JP2003222726A - Optical element and display apparatus using the same - Google Patents

Optical element and display apparatus using the same

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JP2003222726A
JP2003222726A JP2002024173A JP2002024173A JP2003222726A JP 2003222726 A JP2003222726 A JP 2003222726A JP 2002024173 A JP2002024173 A JP 2002024173A JP 2002024173 A JP2002024173 A JP 2002024173A JP 2003222726 A JP2003222726 A JP 2003222726A
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JP
Japan
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light
optical
liquid crystal
layer
incident
Prior art date
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Application number
JP2002024173A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Kusuno
哲也 楠野
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display apparatus capable of obtaining bright reflection display. <P>SOLUTION: An optical film 20 having a characteristic for straightly directing and transmitting one of two orthogonal polarization components of an incident light and refracting and transmitting the other is disposed on a front side as an observed side of display of a liquid crystal element 10 for controlling a polarization state of a transmitted light. An optical element 1 comprising an optical layer 2 having the characteristic for straightly directing and transmitting one of two orthogonal polarization components of the incident light and refracting and transmitting the other, a reflection film 6 disposed opposite to one face of the optical layer 2 and a plurality of light absorbing walls 7 disposed substantially perpendicular to the reflection film 6 at intervals in the plate direction of the reflection film 6 between the optical layer 2 and the reflection film 6 is disposed on a back side of the liquid crystal element 10 so as to place the optical layer 2 opposite to the liquid crystal element 10. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光学素子及びそ
れを用いた反射型の表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element and a reflective display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】透過光の偏光状態を制御する偏光制御素
子を用いた表示装置として、表示の観察側である前側か
ら入射した光を後側に設けられた反射手段により反射し
て表示する反射型のものがある。
2. Description of the Related Art As a display device using a polarization control element for controlling the polarization state of transmitted light, a reflection device for displaying the light incident from the front side, which is the observation side of the display, is reflected by a reflecting means provided on the rear side. There is a type.

【0003】この反射型表示装置は、例えば液晶素子等
の偏光制御素子と、この偏光制御素子を挟んで配置され
た前側偏光板及び後側偏光板と、前記後側偏光板の後側
に配置された反射板とからなっている。
This reflection type display device includes, for example, a polarization control element such as a liquid crystal element, a front side polarizing plate and a rear side polarizing plate arranged with the polarization control element sandwiched therebetween, and a rear side polarizing plate. It consists of a reflector.

【0004】この反射型表示装置は、表示の観察側であ
る前側から入射した光を、前側偏光板によりその透過軸
に沿った直線偏光として前記偏光制御素子に入射させ、
前記偏光制御素子により偏光状態を制御されてその後側
に出射した光のうち、後側偏光板の吸収軸に沿った偏光
成分の光をこの後側偏光板により吸収し、前記後側偏光
板の透過軸に沿った偏光成分の光をこの後側偏光板を透
過させて前記反射板により反射し、その反射光を前記後
側偏光板と偏光制御素子と前側偏光板とを透過させて前
側に出射することにより画像を表示する。
In this reflection type display device, the light incident from the front side, which is the viewing side of the display, is made incident on the polarization control element as linearly polarized light along the transmission axis by the front side polarizing plate,
Of the light whose polarization state is controlled by the polarization control element and which is emitted to the rear side, the light of the polarization component along the absorption axis of the rear side polarizing plate is absorbed by this rear side polarizing plate, The light of the polarization component along the transmission axis is transmitted through the rear side polarizing plate and reflected by the reflecting plate, and the reflected light is transmitted through the rear side polarizing plate, the polarization control element and the front side polarizing plate to the front side. The image is displayed by emitting.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の反
射型表示装置は、偏光制御素子の前側と後側に配置され
た偏光板がそれぞれ、その吸収軸に沿った偏光成分の光
を吸収し、透過軸に沿った偏光成分の光を透過させるた
め、光の透過率が低く、明るい表示が得られない。
However, in the above-mentioned conventional reflection type display device, the polarizing plates disposed on the front side and the rear side of the polarization control element respectively absorb the light of the polarization component along the absorption axis thereof. Since the light of the polarized component along the transmission axis is transmitted, the light transmittance is low and a bright display cannot be obtained.

【0006】この発明は、偏光制御素子の後側に配置す
ることにより表示の明るい反射型表示装置を構成するこ
とができる光学素子を提供するとともに、前記光学素子
を用いた反射型の表示装置を提供することを目的とした
ものである。
The present invention provides an optical element capable of forming a bright display type display device by arranging it on the rear side of a polarization control element, and a reflection type display device using the optical element. It is intended to be provided.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の光学素子は、
入射光の互いに直交する2つの偏光成分のうち、一方の
偏光成分の光を直進させて透過させ、他方の偏光成分の
光を屈折させて透過させる特性を有する光学層と、前記
光学層の一方の面に対向させて配置された反射膜と、前
記光学層と前記反射膜との間に、前記反射膜の面方向に
間隔をおいて前記反射膜に対して実質的に垂直に配置さ
れた複数の光吸収壁とからなることを特徴とするもので
ある。
The optical element of the present invention comprises:
Of the two polarization components of the incident light which are orthogonal to each other, one of the optical layers and an optical layer having a characteristic of straightening and transmitting one polarization component and refracting and transmitting the other polarization component Between the optical film and the reflective film, the reflective film being disposed so as to face the surface of the reflective film, and being disposed substantially vertically to the reflective film with a space in the surface direction of the reflective film. It is characterized by comprising a plurality of light absorbing walls.

【0008】この光学素子は、前記光学層が、入射光の
互いに直交する2つの偏光成分のうち、一方の偏光成分
の光を直進させて透過させ、他方の偏光成分の光を屈折
させて透過させるため、前記光学層の法線に沿った方向
から入射した光のうち、前記光学層を直進して透過した
一方の偏光成分の光が、前記複数の光吸収壁の間を通っ
て前記反射膜により反射され、前記光学層を再び直進し
て透過して出射し、前記光学層を屈折して透過した他方
の偏光成分の光が、前記光吸収壁に入射して吸収される
とともに、前記光学層の法線に対して傾いた方向から入
射した光のうち、前記光学層を直進して透過した一方の
偏光成分の光が、前記光吸収壁に入射して吸収され、前
記光学層を屈折して透過した他方の偏光成分の光のうち
の前記法線に沿った方向に屈折した光が前記複数の光吸
収壁の間を通って前記反射膜により反射され、前記法線
に対して傾いた方向に屈折した光が前記光吸収壁に入射
して吸収される。
In this optical element, the optical layer allows the light of one polarization component of the two polarization components of the incident light which are orthogonal to each other to go straight and to transmit, and the light of the other polarization component to refract and transmit. Therefore, of the light incident from the direction along the normal of the optical layer, the light of one polarization component that has passed straight through the optical layer and is transmitted is reflected by the light absorption walls. The light of the other polarization component that is reflected by the film, goes straight through the optical layer again, passes through the optical layer, and refracts through the optical layer, and the light of the other polarization component enters the light absorbing wall and is absorbed. Of the light incident from the direction inclined with respect to the normal to the optical layer, the light of one polarization component that has passed straight through the optical layer and is transmitted is incident on the light absorbing wall and absorbed, Along the normal line of the other polarized light that is refracted and transmitted Is reflected by the reflective film light refracted in the direction through between the plurality of light absorbing walls, light refracted in a direction inclined with respect to the normal line is absorbed incident on the light absorption wall.

【0009】すなわち、この光学素子は、前記光学層の
法線に沿った方向から入射した光に対しては、一方の偏
光成分の光を反射し、他方の偏光成分の光を吸収する特
性を示し、前記光学層の法線に対して傾いた方向から入
射した光に対しては、前記一方の偏光成分の光を吸収
し、前記他方の偏光成分の光のうちの一部の光を反射し
他の光を吸収する特性を示す。
That is, this optical element has a characteristic of reflecting light of one polarization component and absorbing light of the other polarization component with respect to light incident from a direction along the normal line of the optical layer. For the light incident from a direction inclined with respect to the normal line of the optical layer, the light of one polarization component is absorbed and a part of the light of the other polarization component is reflected. It exhibits the property of absorbing other light.

【0010】したがって、この光学素子に入射する一方
の偏光成分の光と他方の偏光成分の光の入射方向を制御
することにより、光の反射率を変化させることができる
ため、この光学素子を、透過光の偏光状態を制御する偏
光制御素子の後側に配置することにより、前記偏光制御
素子の前側から入射して前記光学素子に入射した光の反
射率を前記偏光制御素子による偏光状態の制御により変
化させる反射表示を行なうことができる。
Therefore, the reflectance of light can be changed by controlling the incident directions of the light of one polarization component and the light of the other polarization component which are incident on the optical element. The polarization state is controlled by the polarization control element by arranging the polarization control element on the rear side of the polarization control element for controlling the polarization state of the transmitted light so that the reflectance of light incident from the front side of the polarization control element and incident on the optical element is controlled by the polarization control element. It is possible to perform reflective display which is changed by.

【0011】そして、この光学素子は、前記一方の偏光
成分の光と他方の偏光成分の光の両方を反射するため、
偏光板の後側に反射板を配置したものに比べて光の反射
率が高く、したがって、表示の明るい反射型表示装置を
構成することができる。
Since this optical element reflects both the light of the one polarization component and the light of the other polarization component,
The reflectance of light is higher than that in which a reflection plate is arranged on the rear side of the polarizing plate, and therefore a reflection type display device having a bright display can be constructed.

【0012】このように、この発明の光学素子は、入射
光の互いに直交する2つの偏光成分のうち、一方の偏光
成分の光を直進させて透過させ、他方の偏光成分の光を
屈折させて透過させる特性を有する光学層の一方の面に
対向させて反射膜を配置するとともに、前記光学層と前
記反射膜との間に、前記反射膜の面方向に間隔をおいて
前記反射膜に対して実質的に垂直に複数の光吸収壁を配
置することにより、この光学素子に入射する一方の偏光
成分の光と他方の偏光成分の光の入射方向の制御により
光の反射率を変化させるとともに、光を高い反射率で反
射させるようにしたものであり、したがって、この光学
素子を、透過光の偏光状態を制御する偏光制御素子の後
側に配置することにより、表示の明るい反射型表示装置
を構成することができる。
As described above, in the optical element of the present invention, of the two polarization components of the incident light which are orthogonal to each other, the light of one polarization component is made to go straight and transmitted, and the light of the other polarization component is refracted. A reflective film is arranged so as to face one surface of an optical layer having a property of transmitting, and the optical film and the reflective film are spaced apart from each other in the surface direction of the reflective film with respect to the reflective film. By arranging a plurality of light absorbing walls substantially vertically, the light reflectance can be changed by controlling the incident directions of the light of one polarization component and the light of the other polarization component that enter the optical element. , The light is reflected with a high reflectance. Therefore, by arranging this optical element on the rear side of the polarization control element for controlling the polarization state of the transmitted light, a bright reflection type display device for display is provided. Can be configured Kill.

【0013】この発明の光学素子において、前記光学層
は、一方の面に複数の細長プリズム部が密に並べて互い
に平行に形成されたプリズムシートと、前記プリズムシ
ートの屈折率よりも大きい屈折率を有し、前記プリズム
シートの一方の面に前記複数の細長プリズム部を覆って
設けられた高屈折率層とからなっているのが好ましい。
In the optical element of the present invention, the optical layer has a prism sheet having a plurality of elongated prism portions densely arranged on one surface and formed in parallel with each other, and a refractive index larger than that of the prism sheet. And a high refractive index layer provided on one surface of the prism sheet so as to cover the plurality of elongated prism portions.

【0014】その場合、前記光学層の高屈折率層は、液
晶分子がプリズムシートの細長プリズム部の長さ方向と
実質的に平行な方向に分子長軸を揃えて配列した液晶ポ
リマー層からなっているのが望ましい。
In this case, the high refractive index layer of the optical layer comprises a liquid crystal polymer layer in which liquid crystal molecules are aligned with their long axes aligned in a direction substantially parallel to the length direction of the elongated prism portion of the prism sheet. Is desirable.

【0015】さらに、この光学素子において、前記光吸
収壁は、内面が光の吸収面とされた筒状体からなってお
り、この筒状の光吸収壁が複数、前記反射膜の面方向に
密に並べて配置されているのが好ましい。
Further, in this optical element, the light absorbing wall is composed of a cylindrical body having an inner surface as a light absorbing surface, and the plurality of cylindrical light absorbing walls are arranged in the surface direction of the reflecting film. It is preferable that they are closely arranged.

【0016】また、この発明の表示装置は、透過光の偏
光状態を制御する偏光制御素子と、入射光の互いに直交
する2つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を直進
させて透過させ、他方の偏光成分の光を屈折させて透過
させる特性を有し、前記偏光制御素子の表示の観察側で
ある前側に配置された光学フィルムと、入射光の互いに
直交する2つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を
直進させて透過させ、他方の偏光成分の光を屈折させて
透過させる特性を有する光学層と、前記光学層の一方の
面に対向させて配置された反射膜と、前記光学層と前記
反射膜との間に、前記反射膜の面方向に間隔をおいて前
記反射膜に対して実質的に垂直に配置された複数の光吸
収壁とからなり、前記偏光制御素子の後側に、前記光学
層を前記偏光制御素子に対向させて配置された光学素子
と、を備えたことを特徴とするものである。
Further, in the display device of the present invention, the polarization control element for controlling the polarization state of the transmitted light and the light of one polarized component of the two polarized components of the incident light which are orthogonal to each other are allowed to go straight and be transmitted. , An optical film having a characteristic of refracting and transmitting the light of the other polarization component, which is arranged on the front side which is the viewing side of the display of the polarization control element, and two polarization components of the incident light which are orthogonal to each other. An optical layer having a characteristic of allowing light of one polarization component to go straight forward and transmitting, and refracting and transmitting light of the other polarization component, and a reflection film arranged to face one surface of the optical layer. , A plurality of light absorbing walls disposed between the optical layer and the reflective film in a plane direction of the reflective film and being substantially perpendicular to the reflective film. The optical layer is provided on the rear side of the device to control the polarization. An optical element arranged to face the child, is characterized in that it comprises a.

【0017】すなわち、この表示装置は、透過光の偏光
状態を制御する偏光制御素子の表示の観察側である前側
に、上述した発明の光学素子の光学層と同様な特性の光
学フィルムを配置し、前記偏光制御素子の後側に、前記
光学素子を、その光学層を前記偏光素子に対向させて配
置することにより、前記光学素子に入射する一方の偏光
成分の光と他方の偏光成分の光の入射方向を、前記光学
フィルムと偏光制御素子とにより制御し、前記光学素子
による光の反射率を変化させる反射表示を行なうように
したものである。
That is, in this display device, an optical film having the same characteristics as the optical layer of the above-mentioned optical element of the invention is arranged on the front side, which is the viewing side of the display, of the polarization control element for controlling the polarization state of transmitted light. , The light of one polarization component and the light of the other polarization component incident on the optical element by arranging the optical element on the rear side of the polarization control element with its optical layer facing the polarization element. The incident direction of is controlled by the optical film and the polarization control element to perform reflective display in which the reflectance of light by the optical element is changed.

【0018】この表示装置によれば、前記光学素子が上
述したように一方の偏光成分の光と他方の偏光成分の光
の両方を反射するため、明るい反射表示を得ることがで
きる。
According to this display device, since the optical element reflects both the light of one polarization component and the light of the other polarization component as described above, a bright reflective display can be obtained.

【0019】このように、この発明の表示装置は、前記
偏光制御素子の表示の観察側である前側に、入射光の互
いに直交する2つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の
光を直進させて透過させ、他方の偏光成分の光を屈折さ
せて透過させる特性を有する光学フィルムを配置し、前
記偏光制御素子の後側に、上述した発明の光学素子を、
その光学層を前記偏光素子に対向させて配置することに
より、明るい反射表示を得ることができるようにしたも
のである。
As described above, in the display device of the present invention, one of the two polarization components of the incident light, which are orthogonal to each other, travels straight to the front side, which is the viewing side of the display of the polarization control element. Is transmitted, and an optical film having a characteristic of refracting and transmitting the light of the other polarization component is arranged, and on the rear side of the polarization control element, the optical element of the invention described above,
By arranging the optical layer so as to face the polarizing element, a bright reflective display can be obtained.

【0020】この表示装置において、前記偏光制御素子
は、表示の観察側である前側の基板とこの前側基板に対
向する後側基板との間に、液晶分子が実質的に90°の
ツイスト角でツイスト配向した液晶層が設けられてなる
液晶素子であり、前記液晶素子の前側に配置された光学
フィルムは、一方の面に複数の細長プリズム部が密に並
べて互いに平行に形成されたプリズムシートと、前記プ
リズムシートの屈折率よりも大きい屈折率を有し、前記
プリズムシートの前記一方の面に前記複数の細長プリズ
ム部を覆って設けられた高屈折率層とからり、前記液晶
素子の後側に配置された光学素子の光学層は、一方の面
に複数の細長プリズム部が密に並べて互いに平行に形成
されたプリズムシートと、前記プリズムシートの屈折率
よりも大きい屈折率を有し、前記プリズムシートの前記
一方の面に前記複数の細長プリズム部を覆って設けられ
た高屈折率層とからなっており、前記光学フィルムと前
記光学素子が、前記光学フィルムのプリズムシートの細
長プリズム部の長さ方向と、前記光学素子の光学層のプ
リズムシートの細長プリズム部の長さ方向とを実質的に
直交或いは平行にして配置されているのが好ましい。
In this display device, the polarization control element includes liquid crystal molecules at a twist angle of substantially 90 ° between a front substrate, which is the viewing side of the display, and a rear substrate, which faces the front substrate. A liquid crystal element provided with a twist-oriented liquid crystal layer, the optical film arranged on the front side of the liquid crystal element, a prism sheet in which a plurality of elongated prism portions are densely arranged on one surface in parallel with each other. A high refractive index layer having a refractive index larger than that of the prism sheet, the high refractive index layer being provided on the one surface of the prism sheet to cover the plurality of elongated prism portions. The optical layer of the optical element disposed on the side has a prism sheet in which a plurality of elongated prism portions are densely arranged on one surface and formed in parallel with each other, and a refractive index larger than the refractive index of the prism sheet. And a high refractive index layer provided on the one surface of the prism sheet to cover the plurality of elongated prism portions, wherein the optical film and the optical element are prism sheets of the optical film. It is preferable that the longitudinal direction of the elongated prism portion and the longitudinal direction of the elongated prism portion of the prism sheet of the optical layer of the optical element are substantially orthogonal or parallel to each other.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】図1〜図7はこの発明の光学素子
の一実施例を示しており、図1は光学素子の一部分の断
面図である。
1 to 7 show an embodiment of an optical element of the present invention, and FIG. 1 is a sectional view of a part of the optical element.

【0022】この実施例の光学素子1は、図1のよう
に、入射光の互いに直交する2つの偏光成分のうち、一
方の偏光成分の光を直進させて透過させ、他方の偏光成
分の光を屈折させて透過させる特性を有する光学層2
と、前記光学層2の一方の面に対向させて配置された反
射膜6と、前記光学層2と前記反射膜6との間に配置さ
れた複数の光吸収壁7とからなっている。
As shown in FIG. 1, the optical element 1 of this embodiment allows one of the two polarized light components of the incident light, which are orthogonal to each other, to go straight through and transmit the light of the other polarized light component. Optical layer 2 having the property of refracting and transmitting light
And a plurality of light absorption walls 7 arranged between the optical layer 2 and the reflection film 6. The reflection film 6 is arranged so as to face one surface of the optical layer 2.

【0023】前記光学層2は、一方の面に複数の細長プ
リズム部4が密に並べて互いに平行に形成されたプリズ
ムシート3と、前記プリズムシート3の屈折率よりも大
きい屈折率を有し、前記プリズムシート3の一方の面に
前記複数の細長プリズム部4を覆って設けられた高屈折
率層5とからなっている。
The optical layer 2 has a prism sheet 3 in which a plurality of elongated prism portions 4 are densely arranged on one surface and formed in parallel with each other, and a refractive index higher than that of the prism sheet 3. The high refractive index layer 5 is provided on one surface of the prism sheet 3 so as to cover the plurality of elongated prism portions 4.

【0024】前記プリズムシート3は、光学的に等方性
な透明樹脂、例えば屈折率が1.511のアクリル系樹
脂からなっており、その一方の面、つまり前記高屈折率
層5が設けられる面に、複数の直線状細長プリズム部4
が25μm〜100μm程度の極く小さいピッチで密に
並べて互いに平行に形成され、他方の面である外面は平
坦面に形成されている。
The prism sheet 3 is made of an optically isotropic transparent resin, for example, an acrylic resin having a refractive index of 1.511, and one surface thereof, that is, the high refractive index layer 5 is provided. A plurality of linear elongated prism parts 4 on the surface
Are densely arranged at a very small pitch of about 25 μm to 100 μm and are formed parallel to each other, and the outer surface which is the other surface is formed as a flat surface.

【0025】前記プリズムシート3の複数の細長プリズ
ム部4はそれぞれ、二等辺三角形状の断面形状を有して
おり、この細長プリズム部4の2つの傾斜面4a,4b
の傾斜角はいずれも45°(図2及び図3参照)であ
る。
Each of the plurality of elongated prism portions 4 of the prism sheet 3 has an isosceles triangular cross section, and two slanted surfaces 4a and 4b of the elongated prism portion 4 are provided.
The inclination angle of each is 45 ° (see FIGS. 2 and 3).

【0026】また、前記高屈折率層5は、光学的に異方
性で、前記プリズムシート3の細長プリズム部4の長さ
方向と実質的に平行な方向の屈折率が前記プリズムシー
ト3の屈折率よりも大きい特性を有している。
The high refractive index layer 5 is optically anisotropic and has a refractive index of the prism sheet 3 in a direction substantially parallel to the length direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3. It has a characteristic larger than the refractive index.

【0027】この高屈折率層5を、例えば、液晶分子が
前記プリズムシート3の細長プリズム部4の長さ方向と
実質的に平行な方向に分子長軸を揃えて配列した液晶ポ
リマー層からなっている。以下、この高屈折率層5を液
晶ポリマー層と言う。
The high refractive index layer 5 is composed of, for example, a liquid crystal polymer layer in which liquid crystal molecules are aligned with their major axes aligned in a direction substantially parallel to the length direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3. ing. Hereinafter, this high refractive index layer 5 is referred to as a liquid crystal polymer layer.

【0028】前記液晶ポリマー層5は、前記プリズムシ
ート3の複数の細長プリズム部4の間の凹部にそれぞれ
高分子液晶を充填し、その液晶分子を前記細長プリズム
部4の長さ方向に沿わせて配列させた状態でポリマー化
することにより形成されている。
The liquid crystal polymer layer 5 is filled with polymer liquid crystal in the concave portions between the plurality of elongated prism portions 4 of the prism sheet 3, and the liquid crystal molecules are arranged along the length direction of the elongated prism portions 4. It is formed by polymerizing in a state of being arranged.

【0029】なお、この実施例では、前記液晶ポリマー
層5を、その外面が連続した平坦面となるように、前記
プリズムシート3の複数の細長プリズム部4の間の凹部
の深さよりも厚く形成しているが、前記液晶ポリマー層
5は、前記プリズムシート3の複数の細長プリズム部4
の間の凹部にそれぞれ、液晶ポリマー層5の外面が前記
細長プリズム部4の頂部と面一になるように形成しても
よい。
In this embodiment, the liquid crystal polymer layer 5 is formed thicker than the depth of the concave portions between the plurality of elongated prism portions 4 of the prism sheet 3 so that the outer surface thereof becomes a continuous flat surface. However, the liquid crystal polymer layer 5 has a plurality of elongated prism portions 4 of the prism sheet 3.
The outer surface of the liquid crystal polymer layer 5 may be formed so as to be flush with the top of the elongated prism portion 4 in each of the recesses between the two.

【0030】この液晶ポリマー層5は、液晶分子が前記
細長プリズム部4の長さ方向と実質的に平行な方向に分
子長軸が揃うように配列しているため、光学的に異方性
であり、且つ、液晶分子の配向方向に沿った方向、つま
り前記プリズムシート3の細長プリズム部4の長さ方向
と実質的に平行な方向の屈折率が前記プリズムシート3
の屈折率よりも大きい。
The liquid crystal polymer layer 5 is optically anisotropic because the liquid crystal molecules are aligned so that their long axes are aligned in a direction substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 4. And the refractive index in the direction along the alignment direction of the liquid crystal molecules, that is, in the direction substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3, is the prism sheet 3.
Greater than the refractive index of.

【0031】また、前記液晶ポリマー層5の液晶分子配
向方向と直交する方向、つまり前記プリズムシート3の
細長プリズム部4の長さ方向と実質的に直交する方向の
屈折率は、前記プリズムシート3の屈折率と実質的に同
じである。
The refractive index in the direction orthogonal to the liquid crystal molecule alignment direction of the liquid crystal polymer layer 5, that is, in the direction substantially orthogonal to the length direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3, is the prism sheet 3. Is substantially the same as the refractive index of.

【0032】すなわち、前記液晶ポリマー層5の前記細
長プリズム部4の長さ方向と実質的に平行な方向の屈折
率は1.663であり、前記細長プリズム部4の長さ方
向と実質的に直交する方向の屈折率は1.511であ
る。
That is, the refractive index of the liquid crystal polymer layer 5 in the direction substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 4 is 1.663, which is substantially equal to the lengthwise direction of the elongated prism portion 4. The refractive index in the orthogonal direction is 1.511.

【0033】この光学層2は、光学的に等方性であるプ
リズムシート3と、前記プリズムシート3の細長プリズ
ム部4の長さ方向と実質的に平行な方向の屈折率が前記
プリズムシート3の屈折率よりも大きく、前記細長プリ
ズム部4の長さ方向と実質的に直交する方向の屈折率が
前記プリズムシート3の屈折率と実質的に同じである液
晶ポリマー層5とを積層したものであるため、入射光の
互いに直交する2つの偏光成分のうち、前記細長プリズ
ム部4の長さ方向と実質的に直交する方向に沿った一方
の偏光成分(以下、x方向の偏光成分と言う)の光を直
進させて透過させ、前記細長プリズム部4の長さ方向と
実質的に平行な方向に沿った他方の偏光成分(以下、y
方向の偏光成分と言う)の光を屈折させて透過させる。
The optical layer 2 has an optically isotropic prism sheet 3 and the prism sheet 3 having a refractive index in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3. And a liquid crystal polymer layer 5 having a refractive index in the direction substantially orthogonal to the length direction of the elongated prism portion 4 that is substantially the same as the refractive index of the prism sheet 3 Therefore, of the two polarization components of the incident light which are orthogonal to each other, one polarization component along a direction substantially orthogonal to the lengthwise direction of the elongated prism portion 4 (hereinafter, referred to as a polarization component in the x direction). ) Is transmitted straight and transmitted, and the other polarization component (hereinafter, y) along a direction substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 4 is transmitted.
Direction (referred to as the polarization component) is refracted and transmitted.

【0034】図2は前記光学層2にその法線(プリズム
シート3の外面及び液晶ポリマー層5の外面の法線)h
1に沿った方向から入射した光の透過経路を示す図、図
3は前記光学層2に前記法線h1に対して前記プリズム
シート3の細長プリズム部4の長さ方向と実質的に直交
する方向に傾いた方向から入射した光の透過経路を示す
図であり、いずれも、前記液晶ポリマー層5の外面から
入射した光の透過経路を示している。
FIG. 2 shows the normal line of the optical layer 2 (the normal line of the outer surface of the prism sheet 3 and the outer surface of the liquid crystal polymer layer 5) h.
1 is a diagram showing a transmission path of light incident from a direction along 1; FIG. 3 is substantially orthogonal to the normal direction h1 of the optical layer 2 with respect to the longitudinal direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3. It is a figure which shows the transmission path of the light which injected from the direction which inclined to the direction, and all have shown the transmission path of the light which entered from the outer surface of the said liquid crystal polymer layer 5.

【0035】図2及び図3のように、前記光学層2に前
記液晶ポリマー層5の外面から入射した光のうち、前記
プリズムシート3の細長プリズム部4の長さ方向と実質
的に直交する方向に振動面をもったx方向の偏光成分の
光Xは、前記液晶ポリマー層5と前記プリズムシート3
の複数の細長プリズム部4の傾斜面4a,4bとの界面
を屈折すること無く透過して前記プリズムシート3の外
面から出射し、前記細長プリズム部4の長さ方向と実質
的に平行な方向に振動面をもったy方向の偏光成分の光
Yは、前記液晶ポリマー層5と前記複数の細長プリズム
部4の傾斜面4a,4bとの界面で屈折して前記プリズ
ムシート3の外面から出射する。
As shown in FIGS. 2 and 3, of the light incident on the optical layer 2 from the outer surface of the liquid crystal polymer layer 5, the light is substantially orthogonal to the longitudinal direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3. The light X of the polarization component in the x direction having a vibrating surface in the direction is the liquid crystal polymer layer 5 and the prism sheet 3.
In a direction substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 4, passing through the interfaces with the inclined surfaces 4a and 4b of the plurality of elongated prism portions 4 without refracting, and exiting from the outer surface of the prism sheet 3. The light Y of the polarization component in the y direction having the vibrating surface is refracted at the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and the inclined surfaces 4a and 4b of the plurality of elongated prism portions 4, and is emitted from the outer surface of the prism sheet 3. To do.

【0036】この光学層2を透過した光の出射方向は、
前記光学層2への入射角と偏光方向によって異なる。
The outgoing direction of the light transmitted through the optical layer 2 is
It depends on the incident angle to the optical layer 2 and the polarization direction.

【0037】すなわち、前記光学層2にその法線h1と
平行な0°の入射角で入射した光に着目すると、その光
のうち、前記x方向の偏光成分の光Xは、図2に示した
ように、前記液晶ポリマー層5と外気(空気)との界面
と、前記液晶ポリマー層5と前記細長プリズム部4の傾
斜面4a,4bとの界面と、前記プリズムシート3と外
気との界面とを屈折すること無く透過し、0°の出射角
で前記法線h1と平行な方向に出射する。
That is, focusing on the light incident on the optical layer 2 at an incident angle of 0 ° parallel to the normal line h1, the light X of the polarization component in the x direction is shown in FIG. As described above, the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and the outside air (air), the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and the inclined surfaces 4a and 4b of the elongated prism portion 4, and the interface between the prism sheet 3 and the outside air. And are transmitted without refraction, and are emitted in a direction parallel to the normal line h1 at an emission angle of 0 °.

【0038】また、上述したように、前記細長プリズム
部4の2つの傾斜面4a,4bの傾斜角はそれぞれ45
°であり、光学的に等方性な前記プリズムシート3の屈
折率が1.511、前記液晶ポリマー層5の前記細長プ
リズム部4の長さ方向と実質的に平行な方向の屈折率が
1.663であるため、前記0°の入射角で入射した光
のうち、前記y方向の偏光成分の光Yは、図2に示した
ように、前記液晶ポリマー層5と前記細長プリズム部4
の傾斜面4a,4bとの界面で5.02°の方向に屈折
し、さらに、前記プリズムシート3と外気との界面で屈
折して8.37°の方向に出射する。
Further, as described above, the inclination angles of the two inclined surfaces 4a and 4b of the elongated prism portion 4 are 45, respectively.
And the refractive index of the optically isotropic prism sheet 3 is 1.511, and the refractive index of the liquid crystal polymer layer 5 in the direction substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 4 is 1. Therefore, the light Y of the polarization component in the y direction out of the light incident at the incident angle of 0 ° is 0.663, as shown in FIG.
The light is refracted in the direction of 5.02 ° at the interfaces with the inclined surfaces 4a and 4b, and is further refracted in the direction of 8.37 ° at the interface between the prism sheet 3 and the outside air.

【0039】なお、前記液晶ポリマー層5と前記細長プ
リズム部4の一方の傾斜面4aとの界面で屈折した光Y
の出射方向と、他方の傾斜面4bとの界面で屈折した光
Yの出射方向は、前記法線h1を境にして相反する方向
であり、図において、前記法線h1に対して左方向の角
度を−の角度、右方向の角度を+の角度とすると、前記
液晶ポリマー層5と前記細長プリズム部4の−45°の
傾斜面(図において左側の傾斜面)4aとの界面で屈折
した光Yは、前記プリズムシート3の外面から前記法線
h1に対して+8.37°の方向(図において右方向)
に出射し、前記液晶ポリマー層5と前記細長プリズム部
4の+45°の傾斜面(図において右側の傾斜面)4b
との界面で屈折した光Yは、前記プリズムシート3の外
面から前記法線h1に対して−8.37°の方向(図に
おいて左方向)に出射する。
The light Y refracted at the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and one inclined surface 4a of the elongated prism portion 4 is used.
And the direction of emission of the light Y refracted at the interface with the other inclined surface 4b are opposite to each other with the normal line h1 as a boundary, and in the figure, the direction to the left of the normal line h1 is shown. When the angle is − and the rightward angle is +, the light is refracted at the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and the −45 ° inclined surface (the left inclined surface in the figure) 4a of the elongated prism portion 4. The light Y is in the direction of + 8.37 ° with respect to the normal line h1 from the outer surface of the prism sheet 3 (rightward in the figure).
The liquid crystal polymer layer 5 and the slender prism portion 4 at an inclined surface of + 45 ° (the inclined surface on the right side in the drawing) 4b.
The light Y refracted at the interface with is emitted from the outer surface of the prism sheet 3 in the direction of −8.37 ° with respect to the normal line h1 (left direction in the drawing).

【0040】また、前記光学層2に前記法線h1に対し
て前記プリズムシート3の細長プリズム部4の長さ方向
と実質的に直交する方向に傾いた方向から入射した光、
例えば前記法線h1に対して−8.37°の入射角で入
射した光に着目すると、その光のうち、前記x方向の偏
光成分の光Xは、図3に示したように、前記液晶ポリマ
ー層5と外気との界面で+5.53°の方向に屈折して
液晶ポリマー層5に入射し、前記液晶ポリマー層5と前
記細長プリズム部4の傾斜面4a,4bとの界面を屈折
すること無く透過して、前記プリズムシート3と外気と
の界面で+8.37°の方向に屈折し、前記光学層2へ
の入射方向と平行な方向に出射する。
Further, light incident on the optical layer 2 from a direction inclined with respect to the normal line h1 in a direction substantially orthogonal to the length direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3,
For example, focusing on the light incident at an incident angle of −8.37 ° with respect to the normal line h1, the light X of the polarization component in the x direction out of the light is the liquid crystal as shown in FIG. The interface between the polymer layer 5 and the outside air refracts in the direction of + 5.53 ° and enters the liquid crystal polymer layer 5, and refracts the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and the inclined surfaces 4a and 4b of the elongated prism portion 4. Without passing through, the light is refracted in the direction of + 8.37 ° at the interface between the prism sheet 3 and the outside air, and is emitted in a direction parallel to the incident direction to the optical layer 2.

【0041】一方、前記光学層2に前記法線h1に対し
て前記−8.37°の入射角で入射した光のうち、前記
y方向の偏光成分の光Yは、図3に示したように、前記
液晶ポリマー層5と外気との界面で+5.02°の方向
に屈折して液晶ポリマー層5に入射する。
On the other hand, of the light incident on the optical layer 2 at the incident angle of −8.37 ° with respect to the normal line h1, the light Y of the polarization component in the y direction is as shown in FIG. Then, the light is refracted in the direction of + 5.02 ° at the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and the outside air and enters the liquid crystal polymer layer 5.

【0042】そして、その入射光Yのうち、前記液晶ポ
リマー層5と前記細長プリズム部4の−45°の傾斜面
4aとの界面に入射した光は、その界面で0°の方向に
屈折し、前記プリズムシート3と外気との界面とを屈折
すること無く透過して、前記法線h1と平行な方向に出
射する。
Of the incident light Y, the light incident on the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and the −45 ° inclined surface 4a of the elongated prism portion 4 is refracted in the direction of 0 ° at the interface. , Passes through the interface between the prism sheet 3 and the outside air without refraction, and exits in a direction parallel to the normal line h1.

【0043】また、前記入射光Yのうち、前記液晶ポリ
マー層5と前記細長プリズム部4の+45°の傾斜面4
bとの界面に入射した光は、その界面で+12.5°の
方向に屈折し、さらに、前記プリズムシート3の外面と
外気との界面で屈折して+19.09°の方向に出射す
る。
Further, of the incident light Y, the liquid crystal polymer layer 5 and the slanted surface 4 of the elongated prism portion 4 at + 45 °.
The light incident on the interface with b is refracted in the direction of + 12.5 ° at the interface, and further refracted at the interface between the outer surface of the prism sheet 3 and the outside air and emitted in the direction of + 19.09 °.

【0044】前記光学層2にその法線h1に対して前記
プリズムシート3の細長プリズム部4の長さ方向と実質
的に直交する方向に−8.37°傾いた方向から入射し
たy方向の偏光成分の光Yの前記細長プリズム部4の2
つの傾斜面4a,4bへの入射率は次のような関係にあ
る。
In the y direction which is incident on the optical layer 2 from a direction inclined at −8.37 ° in a direction substantially orthogonal to the length direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3 with respect to the normal line h1 thereof. 2 of the elongated prism part 4 of the light Y of the polarization component
The incidence rates on the two inclined surfaces 4a and 4b have the following relationship.

【0045】すなわち、図3に示したように、前記法線
h1に対して前記細長プリズム部4の長さ方向と実質的
に直交する方向に−8.37°傾いた方向から入射した
y方向の偏光成分の光Yのうち、前記−45°の傾斜面
4aに入射する光の透過領域の幅をc、前記+45°の
傾斜面4aに入射する光の透過領域の幅をdとし、その
両方の領域の幅c,dの和、つまり複数の細長プリズム
部4のピッチを1とすると、それぞれの領域の幅c,d
は、次の式で表わされる。
That is, as shown in FIG. 3, the y-direction is incident from a direction inclined by −8.37 ° in a direction substantially orthogonal to the length direction of the elongated prism portion 4 with respect to the normal line h1. In the light Y of the polarization component of, the width of the transmission region of the light incident on the −45 ° inclined surface 4a is c, and the width of the transmission region of the light incident on the + 45 ° inclined surface 4a is d. Assuming that the sum of the widths c and d of both areas, that is, the pitch of the plurality of elongated prism portions 4 is 1, the widths c and d of the respective areas
Is represented by the following equation.

【0046】 c=(1+tan5.02°)/2 …(1) d=(1−tan5.02°)/2 …(2) そのため、前記−8.37°傾いた方向から入射したy
方向の偏光成分の光Yの量を100%とすると、前記細
長プリズム部4の−45°の傾斜面4aに入射する光の
比率は、 {(1+tan5.02°)/2}×100≒54.4% …(3) 前記細長プリズム部4の+45°の傾斜面4bに入射す
る光の比率は、 {(1−tan5.02°)/2}×100≒45.6% …(4) となる。
C = (1 + tan 5.02 °) / 2 (1) d = (1-tan 5.02 °) / 2 (2) Therefore, y incident from the direction inclined at −8.37 °
Assuming that the amount of light Y of the polarization component in the direction is 100%, the ratio of the light incident on the −45 ° inclined surface 4a of the elongated prism unit 4 is {(1 + tan 5.02 °) / 2} × 100≈54. .4% (3) The proportion of light incident on the + 45 ° inclined surface 4b of the elongated prism portion 4 is {(1-tan 5.02 °) / 2} × 100≈45.6% (4) Becomes

【0047】そして、上述したように、前記−45°の
傾斜面4aに入射した光は、液晶ポリマー層5と前記傾
斜面4aとの界面で0°の方向に屈折して前記法線h1
と平行な方向に出射し、前記+45°の傾斜面4bに入
射した光は、前記液晶ポリマー層5と前記傾斜面4bと
の界面と、前記プリズムシート3の外面と外気との界面
で屈折して+19.09°の方向に出射するため、前記
−8.37°傾いた方向から入射したy方向の偏光成分
の光Yのうち、約54.4%の光が0°の出射角で前記
法線h1と平行な方向に出射し、他の約45.6%の光
が+19.09°の方向に出射する。
As described above, the light incident on the −45 ° inclined surface 4a is refracted in the direction of 0 ° at the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and the inclined surface 4a, and the normal line h1.
Light emitted in a direction parallel to and incident on the + 45 ° inclined surface 4b is refracted at the interface between the liquid crystal polymer layer 5 and the inclined surface 4b and the interface between the outer surface of the prism sheet 3 and the outside air. Since it is emitted in the direction of + 19.09 °, about 54.4% of the light Y of the polarization component in the y direction that is incident from the direction inclined by −8.37 ° has the emission angle of 0 °. The light is emitted in a direction parallel to the normal line h1, and about 45.6% of the other light is emitted in a direction of + 19.09 °.

【0048】なお、図2及び図3には前記光学層2に前
記液晶ポリマー層5の外面から入射した光の透過経路を
示したが、この光学層2は、前記プリズムシート3の外
面から入射した光に対しても同じ特性を示す。
2 and 3 show the transmission paths of the light incident on the optical layer 2 from the outer surface of the liquid crystal polymer layer 5, the optical layer 2 enters from the outer surface of the prism sheet 3. It exhibits the same characteristics with respect to irradiated light.

【0049】すなわち、図2及び図3に示した透過経路
を逆にたどって見れば分かるように、前記光学層2は、
前記プリズムシート3の外面から入射した光に対して
も、前記プリズムシート3の細長プリズム部4の長さ方
向と実質的に直交する方向に沿ったx方向の偏光成分の
光Xを直進させて透過させ、前記細長プリズム部4の長
さ方向と実質的に平行な方向に沿ったy方向の偏光成分
の光Yを屈折させて透過させる。
That is, as can be seen by reversing the transmission paths shown in FIGS. 2 and 3, the optical layer 2 is
Even with respect to the light incident from the outer surface of the prism sheet 3, the light X of the polarization component in the x direction along the direction substantially orthogonal to the length direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3 is made to travel straight. The light Y of the polarization component in the y direction along the direction substantially parallel to the length direction of the elongated prism portion 4 is refracted and transmitted.

【0050】その場合も、前記プリズムシート3の外面
からの光の入射角を0°としたときの液晶ポリマー層5
の外面からのx方向の偏光成分Xの出射角は0°、y方
向の偏光成分Yの出射角は−8.37°または+8.3
7°であり、前記プリズムシート3の外面からの光の入
射角を−8.37°としたときの液晶ポリマー層5の外
面からのx方向の偏光成分Xの出射角は+8.37°、
y方向の偏光成分Yの出射角は0°と+19.09°で
あり、入射角と出射角の関係は、図2及び図3のように
液晶ポリマー層5の外面から光を入射させたときと同じ
である。
Also in this case, the liquid crystal polymer layer 5 when the incident angle of light from the outer surface of the prism sheet 3 is 0 °
The emission angle of the polarization component X in the x direction from the outer surface of the is 0 °, and the emission angle of the polarization component Y in the y direction is −8.37 ° or +8.3.
7 °, and when the incident angle of light from the outer surface of the prism sheet 3 is −8.37 °, the exit angle of the polarization component X in the x direction from the outer surface of the liquid crystal polymer layer 5 is + 8.37 °,
The emission angles of the polarization component Y in the y direction are 0 ° and + 19.09 °, and the relationship between the incident angle and the emission angle is that when light is incident from the outer surface of the liquid crystal polymer layer 5 as shown in FIGS. 2 and 3. Is the same as.

【0051】また、前記反射膜6は鏡面反射膜であり、
この反射膜6は、前記光学層2の一方の面側、例えばプ
リズムシート3の外面側に、前記プリズムシート3の外
面と平行に配置され、前記光吸収壁(以下、吸収壁と言
う)7は、前記光学層2と前記反射膜6との間に、前記
反射膜6の面方向に間隔をおいて前記反射膜6に対して
実質的に垂直に配置されている。
The reflection film 6 is a specular reflection film,
The reflection film 6 is arranged on one surface side of the optical layer 2, for example, the outer surface side of the prism sheet 3 in parallel with the outer surface of the prism sheet 3, and the light absorption wall (hereinafter, referred to as absorption wall) 7 Are arranged between the optical layer 2 and the reflection film 6 with a gap in the surface direction of the reflection film 6 substantially perpendicular to the reflection film 6.

【0052】図4は前記反射膜6と複数の光吸収壁7の
斜視図、図5は1つの光吸収壁7の拡大斜視図、図6は
前記反射膜6と複数の光吸収壁7の拡大断面図である。
FIG. 4 is a perspective view of the reflection film 6 and a plurality of light absorption walls 7, FIG. 5 is an enlarged perspective view of one light absorption wall 7, and FIG. 6 is a view of the reflection film 6 and a plurality of light absorption walls 7. It is an expanded sectional view.

【0053】前記吸収壁7は、図4及び図5に示したよ
うに、内周面が光の吸収面7aとされた円筒状体からな
っており、この円筒状の吸収壁7が複数、前記反射膜6
の面方向に密に並べて配置されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the absorption wall 7 is made of a cylindrical body having an inner peripheral surface serving as a light absorption surface 7a. The reflective film 6
Are arranged closely side by side.

【0054】前記反射膜6と複数の吸収壁7とからなる
光学系は、前記光学層2に対向する前側から入射した光
のうち、前記反射膜6の法線(図示せず)に沿った方向
から入射した光を反射して前側に出射し、前記法線に対
して傾いた方向から入射した光を吸収する。
The optical system composed of the reflection film 6 and the plurality of absorption walls 7 is along the normal line (not shown) of the reflection film 6 in the light incident from the front side facing the optical layer 2. Light incident from a direction is reflected and emitted to the front side, and light incident from a direction inclined with respect to the normal line is absorbed.

【0055】すなわち、この光学系にその前側から入射
した光のうち、前記反射膜6の法線に沿った方向から予
め定めた角度範囲内の入射角で入射した光は、図6に実
線矢印で示したように、前記複数の吸収壁7の間の空間
を通って前記反射膜6により反射され、再び前記複数の
吸収壁7の間の空間を通って前記光学層2に入射し、前
記光学層2の液晶ポリマー層5の外面から出射する。
That is, of the light incident on the optical system from its front side, the light incident at an incident angle within a predetermined angle range from the direction along the normal line of the reflection film 6 is indicated by a solid arrow in FIG. As shown in, the light is reflected by the reflective film 6 through the spaces between the plurality of absorption walls 7 and again enters the optical layer 2 through the spaces between the plurality of absorption walls 7, The light is emitted from the outer surface of the liquid crystal polymer layer 5 of the optical layer 2.

【0056】また、この光学系にその前側から入射した
光のうち、前記反射膜6の法線に対して前記角度範囲よ
りも大きい入射角で入射した光は、図6に破線矢印で示
したように、前記吸収壁7に直接入射するか、或いは、
複数の吸収壁7の間の空間を通って前記反射膜6により
斜め方向に反射されて前記吸収壁7に入射し、この吸収
壁7により吸収される。
Of the light incident on the front side of this optical system, the light incident at an incident angle larger than the angle range with respect to the normal line of the reflection film 6 is shown by a broken line arrow in FIG. As described above, the light is directly incident on the absorption wall 7, or
It is obliquely reflected by the reflective film 6 through the space between the plurality of absorption walls 7, enters the absorption wall 7, and is absorbed by the absorption wall 7.

【0057】前記反射膜6と複数の吸収壁7とからなる
光学系への光の入射角と、前記反射膜6により反射され
て出射する光の出射率(以下、反射率と言う)との関係
は、前記吸収壁7の間隔(内周面が光の吸収面7aとさ
れた筒状体の内径)aと、前記吸収壁7の高さbとの比
により決まる。
The angle of incidence of light on the optical system composed of the reflective film 6 and the plurality of absorption walls 7 and the emission rate of light reflected by the reflective film 6 and emitted (hereinafter referred to as reflectance). The relationship is determined by the ratio of the interval a of the absorption wall 7 (the inner diameter of the cylindrical body whose inner peripheral surface is the light absorption surface 7a) and the height b of the absorption wall 7.

【0058】この実施例では、前記吸収壁7の間隔aと
高さbとの比を1:3.56にしており、したがって、
前記光学系にその前側から入射した光の入射角(反射膜
6の法線に対する角度)をθとすると、tanθ=3.
56/1、θ≒74°となるため、前記プリズムシート
3の外面から反射膜6側に出射した光のうち、90°−
約74°=約16°以上の角度、つまり、前記反射膜6
の法線に対して±約16°の範囲よりも大きい角度で出
射した光が前記吸収壁7に直接入射して吸収され、前記
±約16°の範囲内の角度で出射した光が前記反射膜6
に入射して、この反射膜6への入射角と同じ反射角で正
反射される。
In this embodiment, the ratio of the distance a to the height b of the absorbing wall 7 is 1: 3.56, and therefore,
Assuming that the incident angle of light incident on the optical system from its front side (angle with respect to the normal line of the reflective film 6) is θ, tan θ = 3.
Since 56/1 and θ≈74 °, 90 ° -of the light emitted from the outer surface of the prism sheet 3 to the reflective film 6 side.
An angle of about 74 ° = about 16 ° or more, that is, the reflection film 6
The light emitted at an angle larger than the range of about ± 16 ° with respect to the normal line is directly incident on the absorption wall 7 and absorbed, and the light emitted at the angle within the range of about ± 16 ° is reflected. Membrane 6
And is specularly reflected at the same reflection angle as the angle of incidence on the reflection film 6.

【0059】そして、前記反射膜6により反射された光
のうち、前記吸収壁7に向かう光は、前記吸収壁7に入
射して吸収され、前記吸収壁7に入射しない光が前記光
学系の前側に出射する。
Of the light reflected by the reflection film 6, the light directed to the absorption wall 7 is incident on the absorption wall 7 and absorbed, and the light not incident on the absorption wall 7 is absorbed by the optical system. Emit to the front side.

【0060】前記光学系により反射されて前側に出射す
る光の入射角は、前記反射膜6への光の入射位置が、複
数の吸収壁7の間の中間(筒状体の中心)に対応する部
分であるときで前記±約16°の1/2の角度である±
約8°であるが、前記反射膜6への光の入射位置によっ
ては、前記反射膜6により反射された光が前記吸収壁7
に入射して吸収されるため、前記反射膜6により反射さ
れた光のほとんどが光学系の前側に出射する光の入射角
は、約1°以下の範囲である。
The incident angle of the light reflected by the optical system and emitted to the front side corresponds to the position where the light is incident on the reflection film 6 between the plurality of absorption walls 7 (center of the cylindrical body). When it is a part to be
Although it is about 8 °, the light reflected by the reflection film 6 may be reflected by the absorption wall 7 depending on the incident position of the light on the reflection film 6.
Since most of the light reflected by the reflection film 6 is emitted to the front side of the optical system, the incident angle of the light is approximately 1 ° or less.

【0061】ただし、前記光学系の光の入射角が約1°
以下、例えば0°であっても、入射光のうちの一部の光
が前記複数の吸収壁7にその端面から入射して吸収され
るため、前記光学系の光に0°の入射角で入射した光の
反射率は約90%である。
However, the incident angle of light of the optical system is about 1 °.
Hereinafter, for example, even if it is 0 °, a part of the incident light is incident on the plurality of absorption walls 7 from its end face and is absorbed, so that the light of the optical system is incident at an incident angle of 0 °. The reflectance of the incident light is about 90%.

【0062】図7は、前記反射膜6と複数の吸収壁7と
からなる光学系への光の入射角と反射率の関係を示して
いる。
FIG. 7 shows the relationship between the incident angle of light on the optical system composed of the reflection film 6 and the plurality of absorption walls 7 and the reflectance.

【0063】なお、この実施例では、前記複数の光吸収
壁7をそれぞれ内周面が光の吸収面7aとされた円筒状
体としているため、前記光学系は、前記反射膜6の法線
の周囲のどの方向から入射した光に対しても、図7に示
した入射角―反射率特性を示す。
In this embodiment, since the plurality of light absorbing walls 7 are cylindrical bodies each having an inner peripheral surface serving as a light absorbing surface 7a, the optical system has a normal line to the reflecting film 6. The incident angle-reflectance characteristics shown in FIG. 7 are exhibited for light incident from any direction around the.

【0064】この光学素子1は、上述したように、前記
光学層2が、入射光の互いに直交する2つの偏光成分の
うち、一方の偏光成分の光Xを直進させて透過させ、他
方の偏光成分の光Yを屈折させて透過させるため、前記
光学層2の法線h1に沿った方向から入射した光に着目
すると、その光のうち、前記光学層2を直進して透過し
た前記一方の偏光成分の光Xが、前記複数の光吸収壁7
の間を通って反射膜6により反射され、前記光学層2を
再び直進して透過して出射し、前記光学層2を屈折して
透過した前記他方の偏光成分の光Yが、前記光吸収壁7
に入射して吸収される。
In the optical element 1, as described above, the optical layer 2 allows the light X of one polarization component of the two polarization components of the incident light, which are orthogonal to each other, to go straight through and transmit the light X. In order to refract and transmit the component light Y, focusing on the light incident from the direction along the normal line h1 of the optical layer 2, among the light, one of the light that has passed straight through the optical layer 2 and transmitted. The light X of the polarization component is transmitted to the plurality of light absorption walls 7
The light Y of the other polarization component, which is reflected by the reflection film 6 through the gap, travels straight through the optical layer 2 again, is emitted, and is refracted and transmitted through the optical layer 2, is absorbed by the light. Wall 7
Is incident on and absorbed.

【0065】また、前記光学層2の法線h1に対して傾
いた方向から入射した光に着目すると、その光のうち、
前記光学層2を直進して透過した一方の偏光成分の光X
が、前記光吸収壁7に入射して吸収され、前記光学層2
を屈折して透過した他方の偏光成分の光Yのうちの前記
法線h1に沿った方向に屈折した光が前記複数の光吸収
壁7の間を通って前記反射膜6により反射され、前記法
線h1に対して傾いた方向に屈折した光が前記光吸収壁
7に入射して吸収される。
Focusing on the light incident from a direction inclined with respect to the normal line h1 of the optical layer 2, among the light,
The light X of one polarization component that has passed straight through the optical layer 2 and has been transmitted.
Are incident on and absorbed by the light absorbing wall 7, and the optical layer 2
Of the light Y of the other polarization component that has been refracted and transmitted through, the light refracted in the direction along the normal line h1 is reflected by the reflection film 6 through the space between the plurality of light absorption walls 7, Light refracted in a direction inclined with respect to the normal line h1 enters the light absorption wall 7 and is absorbed.

【0066】すなわち、この光学素子1は、前記光学層
2の法線h1に沿った方向から入射した光に対しては、
一方の偏光成分の光Xを反射し、他方の偏光成分の光Y
を吸収する特性を示し、前記光学層2の法線h1に対し
て傾いた方向から入射した光に対しては、前記一方の偏
光成分の光Xを吸収し、前記他方の偏光成分の光Yのう
ちの一部の光を反射し他の光を吸収する特性を示す。
That is, the optical element 1 receives the light incident from the direction along the normal line h1 of the optical layer 2 as follows:
The light X having one polarization component is reflected, and the light Y having the other polarization component is reflected.
Is absorbed, the light X of one polarization component is absorbed and the light Y of the other polarization component is absorbed with respect to light incident from a direction inclined with respect to the normal line h1 of the optical layer 2. It exhibits the property of reflecting a part of the light and absorbing the other light.

【0067】したがって、この光学素子1に入射する一
方の偏光成分の光Xと他方の偏光成分の光Yの入射方向
を制御することにより、光の反射率を変化させることが
できるため、この光学素子1を、透過光の偏光状態を制
御する偏光制御素子の後側に配置することにより、前記
偏光制御素子の前側から入射して前記光学素子1に入射
した光の反射率を前記偏光制御素子による偏光状態の制
御により変化させる反射表示を行なうことができる。
Therefore, the reflectance of light can be changed by controlling the incident directions of the light X of one polarization component and the light Y of the other polarization component which are incident on the optical element 1. By disposing the element 1 on the rear side of the polarization control element for controlling the polarization state of the transmitted light, the reflectance of the light incident from the front side of the polarization control element and incident on the optical element 1 is determined by the polarization control element. It is possible to perform reflective display which is changed by controlling the polarization state by.

【0068】そして、この光学素子1は、前記一方の偏
光成分の光Xと他方の偏光成分の光Yの両方を反射する
ため、偏光板の後側に反射板を配置したものに比べて光
の反射率が高く、したがって、表示の明るい反射型表示
装置を構成することができる。
Since the optical element 1 reflects both the light X of one polarization component and the light Y of the other polarization component, the optical element 1 has a light intensity higher than that of the one in which a reflection plate is arranged behind the polarizing plate. Therefore, a reflective display device having a bright display can be constructed.

【0069】また、この実施例の光学素子1は、前記光
学層2を、一方の面に複数の細長プリズム部4が密に並
べて互いに平行に形成されたプリズムシート3と、前記
プリズムシート3の屈折率よりも大きい屈折率を有し、
前記プリズムシート3の前記一方の面に前記複数の細長
プリズム部4を覆って設けられた高屈折率層5とにより
構成しているため、前記光学層2に、前記プリズムシー
ト3の細長プリズム部4の長さ方向と実質的に直交する
方向に振動面をもった一方の偏光成分(x方向の偏光成
分)の光Xを直進させて透過させ、前記細長プリズム部
4の長さ方向に振動面をもった他方の偏光成分(y方向
の偏光成分)の光Yを屈折させて透過させる機能をもた
せることができる。
In the optical element 1 of this embodiment, the optical layer 2 is composed of a prism sheet 3 in which a plurality of elongated prism portions 4 are densely arranged on one surface and are formed in parallel with each other, and the prism sheet 3 is formed. Has a refractive index greater than the refractive index,
Since the high refractive index layer 5 is provided on the one surface of the prism sheet 3 so as to cover the plurality of elongated prism portions 4, the elongated prism portion of the prism sheet 3 is included in the optical layer 2. 4, the light X of one polarization component (polarization component in the x direction) having a vibrating surface in a direction substantially orthogonal to the length direction of 4 is transmitted straight and transmitted, and vibrates in the length direction of the elongated prism portion 4. It is possible to have a function of refracting and transmitting the light Y of the other polarization component having the surface (polarization component in the y direction).

【0070】さらに、この実施例では、前記光学層2の
高屈折率層5を、液晶分子が前記プリズムシート3の細
長プリズム部4の長さ方向と実質的に平行な方向に分子
長軸を揃えて配列した液晶ポリマー層としているため、
前記高屈折率層5を容易に形成することができる。
Further, in this embodiment, in the high refractive index layer 5 of the optical layer 2, the liquid crystal molecules have a molecular major axis in a direction substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3. Since it is a liquid crystal polymer layer aligned and arranged,
The high refractive index layer 5 can be easily formed.

【0071】また、この実施例では、前記光吸収壁7
を、内面が光の吸収面とされた筒状体とし、この筒状の
光吸収壁7を複数、前記反射膜6の面方向に密に並べて
配置しているため、前記反射膜6と複数の光吸収壁7と
からなる光学系に、前記反射膜6の法線の周囲のどの方
向から入射した光に対しても、前記光学層2を透過して
前記光学系に入射した光のうち、前記反射膜6の法線に
沿った方向から予め定めた角度範囲内の入射角で入射し
た光を反射して前記光学層2に入射させる機能をもたせ
ることができる。
Further, in this embodiment, the light absorption wall 7 is
Is a tubular body having an inner surface as a light absorbing surface, and a plurality of the tubular light absorbing walls 7 are densely arranged in the surface direction of the reflecting film 6, so that the plurality of reflecting films 6 and Light incident on the optical system including the light absorbing wall 7 from any direction around the normal line of the reflective film 6 among the light transmitted through the optical layer 2 and incident on the optical system. Further, it is possible to have a function of reflecting light incident at an incident angle within a predetermined angle range from a direction along the normal line of the reflection film 6 and causing the light to enter the optical layer 2.

【0072】なお、前記光吸収壁7は、円筒状に限ら
ず、例えば多角筒状のものでもよい。また、上記実施例
の光学素子1は、前記光学層2のプリズムシート3の外
面側に前記反射膜6を配置し、前記光学層2と前記反射
膜6との間に複数の吸収壁7を配置したものであるが、
前記光学層2は、そのいずれの面から入射した光に対し
ても同じ特性を示すため、前記反射膜6を前記光学層2
の高屈折率層(液晶ポリマー層)5の外面側に配置し、
前記光学層2と前記反射膜6との間に複数の吸収壁7を
配置してもよい。
The light absorbing wall 7 is not limited to the cylindrical shape, but may be, for example, a polygonal cylindrical shape. Further, in the optical element 1 of the above-mentioned embodiment, the reflection film 6 is arranged on the outer surface side of the prism sheet 3 of the optical layer 2, and a plurality of absorption walls 7 are provided between the optical layer 2 and the reflection film 6. Although it is arranged,
Since the optical layer 2 exhibits the same characteristics with respect to the light incident from any of the surfaces thereof, the reflection film 6 is provided on the optical layer 2 in the same manner.
Is disposed on the outer surface side of the high refractive index layer (liquid crystal polymer layer) 5 of
A plurality of absorption walls 7 may be arranged between the optical layer 2 and the reflection film 6.

【0073】図8〜図13は前記光学素子1を用いたこ
の発明の表示装置の一実施例を示しており、図8は表示
装置の一部分の断面図である。
8 to 13 show an embodiment of the display device of the present invention using the optical element 1, and FIG. 8 is a partial sectional view of the display device.

【0074】この実施例の表示装置は、図8のように、
透過光の偏光状態を制御する偏光制御素子10と、前記
偏光制御素子10の表示の観察側である前側に配置され
た光学フィルム20と、前記偏光制御素子10の後側に
配置された光学素子1とからなっている。
The display device of this embodiment is as shown in FIG.
A polarization control element 10 for controlling the polarization state of transmitted light, an optical film 20 arranged on the front side which is the viewing side of the display of the polarization control element 10, and an optical element arranged on the rear side of the polarization control element 10. It consists of 1.

【0075】前記偏光制御素子10は、例えば液晶素子
であり、表示の観察側である前側の基板11とこの前側
基板11に対向する後側基板12との間に、これらの基
板11,12の内面にそれぞれ設けられた電極13,1
4間に印加される電界に応じて透過光の偏光状態を制御
する液晶層15とからなっている。以下、この偏光制御
素子10を液晶素子と言う。
The polarization control element 10 is, for example, a liquid crystal element, and is disposed between the front substrate 11 which is the viewing side of the display and the rear substrate 12 which faces the front substrate 11. Electrodes 13 and 1 respectively provided on the inner surface
The liquid crystal layer 15 controls the polarization state of transmitted light according to the electric field applied between the four. Hereinafter, this polarization control element 10 will be referred to as a liquid crystal element.

【0076】前記液晶素子10は、例えば、アクティブ
マトリックス方式のものであり、前後一対の基板11,
12のうちの後側基板12の内面に設けられた電極14
は、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数
の画素電極、前側基板11の内面に設けられた電極13
は、前記複数の画素電極に対向する一枚膜状の対向電極
である。
The liquid crystal element 10 is, for example, of an active matrix type, and includes a pair of front and rear substrates 11,
Electrode 14 provided on the inner surface of rear substrate 12 of
Are a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix in the row direction and the column direction, and electrodes 13 provided on the inner surface of the front substrate 11.
Is a single film-shaped counter electrode facing the plurality of pixel electrodes.

【0077】なお、図では省略しているが、前記後側基
板12の内面には、前記複数の画素電極にそれぞれ接続
された複数のTFT(薄膜トランジスタ)と、各行のT
FTにそれぞれゲート信号を供給するための複数のゲー
ト配線と、各列のTFTにそれぞれデータ信号を供給す
るための複数のデータ配線とが設けられている。
Although not shown in the drawing, on the inner surface of the rear substrate 12, a plurality of TFTs (thin film transistors) respectively connected to the plurality of pixel electrodes and a T of each row are provided.
A plurality of gate wirings for supplying gate signals to the FT and a plurality of data wirings for supplying data signals to the TFTs in each column are provided.

【0078】そして、前記前側基板11と後側基板12
は、その周縁部において図示しない枠状のシール材を介
して接合されており、これらの基板11,12間の前記
シール材により囲まれた領域に液晶層15が設けられて
いる。
Then, the front substrate 11 and the rear substrate 12
Are bonded to each other via a frame-shaped sealing material (not shown) at the peripheral edge thereof, and the liquid crystal layer 15 is provided in a region surrounded by the sealing material between the substrates 11 and 12.

【0079】また、この実施例の液晶素子10は、TN
(ツイステッドネマティック)型のものであり、前記液
晶素子10の液晶層15の液晶分子は、前記一対の基板
11,12の内面に前記電極13,14を覆って設けら
れた配向膜16,17によりそれぞれの基板11,12
の近傍における配向方向を規制され、実質的に90°の
ツイスト角でツイスト配向している。
In addition, the liquid crystal element 10 of this embodiment is TN
The liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 of the liquid crystal element 10 are of a (twisted nematic) type, and are formed by the alignment films 16 and 17 provided on the inner surfaces of the pair of substrates 11 and 12 so as to cover the electrodes 13 and 14. Each board 11, 12
The orientation direction in the vicinity of is regulated, and the twist orientation is substantially at a twist angle of 90 °.

【0080】前記光学素子1は、図1〜図7に示したよ
うに、プリズムシート3と液晶ポリマー層(高屈折率
層)5とからなる光学層2と、前記光学層2の一方の面
に対向させて配置された反射膜6と、前記光学層2と前
記反射膜6との間に実質的に垂直に配置された複数の光
吸収壁7とからなっており、その光学層2を前記液晶素
子10に対向させて、前記液晶素子10の後側に配置さ
れている。
As shown in FIGS. 1 to 7, the optical element 1 includes an optical layer 2 including a prism sheet 3 and a liquid crystal polymer layer (high refractive index layer) 5, and one surface of the optical layer 2. And a plurality of light absorbing walls 7 arranged substantially vertically between the optical layer 2 and the reflective film 6, and the optical layer 2 It is arranged on the rear side of the liquid crystal element 10 so as to face the liquid crystal element 10.

【0081】また、前記光学フィルム20は、一方の面
に複数の細長プリズム部22が25μm〜100μm程
度の極く小さいピッチで密に並べて互いに平行に形成さ
れたプリズムシート21と、前記プリズムシート21の
屈折率よりも大きい屈折率を有し、前記プリズムシート
21の前記一方の面に前記複数の細長プリズム部22を
覆って設けられた高屈折率層23とからなっている。
The optical film 20 has a prism sheet 21 in which a plurality of elongated prism portions 22 are densely arranged on one surface at a very small pitch of about 25 μm to 100 μm and formed in parallel with each other, and the prism sheet 21. And a high refractive index layer 23 provided on one surface of the prism sheet 21 so as to cover the plurality of elongated prism portions 22.

【0082】なお、この実施例では、前記高屈折率層2
3を、その外面が連続した平坦面となるように、前記プ
リズムシート21の複数の細長プリズム部22の間の凹
部の深さよりも厚く形成しているが、前記高屈折率層2
3は、前記プリズムシート21の複数の細長プリズム部
22の間の凹部にそれぞれ、高屈折率層23の外面が前
記細長プリズム部22の頂部と面一になるように形成し
てもよい。
In this embodiment, the high refractive index layer 2
3 is formed thicker than the depth of the concave portions between the plurality of elongated prism portions 22 of the prism sheet 21 so that the outer surface thereof becomes a continuous flat surface.
3 may be formed in the recesses between the plurality of elongated prism portions 22 of the prism sheet 21 such that the outer surface of the high refractive index layer 23 is flush with the top of the elongated prism portions 22.

【0083】前記プリズムシート21は、光学的に等方
性な透明樹脂、例えば屈折率が1.511のアクリル系
樹脂からなっており、その一方の面に形成された複数の
細長プリズム部22はそれぞれ二等辺三角形状の断面形
状を有しており、その2つの傾斜面22a,22bの傾
斜角はいずれも45°(図9参照)とされている。
The prism sheet 21 is made of an optically isotropic transparent resin, for example, an acrylic resin having a refractive index of 1.511. The plurality of elongated prism portions 22 formed on one surface of the prism sheet 21 are Each has an isosceles triangular cross-sectional shape, and the inclination angles of the two inclined surfaces 22a and 22b are both 45 ° (see FIG. 9).

【0084】また、前記高屈折率層23は、液晶分子が
前記プリズムシート21の細長プリズム部22の長さ方
向と実質的に平行な方向に分子長軸を揃えて配列した、
液晶分子の配向方向に沿った方向、つまり前記プリズム
シート21の細長プリズム部22の長さ方向と実質的に
平行な方向の屈折率が前記プリズムシート21の屈折率
よりも大きく、前記液晶分子の配向方向と実質的に直交
する方向、つまり前記細長プリズム部22の長さ方向と
実質的に直交する方向の屈折率が前記プリズムシート2
1の屈折率と実質的に同じである液晶ポリマー層からな
っている。以下、この高屈折率層23を液晶ポリマー層
と言う。
In the high refractive index layer 23, liquid crystal molecules are arranged with their long axes aligned in a direction substantially parallel to the length direction of the elongated prism portion 22 of the prism sheet 21.
The refractive index in the direction along the alignment direction of the liquid crystal molecules, that is, in the direction substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 22 of the prism sheet 21 is larger than the refractive index of the prism sheet 21, The prism sheet 2 has a refractive index in a direction substantially orthogonal to the orientation direction, that is, in a direction substantially orthogonal to the lengthwise direction of the elongated prism portion 22.
It consists of a liquid crystal polymer layer having a refractive index substantially equal to 1. Hereinafter, this high refractive index layer 23 is referred to as a liquid crystal polymer layer.

【0085】なお、液晶ポリマー層23の前記細長プリ
ズム部22の長さ方向と実質的に平行な方向の屈折率は
1.663、前記細長プリズム部22の長さ方向と実質
的に直交する方向の屈折率は1.511である。
The refractive index of the liquid crystal polymer layer 23 in the direction substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 22 is 1.663, and the direction substantially orthogonal to the lengthwise direction of the elongated prism portion 22. Has a refractive index of 1.511.

【0086】すなわち、この光学フィルム20は、前記
光学素子1の光学層2と実質的に同じ構成のものであ
り、前記光学素子1の光学層2と同様に、入射光の互い
に直交する2つの偏光成分のうち、前記細長プリズム部
22の長さ方向と実質的に直交する方向に振動面をもっ
た一方の偏光成分、つまりx方向の偏光成分の光を直進
させて透過させ、前記細長プリズム部4の長さ方向と実
質的に平行な方向に振動面をもった他方の偏光成分、つ
まりy方向の偏光成分の光を屈折させて透過させる特性
を有している。
That is, the optical film 20 has substantially the same structure as that of the optical layer 2 of the optical element 1, and, like the optical layer 2 of the optical element 1, two of the incident lights orthogonal to each other are provided. Of the polarized light components, one polarized light component having a vibrating surface in a direction substantially orthogonal to the lengthwise direction of the elongated prism portion 22, that is, the light of the polarized light component in the x direction is made to go straight and is transmitted therethrough. It has a characteristic of refracting and transmitting light of the other polarization component having a vibrating surface in a direction substantially parallel to the length direction of the portion 4, that is, light of the polarization component in the y direction.

【0087】図9は前記光学フィルム20にその法線
(プリズムシート21の外面及び液晶ポリマー層23の
外面の法線)h2に沿った方向から入射した光の透過経
路を示す図であり、ここでは、前記プリズムシート21
の外面から入射した光の経路を示している。
FIG. 9 is a diagram showing a transmission path of light incident on the optical film 20 from a direction along its normal line (the normal line of the outer surface of the prism sheet 21 and the outer surface of the liquid crystal polymer layer 23) h2. Then, the prism sheet 21
Shows the path of light incident from the outer surface of.

【0088】図9に示したように、この光学フィルム2
0は、その法線h2と平行な0°の入射角で入射した光
のうち、前記x方向の偏光成分の光Xを、前記プリズム
シート21と外気(空気)との界面と、前記細長プリズ
ム部22の傾斜面22a,22bと前記液晶ポリマー層
23との界面と、前記液晶ポリマー層23と外気との界
面とを屈折すること無く透過させ、0°の出射角で前記
法線h2と平行な方向に出射する。
As shown in FIG. 9, this optical film 2
0 represents the light X of the polarization component in the x direction out of the light incident at an incident angle of 0 ° parallel to the normal line h2 and the interface between the prism sheet 21 and the outside air (air) and the elongated prism. The interfaces between the inclined surfaces 22a and 22b of the portion 22 and the liquid crystal polymer layer 23 and the interface between the liquid crystal polymer layer 23 and the outside air are transmitted without refraction, and are parallel to the normal line h2 at an emission angle of 0 °. Emit in any direction.

【0089】また、上述したように、前記細長プリズム
部22の2つの傾斜面22a,22bの傾斜角はそれぞ
れ45°であり、光学的に等方性な前記プリズムシート
21の屈折率が1.511、前記液晶ポリマー層23の
前記細長プリズム部22の長さ方向と実質的に平行な方
向の屈折率が1.663であるため、この光学フィルム
20は、前記0°の入射角で入射した光のうち、前記y
方向の偏光成分の光Yを、前記細長プリズム部22の傾
斜面22a,22bと前記液晶ポリマー層23との界面
で5.02°の方向に屈折し、さらに、前記液晶ポリマ
ー層23と外気との界面で屈折して8.37°の方向に
出射する。
Further, as described above, the inclination angles of the two inclined surfaces 22a and 22b of the elongated prism portion 22 are each 45 °, and the refractive index of the optically isotropic prism sheet 21 is 1. 511, since the refractive index of the liquid crystal polymer layer 23 in the direction substantially parallel to the longitudinal direction of the elongated prism portion 22 is 1.663, this optical film 20 is incident at the incident angle of 0 °. Of the light, the y
The light Y of the directional polarization component is refracted in the direction of 5.02 ° at the interface between the slanted surfaces 22a and 22b of the elongated prism portion 22 and the liquid crystal polymer layer 23, and is further exposed to the ambient air and the liquid crystal polymer layer 23. The light is refracted at the interface of and is emitted in the direction of 8.37 °.

【0090】前記細長プリズム部22の一方の傾斜面2
2aと前記液晶ポリマー層23との界面で屈折した光Y
の出射方向と、他方の傾斜面22bと前記液晶ポリマー
層5との界面で屈折した光Yの出射方向は、前記法線h
2を境にして相反する方向であり、図において、前記法
線h2に対して左方向の角度を−の角度、右方向の角度
を+の角度とすると、前記細長プリズム部22の−45
°の傾斜面(図において左側の傾斜面)22aと液晶ポ
リマー層23との界面で屈折した光Yは、前記液晶ポリ
マー層23の外面から前記法線h2に対して+8.37
°の方向(図において右方向)に出射し、前記細長プリ
ズム部22の+45°の傾斜面(図において右側の傾斜
面)22bと前記液晶ポリマー層23との界面で屈折し
た光Yは、前記液晶ポリマー層23の外面から前記法線
h2に対して−8.37°の方向(図において左方向)
に出射する。
One inclined surface 2 of the elongated prism portion 22
Light Y refracted at the interface between 2a and the liquid crystal polymer layer 23
The emission direction of the light Y refracted at the interface between the other inclined surface 22b and the liquid crystal polymer layer 5 is the normal line h.
2 are opposite directions with respect to each other. In the figure, if the leftward angle with respect to the normal line h2 is −, and the rightward angle is +, the elongated prism portion 22 has a −45 angle.
The light Y refracted at the interface between the inclined surface (the inclined surface on the left side in the drawing) 22a and the liquid crystal polymer layer 23 is +8.37 from the outer surface of the liquid crystal polymer layer 23 with respect to the normal h2.
The light Y emitted in the direction (right direction in the drawing) and refracted at the interface between the + 45 ° inclined surface (the right inclined surface in the drawing) 22b of the elongated prism portion 22 and the liquid crystal polymer layer 23 is A direction of −8.37 ° from the outer surface of the liquid crystal polymer layer 23 with respect to the normal line h2 (left direction in the drawing)
Emit to.

【0091】なお、図9には前記光学フィルム20にそ
の法線h2に沿った方向から入射した光の透過経路を示
したが、前記光学フィルム20に前記法線h2に対して
傾いた方向から入射した光の透過経路も前記光学素子1
の光学層2と同じであり、例えば光の入射角を−8.3
7°としたときのx方向の偏光成分Xの出射角は+8.
37°、y方向の偏光成分Yの出射角は0°と+19.
09°である。
Although FIG. 9 shows a transmission path of light which is incident on the optical film 20 from a direction along the normal line h2, the optical film 20 is seen from a direction inclined with respect to the normal line h2. The transmission path of incident light is also the optical element 1
Is the same as that of the optical layer 2 of FIG.
The exit angle of the polarization component X in the x direction when the angle is 7 ° is +8.
The exit angle of the polarization component Y in the 37 ° and y directions is 0 ° and +19.
It is 09 °.

【0092】また、前記液晶ポリマー層23の外面から
入射した光に対しても同じ特性を示し、その場合も、入
射角と出射角の関係は、前記液晶ポリマー層5の外面か
ら光を入射させたときと同じである。
Further, the same characteristics are exhibited with respect to the light incident from the outer surface of the liquid crystal polymer layer 23, and in this case, the relationship between the incident angle and the exit angle is that the light is incident from the outer surface of the liquid crystal polymer layer 5. Is the same as when

【0093】そしてこの光学フィルム20は、その一方
の面、例えば液晶ポリマー層23の外面を前記液晶素子
10に対向させて前記液晶素子10の前側に配置されて
いる。
The optical film 20 is arranged on the front side of the liquid crystal element 10 with one surface thereof, for example, the outer surface of the liquid crystal polymer layer 23 facing the liquid crystal element 10.

【0094】また、この実施例の表示装置は、前記液晶
素子10の電極13,14間に電界が印加されない無電
界時で暗表示、前記電極13,14間に電界を印加した
状態で明表示となるノーマリーブラックモードのもので
あり、前記光学フィルム20は、そのプリズムシート2
1の細長プリズム部22の長さ方向を、前記液晶素子1
0の前側基板11の近傍における液晶分子配向方向と実
質的に平行または直交にして配置され、前記光学素子1
は、その光学層2のプリズムシート3の細長プリズム部
4の長さ方向を、前記光学フィルム20のプリズムシー
ト21の細長プリズム部22の長さ方向と実質的に平行
にして配置されている。
In the display device of this embodiment, dark display is performed when no electric field is applied between the electrodes 13 and 14 of the liquid crystal element 10, and bright display is performed when an electric field is applied between the electrodes 13 and 14. In the normally black mode, the optical film 20 has the prism sheet 2
1 in the length direction of the elongated prism portion 22 of the liquid crystal element 1
0 is arranged substantially parallel or orthogonal to the alignment direction of the liquid crystal molecules in the vicinity of the front substrate 11.
Are arranged such that the lengthwise direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3 of the optical layer 2 is substantially parallel to the lengthwise direction of the elongated prism portion 22 of the prism sheet 21 of the optical film 20.

【0095】この表示装置は、その使用環境の光である
外光を利用して表示する反射型のものであり、表示の観
察側である前側から入射した光を、前記液晶素子10の
後側に配置された前記光学素子1により反射して表示す
る。
This display device is a reflection type device that uses external light, which is the light of the environment in which it is used, for display. The image is displayed by being reflected by the optical element 1 arranged at.

【0096】なお、この表示装置は、その画面(液晶素
子10の前側に配置された光学フィルム20面)の正面
方向(前記光学フィルム20の法線h2付近の方向)を
使用環境のうちの最も明るい方向に向けて使用され、そ
の表示は、前記正面方向から観察される。
In this display device, the front direction of the screen (the surface of the optical film 20 arranged in front of the liquid crystal element 10) (the direction near the normal line h2 of the optical film 20) is the most used environment. Used in the bright direction, the display is viewed from the front direction.

【0097】図10〜図13は前記表示装置の光の透過
経路を示す模式図であり、図10及び図11は、前記液
晶素子10の電極13,14間に電界が印加されない無
電界時における正面方向から入射したx方向の偏光成分
の光Xとy方向の偏光成分の光Yの経路を示し、図12
及び図13は、前記液晶素子10の電極13,14間に
液晶層15の液晶分子が基板11,12面に対して実質
的に垂直に立上り配向する電界を印加した状態における
正面方向から入射したx方向の偏光成分の光Xとy方向
の偏光成分の光Yの経路を示している。
10 to 13 are schematic views showing the light transmission path of the display device, and FIGS. 10 and 11 show the case where no electric field is applied between the electrodes 13 and 14 of the liquid crystal element 10. FIG. 12 shows the paths of the light X of the polarization component in the x direction and the light Y of the polarization component in the y direction that are incident from the front direction.
13 shows that the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 are incident between the electrodes 13 and 14 of the liquid crystal element 10 from the front direction in a state in which an electric field is applied that vertically rises and aligns substantially perpendicularly to the surfaces of the substrates 11 and 12. The paths of light X having a polarization component in the x direction and light Y having a polarization component in the y direction are shown.

【0098】前記表示装置の光の透過経路を、前記光学
フィルム20の法線h2に対して0°の入射角で入射し
た光に着目して説明すると、この表示装置にその正面方
向から前記0°の入射角で入射した非偏光の光(x方向
の偏光成分Xとy方向の偏光成分の光Yとの比率が50
%ずつの光)のうち、x方向の偏光成分の光Xは、図1
0及び図12に示したように、前記光学フィルム20を
直進して透過して前記液晶素子10に入射し、y方向の
偏光成分の光Yは、図11及び図13に示したように、
前記光学フィルム20により屈折されて前記光学フィル
ム20の法線h2に対し+8°.37及び−8.37°
の方向に出射して前記液晶素子10に入射する。
The light transmission path of the display device will be described by focusing on the light incident at an incident angle of 0 ° with respect to the normal line h2 of the optical film 20. Non-polarized light incident at an incident angle of ° (the ratio of the polarized light component X in the x direction to the light component Y in the y direction is 50
%), The light X of the polarization component in the x direction is
As shown in FIGS. 0 and 12, the light Y of the polarization component in the y direction travels straight through the optical film 20 and is incident on the liquid crystal element 10 as shown in FIGS.
The light is refracted by the optical film 20 and is + 8 ° with respect to the normal line h2 of the optical film 20. 37 and -8.37 °
The light is emitted in the direction of and enters the liquid crystal element 10.

【0099】そして、前記液晶素子10の電極13,1
4間に電界が印加されない無電界時、つまり液晶層15
の液晶分子が実質的に90°のツイスト角でツイスト配
向した状態では、前記液晶素子10に入射した光が、前
記液晶層15を透過する過程で実質的に90°旋光され
るため、前記光学フィルム20を透過して前記液晶素子
10に入射した光のうち、前記x方向の偏光成分の光X
が、偏光状態が実質的に90°回転したy方向の偏光成
分の光Yとなって前記液晶素子10の後側に出射し、前
記y方向の偏光成分の光Yが、偏光状態が実質的に90
°回転したx方向の偏光成分の光Xとなって前記液晶素
子10の後側に出射する。
The electrodes 13, 1 of the liquid crystal element 10 are
4 when no electric field is applied, that is, the liquid crystal layer 15
In the state where the liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of substantially 90 °, the light incident on the liquid crystal element 10 is substantially rotated by 90 ° in the process of passing through the liquid crystal layer 15, so that Of the light transmitted through the film 20 and incident on the liquid crystal element 10, the light X of the polarization component in the x direction.
However, the light Y of the polarization component in the y direction whose polarization state is substantially rotated by 90 ° is emitted to the rear side of the liquid crystal element 10, and the light Y of the polarization component in the y direction is substantially in the polarization state. 90
The X-polarized light component X in the x direction is emitted to the rear side of the liquid crystal element 10.

【0100】これらの光は、前記光学素子1にその前面
から入射し、その光のうち、図10のように前記光学フ
ィルム20を直進して透過し、前記液晶素子10を透過
してy方向の偏光成分の光Yとなって前記光学素子1に
入射した光が、前記光学素子1の光学層2により屈折さ
れ、前記光学層2の法線h1に対し+8.37°及び−
8.37°の方向に出射して前記反射膜6と複数の吸収
壁7とからなる光学系に入射し、前記複数の吸収壁7に
直接または反射膜6により反射されて入射して吸収され
る。
These lights are incident on the optical element 1 from its front surface, and among the lights, go straight through the optical film 20 as shown in FIG. The light Y having the polarization component of ## EQU1 ## which is incident on the optical element 1 is refracted by the optical layer 2 of the optical element 1, and is + 8.37 ° and −8 with respect to the normal line h1 of the optical layer 2.
8. The light is emitted in the direction of 37 ° and is incident on the optical system including the reflection film 6 and the plurality of absorption walls 7, and is incident on and absorbed by the plurality of absorption walls 7 either directly or by being reflected by the reflection film 6. It

【0101】また、図11のように前記光学フィルム2
0を屈折して透過して前記+8.37°及び−8.37
°の方向に出射し、前記液晶素子10透過してx方向の
偏光成分の光Xとなって前記光学素子1に入射した光
は、前記光学素子1の光学層2を直進して透過して前記
光学系に前記+8.37°及び8.37°の入射角で入
射し、吸収壁7により吸収される。
Further, as shown in FIG. 11, the optical film 2
0 is refracted and transmitted to the + 8.37 ° and −8.37.
The light emitted in the direction of 0 °, transmitted through the liquid crystal element 10, becomes the light X of the polarization component in the x direction, and enters the optical element 1, travels straight through the optical layer 2 of the optical element 1 and is transmitted. The light enters the optical system at the incident angles of + 8.37 ° and 8.37 ° and is absorbed by the absorbing wall 7.

【0102】したがって、前記液晶素子10の電極1
3,14間に電界が印加されない無電界時は、前側から
入射したx方向及びy方向の偏光成分の光X,Yのほと
んどが前記光学素子1の吸収壁7により吸収され、その
画素の表示が充分な暗さの暗表示となる。
Therefore, the electrode 1 of the liquid crystal element 10 is
When no electric field is applied between 3 and 14, most of the lights X and Y of the polarization components in the x and y directions that are incident from the front side are absorbed by the absorption wall 7 of the optical element 1 and the display of that pixel is performed. Is a dark display with sufficient darkness.

【0103】一方、前記液晶素子10の電極13,14
間に電界を印加し、液晶層15の液晶分子を基板11,
12面に対して実質的に垂直に立ち上がるように配向さ
せると、前記液晶層15の複屈折性がほとんど無くなる
ため、前記光学フィルム20を透過して前記液晶素子1
0に入射し前記x方向の偏光成分の光Xと、y方向の偏
光成分の光Yがそれぞれ、偏光状態を変えること無く前
記液晶素子10の後側に出射する。
On the other hand, the electrodes 13, 14 of the liquid crystal element 10 are
An electric field is applied between the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 15 to cause the substrate 11,
If the liquid crystal layer 15 is oriented so that it rises substantially perpendicularly to the 12th plane, the birefringence of the liquid crystal layer 15 is almost eliminated, so that the liquid crystal layer 15 is transmitted through the optical film 20.
The light X having the polarization component in the x direction and the light Y having the polarization component in the y direction are emitted to the rear side of the liquid crystal element 10 without changing the polarization state.

【0104】これらの光は、前記光学素子1にその前面
から入射し、その光のうち、図12のように前記光学フ
ィルム20を直進して透過し、前記液晶素子10を偏光
状態を変えること無く透過して前記x方向の偏光成分の
光Xのまま前記光学素子1に入射した光が、前記光学素
子1の光学層2を直進して透過して前記0°の入射角で
前記反射膜6と複数の吸収壁7とからなる光学系に入射
し、その光のほとんどが、前記反射膜6により反射され
て前記光学層2にその後側から入射する。
These lights are incident on the optical element 1 from the front surface thereof, and of the light, the light travels straight through the optical film 20 as shown in FIG. 12 and is transmitted to change the polarization state of the liquid crystal element 10. The light that has not been transmitted and is incident on the optical element 1 as the light X of the polarization component in the x-direction travels straight through the optical layer 2 of the optical element 1 and is transmitted to the reflection film at the incident angle of 0 °. 6 and a plurality of absorption walls 7 are incident on the optical system, and most of the light is reflected by the reflection film 6 and enters the optical layer 2 from the rear side.

【0105】また、図13のように、前記光学フィルム
20を屈折して透過して前記+8.37°及び−8.3
7°の方向に出射し、前記液晶素子10を偏光状態を変
えること無く透過して前記y方向の偏光成分の光Yのま
ま前記光学素子1に入射した光は、前記光学素子1の光
学層2を屈折して透過し、前記光学層2の法線h1に対
して0°の方向または+19.09°及び−19.09
°の方向に出射して前記光学系に入射する。
In addition, as shown in FIG. 13, the optical film 20 is refracted and transmitted to the + 8.37 ° and −8.3.
Light emitted in the direction of 7 °, transmitted through the liquid crystal element 10 without changing the polarization state, and incident on the optical element 1 as the light Y of the polarization component in the y direction is the optical layer of the optical element 1. 2 is refracted and transmitted, and the direction of 0 ° with respect to the normal line h1 of the optical layer 2 or + 19.09 ° and −19.09.
The light exits in the direction of and enters the optical system.

【0106】その光のうち、前記0°の入射角で前記光
学素子1に入射した光は、前記反射膜6により反射され
て前記光学層2にその後側から入射し、前記+19.0
9°及び−19.09°の入射角で前記光学素子1に入
射した光は、前記複数の吸収壁7に直接または前記反射
膜6により反射されて入射して吸収される。
Of the light, the light that has entered the optical element 1 at the incident angle of 0 ° is reflected by the reflective film 6 and enters the optical layer 2 from the rear side thereof, and the light of +19.0 is obtained.
Light incident on the optical element 1 at incident angles of 9 ° and −19.09 ° is incident on and absorbed by the plurality of absorption walls 7 either directly or by being reflected by the reflective film 6.

【0107】そして、前記反射膜6により反射されて前
記光学層2にその後側から0°の入射角で入射した光の
うち、前記x方向の偏光成分の光Xは、そのほとんど
が、図12のように前記光学層2を直進して透過し、さ
らに前記液晶素子10と前記光学フィルム20を直進し
て透過して、0°の出射角で正面方向に出射する。
Of the light reflected by the reflection film 6 and incident on the optical layer 2 from the rear side at an incident angle of 0 °, most of the light X of the polarization component in the x direction is shown in FIG. As described above, the light travels straight through the optical layer 2 and further travels straight through the liquid crystal element 10 and the optical film 20, and is emitted in the front direction at an emission angle of 0 °.

【0108】また、前記反射膜6により反射されて前記
光学層2にその後側から0°の入射角で入射した光のう
ち、前記y方向の偏光成分の光Yは、図13のように前
記光学層2を屈折して透過して−8.37°及び+8.
37°の方向に出射し、前記液晶素子10を透過して前
記光学フィルム20にその後面から入射する。
Of the light reflected by the reflection film 6 and incident on the optical layer 2 from the rear side at an incident angle of 0 °, the light Y of the polarization component in the y direction is as shown in FIG. The optical layer 2 is refracted and transmitted to be −8.37 ° and +8.
The light exits in the direction of 37 °, passes through the liquid crystal element 10, and enters the optical film 20 from the rear surface.

【0109】このように前記光学フィルム20にその後
面から前記−8.37°及び+8.37°の入射角で入
射した光は、前記光学フィルム20を屈折して透過し、
この光学フィルム20の法線h2に対して0°の出射角
と+19.09°及び−19.09°の出射角で前側に
出射する。
As described above, the light incident on the optical film 20 from the rear surface at the incident angles of −8.37 ° and + 8.37 ° is refracted through the optical film 20 and transmitted,
The light is emitted to the front side with an emission angle of 0 ° and emission angles of + 19.09 ° and -19.09 ° with respect to the normal line h2 of the optical film 20.

【0110】したがって、前記液晶素子10の電極1
3,14間に電界を印加すると、その画素の表示が明表
示となる。
Therefore, the electrode 1 of the liquid crystal element 10 is
When an electric field is applied between 3 and 14, the display of that pixel becomes a bright display.

【0111】そして、この表示装置の表示は上述したよ
うに正面方向から観察されるため、前記明表示は、図1
2のように0°の出射角で出射したx方向の偏光成分の
光Xと、図13のように0°の出射角と+19.09°
及び−19.09°の出射角で前側に出射するy方向の
偏光成分の光Yのうちの0°の出射角で出射した光との
両方の光の強度に応じた充分な明るさである。
Since the display of this display device is observed from the front as described above, the bright display is as shown in FIG.
2, the light X of the polarization component in the x direction emitted at an emission angle of 0 °, and the emission angle of 0 ° and + 19.09 ° as shown in FIG.
And the light Y of the polarized light component in the y direction emitted to the front side at the emission angle of −19.09 ° and the light emitted at the emission angle of 0 ° have sufficient brightness. .

【0112】すなわち、前記液晶素子10の液晶分子を
実質的に垂直に立ち上がり配向させた電界印加時は、前
記光学素子1の反射膜6に0°の入射角で入射して0°
方向に反射された光のうち、x方向の偏光成分の光X
が、前記光学素子1の光学層2を直進して透過し、さら
に前記液晶素子10と前記光学フィルム20を直進して
透過して正面方向に出射する。
That is, when an electric field is applied in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal element 10 are substantially vertically raised and aligned, they are incident on the reflection film 6 of the optical element 1 at an incident angle of 0 ° and 0 °.
Of the light reflected in the X direction, the light X of the polarization component in the X direction
However, it goes straight through the optical layer 2 of the optical element 1 and is transmitted therethrough, and further goes straight through the liquid crystal element 10 and the optical film 20 to be transmitted and emitted in the front direction.

【0113】そのため、入射光の一部の光が前記光学素
子1の複数の吸収壁7にその端面から入射して吸収され
ることによる光ロスや、前記光学素子1の光学層2及び
前記光学フィルム20と液晶素子10を透過する過程で
の光ロスを無視すると、前記電界印加時は、表示装置の
前側から0°の入射角で入射した光のうち、x方向の偏
光成分の光Xが、100%の出射率、つまり、表示装置
の前側から入射した非偏光の光の50%の出射率で正面
方向に出射する。
Therefore, a part of the incident light enters the absorption walls 7 of the optical element 1 from its end face and is absorbed, and the optical loss and the optical layer 2 and the optical element 1 of the optical element 1 are absorbed. Neglecting light loss in the process of passing through the film 20 and the liquid crystal element 10, when the electric field is applied, the light X of the polarization component in the x direction out of the light incident at an incident angle of 0 ° from the front side of the display device. , 100%, that is, the non-polarized light incident from the front side of the display device is emitted in the front direction at an emission rate of 50%.

【0114】また、上述したように、前記光学素子1の
光学層2は、その法線h1に対して−8.37°傾いた
方向から入射したy方向の偏光成分の光Yのうち、約5
4.4%の光を0°の出射角で出射し、前記光学フィル
ム20も同様に、その法線h2に対して−8.37°傾
いた方向から入射したy方向の偏光成分の光Yのうち、
約54.4%の光を0°の出射角で出射する。
Further, as described above, the optical layer 2 of the optical element 1 has about a part of the light Y of the polarization component in the y direction which is incident from the direction inclined by −8.37 ° with respect to the normal line h1. 5
4.4% of light is emitted at an emission angle of 0 °, and similarly, the optical film 20 also has a y-direction polarization component light Y incident from a direction inclined by −8.37 ° with respect to the normal h2. Out of
About 54.4% of light is emitted at an emission angle of 0 °.

【0115】そのため、上述した光ロスを無視すると、
前記電界印加時は、表示装置の前側から0°の入射角で
入射した光のうち、y方向の偏光成分の光Yが、54.
4×54.4≒29.6%の出射率、つまり、表示装置
の前側から入射した非偏光の光の約14.8%の出射率
で正面方向に出射する。
Therefore, ignoring the above-mentioned optical loss,
When the electric field is applied, the light Y of the polarization component in the y direction out of the light incident at the incident angle of 0 ° from the front side of the display device is 54.
The emission rate of 4 × 54.4≈29.6%, that is, the emission rate of the unpolarized light incident from the front side of the display device is emitted in the front direction at about 14.8%.

【0116】したがって、前記液晶素子10の電極1
3,14間に液晶分子を基板11,12面に対して実質
的に垂直に立ち上がるように配向させる電界を印加した
ときの正面方向から観察される明表示の理論上の明るさ
(上述した光ロスを無視した値)は、表示装置の前側か
ら入射した非偏光の光の50%の出射率で正面方向に出
射するx方向の偏光成分の光Xと、表示装置の前側から
入射した非偏光の光の約14.8%の出射率で正面方向
に出射するy方向の偏光成分の光Yの両方の強度、つま
り、表示装置の前側から入射した非偏光の光の強度の約
64.8%の強度の充分な明るさである。
Therefore, the electrode 1 of the liquid crystal element 10 is
The theoretical brightness of bright display observed from the front direction when an electric field is applied between 3 and 14 so as to orient the liquid crystal molecules so as to rise substantially perpendicularly to the surfaces of the substrates 11 and 12 (the above-mentioned light The value ignoring the loss is the light X of the polarization component in the x direction that is emitted in the front direction at an emission rate of 50% of the unpolarized light that is incident from the front side of the display device, and the unpolarized light that is incident from the front side of the display device. Of the light Y of the polarized light component in the y direction emitted in the front direction at an emission rate of about 14.8%, that is, about 64.8 of the intensity of the unpolarized light incident from the front side of the display device. Sufficient brightness with a strength of%.

【0117】なお、実際には、入射光のうちの一部の光
が前記光学素子1の複数の吸収壁7にその端面から入射
して吸収されることによる光ロスや、前記光学素子1の
光学層2及び前記光学フィルム20と液晶素子10を透
過する過程での光ロスがあるため、表示装置への光の入
射角が0°であるときの正面方向から観察される明表示
の明るさは、上記理論上の明るさよりも低くなる。
[0117] Actually, a part of the incident light is absorbed by a plurality of absorption walls 7 of the optical element 1 from its end face and is absorbed, and a light loss of the optical element 1 is caused. Since there is light loss in the process of passing through the optical layer 2 and the optical film 20 and the liquid crystal element 10, the brightness of bright display observed from the front when the angle of incidence of light on the display device is 0 °. Becomes lower than the theoretical brightness.

【0118】しかし、前記光学素子1の反射膜6と複数
の吸収壁7とからなる光学系は、上述したように、0°
の入射角で入射した光を約90%の反射率で0°方向に
反射させる(図7参照)ため、前記吸収壁7に吸収され
ることによる光ロスは僅かであり、また、前記光学素子
1の光学層2及び前記光学フィルム20と液晶素子10
を透過する過程での光ロスも極く僅かである。
However, the optical system including the reflection film 6 and the plurality of absorption walls 7 of the optical element 1 has a 0 ° angle as described above.
Since the light incident at the incident angle of is reflected in the 0 ° direction with a reflectance of about 90% (see FIG. 7), the light loss due to being absorbed by the absorption wall 7 is small, and the optical element is 1, the optical layer 2, the optical film 20, and the liquid crystal element 10.
The light loss in the process of passing through is extremely small.

【0119】また、この表示装置は、上述したように、
画面の正面方向を使用環境のうちの最も明るい方向に向
けて使用されるが、前記使用環境の光である外光は、正
面方向からだけでなく、様々な方向から入射する。
Further, this display device, as described above,
The screen is used by directing the front direction of the screen to the brightest direction of the usage environment, and external light, which is the light of the usage environment, is incident not only from the front direction but also from various directions.

【0120】そして、前記表示装置は、図13に示した
透過経路を逆にたどって見れば分かるように、前側から
−19.09°の入射角で入射したy方向の偏光成分の
光Yのうちの一部の光(光学素子1の横長プリズム部4
の+45の傾斜面4aに入射する光)と、前側から+1
9.09°の入射角で入射したy方向の偏光成分の光Y
のうちの一部の光(光学素子1の横長プリズム部4の−
45の傾斜面4aに入射する光)とを反射して正面方向
に出射するため、その出射光により前記明表示の明るさ
が底上げされる。
As can be seen by tracing the transmission path shown in FIG. 13 in reverse, the display device displays the light Y of the polarization component in the y direction which is incident from the front side at an incident angle of −19.09 °. Part of the light (horizontal prism 4 of optical element 1
Light incident on the inclined surface 4a of +45) and +1 from the front side.
Light Y of the polarization component in the y direction incident at an incident angle of 9.09 °
Part of the light (of the lateral prism portion 4 of the optical element 1
The light incident on the inclined surface 4a of 45) is reflected and emitted in the front direction, so that the emitted light raises the brightness of the bright display.

【0121】そのため、前記明表示の正面方向から観察
される明るさは、表示装置の前側から入射した非偏光の
光の強度の約60%以上である。
Therefore, the brightness of the bright display observed from the front direction is about 60% or more of the intensity of the non-polarized light incident from the front side of the display device.

【0122】上述したように、この表示装置は、透過光
の偏光状態を制御する液晶素子10の表示の観察側であ
る前側に、入射光の互いに直交する2つの偏光成分のう
ち、一方の偏光成分の光を直進させて透過させ、他方の
偏光成分の光を屈折させて透過させる特性を有する光学
フィルム20を配置し、前記液晶素子10の後側に、入
射光の互いに直交する2つの偏光成分のうち、一方の偏
光成分の光を直進させて透過させ、他方の偏光成分の光
を屈折させて透過させる特性を有する光学層2と、前記
光学層2の一方の面に対向させて配置された反射膜6
と、前記光学層2と前記反射膜6との間に、前記反射膜
6の面方向に間隔をおいて前記反射膜6に対して実質的
に垂直に配置された複数の吸収壁7とからなる光学素子
1を、前記光学層2を前記液晶素子10に対向させて配
置したものであるため、明るい反射表示を得ることがで
きる。
As described above, in this display device, one of two polarization components of the incident light, which are orthogonal to each other, is provided on the front side, which is the display side of the display of the liquid crystal element 10 for controlling the polarization state of the transmitted light. An optical film 20 having a characteristic of allowing the component light to go straight through and transmitting the other polarization component light to be refracted and transmitted therethrough is provided on the rear side of the liquid crystal element 10, and two polarizations of incident light orthogonal to each other are provided. Among the components, an optical layer 2 having a characteristic of allowing light of one polarization component to go straight and to be transmitted and refracting and transmitting light of the other polarization component, and is arranged so as to face one surface of the optical layer 2. Reflective film 6
And a plurality of absorption walls 7 disposed between the optical layer 2 and the reflective film 6 at intervals in the surface direction of the reflective film 6 and substantially perpendicular to the reflective film 6. Since the optical element 1 is arranged with the optical layer 2 facing the liquid crystal element 10, a bright reflective display can be obtained.

【0123】また、この実施例の表示装置では、前記液
晶素子10を、表示の観察側である前側の基板11とこ
の前側基板11に対向する後側基板12との間に、液晶
分子が実質的に90°のツイスト角でツイスト配向した
液晶層15が設けられたTN型液晶素子とし、前記光学
フィルム20を、一方の面に複数の細長プリズム部22
が密に並べて互いに平行に形成されたプリズムシート2
1と、前記プリズムシート21の屈折率よりも大きい屈
折率を有し、前記プリズムシート21の前記一方の面に
前記複数の細長プリズム部22を覆って設けられた高屈
折率層23とにより構成し、前記光学素子1の光学層2
を、一方の面に複数の細長プリズム部4が密に並べて互
いに平行に形成されたプリズムシート3と、前記プリズ
ムシート3の屈折率よりも大きい屈折率を有し、前記プ
リズムシート3の前記一方の面に前記複数の細長プリズ
ム部4を覆って設けられた高屈折率層(液晶ポリマー
層)5とにより構成するとともに、前記光学フィルム2
0と前記光学素子1とを、前記光学フィルム20のプリ
ズムシート21の細長プリズム部22の長さ方向と、前
記光学素子1の光学層2のプリズムシート3の細長プリ
ズム部4の長さ方向とを実質的に平行にして配置したも
のであるため、暗表示が充分に暗く、明表示が充分に明
るい、高コントラストの表示を得ることができる。
In the display device of this embodiment, liquid crystal molecules are substantially formed between the liquid crystal element 10 between the front substrate 11 on the display observation side and the rear substrate 12 facing the front substrate 11. TN type liquid crystal element provided with a liquid crystal layer 15 twisted at a twist angle of 90 °, and the optical film 20 is provided on one surface with a plurality of elongated prism portions 22.
Prism sheet 2 in which are closely arranged and are parallel to each other
1 and a high refractive index layer 23 having a refractive index larger than that of the prism sheet 21 and provided on the one surface of the prism sheet 21 so as to cover the plurality of elongated prism portions 22. The optical layer 2 of the optical element 1
A prism sheet 3 in which a plurality of elongated prism portions 4 are densely arranged on one surface and formed in parallel with each other; and a prism sheet 3 having a refractive index larger than that of the prism sheet 3; And a high-refractive index layer (liquid crystal polymer layer) 5 provided on the surface of the optical film 2 so as to cover the plurality of elongated prism portions 4.
0 and the optical element 1 in the longitudinal direction of the elongated prism portion 22 of the prism sheet 21 of the optical film 20 and the longitudinal direction of the elongated prism portion 4 of the prism sheet 3 of the optical layer 2 of the optical element 1. Since they are arranged substantially parallel to each other, a dark display is sufficiently dark, a bright display is sufficiently bright, and a high-contrast display can be obtained.

【0124】なお、前記光学フィルム20と前記光学素
子1は、前記光学フィルム20のプリズムシート21の
細長プリズム部22の長さ方向と、前記光学素子1の光
学層2のプリズムシート3の細長プリズム部4の長さ方
向とを実質的に直交させて配置してもよく、このように
することにより、液晶素子10の電極13,14間に電
界が印加されない無電界時で明表示、前記液晶素子10
の電極13,14間に電界を印加した状態で暗表示のノ
ーマリーホワイトモードの反射表示を得ることができ
る。
In the optical film 20 and the optical element 1, the elongated prism portion 22 of the prism sheet 21 of the optical film 20 and the elongated prism of the prism sheet 3 of the optical layer 2 of the optical element 1 are arranged. The portion 4 may be disposed so as to be substantially orthogonal to the lengthwise direction, and by doing so, bright display is performed in the absence of an electric field when no electric field is applied between the electrodes 13 and 14 of the liquid crystal element 10. Element 10
In the state where an electric field is applied between the electrodes 13 and 14, the dark display normally white mode reflective display can be obtained.

【0125】また、上記実施例の表示装置は、アクティ
ブマトリックス方式の液晶素子10を備えたものである
が、液晶素子10は、単純マトリックス方式のものでも
よい。
Further, although the display device of the above embodiment is provided with the active matrix type liquid crystal element 10, the liquid crystal element 10 may be a simple matrix type liquid crystal element.

【0126】さらに、上記実施例の表示装置は、偏光制
御素子10として液晶素子を用いたが、前記偏光制御素
子10は、液晶素子でなくとも、透過光の偏光状態を制
御する素子であればよい。
Further, although the liquid crystal element is used as the polarization control element 10 in the display device of the above-mentioned embodiment, the polarization control element 10 is not a liquid crystal element but any element that controls the polarization state of transmitted light. Good.

【0127】また、上記実施例の表示装置では、前記光
学フィルム20を、その高屈折率層(液晶ポリマー層)
23の外面を前記偏光制御素子(液晶素子)10に対向
させて配置しているが、前記光学フィルム20は、その
いずれの面から入射した光に対しても同じ特性を示すた
め、この光学フィルム20を、そのプリズムシート21
の外面を前記偏光制御素子10に対向させて配置しても
よい。
In addition, in the display device of the above-mentioned embodiment, the optical film 20 is provided with the high refractive index layer (liquid crystal polymer layer) thereof.
Although the outer surface of 23 is arranged so as to face the polarization control element (liquid crystal element) 10, the optical film 20 exhibits the same characteristics with respect to light incident from any of the surfaces. 20, the prism sheet 21
The outer surface may be arranged so as to face the polarization control element 10.

【0128】[0128]

【発明の効果】この発明の光学素子は、入射光の互いに
直交する2つの偏光成分のうち、一方の偏光成分の光を
直進させて透過させ、他方の偏光成分の光を屈折させて
透過させる特性を有する光学層と、前記光学層の一方の
面に対向させて配置された反射膜と、前記光学層と前記
反射膜との間に、前記反射膜の面方向に間隔をおいて前
記反射膜に対して実質的に垂直に配置された複数の光吸
収壁とからなるものであるため、この光学素子を偏光制
御素子の後側に配置することにより、表示の明るい反射
型表示装置を構成することができる。
According to the optical element of the present invention, of the two polarization components of the incident light which are orthogonal to each other, the light of one polarization component is made to go straight and transmitted, and the light of the other polarization component is made to be refracted and transmitted. An optical layer having characteristics, a reflective film disposed to face one surface of the optical layer, and the reflection between the optical layer and the reflective film with a space in the surface direction of the reflective film. Since it is composed of a plurality of light absorption walls arranged substantially perpendicular to the film, by arranging this optical element at the rear side of the polarization control element, a bright display type reflective display device is formed. can do.

【0129】この発明の光学素子において、前記光学層
は、一方の面に複数の細長プリズム部が密に並べて互い
に平行に形成されたプリズムシートと、前記プリズムシ
ートの屈折率よりも大きい屈折率を有し、前記プリズム
シートの一方の面に前記複数の細長プリズム部を覆って
設けられた高屈折率層とからなっているのが好ましく、
このようにすることにより、前記光学層に、前記プリズ
ムシートのプリズム部の長さ方向と実質的に直交する方
向に沿った一方の偏光成分の光を直進させて透過させ、
前記細長プリズム部の長さ方向に沿った他方の偏光成分
の光を屈折させて透過させる機能をもたせることができ
る。
In the optical element of the present invention, the optical layer has a prism sheet having a plurality of elongated prism portions densely arranged on one surface and formed in parallel with each other, and a refractive index larger than that of the prism sheet. It has preferably a high refractive index layer provided on one surface of the prism sheet to cover the plurality of elongated prism portions,
By doing so, in the optical layer, light of one polarization component along a direction substantially orthogonal to the length direction of the prism portion of the prism sheet is made to go straight and transmitted,
A function of refracting and transmitting the light of the other polarization component along the length direction of the elongated prism portion can be provided.

【0130】その場合、前記光学層の高屈折率層は、液
晶分子がプリズムシートの細長プリズム部の長さ方向と
実質的に平行な方向に分子長軸を揃えて配列した液晶ポ
リマー層からなっているのがさらに好ましく、このよう
にすることにより、前記高屈折率層5を容易に形成する
ことができる。
In this case, the high refractive index layer of the optical layer is composed of a liquid crystal polymer layer in which liquid crystal molecules are aligned with their long axes aligned substantially parallel to the length direction of the elongated prism portion of the prism sheet. It is more preferable that the high refractive index layer 5 can be easily formed.

【0131】さらに、この光学素子において、前記光吸
収壁は筒状に形成されており、前記筒状の光吸収壁が複
数、反射膜の面方向に並べて配置されているのが好まし
く、このようにすることにより、前記反射膜と前記複数
の吸収壁とからなる光学系に、前記反射膜の法線の周囲
のどの方向から入射した光に対しても、前記光学層を透
過して前記光学系に入射した光のうち、前記反射膜の法
線に沿った方向から予め定めた角度範囲内の入射角で入
射した光を反射して前記光学層に入射させる機能をもた
せることができる。
Further, in this optical element, it is preferable that the light absorption wall is formed in a cylindrical shape, and a plurality of the cylindrical light absorption walls are arranged side by side in the surface direction of the reflection film. By the above, in the optical system composed of the reflection film and the plurality of absorption walls, the light incident from any direction around the normal line of the reflection film is transmitted through the optical layer and the optical It is possible to have a function of reflecting, of the light incident on the system, light incident at an incident angle within a predetermined angle range from the direction along the normal line of the reflective film and making the light incident on the optical layer.

【0132】また、この発明の表示装置は、透過光の偏
光状態を制御する偏光制御素子の表示の観察側である前
側に、上述した発明の光学素子の光学層と同様な特性の
光学フィルムを配置し、前記偏光制御素子の後側に、前
記光学素子を、その光学層を前記偏光素子に対向させて
配置することにより、前記光学素子に入射する一方の偏
光成分の光と他方の偏光成分の光の入射方向を、前記光
学フィルムと偏光制御素子とにより制御し、前記光学素
子による光の反射率を変化させる反射表示を行なうよう
にしたものであるため、明るい反射表示を得ることがで
きる。
Further, in the display device of the present invention, an optical film having the same characteristics as the optical layer of the above-mentioned optical element of the invention is provided on the front side, which is the display side, of the polarization control element for controlling the polarization state of the transmitted light. By arranging the optical element on the rear side of the polarization control element so that its optical layer faces the polarizing element, the light of one polarization component and the other polarization component incident on the optical element are arranged. Since the incident direction of the light is controlled by the optical film and the polarization control element to perform the reflective display in which the reflectance of the light by the optical element is changed, a bright reflective display can be obtained. .

【0133】この発明の表示装置において、前記偏光制
御素子は、表示の観察側である前側の基板とこの前側基
板に対向する後側基板との間に、液晶分子が実質的に9
0°のツイスト角でツイスト配向した液晶層が設けられ
てなる液晶素子であり、前記光学フィルムは、後面に複
数の細長プリズム部が密に並べて互いに平行に形成され
たプリズムシートと、前記プリズムシートの屈折率より
も大きい屈折率を有し、前記プリズムシートの後面に前
記複数の細長プリズム部を覆って設けられた高屈折率層
とからなっており、前記光学素子の光学層は、前面に複
数の細長プリズム部が密に並べて互いに平行に形成され
たプリズムシートと、前記プリズムシートの屈折率より
も大きい屈折率を有し、前記プリズムシートの前面に前
記複数の細長プリズム部を覆って設けられた高屈折率層
とからなっているとともに、前記光学フィルムと前記光
学素子が、前記光学フィルムのプリズムシートの細長プ
リズム部の長さ方向と、前記光学素子の光学層のプリズ
ムシートの細長プリズム部の長さ方向とを実質的に直交
或いは平行にして配置されているのが好ましく、このよ
うにすることにより、暗表示が充分に暗く、明表示が充
分に明るい、高コントラストの表示を得ることができ
る。
In the display device of the present invention, the polarization control element has substantially 9 liquid crystal molecules between the front substrate which is the viewing side of the display and the rear substrate which faces the front substrate.
A liquid crystal element comprising a liquid crystal layer twist-aligned at a twist angle of 0 °, wherein the optical film includes a prism sheet in which a plurality of elongated prism portions are densely arranged on a rear surface and formed in parallel with each other, and the prism sheet. Of a high refractive index layer provided on the rear surface of the prism sheet to cover the plurality of elongated prism portions, the optical layer of the optical element is on the front surface. A prism sheet in which a plurality of elongated prism portions are closely arranged and formed in parallel with each other, and having a refractive index larger than that of the prism sheet, and provided on the front surface of the prism sheet so as to cover the plurality of elongated prism portions. The optical film and the optical element, the length of the elongated prism portion of the prism sheet of the optical film. And the lengthwise direction of the elongated prism portion of the prism sheet of the optical layer of the optical element is preferably substantially orthogonal or parallel to each other. By doing so, the dark display is sufficiently dark. In addition, a bright display is sufficiently bright and a high-contrast display can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の光学素子の一実施例を示す一部分の
断面図。
FIG. 1 is a partial sectional view showing an embodiment of an optical element of the present invention.

【図2】前記光学素子の光学層にその法線に沿った方向
から入射した光の透過経路を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a transmission path of light incident on the optical layer of the optical element in a direction along a normal line thereof.

【図3】前記光学素子の光学層にその法線に対して傾い
た方向から入射した光の透過経路を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a transmission path of light incident on the optical layer of the optical element in a direction inclined with respect to the normal line thereof.

【図4】前記光学素子の反射膜と複数の光吸収壁の斜視
図。
FIG. 4 is a perspective view of a reflective film and a plurality of light absorbing walls of the optical element.

【図5】1つの光吸収壁の拡大斜視図。FIG. 5 is an enlarged perspective view of one light absorbing wall.

【図6】前記反射膜と複数の光吸収壁の拡大断面図。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the reflective film and a plurality of light absorbing walls.

【図7】前記反射膜と複数の吸収壁とからなる光学系へ
の光の入射角と反射率の関係を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an incident angle of light and an reflectance of an optical system including the reflective film and a plurality of absorption walls.

【図8】この発明の表示装置の一実施例を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing an embodiment of the display device of the present invention.

【図9】前記表示装置の光学フィルムに入射した光の透
過経路を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a transmission path of light incident on the optical film of the display device.

【図10】前記表示装置の無電界時における正面方向か
ら入射した一方の偏光成分の光の透過経路を示す模式
図。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a transmission path of light of one polarization component that is incident from the front direction when there is no electric field in the display device.

【図11】前記表示装置の無電界時における正面方向か
ら入射した他方の偏光成分の光の透過経路を示す模式
図。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a transmission path of light of the other polarization component which is incident from the front direction when there is no electric field in the display device.

【図12】前記表示装置の電界印加時における正面方向
から入射した一方の偏光成分の光の透過経路を示す模式
図。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a transmission path of light of one polarization component incident from the front direction when an electric field is applied to the display device.

【図13】前記表示装置の電界印加時における正面方向
から入射した他方の偏光成分の光の透過経路を示す模式
図。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a transmission path of light of the other polarization component incident from the front direction when an electric field is applied to the display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光学素子 2…光学層 3…プリズムシート 4…細長プリズム部 4a,4b…傾斜面 5…高屈折率層(液晶ポリマー層) 6…反射膜 7…光吸収壁 10…偏光制御素子(液晶素子) 15…液晶層 20…光学フィルム 21…プリズムシート 22…細長プリズム部 22a,22b…傾斜面 23…高屈折率層(液晶ポリマー層) 1 ... Optical element 2 ... Optical layer 3 ... Prism sheet 4 ... Slender prism part 4a, 4b ... inclined surface 5 ... High refractive index layer (liquid crystal polymer layer) 6 ... Reflective film 7 ... Light absorbing wall 10 ... Polarization control element (liquid crystal element) 15 ... Liquid crystal layer 20 ... Optical film 21 ... Prism sheet 22 ... Slim prism 22a, 22b ... Inclined surface 23 ... High refractive index layer (liquid crystal polymer layer)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入射光の互いに直交する2つの偏光成分の
うち、一方の偏光成分の光を直進させて透過させ、他方
の偏光成分の光を屈折させて透過させる特性を有する光
学層と、前記光学層の一方の面に対向させて配置された
反射膜と、前記光学層と前記反射膜との間に、前記反射
膜の面方向に間隔をおいて前記反射膜に対して実質的に
垂直に配置された複数の光吸収壁とからなることを特徴
とする光学素子。
1. An optical layer having characteristics that, of two polarization components of incident light, which are orthogonal to each other, light of one polarization component travels straight and is transmitted, and light of the other polarization component is refracted and transmitted. A reflection film disposed to face one surface of the optical layer, and between the optical layer and the reflection film, with a gap in the surface direction of the reflection film, substantially with respect to the reflection film. An optical element comprising a plurality of light absorbing walls arranged vertically.
【請求項2】光学層は、一方の面に複数の細長プリズム
部が密に並べて互いに平行に形成されたプリズムシート
と、前記プリズムシートの屈折率よりも大きい屈折率を
有し、前記プリズムシートの前記一方の面に前記複数の
細長プリズム部を覆って設けられた高屈折率層とからな
っていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。
2. The optical layer has a prism sheet in which a plurality of elongated prism portions are densely arranged on one surface and formed in parallel with each other, and a refractive index higher than that of the prism sheet. 2. The optical element according to claim 1, further comprising a high refractive index layer provided on the one surface of the high refractive index layer so as to cover the plurality of elongated prism portions.
【請求項3】光学層の高屈折率層は、液晶分子がプリズ
ムシートの細長プリズム部の長さ方向と実質的に平行な
方向に分子長軸を揃えて配列した液晶ポリマー層からな
っていることを特徴とする請求項2に記載の光学素子。
3. The high refractive index layer of the optical layer comprises a liquid crystal polymer layer in which liquid crystal molecules are aligned with their long axes aligned in a direction substantially parallel to the length direction of the elongated prism portion of the prism sheet. The optical element according to claim 2, wherein:
【請求項4】光吸収壁は、内面が光の吸収面とされた筒
状体からなっており、この筒状の光吸収壁が複数、反射
膜の面方向に密に並べて配置されていることを特徴とす
る請求項1に記載の光学素子。
4. The light absorbing wall comprises a cylindrical body having an inner surface as a light absorbing surface, and a plurality of the cylindrical light absorbing walls are arranged densely in the surface direction of the reflecting film. The optical element according to claim 1, wherein:
【請求項5】透過光の偏光状態を制御する偏光制御素子
と、 入射光の互いに直交する2つの偏光成分のうち、一方の
偏光成分の光を直進させて透過させ、他方の偏光成分の
光を屈折させて透過させる特性を有し、前記偏光制御素
子の表示の観察側である前側に配置された光学フィルム
と、 入射光の互いに直交する2つの偏光成分のうち、一方の
偏光成分の光を直進させて透過させ、他方の偏光成分の
光を屈折させて透過させる特性を有する光学層と、前記
光学層の一方の面に対向させて配置された反射膜と、前
記光学層と前記反射膜との間に、前記反射膜の面方向に
間隔をおいて前記反射膜に対して実質的に垂直に配置さ
れた複数の光吸収壁とからなり、前記偏光制御素子の後
側に、前記光学層を前記偏光制御素子に対向させて配置
された光学素子と、を備えたことを特徴とする表示装
置。
5. A polarization control element for controlling the polarization state of transmitted light, and of two polarized light components of incident light which are orthogonal to each other, one of the polarized light components is made to go straight and transmitted, and the other polarized light component is transmitted. An optical film having a characteristic of refracting and transmitting light, which is arranged on the front side which is the viewing side of the display of the polarization control element, and of one of the two polarization components of the incident light which are orthogonal to each other. An optical layer having a characteristic of directly advancing and transmitting the light of the other polarization component and refracting and transmitting the light of the other polarization component, a reflection film arranged to face one surface of the optical layer, the optical layer and the reflection. Between the film and a plurality of light absorbing walls arranged substantially perpendicular to the reflective film at intervals in the surface direction of the reflective film, the rear side of the polarization control element, the The optical layer is arranged to face the polarization control element. Display apparatus comprising: the academic element.
【請求項6】偏光制御素子は、表示の観察側である前側
の基板とこの前側基板に対向する後側基板との間に、液
晶分子が実質的に90°のツイスト角でツイスト配向し
た液晶層が設けられてなる液晶素子であり、 前記液晶素子の前側に配置された光学フィルムは、一方
の面に複数の細長プリズム部が密に並べて互いに平行に
形成されたプリズムシートと、前記プリズムシートの屈
折率よりも大きい屈折率を有し、前記プリズムシートの
前記一方の面に前記複数の細長プリズム部を覆って設け
られた高屈折率層とからなり、 前記液晶素子の後側に配置された光学素子の光学層は、
一方の面に複数の細長プリズム部が密に並べて互いに平
行に形成されたプリズムシートと、前記プリズムシート
の屈折率よりも大きい屈折率を有し、前記プリズムシー
トの前記一方の面に前記複数の細長プリズム部を覆って
設けられた高屈折率層とからなっており、 前記光学フィルムと前記光学素子が、前記光学フィルム
のプリズムシートの細長プリズム部の長さ方向と、前記
光学素子の光学層のプリズムシートの細長プリズム部の
長さ方向とを実質的に直交或いは平行にして配置されて
いることを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
6. A polarization control element in which liquid crystal molecules are twist-aligned at a twist angle of substantially 90 ° between a front substrate which is a viewing side of a display and a rear substrate which faces the front substrate. A liquid crystal element provided with a layer, the optical film arranged on the front side of the liquid crystal element, a prism sheet in which a plurality of elongated prism portions are densely arranged in parallel on one surface, and the prism sheet And a high refractive index layer provided on the one surface of the prism sheet so as to cover the plurality of elongated prism portions, and is disposed on the rear side of the liquid crystal element. The optical layer of the optical element is
A prism sheet in which a plurality of elongated prism parts are densely arranged on one surface and formed in parallel with each other, and has a refractive index higher than the refractive index of the prism sheet, and the plurality of prism sheets are provided on the one surface of the prism sheet. It comprises a high refractive index layer provided to cover the elongated prism portion, the optical film and the optical element, the length direction of the elongated prism portion of the prism sheet of the optical film, and the optical layer of the optical element. 6. The display device according to claim 5, wherein the prism sheet is arranged so that the lengthwise direction of the elongated prism portion is substantially orthogonal or parallel.
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