WO2000016154A1

WO2000016154A1 - Application d'une source de lumiere comprenant un guide de lumiere et permettant d'emettre une lumiere polarisee lineairement vers un affichage a cristaux liquides

Info

Publication number: WO2000016154A1
Application number: PCT/JP1999/005045
Authority: WO
Inventors: Takashi Kushida; Akihiko Uchiyama; Tatsuichiro Kon; Kazuo Yahata
Original assignee: Teijin Limited
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2000-03-23
Also published as: EP1031872B1; JP4249394B2; EP1031872A4; EP1031872A1; US6559909B1; TW507104B; DE69940300D1; KR100711016B1; KR20010024649A

Description

明細書直線偏光を出射する導光体を含む光源装置の液晶表示素子への適用技術分野

本発明は直線偏光を出射する導光体を含む光源装置の液晶表示素子の適用に関する。更に詳しくは一方向の直線偏光を出射することにより、直線偏光を用いる画像表示装置における光の利用効率が向上した光源装置、これを構成要素とする液晶表示素子、該光源装置を構成する導光体に関する。景技術

液晶表示装置は、薄く軽量であり、低電圧駆動であるため消費電力が少ないといった特徴を有しており、有力な画像情報表示装置として急成長している。液晶表示素子は一般に、捻じれた液晶を 2つの基板で保持したセルと、その両側に互いに偏光軸を直交させて配置した偏光板によって構成されている。偏光板としては例えば PVA-よう素系のような配向した二色性色素を用いた二色性偏光板が用いられている。この二色性偏光板は互いに直交する偏光成分のうち一方の直線偏光成分のみを選択的に吸収し、他方の直線偏光成分のみを透過する事により、非偏光光を直線偏光に変換している。

液晶表示装置では、まず、バックライトから出射された非偏光光は、セルの向こう側（バックライト側）の偏光板により直線偏光に変換される。この変換された光は、液晶セル内を液晶分子の捻じれに沿って旋光するため、液晶セルの手前（観測者側）の偏光板で吸収されず表示光として観測される。液晶セルに電圧を印加すると液晶分子が電界方向に配列して捻じれがなくなるために、液晶セルを透過した偏光は観測者側偏光板で吸収される。

液晶表示装置の光利用効率は、主として①偏光板の光透過率、 ②液晶パネルの開口率、 ③カラ一フィルタの光透過率により規制される。光利用効率が低い場合は映像光のコントラスト（相対輝度）が低くなるために、表示品位が低下してしまう。一方バックライト光源の出力を増強すれば、映像光のコントラストは増加するが、消費電力が増えてしまい、特に携帯機器として用いる場合に駆動時間が低下するといった問題が生じる。

また映像光のコントラストを增す目的で、プリズムシート等を用いて光を集光する方法もあるが、この場合正面方向のコントラストは向上するもののそれ以外の角度では輝度が著しく低下し、近年の広視野角化の流れに相反するものとなる。

光の利用効率の点で最も規制を受けるのは偏光板の光透過率である。光源光 (非偏光光）から直線偏光を偏光板により抽出する過程では、理論上光の 5 0 % 以上が失われる。そこで光源光を直線偏光に変換し、この直線偏光の振動面を偏光板を透過する直線偏光の振動面を一致させることができれば、光の利用効率は著しく向上する。

例えば U S P3, 61 0， 729号公報には、 2種類のフィルムを多層に積層した光学フイルムを用いて、一方の直線偏光のみを分離し、直交方向の直線偏光を反射、再利用する方法が開示されている。また E P 606940 A 2、 D. J. Broer, J. A. . . van. Haaren, G.N. Mo I, F. Leenhouts； Asia Display ' 95, 735(1995)には、コレス亍リック液晶と 1 Z4波長板を用いる事により、一方の円偏光のみを選択的に透過し、他方を反射、再利用する事により光の利用効率を高める方法が開示されている。

これらの方法は偏光への変換効率、光の利用効率向上といった点では効果が高いものの、厳密な高次構造を要求される事から製造が難しく、従って高価であるといった問題点がある。

また WO 92 22838、 F.M.Weber; SID 93 DIGEST, 669(1993)には、ブリュースター角を利用して、偏光分離を行う方式が開示されている。これらの方式は比較的安価に製造可能であるものの、偏光変換効率が不十分であり、更には偏光出射角の角度依存性が大きく、また得られる直線偏光の種類が限定される。

特開平 6— 331 824号公報、特開平 9— 292530号公報には屈折率異方性を有する層を導光板に用いることにより、偏光方向により界面の屈折率差が異なることを利用して偏光分離を行う方法が開示されている。これらの方法も偏光変換効率が不十分であり、従って光の利用効率が高くない。また屈折率異方性が材料により限定されるという問題もある。

また 0. A. Aphonin, et al.； Liq. Cryst. , 15, 3, 395 (1993) 0. A. Aphon in; L i q. Cryst. , 19, 4, 469(1995)、特開平 8— 761 1 4号公報、特開平 9— 274 1 08号公報には、高分子と液晶との複合体を延伸する事により液晶を配向させた異方性散乱体を散乱型偏光板として用いる方法が開示されている。また W O 97 32222号公報、 W O 97 32224号公報、 WO 97/322 26号公報、 W097 32227号公報、 US P5, 867， 31 6号公報、 H. Yagt, et al.； Adv. Mater. , 10, 2, 934(1998)、 M. Miyatake, et aに； IDW'98, 247 (1998)には、非相溶系の高分子プレンドフィル厶を延伸することにより同様に散乱型偏光板とする方法が開示されている。

また特開平 9一 297204号公報には、異方散乱を発現させる成分としてァスぺク卜比が 1 以上の酸化チタンが一方向に配列した延伸フィルムからなる異方性散乱素子が開示されている。この素子上で偏光板を回転すると、偏光軸と散乱軸（延伸方向）がー致したときもっとも暗く、直交した場合（透過軸と一致）もっとも明るくなることが記載されている。

これらの技術は、延伸等により屈折率の一致した方向（透過軸）の偏光を透過し、屈折率が不一致の方向（散乱軸）の偏光を後方散乱することにより偏光を分離する方法を用いたもので、いわゆる散乱型偏光板を利用したものである。その偏光分離の原理は、本発明で対象とする光源装置とは根本的に相違する。またこれらの技術の場合散乱軸方向の偏光を前方散乱させることなく後方散乱させる必要があるため、散乱因子を増やして多重散乱させる等の必要があり、その結果透過軸方向の透過率を高く保つことが難しくなるといった問題がある。また輝度を向上させるためには後方散乱光を偏光解消して再利用する必要性があるが、この散乱型偏光板の場合散乱による散逸光が多いため、再利用光率が低く偏光度の割に輝度向上率が低い。

W O 9 7 / 3 2 2 2 2号公報には、散乱による透過非透過を利用して偏光分離を行う光学フィルム（散乱型偏光フィルム）が記載されている。この光学フイルムによって、散乱軸方向の直線偏光を後方散乱により非透過にし、透過軸方向の直線偏光を透過させて偏光分離を行っている。したがってより偏光分離能を大きくするためには透過率の差をできるだけ大きく取る必要があリ、理想的には T T m a x » T T m ί n〜0である。この光学フイルムは、散乱軸方向の拡散反射率が 3 0 %以上であることが記載されている。発明の開示

本発明の目的は、非偏光光を直線偏光に変換する光源装置を含む新規な液晶表示素子を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記液晶表示素子に好適な、光の利用効率が高い新規な光源装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、本発明の上記光源装置を構成する新規な導光体を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、光源から入射された非偏光光よリ直線偏光を出射する導光体を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、本発明の上記フイルムの導光体への使用を提供することにある。本発明者らは鋭意研究の結果、導光体の表面にヘイズ異方性層を設けると、一振動方向の直線偏光成分を多く含む光が出射すること、及びその振動方向はかかるヘイズ異方性層の散乱軸、すなわちヘイズが最大の方向と一致していることを見出した。本発明はこのような知見に基づいてなされたものである。

そして、本発明の光源装置は、本発明者らが初めて見出した、出射光は、ある特定の直線偏光の前方散乱光がら主としてなリ、後方散乱光及び透過光を基本的に含まず、そしてその出射する直線偏光の振動面はヘイズ異方性層の光散乱特性により選択できるという事実に基づいて初めて提供されるものである。本発明の上記目的及び利点は、本発明によれば、 (I)下記 ( i ) 〜（ίίί)

( i ) 透明媒体からなり、光源からの光を入射することができる端面と、一方の面を光出射面とする対向する二面と、ヘイズ異方性層とを有する導光体、ここで、ヘイズの値は、直線偏光を入射光としたときにおける、下記式 (1 )

H (%) =D F/T T X 1 00 (1 ) で表わされ、 D Fは拡散光透過率、 TTは全光線透過率である、

(i i) 該導光体の端面に設置された光源、および

(i i i) 該導光体の出射面側と反対面側に設置された反射体

からなる光源装置、並びに

(II)上記導光体の出射面側に、上記ヘイズ異方性層におけるヘイズの値が最大である方向と偏光軸が平行になるように設けられた偏光板、を具備してなる液晶表示素子によって達成される。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の光源装置の基本構成の一例である。

第 2図は、本発明の光源装置の基本構成の一例である。

第 3図は、導光体の説明である。

第 4図は、本発明の偏光分離機構の説明の図である。

第 5図は、導光体形状の一例である。

第 6図は、実施例 1 6〜 21における偏光プロファイルである。

第 7図は、本発明の導光体の一例である。符号の説明

1 ■ ■ ■ ■透明媒体

2 ■ ■ ■ ■ヘイズ異方性層

3 ■ ■ ■ ■反射 ¾R

4 ■ ■ ■ ■光源灯

5 ■ ■ ■ランプリフレクタ

6 ■ ■ ■ ·光の進行方向

7 ■ ■ ■ ■直線偏光

8 ■ ■ ■ ■散乱異方性因子

9 ■ ■ ■ ■異型導光体の一例

1 0 · · ·光源

1 1 ■ ■ ■透明媒体

1 2 ■ ■ ■ヘイズ異方性層

1 3 ■ - ■導光板発明を実施するための最良の形態

本発明の液晶表示素子は、透明媒体からなる導光体と、光源と、反射体とから主として構成される光源装置を含み、該導光体の光出射面側に偏光板が設置されてなる。この光源装置から出射される光は光源からの光を一方向の偏光軸を主として持つ直線偏光として変換され出射する。偏光板は、出射される偏光と偏光軸とが平行になるように、導光体の出射面側つまり導光体と液晶セルとの間に設置されることによリ、光の利用効率を上げることができる。

本発明に用いる光源は、導光体内に光を入射するものであり、導光体の端面またはその近傍に設置される。導光体として導光板を用いた面光源装置の場合には、光源としては、該導光板の端面と同じ長さを有する冷陰極管が挙げることができる。なお、導光体からの出射光量を上げるため、光源の端面と反対側に反射材料を設けてもよい。

本発明の液晶表示素子は、通常偏光の出射面と反対側に反射体を設ける。反射体は、光源が設置された導光板の端面および出射面を除くすべての面に設けてもよい。かかる反射体は、光源装置の形状にもよるが、面光源装置の場合には、通常板状、層状の反射板が好適である。この反射体としては特に制限はないが、偏光を乱さない観点から複屈折性を持たないものが好ましい。反射面の最表面に 2軸延伸フィル厶等を用いたものは偏光を乱すため好ましくない。例えば、金属からなる平板、シート、フイルム、あるいは金属薄膜を付与したフイルム等を好ましく例示できる。これらは導光体と接着剤を用いて貼付されてもよく、例えば蒸着の形成方法により層として導光体面に直接設けてもよい。本発明における導光体は透明媒体からなり、光源からの光を入射することができる端面と、ヘイズ異方性層とを有する。液晶表示素子として用いる場合には、一方を出射面として対向する二面を有するのが好都合である。

透明媒体としては、ガラス、あるいは透明性に優れるポリマー例えば、ァクリル樹脂、ポリカーポネ一ト樹脂などを用いることができる。

かかる導光体は、上記光源から端面を通じて入射された光を一方向成分の直線偏光に変えて導光体の外部へ出射することができる。

かかる導光体は、それの端面に設置された光源と、必要に応じて反射体と組み合わせることによリ、上記液晶表示装置のバックライト用光源装置として用いることができる。

本発明の光源装置は、光源から通常端面を通して導光体に入射された光（非偏光光）から、一方向成分の直線偏光を導光体の外部へ出射させ、出射しなかつた他方向成分の直線偏光は偏光解消して再利用する。

本発明の光源装置の代表例である面光源装置を図 1、 2に示す。この面光源装置は、端面入射型の導光体（板） 1 3、該導光体の端面に装着した棒状の光源灯 4、および該導光体の裏面に装着した反射体（板） 3から構成される。光源灯 4には反射材料としてランプリフレクタ一 5が設けられている。

また、本発明の光源装置の一例を図 7に示す。この光源装置は、端面入射型の円柱導光体 1 3、及び該導光体の端面に装着した球状の光源灯 1 0から構成される。

本発明の光源装置は、光源から導光体に入射された非偏光光のうち、一振動方向の直線偏光を散乱させることによリ導光体外へ出射し、他の搌動方向の直線偏光を基本的に出射させない導光体を一構成要素とする。この導光体は、光源から導光体に入射された光から一方向の直線偏光を分離し光出射面から出射させる。

本発明においては、この導光体はヘイズの異方性を有する層（ヘイズ異方性層という）を持つことが特徴である。かかる層は、その表面に垂直に入射した直線偏光の振動方向によってヘイズの値が異なる。本発明におけるヘイズとは、直線偏光を入射光とする場合に、下記式（1 )

H (%) = D F / T T X 1 0 0 ( 1 ) で表わされる値である。ここで D Fは拡散光透過率、 T Tは全光線透過率である。つまりヘイズとは全透過光に対する拡散透過光の割合を示しており、この値が大きいほどその入射光が散乱され易い。そして本発明におけるヘイズの異方性とは、直線偏光を入射光として上記の測定を行った時に、その直線偏光の振動方向によって、散乱の効率が異なる現象を言う。

本発明におけるヘイズ異方性層とは、直線偏光の偏光面を面内で回転させてヘイズを測定した場合、

H m a x / H m i n≥ 1 . 0 5 ( 2 ) の特性を有する層である。ここで H m a Xは最も高いヘイズを示す振動方向の偏光のヘイズの値であり、 H m i nは最も低いヘイズを示す振動方向の偏光のヘイズの値である。より好ましくは下記式（2— 1 )

H m a x / H m i n≥ 1 . 2 O ( 2— 1 ) であり、特に H m i n〜0であることが理想である。以下に本発明者らが推定している偏光分離の原理を説明する。

図 3のような導光体 1 3にそれの端面から光が全反射角度よリ浅い角度で入射した場合、この光は導光板と空気の界面で反射を繰り返しながら進んでいくため、光は通常端面以外から出射することはない。

しかし本発明の導光体は例えば図 1および図 2のように、表面にヘイズ異方性層 2を有する。本発明では、このヘイズ異方性層の面内方向における異方性の方向を変えることにより、所望の直線偏光を任意に選択することができる。ここでは例としてヘイズの異方性が、図 4において、紙面に垂直な電界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高く、紙面と平行な電界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが低い場合を挙げて説明する。導光体内を進む非偏光光のうち紙面に垂直な偏光成分は、ヘイズ異方性層 2における散乱異方性因子 8 によって散乱する。そして散乱光の一部はヘイズ異方性層と空気との界面に、臨界角より深い角度で入射するため全反射を受けず導光体 1 3より偏光光として出射する。一方、紙面と平行な偏光成分は、散乱異方性因子 8による散乱をほとんど受けない。したがってこれまで通り臨界角より浅い角度でヘイズ異方性層と空気との界面に入射し、従って全反射され導光体の中を伝達して行く。従って図 4の上面、あるいは下面から出射する光は常に紙面と垂直な電界の振動面を持つ直線偏光となり、非偏光光から特定の直線偏光を分離することが可能となる。また出射しなかった偏光は、透明媒体 1あるいはヘイズ異方性層 2 の持つ複屈折性によリ偏光解消され、再び非偏光光として再利用される。

このように、本発明の光源装置は、ヘイズの高い方向（散乱軸）の偏光を散乱させ入射角度を変え、導光体の全反射を破って出射させる原理を利用することによリ偏光を得るものである。従って散乱方向は前方散乱でも後方散乱でも問題なく、むしろヘイズ異方性層自体の高い透過率を保っため前方散乱性が高い方が好ましい。また利用されなかったヘイズの低い方向（透過軸）の偏光は界面への入射角度が変わらないため導光体表面で全反射を繰り返し導光板中に閉じ込められたままであるため散逸する恐れがなく、更にはヘイズ異方性層自体の強い複屈折性により偏光解消され再利用される。したがって本発明の光源装置は、光の利用効率が非常に高くなる。

上記説明では簡単のため、紙面に垂直な電界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高く、紙面と平行な電界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが低い場合を挙げて説明した。しかし本発明の特徴はヘイズ異方性層のヘイズの高い方向（散乱軸）の直線偏光が常に出射することである。従って、後述の実施例 1 6〜 2 1に示すように、ヘイズ異方性層における散乱軸の向きを変えることにより、出射する直線偏光の向きを自由に選択することができるので、本発明の光源装置を、例えば 4 5 ° 方向の偏光が要求される TN CTw i sted Nemat i c) 型液晶表示装置用として適用することも可能である。

上記ヘイズ異方性層は、導光体における偏光が出射される出射面（反射体の反対面）に設けられていてもよく（図 1 ) 、出射面の反対面側（反射体の設置面側）にあってもよく（図 2 ) 、その両方を組み合わせてもよい。両方を組み合わせる場合、出射面側に設置されたヘイズ異方性層のヘイズの最大方向と、出射面の反対面側でかつ反射体の出射面側に設置されたヘイズ異方性層のそれとは一致させるのがよい。

このように、本発明によれば、上記導光体から出射する光は、ある一振動方向の直線偏光の散乱、好ましくは前方散乱によるものであり、そして該ー振動方向以外の振動方向の直線偏光はほとんど出射しない。さらに、基本的に出射光はヘイズ異方性層による散乱光であり、ヘイズ異方性層の非散乱光ではない。この点は、 W097/32222号公報、特開平 8— 7 6 1 1 4号公報、特開平 9一 2 9 7 2 0 4号公報に記載されている、得られる一振動方向の直線偏光が主として非散乱光に基づくシステムと大きく違う点である。図 1、 2、 4及び上記説明では平板型の導光体を例に挙げて説明を行ったが、導光体はこれを光源装置として用いる場合、導光体の形状には特に制限はない。しかしながら、上記の如く、導光体はその端面より、該端面またはその近傍に設置された光源からの光（非偏光光）が入射されるので、入射できる大きさの端部を少なくとも 1つ持ち、厚さに対して十分大きい 2つの平面を有するものが好ましい。例えば、フィルム、シート等の対向する二面を有しその一方を出射面とする平板状の導光板が挙げられる。対向する二面は必ずしも平行でなくてもよく、図 5に示すような、一方が他方に対し傾斜していてもよい。導光板の厚さとしては、通常 1 O c m以下である。

また、導光体として、例えば予め出射特性が制御された楔型導光板、プリズム付導光板、マイクロレンズ付導光板、ドット印刷付導光板等を用いることもできる。なお、楔型導光板、ドット印刷付導光板の場合、上記ヘイズ異方性層は導光体の二面のどちら側に用いても構わない。一方プリズム付導光板、マイクロレンズ付導光板の場合は、プリズムないしマイクロレンズ加工がなされていない面にヘイズ異方性層を設ける方が加工性の点から好ましい。

本発明における導光体は、光ファイバ一、光導波路等、光を伝達する機能を有するいわゆるライトガイドを含む。

上記導光体におけるヘイズ異方性層の形成方法としては特に限定はないが、例えばヘイズ異方性を有する高分子フィルムを、粘着層を介して透明媒体の少なくとも片面に貼付する方法や、液晶性を示す層を配向させて導光体に直接塗布する方法等を挙げることができる。特に、かかるフイルムを用いる場合、該フィルムは粘着層等によリ透明媒体と一体化しそれらの間に空気層を挟まない事が重要である。

ヘイズ異方性層の厚さとしては、上記効果を奏することができればよく、通常 0 . 1 m〜2 0 0 m、好ましくは 5 ~ 1 0 0 mである。ヘイズ異方性を有するフィル厶（ヘイズ異方性フィル厶ということがある）としては特に限定はないが、例えば

( i ) 結晶性高分子の配向フイルム、

( i 液晶が分散した高分子フィ Jレム、

( i i i ) 2種類以上の高分子を混合した組成物からなるプレンドフィルムの配向フィルム

( i v)透明なフイラ一が 1 p p m ~ 3 0重量％含有した高分子からなる配向フィル厶

を挙げることができる。 ( i ) の配向フイルムは、通常、結晶性高分子からなるフィルムを延伸することによリ得ることができる。アモルファス状態の結晶性あるいは半結晶性高分子フイルムを 1軸方向に強く延伸することにより、高分子鎖が配向して結晶化が生じ、その配向結晶の屈折率およびフィブリル構造とそれ以外の非晶部分との屈折率の差異によりヘイズの異方性を発現する。例えばポリエチレンテルフタレート（P E T) のように正の複屈折性を示す高分子フィルムの場合、延伸方向に電界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高く、それと直交する直線偏光に対してヘイズが低い。

ここでこの配向フイルムは、どちらか 1軸方向に強〈延伸されたものが好ましい。したがって、例えばいわゆる 1 軸延伸フィルムのほか等幅 1軸延伸および縦横の延伸比が 1 . 5以上の 2軸延伸フィルムを含む。

高延伸倍率方向の延伸倍率は 1 . 5倍以上であることが好ましい。また好適な延伸倍率はポリマーの種類、延伸温度、延伸速度等の条件によって異なって <るが、例えばポリエステル系フィル厶の場合 3倍以上であることが好ましい。このような結晶性高分子の配向ウィルムとしては特に限定はないが、例えばポリエチレン亍レフタレ一卜やポリエチレンナフタレート等のポリエステルフイルム、シンジオタクチックポリスチレンフイルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフイルムなど、実質的に透明もしくは半透明である結晶性高分子からなるフィルムを挙げることができる。特にポリエチレン亍レフタレートフイルムやポリエチレンナフタレートフィルムは、結晶部分と非晶部分の屈折率差が大きいので好ましい。

(i i)の高分子フイルムは、該高分子フイルム中に液晶が分散し、特定の直線偏光に対して下記式（3)

I n _A-n 1 _B I <0. 02 力、つ | n 2_A-n 2_B | >0. 02 (3) を満たすフィルムである。

ここで、 n 1 _A及び n 1 _Bはそれぞれ独立に、特定方向の直線偏光に対する高分子 A及び液晶 Bの屈折率であり、 n 2_Aおよび n 2_Bはそれぞれ独立に、上記直線偏光と直交する方向の直線偏光に対する高分子 A及び液晶 Bの屈折率である。このフィルムは通常、液晶を高分子中に分散させたフィルムを延伸することにより得ることができる。

かかる高分子フィルムは、下記式（3— 1 )

I n 1 _A-n 1 _B I <0. 01 かつ | π2_Α— π2_Β| >0. 01 (3-1 ) を満たすことが好ましい。

このフイルムは、正の複屈折を有する液晶と正の複屈折を有する高分子マ卜リックスとを用いた場合、一般に延伸方向と平行な電界の振動面を持つ直線偏光に対してヘイズが高いフイルムである。そして、屈折率の異方性を有する液晶分子が延伸によリ配向し、高分子マトリックスとの屈折率差によってヘイズの異方性を有する。

n 1 _Aと n 1 _Bは実質的に一致していることが好ましい。また n 2_Aと n 2 _Bの差は大きい方が好ましい。すなわち、上記高分子フイルムは、特定の直線偏光に対して n 1 _A= n 1 _B であり、かつそれと直交する直線偏光に対し、 n 2_A≠ n 2_Bを満たすフイルムである。つまり、上記配向フイルムには、面内にマトリックス Aとドメインである Bの屈折率が一致する方向が存在しており、それによってヘイズの異方性が発現している。

このフイルムは、どちらか 1軸方向に強く延伸配向されたものが好ましい。したがって、例えばいわゆる 1 軸延伸フィルムのほか等幅 1軸延伸および縦横の延伸比が 1 . 5以上の 2軸延伸フイルムを含む。高延伸倍率方向の延伸倍率は 1 . 5倍以上であることが好ましい。

この高分子フィルムの素材としては、例えば、ポリエステル、ポリビニルァルコール等を挙げることができる。

(i M)の配向フィルムは、透明な高分子 C 99. 9〜50重量％及び該高分子と実質的に相溶しない透明な高分子 Dを 0. 1 〜 50重量％含む樹脂組成物からなるフイルムを、延伸等により高分子鎖が配向したフイルムであって、かつ、特定の直線偏光に対して下記式（4)

I n 1_c-n 1_D| <0. 02 力、つ | n 2_c-n 2_D | >0. 02 (4) を満たすフイルムである。

ここで、 n 1 c及び n 1 _Dはそれぞれ独立に、特定方向の直線偏光に対する高分子 C及び Dの屈折率である。また n 2_Cおよび n 2_Dはそれぞれ独立に、上記直線偏光と直交する方向の直線偏光に対する高分子 C及び Dの屈折率である。

n 1 cと n 1。は実質的に一致していることが好ましい。また^ 2。と^ 2。の差は大きい方が好ましい。すなわち、上記フイルムは、特定の直線偏光に対して n 1 _c n 1 _Dであり、かつそれと直交する直線偏光に対し、门 2。≠ 门 2。を満たすフイルムである。

かかる配向フィルムは、下記式（4— 1 )

I n 1 _c-n 1 _D I <0. 01 力つ | n 2_c-n 2_D | >0. 01 (4-1 ) を満たすことが好ましい。

上記フイルムには、面内にマ卜リックス Cとドメインである Dの屈折率が一致する方向が存在しており、それによつてヘイズの異方性が発現している。このフィルムは、どちらか 1軸方向に強く延伸配向されたものが好ましい。したがって、例えばいわゆる 1 軸延伸フイルムのほか等幅 1軸延伸および縦横の延伸比が 1 . 5以上の 2軸延伸フイルムを含む。高延伸倍率方向の延伸倍率は 1 . 5倍以上であることが好ましい。

上記高分子 Cに対する Dのブレンド量は 0. 1 〜50重量％である。 0. 1 重量％より少ない場合は、生じるヘイズの異方性が十分でない。好ましくは 1 〜49重量％、より好ましくは"！〜 30重量 96である。

上記配向フイルムは、高分子 Cのマトリックス中に、高分子 Dが島状に分散している。高分子 Dの形態としては一般に延伸方向に長軸を持つ楕円球である力《、その平均径としては 0. 4〜400 / mが好ましい。平均径が 0. 4 m 未満の場合は、光学的な作用を生じないことがあり、また 400 / mより大きい時はヘイズの異方性が不十分となることがある。より好ましくは 1〜50 m める

かかる高分子 C及び Dは透明なポリマーであれば特に制限はないが、高分子 C及び Dのガラス転移温度を T _gcおよび T g_Dとすると、下記式（5)

Tg_c>T g_D (5) の関係を満たしている。これはマトリックス樹脂である Cの延伸温度で、高分子 C中に分散している高分子 Dも延伸可能であることを示している。よリ好ましくは下記式（ 5— 1 )

T g_c>T g_D+20°C (5— 1 ) を満たす。この時マトリックス樹脂である Cが延伸できる条件で延伸すると、分散樹脂である Dはフロー延伸され、 n 1 _c=n 1 _Dの条件を満たす延伸時に | n 2_c-n 2_D |がより大きくなるので好ましい。延伸温度は通常 T g _cより高く T g_c+50° 以下である。

上記配向フイルムの作成法としては特に制限はないが、例えば上記樹脂組成物を溶融製膜法あるいは溶液キャスト法によリ製膜したプレンドフィル厶を延伸する方法を挙げることができる。

高分子 Cとしては特に制限はないが、比較的 T _gの高い透明なポリマーが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリナフタレンテレフタレ一ト等のポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエステルカ一ポネート、ポリスルホン、ポリアリレートを挙げることができる。

高分子 Dとしては高分子 Cより T gの低い透明ポリマ一を選択する。例えば、高分子 C及び Dが、下記式（5— 2)

250°C>T g_c>T g_D+ 1 0°C>50°C (5-2) を満たすことが好ましい。

高分子 Dとしては例えば、ポリエステル、ポリ力一ポネート、アクリル、スチレン及びそれらの共重合体等を好ましく挙げることができる。そして、高分子 Cと Dとからなる樹脂組成物のフィルムを延伸した時、前記で述べたように、 n 1 _c= n 1 _Dかつ n 2_C≠ n 2。の条件を満たすことができるの高分子 C及び D の組み合わせを選べばよい。 iv) のフィルムは透明なフィラーを 1 p p m〜30重量％分散した高分子フイルムを延伸することにより高分子鎖を配向させたフィルムである。かつ、特定の直線偏光に対して下記式（6)

I _n 1 _E-n 1 _F I <0. 02 力、つ | n 2_E-n 2_F | >0. 02 (6) を満たすフィルムである。

ここで、 n 1 _E及び n 1 _Fはそれぞれ独立に、特定方向の直線偏光に対する高分子 E及びフィラー Fの屈折率である。また n 2_Eおよび n 2_Fはそれぞれ独立に、上記直線偏光と直交する方向の直線偏光に対する高分子 E及びフィラー F の屈折率である。

ここで n 1 _Eと n 1 _Fは実質的に一致していることが好ましい。また n 2_£と n 2 _Fの差は大きい方が好ましい。すなわち、上記フィルムは、特定の直線偏光に対して n 1 _E= n 1 _Fであり、かつそれと直交する直線偏光に対し、 n 2_E≠ n 2 _Fを満たすフイルムである。

かかる配向フイルムは、下記式（6— 1 )

| _n 1 _ε-η 1 p I <0. 01 力、つ I n 1 _E-n 1 _F | >0. 01 (6-1 ) を満たすこと力子ましい。

上記フイルムには、面内にマ卜リックス Eとドメインである Fの屈折率が一致する方向が存在しており、それによつてヘイズの異方性が発現している。つまり、このフイルムは方向にょリフイラ一 Fとマトリックス Eとの屈折率差を有し、これによりヘイズの異方性を発現させている。

高分子 Eとしては、例えば P E T, P ENなどのポリエステル等を挙げることができる。

フイラ一 Fとしては、上記式（6) を満たし、光学的に透明であるものが必要で、例えばケィ素酸化物、シリコーン等の無機酸化物、カオリン等の粘土鉱物、架橋ポリスチレン等の高分子化合物等を挙げることができる。また、フィラーの大きさは、 0. 1 〜30 yumが好適である。フイラ一の形状については球状、棒状等特に制限はない。

高分子 Eに対するフィラー Fのブレンド量は 1 p pm〜30重量％である。

1 p pmより少ない場合は、生じるヘイズの異方性が十分でなく、また 30% 以上の場合は多重散乱によりヘイズの異方性が不十分になる。好ましくは 1 0 重量％以下である。

なお、このフィルムは、どちらか 1軸方向に強く延伸されたものが好ましい。したがって、例えばいわゆる 1 軸延伸フイルムのほか等幅 1軸延伸および縦横の延伸比が 1.5倍以上の 2軸延伸フィルムを含む。高延伸倍率方向の延伸倍率は 1 . 5倍以上であることが好ましい。また好適な延伸倍率はポリマーの種類、延伸温度、延伸速度等の条件によって異なってくるが、例えばポリエステルフイルムの場合 2倍以上であることが好ましい。本発明におけるヘイズ異方性フイルムの厚さとしては、 0. 1 m〜200 μ m, 好ましくは 1 0〜 1 O O jumである。上記フィル厶を透明媒体に貼付する粘着層の素材としては特に限定はなく、透明媒体およびフィルムと屈折率が近いものが好ましい。例えばァクリル樹脂のような、光学用途として基本的に透明な粘着剤を用いて形成することができる。かかる粘着層の厚さとしては、 0. 1 zm~ 1 00 m、好ましくは 1 〜 50 μ mである。

また界面反射による偏光分離の効果を考慮し、上記ヘイズ異方性フィルムを、粘着層を介して多層に積層することができる。この際これらのフイルムのヘイズ異方性の方向、具体的には散乱軸をそろえるのがよい。

上記ヘイズ異方性フイルムは前方散乱性を有するものが好ましい。散乱軸の全光線透過率を TTm i n、透過軸の全光線透過率を T Tm a xとした場合、下記式（8)

1 ≤ T Tm a x/T Tm ί n ≤ 2 (8) である。この点が散乱型偏光板との差異である。散乱型偏光板の場合は透過率の差が大きいほど好ましいが、このフイルムは差が小さい方が好ましく、下記式（8— 1 )

1 ≤ TTm a xZTTm i n ≤ 1 . 5 (8— 1 ) であることが好ましく、理想的には下記式（8— 2)

TTm a x =TTm i n (8— 2) である。

また、上記フィルムは高い透過率を有していることも特徴の一つである。散乱軸の全光線透過率を T Tm i n、透過軸の全光線透過率を TTm a xとした場合、下記式（9)

(TTm a x + TTm i n) 2. ≥ 70 (%) (9) であることが好ましい。より好ましくは下記式（9— 1 )

(TTm a x +TTm i n) / 2. ≥ 8 O (%) (9— 1 ) である。

これらの条件を満たす上記フィルムは、偏光の振動方向により散乱効率が大きく異なるが、散乱が主として前方散乱であるため全光線透過量は偏光面による影響を受けない。つまり透過軸はもちろんのこと、散乱軸方向においても後方散乱性が低いフィルムである。

これらの点で本発明のヘイズ異方性フィル厶は、いわゆる散乱型偏光フィル厶とは特性が異なっている。すなわち、本発明のヘイズ異方性フイルムは散乱軸方向の直線偏光を利用するため、散乱軸方向の透過率 T Tm i nは上記したようにむしろ大きい方が好ましく、理想的には T Tm a X = T Tm i n 〜 1 00%である。つまり散乱軸方向は散乱の程度を表わすヘイズ値 Hが大きいほど好ましいが、その散乱は後方散乱でなく前方に散乱し透過率を低下させないことが好ましい。かくして本発明によれば、表面に垂直に入射した直線偏光の振動方向によつてヘイズの値が異なり、そして下記式（2)

Hm a x/Hm i n ≥ 1. 05 (2) 及び下記式（8)

1 ≤ TTma xZTTm i n ≤ 2 (8) を満たすヘイズ異方性を有する高分子フィルムを、一振動方向の直線偏光を主として散乱しそして導光体から出射するために、該導光体を構成する透明媒体の表面に粘着層を介して接して使用すること、ただし、 Hm a xはヘイズの最も大きい方向のヘイズの値であり、 Hm i nは最も小さい方向のヘイズの値であり、ヘイズの値は、直線偏光を入射光としたときにおける、下記式（1 )

. H (%) =D FZTT x 1 00 (1 ) で表わされ、 D Fは拡散光透過率、 TTは全光線透過率であり、 TTma xはヘイズの最も小さい方向の全光線透過率であり、 TTm i nは、ヘイズの最も大きい方向の全光線透過率である。）

が提供される。

さらに、本発明の光源装置は、上記原理に基づいて、出射する一偏光の偏光度 <5 (%)が高い偏光面光源となる。

ここで、この偏光度 <5(%)は、下記式（7)

χ 1 o o (フ）により求めることができる。最大輝度は面内で偏光板を回転させた場合輝度が最大となる位置の輝度、最小輝度は輝度が最低となる位置の輝度である。本発明によれば、この偏光度 3 (%)は 25%以上、好ましくは 35%以上の高い偏光度を得ることができる。

本発明の光源装置の一実施形態としては、透明媒体からなる端面入射型の導光板、該導光板の出射面と反対側に設置された反射板、及び該導光板の端面に装着した棒状の光源灯を主要な構成要素とする面光源装置であって、該導光板の少なくとも片面には、直線偏光の振動方向によリヘイズの値が異なるヘイズ異方性層を有することにより、該導光板中を伝送する非偏光光のうち、該ヘイズ異方性層におけるヘイズ値が最も大きい方向（散乱軸）と平行な直線偏光を散乱により出射せしめる偏光性面光源装置である。該ヘイズ異方性層としては、粘着層を介して該透明媒体の表面に貼付したヘイズ異方性フイルムを用いるのが好ましい。

本発明によれば、透明媒体からなり、光源からの光を入射することができる端面を持ち、かつ前記ヘイズ異方性層を有する導光体が提供される。（ここでヘイズの値は上記定義と同じ）

さらに本発明によれば、透明媒体からなり、光源からの光を入射することができる端面を持ち、かつ一方の面を光出射面とする対向する二面を有する導光体であって、一振動方向の直線偏光を主として散乱しそして出射し、透過光および該ー振動方向以外の他の振動方向の直線偏光をほとんど出射しない特性を有する導光体が提供される。

さらに本発明によれば、上記導光体を構成要素とする、液晶表示素子用に好適な光源装置が提供される。

また本発明によれば、透明媒体からなり、非偏光光を伝送する導光体に、直線偏光の振動方向によりヘイズの値が異なるヘイズ異方性層を設けることによリ、該導光体中を伝送する非偏光光のうち、該ヘイズ異方性層におけるヘイズ値が大きい振動方向の直線偏光を散乱させ、出射せしめる偏光分離方法が提供される。

本発明の光源装置は、ヘイズ異方性層の設置方向に関わらず常にヘイズの高い方向（散乱軸方向）に電界の振動面を有する直線偏光を選択的に出射させることができる。この点で前述の W097/32222号公報、特開平 8— 7 6 1 1 4号公報、特開平 9— 2 9 7 2 0 4号公報に記載の方法とは本質的に異なっており、得られる直線偏光の振動面が 9 0度ずれている事は後述の実施例及び比較例 3 〜 5の記述よリ明らかである。

本発明の光源装置は、液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、液晶表示装置を高コントラス卜かつ低消費電力化することができる。光源装置から出射される偏光の偏光軸と 2色性偏光板の偏光軸とを一致させることによリ光源光の利用効率を向上させる事ができる。

本発明の光源装置は、異方性の光散乱性フィルムを用いることにより、ポリマービーズ添加または塗布した散乱性フィルムを用いた場合に起こる、偏光解消が起こリ直線偏光が非偏光状態となるような、偏光を乱すことなく出射する光の出射方向を正面方向に補正することができる。ここで言う異方性の散乱性フィル厶とは光の入射角度によリ光の散乱性が変化する特徴を有するフィル厶のことを指す。この様なフイルムとしては例えば W O 9 8 Z 0 5 9 8 4号公報に開示されている空孔を有する配向フィルムを挙げることができる。かかる異方性の散乱性フイルムは、導光体の光出射面側であって、かつ上記ヘイズ異方性フィル厶の光出射面側に設置するのがよリ好ましい。

また本^!明の光源装置は、更なる出射方向の補正、および輝度向上の目的でいわゆるプリズムシートを併用することもできる。この際偏光を保っため、プリズムシ一卜自体は低レターディションであることが好ましい。実施例

以下実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

1 .ガラス転移温度（T g )は、 TAインスツルメント（TA I nstruments)製 DSG2920 モジユレ一テツド DSC (DSC2920 Modu l ated DSC) を用い、 1 0 °CZ分の昇温速度で測定した。 2. 重量平均分子量は塩化メチレンに溶解し、カラムとして TSK-gel G2000Hを用いて流速 1 m Iノ秒で G PC法で測定した。

3. ヘイズ値および全光線透過率は、日本電色工業（株）製デジタル濁度計 ND H— 20 D (Degital Haze Meter NDH-20D) を用い、入射光側に偏光板を設置してフィルム面に垂直に偏光を入射させて測定した。 M D方向に電界の振動面を持つ直線偏光を入射光として測定した場合を H_MD、 TD方向に電界の振動面を持つ直線偏光を入射光として測定した場合を H TDとした。なお、以下の実施例においては、 HMD = Hma x、 H_TD=Hm ί ηであるとした。また MD方向の偏光を入射した場合の透過率を T Tm i n、 TD方向の偏光を入射した場合の全光線透過率を T Tm a xとした。ここで MDとは Mach i ne Di rect i on、 TDとは Transvers D i rect i onであ ₀

4. 屈折率は、（株）ァタゴ（AT AGO Go.， LTD)製アッベ屈折率計 2— T (AT AGO abbe ref ractometer 2- T) を用いて測定した。

5. 輝度は、輝度計（ミノルタカメラ（株）（MINOLTA Co. , LTD) 製 L S— 1 1 O (Luminance meter LS- 110) ) を用いて測定した。導光板の出射面（フィル厶設置面）上に偏光板を置き、該偏光板を回転させながら、出射面から出てくる偏光の輝度を測定し、その輝度から偏光度を下記式（7) で計算した。

m d (%) = ( ^m - ^ z cfi^ +最小聽 χ ΐ οο (フ）ここで最大輝度は面内で偏光板を回転させた場合輝度が最大となる位置（角度）における輝度、最小輝度は輝度が最低となる位置（角度）における輝度であ。

6. ポリマ一中に分散している島状のポリマーの平均径はレーザ一テック（株） (Lasertec Corporation) 製リアルタイム走査型レーザー顕微鏡 1 LM21

D (Real Time Scanning Laser Microscope 1し M21D) を用し、て琪 lj定しナこ₀

7. 用いたポリマ一は以下の通りである。

(1 ) 帝人（株）製ポリエチレン亍レフタレ一卜（PET) ；、 T g = 75 °C

(2) 帝人（株）製ポリエチレンナレフタレート（PEN) ；、 T g = 1 1 8°C

(3) ポリビニルアルコール（PVA) ；クラレ（株）製「PVA— 1 1 7」、 T g = 70 °C

(4) ポリエステルカーボネート（P EC) ；

下記式で表わされる構造を有するポリエステルカーボネー卜

重量平均分子量 20万、 T _g = 1 62°C

(5) ポリカーボネート（PC) ；帝人化成（株）製パンライ卜「C— 1 40 0 J 、 T g = 1 55 °C

(6) ポリスチレン（PS t ) ；電気化学工業（株） (Denki Kagaku Kogyo K. K. ) 製 Γデンカスチロール」、 T _g = 90°C

[合成例 1 ]

スチレンモノマー 83重量部とメチルメタクリレ- ト（モノマー） 20重量部を TH F 50重量部に溶解し、反応開始剤として過酸化ベンゾィル 0. 2重量部を加えて 90°Cで 8時間反応させた。反応終了後、該反応液に TH Fを加えて希釈し、ついでこれをメタノール中に注いで生成物を再沈殿させた。さらにこの生成物をろ過により回収し乾燥した。得られた共重合体の屈折率は 1. 572、 T gは 1 02°Cであった。

[合成例 2]

スチレンモノマ一を 77重量部、及びメチルメタクリレートを 26重量部とした以外は合成例 1 と同様にして共重合体を生成した。得られた共重合体の屈折率は"！ . 564、 T gは 1 03°Cであった。

[実施例 1 ]

PETに添加剤として真球状ケィ素酸化物（（株）日本触媒（Nippon Shokubai Co. , Ltd. ) 製シーホースター KE— E30) を 0. 1 5重量％加えて混練押し出ししフイルムを製造した。このフイルムを、 1 00°Cにて 3. 6倍に 1 軸延伸し、厚さ 55 tmの延伸フィルムを得た。このフィルムのヘイズ値及び光線透過率を測定した。

この 1 軸延伸フィルムを、粘着剤（綜研化学（株）製「SKダイン」 1 8 1 1 L) を用いて 80mm x 80mm x 2 m mのアクリル板の上面に貼り導光板とした。粘着層の厚みは 2 / mであった。ついで図 1 に示すように、管径 3mm, 管長 1 00mm、中心輝度 1万 c d Zm ²の棒状の光源灯（冷陰極管）を、光を入射させる該導光板の端面に装着した。この際冷陰極管の長さ方向と貼付した上記フィル厶の MD方向が平行になるようにした。また光源灯の導光板に対面していない部分と、導光板の光入射面以外の端面、および導光板の出射面である上記フイルム設置面の反対面をアルミ蒸着フイルムで被覆した。

このようにして作成した面光源装置を用い輝度を測定し偏光度を求めた。測定結果を表 1及び表 2に示した。

[実施例 2]

1軸延伸倍率を 4. 0倍とした以外は実施例 1 と同様に実施した。結果を表 1 及び表 2に示した。

[実施例 3]

P ETに添加剤を加えずにフイルムを製造し、 1 00。Cにて 3. 0倍に 1 軸延伸して厚さ 55 mの延伸フィルムを得た以外は実施例 1と同様に評価した。

[実施例 4] 添加剤として真球状シリカを 4 O p pmとし実施例 1 と同様に混練押し出しフィルムを作成した。このフイルムを 1 45°Cにて 4. 0倍に 1 軸延伸し、厚さ 75 mの延伸フィルムを得た。結果を表 1及び表 2に示した。 .

[実施例 5 ]

添加剤を加えない以外は実施例 3と同様にしてフィルムを作製した。作製したフイルムの厚さは 75 であった。結果を表 1及び表 2に示した。

[実施例 6]

延伸倍率を 3. 6倍にした以外は実施例 5と同様にしてフィルムを作製した。作製したフィルムの厚さは 55 jumであった。結果を表 1及び表 2に示した。

[実施例 7]

P V A 1 0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 B L 036) 1重量部を加えホモジナイザ一を用いて分散させた。この分散溶液を支持体としてポリカーボネートフィルム上に流延した。これを 60°Cで乾燥し、ついで 1 30°Cで 1分間熱処理を行った後ポリカーボネートフイルムからフイルムを剥離した。このフイルムを 1 1 0°Cで 5倍に 1軸延伸し、厚み 4 3 mの延伸フィルムを得た。このフイルムについて、実施例 1 と同様にヘイズ値、光線透過率及び偏光度を求めた。さらに、 MD方向における液晶成分の屈折率を n1,_D、 P V Aの屈折率を n2_MD、T D方向における液晶成分の屈折率を n1_TO、 PVAの屈折率を n2_TOとし屈折率を求めた。 S果を表 1及び表 2に示した。

[実施例 8]

液晶を 2重量部とした以外は実施例 7と同様にしてフィルムを作成した。このフィルムを 1 1 0°Cで 6倍に 1軸延伸し、厚み 74 jumの延伸フィル厶を得た。この延伸フイルムについて、実施例 5と同様に評価した。

[実施例 9]

合成例 1で合成した共重合体 1 0重量部と P EC 90重量部とを塩化メチレン 600重量部に溶解し、これをガラス板上にキャス卜した後乾燥しフイルムを作成した。得られたフィルムを 1 90°Cで 2. 0倍に 1軸延伸した。この延伸フイルムについて実施例 1 と同様にヘイズ値、光線透過率及び偏光度を求めた。

さらにこの延伸フイルムについて、 MD方向における共重合体の屈折率を n 。、 P ECの屈折率を "2,。、 TD方向における共重合体の屈折率を n1_TO、 PE Cの屈折率を n2_TOとして屈折率を測定した。結果を表 1及び表 2に示した。

[実施例 1 0]

共重合体を 5重量部とし、 P ECを 95重量部とした以外は実施例 9と同様に行い延伸フィルムを得た。結果を表 1及び表 2に示した。

[実施例 1 1 ]

共重合体を 1重量部とし、 P ECを 99重量部とした以外は実施例 9と同様に行い延伸フイルムを得た。結果を表 1及び表 2に示した。 [実施例 1 2]

合成例 2で重合した共重合体 5重量部、及び PC 95重量部を塩化メチレン 400重量部に溶解し、これをガラス板上にキャストした後、乾燥しフィルムを作成した。このフィルムを 1 80°Cで 1. 75倍に 1軸延伸した。この延伸フィルムを用い、上記同様ヘイズ値、光線透過率、偏光度、屈折率を求めた。なお、この延伸フイルムについて、 MD方向における共重合体の屈折率を n1_m、 PCの屈折率を η2_ω、 TD方向における共重合体の屈折率を n1_TO、 PCの屈折率を n2_TOとした。

[実施例 1 3 ]

共重合体を 1重量部とし、 PCを 99重量部とした以外は実施例 1 2と同様に行った。

[実施例 1 4]

P S t 1 0重量部、及び P E N 90重量部を、（株）池貝（Ikegai Corp. ) 製 2軸押し出し混練機 PCM— 30を用いて 300°Cで溶融混練し、フイルムを製造した。得られたフィルムを 1 30°Cで 1 cmZ秒の速度で 5倍に 1軸延伸して延伸フィルムを作成した。この延伸フィルムを用い、上記と同様にヘイズ値、光線透過率、偏光度、屈折率を求めた。なお、 MD方向における、 PS tの屈折率を n1_BD、 P ENの屈折率を！!2,。、 TD方向における PS tの屈折率を n1_TO、 PENの屈折率を n2_TOとした。結果を表 1及び表 2に示した。

[実施例 1 5 ]

PS tを 5重量部、 PENを 95重量部とした以外は実施例 1 4と同様に実施した。

表 1

ポ ,|、，ノ J ー ¾t伸！^ンし Hun Ητη Hun/Ητη

、圓ノ、メ

合成 e»h ―一

η— 1 fZ

t/ MA— 11/ ο

合成例 2

n— 1.5o

Pヒ 1 U. 1 owt% J. t)1a VI UU 》 52 1 J. 1 4.7 Z.79

Hh 1 U. owt% 4. Ula VI UU 18. / 7.3 Z. GO tt none ヽ

J. U1a OU ub Jo J. / 3.6 1 - 03 長 40ppm 4. n 4u し、ノ 4.0

nons n - M しノ D 2.1 1 - / none 位 ι 11 しゝノ 3.4 1 夫リノ、ノ。 ι し、ノ 4 yu. υ 21.0

夫ノレ n位 n 、 a 1. u - 11 宝 Q nxiT¹! ， - u ια v yu ノ . u 14.0 . / y 実！ ¾例 1 o PEC 合成例 1 :5% 2.0倍（190で） ― 79 36.0 21.0 1.71 実 ί¾例 1 1 PEC 合成例 1 :1% 2.0倍（190で〉 76 20.0 16.0 1.25

PC 合成例 2： 5% 1.75倍 U 80 w 80 45.0 23.0 1.96 実 ¾例 1 3 PC 合成例 2:1X 1.75倍（180で〉 ― 73 23.0 14.0 1.64 実 ί¾例 1 4 PEN PSt 10% 5.0倍（145。C) 58 86.0 18.0 4.79 実 ½例 1 5 PEN PSt 5% 5.0倍（130で) 88 62.0 7.0 8.86 比较例 1 ァクリル扳 0

比较例 2 PC none 1.75倍（180 ) 18

実芘例 7のフィル

比較例 3 20

ムを置いた場合

実例 1 2のフィ

比較例 4 28

ルムを置いた場合

実 ½例 7のフィル

比较例 5 ムに光線を垂直に 28

入射した場合

CO 表 2

[実施例 1 6 ]

実施例 2で得られたフィルムについて、偏光板を 1 5度刻みで回転させ、該フィルムから出射する正面輝度を測定した。図 6にそのプロファイルを示した。

[実施例 1 7、 1 8 ]

フイルムの M D方向が冷陰極管と 4 5度（実施例 1 7 ) 及び 9 0度（実施例 1 8 ) とした以外は、実施例 1 6と同様に輝度を測定した。

[実施例 1 9 ]

実施例 5で得られたフィルムについて、実施例 1 6と同様の方法で正面輝度を測定した。図 6にそのプロファイルを示した。

[実施例 2 0、 2 1 ]

フィルムの M D方向が冷陰極管と 4 5度（実施例 2 0 ) 及び 9 0度（実施例 2 1 ) とした以外は、実施例 1 9と同様に輝度を測定した。

[比較例 1 ]

実施例 1で用いたアクリル板の導光板について、実施例 1 と同様に出射した光の偏光度を測定した。結果を表 1に示した。

[比較例 2 ]

P Cを 1 8 0 °Cで 1 . 7 5倍に 1軸延伸したフィルムについて、実施例 1 と同様に出射した光の偏光度を測定した。結果を表 1に示した。

[比較例 3 ]

実施例 5で得られた延伸フィルムをドットパターン付の市販の端面入射型バックライト導光板上に貼付せずに単に置き、散乱型偏光板として用い、上記同様評価した。偏光度を表 1に併記した。この場合実施例 5の場合と比較して偏光面が 9 0 ° ずれていた。これにより従来の散乱型偏光板と本発明の場合とは偏光分離の原理が全く異なることが示された。また同一のフィルムを用いた実施例 7と比較して、偏光度が極めて低くなつている。この場合、導光板とフィル厶との間に空気層が介在することが本発明と異なる原因である。

[比較例 4 ]

実施例 1 4で作製したフイルムをドットパターン付の市販の端面入射型バックライト導光板に貼付せずに置き、散乱型偏光板として用いた。この場合も比較例 3と同様の結果であり、実施例 1 4の場合と比較して偏光面が 9 0 ° ずれていた。

[比較例 5 ]

実施例 7のフィルムに光線を垂直に入射した場合の偏光度を測定した。この結果得られる直線偏光は実施例 7の場合における直線偏光と偏光軸が 9 0 ° ずれていた。また比較例 3の直線偏光と平行である。産業上の利用可能性以上のように、本発明の光源装置は、通常の端面入射型光源装置の導光体がヘイズ異方性層を有することにより、非偏光光を偏光に効率よく変換し取り出すことができる。更には本発明の光源装置を液晶表示装置に適用した場合、この光源装置の偏光軸と、該光源装置の液晶セル側に設けられた二色性偏光板の偏光軸とを一致させる事によリ光の利用効率を高める事ができ、それによリ高いコントラス卜の液晶表示装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲

1 . (I)下記（ i ) 〜（i ii)

( i ) 透明媒体からなり、光源からの光を入射することができる端面と、一方の面を光出射面とする対向する二面と、ヘイズ異方性層とを有する導光体、ここで、ヘイズの値は、直線偏光を入射光としたときにおける、下記式（1 )

H (%) =D FZTT x 1 00 (1 ) で表わされ、 D Fは拡散光透過率、 T Tは全光線透過率である、

(ii) 該導光体の端面に設置された光源、および

(i i i) 該導光体の光出射面側と反対面側に設置された反射体

からなる光源装置、並びに

(I I)上記導光体の光出射面側に、上記ヘイズ異方性層におけるヘイズの値が最大である方向と偏光軸が平行になるように設けられた偏光板、を具備してなる液晶表示素子。

2. 光源装置が、ヘイズ異方性層のヘイズの値が最大の方向と平行な振動面を持つ直線偏光を主として出射する、請求項 1記載の液晶表示素子。

3. 光源装置が、一振動方向の直線偏光を主として散乱しそして出射し、該一振動方向以外の振動方向の直線偏光をほとんど出射しない特性を有する請求項 1記載の液晶表示素子。

4. ヘイズ異方性層は下記式（2)

Hm a x/Hm i n≥ 1 . 05 (2) ここで、 Hm a xはヘイズの最も大きい方向のヘイズの値であり、 Hm ί η は最も小さい方向のヘイズの値である、

を満たす高分子フィルムからなリ、そして該高分子フィルムは粘着層を介して透明媒体の表面と接している請求項 1記載の液晶表示素子。

5. ヘイズ異方性層は導光体の光出射面に設けられている、請求項 1記載の液晶表示素子。

6. ( i ) 透明媒体からなり、光源からの光を入射することができる端面と、一方の面を光出射面とする対向する二面と、ヘイズ異方性層とを有する導光体、ここで、ヘイズの値は、直線偏光を入射光としたときにおける、下記式（1 )

H (%) =D F/T T X 1 00 (1 ) で表わされ、 D Fは拡散光透過率、 TTは全光線透過率である、および

(i i)該導光体の端面に設置した光源、からなる光源装置。

7. 光源装置は、ヘイズ異方性層のヘイズの値が最大の方向と平行な振動面を持つ直線偏光を主として出射する、請求項 6記載の光源装置。

8. ヘイズ異方性層は下記式（2)

Hm a x/Hm i n≥ 1 . 05 (2) ここで、 Hm a xはヘイズの最も大きい方向のヘイズの値であり、 Hm i n は最も小さい方向のヘイズの値である、

を満たす高分子フィル厶からなリ、そして該高分子フィルムは粘着層を介して透明媒体の表面と接している請求項 6記載の光源装置。

9. 一振動方向の直線偏光を主として散乱しそして出射し、該ー振動方向以外の振動方向の直線偏光をほとんど出射しない特性を有する請求項 6記載の光

1 0. 一振動方向の直線偏光を主として散乱しそして出射し、実質的に透過光を出射しない光源装置であって、該光源装置は、

( i ) 透明媒体からなり、光源からの光を入射するための端面と、一方の面を光出射面とする対向する二面と、ヘイズ異方性層とを有する導光板、

ここでヘイズの値は、直線偏光を入射光としたときにおける、下記式（1 )

H (%) =D F/"T T x 1 00 (1 ) で表わされ、 D Fは拡散光透過率、 TTは全光線透遇率であり、

ヘイズ異方性層は、粘着層を介して透明媒体の表面と接している高分子フィルムからなリ、かつ下記式（2)

Hm a x/Hm i n≥ 1 . 05 (2) を満たし、 Hm a xはヘイズの最も大きい方向のヘイズの値であり、 Hm i nは最も小さい方向のヘイズの値である、

(i i) 該導光板の端面に設置した光源、および

(i i i) 該導光板の出射面側と反対面側に設置された反射板からなる光源装置。

1 1 . ( i ) 透明媒体からなり、光源からの光を入射することができる端面を持ち、かつ一方の面を光出射面とする対向する二面を有する導光体であって、 —振動方向の直線偏光を主として散乱しそして出射し、該ー振動方向以外の振動方向の直線偏光をほとんど出射しない特性を有する導光体、

(i i)該導光体の端面に設置した光源、および

(i i i)該導光体の出射面側と反対面側に設置された反射体、からなる光源装置。

1 2. 透明媒体からなり、光源からの光を入射することができる端面を持ち、かつヘイズ異方性層を有する導光体。

(ここでヘイズの値は、直線偏光を入射光としたときにおける、下記式（1 )

H (%) =D F/T T X 1 00 (1 ) で表わされ、 D Fは拡散光透過率、 TTは全光線透過率である。）

1 3. ヘイズ異方性層は下記式（2)

Hm a x/Hm i n≥ 1. 05 (2) を満たす請求項 1 2記載の導光体。

(ここで、 Hm a Xはヘイズの最も大きい方向のヘイズの値であり、 Hm i n は最も小さい方向のヘイズの値である。）

1 4. ヘイズ異方性層が、高分子フィルムからなり、そして該高分子フィル厶は粘着層を介して透明媒体の表面と接している請求項 1 2記載の導光体。

1 5. 高分子フィルムが、結晶性高分子の配向フィルムである請求項 1 4記載の導光体。

1 6. 結晶性高分子が、ポリエステルである請求項 1 5記載の導光体。

1 7. 高分子フィルムが、液晶 Bが分散した高分子 Aからなリ、かつ特定の直線偏光に対して下記式（3)

I n 1 _A- n 1 _B | < 0. 02 かつ | n 2_A— η 2_Β | >0· 02 (3) を満たす配向フィルムである請求項 1 4記載の導光体。

(ここで、 η 1 _Α及び η 1 _Βはそれぞれ独立に、特定方向の直線偏光に対する高分子 Α及び液晶 Βの屈折率であり、 π 2_Aおよび n 2_Bはそれぞれ独立に、上記直線偏光と直交する方向の直線偏光に対する高分子 A及び液晶 Bの屈折率である。）

1 8. 高分子フイルムは、透明な高分子 C 99. 9〜50重量％及び該高分子と実質的に相溶しない透明な高分子 D 0. 1〜50重量％からなる樹脂組成物からなり、かつ、特定の直線偏光に対して下記式（4)

| n 1 _c- n 1 _D | < 0. 02 かつ | n 2_c— n 2_D | >0. 02 (4) を満たす配向フィルムである請求項 1 4記載の導光体。

(ここで、 n 1 _e及び n 1 _Dはそれぞれ独立に、特定方向の直線偏光に対する高分子 C及び Dの屈折率であり、 n 2_Cおよび n 2_Dはそれぞれ独立に、上記直線偏光と直交する方向の直線偏光に対する高分子 C及び Dの屈折率である。）

1 9. 高分子 cが、ポリエステル、ポリカーボネート及びポリエステルカーボネ- 卜からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項 1 8記載の導光体。

20 高分子フイルムが、高分子 Cからなるマトリックスの海の中に、平均径 0 4〜400 mの高分子 Dが島状に分散したものである請求項 1 8記載の導光体。

21. 高分子 C及び Dが、下記式（5)

Tg_c>T g_D (5) を満たす請求項 1 8記載の導光体。

(ここで、 T g_cおよび T g_Dはそれぞれ高分子 C及び Dのガラス転移温度である。）

22. 高分子 C及び Dが、下記式（5— 1 )

250°C>T g_c>T g_D+ 1 0°C>50°C (5— 1 ) を満たす請求項 21記載の導光体。

(ここで、 T g_cおよび丁 g_Dはそれぞれ高分子 C及び Dのガラス転移温度である。）

23. 高分子フイルムは、透明なフイラ一を 1 p pm〜30重量 9ύ含有する高分子 Εからなリ、かつ、特定の直線偏光に対して下記式（6)

| η 1 _Ε- η 1 _F | < 0. 02 かつ | n 2_E— n 2_F | >0. 02 (6) を満たすフイルムである請求項 1 4記載の導光体。

(ここで、 n 1 _E及び n 1 _Fはそれぞれ独立に、特定方向の直線偏光に対する高分子 E及びフイラ一 Fの屈折率であり、 η 2_εおよび n 2_Fはそれぞれ独立に、上記直線偏光と直交する方向の直線偏光に対する高分子 E及びフィラー Fの屈折率である。）

24. 高分子が、ポリエステルである請求項 23記載の導光体。

25. 出射する偏光の偏光度 (%)が 259ύ以上である請求項"！ 2記載の導光体。

(ここで、偏光度は下記式（7)

偏魅 s (%) = ^m - ^m ) z ^m + ^ χ 1 o o ( 7 ) により求め、ここで最大輝度は面内で偏光板を回転させた場合輝度が最大となる位置の輝度であり、最小輝度は輝度が最低となる位置の輝度である。）

26. 端面から入射された光を、ヘイズ異方性層のヘイズの値が最大の方向と平行な振動面を持つ一振動方向の直線偏光として出射し、該ー振動方向以外の振動方向の直線偏光をほとんど出射しない特性を有する請求項 1 2記載の導光体。

27. 透明媒体からなり、光源からの光を入射することができる端面を持ち、かつ一'方の面を光出射面とする対向する二面を有する導光体であって、一振動方向の直線偏光を主として散乱しそして出射し、該ー振動方向以外の振動方向の直線偏光をほとんど出射しない特性を有する導光体。

28. 下記式（ 2 )

Hma xZHm i n ≥ 1. 05 (2) 及び下記式（8)

1 ≤ TTma x/TTm i n ≤ 2 (8) を満たすヘイズ異方性を有する高分子フィルムを、一振動方向の直線偏光を主として散乱しそして導光体から出射するために、該導光体を構成する透明媒体の表面に粘着層を介して接して使用すること。

(ここで、 Hrrra Xはヘイズの最も大きい方向のヘイズの値であり、 Hm i n は最も小さい方向のヘイズの値であり、ヘイズの値は、直線偏光を入射光としたときにおける、下記式（1 )

H (%) =D F/T T X 1 00 (1 ) で表わされ、 D Fは拡散光透過率、 TTは全光線透過率であり、 TTma xはヘイズの最も小さい方向の全光線透遇率であり、 TTm i nは、ヘイズの最も大きい方向の全光線透過率である。）