JP2003195053A - 偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶表示パネルの側面より入射させた光を効率
よく視認方向に光路変換して薄型軽量で明るく、見易い
表示の液晶表示装置を形成しうる偏光板の開発。 【解決手段】面内の最大屈折率をｎx、面内でｎx方向に
直交する方向の屈折率をｎy、厚さ方向の屈折率をｎz、
厚さをｄとしたとき、（ｎx−ｎy）×ｄにて算出される
面内位相差が１５nm以下の透明保護層（１Ａ、１Ｂ）を
偏光子（１Ｃ）の少なくとも片側に有して、その透明保
護層の光学軸と偏光子の吸収軸が平行関係にあり、かつ
前記の透明保護層が、偏光子が形成する平面に対して３
５〜４８度の角度で傾斜する光路変換斜面（ａ）を具備
する複数の光出射手段（Ａ）を有する偏光板（１）及び
その偏光板を液晶セルの少なくとも片側に配置してなる
液晶表示パネルを具備する液晶表示装置。 【効果】照明光を着色化させにくく、輝度低下を抑制で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、液晶表示パネルの側面よ
り入射させた光を効率よく視認方向に光路変換して薄型
軽量で明るく、像の乱れが少なくて見易い表示の液晶表
示装置を形成しうる偏光板に関する。

【０００２】

【発明の背景】従来、サイドライト型導光板を液晶表示
パネルの視認側に配置してなるフロントライト式の反射
型液晶表示装置では厚さと重量の増大を招くことから、
その薄型軽量化を目的に、液晶表示パネルの視認側セル
基板を介し側面方向からの入射光を反射させて照明光と
して利用しうるようにした反射型液晶表示装置が知られ
ていた（特開平５−１５８０３３号公報）。

【０００３】しかしながら粗面を介した反射光を照明光
とするため、明るい表示を得ることが困難な問題点があ
った。すなわち斯かる反射光は、光の伝送方向に対し正
反射方向に強く反射されて光強度は角度に対し正規分布
的に小さくなるため、液晶表示パネルの正面方向から大
きく傾いた方向に強く出射され、正面方向の普通の視認
方向では暗い表示となる問題点があった。

【０００４】前記に鑑みて、光出射手段を有する光学フ
ィルムを液晶表示パネルの表面に接着し、パネル側面に
配置した光源からの入射光ないしその伝送光を光学フィ
ルムの光出射手段を介し反射させて、液晶表示パネルを
照明する方式も提案されている（特開２０００−１４７
４９９号公報）。しかしながら液晶表示パネルを照明す
る光が着色化する問題点があった。また液晶表示パネル
が偏光板を有する場合に、輝度が低下したり、パネル側
面の光源から遠離るほど輝度が低下して液晶表示が暗く
なり、コントラストが低下する問題点もあった。

【０００５】

【発明の技術的課題】本発明は、前記した照明光の着色
化問題や輝度低下問題を解決して、液晶表示パネルの側
面より入射させた光を効率よく視認方向に光路変換して
薄型軽量で明るく、見易い表示の液晶表示装置を形成し
うる光学部材の開発を課題とする。

【０００６】

【課題の解決手段】本発明は、面内の最大屈折率をｎ
x、面内でｎx方向に直交する方向の屈折率をｎy、厚さ
方向の屈折率をｎz、厚さをｄとしたとき、（ｎx−ｎ
y）×ｄにて算出される面内位相差が１５nm以下の透明
保護層を偏光子の少なくとも片側に有して、その透明保
護層の光学軸と偏光子の吸収軸が平行関係にあり、かつ
前記の透明保護層が、偏光子が形成する平面に対して３
５〜４８度の角度で傾斜する光路変換斜面を具備する複
数の光出射手段を有することを特徴とする偏光板、及び
その偏光板を液晶セルの少なくとも片側に配置してなる
液晶表示パネルを具備することを特徴とする液晶表示装
置を提供するものである。

【０００７】

【発明の効果】本発明によれば、偏光板を液晶表示パネ
ルに組み込むことで、そのパネル側面より入射させた光
を光出射手段の光路変換斜面を介し効率的に、かつ指向
性よく視認方向に光路変換できると共に、その照明光の
着色化や輝度低下を抑制でき、またパネル側面の光源か
ら遠離ることによる表示輝度の低下やコントラストの低
下を抑制できて、薄型軽量で明るく、見易い表示の液晶
表示装置を形成することができる。

【０００８】前記の効果は、光出射手段を設けた透明保
護層の位相差と光学軸の交差角度を制御したことによ
る。すなわち本発明者等は、上記した着色化や輝度低下
の問題を克服するために鋭意研究を重ねる中で、それら
問題には位相差と光学軸の交差角度が関係することを究
明した。ちなみに偏光板を形成する透明保護層の位相差
が大きくて、その光学軸と偏光子の吸収軸との角度のず
れが大きいと、パネル側面の光源からの入射光ないしそ
の伝送光が透明保護層の位相差による影響を大きく受け
て、液晶表示パネルを照明する光が色づくことを究明し
た。

【０００９】また偏光子を通過した直線偏光からなる伝
送光が透明保護層の位相差で楕円偏光化ないし円偏光化
し、偏光子に吸収される光成分が増大して再び偏光子に
入射した際に、透過する光成分が前記吸収で減少して輝
度が低下し、パネル側面の光源から遠離るほど前記の吸
収機会が増大して液晶表示が暗くなり、コントラストが
低下することを究明した。

【００１０】従って前記の如く、位相差と光学軸の交差
角度を制御することにより、照明光の着色化や輝度低下
を抑制でき、パネル側面の光源から遠離ることによる表
示輝度やコントラストの低下を抑制することができる。

【００１１】さらに前記において、屈折率が１．５０以
上の透明保護層を用いることで、輝度のより向上を図る
ことができる。これは、パネル側面の光源からの入射光
ないしその伝送光の利用効率を高めることによる。すな
わちパネル側面の光源からの入射光の伝送は、液晶セル
のセル基板が中心となり、セル基板の屈折率は概ね１．
５前後が一般的であることより、透明保護層との界面で
全反射が生じる角度を小さくして、全反射でセル基板内
に閉じ込められて出射できないことによる損失を抑制し
て、光源光の利用効率を高めることによる。

【００１２】

【発明の実施形態】本発明による偏光板は、面内の最大
屈折率をｎx、面内でｎx方向に直交する方向の屈折率を
ｎy、厚さ方向の屈折率をｎz、厚さをｄとしたとき（以
下同じ）、（ｎx−ｎy）×ｄにて算出される面内位相差
が１５nm以下の透明保護層を偏光子の少なくとも片側に
有して、その透明保護層の光学軸と偏光子の吸収軸が平
行関係にあり、かつ前記の透明保護層が、偏光子が形成
する平面に対して３５〜４８度の角度で傾斜する光路変
換斜面を具備する複数の光出射手段を有するものであ
る。その例を図１に示した。１が偏光板で、１Ａが光出
射手段形成層、１Ｂ、１Ｄが透明保護層、１Ｃが偏光子
であり、Ａが光出射手段、ａがその光路変換斜面であ
る。

【００１３】偏光子としては、透過軸と吸収軸を有して
直線偏光を透過し、他の光成分は吸収する適宜なものを
用いることができ、特に限定はない。高度な直線偏光の
入射による良好なコントラスト比の表示を得る点などよ
りは、例えばポリビニルアルコール系フィルムや部分ホ
ルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン
・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き親水
性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物
質を吸着させて延伸したものからなる偏光フィルムなど
の如く偏光度の高い偏光子が好ましく用いうる。

【００１４】偏光板は、所定の光出射手段を片面又は両
面に有する透明保護層を偏光子の少なくとも片側に設け
ることにより形成される。所定の光出射手段を有する透
明保護層を偏光子の片側のみに設ける場合、偏光子の他
方側には必要に応じて光出射手段を有しない、表面が平
滑な透明保護層を設けることもできる。

【００１５】透明保護層は、光源等を介して入射させる
光の波長域に応じそれに透明性を示す適宜な材料の１種
又は２種以上を用いて形成することができる。ちなみに
可視光域では例えばアクリル系樹脂やポリカーボネート
系樹脂、セルロース系樹脂やノルボルネン系樹脂、ポリ
オレフィン系樹脂等で代表される透明樹脂、熱や紫外
線、電子線等の放射線で重合処理しうる硬化型樹脂など
があげられる。就中、透明性や機械的強度、熱安定性や
水分遮蔽性などに優れる透明保護層が好ましく用いられ
る。

【００１６】また光源光の利用効率や、光出射手段の光
路変換斜面への入射効率を高めて、明るくてその均一性
に優れる表示の液晶表示装置を得る点よりは、その屈折
率が液晶セル、特にそのセル基板と同等以上、就中１．
５０以上、特に１．５２以上の透明保護層が好ましく用
いられる。ちなみに無アルカリガラスからなるセル基板
の屈折率は、約１．５１〜１．５２であり、エポキシ系
樹脂からなるセル基板の屈折率は、約１．５０〜１．５
１である。

【００１７】前記において、セル基板の側面から光を入
射させた場合、セル基板に付設する他部材の屈折率がセ
ル基板よりも低いと伝送光に全反射が生じる。ちなみに
偏光板を接着層を介しセル基板に接着する場合、そのセ
ル基板と接着層の屈折率を１．５１としたとき、全反射
の生じる角度は、偏光板における透明保護層の屈折率が
１．４５で１６度、１．５０で６度となる。

【００１８】従って透明保護層の屈折率がセル基板より
も小さくて、その差が大きくなると全反射でセル基板内
に閉じ込められて出射できない伝送光が増大し、その損
失で光利用効率が低下する。よって前記の場合には、屈
折率が１．５０以上、就中１．５１以上の透明保護層と
することで、伝送光が全反射する角度範囲を小さくして
光利用効率を向上させることができる。

【００１９】一方、一般に透明保護層は、その屈折率を
大きくすると色づきやすくなり、また可撓性ないし柔軟
性が低下しやすくなる。さらに透明保護層と他部材との
屈折率差が大きくなると界面反射が大きくなり、液晶表
示が暗く、コントラストが低下しやすくなる。斯かる点
より透明保護層の屈折率は、実用的には１．６０以下で
あることが好ましい。

【００２０】特に光出射手段を具備する偏光板を液晶セ
ルの視認側に配置するフロントライト方式の場合には、
表面反射を抑制する点より透明保護層の屈折率は、１．
５８以下、就中１．５６以下、特に１．５４以下である
ことが好ましい。なお斯かる屈折率は、可視光域の場
合、Ｄ線に基づくことが一般的であるが、入射光の波長
域に特異性などがある場合には前記に限定されずその波
長域に応じることもできる（以下同じ）。

【００２１】透明保護層は、偏光子を介した直線偏光が
入射した場合にその偏光状態を良好に維持して表示品位
の低下防止等を目的に、（ｎx−ｎy）×ｄにて算出され
る面内位相差が１５nm以下のものとされる。輝度ムラや
色ムラを抑制して表示ムラの少ない液晶表示装置を得る
点から、より好ましい透明保護層の面内位相差は、１０
nm以下、就中５nm以下である。

【００２２】また透明保護層は、液晶表示を斜視する場
合の視角変化による位相差の影響を抑制して表示品位を
維持する点より、｛（ｎx＋ｎy）／２−ｎz｝×ｄにて
算出される厚さ方向位相差が３０nm以下、就中１５nm以
下、特に１０nm以下であることが好ましい。

【００２３】さらに透明保護層の前記した面内位相差や
厚さ方向位相差は、場所毎のバラツキが可及的に小さい
ことがより好ましい。また接着処理にて透明保護層に発
生しやすい内部応力を抑制して、その内部応力による位
相差の発生を防止する点よりは、光弾性係数の小さい材
料からなる透明保護層が好ましい。

【００２４】上記した低位相差の透明保護層の形成は、
例えば既成のフィルムを焼鈍処理する方式等にて内部の
光学歪みを除去する方式などの適宜な方式にて行いう
る。好ましい形成方式は、キャスティング方式にて位相
差の小さい透明保護層を形成する方式である。透明保護
層における前記の位相差は、可視域の光、特に波長５５
０nmの光に基づくものであることが好ましい。

【００２５】透明保護層は、その光学軸が偏光子の吸収
軸に対して平行関係となるように設けられる。これは、
上記した位相差の影響の抑制を目的とする。すなわち透
明保護層の光学軸を偏光子の吸収軸と可及的に一致させ
ることが位相差の影響を防止する点より有利である。な
お斯かる平行関係は、軸角度の完全一致が理想である
が、実務的には光学軸のバラツキや作業誤差による軸角
度のバラツキ等の回避が困難であるので、それらによる
軸角度のバラツキは許容される。

【００２６】前記した透明保護層の光学軸と偏光子の吸
収軸との平行関係は、斜視方向においても維持されるこ
とが好ましい。すなわち当該平行関係は、正面方向に基
づくものであるため、斜視した場合に光学軸がその方位
角で変化するときがある。従って、斜視での光学軸方位
角変化の点よりも、偏光子の吸収軸と透明保護層の見か
けの光学軸の当該平行関係が可及的に維持されることが
好ましい。

【００２７】前記は、例えば透明保護層の光学軸として
遅相軸を選択し、それを偏光子の吸収軸と平行関係とす
る場合には、（ｎx−ｎz）／（ｎx−ｎy）にて算出され
るＮzが０．８〜１．２の透明保護層を用いることによ
り達成される。一方、透明保護層の進相軸と偏光子の吸
収軸を平行関係とする場合には、Ｎzが−０．２〜０．
２の透明保護層を用いることにより達成される。

【００２８】透明保護層は、単層物として形成されてい
てもよいし、同種又は異種の材料からなる積層体などと
して形成されていてもよい。ちなみに図１の例では光出
射手段Ａを有する側の透明保護層が、透明フィルム１Ｂ
に光出射手段形成層１Ａを一体化してなる積層体からな
り、他方側の透明保護層１Ｄが単層物からなる。なお光
出射手段形成層１Ａのみの単層物として透明保護層を形
成することもできる。透明保護層の厚さは、薄型軽量化
等の点より積層体からなる場合を含めて５〜５００μ
m、就中１０〜３００μm、特に２０〜１００μmが好ま
しい。

【００２９】偏光板の一般的な形態は、図１の例の如く
片面のみに光出射手段Ａを有する透明保護層を、その光
出射手段を有する側が外側となるように偏光子１Ｃの片
側に設けたものである。その場合、透明保護層の偏光子
側の表面は、平滑であることが好ましい。透明保護層
は、ポリビニルアルコール系等の適宜な透明接着剤を用
いて偏光子と接着することができる。透明保護層が光出
射手段を有するものの場合には、アクリル系やゴム系等
の適宜な透明粘着剤による接着処理が好ましい。

【００３０】偏光板１における光出射手段Ａは、図５に
例示した如く、側面に光源５１を有する液晶セルのセル
平面に沿う方向に、その光出射手段の形成面が外側とな
るように配置し、前記光源による側面方向からの入射光
ないしその伝送光を光路変換斜面ａを介し折線矢印αの
如く反射させて裏面側（偏光子側）に、従って液晶表示
パネルの視認方向に光路変換して偏光子１Ｃ側より出射
させ、その出射光を液晶表示パネル等の照明光（表示
光）として利用できるようにすることを目的とする。

【００３１】光出射手段は、前記の出射特性を得るため
図１の例の如く、偏光子が形成する平面に対する傾斜角
θ１が３５〜４８度の光路変換斜面ａを具備するものと
される。これにより、液晶セルの側面等に配置した光源
による側面方向からの入射光ないしその伝送光を光路変
換斜面ａを介し裏面側、従って偏光子側に光路変換し
て、液晶セル等に対し法線方向の指向性に優れる光を光
源光の利用効率よく偏光板から出射させることができ
る。

【００３２】光路変換斜面の当該傾斜角が３５度未満で
は、液晶セルの背面側に反射板を配置して当該光路変換
光を反射させた場合に、その反射光に基づく表示光の液
晶表示パネルより出射する角度が３０度を越えることと
なり視認に不利となる。一方、光路変換斜面の当該傾斜
角が４８度を超えると全反射されずに斜面から光洩れが
生じやすくなり光利用効率が低下する。

【００３３】前記において光路変換斜面による反射方式
に代えて、表面を粗面化した光出射手段による散乱反射
方式とした場合には、垂直な方向に反射しにくく、液晶
表示パネルから正面方向より大きく傾いた方向に出射さ
れて液晶表示が暗く、コントラストに乏しくなる。

【００３４】光路変換斜面を介し効率よく全反射させて
偏光板より、偏光子が形成する平面の法線方向に指向性
よく出射させ、液晶セルを効率よく照明して明るくて見
やすい液晶表示を達成する点より、光路変換斜面の好ま
しい当該傾斜角θ１は、３８〜４５度、就中４０〜４３
度である。

【００３５】光出射手段は、前記した光路変換斜面を一
面又は二面以上有する適宜な形態、例えば光路変換斜面
に対する横断面に基づいて三角形〜五角形等の形態を有
する凹部又は凸部にて形成することができる。ちなみに
図１の例では光路変換斜面ａと当該傾斜角θ２が大きい
立面ｂを具備する断面三角形の光出射手段を示したが、
二面の光路変換斜面ａを有する断面二等辺三角形の光出
射手段などであってもよい。なお前記断面の多角形は、
厳密な意味ではなく、辺の角度変化や辺の交点からなる
角の円化等の変形は許容される。

【００３６】前記の如く光出射手段は、凸部にて形成す
ることもできるが、光の利用効率や傷付き難さ等の点よ
りは図例の如く、凹部にて形成されていることが好まし
い。就中、サイズの小型化による視覚性の低減や製造効
率などの点より、光路変換斜面に対する横断面に基づい
て三角形の凹部からなる光出射手段が好ましい。なお凹
部は、偏光板内に凹んでいること（溝）を意味し、凸部
は偏光板外に突出していること（山）を意味する。

【００３７】また光出射手段は、その小型化、ひいては
薄層化を目的に複数形成される。その場合、図２〜４に
平面図として例示した如く、一辺から他辺にわたり連続
した光出射手段をストライプ状に配列させたものや、不
連続に断続する状態で複数の光出射手段を分布させたも
のとして形成することができる。光出射手段は、前記し
た連続又は不連続の状態にて、その光路変換斜面に基づ
いて図２の例の如く平行に分布していてもよいし、図３
の例の如く不規則に分布していてもよい。さらに図４の
例の如く、仮想中心に対してピット状（同心円状）に配
置された分布状態にあってもよい。

【００３８】複数の光出射手段の配置状態は、その形態
などに応じて適宜に決定することができる。上記したよ
うに光路変換斜面ａは、照明モードにおいて光源による
側面方向からの入射光を偏光子方向に反射して光路変換
するものであることより、斯かる光路変換斜面を具備す
る光出射手段を全光線透過率が７５〜９２％で、ヘイズ
が４〜２０％となるように透明保護層に分布させること
が、光源を介した側面方向からの光を光路変換して液晶
セルを効率よく照明する面光源を得て、明るくてコント
ラストに優れる液晶表示を達成する点より好ましい。

【００３９】斯かる全光線透過率とヘイズの特性は、光
出射手段のサイズや分布密度等の制御にて達成でき、例
えば透明保護層における光出射手段の形成面に占める光
出射手段の投影面積に基づく占有面積を、１／１００〜
１／８、就中１／５０〜１／１０、特に１／３０〜１／
１５とすることにより達成することができる。

【００４０】より具体的には、光路変換斜面のサイズが
大きいと、観察者にその斜面の存在が認識されやすくな
って表示品位を低下させやすくなり、液晶セルに対する
照明の均一性も低下しやすくなること等も考慮して、図
２の例の如く連続する光出射手段を平行に分布させる場
合、そのピッチを２mm以下、就中２０μm〜１mm、特に
５０〜５００μmとし、偏光子が形成する平面に対する
光路変換斜面の投影幅を４０μm以下、就中３〜２０μ
m、特に５〜１５μmとすることが好ましい。

【００４１】なお連続する光出射手段の平行分布は、偏
光板の一辺に対して平行であってもよいし、３０度以内
の交差状態で配列していてもよい。後者は、液晶セルの
画素との干渉によるモアレの防止等に有効である。また
モアレ防止は、平行配列のピッチの調節にても行うこと
ができる。従って、当該ピッチは一定であってもよい
し、変化していてもよい。

【００４２】一方、図３、４の例の如く、不連続な光出
射手段を平行に又は不規則に分布させる場合や、仮想中
心に対してピット状に分布させる場合には、前記した特
性の達成に加え光路変換斜面による反射効率も考慮し
て、光路変換斜面の長さを光出射手段の深さの５倍以
上、就中８倍以上、特に１０倍以上の光出射手段とする
ことが好ましい。

【００４３】また光路変換斜面の長さは５００μm以
下、就中２００μm以下、特に１０〜１５０μm、光出射
手段の深さ及び幅は２〜１００μm、就中５〜８０μm、
特に１０〜５０μmとすることが好ましい。なお前記の
長さは、光路変換斜面の長辺方向の長さ、深さは透明保
護層の光出射手段形成面を基準とする。また幅は、光路
変換斜面の長辺方向と深さ方向とに直交する方向の長さ
に基づく。

【００４４】なお光出射手段を形成する面であって、所
定傾斜角の光路変換斜面ａを満足しない面、例えば図１
における光路変換斜面ａに対向する立面ｂ等は、セル側
面方向からの入射光を裏面より出射することに寄与する
ものではなく、表示品位や光伝送ないし光出射に可及的
に影響しないことが好ましい。

【００４５】ちなみに偏光子が形成する平面に対する立
面の傾斜角θ２が小さいと、偏光子が形成する平面に対
する立面の投影面積が大きくなり、図５に例示した如く
偏光板１を視認側に配置するフロントライト方式による
外光モードでは、その立面による表面反射光が観察方向
に戻って表示品位を阻害しやすくなる。

【００４６】従って立面等の当該傾斜角θ２は大きいほ
ど有利であり、それにより偏光子が形成する平面に対す
る投影面積を小さくできて、全光線透過率の低下等を抑
制できる。また光路変換斜面と立面による頂角も小さく
できて表面反射光を低減でき、その反射光を偏光板の平
面方向に傾けることができて、液晶表示への影響を抑制
することができる。斯かる点より立面等の好ましい傾斜
角θ２は５０度以上、就中６０度以上、特に７５〜９０
度である。

【００４７】光出射手段Ａを形成する斜面は、直線面や
屈折面や湾曲面等の適宜な面形態に形成されていてよ
い。また光出射手段の断面形状は、その傾斜角等が偏光
板の全面で一定な形状であってもよいし、吸収ロスや先
の光路変換による伝送光の減衰に対処して偏光板上での
発光の均一化を図ることを目的に、光が入射する側の側
面から遠離るほど光出射手段を大きくしてもよい。

【００４８】また一定ピッチの光出射手段とすることも
できるし、図３、４の例の如く光が入射する側（矢印）
の側面から遠離るほど徐々にピッチを狭くして、光出射
手段の分布密度を多くしたものとすることもできる。さ
らにランダムピッチにて偏光板上での発光の均一化を図
ることもできる。ランダムピッチは、画素との干渉によ
るモアレの防止の点よりも有利である。よって光出射手
段は、ピッチに加えて形状等も異なるものの組合せから
なっていてもよい。

【００４９】光出射手段における光路変換斜面は、図１
の例の如く液晶セルの側面方向より入射させる光の方向
（矢印）に対面していることが、出射効率の向上の点よ
り好ましい。従って線状光源を用いる場合には図２、３
に例示の如く光路変換斜面は、偏光板の一辺に対する方
向又は一定の方向を向いていることが好ましい。また発
光ダイオード等の点状光源を用いる場合には図４の例の
如く光路変換斜面は、その点状光源の発光中心の方向を
向いていることが好ましい。

【００５０】光出射手段の断続端の形状等については特
に限定はないが、その部分への入射光の低減化等による
影響の抑制の点より３０度以上、就中４５度以上、特に
６０度以上の斜面とすることが好ましい。また透明保護
層、さらに偏光板の表面は、光出射手段の部分を除きそ
の表裏面が可及的に平滑な平坦面であること、就中±２
度以下の角度変化、特に０度の平坦面であることが好ま
しい。またその角度変化が長さ５mmあたり１度以内であ
ることが好ましい。

【００５１】斯かる平坦面とすることにより、透明保護
層ないし偏光板の大部分を角度変化が２度以下の平滑面
とすることでき、液晶セルの内部を伝送する光を図５に
例示の折線矢印βの如く、効率よく利用できて画像を乱
さない均一な光出射を達成することができる。また透明
保護層の偏光子との接着処理のしやすさ等の点よりも好
ましい。

【００５２】上記したように図４に例示した如き光出射
手段Ａのピット状配置は、点状光源を液晶表示パネルの
側面等に配置し、その点状光源による側面方向からの放
射状の入射光ないしその伝送光を、光路変換斜面ａを介
し光路変換して偏光板を可及的に均一に発光させ、液晶
セル等に対し法線方向の指向性に優れる光を光源光の利
用効率よく偏光板から出射させることを目的とする。

【００５３】従ってそのピット状配置は、点状光源の配
置が容易となるように、偏光板の端面又はその外側に仮
想中心が形成されるように行うことが好ましい。仮想中
心は、同じ又は異なる偏光板端面に対して、一箇所又は
二箇所以上を形成することができる。

【００５４】光出射手段を有する透明保護層の形成は、
適宜な方法で行うことができる。ちなみにその例として
は、熱可塑性樹脂からなる透明保護層を所定の光出射手
段を形成しうる型に加熱下に押付て形状を転写する方
法、加熱溶融させた熱可塑性樹脂あるいは熱や溶媒を介
して流動化させた樹脂を所定の光出射手段を形成しうる
型に充填する方法、熱や紫外線、あるいは電子線等の放
射線で重合処理しうる液状樹脂やモノマーやオリゴマー
等を所定の光出射手段を形成しうる型に充填ないし流延
して重合処理する方法があげられる。

【００５５】また透明フィルムに熱や紫外線、あるいは
電子線等の放射線で重合処理しうる液状樹脂やモノマー
やオリゴマー等を塗工し、その塗工層を所定の光出射手
段を形成しうる型に押しつけて成形したのち重合処理す
る方法、前記の液状樹脂等を所定の光出射手段を形成し
うる型に充填し、その充填層の上に透明フィルムを密着
配置して紫外線や放射線等の照射で重合処理する方法な
どもあげられる。これらの方法は、その透明フィルムに
偏光子を用いて偏光板の形成に適用することもできる。

【００５６】上記した方法は、光出射手段具備の透明保
護層を一体成形して、光出射手段を同体に有する透明保
護層の形成に特に有利である。特に後者の透明フィルム
を用いる方法は、図１の例の如く透明保護層１Ｂにそれ
とは別体の光出射手段形成層１Ａを付加したものが形成
される。その場合、付加する光出射手段形成層と透明保
護層の屈折率差が大きいと、界面反射等にて出射効率が
大きく低下する場合がある。

【００５７】従って前記の出射効率の低下を抑制する点
より、透明保護層と光出射手段形成層との屈折率差を可
及的に小さくすること、就中０．１０以内、特に０．０
５以内とすることが好ましい。またその場合、透明保護
層よりも付加する光出射手段形成層の屈折率を高くする
ことが出射効率の点より好ましい。なお光出射手段形成
層の形成には、透明保護層に準じ入射光の波長域に応じ
た適宜な透明材料を用いうる。

【００５８】なお前記のフィルムを用いる方法において
は、フィルムに剥離剤で処理したものなどを用いて重合
処理後に、形成された透明保護層（光出射手段形成層）
とフィルムとを分離する方法も採ることができる。その
場合、用いるフィルムは透明でなくてもよい。

【００５９】透明保護層における光出射手段形成面には
必要に応じて、外光の表面反射による視認阻害の防止を
目的としたノングレア処理や反射防止処理、傷付き防止
を目的としたハードコート処理などを施すことができ
る。斯かる処理を施した透明保護層を有する偏光板は、
特にフロントライト方式に好ましく用いうる。

【００６０】前記したノングレア処理は、サンドブラス
ト方式やエンボス加工方式等の粗面化方式、シリカ等の
透明粒子を配合した樹脂の塗工方式などの種々の方式で
表面を微細凹凸構造化することにより施すことができ
る。また反射防止処理は、干渉性の蒸着膜を形成する方
式などにて施すことができる。更にハードコート処理
は、硬化型樹脂等の硬質樹脂を塗工する方式などにて施
すことができる。ノングレア処理や反射防止処理やハー
ドコート処理は、その１種又は２種以上の処理を施した
フィルムの接着方式などにても施すことができる。

【００６１】透明保護層と偏光子とを必要に応じて接着
するための接着層は、それらの一方又は両方の接着処理
面に設けることができる。斯かる接着層を介した接着処
理は、光出射手段Ａの光路変換斜面ａを介した反射効
率、ひいては側面方向よりの入射光の有効利用による輝
度向上などを目的とする。

【００６２】前記の目的の点より、透明保護層及び偏光
子との屈折率差が小さい接着層とすることが好ましい。
全反射を抑制して液晶セル伝送光の透明保護層への入射
効率を高め、明るくてその均一性に優れる表示の液晶表
示装置を得る点より好ましい接着層は、透明保護層より
も０．０７低い屈折率以上の屈折率を有して、液晶セル
のセル基板よりも高いかそれに近い屈折率を有するもの
である。

【００６３】ちなみに液晶セルのセル基板よりも低い屈
折率では、側面からの入射光がその伝送の際に全反射を
受けやすい。セル基板には通例、樹脂板や光学ガラス板
が用いられ無アルカリガラス板の場合、その屈折率は
１．５１〜１．５２程度が一般的であるから、理想的に
はそれ以上の屈折率を有する接着層を介し接着処理する
ことで、セルより透明保護層に入射しうる角度を有する
伝送光の殆どを接着界面で全反射させずに透明保護層に
入射させることができる。

【００６４】全反射に基づく閉込め作用で出射できない
損失光量の抑制による表示輝度や面内での明るさの均一
性の向上などの点より、接着層や液晶セルや透明保護層
等の光透過型光学層の間の各界面における好ましい屈折
率差は、０．１５以内、就中０．１０以内、特に０．０
５以内である。従って接着層の好ましい屈折率は、１．
４９以上、就中１．５０以上、特に１．５１以上であ
る。よって偏光板を液晶セル等に接着するための接着層
も前記の屈折率条件を満足することが好ましい。なお透
明保護層の屈折率は、伝送光を効率良く透明保護層に入
射させるために偏光子よりも大きいことが好ましい。

【００６５】接着層の形成には、例えば紫外線や放射線
等の照射又は加熱で硬化する接着剤などの適宜なものを
用いることができ、特に限定はない。簡便接着性等の取
扱性や内部応力の発生を抑制する応力緩和性などの点よ
りは粘着層が好ましく用いうる。

【００６６】前記の粘着層の形成には、例えばゴム系や
アクリル系、ビニルアルキルエーテル系やシリコーン
系、ポリエステル系やポリウレタン系、ポリエーテル系
やポリアミド系、スチレン系などの適宜なポリマーをベ
ースポリマーとする粘着剤などを用いうる。就中、アク
リル酸ないしメタクリル酸のアルキルエステルを主体と
するポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤
の如く透明性や耐候性や耐熱性などに優れるものが好ま
しく用いられる。

【００６７】また接着層は、それに例えばシリカやアル
ミナ、チタニアやジルコニア、酸化錫や酸化インジウ
ム、酸化カドミウムや酸化ノンモン等の導電性のことも
ある無機系粒子や、架橋又は未架橋ポリマー等の有機系
粒子などの適宜な透明粒子を１種又は２種以上含有させ
て光拡散型のものとすることもできる。斯かる透明粒子
は、上記したノングレア処理にも用いうる。

【００６８】偏光板には、液晶セル等の他部材と接着す
るための透明な接着層を必要に応じて設けることができ
る。その接着層は、上記に準じることができる。なお斯
かる接着層に対してはそれを実用に供するまでの間、異
物の混入等の防止を目的に剥離シートを仮着してカバー
しておくことが好ましい。

【００６９】本発明による偏光板は、その光出射手段
（光路変換斜面）を介して光源による側面方向からの入
射光ないしその伝送光を視認に有利な垂直性に優れる方
向（法線方向）に光路変換して光の利用効率よく出射
し、また外光に対しても良好な透過性を示すものとする
ことができて、例えば明るくて見やすい薄型軽量の反射
型や透過型、半透過型の外光・照明両用式の液晶表示装
置などの種々の装置を形成することができる。

【００７０】前記した液晶表示装置の例を図５に示し
た。図は、反射式による外光・照明両用式の液晶表示装
置の例である。２０、３０が液晶セルにおけるセル基
板、４０が液晶層、３１が反射層である。

【００７１】図例の如く液晶表示装置は、偏光板１を液
晶セルの少なくとも片側に配置してなる液晶表示パネル
を具備するものとして形成することができる。その場
合、偏光板は、その光出射手段を有する側が外側となる
ように配置することが一般的である。また偏光板は、接
着層を介し液晶セル等に接着することが明るい表示を達
成する点より好ましい。

【００７２】照明機構は、図例の如く液晶セルの１又は
２以上の側面、特に偏光板１を配置した側のセル基板２
０の１又は２以上の側面に、１個又は２個以上の光源５
１を配置することにより形成することができる。その形
成に際し図４の例の如きピット状配置の光出射手段を有
する偏光板の場合には、点状光源による放射状入射光を
効率よく利用して明るい表示を達成する点より、ピット
状配置の光出射手段の仮想中心を含む垂直線上における
液晶セルの側面に点状光源を配置することが好ましい。

【００７３】仮想中心に対応した点状光源の斯かる配置
に際しては、光出射手段の仮想中心が偏光板の端面にあ
るか、その外側にあるかに応じて図５の例の如くセル基
板２０の点状光源を配置する側を突出させる方式などの
適宜な対応策を採ることができる。線状光源等の他の光
源を配置する場合も同様である。

【００７４】液晶セルの側面に配置する光源としては、
適宜なものを用いることができる。例えば前記した発光
ダイオード等の点状光源のほか、（冷，熱）陰極管等の
線状光源、点状光源を線状や面状等に配列したアレイ
体、あるいは点状光源と線状導光板を組合せて点状光源
からの入射光を線状導光板を介し線状光源に変換するよ
うにしたものなどが好ましく用いうる。

【００７５】また光源は、偏光板の光路変換斜面が対面
することとなるセル側面に配置することが出射効率の点
より好ましい。上記したピット状配置の場合も含めて、
光路変換斜面が光源に対して可及的に垂直に対面するよ
うに配置することにより、光源を介した側面からの入射
光を効率よく面光源に変換して高効率に発光させること
ができる。

【００７６】従って横断面が二等辺三角形の如く二面の
光路変換斜面を具備するものなどの、複数の光路変換斜
面を具備する光出射手段を有する偏光板の場合には、セ
ル基板の対向する側面の両方などの、複数の光路変換斜
面に対応した数の光源を配置することもできる。またピ
ット状配置の場合には、偏光板における光出射手段の仮
想中心に対応した１個所又は２個所以上に点状光源を配
置することもできる。

【００７７】光源は、その点灯による照明モードでの視
認を可能とするものであり、外光・照明両用式の液晶表
示装置の場合に、外光による外光モードにて視認すると
きには点灯の必要がないので、その点灯・消灯を切り替
えうるものとされる。その切り替え方式には任意な方式
を採ることができ、従来方式のいずれも採ることができ
る。なお光源は、発光色を切り替えうる異色発光式のも
のであってもよく、また異種の光源を介して異色発光さ
せうるものとすることもできる。

【００７８】図５の例の如く光源５１に対しては、必要
に応じ発散光を液晶セルの側面に導くためにそれを包囲
するリフレクタ５２などの適宜な補助手段を配置した組
合せ体とすることもできる。リフレクタとしては高反射
率の金属薄膜を付設した樹脂シートや白色シートや金属
箔などの適宜な反射シートを用いうる。リフレクタは、
その端部をセル基板等の端部に接着する方式などにて光
源の包囲を兼ねる固定手段として利用することもでき
る。

【００７９】液晶表示装置は一般に、液晶シャッタとし
て機能する液晶セルとそれに付随の駆動装置、フロント
ライト又はバックライト（偏光板）及び必要に応じての
反射層や補償用位相差板等の構成部品を適宜に組立てる
ことなどにより形成される。本発明においては上記した
偏光板と光源を用いて照明機構を形成する点を除いて特
に限定はなく、従来のフロントライト型やバックライト
型のものに準じて形成することができる。

【００８０】従って用いる液晶セルについては特に限定
はなく、図例の如くセル基板２０、３０の間に封止材４
１を介し液晶４０を封入し、その液晶等による光制御を
介して表示光を得るようにした適宜な反射型や透過型、
半透過型のものなどを用いることができる。

【００８１】ちなみに液晶セルの具体例としては、ＴＮ
型液晶セルやＳＴＮ型液晶セル、ＩＰＳ型液晶セルやＨ
ＡＮ型液晶セル、ＯＣＢ型液晶セルやＶＡ型液晶セルの
如きツイスト系や非ツイスト系、ゲストホスト系や強誘
電性液晶系の液晶セル、あるいは内部拡散式等の光拡散
型の液晶セルなどがあげられる。また液晶の駆動方式も
例えばアクティブマトリクス方式やパッシブマトリクス
方式などの適宜なものであってよい。

【００８２】反射型の液晶表示装置では、ＴＮ型やＳＴ
Ｎ型等の液晶セルの如く、電界を介して光を変調する液
晶層を具備するものが好ましく用いられる。またその場
合、光出射手段を有する偏光板は、図例の如く液晶表示
パネルの視認側に配置して、フロントライト式の液晶表
示装置とすることが一般的である。液晶の駆動は通例、
図５の例の如くセル基板の内側に設けた電極２１、３１
を介して行われる。

【００８３】反射型の液晶表示装置では、反射層の配置
が必須である。その配置位置については、図５に例示の
如く液晶セルの内側に設けることもできるし、液晶セル
の外側に設けることもできる。従って図５の例で電極３
１は、反射層も兼ねている。本発明による反射型の液晶
表示装置は通例、外光・照明両用式のものとして利用す
ることができる。

【００８４】反射層についは、例えばアルミニウムや
銀、金や銅やクロム等の高反射率金属の粉末をバインダ
樹脂中に含有する塗工層や、蒸着方式等による金属薄膜
の付設層、その塗工層や付設層を基材で支持した反射シ
ート、金属箔や透明導電膜、誘電体多層膜などの従来に
準じた適宜な反射層として形成することができる。透過
型の液晶表示装置で外光・照明両用式のものとする場合
に、背面側の偏光板の外側に配置する反射層について
も、前記に準じて適宜なものとすることができる。

【００８５】一方、透過型の液晶表示装置は、光出射手
段を有する偏光板を液晶セルの背面側に配置することに
より形成しうる。その場合、光出射手段の背面側（外
側）に反射層を設けることにより、光路変換斜面等から
洩れる光を反射させ、液晶セルの方向に戻すことでセル
照明に利用でき、輝度の向上を図ることができる。

【００８６】前記の場合、反射層を拡散反射面とするこ
とで、反射光を拡散させて正面方向に向けることがで
き、視認により有効な方向に向けることができる。また
前記の反射層を設けることで透過型で、かつ外光・照明
両用式の液晶表示装置として利用することもできる。

【００８７】他方、半透過型の液晶表示装置は、上記し
た反射型のものにおける反射層を光を反射し、かつ透過
する半透過反射層とすることにより形成することができ
る。その場合、光出射手段を有する偏光板は、液晶セル
の視認側に配置することもできるが、一般には背面側に
配置することが好ましい。また視認側と背面側の両方に
光出射手段を有する偏光板を配置することもできる。

【００８８】本発明による半透過型の液晶表示装置は通
例、外光・照明両用式のものとして利用することができ
る。また上記した透過型に準じて、液晶表示パネルの背
面側に光出射手段を有する偏光板を有する場合には、そ
の偏光板の背面側（外側）に反射層を配置することで、
より輝度を向上させることができる。これは、半透過反
射層を透過して、あるいはそれに反射されて液晶表示パ
ネルの背面に到達した光を、その反射層で反射反転させ
て液晶セルに再入射させることが可能になることによ
る。

【００８９】半透過反射層は、上記した反射層をハーフ
ミラーの如く光を反射し、かつ透過するものとする方
式、あるいは反射層に光透過用の開口を設ける方式など
の適宜な方式で行うことができる。前記の開口は、液晶
セルの画素と対応するように分布させたものであること
が好ましい。

【００９０】なお上記の透過型や半透過型において、さ
らに反射層を液晶セルの外側に配置する反射型におい
て、そのセル基板や電極は、液晶表示を可能とするため
に、透明基板や透明電極などの如く、光を透過しうるも
のとして形成することが必要である。

【００９１】一方、図５の例の如く、液晶セルの内部に
反射層を兼ねる電極３１を設ける場合には、液晶表示を
可能とするために、その視認側のセル基板２０や電極２
１は、透明基板や透明電極等の光を透過しうるものとし
て形成する必要があるが、背面側のセル基板３０につい
ては、その反射層３１と同様に透明である必要はなく、
不透明体で形成されていてもよい。

【００９２】液晶セルを形成するセル基板の厚さについ
ては、特に限定はなく、液晶の封入強度や配置する光源
の大きさなどに応じて適宜に決定しうる。一般には光伝
送効率と薄型軽量性のバランスなどの点より、１０μm
〜５mm、就中５０μm〜２mm、特に１００μm〜１mmの厚
さとされる。

【００９３】またセル基板の厚さは、光源を配置する側
と、配置しない側とで相違していてもよいし、同厚であ
ってもよい。輝度向上の点よりは、光源を配置する側の
セル基板を厚くすることが有利である。従って視認側と
背面側の両セル基板の側面に光源を配置する場合には、
同厚のセル基板とすることが有利である。

【００９４】液晶セルの形成に際しては、必要に応じ図
５の例の如く、液晶を配向させるためのラビング膜等の
配向膜２２、３２や、カラー表示を実現するためのカラ
ーフィルタ２３、低屈折率層２４、位相差板２５などを
設けることができる。配向膜は液晶層に隣接するように
配置し、カラーフィルタはセル基板と電極の間に配置す
る方式が一般的である。

【００９５】なお直線偏光を介した表示光の制御を目的
に、本発明による偏光板を有しない液晶セルの側に、他
の偏光板を必要に応じて配置することもできる。従って
偏光板は、液晶セルの視認側及び背面側の一方又は両方
の適宜な位置に配置することができる。

【００９６】前記した低屈折率層は、図５に例示の折線
矢印γの如く、光源を介した側面方向よりの入射光を界
面反射させて光源より遠離る方向の後方に効率よく伝送
し、後方にある光路変換斜面にも光が効率よく入射し
て、セル表示面の全面における明るさの均一性の向上を
目的とする。低屈折率層は、フッ素化合物やシリコーン
系ポリマー等の無機物や有機物からなる適宜な低屈折率
材料による透明層として形成することができる。

【００９７】低屈折率層の配置位置は、セル表示の明る
さの向上の点より、図５の例の如く光源５１を配置した
セル基板２０の内側、すなわち基板の偏光板付設側とは
反対の面が好ましい。またセル基板よりも屈折率が０．
０１以上、就中０．０２〜０．１５、特に０．０５〜
０．１０低い低屈折率層がセル表示の明るさの向上の点
より好ましい。従って視認側と背面側の両セル基板の側
面に光源を配置する場合には、それら両方のセル基板に
低屈折率層を設けることが好ましい。

【００９８】液晶表示装置の形成に際しては必要に応
じ、上記したノングレア層等のほかに光拡散層や位相差
板などの適宜な光学層の１層又は２層以上を付加した液
晶表示パネルとすることもできる。斯かる付加する光拡
散層や位相差板等の光学層は、必要に応じ接着層等を介
し、光出射手段を有する偏光板と積層した一体物として
液晶セルに適用することもできる。

【００９９】光拡散層は、表示光の拡散による表示範囲
の拡大や、発光の平準化による輝度の均一化、液晶セル
内の伝送光の拡散による偏光板への入射光量の増大など
を目的とする。光拡散層は、上記のノングレア層に準じ
た表面微細凹凸構造を有する塗工層や、拡散シートなど
による適宜な方式にて設けることができる。

【０１００】また光拡散層は、接着層に透明粒子を配合
して接着層を兼ねる層として配置することもできる。こ
れによれば液晶表示装置の薄型化を図かることができ
る。光拡散層は、偏光板と視認側のセル基板の間などの
適宜な位置に１層又は２層以上を配置することができ
る。

【０１０１】また前記した位相差板は、偏光板との共働
で円偏光板ないし楕円偏光板からなる反射防止層の形
成、光学補償による視野角の拡大や着色防止などを目的
とする。位相差板は、１層又は２層以上を用いることが
でき通例、図５の例の如く視認側又は／及び背面側の偏
光板とセル基板の間に配置される。従って光出射手段を
有する偏光板に対しては、その光出射手段を有しない側
に位相差板は、配置される。

【０１０２】位相差板としては、前記の目的や液晶セル
の種類などに応じて適宜な位相差を示すものを用いう
る。一般には５０〜７００nmの位相差を示すものが用い
られる。ちなみに位相差が例えば１００〜１５０nm等の
１／４波長板を用いることで、前記した円偏光板を形成
することができる。またその場合に、位相差が例えば２
００〜３００nm等である１／２波長板を併用することに
より、円偏光板として機能する波長域を拡大することが
できる。

【０１０３】位相差板は、例えば適宜な透明ポリマーか
らなるフィルムを一軸や二軸等の適宜な方式で延伸処理
してなる複屈折性フィルム、ネマチック系やディスコテ
ィック系等の適宜な液晶ポリマーの配向フィルムやその
配向層を透明基材で支持したものなどとして得ることが
できる。熱収縮性フィルムの加熱収縮力の作用下に厚さ
方向の屈折率を制御したものなどであってもよい。

【０１０４】なお上記した図５に例示の反射式の液晶表
示装置において、外光・照明両用による視認は、光源５
１の点灯による照明モードにおいて図例の矢印αの如
く、偏光板１の裏面より出射した光が液晶セルを経由し
てその反射層３１で反射された後、液晶セル内を逆経由
して偏光板に至り、光出射手段Ａ以外の部分より透過し
た表示光が視認される。

【０１０５】一方、光源の消灯による外光モードにおい
ては、偏光板１の光出射手段形成面における光出射手段
以外の部分より入射した光が反射層３１を介し、前記に
準じ液晶セル内を逆経由して偏光板に至り、光出射手段
以外の部分より透過した表示光が視認される。

【０１０６】他方、透過式の液晶表示装置における外光
・照明両用による視認は、光源の点灯による照明モード
において、背面側に配置した偏光板より出射した光が液
晶セル内に入射し、視認側の偏光板等を透過した表示光
が視認される。また光源の消灯による外光モードでは、
視認側表面より入射した外光が液晶セルを透過して背面
側の偏光板に至り、その光出射手段形成面の光出射手段
以外の部分より入射した光が背面に設けた反射層を介し
反転し、液晶セル内を逆経由して透過した表示光が視認
される。

【０１０７】さらに、半透過式の液晶表示装置における
外光・照明両用による視認は、半透過反射層を介した透
過光又は／及び反射光に基づいて、前記した透過型又は
／及び反射型の液晶表示装置に準じて、照明モード又は
外光モードによる表示光の視認が達成される。

【０１０８】本発明において、上記した液晶表示装置を
形成する各部品は、全体的又は部分的に積層一体化され
て固着されていてもよいし、分離容易な状態に配置され
ていてもよい。界面反射の抑制によるコントラストの低
下防止などの点よりは固着状態にあることが好ましく、
少なくとも光出射手段を有する偏光板と液晶セルとが固
着密着状態にあることが好ましい。その固着処理には粘
着剤等の適宜な透明接着剤を用いることができ、その透
明接着層に透明粒子等を含有させて拡散機能を示す接着
層などとすることもできる。

【０１０９】また前記の形成部品、特に視認側のそれに
は例えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノン
系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリ
レート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収
剤で処理する方式などにより紫外線吸収能をもたせるこ
ともできる。

【０１１０】

【実施例】参考例 屈折率１．５２の無アルカリガラス板の上に、フッ化マ
グネシウムを蒸着して低屈折率層を形成しアルゴン雰囲
気中でプラズマ処理を施した後、その上に酸化インジウ
ム・スズ（ＩＴＯ）透明導電層をスパッタリング方式に
て形成し、その上にポリビニルアルコール溶液をスピン
コートしてその乾燥膜をラビング処理し視認側と背面側
のセル基板を得た。

【０１１１】ついで、前記の視認側と背面側のセル基板
をそのラビング面をラビング方向が直交するように対向
させて球形のガラスビーズよりなるギャップ調節材を配
した後、周囲をエポキシ樹脂でシールしたのち液晶（Ｂ
ＤＨ社製、Ｅ−７：２００重量部に、カイラル剤（メル
ク社製、ＭＣ−３２）１重量部の混合物）を注入して液
晶セルを形成した。

【０１１２】実施例１ 屈折率が１．５４のポリオレフィンからなる厚さ６０μ
mの透明フィルムに紫外線硬化性のアクリル系樹脂を約
１００μmの厚さで塗工し、その塗工層を予め所定形状
に加工した金型にゴムローラにて密着させると共に余分
な樹脂と気泡を押し出した後、メタルハライドランプに
て紫外線を照射し硬化させて金型から剥離して所定のサ
イズに切りだし、光出射手段具備の透明保護層を得た。
なお硬化後の紫外線硬化性樹脂の屈折率を測定したとこ
ろ１．５１５であった。

【０１１３】前記の透明保護層は、３０mm角であり、長
さ約１００μm、幅約１０μmで断面三角形の光出射手段
（図１）の複数が一辺に対して平行に、かつ不規則に分
布してなり（図３）、その光路変換斜面の傾斜角で４３
度で、立面の傾斜角が７８度である。なお光路変換斜面
は、前記の平行な辺に対面する。

【０１１４】また光出射手段を形成した面における光出
射手段以外の部分からなる平坦面の面積は、光路変換斜
面と立面の和の１２倍以上である。さらに透明保護層の
全光線透過率とヘイズは、それぞれ８９％と７％であっ
た。加えて透明保護層の面内位相差は５nmで、厚さ方向
位相差は８nmであった。なお位相差は、王子計測機器社
製、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨにて測定した（以下同
じ）。

【０１１５】次に前記透明保護層の光出射手段を有しな
い側と、ポリビニルアルコールフィルム系偏光子とを屈
折率１．５２３のアクリル系粘着層を介し圧着ローラに
て圧着し、偏光板を得た。透明保護層の光学軸と偏光子
の吸収軸は、平行になるようにした。ついでその偏光板
を光出射手段形成側外側として、屈折率１．５２３のア
クリル系粘着層を介し参考例で得た液晶セルの視認側に
接着した後、セルの背面側に反射層具備の偏光板を同様
に接着して反射型液晶表示装置を得た。

【０１１６】実施例２ ポリオレフィンフィルムに代えて、屈折率が１．５８５
のポリカーボネート（ＰＣ）からなる無延伸の透明フィ
ルムを用いたほかは、実施例１に準じて透明保護層を形
成し、それを用いて偏光板と、反射型液晶表示装置を得
た。なお透明保護層の面内位相差は８nmで、厚さ方向位
相差は７８nmであった。

【０１１７】比較例１ ポリオレフィンフィルムに代えて、一軸延伸処理したＰ
Ｃフィルムを用いたほかは、実施例１に準じて透明保護
層を形成し、それを用いて偏光板と、反射型液晶表示装
置を得た。なお透明保護層の面内位相差は３０７nmで、
厚さ方向位相差は３２０nmであった。

【０１１８】比較例２ 透明保護層の光学軸と偏光子の吸収軸が４５度の角度で
交差する偏光板としたほかは、実施例２に準じて反射型
液晶表示装置を得た。

【０１１９】評価試験 実施例、比較例で得た反射型液晶表示装置の視認側セル
基板の側面に冷陰極管を配置し、銀蒸着のポリエステル
フィルムで包囲してフィルム端部を背面側セル基板の上
下面に両面粘着テープで接着し冷陰極管を保持固定した
ものについて、暗室にて液晶セルに電圧を印加しない状
態で冷陰極管を点灯させ、入射側面より１０mm、又は２
０mmの位置でピーク輝度を輝度計（トプコン社製、ＢＭ
７）にて調べた。その結果を次表に示した。なおピーク
輝度は、輝度が最大となる方向の輝度を意味する。

【０１２０】 ピーク輝度（cd／ｍ^２） 実施例１ 実施例２ 比較例１ 比較例２ １０mm １６０ １５７ １４２ １４５ ２０mm １５９ １５２ １２８ １０９

【０１２１】表より、実施例では比較例と比べて明るさ
に優れており、また光源から離れた位置での輝度低下の
小さいことが判る。さらに目視による色変化について
は、実施例１では殆ど認められず、実施例２では十分に
実用に供しうる範囲の若干の色変化が認められた。しか
し比較例１、２では着色が大きく、実用に供し得ないも
のであった。

【０１２２】一方、実施例、比較例の液晶表示装置にお
いて、液晶セルの電圧を印可した状態で冷陰極管を点灯
させて、黒表示における視覚特性を観察した。その結
果、実施例では黒表示の偏光抜けは殆ど認められなかっ
たが、比較例では斜視角度が大きくなると光抜けが大き
くなった。特に比較例２では偏光抜けが大きく、表示画
面全体で輝度ムラが生じた。

【０１２３】前記より、透明保護層の位相差や、透明保
護層の光学軸と偏光子の吸収軸のズレが輝度や視覚特性
に関係し、本発明にて輝度低下と色変化の小さい偏光板
の達成されていることが判る。また実施例では外光モー
ドにおいても明るくてその均一性に優れる表示であっ
た。以上より本発明にて従来のサイドライト型導光板の
使用による嵩高化、高重量化を回避しつつ、偏光板を配
置した液晶表示パネルの側面に照明装置を設けるだけで
面発光が可能な、薄型軽量で、輝度低下と色変化の小さ
い透過型や反射型、半透過型や外光・照明両用式等の液
晶表示装置を形成できることが判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】偏光板の説明側面図

【図２】光出射手段の説明平面図

【図３】他の光出射手段の説明平面図

【図４】さらに他の光出射手段の説明平面図

【図５】液晶表示装置の説明側面図

【符号の説明】

１：偏光板 １Ａ：光出射手段形成層 Ａ：光出射手段 ａ：光路変換斜面 １Ｂ、１Ｄ：透明保護層 １Ｃ：偏光子 ２０、３０：セル基板 ４０：液晶層 ５１：光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅本 清司 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電 工株式会社内 (72)発明者 中野 勇樹 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電 工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA12 BA14 BA20 2H049 BA02 BB16 BB28 BB43 BB51 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA15X FA15Z FA23X FD04 FD06 FD14 FD23 GA16 LA20

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 面内の最大屈折率をｎx、面内でｎx方向
   に直交する方向の屈折率をｎy、厚さ方向の屈折率をｎ
   z、厚さをｄとしたとき、（ｎx−ｎy）×ｄにて算出さ
   れる面内位相差が１５nm以下の透明保護層を偏光子の少
   なくとも片側に有して、その透明保護層の光学軸と偏光
   子の吸収軸が平行関係にあり、かつ前記の透明保護層
   が、偏光子が形成する平面に対して３５〜４８度の角度
   で傾斜する光路変換斜面を具備する複数の光出射手段を
   有することを特徴とする偏光板。
2. 【請求項２】 請求項１において、透明保護層の屈折率
   が１．５０以上であり、｛（ｎx＋ｎy）／２−ｎz｝×
   ｄにて算出される透明保護層の厚さ方向位相差が３０nm
   以下である偏光板。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、（ｎx−ｎz）
   ／（ｎx−ｎy）にて算出される透明保護層のＮzが０．
   ８〜１．２であり、偏光子の吸収軸と平行関係にある透
   明保護層の光学軸が遅相軸である偏光板。
4. 【請求項４】 請求項１又は２において、（ｎx−ｎz）
   ／（ｎx−ｎy）にて算出される透明保護層のＮzが−
   ０．２〜０．２であり、偏光子の吸収軸と平行関係にあ
   る透明保護層の光学軸が進相軸である偏光板。
5. 【請求項５】 請求項１〜４において、透明保護層が偏
   光子を有しない側の片面のみに光出射手段を有するもの
   である偏光板。
6. 【請求項６】 請求項１〜５において、偏光子の片側に
   光出射手段を具備する透明保護層を有し、前記偏光子の
   他方側に表面が平滑な透明保護層を有する偏光板。
7. 【請求項７】 請求項１〜６において、透明保護層が接
   着層を介して偏光子と接着されてなる偏光板。
8. 【請求項８】 請求項７において、接着層が粘着層であ
   る偏光板。
9. 【請求項９】 請求項１〜８において、透明保護層にお
   ける光出射手段が凹部からなる偏光板。
10. 【請求項１０】 請求項９において、光出射手段を形成
    する凹部がその光路変換斜面に対する横断面に基づいて
    三角形である偏光板。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０において、光出射手
    段を形成する凹部における光路変換斜面の長辺方向の長
    さが５００μm以下で凹部の深さの５倍以上であり、か
    つ凹部の深さが１００μm以下で、光路変換斜面の長辺
    方向と深さ方向とに直交する方向の幅が１００μm以下
    である偏光板。
12. 【請求項１２】 請求項９〜１１において、光出射手段
    を形成する凹部における光路変換斜面に対向する面が、
    偏光子が形成する平面に対して６０〜９０度の角度で傾
    斜する立面からなる偏光板。
13. 【請求項１３】 請求項９〜１２において、光出射手段
    を形成する凹部がその光路変換斜面に基づいて平行又は
    不規則に、あるいは仮想中心に対してピット状に配置さ
    れてなる偏光板。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３に記載の偏光板を液晶
    セルの少なくとも片側に配置してなる液晶表示パネルを
    具備することを特徴とする液晶表示装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４において、液晶表示パネル
    が反射層と、電界を介して光を変調する液晶層を具備す
    る反射型のものからなり、光出射手段を有する偏光板が
    液晶表示パネルの視認側に配置されてなる液晶表示装
    置。
16. 【請求項１６】 請求項１４において、液晶表示パネル
    が透過型のものからなり、光出射手段を有する偏光板が
    背面側に配置されてなる液晶表示装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６において、光出射手段を有
    する偏光板の背面側に反射層を配置して外光・照明両用
    型のものとした液晶表示装置。
18. 【請求項１８】 請求項１４において、液晶表示パネル
    が光を反射し、かつ透過する半透過反射層を具備する半
    透過型のものからなり、光出射手段を有する偏光板が背
    面側、又は視認側と背面側の両方に配置されてなる液晶
    表示装置。