JP4253472B2 - Polarizing element and surface light source device and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光拡散性及び偏光性を有する偏光素子並びにそれを配設した面光源装置及び透過型又は反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置では、一般にヨウ素系や染料系の吸収型偏光板が使用されている。そのため、表示面の明るさが外光又は照射光などの光源の明るさの半分以下になる。また、液晶パネルの表裏に２枚の前記吸収型偏光板を用いるため、実際は３０〜４０％の明るさに低減する。従って、より高い輝度を得るため、偏光変換して前記欠点を補うという試みがなされている。
【０００３】
偏光変換の方法としては、例えば、偏光ビームスピリッターなどのプリズムによる方法（ASIA DISPLAY '95 PAGE-731参照）や、コレステリック液晶の円偏光の特性を利用した偏光変換法（ASIA DISPLAY '95 PAGE-735参照）等が挙げられる。しかし、プリズムによる方法では、偏光が角度や波長に依存するとともに、軽量性やコンパクト性にも欠ける。コレステリック液晶を用いる場合は、全波長をカバーするには、液晶を螺旋ピッチの異なる多層にする必要があり、液晶の作製が複雑でコストが高い。
【０００４】
特開平７−３３３４２８号公報には、複屈折物質からなる平板状素子とその両面に合成樹脂で構成された光学素子を積層した散乱型偏光シートが開示されている。しかし、このシートは、単一の平板素子（方解石）を用いているので、作製できる大きさが制限され、かつ高価である。
【０００５】
特表平９−５０６９８５号公報には、ポリエステル系樹脂などで構成されたフィルムを多層積層した偏光子を用いた光学表示装置が開示されている。しかし、この偏光子も、何百層の薄い層の積層体を延伸するため、製法が複雑で、かつ高価である。
【０００６】
液晶と高分子との複合体を用いる方法（特開平８−７６１１４号公報、特開平９−２７４１０８号公報、特開平１０−２２１６８８号公報、米国特許第４，６８８，９００号明細書）も知られているが、液晶は高価である。
【０００７】
特開平９−２９７２０４号公報には、高分子に無機散乱粒子を樹脂又は高分子中に分散配列した異方性散乱素子が開示されている。しかし、この素子は散乱粒子を一定方向に配列する場合に、高分子と無機粒子との間に空隙を生じやすく、安定して製造できない。なお、空隙を生じにくい加工方法として、ローラーを使用してカレンダー加工により高分子中の無機粒子を配列しつつ、紫外線硬化を行う方法が採用されているものの、使用する高分子が限定される。
【０００８】
米国特許４，８７１，７８４号明細書には、第１の高分子中に第２の高分子が分散したシートを延伸してミクロボイドを生じさせる方法が開示されている。しかし、分散物の周りに楕円形のミクロボイドを生じさせる方法は、界面の幾何学的構造が様々であるため、シートの偏光特性を制御することが難しい。
【０００９】
特表２０００−５０６９９０号公報には、第１の高分子中に第２の高分子が分散したシートを延伸する方法が開示されている。第１及び第２の高分子の組合せとしては、２，６−ポリエチレンナフタレートと、ポリメチルメタクリレートやシンジオタクチックポリスチレンとの組合せが記載されている。また、相間の接着性を改良するために、少量のナフタレンジカルボン酸を利用できること、ボイドを形成するために、相溶化剤を使用することが記載されている。しかし、第１の高分子中に第２の高分子が分散したシートを延伸すると、前記２つの高分子間の結合力が弱く、延伸に伴って連続相と分散相との間に微量の空隙を生じ、シートを安定して製造できない。また、相溶化剤として、ポリスチレングリシジルメタクリレート相溶化剤を使用する例が記載されているが、末端の急激な粘度の上昇及びゲル化を生じ、安定でかつ外観の平滑性に優れたシートが得られない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、優れた散乱特性及び偏光特性を有する偏光素子を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、ボイド（空隙）を生じることなく、かつ安定して均一な偏光素子を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、簡便で安価な方法で高い輝度を有する面光源装置及び液晶表示装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討の結果、特定の透明樹脂で構成された連続相に、特定の透明樹脂で構成された分散相が粒子状に分散している延伸シートで偏光素子を形成することにより、優れた散乱特性及び偏光特性を有する偏光素子を完成するに至った。
【００１４】
即ち、本発明の偏光素子は、第１の透明樹脂で構成された連続相に、第２の透明樹脂で構成された分散相が粒子状に分散し、分子内の反応基又は相溶化剤の存在によって、両相の間に実質的に空隙が生じることなく、両相が互いに結合している延伸シートで構成された素子であって、
(1) 第１の透明樹脂を構成するポリエステル系樹脂と第２の透明樹脂を構成するエポキシ化スチレン−ジエン−系共重合体、ポリアミド系樹脂、無水カルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びポリウレタン系樹脂から選択された少なくとも一種の透明樹脂との組み合わせ、又は (2) 第１の透明樹脂を構成するポリエステル系樹脂と、第２の透明樹脂を構成するポリスチレン系樹脂、スチレン−ジエン系ブロック共重合体及びポリアミド系樹脂から選択された少なくとも一種と、相溶化剤を構成するエポキシ化されたスチレン−ジエン系共重合体との組み合わせであり、
直線偏光に対する連続相と分散相との屈折率差が、シートの延伸方向と、延伸方向に対して垂直な方向とで異なり、屈折率差が小さい方向の偏光はほぼ透過し、屈折率差が大きい方向の偏光は散乱する特性を有する。前記偏光素子は、主鎖にエポキシ基を有する相溶化剤を含み、かつ連続相と分散相との間に介在する前記相溶化剤により両相の間に実質的に空隙が生じていなくてもよい。前記偏光素子において、延伸方向での連続相と分散相との屈折率差の絶対値が０．１以上、延伸方向に対して垂直な方向での連続相と分散相との屈折率差の絶対値が０．０５以下であり、分散相の長径方向の平均径が０．８〜１０μｍ、短径方向の平均径が０．０５〜０．８μｍ程度であり、分散相の平均アスペクト比が２〜１０００程度であってもよい。前記偏光素子が、相溶化剤を含まない場合、第１の透明樹脂は結晶性ポリエステル系樹脂で構成され、第２の透明樹脂はエポキシ基を主鎖に有するスチレン−ジエン系共重合体で構成されていてもよい。前記ポリエステル系樹脂のヒドロキシル基濃度及び／又はカルボキシル基濃度は５〜３００ミリ当量／kg程度である。前記偏光素子が相溶化剤を含む場合、第１の透明樹脂は結晶性ポリエステル系樹脂で構成され、第２の透明樹脂はポリスチレン、スチレン−ジエン系ブロック共重合体、芳香族ポリアミド系樹脂で構成され、相溶化剤はエポキシ化スチレン−ジエン系ブロック共重合体で構成されていてもよい。前記連続相と分散相との割合（重量比）は、連続相／分散相＝９９／１〜５０／５０、好ましくは９５／５〜６０／４０程度であってもよい。前記分散相と相溶化剤との割合（重量比）は、分散相／相溶化剤＝９９／１〜５０／５０、好ましくは９５／５〜６０／４０程度であってもよい。前記偏光素子は、延伸方向に対して垂直な方向での全光線透過率が８０％以上であり、かつ延伸方向での全光線透過率が７０％以上である透過光に光拡散性と偏光性とを付与する素子であってもよい。前記偏光素子は、延伸方向に対して垂直な方向での全光線透過率が８０％以上であり、かつ延伸方向での全光線透過率が３０〜７０％である素子であって、透過光及び反射光に光拡散性と偏光性とを付与する素子であってもよい。前記偏光素子は、延伸方向に対して垂直な方向での全光線透過率が８０％以上であり、かつ延伸方向での全光線透過率が３０％以下である素子であって、反射光に光拡散性と偏光性とを付与する素子であってもよい。前記偏光素子の厚みは３〜３００μｍ程度である。前記偏光素子において、延伸シートは、ロール圧延により一軸で延伸されていてもよい。前記偏光素子は、さらに、光学的に等方性の透明樹脂層が積層されていてもよい。
【００１５】
本発明には、屈折率がほぼ同じであり、かつ分子内の反応基又は相溶化剤の存在によって互いに結合可能である第１の透明樹脂と第２の透明樹脂とを、溶融混合して成形したシートを、一軸延伸して前記偏光素子を製造する方法も含まれる。
【００１６】
本発明には、管状光源と、この管状光源からの光を側面から入射して平坦な出射面から出射させるための導光部材と、この導光部材の出射光側に配設された前記偏光素子とを備えている面光源装置も含まれる。
【００１７】
本発明には、管状光源と、この管状光源からの光を側面から入射して平坦な出射面から出射させるための導光部材と、この導光部材からの出射光により照明される液晶セルと、前記導光部材と前記液晶セルとの間に配設された前記偏光素子とを備えている透過型液晶表示装置も含まれる。
【００１８】
本発明には、入射光を反射するための反射部材と、入射光及び反射部材からの出射光を偏光するための前記偏光素子と、前記偏光素子と反射部材との間に配設され、反射部材からの出射光により照明される液晶セルとを備えている反射型液晶表示装置も含まれる。
【００１９】
本発明には、入射光を反射するための反射部材と、反射部材からの出射光により照明される液晶セルと、反射部材と液晶セルとの間に配設され、前記反射部材からの出射光を散乱するための前記偏光素子とを備えている反射型液晶表示装置も含まれる。
【００２０】
なお、本明細書において、「シート」とは厚さの如何を問わず、フィルムを含む意味に用いる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
［偏光素子］
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の偏光素子を詳細に説明する。本発明の偏光素子は、第１の透明樹脂で構成された連続相に、第２の透明樹脂で構成された分散相が粒子状に分散している延伸シートで形成されている。
【００２２】
図１は、本発明の偏光素子の一例を示す概略側面図である。図１において、偏光素子は、偏光素子の母体（マトリックス）を形成する連続相１と、そのマトリックス中に存在し、かつ偏光機能を発現する分散相２とで形成されている。連続相１と分散相２との界面３は実質的に空隙が生じることなく、連続相１と分散相２とが結合している。
【００２３】
図２は、本発明の偏光素子の他の例を示す概略側面図である。図２において、偏光素子は、偏光素子の母体（マトリックス）を形成する連続相１と、そのマトリックスの中に存在することで偏光機能を発現する分散相２と、連続相１と分散相２との界面に存在する相溶化剤４とで形成されている。連続相１と分散相２との間に介在する相溶化剤４により、両相の間に実質的に空隙が生じていない。すなわち、相溶化剤４は、連続相１と結合し、かつ水素結合などに起因する親和力により分散相２とも結合している。
【００２４】
連続相及び分散相は透明樹脂で構成され、通常、互いに非相溶又は難相溶である。前記透明樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂（オレフィン系樹脂、ハロゲン含有樹脂、ビニルアルコール系樹脂、ビニルエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース誘導体など）および熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂など）などが挙げられる。好ましい透明樹脂は熱可塑性樹脂である。
【００２５】
オレフィン系樹脂には、例えば、Ｃ_2-6オレフィンの単独又は共重合体（ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体などのポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体などのポリプロピレン系樹脂、ポリ（メチルペンテン−１）、プロピレン−メチルペンテン共重合体など）、Ｃ_2-6オレフィンと共重合性単量体との共重合体（エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体など）などが挙げられる。
【００２６】
ハロゲン含有樹脂としては、ハロゲン化ビニル系樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニルフルオライドなどの塩化ビニル又はフッ素含有単量体の単独重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体などの塩化ビニル又はフッ素含有単量体の共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体などの塩化ビニル又はフッ素含有単量体と共重合性単量体との共重合体など）、ハロゲン化ビニリデン系樹脂（ポリ塩化ビニリデン、ポリビニリデンフルオライド、又は塩化ビニリデン又はフッ素含有ビニリデン単量体と他の単量体との共重合体）などが挙げられる。
【００２７】
ビニルアルコール系樹脂の誘導体には、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体などが含まれる。ビニルエステル系樹脂としては、ビニルエステル系単量体の単独又は共重合体（ポリ酢酸ビニルなど）、ビニルエステル系単量体と共重合性単量体との共重合体（酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−（メタ）アクリル酸エステル共重合体など）などが挙げられる。
【００２８】
（メタ）アクリル系樹脂としては、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸メチルなどのポリ（メタ）アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体、メタクリル酸メチル−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合体（ＭＳ樹脂など）などが挙げられる。好ましい（メタ）アクリル系樹脂には、ポリ（メタ）アクリル酸Ｃ_1-6アルキル、メタクリル酸メチル−アクリル酸エステル共重合体などが含まれる。
【００２９】
スチレン系樹脂には、スチレン系単量体の単独又は共重合体（ポリスチレン、スチレン−α−メチルスチレン共重合体など）、スチレン系単量体と共重合性単量体との共重合体（スチレン−アクリロニトリル共重合体（ＡＳ樹脂）、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体（スチレン−メタクリル酸メチル共重合体など）、スチレン−無水マレイン酸共重合体など）などが挙げられる。
【００３０】
また、スチレン系樹脂には、前記樹脂成分で連続相マトリックスを構成し、このマトリックス樹脂に分散相成分をグラフト又はブロック共重合した重合体も含まれる。
【００３１】
さらに、スチレン系樹脂には、ジエン系単量体と芳香族ビニル系単量体と必要に応じて他の共重合性単量体との共重合体も含まれる。このような共重合体としては、スチレン−ジエン系共重合体が好ましく使用でき、重合形態は、ランダム、ブロック、グラフトのいずれでもよい。スチレン−ジエン系ランダム共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢ樹脂）、スチレン−イソプレン共重合体（ＳＩ樹脂）、水添スチレン−イソプレン共重合体（ＳＥＰ樹脂）、エポキシ化スチレン−ブタジエン共重合体等が例示できる。スチレン−ジエン系ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢ樹脂）やスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ樹脂）等のスチレン−ブタジエン共重合体、水添スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ樹脂）、スチレン−イソプレン共重合体（ＳＩ樹脂）、水添スチレン−イソプレン共重合体（ＳＥＰ樹脂）、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ樹脂）、水添スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ樹脂）、エポキシ化スチレン−ブタジエン共重合体、エポキシ化スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＥＳＢＳ樹脂）等が例示できる。スチレン−ジエン系グラフト共重合体としては、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）などが例示できる。これらのうち、スチレンジエン系ブロック共重合体が好ましい。
【００３２】
ポリエステル系樹脂には、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸とアルキレングリコールとを用いた芳香族ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリアルキレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどのポリアルキレンナフタレートなどのホモポリエステル、アルキレンアリレート単位を主成分（例えば、５０モル％以上、好ましくは７５〜１００モル％、さらに好ましくは８０〜１００モル％）として含むコポリエステルなど）、アジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸を用いた脂肪族ポリエステル、液晶性ポリエステルなどが含まれる。
【００３３】
ポリアミド系樹脂としては、ナイロン４６、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２などの脂肪族ポリアミドや、芳香族ジカルボン酸（テレフタル酸やイソフタル酸等）及び／又は芳香族ジアミン（キシリレンジアミンなど）を含む単量体より得られる芳香族ポリアミド等が挙げられる。芳香族ポリアミドは、例えば、芳香族ジアミンと脂肪族Ｃ_6-12ジカルボン酸との反応により得られるポリアミド［例えば、キシリレンジアミンアジペート（ＭＸＤ−６）など］などであってもよい。ポリアミド系樹脂は、ホモポリアミドに限らずコポリアミドであってもよい。
【００３４】
ポリカーボネート系樹脂には、ビスフェノール類（ビスフェノールＡなど）をベースとする芳香族ポリカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートなどの脂肪族ポリカーボネートなどが含まれる。
【００３５】
セルロース誘導体としては、セルロースエステル類（セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースフタレートなど）、セルロースカーバメート類（セルロースフェニルカーバメートなど）、セルロースエーテル類（アルキルセルロース、ベンジルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース、シアノエチルセルロースなど）が挙げられる。
【００３６】
なお、前記樹脂成分は、必要に応じて、変性（例えば、ゴム変性）されていてもよい。
【００３７】
好ましい熱可塑性樹脂には、オレフィン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが含まれる。また、前記連続相及び分散相を構成する透明樹脂は、結晶性であっても非結晶性であってもよいが、結晶性樹脂と非結晶性樹脂とを組み合わせるのが好ましい。すなわち、連続相及び分散相のうち一方の相（例えば、連続相）を結晶性樹脂で構成し、他方の相（例えば、分散相）を非結晶性樹脂で構成してもよい。
【００３８】
結晶性樹脂としては、オレフィン系樹脂（ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体などのプロピレン含量が９０モル％以上のポリプロピレン系樹脂、ポリ（メチルペンテン−１）など）、ビニリデン系樹脂（塩化ビニリデン系樹脂など）、芳香族ポリエステル系樹脂（ポリアルキレンテレフタレート、ポリアルキレンナフタレートなどのポリアルキレンアリレートホモポリエステル、アルキレンアリレート単位の含有量が８０モル％以上のコポリエステル、液晶性芳香族ポリエステルなど）、ポリアミド系樹脂（ナイロン４６、ナイロン６、ナイロン６６などの短鎖セグメントを有する脂肪族ポリアミドなど）などが例示できる。これらの結晶性樹脂は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００３９】
結晶性樹脂（結晶性ポリプロピレン系樹脂など）の結晶化度は、例えば、１０〜８０％程度、好ましくは２０〜７０％程度、さらに好ましくは３０〜６０％程度である。
【００４０】
非結晶性樹脂としては、例えば、ビニル系重合体［アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ビニルアルコール系樹脂などのビニル系単量体の単独又は共重合体など］、（メタ）アクリル系樹脂［ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体（ＭＳ樹脂）など］、スチレン系樹脂（ポリスチレン、ＳＢ樹脂やＳＢＳ樹脂等のスチレン−ジエン系共重合体、ＡＳ樹脂、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体など）、ポリカーボネート系重合体、非結晶性ポリエステル系樹脂（脂肪族ポリエステル、ジオール成分及び／又は芳香族ジカルボン酸成分の一部が置換されたポリアルキレンアリレートコポリエステル、ポリアリレート樹脂など）、ポリアミド系樹脂（長鎖セグメントを有する脂肪族ポリアミド、非結晶性芳香族ポリアミドなど）、熱可塑性エラストマー（ポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリアミドエラストマー、スチレン系エラストマーなど）などが例示できる。前記非結晶性ポリエステル系樹脂において、ポリアルキレンアリレートコポリエステルとしては、ジオール成分（Ｃ_2-4アルキレングリコール）及び／又は芳香族ジカルボン酸成分（テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸）の一部（例えば、１０〜８０モル％、好ましくは２０〜８０モル％、さらに好ましくは３０〜７５モル％程度）として、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールなどの（ポリ）オキシアルキレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、フタル酸、イソフタル酸、脂肪族ジカルボン酸（アジピン酸など）から選択された少なくとも一種を用いたコポリエステルなどが含まれる。これらの非結晶性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００４１】
連続相を構成する第１の透明樹脂としては、通常、透明で熱安定性の高い樹脂が使用される。好ましい第１の透明樹脂は、溶融特性として流動性の高い結晶性樹脂（すなわち、溶融製膜後の延伸で大きな複屈折を生じる樹脂）である。このような樹脂と分散相を構成する第２の透明樹脂とを組み合わせると、分散相との均一なコンパウンド化が可能である。さらに、連続相を構成する樹脂として融点又はガラス転移温度の高い樹脂（特に、融点の高い結晶性樹脂）を用いると、熱安定性及びフィルム加工性に優れており、溶融製膜によるフィルム化が容易である。第１の透明樹脂としては、ポリエステル系樹脂（特にポリアルキレンアリレート系樹脂）が好ましく、熱安定性の高い結晶性ポリエステル系樹脂（特に結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂などの結晶性ポリアルキレンアリレート系樹脂）が特に好ましい。
【００４２】
分散相を構成する第２の透明樹脂としては、通常、一軸延伸温度などの配向処理温度で容易に変形し、実用的な熱安定性を有する樹脂が使用される。特に、連続相よりも低い融点又はガラス転移温度を有する樹脂を用いると、一軸延伸などの配向処理により分散相粒子のアスペクト比を容易に高めることができる。なお、分散相を構成する樹脂の融点又はガラス転移温度は、前記連続相を構成する樹脂よりも低い場合が多く、例えば、５０〜１８０℃程度、好ましくは６０〜１７０℃程度、さらに好ましくは７０〜１５０℃程度の樹脂であってもよい。
【００４３】
分散相は、連続相との界面において実質的に空隙（ボイド）を生じることなく、連続相と結合している。連続相と分散相との結合態様には、分散相が連続相と直接結合する態様と、分散相が相溶化剤を介して連続相と結合する態様に大別できる。
【００４４】
直接結合する態様としては、(1)連続相及び分散相を形成する樹脂の末端基及び／又は側鎖同士が反応し、化学結合を形成する態様、(2)エステルの交換反応などのように、樹脂の分子鎖の中で、連続相及び分散相を形成する樹脂が交換反応して化学結合を形成する態様等が例示できる。化学反応性を有する官能基をもたない相は、少なくとも前記官能基と反応する末端基や側鎖を有する必要がある。
【００４５】
相溶化剤を含まない場合、第２の透明樹脂は、第１の透明樹脂の官能基の種類に応じて選択できる。例えば、第１の透明樹脂が官能基としてカルボキシル基を有する場合、第２の透明樹脂は、カルボキシル基と反応性の官能基、例えば、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基等の官能基を有するのが好ましい。また、第１の透明樹脂がヒドロキシル基を有する場合、第２の透明樹脂は、ヒドロキシル基と反応性の官能基、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、イソシアネート基等の官能基を有するのが好ましい。さらに、第１の透明樹脂がアミノ基を有する場合、第２の透明樹脂は、アミノ基と反応性の官能基、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、エポキシ基等の官能基を有するのが好ましい。
【００４６】
具体的に、第１の透明樹脂がポリエステル系樹脂の場合、第１の透明樹脂は、通常、カルボキシル基及び／又はヒドロキシル基を有するので、第２の透明樹脂としては、これらの基と反応性の官能基を有する透明樹脂（例えば、エポキシ化スチレン−ジエン系共重合体、ポリアミド系樹脂、無水カルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等）などが好ましい。これらのうち、第１の透明樹脂が結晶性ポリエステル系樹脂であり、第２の透明樹脂がエポキシ基を主鎖に有するスチレン−ジエン系共重合体（例えば、エポキシ化されたスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体やエポキシ化されたスチレン−ブタジエン共重合体等のエポキシ化されたスチレン−ジエン系共重合体など）であるのが好ましい。結晶性ポリエステル系樹脂のカルボキシル基濃度は、通常、０〜３００ミリ当量／kg（例えば、５〜３００ミリ当量／kg）、好ましくは１０〜２００ミリ当量／kg程度である。結晶性ポリエステル系樹脂のヒドロキシル基濃度は、通常、０〜３００ミリ当量／kg（例えば、５〜３００ミリ当量／kg）、好ましくは５〜２００ミリ当量／kg程度である。これに対して、エポキシ化スチレン−ジエン系共重合体のエポキシ当量（ＪＩＳ Ｋ ７２３６）は、例えば、３００〜１０００程度、好ましくは５００〜９００程度、さらに好ましくは６００〜８００程度である。エポキシ基は、シート成形性及び反応性のバランスの点から、側鎖に有するよりも主鎖に有するのが好ましい。
【００４７】
相溶化剤を介して結合する態様では、化学反応性を有する官能基をもつ相溶化剤を用いる。連続相及び分散相の少なくとも一方は、末端基や側鎖が相溶化剤の官能基と反応するのが好ましく、一方だけが相溶化剤の官能基と反応する場合、他方は、相溶化剤と少なくとも親和性を有するのが好ましい。
【００４８】
相溶化剤を含む場合、第１の透明樹脂と第２の透明樹脂との界面は相溶化剤によって結合されるため、第２の透明樹脂は、第１の透明樹脂との接着性を考慮することなく選択できる。相溶化剤としては、第１及び第２の両透明樹脂との反応性を有する官能基を有する相溶化剤を用いるのが好ましい。相溶化剤の官能基と、第１及び第２の透明樹脂の官能基との関係は、前記の第１の透明樹脂の官能基と第２の透明樹脂の官能基との関係と同様である。従って、第２の透明樹脂としては、相溶化剤との反応性や、熱変形性及び熱安定性のバランスに優れた透明樹脂であるポリスチレン系樹脂やスチレン−ジエン系共重合体、ポリアミド系樹脂等が使用できる。これらの第２の透明樹脂の中でも、特にポリスチレン、スチレン−ジエン系ブロック共重合体、芳香族ポリアミド系樹脂等が好ましい。ポリスチレン系樹脂は、屈折率及び透明性が高く、ガラス転移温度も約１００〜１３０℃と高いので、耐熱性に優れる。スチレン−ジエン系共重合体は、軟化温度が比較的高く、延伸温度で容易に変形できる。スチレン−ジエン系共重合体としては、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ樹脂）、スチレン−ブタジエン共重合体（ＳＢ樹脂）等が挙げられる。ＭＸＤ−６などの芳香族ポリアミド系樹脂は、結晶性樹脂なので、耐熱性に優れる。芳香族ポリアミド系樹脂のアミノ基濃度は、通常、０〜３００ミリ当量／kg（例えば、５〜３００ミリ当量／kg）、好ましくは１０〜２００ミリ当量／kg程度である。
【００４９】
相溶化剤としては、連続相および分散相の種類に応じて慣用の相溶化剤から選択でき、例えば、オキサゾリン化合物、変性基（カルボキシル基、酸無水物基、エポキシ基、オキサゾリニル基など）で変性された変性樹脂、ジエン又はゴム含有重合体［例えば、ジエン系単量体単独又は共重合性単量体（芳香族ビニル単量体など）との共重合により得られるジエン系共重合体（ランダム共重合体など）；アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）などのジエン系グラフト共重合体；スチレン−ブタジエン（ＳＢ）ブロック共重合体、水素化スチレン−ブタジエン（ＳＢ）ブロック共重合体、水素化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、水素化（スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン）ブロック共重合体などのジエン系ブロック共重合体又はそれらの水素添加物など］、前記変性基（エポキシ基など）で変性したジエン又はゴム含有重合体などが例示できる。これらの相溶化剤は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００５０】
相溶化剤としては、通常、ポリマーブレンド系の構成樹脂と同じ又は共通する成分を有する重合体（ランダム、ブロック又はグラフト共重合体）、ポリマーブレンド系の構成樹脂に対して親和性を有する重合体（ランダム、ブロック又はグラフト共重合体）などが使用される。
【００５１】
ジエン系単量体としては、共役ジエン、例えば、ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、ピペリレン、３−ブチル−１，３−オクタジエン、フェニル−１，３−ブタジエンなどの置換基を有していてもよいＣ_4-20共役ジエンが挙げられる。共役ジエンは、単独で又は二種以上組み合わせて用いてもよい。これらの共役ジエンのうち、ブタジエン、イソプレンが好ましい。
【００５２】
芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン（ｐ−メチルスチレンなど）、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン類、１，１−ジフェニルエチレンなどが挙げられる。これらの芳香族ビニル単量体のうち、スチレンが好ましい。これらの単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００５３】
なお、変性は、変性基に対応する単量体［例えば、カルボキシル基変性では（メタ）アクリル酸などのカルボキシル基含有単量体、酸無水物基変性では無水マレイン酸、エステル基変性では（メタ）アクリル系単量体、マレイミド基変性ではマレイミド系単量体、エポキシ変性では、グリシジル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基含有単量体］を共重合してもよいが、不飽和二重結合のエポキシ化が好ましい。
【００５４】
好ましい相溶化剤は、主鎖にエポキシ基を有する相溶化剤、特にエポキシ変性芳香族ビニル−ジエン系ブロック共重合体［例えば、エポキシ化されたスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロック共重合体やエポキシ化されたスチレン−ブタジエンブロック共重合体（ＳＢ）等のエポキシ化スチレン−ジエン系共重合体又はエポキシ変性スチレン−ジエン系共重合体］である。エポキシ化芳香族ビニル−ジエン系共重合体は、透明性が高いだけでなく、軟化温度もが約７０℃程度と比較的高く、連続相と分散相との多くの組み合わせにおいて樹脂を相溶化させ、分散相を均一に分散できる。
【００５５】
前記ブロック共重合体は、例えば、共役ジエンブロック又はその部分水素添加ブロックと、芳香族ビニルブロックとで構成できる。エポキシ化ジエン系ブロック共重合体において、前記共役ジエンブロックの二重結合の一部又は全部がエポキシ化されている。
【００５６】
芳香族ビニルブロックと共役ジエンブロック（又はその水素添加ブロック）との割合（重量比）は、例えば、前者／後者＝５／９５〜８０／２０程度（例えば、２５／７５〜８０／２０程度）、さらに好ましくは１０／９０〜７０／３０程度（例えば、３０／７０〜７０／３０程度）であり、通常、５０／５０〜８０／２０程度である。
【００５７】
また、エポキシ化芳香族ビニル−ジエン系共重合体中の芳香族ビニルブロック（スチレンブロックなど）の含有量が６０〜８０重量％程度の共重合体は、屈折率が比較的高く（例えば、約１．５７）、しかも前記分散相の樹脂（非晶性コポリエステルなど）と近似する屈折率を有しているため、分散相樹脂による光散乱性を維持しながら分散相を均一に分散できる。
【００５８】
ブロック共重合体の数平均分子量は、例えば、５，０００〜１，０００，０００程度、好ましくは７，０００〜９００，０００程度、さらに好ましくは１０，０００〜８００，０００程度の範囲から選択できる。分子量分布［重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）］は、例えば、１０以下（１〜１０程度）、好ましくは１〜５程度である。
【００５９】
ブロック共重合体の分子構造は、直線状、分岐状、放射状又はこれらの組み合わせであってもよい。ブロック共重合体のブロック構造としては、例えば、モノブロック構造、テレブロック構造などのマルチブロック構造、トリチェインラジアルテレブロック構造、テトラチェインラジアルテレブロック構造などが例示できる。このようなブロック構造としては、芳香族ジエンブロックをＸ、共役ジエンブロックをＹとするとき、例えば、Ｘ−Ｙ型、Ｘ−Ｙ−Ｘ型、Ｙ−Ｘ−Ｙ型、Ｘ−Ｙ−Ｘ−Ｙ型、Ｘ−Ｙ−Ｘ−Ｙ−Ｘ型、Ｙ−Ｘ−Ｙ−Ｘ−Ｙ型、（Ｘ−Ｙ−)₄Ｓｉ型、（Ｙ−Ｘ−)₄Ｓｉ型などが例示できる。
【００６０】
エポキシ化ジエン系共重合体中のエポキシ基の割合は、特に制限されないが、オキシランの酸素濃度として、例えば、０．１〜８重量％、好ましくは０．５〜６重量％、さらに好ましくは１〜５重量％程度である。エポキシ化ジエン系ブロック共重合体のエポキシ当量（ＪＩＳ Ｋ ７２３６）は、例えば、３００〜１０００程度、好ましくは５００〜９００程度、さらに好ましくは６００〜８００程度であってもよい。
【００６１】
前記エポキシ化ジエン系共重合体は、慣用の方法により製造されたジエン系共重合体（又は部分的に水素添加されたジエン系共重合体）をエポキシ化することにより製造できる。エポキシ化は、慣用のエポキシ化方法、例えば、不活性溶媒中、エポキシ化剤（過酸類、ハイドロパーオキサイド類など）により前記ジエン系共重合体をエポキシ化する方法により得ることができる。エポキシ化ジエン系共重合体の単離又は精製は、適当な方法、例えば、貧溶媒を用いて共重合体を沈殿させる方法、撹拌下、熱水に共重合体を添加し溶媒を留去する方法、直接脱溶媒法などにより行うことができる。
【００６２】
本発明の偏光素子は、直線偏光に対する連続相と分散相との屈折率差が、シートの延伸方向と、延伸方向に対して垂直な方向とで異なる。従って、前記偏光素子は、屈折率差が小さい方向の偏光はほぼ透過し、屈折率差が大きい方向の偏光は散乱する特性を有する。
【００６３】
前記屈折率差について、延伸方向での連続相と分散相との屈折率差の絶対値は０．１以上（例えば、０．１〜０．５）、好ましくは０．１〜０．３、さらに好ましくは０．１〜０．２程度であり、延伸方向に対して垂直な方向での連続相と分散相との屈折率差の絶対値は０．０５以下、好ましくは０．０４以下、さらに好ましくは０．０３以下である。
【００６４】
前記屈折率差の偏光素子において、連続相と分散相とは、製膜時には互いにほぼ同じ屈折率の成分で構成されている。一軸延伸すると一般に連続相の延伸方向での屈折率が著しく増大し、延伸方向に垂直な方向の屈折率は微減する。これに対して、微粒子の分散相は一軸延伸しても、屈折率が一般にあまり変化しない。従って、一軸延伸により、連続相と分散相とは延伸方向に大きく屈折率が相異し、延伸方向に対して垂直な方向はほぼ一致する。これにより、屈折率がほぼ同じ方向の偏光はほぼ透過し、屈折率が異なる方向の偏光は散乱する特性を有する偏光素子が作製される。
【００６５】
すなわち、連続相が延伸によって大きな複屈折が生じるのに対して、分散相は延伸によってラグビーボール状に変形するが、複屈折はあまり変化しない。従って、偏光素子において、延伸方向の連続相と分散相との屈折率は大きくなり、延伸方向に対して垂直方向の連続相と分散相との屈折率はほぼ一致する。また、延伸方向での連続相と分散相との屈折率差が、他の方向での連続相と分散相との屈折率差に比べて大きく異なるのが好ましい。
【００６６】
連続相及び分散相を構成する透明樹脂において、このような屈折率差及び前記化学反応性を満足する透明樹脂の組合せとしては、例えば、次のような組合せが挙げられる。
【００６７】
（１）結晶性ポリエステル系樹脂（例えば、結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂や結晶性ポリエチレンナフタレート系樹脂）と、前記ポリエステル系樹脂と屈折率の近いエポキシ化スチレン−ジエン系共重合体（例えば、エポキシ化ＳＢＳ樹脂、エポキシ化ＳＢ樹脂等）との組合せや、（２）非結晶性ポリエチレンテレフタレート共重合体樹脂と、前記樹脂と屈折率の近いエポキシ化スチレン−ジエン系共重合体（例えば、エポキシ化ＳＢＳ樹脂、エポキシ化ＳＢ樹脂等）との組合せ等が挙げられる。
【００６８】
相溶化剤（エポキシ化ジエン系共重合体など）の屈折率は、分散相を構成する第２の透明樹脂と略同程度（例えば、第２の透明樹脂との屈折率の差が、０〜０．０１程度、好ましくは０〜０．００５程度）であってもよい。
【００６９】
連続相及び分散相を構成する透明樹脂と相溶化剤との好ましい組合せとしては、例えば、結晶性ポリエステル系樹脂（結晶性ポリエチレンテレフタレート系樹脂など）で構成された連続相と、ＳＢＳ樹脂、ＳＢ樹脂、ポリスチレン、メタキシリレンジアミンアジペート（ＭＸＤ−６）等で構成された分散相と、エポキシ化ジエン系共重合体（例えば、エポキシ化ＳＢＳ樹脂、エポキシ化ＳＢ樹脂等）で構成された相溶化剤との組合せなどが挙げられる。
【００７０】
このような屈折率差を有する偏光素子のうち、延伸方向に対して垂直な方向での全光線透過率が８０％以上（例えば、８０〜９９％）、好ましくは８５〜９８％程度であり、かつ延伸方向での全光線透過率が７０％以上（例えば、７０〜９５％）、好ましくは７０〜９０％程度である透過光に光拡散と偏光性とを付与する偏光素子は、吸収型偏光板と類似の性質を有する。従って、吸収型の欠点である片方の偏光の吸収による温度上昇がなく、良好な透過型偏光板類似の散乱型偏光板となる。
【００７１】
延伸方向に対して垂直な方向での全光線透過率が８０％以上（例えば、８０〜９９％）、好ましくは８５〜９８％程度であり、かつ延伸方向での全光線透過率が３０〜７０％、好ましくは３５〜６５％程度である素子であって、透過光及び反射光に光拡散と偏光性とを付与する偏光素子は、前記透過型偏光板類似の散乱型偏光板として使用できるとともに、反射型偏光板と類似の特性を示す。従って、このような偏光素子は、液晶表示の輝度向上シートとしても用いることができる。
【００７２】
延伸方向に対して垂直な方向での全光線透過率が８０％以上（例えば、８０〜９９％）、好ましくは８５〜９８％程度であり、かつ延伸方向での全光線透過率が３０％以下（例えば、１〜３０％）、好ましくは５〜２５％程度である素子であって、反射光に光拡散と偏光性とを付与する偏光素子は、反射型偏光板と類似の特性を示す。従って、このような偏光素子は、液晶表示の輝度向上シートとしても用いることができる。
【００７３】
前記偏光素子において、平行光線透過率（特に延伸方向での平行光線透過率）が１０％以下（例えば、１〜１０％）、好ましくは３〜８％程度である素子は、特に有効な透過型及び反射型偏光板類似の散乱型偏光板となる。なお、平行光線透過率とは、連続相を透過する光線が分散相によって屈折や散乱されることなく、直線的にシートを透過する光線の透過率を意味する。
【００７４】
分散相の長径方向の平均径は、０．８〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍ、さらに好ましくは１．５〜３μｍ程度である。分散相の短径方向の平均径は、０．０５〜０．８μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍ、さらに好ましくは０．２〜０．４μｍ程度である。分散相の平均アスペクト比は、２〜１０００、好ましくは３〜５００、さらに好ましくは５〜１００（特に７〜３０）程度である。分散相は、延伸によって、連続相と相分離し、球状からラグビーボール状の形状となる。延伸による配向加工前の分散相の平均直径は、例えば、０．３〜３μｍ程度であってもよい。
【００７５】
分散相を構成する粒子の配列度としての配向係数は高いほど好ましく、例えば、０．６以上（０．３４〜１程度）、好ましくは０．７〜１程度、さらに好ましくは０．８〜１程度であってもよい。分散相粒子の配向係数が高い程、散乱光に高い異方性を付与できる。
【００７６】
なお、配向係数は、下記式に基づいて算出できる。
【００７７】
配向係数＝（３＜ｃｏｓ²θ＞−１）／２
式中、θは粒子状分散相の長軸とフィルムのＸ軸との間の角度を示し（長軸とＸ軸とが平行の場合、θ＝０゜）、＜ｃｏｓ²θ＞は各分散相粒子について算出したｃｏｓ²θの平均を示し、下記式で表される。
【００７８】
＜ｃｏｓ²θ＞＝∫ｎ（θ）・ｃｏｓ²θ・ｄθ
［式中、ｎ（θ）は、全分散相粒子中の角度θを有する分散相粒子の割合（重率）を示す］。
【００７９】
連続相と分散相との割合（重量比）は、樹脂の種類や溶融粘度、光拡散性などに応じて、例えば、連続相／分散相＝９９／１〜３０／７０（例えば、９５／５〜４０／６０）、好ましくは９９／１〜５０／５０（例えば、９５／５〜５０／５０）、さらに好ましくは９８／２〜６０／４０（例えば、９０／１０〜６０／４０）程度の範囲から選択でき、通常、９９／１〜７５／２５（８０／２０〜６０／４０）程度である。
【００８０】
分散相と相溶化剤との割合（重量比）は、分散相／相溶化剤（重量比）＝９９／１〜５０／５０程度、好ましくは９９／１〜７０／３０程度、さらに好ましくは９８／２〜８０／２０程度の範囲から選択できる。
【００８１】
相溶化剤の割合は、例えば、連続相と分散相との合計１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１５重量部、さらに好ましくは１〜１０重量部程度である。
【００８２】
このような割合で各成分を用いると、予め各成分をコンパウンド化することなく、各成分のペレットを直接的に溶融混練しても、均一に分散相を分散でき、一軸延伸などの配向処理によりボイドが発生するのを防止でき、良好な偏光素子を得ることができる。
【００８３】
より具体的には、例えば、（ａ）連続相として結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂、分散相としてＳＢＳ樹脂、相溶化剤としてエポキシ化ＳＢＳ樹脂を、連続相／分散相（重量比）＝９９／１〜５０／５０（特に８０／２０〜６０／４０）、分散相／相溶化剤（重量比）＝９９／１〜５０／５０（特に９８／２〜８０／２０）の割合で含む樹脂組成物、（ｂ）連続相として結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂、分散相としてポリスチレン、相溶化剤としてエポキシ化ＳＢＳを、連続相／分散相（重量比）＝９９／１〜５０／５０（特に９０／１０〜７０／３０）、分散相／相溶化剤（重量比）＝９９／１〜５０／５０（特に９９.５／０．５〜９０／１０）の割合で含む樹脂組成物、（ｃ）連続相として結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂、分散相としてＭＸＤ−６、相溶化剤としてエポキシ化ＳＢＳを、連続相／分散相（重量比）＝９９／１〜５０／５０（特に９０／１０〜７０／３０）、分散相／相溶化剤（重量比）＝９９／１〜５０／５０（特に９９.５／０．５〜９０／１０）の割合で含む樹脂組成物を用いると、コンパウンド化が容易であり、原材料をフィードするだけで、コンパウンド化しながら溶融製膜でき、一軸延伸してもボイドが発生せず、良好な偏光素子を形成できる。
【００８４】
本発明の偏光素子は、慣用の添加剤、例えば、酸化防止剤、熱安定剤などの安定化剤、可塑剤、帯電防止剤、難燃剤、充填剤、紫外線吸収剤などを含有していてもよい。
【００８５】
本発明の偏光素子の厚みは、３〜３００μｍ、好ましくは５〜２００μｍ（例えば、３０〜２００μｍ）、さらに好ましくは５〜１００μｍ（例えば、５０〜１００μｍ）程度である。
【００８６】
本発明の偏光素子は、単層フィルムであってもよく、その少なくとも一方の面（特に両面）に、光学的特性を損なわない透明樹脂層が積層された積層フィルムであってもよい。透明樹脂層で偏光素子を保護すると分散相粒子の脱落や付着を防止でき、偏光素子の耐傷性や製造安定性を向上できるとともに、その強度や取扱い性を高めることができる。
【００８７】
透明樹脂層の樹脂は、前記連続相又は分散相の構成成分として例示した樹脂から選択できる。好ましい透明樹脂層は、連続相と同系統（特に、同一）の樹脂により形成されている。
【００８８】
耐熱性や耐ブロッキング性を高めるための好ましい透明樹脂には、耐熱性樹脂（ガラス転移温度又は融点が高い樹脂など）、結晶性樹脂などが含まれる。透明樹脂層を構成する樹脂のガラス転移温度又は融点は、前記連続相を構成する樹脂のガラス転移温度又は融点と同程度であってもよく、例えば、１３０〜２８０℃程度、好ましくは１４０〜２７０℃程度、さらに好ましくは１５０〜２６０℃程度であってもよい。
【００８９】
透明樹脂層の合計厚みは、例えば、前記偏光素子と同程度であってもよい。特に、偏光素子層の厚みが３〜３００μｍ程度の場合、透明樹脂層の厚みは３〜１５０μｍ、好ましくは５〜５０μｍ、さらに好ましくは５〜１５μｍ程度から選択できる。
【００９０】
偏光素子の厚みと透明樹脂層の合計厚みとの割合は、例えば、偏光素子／透明樹脂層＝５／９５〜９９／１程度の範囲から選択でき、通常、５０／５０〜９９／１、好ましくは７０／３０〜９５／５程度である。積層フィルムの厚みは、例えば、６〜６００μｍ、好ましくは１０〜４００μｍ、さらに好ましくは２０〜２５０μｍ程度である。
【００９１】
偏光素子の表面には、光学特性を妨げない範囲で、シリコーンオイルなどの離型剤を塗布してもよく、コロナ放電処理してもよい。なお、偏光素子の表面には、フィルムの凹凸部を形成してもよい。このような凹凸部を形成すると、防眩性を付与できる。
【００９２】
［偏光素子の製造方法］
偏光素子は、連続相を構成する第１の透明樹脂中に、分散相を構成する第２の透明樹脂を分散して配向させることにより得ることができる。例えば、第１の透明樹脂と第２の透明樹脂と必要により相溶化剤とを、必要に応じて、慣用の方法（例えば、溶融ブレンド法、タンブラー法など）でブレンドし、溶融混合し、Ｔダイやリングダイなどから押出してフィルム成形することにより、連続相中に分散相を分散できる。溶融温度は、第１及び第２の透明樹脂の融点以上が好ましく、透明樹脂の種類により異なるが、例えば、１５０〜２９０℃、好ましくは２００〜２６０℃程度である。
【００９３】
次に、分散相の配向処理は、例えば、（１）押出成形シートを延伸する方法、（２）押出成形シートをドローしながら製膜してシートを固化し、その後延伸する方法などにより行うことができる。本発明の偏光素子の優れた特質を発現するには、前記溶融製膜により、透明樹脂である連続相に、透明樹脂である分散相を粒子状に分散させたシートを固化し、その後に延伸により配向加工することが好ましい。
【００９４】
シートを延伸により、配向加工することによって、延伸方向での直線偏光に対する連続相と分散相との屈折率差と、延伸方向に対して垂直な方向での直線偏光に対する連続相と分散相との屈折率差とが異なる構造を形成できる。さらに、得られた延伸シートは、屈折率差が小さい方向の偏光はほぼ透過し、屈折率差が大きい方向の偏光は散乱する特性を有する。
【００９５】
延伸は、単純な自由幅一軸延伸であってもよく、一定幅一軸延伸であってもよい。前記一軸延伸法は、特に限定されず、例えば、固化したフィルムの両端を引っ張る方法（引っ張り延伸）、互いに対向する一対のロール（２本ロール）を複数系列（例えば、２系列）並列し、それぞれの２本ロールにフィルムを挿入すると共に、繰入れ側の２本ロールと繰出し側の２本ロールとの間にフィルムを張り渡し、繰出し側の２本ロールのフィルムの送り速度を繰入れ側の２本ロールより速くすることにより延伸する方法（ロール間延伸）、互いに対向する一対のロールの間にフィルムを挿入し、ロール圧でフィルムを圧延する方法（ロール圧延）などが挙げられる。
【００９６】
好ましい一軸延伸方法には、フィルムの量産化が容易な方法、例えば、ロール間延伸、ロール圧延などが含まれ、これらの方法は、二軸延伸フィルムの第１段階の延伸方法や位相差フィルムの製造方法として利用されている。特にロール圧延によれば、非結晶性樹脂のみならず、結晶性樹脂であっても容易に延伸できる。すなわち、通常、樹脂シートを一軸延伸すると、局部的にフィルムの厚みと幅が減少するネックインが発生し易いのに対し、ロール圧延によればネックインを防止でき、フィルムの延伸工程を安定化できる。そして、延伸の前後でフィルム幅の減少が少なく、かつ幅方向の厚みを均一にできるため、フィルムの幅方向において偏光特性を均一化でき、製品の品質を維持しやすく、フィルムの使用率（歩留まり）も向上できる。さらに、延伸倍率を幅広く設定できる。なお、ロール圧延の場合、延伸の前後でフィルム幅を維持できるため、フィルム厚みの減少率の逆数と延伸倍率とが略等しくなる。
【００９７】
ロール圧延の圧力は、例えば、１×１０⁴〜１×１０⁷Ｎ／ｍ（約０．０１〜１０ｔ／ｃｍ）程度、好ましくは１×１０⁵〜１×１０⁷Ｎ／ｍ（約０．１〜１０ｔ／ｃｍ）程度である。
【００９８】
延伸倍率は、幅広い範囲から選択でき、例えば、延伸倍率１．１〜１０倍程度、好ましくは延伸倍率１．３〜５倍程度、さらに好ましくは延伸倍率１．５〜３倍程度であってもよい。ロール圧延は、例えば、厚み減少率（圧下率）０．９〜０．１程度、好ましくは０．７７〜０．２程度、さらに好ましくは０．６７〜０．３３程度で行うことができる。
【００９９】
延伸温度は、延伸成形が可能な限り特には限定されないが、分散相を構成する第２の透明樹脂の融点又はガラス転移温度以上であってもよい。また、連続相を構成する第１の透明樹脂として、第２の透明樹脂よりもガラス転移温度又は融点が高い樹脂（例えば、５〜２００℃程度、好ましくは５〜１００℃程度高い樹脂）を用い、第２の透明樹脂を融解又は軟化しながら一軸延伸すると、連続相を構成する第１の透明樹脂に比べて、分散相を構成する第２の透明樹脂が非常に変形し易いため、分散相粒子のアスペクト比を大きくでき、良好な偏光素子が得られる。好ましい延伸温度は、例えば、５０〜２００℃（特に７０〜１８０℃）程度である。また、ロール圧延の温度は、第１の透明樹脂が結晶性樹脂の場合、樹脂の融点以下であって融点近傍の温度であってもよく、第１の透明樹脂が非結晶性樹脂の場合、ガラス転移温度以下であってガラス転移温度近傍の温度であってもよい。
【０１００】
また、連続相を構成する第１の透明樹脂が結晶性ポリエステル系樹脂の場合、前記結晶性樹脂をほぼ非結晶状態で冷却した後、その結晶化温度よりも３０〜１２０℃（特に５０〜１００℃）程度低い温度で一軸延伸するのが好ましい。この一軸延伸されたシートは好適な拡散偏光特性を示すが、そのシートの耐熱性を向上させるのに、前記結晶化温度以上でほぼ固定長で熱処理し、シートを結晶化することが好ましい。このような処理を施すと、白化することなく、拡散偏光特性を保持又は向上して、さらにシートの耐熱安定性や耐湿安定性を向上することができ、液晶表示装置などの部品として用いることができる。
【０１０１】
なお、前記積層フィルムは、慣用の方法、例えば、共押出成形法、ラミネート法（押出ラミネート法、ドライラミネート法など）などにより、偏光素子層の少なくとも一方の面に透明樹脂層を積層し、前記と同様に配向処理して分散相粒子を配向させることにより得ることができる。
【０１０２】
本発明の偏光素子は、その一軸延伸温度が低く、かつ耐熱性を必要とされる用途に用いる場合には、延伸温度より高い温度で緊張熱処理（シートの長さを保持したままでの熱処理）することにより、偏光特性を維持しながら、耐熱性を付与することができる。
【０１０３】
［面光源装置及び透過型液晶表示装置］
本発明の面光源装置は、管状光源（蛍光管など）と、この管状光源からの光を側面から入射して平坦な出射面から出射させるための導光部材と、この導光部材の出射光側に配設された偏光素子とを備えている。なお、前記面光源装置において、偏光素子は散乱型素子として使用されている。
【０１０４】
図３は、本発明の偏光素子を用いて輝度を向上させた面光源装置を用いた透過型液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。液晶表示装置３０は、管状光源としての蛍光管５と、この蛍光管５の側部に配設され、前記蛍光管５からの光を側面から入射して平坦な出射面から出射させるための導光部材（導光板）７と、この導光板７からの出射光により照明されるＴＮ型液晶セル１０と、前記入射光を反射させる反射部材（反射板）６と、前記導光板７と前記液晶セル１０との間に配設された偏光素子８と、偏光素子を透過した光を拡散させる拡散シート９とを備えている。
【０１０５】
液晶表示装置３０において、蛍光管５からの光は、導光板７を通過し、反射板６で反射され、前記導光板７から出射される。出射した光は、偏光素子８内において、連続相と分散相との屈折率差が小さい方向の偏光がほぼ透過され、屈折率差が大きい方向の偏光が散乱して透過又は反射される。
【０１０６】
反射した光は、再び、導光板７を通過し、反射板６で反射される。そして、この反射により、一部その偏光の向きが９０度回転した光が発生する。この偏光の向きが回転した光は、再び導光板７を通過して偏光素子８に達して透過する。偏光の向きが変わらなかった光は、再度、偏光素子８で反射されるが、反射板６での反射により、再び偏光の向きが９０度回転した光は、偏光素子８を通過する。偏光素子８を通過した光は、拡散シート９によって散乱され、液晶セル１０を照射する。
【０１０７】
従って、蛍光管５からの多くの光は、ほとんど偏光軸を一致させ、偏光素子８から出射するので、液晶セル１０の入射側の吸収型偏光板（図示せず）の偏光軸を、前記の軸と一致させれば、従来では５０％程度しか利用されなかった蛍光管５の光を、それ以上の効率で用いることができる。
【０１０８】
この用途に用いる本発明の偏光素子は、連続相と分散相との屈折率差が小さい方向の全光線透過率は８０％以上であり、大きい方向の全光線透過率が３０〜７０％又はそれ以下（好ましくは３０％以下）の透過性の反射拡散偏光性を有する透過型液晶表示装置に用いるのが好ましい。本発明の偏光子の輝度向上効果は、通常用いられている、導光板／拡散板／プリズムシートの上に積層しても効果がある。
【０１０９】
［反射型液晶表示装置］
本発明の反射型液晶表示装置は、本発明の偏光素子と反射板との間に液晶セルが配設されていてもよく、液晶セルと反射板との間に本発明の偏光素子が配設されていてもよい。これらの装置のうち、液晶セルと反射板との間に前記偏光素子が配設された反射型液晶表示装置が好ましい。
【０１１０】
図４は本発明の偏光素子を用いて輝度を向上させた反射型液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。反射型液晶表示装置４０は、外光１２を反射するための反射部材（反射板）６と、反射板６からの出射光により照明される（反射型液晶装置用）ＴＮ型液晶セル１０と、外光１２を液晶セル１０に導くための吸収型偏光板１１と、反射板６と液晶セル１０との間に配設され、反射板６からの出射光を散乱するための偏光素子８とを備えている。
【０１１１】
反射型液晶表示装置４０において、吸収型偏光板１１に入射した外光１２のうち、偏光板と偏光軸の一致する光のみが透過されて、液晶セル１０に到達する。液晶セル１０に入射した光は、偏光方向を回転して、偏光素子８に到達する。
【０１１２】
液晶セルの表示を暗表示とする場合には、液晶セル１０を通過した外光１２の偏光方向を、偏光素子８の連続相と分散相との屈折率差が小さい方向に一致させるように、偏光素子８を配置する。吸収型偏光板１１を通過した偏光は再び偏光素子８を通過し、液晶セル１０で偏光の向きを回転され、吸収型偏光板１１の偏光軸と直行する方向となるので、暗表示となる。
【０１１３】
一方、液晶セルの表示を明表示とする場合には、液晶セル１０を通過した外光１２の偏光方向を、偏光素子８の連続相と分散相との屈折率差が大きい方向に一致させるように、偏光素子８を配置する。吸収型偏光板１１に入射した外光１２のうち、偏光板１１と偏光軸の一致する光のみが液晶セル１０に透過され、液晶セル１０で偏光方向を回転しないで、偏光素子８に到達する。偏光素子８に入射した偏光は、反射方向又は透過方向に散乱される。透過方向に散乱された光は反射板６で反射され、すでに偏光素子８により散乱された光と合体して吸収型偏光板１１に到達し、そのまま透過する。この透過光は、偏光子８により充分に散乱されているので、視野角依存性の少ない良好な白表示を示す。
【０１１４】
図５は本発明の偏光素子を用いて輝度を向上させた反射型液晶表示装置の他の一例を示す概略断面図である。反射型液晶表示装置５０は、反射板６からの出射光により照明される反射型液晶装置用液晶セル１４と、外光を反射するための反射部材（反射板）６と、液晶セル１４と反射板６との間に配設された１／４波長板１３と、１／４波長板１３と液晶セル１４との間に配設され、反射板６からの出射光を散乱するための偏光素子８とを備えている。なお、前記液晶セル１４は、２色性色素を含むタイプの液晶である。
【０１１５】
反射型液晶表示装置５０において、液晶セル１４は、電圧無印加状態では、液晶分子は液晶の配向処理方向（液晶セルのガラス基板に平行な方向）に配向し、２色性色素も同様に配向する。液晶セル１４に入射した外光１２のうち、２色性色素分子の長軸方向に対して平行な直線偏光成分は、２色性色素により吸収される。また、２色性色素分子の長軸方向に対して垂直な方向の直線偏光成分は、液晶セル１４を通過し、偏光素子８に入射する。この通過する直線偏光の向きを、偏光素子８の連続相と分散相との屈折率差が小さい方向に一致させるように、偏光素子８を配置すると、偏光素子８を出射した偏光は、１／４波長板（位相差板）１３により円偏光になる。さらに、その円偏光は、反射板６で反射され、その円偏光の向きを回転し、再び１／４波長板１３に入射して、もとの直線偏光の向きを９０度回転して、再度、偏光素子８に入射する。入射した光は、偏光素子８の連続相と分散相との屈折率差が大きい方向の偏光となり、２色性色素の分子の長軸方向に平行な直線偏光として散乱され、液晶セル１４において２色性色素により吸収されるので、液晶セル１４の表示は良好な黒表示となる。
【０１１６】
一方、液晶セル１４は、電圧印加状態では、液晶分子がガラス基板に対し垂直に配向し、２色性色素も同様に配向する。入射した外光１２は、２色性色素を含む液晶セル１４の２色性色素によって吸収されずに液晶セル１４を通過し、偏光素子８に入射する。入射した光は、偏光素子８において、連続相と分散相との屈折率差が小さい方向の偏光はそのまま通過するが、これに直角な方向の偏光は散乱される。次に、偏光素子を出射した偏光は、１／４波長板１３で円偏光となり、反射板６で反射する。反射した光は、前記円偏光の向きが逆周りとなり、再び１／４波長板１３に入射する。入射光のうち、連続相と分散相との屈折率差が小さい方向の偏光はそのまま通過し、円偏光になった偏光は９０度回転し、偏光子８により散乱される。従って、２色性色素を含む液晶セル１４を通過した光は、すべて散乱された反射光となるため、良好な白色表示を実現できる。
【０１１７】
本発明の偏光素子を用いると、透過光及び反射光に高い散乱性と偏光性を付与できるため、液晶表示画面の視認性を向上できる。特に、面積の大きな液晶表示面であっても、全体に亘り明るく表示できる。そのため、透過型又は反射型液晶表示装置は、例えば、パーソナルコンピューター（パソコン）、ワードプロセッサー、液晶テレビ、携帯電話、時計、電卓などの電気製品の表示部に幅広く利用できる。特に、携帯型情報機器の液晶表示装置に好適に利用できる。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明によれば、簡便な方法で、優れた散乱特性及び偏光特性を有する偏光素子が得られる。また、ボイド（空隙）を生じることなく、安定して均一な偏光素子が得られる。さらに、本発明の偏光素子を用いると、簡便で安価に高い輝度を有する面光源装置や、透過型又は反射型液晶表示装置が得られる。
【０１１９】
【実施例】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。実施例及び比較例で製造した原反シート及び延伸シートの条件、及び実施例及び比較例で製造した偏光素子の偏光特性の測定方法を以下に示す。
【０１２０】
［実施例及び比較例の原反シート及び延伸シート］
実施例及び比較例の原反シートの製造に関する処方及びコンパウンド、製膜法について、表１に示す。得られた原反シートの一軸延伸及び熱処理条件について表２に示す。分散粒子の形状及び屈折率の異方性について表３及び表４に示す。なお、分散粒子の形状は透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ；オスミウム酸により染色した）によりそのシートの断面を観察した。
【０１２１】
【表１】

【０１２２】
なお、表１中の略号の内容を以下に示す。
【０１２３】
Ｃ：コンパウンド性（○が良好で、×が不良）
Ｔ：シート厚み（μｍ）
性状：シート性状
ＰＥＴ１：結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂、東洋紡（株）製、ＬＭ５６５、ＩＶ（固有粘度）値０．７５
ＰＥＴ２：結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂、三菱化学（株）製、ＧＭ３３０、ＩＶ値０．６５
ＥＳＢＳ：エポキシ化ジエン系ブロック共重合体、ダイセル化学工業（株）製、エポフレンドＡＴ２０２、スチレン／ブタジエン＝７０／３０（重量比）、エポキシ当量７５０、屈折率約１．５７
ＳＢＳ：ＳＢＳ系ブロック共重合体、旭化成（株）製、アサフレックス８１０、スチレン／ブタジエン＝７０／３０（重量比）、屈折率１．５７
ＭＸＤ−６：ポリキシリレンジアミンジアジペート樹脂、三菱ガス化学（株）製、ＭＸナイロンＮ−ＭＸＤ６
ＰＳ：ポリスチレン樹脂、グランドポリマー（株）製、ＰＳ＃３０
【０１２４】
【表２】

【０１２５】
なお、表２中、ＴＥは引張試験機による延伸を示す。
【０１２６】
【表３】

【０１２７】
【表４】

【０１２８】
なお、表３及び表４中の略号の内容を以下に示す。
【０１２９】
Ｓ：分散相の微粒子の大きさ
Ｎ：屈折率
ΔＮ：Ｎ(連続相)−Ｎ(分散相)
Ｄ平行：延伸方向
Ｄ垂直：延伸方向に対して垂直な方向。
【０１３０】
［偏光特性１］
偏光測定装置（ＮＩＰＰＯＮ ＤＥＮＳＨＯＫＵ（株）製、ＮＤＨ−３００Ａ）を用いて、その光源側に吸収型偏光板を挿入し、光源を鉛直方向に偏光する直線偏光のみにして実施例及び比較例の偏光素子を挿入して、偏光素子の偏光に対する全光線透過率、平行光線透過率、拡散光線透過率、全光線反射率（全光線反射率＝１−全光線透過率で計算した）を測定した。測定は、連続相と分散相との屈折率差が小さい方向を前記吸収型偏光板に一致させた場合と、連続相と分散相との屈折率差が大きい方向を前記吸収型偏光板に一致させた場合とについて測定し、散乱型の偏光特性を表５及び表６に示した。
【０１３１】
【表５】

【０１３２】
【表６】

【０１３３】
なお、表５及び表６中の略号の内容を以下に示す。
【０１３４】
Ｄ平行：延伸方向
Ｄ垂直：延伸方向に対して垂直な方向。
【０１３５】
［偏光特性２］
偏光に対する散乱特性Ｆ（θ）は、光学系偏光測定装置（大塚電子（株）製、ＲＥＦ５０００）を用い、実施例５及び比較例２のサンプルを測定した。前記測定装置を用いた偏光特性の測定方法を示す概略模式図を図６に示す。光源１５から出射した照射光１６は、非球面ミラー１８で反射して、サンプル１７に照射して散乱し、その散乱光１９を二次元ＣＣＤカメラ２０で測定する。このようにして、光学系測定装置６０で透過の散乱特性と反射の散乱特性とを、求めることができる。この装置を用いて実施例５の偏光素子の偏光特性を測定した全方位散乱特性を図１２〜図１５に示す。また、図１２〜図１５における散乱角０度の直進及び反射強度を表７に示す。
【０１３６】
【表７】

【０１３７】
なお、表７中の略号の内容は以下の通りであり、表中の値は相対値である。
【０１３８】
Ｄ平行：入射偏光を強く散乱又は反射する方向
Ｄ垂直：入射偏光をほとんど透過する方向。
【０１３９】
実施例１
連続相を構成する透明樹脂としてＰＥＴ１（結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂）７０重量部と、分散相を構成する透明樹脂としてＥＳＢＳ（エポキシ化ジエン系ブロック共重合体樹脂）３０重量部とを用いた。ＰＥＴ１は１４０℃で４時間乾燥し、水分を充分に除去した後、７０℃で乾燥を維持した。ＥＳＢＳは７０℃で約４時間乾燥した。両者をドラム型ミキサーで混合し、二軸押出機を用いて、約２７０℃で溶融混練し、ペレットを作製した。このペレットを乾燥し、単軸押出機、Ｔダイ及びロール冷却引取機を用いて、約２７０℃で溶融押出を行い、Ｔダイからドロー比約２倍、ロール表面温度約４０℃の条件で、厚み約４００μｍ、幅約１０ｃｍの原反シートを作製した。得られたシートはほぼ透明であり、ＰＥＴ１は結晶化せずに過冷却されていた。ＤＳＣ測定で確認したところ、１２０℃近辺で結晶化の発熱ピークが確認された。透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ；オスミウム酸により染色した）によりそのシートの断面を観察した結果（１００００倍）を図７に示す。図７に示すように、分散相が略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．５μｍであった。
【０１４０】
得られたシートを、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。その結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。前記と同様の方法で、その延伸されたシートの断面を観察した結果（１００００倍）を図８に示す。図８に示すように、分散相が略球状からラグビーボール状に変形してほぼ均一に分散し、延伸方向の長さ（長径）は約２μｍ、延伸方向に対して垂直な方向の長さ（短径）は約０．２５μｍであった。この偏光特性を示すシートを［偏光特性１］の方法により、全光線透過率、平行光線透過率、拡散光線透過率、全光線反射率を測定し、表５に示す。
【０１４１】
比較例１
分散相を構成する樹脂としてＳＢＳ（ＳＢＳ系ブロック共重合体）３０重量部を用いる以外は実施例１と同様にして、両樹脂を乾燥した。さらに、実施例１と同様にして二軸押出機で溶融混練しようとしたが、安定してペレットを作製できなかった。前記ペレットを乾燥し、単軸押出機により溶融し、原反シートを作製しようとしたが製膜性が良好でなく、原反シートは得られなかった。そこで、不完全なシートをプレス機で熱融解して、厚み約４００μｍの原反シートを作製した。得られたシートは透明であり、結晶性ポリエチレンテレフタレートは結晶化せずに過冷却されていた。ＤＳＣ測定で確認したところ、１２０℃近辺で結晶化の発熱ピークが確認された。実施例１と同様にそのシートの断面を観察したところ、分散相が、略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．６μｍであった。得られたシートを、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。この結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られたが、空隙を生じ不均一に白化していた。実施例１と同様にその延伸されたシートの断面を観察したところ、分散相が、略球状からラグビーボール状に変形し、延伸方向の長さ（長径）は約２．１μｍ、延伸方向に対して垂直な方向の長さ（短径）は約０．２７μｍであったが、その周辺に連続相との境界でボイドを生じていた。得られたシートの偏光特性を表５に示す。
【０１４２】
実施例２
分散相を構成する透明樹脂としてＳＢＳ（ＳＢＳ系ブロック共重合体）２５重量部を用い、そして相溶化剤としてＥＳＢＳ（エポキシ化ジエン系ブロック共重合体）５重量部を用いる以外は実施例１と同様にして、３種の樹脂を乾燥した。実施例１と同様に３種の樹脂を二軸押出し機で溶融混練し、単軸押出機で厚み約４００μｍ、幅約１０ｃｍの原反シートを作製した。実施例１と同様に得られたシートはほぼ透明であり、ＰＥＴ１は結晶化せずに過冷却されていた。実施例１と同様に、その原反シートの断面を観察したところ、分散相が、略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．４μｍであった。
【０１４３】
得られたシートを、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。この結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。実施例１と同様にその延伸されたシートの断面を観察したところ、分散相が、略球状からラグビー状に変形してほぼ均一に分散し、延伸方向の長さ（長径）は約１．８μｍ、延伸方向に対して垂直な方向の長さ（短径）は約０．２０μｍであった。また、比較例１のような空隙は生じていなかった。得られたシートの偏光特性を表５に示す。
【０１４４】
比較例２
市販の反射型偏光板（３Ｍ（株）製、Ｄ−ＢＥＦ）の偏光特性を、実施例１と同様に測定し、全光線透過率、平行光線透過率、拡散光線透過率、全光線反射率を表５に示した。
【０１４５】
比較例３
実施例１で製造した原反シートを１３０℃の温度で一軸延伸した。原反シートが結晶化したため、一軸延伸の途中で破断したので、偏光特性を有するシートを得ることはできなかった。
【０１４６】
実施例３
実施例１で得られた偏光特性を示すシートを、一軸延伸装置で、そのシートの上下両端を保持し、１５０℃に温度上昇して、２分間の熱処理を行って室温に冷却した。この熱処理されたシートは偏光特性を保持していた。そして、１２０℃のオーブンに１時間投入しても収縮はなく、偏光特性も維持していた。得られたシートの偏光特性を表５に示す。
【０１４７】
実施例４
乾燥した２種の樹脂をドラム型ミキサーで混合し、二軸押出し機を用いて、約２７０℃で溶融混練し、ペレットを作製した。このペレットを乾燥し、単軸押出機、Ｔダイ及びロール冷却引取機を用いて、約２７０℃で溶融押出を行い、Ｔダイからのドロー比約２倍、ロール表面冷却温度約４０℃の条件で、厚み約３９０μｍ、幅約３０ｃｍの原反シートを作製する以外は実施例１と同様にして原反シートを作製した。このシートは実施例１とほぼ同じ透明性を有していた。実施例１と同様にそのシートの断面を観察したところ、分散相が、略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．５μｍであった。このシートをロール圧延［温度８０℃、圧延比率２倍（厚み減少率ほぼ１／２）、幅の減少率約３％］により一軸延伸し、１８０μｍ厚みのフィルムを得た。このロール圧延されたシートは偏光特性を示していた。実施例１と同様にその圧延されたシートの断面を観察したところ、分散相が、略球状からラグビー状に変形してほぼ均一に分散し、延伸方向の長さ（長径）は約１．６μｍ、延伸方向に対して垂直な方向の長さ（短径）は約０．２３μｍであった。得られたシートの偏光特性を表５に示す。
【０１４８】
実施例５
実施例４の偏光特性を示すシートを４周とも固定して１５０℃で２分間熱処理した。この熱処理されたシートは偏光特性を保持していた。そして、１２０℃のオーブンに１時間投入しても収縮はなく、偏光特性も維持していた。この偏光子を図６に示す測定装置で反射及び透過の偏光特性を測定した結果を、図１２〜１５に示した。図１２は、入射偏光が圧延方向に平行な方向（連続相と分散相との屈折率差が大きく、散乱する方向）で、反射する偏光の方位分布を示す図である。図１３は、入射偏光が圧延方向に平行な方向で、透過する偏光の方位分布を示す図である。図１４は、入射偏光が圧延方向に対して垂直な方向（連続相と分散相との屈折率差が小さい方向）で、反射する偏光の方位分布を示す図である。図１５は、入射偏光が圧延方向に対して垂直な方向で、反射する偏光の方位分布を示す図である。特に、図１２に示すように、偏光子が散乱する方向の偏光は反射の場合も広い角度に散乱している。また、図１５に示すように、連続相と分散相との屈折率差が小さい方向で、偏光子が透過する方向の偏光は単純に強い強度でやや小さい角度に散乱しながら透過している。また、表７に図１２〜１５の散乱角０度（直進及び正反射）の反射強度を示す。なお、表７には、比較例２の反射型偏光素子の値も示す。実施例５の偏光素子は、特に偏光を透過する場合も、反射する場合も強く散乱している。得られたシートの偏光特性を表５に示す。
【０１４９】
実施例６
延伸による配向加工により偏光特性を発現する層（１）と、この層の少なくとも一方の面に延伸前に積層され、延伸により偏光特性を発現しない透明樹脂層（２）とで構成された偏光素子を製造するため、偏光特性を発現する層（１）の原材料として実施例１と同じ材料を使用し、表面層の透明樹脂層（２）として連続相のＰＥＴ１を使用した。実施例１と同様に偏光特性を発現する層（１）の原料として２種の樹脂を単軸押出し機で混練（コンパウンド）した。さらに、多層用押出機で偏光特性を発現する層（１）は約２７０℃で溶融し、両表面層（２）は約２８０℃で溶融し、Ｔダイからドロー比約１．９倍で、表面温度４０℃の冷却ドラムに対して押出し、中心層（１）３００μｍの両面に、表面層（２）（透明樹脂層）７０μｍを積層し、三層構造の積層シート（厚み４４０μｍ）を作製した。実施例４と同様に、前記シートをロール圧延［温度８０℃、圧延比率２倍（厚み減少率ほぼ１／２）、幅の減少率約３％］により一軸延伸し、約１９０μｍ厚みのフィルムを得た。このロール圧延されたシートは偏光特性を示していた。得られたシートの偏光特性を表５に示す。
【０１５０】
実施例７
分散相を構成する樹脂として、ＳＢＳ系樹脂の代わりにＭＸＤ−６（ポリキシリレンジアミンアジペート樹脂）２５重量部を用いる以外は実施例２と同様にして、単軸押出し機で溶融混練し、単軸押出機で厚み約４００μｍ、幅約１０ｃｍの原反シートを作製できた。得られた原反シートは透明であり、結晶性ポリエチレンテレフタレートは結晶化せずに過冷却されていた。ＤＳＣ測定で確認したところ、１２０℃近辺で結晶化の発熱ピークが確認された。実施例１と同様にして、そのシートの断面を観察したところ、分散相が、略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．４５μｍであった。このシートを、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。この結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。実施例１と同様にその延伸されたシートの断面を観察したところ、分散相が、略球状からラグビーボール状に変形してほぼ均一に分散し、延伸方向の長さ（長径）は約１．７μｍ、延伸方向に対して垂直な方向の長さ（短径）は約０．２１μｍであった。また、空隙は生じていなかった。得られたシートの偏光特性を表５に示す。
【０１５１】
比較例４
相溶化剤であるＥＳＢＳを用いず、ＭＸＤ−６を３０重量部用いる以外は実施例７と同様にして、単軸押出し機で混練（コンパウンド）したところ、安定した製膜はできなかった。そこで、不完全なシートを比較例１のように、プレス機で熱融解して、厚み約４００μｍの原反シートを作製した。得られたシートは透明であり、ＰＥＴ１は結晶化せずに過冷却されていた。ＤＳＣ測定で確認したところ、１２０℃近辺で結晶化の発熱ピークが確認された。実施例１と同様にそのシートの断面を観察したところ、分散相が、略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．４５μｍであった。得られたシートを、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。その結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られたが、空隙を生じ不均一に白化していた。実施例１と同様にその延伸されたシートの断面を観察したところ、分散相が、略球状からラグビー状に変形して分散し、延伸方向の長さ（長径）は約２．０μｍ、延伸方向に対して垂直な方向の長さ（短径）は約０．２８μｍであったが、その周辺に連続相との境界でボイドを生じていた。得られたシートの偏光特性を表５に示す。
【０１５２】
実施例８
実施例７で得られた偏光特性を示すシートを実施例５と同様に４周とも固定して１５０℃で２分間熱処理した。この熱処理されたシートは偏光特性を保持していた。そして、１２０℃のオーブンに１時間投入しても収縮はなく、偏光特性も維持していた。得られたシートの偏光特性を表５に示す。
【０１５３】
実施例９
原反シートの厚みを約２００μｍとする以外は実施例１と同様にして幅約１０ｃｍの原反シートを作製した。得られた原反シートを、実施例１と同様にして、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。その結果、厚み約７０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。得られたシートの偏光特性を表６に示す。
【０１５４】
実施例１０
原反シートの厚みを約６００μｍとする以外は実施例１と同様にして幅約１０ｃｍの原反シートを作製した。得られた原反シートを、実施例１と同様にして、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。その結果、厚み約２００μｍの偏光特性を示すシートが得られた。得られたシートの偏光特性を表６に示す。
【０１５５】
実施例１１
原反シートを引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率３倍に延伸する以外は実施例１と同様にしてシートを得た。この結果、厚み約１７０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。得られたシートの偏光特性を表６に示す。
【０１５６】
比較例５
原反シートを引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率１．５倍に延伸する以外は実施例１と同様にしてシートを得た。その結果、厚み約３００μｍのシートが得られたが、このシートはほとんど偏光特性を示さなかった。その結果を表６に示す。
【０１５７】
実施例１２
原反シートを引っ張り試験機で６０℃で延伸する以外は実施例１と同様にしてシートを得た。その結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。得られたシートの偏光特性を表６に示す。
【０１５８】
実施例１３
原反シートを引っ張り試験機で１１０℃で延伸する以外は実施例１と同様にしてシートを得た。この結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。得られたシートの偏光特性を表６に示す。
【０１５９】
実施例１４
連続相を構成する樹脂としてＰＥＴ１を８５重量部と、分散相を構成する樹脂としてＥＳＢＳ１５重量部とを用いる以外は実施例１と同様にして、厚み約４００μｍ、幅約１０ｃｍの原反シートを作製した。得られたシートはほぼ透明であり、ＰＥＴ１は結晶化せずに過冷却されていた。その原反シートの断面を観察したところ、分散相が、略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．２５μｍであった。得られたシートを、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。その結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。得られた延伸シートの断面を観察したところ、分散相が、略球状からラグビーボール状に変形してほぼ均一に分散し、延伸方向の長さ（長径）は約１．０μｍ、延伸方向に対して垂直な方向の長さ（短径）は約０．１３μｍであり、空隙は生じていなかった。得られたシートの偏光特性を表６に示す。
【０１６０】
実施例１５
連続相を構成する樹脂としてＰＥＴ１を５５重量部と、分散相を構成する樹脂としてＥＳＢＳを４５重量部とを用いる以外は実施例１と同様にして、厚み約４００μｍ、幅約１０ｃｍの原反シートを作製した。得られたシートはほぼ透明であり、ＰＥＴ１は結晶化せずに過冷却されていた。その原反シートの断面を観察したところ、分散相が、略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．７５μｍであった。得られたシートを、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。その結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。得られた延伸シートの断面を観察したところ、分散相が、略球状からラグビーボール状に変形してほぼ均一に分散し、延伸方向の長さ（長径）は約３．０μｍ、延伸方向に対して垂直な方向の長さ（短径）は約０．３５μｍであり、空隙は生じていなかった。得られたシートの偏光特性を表６に示す。
【０１６１】
比較例６
ＥＳＢＳの代わりにＳＢＳ４５重量部を用いる以外は実施例１５と同様にしてコンパウンドしたところ、安定したコンパウンドはできなかった。そこで、不完全な混連物をプレス機で熱融解して、厚み約４００μｍの原反シートを作製した。その原反シートの断面を観察したところ、分散相が、略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．７０μｍであった。その原反シートを、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸したところ、延伸途中で破断し、偏光特性を有するシートは得られなかった。
【０１６２】
実施例１６
連続相を構成する樹脂としてＰＥＴ２（結晶性ポリエチレンテレフタレート樹脂）７０重量部と、分散相を構成する樹脂としてはＰＳ（ポリスチレン樹脂）２５重量部、そして相溶化剤としてＥＳＢＳ（エポキシ化ジエン系ブロック共重合体）５重量部とを用いた。ＰＥＴ２は１４０℃で４時間乾燥し、水分を充分に除去した後、７０℃で乾燥を維持した。ＰＳ及びＥＳＢＳは７０℃で約４時間乾燥した。そして、実施例１と同様にしてコンパウンド及び製膜して、厚み約４００μｍ、幅約１０ｃｍの原反シートを作製した。得られたシートはほぼ透明であり、結晶性ポリエチレンテレフタレートは結晶化せずに過冷却されていた。実施例１と同様に、その原反シートの断面を観察した結果（１００００倍）を図９に示す。図９に示すように、分散相が、略球状でほぼ均一に分散し、その直径は平均０．６μｍであった。
【０１６３】
得られたシートを、引っ張り試験機で８０℃で延伸倍率４倍に延伸した。その結果、厚み約１３０μｍの偏光特性を示すシートが得られた。前記と同様の方法で、その延伸されたシートの断面を観察した結果（１００００倍）を図１０に示す。図１０に示すように、分散相が、略球状からラグビーボール状に変形してほぼ均一に分散し、延伸方向の長さ（長径）は約２．３μｍ、延伸方向に対して垂直な方向の長さ（短径）は約０．２５μｍであり、空隙は生じていなかった。図１０から、連続相と分散相との界面に相溶化剤が検出され（ＥＳＢＳのブタジエン部分がオスミウム酸により染色され、黒く写る）、ＰＥＴ２とＥＳＢＳとが化学結合し、ＥＳＢＳとＰＳとは交じり合い、親和力で結合していることが示される。得られたシートの偏光特性を表６に示す。
【０１６４】
比較例７
連続相を構成する樹脂としてＰＥＴ２（結晶性ポリエチレンテレフタレート）７０重量部と、分散相を構成する樹脂としてＰＳ（ポリスチレン樹脂）３０重量部のみを用いる以外は実施例１６と同様にしてコンパウンド及び製膜し、厚み約４００μｍ、幅約１０ｃｍの原反シートを作製した。このシートを実施例１６と同様に８０℃で延伸したところ、シートは完全に白化して不透明となった。実施例１と同様に、そのシートの断面を観察した結果（２５００倍）を図１１に示す。図１１に示すように、連続相を構成するＰＥＴ２と分散相を構成するＰＳとが層間剥離し、空隙を生じていた。得られたシートの偏光特性を表６に示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の偏光素子の一例を示す概略側面図である。
【図２】図２は本発明の偏光素子の他の一例を示す概略側面図である。
【図３】図３は本発明の面光源装置を用いた透過型液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【図４】図４は本発明の反射型液晶表示装置の一例を示す概略断面図である。
【図５】図５は本発明の反射型液晶表示装置の他の一例を示す概略断面図である。
【図６】図６は光学系測定装置を用いた偏光特性の測定方法を示す概略模式図である。
【図７】図７は実施例１の原反シートの微細構造を示す透過型電子顕微鏡写真（１００００倍）である。
【図８】図８は実施例１の偏光素子の微細構造を示す透過型電子顕微鏡写真（１００００倍）である。
【図９】図９は実施例１６の原反シートの微細構造を示す透過型電子顕微鏡写真（１００００倍）である。
【図１０】図１０は実施例１６の偏光素子の微細構造を示す透過型電子顕微鏡写真（１００００倍）である。
【図１１】図１１は比較例７の延伸物の微細構造を示す透過型電子顕微鏡写真（２５００倍）である。
【図１２】図１２は、実施例５の偏光素子において、入射偏光が圧延方向に平行な方向で、反射する偏光の方位分布を示す図である。
【図１３】図１３は、実施例５の偏光素子において、入射偏光が圧延方向に平行な方向で、透過する偏光の方位分布を示す図である。
【図１４】図１４は、実施例５の偏光素子において、入射偏光が圧延方向に対して垂直な方向で、反射する偏光の方位分布を示す図である。
【図１５】図１５は、実施例５の偏光素子において、入射偏光が圧延方向に対して垂直な方向で、透過する偏光の方位分布を示す図である。
【符号の説明】
１…連続相
２…分散相
３…結合界面
４…相溶化剤
５…蛍光管
６…反射部材又は反射層
７…導光板
８…偏光素子
９…拡散シート
１０…ＴＮ型液晶セル
１１…吸収型偏光板
１２…反射型液晶装置に入射する外光
１３…１／４位相差板
１４…２色性色素を含む液晶セル
１５…光源
１６…照射光
１７…サンプル
１８…非球面ミラー
１９…散乱光
２０…２次元ＣＣＤカメラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarizing element having a light diffusing property and a polarizing property, a surface light source device provided with the polarizing element, and a transmissive or reflective liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
In liquid crystal display devices, iodine-based or dye-based absorption polarizing plates are generally used. Therefore, the brightness of the display surface is less than half the brightness of a light source such as outside light or irradiation light. Moreover, since the two absorption polarizing plates are used on the front and back of the liquid crystal panel, the brightness is actually reduced to 30 to 40%. Therefore, in order to obtain higher luminance, an attempt has been made to compensate for the above-described drawbacks by polarization conversion.
[0003]
Polarization conversion methods include, for example, a method using a prism such as a polarization beam splitter (see ASIA DISPLAY '95 PAGE-731), and a polarization conversion method using the characteristics of circular polarization of cholesteric liquid crystals (ASIA DISPLAY '95 PAGE- 735). However, in the method using the prism, the polarization depends on the angle and the wavelength, and the lightness and compactness are lacking. When using cholesteric liquid crystal, in order to cover all wavelengths, it is necessary to make the liquid crystal into multiple layers with different helical pitches, making the liquid crystal complicated and expensive.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-333428 discloses a scattering type polarizing sheet in which a flat element made of a birefringent material and optical elements made of a synthetic resin are laminated on both sides thereof. However, since this sheet uses a single flat plate element (calcite), the size that can be produced is limited and expensive.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-506985 discloses an optical display device using a polarizer in which films made of a polyester resin or the like are laminated in multiple layers. However, since this polarizer also stretches a laminate of hundreds of thin layers, the manufacturing method is complicated and expensive.
[0006]
Also known is a method using a composite of a liquid crystal and a polymer (JP-A-8-76114, JP-A-9-274108, JP-A-10-221688, US Pat. No. 4,688,900). However, liquid crystals are expensive.
[0007]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-297204 discloses an anisotropic scattering element in which inorganic scattering particles are dispersed in a polymer or resin or polymer. However, when this element is arranged in a certain direction, this element tends to cause a gap between the polymer and the inorganic particles and cannot be manufactured stably. In addition, although the method of performing ultraviolet curing while arranging inorganic particles in the polymer by calendaring using a roller as a processing method that hardly generates voids, the polymer to be used is limited.
[0008]
U.S. Pat. No. 4,871,784 discloses a method of producing a microvoid by stretching a sheet in which a second polymer is dispersed in a first polymer. However, the method of generating elliptical microvoids around the dispersion is difficult to control the polarization properties of the sheet because of the varying interface geometry.
[0009]
JP 2000-506990 A discloses a method of stretching a sheet in which a second polymer is dispersed in a first polymer. As a combination of the first and second polymers, a combination of 2,6-polyethylene naphthalate and polymethyl methacrylate or syndiotactic polystyrene is described. It also describes that a small amount of naphthalenedicarboxylic acid can be used to improve the adhesion between phases, and that a compatibilizing agent is used to form voids. However, when a sheet in which the second polymer is dispersed in the first polymer is stretched, the bonding force between the two polymers is weak, and a small amount of voids are formed between the continuous phase and the dispersed phase along with the stretching. And the sheet cannot be manufactured stably. In addition, although an example of using a polystyrene glycidyl methacrylate compatibilizer as a compatibilizer is described, a rapid increase in viscosity and gelation at the end are caused, and a stable and excellent smoothness of the appearance is obtained. I can't.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a polarizing element having excellent scattering characteristics and polarization characteristics.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a stable and uniform polarizing element without generating voids.
[0012]
Still another object of the present invention is to provide a surface light source device and a liquid crystal display device having high luminance by a simple and inexpensive method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventors have made a stretched sheet in which a dispersed phase composed of a specific transparent resin is dispersed in a particulate form in a continuous phase composed of a specific transparent resin. By forming a polarizing element, a polarizing element having excellent scattering characteristics and polarizing characteristics has been completed.
[0014]
  That is, in the polarizing element of the present invention, the dispersed phase composed of the second transparent resin is dispersed in the form of particles in the continuous phase composed of the first transparent resin.The presence of reactive groups or compatibilizers in the molecule causes the two phases to bind to each other without substantial voids between the two phases.An element composed of a stretched sheet,
  (1) Polyester resin constituting first transparent resin and epoxidized styrene-diene copolymer, polyamide resin, carboxylic anhydride-modified polyolefin resin, polyester resin and polyurethane resin constituting second transparent resin A combination with at least one transparent resin selected from (2) A compatibilizer is formed with at least one selected from a polyester resin constituting the first transparent resin, a polystyrene resin constituting the second transparent resin, a styrene-diene block copolymer and a polyamide resin. In combination with an epoxidized styrene-diene copolymer
  The refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase with respect to the linearly polarized light is different between the stretching direction of the sheet and the direction perpendicular to the stretching direction. Polarized light in a direction with a small refractive index difference is almost transmitted, and the refractive index difference is Large-direction polarized light has the property of scatteringDo. The polarizing element includes a compatibilizing agent having an epoxy group in the main chain, and even if a gap is not substantially generated between the two phases by the compatibilizing agent interposed between the continuous phase and the dispersed phase. Good. In the polarizing element, the absolute value of the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase in the stretching direction is 0.1 or more, and the absolute value of the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase in the direction perpendicular to the stretching direction. The average diameter in the major axis direction of the dispersed phase is about 0.8 to 10 μm, the average diameter in the minor axis direction is about 0.05 to 0.8 μm, and the average aspect ratio of the dispersed phase is 2 It may be about ~ 1000. in frontWhen the polarizing element does not contain a compatibilizing agent, the first transparent resinNoCrystalline polyester treeWith fatConsists of a second transparent resinIsStyrene-diene copolymer having a poxy group in the main chainIn the bodyIt may be configured. The hydroxyl group concentration and / or the carboxyl group concentration of the polyester resin is about 5 to 300 meq / kg. When the polarizing element contains a compatibilizing agent, a first transparent resinNoCrystalline polyester treeWith fatConsists of a second transparent resinIs poRestyrene, styrene-diene block copolymer, aromatic polyamide treeWith fatComposed and compatibilizerIsPoxylated styrene-diene block copolymerIn the bodyIt may be configured. The ratio (weight ratio) between the continuous phase and the dispersed phase may be about continuous phase / dispersed phase = 99/1 to 50/50, preferably about 95/5 to 60/40. The ratio (weight ratio) between the dispersed phase and the compatibilizing agent may be dispersed phase / compatibilizing agent = 99/1 to 50/50, preferably about 95/5 to 60/40. The polarizing element has a light diffusibility and a polarization property to transmitted light having a total light transmittance of 80% or more in a direction perpendicular to the stretching direction and a total light transmittance of 70% or more in the stretching direction. May be an element that provides The polarizing element is an element having a total light transmittance of 80% or more in a direction perpendicular to the stretching direction and a total light transmittance in the stretching direction of 30 to 70%, wherein the transmitted light and It may be an element that imparts light diffusibility and polarization to the reflected light. The polarizing element is an element having a total light transmittance in a direction perpendicular to the stretching direction of 80% or more and a total light transmittance in the stretching direction of 30% or less. An element that imparts diffusibility and polarization may be used. The polarizing element has a thickness of about 3 to 300 μm. In the polarizing element, the stretched sheet may be stretched uniaxially by roll rolling. The polarizing element may further include an optically isotropic transparent resin layer.
[0015]
  In the present invention, a first transparent resin and a second transparent resin that have substantially the same refractive index and can be bonded to each other by the presence of a reactive group or a compatibilizing agent in the molecule are melt-mixed and molded. The uniaxially stretched sheetAboveA method of manufacturing a polarizing element is also included.
[0016]
In the present invention, a tubular light source, a light guide member for allowing light from the tubular light source to be incident from a side surface and emitted from a flat light exit surface, and the polarized light disposed on the output light side of the light guide member A surface light source device including the element is also included.
[0017]
In the present invention, a tubular light source, a light guide member for causing light from the tubular light source to be incident from a side surface and emitted from a flat light exit surface, and a liquid crystal cell illuminated by the light emitted from the light guide member, A transmission type liquid crystal display device including the polarizing element disposed between the light guide member and the liquid crystal cell is also included.
[0018]
In the present invention, a reflecting member for reflecting incident light, the polarizing element for polarizing incident light and light emitted from the reflecting member, and the reflecting element disposed between the polarizing element and the reflecting member are reflected. A reflective liquid crystal display device including a liquid crystal cell illuminated by light emitted from the member is also included.
[0019]
In the present invention, a reflecting member for reflecting incident light, a liquid crystal cell illuminated by light emitted from the reflecting member, and a light emitted from the reflecting member are disposed between the reflecting member and the liquid crystal cell. A reflective liquid crystal display device including the polarizing element for scattering light is also included.
[0020]
In the present specification, “sheet” is used to mean including a film regardless of the thickness.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Polarizing element]
Hereinafter, a polarizing element of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The polarizing element of the present invention is formed of a stretched sheet in which a dispersed phase composed of a second transparent resin is dispersed in a particulate form in a continuous phase composed of a first transparent resin.
[0022]
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of the polarizing element of the present invention. In FIG. 1, the polarizing element is formed of a continuous phase 1 that forms a matrix (matrix) of the polarizing element, and a dispersed phase 2 that exists in the matrix and exhibits a polarizing function. The interface 3 between the continuous phase 1 and the dispersed phase 2 is substantially free from voids, and the continuous phase 1 and the dispersed phase 2 are bonded.
[0023]
FIG. 2 is a schematic side view showing another example of the polarizing element of the present invention. In FIG. 2, the polarizing element includes a continuous phase 1 that forms a matrix (matrix) of the polarizing element, a disperse phase 2 that exhibits a polarization function when present in the matrix, a continuous phase 1, and a disperse phase 2. And the compatibilizing agent 4 present at the interface. Due to the compatibilizing agent 4 interposed between the continuous phase 1 and the dispersed phase 2, no voids are substantially generated between the two phases. That is, the compatibilizing agent 4 is bonded to the continuous phase 1 and is also bonded to the disperse phase 2 due to the affinity due to hydrogen bonding or the like.
[0024]
The continuous phase and the dispersed phase are composed of a transparent resin and are usually incompatible or hardly compatible with each other. Examples of the transparent resin include thermoplastic resins (olefin resins, halogen-containing resins, vinyl alcohol resins, vinyl ester resins, (meth) acrylic resins, styrene resins, polyester resins, polyamide resins, polycarbonates. Resin, cellulose derivative, etc.) and thermosetting resins (epoxy resin, unsaturated polyester resin, diallyl phthalate resin, silicone resin, etc.). A preferred transparent resin is a thermoplastic resin.
[0025]
Examples of olefin resins include C_2-6Olefin homopolymers or copolymers (polyethylene resins such as polyethylene, ethylene-propylene copolymer, polypropylene resins such as polypropylene, propylene-ethylene copolymer, propylene-butene copolymer, poly (methylpentene-1) , Propylene-methylpentene copolymer, etc.), C_2-6Examples include copolymers of olefins and copolymerizable monomers (such as ethylene- (meth) acrylic acid copolymers and ethylene- (meth) acrylic acid ester copolymers).
[0026]
Halogen-containing resins include vinyl halide resins (polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, homopolymers of fluorine-containing monomers such as polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-hexa Copolymers of vinyl chloride or fluorine-containing monomers such as fluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride- (meth) acrylic acid ester Copolymers, vinyl chloride such as tetrafluoroethylene-ethylene copolymer or copolymers of fluorine-containing monomers and copolymerizable monomers), vinylidene halide resins (polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride) Ride, or vinylidene chloride or fluorine Yes vinylidene monomer and other monomers, a copolymer) and the like.
[0027]
Examples of the derivative of the vinyl alcohol resin include polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymer. Examples of vinyl ester resins include vinyl ester monomers alone or copolymers (polyvinyl acetate, etc.), vinyl ester monomers and copolymerizable monomers (vinyl acetate-ethylene copolymer). Polymer, vinyl acetate-vinyl chloride copolymer, vinyl acetate- (meth) acrylate copolymer, etc.).
[0028]
Examples of the (meth) acrylic resin include poly (meth) acrylic acid esters such as poly (meth) methyl acrylate, methyl methacrylate- (meth) acrylic acid copolymer, and methyl methacrylate- (meth) acrylic acid. Examples include ester- (meth) acrylic acid copolymers, methyl methacrylate- (meth) acrylic acid ester copolymers, (meth) acrylic acid ester-styrene copolymers (MS resin, etc.). Preferred (meth) acrylic resins include poly (meth) acrylic acid C_1-6Examples include alkyl and methyl methacrylate-acrylic acid ester copolymers.
[0029]
Styrenic resins include styrene monomers alone or copolymers (polystyrene, styrene-α-methylstyrene copolymer, etc.), copolymers of styrene monomers and copolymerizable monomers ( Styrene-acrylonitrile copolymer (AS resin), styrene- (meth) acrylic acid ester copolymer (such as styrene-methyl methacrylate copolymer), styrene-maleic anhydride copolymer, and the like.
[0030]
The styrenic resin also includes a polymer in which a continuous phase matrix is constituted by the resin component, and a dispersed phase component is grafted or block copolymerized on the matrix resin.
[0031]
Furthermore, the styrene resin includes a copolymer of a diene monomer, an aromatic vinyl monomer, and, if necessary, another copolymerizable monomer. As such a copolymer, a styrene-diene copolymer can be preferably used, and the polymerization form may be random, block, or graft. Examples of the styrene-diene random copolymer include styrene-butadiene copolymer (SB resin), styrene-isoprene copolymer (SI resin), hydrogenated styrene-isoprene copolymer (SEP resin), and epoxidation. Examples thereof include styrene-butadiene copolymers. Examples of the styrene-diene block copolymer include styrene-butadiene copolymers such as styrene-butadiene copolymer (SB resin) and styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS resin), and hydrogenated styrene-butadiene. -Styrene copolymer (SEBS resin), styrene-isoprene copolymer (SI resin), hydrogenated styrene-isoprene copolymer (SEP resin), styrene-isoprene-styrene copolymer (SIS resin), hydrogenated styrene -Isoprene-styrene copolymer (SEPS resin), epoxidized styrene-butadiene copolymer, epoxidized styrene-butadiene-styrene copolymer (ESBS resin) and the like. Examples of the styrene-diene-based graft copolymer include acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin). Of these, styrene diene block copolymers are preferred.
[0032]
Polyester resins include aromatic polyesters using aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid and alkylene glycols (polyalkylene terephthalates such as polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, etc. Homopolyester such as polyalkylene naphthalate, copolyester containing alkylene arylate unit as main component (for example, 50 mol% or more, preferably 75 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol%), adipic acid, etc. Aliphatic polyesters using liquid aliphatic dicarboxylic acids, liquid crystalline polyesters, and the like are included.
[0033]
Examples of the polyamide-based resin include aliphatic polyamides such as nylon 46, nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, and nylon 12, aromatic dicarboxylic acids (such as terephthalic acid and isophthalic acid), and / or aromatics. An aromatic polyamide obtained from a monomer containing diamine (such as xylylenediamine) can be used. Aromatic polyamides include, for example, aromatic diamines and aliphatic C_6-12It may be a polyamide [for example, xylylenediamine adipate (MXD-6)] obtained by reaction with dicarboxylic acid. The polyamide-based resin is not limited to homopolyamide but may be copolyamide.
[0034]
Polycarbonate resins include aromatic polycarbonates based on bisphenols (such as bisphenol A) and aliphatic polycarbonates such as diethylene glycol bisallyl carbonate.
[0035]
Cellulose derivatives include cellulose esters (cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose phthalate, etc.), cellulose carbamates (cellulose phenyl carbamate, etc.), cellulose ethers (alkyl cellulose, benzyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, Carboxymethyl cellulose, cyanoethyl cellulose, etc.).
[0036]
The resin component may be modified (for example, rubber-modified) as necessary.
[0037]
Preferred thermoplastic resins include olefin resins, (meth) acrylic resins, styrene resins, polyester resins, polyamide resins, polycarbonate resins, and the like. The transparent resin constituting the continuous phase and the dispersed phase may be crystalline or non-crystalline, but it is preferable to combine the crystalline resin and the non-crystalline resin. That is, one of the continuous phase and the dispersed phase (for example, the continuous phase) may be composed of a crystalline resin, and the other phase (for example, the dispersed phase) may be composed of an amorphous resin.
[0038]
Examples of crystalline resins include olefin resins (polypropylene resins such as polypropylene and propylene-ethylene copolymers having a propylene content of 90 mol% or more, poly (methylpentene-1), etc.), vinylidene resins (vinylidene chloride resins). Etc.), aromatic polyester resins (polyalkylene arylate homopolyesters such as polyalkylene terephthalate and polyalkylene naphthalate, copolyesters having an alkylene arylate unit content of 80 mol% or more, liquid crystalline aromatic polyesters, etc.), polyamides Examples thereof include resins (such as aliphatic polyamides having a short chain segment such as nylon 46, nylon 6, nylon 66, etc.). These crystalline resins can be used alone or in combination of two or more.
[0039]
The degree of crystallinity of the crystalline resin (such as crystalline polypropylene resin) is, for example, about 10 to 80%, preferably about 20 to 70%, and more preferably about 30 to 60%.
[0040]
Non-crystalline resins include, for example, vinyl polymers [ionomers, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene- (meth) acrylic ester copolymers, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, poly Vinyl acetate, vinyl alcohol resins and other vinyl monomers alone or copolymers], (meth) acrylic resins [polymethyl methacrylate, methyl methacrylate-styrene copolymer (MS resin), etc.], Styrene resin (polystyrene, styrene-diene copolymer such as SB resin and SBS resin, AS resin, styrene-methyl methacrylate copolymer, etc.), polycarbonate polymer, amorphous polyester resin (aliphatic polyester) , Polyalkylene arylates in which a part of the diol component and / or aromatic dicarboxylic acid component is substituted Copolyesters, polyarylate resins, etc.), polyamide resins (aliphatic polyamides with long chain segments, non-crystalline aromatic polyamides, etc.), thermoplastic elastomers (polyester elastomers, polyolefin elastomers, polyamide elastomers, styrene elastomers, etc.), etc. Can be illustrated. In the non-crystalline polyester resin, the polyalkylene arylate copolyester includes a diol component (C_2-4Alkylene glycol) and / or a part of the aromatic dicarboxylic acid component (terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid) (for example, about 10 to 80 mol%, preferably 20 to 80 mol%, more preferably about 30 to 75 mol%). , Copolyesters using at least one selected from (poly) oxyalkylene glycols such as diethylene glycol and triethylene glycol, cyclohexanedimethanol, phthalic acid, isophthalic acid, and aliphatic dicarboxylic acids (such as adipic acid). These amorphous resins can be used alone or in combination of two or more.
[0041]
As the first transparent resin constituting the continuous phase, a transparent and highly heat-stable resin is usually used. A preferred first transparent resin is a crystalline resin having a high fluidity as a melting characteristic (that is, a resin that generates a large birefringence upon stretching after melt film formation). When such a resin and the second transparent resin constituting the dispersed phase are combined, uniform compounding with the dispersed phase is possible. Furthermore, if a resin having a high melting point or glass transition temperature (particularly a crystalline resin having a high melting point) is used as the resin constituting the continuous phase, it has excellent thermal stability and film processability, and film formation by melt film formation is possible. Easy. As the first transparent resin, a polyester resin (especially a polyalkylene arylate resin) is preferable, and a crystalline polyester resin having a high thermal stability (particularly a crystalline polyalkylene arylate resin such as a crystalline polyethylene terephthalate resin). Particularly preferred.
[0042]
As the second transparent resin constituting the dispersed phase, a resin that is easily deformed at an orientation treatment temperature such as a uniaxial stretching temperature and has practical thermal stability is usually used. In particular, when a resin having a melting point or glass transition temperature lower than that of the continuous phase is used, the aspect ratio of the dispersed phase particles can be easily increased by an orientation treatment such as uniaxial stretching. In many cases, the melting point or glass transition temperature of the resin constituting the dispersed phase is lower than that of the resin constituting the continuous phase, for example, about 50 to 180 ° C., preferably about 60 to 170 ° C., more preferably 70. It may be a resin of about ~ 150 ° C.
[0043]
The dispersed phase is bonded to the continuous phase without substantially generating voids at the interface with the continuous phase. The mode of bonding between the continuous phase and the dispersed phase can be broadly classified into an mode in which the dispersed phase is directly bonded to the continuous phase and an mode in which the dispersed phase is bonded to the continuous phase via a compatibilizer.
[0044]
Examples of direct bonding include (1) a mode in which terminal groups and / or side chains of a resin that forms a continuous phase and a dispersed phase react to form a chemical bond, and (2) an ester exchange reaction. Examples include a mode in which a resin that forms a continuous phase and a dispersed phase in a molecular chain of a resin exchanges to form a chemical bond. The phase having no functional group having chemical reactivity needs to have at least a terminal group or a side chain that reacts with the functional group.
[0045]
When the compatibilizing agent is not included, the second transparent resin can be selected according to the type of functional group of the first transparent resin. For example, when the first transparent resin has a carboxyl group as a functional group, the second transparent resin has a functional group reactive with the carboxyl group, such as a functional group such as a hydroxyl group, an amino group, or an epoxy group. Is preferred. Further, when the first transparent resin has a hydroxyl group, the second transparent resin has a functional group reactive with the hydroxyl group, for example, a functional group such as a carboxyl group, an acid anhydride group, and an isocyanate group. preferable. Further, when the first transparent resin has an amino group, the second transparent resin has a functional group reactive with the amino group, for example, a functional group such as a carboxyl group, an acid anhydride group, and an epoxy group. preferable.
[0046]
Specifically, when the first transparent resin is a polyester-based resin, the first transparent resin usually has a carboxyl group and / or a hydroxyl group. Therefore, the second transparent resin is reactive with these groups. A transparent resin having a functional group (for example, an epoxidized styrene-diene copolymer, a polyamide resin, a carboxylic anhydride-modified polyolefin resin, a polyester resin, a polyurethane resin, or the like) is preferable. Among these, the first transparent resin is a crystalline polyester resin, and the second transparent resin has a styrene-diene copolymer having an epoxy group in the main chain (for example, epoxidized styrene-butadiene-styrene). A block copolymer or an epoxidized styrene-diene copolymer such as an epoxidized styrene-butadiene copolymer) is preferred. The carboxyl group concentration of the crystalline polyester resin is usually about 0 to 300 meq / kg (for example, 5 to 300 meq / kg), preferably about 10 to 200 meq / kg. The hydroxyl group concentration of the crystalline polyester resin is usually about 0 to 300 meq / kg (for example, 5 to 300 meq / kg), preferably about 5 to 200 meq / kg. On the other hand, the epoxy equivalent (JIS K 7236) of the epoxidized styrene-diene copolymer is, for example, about 300 to 1000, preferably about 500 to 900, and more preferably about 600 to 800. The epoxy group is preferably contained in the main chain rather than in the side chain from the viewpoint of the balance between sheet moldability and reactivity.
[0047]
In the mode of binding via a compatibilizing agent, a compatibilizing agent having a functional group having chemical reactivity is used. At least one of the continuous phase and the dispersed phase preferably has a terminal group or a side chain that reacts with a functional group of the compatibilizer, and when only one of them reacts with a functional group of the compatibilizer, the other is a compatibilizer. It is preferable to have at least affinity.
[0048]
When the compatibilizing agent is included, the interface between the first transparent resin and the second transparent resin is bonded by the compatibilizing agent, so that the second transparent resin considers the adhesiveness with the first transparent resin. You can choose without. As the compatibilizer, it is preferable to use a compatibilizer having a functional group having reactivity with both the first and second transparent resins. The relationship between the functional group of the compatibilizer and the functional group of the first and second transparent resins is the same as the relationship between the functional group of the first transparent resin and the functional group of the second transparent resin. . Therefore, as the second transparent resin, a polystyrene resin, a styrene-diene copolymer, a polyamide resin, which is a transparent resin excellent in reactivity with a compatibilizing agent and in a balance between thermal deformation and thermal stability. Etc. can be used. Among these second transparent resins, polystyrene, styrene-diene block copolymers, aromatic polyamide resins and the like are particularly preferable. Polystyrene resins have a high refractive index and transparency, and a glass transition temperature as high as about 100 to 130 ° C., so that they are excellent in heat resistance. Styrene-diene copolymers have a relatively high softening temperature and can be easily deformed at the stretching temperature. Examples of the styrene-diene copolymer include a styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS resin), a styrene-butadiene copolymer (SB resin), and the like. Aromatic polyamide resins such as MXD-6 are excellent in heat resistance because they are crystalline resins. The amino group concentration of the aromatic polyamide resin is usually 0 to 300 meq / kg (for example, 5 to 300 meq / kg), preferably about 10 to 200 meq / kg.
[0049]
The compatibilizer can be selected from conventional compatibilizers depending on the type of continuous phase and dispersed phase. For example, the compatibilizer is modified with an oxazoline compound or a modifying group (carboxyl group, acid anhydride group, epoxy group, oxazolinyl group, etc.). Modified resin, diene or rubber-containing polymer [eg, diene copolymer obtained by copolymerization with a diene monomer alone or a copolymerizable monomer (such as an aromatic vinyl monomer) (random Diene-based graft copolymers such as acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin); styrene-butadiene (SB) block copolymer, hydrogenated styrene-butadiene (SB) block copolymer , Hydrogenated styrene-butadiene-styrene block copolymer (SEBS), hydrogenated (styrene-ethylene / butylene-styrene) Click copolymer diene block copolymer or hydrogenated products thereof and the like, etc.], etc. The (such as an epoxy group) modifying groups modified with diene or rubber-containing polymer can be exemplified. These compatibilizers can be used alone or in combination of two or more.
[0050]
As a compatibilizer, a polymer (random, block or graft copolymer) usually having the same or common components as the constituent resin of the polymer blend system, a polymer having an affinity for the constituent resin of the polymer blend system (Random, block or graft copolymers) are used.
[0051]
Diene monomers include conjugated dienes such as butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, piperylene, 3-butyl-1,3-octadiene, phenyl-1 , 3-butadiene which may have a substituent such as butadiene_4-20Conjugated dienes are mentioned. Conjugated dienes may be used alone or in combination of two or more. Of these conjugated dienes, butadiene and isoprene are preferred.
[0052]
Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene (such as p-methylstyrene), pt-butylstyrene, divinylbenzenes, and 1,1-diphenylethylene. Of these aromatic vinyl monomers, styrene is preferred. These monomers can be used alone or in combination of two or more.
[0053]
The modification may be carried out by using a monomer corresponding to the modification group (for example, carboxyl group-containing monomer such as (meth) acrylic acid for carboxyl group modification, maleic anhydride for acid anhydride group modification, and (meta) for ester group modification. ) Acrylic monomers, maleimide monomers for maleimide group modification, and epoxy group-containing monomers such as glycidyl (meth) acrylate for epoxy modification] may be copolymerized. Epoxidation is preferred.
[0054]
A preferred compatibilizer is a compatibilizer having an epoxy group in the main chain, particularly an epoxy-modified aromatic vinyl-diene block copolymer [for example, an epoxidized styrene-butadiene-styrene (SBS) block copolymer or Epoxidized styrene-diene copolymer or epoxy-modified styrene-diene copolymer such as epoxidized styrene-butadiene block copolymer (SB)]. Epoxidized aromatic vinyl-diene copolymer not only has high transparency, but also has a relatively high softening temperature of about 70 ° C., which makes the resin compatible in many combinations of a continuous phase and a dispersed phase. The dispersed phase can be uniformly dispersed.
[0055]
The block copolymer can be composed of, for example, a conjugated diene block or a partially hydrogenated block thereof, and an aromatic vinyl block. In the epoxidized diene block copolymer, part or all of the double bond of the conjugated diene block is epoxidized.
[0056]
The ratio (weight ratio) between the aromatic vinyl block and the conjugated diene block (or its hydrogenated block) is, for example, the former / the latter = about 5/95 to 80/20 (for example, about 25/75 to 80/20). More preferably, it is about 10/90 to 70/30 (for example, about 30/70 to 70/30), and usually about 50/50 to 80/20.
[0057]
A copolymer having an aromatic vinyl block (such as a styrene block) content of about 60 to 80% by weight in the epoxidized aromatic vinyl-diene copolymer has a relatively high refractive index (for example, about 1.57), and has a refractive index close to that of the resin (such as amorphous copolyester) of the dispersed phase, so that the dispersed phase can be uniformly dispersed while maintaining the light scattering property of the dispersed phase resin.
[0058]
The number average molecular weight of the block copolymer can be selected from the range of, for example, about 5,000 to 1,000,000, preferably about 7,000 to 900,000, more preferably about 10,000 to 800,000. . The molecular weight distribution [ratio (Mw / Mn) of weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)] is, for example, 10 or less (about 1 to 10), preferably about 1 to 5.
[0059]
The molecular structure of the block copolymer may be linear, branched, radial, or a combination thereof. Examples of the block structure of the block copolymer include a multi-block structure such as a monoblock structure and a teleblock structure, a trichain radial teleblock structure, and a tetrachain radial teleblock structure. As such a block structure, when the aromatic diene block is X and the conjugated diene block is Y, for example, XY type, XYX type, YXY type, XYX -Y type, X-Y-X-Y-X type, Y-X-Y-X-Y type, (X-Y-)_FourSi type, (YX-)_FourExamples include Si type.
[0060]
The proportion of the epoxy group in the epoxidized diene copolymer is not particularly limited, but the oxygen concentration of the oxirane is, for example, 0.1 to 8% by weight, preferably 0.5 to 6% by weight, and more preferably 1 About 5% by weight. The epoxy equivalent (JIS K 7236) of the epoxidized diene block copolymer may be, for example, about 300 to 1000, preferably about 500 to 900, and more preferably about 600 to 800.
[0061]
The epoxidized diene copolymer can be produced by epoxidizing a diene copolymer (or a partially hydrogenated diene copolymer) produced by a conventional method. Epoxidation can be obtained by a conventional epoxidation method, for example, a method of epoxidizing the diene copolymer with an epoxidizing agent (peracids, hydroperoxides, etc.) in an inert solvent. Isolation or purification of the epoxidized diene copolymer is performed by an appropriate method, for example, a method of precipitating the copolymer using a poor solvent, adding the copolymer to hot water with stirring and distilling off the solvent. It can be carried out by a method, a direct desolvation method or the like.
[0062]
In the polarizing element of the present invention, the difference in refractive index between the continuous phase and the dispersed phase with respect to linearly polarized light is different between the stretching direction of the sheet and the direction perpendicular to the stretching direction. Therefore, the polarizing element has a characteristic that the polarized light in the direction where the refractive index difference is small is almost transmitted and the polarized light in the direction where the refractive index difference is large is scattered.
[0063]
Regarding the refractive index difference, the absolute value of the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase in the stretching direction is 0.1 or more (for example, 0.1 to 0.5), preferably 0.1 to 0.3, More preferably, it is about 0.1 to 0.2, and the absolute value of the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase in the direction perpendicular to the stretching direction is 0.05 or less, preferably 0.04 or less. More preferably, it is 0.03 or less.
[0064]
In the polarizing element having the refractive index difference, the continuous phase and the dispersed phase are composed of components having substantially the same refractive index at the time of film formation. When uniaxial stretching is performed, the refractive index in the stretching direction of the continuous phase generally increases remarkably, and the refractive index in the direction perpendicular to the stretching direction slightly decreases. On the other hand, even if the dispersed phase of fine particles is uniaxially stretched, the refractive index generally does not change much. Therefore, due to uniaxial stretching, the continuous phase and the dispersed phase have a large difference in refractive index in the stretching direction, and the direction perpendicular to the stretching direction substantially coincides. As a result, a polarizing element is produced that has a characteristic that polarized light having substantially the same refractive index is almost transmitted and polarized light having different refractive indexes is scattered.
[0065]
That is, while the continuous phase has a large birefringence due to stretching, the disperse phase is deformed into a rugby ball shape by stretching, but the birefringence does not change much. Therefore, in the polarizing element, the refractive indexes of the continuous phase and the dispersed phase in the stretching direction are large, and the refractive indexes of the continuous phase and the dispersed phase in the direction perpendicular to the stretching direction are substantially the same. Moreover, it is preferable that the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase in the stretching direction is greatly different from the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase in the other direction.
[0066]
In the transparent resin constituting the continuous phase and the dispersed phase, examples of the combination of the transparent resins satisfying such a refractive index difference and the chemical reactivity include the following combinations.
[0067]
(1) Crystalline polyester resin (for example, crystalline polyethylene terephthalate resin or crystalline polyethylene naphthalate resin) and epoxidized styrene-diene copolymer (for example, epoxidation) having a refractive index close to that of the polyester resin (2) Amorphous polyethylene terephthalate copolymer resin and an epoxidized styrene-diene copolymer (for example, epoxidized SBS) having a refractive index close to that of the resin. Resin, epoxidized SB resin, etc.) and the like.
[0068]
The refractive index of the compatibilizer (epoxidized diene copolymer, etc.) is approximately the same as the second transparent resin constituting the dispersed phase (for example, the difference in refractive index from the second transparent resin is 0 to About 0.01, preferably about 0 to 0.005).
[0069]
As a preferable combination of the transparent resin and the compatibilizer constituting the continuous phase and the dispersed phase, for example, a continuous phase composed of a crystalline polyester resin (such as a crystalline polyethylene terephthalate resin), an SBS resin, and an SB resin , Polystyrene, metaxylylenediamine adipate (MXD-6), etc., and a compatibilizer composed of an epoxidized diene copolymer (eg, epoxidized SBS resin, epoxidized SB resin, etc.) And combinations thereof.
[0070]
Among the polarizing elements having such a refractive index difference, the total light transmittance in a direction perpendicular to the stretching direction is 80% or more (for example, 80 to 99%), preferably about 85 to 98%. A polarizing element that imparts light diffusion and polarization to transmitted light having a total light transmittance in the stretching direction of 70% or more (for example, 70 to 95%), preferably about 70 to 90% is an absorptive polarization Has similar properties to the board. Therefore, there is no temperature rise due to absorption of one polarized light, which is a defect of the absorption type, and it becomes a good scattering type polarizing plate similar to a transmission type polarizing plate.
[0071]
The total light transmittance in the direction perpendicular to the stretching direction is 80% or more (for example, 80 to 99%), preferably about 85 to 98%, and the total light transmittance in the stretching direction is 30 to 70. %, Preferably about 35-65%, and a polarizing element that imparts light diffusion and polarization to transmitted light and reflected light can be used as a scattering type polarizing plate similar to the transmission type polarizing plate. It shows similar characteristics to the reflective polarizing plate. Therefore, such a polarizing element can also be used as a brightness enhancement sheet for liquid crystal display.
[0072]
The total light transmittance in the direction perpendicular to the stretching direction is 80% or more (for example, 80 to 99%), preferably about 85 to 98%, and the total light transmittance in the stretching direction is 30% or less. An element that is (for example, 1 to 30%), preferably about 5 to 25%, and imparts light diffusion and polarization to the reflected light, and exhibits a similar characteristic to the reflective polarizing plate. Therefore, such a polarizing element can also be used as a brightness enhancement sheet for liquid crystal display.
[0073]
In the polarizing element, an element having a parallel light transmittance (particularly a parallel light transmittance in the stretching direction) of 10% or less (for example, 1 to 10%), preferably about 3 to 8% is a particularly effective transmission type. And a scattering type polarizing plate similar to a reflection type polarizing plate. Note that the parallel light transmittance means the transmittance of light that passes through the sheet linearly without being refracted or scattered by the dispersed phase.
[0074]
The average diameter in the major axis direction of the dispersed phase is 0.8 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm, more preferably about 1.5 to 3 μm. The average diameter in the minor axis direction of the dispersed phase is 0.05 to 0.8 μm, preferably 0.1 to 0.5 μm, and more preferably about 0.2 to 0.4 μm. The average aspect ratio of the dispersed phase is about 2 to 1000, preferably about 3 to 500, and more preferably about 5 to 100 (particularly 7 to 30). The dispersed phase is phase-separated from the continuous phase by stretching, and changes from a spherical shape to a rugby ball shape. The average diameter of the dispersed phase before orientation processing by stretching may be, for example, about 0.3 to 3 μm.
[0075]
The higher the orientation coefficient as the degree of alignment of the particles constituting the dispersed phase, the more preferable, for example, 0.6 or more (about 0.34 to 1), preferably about 0.7 to 1, more preferably 0.8 to 1. It may be a degree. Higher anisotropy can be imparted to the scattered light as the orientation coefficient of the dispersed phase particles is higher.
[0076]
The orientation coefficient can be calculated based on the following formula.
[0077]
Orientation coefficient = (3 <cos²θ> -1) / 2
Where θ represents the angle between the long axis of the particulate dispersed phase and the X axis of the film (θ = 0 ° when the long axis and the X axis are parallel), <cos²θ> is the cos calculated for each dispersed phase particle.²It shows the average of θ and is represented by the following formula.
[0078]
<Cos²θ> = ∫n (θ) · cos²θ ・ dθ
[Where n (θ) represents the proportion (weight ratio) of dispersed phase particles having an angle θ in all dispersed phase particles].
[0079]
The ratio (weight ratio) between the continuous phase and the dispersed phase is, for example, continuous phase / dispersed phase = 99/1 to 30/70 (for example, 95/5) depending on the type of resin, melt viscosity, light diffusibility, and the like. ~ 40/60), preferably 99/1 to 50/50 (for example, 95/5 to 50/50), more preferably about 98/2 to 60/40 (for example, 90/10 to 60/40). It can be selected from the range, and is usually about 99/1 to 75/25 (80/20 to 60/40).
[0080]
The ratio (weight ratio) between the dispersed phase and the compatibilizing agent is as follows: dispersed phase / compatibilizing agent (weight ratio) = 99/1 to 50/50, preferably about 99/1 to 70/30, more preferably 98. / 2 to 80/20 or so can be selected.
[0081]
The proportion of the compatibilizer is, for example, about 0.1 to 20 parts by weight, preferably about 0.5 to 15 parts by weight, and more preferably about 1 to 10 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the continuous phase and the dispersed phase. It is.
[0082]
If each component is used at such a ratio, the dispersed phase can be dispersed evenly by directly melting and kneading the pellets of each component without compounding each component in advance, and by an orientation treatment such as uniaxial stretching. The generation of voids can be prevented and a good polarizing element can be obtained.
[0083]
More specifically, for example, (a) crystalline polyethylene terephthalate resin as a continuous phase, SBS resin as a dispersed phase, epoxidized SBS resin as a compatibilizing agent, continuous phase / dispersed phase (weight ratio) = 99/1 50/50 (especially 80/20 to 60/40), a resin composition comprising a ratio of dispersed phase / compatibilizer (weight ratio) = 99/1 to 50/50 (especially 98/2 to 80/20), (B) Crystalline polyethylene terephthalate resin as a continuous phase, polystyrene as a dispersed phase, epoxidized SBS as a compatibilizer, continuous phase / dispersed phase (weight ratio) = 99/1 to 50/50 (particularly 90/10 to 70) / 30), dispersed phase / compatibilizer (weight ratio) = 99/1 to 50/50 (particularly 99.5 / 0.5 to 90/10), (c) as a continuous phase Crystalline polyethylene terephthalate Resin, MXD-6 as dispersed phase, epoxidized SBS as compatibilizer, continuous phase / dispersed phase (weight ratio) = 99/1 to 50/50 (especially 90/10 to 70/30), dispersed phase / Compatibilizer (weight ratio) = 99/1 to 50/50 (especially 99.5 / 0.5 to 90/10) is used, the compounding is easy and the raw materials By simply feeding, a melt film can be formed while being compounded, and even if uniaxially stretched, no void is generated, and a good polarizing element can be formed.
[0084]
The polarizing element of the present invention may contain conventional additives, for example, stabilizers such as antioxidants and heat stabilizers, plasticizers, antistatic agents, flame retardants, fillers, ultraviolet absorbers and the like. Good.
[0085]
The thickness of the polarizing element of the present invention is about 3 to 300 μm, preferably about 5 to 200 μm (for example, 30 to 200 μm), and more preferably about 5 to 100 μm (for example, 50 to 100 μm).
[0086]
The polarizing element of the present invention may be a single layer film, or may be a laminated film in which a transparent resin layer that does not impair optical properties is laminated on at least one surface (particularly both surfaces). If the polarizing element is protected by the transparent resin layer, the dispersed phase particles can be prevented from falling off and adhering, the scratch resistance and production stability of the polarizing element can be improved, and the strength and handleability can be improved.
[0087]
The resin of the transparent resin layer can be selected from the resins exemplified as the constituent components of the continuous phase or the dispersed phase. A preferred transparent resin layer is formed of a resin of the same system as the continuous phase (particularly, the same).
[0088]
Preferred transparent resins for improving heat resistance and blocking resistance include heat resistant resins (such as resins having a high glass transition temperature or melting point), crystalline resins, and the like. The glass transition temperature or melting point of the resin constituting the transparent resin layer may be the same as the glass transition temperature or melting point of the resin constituting the continuous phase, for example, about 130 to 280 ° C., preferably 140 to 270. About 150 degreeC, More preferably, about 150-260 degreeC may be sufficient.
[0089]
The total thickness of the transparent resin layer may be the same as that of the polarizing element, for example. In particular, when the thickness of the polarizing element layer is about 3 to 300 μm, the thickness of the transparent resin layer can be selected from 3 to 150 μm, preferably 5 to 50 μm, and more preferably about 5 to 15 μm.
[0090]
The ratio between the thickness of the polarizing element and the total thickness of the transparent resin layer can be selected, for example, from the range of polarizing element / transparent resin layer = 5/95 to 99/1, and is usually 50/50 to 99/1, preferably Is about 70/30 to 95/5. The thickness of the laminated film is, for example, about 6 to 600 μm, preferably about 10 to 400 μm, and more preferably about 20 to 250 μm.
[0091]
A release agent such as silicone oil may be applied to the surface of the polarizing element as long as the optical characteristics are not hindered, or a corona discharge treatment may be performed. In addition, you may form the uneven | corrugated | grooved part of a film on the surface of a polarizing element. When such an uneven part is formed, antiglare properties can be imparted.
[0092]
[Production method of polarizing element]
The polarizing element can be obtained by dispersing and orienting the second transparent resin constituting the dispersed phase in the first transparent resin constituting the continuous phase. For example, the first transparent resin, the second transparent resin, and optionally a compatibilizer are blended by a conventional method (for example, a melt blending method, a tumbler method, etc.) as necessary, and melt mixed. The dispersed phase can be dispersed in the continuous phase by extrusion from a die or ring die to form a film. The melting temperature is preferably equal to or higher than the melting points of the first and second transparent resins, and varies depending on the type of the transparent resin, but is, for example, about 150 to 290 ° C, preferably about 200 to 260 ° C.
[0093]
Next, the orientation treatment of the dispersed phase is performed by, for example, (1) a method of stretching an extruded sheet, (2) a method of forming a film while drawing the extruded sheet, solidifying the sheet, and then stretching the sheet. Can do. In order to express the excellent characteristics of the polarizing element of the present invention, the melt film is used to solidify a sheet in which the dispersed phase, which is a transparent resin, is solidified into a continuous phase, which is a transparent resin, and then stretched. It is preferable to carry out orientation processing.
[0094]
By subjecting the sheet to orientation processing by stretching, the difference in refractive index between the continuous phase and the dispersed phase with respect to the linearly polarized light in the stretching direction and the continuous phase and dispersed phase with respect to the linearly polarized light in the direction perpendicular to the stretching direction A structure having a different refractive index difference can be formed. Further, the obtained stretched sheet has a characteristic that polarized light in a direction with a small refractive index difference is almost transmitted and polarized light in a direction with a large refractive index difference is scattered.
[0095]
Stretching may be simple free-width uniaxial stretching or constant-width uniaxial stretching. The uniaxial stretching method is not particularly limited, for example, a method of pulling both ends of the solidified film (tensile stretching), a plurality of series (for example, two series) of a pair of rolls (two rolls) facing each other, The film is inserted between the two rolls on the feeding side, the film is stretched between the two rolls on the feeding side and the two rolls on the feeding side, and the feeding speed of the two rolls on the feeding side is set to two on the feeding side. Examples include a method of stretching by making it faster than the roll (stretching between rolls), a method of inserting a film between a pair of rolls facing each other, and rolling the film with a roll pressure (roll rolling).
[0096]
Preferred uniaxial stretching methods include methods that facilitate mass production of films, such as inter-roll stretching, roll rolling, and the like. These methods include the first-stage stretching method of biaxially stretched films and retardation films. It is used as a manufacturing method. In particular, according to roll rolling, not only a non-crystalline resin but also a crystalline resin can be easily stretched. That is, when a resin sheet is uniaxially stretched, necking in which the thickness and width of the film locally decrease is likely to occur, but roll rolling can prevent necking in and stabilize the film stretching process. it can. And since there is little decrease in the film width before and after stretching and the thickness in the width direction can be made uniform, the polarization characteristics can be made uniform in the width direction of the film, the product quality can be easily maintained, and the film usage rate (yield) ) Can also be improved. Furthermore, a wide stretch ratio can be set. In the case of roll rolling, since the film width can be maintained before and after stretching, the reciprocal of the reduction rate of the film thickness is substantially equal to the stretching ratio.
[0097]
The roll rolling pressure is, for example, 1 × 10^Four~ 1x10⁷N / m (about 0.01 to 10 t / cm), preferably 1 × 10^Five~ 1x10⁷It is about N / m (about 0.1 to 10 t / cm).
[0098]
The draw ratio can be selected from a wide range. For example, the draw ratio is about 1.1 to 10 times, preferably the draw ratio is about 1.3 to 5 times, and more preferably the draw ratio is about 1.5 to 3 times. Good. Roll rolling can be performed, for example, at a thickness reduction rate (rolling rate) of about 0.9 to 0.1, preferably about 0.77 to 0.2, and more preferably about 0.67 to 0.33.
[0099]
The stretching temperature is not particularly limited as long as stretch molding is possible, but may be higher than the melting point or glass transition temperature of the second transparent resin constituting the dispersed phase. Further, as the first transparent resin constituting the continuous phase, a resin having a glass transition temperature or a melting point higher than that of the second transparent resin (for example, a resin having a temperature of about 5 to 200 ° C., preferably about 5 to 100 ° C.) is used. When the second transparent resin is uniaxially stretched while being melted or softened, the second transparent resin constituting the dispersed phase is very easily deformed compared to the first transparent resin constituting the continuous phase. The aspect ratio of the particles can be increased, and a good polarizing element can be obtained. A preferable stretching temperature is, for example, about 50 to 200 ° C. (particularly 70 to 180 ° C.). In addition, when the first transparent resin is a crystalline resin, the roll rolling temperature may be equal to or lower than the melting point of the resin and close to the melting point. When the first transparent resin is an amorphous resin, It may be a temperature below the glass transition temperature and in the vicinity of the glass transition temperature.
[0100]
Further, when the first transparent resin constituting the continuous phase is a crystalline polyester resin, after cooling the crystalline resin in a substantially non-crystalline state, the crystallization temperature is 30 to 120 ° C. (especially 50 to 100 ° C.). It is preferable to perform uniaxial stretching at a temperature as low as (° C.). Although this uniaxially stretched sheet exhibits suitable diffusion polarization characteristics, in order to improve the heat resistance of the sheet, it is preferable to crystallize the sheet by heat-treating at a fixed length above the crystallization temperature. When such a treatment is performed, the diffusion polarization characteristic can be maintained or improved without whitening, and the heat resistance stability and moisture resistance stability of the sheet can be further improved, and can be used as a component such as a liquid crystal display device. it can.
[0101]
The laminated film is formed by laminating a transparent resin layer on at least one surface of the polarizing element layer by a conventional method, for example, a coextrusion molding method, a laminating method (extruding laminating method, dry laminating method, etc.) It can be obtained by orienting the dispersed phase particles in the same manner as described above.
[0102]
When the polarizing element of the present invention is used for an application where the uniaxial stretching temperature is low and heat resistance is required, tension heat treatment (heat treatment while maintaining the length of the sheet) at a temperature higher than the stretching temperature. By doing so, heat resistance can be imparted while maintaining polarization characteristics.
[0103]
[Surface light source device and transmissive liquid crystal display device]
The surface light source device of the present invention includes a tubular light source (such as a fluorescent tube), a light guide member for allowing light from the tubular light source to be incident from the side surface and emitted from a flat light exit surface, and light emitted from the light guide member. And a polarizing element disposed on the side. In the surface light source device, the polarizing element is used as a scattering element.
[0104]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a transmissive liquid crystal display device using a surface light source device whose luminance is improved by using the polarizing element of the present invention. The liquid crystal display device 30 is disposed on the side of the fluorescent tube 5 as a tubular light source, and guides the light from the fluorescent tube 5 to be incident from the side and emitted from the flat emission surface. An optical member (light guide plate) 7, a TN liquid crystal cell 10 illuminated by light emitted from the light guide plate 7, a reflective member (reflecting plate) 6 that reflects the incident light, the light guide plate 7, and the liquid crystal A polarizing element 8 disposed between the cell 10 and a diffusion sheet 9 that diffuses light transmitted through the polarizing element is provided.
[0105]
In the liquid crystal display device 30, the light from the fluorescent tube 5 passes through the light guide plate 7, is reflected by the reflection plate 6, and is emitted from the light guide plate 7. In the polarizing element 8, the emitted light is almost transmitted through the polarizing element in the direction where the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase is small, and the polarized light in the direction where the refractive index difference is large is scattered or transmitted or reflected.
[0106]
The reflected light again passes through the light guide plate 7 and is reflected by the reflection plate 6. This reflection generates light whose polarization direction is partially rotated by 90 degrees. The light whose polarization direction has been rotated passes through the light guide plate 7 again, reaches the polarizing element 8, and is transmitted therethrough. The light whose polarization direction has not changed is reflected again by the polarizing element 8, but the light whose polarization direction has been rotated again by 90 degrees due to reflection by the reflecting plate 6 passes through the polarizing element 8. The light that has passed through the polarizing element 8 is scattered by the diffusion sheet 9 and irradiates the liquid crystal cell 10.
[0107]
Therefore, most of the light from the fluorescent tube 5 is made to coincide with the polarization axis and is emitted from the polarization element 8. Therefore, the polarization axis of the absorption polarizing plate (not shown) on the incident side of the liquid crystal cell 10 is If matched with the axis, the light of the fluorescent tube 5 that was conventionally used only about 50% can be used with higher efficiency.
[0108]
The polarizing element of the present invention used for this application has a total light transmittance of 80% or more in the direction where the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase is small, and a total light transmittance of 30 to 70% or more in the large direction. It is preferably used for a transmissive liquid crystal display device having the following (preferably 30% or less) transmissive reflection diffusion polarization. The effect of improving the luminance of the polarizer of the present invention is also effective when laminated on a light guide plate / diffusion plate / prism sheet, which is usually used.
[0109]
[Reflective liquid crystal display]
In the reflective liquid crystal display device of the present invention, a liquid crystal cell may be disposed between the polarizing element of the present invention and the reflecting plate, and the polarizing element of the present invention is disposed between the liquid crystal cell and the reflecting plate. May be. Of these devices, a reflective liquid crystal display device in which the polarizing element is disposed between a liquid crystal cell and a reflector is preferable.
[0110]
FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of a reflective liquid crystal display device in which the luminance is improved by using the polarizing element of the present invention. The reflective liquid crystal display device 40 includes a reflective member (reflective plate) 6 for reflecting the external light 12, a TN liquid crystal cell 10 (for a reflective liquid crystal device) illuminated by light emitted from the reflective plate 6, An absorptive polarizing plate 11 for guiding the external light 12 to the liquid crystal cell 10 and a polarizing element 8 disposed between the reflecting plate 6 and the liquid crystal cell 10 for scattering the light emitted from the reflecting plate 6 are provided. I have.
[0111]
In the reflective liquid crystal display device 40, only the light whose polarization axis coincides with the polarizing plate is transmitted among the external light 12 incident on the absorption polarizing plate 11 and reaches the liquid crystal cell 10. The light incident on the liquid crystal cell 10 reaches the polarizing element 8 by rotating the polarization direction.
[0112]
When the display of the liquid crystal cell is a dark display, the polarization direction of the external light 12 that has passed through the liquid crystal cell 10 is matched with the direction in which the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase of the polarizing element 8 is small. A polarizing element 8 is disposed. The polarized light that has passed through the absorptive polarizing plate 11 passes through the polarizing element 8 again, and the direction of the polarized light is rotated by the liquid crystal cell 10, and becomes a direction orthogonal to the polarization axis of the absorptive polarizing plate 11.
[0113]
On the other hand, when the display of the liquid crystal cell is a bright display, the polarization direction of the external light 12 that has passed through the liquid crystal cell 10 is made to coincide with the direction in which the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase of the polarizing element 8 is large. Further, the polarizing element 8 is disposed. Of the external light 12 incident on the absorption polarizing plate 11, only the light whose polarization axis coincides with that of the polarizing plate 11 is transmitted to the liquid crystal cell 10 and reaches the polarizing element 8 without rotating the polarization direction in the liquid crystal cell 10. . The polarized light incident on the polarizing element 8 is scattered in the reflection direction or the transmission direction. The light scattered in the transmission direction is reflected by the reflecting plate 6, merged with the light already scattered by the polarizing element 8, reaches the absorption polarizing plate 11, and is transmitted as it is. Since this transmitted light is sufficiently scattered by the polarizer 8, it shows a good white display with little viewing angle dependency.
[0114]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another example of the reflective liquid crystal display device in which the luminance is improved by using the polarizing element of the present invention. The reflective liquid crystal display device 50 includes a reflective liquid crystal device liquid crystal cell 14 that is illuminated by light emitted from the reflective plate 6, a reflective member (reflecting plate) 6 for reflecting external light, and the liquid crystal cell 14 and the reflective liquid crystal cell 14. A quarter-wave plate 13 disposed between the plate 6 and a polarizing element disposed between the quarter-wave plate 13 and the liquid crystal cell 14 for scattering the light emitted from the reflection plate 6. 8 and. The liquid crystal cell 14 is a type of liquid crystal containing a dichroic dye.
[0115]
In the reflective liquid crystal display device 50, the liquid crystal cell 14 is aligned in the liquid crystal alignment process direction (direction parallel to the glass substrate of the liquid crystal cell) when no voltage is applied, and the dichroic dye is similarly aligned. To do. Of the external light 12 incident on the liquid crystal cell 14, the linearly polarized light component parallel to the long axis direction of the dichroic dye molecules is absorbed by the dichroic dye. Further, the linearly polarized light component in the direction perpendicular to the major axis direction of the dichroic dye molecule passes through the liquid crystal cell 14 and enters the polarizing element 8. When the polarizing element 8 is arranged so that the direction of the linearly polarized light passing therethrough coincides with the direction in which the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase of the polarizing element 8 is small, the polarized light emitted from the polarizing element 8 is 1 / It becomes circularly polarized light by the four wavelength plate (retardation plate) 13. Further, the circularly polarized light is reflected by the reflecting plate 6, rotates the direction of the circularly polarized light, enters the quarter-wave plate 13 again, rotates the direction of the original linearly polarized light by 90 degrees, and again , Enters the polarizing element 8. The incident light becomes polarized light in a direction in which the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase of the polarizing element 8 is large, and is scattered as linearly polarized light parallel to the long axis direction of the molecule of the dichroic dye. Since it is absorbed by the chromatic dye, the display of the liquid crystal cell 14 becomes a good black display.
[0116]
On the other hand, in the liquid crystal cell 14, when a voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the glass substrate, and the dichroic dye is similarly aligned. The incident external light 12 passes through the liquid crystal cell 14 without being absorbed by the dichroic dye of the liquid crystal cell 14 containing the dichroic dye, and enters the polarizing element 8. The incident light passes through the polarizing element 8 in the direction in which the difference in refractive index between the continuous phase and the dispersed phase is small, but the polarized light in the direction perpendicular thereto is scattered. Next, the polarized light emitted from the polarizing element becomes circularly polarized light by the quarter wavelength plate 13 and is reflected by the reflecting plate 6. The reflected light is reversely rotated in the direction of the circularly polarized light and is incident on the quarter-wave plate 13 again. Of the incident light, the polarized light in the direction where the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase is small passes as it is, and the circularly polarized light is rotated by 90 degrees and scattered by the polarizer 8. Therefore, since all the light that has passed through the liquid crystal cell 14 containing the dichroic dye becomes scattered reflected light, a good white display can be realized.
[0117]
When the polarizing element of the present invention is used, it is possible to impart high scattering properties and polarization properties to transmitted light and reflected light, so that the visibility of the liquid crystal display screen can be improved. In particular, even a liquid crystal display surface having a large area can be brightly displayed throughout. Therefore, the transmissive or reflective liquid crystal display device can be widely used for display parts of electric products such as personal computers (personal computers), word processors, liquid crystal televisions, mobile phones, watches, calculators, and the like. In particular, it can be suitably used for a liquid crystal display device of a portable information device.
[0118]
【The invention's effect】
According to the present invention, a polarizing element having excellent scattering characteristics and polarization characteristics can be obtained by a simple method. Further, a stable and uniform polarizing element can be obtained without generating voids (voids). Furthermore, when the polarizing element of the present invention is used, a surface light source device and a transmissive or reflective liquid crystal display device having high luminance with ease and at low cost can be obtained.
[0119]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The conditions of the raw fabric sheets and stretched sheets produced in the examples and comparative examples, and the method for measuring the polarization characteristics of the polarizing elements produced in the examples and comparative examples are shown below.
[0120]
[Original Sheets and Stretched Sheets of Examples and Comparative Examples]
Table 1 shows prescriptions, compounds, and film forming methods relating to the production of the raw sheet of Examples and Comparative Examples. Table 2 shows the uniaxial stretching and heat treatment conditions of the obtained raw sheet. Tables 3 and 4 show the shape of the dispersed particles and the anisotropy of the refractive index. In addition, the cross section of the sheet | seat was observed for the shape of the dispersed particle with the transmission electron microscope (TEM; dye | stained with osmic acid).
[0121]
[Table 1]

[0122]
The contents of the abbreviations in Table 1 are shown below.
[0123]
C: Compound property (○ is good, x is bad)
T: Sheet thickness (μm)
Properties: Sheet properties
PET1: Crystalline polyethylene terephthalate resin, manufactured by Toyobo Co., Ltd., LM565, IV (intrinsic viscosity) value 0.75
PET2: Crystalline polyethylene terephthalate resin, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, GM330, IV value 0.65
ESBS: Epoxidized diene block copolymer, manufactured by Daicel Chemical Industries, Epofriend AT202, styrene / butadiene = 70/30 (weight ratio), epoxy equivalent 750, refractive index about 1.57
SBS: SBS block copolymer, manufactured by Asahi Kasei Corporation, Asaflex 810, styrene / butadiene = 70/30 (weight ratio), refractive index 1.57
MXD-6: Polyxylylenediamine diadipate resin, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., MX nylon N-MXD6
PS: Polystyrene resin, manufactured by Grand Polymer Co., Ltd., PS # 30
[0124]
[Table 2]

[0125]
In Table 2, TE indicates stretching by a tensile tester.
[0126]
[Table 3]

[0127]
[Table 4]

[0128]
The contents of the abbreviations in Table 3 and Table 4 are shown below.
[0129]
S: Size of fine particles in dispersed phase
N: Refractive index
ΔN: N (continuous phase)-N (dispersed phase)
D parallel: Stretch direction
D vertical: a direction perpendicular to the stretching direction.
[0130]
[Polarization characteristics 1]
Polarization measuring apparatus (NIPPON DENSHOKU Co., Ltd., NDH-300A), an absorption type polarizing plate is inserted on the light source side, and the light source is polarized only in linearly polarized light in the vertical direction. The element was inserted, and the total light transmittance, parallel light transmittance, diffuse light transmittance, and total light reflectance (calculated by total light reflectance = 1−total light transmittance) with respect to the polarization of the polarizing element were measured. In the measurement, the direction in which the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase is small matches the absorption type polarizing plate, and the direction in which the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase is large matches the absorption type polarizing plate. Table 5 and Table 6 show the scattering-type polarization characteristics.
[0131]
[Table 5]

[0132]
[Table 6]

[0133]
The contents of the abbreviations in Table 5 and Table 6 are shown below.
[0134]
D parallel: Stretch direction
D vertical: a direction perpendicular to the stretching direction.
[0135]
[Polarization characteristics 2]
The scattering characteristics F (θ) with respect to polarized light were measured for the samples of Example 5 and Comparative Example 2 using an optical polarization measurement device (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., REF5000). FIG. 6 is a schematic diagram showing a method for measuring polarization characteristics using the measuring apparatus. Irradiation light 16 emitted from the light source 15 is reflected by the aspherical mirror 18, irradiated to the sample 17 and scattered, and the scattered light 19 is measured by the two-dimensional CCD camera 20. In this manner, the transmission scattering characteristic and the reflection scattering characteristic can be obtained by the optical system measuring device 60. The omnidirectional scattering characteristics obtained by measuring the polarization characteristics of the polarizing element of Example 5 using this apparatus are shown in FIGS. Also, Table 7 shows the straight travel and the reflection intensity at a scattering angle of 0 degrees in FIGS.
[0136]
[Table 7]

[0137]
The contents of the abbreviations in Table 7 are as follows, and the values in the table are relative values.
[0138]
D parallel: direction in which incident polarized light is strongly scattered or reflected
D vertical: direction in which most of the incident polarized light is transmitted.
[0139]
Example 1
As a transparent resin constituting the continuous phase, 70 parts by weight of PET1 (crystalline polyethylene terephthalate resin) and 30 parts by weight of ESBS (epoxidized diene block copolymer resin) as the transparent resin constituting the dispersed phase were used. PET1 was dried at 140 ° C. for 4 hours to sufficiently remove moisture, and then kept dry at 70 ° C. The ESBS was dried at 70 ° C. for about 4 hours. Both were mixed with a drum type mixer and melt-kneaded at about 270 ° C. using a twin-screw extruder to produce pellets. This pellet is dried, melt-extruded at about 270 ° C. using a single screw extruder, a T die and a roll cooling take-up machine, under the conditions of a draw ratio of about twice from the T die and a roll surface temperature of about 40 ° C. An original sheet having a thickness of about 400 μm and a width of about 10 cm was produced. The obtained sheet was almost transparent, and PET1 was supercooled without crystallizing. When confirmed by DSC measurement, an exothermic peak of crystallization was observed at around 120 ° C. FIG. 7 shows the result of observation of the cross section of the sheet with a transmission electron microscope (TEM; stained with osmic acid) (10,000 times). As shown in FIG. 7, the dispersed phase was substantially spherical and dispersed almost uniformly, and the average diameter was 0.5 μm.
[0140]
The obtained sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained. FIG. 8 shows a result (10,000 times) of observation of a cross section of the stretched sheet by the same method as described above. As shown in FIG. 8, the dispersed phase is deformed from a substantially spherical shape to a rugby ball shape and dispersed almost uniformly, the length in the stretching direction (major axis) is about 2 μm, and the length in the direction perpendicular to the stretching direction ( The minor axis was about 0.25 μm. The total light transmittance, parallel light transmittance, diffuse light transmittance, and total light reflectance of the sheet showing this polarization property were measured by the method of [Polarization property 1], and are shown in Table 5.
[0141]
Comparative Example 1
Both resins were dried in the same manner as in Example 1 except that 30 parts by weight of SBS (SBS block copolymer) was used as the resin constituting the dispersed phase. Furthermore, although it tried to melt-knead with a twin-screw extruder like Example 1, the pellet was not able to be produced stably. The pellets were dried and melted with a single screw extruder to produce a raw sheet, but the film forming property was not good, and the original sheet was not obtained. Therefore, the incomplete sheet was thermally melted with a press machine to produce a raw sheet having a thickness of about 400 μm. The obtained sheet was transparent, and crystalline polyethylene terephthalate was supercooled without crystallizing. When confirmed by DSC measurement, an exothermic peak of crystallization was observed at around 120 ° C. When the cross section of the sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was substantially spherical and almost uniformly dispersed, and the diameter thereof was 0.6 μm on average. The obtained sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained, but voids were generated and whitened unevenly. When the cross section of the stretched sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was deformed from a substantially spherical shape to a rugby ball shape, and the length (major axis) in the stretching direction was about 2.1 μm, relative to the stretching direction. The length (minor axis) in the vertical direction was about 0.27 μm, but voids were generated around the boundary with the continuous phase. Table 5 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0142]
Example 2
Example 1 except that 25 parts by weight of SBS (SBS block copolymer) is used as a transparent resin constituting the dispersed phase, and 5 parts by weight of ESBS (epoxidized diene block copolymer) is used as a compatibilizing agent. Similarly, the three kinds of resins were dried. In the same manner as in Example 1, three types of resins were melt-kneaded with a twin-screw extruder, and a raw sheet having a thickness of about 400 μm and a width of about 10 cm was produced with a single-screw extruder. The sheet obtained in the same manner as in Example 1 was almost transparent, and PET1 was supercooled without being crystallized. When the cross section of the raw sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was substantially spherical and almost uniformly dispersed, and the diameter was 0.4 μm on average.
[0143]
The obtained sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained. When the cross section of the stretched sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was deformed from a substantially spherical shape to a rugby shape and dispersed almost uniformly, and the length in the stretching direction (major axis) was about 1.8 μm. The length (minor axis) in the direction perpendicular to the stretching direction was about 0.20 μm. Moreover, the space | gap like the comparative example 1 was not produced. Table 5 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0144]
Comparative Example 2
The polarization characteristics of a commercially available reflective polarizing plate (3M Co., Ltd., D-BEF) were measured in the same manner as in Example 1, and the total light transmittance, parallel light transmittance, diffuse light transmittance, and total light reflectance were measured. Are shown in Table 5.
[0145]
Comparative Example 3
The original fabric sheet produced in Example 1 was uniaxially stretched at a temperature of 130 ° C. Since the raw sheet was crystallized, it was broken in the middle of uniaxial stretching, so a sheet having polarization characteristics could not be obtained.
[0146]
Example 3
The sheet having the polarization characteristics obtained in Example 1 was held by the uniaxial stretching apparatus, and the upper and lower ends of the sheet were held, the temperature was raised to 150 ° C., heat treatment was performed for 2 minutes, and the sheet was cooled to room temperature. This heat-treated sheet retained the polarization characteristics. And even if it put into 120 degreeC oven for 1 hour, there was no shrinkage | contraction and the polarization characteristic was maintained. Table 5 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0147]
Example 4
Two kinds of dried resins were mixed with a drum mixer, and melt-kneaded at about 270 ° C. using a twin-screw extruder to produce pellets. This pellet is dried, melt-extruded at about 270 ° C. using a single screw extruder, a T die and a roll cooling take-up machine, and the draw ratio from the T die is about twice and the roll surface cooling temperature is about 40 ° C. Thus, an original sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that an original sheet having a thickness of about 390 μm and a width of about 30 cm was prepared. This sheet had almost the same transparency as in Example 1. When the cross section of the sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was substantially spherical and almost uniformly dispersed, and the average diameter was 0.5 μm. This sheet was uniaxially stretched by roll rolling [temperature 80 ° C., rolling ratio doubled (thickness reduction rate approximately 1/2), width reduction rate about 3%] to obtain a film having a thickness of 180 μm. This roll-rolled sheet exhibited polarization characteristics. When the cross section of the rolled sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was deformed from a substantially spherical shape to a rugby shape and dispersed almost uniformly, and the length in the stretching direction (major axis) was about 1.6 μm. The length (minor axis) in the direction perpendicular to the stretching direction was about 0.23 μm. Table 5 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0148]
Example 5
The sheet having the polarization characteristics of Example 4 was fixed on all four sides and heat-treated at 150 ° C. for 2 minutes. This heat-treated sheet retained the polarization characteristics. And even if it put into 120 degreeC oven for 1 hour, there was no shrinkage | contraction and the polarization characteristic was maintained. The results of measuring the polarization characteristics of reflection and transmission of this polarizer with the measuring device shown in FIG. 6 are shown in FIGS. FIG. 12 is a diagram showing the azimuth distribution of the polarized light that is reflected in the direction in which the incident polarized light is parallel to the rolling direction (the direction in which the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase is large and is scattered). FIG. 13 is a diagram showing the azimuth distribution of transmitted polarized light in a direction parallel to the rolling direction of incident polarized light. FIG. 14 is a diagram showing the azimuth distribution of the polarized light that is reflected in the direction in which the incident polarized light is perpendicular to the rolling direction (direction in which the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase is small). FIG. 15 is a diagram showing the azimuth distribution of the polarized light that is reflected when the incident polarized light is perpendicular to the rolling direction. In particular, as shown in FIG. 12, polarized light in the direction in which the polarizer scatters is scattered at a wide angle even in the case of reflection. Further, as shown in FIG. 15, the polarized light in the direction in which the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase is small and transmitted through the polarizer is simply transmitted with a strong intensity while being scattered at a slightly small angle. Table 7 shows the reflection intensities at the scattering angles of 0 degrees (straight and regular reflection) in FIGS. Table 7 also shows values of the reflective polarizing element of Comparative Example 2. The polarizing element of Example 5 is strongly scattered both when transmitting polarized light and when reflecting it. Table 5 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0149]
Example 6
A polarizing element comprising a layer (1) that exhibits polarization characteristics by orientation processing by stretching, and a transparent resin layer (2) that is laminated on at least one surface of this layer before stretching and does not exhibit polarization characteristics by stretching. Therefore, the same material as that of Example 1 was used as a raw material of the layer (1) exhibiting the polarization characteristics, and a continuous phase PET1 was used as the transparent resin layer (2) of the surface layer. As in Example 1, two kinds of resins were kneaded (compounded) with a single screw extruder as a raw material for the layer (1) exhibiting polarization characteristics. Further, the layer (1) that exhibits polarization characteristics in the multilayer extruder is melted at about 270 ° C., both surface layers (2) are melted at about 280 ° C., and the draw ratio from the T die is about 1.9 times. Extrusion was performed on a cooling drum having a surface temperature of 40 ° C., and 70 μm of the surface layer (2) (transparent resin layer) was laminated on both sides of the central layer (1) 300 μm to prepare a laminated sheet (thickness 440 μm) having a three-layer structure. . In the same manner as in Example 4, the sheet was uniaxially stretched by roll rolling [temperature 80 ° C., rolling ratio doubled (thickness reduction rate approximately 1/2), width reduction rate about 3%], and a film having a thickness of about 190 μm was formed. Obtained. This roll-rolled sheet exhibited polarization characteristics. Table 5 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0150]
Example 7
In the same manner as in Example 2 except that 25 parts by weight of MXD-6 (polyxylylenediamine adipate resin) is used in place of the SBS resin as the resin constituting the dispersed phase, the mixture is melt-kneaded with a single screw extruder, An original sheet having a thickness of about 400 μm and a width of about 10 cm could be produced with a shaft extruder. The obtained raw sheet was transparent, and the crystalline polyethylene terephthalate was supercooled without being crystallized. When confirmed by DSC measurement, an exothermic peak of crystallization was observed at around 120 ° C. When the cross section of the sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was substantially spherical and almost uniformly dispersed, and the average diameter was 0.45 μm. The sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained. When the cross section of the stretched sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was deformed from a substantially spherical shape to a rugby ball shape and dispersed almost uniformly, and the length (major axis) in the stretching direction was about 1. The length (minor axis) in the direction perpendicular to the stretching direction was 7 μm and was about 0.21 μm. In addition, no voids were generated. Table 5 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0151]
Comparative Example 4
When kneading (compounding) with a single-screw extruder in the same manner as in Example 7 except that 30 parts by weight of MXD-6 was used without using ESBS as a compatibilizing agent, stable film formation was not possible. Therefore, as in Comparative Example 1, the incomplete sheet was thermally melted with a press to produce a raw sheet having a thickness of about 400 μm. The obtained sheet was transparent, and PET1 was supercooled without crystallizing. When confirmed by DSC measurement, an exothermic peak of crystallization was observed at around 120 ° C. When the cross section of the sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was substantially spherical and dispersed almost uniformly, and the average diameter was 0.45 μm. The obtained sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained, but voids were generated and whitened unevenly. When the cross section of the stretched sheet was observed in the same manner as in Example 1, the dispersed phase was deformed and dispersed from a substantially spherical shape to a rugby shape, and the length in the stretching direction (major axis) was about 2.0 μm, the stretching direction. The length (minor axis) in the direction perpendicular to the surface was about 0.28 μm, but voids were formed around the boundary with the continuous phase. Table 5 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0152]
Example 8
The sheet having the polarization characteristics obtained in Example 7 was fixed on all four turns in the same manner as in Example 5 and heat-treated at 150 ° C. for 2 minutes. This heat-treated sheet retained the polarization characteristics. And even if it put into 120 degreeC oven for 1 hour, there was no shrinkage | contraction and the polarization characteristic was maintained. Table 5 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0153]
Example 9
A raw sheet having a width of about 10 cm was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the original sheet was about 200 μm. The obtained raw fabric sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. by a tensile tester in the same manner as in Example 1. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 70 μm in thickness was obtained. Table 6 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0154]
Example 10
An original sheet having a width of about 10 cm was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the original sheet was about 600 μm. The obtained raw fabric sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. by a tensile tester in the same manner as in Example 1. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 200 μm in thickness was obtained. Table 6 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0155]
Example 11
A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original sheet was stretched at a stretching ratio of 3 times at 80 ° C with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 170 μm in thickness was obtained. Table 6 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0156]
Comparative Example 5
A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original sheet was stretched at 80 ° C by a tensile tester at a stretch ratio of 1.5. As a result, a sheet having a thickness of about 300 μm was obtained, but this sheet hardly showed polarization characteristics. The results are shown in Table 6.
[0157]
Example 12
A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original sheet was stretched at 60 ° C with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained. Table 6 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0158]
Example 13
A sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original sheet was stretched at 110 ° C. with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained. Table 6 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0159]
Example 14
A raw sheet having a thickness of about 400 μm and a width of about 10 cm is prepared in the same manner as in Example 1 except that 85 parts by weight of PET1 is used as the resin constituting the continuous phase and 15 parts by weight of ESBS is used as the resin constituting the dispersed phase. did. The obtained sheet was almost transparent, and PET1 was supercooled without crystallizing. When the cross section of the raw sheet was observed, the dispersed phase was substantially spherical and almost uniformly dispersed, and the average diameter was 0.25 μm. The obtained sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained. When the cross section of the obtained stretched sheet was observed, the dispersed phase was deformed from a substantially spherical shape to a rugby ball shape and dispersed almost uniformly, and the length in the stretching direction (major axis) was about 1.0 μm, relative to the stretching direction. The length (minor axis) in the vertical direction was about 0.13 μm, and no void was generated. Table 6 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0160]
Example 15
A raw sheet having a thickness of about 400 μm and a width of about 10 cm in the same manner as in Example 1 except that 55 parts by weight of PET1 is used as the resin constituting the continuous phase and 45 parts by weight of ESBS is used as the resin constituting the dispersed phase. Was made. The obtained sheet was almost transparent, and PET1 was supercooled without crystallizing. When the cross section of the original fabric sheet was observed, the dispersed phase was substantially spherical and dispersed substantially uniformly, and the average diameter was 0.75 μm. The obtained sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained. When the cross section of the obtained stretched sheet was observed, the dispersed phase was deformed from a substantially spherical shape to a rugby ball shape and dispersed almost uniformly, and the length (major axis) in the stretching direction was about 3.0 μm, relative to the stretching direction. The length (minor axis) in the vertical direction was about 0.35 μm, and no void was generated. Table 6 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0161]
Comparative Example 6
When compounding was performed in the same manner as in Example 15 except that 45 parts by weight of SBS was used instead of ESBS, stable compounding was not possible. Therefore, the imperfect mixture was thermally melted with a press to produce a raw sheet having a thickness of about 400 μm. When the cross section of the original fabric sheet was observed, the dispersed phase was substantially spherical and dispersed almost uniformly, and the average diameter was 0.70 μm. When the original fabric sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. with a tensile tester, it was broken during stretching and a sheet having polarization characteristics was not obtained.
[0162]
Example 16
70 parts by weight of PET2 (crystalline polyethylene terephthalate resin) as the resin constituting the continuous phase, 25 parts by weight of PS (polystyrene resin) as the resin constituting the dispersed phase, and ESBS (epoxidized diene block copolymer) as the compatibilizing agent Polymer) and 5 parts by weight were used. PET2 was dried at 140 ° C. for 4 hours to sufficiently remove moisture, and then kept dry at 70 ° C. PS and ESBS were dried at 70 ° C. for about 4 hours. And it compounded and formed into a film like Example 1, and produced the original fabric sheet about 400 micrometers thick and about 10 cm wide. The obtained sheet was almost transparent, and crystalline polyethylene terephthalate was supercooled without crystallizing. As in Example 1, the result of observation of the cross section of the original sheet (10,000 times) is shown in FIG. As shown in FIG. 9, the dispersed phase was substantially spherical and dispersed almost uniformly, and its diameter was an average of 0.6 μm.
[0163]
The obtained sheet was stretched at a stretching ratio of 4 times at 80 ° C. with a tensile tester. As a result, a sheet having a polarization characteristic of about 130 μm in thickness was obtained. FIG. 10 shows the result (10,000 times) of observing the cross section of the stretched sheet by the same method as described above. As shown in FIG. 10, the dispersed phase is deformed from a substantially spherical shape to a rugby ball shape and is dispersed almost uniformly, and the length (major axis) in the stretching direction is about 2.3 μm, which is perpendicular to the stretching direction. The length (minor axis) was about 0.25 μm, and no void was generated. From FIG. 10, a compatibilizing agent is detected at the interface between the continuous phase and the dispersed phase (the butadiene portion of ESBS is stained with osmic acid and appears black), and PET2 and ESBS are chemically bonded, and ESBS and PS cross. Are shown to bind with affinity. Table 6 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[0164]
Comparative Example 7
Compound and film formation in the same manner as in Example 16 except that 70 parts by weight of PET2 (crystalline polyethylene terephthalate) is used as the resin constituting the continuous phase and 30 parts by weight of PS (polystyrene resin) is used as the resin constituting the dispersed phase. An original sheet having a thickness of about 400 μm and a width of about 10 cm was produced. When this sheet was stretched at 80 ° C. in the same manner as in Example 16, the sheet was completely whitened and became opaque. Similarly to Example 1, the result of observing the cross section of the sheet (2500 times) is shown in FIG. As shown in FIG. 11, PET2 constituting the continuous phase and PS constituting the dispersed phase were delaminated to generate voids. Table 6 shows the polarization characteristics of the obtained sheet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view showing an example of a polarizing element of the present invention.
FIG. 2 is a schematic side view showing another example of the polarizing element of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a transmissive liquid crystal display device using the surface light source device of the present invention.
FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of a reflective liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 5 is a schematic sectional view showing another example of the reflective liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a method for measuring polarization characteristics using an optical system measuring apparatus.
7 is a transmission electron micrograph (10,000 magnifications) showing the fine structure of the original fabric sheet of Example 1. FIG.
8 is a transmission electron micrograph (10,000 magnifications) showing the fine structure of the polarizing element of Example 1. FIG.
9 is a transmission electron micrograph (10,000 magnifications) showing the fine structure of the original fabric sheet of Example 16. FIG.
10 is a transmission electron micrograph (10,000 magnifications) showing the microstructure of the polarizing element of Example 16. FIG.
11 is a transmission electron micrograph (2500 times magnification) showing the microstructure of the stretched product of Comparative Example 7. FIG.
FIG. 12 is a diagram showing the azimuth distribution of reflected polarized light in the polarizing element of Example 5 in which the incident polarized light is in a direction parallel to the rolling direction.
FIG. 13 is a diagram showing the azimuth distribution of transmitted polarized light in the polarizing element of Example 5 in the direction in which incident polarized light is parallel to the rolling direction.
FIG. 14 is a diagram showing the azimuth distribution of polarized light that is reflected in the polarizing element of Example 5 in the direction in which the incident polarized light is perpendicular to the rolling direction.
FIG. 15 is a diagram showing an azimuth distribution of polarized light that is transmitted in a direction perpendicular to the rolling direction in the incident polarized light in the polarizing element of Example 5.
[Explanation of symbols]
1 ... continuous phase
2 ... Dispersed phase
3 ... Bonding interface
4 ... Compatibilizer
5 ... Fluorescent tube
6: Reflective member or reflective layer
7 Light guide plate
8. Polarizing element
9 ... Diffusion sheet
10 ... TN type liquid crystal cell
11 ... Absorptive polarizing plate
12: External light incident on the reflective liquid crystal device
13 ... 1/4 phase difference plate
14 ... Liquid crystal cell containing dichroic dye
15 ... Light source
16 ... Irradiation light
17 ... Sample
18 ... Aspherical mirror
19 ... scattered light
20 ... 2D CCD camera

Claims (21)

第１の透明樹脂で構成された連続相に、第２の透明樹脂で構成された分散相が粒子状に分散し、前記透明樹脂の分子内の反応基又は相溶化剤の存在によって、両相の間に実質的に空隙が生じることなく、両相が互いに結合している延伸シートで構成された素子であって、
(1) 第１の透明樹脂を構成するポリエステル系樹脂と第２の透明樹脂を構成するエポキシ化スチレン−ジエン−系共重合体、ポリアミド系樹脂、無水カルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂及びポリウレタン系樹脂から選択された少なくとも一種の透明樹脂との組み合わせ、又は (2) 第１の透明樹脂を構成するポリエステル系樹脂と、第２の透明樹脂を構成するポリスチレン系樹脂、スチレン−ジエン系ブロック共重合体及びポリアミド系樹脂から選択された少なくとも一種と、相溶化剤を構成するエポキシ化されたスチレン−ジエン系共重合体との組み合わせであり、
直線偏光に対する連続相と分散相との屈折率差が、シートの延伸方向と、延伸方向に対して垂直な方向とで異なり、屈折率差が小さい方向の偏光はほぼ透過し、屈折率差が大きい方向の偏光は散乱する特性を有する偏光素子。In the continuous phase composed of the first transparent resin, the dispersed phase composed of the second transparent resin is dispersed in the form of particles. A device composed of a stretched sheet in which both phases are bonded to each other without substantially generating voids therebetween,
(1) A polyester resin constituting the first transparent resin and an epoxidized styrene-diene copolymer constituting the second transparent resin, a polyamide resin, a carboxylic anhydride-modified polyolefin resin, a polyester resin, and A combination with at least one transparent resin selected from polyurethane resins, or (2) a polyester resin constituting the first transparent resin, a polystyrene resin constituting the second transparent resin, and a styrene-diene block A combination of at least one selected from a copolymer and a polyamide-based resin and an epoxidized styrene-diene copolymer constituting a compatibilizing agent;
The refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase with respect to the linearly polarized light is different between the stretching direction of the sheet and the direction perpendicular to the stretching direction. big direction polarizing element polarized light that have the property of scattering. 延伸方向での連続相と分散相との屈折率差の絶対値が０．１以上、延伸方向に対して垂直な方向での連続相と分散相との屈折率差の絶対値が０．０５以下であり、分散相の長径方向の平均径が０．８〜１０μｍ、短径方向の平均径が０．０５〜０．８μｍであり、分散相の平均アスペクト比が２〜１０００である請求項１記載の偏光素子。The absolute value of the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase in the stretching direction is 0.1 or more, and the absolute value of the refractive index difference between the continuous phase and the dispersed phase in the direction perpendicular to the stretching direction is 0.05. The average diameter in the major axis direction of the dispersed phase is 0.8 to 10 μm, the average diameter in the minor axis direction is 0.05 to 0.8 μm, and the average aspect ratio of the dispersed phase is 2 to 1,000. 1 Symbol placement of the polarizing element. 組み合わせ (1) において、ポリエステル系樹脂のヒドロキシル基濃度及び／又はカルボキシル基濃度が５〜３００ミリ当量／kgである請求項１記載の偏光素子。 In combination (1), the polarizing element according to claim 1, wherein the hydroxyl group concentration and / or carboxyl group concentration of the polyester resin is 5 to 300 meq / kg. 組み合わせ (1) において、連続相と分散相との割合（重量比）が、連続相／分散相＝９９／１〜５０／５０である請求項１記載の偏光素子。The polarizing element according to claim 1 , wherein in the combination (1) , the ratio (weight ratio) between the continuous phase and the dispersed phase is continuous phase / dispersed phase = 99/1 to 50/50. 組み合わせ (2) において、連続相と分散相との割合（重量比）が、連続相／分散相＝９９／１〜５０／５０であり、分散相と相溶化剤との割合（重量比）が、分散相／相溶化剤＝９９／１〜５０／５０である請求項１記載の偏光素子。 In the combination (2) , the ratio (weight ratio) between the continuous phase and the dispersed phase is continuous phase / dispersed phase = 99/1 to 50/50, and the ratio (weight ratio) between the dispersed phase and the compatibilizing agent is , dispersed phase / compatibilizing agent = 99 / 1-50 / 50 a polarizing element according to claim 1, wherein. 組み合わせ (1) において、第１の透明樹脂が結晶性ポリエステル系樹脂で構成され、第２の透明樹脂が、エポキシ基を主鎖に有するスチレン−ジエン系共重合体で構成され、かつ、連続相と分散相との割合（重量比）が、連続相／分散相＝９５／５〜６０／４０である請求項１記載の偏光素子。 In the combination (1) , the first transparent resin is composed of a crystalline polyester resin, the second transparent resin is composed of a styrene-diene copolymer having an epoxy group in the main chain, and a continuous phase the ratio of the dispersed phase (weight ratio), a continuous / disperse phase = 95 / 5-60 / 40 in which claim 1 Symbol placement of the polarizing element. 組み合わせ (2) において、第１の透明樹脂が結晶性ポリエステル系樹脂で構成され、第２の透明樹脂が、ポリスチレン、スチレン−ジエン系ブロック共重合体及び芳香族ポリアミド系樹脂から選択された少なくとも一種で構成され、相溶化剤がエポキシ化されたジエン系ブロック共重合体で構成され、かつ連続相と分散相との割合（重量比）が、連続相／分散相＝９５／５〜６０／４０であり、分散相と相溶化剤との割合（重量比）が、分散相／相溶化剤＝９５／５〜６０／４０である請求項１記載の偏光素子。 In the combination (2) , the first transparent resin is composed of a crystalline polyester resin, and the second transparent resin is at least one selected from polystyrene, a styrene-diene block copolymer, and an aromatic polyamide resin. The compatibilizing agent is composed of an epoxidized diene block copolymer, and the ratio of the continuous phase to the dispersed phase (weight ratio) is continuous phase / dispersed phase = 95 / 5-60 / 40. and the proportion of the dispersed phase and compatibilizing agent (weight ratio), the dispersed phase / compatibilizing agent = 95 / 5-60 / 40 a polarizing element according to claim 1, wherein. 延伸方向に対して垂直な方向での全光線透過率が８０％以上であり、かつ延伸方向での全光線透過率が７０％以上である素子であって、透過光に光拡散性と偏光性とを付与する請求項１記載の偏光素子。An element having a total light transmittance of 80% or more in a direction perpendicular to the stretching direction and a total light transmittance of 70% or more in the stretching direction, wherein the transmitted light has light diffusibility and polarization. the polarizing element according to claim 1 Symbol placement grant and. 延伸方向に対して垂直な方向での全光線透過率が８０％以上であり、かつ延伸方向での全光線透過率が３０〜７０％である素子であって、透過光及び反射光に光拡散性と偏光性とを付与する請求項１記載の偏光素子。An element having a total light transmittance of 80% or more in a direction perpendicular to the stretching direction and a total light transmittance of 30 to 70% in the stretching direction, and diffusing light into transmitted light and reflected light the polarizing element according to claim 1 Symbol placement imparting the sexual and polarizing. 延伸方向に対して垂直な方向での全光線透過率が８０％以上であり、かつ延伸方向での全光線透過率が３０％以下である素子であって、反射光に光拡散性と偏光性とを付与する請求項１記載の偏光素子。An element having a total light transmittance of 80% or more in a direction perpendicular to the stretching direction and a total light transmittance of 30% or less in the stretching direction, and having a light diffusibility and a polarization property in reflected light the polarizing element according to claim 1 Symbol placement grant and. 平行光線透過率が１０％以下である請求項１記載の偏光素子。Parallel light transmittance of 10% or less claim 1 Symbol placement of the polarizing element. 厚みが３〜３００μｍである請求項１記載の偏光素子。The polarizing element according to claim 1 Symbol placement thickness of 3～300Myuemu. 延伸シートが、ロール圧延により一軸で延伸されたシートである請求項１記載の偏光素子。Stretching the sheet, the polarizing element according to claim 1 Symbol placing a sheet which has been stretched uniaxially by rolling. 延伸シートの表面に、さらに、光学的に等方性の透明樹脂層が積層された請求項１記載の偏光素子。On the surface of the drawing sheet, further, the polarization element according to claim 1 Symbol placement isotropic transparent resin layer optically are stacked. 屈折率がほぼ同じであり、かつ分子内の反応基又は相溶化剤の存在によって互いに結合可能である第１の透明樹脂と第２の透明樹脂とを、溶融混合して成形したシートを、一軸延伸して請求項１記載の偏光素子を製造する方法。  A sheet formed by melt-mixing a first transparent resin and a second transparent resin, which have substantially the same refractive index and can be bonded to each other by the presence of a reactive group or a compatibilizing agent in the molecule, A method for producing the polarizing element according to claim 1 by stretching. 第１の透明樹脂として結晶性ポリエステル系樹脂を用い、かつ第２の透明樹脂としてエポキシ基を主鎖に有するスチレン−ジエン系共重合体を用いる方法であって、前記結晶性ポリエステル系樹脂をほぼ非結晶状態で冷却固化した後、その結晶化温度よりも３０〜１２０℃低い温度で一軸延伸する請求項１５記載の方法。A method using a crystalline polyester resin as a first transparent resin and a styrene-diene copolymer having an epoxy group in the main chain as a second transparent resin, wherein the crystalline polyester resin is substantially The method according to claim 15 , wherein after cooling and solidifying in an amorphous state, uniaxial stretching is performed at a temperature lower by 30 to 120 ° C. than the crystallization temperature. 延伸シートを、さらに延伸温度以上の温度で熱処理する請求項１５記載の方法。The method according to claim 15 , wherein the stretched sheet is further heat-treated at a temperature equal to or higher than the stretching temperature. 管状光源と、この管状光源からの光を側面から入射して平坦な出射面から出射させるための導光部材と、この導光部材の出射光側に配設された請求項１記載の偏光素子とを備えている面光源装置。  2. A tubular light source, a light guide member for allowing light from the tubular light source to be incident from a side surface and emitted from a flat light exit surface, and the polarizing element according to claim 1 disposed on the light output side of the light guide member. And a surface light source device. 管状光源と、この管状光源からの光を側面から入射して平坦な出射面から出射させるための導光部材と、この導光部材からの出射光により照明される液晶セルと、前記導光部材と前記液晶セルとの間に配設された請求項１記載の偏光素子とを備えている透過型液晶表示装置。  A tubular light source, a light guide member for allowing light from the tubular light source to be incident from a side surface and emitted from a flat light exit surface, a liquid crystal cell illuminated by the light emitted from the light guide member, and the light guide member And a polarizing element according to claim 1 disposed between the liquid crystal cell and the liquid crystal cell. 入射光を反射するための反射部材と、入射光及び反射部材からの出射光を偏光するための請求項１記載の偏光素子と、前記偏光素子と反射部材との間に配設され、反射部材からの出射光により照明される液晶セルとを備えている反射型液晶表示装置。  A reflecting member for reflecting incident light, a polarizing element according to claim 1 for polarizing incident light and outgoing light from the reflecting member, and a reflecting member disposed between the polarizing element and the reflecting member. A reflective liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell illuminated by light emitted from the liquid crystal display. 入射光を反射するための反射部材と、反射部材からの出射光により照明される液晶セルと、反射部材と液晶セルとの間に配設され、前記反射部材からの出射光を散乱するための請求項１記載の偏光素子とを備えている反射型液晶表示装置。  A reflecting member for reflecting incident light, a liquid crystal cell illuminated by light emitted from the reflecting member, and disposed between the reflecting member and the liquid crystal cell for scattering light emitted from the reflecting member A reflective liquid crystal display device comprising the polarizing element according to claim 1.

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