WO2014188869A1 - 光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置 - Google Patents

光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置 Download PDF

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reflective polarizer
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polarizing plate
polarizer
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恒三 中村
前澤　昌平
岳仁 淵田
武本　博之
村上　奈穗
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日東電工株式会社
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Definitions

  • liquid crystal display devices using surface light source devices as displays.
  • a liquid crystal display device including an edge light type surface light source device light emitted from the light source enters the light guide plate and propagates while repeating total reflection on the light output surface (side surface of the liquid crystal cell) and the back surface of the light guide plate.
  • a part of the light propagating through the light guide plate is changed in the traveling direction by a light scatterer or the like provided on the back surface of the light guide plate and is emitted from the light exit surface to the outside of the light guide plate.
  • the light emitted from the light exit surface of the light guide plate is diffused and collected by various optical sheets such as a diffusion sheet, a prism sheet, and a brightness enhancement film, and then enters a liquid crystal display panel in which polarizing plates are arranged on both sides of the liquid crystal cell. To do.
  • the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer of the liquid crystal cell are driven for each pixel to control the transmission and absorption of incident light. As a result, an image is displayed.
  • the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an optical member that can realize a liquid crystal display device having excellent mechanical strength and high illuminance. It is in.
  • the optical member of the present invention includes a polarizing plate, a reflective polarizer, and a prism sheet in this order, and has a reflectance of 70% or more with respect to linearly polarized light having a wavelength of 650 nm incident at 45 ° into the reflective polarizer.
  • the prism sheet is configured by arranging a plurality of columnar unit prisms that are convex on the side opposite to the reflective polarizer.
  • the reflection axis direction of the reflective polarizer and the ridge line direction of the unit prism of the prism sheet are parallel to each other.
  • the reflection axis direction of the reflective polarizer and the ridge line direction of the unit prism of the prism sheet are orthogonal to each other.
  • a liquid crystal display device includes a liquid crystal cell, a polarizing plate disposed on the viewing side of the liquid crystal cell, and the optical member disposed on the side opposite to the viewing side of the liquid crystal cell.
  • Thinning a liquid crystal display device has a large commercial value because it expands the range of design choices. Furthermore, by eliminating the air layer, unwanted reflection and refraction at the interface between the air layer and the prism sheet and / or polarizing plate can be suppressed, so that adverse effects on the display characteristics of the liquid crystal display device can be prevented. it can. In addition, by integrating the polarizing plate and the prism sheet, it is possible to avoid damage to the prism sheet due to rubbing when the prism sheet is attached to the surface light source device (backlight unit, substantially light guide plate). It is possible to prevent display turbidity due to such scratches and to obtain a liquid crystal display device excellent in mechanical strength.
  • the surface light source device backlight unit, substantially light guide plate
  • the reflectance with respect to linearly polarized light having a wavelength of 650 nm incident at 45 ° in the reflective polarizer is 70% or more.
  • the reflectance is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more. The higher the reflectance, the better.
  • the theoretical upper limit is 100%.
  • the reflectance with respect to linearly polarized light having wavelengths of 450 nm and 550 nm is also high.
  • the reflectance is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more. The higher the reflectance, the better.
  • the theoretical upper limit is 100%.
  • it is preferable that the reflectance in the entire wavelength region of visible light is high.
  • the wavelength region and the reflectance are preferably 70% or more at 550 nm ⁇ 50 nm, and more preferably 70% or more at 550 nm ⁇ 100 nm.
  • the illuminance of the liquid crystal display device is lower than when the polarizing plate and the prism sheet are used separately. It was made to solve the newly discovered problem. By optimizing the reflection characteristics of the reflective polarizer in a given direction as described above, it is possible to suppress a decrease in illuminance of the liquid crystal display device, which is a particular problem in the prism sheet and the polarizing plate integrated with the reflective polarizer. can do.
  • the technical significance of optimizing the reflectivity at an incident angle of 45 ° is as follows: In the conventional configuration using a polarizing plate and a prism sheet separately, light is refracted according to Snell's law. Only light of less than 40 ° is incident on the polarizer. However, by integrating the polarizing plate, the reflective polarizer, and the prism sheet, light is incident on the reflective polarizer from 40 ° to 50 °. The light that falls within this range is estimated to be about 15% of the total light from the optical analysis simulation. Of the missing light, the light that is not reflected by the reflective polarizer does not contribute to the illuminance, resulting in light loss.
  • the technical significance of optimizing the reflectance of light having a wavelength of 650 nm is as follows: Essentially, it is desirable that the reflectance is high in the entire visible region, but the optical path length increases as the incident light becomes oblique. As a result, the conditions under which reflection occurs change and the reflection band shifts to the short wavelength side. As a result, the blue side light is reflected, but the red side light is less likely to be reflected. Therefore, by optimizing the reflectance of 650 nm light that is red light, light can be efficiently reflected over the entire visible region. As a result, the light utilization efficiency when integrated with the prism sheet is improved, and the illuminance is improved.
  • the polarizing plate 10 typically includes a polarizer 11, a protective layer 12 disposed on one side of the polarizer 11, and a protective layer 13 disposed on the other side of the polarizer 11.
  • the polarizer is typically an absorptive polarizer.
  • the transmittance of the absorption polarizer at a wavelength of 589 nm is preferably 41% or more, and more preferably 42% or more. Note that the theoretical upper limit of the single transmittance is 50%.
  • the degree of polarization is preferably 99.5% to 100%, and more preferably 99.9% to 100%. If it is said range, the contrast of a front direction can be made still higher when it uses for a liquid crystal display device.
  • the single transmittance and the degree of polarization can be measured using a spectrophotometer.
  • the parallel transmittance (H 0 ) is a value of the transmittance of a parallel laminated polarizer prepared by superposing two identical polarizers so that their absorption axes are parallel to each other.
  • any appropriate polarizer may be adopted as the absorptive polarizer according to the purpose.
  • dichroic substances such as iodine and dichroic dyes are adsorbed on hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol films, partially formalized polyvinyl alcohol films, and ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified films.
  • a polyene-based oriented film such as a uniaxially stretched product, a polyvinyl alcohol dehydrated product or a polyvinyl chloride dehydrochlorinated product.
  • guest / host type E-type and O-type polarizers in which a liquid crystalline composition containing a dichroic substance and a liquid crystalline compound disclosed in US Pat. No.
  • a polarizer made of a polyvinyl alcohol (PVA) film containing iodine is preferably used.
  • Polyvinyl alcohol or a derivative thereof is used as a material for the polyvinyl alcohol film applied to the polarizer.
  • Derivatives of polyvinyl alcohol include polyvinyl formal, polyvinyl acetal, and the like, olefins such as ethylene and propylene, unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, and crotonic acid, and their alkyl esters and acrylamide. Things.
  • Polyvinyl alcohol having a polymerization degree of about 1000 to 10,000 and a saponification degree of about 80 to 100 mol% is generally used.
  • the polyvinyl alcohol film (unstretched film) is at least subjected to uniaxial stretching treatment and iodine dyeing treatment according to a conventional method. Furthermore, boric acid treatment and iodine ion treatment can be performed. Moreover, the polyvinyl alcohol film (stretched film) subjected to the above treatment is dried according to a conventional method to become a polarizer.
  • the stretching method in the uniaxial stretching process is not particularly limited, and either a wet stretching method or a dry stretching method can be employed.
  • the stretching means of the dry stretching method include an inter-roll stretching method, a heated roll stretching method, and a compression stretching method. Stretching can also be performed in multiple stages.
  • the unstretched film is usually heated. Usually, an unstretched film having a thickness of about 30 ⁇ m to 150 ⁇ m is used.
  • the stretch ratio of the stretched film can be appropriately set according to the purpose, but the stretch ratio (total stretch ratio) is about 2 to 8 times, preferably 3 to 6.5 times, more preferably 3.5 to 6 times. Is double.
  • the thickness of the stretched film is preferably about 5 ⁇ m to 40 ⁇ m.
  • the iodine staining treatment is performed by immersing the polyvinyl alcohol film in an iodine solution containing iodine and potassium iodide.
  • the iodine solution is usually an iodine aqueous solution, and contains iodine and potassium iodide as a dissolution aid.
  • the iodine concentration is preferably about 0.01 wt% to 1 wt%, more preferably 0.02 wt% to 0.5 wt%, and the potassium iodide concentration is preferably 0.01 wt% to 10 wt%. %, More preferably 0.02 to 8% by weight.
  • the temperature of the iodine solution is usually about 20 ° C. to 50 ° C., preferably 25 ° C. to 40 ° C.
  • the immersion time is usually in the range of about 10 seconds to 300 seconds, preferably 20 seconds to 240 seconds.
  • the iodine content and potassium content in the polyvinyl alcohol film are in desired ranges by adjusting the conditions such as the concentration of the iodine solution, the immersion temperature of the polyvinyl alcohol film in the iodine solution, and the immersion time. Adjust so that The iodine dyeing process may be performed at any stage before the uniaxial stretching process, during the uniaxial stretching process, or after the uniaxial stretching process.
  • Boric acid treatment is performed by immersing a polyvinyl alcohol film in an aqueous boric acid solution.
  • the boric acid concentration in the boric acid aqueous solution is about 2 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight.
  • the aqueous boric acid solution can contain potassium ions and iodine ions with potassium iodide.
  • the concentration of potassium iodide in the boric acid aqueous solution is preferably about 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 8% by weight.
  • a boric acid aqueous solution containing potassium iodide can provide a lightly colored polarizer, that is, a so-called neutral gray polarizer having a substantially constant absorbance over almost the entire wavelength range of visible light.
  • an aqueous solution containing iodine ions with potassium iodide or the like is used.
  • the potassium iodide concentration is preferably about 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 8% by weight.
  • the temperature of the aqueous solution is usually about 15 ° C. to 60 ° C., preferably 25 ° C. to 40 ° C.
  • the immersion time is usually in the range of about 1 second to 120 seconds, preferably 3 seconds to 90 seconds.
  • the stage of iodine ion treatment is not particularly limited as long as it is before the drying process. It can also be performed after water washing described later.
  • any appropriate drying method for example, natural drying, blow drying, heat drying, or the like can be adopted for the drying step.
  • the drying temperature is typically 20 ° C. to 80 ° C., preferably 25 ° C. to 70 ° C.
  • the drying time is preferably about 1 minute to 10 minutes.
  • the moisture content of the polarizer after drying is preferably 10% by weight to 30% by weight, more preferably 12% by weight to 28% by weight, and still more preferably 16% by weight to 25% by weight.
  • the degree of polarization tends to decrease with drying of the polarizer when the polarizing plate is dried.
  • the orthogonal transmittance increases in a short wavelength region of 500 nm or less, that is, light of a short wavelength leaks, so that black display tends to be colored blue.
  • the moisture content of the polarizer is excessively small, problems such as local uneven defects (knic defects) are likely to occur.
  • the polarizing plate 10 is typically provided in a long shape (for example, a roll shape) and used for manufacturing an optical member.
  • the polarizer has an absorption axis in the longitudinal direction.
  • Such a polarizer can be obtained by a production method commonly used in the art (for example, the production method as described above).
  • the polarizer has an absorption axis in the width direction.
  • the optical member of the present invention can be manufactured by stacking with a linearly polarized light separation type reflective polarizer having a reflection axis in the width direction by so-called roll-to-roll. It can be greatly improved.
  • a resin composition containing a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted imide group in the side chain and a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted phenyl group and nitrile group in the side chain for example, a resin composition having an alternating copolymer of isobutene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer can be mentioned.
  • the polymer film can be, for example, an extruded product of the resin composition.
  • Each protective layer may be the same or different.
  • the thickness of the protective layer is preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the protective layer may be laminated on the polarizer via an adhesive layer (specifically, an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer), or may be adhered to the polarizer (without an adhesive layer). Good.
  • the adhesive layer is formed of any appropriate adhesive.
  • the water-soluble adhesive agent which has a polyvinyl alcohol-type resin as a main component is mentioned, for example.
  • the water-soluble adhesive mainly composed of a polyvinyl alcohol-based resin can preferably further contain a metal compound colloid.
  • the reflective polarizer 20 has a function of transmitting polarized light in a specific polarization state (polarization direction) and reflecting light in other polarization states.
  • the reflective polarizer 20 may be a linearly polarized light separation type or a circularly polarized light separation type.
  • a linearly polarized light separation type reflective polarizer will be described.
  • Examples of the circularly polarized light separation type reflective polarizer include a laminate of a film in which cholesteric liquid crystal is fixed and a ⁇ / 4 plate.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of an example of a reflective polarizer.
  • the reflective polarizer is a multilayer laminate in which layers A having birefringence and layers B having substantially no birefringence are alternately laminated.
  • the total number of layers in such a multilayer stack can be 50-1000.
  • the refractive index nx in the x-axis direction of the A layer is larger than the refractive index ny in the y-axis direction, and the refractive index nx in the x-axis direction and the refractive index ny in the y-axis direction of the B layer are substantially the same. is there.
  • the difference in refractive index between the A layer and the B layer is large in the x-axis direction and is substantially zero in the y-axis direction.
  • the x-axis direction becomes the reflection axis
  • the y-axis direction becomes the transmission axis.
  • the refractive index difference in the x-axis direction between the A layer and the B layer is preferably 0.2 to 0.3.
  • the x-axis direction corresponds to the extending direction of the reflective polarizer in the manufacturing method described later.
  • the A layer is preferably made of a material that develops birefringence by stretching.
  • Representative examples of such materials include naphthalene dicarboxylic acid polyesters (for example, polyethylene naphthalate), polycarbonates, and acrylic resins (for example, polymethyl methacrylate). Polyethylene naphthalate is preferred.
  • the B layer is preferably made of a material that does not substantially exhibit birefringence even when stretched.
  • a typical example of such a material is a copolyester of naphthalenedicarboxylic acid and terephthalic acid.
  • the reflective polarizer transmits light having a first polarization direction (for example, p-wave) at the interface between the A layer and the B layer, and has a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction. Reflects light (eg, s-wave). The reflected light is partially transmitted as light having the first polarization direction and partially reflected as light having the second polarization direction at the interface between the A layer and the B layer.
  • the light utilization efficiency can be increased by repeating such reflection and transmission many times inside the reflective polarizer.
  • the reflective polarizer may include a reflective layer R as the outermost layer on the side opposite to the polarizing plate 10, as shown in FIG.
  • a reflective layer R as the outermost layer on the side opposite to the polarizing plate 10, as shown in FIG.
  • the overall thickness of the reflective polarizer can be appropriately set according to the purpose, the total number of layers included in the reflective polarizer, and the like.
  • the total thickness of the reflective polarizer is preferably 10 ⁇ m to 150 ⁇ m. When the overall thickness is in such a range, it is possible to realize a liquid crystal display device that suppresses the generation of moire and has high luminance.
  • the reflective polarizer 20 is disposed so as to transmit light having a polarization direction parallel to the transmission axis of the polarizing plate 10. That is, the reflective polarizer 20 is arranged so that the transmission axis thereof is substantially parallel to the transmission axis direction of the polarizing plate 10. With such a configuration, light absorbed by the polarizing plate 10 can be reused, utilization efficiency can be further increased, and luminance can be improved.
  • the reflective polarizer can typically be produced by a combination of coextrusion and transverse stretching. Coextrusion can be performed in any suitable manner. For example, a feed block method or a multi-manifold method may be used. For example, the material constituting the A layer and the material constituting the B layer are extruded in a feed block, and then multilayered using a multiplier. Such a multi-layer apparatus is known to those skilled in the art. Next, the obtained long multilayer laminate is typically stretched in a direction (TD) orthogonal to the transport direction. The material constituting the A layer (for example, polyethylene naphthalate) increases the refractive index only in the stretching direction due to the transverse stretching, and as a result, develops birefringence.
  • TD direction orthogonal to the transport direction.
  • the material constituting the A layer for example, polyethylene naphthalate
  • the refractive index of the material constituting the B layer does not increase in any direction even by the transverse stretching.
  • a reflective polarizer having a reflection axis in the stretching direction (TD) and a transmission axis in the transport direction (MD) can be obtained (TD corresponds to the x-axis direction in FIG. 2 and MD is the y-axis). Corresponding to the direction).
  • stretching operation can be performed using arbitrary appropriate apparatuses.
  • the desired reflectance can be realized by appropriately setting the constituent material of each layer of the reflective polarizer, the refractive index difference between layers, the birefringence of each layer, the thickness of each layer, the total number of layers, and the like.
  • linearly polarized light separation type reflective polarizer for example, there are a polarizing fiber and a polarizing woven fabric as described in JP-A-2009-24318.
  • the performance of the reflective polarizer becomes better as the refractive index difference in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the polarizing fiber is smaller and the refractive index difference in the longitudinal direction of the polarizing fiber is larger.
  • a wire grid polarizer described in JP 2011-48630 A can be cited.
  • the reflective polarizer for example, the one described in JP-T-9-507308 can be used.
  • a commercially available product may be used as it is, or a commercially available product may be used after secondary processing (for example, stretching).
  • 3M company brand name DBEF and 3M company brand name APF are mentioned, for example.
  • WGFTM manufactured by Asahi Kasei E-Materials Corporation may be mentioned.
  • the reflective polarizer 20 is bonded to the polarizing plate 10 via any appropriate adhesive layer (for example, an adhesive layer or an adhesive layer: not shown).
  • the prism sheet 30 is disposed on the opposite side of the reflective polarizer 20 from the polarizing plate 10.
  • the prism sheet 30 typically includes a base material portion 31 and a prism portion 32.
  • the reflective polarizer 20 can function as a base material portion that supports the prism portion 32, the base material portion 31 is not necessarily provided.
  • the prism sheet 30 is configured so that the polarized light emitted from the light guide plate of the backlight unit remains in the prism portion 32 while maintaining its polarization state.
  • the polarized light having the maximum intensity in the substantially normal direction of the liquid crystal display device is guided to the polarizing plate 10 through the reflective polarizer 20 by total internal reflection or the like.
  • the “substantially normal direction” includes a direction within a predetermined angle from the normal direction, for example, a direction within a range of ⁇ 10 ° from the normal direction.
  • the prism sheet 30 is bonded to the reflective polarizer 20 via any appropriate adhesive layer (for example, an adhesive layer or an adhesive layer: not shown).
  • the prism sheet 30 (substantially, the prism unit 32) is a plurality of unit prisms that are convex on the side opposite to the reflective polarizer 20. 33 are arranged in parallel.
  • the unit prism 33 is columnar.
  • the longitudinal direction (ridge line direction) of the unit prism 33 is oriented in a direction substantially orthogonal to or substantially parallel to the transmission axis of the polarizing plate 10 and the transmission axis of the reflective polarizer 20.
  • FIG. 1 the prism sheet 30 (substantially, the prism unit 32) is a plurality of unit prisms that are convex on the side opposite to the reflective polarizer 20. 33 are arranged in parallel.
  • the unit prism 33 is columnar.
  • the longitudinal direction (ridge line direction) of the unit prism 33 is oriented in a direction substantially orthogonal to or substantially parallel to the transmission axis of the polarizing plate 10 and the transmission axis of the reflective polarizer 20.
  • the longitudinal direction (ridgeline direction) of the unit prism 33 is substantially orthogonal to the transmission axis of the polarizing plate 10 and the transmission axis of the reflective polarizer 20 (therefore, the reflection polarizer 20 has The direction is substantially parallel to the reflection axis.
  • Optimizing the reflectance of the reflective polarizer in the predetermined direction by arranging the prism sheet and the reflective polarizer so that the ridge line direction of the unit prism is substantially parallel to the reflection axis of the reflective polarizer; Due to this synergistic effect, it is possible to further favorably suppress a decrease in illuminance of the liquid crystal display device.
  • the expressions “substantially orthogonal” and “substantially orthogonal” include the case where the angle between the two directions is 90 ° ⁇ 10 °, preferably 90 ° ⁇ 7 °, The angle is preferably 90 ° ⁇ 5 °.
  • the expressions “substantially parallel” and “substantially parallel” include the case where the angle between two directions is 0 ° ⁇ 10 °, preferably 0 ° ⁇ 7 °, more preferably 0 ° ⁇ 5 °.
  • the term “orthogonal” or “parallel” may include a substantially orthogonal state or a substantially parallel state.
  • the prism sheet 30 may be arranged (so-called oblique arrangement) so that the ridge line direction of the unit prism 33 and the transmission axis of the polarizing plate 10 and the transmission axis of the reflective polarizer 20 form a predetermined angle. .
  • oblique arrangement By adopting such a configuration, the occurrence of moire may be prevented even better.
  • the angle is often about 10 ° at the maximum, and thus is often included in “substantially parallel”.
  • the unit prism 33 may have a triangular cross section in a cross section parallel to the arrangement direction and parallel to the thickness direction, and other shapes (for example, one or both of the inclined surfaces of the triangles have different inclination angles. It may be a shape having a plurality of flat surfaces.
  • the triangular shape may be a shape that is asymmetric with respect to a straight line that passes through the vertex of the unit prism and is orthogonal to the sheet surface (for example, an unequal triangular shape), or a shape that is symmetric with respect to the straight line (for example, two An equilateral triangle).
  • the apex of the unit prism may be a chamfered curved surface, or may be cut to have a flat tip at a tip, and may have a trapezoidal cross section.
  • the detailed shape of the unit prism 33 can be appropriately set according to the purpose.
  • the configuration described in JP-A-11-84111 can be adopted as the unit prism 33.
  • the base material part 31 and the prism part 32 may be integrally formed by extruding a single material.
  • the prism portion may be formed on the film for use.
  • the thickness of the base material portion is preferably 25 ⁇ m to 150 ⁇ m. With such a thickness, the distance between the light diffusion layer and the prism portion can be set to a desired range. Furthermore, such a thickness is preferable from the viewpoint of handleability and strength.
  • the same material as the material for forming the prism portion when the prism portion is formed on the base material portion film is used as the material.
  • the prism portion forming material include epoxy acrylate-based and urethane acrylate-based reactive resins (for example, ionizing radiation curable resins).
  • a polyester resin such as PC or PET, an acrylic resin such as PMMA or MS, or a light-transmitting thermoplastic resin such as cyclic polyolefin can be used.
  • the base material portion 31 preferably has substantially optical isotropy.
  • substantially optically isotropic means that the retardation value is small enough not to substantially affect the optical characteristics of the liquid crystal display device.
  • the in-plane retardation Re of the base material portion is preferably 20 nm or less, and more preferably 10 nm or less.
  • the in-plane retardation Re is an in-plane retardation value measured with light having a wavelength of 590 nm at 23 ° C.
  • nx is the refractive index in the direction in which the refractive index is maximum in the plane of the optical member (that is, the slow axis direction), and ny is the direction perpendicular to the slow axis in the plane (that is, the fast phase). (Axial direction), and d is the thickness (nm) of the optical member.
  • the photoelastic coefficient of the base material portion 31 is preferably ⁇ 10 ⁇ 10 ⁇ 12 m 2 / N to 10 ⁇ 10 ⁇ 12 m 2 / N, more preferably ⁇ 5 ⁇ 10 ⁇ 12 m 2 / N. It is ⁇ 5 ⁇ 10 ⁇ 12 m 2 / N, and more preferably ⁇ 3 ⁇ 10 ⁇ 12 m 2 / N to 3 ⁇ 10 ⁇ 12 m 2 / N.
  • the optical member 100 may further include any appropriate retardation layer at any appropriate position depending on the purpose (not shown).
  • the arrangement position, the number, the birefringence (refractive index ellipsoid), etc. of the retardation layer can be appropriately selected according to the driving mode of the liquid crystal cell, desired characteristics, and the like.
  • the retardation layer may also serve as a protective layer for the polarizer.
  • typical examples of the retardation layer applicable to the optical member of the present invention will be described.
  • the optical member when the optical member is used in an IPS mode liquid crystal display device, the optical member has a first phase difference satisfying nx 1 > ny 1 > nz 1 on the side opposite to the reflective polarizer 20 of the polarizing plate 10. It may have a layer.
  • the optical member may further include a second retardation layer that satisfies nz 2 > nx 2 > ny 2 on the outer side (opposite side to the polarizing plate 10) of the first retardation layer.
  • the slow axis of the first retardation layer and the slow axis of the second retardation layer may be orthogonal or parallel. Considering the viewing angle and productivity, it is preferable that they are parallel.
  • the in-plane retardation Re 1 of the first retardation layer is preferably 60 nm to 140 nm.
  • the Nz coefficient Nz 1 of the first retardation layer is preferably 1.1 to 1.7.
  • the in-plane retardation Re 2 of the second retardation layer is preferably 10 nm to 70 nm.
  • the thickness direction retardation Rth 2 of the second retardation layer is preferably ⁇ 120 nm to ⁇ 40 nm.
  • the in-plane retardation Re is as defined above.
  • nx and ny are as defined above.
  • nz is the refractive index in the thickness direction of the optical member (here, the first retardation layer or the second retardation layer). Note that the subscripts “1” and “2” represent the first retardation layer and the second retardation layer, respectively.
  • the first retardation layer may be a retardation layer that satisfies nx 1 > nz 1 > ny 1 .
  • “substantially equal” is intended to include the case where nx and ny are different within a range that does not have a practical effect on the overall optical characteristics of the liquid crystal display device. Therefore, the negative C plate in this embodiment includes the case of having biaxiality.
  • the optical member when an optical member is used for a VA mode liquid crystal display device, the optical member may be used as a circularly polarizing plate.
  • the optical member may have a first retardation layer that functions as a ⁇ / 4 plate on the side of the polarizing plate 10 opposite to the reflective polarizer 20.
  • the angle formed between the absorption axis of the polarizer and the slow axis of the first retardation layer is substantially 45 degrees or substantially 135 degrees.
  • the liquid crystal display device preferably has a retardation layer that functions as a ⁇ / 4 plate between the liquid crystal cell and the viewing-side polarizing plate.
  • the optical member may further include a second retardation layer that satisfies nz 2 > nx 2 > ny 2 between the polarizer and the first retardation layer.
  • the retardation wavelength dispersion value (Re cell [450] / Re cell [550]) of the liquid crystal cell is ⁇ cell
  • the retardation wavelength dispersion value of the first retardation layer (Re 1 [450] / Re 1 [ 550]) is ⁇ 1
  • ⁇ 1 / ⁇ cell is preferably 0.95 to 1.02.
  • the Nz coefficient of the first retardation layer preferably satisfies the relationship 1.1 ⁇ Nz 1 ⁇ 2.4, and the Nz coefficient of the second retardation layer is ⁇ 2 ⁇ Nz 2 ⁇ It is preferable to satisfy the relationship of ⁇ 0.1.
  • the optical member when an optical member is used for a VA mode liquid crystal display device, the optical member may be used as a linear polarizing plate.
  • the optical member may have a first retardation layer that satisfies nx 1 > ny 1 > nz 1 on the side of the polarizing plate 10 opposite to the reflective polarizer 20.
  • the in-plane retardation Re 1 of the first retardation layer is preferably 20 nm to 200 nm, more preferably 30 nm to 150 nm, and further preferably 40 nm to 100 nm.
  • the thickness direction retardation Rth 1 of the first retardation layer is preferably 100 nm to 800 nm, more preferably 100 nm to 500 nm, and further preferably 150 nm to 300 nm.
  • the Nz coefficient of the first retardation layer is preferably 1.3 to 8.0.
  • the optical member of the present invention can be typically used as a polarizing plate (hereinafter sometimes referred to as a back-side polarizing plate) disposed on the side opposite to the viewing side of the liquid crystal display device.
  • a set of polarizing plates including the back side polarizing plate and the viewing side polarizing plate can be provided. Any appropriate polarizing plate can be adopted as the viewing-side polarizing plate.
  • the viewing-side polarizing plate typically has a polarizer (for example, an absorption polarizer) and a protective layer disposed on at least one side of the polarizer. As the polarizer and the protective layer, those described in the above section B can be used.
  • the viewing-side polarizing plate may further include any appropriate optical functional layer (for example, a retardation layer, a hard coat layer, an antiglare layer, or an antireflection layer) depending on the purpose.
  • the polarizing plate is set so that the absorption axis of the viewing side polarizing plate (the polarizer) and the absorption axis of the back side polarizing plate (the polarizer) are substantially orthogonal or parallel to each side of the liquid crystal cell. Placed in.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 500 includes the liquid crystal cell 200, the viewing side polarizing plate 110 disposed on the viewing side of the liquid crystal cell 200, and the back side polarizing plate disposed on the side opposite to the viewing side of the liquid crystal cell 200. It has the optical member 100 and the backlight unit 300 arrange
  • the optical member 100 is as described in the above items A to E.
  • the viewing side polarizing plate is as described in the above section F.
  • the viewing-side polarizing plate 110 includes a polarizer 11, a protective layer 12 disposed on one side of the polarizer, and a protective layer 13 disposed on the other side of the polarizer 11.
  • the viewing side polarizing plate 110 and the optical member (back side polarizing plate) 100 are arranged so that their absorption axes are substantially orthogonal or parallel to each other.
  • the backlight unit 300 can employ any appropriate configuration.
  • the backlight unit 300 may be an edge light system or a direct system.
  • the backlight unit 300 includes, for example, a light source, a reflective film, and a diffusion plate (none of which are shown).
  • the backlight unit 300 may further include a light guide plate and a light reflector (none of which are shown).
  • the liquid crystal cell 200 includes a pair of substrates 210 and 210 'and a liquid crystal layer 220 as a display medium sandwiched between the substrates.
  • one substrate 210 ′ is provided with a color filter and a black matrix
  • the other substrate 210 has a switching element for controlling the electro-optical characteristics of the liquid crystal, and a gate signal is supplied to the switching element.
  • a scanning line to be supplied, a signal line to supply a source signal, a pixel electrode, and a counter electrode are provided.
  • the distance (cell gap) between the substrates 210 and 210 ' can be controlled by a spacer or the like.
  • an alignment film made of polyimide or the like can be provided on the side of the substrates 210 and 210 ′ in contact with the liquid crystal layer 220.
  • the liquid crystal layer 220 includes liquid crystal molecules aligned in a homogeneous alignment in the absence of an electric field.
  • Typical examples of drive modes using such a liquid crystal layer having a three-dimensional refractive index include an in-plane switching (IPS) mode and a fringe field switching (FFS) mode.
  • the IPS mode uses a voltage-controlled birefringence (ECB: Electrically Controlled Birefringence) effect, and liquid crystal molecules that are aligned in a homogeneous arrangement in the absence of an electric field include, for example, a counter electrode and a pixel electrode formed of metal.
  • the substrate is caused to respond with an electric field parallel to the substrate generated in step (also referred to as a transverse electric field). More specifically, for example, Techno Times Publishing “Monthly Display July” p. 83-p. 88 (1997 edition) and “Liquid Crystal vol. 2 No.
  • the IPS mode includes a super-in-plane switching (S-IPS) mode and an advanced super-in-plane switching (AS-IPS) mode using a V-shaped electrode or a zigzag electrode.
  • the FFS mode utilizes a voltage-controlled birefringence effect, and a substrate in which liquid crystal molecules aligned in a homogeneous arrangement in the absence of an electric field are generated by, for example, a counter electrode and a pixel electrode formed of a transparent conductor It responds with an electric field parallel to (also called a transverse electric field).
  • the lateral electric field in the FFS mode is also referred to as a fringe electric field.
  • This fringe electric field can be generated by setting the interval between the counter electrode formed of a transparent conductor and the pixel electrode to be narrower than the cell gap. More specifically, SID (Society for Information Display) 2001 Digest, p. 484-p. As described in 487 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • the alignment direction of the liquid crystal cell when no electric field is applied is aligned with the absorption axis of the polarizer on one side.
  • the display is completely black without an electric field.
  • the transmittance according to the rotation angle can be obtained by rotating the liquid crystal molecules while keeping them parallel to the substrate.
  • the FFS mode includes an advanced fringe field switching (A-FFS) mode and an ultra fringe field switching (U-FFS) mode employing a V-shaped electrode or a zigzag electrode.
  • a driving mode for example, IPS mode or FFS mode
  • liquid crystal molecules aligned in a homogeneous arrangement in the absence of the electric field has no oblique gradation inversion and has a wide oblique viewing angle, and thus is used in the present invention. Even if a surface light source oriented in the front direction is used, there is an advantage that visibility from an oblique direction is excellent.
  • the liquid crystal layer 220 includes liquid crystal molecules aligned in a homeotropic alignment in the absence of an electric field.
  • An example of a drive mode using liquid crystal molecules aligned in a homeotropic alignment in the absence of an electric field is a vertical alignment (VA) mode.
  • VA mode includes a multi-domain VA (MVA) mode.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining the alignment state of the liquid crystal molecules in the VA mode.
  • the liquid crystal molecules in the VA mode are aligned substantially perpendicular (normal direction) to the surfaces of the substrates 210 and 210 'when no voltage is applied.
  • substantially perpendicular includes the case where the alignment vector of the liquid crystal molecules is tilted with respect to the normal direction, that is, the case where the liquid crystal molecules have a tilt angle.
  • the tilt angle (angle from the normal line) is preferably 10 ° or less, more preferably 5 ° or less, and particularly preferably 1 ° or less. By having a tilt angle in such a range, the contrast can be excellent.
  • substantially vertical alignment can be realized, for example, by arranging a nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy between substrates on which a vertical alignment film is formed.
  • the linearly polarized light that has entered the liquid crystal layer 220 through the optical member 100 travels along the major axis direction of the liquid crystal molecules that are substantially vertically aligned. Since substantially no birefringence occurs in the major axis direction of the liquid crystal molecules, the incident light travels without changing the polarization direction and is absorbed by the viewing side polarizing plate 110 having a transmission axis orthogonal to the optical member 100. This provides a dark display when no voltage is applied (normally black mode).
  • the major axis of the liquid crystal molecules is aligned parallel to the substrate surface.
  • the liquid crystal molecules in this state exhibit birefringence with respect to linearly polarized light that has passed through the optical member 100 and entered the liquid crystal layer, and the polarization state of the incident light changes according to the inclination of the liquid crystal molecules.
  • the light passing through the liquid crystal layer 220 when a predetermined maximum voltage is applied becomes, for example, linearly polarized light whose polarization direction is rotated by 90 °, and thus is transmitted through the viewing-side polarizing plate 110 to obtain a bright display.
  • the display can be returned to the dark state by the orientation regulating force.
  • gradation display is possible by changing the applied voltage to control the inclination of the liquid crystal molecules to change the transmitted light intensity from the viewing side polarizing plate 110.
  • Reflectivity of the reflective polarizer The reflective polarizer is sandwiched between two 45 ° right-angle prisms (BK-7) manufactured by Sigma Kogyo Co., Ltd., and the integrated transmittance is measured by a spectrophotometer (manufactured by Hitachi Keiki Co., Ltd. Name “U-4100”).
  • a polarizer is installed on the incident light source side so that the incident light becomes linearly polarized light, and the polarization direction is coincident with the transmission axis direction of the reflective polarizer, and the reflective polarizer sandwiched between the prisms.
  • a polarizer is installed on the incident light source side so that the incident light becomes linearly polarized light, and the polarization direction is coincident with the transmission axis direction of the reflective polarizer, and the reflective polarizer sandwiched between the prisms.
  • the direction of linearly polarized light incident on the reflective polarizer coincides with a direction inclined by 45 ° along the direction orthogonal to the sidelight arrangement direction from the normal line of the reflective polarizer surface.
  • the transmittance T (650) at 650 nm obtained by measurement is applied to the following equation, and the obtained value is used as a reflectance R (650 for light having a wavelength of 650 nm incident at 45 ° into the reflective polarizer. ).
  • R (650) (100 ⁇ T (650)) ⁇ 1.09
  • the integrated illuminance of the liquid crystal display device is such that the liquid crystal display device displays a full screen white, and brightness in all directions at a polar angle of 0 ° to 80 ° with an AUTRONIC MELCHERS conoscope. Were measured, and these measured values were angularly integrated and calculated.
  • Example 1> (Creation of first retardation layer film) Using a tenter stretching machine, a commercially available polymer film (trade name “Zeonor film ZF14-130 (thickness: 60 ⁇ m, glass transition temperature: 136 ° C.)” manufactured by Optes, Inc.) mainly composed of a cyclic polyolefin-based polymer is used. At a temperature of 158 ° C., the fixed end was uniaxially stretched in the width direction so that the film width was 3.0 times the original film width (lateral stretching step). The obtained film was a negative biaxial plate (three-dimensional refractive index: nx>ny> nz) having a fast axis in the transport direction. The negative biaxial plate had an in-plane retardation of 118 nm and an Nz coefficient of 1.16.
  • a commercially available polymer film (trade name “Zeonor film ZF14-130 (thickness: 60 ⁇ m, glass transition temperature: 136 ° C.)
  • Styrene-maleic anhydride copolymer (manufactured by Nova Chemical Japan Co., Ltd., product name “Dylark D232”) is extruded at 270 ° C. using a single screw extruder and a T die, and melted in a sheet form. The resin was cooled with a cooling drum to obtain a film having a thickness of 100 ⁇ m. This film was uniaxially stretched in the transport direction at a temperature of 130 ° C. and a stretch ratio of 1.5 times using a roll stretching machine to obtain a retardation film having a fast axis in the transport direction (longitudinal stretching). Process).
  • the obtained film was uniaxially stretched at a fixed end in the width direction so that the film width was 1.2 times the film width after the longitudinal stretching at a temperature of 135 ° C., and the thickness was 50 ⁇ m.
  • a biaxially stretched film was obtained (transverse stretching step).
  • the obtained film was a positive biaxial plate (three-dimensional refractive index: nz>nx> ny) having a fast axis in the transport direction.
  • the positive biaxial plate had an in-plane retardation of 20 nm and a thickness retardation Rth of ⁇ 80 nm.
  • a polymer film composed mainly of polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray, trade name “9P75R (thickness: 75 ⁇ m, average polymerization degree: 2,400, saponification degree 99.9 mol%)”) is immersed in a water bath for 1 minute. While stretching 1.2 times in the transport direction, it is immersed in an aqueous solution having an iodine concentration of 0.3% by weight for 1 minute to dye a film (original length) that is not stretched in the transport direction while being dyed. The film was stretched 3 times as a reference.
  • the stretched film was further stretched up to 6 times based on the original length in the transport direction while being immersed in an aqueous solution having a boric acid concentration of 4% by weight and a potassium iodide concentration of 5% by weight, and dried at 70 ° C. for 2 minutes. By doing so, a polarizer was obtained.
  • an alumina colloid-containing adhesive was applied to one side of a triacetyl cellulose (TAC) film (manufactured by Konica Minolta, product name “KC4UYW”, thickness: 40 ⁇ m), and this was applied to one side of the polarizer obtained above. They were laminated by roll-to-roll so that the conveying directions of both were parallel.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the alumina colloid-containing adhesive is methylol melamine with respect to 100 parts by weight of polyvinyl alcohol resin having an acetoacetyl group (average polymerization degree 1200, saponification degree 98.5 mol%, acetoacetylation degree 5 mol%). 50 parts by weight is dissolved in pure water to prepare an aqueous solution having a solid content of 3.7% by weight. Alumina colloid (average particle size 15 nm) having a positive charge is added to 100 parts by weight of this aqueous solution with a solid content of 10%. It was prepared by adding 18 parts by weight of an aqueous solution containing by weight.
  • the first retardation layer film coated with the alumina colloid-containing adhesive is laminated with a roll-to-roll so that these transport directions are parallel, Thereafter, it was dried at 55 ° C. for 6 minutes.
  • a second retardation layer film is placed on a roll so that the transport directions thereof are parallel via an acrylic adhesive (thickness: 5 ⁇ m).
  • Prism sheet Disassemble the commercially available notebook PC (trade name “VAIO TypeS”, manufactured by Sony Corporation), take out the prism sheet on the backlight side, and remove the diffusion layer present on the surface opposite to the prism part with ethyl acetate. A prism sheet having no diffusion layer was prepared as the prism sheet of the present embodiment.
  • the polarizing plate with retardation layer obtained above and the 40-inch TV (product name: AQUIOS, product number: LC40-Z5) manufactured by SHARP were disassembled and the reflective polarizer taken out from the backlight member was used as an acrylic adhesive. Pasted through.
  • this reflection type polarizer was provided with the diffused layer on both surfaces, the diffused layer was removed and used.
  • This reflective polarizer-integrated polarizing plate and the inverted prism sheet obtained above are bonded together via an acrylic pressure-sensitive adhesive (23 ⁇ m), whereby a polarizing plate / light diffusion layer (light diffusion adhesive as shown in FIG. 1).
  • An optical member having a composition of (agent layer) / reflection type polarizer / prism sheet was obtained.
  • the ridgeline direction of the unit prism of the prism sheet and the transmission axis of the polarizing plate are parallel, and the transmission axis of the polarizing plate and the transmission axis of the reflective polarizer are integrated. Therefore, the prism sheet unit prism is integrated so that the ridge line direction of the prism is perpendicular to the reflection axis of the reflective polarizer.
  • R (650) when the reflectance R (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm incident at 45 ° in the reflective polarizer was measured, R (650) was 81%.
  • a liquid crystal panel was taken out from the IPS mode liquid crystal display device (manufactured by Apple, trade name “iPad2”), optical members such as polarizing plates were removed from the liquid crystal panel, and a liquid crystal cell was taken out.
  • the liquid crystal cell was used by cleaning both surfaces (outside of each glass substrate).
  • a commercially available polarizing plate manufactured by Nitto Denko Corporation, product name “CVT1764FCUHC” was attached to the upper side (viewing side) of the liquid crystal cell.
  • a ⁇ / 4 plate (trade name “UTZ-film # 140”, manufactured by Kaneka Corporation) on the polarizing plate is delayed.
  • the phase axis was pasted so as to form an angle of 45 ° with the absorption axis of the polarizing plate.
  • the optical member obtained above was attached to the lower side (back side) of the liquid crystal cell via an acrylic adhesive as a lower (back side) polarizing plate to obtain a liquid crystal display panel. At this time, they were pasted so that the transmission axes of the respective polarizing plates were orthogonal to each other.
  • the backlight unit the backlight unit taken out from the above-mentioned commercially available notebook PC (product name “VAIO TypeS” manufactured by SONY) was used.
  • the backlight unit was incorporated into the liquid crystal display panel obtained above to produce a liquid crystal display device as shown in FIG.
  • a liquid crystal display device was produced in the same manner as described above except that the reverse prism sheet was incorporated in a backlight unit and provided as a separate member from the reflective polarizer integrated polarizing plate.
  • Example 2 The liquid crystal display device using the optical member of the present invention and the prism sheet are the same as in Example 1 except that the ridge line direction of the unit prism of the prism sheet is parallel to the reflection axis of the reflective polarizer.
  • Each liquid crystal display device was produced. In this arrangement relationship, when the reflectance R (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm incident at 45 ° in the reflective polarizer was measured, R (650) was 94%. Evaluation similar to Example 1 was performed using each liquid crystal display device. The results are shown in Table 1.
  • Liquid crystal monomer (BASF, trade name “LC-1057”) and chiral agent (BASF, trade name “LC-756”) are mixed in a ratio of 92.4: 7.6 based on 30 wt% of solvent CPN.
  • an initiator manufactured by BASF, trade name “Irgacure 907” was added to the mixed solution at a ratio of 3 parts by weight to 100 parts by weight of the mixed liquid crystal to prepare a coating solution.
  • This coating solution is applied to a base film (trade name “Lumirror T-60” manufactured by Toray Industries, Inc.) with a wire bar # 16, dried at 120 ° C.
  • a film having a cholesteric liquid crystal layer (A) was obtained.
  • a coating liquid having a mixing ratio of LC-1057 and LC-756 of 93.9: 6.1 was prepared, and the liquid crystal layer (A) was subjected to liquid crystal in the same procedure.
  • Layer (B) was prepared.
  • C) 95.0: 5.0, (D) 95.7: 4.3, (E) 96.2: 3.8 thus, a film having the liquid crystal layers (A) to (E) was obtained.
  • the obtained cholesteric liquid crystal film and a ⁇ / 4 plate (trade name “UTZ-film # 140” manufactured by Kaneka Corporation) were combined to obtain a circularly polarized light separation type reflective polarizer.
  • a liquid crystal display device using the optical member of the present invention and a liquid crystal display device separately provided for the prism sheet were produced in the same manner as in Example 2 except that this reflective polarizer was used.
  • R (650) when the reflectance R (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm incident at 45 ° in the reflective polarizer was measured, R (650) was 83%. Evaluation similar to Example 1 was performed using each liquid crystal display device. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 In accordance with the procedure described in Example 1 of JP 2009-24318 A, a polarizing fiber having a small refractive index difference in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the polarizing fiber and a large refractive index difference in the longitudinal direction of the polarizing fiber is obtained.
  • a polarizing woven fabric was prepared using the polarizing fiber.
  • a liquid crystal display device using the optical member of the present invention and a liquid crystal display device separately provided for the prism sheet were produced in the same manner as in Example 1 except that this polarizing woven fabric was used as a reflective polarizer.
  • Example 1 A reflective polarizer having a structure similar to that of the reflective polarizer used in Example 1 was used, and the ridge line direction of the unit prism of the prism sheet was made parallel to the reflection axis of the reflective polarizer. Except for this, a liquid crystal display device using the optical member of the present invention and a liquid crystal display device separately provided for the prism sheet were produced in the same manner as in Example 1. In such an arrangement relationship, when the reflectance R (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm incident at 45 ° in the reflective polarizer was measured, R (650) was 66%. Evaluation similar to Example 1 was performed using each liquid crystal display device. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 A reflective polarizer was produced in the same manner as in Example 3 except that the cholesteric liquid crystal film having the layers (A) to (D) was used without forming the liquid crystal layer (E).
  • a liquid crystal display device using the optical member of the present invention and a liquid crystal display device separately provided for the prism sheet were produced in the same manner as in Example 3 except that this reflective polarizer was used.
  • R (650) when the reflectance R (650) with respect to light having a wavelength of 650 nm incident at 45 ° in the reflective polarizer was measured, R (650) was 27%. Evaluation similar to Example 1 was performed using each liquid crystal display device. The results are shown in Table 1.
  • the liquid crystal display device using the optical member of the example of the present invention as the back side polarizing plate has an illuminance of the liquid crystal display device as compared with the case where the polarizing plate and the prism sheet are used separately. The decrease can be suppressed.
  • the optical member of the present invention can be suitably used as a back side polarizing plate of a liquid crystal display device.
  • Liquid crystal display devices using such optical members are portable devices such as personal digital assistants (PDAs), mobile phones, watches, digital cameras, and portable game machines, OA devices such as personal computer monitors, notebook computers, and copy machines, and video.
  • Household electrical equipment such as cameras, LCD TVs and microwave ovens, back monitors, car navigation system monitors, car audio equipments, display equipments such as commercial store information monitors, security equipment such as surveillance monitors, It can be used for various applications such as nursing care and medical equipment such as nursing monitors and medical monitors.

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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

　機械的強度に優れ、かつ、高い照度を有する液晶表示装置を実現し得る光学部材が提供される。本発明の実施形態による光学部材は、偏光板と反射型偏光子とプリズムシートとをこの順に含み、反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が７０％以上である。代表的には、プリズムシートは、反射型偏光子と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されて構成されている。

Description

光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置
　本発明は、光学部材、偏光板のセットおよび液晶表示装置に関する。より詳細には、本発明は、偏光板と所定の反射特性を有する反射型偏光子とプリズムシートとを含む光学部材、ならびに、当該光学部材を用いた偏光板のセットおよび液晶表示装置に関する。
　近年、ディスプレイとして、面光源装置を用いた液晶表示装置の普及には目覚ましいものがある。例えば、エッジライト型面光源装置を備える液晶表示装置では、光源から出射された光は、導光板に入射し、導光板の出光面（液晶セル側面）と裏面とで全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内を伝播する光の一部は、導光板の裏面等に設けられた光散乱体等により進行方向を変えられて出光面から導光板外へ出射する。導光板の出光面から出射した光は、拡散シート、プリズムシート、輝度向上フィルム等の各種光学シートによって拡散・集光された後、液晶セルの両側に偏光板が配置された液晶表示パネルに入射する。液晶セルの液晶層の液晶分子は画素ごとに駆動され、入射光の透過および吸収を制御する。その結果、画像が表示される。
　上記プリズムシートは、代表的には、面光源装置の筐体に嵌め込まれ、導光板の出射面に近接して設けられる。このような面光源装置を用いた液晶表示装置においては、プリズムシートを設置する際や、実使用環境下においてに当該プリズムシートと導光板とがこすれ、導光板が傷つく場合がある。このような問題を解決するために、プリズムシートを光源側偏光板に一体化する技術が提案されている（特許文献１）。しかし、このようなプリズムシートが一体化された偏光板を用いた液晶表示装置においては、表示特性のさらなる改善が求められている。
特開平１１－２９５７１４号公報
　本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、機械的強度に優れ、かつ、高い照度を有する液晶表示装置を実現し得る光学部材を提供することにある。
　本発明の光学部材は、偏光板と反射型偏光子とプリズムシートとをこの順に含み、該反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が７０％以上である。
　１つの実施形態においては、上記プリズムシートは、上記反射型偏光子と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されて構成されている。
　１つの実施形態においては、上記反射型偏光子の反射軸方向と上記プリズムシートの単位プリズムの稜線方向とは平行である。別の実施形態においては、上記反射型偏光子の反射軸方向と上記プリズムシートの単位プリズムの稜線方向とは直交している。
　１つの実施形態においては、上記反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が７０％以上であり、かつ、該反射型偏光子内に４５°で入射した波長４５０ｎｍおよび５５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が７０％以上である。
　１つの実施形態においては、上記反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が８０％以上である。
　本発明の別の局面によれば、偏光板のセットが提供される。この偏光板のセットは、背面側偏光板として用いられる上記の光学部材と、視認側偏光板とを含む。
　本発明のさらに別の局面によれば、液晶表示装置が提供される。この液晶表示装置は、　液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された上記の光学部材とを有する。
　本発明によれば、偏光板と反射型偏光子とプリズムシートとを有する光学部材において、反射型偏光子の所定方向の反射特性を最適化することにより、高い照度を有する液晶表示装置を実現することができる。さらに、偏光板とプリズムシートとを一体化することにより、本発明の光学部材は、機械的強度に優れた液晶表示装置を実現することができる。
本発明の１つの実施形態による光学部材を説明する概略断面図である。 本発明の光学部材に用いられ得る反射型偏光子の一例の概略斜視図である。 図１の光学部材の分解斜視図である。 本発明の１つの実施形態による液晶表示装置を説明する概略断面図である。 ＶＡモードにおける液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。
　以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
Ａ．光学部材の全体構成
　図１は、本発明の１つの実施形態による光学部材を説明する概略断面図である。光学部材１００は、偏光板１０と反射型偏光子２０とプリズムシート３０とをこの順に有する。偏光板１０は、代表的には、偏光子１１と、偏光子１１の片側に配置された保護層１２と、偏光子１１のもう一方の側に配置された保護層１３とを有する。プリズムシート３０は、代表的には、基材部３１とプリズム部３２とを有する。このように、偏光板とプリズムシートとを一体化することにより、プリズムシートと偏光板との間の空気層を排除することができるので、液晶表示装置の薄型化に寄与することができる。液晶表示装置の薄型化は、デザインの選択幅を広げるので、商業的な価値が大きい。さらに、空気層を排除することにより、空気層とプリズムシートおよび／または偏光板との界面における所望でない反射および屈折を抑制することができるので、液晶表示装置の表示特性に対する悪影響を防止することができる。加えて、偏光板とプリズムシートとを一体化することにより、プリズムシートを面光源装置（バックライトユニット、実質的には導光板）に取り付ける際のこすれによるプリズムシートの傷つきを回避できるので、そのような傷に起因する表示の濁りを防止することができ、かつ、機械的強度に優れた液晶表示装置を得ることができる。
　本発明においては、反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が７０％以上である。当該反射率は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは９０％以上である。当該反射率は、高ければ高いほど好ましく、理論的な上限は１００％である。さらに、波長４５０ｎｍおよび５５０ｎｍの直線偏光に対する反射率も高い事が好ましい。当該反射率は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは９０％以上である。当該反射率も、高ければ高いほど好ましく、理論的な上限は１００％である。本質的には、可視光の波長領域全体における反射率が高い事が好ましい。当該波長領域と当該反射率に関しては、好ましくは５５０ｎｍ±５０ｎｍにおいて７０％以上であり、より好ましくは５５０ｎｍ±１００ｎｍにおいて７０％以上である。
　本発明の１つの実施形態は、偏光板と反射型偏光子とプリズムシートとを一体化した光学部材において、偏光板とプリズムシートとを別置きで用いる場合に比べて液晶表示装置の照度が低下するという新たに発見された課題を解決するためになされたものである。上記のとおり反射型偏光子の所定方向での反射特性を最適化することにより、プリズムシートおよび反射型偏光子と一体化された偏光板における特有の問題である液晶表示装置の照度の低下を抑制することができる。入射角４５°における反射率を最適化する技術的意義は以下のとおりである：偏光板とプリズムシートとを別置きで用いる従来の構成では、スネルの法則に従い光の屈折が起きるので、反射型偏光子内には４０°未満の光しか入射されない。しかし、偏光板と反射型偏光子とプリズムシートとを一体化することによって、反射型偏光子内に４０°～５０°まで光が入射されるようになる。この範囲に抜ける光は、光解析シミュレーションより全体の光のうち１５％程度と推定される。この抜けた光のうち、反射型偏光子で反射されない光は、照度に貢献せず、光ロスとなる。そこで、プリズムシートと一体化することで抜けてしまう光範囲の中心である４５°の反射率を最適化することにより、上記の１５％の光も有効に利用することができ、照度低下を抑制することができる。また、波長６５０ｎｍの光の反射率を最適化する技術的意義は以下のとおりである：本質的には、可視領域全体で反射率が高いことが望ましいが、入射する光が斜めになるほど光路長がずれて反射の起きる条件が変わり、反射帯域は短波長側にシフトする。その結果、青色側の光は反射するが、赤色側の光が反射しにくくなる。したがって、赤色側の光である６５０ｎｍの光の反射率を最適化することにより、可視領域全体にわたって光を効率良く反射させることができる。その結果、プリズムシートと一体化した場合の光の利用効率が向上し、照度が向上する。
　以下、光学部材の構成要素について詳細に説明する。
Ｂ．偏光板
　偏光板１０は、代表的には、偏光子１１と、偏光子１１の片側に配置された保護層１２と、偏光子１１のもう一方の側に配置された保護層１３とを有する。偏光子は、代表的には吸収型偏光子である。
Ｂ－１．偏光子
　上記吸収型偏光子の波長５８９ｎｍの透過率（単体透過率ともいう）は、好ましくは４１％以上であり、より好ましくは４２％以上である。なお、単体透過率の理論的な上限は５０％である。また、偏光度は、好ましくは９９．５％～１００％であり、更に好ましくは９９．９％～１００％である。上記の範囲であれば、液晶表示装置に用いた際に正面方向のコントラストをより一層高くすることができる。
　上記単体透過率及び偏光度は、分光光度計を用いて測定することができる。上記偏光度の具体的な測定方法としては、上記偏光子の平行透過率（Ｈ０）及び直交透過率（Ｈ９０）を測定し、式：偏光度（％）＝｛（Ｈ０－Ｈ９０）／（Ｈ０＋Ｈ９０）｝１／２×１００より求めることができる。上記平行透過率（Ｈ０）は、同じ偏光子２枚を互いの吸収軸が平行となるように重ね合わせて作製した平行型積層偏光子の透過率の値である。また、上記直交透過率（Ｈ９０）は、同じ偏光子２枚を互いの吸収軸が直交するように重ね合わせて作製した直交型積層偏光子の透過率の値である。なお、これらの透過率は、ＪｌＳ　Ｚ　８７０１－１９８２の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値である。
　上記吸収型偏光子としては、目的に応じて任意の適切な偏光子が採用され得る。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。また、米国特許５，５２３，８６３号等に開示されている二色性物質と液晶性化合物とを含む液晶性組成物を一定方向に配向させたゲスト・ホストタイプのＥ型およびＯ型偏光子、米国特許６，０４９，４２８号等に開示されているリオトロピック液晶を一定方向に配向させたＥ型およびＯ型偏光子等も用いることができる。
　このような偏光子の中でも、高い偏光度を有するという観点から、ヨウ素を含有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルムによる偏光子が好適に用いられる。偏光子に適用されるポリビニルアルコール系フィルムの材料には、ポリビニルアルコール又はその誘導体が用いられる。ポリビニルアルコールの誘導体としては、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール等が挙げられる他、エチレン、プロピレン等のオレフィン、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等の不飽和カルボン酸や、そのアルキルエステル、アクリルアミド等で変性したものが挙げられる。ポリビニルアルコールの重合度は、１０００～１００００程度、ケン化度は８０モル％～１００モル％程度のものが一般に用いられる。
　上記ポリビニルアルコール系フィルム（未延伸フィルム）は、常法に従って、一軸延伸処理、ヨウ素染色処理が少なくとも施される。さらには、ホウ酸処理、ヨウ素イオン処理を施すことができる。また、上記処理の施されたポリビニルアルコール系フィルム（延伸フィルム）は、常法に従って乾燥されて偏光子となる。
　一軸延伸処理における延伸方法は特に制限されず、湿潤延伸法と乾式延伸法のいずれも採用できる。乾式延伸法の延伸手段としては、たとえば、ロール間延伸方法、加熱ロール延伸方法、圧縮延伸方法等が挙げられる。延伸は多段で行うこともできる。前記延伸手段において、未延伸フィルムは、通常、加熱状態とされる。通常、未延伸フィルムは３０μｍ～１５０μｍ程度のものが用いられる。延伸フィルムの延伸倍率は目的に応じて適宜に設定できるが、延伸倍率（総延伸倍率）は２倍～８倍程度、好ましくは３倍～６．５倍、さらに好ましくは３．５倍～６倍である。延伸フィルムの厚さは５μｍ～４０μｍ程度が好適である。
　ヨウ素染色処理は、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素及びヨウ化カリウムを含有するヨウ素溶液に浸漬することにより行われる。ヨウ素溶液は、通常、ヨウ素水溶液であり、ヨウ素及び溶解助剤としてヨウ化カリウムを含有する。ヨウ素濃度は、好ましくは０．０１重量％～１重量％程度、より好ましくは０．０２重量％～０．５重量％であり、ヨウ化カリウム濃度は、好ましくは０．０１重量％～１０重量％程度、より好ましくは０．０２重量％～８重量％である。
　ヨウ素染色処理にあたり、ヨウ素溶液の温度は、通常２０℃～５０℃程度、好ましくは２５℃～４０℃である。浸漬時間は通常１０秒間～３００秒間程度、好ましくは２０秒間～２４０秒間の範囲である。ヨウ素染色処理にあたっては、ヨウ素溶液の濃度、ポリビニルアルコール系フィルムのヨウ素溶液への浸漬温度、浸漬時間等の条件を調整することにより、ポリビニルアルコール系フィルムにおけるヨウ素含有量及びカリウム含有量が所望の範囲になるように調整する。ヨウ素染色処理は、一軸延伸処理の前、一軸延伸処理中、一軸延伸処理の後の何れの段階で行ってもよい。
　ホウ酸処理は、ホウ酸水溶液へポリビニルアルコール系フィルムを浸漬することにより行う。ホウ酸水溶液中のホウ酸濃度は、２重量％～１５重量％程度、好ましくは３重量％～１０重量％である。ホウ酸水溶液中には、ヨウ化カリウムによりカリウムイオン及びヨウ素イオンを含有させることができる。ホウ酸水溶液中のヨウ化カリウム濃度は０．５重量％～１０重量％程度、さらには１重量％～８重量％とするのが好ましい。ヨウ化カリウムを含有するホウ酸水溶液は、着色の少ない偏光子、即ち可視光のほぼ全波長域に亘って吸光度がほぼ一定のいわゆるニュートラルグレーの偏光子を得ることができる。
　ヨウ素イオン処理には、例えば、ヨウ化カリウム等によりヨウ素イオンを含有させた水溶液を用いる。ヨウ化カリウム濃度は０．５重量％～１０重量％程度、さらには１重量％～８重量％とするのが好ましい。ヨウ素イオン含浸処理にあたり、その水溶液の温度は、通常１５℃～６０℃程度、好ましくは２５℃～４０℃である。浸漬時間は通常１秒～１２０秒程度、好ましくは３秒～９０秒間の範囲である。ヨウ素イオン処理の段階は、乾燥工程前であれば特に制限はない。後述の水洗浄後に行うこともできる。
　上記処理の施されたポリビニルアルコール系フィルム（延伸フィルム）は、常法に従って、水洗浄工程、乾燥工程に供することができる。
　乾燥工程は、任意の適切な乾燥方法、例えば、自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥等を採用し得る。例えば、加熱乾燥の場合には、乾燥温度は代表的には２０℃～８０℃、好ましくは２５℃～７０℃であり、乾燥時間は好ましくは１分～１０分間程度である。また、乾燥後の偏光子の水分率は好ましくは１０重量％～３０重量％であり、より好ましくは１２重量％～２８重量％であり、さらに好ましくは１６重量％～２５重量％である。水分率が過度に大きいと、偏光板を乾燥する際に、偏光子の乾燥に伴って偏光度が低下する傾向がある。特に５００ｎｍ以下の短波長領域における直交透過率が増大する、すなわち、短波長の光が漏れるために、黒表示が青色に着色する傾向がある。逆に、偏光子の水分率が過度に小さいと、局所的な凹凸欠陥（クニック欠陥）が発生しやすい等の問題を生じる場合がある。
　偏光板１０は、代表的には長尺状（例えば、ロール状）で提供されて光学部材の製造に用いられる。１つの実施形態においては、偏光子は、長尺方向に吸収軸を有する。このような偏光子は、当業界で慣用されている製造方法（例えば、上記のような製造方法）により得られ得る。別の実施形態においては、偏光子は、幅方向に吸収軸を有する。このような偏光子であれば、いわゆるロールトゥロールにより幅方向に反射軸を有する直線偏光分離型の反射型偏光子と積層して本発明の光学部材を製造することができるので、製造効率を大幅に向上させることができる。
Ｂ－２．保護層
　保護層は、偏光板の保護フィルムとして使用できる任意の適切なフィルムで形成される。当該フィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、（メタ）アクリル系、アセテート系等の透明樹脂等が挙げられる。また、（メタ）アクリル系、ウレタン系、（メタ）アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１－３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムも使用できる。このフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ－メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。当該ポリマーフィルムは、例えば、上記樹脂組成物の押出成形物であり得る。それぞれの保護層は同一であってもよく、異なっていてもよい。
　保護層の厚みは、好ましくは１０μｍ～１００μｍである。保護層は、接着層（具体的には、接着剤層、粘着剤層）を介して偏光子に積層されていてもよく、偏光子に密着（接着層を介さずに）積層されていてもよい。接着剤層は、任意の適切な接着剤で形成される。接着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水溶性接着剤が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする水溶性接着剤は、好ましくは、金属化合物コロイドをさらに含有し得る。金属化合物コロイドは、金属化合物微粒子が分散媒中に分散しているものであり得、微粒子の同種電荷の相互反発に起因して静電的安定化し、永続的に安定性を有するものであり得る。金属化合物コロイドを形成する微粒子の平均粒子径は、偏光特性等の光学特性に悪影響を及ぼさない限り、任意の適切な値であり得る。好ましくは１ｎｍ～１００ｎｍ、さらに好ましくは１ｎｍ～５０ｎｍである。微粒子を接着剤層中に均一に分散させ得、接着性を確保し、かつクニックを抑え得るからである。なお、「クニック」とは、偏光子と保護層の界面で生じる局所的な凹凸欠陥のことをいう。
Ｃ．反射型偏光子
　反射型偏光子２０は、特定の偏光状態（偏光方向）の偏光を透過し、それ以外の偏光状態の光を反射する機能を有する。反射型偏光子２０は、直線偏光分離型であってもよく、円偏光分離型であってもよい。以下、一例として、直線偏光分離型の反射型偏光子について説明する。なお、円偏光分離型の反射型偏光子としては、例えば、コレステリック液晶を固定化したフィルムとλ／４板との積層体が挙げられる。
　図２は、反射型偏光子の一例の概略斜視図である。反射型偏光子は、複屈折性を有する層Ａと複屈折性を実質的に有さない層Ｂとが交互に積層された多層積層体である。例えば、このような多層積層体の層の総数は、５０～１０００であり得る。図示例では、Ａ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘがｙ軸方向の屈折率ｎｙより大きく、Ｂ層のｘ軸方向の屈折率ｎｘとｙ軸方向の屈折率ｎｙとは実質的に同一である。したがって、Ａ層とＢ層との屈折率差は、ｘ軸方向において大きく、ｙ軸方向においては実質的にゼロである。その結果、ｘ軸方向が反射軸となり、ｙ軸方向が透過軸となる。Ａ層とＢ層とのｘ軸方向における屈折率差は、好ましくは０．２～０．３である。なお、ｘ軸方向は、後述する製造方法における反射型偏光子の延伸方向に対応する。
　上記Ａ層は、好ましくは、延伸により複屈折性を発現する材料で構成される。このような材料の代表例としては、ナフタレンジカルボン酸ポリエステル（例えば、ポリエチレンナフタレート）、ポリカーボネートおよびアクリル系樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート）が挙げられる。ポリエチレンナフタレートが好ましい。上記Ｂ層は、好ましくは、延伸しても複屈折性を実質的に発現しない材料で構成される。このような材料の代表例としては、ナフタレンジカルボン酸とテレフタル酸とのコポリエステルが挙げられる。
　反射型偏光子は、Ａ層とＢ層との界面において、第１の偏光方向を有する光（例えば、ｐ波）を透過し、第１の偏光方向とは直交する第２の偏光方向を有する光（例えば、ｓ波）を反射する。反射した光は、Ａ層とＢ層との界面において、一部が第１の偏光方向を有する光として透過し、一部が第２の偏光方向を有する光として反射する。反射型偏光子の内部において、このような反射および透過が多数繰り返されることにより、光の利用効率を高めることができる。
　１つの実施形態においては、反射型偏光子は、図２に示すように、偏光板１０と反対側の最外層として反射層Ｒを含んでいてもよい。反射層Ｒを設けることにより、最終的に利用されずに反射型偏光子の最外部に戻ってきた光をさらに利用することができるので、光の利用効率をさらに高めることができる。反射層Ｒは、代表的には、ポリエステル樹脂層の多層構造により反射機能を発現する。
　反射型偏光子の全体厚みは、目的、反射型偏光子に含まれる層の合計数等に応じて適切に設定され得る。反射型偏光子の全体厚みは、好ましくは１０μｍ～１５０μｍである。全体厚みがこのような範囲であれば、モアレの発生を抑制し、かつ、高い輝度を有する液晶表示装置を実現することができる。
　１つの実施形態においては、光学部材１００において、反射型偏光子２０は、偏光板１０の透過軸に平行な偏光方向の光を透過するようにして配置される。すなわち、反射型偏光子２０は、その透過軸が偏光板１０の透過軸方向と略平行方向となるようにして配置される。このような構成とすることにより、偏光板１０に吸収されてしまう光を再利用することができ、利用効率をさらに高めることができ、また、輝度も向上できる。
　反射型偏光子は、代表的には、共押出と横延伸とを組み合わせて作製され得る。共押出は、任意の適切な方式で行われ得る。例えば、フィードブロック方式であってもよく、マルチマニホールド方式であってもよい。例えば、フィードブロック中でＡ層を構成する材料とＢ層を構成する材料とを押出し、次いで、マルチプライヤーを用いて多層化する。なお、このような多層化装置は当業者に公知である。次いで、得られた長尺状の多層積層体を代表的には搬送方向に直交する方向（ＴＤ）に延伸する。Ａ層を構成する材料（例えば、ポリエチレンナフタレート）は、当該横延伸により延伸方向においてのみ屈折率が増大し、結果として複屈折性を発現する。Ｂ層を構成する材料（例えば、ナフタレンジカルボン酸とテレフタル酸とのコポリエステル）は、当該横延伸によってもいずれの方向にも屈折率は増大しない。結果として、延伸方向（ＴＤ）に反射軸を有し、搬送方向（ＭＤ）に透過軸を有する反射型偏光子が得られ得る（ＴＤが図２のｘ軸方向に対応し、ＭＤがｙ軸方向に対応する）。なお、延伸操作は、任意の適切な装置を用いて行われ得る。
　反射型偏光子の各層の構成材料、層間の屈折率差、各層の複屈折性、各層の厚み、層の総数等を適切に設定することにより、上記所望の反射率を実現することができる。
　直線偏光分離型の反射型偏光子の別の例としては、例えば特開２００９－２４３１８号公報に記載されているような偏光繊維および偏光織布が挙げられる。反射型偏光子の性能は、偏光繊維の長手方向に直交する方向の屈折率差が小さく、かつ、偏光繊維の長手方向の屈折率差が大きいほど良好となる。直線偏光分離型の反射型偏光子のさらに別の例としては、例えば特開２０１１―４８６３０号公報に記載されているようなワイヤーグリッド偏光子が挙げられる。
　反射型偏光子としては、例えば、特表平９－５０７３０８号公報に記載のものが使用され得る。また、反射型偏光子は、市販品をそのまま用いてもよく、市販品を２次加工（例えば、延伸）して用いてもよい。市販品としては、例えば、３Ｍ社製の商品名ＤＢＥＦ、３Ｍ社製の商品名ＡＰＦが挙げられる。また、ワイヤーグリッド偏光子として、旭化成イーマテリアルズ社製の商品名ＷＧＦＴＭが挙げられる。
　反射型偏光子２０は、任意の適切な接着層（例えば、接着剤層、粘着剤層：図示せず）を介して偏光板１０に貼り合わせられる。
Ｄ．プリズムシート
　プリズムシート３０は、反射型偏光子２０の偏光板１０と反対側に配置されている。プリズムシート３０は、代表的には、基材部３１とプリズム部３２とを有する。なお、本実施形態においては、反射型偏光子２０がプリズム部３２を支持する基材部として機能し得るので、基材部３１は必ずしも設ける必要はない。プリズムシート３０は、本発明の光学部材が液晶表示装置のバックライト側に配置された場合に、バックライトユニットの導光板から出射された偏光光を、その偏光状態を保ったまま、プリズム部３２内部での全反射等によって、液晶表示装置の略法線方向に最大強度を有する偏光光として、反射型偏光子２０を介して偏光板１０に導く。なお、「略法線方向」とは、法線方向から所定の角度内の方向、例えば、法線方向から±１０°の範囲内の方向を包含する。
　プリズムシート３０は、任意の適切な接着層（例えば、接着剤層、粘着剤層：図示せず）を介して反射型偏光子２０に貼り合わせられる。
Ｄ－１．プリズム部
　１つの実施形態においては、図１および図３に示すように、プリズムシート３０（実質的には、プリズム部３２）は、反射型偏光子２０と反対側に凸となる複数の単位プリズム３３が並列されて構成されている。好ましくは、単位プリズム３３は柱状である。単位プリズム３３の長手方向（稜線方向）は、偏光板１０の透過軸および反射型偏光子２０の透過軸と略直交方向または略平行方向に向いている。好ましくは、図３に示すように、単位プリズム３３の長手方向（稜線方向）は、偏光板１０の透過軸および反射型偏光子２０の透過軸と略直交方向（したがって、反射型偏光子２０の反射軸と略平行方向）に向いている。単位プリズムの稜線方向が反射型偏光子の反射軸と略平行となるようにプリズムシートおよび反射型偏光子を配置することにより、反射型偏光子の上記所定方向の反射率を最適化することとの相乗的な効果により、液晶表示装置の照度の低下をさらに良好に抑制することができる。本明細書において、「実質的に直交」および「略直交」という表現は、２つの方向のなす角度が９０°±１０°である場合を包含し、好ましくは９０°±７°であり、さらに好ましくは９０°±５°である。「実質的に平行」および「略平行」という表現は、２つの方向のなす角度が０°±１０°である場合を包含し、好ましくは０°±７°であり、さらに好ましくは０°±５°である。さらに、本明細書において単に「直交」または「平行」というときは、実質的に直交または実質的に平行な状態を含み得るものとする。なお、プリズムシート３０は、単位プリズム３３の稜線方向と偏光板１０の透過軸および反射型偏光子２０の透過軸とが所定の角度を形成するようにして配置（いわゆる斜め配置）してもよい。このような構成を採用することにより、モアレの発生をさらに良好に防止できる場合がある。なお、意図的に斜め配置を行う場合であっても、その角度は最大でも１０°程度である場合が多いので、「実質的に平行」に含まれる場合が多い。
　単位プリズム３３の形状は、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な構成が採用され得る。単位プリズム３３は、その配列方向に平行かつ厚み方向に平行な断面において、その断面形状が、三角形状であってもよく、その他の形状（例えば、三角形の一方または両方の斜面が傾斜角の異なる複数の平坦面を有する形状）であってもよい。三角形状としては、単位プリズムの頂点を通りシート面に直交する直線に対して非対称である形状（例えば、不等辺三角形）であってもよく、当該直線に対して対称である形状（例えば、二等辺三角形）であってもよい。さらに、単位プリズムの頂点は、面取りされた曲面状となっていてもよく、先端が平坦面となるようにカットされて断面台形状となっていてもよい。単位プリズム３３の詳細な形状は、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、単位プリズム３３として、特開平１１－８４１１１号公報に記載の構成が採用され得る。
Ｄ－２．基材部
　プリズムシート３０に基材部３１を設ける場合には、単一の材料を押出し成型等することにより基材部３１とプリズム部３２とを一体的に形成してもよく、基材部用フィルム上にプリズム部を賦形してもよい。基材部の厚みは、好ましくは２５μｍ～１５０μｍである。このような厚みであれば、光拡散層とプリズム部との距離を所望の範囲とすることができる。さらに、このような厚みは、取扱い性および強度の観点からも好ましい。
　基材部３１を構成する材料としては、目的およびプリズムシートの構成に応じて任意の適切な材料を採用することができる。基材部用フィルム上にプリズム部を賦形する場合には、基材部用フィルムの具体例としては、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂により形成されたフィルムが挙げられる。当該フィルムは好ましくは未延伸フィルムである。
　単一材料で基材部３１とプリズム部３２とを一体形成する場合、当該材料として、基材部用フィルム上にプリズム部を賦形する場合のプリズム部形成用材料と同様の材料を用いることができる。プリズム部形成用材料としては、例えば、エポキシアクリレート系やウレタンアクリレート系の反応性樹脂（例えば、電離放射線硬化性樹脂）が挙げられる。一体構成のプリズムシートを形成する場合には、ＰＣ、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、ＰＭＭＡ、ＭＳ等のアクリル系樹脂、環状ポリオレフィン等の光透過性の熱可塑性樹脂を用いることができる。
　基材部３１は、好ましくは、実質的に光学的に等方性を有する。本明細書において「実質的に光学的に等方性を有する」とは、位相差値が液晶表示装置の光学特性に実質的に影響を与えない程度に小さいことをいう。例えば、基材部の面内位相差Ｒｅは、好ましくは２０ｎｍ以下であり、より好ましくは１０ｎｍ以下である。なお、面内位相差Ｒｅは、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した面内の位相差値である。面内位相差Ｒｅは、Ｒｅ＝（ｎｘ－ｎｙ）×ｄで表される。ここで、ｎｘは光学部材の面内において屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、ｎｙは当該面内で遅相軸に垂直な方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、ｄは光学部材の厚み（ｎｍ）である。
　さらに、基材部３１の光弾性係数は、好ましくは－１０×１０－１２ｍ２／Ｎ～１０×１０－１２ｍ２／Ｎであり、より好ましくは－５×１０－１２ｍ２／Ｎ～５×１０－１２ｍ２／Ｎであり、さらに好ましくは－３×１０－１２ｍ２／Ｎ～３×１０－１２ｍ２／Ｎである。
Ｅ．位相差層
　光学部材１００は、目的に応じて、任意の適切な位置に任意の適切な位相差層をさらに有していてもよい（図示せず）。位相差層の配置位置、数、複屈折性（屈折率楕円体）等は、液晶セルの駆動モード、所望の特性等に応じて適切に選択され得る。目的に応じて、位相差層は、偏光子の保護層を兼ねてもよい。以下、本発明の光学部材に適用可能な位相差層の代表例を説明する。
　例えば、光学部材がＩＰＳモードの液晶表示装置に用いられる場合には、光学部材は、偏光板１０の反射型偏光子２０と反対側にｎｘ１＞ｎｙ１＞ｎｚ１を満たす第１の位相差層を有していてもよい。この場合、光学部材は、第１の位相差層のさらに外側（偏光板１０と反対側）に、ｎｚ２＞ｎｘ２＞ｎｙ２を満たす第２の位相差層をさらに有していてもよい。第２の位相差層は、ｎｚ２＞ｎｘ２＝ｎｙ２を満たす、いわゆるポジティブＣプレートであってもよい。第１の位相差層の遅相軸と第２の位相差層の遅相軸とは直交しても平行であってもよい。視野角と生産性を考慮すると、平行であることが好ましい。
　第１の位相差層の面内位相差Ｒｅ１は、好ましくは６０ｎｍ～１４０ｎｍである。第１の位相差層のＮｚ係数Ｎｚ１は、好ましくは１．１～１．７である。第２の位相差層の面内位相差Ｒｅ２は、好ましくは１０ｎｍ～７０ｎｍである。第２の位相差層の厚み方向位相差Ｒｔｈ２は、好ましくは―１２０ｎｍ～―４０ｎｍである。面内位相差Ｒｅは上記で定義したとおりである。厚み方向位相差Ｒｔｈは、Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２－ｎｚ｝×ｄで表される。Ｎｚ係数は、Ｎｚ＝（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）で表される。ここで、ｎｘおよびｎｙは、上記で定義したとおりである。ｎｚは、光学部材（ここでは、第１の位相差層または第２の位相差層）の厚み方向の屈折率である。なお、添え字の「１」および「２」は、それぞれ第１の位相差層および第２の位相差層を表す。
　あるいは、第１の位相差層はｎｘ１＞ｎｚ１＞ｎｙ１を満たす位相差層であってもよい。この場合、第２の位相差層は、ｎｘ２＝ｎｙ２＞ｎｚ２を満たす、いわゆるネガティブＣプレートであることが好ましい。なお、本明細書においては、例えば「ｎｘ＝ｎｙ」は、ｎｘとｎｙが厳密に等しい場合のみならず、ｎｘとｎｙが実質的に等しい場合も包含する。本明細書において「実質的に等しい」とは、液晶表示装置の全体的な光学特性に実用上の影響を与えない範囲でｎｘとｎｙが異なる場合も包含する趣旨である。したがって、本実施形態におけるネガティブＣプレートは、二軸性を有する場合を包含する。
　また例えば、光学部材がＶＡモードの液晶表示装置に用いられる場合には、光学部材は、円偏光板として用いられてもよい。具体的には、光学部材は、偏光板１０の反射型偏光子２０と反対側にλ／４板として機能する第１の位相差層を有していてもよい。この場合、偏光子の吸収軸と第１の位相差層の遅相軸とのなす角は、実質的に４５度または実質的に１３５度であることが好ましい。さらに、この場合には、液晶表示装置は、液晶セルと視認側偏光板との間にλ／４板として機能する位相差層を有することが好ましい。光学部材は、偏光子と第１の位相差層との間にｎｚ２＞ｎｘ２＞ｎｙ２を満たす第２の位相差層をさらに有してもよい。さらに、液晶セルの位相差波長分散値（Ｒｅｃｅｌｌ［４５０］／Ｒｅｃｅｌｌ［５５０］）をαｃｅｌｌとし、第１の位相差層の位相差波長分散値（Ｒｅ１［４５０］／Ｒｅ１［５５０］）をα１としたときに、α１／αｃｅｌｌが０．９５～１．０２であることが好ましい。加えて、第１の位相差層のＮｚ係数は、１．１＜Ｎｚ１≦２．４の関係を満たすことが好ましく、上記第２の位相差層のＮｚ係数は、－２≦Ｎｚ２≦－０．１の関係を満たすことが好ましい。
　また例えば、光学部材がＶＡモードの液晶表示装置に用いられる場合には、光学部材は、直線偏光板として用いられてもよい。具体的には、光学部材は、偏光板１０の反射型偏光子２０と反対側にｎｘ１＞ｎｙ１＞ｎｚ１を満たす第１の位相差層を有していてもよい。第１の位相差層の面内位相差Ｒｅ１は、好ましくは２０ｎｍ～２００ｎｍであり、より好ましくは３０ｎｍ～１５０ｎｍであり、さらに好ましくは４０ｎｍ～１００ｎｍである。第１の位相差層の厚み方向位相差Ｒｔｈ１は、好ましくは１００ｎｍ～８００ｎｍであり、より好ましくは１００ｎｍ～５００ｎｍであり、さらに好ましくは１５０ｎｍ～３００ｎｍである。第１の位相差層のＮｚ係数は、好ましくは１．３～８．０である。
Ｆ．偏光板のセット
　本発明の光学部材は、代表的には、液晶表示装置の視認側と反対側に配置される偏光板（以下、背面側偏光板と称する場合がある）として用いられ得る。この場合、当該背面側偏光板と視認側偏光板とを含む偏光板のセットが提供され得る。視認側偏光板としては、任意の適切な偏光板が採用され得る。視認側偏光板は、代表的には、偏光子（例えば、吸収型偏光子）と、偏光子の少なくとも片側に配置された保護層とを有する。偏光子および保護層は、上記Ｂ項に記載のものが用いられ得る。視認側偏光板は、目的に応じて任意の適切な光学機能層（例えば、位相差層、ハードコート層、アンチグレア層、反射防止層）をさらに有していてもよい。偏光板のセットは、視認側偏光板（の偏光子）の吸収軸と背面側偏光板（の偏光子）の吸収軸とが実質的に直交または平行となるようにして液晶セルのそれぞれの側に配置される。
Ｇ．液晶表示装置
　図４は、本発明の１つの実施形態による液晶表示装置の概略断面図である。液晶表示装置５００は、液晶セル２００と、液晶セル２００の視認側に配置された視認側偏光板１１０と、液晶セル２００の視認側と反対側に配置された背面側偏光板としての本発明の光学部材１００と、光学部材１００の液晶セル２００と反対側に配置されたバックライトユニット３００とを有する。光学部材１００については、上記Ａ項～Ｅ項で説明したとおりである。視認側偏光板については、上記Ｆ項で説明したとおりである。図示例では、視認側偏光板１１０は、偏光子１１と、偏光子の一方の側に配置された保護層１２と、偏光子１１のもう一方の側に配置された保護層１３とを有する。視認側偏光板１１０および光学部材（背面側偏光板）１００は、それぞれの吸収軸が実質的に直交または平行となるようにして配置されている。バックライトユニット３００は、任意の適切な構成が採用され得る。例えば、バックライトユニット３００は、エッジライト方式であってもよく、直下方式であってもよい。直下方式が採用される場合、バックライトユニット３００は、例えば、光源と、反射フィルムと、拡散板とを備える（いずれも図示せず）。エッジライト方式が採用される場合、バックライトユニット３００は、導光板と、ライトリフレクターとをさらに備え得る（いずれも図示せず）。
　液晶セル２００は、一対の基板２１０、２１０’と、当該基板間に挟持された表示媒体としての液晶層２２０とを有する。一般的な構成においては、一方の基板２１０’に、カラーフィルター及びブラックマトリクスが設けられており、他方の基板２１０に、液晶の電気光学特性を制御するスイッチング素子と、このスイッチング素子にゲート信号を与える走査線及びソース信号を与える信号線と、画素電極及び対向電極とが設けられている。上記基板２１０、２１０’の間隔（セルギャップ）は、スペーサー等によって制御できる。上記基板２１０、２１０’の液晶層２２０と接する側には、例えば、ポリイミドからなる配向膜等を設けることができる。
　１つの実施形態においては、液晶層２２０は、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を含む。このような液晶層（結果として、液晶セル）は、代表的には、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの３次元屈折率を示す。なお、本明細書において、ｎｙ＝ｎｚとは、ｎｙとｎｚが完全に同一である場合だけでなく、ｎｙとｎｚとが実質的に同一である場合も包含する。
　このような３次元屈折率を示す液晶層を用いる駆動モードの代表例としては、インプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モード、フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ）モード等が挙げられる。上記ＩＰＳモードは、電圧制御複屈折（ＥＣＢ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｎｅｎｃｅ）効果を利用し、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を、例えば、金属で形成された対向電極と画素電極とで発生させた基板に平行な電界（横電界ともいう）で応答させる。より具体的には、例えば、テクノタイムズ社出版「月刊ディスプレイ７月号」ｐ．８３～ｐ．８８（１９９７年版）や、日本液晶学会出版「液晶ｖｏｌ．２Ｎｏ．４」ｐ．３０３～ｐ．３１６（１９９８年版）に記載されているように、ノーマリーブラックモードでは、液晶セルの電界無印加時の配向方向と一方の側の偏光子の吸収軸とを一致させて、上下の偏光板を直交配置させると、電界のない状態で完全に黒表示になる。電界があるときは、液晶分子が基板に平行を保ちながら回転動作することによって、回転角に応じた透過率を得ることができる。なお、上記のＩＰＳモードは、Ｖ字型電極又はジグザグ電極等を採用した、スーパー・インプレーンスイッチング（Ｓ－ＩＰＳ）モードや、アドバンスド・スーパー・インプレーンスイッチング（ＡＳ－ＩＰＳ）モードを包含する。
　上記ＦＦＳモードは、電圧制御複屈折効果を利用し、電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を、例えば、透明導電体で形成された対向電極と画素電極とで発生させた基板に平行な電界（横電界ともいう）で応答させるものをいう。なお、ＦＦＳモードにおける横電界は、フリンジ電界ともいう。このフリンジ電界は、透明導電体で形成された対向電極と画素電極との間隔を、セルギャップより狭く設定することによって発生させることができる。より具体的には、ＳＩＤ（Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）２００１ Ｄｉｇｅｓｔ，ｐ．４８４－ｐ．４８７や、特開２００２－０３１８１２号公報に記載されているように、ノーマリーブラックモードでは、液晶セルの電界無印加時の配向方向と、一方の側の偏光子の吸収軸とを一致させて、上下の偏光板を直交配置させると、電界のない状態で完全に黒表示になる。電界があるときは、液晶分子が基板に平行を保ちながら回転動作することによって、回転角に応じた透過率を得ることができる。なお、上記のＦＦＳモードは、Ｖ字型電極又はジグザグ電極等を採用した、アドバンスド・フリンジフィールドスイッチング（Ａ－ＦＦＳ）モードや、ウルトラ・フリンジフィールドスイッチング（Ｕ－ＦＦＳ）モードを包含する。
　上記の電界が存在しない状態でホモジニアス配列に配向させた液晶分子を用いる駆動モード（例えば、ＩＰＳモード、ＦＦＳモード）は斜めの階調反転がなく、斜め視野角が広いため、本発明に用いられる正面方向に指向した面光源を用いても斜めからの視認性が優れるという利点がある。
　別の実施形態においては、液晶層２２０は、電界が存在しない状態でホメオトロピック配列に配向させた液晶分子を含む。このような液晶層（結果として、液晶セル）は、代表的には、ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの３次元屈折率を示す。電界が存在しない状態でホメオトロピック配列に配向させた液晶分子を用いる駆動モードとしては、例えば、バーティカル・アライメント（ＶＡ）モードが挙げられる。ＶＡモードは、マルチドメインＶＡ（ＭＶＡ）モードを包含する。
　図５は、ＶＡモードにおける液晶分子の配向状態を説明する概略断面図である。図５（ａ）に示すように、ＶＡモードにおける液晶分子は、電圧無印加時には、液晶分子は基板２１０、２１０’面に略垂直（法線方向）に配向する。ここで、「略垂直」とは、液晶分子の配向ベクトルが法線方向に対して傾いている場合、すなわち、液晶分子がチルト角を有する場合も包含する。当該チルト角（法線からの角度）は、好ましくは１０°以下、さらに好ましくは５°以下、特に好ましくは１°以下である。このような範囲のチルト角を有することにより、コントラストに優れ得る。また、動画表示特性が向上し得る。このような略垂直配向は、例えば、垂直配向膜を形成した基板間に負の誘電率異方性を有するネマチック液晶を配することにより実現され得る。このような状態で光学部材１００を通過して液晶層２２０に入射した直線偏光の光は、略垂直配向している液晶分子の長軸の方向に沿って進む。液晶分子の長軸方向には実質的に複屈折が生じないため入射光は偏光方位を変えずに進み、光学部材１００と直交する透過軸を有する視認側偏光板１１０で吸収される。これにより電圧無印加時において暗状態の表示が得られる（ノーマリブラックモード）。電極間に電圧が印加されると、液晶分子の長軸が基板面に平行に配向する。この状態の液晶分子は、光学部材１００を通過して液晶層に入射した直線偏光の光に対して複屈折性を示し、入射光の偏光状態は液晶分子の傾きに応じて変化する。所定の最大電圧印加時において液晶層２２０を通過する光は、例えばその偏光方位が９０°回転させられた直線偏光となるので、視認側偏光板１１０を透過して明状態の表示が得られる。再び電圧無印加状態にすると配向規制力により暗状態の表示に戻すことができる。また、印加電圧を変化させて液晶分子の傾きを制御して視認側偏光板１１０からの透過光強度を変化させることにより階調表示が可能となる。
　以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。実施例における試験および評価方法は以下のとおりである。また、特に明記しない限り、実施例における「部」および「％」は重量基準である。
（１）反射型偏光子の反射率
　反射型偏光子を、シグマ光機社製４５°直角プリズム（ＢＫ－７）２枚で挟み、積分透過率を分光光度計（日立計測器社製、商品名「Ｕ－４１００」）にて測定した。このとき、入射光源側に偏光子を設置し、入射光が直線偏光となるようにし、および、偏光方向が反射偏光子の透過軸方向と一致するようにして、プリズムで挟まれた反射偏光子を設置した。この測定において、反射偏光子に入射される直線偏光の方向は、反射型偏光子面の法線から、サイドライト配列方向と直交する方向に沿って４５°傾斜した方向と一致する。次に、測定により得られた６５０ｎｍにおける透過率のＴ（６５０）を以下の式に適用し、得られた値を反射偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの光に対する反射率Ｒ（６５０）として定義した。
　　　Ｒ（６５０）＝（１００－Ｔ（６５０））×１．０９
ここで、「１．０９」という数値は、今回用いたプリズムの屈折率（ｎ＝１．５２）と空気の屈折率（ｎ＝１）との差から生じる界面反射２枚分を考慮して、測定値を補正するための係数である。
（２）液晶表示装置の積算照度
液晶表示装置の積算照度は、液晶表示装置を全画面白表示となるようにし、ＡＵＴＲＯＮＩＣ　ＭＥＬＣＨＥＲＳ社製コノスコープにて極角０°～８０°における全方位の輝度を測定し、これらの測定値を角度積分し、算出した。
＜実施例１＞
（第１の位相差層用フィルムの作成）
　環状ポリオレフィン系ポリマーを主成分とする市販の高分子フィルム［オプテス社製、商品名「ゼオノアフィルム　ＺＦ１４－１３０（厚み：６０μｍ、ガラス転移温度：１３６℃）」］を、テンター延伸機を用いて、温度１５８℃で、フィルム幅が元のフィルム幅の３．０倍となるように幅方向に固定端一軸延伸した（横延伸工程）。得られたフィルムは、搬送方向に進相軸を有するネガティブ二軸プレート（３次元屈折率：ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ）であった。このネガティブ二軸プレートの面内位相差は１１８ｎｍ、Ｎｚ係数は１．１６であった。
（第２の位相差層用フィルムの作成）
　スチレン－無水マレイン酸共重合体（ノヴァ・ケミカル・ジャパン社製、製品名「ダイラーク　Ｄ２３２」）のペレット状樹脂を、単軸押出機とＴダイを用いて、２７０℃で押出し、シート状の溶融樹脂を冷却ドラムで冷却して厚み１００μｍのフィルムを得た。このフィルムを、ロール延伸機を用いて、温度１３０℃、延伸倍率１．５倍で、搬送方向に自由端一軸延伸して、搬送方向に進相軸を有する位相差フィルムを得た（縦延伸工程）。得られたフィルムを、テンター延伸機を用いて、温度１３５℃で、フィルム幅が前記縦延伸後のフィルム幅の１．２倍となるように幅方向に固定端一軸延伸して、厚み５０μｍの二軸延伸フィルムを得た（横延伸工程）。得られたフィルムは、搬送方向に進相軸を有するポジティブ二軸プレート（３次元屈折率：ｎｚ＞ｎｘ＞ｎｙ）であった。このポジティブ二軸プレートの面内位相差は２０ｎｍ、厚み位相差Ｒｔｈは－８０ｎｍであった。
（位相差層付偏光板の作成）
　ポリビニルアルコールを主成分とする高分子フィルム［クラレ製、商品名「９Ｐ７５Ｒ（厚み：７５μｍ、平均重合度：２，４００、ケン化度９９．９モル％）」］を水浴中に１分間浸漬させつつ搬送方向に１．２倍に延伸した後、ヨウ素濃度０．３重量％の水溶液中で１分間浸漬することで、染色しながら、搬送方向に、全く延伸していないフィルム（原長）を基準として３倍に延伸した。次いで、この延伸フィルムを、ホウ酸濃度４重量％、ヨウ化カリウム濃度５重量％の水溶液中に浸漬しながら、搬送方向に、原長基準で６倍までさらに延伸し、７０℃で２分間乾燥することにより、偏光子を得た。
　一方、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（コニカミノルタ社製、製品名「ＫＣ４ＵＹＷ」、厚み：４０μｍ）の片面に、アルミナコロイド含有接着剤を塗布し、これを上記で得られた偏光子の片面に両者の搬送方向が平行となるようにロール・トゥー・ロールで積層した。なお、アルミナコロイド含有接着剤は、アセトアセチル基を有するポリビニルアルコール系樹脂（平均重合度１２００、ケン化度９８．５モル％、アセトアセチル化度５モル％）１００重量部に対して、メチロールメラミン５０重量部を純水に溶解し、固形分濃度３．７重量％の水溶液を調製し、この水溶液１００重量部に対して、正電荷を有するアルミナコロイド（平均粒子径１５ｎｍ）を固形分濃度１０重量％で含有する水溶液１８重量部を加えて調製した。続いて、偏光子の反対側の面に、上記アルミナコロイド含有接着剤を塗布した第１の位相差層用フィルムを、これらの搬送方向が平行となるようにロール・トゥー・ロールで積層し、その後５５℃で６分間乾燥させた。乾燥後の積層体の第１の位相差層の表面に、第２の位相差層用フィルムを、アクリル系粘着剤（厚み５μｍ）を介して、これらの搬送方向が平行となるようにロール・トゥー・ロールで積層することにより、位相差層付偏光板（第２の位相差層／第１の位相差層／偏光子／ＴＡＣフィルム）を得た。
（プリズムシート）
　市販のノート型ＰＣ（ＳＯＮＹ社製、商品名「ＶＡＩＯ　ＴｙｐｅＳ」）を分解し、バックライト側のプリズムシートを取り出し、プリズム部と逆側の面に存在している拡散層を酢酸エチルで除去し、拡散層を有しないプリズムシートを本実施のプリズムシートとして準備した。
（光学部材の作成）
　上記で得られた位相差層付偏光板とＳＨＡＲＰ社製４０型ＴＶ（製品名：ＡＱＵＯＳ、品番：ＬＣ４０－Ｚ５）を分解し、バックライト部材から取り出した反射型偏光子とをアクリル系粘着剤を介して貼り合せた。なお、この反射型偏光子は両面に拡散層が付与されていたため、拡散層を除去して用いた。この反射型偏光子一体型偏光板と上記で得られた逆プリズムシートとをアクリル粘着剤（２３μｍ）を介して貼り合わせることにより、図１に示すような偏光板／光拡散層（光拡散粘着剤層）／反射型偏光子／プリズムシートの構成を有する光学部材を得た。なお、プリズムシートの単位プリズムの稜線方向と偏光板の透過軸とは平行となり、偏光板の透過軸と反射型偏光子の透過軸とは平行になるように一体化した。したがって、プリズムシートの単位プリズムの稜線方向と反射型偏光子の反射軸とが直交するように一体化した。このような配置関係において、反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの光に対する反射率Ｒ（６５０）を測定すると、Ｒ（６５０）は８１％であった。
（本発明の光学部材を用いた液晶表示装置の作製）
　ＩＰＳモードの液晶表示装置（Ａｐｐｌｅ社製、商品名「ｉＰａｄ２」）から液晶パネルを取り出し、当該液晶パネルから偏光板等の光学部材を取り除き、液晶セルを取り出した。液晶セルは、その両表面（それぞれのガラス基板の外側）を洗浄して用いた。この液晶セルの上側（視認側）に市販の偏光板（日東電工社製、製品名「ＣＶＴ１７６４ＦＣＵＨＣ」）を貼り付けた。さらに、偏光サングラスをかけて表示装置を見た際の視認性を向上させるために、上記偏光板の上に、λ／４板（カネカ社製、商品名「ＵＴＺ－フィルム＃１４０」）の遅相軸が偏光板の吸収軸と４５°の角度をなすように貼り付けた。さらに、上記で得られた光学部材を、下側（背面側）偏光板として、アクリル粘着剤を介して液晶セルの下側（背面側）に貼り付けて、液晶表示パネルを得た。このとき、それぞれの偏光板の透過軸が互いに直交するように貼り付けた。
　一方、バックライトユニットとして、上記市販のノート型ＰＣ（ＳＯＮＹ社製、商品名「ＶＡＩＯ　ＴｙｐｅＳ」）から取り出したバックライトユニットを用いた。上記で得られた液晶表示パネルにこのバックライトユニットを組み込み、図４に示すような液晶表示装置を作製した。
（プリズムシート別置きの液晶表示装置の作製）
　逆プリズムシートをバックライトユニットに組み込み、上記反射型偏光子一体型偏光板とは別部材として提供したこと以外は上記と同様にして液晶表示装置を作製した。
（評価）
　本発明の光学部材を用いた液晶表示装置の積算照度を測定した。さらに、プリズムシート別置きの液晶表示装置の積算照度を測定し、当該積算照度に対する本発明の光学部材を用いた液晶表示装置の積算照度の比率を算出した。結果を表１に示す。
＜実施例２＞
　プリズムシートの単位プリズムの稜線方向と反射型偏光子の反射軸とが平行となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして、本発明の光学部材を用いた液晶表示装置およびプリズムシート別置きの液晶表示装置をそれぞれ作製した。このような配置関係において、反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの光に対する反射率Ｒ（６５０）を測定すると、Ｒ（６５０）は９４％であった。それぞれの液晶表示装置を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
＜実施例３＞
　液晶モノマー（ＢＡＳＦ社製、商品名「ＬＣ－１０５７」）およびカイラル剤（ＢＡＳＦ社製、商品名「ＬＣ－７５６」）を９２．４：７．６の混合比で溶剤ＣＰＮに３０ｗｔ％ベースで溶解させ、この混合溶液に開始剤（ＢＡＳＦ社製、商品名「イルガキュア９０７」）を上記混合液晶１００重量部に対して３重量部の割合で添加して塗工液を調整した。この塗工液を基材フィルム（東レ社製、商品名「ルミラー　Ｔ－６０」）にワイヤーバー＃１６で塗工し、２分間１２０℃で乾燥させ、３００ｍＪ/ｃｍ２のＵＶ光照射を行い、コレステリック液晶層（Ａ）を有するフィルムを得た。この液晶層（Ａ）の上に、ＬＣ－１０５７とＬＣ－７５６の混合比を９３．９：６．１とした塗工液を作製し、同様の手順で液晶層（Ａ）の上に液晶層（Ｂ）を作製した。同様にして、ＬＣ－１０５７とＬＣ－７５６の混合比が（Ｃ）９５．０：５．０、（Ｄ）９５．７：４．３、（Ｅ）９６．２：３．８の液を作製し、（Ａ）～（Ｅ）の液晶層を有するフィルムを得た。得られたコレステリック液晶フィルムとλ／４板（カネカ社製、商品名「ＵＴＺ－フィルム＃１４０」）を組み合せて、円偏光分離型の反射型偏光子とした。この反射型偏光子を用いたこと以外は実施例２と同様にして、本発明の光学部材を用いた液晶表示装置およびプリズムシート別置きの液晶表示装置をそれぞれ作製した。このような配置関係において、反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの光に対する反射率Ｒ（６５０）を測定すると、Ｒ（６５０）は８３％であった。それぞれの液晶表示装置を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
＜実施例４＞
　特開２００９－２４３１８号公報の実施例１に記載の手順にしたがって、偏光繊維の長手方向に直交する方向の屈折率差が小さく、かつ、偏光繊維の長手方向の屈折率差が大きい偏光繊維を作製し、当該偏光繊維を用いて偏光織布を作製した。この偏光織布を反射型偏光子として用いたこと以外は実施例１と同様にして、本発明の光学部材を用いた液晶表示装置およびプリズムシート別置きの液晶表示装置をそれぞれ作製した。このような配置関係において、反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの光に対する反射率Ｒ（６５０）を測定すると、Ｒ（６５０）は９１％であった。それぞれの液晶表示装置を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
＜比較例１＞
　実施例１で用いた反射型偏光子と類似の構造を持つ反射偏光子を用いたこと、および、プリズムシートの単位プリズムの稜線方向と反射型偏光子の反射軸とが平行となるようにしたこと以外は実施例１と同様にして、本発明の光学部材を用いた液晶表示装置およびプリズムシート別置きの液晶表示装置をそれぞれ作製した。このような配置関係において、反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの光に対する反射率Ｒ（６５０）を測定すると、Ｒ（６５０）は６６％であった。それぞれの液晶表示装置を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
＜比較例２＞
　液晶層の（Ｅ）層を形成せずに（Ａ）～（Ｄ）層を有するコレステリック液晶フィルムを用いたこと以外は実施例３と同様にして反射型偏光子を作製した。この反射型偏光子を用いたこと以外は実施例３と同様にして、本発明の光学部材を用いた液晶表示装置およびプリズムシート別置きの液晶表示装置をそれぞれ作製した。このような配置関係において、反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの光に対する反射率Ｒ（６５０）を測定すると、Ｒ（６５０）は２７％であった。それぞれの液晶表示装置を用いて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、本発明の実施例の光学部材を背面側偏光板として用いた液晶表示装置は、偏光板とプリズムシートとを別置きで用いる場合に比べて液晶表示装置の照度の低下を抑制することができる。
　本発明の光学部材は、液晶表示装置の背面側偏光板として好適に用いられ得る。このような光学部材を用いた液晶表示装置は、携帯情報端末（ＰＤＡ），携帯電話，時計，デジタルカメラ，携帯ゲーム機などの携帯機器、パソコンモニター，ノートパソコン，コピー機などのＯＡ機器、ビデオカメラ，液晶テレビ，電子レンジなどの家庭用電気機器、バックモニター，カーナビゲーションシステム用モニター，カーオーディオなどの車載用機器、商業店舗用インフォメーション用モニターなどの展示機器、監視用モニターなどの警備機器、介護用モニター，医療用モニターなどの介護・医療機器などの各種用途に用いることができる。
　１０　　偏光板
　１１　　偏光子
　１２　　保護層
　１３　　保護層
　２０　　反射型偏光子
　３０　　プリズムシート
　３１　　基材部
　３２　　プリズム部
１００　　光学部材
 

Claims (8)

  1. 　偏光板と反射型偏光子とプリズムシートとをこの順に含み、
    　該反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が７０％以上である、
    　光学部材。
  2. 　前記プリズムシートが、前記反射型偏光子と反対側に凸となる柱状の単位プリズムが複数配列されて構成されている、請求項１に記載の光学部材。
  3. 　前記反射型偏光子の反射軸方向と前記プリズムシートの単位プリズムの稜線方向とが平行である、請求項２に記載の光学部材。
  4. 　前記反射型偏光子の反射軸方向と前記プリズムシートの単位プリズムの稜線方向とが直交している、請求項２に記載の光学部材。
  5. 　前記反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が７０％以上であり、かつ、該反射型偏光子内に４５°で入射した波長４５０ｎｍおよび５５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が７０％以上である、請求項１に記載の光学部材。
  6. 　前記反射型偏光子内に４５°で入射した波長６５０ｎｍの直線偏光に対する反射率が８０％以上である、請求項１に記載の光学部材。
  7. 　背面側偏光板として用いられる請求項１に記載の光学部材と、視認側偏光板とを含む、偏光板のセット。
  8. 　液晶セルと、該液晶セルの視認側に配置された偏光板と、該液晶セルの視認側と反対側に配置された請求項１に記載の光学部材とを有する、液晶表示装置。
     
     
     
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