JPH09274108A - 偏光素子および液晶表示装置 - Google Patents
偏光素子および液晶表示装置Info
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- JPH09274108A JPH09274108A JP8081409A JP8140996A JPH09274108A JP H09274108 A JPH09274108 A JP H09274108A JP 8081409 A JP8081409 A JP 8081409A JP 8140996 A JP8140996 A JP 8140996A JP H09274108 A JPH09274108 A JP H09274108A
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- JP
- Japan
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- polymer film
- polarizing element
- light
- film
- refractive index
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 偏光度と光透過率が高く、かつ生産性に優れ
た簡単な構成を有するような偏光素子。 【解決手段】 透明な高分子フィルムの中にこれと異な
る材料からなる微小領域が一様に分散され、高分子フィ
ルムと微小領域とは直交する直線偏光の一方に対する屈
折率ｎ1 がほぼ同じで、該直線偏光の他方に対する屈折
率ｎ2 が異なることを特徴とする偏光素子。
た簡単な構成を有するような偏光素子。 【解決手段】 透明な高分子フィルムの中にこれと異な
る材料からなる微小領域が一様に分散され、高分子フィ
ルムと微小領域とは直交する直線偏光の一方に対する屈
折率ｎ1 がほぼ同じで、該直線偏光の他方に対する屈折
率ｎ2 が異なることを特徴とする偏光素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、偏光方向による光
散乱の異方性を有し、光透過率の異方性を有する偏光素
子、およびそれを二色性偏光素子と積層した偏光素子、
さらにはこの積層型の偏光素子をバックライト側の偏光
板として用いた液晶表示装置に関するものである。
散乱の異方性を有し、光透過率の異方性を有する偏光素
子、およびそれを二色性偏光素子と積層した偏光素子、
さらにはこの積層型の偏光素子をバックライト側の偏光
板として用いた液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置等に用いられる偏光板とし
ては、一般にヨウ素系や染料系の二色性偏光素子が多く
使われている。こうした二色性偏光素子は直交する偏光
成分の一方のみを吸収し、透過させない偏光機能を持つ
ものであるが、光吸収モードである事から偏光度を１０
０％に近づける場合、原理的に光透過率は５０％以下と
低いものになってしまう欠点がある。
ては、一般にヨウ素系や染料系の二色性偏光素子が多く
使われている。こうした二色性偏光素子は直交する偏光
成分の一方のみを吸収し、透過させない偏光機能を持つ
ものであるが、光吸収モードである事から偏光度を１０
０％に近づける場合、原理的に光透過率は５０％以下と
低いものになってしまう欠点がある。
【０００３】最近このような吸収モードを用いない偏光
板として、特開平７ー３３３４２８号公報等に複屈折物
質界面での散乱異方性を利用した散乱型偏光シートが提
案されている。
板として、特開平７ー３３３４２８号公報等に複屈折物
質界面での散乱異方性を利用した散乱型偏光シートが提
案されている。
【０００４】又、ＷＯ９５／１７６９１号、ＷＯ９５／
１７６９２号、ＷＯ９５／１７６９９号等の公報には、
一軸延伸フィルムと未延伸フィルムを多重に積層して、
屈折率差が延伸方向のみに存在する事により反射率の異
方性ならびに透過率異方性を有する偏光素子、そしてこ
の素子と通常の二色性偏光素子を積層してバックライト
側の偏光板として用いる事によりバックライトの光利用
効率を高める提案が為されている。
１７６９２号、ＷＯ９５／１７６９９号等の公報には、
一軸延伸フィルムと未延伸フィルムを多重に積層して、
屈折率差が延伸方向のみに存在する事により反射率の異
方性ならびに透過率異方性を有する偏光素子、そしてこ
の素子と通常の二色性偏光素子を積層してバックライト
側の偏光板として用いる事によりバックライトの光利用
効率を高める提案が為されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の散乱型偏光シー
トは劈開した方解石を粗面化したものを樹脂で包みこん
だ構成のものであり、高い光散乱性が得られにくい事、
素子の薄層化が困難で液晶表示装置等の機器に組み込む
事が難しい事等の問題点がある。
トは劈開した方解石を粗面化したものを樹脂で包みこん
だ構成のものであり、高い光散乱性が得られにくい事、
素子の薄層化が困難で液晶表示装置等の機器に組み込む
事が難しい事等の問題点がある。
【０００６】又、一軸延伸フィルムと未延伸フィルムを
積層した偏光素子に於いては、十分な偏光機能を得る為
に積層する層数を数十層以上にする必要があり生産性に
劣るという問題点がある。
積層した偏光素子に於いては、十分な偏光機能を得る為
に積層する層数を数十層以上にする必要があり生産性に
劣るという問題点がある。
【０００７】本発明はこのような問題を解決する観点か
らなされたもので、偏光度と光透過率が高く、かつ生産
性に優れた簡単な構成を有するような偏光素子を第１の
目的とし、これを用いた明るい液晶表示装置を第２の目
的とするものである。
らなされたもので、偏光度と光透過率が高く、かつ生産
性に優れた簡単な構成を有するような偏光素子を第１の
目的とし、これを用いた明るい液晶表示装置を第２の目
的とするものである。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】前記の目的は、以下の本発
明により達成される。すなわち、本発明は、透明な高分
子フィルムの中にこれと異なる材料からなる微小領域が
一様に分散され、高分子フィルムと微小領域とは直交す
る直線偏光の一方に対する屈折率ｎ1 がほぼ同じで、該
直線偏光の他方に対する屈折率ｎ2 が異なることを特徴
とする偏光素子である。
明により達成される。すなわち、本発明は、透明な高分
子フィルムの中にこれと異なる材料からなる微小領域が
一様に分散され、高分子フィルムと微小領域とは直交す
る直線偏光の一方に対する屈折率ｎ1 がほぼ同じで、該
直線偏光の他方に対する屈折率ｎ2 が異なることを特徴
とする偏光素子である。
【０００９】本発明は、上記構成により光の散乱を用い
ており、よって高い光透過率の偏光素子が実現されると
同時に、高分子フィルムを基本構成としているので、高
分子フィルムの製造と同様にして製造でき、生産性に優
れ、大量生産も容易で大面積で安価な偏光素子が実現さ
れる。
ており、よって高い光透過率の偏光素子が実現されると
同時に、高分子フィルムを基本構成としているので、高
分子フィルムの製造と同様にして製造でき、生産性に優
れ、大量生産も容易で大面積で安価な偏光素子が実現さ
れる。
【００１０】また、本発明において、高分子フィルム上
に９９％以上の偏光度の二色性偏光素子をその光透過軸
が高分子フィルムの光透過軸に平行になるように積層し
た積層型構成により、該二色性偏光素子単独の場合に比
べ光透過率の高い偏光素子が実現される。ここで、光透
過軸とは、直線偏光の透過率が最高になる方向のことで
ある。
に９９％以上の偏光度の二色性偏光素子をその光透過軸
が高分子フィルムの光透過軸に平行になるように積層し
た積層型構成により、該二色性偏光素子単独の場合に比
べ光透過率の高い偏光素子が実現される。ここで、光透
過軸とは、直線偏光の透過率が最高になる方向のことで
ある。
【００１１】そして、この積層型構成の偏光素子を、そ
の高分子フィルムがバックライト側とする配置で液晶表
示装置のバックライト側の偏光板に用いることにより、
二色性偏光素子のみからなる偏光板を用いた場合より、
バックライト光の偏光板透過率が大きい、換言すれば表
示パネルが明るく鮮明なバックライト付き液晶表示装置
が実現される。
の高分子フィルムがバックライト側とする配置で液晶表
示装置のバックライト側の偏光板に用いることにより、
二色性偏光素子のみからなる偏光板を用いた場合より、
バックライト光の偏光板透過率が大きい、換言すれば表
示パネルが明るく鮮明なバックライト付き液晶表示装置
が実現される。
【００１２】以下、本発明について更に詳しく説明を行
う。
う。
【００１３】
【発明の実施の形態】高分子フィルムとしては、透明な
高分子フィルムであればよいが、作用の面から直交する
直線偏光に対して面内の屈折率が異なる光学異方性のも
のが好ましく、この点から各種の樹脂からなる一軸延伸
された高分子フィルムが好ましく適用される。かかる高
分子フィルムとしては、熱可塑性樹脂によるフィルムが
好ましく、例えば各種ポリエチレン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレ
ン、ポリカーボネート、ポリスチレン、塩化ビニル、ポ
リビニルアルコール系のフィルムもしくはそれらを二種
以上ブレンドしてなるフィルム等が挙げられる。
高分子フィルムであればよいが、作用の面から直交する
直線偏光に対して面内の屈折率が異なる光学異方性のも
のが好ましく、この点から各種の樹脂からなる一軸延伸
された高分子フィルムが好ましく適用される。かかる高
分子フィルムとしては、熱可塑性樹脂によるフィルムが
好ましく、例えば各種ポリエチレン、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレ
ン、ポリカーボネート、ポリスチレン、塩化ビニル、ポ
リビニルアルコール系のフィルムもしくはそれらを二種
以上ブレンドしてなるフィルム等が挙げられる。
【００１４】微小領域は、マトリクスの高分子フィルム
の材料と相違する材料により形成される。その大きさ
は、優れた光散乱性を得る観点から、各領域をほぼ同面
積の円で近似した近似円形の平均径で０．１〜１０μ
ｍ、より好ましくは０．３〜６μｍの範囲にある事が好
ましい。また、その分散配置の密度は、同様の観点よ
り、高分子フィルム材料に対する微小領域材料の含有量
が３〜４０重量％の範囲で得られる密度が好ましい。
の材料と相違する材料により形成される。その大きさ
は、優れた光散乱性を得る観点から、各領域をほぼ同面
積の円で近似した近似円形の平均径で０．１〜１０μ
ｍ、より好ましくは０．３〜６μｍの範囲にある事が好
ましい。また、その分散配置の密度は、同様の観点よ
り、高分子フィルム材料に対する微小領域材料の含有量
が３〜４０重量％の範囲で得られる密度が好ましい。
【００１５】その材料としては、直線偏光の一方に対す
る屈折率ｎ1 が該高分子フィルムの該屈折率ｎ1 とほぼ
同じで、該直線偏光の他方に対する屈折率ｎ2 において
高分子フィルムと異なる材料であればよく、具体的に
は、先にマトリクスの高分子フィルムの材料として例示
したような各種の熱可塑性樹脂材料のうちで上記特性を
満足する材料、液晶、各種フィラー等が好ましく用いら
れる。なお、散乱性、偏光度の面から高分子フィルムと
微小領域の該屈折率ｎ2 の差が０．０５以上が好まし
く、更に好ましくは０．１以上である。よって、各材料
はこれを満たすように選択すること、更にはこの差がよ
り大きくなる組み合わせを選択することが好ましい。
る屈折率ｎ1 が該高分子フィルムの該屈折率ｎ1 とほぼ
同じで、該直線偏光の他方に対する屈折率ｎ2 において
高分子フィルムと異なる材料であればよく、具体的に
は、先にマトリクスの高分子フィルムの材料として例示
したような各種の熱可塑性樹脂材料のうちで上記特性を
満足する材料、液晶、各種フィラー等が好ましく用いら
れる。なお、散乱性、偏光度の面から高分子フィルムと
微小領域の該屈折率ｎ2 の差が０．０５以上が好まし
く、更に好ましくは０．１以上である。よって、各材料
はこれを満たすように選択すること、更にはこの差がよ
り大きくなる組み合わせを選択することが好ましい。
【００１６】液晶としては、微小領域の上記特性を満た
す常光屈折率と異常光屈折率の差の大きな液晶を用いる
事が好ましく、例えば室温でネマチック相もしくはスメ
クティック相を示す低分子液晶、具体的にはシアノビフ
ェニル系、シアノフェニルシクロヘキサン系、シアノフ
ェニルエステル系、安息香酸フェニルエステル系、フェ
ニルピリミジン系、もしくはそれらの混合物、室温でネ
マチック相もしくはスメクティック相を示す高分子液
晶、又は室温より高い温度領域でネマチック相もしくは
スメクティック相を示しガラス転移温度が室温以下にあ
る高分子液晶等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。
す常光屈折率と異常光屈折率の差の大きな液晶を用いる
事が好ましく、例えば室温でネマチック相もしくはスメ
クティック相を示す低分子液晶、具体的にはシアノビフ
ェニル系、シアノフェニルシクロヘキサン系、シアノフ
ェニルエステル系、安息香酸フェニルエステル系、フェ
ニルピリミジン系、もしくはそれらの混合物、室温でネ
マチック相もしくはスメクティック相を示す高分子液
晶、又は室温より高い温度領域でネマチック相もしくは
スメクティック相を示しガラス転移温度が室温以下にあ
る高分子液晶等が挙げられるが、これらに限定されるも
のではない。
【００１７】フィラーとしては、有機系、無機系を問わ
ず使用する事ができるが、透明性の高いものが選択され
る。具体的には架橋ポリスチレン、ジビニルベンゼン架
橋体、メタクリル酸メチル架橋体等の有機フィラーやシ
リカ、アルミナ等の無機フィラーが挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。これらのフィラーは、マ
トリクスの高分子フィルム界面の接着性の観点から、フ
ィラー表面にカルボシキル基等の官能基を付与する処理
を行ったものも好ましく用いられる。ただしフィラーの
添加に関しては添加量の増加に伴いフィルムの延伸性が
低下する事から、高分子フィルム１００重量部に対し１
０重量部程度が限界となる。
ず使用する事ができるが、透明性の高いものが選択され
る。具体的には架橋ポリスチレン、ジビニルベンゼン架
橋体、メタクリル酸メチル架橋体等の有機フィラーやシ
リカ、アルミナ等の無機フィラーが挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。これらのフィラーは、マ
トリクスの高分子フィルム界面の接着性の観点から、フ
ィラー表面にカルボシキル基等の官能基を付与する処理
を行ったものも好ましく用いられる。ただしフィラーの
添加に関しては添加量の増加に伴いフィルムの延伸性が
低下する事から、高分子フィルム１００重量部に対し１
０重量部程度が限界となる。
【００１８】以上の本発明の偏光素子の製造に際して
は、上述の微小領域の形成材料を成膜前の高分子フィル
ムの材料樹脂にあらかじめ混合して分散しておき、この
混合物を成膜し、フィルム内に一様に分散されるように
する事が好ましい。尚、微小領域の形成材料が高分子フ
ィルムの材料樹脂もしくはその溶液に対して溶解性が高
い場合には成膜時に於いて、相分離により島状の微小領
域が分散されるようにすればよい。フィルムの成膜方法
としては、溶液流延法もしくは溶融押し出し法が好まし
い。
は、上述の微小領域の形成材料を成膜前の高分子フィル
ムの材料樹脂にあらかじめ混合して分散しておき、この
混合物を成膜し、フィルム内に一様に分散されるように
する事が好ましい。尚、微小領域の形成材料が高分子フ
ィルムの材料樹脂もしくはその溶液に対して溶解性が高
い場合には成膜時に於いて、相分離により島状の微小領
域が分散されるようにすればよい。フィルムの成膜方法
としては、溶液流延法もしくは溶融押し出し法が好まし
い。
【００１９】このようにして成膜された微小領域が分散
配置された高分子フィルムは、公知の方法を用いて一軸
の延伸を行う。この一軸延伸された微小領域が分散配置
された高分子フィルムが目的とする偏光機能を発揮する
為には、高分子フィルムと微小領域が、延伸方向及び巾
方向のそれぞれに電場の振動方向が一致した直交する直
線偏光の一方に対する屈折率ｎ1 がほぼ等しく、その他
方に対する屈折率ｎ2において異なる事、好ましくはそ
れも出来るかぎり大きく異なる事が必要であり、この条
件を満たすように、高分子フィルム材料と微小領域の材
料の組み合わせや延伸倍率等を決定する必要がある。
配置された高分子フィルムは、公知の方法を用いて一軸
の延伸を行う。この一軸延伸された微小領域が分散配置
された高分子フィルムが目的とする偏光機能を発揮する
為には、高分子フィルムと微小領域が、延伸方向及び巾
方向のそれぞれに電場の振動方向が一致した直交する直
線偏光の一方に対する屈折率ｎ1 がほぼ等しく、その他
方に対する屈折率ｎ2において異なる事、好ましくはそ
れも出来るかぎり大きく異なる事が必要であり、この条
件を満たすように、高分子フィルム材料と微小領域の材
料の組み合わせや延伸倍率等を決定する必要がある。
【００２０】例えば微小領域の材料として液晶を用いた
場合には、液晶を混合して成膜した高分子フィルムを一
軸延伸する事により、高分子フィルム内の液晶を延伸方
向に配向させる事が可能である。
場合には、液晶を混合して成膜した高分子フィルムを一
軸延伸する事により、高分子フィルム内の液晶を延伸方
向に配向させる事が可能である。
【００２１】具体的には、ポリビニルアルコール溶液に
液晶を均一に分散させた液を流延法により成膜して得た
フィルムを一軸延伸した場合、フィルム内に数ミクロン
程度の大きさで分散する液晶は延伸方向に分子長軸が配
向する。ここで延伸倍率５倍に於いて、マトリクスのポ
リビニルアルコールフィルムの延伸方向の屈折率は約
１．５６であり、その巾方向の屈折率は約１．５２であ
る。
液晶を均一に分散させた液を流延法により成膜して得た
フィルムを一軸延伸した場合、フィルム内に数ミクロン
程度の大きさで分散する液晶は延伸方向に分子長軸が配
向する。ここで延伸倍率５倍に於いて、マトリクスのポ
リビニルアルコールフィルムの延伸方向の屈折率は約
１．５６であり、その巾方向の屈折率は約１．５２であ
る。
【００２２】そこで、液晶に例えばシアノビフェニル系
の液晶を用いることにより、液晶の常光屈折率をフィル
ム巾方向の屈折率１．５２にほぼ一致させる事ができ、
異常光屈折率については１．８前後の値を得る事が可能
である。この時、液晶が延伸方向に完全に配向するとす
れば、高分子フィルムと微小領域の液晶の間で巾方向の
屈折率差がほとんど無く、延伸方向の屈折率の差が０．
２以上の非常に大きな値を取るものが実現できる。すな
わち、電場の振動方向が高分子フィルムの延伸方向に垂
直な偏光に対してほぼ透明で、平行な偏光に対して強く
散乱するような偏光素子を得る事ができる。
の液晶を用いることにより、液晶の常光屈折率をフィル
ム巾方向の屈折率１．５２にほぼ一致させる事ができ、
異常光屈折率については１．８前後の値を得る事が可能
である。この時、液晶が延伸方向に完全に配向するとす
れば、高分子フィルムと微小領域の液晶の間で巾方向の
屈折率差がほとんど無く、延伸方向の屈折率の差が０．
２以上の非常に大きな値を取るものが実現できる。すな
わち、電場の振動方向が高分子フィルムの延伸方向に垂
直な偏光に対してほぼ透明で、平行な偏光に対して強く
散乱するような偏光素子を得る事ができる。
【００２３】又、微小領域の材料としてフィラーを用い
た場合、フィラーが光学等方性のものが多いので、マト
リクスのフィルム材料としては一軸延伸後の複屈折率が
大きいものが好ましく選択される。この具体例として
は、微小領域を形成するフィラーとして例えばジビニル
ベンゼン架橋微粒子（屈折率約１．５７）を分散した一
軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルム（延
伸倍率４倍において、延伸方向の屈折率が約１．６９、
延伸方向に直交する巾方向の屈折率が約１．５７）等が
例示される。この例は、フィラーの屈折率がフィルムの
巾方向の屈折率にほぼ等しく、これに直交する延伸方向
の屈折率の差が０．１以上と大きく、非常に好ましい例
である。尚、ここで一軸延伸されたポリエチレンテレフ
タレートフィルムの屈折率はアタゴ社製のアッベ屈折率
計を用い、サンプルを９０度回転する事により測定して
いる。
た場合、フィラーが光学等方性のものが多いので、マト
リクスのフィルム材料としては一軸延伸後の複屈折率が
大きいものが好ましく選択される。この具体例として
は、微小領域を形成するフィラーとして例えばジビニル
ベンゼン架橋微粒子（屈折率約１．５７）を分散した一
軸延伸されたポリエチレンテレフタレートフィルム（延
伸倍率４倍において、延伸方向の屈折率が約１．６９、
延伸方向に直交する巾方向の屈折率が約１．５７）等が
例示される。この例は、フィラーの屈折率がフィルムの
巾方向の屈折率にほぼ等しく、これに直交する延伸方向
の屈折率の差が０．１以上と大きく、非常に好ましい例
である。尚、ここで一軸延伸されたポリエチレンテレフ
タレートフィルムの屈折率はアタゴ社製のアッベ屈折率
計を用い、サンプルを９０度回転する事により測定して
いる。
【００２４】このようにして得られた高分子フィルムの
偏光素子は、その上に二色性偏光素子に両素子の光透過
軸が平行になるように適当な粘着層を介して積層した積
層型構成により、高偏光度で光透過性の良い、液晶表示
装置のバックライト用の偏光板に好適なものとなる。
偏光素子は、その上に二色性偏光素子に両素子の光透過
軸が平行になるように適当な粘着層を介して積層した積
層型構成により、高偏光度で光透過性の良い、液晶表示
装置のバックライト用の偏光板に好適なものとなる。
【００２５】該二色性偏光素子としては、ヨウ素系のも
のを用いても染料系のものを用いても良いが、偏光度が
９９％以上あるものが好ましい。尚、ここで偏光度は下
式（１）で定義される値である。
のを用いても染料系のものを用いても良いが、偏光度が
９９％以上あるものが好ましい。尚、ここで偏光度は下
式（１）で定義される値である。
【００２６】
【数１】 偏光度＝１００×｛（Ｐ−Ｃ）／（Ｐ＋Ｃ）｝1/2 ・・・（１）
【００２７】（１）式で、Ｐは透過軸を平行にした２枚
の偏光素子を透過する光の透過率、Ｃは透過軸を直交さ
せた２枚の偏光素子を透過する光の透過率である。
の偏光素子を透過する光の透過率、Ｃは透過軸を直交さ
せた２枚の偏光素子を透過する光の透過率である。
【００２８】この積層型の偏光素子は、バックライト付
き透過型の液晶表示装置のバックライト側の偏光板に、
高分子フィルムが二色性偏光素子よりバックライト側に
なるように配置して用いることにより、二色性偏光素子
のみからなる偏光板を用いた液晶表示装置よりもバック
ライト光の偏光板透過率を高い、即ち明るく鮮明な液晶
表示装置を実現する。
き透過型の液晶表示装置のバックライト側の偏光板に、
高分子フィルムが二色性偏光素子よりバックライト側に
なるように配置して用いることにより、二色性偏光素子
のみからなる偏光板を用いた液晶表示装置よりもバック
ライト光の偏光板透過率を高い、即ち明るく鮮明な液晶
表示装置を実現する。
【００２９】すなわち、二色性偏光素子の光吸収軸に平
行な偏光成分は二色性偏光素子内部でその１００％近く
が吸収される。積層型の偏光素子に於いては、二色性偏
光素子の光吸収軸と光散乱型の高分子フィルム素子の散
乱軸が平行に配置されている為、バックライトのこの光
吸収軸に平行な偏光成分は最初に入射する高分子フィル
ム内部で強く散乱を受け、後方散乱光がバックライト側
に戻される。
行な偏光成分は二色性偏光素子内部でその１００％近く
が吸収される。積層型の偏光素子に於いては、二色性偏
光素子の光吸収軸と光散乱型の高分子フィルム素子の散
乱軸が平行に配置されている為、バックライトのこの光
吸収軸に平行な偏光成分は最初に入射する高分子フィル
ム内部で強く散乱を受け、後方散乱光がバックライト側
に戻される。
【００３０】この後方散乱光の大部分はバックライト部
分（導光板、光拡散板、集光シート等）で散乱反射され
た後に再び偏光素子に入射する。この再入射した光は散
乱に基づく偏光解消を受けて楕円偏光になる為、二色性
偏光素子の光透過軸に平行な偏光成分が出現する。又、
前方散乱光についても僅かに散乱解消によって楕円偏光
となる為、光透過軸に平行な偏光成分が出現する。これ
らの結果として、二色性偏光素子の光透過軸に平行な偏
光成分が増加し、トータルでバックライト光の偏光板透
過率が上昇する事になる。
分（導光板、光拡散板、集光シート等）で散乱反射され
た後に再び偏光素子に入射する。この再入射した光は散
乱に基づく偏光解消を受けて楕円偏光になる為、二色性
偏光素子の光透過軸に平行な偏光成分が出現する。又、
前方散乱光についても僅かに散乱解消によって楕円偏光
となる為、光透過軸に平行な偏光成分が出現する。これ
らの結果として、二色性偏光素子の光透過軸に平行な偏
光成分が増加し、トータルでバックライト光の偏光板透
過率が上昇する事になる。
【００３１】尚、この積層型の偏光素子の偏光度につい
ては、積層された二色性偏光素子の高い偏光度がそのま
ま維持され、二色性偏光素子単独の偏光度と同等以上の
値を得ることができる。
ては、積層された二色性偏光素子の高い偏光度がそのま
ま維持され、二色性偏光素子単独の偏光度と同等以上の
値を得ることができる。
【００３２】すなわち、高い偏光度を維持しつつ、従来
より偏光の透過率の高い偏光素子を簡単な素子構成で実
現する事ができる。
より偏光の透過率の高い偏光素子を簡単な素子構成で実
現する事ができる。
【００３３】以下、本発明を実施例、比較例に基づいて
具体的に説明する。なお、実施例、比較例の各種測定は
以下の要領で行った。
具体的に説明する。なお、実施例、比較例の各種測定は
以下の要領で行った。
【００３４】偏光透過率、ヘイズの測定 日本電色工業社製ヘイズメーターＣＯＨ−３００Ａを用
い、光源の出射口に二色性の偏光板（サンリッツ製ＬＬ
Ｃ２−９２１８）を貼付けて、サンプルに偏光を入射し
た。尚、装置には偏光方向による受光感度の異方性があ
る為、偏光板の貼付け角を９０度回転させた場合の測定
値の平均値を用いた。
い、光源の出射口に二色性の偏光板（サンリッツ製ＬＬ
Ｃ２−９２１８）を貼付けて、サンプルに偏光を入射し
た。尚、装置には偏光方向による受光感度の異方性があ
る為、偏光板の貼付け角を９０度回転させた場合の測定
値の平均値を用いた。
【００３５】バックライト光透過率 市販のノート型パソコンからバックライト部分（冷陰極
管、導光板、集光シート、拡散シート等）を取り出し、
大塚電子製ＬＣＤ評価装置ＬＣＤ５１００を用いてバッ
クライトから鉛直方向（出射角０度）に出射する光強度
を測定した。尚、バックライト単独の場合の光強度を１
００％とした。
管、導光板、集光シート、拡散シート等）を取り出し、
大塚電子製ＬＣＤ評価装置ＬＣＤ５１００を用いてバッ
クライトから鉛直方向（出射角０度）に出射する光強度
を測定した。尚、バックライト単独の場合の光強度を１
００％とした。
【００３６】この時、バックライト上に各サンプルは若
干の空気の隙間を挟んで置かれ、バックライト、空気
層、サンプルの各界面で反射が起こる状態にした。
干の空気の隙間を挟んで置かれ、バックライト、空気
層、サンプルの各界面で反射が起こる状態にした。
【００３７】又、このバックライトからの出射光は、図
１に示す通り光強度が出射角０度を最大にして出射角の
増加により徐々に低下する特性を有していた。
１に示す通り光強度が出射角０度を最大にして出射角の
増加により徐々に低下する特性を有していた。
【００３８】［実施例１］ポリビニルアルコール（クラ
レ製ＰＶＡ−１１７）１０重量部を水９０重量部に加熱
溶解した溶液に、液晶（メルク社製ＢＬ０３６、常光屈
折率１．５２７、異常光屈折率１．７９４）２重量部を
ホモジナイザーを用いて分散させた。この液を支持体で
あるポリカーボネートフィルム上に流延して成膜し、次
いで６０℃で乾燥後、１３０℃で１分間熱処理を行い、
ポリカーボネートフィルムから剥離した。こうして得ら
れたフィルムの厚みは約１６０μｍであった。
レ製ＰＶＡ−１１７）１０重量部を水９０重量部に加熱
溶解した溶液に、液晶（メルク社製ＢＬ０３６、常光屈
折率１．５２７、異常光屈折率１．７９４）２重量部を
ホモジナイザーを用いて分散させた。この液を支持体で
あるポリカーボネートフィルム上に流延して成膜し、次
いで６０℃で乾燥後、１３０℃で１分間熱処理を行い、
ポリカーボネートフィルムから剥離した。こうして得ら
れたフィルムの厚みは約１６０μｍであった。
【００３９】このフィルムをインストロン社製万能材料
試験器を用いて１１０℃で７倍の一軸延伸を行い、厚み
約７０μｍの散乱型の高分子フィルムの偏光素子を得
た。
試験器を用いて１１０℃で７倍の一軸延伸を行い、厚み
約７０μｍの散乱型の高分子フィルムの偏光素子を得
た。
【００４０】なお、上記ポリビニルアルコールからなる
７倍の一軸延伸したフィルムの屈折率は、延伸方向にお
いて１．５７、これに直交する巾方向において１．５２
であった。
７倍の一軸延伸したフィルムの屈折率は、延伸方向にお
いて１．５７、これに直交する巾方向において１．５２
であった。
【００４１】このフィルムサンプルの延伸前後の微小領
域を２００倍の光学顕微鏡で観察した。その結果、延伸
前のサンプルにおいては、液晶の分散体からなる約１μ
ｍ前後の直径の円形状の微小領域が一様に分散して配置
されているのが観察された。また、延伸後のサンプルに
おいては、長径が７〜１０μｍ程度の楕円状（近似円形
の平均直径約１μｍ）の微小領域がほぼ一様に分散して
配置されているのが観察された。
域を２００倍の光学顕微鏡で観察した。その結果、延伸
前のサンプルにおいては、液晶の分散体からなる約１μ
ｍ前後の直径の円形状の微小領域が一様に分散して配置
されているのが観察された。また、延伸後のサンプルに
おいては、長径が７〜１０μｍ程度の楕円状（近似円形
の平均直径約１μｍ）の微小領域がほぼ一様に分散して
配置されているのが観察された。
【００４２】この高分子フィルムの偏光素子の光透過軸
（延伸と直交する巾方向）に一致する直線偏光に対する
透過率は９１．３％、ヘイズは３０．７％であり、該直
線偏光に直交する光散乱軸（延伸方向）に一致する直線
偏光に対する透過率は３６．４％、ヘイズは９１．１％
であった。
（延伸と直交する巾方向）に一致する直線偏光に対する
透過率は９１．３％、ヘイズは３０．７％であり、該直
線偏光に直交する光散乱軸（延伸方向）に一致する直線
偏光に対する透過率は３６．４％、ヘイズは９１．１％
であった。
【００４３】続いてこの高分子フィルムの偏光素子上に
二色性の偏光板（サンリッツ製ＬＬＣ２−９２１８、偏
光度９９．９％以上）をその光透過軸が一致するように
粘着層を介して積層し、積層型の偏光素子を得た。
二色性の偏光板（サンリッツ製ＬＬＣ２−９２１８、偏
光度９９．９％以上）をその光透過軸が一致するように
粘着層を介して積層し、積層型の偏光素子を得た。
【００４４】この積層型の偏光素子をバックライト上に
配置した時の透過率は４５．５％であった。
配置した時の透過率は４５．５％であった。
【００４５】［比較例１］実施例１で用いた二色性の偏
光板単独をバックライト上に配置した時の透過率は４
１．４％であった。
光板単独をバックライト上に配置した時の透過率は４
１．４％であった。
【００４６】
【発明の効果】本発明は、上述の通り、光散乱型で高分
子フィルムを基本構成としたものであり、光透過率が高
く、且つ高分子フィルムの製造と同様にして製造でき、
生産性に優れ、大量生産、大面積化も容易で、光透過率
が高く大面積の偏光素子を安価に提供するという実用上
重要な効果を奏するものである。
子フィルムを基本構成としたものであり、光透過率が高
く、且つ高分子フィルムの製造と同様にして製造でき、
生産性に優れ、大量生産、大面積化も容易で、光透過率
が高く大面積の偏光素子を安価に提供するという実用上
重要な効果を奏するものである。
【００４７】さらに、その上に二色性偏光素子を積層す
ることにより、単なる二色性偏光素子に比し、光透過率
の高い偏光素子を実現する効果を奏する。
ることにより、単なる二色性偏光素子に比し、光透過率
の高い偏光素子を実現する効果を奏する。
【００４８】そして、この積層型の偏光素子を液晶表示
装置のバックライト側の偏光板として用いることによ
り、従来の二色性偏光素子のみからなる偏光板を用いた
液晶表示装置に比べてバックライト光の透過率が高く、
従来より光利用効率の高い液晶表示装置が得られ、消費
電力が低減した、より明るい画面表示の液晶表示装置が
実現される。
装置のバックライト側の偏光板として用いることによ
り、従来の二色性偏光素子のみからなる偏光板を用いた
液晶表示装置に比べてバックライト光の透過率が高く、
従来より光利用効率の高い液晶表示装置が得られ、消費
電力が低減した、より明るい画面表示の液晶表示装置が
実現される。
【００４９】以上のように、本発明は工業上大きな寄与
をなすものである。
をなすものである。
【図１】図１は、実施例および比較例に於いて光透過率
の測定の光源として用いたバックライトの出射光の出射
角度による強度変化を示す図である。
の測定の光源として用いたバックライトの出射光の出射
角度による強度変化を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｄ
Claims (9)
- 【請求項１】 透明な高分子フィルムの中にこれと異な
る材料からなる微小領域が一様に分散され、高分子フィ
ルムと微小領域とは直交する直線偏光の一方に対する屈
折率ｎ1 がほぼ同じで、該直線偏光の他方に対する屈折
率ｎ2 が異なることを特徴とする偏光素子。 - 【請求項２】 該高分子フィルムと微小領域との屈折率
ｎ2 の差が０．０５以上である請求項１記載の偏光素
子。 - 【請求項３】 該微小領域は、大きさが近似円形の平均
径で０．１〜１０μｍであり、分散密度が高分子フィル
ム材料に対して微小領域材料の含有量が３〜４０重量％
の範囲で得られる密度である請求項１又は２記載の偏光
素子。 - 【請求項４】 該高分子フィルムが光学異方性の高分子
フィルムである請求項１〜３記載のいずれかの偏光素
子。 - 【請求項５】 該高分子フィルムが一軸延伸された高分
子フィルムである請求項４記載の偏光素子。 - 【請求項６】 該高分子フィルムがポリビニルアルコー
ル系樹脂のフィルムであり、該微小領域が液晶材料から
なる請求項５記載の偏光素子。 - 【請求項７】 該高分子フィルムの樹脂材料と該微小領
域を形成する材料を混合した後、フィルムに成形し、次
いで一軸延伸して製造された請求項１〜６記載のいずれ
かの偏光素子。 - 【請求項８】 該高分子フィルム上に、偏光度が９９％
以上の二色性偏光素子がその光透過軸が該高分子フィル
ムの光透過軸と平行になるように積層されている請求項
１〜７記載のいずれかの偏光素子。 - 【請求項９】 バックライトを備えた液晶表示装置にお
いて、請求項８記載の偏光素子を、該高分子フィルムが
バックライト側となる配置で、バックライト側の偏光板
として用いたことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8081409A JPH09274108A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 偏光素子および液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8081409A JPH09274108A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 偏光素子および液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09274108A true JPH09274108A (ja) | 1997-10-21 |
Family
ID=13745545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8081409A Pending JPH09274108A (ja) | 1996-04-03 | 1996-04-03 | 偏光素子および液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09274108A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-04-03 JP JP8081409A patent/JPH09274108A/ja active Pending
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