JP2003084137A

JP2003084137A - 半透過半反射性偏光素子及びそれの光学装置への適用

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Publication number: JP2003084137A
Application number: JP2002012613A
Authority: JP
Inventors: Koji Azuma; 浩二東; Taku Honda; 卓本多; Takuya Nishirai; 拓也西来
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-07-02
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2003-03-19
Anticipated expiration: 2022-01-22
Also published as: JP4051933B2

Abstract

(57)【要約】【課題】反射型偏光素子を含む輝度向上システムが適
用され、かつ視認性が向上した半透過半反射性偏光素子
を提供し、それを、偏光光源装置及び半透過半反射型液
晶表示装置に適用する。【解決手段】少なくとも片方の表面が凹凸形状を有す
る高分子フィルム２１と反射型偏光素子２５と二色性偏
光素子２６とが、この順に同一光路上に積層されてなる
半透過半反射性偏光素子１２が提供される。また、片面
に金属化合物からなる高反射率層が形成された高分子フ
ィルムと反射型偏光素子と二色性偏光素子とが、この順
に積層されてなる半透過半反射性偏光素子も提供され
る。半透過半反射性偏光素子１２の高分子フィルム２１
側に光源装置６１を配置して偏光光源装置６４とされ、
さらにこの偏光光源装置６４の半透過半反射性偏光素子
１２側に液晶セル３０と前面側二色性偏光素子４１を配
置して、半透過半反射型液晶表示装置６７とされる。

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、並びに、それに好適な半透過半反射性偏光素子及び
偏光光源装置に関するものである。詳しくは、光の利用
効率を高め、より明るい画面を提供するとともに、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、それを用いた
偏光光源装置及び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。照明源を装置の内
部、すなわち液晶セルの背面側に配置し、そこからの光
を液晶セルに通過させることで表示するようにしたもの
が透過型液晶表示装置であり、特に大型の液晶表示分野
で広く採用されている。一方、照明源を外部環境光と
し、その外部環境光を液晶表示装置内に取り込んで、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１３
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３
０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が側方に配置されている場合、そこか
らの光は、反射鏡５４で反射されて事実上そのすべてが
導光板５２に導かれ、さらに半透過半反射性偏光素子８
０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９５が構成されている。し
たがって従来の半透過半反射性偏光素子８０は、図１４
に示すように、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とが積層された構造と
なっている。

【０００５】このような半透過半反射型液晶表示装置に
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】また、かかる半透過半反射型液晶表示装置
の視認性を向上させるため、半透過半反射性偏光素子に
凹凸形状を施すことが、例えば特開平 9-304617 号公報
に提案されている。これは、半透過半反射性偏光素子に
傾斜形状を施すことにより鏡面反射角度をずらし、それ
によって、半透過半反射型液晶表示装置の最表面にて発
生する外光の映り込み角度から、画像を明るく映し出す
角度をずらすことで、視認性を向上させたものである。

【０００７】一方、透過型液晶表示装置において最近で
は、例えば、特開昭 63-168626号公報、特開平 6-51399
号公報、特開平 6-324333 号公報及び特表平 9-511844
号公報に記載されているような、反射型偏光素子を用い
た輝度向上システムが採用されてきた。このシステム
は、透過型液晶表示装置における光源である導光板と背
面側二色性偏光素子の間に、反射型偏光素子を介在させ
ることで、光源又は導光板からの出射光の偏光成分の片
成分が背面側二色性偏光素子に吸収される前に、当該片
成分を反射させて光源又は導光板に戻し、偏光変換又は
偏光解消させて、光をリサイクル利用するものである。

【０００８】ところが、このような輝度向上システムを
従来の半透過半反射型液晶表示装置に適用しようとして
も、従来の半透過半反射型液晶表示装置では、図１３に
示すように、背面側二色性偏光素子８５と光源装置６１
又は導光板５２との間に半透過半反射性機能を有する光
学フィルム８６が介在するため、反射型偏光素子を光源
装置６１又は導光板６２上に配置した場合には、その光
学フィルム８６のところで偏光状態が崩れてしまい、十
分な効果を発現することができなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、視認性を向上させるために凹凸形状を採用するとと
もに、そこに輝度向上システムを適用した半透過半反射
性偏光素子を提供し、それにより、半透過半反射型液晶
表示装置を透過型として使用する際の明るさを向上させ
ることにある。本発明の別の目的は、輝度向上システム
が適用され、透過型としての使用を重視しながらも、僅
かな反射性能を付与することで、太陽光下で反射型とし
て使用する際の視認性を向上させることにある。本発明
のさらにもう一つの目的は、このような半透過半反射性
偏光素子を用いた偏光光源装置及び半透過半反射型液晶
表示装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、表面に凹
凸形状を有する高分子フィルムを採用し、これと反射型
偏光素子と二色性偏光素子との積層順序を特定すること
により、半透過半反射型液晶表示装置の視認性を良好に
維持したまま、反射型偏光素子による輝度向上効果が発
現できることを見出した。また、特定の高反射率層が形
成された高分子フィルムを採用し、これと反射型偏光素
子と二色性偏光素子との積層順序を特定することによっ
ても、半透過半反射型液晶表示装置の視認性を良好に維
持したまま、反射型偏光素子による輝度向上効果が発現
できることを見出した。そしてこれらの知見に基づき、
本発明を完成するに至った。

【００１１】すなわち本発明の第一の見地からは、少な
くとも片方の表面が凹凸形状を有する高分子フィルム
と、反射型偏光素子と、二色性偏光素子とが、この順に
同一光路上に積層されてなる半透過半反射性偏光素子が
提供される。ここで、凹凸形状は、ランダムな粗面でも
よいし、規則的な形状であってもよい。さらに凹凸形状
は、半透過半反射性偏光素子の外側に配置されてもよい
し、高分子フィルムと反射型偏光素子の間に配置されて
もよい。また、反射率を高めるために、高反射率層を凹
凸面上に形成してもよい。高反射率層としては、金属又
は金属化合物からなる少なくとも１層の薄膜層が好適に
使用される。

【００１２】特に高反射率層として金属化合物からなる
層を採用した場合は重要であって、この場合には、この
高反射率層を形成する高分子フィルムの表面が凹凸形状
を有しなくても、良好な結果が得られる。そこで、本発
明の第二の見地からは、片面に金属化合物からなる高反
射率層が形成された高分子フィルムと、反射型偏光素子
と、二色性偏光素子とが、この順に積層されてなる半透
過半反射性偏光素子が提供される。

【００１３】上記第一及び第二の見地から特定する半透
過半反射性偏光素子における反射型偏光素子には、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
品が、好適に使用される。また二色性偏光素子には、ヨ
ウ素系偏光フィルム又は染料系偏光フィルムが好適に使
用される。

【００１４】これら本発明の半透過半反射性偏光素子を
構成するいずれかのフィルム又は素子の間、あるいは外
側に、さらに光拡散層を積層することもできる。この光
拡散層は、面内位相差値が３０nm以下であるものが好ま
しく、光拡散性を有する感圧型を含む接着剤であっても
よい。また、本発明の半透過半反射性偏光素子を構成す
るフィルム、素子及び層のうち、隣り合う少なくとも一
対は、感圧接着剤により密着積層されているのが好まし
い。

【００１５】本発明の第三の見地からは、上記第一又は
第二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高分子フィルム側に光源部材と反
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。
サイドライト式光源装置とは、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が、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。

【００１６】本発明の第四の見地からは、上記第三の見
地から特定する偏光光源装置を用いた半透過半反射型液
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、隣り合うすべて
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。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明を明確にするため、その具
体例を示す図面を参照しながら、以下に詳細な説明を行
う。本発明において第一の見地から特定する半透過半反
射性偏光素子１０は、図１に断面模式図で示すように、
少なくとも片方の面が凹凸形状を有する高分子フィルム
２１と反射型偏光素子２５と二色性偏光素子２６とが同
一光路上に積層されたものである。図１の（ａ）に示す
例では、高分子フィルム２１の凹凸形状が半透過半反射
性偏光素子１０の外側となるように配置されている。同
（ｂ）に示す例では、凹凸形状が高分子フィルム２１の
反射型偏光素子２５側となるように配置されている。こ
こで、凹凸形状の効果を十分に発現させるためには、凹
凸形状を境として屈折率差が必要である。したがって、
凹凸形状が、高分子フィルム２１と反射型偏光素子２５
の間に配置され、かつ、感圧接着剤を介して密着積層さ
れる場合には、感圧接着剤と凹凸形状を形成する材質と
の間で、少なくとも０.０１以上の屈折率差が必要とな
る。なお、この半透過半反射性偏光素子１０は、さらに
他の適当な素子が積層されていてもよい。

【００１８】高分子フィルム２１の少なくとも片方の表
面に形成される凹凸の具体的な形状は特に制限されず、
ランダムな粗面でもよいし、規則的な構造を有するもの
でもよい。規則的な構造としては、例えば、図２に示す
ようなストライプ状の構造を挙げることができ、その断
面は、図３の（ａ）に示すような鋸刃状や、同（ｂ）に
示すような二等辺三角形状、同（ｃ）に示すような波状
でもよい。また規則的な構造として、例えば、図４に示
すような格子状の構造を用いてもよく、格子の各単位
は、四角錘などの角錐でもよいし、円錐でもよいし、半
球状でもよいし、波状でもよい。これらの形状は複合化
されていてもよいし、さらに、規則的な形状に加えて、
より細かなランダムな形状が付与されていてもよい。

【００１９】ランダムな粗面は、エンボスロールによる
形状の転写、金属等により表面を削り取るヘアーライン
処理、微粒子を表面に吹きつけるサンドブラスト法、シ
リカやポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、シリ
コーンなどの球状あるいは不定形状微粒子を分散した熱
硬化性又は光硬化性の樹脂を表面に塗布して硬化皮膜を
形成する方法など、公知の各種方法により設けることが
できる。規則的な形状の粗面は、ダイスによる押出法
や、ロールによる型押し法など、公知の各種方法により
設けることができる。規則的な凹凸形状の場合、凹凸の
間隔は、本発明の半透過半反射性偏光素子が液晶表示装
置に用いられることを考慮すれば、１０〜５００μm が
好ましい範囲である。角度や傾きなどは、所望とする性
能に合わせて自由に設定できる。

【００２０】これらの凹凸形状の上には、反射率を高め
る層を形成するのが好ましい。すなわち、かかる層を形
成しない場合の高分子フィルムの反射率を１として、層
を形成することにより反射率が１.５倍以上高くなる高
反射率層を形成させることが好ましい。高反射率層の材
質は特に限定されず、有機物、金属、金属化合物などを
使用することができる。これらのなかでも金属又は金属
化合物が好適であり、とりわけ金属化合物が好適であ
る。有機物としては、分子内にアクリロイル基、メタク
リロイル基、アリール基、エポキシ基、ビニル基などを
有する熱硬化性又は光硬化性の樹脂から形成された硬化
皮膜などが使用できる。金属としては、アルミニウム、
銀などが好適に使用できる。金属化合物は、一般に無機
のものであり、無機酸化物、無機硫化物、無機弗化物な
どを使用することができる。無機酸化物の例としては、
酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化
セリウム、酸化インジウム−錫、酸化タングステン、酸
化モリブデン、酸化アンチモン、酸化アルミニウム、酸
化ジルコニウムなどを挙げることができる。無機硫化物
の例としては、硫化亜鉛、硫化アンチモンなどを挙げる
ことができる。無機弗化物の例としては、弗化アルミニ
ウム、弗化バリウム、弗化カルシウム、弗化セリウム、
弗化アルミニウム、弗化ランタン、弗化鉛、弗化リチウ
ム、弗化マグネシウム、弗化ニオブ、弗化サマリウム、
弗化ナトリウム、弗化ストロンチウム、弗化イットリウ
ムなどを挙げることができる。高反射率層を設ける場合
は、少なくとも１層あればよいが、必要に応じて多層と
してもよい。

【００２１】これらの有機物、金属又は金属化合物から
なる高反射率層の厚みは、所望とする反射性能に応じて
決定される。特に高屈折率の有機物又は金属化合物の場
合には、光学薄膜層としての干渉効果が期待できるた
め、層の光学的な厚みを、可視光域の特定波長の４分の
１の厚み、又はその自然数倍とすることで反射率を高め
ることができる。「光学的な厚み」は、例えば、Ｍ．ボ
ルンとＥ．ウォルフによる「光学の原理Ｉ」（東海大学
出版会，1985年，第５刷発行）の第９１〜９９頁（英語
版は Pergamon Press から発行）に記載されている。

【００２２】本発明において第二の見地から特定する半
透過半反射性偏光素子１１は、図５に断面模式図で示す
ように、片面に金属化合物からなる高反射率層２３が形
成された高分子フィルム２０と反射型偏光素子２５と二
色性偏光素子２６とが、この順に積層されたものであ
る。この場合も、各層は同一光路上に積層される。この
場合、反射型偏光素子２５及び二色性偏光素子２６は、
高分子フィルム２０の高反射率層２３側に配置してもよ
いが、一般には図５に示すように、高分子フィルム２０
の高反射率層２３とは反対側に配置するのが好ましい。
高反射率層２３のための金属化合物としては、先に挙げ
た無機酸化物、無機硫化物及び無機弗化物が、同様に用
いられる。第二の見地から特定する発明は、高反射率層
として金属化合物を採用した場合には、それを形成する
高分子フィルム２０の表面状態の如何にかかわらず、良
好な結果が得られることを見出したものである。そこで
この場合には、高分子フィルム２０の高反射率層２３が
形成される面は、平滑な面であってもよいし、もちろん
前述したようなランダム又は規則的な凹凸が形成された
面であってもよい。

【００２３】第一及び第二の見地から特定する半透過半
反射性偏光素子における高分子フィルムの材質は、光線
を透過するものであれば特に制限なく使用できる。例え
ば、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフ
ィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹
脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタ
レートのようなポリエステル系樹脂、ノルボルネン系樹
脂のような環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリエーテルサルフ
ォン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリビニルアルコ
ール系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリメタクリレ
ート系樹脂などの合成熱可塑性高分子、エポキシ樹脂や
フェノール樹脂、ウレタン樹脂などの合成熱硬化性高分
子、二酢酸セルロースや三酢酸セルロースのようなセル
ロース系樹脂などの天然高分子が使用できる。高分子フ
ィルムは、必要に応じて２層以上の積層フィルムとする
こともできる。その場合、各層の高分子の材質は、同一
でもよいし、互いに異なっていてもよい。

【００２４】高分子が無色透明又は白色であれば、それ
が組み込まれた半透過半反射型液晶表示装置を透過型で
使用した際に白色が表示されるため、通常の使用には好
ましいが、装飾性を持たせるために有色の高分子を用い
たり、顔料又は染料を添加して着色したりすることもで
きる。また、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの公知の高
分子用添加剤を添加することもできる。さらにこれらの
高分子フィルムには、必要に応じて、鹸化処理やコロナ
処理、易接着処理や離型処理などの化学的・物理的処理
を施してもよい。

【００２５】反射型偏光素子２５は、特定振動方向の偏
光を透過し、それと直交する偏光を反射するものであ
る。反射型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。

【００２６】このような反射型偏光素子としては、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
用した反射型偏光素子（例えば、特表平 6-508449 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
反射型偏光素子（例えば、特開平 2-308106 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偏光素子（例えば、米国特許
第 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、粒子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偏光素子（例えば、特開平 9-297
204 号公報に記載のもの）、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。

【００２７】反射型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半透過半反射性偏光素
子を使用する場合には、反射型偏光素子は薄いほうが好
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。なかでも、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１／４波長板との積層一体品は、好適な
反射型偏光素子の例である。

【００２８】二色性偏光素子２６は、特定振動方向の偏
光光を透過し、それと直交する方向の偏光光を吸収する
ものである。二色性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いう。

【００２９】このような二色性偏光素子としては、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。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、
薄いほうが好ましく、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。

【００３０】本発明においては、反射型偏光素子２５の
偏光透過軸と二色性偏光素子２６の偏光透過軸は、略平
行になるように配置する。これらの偏光透過軸は、完全
に平行となるように配置するのが最も好ましい。このよ
うに配置することで、反射型偏光素子による輝度向上シ
ステムを有効に利用することができる。

【００３１】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、図６に示すように、凹凸形状を有す
る高分子フィルム２１、反射型偏光素子２５及び二色性
偏光素子２６に加えて、光拡散層２７を設け、半透過半
反射性偏光素子１２とすることができる。光拡散層２７
の積層位置は特に制限されず、図６の（ａ）に示す高分
子フィルム２１と反射型偏光素子２５の間、同（ｂ）に
示す反射型偏光素子２５と二色性偏光素子２６の間、同
（ｃ）に示す二色性偏光素子２６の外側のいずれでもよ
い。また、図７に示すように、金属化合物からなる高反
射率層２３が形成された高分子フィルム２０、反射型偏
光素子２５及び二色性偏光素子２６に加えて、光拡散層
２７を設け、半透過半反射性偏光素子１３とすることが
できる。この場合も、光拡散層２７の積層位置は特に制
限されず、図７の（ａ）に示す高分子フィルム２０と反
射型偏光素子２５の間、同（ｂ）に示す反射型偏光素子
２５と二色性偏光素子２６の間、同（ｃ）に示す二色性
偏光素子２６の外側のいずれでもよい。

【００３２】光拡散層２７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２７は、高い全光線透過率を示す
ほうがよいことから、その全光線透過率は、８０％以上
であるのが好ましく、より好ましくは９０％以上であ
る。また、光拡散層２７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）×１００（％）で表される数
値である。

【００３３】光拡散層２７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。

【００３４】本発明による半透過半反射性偏光素子の取
扱い性を容易にするために、構成するフィルムや素子間
を感圧接着剤で密着するのが好ましい。密着すること
で、不要な反射による光のロスを防ぐこともできる。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、また５０μm以下である。

【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、ポリカーボネート系樹
脂、ポリアリレート系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、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てなるフィルム、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”、日本石油化学株式会社
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。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することが望まし
い。

【００３６】以上のような、凹凸形状を有する高分子フ
ィルムと反射型偏光素子と二色性偏光素子を積層してな
る半透過半反射性偏光素子、又は金属化合物からなる高
反射率層が形成された高分子フィルムと反射型偏光素子
と二色性偏光素子を積層してなる半透過半反射性偏光素
子は、その高分子フィルム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８〜図１０に断面模式図で示す例
をもとに説明する。

【００３７】図８及び図９に示す例では、図６（ｃ）に
示したのと同じ、凹凸形状を有する高分子フィルム２
１、反射型偏光素子２５、二色性偏光素子２６、光拡散
層２７の順で積層された半透過半反射性偏光素子１２の
高分子フィルム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が構成されている。

【００３８】図８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１２の高分子フィルム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１２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
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。

【００３９】一方、図９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の高分子フィルム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１２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。

【００４０】このように本発明による偏光光源装置は、
図１及び図５〜７に例を示した半透過半反射性偏光素子
１０〜１３のいずれかの高分子フィルム２０又は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８に例を示す
いわゆるサイドライト式光源装置、図９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８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。

【００４１】図１０の例では、図１の（ａ）又は（ｂ）
に示したのと同じ凹凸形状を有する高分子フィルム２
１、反射型偏光素子２５及び二色性偏光素子２６が積層
された半透過半反射性偏光素子１０の高分子フィルム２
１側に、光源装置６１を配置して、偏光光源装置６６が
構成されている。この例における光源装置６１は、図８
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３
０の背面に対向配置され、液晶セル３０の前面側には、
光拡散層２７、位相差素子４２、二色性偏光素子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。

【００４２】なお、図８〜図１０には、凹凸表面を有す
る高分子フィルム２１に反射型偏光素子２５及び二色性
偏光素子２６が積層された半透過半反射性偏光素子１０
又は１２を用いて、偏光光源装置６４〜６６及び半透過
半反射型液晶表示装置６７〜６９を構成した例を示した
が、これらの図における半透過半反射性偏光素子１０又
は１２に替えて、図５又は図７に示したような、高反射
率層２３が形成された高分子フィルム２０に反射型偏光
素子２５及び二色性偏光素子２６が積層された半透過半
反射性偏光素子１１又は１３を用いても、同様に偏光光
源装置及び半透過半反射型液晶表示装置を作製できるこ
とは、以上の説明から容易に理解されるであろう。

【００４３】図８〜図１０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、あるいはこれらの図で半透
過半反射性偏光素子を図５又は図７に示すものに変えた
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６２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。

【００４４】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。

【００４５】図８及び図１０に示す導光板５２は、光源
５１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は、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。

【００４６】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。

【００４７】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、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。

【００４８】本発明の半透過半反射型液晶表示装置は、
図８〜図１０に例を示すような、偏光光源装置６４〜６
６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３０と前面側二色性偏光素子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
偏光素子４１との間には、必要に応じて、位相差素子４
２を１枚又は複数枚配置することができ、また図１０に
示すように、光拡散層２７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
り合うすべての部材同士が感圧接着剤により密着積層さ
れているのが一層好ましい。

【００４９】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。

【００５０】前面側二色性偏光素子４１については、先
に、本発明の半透過半反射性偏光素子を構成する二色性
偏光素子として説明したのと同様のものを用いることが
できる。液晶セル３０と前面側二色性偏光素子４１との
間に必要に応じて配置される位相差素子４２について
も、先に、本発明の半透過半反射性偏光素子に光学補償
を行うために積層しうる位相差素子として説明したのと
同様のものを用いることができる。さらに、液晶セル３
０の前面側に光拡散層を積層する場合も、先に半透過半
反射性偏光素子に積層しうる光拡散層として説明したの
と同様のものを用いることができる。

【００５１】

【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、二色性偏光素子や反射型偏光素
子の視感度補正透過率及び視感度補正偏光度は、次のよ
うにして求めることができる。

【００５２】（１）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・プリズムを設置する。その偏光
光の光路上に、感圧接着剤を介してガラス板に偏光素子
を貼合したものを、偏光光が垂直に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) を求める。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
過率とする。

【００５３】（２）視感度補正偏光度上記（１）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）により求める。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）

【００５４】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) とする。これらを用いて、視感度補正偏
光度Ｐy を式（III）により求める。Ｐy＝[{Ｙ(平行)−Ｙ(直交)}／{Ｙ(平行)＋Ｙ(直交)}]^1/2 （III）

【００５５】まず、以下の各素子及び層を用いて半透過
半反射性偏光素子を作製し、それを液晶表示装置に適用
する例を示す。

【００５６】（Ａ）二色性偏光素子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”及び“スミカラ
ン SR1872A”（いずれも商品名）。各二色性偏光素子の
視感度補正透過率及び視感度補正偏光度は、表１のとお
りである。

【００５７】（Ｂ）反射型偏光素子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）。この反
射型偏光素子の視感度補正透過率及び視感度補正偏光度
は、表１のとおりである。

【００５８】

【表１】

【００５９】（Ｃ）凹凸表面を有する高分子フィルム住友スリーエム株式会社から販売されており、片面に規
則性のプリズム状凹凸を有するシートである“BEF-II
I”及び“RBEF”、並びに、片面に規則性の断面鋸刃状
凹凸を有するシートである“IDF-II”（いずれも商品
名）。

【００６０】（Ｄ）光拡散層表２に示す全光線透過率及びヘイズ率を有する光拡散性
の感圧接着剤Ｗ又は感圧接着剤Ｖ。これらの感圧接着剤
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、住友化学工業株式会社から販売されてい
る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 SR1862APW”の末尾「Ｗ」が、感圧接着剤（粘
着剤）の品番を表す。

【００６１】

【表２】

【００６２】実施例１プリズム形状の凹凸表面を有する高分子フィルム“BEF-
III”、光拡散層となる感圧接着剤Ｗ、反射型偏光素子
“DBEF”、アクリレート系感圧接着剤、及び二色性偏光
素子“スミカラン SR1862A”をこの順で、かつ“BEF-II
I”の凹凸形状面が外側となるように密着積層して、図
６（ａ）と同様の層構成を有する半透過半反射性偏光素
子とする。なお、反射型偏光素子“DBEF”と二色性偏光
素子“スミカラン SR1862A”とは、偏光透過軸が同一方
向となるようにする。これを半透過半反射型液晶表示装
置に適用すれば、プリズム形状の凹凸表面を有する高分
子フィルム“BEF-III”による外部環境光の再帰反射
と、反射型偏光素子“DBEF”による偏光のリサイクルシ
ステムにより、正面付近では特に、反射型で見た場合に
明るくなる。

【００６３】実施例２断面鋸刃形状の凹凸表面を有する高分子フィルム“IDF-
II”、アクリレート系感圧接着剤、反射型偏光素子“DB
EF”、光拡散層となる感圧接着剤Ｖ、及び二色性偏光素
子“スミカラン SR1872A”をこの順で、かつ“IDF-II”
の凹凸形状面が外側となるように密着積層して、図６
（ｂ）と同様の層構成を有する半透過半反射性偏光素子
とする。なお、反射型偏光素子“DBEF”と二色性偏光素
子“スミカラン SR1872A”とは、偏光透過軸が同一方向
となるようにする。断面鋸刃形状の凹凸表面を有する高
分子フィルム“IDF-II”により外部環境光の反射輝度分
布は傾くので、二色性偏光素子表面での外部環境光の映
り込み角度からずれる。したがって、この半透過半反射
性偏光素子を液晶表示装置に適用すれば、最表層での外
部環境光映り込み角度から、表示画面の明るく見える角
度がずれるため、視認性のよい表示装置を得ることがで
きる。

【００６４】実施例３プリズム形状の先端が丸くカットされた凹凸表面形状を
有する高分子フィルム“RBEF”、シリコーン系感圧接着
剤、反射型偏光素子“DBEF”、光拡散層となる感圧接着
剤Ｖ、及び二色性偏光素子“スミカラン SR1872A”を、
この順で、かつ“RBEF”の凹凸形状面が内側（反射型偏
光素子“DBEF”側）となるように密着積層して、図６
（ｂ）と同様の層構成（ただし、高分子フィルム２１の
凹凸形状面の位置は逆である）を有する半透過半反射型
偏光素子とする。なお、反射型偏光素子“DBEF”と二色
性偏光素子“スミカラン SR1872A”とは、偏光透過軸が
同一方向となるようにする。これを半透過半反射型液晶
表示装置に適用すれば、プリズム形状の先端が丸くカッ
トされた凹凸表面を有する高分子フィルム“RBEF”によ
る光源装置からの出射光が再帰反射されるとともに、反
射型偏光素子“DBEF”による偏光のリサイクルシステム
により、正面付近では特に、透過型で見た場合に明るく
なる。

【００６５】次に、以下の各素子及び層を用いて半透過
半反射性偏光素子を作製し、それを液晶表示装置に適用
する例を示す。

【００６６】（Ａ）二色性偏光素子実施例１〜３に示したのと同じ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“スミカラン S
R1872A”。

【００６７】（Ｂ）反射型偏光素子実施例１〜３に示したのと同じ住友スリーエム株式会社
から販売されている反射型偏光素子“DBEF”。

【００６８】（Ｃ）高分子フィルム（C-1）ランダムな凹凸表面を有する高分子フィルムキャスト法により製膜された三酢酸セルロースフィルム
の片面に微粒子を分散した光硬化性樹脂からなる粗面の
硬化皮膜である防眩処理層が形成され、他面が鹸化処理
されている“AG5-TAC”及び“AG6-TAC”（住友化学工業
株式会社から入手可能、偏光フィルムの被覆用高分子フ
ィルムとして使用されるもの）。これらの光線透過率と
光線反射率を表３に示す。

【００６９】（C-2）平滑面を有する高分子フィルムキャスト法により製膜された三酢酸セルロースフィルム
の片面に平滑なハードコート層が形成され、他面が鹸化
処理された“HC-TAC”（住友化学工業株式会社から入手
可能、偏光フィルムの被覆用高分子フィルムとして使用
されるもの）。これの光線透過率と光線反射率を表３に
示す。

【００７０】（C-3）高反射率層が形成された高分子フ
ィルム上記高分子フィルム AG5-TAC、AG6-TAC 又は HC-TAC の
防眩処理層上又はハードコート層上に、金属化合物であ
る酸化ニオブ（Nb₂O₅）又は硫化亜鉛（ZnS）を蒸着法に
より積層したもの。これらの光線透過率と光線反射率を
表３に示す。

【００７１】

【表３】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 高分子フィルム高反射率層光線透過率光線反射率 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ AG5-TAC なし 90 % 9 % AG6-TAC なし 89 % 9 % HC-TAC なし 92 % 9 % ─────────────────────── AG5-TAC Nb₂O₅ 74 % 22 % AG6-TAC Nb₂O₅ 75 % 22 % HC-TAC Nb₂O₅ 75 % 22 % ─────────────────────── AG5-TAC ZnS 69 % 27 % AG6-TAC ZnS 66 % 29 % HC-TAC ZnS 72 % 27 % ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００７２】なお、この表における光線透過率は、スガ
試験機株式会社製のヘイズコンピューター“HGM-2DP”
を用いて測定した全光線透過率であり、光線反射率は、
株式会社村上色彩技術研究所製の反射率・透過率計“HR
-100”を用いて測定した値である。

【００７３】（Ｄ）光拡散層光拡散性の感圧接着剤Ｂ。これの全光線透過率は９４.
１％、ヘイズ率は７８％である。

【００７４】実施例４図１１の（ａ）に示すように、ランダムな凹凸面を有す
る高分子フィルム２２である“AG5-TAC”、反射型偏光
素子２５である“DBEF”、及び二色性偏光素子２６で
ある“スミカラン SR1872A”をこの順で、“AG5-TAC”
の凹凸面が外側になるように感圧接着剤を用いて密着積
層し、半透過半反射性偏光素子１０を作製した。さらに
この半透過半反射性偏光素子１０の二色性偏光素子２６
側に、感圧接着剤を介して１.１mm 厚のガラス板７５を
密着積層した。一方、カシオ計算機株式会社製のペンタ
ッチ式携帯情報端末（ポケットＰＣとも呼ばれる）“カ
シオペア E-700”からタッチパネルと液晶パネルを取り
外し、その光源装置７４のみを使用できる状態にした。
この光源装置７４上に、上記のガラス板７５が密着積層
された半透過半反射性偏光素子１０を、ガラス板７５が
上側となるように配置して、偏光光源装置を作製した。
この偏光光源装置の透過輝度及び反射輝度を以下に示す
方法で測定し、結果を表４に示した。反射輝度は３５０
cd／m²以上であり、屋外で反射型として使用できる。

【００７５】・輝度評価方法大塚光学株式会社製のラウンドルーペ（商品名“ENV-B-
2”）からルーペを取り外したものの台座上に、上で作
製した偏光光源装置を水平に配置した。図１２に示すよ
うに、ラウンドルーペの環状蛍光灯７１を水平に配置
し、さらに台座からの高さを調節することで、環状蛍光
灯点灯時の台座に対する照明角度７３（台座の法線方向
に対するライトの傾き）を１５°に調節した。台座の上
方には、輝度計７２（株式会社トプコン製の商品名“BM
-7”）を輝度測定用に配置した。この装置を用いて、光
源装置７４を点灯し、環状蛍光灯７１を消灯した状態
で、輝度計により偏光光源装置の透過輝度を測定した。
また、光源装置７４を消灯し、環状蛍光灯７１を点灯し
た状態で、輝度計により偏光光源装置の反射輝度を測定
した。測定は、すべて暗室にて行った。

【００７６】実施例５ “AG5-TAC”に替えて“AG6-TAC”を使用した以外は、実
施例４と同一の構成により、半透過半反射性偏光素子を
作製し、さらに偏光光源装置を作製した。この偏光光源
装置の透過輝度及び反射輝度を測定し、結果を表４に示
した。反射輝度は３５０cd／m²以上であり、屋外で反射
型として使用できる。

【００７７】実施例６実施例４で使用した“AG5-TAC” に替えて、表３に示さ
れる酸化ニオブ膜を積層した“AG5-TAC” を使用した以
外は、実施例４と同一の構成により、半透過半反射性偏
光素子を作製し、さらに偏光光源装置を作製した。この
偏光光源装置の透過輝度及び反射輝度を測定し、結果を
表４に示した。反射輝度は４００cd／m²以上であり、屋
外での反射型としての使用において、視認性が向上する
ことが認められた。

【００７８】実施例７実施例５で使用した“AG6-TAC” に替えて、表３に示さ
れる酸化ニオブ膜を積層した“AG6-TAC” を使用した以
外は、実施例５と同一の構成により、半透過半反射性偏
光素子を作製し、さらに偏光光源装置を作製した。この
偏光光源装置の透過輝度及び反射輝度を測定し、結果を
表４に示した。反射輝度は４００cd／m²以上であり、屋
外での反射型としての使用において、視認性が向上する
ことが認められた。

【００７９】実施例８実施例４で使用した“AG5-TAC” に替えて、表３に示さ
れる酸化亜鉛膜を積層した“AG5-TAC” を使用した以外
は、実施例４と同一の構成により、半透過半反射性偏光
素子を作製し、さらに偏光光源装置を作製した。この偏
光光源装置の透過輝度及び反射輝度を測定し、結果を表
４に示した。反射輝度は５００cd／m²以上であり、屋外
で反射型として良好に使用できる。

【００８０】実施例９実施例５で使用した“AG6-TAC” に替えて、表３に示さ
れる酸化亜鉛膜を積層した“AG6-TAC” を使用した以外
は、実施例５と同一の構成により、半透過半反射性偏光
素子を作製し、さらに偏光光源装置を作製した。この偏
光光源装置の透過輝度及び反射輝度を測定し、結果を表
４に示した。反射輝度は４００cd／m²以上であり、屋外
での反射型としての使用において、視認性が向上するこ
とが認められた。

【００８１】実施例１０この例では、表３に示される平滑面を有する高分子フィ
ルム“HC-TAC”のハードコート層上に酸化ニオブ膜を積
層したものを用いた。そして、図１１の（ｂ）に示すよ
うに、酸化ニオブからなる高反射率層２３が積層された
高分子フィルム２０の酸化ニオブ膜と反対側の面に、反
射型偏光素子２５である“DBEF”及び二色性偏光素子２
６である“スミカラン SR1872A”をこの順でそれぞれ感
圧接着剤を用いて密着積層し、さらにその上に光拡散層
２７である感圧接着剤Ｂを配置して、半透過半反射性偏
光素子１３を作製した。この半透過半反射性偏光素子１
３の光拡散層２７（感圧接着剤Ｂ）上には、１.１mm 厚
のガラス板７５を密着積層した。次に実施例４と同様に
して、光源装置７４の上に、上記のガラス板７５が密着
積層された半透過半反射性偏光素子１３を、ガラス板７
５が上側となるように配置して、偏光光源装置を作製し
た。この偏光光源装置について、透過輝度及び反射輝度
を実施例４と同様の方法で測定し、結果を表４に示し
た。反射輝度は５００cd／m²以上であり、屋外で反射型
として良好に使用できる。

【００８２】実施例１１実施例１０で使用した酸化ニオブ膜が積層された“HC-T
AC”に替えて、表３に示される硫化亜鉛膜が積層された
“HC-TAC”を使用した以外は、実施例１０と同一の構成
により半透過半反射性偏光素子を作製し、さらに偏光光
源装置を作製した。この偏光光源装置の透過輝度及び反
射輝度を測定し、結果を表４に示した。反射輝度は５０
０cd／m²以上であり、屋外での反射型としての使用にお
いて視認性が一層向上することが認められた。

【００８３】

【表４】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 高分子フィルム高反射率層透過輝度反射輝度 (cd／m²) (cd／m²) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例４ AG5-TAC なし 660 378 実施例５ AG6-TAC なし 653 372 ───────────────────────── 実施例６ AG5-TAC Nb₂O₅ 565 446 実施例７ AG6-TAC Nb₂O₅ 562 462 ───────────────────────── 実施例８ AG5-TAC ZnS 531 517 実施例９ AG6-TAC ZnS 551 484 ───────────────────────── 実施例10 HC-TAC Nb₂O₅ 495 518 実施例11 HC-TAC ZnS 475 587 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００８４】

【発明の効果】本発明により、表面に凹凸形状を有する
高分子フィルム又は高反射率層を有する高分子フィルム
に、反射型偏光素子と二色性偏光素子とが積層された半
透過半反射性偏光素子を液晶表示装置に適用すれば、反
射特性が改善されるとともに、反射型偏光素子に基づく
輝度向上システムにより、透過輝度の向上が得られる。
特に、高反射率層として金属酸化物や金属弗化物のよう
な金属化合物を採用すれば、透過輝度を高い値に維持し
たまま、反射輝度の向上も得られる。

【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のうち、
凹凸表面を有する高分子フィルムを用いる場合の例を示
す断面模式図である。

【図２】凹凸形状の一例を模式的に示す斜視図である。

【図３】凹凸形状の断面について、いくつかの例を模式
的に示す図である。

【図４】凹凸形状の別の例を模式的に示す斜視図であ
る。

【図５】本発明に係る半透過半反射性偏光素子のうち、
高反射率層が形成された高分子フィルムを用いる場合の
例を示す断面模式図である。

【図６】本発明に係る半透過半反射性偏光素子につい
て、光拡散層を積層する場合のいくつかの例を示す断面
模式図である。

【図７】本発明に係る半透過半反射性偏光素子につい
て、光拡散層を積層する場合のいくつかの例を示す断面
模式図である。

【図８】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９】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１０】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１１】実施例で作製した偏光光源装置の層構成を示
す断面模式図である。

【図１２】実施例における透過輝度及び反射輝度の測定
法を示す断面模式図である。

【図１３】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１４】従来の半透過半反射性偏光素子の一例を示す
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、２０……高分子フィルム、２１、２２……凹凸表面を有する高分子フィルム、２３……高反射率層、２５……反射型偏光素子、２６……二色性偏光素子、２７……光拡散層、３０……液晶セル、３１，３２……透明電極、３３……液晶層、４１……前面側二色性偏光素子、４２……前面側位相差素子、５１……光源、５２……導光板、５３……反射板、５４……反射鏡、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……環状蛍光灯、７２……輝度計、７３……蛍光灯点灯時の照明角度、７４……光源装置、７５……ガラス板、８０……従来の半透過半反射性偏光素子、８５……二色性偏光素子、８６……半透過半反射性機能を有する光学フィルム、９０……従来の偏光光源装置、９５……従来の半透過半反射型液晶表示装置。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０２Ｆ 1/13363 Ｇ０２Ｆ 1/13363 (72)発明者西来拓也新居浜市惣開町５番１号住友化学工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA25 BA27 BA43 BB03 BB43 BB51 BB63 BC03 BC14 BC22 2H091 FA07X FA07Z FA11X FA14Z FA15Z FA16Z FA31X FA31Z FA41Z FB02 FB08 FB12 FB13 FC01 FD06 HA06 LA16 LA18 LA30 2H099 AA11 BA09 CA07 CA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも片方の表面が凹凸形状を有する
高分子フィルムと、反射型偏光素子と、二色性偏光素子
とが、この順に同一光路上に積層されてなることを特徴
とする半透過半反射性偏光素子。
【請求項２】凹凸形状が規則的なものである請求項１に
記載の半透過半反射性偏光素子。
【請求項３】高分子フィルムの凹凸形状面に高反射率層
が形成されている請求項１又は２に記載の半透過半反射
性偏光素子。
【請求項４】高反射率層が少なくとも１層の金属又は金
属化合物からなる請求項３に記載の半透過半反射性偏光
素子。
【請求項５】片面に金属化合物からなる高反射率層が形
成された高分子フィルムと、反射型偏光素子と、二色性
偏光素子とが、この順に積層されてなることを特徴とす
る半透過半反射性偏光素子。
【請求項６】反射型偏光素子が、少なくとも２種の高分
子フィルムの積層体、又は、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１〜５のいずれかに記載の半透過半反射性偏光素子。
【請求項７】二色性偏光素子が、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１〜６のいずれか
に記載の半透過半反射性偏光素子。
【請求項８】同一光路上のいずれかの位置に少なくとも
１層の光拡散層が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。
【請求項９】光拡散層の面内位相差値が３０nm以下であ
る請求項８に記載の半透過半反射性偏光素子。
【請求項１０】光拡散層が接着性を有する請求項８又は
９に記載の半透過半反射性偏光素子。
【請求項１１】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１〜９のい
ずれかに記載の半透過半反射性偏光素子。
【請求項１２】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、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
高分子フィルム側に配置されていることを特徴とする偏
光光源装置。
【請求項１３】請求項１２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。
【請求項１４】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１３に記載の半透過半反射型液晶表示装置。
【請求項１５】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１３又は１４
に記載の半透過半反射型液晶表示装置。
【請求項１６】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１３〜１５のいず
れかに記載の半透過半反射型液晶表示装置。