しかしながら、その
場合には、半透過半反射性偏光素子を透過型として使用
する際に必要となる振動成分の偏光までも同様に吸収さ
れてしまうため、透過型として使用できなくなってしま
う。

【００２６】そこで、反射型直線偏光素子の偏光反射性
能により透過される振動方向の偏光を主に吸収し、それ
と直交する反射型直線偏光素子の偏光反射性能により本
来反射される振動方向の偏光を主に透過する部材を、反
射型直線偏光素子の光源装置側に配置すれば、透過型と
しての使用時の画像反転を抑えることができる。そし
て、反射型直線偏光素子の偏光反射性能の不十分さによ
り漏れてくる偏光を利用して、透過型としての画像表示
を行えばよい。つまり、反射型直線偏光素子と二色性直
線偏光素子を同一光路上に積層し、さらにそれらの偏光
透過軸がほぼ直交するように配置することで、透過型と
しての使用時に画像反転を生じる振動成分の偏光を吸収
除外し、反射型直線偏光素子が本来反射する振動方向の
偏光ではあるが、漏れて透過してしまう光を利用するこ
とで、反射型としての使用においても透過型としての使
用においても、画像を表示させることができる。ここ
で、二色性直線偏光素子を透過した振動方向の偏光は、
反射型直線偏光素子で、そのほとんどが反射される。こ
の反射された偏光は光源装置に戻った後、再び半透過半
反射性偏光素子に向かって出射される。したがって、半
透過半反射性偏光素子の透過率が低くても、実装した場
合には、透過率以上に明るい画像を得ることができる。

【００２７】以上の理由から、図１に示す本発明の半透
過半反射性偏光素子１０〜１３において、二色性直線偏
光素子２１と反射型直線偏光素子２２の偏光透過軸をほ
ぼ直交させた場合、反射型直線偏光素子２２の偏光反射
軸方向に振動する偏光は、反射型直線偏光素子２２によ
って反射されるものの、一部は漏れてそこを透過し、二
色性直線偏光素子２１も透過することになり、半透過半
反射性偏光素子全体として、この方向の偏光に対してあ
る程度の透過率が得られることになる。一方、反射型直
線偏光素子２２の偏光透過軸方向に振動する偏光は、反
射型直線偏光素子２２を透過するものの、二色性直線偏
光素子２１でその大部分が吸収されることになる。そし
て、透過型として使用する際に画像反転を抑えるために
は、二色性直線偏光素子２１と反射型直線偏光素子２２
の積層体全体で、反射型直線偏光素子２２の偏光反射軸
に沿う振動方向の偏光の透過率が、偏光透過軸に沿う振
動方向の偏光の透過率に比べ、少なくとも２倍あること
が必要である。二色性直線偏光素子２１と反射型直線偏
光素子２２の組合せを選択し、両者の偏光透過軸をほぼ
直交させることで、このような透過率比を実現すること
ができる。

【００２８】したがって、二色性直線偏光素子２１の偏
光透過軸と反射型直線偏光素子２２の偏光透過軸とは、
９０°の角度で交差させるのが最も好ましいが、二色性
直線偏光素子２１の偏光度が十分に高い場合には、角度
をずらすことも可能である。その範囲は、二色性直線偏
光素子２１の偏光度に依存するが、両者の偏光透過軸の
なす角度が９０±２０°程度であれば、二色性直線偏光
素子の選択によって、上記の透過率比とすることができ
る。この軸角度の関係を図２に示す。この図では、二色
性直線偏光素子２１の偏光透過軸を太い実線２１ａで表
し、その軸を反射型直線偏光素子２２上に投影した状態
を太い破線２１ａで表しており、また反射型直線偏光素
子２２の偏光透過軸を細い実線２２ａで表している。そ
して、二色性直線偏光素子２１の偏光透過軸２１ａと反
射型直線偏光素子２２の偏光透過軸２２ａとの交差する
角度θが、ほぼ７０°以上９０°以下の範囲となるよう
にすればよい。好ましくは、この角度θが７０°を超え
るようにする。

【００２９】二色性直線偏光素子２１と反射型直線偏光
素子２２のそれぞれの偏光度は、所望とする反射／透過
性能に従って決定される。二色性直線偏光素子が、透過
型としての使用において十分な偏光性能を発現するため
には、偏光度は９０％以上であるのが好ましい。偏光度
の最大値は１００％であるため、二色性直線偏光素子の
好ましい偏光度は、９０％以上１００％以下となる。反
射型直線偏光素子が、反射型としての使用において十分
な偏光性能を発現するためには、偏光度は５０％以上必
要であり、透過型としての使用において十分な明るさを
出すためには、偏光度は９９％以下であるのが好まし
い。より好ましい偏光度は８０％以上９９％以下、さら
に好ましくは８５％以上９９％以下である。一般に二色
性直線偏光素子は、偏光度が上がると透過率が下がる性
質をもっている。したがって、反射型直線偏光素子の偏
光性能に応じて二色性直線偏光素子の偏光度を下げ、透
過率を重視することも可能である。

【００３０】二色性直線偏光素子２１と反射型直線偏光
素子２２との間に空気層が介在する場合には、空気との
界面で反射による光のロスが生じるため、感圧接着剤に
より両者を密着積層させることが望ましい。感圧接着剤
としては、公知の各種のものが使用できる。例えば、ア
クリレート系感圧接着剤、ゴム系感圧接着剤、シリコー
ン系感圧接着剤、ウレタン系感圧接着剤などが挙げられ
る。中でも、アクリレート系感圧接着剤が好ましく使用
される。感圧接着剤の厚みは特に制限されないが、通常
１μm以上１００μm以下、好ましくは２０μm以上５０
μm以下である。

【００３１】本発明の半透過半反射性偏光素子を使用す
る場合には、光源装置からの出射光の半分以上は、半透
過半反射性偏光素子を構成する二色性直線偏光素子によ
り吸収されてしまう。したがって、光源装置からの出射
光の利用効率を高めるため、半透過半反射性偏光素子を
構成する二色性直線偏光素子の光源装置側には、さらに
反射型偏光素子を、その反射型偏光素子の偏光透過軸が
二色性直線偏光素子の偏光透過軸とほぼ同一方向になる
ように積層することもできる。ここで用いる反射型偏光
素子は、二色性直線偏光素子側への透過光は直線偏光で
ある必要があるが、光源装置側への反射光は直線偏光で
ある必要はない。例えば、コレステリック液晶層からな
る反射円偏光素子の片面に４分の１波長板を積層したも
のを使用することができる。

【００３２】半透過半反射性偏光素子が、その反射型と
しての使用において、白く明るく見えるようにするため
には、外部環境光をどこかで散乱する必要がある。ま
た、透過型としての使用において、光源装置の照度を均
一化する目的で、光拡散層を付与することが好ましい場
合がある。そこで、半透過半反射性偏光素子のいずれか
の位置に光拡散層を設けることができる。外部環境光を
散乱するためには、光拡散層は、反射型直線偏光素子よ
りも手前（外部環境光側）に配置するのが有利である。
したがって、この場合には、図１（ｂ）に示すように、
二色性直線偏光素子２１、反射型直線偏光素子２２、光
拡散層２３の順で積層されることになる。これらの部材
は、空気層の介在による光のロスを防ぐため、感圧接着
剤により密着積層させることが望ましい。

【００３３】光拡散層２３は、半透過半反射型液晶表示
装置内を伝播する偏光に影響を与えないものであるのが
好ましく、例えば、面内位相差値が３０nm以下であるの
が好ましい。光拡散層２３は、高い全光線透過率を示す
方がよいことから、８０％以上１００％以下の全光線透
過率を示すものが好ましく、より好ましくは９０％以上
の全光線透過率を示すものである。光拡散層２３の拡散
性能を表す指標であるヘイズ率は、所望とする拡散性能
に応じて任意に設定されるが、通常は３０％以上９５％
以下、好ましくは６０％以上９５％以下である。ここで
ヘイズ率とは、（拡散光線透過率／全光線透過率）×１
００（％）で表される数値である。

【００３４】光拡散層２３の材質は特に制限されない
が、例えば、有機又は無機の微粒子が分散された高分子
フィルムや光拡散性感圧接着剤、屈折率変調型光拡散フ
ィルムなどが好適に用いられる。半透過半反射性偏光素
子の部材点数を減らして厚みを薄くするために、有機又
は無機の微粒子が分散された光拡散性感圧接着剤は、特
に好ましい光拡散層の一つである。ここで、有機又は無
機の微粒子を構成する材質としては、ポリメチルメタク
リレート、ポリスチレン、シリコーン、シリカ、酸化チ
タンなどを挙げることができる。

【００３５】本発明の半透過半反射性偏光素子に、光学
補償を行うための位相差素子を積層することもできる。
適当な位相差素子の例としては、ポリカーボネート樹
脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルフォン樹脂、ノルボ
ルネン系樹脂などの合成高分子や、二酢酸セルロース、
三酢酸セルロースなどの天然高分子からなるフィルムを
一軸又は二軸延伸したフィルム、また透明高分子フィル
ム上に光学異方性のある化合物又は液晶組成物を塗布し
てなるフィルム（例えば、富士写真フィルム株式会社製
の“ＷＶフィルム”、日石三菱株式会社製の“ＮＨフィ
ルム”や“ＬＣフィルム”、住友化学工業株式会社製の
“ＶＡＣフィルム”など）が挙げられる。液晶セルの光
学補償を目的とする位相差素子の場合には、半透過半反
射性偏光素子の液晶セル側に、位相差素子が配置され
る。したがって、この場合には、図１（ｃ）に示すよう
に、二色性直線偏光素子２１、反射型直線偏光素子２
２、位相差素子２４の順で積層されることになる。これ
らの部材は、空気層の介在による光のロスを防ぐため、
感圧接着剤により密着積層させることが望ましい。

【００３６】また位相差素子を前述の光拡散層と併用す
ることもでき、その場合には、図１（ｄ）に示すよう
に、二色性直線偏光素子２１、反射型直線偏光素子２
２、位相差素子２４、光拡散層２３の順で積層すること
もできるし、図示は省略するが、光拡散層と位相差素子
とを入れ替えて、二色性直線偏光素子２１、反射型直線
偏光素子２２、光拡散層２３、位相差素子２４の順で積
層することもできる。

【００３７】以上のような、反射型直線偏光素子と二色
性直線偏光素子をそれぞれの偏光透過軸が交差するよう
にして積層された半透過半反射性偏光素子は、その二色
性直線偏光素子側に光源装置を配置して、偏光光源装置
とすることができる。また、その偏光光源装置における
半透過半反射性偏光素子側に表示用液晶セルを配置し
て、半透過半反射性液晶表示装置とすることができる。
これらの偏光光源装置及び半透過半反射性液晶表示装置
について、図３〜図５に断面模式図で示す例をもとに説
明する。

【００３８】図３及び図４に示す例では、図１（ｂ）に
示したのと同じ、二色性直線偏光素子２１、反射型直線
偏光素子２２、光拡散層２３の順で積層された半透過半
反射性偏光素子１１の二色性直線偏光素子２１側に、光
源装置６１又は６２を配置して、偏光光源装置６４又は
６５を構成している。

【００３９】図３における光源装置６１は、サイドライ
ト式と呼ばれるもので、光源５１、導光板５２及び、導
光板５２の背面に配置された反射板５３を備えており、
導光板５２の側面に配置された光源５１からの光は、光
源５１の導光板５２に面しない側を覆う反射鏡５４で反
射されて、まず導光板５２内に取り込まれ、その中を進
むとともに、反射板５３での反射と相まって、導光板５
２の前面側から均一に光が放出されるようになってい
る。このような光源装置６１が、半透過半反射性偏光素
子１１の二色性直線偏光素子２１側に配置されて、偏光
光源装置６４が構成されている。さらに、その半透過半
反射性偏光素子１１側が液晶セル３０の背面に対向配置
され、液晶セル３０の前面側には、位相差素子４２と二
色性直線偏光素子４１が配置されて、半透過半反射型液
晶表示装置６７が構成されている。

【００４０】一方、図４における光源装置６２は、直下
式と呼ばれるもので、光源５１とその背面に配置された
反射板５３で構成され、光源５１からの直接出射光と反
射板５３による反射光の両方を使って照明するようにな
っている。このような光源装置６２が、半透過半反射性
偏光素子１１の二色性直線偏光素子２１側に配置され
て、偏光光源装置６５が構成されている。さらに、その
半透過半反射性偏光素子１１側が液晶セル３０の背面に
対向配置され、液晶セル３０の前面側には、位相差素子
４２と二色性直線偏光素子４１が配置されて、半透過半
反射型液晶表示装置６８が構成されている。

【００４１】このように、本発明による偏光光源装置
は、図１の（ａ）〜（ｄ）に例を示した半透過半反射性
偏光素子１０〜１４の二色性直線偏光素子２１側に、光
源装置を配置したものである。ここで光源装置は、光源
部材及び反射板を備えており、図３に例を示すいわゆる
サイドライト式光源装置、図４に例を示すいわゆる直下
式光源装置のいずれも使用できる。図３に示すようなサ
イドライト式の場合は、光源５１と導光板５２とで光源
部材を構成する。また光源装置には、必要に応じて、そ
の出射面側に拡散シートやレンズシート、輝度向上フィ
ルムを配置することができる。特にサイドライト式にお
いては、従来の偏光光源装置においても拡散シートやレ
ンズシートが広く用いられており、本発明による偏光光
源装置にも同様に、これらの一方又は双方を配置するこ
とができる。

【００４２】図５の例では、図１（ａ）に示したのと同
じ二色性直線偏光素子２１と反射型直線偏光素子２２が
積層された半透過半反射性偏光素子１０の二色性直線偏
光素子２１側に光源装置６１を配置して、偏光光源装置
６６を構成している。この例における光源装置６１は、
図３に示したのと同じサイドライト式である。この偏光
光源装置６６の半透過半反射性偏光素子１０側が液晶セ
ル３０の背面に対向配置され、液晶セル３０の前面側に
は、位相差素子４２と二色性直線偏光素子４１が配置さ
れて、半透過半反射型液晶表示装置６９が構成されてい
る。

【００４３】なお、図３〜図５には、半透過半反射性偏
光素子１０又は１１を用いた例を示したが、これらに代
えて、図１（ｃ）に示した半透過半反射性偏光素子１２
や、同（ｄ）に示した半透過半反射性偏光素子１３など
を用いることも、もちろん可能である。

【００４４】図３〜図５に示す偏光光源装置ないし半透
過半反射型液晶表示装置において、光源装置６１又は６
２に用いる光源５１は特に限定されず、公知の偏光光源
装置や液晶表示装置に採用されているものが、本発明に
おいても同様に使用できる。適当な光源５１として、具
体的には例えば、冷陰極管、発光ダイオード、無機又は
有機のエレクトロルミネッセント（ＥＬ）ランプなどが
挙げられる。

【００４５】反射板５３も特に限定されず、公知の偏光
光源装置や液晶表示装置に採用されているものが使用で
きる。具体的には例えば、内部に空洞を形成した白色プ
ラスチックシート、酸化チタンや亜鉛華の如き白色顔料
を表面に塗布したプラスチックシート、屈折率の異なる
少なくとも２種のプラスチックフィルムを積層してなる
多層プラスチックシート、アルミニウムや銀の如き金属
からなるシートなどが挙げられる。これらのシートは、
鏡面加工されたもの、粗面加工されたもののいずれも使
用可能である。反射板を構成するプラスチックシートの
材質も特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ノ
ルボルネン系樹脂、ポリウレタン、ポリアクリレート、
ポリメチルメタクリレートなどが使用できる。

【００４６】図３及び図５に示す導光板５２は、光源５
１から発せられた光を内部に取り込み、面状発光体とし
て機能するものであり、やはり公知の偏光光源装置や液
晶表示装置に採用されているものが使用できる。このよ
うな導光板として、例えば、プラスチックシートやガラ
ス板からなり、背面側に、凹凸処理や白色ドット印刷処
理、ホログラム処理などを施したものが挙げられる。プ
ラスチックシートで導光板を構成する場合、その材質は
特に限定されないが、ポリカーボネート、ノルボルネン
系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどが好ましく使用
される。

【００４７】光源装置の出射面側に必要に応じて配置さ
れる拡散シートは、入射光を散乱透過するシートであ
り、通常は全光線透過率が６０％以上、ヘイズ率が１０
％以上の光学素子である。ここで、拡散シートの全光線
透過率は、高ければ高いほどよく、８０％以上の全光線
透過率を示すものがより好ましい。このような拡散シー
トとしては、特に限定されるものでないが、例えば、プ
ラスチックシートやガラス板を粗面化処理したものや、
内部に空洞を形成したり粒子を添加したりしたプラスチ
ックシートやガラス板が使用できる。ここでいうプラス
チックシートの材質も特に限定されないが、例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポ
リカーボネート、ノルボルネン系樹脂、ポリウレタン、
ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレートなどが挙
げられる。粗面化処理も特に限定されないが、サンドブ
ラストや、エンボスロールの圧着による加工、プラスチ
ック粒子やガラス粒子、シリカ粒子の如き粒子を樹脂に
混合したものを表面に塗工する方法などを挙げることが
できる。

【００４８】光源装置の出射面側に必要に応じて配置さ
れるレンズシートは、光源から発せられた光を集光する
ものであり、やはり公知の偏光光源装置や液晶表示装置
に採用されているものが使用できる。このようなレンズ
シートとしては、例えば、プラスチックシート上に微細
な多数のプリズムを形成したものや、凸レンズや凹レン
ズを敷き詰めたマイクロレンズアレイなどが挙げられ
る。

【００４９】光源装置の出射面側に必要に応じて配置さ
れる輝度向上フィルムは、光源から発せられた光の特定
方向に振動する偏光のみを透過し、他方向に振動する偏
光は反射して導光板５２に戻すことにより、有効に利用
できる偏光の総量を増やし、輝度を向上させるものであ
る。輝度向上フィルムには、本発明に用いられる反射型
直線偏光素子と同じものが使用できる。

【００５０】本発明による半透過半反射型液晶表示装置
は、図３〜図５に例を示すような、偏光光源装置６４、
６５又は６６の出射光面である半透過半反射性偏光素子
１０又は１１側に、液晶セル３０と前面側二色性直線偏
光素子４１とをこの順に配置したものである。ここで、
液晶セル３０と前面側二色性直線偏光素子４１との間に
は、必要に応じて、位相差素子４２を１枚又は複数枚配
置することができ、また光拡散層を配置してもよい。位
相差素子と光拡散層の両者を配置することもできる。半
透過半反射型液晶表示装置を構成する各部材、特に半透
過半反射性偏光素子１０又は１１から前面側二色性直線
偏光素子４１に至るまでの各部材は、隣り合う少なくと
も一対が感圧接着剤により密着積層されているのが好ま
しく、さらには、隣り合う全ての部材同士が感圧接着剤
により密着積層されているのが好ましい。

【００５１】液晶表示装置に用いる液晶セル３０は、透
過光量をスイッチングするために、液晶を２枚の基板の
間に封入し、電圧印加により液晶の配向状態を変化させ
る機能を有する装置である。２枚の基板のそれぞれ内側
には、背面側透明電極３１及び前面側透明電極３２が配
置され、それらの間に液晶層３３が挟持されている。図
示は省略するが、液晶セル３０はこのほか、液晶層３３
を配向させるための配向膜、カラー表示であればカラー
フィルター層なども有している。本発明において、液晶
セル３０を構成する液晶の種類やその駆動方式は特に限
定されず、公知のツイステッドネマティック（ＴＮ）液
晶やスーパーツイステッドネマティック（ＳＴＮ）液晶
などが使用でき、また、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）駆
動方式、垂直配向（ＶＡ）方式、 In-Plane 駆動方式、
光学補償ベンド（ＯＣＢ）など、偏光を用いて表示を行
うあらゆる方式に本発明を適用することができる。

【００５２】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明の具体的な実施
の形態を示すが、本発明はこれらの例によって限定され
るものではない。なお、例中での評価は、以下のとおり
に行った。

【００５３】（１）全光線透過率 半透過半反射性偏光素子の反射型直線偏光素子側に感圧
接着剤を介してガラス板を貼合したものを、半透過半反
射性偏光素子側から測定光が入射するよう、ヘイズコン
ピュータ“HGM-2DP”（スガ試験機株式会社製）に配置
して、全光線透過率を測定した。

【００５４】（２）視感度補正透過率 島津自記分光光度計“UV-2200”（株式会社島津製作所
製）の試料室測定光出射光部に、特定振動方向の偏光光
を出射するようニコル・プリズムを設置した。その偏光
光の光路上に、半透過半反射性偏光素子の反射型直線偏
光素子側に感圧接着剤を介してガラス板を貼合したもの
を、偏光光が垂直に半透過半反射性偏光素子から入射す
るよう配置するとともに、偏光光の透過率が最大となる
向きに設定して、入射波長４００nmから１０nm刻みで７
００nmまで測定を行い、各波長λでの偏光透過軸方向の
透過率Ｔ(ＴＤ,λ) を求めた。なお、透過率が最大とな
る偏光光の振動方向を、測定に供された半透過半反射性
偏光素子の偏光透過軸とする。次に、この偏光素子の向
きを９０°回転させて、再び入射波長４００nmから１０
nm刻みで７００nmまで測定を行い、各波長λでの偏光透
過軸の直交軸における透過率Ｔ(ＭＤ,λ) を求めた。こ
れらの透過率の平均値を用い、 JIS Z 8701に準じてＣ
光源２°視野における刺激値Ｙを計算し、視感度補正透
過率とした。

【００５５】（３）視感度補正偏光度 上記（２）で測定した透過率を用いて、各波長λでの平
行透過率Ｔ(平行,λ)を式（Ｉ）により、また各波長λ
での直交透過率Ｔ(直交,λ) を式（II）により求めた。 Ｔ(平行,λ)＝[Ｔ(ＴＤ,λ)²＋Ｔ(ＭＤ,λ)²]／２ （Ｉ） Ｔ(直交,λ)＝Ｔ(ＴＤ,λ)×Ｔ(ＭＤ,λ) （II）

【００５６】これらの透過率から、 JIS Z 8701 に準じ
てＣ光源２°視野における刺激値Ｙを計算し、それぞれ
視感度補正平行透過率Ｙ(平行) 及び視感度補正直交透
過率Ｙ(直交) とした。これらを用いて、視感度補正偏
光度Ｐy を式（III）により求めた。 Ｐy＝[{Ｙ(平行)−Ｙ(直交)}／{Ｙ(平行)＋Ｙ(直交)}]^1/2 （III）

【００５７】（４）視感度補正反射率 黒い紙の上に、半透過半反射性偏光素子の反射型直線偏
光素子側に感圧接着剤を介してガラス板を貼合したもの
を、半透過半反射性偏光素子側が黒い紙側に来るように
配置し、ガラス板側に色彩色差計“CR-200”（ミノルタ
株式会社製）を当てて反射刺激値Ｙを測定し、視感度補
正反射率とした。

【００５８】（５）透過輝度 図６に断面模式図で示す測定システムを組み立てた。す
なわち、端部に冷陰極管からなる光源５１を配置し、背
面に白色ドット印刷を施した導光板５２の、背面側に発
泡ポリエチレンテレフタレートからなる反射板５３を、
前面側に拡散シート５５を配置して、光源装置６１を作
製した。その上に、サンプル７１のサイズのみに光が出
射し、それ以外の部分からは出射光が漏れ出さないよう
にするための穴をあけた黒い紙７５を置いた。その穴の
部分に合わせてサンプル７１を、感圧接着剤を介して
１.１mm 厚のガラス板７２と接着したものを配置するこ
とにより、偏光光源装置を作製した。ここで、本発明に
よる半透過半反射性偏光素子をサンプル７１とした場合
には、半透過半反射性偏光素子の二色性直線偏光素子が
光源装置６１側に来るように配置する。偏光光源装置か
ら出射される偏光を選別するため、さらにその上に、偏
光検出素子として、１.１mm 厚のガラス板７３に感圧接
着剤を用いて接着された二色性直線偏光素子７４を、ガ
ラス板７３が偏光光源装置側に来るように積層し、模擬
的に、偏光検出素子７４とサンプル７１の偏光透過軸が
平行になる配置での測定を白表示、偏光検出素子７４と
サンプル７１の偏光透過軸が直交する配置での測定を黒
表示として、暗室にて、上部に設置した輝度計７６（商
品名“BM-7”、株式会社トプコン製）により透過輝度を
測定した。ここでの二色性直線偏光素子７４としては、
住友化学工業株式会社から販売されているヨウ素系偏光
フィルムである“スミカラン SR1862A”（商品名）を用
いた。

【００５９】（６）反射輝度 図７に断面模式図で示す測定システムを組み立てた。こ
こでは、ラウンドルーペ“ENV-B-2”（大塚光学株式会
社製）のルーペを取り外したものを、環状外部光源装置
として使用した。このラウンドルーペの環状蛍光灯７７
を台座（図示せず）に対して水平に配置し、また台座か
らの高さを調節することで、台座に対する照明角度７８
（台座の法線方向に対するライトの傾き）を調節した。
台座上には、上記（５）で用いた光源装置６１を置き、
さらにその上に黒い紙７５を置いた。暗室の状態で、始
めにその黒い紙７５の上に照度計を置き、環状蛍光灯７
７を点灯し、照度を測定した。次いで照度計の代わり
に、上記（５）で使用したガラス板７２に接着されたサ
ンプル７１を配置して、偏光光源装置を作製した。この
際、本発明による半透過半反射性偏光素子をサンプル７
１とした場合には、上記（５）と同様、半透過半反射性
偏光素子の二色性直線偏光素子が光源装置６１側に来る
ように配置する。偏光光源装置の上には、そこから出射
される偏光を選別するための偏光検出素子として、１.
１mm 厚のガラス板７３に感圧接着剤を用いて接着され
た二色性直線偏光素子７４を積層し、模擬的に、偏光検
出素子７４とサンプル７１の偏光透過軸が平行になる配
置での測定を白表示、偏光検出素子７４とサンプル７１
の偏光透過軸が直交する配置での測定を黒表示として、
暗室にて、上部に設置した輝度計７６（商品名“BM-
7”、株式会社トプコン製）によりサンプルの反射輝度
を測定した。ここでの二色性直線偏光素子７４として
も、住友化学工業株式会社から販売されているヨウ素系
偏光フィルムである“スミカラン SR1862A”（商品名）
を用いた。

【００６０】また、実施例で用いた各素子及び層は、次
のとおりである。

【００６１】（Ａ）二色性直線偏光素子 二色性直線偏光素子として、住友化学工業株式会社から
販売されているヨウ素系偏光フィルムである“スミカラ
ン SR1862A”、“スミカラン SR1872A”、及び“スミカ
ラン SK1832A”（いずれも商品名）を使用した。各二色
性直線偏光素子の視感度補正透過率及び視感度補正偏光
度を表１に示す。

【００６２】（Ｂ）反射型直線偏光素子 反射型直線偏光素子として、住友スリーエム株式会社か
ら販売されている２種の高分子フィルムの積層体である
“DBEF”（商品名）を使用した。視感度補正透過率及び
視感度補正偏光度を表１に示す。

【００６３】

【表１】

【００６４】（Ｃ）光拡散層 光拡散層として、表２に示す全光線透過率及びヘイズ率
を有する２種の感圧接着剤（粘着剤）Ｗ及びＶを使用し
た。これらの粘着剤は通常、光学フィルムに塗工された
形態で販売されており、例えば、市販の粘着剤付きヨウ
素系偏光フィルムの商品名である“スミカラン SR1862A
PW”の末尾「Ｗ」が、粘着剤の品番を表す。

【００６５】

【表２】

【００６６】実施例１ 反射型直線偏光素子“DBEF”と二色性直線偏光素子“ス
ミカラン SR1862A”とを、感圧接着剤を用いてそれぞれ
の偏光透過軸が９０°で交差するように密着積層した。
この積層体の反射型直線偏光素子“DBEF”の上に、光拡
散層である粘着剤Ｗを密着積層することで、半透過半反
射性偏光素子を作製した。この粘着剤Ｗの層をガラス板
に接着して、全光線透過率、視感度補正透過率、視感度
補正偏光度及び視感度補正反射率を測定し、また次式で
計算される透過率比Ａを求めた。

【００６７】

【００６８】結果を表３に示す。さらに、透過輝度並び
に、照明角度１５°及び２５°における反射輝度を測定
した。結果を表４に示す。

【００６９】実施例２ 二色性直線偏光素子として“スミカラン SR1872A”を用
いた以外は、実施例１と同様にして半透過半反射性偏光
素子を作製し、さらにガラス板に接着して評価した。結
果を表３及び表４に示す。

【００７０】実施例３ 二色性直線偏光素子として“スミカラン SK1832A”を用
いた以外は、実施例１と同様にして半透過半反射性偏光
素子を作製し、さらにガラス板に接着して評価した。結
果を表３及び表４に示す。

【００７１】実施例４ 光拡散層として粘着剤Ｖを用いた以外は、実施例１と同
様にして半透過半反射性偏光素子を作製した。そして、
この粘着剤Ｖの層をガラス板に接着し、実施例１と同様
に評価した。ただしこの例では、光拡散層の拡散性能が
高いため、視感度補正透過率及び視感度補正偏光度の測
定に必要な直線透過光量が得られずに検出下限以下とな
ったため、これらの値は測定できなかった。しかし、光
拡散層以外は実施例１と同一であるため、透過率比Ａも
含めてこれらの値は、実施例１とほぼ同等になっている
と思われる。結果を表３及び表４に示す。

【００７２】実施例５ 二色性直線偏光素子を“スミカラン SR1872A”に変更し
た以外は、実施例４と同様にして半透過半反射性偏光素
子を作製し、さらにガラス板に接着して評価した。この
例においても、実施例４と同じ理由により、視感度補正
透過率及び視感度補正偏光度の測定に必要な直線透過光
量が得られずに検出下限以下となったため、これらの値
は測定できなかった。しかし、光拡散層以外は実施例２
と同一であるため、透過率比Ａも含めてこれらの値は、
実施例１とほぼ同等になっていると思われる。結果を表
３及び表４に示す。

【００７３】実施例６ 二色性直線偏光素子を“スミカラン SK1832A”に変更し
た以外は、実施例４と同様にして半透過半反射性偏光素
子を作製し、さらにガラス板に接着して評価した。この
例においても、実施例４と同じ理由により、視感度補正
透過率及び視感度補正偏光度の測定に必要な直線透過光
量が得られずに検出下限以下となったため、これらの値
は測定できなかった。しかし、光拡散層以外は実施例３
と同一であるため、透過率比Ａも含めてこれらの値は、
実施例１とほぼ同等になっていると思われる。結果を表
３及び表４に示す。

【００７４】比較例１ 反射型直線偏光素子“DBEF”の上に、光拡散層である粘
着剤Ｗを密着積層することで、半透過半反射性偏光素子
を作製した。この粘着剤Ｗの層をガラス板に接着し、透
過輝度並びに照明角度１５°及び２５°における反射輝
度を測定した。結果を表４に示す。

【００７５】

【表３】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 全光線 視感度補正 視感度補正 視感度補正 Ａ^* 透過率 透過率 偏光度 反射率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例１ 2.0 % 0.5 % 100.0 % 43.0 % 約 1,000 実施例２ 2.1 % 0.7 % 97.9 % 44.4 % 約 50 実施例３ 1.5 % 0.4 % 100.0 % 43.8 % 約 1,000 ────────────────────────────── 実施例４ 2.9 % 測定不能 測定不能 44.9 % 測定不能 実施例５ 3.3 % 測定不能 測定不能 44.4 % 測定不能 実施例６ 2.7 % 測定不能 測定不能 45.2 % 測定不能 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━^* Ａ：反射型直線偏光素子“DBEF”と二色性直線偏光素子の積層体について、次 式から求められる透過率比

【００７６】

【表４】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 透 過 輝 度 反 射 輝 度 照明角度１５° 照明角度２５° 白表示 黒表示 白表示 黒表示 白表示 黒表示 (cd/m²) (cd/m²) (cd/m²) (cd/m²) (cd/m²) (cd/m²) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例１ 64.3 3.3 916 8 630 7 実施例２ 63.8 4.2 954 8 654 7 実施例３ 46.8 2.5 941 9 645 7 ────────────────────────────────── 実施例４ 93.7 4.2 866 8 798 8 実施例５ 93.6 4.0 841 8 783 8 実施例６ 83.3 2.5 874 9 800 8 ────────────────────────────────── 比較例１ 1677 127 233 937 392 686 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００７７】表４からわかるように、反射型直線偏光素
子の上に光拡散層を設けた比較例１では、反射輝度は高
いものの、透過時と反射時とで白黒の反転が生じる。こ
れに対して、反射型直線偏光素子と二色性直線偏光素子
をそれぞれの透過軸が所定の角度をなすように積層した
実施例１〜６では、透過時と反射時とで白黒の反転がな
く、また反射輝度が高くなる。したがって、これら実施
例の半透過半反射性偏光素子を液晶セルの背面側に配置
した半透過半反射型液晶表示装置は、反射型としての使
用において十分な明るさを示し、一方で背面の照明装置
を点灯しても、表示画像の反転やコントラストの低下を
生じることがなく、視認性に優れたものとなる。

【００７８】

【発明の効果】本発明の半透過半反射性偏光素子を用い
れば、反射輝度が従来品よりも明るい半透過半反射型液
晶表示装置が得られ、透過での使用においても、表示画
像の反転がなく、見やすい表示画面を与えるものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半透過半反射性偏光素子につい
て、いくつかの例を示す断面模式図である。

【図２】反射型直線偏光素子の偏光透過軸と二色性直線
偏光素子の偏光透過軸が交差する角度の関係を模式的に
示す斜視図である。

【図３】本発明に係る半透過半反射型液晶表示装置の一
例を示す断面模式図である。

【図４】本発明に係る半透過半反射型液晶表示装置の別
の例を示す断面模式図である。

【図５】本発明に係る半透過半反射型液晶表示装置のも
う一つ別の例を示す断面模式図である。

【図６】実施例における透過輝度の測定システムを示す
断面模式図である。

【図７】実施例における反射輝度の測定システムを示す
断面模式図である。

【図８】従来の半透過半反射型液晶表示装置の一例を示
す断面模式図である。

【図９】従来の半透過半反射型液晶表示装置の別の例を
示す断面模式図である。

【図１０】従来の半透過半反射性偏光素子について、二
つの例を示す断面模式図である。

【符号の説明】

１０〜１３……半透過半反射性偏光素子、 ２１……二色性直線偏光素子、 ２１ａ…二色性直線偏光素子の偏光透過軸、 ２２……反射型直線偏光素子、 ２２ａ…反射型直線偏光素子の偏光透過軸、 ２３……光拡散層、 ２４……位相差素子、 ３０……液晶セル、 ３１，３２……透明電極、 ３３……液晶層、 ４１……前面側二色性直線偏光素子、 ４２……前面側位相差素子、 ５１……光源、 ５２……導光板、 ５３……反射板、 ５４……反射鏡、 ５５……拡散シート、 ６１，６２……光源装置、 ６４〜６６……偏光光源装置、 ６７〜６９……半透過半反射型液晶表示装置、 ７１……サンプル、 ７２，７３……ガラス板、 ７４……偏光検出素子、 ７５……黒い紙、 ７６……輝度計、 ７７……環状蛍光灯、 ７８……照明角度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA05 BA07 BA42 BB03 BB63 BC22 2H091 FA07X FA07Z FA08X FA08Z FA15Z FB02 FB06 FD07 FD08 5G435 AA03 BB12 BB15 BB16 DD13 EE27 EE33 FF03 FF05 FF06 FF08 GG22 KK07

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二色性直線偏光素子と反射型直線偏光素子
   とが同一光路上に積層され、かつ、反射型直線偏光素子
   の偏光反射軸方向に振動する偏光の該積層体における透
   過率が、反射型直線偏光素子の偏光透過軸方向に振動す
   る偏光の該積層体における透過率の２倍以上となるよう
   に、二色性直線偏光素子と反射型直線偏光素子の偏光透
   過軸が交差して配置されてなることを特徴とする半透過
   半反射性偏光素子。
2. 【請求項２】二色性直線偏光素子の偏光透過軸と反射型
   直線偏光素子の偏光透過軸との交差する角度が、７０°
   以上９０°以下である請求項１に記載の半透過半反射性
   偏光素子。
3. 【請求項３】二色性直線偏光素子が、ヨウ素系偏光フィ
   ルム又は染料系偏光フィルムである請求項１又は２に記
   載の半透過半反射性偏光素子。
4. 【請求項４】反射型直線偏光素子が、少なくとも２種の
   高分子フィルムの積層体である請求項１〜３のいずれか
   に記載の半透過半反射性偏光素子。
5. 【請求項５】反射型直線偏光素子が、コレステリック液
   晶からなるフィルムと４分の１波長板との積層一体品で
   ある請求項１〜３のいずれかに記載の半透過半反射性偏
   光素子。
6. 【請求項６】二色性直線偏光素子の偏光度が９０％以上
   １００％以下である請求項１〜５のいずれかに記載の半
   透過半反射性偏光素子。
7. 【請求項７】反射型直線偏光素子の偏光度が５０％以上
   ９９％以下である請求項１〜６のいずれかに記載の半透
   過半反射性偏光素子。
8. 【請求項８】さらに光拡散層が、同一光路上に少なくと
   も１層積層されている請求項１〜７のいずれかに記載の
   半透過半反射性偏光素子。
9. 【請求項９】二色性直線偏光素子、反射型直線偏光素
   子、光拡散層の順に積層されている請求項８に記載の半
   透過半反射性偏光素子。
10. 【請求項１０】光拡散層の面内位相差値が３０nm以下で
    ある請求項８又は９に記載の半透過半反射性偏光素子。
11. 【請求項１１】光拡散層が、光拡散性感圧接着剤又は屈
    折率変調型光拡散フィルムである請求項８〜１０のいず
    れかに記載の半透過半反射性偏光素子。
12. 【請求項１２】さらに少なくとも１枚の位相差素子が、
    同一光路上に積層されている請求項１〜１１のいずれか
    に記載の半透過半反射性偏光素子。
13. 【請求項１３】二色性直線偏光素子、反射型直線偏光素
    子、位相差素子の順に積層されている請求項１２に記載
    の半透過半反射性偏光素子。
14. 【請求項１４】隣り合う素子又は層の少なくとも一対が
    感圧接着剤により密着積層されている請求項１〜１２の
    いずれかに記載の半透過半反射性偏光素子。
15. 【請求項１５】請求項１〜１４のいずれかに記載の半透
    過半反射性偏光素子、光源部材及び反射板を備え、該光
    源部材及び反射板がこの順で半透過半反射性偏光素子の
    二色性直線偏光素子側に配置されていることを特徴とす
    る偏光光源装置。
16. 【請求項１６】光源部材が、導光板及びその端部に配置
    された光源で構成される請求項１５に記載の偏光光源装
    置。
17. 【請求項１７】請求項１５又は１６に記載の偏光光源装
    置、液晶セル及び前面側二色性直線偏光素子を備え、該
    液晶セル及び前面側二色性直線偏光素子がこの順で偏光
    光源装置の半透過半反射性偏光素子側に配置されている
    ことを特徴とする半透過半反射型液晶表示装置。
18. 【請求項１８】液晶セルと前面側二色性直線偏光素子と
    の間に、少なくとも１枚の位相差素子が積層されている
    請求項１７に記載の半透過半反射型液晶表示装置。
19. 【請求項１９】液晶セルと前面側二色性直線偏光素子と
    の間に、光拡散層が積層されている請求項１７又は１８
    に記載の半透過半反射型液晶表示装置。
20. 【請求項２０】半透過半反射性偏光素子から前面側二色
    性直線偏光素子に至る各部材の少なくとも一対が感圧接
    着剤により密着積層されている請求項１７〜１９のいず
    れかに記載の半透過半反射型液晶表示装置。