TWI534486B - An optical member, a polarizing plate kit, and a liquid crystal display device - Google Patents

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TWI534486B
TWI534486B TW103117394A TW103117394A TWI534486B TW I534486 B TWI534486 B TW I534486B TW 103117394 A TW103117394 A TW 103117394A TW 103117394 A TW103117394 A TW 103117394A TW I534486 B TWI534486 B TW I534486B
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Shouhei Maezawa
Takehito Fuchida
Hiroyuki Takemoto
Nao Murakami
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Description

光學構件、偏光板之套件及液晶顯示裝置
本發明係關於一種光學構件、偏光板之套件及液晶顯示裝置。更詳細而言，本發明係關於一種包含偏光板、具有特定之反射特性之反射型偏光元件、及稜鏡片之光學構件，以及使用有該光學構件之偏光板之套件及液晶顯示裝置。
近年來，關於顯示器，使用有面光源裝置之液晶顯示裝置獲得驚人之普及。例如具備邊緣照明型面光源裝置之液晶顯示裝置中，自光源出射之光入射至導光板，在導光板之出光面(液晶單元側面)與背面一面反覆進行全反射一面傳播。在導光板內傳播之光之一部分利用設置於導光板之背面等之光散射體等而改變行進方向，從而自出光面向導光板外出射。自導光板之出光面所出射之光利用擴散片、稜鏡片、及增亮膜等各種光學片材進行擴散、聚光後，入射至於液晶單元之兩側配置有偏光板之液晶顯示面板。液晶單元之液晶層之液晶分子於每個像素中被驅動，而控制入射光之透過及吸收。結果顯示出圖像。
代表性而言，上述稜鏡片被嵌入面光源裝置之殼體中，且與導光板之出射面鄰接而設置。關於此種使用有面光源裝置之液晶顯示裝置，於設置稜鏡片時，或於實際使用環境下，有時相關稜鏡片與導光板會摩擦而使導光板受損。為了解決此種問題，提出有將稜鏡片與光源側偏光板一體化之技術(專利文獻1)。但是，對於使用有此種使稜 鏡片一體化之偏光板的液晶顯示裝置中，要求顯示特性之進一步改善。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開平11-295714號公報
本發明係為了解決上述先前問題而成者，其目的在於提供一種可實現機械強度優異，且具有較高照度之液晶顯示裝置的光學構件。
本發明之光學構件依序包含偏光板、反射型偏光元件、及稜鏡片，且針對以45°入射至該反射型偏光元件內之波長650nm之直線偏光的反射率為70%以上。
於一實施形態中，上述稜鏡片係於與上述反射型偏光元件相反之側排列複數個成為凸部之柱狀之單元稜鏡而構成。
於一實施形態中，上述反射型偏光元件之反射軸方向與上述稜鏡片之單元稜鏡之稜線方向平行。於另一實施形態中，上述反射型偏光元件之反射軸方向與上述稜鏡片之單元稜鏡之稜線方向正交。
於一實施形態中，針對以45°入射至上述反射型偏光元件內之波長650nm之直線偏光的反射率為70%以上，且針對以45°入射至該反射型偏光元件內之波長450nm及550nm之直線偏光的反射率為70%以上。
於一實施形態中，針對以45°入射至上述反射型偏光元件內之波長650nm之直線偏光的反射率為80%以上。
根據本發明之另一態樣，可提供一種偏光板之套件。該偏光板之套件包含用作背面側偏光板之上述光學構件、及視認側偏光板。
根據本發明之又一態樣，可提供一種液晶顯示裝置。該液晶顯示裝置具有液晶單元、配置於該液晶單元之視認側的偏光板、及配置於與該液晶單元之視認側相反之側的上述光學構件。
根據本發明，於具有偏光板、反射型偏光元件、及稜鏡片之光學構件中，藉由將反射型偏光元件之特定方向之反射特性最佳化，可實現具有較高照度之液晶顯示裝置。進而，藉由將偏光板與稜鏡片一體化，本發明之光學構件可實現機械強度優異之液晶顯示裝置。
10‧‧‧偏光板
11‧‧‧偏光元件
12‧‧‧保護層
13‧‧‧保護層
20‧‧‧反射型偏光元件
30‧‧‧稜鏡片
31‧‧‧基材部
32‧‧‧稜鏡部
33‧‧‧單元稜鏡
100‧‧‧光學構件
110‧‧‧視認側偏光板
200‧‧‧液晶單元
210‧‧‧基板
210'‧‧‧基板
220‧‧‧液晶層
300‧‧‧背光單元
500‧‧‧液晶顯示裝置
A‧‧‧層
B‧‧‧層
R‧‧‧反射層
圖1係說明本發明之一實施形態之光學構件的概略剖面圖。
圖2係可用於本發明之光學構件的反射型偏光元件之一例的概略立體圖。
圖3係圖1之光學構件之分解立體圖。
圖4係說明本發明之一實施形態之液晶顯示裝置的概略剖面圖。
圖5(a)、(b)係說明VA模式(vertically aligned mode，垂直配向模式)之液晶分子之配向狀態的概略剖面圖。
以下，參照圖式說明本發明之較佳實施形態，但本發明並不限定於該等實施形態。
A.光學構件之整體構成
圖1係說明本發明之一實施形態之光學構件的概略剖面圖。光學構件100依序具有偏光板10、反射型偏光元件20、及稜鏡片30。代表性而言，偏光板10具有偏光元件11、配置於偏光元件11之單側之保護層12、及配置於偏光元件11之另一側之保護層13。代表性而言，稜鏡片30具有基材部31及稜鏡部32。如此，藉由將偏光板與稜鏡片一體化，可排除稜鏡片與偏光板間之空氣層，因此可有助於液晶顯示裝置 之薄型化。液晶顯示裝置之薄型化由於可擴大設計之選擇範圍，故而商業價值較大。進而，藉由排除空氣層，可抑制空氣層與稜鏡片及/或偏光板之界面處之不需要之反射及折射，因此可防止對液晶顯示裝置之顯示特性之不良影響。此外，藉由使偏光板與稜鏡片一體化，可避免由將稜鏡片安裝至面光源裝置(背光單元，實質上為導光板)時之摩擦所引起之稜鏡片之損傷，因此可防止由該種損傷引起之顯示模糊，且可獲得機械強度優異之液晶顯示裝置。
於本發明中，針對以45°入射至反射型偏光元件內之波長650nm之直線偏光的反射率為70%以上。該反射率較佳為80%以上，更佳為90%以上。該反射率越高越好，理論上限為100%。進而，較佳為針對波長450nm及550nm之直線偏光的反射率亦較高。該反射率較佳為80%以上，更佳為90%以上。該反射率亦越高越好，理論上限為100%。本質上，較佳為於可見光之全部波長區域中之反射率較高。關於該波長區域及該反射率，較佳為於550nm±50nm下為70%以上，更佳為於550nm±100nm下為70%以上。
本發明之一實施形態係為了解決新發現之問題而成者，該問題如下：關於將偏光板、反射型偏光元件、及稜鏡片一體化而成之光學構件，其與將偏光板與稜鏡片分離設置而使用之情形相比，液晶顯示裝置之照度降低。如上所述，藉由使反射型偏光元件於特定方向上之反射特性最佳化，可抑制將稜鏡片與反射型偏光元件一體化而成之偏光板之特有問題，即液晶顯示裝置之照度降低。將入射角45°時之反射率最佳化之技術意義如下：於將偏光板與稜鏡片分離設置而使用之先前構成中，由於依據斯奈爾定律會引起光之折射，故而於反射型偏光元件內僅會入射未達40°之光。但是，藉由將偏光板、反射型偏光元件、及稜鏡片一體化，變得於反射型偏光元件內會入射40°~50°之光。該範圍之漏出之光藉由光解析模擬而推定為全部光中之15%左 右。該漏出之光中，未被反射型偏光元件反射之光無助於照度而成為光損耗。因此，藉由使因與稜鏡片一體化而漏出之光範圍之中心之45°之反射率最佳化，亦可有效地利用上述15%之光，而可抑制照度降低。又，將波長650nm之光之反射率最佳化之技術意義如下：本質上，較理想為於全部可見區域中反射率較高，但入射之光變得越傾斜，光程長度越偏離，引起反射之條件發生改變，導致反射頻帶位移至短波長側。其結果為，變得雖然反射藍色側之光，但難以反射紅色側之光。因此，藉由使紅色側之光即650nm之光之反射率最佳化，可遍及全部可見區域而效率良好地使光反射。其結果為，使與稜鏡片一體化之情形時之光之利用效率提高，而使照度提高。
以下，詳細說明光學構件之構成要素。
B.偏光板
代表性而言，偏光板10具有偏光元件11、配置於偏光元件11之單側之保護層12、及配置於偏光元件11之另一側之保護層13。代表性而言，偏光元件係吸收型偏光元件。
B-1.偏光元件
上述吸收型偏光元件之波長589nm之透過率(亦稱為單體透過率)較佳為41%以上，更佳為42%以上。再者，單體透過率之理論上限為50%。又，偏光度較佳為99.5%~100%，進而較佳為99.9%~100%。若為上述範圍內，則可進一步提高用於液晶顯示裝置時之正面方向之對比度。
上述單體透過率及偏光度可使用分光光度計而測定。作為上述偏光度之具體之測定方法，可測定上述偏光元件之平行透過率(H0)及正交透過率(H90)，並根據式：偏光度(%)={(H0-H90)/(H0+H90)}1/2×100而求出。上述平行透過率(H0)係將2個相同偏光元件以互相之吸收軸平行之方式重疊而製作之平行型積層偏光元件之透過率之 值。又，上述正交透過率(H90)係將2個相同偏光元件以互相之吸收軸正交之方式重疊而製作之正交型積層偏光元件之透過率之值。再者，該等透過率係藉由JIS Z 8701-1982之2度視野(C光源)而進行可見度修正之Y值。
作為上述吸收型偏光元件，可視目的而採用任意適當之偏光元件。例如可列舉：使碘或二色性染料等二色性物質吸附於聚乙烯醇系膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇系膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系部分皂化膜等親水性高分子膜上並進行單軸延伸者，及聚乙烯醇之脫水處理物或聚氯乙烯之脫氯化氫處理物等多烯系配向膜等。又，亦可使用美國專利5,523,863號等中所揭示之使包含二色性物質及液晶性化合物之液晶組合物沿固定方向配向之賓主型之E型及O型偏光元件、及美國專利6,049,428號等中所揭示之使溶致液晶(lyotropic liquid crystal)沿固定方向配向之E型及O型偏光元件等。
此種偏光元件中，就具有較高偏光度之觀點而言，適宜使用利用含有碘之聚乙烯醇(PVA，polyvinyl alcohol)系膜的偏光元件。供偏光元件應用之聚乙烯醇系膜之材料係使用聚乙烯醇或其衍生物。作為聚乙烯醇之衍生物，除了可列舉聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛等以外，亦可列舉：利用乙烯、丙烯等烯烴，丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等不飽和羧酸或其烷基酯、及丙烯醯胺等進行改性而成者。一般使用聚乙烯醇之聚合度為1000~10000左右、皂化度為80莫耳%~100莫耳%左右者。
上述聚乙烯醇系膜(未延伸膜)依據通常方法至少實施單軸延伸處理、碘染色處理。此外，可實施硼酸處理、碘離子處理。又，實施過上述處理之聚乙烯醇系膜(延伸膜)係依據通常方法使之乾燥而成為偏光元件。
單軸延伸處理之延伸方法並無特別限制，可採用濕潤延伸法及 乾式延伸法中之任一種。作為乾式延伸法之延伸方法，例如可列舉：輥間延伸方法、加熱輥延伸方法、壓縮延伸方法等。延伸亦可以多段之方式進行。於上述延伸方法中，未延伸膜通常被置於加熱狀態。通常，未延伸膜係使用30μm~150μm左右者。延伸膜之延伸倍率可視目的而適當設定，但延伸倍率(總延伸倍率)為2倍~8倍左右，較佳為3倍~6.5倍，進而較佳為3.5倍~6倍。延伸膜之厚度適宜為5μm~40μm左右。
碘染色處理係藉由將聚乙烯醇系膜浸漬於含有碘及碘化鉀之碘溶液中而進行。碘溶液通常係指碘水溶液，含有碘及作為溶解助劑之碘化鉀。碘濃度較佳為0.01重量%~1重量%左右，更佳為0.02重量%~0.5重量%，碘化鉀濃度較佳為0.01重量%~10重量%左右，更佳為0.02重量%~8重量%。
碘染色處理時，碘溶液之溫度通常為20℃~50℃左右，較佳為25℃~40℃。浸漬時間通常為10秒~300秒左右，較佳為20秒~240秒之範圍。於碘染色處理時，藉由調整碘溶液之濃度、聚乙烯醇系膜於碘溶液中之浸漬溫度、浸漬時間等條件，而調整聚乙烯醇系膜中之碘含量及鉀含量，以使之成為所需範圍。碘染色處理可於單軸延伸處理前、單軸延伸處理過程中、及單軸延伸處理後之任何階段進行。
硼酸處理係藉由將聚乙烯醇系膜浸漬於硼酸水溶液中而進行。硼酸水溶液中之硼酸濃度為2重量%~15重量%左右，較佳為3重量%~10重量%。於硼酸水溶液中，可利用碘化鉀而使之含有鉀離子及碘離子。硼酸水溶液中之碘化鉀濃度係設為0.5重量%~10重量%左右，進而較佳為1重量%~8重量%。利用含有碘化鉀之硼酸水溶液，可獲得著色較少之偏光元件，即遍及可見光之大致全部波長區域而吸光度大致固定之所謂中性灰之偏光元件。
碘離子處理例如係使用利用碘化鉀等而含有碘離子之水溶液。 碘化鉀濃度係設為0.5重量%~10重量%左右，進而較佳為1重量%~8重量%。於進行碘離子含浸處理時，其水溶液之溫度通常為15℃~60℃左右，較佳為25℃~40℃。浸漬時間通常為1秒~120秒左右，較佳為3秒~90秒之範圍。碘離子處理之階段只要為乾燥步驟前，則無特別限制。亦可於下述水洗淨後進行。
實施過上述處理之聚乙烯醇系膜(延伸膜)可依據通常方法而供於水洗淨步驟、及乾燥步驟。
乾燥步驟可採用任意適當之乾燥方法，例如自然乾燥、送風乾燥、及加熱乾燥等。例如於加熱乾燥之情形時，代表性而言，乾燥溫度為20℃~80℃，較佳為25℃~70℃，乾燥時間較佳為1分鐘~10分鐘左右。又，乾燥後之偏光元件之含水率較佳為10重量%~30重量%，更佳為12重量%~28重量%，進而較佳為16重量%~25重量%。若含水率過高，則有如下傾向：於使偏光板乾燥時，伴隨著偏光元件之乾燥，偏光度會降低。尤其有如下傾向：由於500nm以下之短波長區域之正交透過率增大，即短波長之光漏出，故而黑顯示時著色為藍色。反之，若偏光元件之含水率過小，則存在產生如下問題之情況：容易產生局部之凹凸缺陷(裂點缺陷)等。
代表性而言，偏光板10係以長條狀(例如捲筒狀)之形式提供並用於光學構件之製造。於一實施形態中，偏光元件於長條方向上具有吸收軸。此種偏光元件可藉由業界所慣用之製造方法(例如，如上所述之製造方法)而獲得。於另一實施形態中，偏光元件於寬度方向上具有吸收軸。若為此種偏光元件，則可藉由所謂捲對捲方式與於寬度方向上具有反射軸之直線偏光分離型之反射型偏光元件進行積層而製造本發明之光學構件，因此可大幅度提高製造效率。
B-2.保護層
保護層係由可用作偏光板之保護膜之任意適宜之膜所形成。作 為成為該膜之主成分之材料之具體例，可列舉：三乙醯纖維素(TAC)等纖維素系樹脂；及聚酯系、聚乙烯醇系、聚碳酸酯系、聚醯胺系、聚醯亞胺系、聚醚碸系、聚碸系、聚苯乙烯系、聚降冰片烯系、聚烯烴系、(甲基)丙烯酸系、乙酸酯系等之透明樹脂等。又，亦可列舉(甲基)丙烯酸系、胺基甲酸酯系、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯系、環氧系、聚矽氧系等之熱硬化型樹脂或紫外線硬化型樹脂等。此外，例如亦可列舉矽氧烷系聚合物等玻璃質系聚合物。又，亦可使用日本專利特開2001-343529號公報(WO01/37007)中所記載之聚合物膜。作為該膜之材料，例如可使用含有側鏈具有經取代或未經取代之亞胺基之熱塑性樹脂及側鏈具有經取代或未經取代之苯基及腈基之熱塑性樹脂的樹脂組合物，例如可列舉具有包含異丁烯及N-甲基順丁烯二醯亞胺之交替共聚物及丙烯腈-苯乙烯共聚物之樹脂組合物。該聚合物膜例如可為上述樹脂組合物之擠出成形物。各者之保護層可相同亦可不同。
保護層之厚度較佳為10μm~100μm。保護層可經由接著層(具體而言，接著劑層、黏著劑層)而積層於偏光元件上，亦可密接(不經由接著層)而積層於偏光元件上。接著劑層係由任意適當之接著劑所形成。作為接著劑，例如可列舉以聚乙烯醇系樹脂作為主成分之水溶性接著劑。以聚乙烯醇系樹脂作為主成分之水溶性接著劑較佳為進而可含有金屬化合物膠體。金屬化合物膠體可為使金屬化合物微粒分散至分散介質中而成者，亦可為因微粒子之同種電荷之互相排斥而引起靜電性穩定化從而具有持續穩定性者。關於形成金屬化合物膠體之微粒子之平均粒徑，只要不對偏光特性等光學特性產生不良影響，則可為任意適當之值。較佳為1nm~100nm，進而較佳為1nm~50nm。其原因在於：可使微粒子均勻地分散至接著劑層中，可確保接著性且可抑制裂點。再者，所謂「裂點」係指偏光元件與保護層之界面所產生之局部之凹凸缺陷。
C.反射型偏光元件
反射型偏光元件20具有透過特定偏光狀態(偏光方向)之偏光且反射其以外之偏光狀態之光的功能。反射型偏光元件20可為直線偏光分離型，亦可為圓偏光分離型。以下，作為一例，對直線偏光分離型之反射型偏光元件進行說明。再者，作為圓偏光分離型之反射型偏光元件，例如可列舉固定化有膽固醇狀液晶之膜與λ/4板之積層體。
圖2係反射型偏光元件之一例的概略立體圖。反射型偏光元件係使具有雙折射性之層A與實質上不具有雙折射性之層B交替地積層而成之多層積層體。例如此種多層積層體之總層數可為50~1000。圖示例中，A層之x軸方向之折射率nx大於y軸方向之折射率ny，且B層之x軸方向之折射率nx與y軸方向之折射率ny實質上相同。因此，A層與B層之折射率差於x軸方向上較大，於y軸方向上實質上為零。其結果為，x軸方向成為反射軸，y軸方向成為透過軸。A層與B層於x軸方向上之折射率差較佳為0.2~0.3。再者，x軸方向與下述製造方法中之反射型偏光元件之延伸方向相對應。
上述A層較佳為由藉由延伸而表現出雙折射性之材料所構成。作為此種材料之代表例，可列舉：萘二羧酸聚酯(例如聚萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯及丙烯酸系樹脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯)。較佳為聚萘二甲酸乙二酯。上述B層較佳為由即使進行延伸亦不實質上表現出雙折射性之材料所構成。作為此種材料之代表例，可列舉萘二羧酸與對苯二甲酸之共聚酯。
反射型偏光元件於A層與B層之界面，透過具有第1偏光方向之光(例如p波)，且反射具有與第1偏光方向正交之第2偏光方向之光(例如s波)。經反射之光於A層與B層之界面，一部分作為具有第1偏光方向之光而透過，一部分作為具有第2偏光方向之光而反射。藉由於反射型偏光元件之內部，多次反覆進行此種反射及透過，而可提高光之利 用效率。
於一實施形態中，如圖2所示，反射型偏光元件亦可包含反射層R作為與偏光板10相反之側之最外層。藉由設置反射層R，而可進一步利用最終未被利用而返回至反射型偏光元件之最外部的光，因此可進一步提高光之利用效率。代表性而言，反射層R係藉由聚酯樹脂層之多層構造而表現出反射功能。
反射型偏光元件之整體厚度可視目的、反射型偏光元件中所包含之層之合計數等而適當設定。反射型偏光元件之整體厚度較佳為10μm~150μm。若整體厚度為此種範圍，則可實現抑制水波紋之產生且具有較高亮度之液晶顯示裝置。
於一實施形態中，於光學構件100中，反射型偏光元件20係以使與偏光板10之透過軸平行之偏光方向之光透過之方式配置。即，反射型偏光元件20係以其透過軸成為與偏光板10之透過軸方向大致平行方向之方式配置。藉由設為此種構成，可再利用被偏光板10吸收之光，而可進一步提高利用效率，又，亦可提高亮度。
代表性而言，反射型偏光元件可將共擠出與橫延伸組合而製作。共擠出可以任意適當之方式進行。例如可為進料模組(feed block)方式，亦可為多歧管(multi-manifold)方式。例如於進料模組中，擠出構成A層之材料及構成B層之材料，繼而使用倍增器(multiplier)進行多層化。再者，此種多層化裝置係業者公知。繼而，代表性而言，將所獲得之長條狀之多層積層體沿著與搬送方向正交之方向(TD)延伸。構成A層之材料(例如聚萘二甲酸乙二酯)藉由該橫延伸而僅於延伸方向上增大折射率，結果表現出雙折射性。構成B層之材料(例如萘二羧酸與對苯二甲酸之共聚酯)即便進行該橫延伸，於任意方向上折射率均不增大。結果可獲得於延伸方向(TD)上具有反射軸且於搬送方向(MD)上具有透過軸之反射型偏光元件(TD與圖2之x軸方向對應，MD 與y軸方向對應)。再者，延伸操作可使用任意適當之裝置而進行。
藉由適當設定反射型偏光元件之各層之構成材料、層間之折射率差、各層之雙折射性、各層之厚度、總層數等，可實現上述所需之反射率。
作為直線偏光分離型之反射型偏光元件之另一例，例如可列舉日本專利特開2009-24318號公報中所記載之偏光纖維及偏光織布。關於反射型偏光元件之性能，與偏光纖維之長度方向正交之方向上之折射率差越小，且偏光纖維之長度方向之折射率差越大，該性能越好。作為直線偏光分離型之反射型偏光元件之又一例，例如可列舉日本專利特開2011-48630號公報中所記載之線柵偏光元件。
作為反射型偏光元件，例如可使用日本專利特表平9-507308號公報中所記載者。又，反射型偏光元件可直接使用市售品，亦可對市售品進行2次加工(例如延伸)而使用。作為市售品，例如可列舉3M公司製造之商品名DBEF、及3M公司製造之商品名APF。又，作為線柵偏光元件，可列舉旭化成E-Materials公司製造之商品名WGFTM。
反射型偏光元件20係經由任意適當之接著層(例如接著劑層、黏著劑層：未圖示)而貼合於偏光板10上。
D.稜鏡片
稜鏡片30係配置於反射型偏光元件20之與偏光板10相反之側。代表性而言，稜鏡片30具有基材部31與稜鏡部32。再者，於本實施形態中，由於反射型偏光元件20可作為支持稜鏡部32之基材部而發揮功能，故而並非必須設置基材部31。於將本發明之光學構件配置於液晶顯示裝置之背光側之情形時，稜鏡片30使自背光單元之導光板出射之偏光光保持其偏光狀態，藉由稜鏡部32內部之全反射等而成為於液晶顯示裝置之大致法線方向上具有最大強度之偏光光，並經由反射型偏光元件20而導向偏光板10。再者，所謂「大致法線方向」係指法線方 向至特定角度內之方向、例如包括自法線方向±10°之範圍內之方向。
稜鏡片30經由任意適當之接著層(例如接著劑層、黏著劑層：未圖示)而貼合於反射型偏光元件20上。
D-1.稜鏡部
於一實施形態中，如圖1及圖3所示，稜鏡片30(實質上為稜鏡部32)係於與反射型偏光元件20相反之側排列成為凸部之複數個單元稜鏡33而構成。較佳為單元稜鏡33為柱狀。單元稜鏡33之長度方向(稜線方向)係朝向與偏光板10之透過軸及反射型偏光元件20之透過軸大致正交之方向或大致平行之方向。較佳為如圖3所示，單元稜鏡33之長度方向(稜線方向)朝向與偏光板10之透過軸及反射型偏光元件20之透過軸大致正交之方向(因此，與反射型偏光元件20之反射軸大致平行之方向)。藉由以單元稜鏡之稜線方向與反射型偏光元件之反射軸大致平行之方式配置稜鏡片及反射型偏光元件，可藉由與將反射型偏光元件之上述特定方向之反射率最佳化之協同效果而更好地抑制液晶顯示裝置之照度降低。於本說明書中，「實質上正交」及「大致正交」之表述包括2個方向所成之角度為90°±10°之情形，較佳為90°±7°，進而較佳為90°±5°。「實質上平行」及「大致平行」之表述包括2個方向所成之角度為0°±10°之情形，較佳為0°±7°，進而較佳為0°±5°。進而，於本說明書中，僅稱為「正交」或「平行」時，設為可包括實質上正交或實質上平行之狀態。再者，稜鏡片30可以使單元稜鏡33之稜線方向與偏光板10之透過軸及反射型偏光元件20之透過軸形成特定角度之方式配置(所謂斜向配置)。藉由採用此種構成，存在可更好地防止水波紋之產生的情況。再者，即便意在進行斜向配置之情形時，亦因其角度至多為10°左右，故而多包括在「實質上平行」中。
關於單元稜鏡33之形狀，只要獲得本發明之效果，則可採用任 意適當之構成。單元稜鏡33於與其排列方向平行且與厚度方向平行之剖面中，其剖面形狀可為三角形狀，亦可為除三角形狀以外之其他形狀(例如三角形之一邊或兩邊之斜面具有傾斜角不同之複數個平坦面之形狀)。作為三角形狀，可為相對於通過單元稜鏡之頂點且與片材面正交之直線而為非對稱性之形狀(例如不等邊三角形)，亦可為相對於該直線而為對稱之形狀(例如等腰三角形)。進而，單元稜鏡之頂點可成為經倒角之曲面狀，亦可以頂端成為平坦面之方式切斷而成為剖面梯形狀。單元稜鏡33之詳細形狀可視目的而適當設定。例如作為單元稜鏡33，可採用日本專利特開平11-84111號公報中所記載之構成。
D-2.基材部
於稜鏡片30上設置基材部31之情形時，可藉由擠出單一材料進行成型等而一體地形成基材部31與稜鏡部32，亦可於基材部用膜上將稜鏡部賦形。基材部之厚度較佳為25μm~150μm。若為此種厚度，則可使光擴散層與稜鏡部之距離成為所需範圍。進而，就操作性及強度之觀點而言，此種厚度亦較佳。
作為構成基材部31之材料，可視目的及稜鏡片之構成而採用任意適當之材料。於基材部用膜上將稜鏡部賦形之情形時，作為基材部用膜之具體例，可列舉利用三乙酸纖維素(TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等(甲基)丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯(PC)樹脂所形成之膜。該膜較佳為未延伸膜。
利用單一材料而一體地形成基材部31與稜鏡部32之情形時，作為該材料，可使用與於基材部用膜上賦形稜鏡部之情形時之稜鏡部形成用材料相同的材料。作為稜鏡部形成用材料，例如可列舉環氧丙烯酸酯系或丙烯酸胺基甲酸酯系之反應性樹脂(例如游離輻射硬化性樹脂)。於形成一體構成之稜鏡片之情形時，可使用PC、PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)等聚酯樹脂， PMMA、MS(methylmethacrylate-styrene，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物)等丙烯酸系樹脂，環狀聚烯烴等光透過性之熱塑性樹脂。
基材部31較佳為實質上具有光學各向同性。於本說明書中，所謂「實質上具有光學各向同性」係指相位差值小至不實質上影響液晶顯示裝置之光學特性之程度。例如基材部之面內相位差Re較佳為20nm以下，更佳為10nm以下。再者，面內相位差Re係利用23℃下波長590nm之光所測得之面內之相位差值。面內相位差Re以Re=(nx-ny)×d表示。此處，nx係指光學構件之面內之折射率成為最大之方向(即遲相軸方向)之折射率，ny係指於該面內與遲相軸垂直之方向(即進相軸方向)之折射率，d係指光學構件之厚度(nm)。
進而，基材部31之光彈係數較佳為-10×10-12m2/N~10×10-12m2/N，更佳為-5×10-12m2/N~5×10-12m2/N，進而較佳為-3×10-12m2/N~3×10-12m2/N。
E.相位差層
光學構件100可視目的而於任意適當之位置進而具有任意適當之相位差層(未圖示)。相位差層之配置位置、數量、及雙折射性(折射率橢球)等可根據液晶單元之驅動模式、及所需特性等而適當選擇。相位差層亦可視目的而兼作偏光元件之保護層。以下，對可應用於本發明之光學構件的相位差層之代表例進行說明。
例如將光學構件用於IPS(in-plane switching，面內切換)模式之液晶顯示裝置之情形時，光學構件可於偏光板10之與反射型偏光元件20相反之側具有滿足nx1>ny1>nz1之第1相位差層。於該情形時，光學構件可於第1相位差層之更外側(與偏光板10相反之側)進而具有滿足nz2>nx2>ny2之第2相位差層。第2相位差層可為滿足nz2>nx2=ny2之所謂正C板。第1相位差層之遲相軸與第2相位差層之遲相軸可正交亦可平行。若考慮視野角及生產性，則較佳為平行。
第1相位差層之面內相位差Re1較佳為60nm~140nm。第1相位差層之Nz係數Nz1較佳為1.1~1.7。第2相位差層之面內相位差Re2較佳為10nm~70nm。第2相位差層之厚度方向相位差Rth2較佳為-120nm~-40nm。面內相位差Re如上述所定義。厚度方向相位差Rth以Rth={(nx+ny)/2-nz}×d表示。Nz係數以Nz=(nx-nz)/(nx-ny)表示。此處，nx及ny如上述所定義。nz係指光學構件(此處為第1相位差層或第2相位差層)之厚度方向上之折射率。再者，下標「1」及「2」分別表示第1相位差層及第2相位差層。
或者，第1相位差層亦可為滿足nx1>nz1>ny1之相位差層。於該情形時，第2相位差層較佳為滿足nx2=ny2>nz2之所謂負C板。再者，於本說明書中，例如「nx=ny」不僅包括nx與ny嚴格相等之情形，亦包括nx與ny實質上相等之情形。本說明書中所謂「實質上相等」係亦包括對液晶顯示裝置之整體光學特性不產生實用上之影響之範圍內nx與ny不同之情形的主旨。因此，本實施形態中之負C板包括具有雙軸性之情形。
又，例如於將光學構件用於VA模式之液晶顯示裝置之情形時，光學構件亦可用作圓偏光板。具體而言，光學構件亦可於偏光板10之與反射型偏光元件20相反之側具有作為λ/4板而發揮功能之第1相位差層。於該情形時，偏光元件之吸收軸與第1相位差層之遲相軸所成之角度較佳為實質上為45度或實質上為135度。進而，於該情形時，液晶顯示裝置較佳為於液晶單元與視認側偏光板之間具有作為λ/4板而發揮功能之相位差層。光學構件亦可於偏光元件與第1相位差層之間進而具有滿足nz2>nx2>ny2之第2相位差層。進而，較佳為於將液晶單元之相位差波長分散值(Recell[450]/Recell[550])設為αcell，且將第1相位差層之相位差波長分散值(Re1[450]/Re1[550])設為α1時，α1/αcell為0.95~1.02。除此以外，第1相位差層之Nz係數較佳為滿足1.1<Nz1≦ 2.4之關係，上述第2相位差層之Nz係數較佳為滿足-2≦Nz2≦-0.1之關係。
又，例如於將光學構件用於VA模式之液晶顯示裝置之情形時，光學構件亦可用作直線偏光板。具體而言，光學構件亦可於偏光板10之與反射型偏光元件20相反之側具有滿足nx1>ny1>nz1之第1相位差層。第1相位差層之面內相位差Re1較佳為20nm~200nm，更佳為30nm~150nm，進而較佳為40nm~100nm。第1相位差層之厚度方向相位差Rth1較佳為100nm~800nm，更佳為100nm~500nm，進而較佳為150nm~300nm。第1相位差層之Nz係數較佳為1.3~8.0。
F.偏光板之套件
代表性而言，本發明之光學構件可用作配置於與液晶顯示裝置之視認側相反之側之偏光板(以下，有時稱為背面側偏光板)。於該情形時，可提供包含該背面側偏光板與視認側偏光板的偏光板之套件。作為視認側偏光板，可採用任意適當之偏光板。代表性而言，視認側偏光板具有偏光元件(例如吸收型偏光元件)、與配置於偏光元件之至少一側之保護層。偏光元件及保護層可使用上述B項所記載者。視認側偏光板可視目的進而具有任意適當之光學功能層(例如相位差層、硬塗層、防眩層、及抗反射層)。偏光板之套件係以使視認側偏光板(之偏光元件)之吸收軸與背面側偏光板(之偏光元件)之吸收軸實質上正交或平行之方式配置於液晶單元之各側面。
G.液晶顯示裝置
圖4係本發明之一實施形態之液晶顯示裝置的概略剖面圖。液晶顯示裝置500具有液晶單元200、配置於液晶單元200之視認側之視認側偏光板110、配置於與液晶單元200之視認側相反之側的作為背面側偏光板之本發明之光學構件100、及配置於光學構件100之與液晶單元200相反之側之背光單元300。關於光學構件100，如上述A項~E項所 說明。關於視認側偏光板，如上述F項所說明。於圖示例中，視認側偏光板110具有偏光元件11、配置於偏光元件之一側之保護層12、及配置於偏光元件11之另一側之保護層13。視認側偏光板110及光學構件(背面側偏光板)100係以使各自之吸收軸實質上正交或平行之方式配置。背光單元300可採用任意適當之構成。例如背光單元300可為邊緣照明方式，亦可為正下方式。於採用正下方式之情形時，背光單元300具備例如光源、反射膜、及擴散板(均未圖示)。於採用邊緣照明方式之情形時，背光單元300可進而具備導光板及光反射器(均未圖示)。
液晶單元200具有一對基板210、210'、及夾於該基板間之作為顯示介質之液晶層220。於一般構成中，於一基板210'上設置有彩色濾光片及黑矩陣，於另一基板210上設置有控制液晶之電光特性之開關元件、對該開關元件提供閘信號之掃描線及提供源信號之信號線、以及像素電極及對向電極。上述基板210、210'之間隔(單元間隙)可利用間隔片(spacer)等而控制。於上述基板210、210'之與液晶層220接觸之側，例如可設置包含聚醯亞胺之配向膜等。
於一實施形態中，液晶層220包含在不存在電場之狀態下配向為沿面排列之液晶分子。代表性而言，此種液晶層(結果為液晶單元)顯示出nx>ny=nz之三維折射率。再者，於本說明書中，所謂ny=nz不僅包括ny與nz完全相同之情形，亦包括ny與nz實質上相同之情形。
作為使用此種顯示出三維折射率之液晶層的驅動模式之代表例，可列舉面內切換(IPS)模式、邊緣場切換(FFS)模式等。上述IPS模式係利用電控雙折射(ECB，Electrically Controlled Birefringnence)效果，並利用例如由以金屬形成之對向電極與像素電極所產生之與基板平行之電場(亦稱為橫向電場)，使不存在電場之狀態下配向為沿面排列之液晶分子響應。更具體而言，例如，如Techno Times社出版之 「月刊顯示器7月號」p.83~p.88(1997年版)、或日本液晶學會出版之「液晶vol.2No.4」p.303~p.316(1998年版)中所記載般，若於正常顯黑模式下，使液晶單元於未施加電場時之配向方向與一側之偏光元件之吸收軸一致，且使上下之偏光板正交配置，則於無電場之狀態下會完全成為黑顯示。有電場時，可藉由一面使液晶分子保持與基板平行一面進行旋轉動作，而獲得與旋轉角對應之透過率。再者，上述IPS模式包括採用有V字型電極或Z字型電極等之超面內切換(S-IPS，super in-plane switching)模式、及高級超面內切換(AS-IPS，advanced super in-plane switching)模式。
上述FFS模式係指利用電控雙折射效果，且利用例如由以透明導電體形成之對向電極與像素電極所產生之與基板平行之電場(亦稱為橫向電場)，使不存在電場之狀態下配向為沿面排列之液晶分子響應。再者，FFS模式之橫向電場亦稱為邊緣電場。該邊緣電場可藉由將以透明導電體形成之對向電極與像素電極之間隔設定為窄於單元間隙而產生。更具體而言，如SID(Society for Information Display)2001 Digest，p.484~p.487頁或日本專利特開2002-031812號公報中所記載般，若於正常顯黑模式下，使液晶單元於未施加電場時之配向方向與一側偏光元件之吸收軸一致，且使上下之偏光板正交配置，則於無電場之狀態下會完全地變為黑顯示。有電場時，可藉由一面將液晶分子保持與基板平行，一面進行旋轉動作，而獲得與旋轉角對應之透過率。再者，上述FFS模式包括採用有V字型電極或Z字型電極等高級邊緣電場切換(A-FFS，Advanced Fringe-field Switching)模式、及超邊緣電場切換(U-FFS，Ultra Fringe-field Switching)模式。
使用上述於不存在電場之狀態下配向為沿面排列之液晶分子之驅動模式(例如IPS模式、FFS模式)無斜向之色調顛倒，且斜向之視野角較廣，因此具有如下優點：即便使用本發明所使用之指向正面方向 之面光源，自斜向之視認性亦優異。
於另一實施形態中，液晶層220包含在不存在電場之狀態下配向為垂直排列之液晶分子。代表性而言，此種液晶層(結果為液晶單元)顯示出nz>nx=ny之三維折射率。作為使用在不存在電場之狀態下配向為垂直排列之液晶分子之驅動模式，例如可列舉垂直配向(VA，Vertical Alignment)模式。VA模式包括多區域VA(MVA，Multi-Domain Vertical Alignment)模式。
圖5係說明VA模式之液晶分子之配向狀態的概略剖面圖。如圖5(a)所示，VA模式之液晶分子於未施加電壓時，液晶分子與基板210、210'之面大致垂直(法線方向)地配向。此處，所謂「大致垂直」亦包括液晶分子之配向向量相對於法線方向而傾斜之情形、即液晶分子具有傾斜角之情形。該傾斜角(自法線之角度)較佳為10°以下，進而較佳為5°以下，尤佳為1°以下。藉由具有此種範圍之傾斜角，可於對比度方面優異。又，可提高動態影像顯示特性。此種大致垂直配向例如可藉由在形成有垂直配向膜之基板之間配置具有負介電各向異性之向列型液晶而實現。於此種狀態下通過光學構件100而入射至液晶層220之直線偏光之光係沿著大致垂直配向之液晶分子之長軸方向前進。由於液晶分子之長軸方向上實質上不產生雙折射，故而入射光不改變偏光方位而前進，並被具有與光學構件100正交之透過軸的視認側偏光板110吸收。藉此，於未壓施加電壓時獲得暗態之顯示(正常顯黑模式)。若對電極間施加電壓，則液晶分子之長軸與基板面平行地配向。該狀態之液晶分子對通過光學構件100而入射至液晶層之直線偏光之光顯示出雙折射性，且入射光之偏光狀態根據液晶分子之斜度而變化。於施加特定之最大電壓時，通過液晶層220之光成為例如使其偏光方位旋轉90°之直線偏光，因此透過視認側偏光板110而獲得亮態之顯示。若再次設為無電壓施加狀態，則因配向限制力而可返回暗 態之顯示。又，藉由改變施加電壓而控制液晶分子之斜度從而改變來自視認側偏光板110之透過光強度，而變得可進行灰階顯示。
[實施例]
以下，藉由實施例具體地說明本發明，但本發明並不限定於該等實施例。實施例中之試驗及評估方法如下。又，只要無特別說明，則實施例中之「份」及「%」為重量基準。
(1)反射型偏光元件之反射率
將反射型偏光元件夾於2塊西格瑪光機公司製造之45°直角稜鏡(BK-7)間，利用分光光度計(日立計測器公司製造，商品名「U-4100」)測定積分透過率。此時，於入射光源側設置偏光元件，以入射光成為直線偏光及偏光方向與反射偏光元件之透過軸方向一致之方式設置夾於稜鏡間之反射偏光元件。於該測定中，入射至反射偏光元件之直線偏光之方向和自反射型偏光元件面之法線沿著與側光排列方向正交之方向傾斜45°之方向一致。其次，將所測得之650nm之透過率之T(650)代入以下之式，將所獲得之值定義為針對以45°入射至反射偏光元件內之波長650nm之光的反射率R(650)。
R(650)=(100-T(650))×1.09
此處，「1.09」之數值係考慮由本次所使用之稜鏡之折射率(n=1.52)與空氣之折射率(n=1)之差所產生之2次界面反射，而用以修正測定值之係數。
(2)液晶顯示裝置之累計照度
液晶顯示裝置之累計照度係使液晶顯示裝置之全畫面顯示白色，利用Autronic-Melchers公司製造之ConoScope而測定極角0°~80°之全方位之亮度，並對該等之測定值進行角度積分而算出。
<實施例1>
(第1相位差層用膜之製作)
使用拉幅延伸機，於溫度158℃下，以膜寬度成為原寬度之3.0倍之方式對以環狀聚烯烴系聚合物作為主成分之市售之高分子膜[Optronics公司製造，商品名「Zeonor Film ZF14-130(厚度：60μm，玻璃轉化溫度：136℃)」]於寬度方向進行固定端單軸延伸(橫延伸步驟)。所獲得之膜係於搬送方向上具有進相軸之負雙軸板(三維折射率：nx>ny>nz)。該負雙軸板之面內相位差為118nm，Nz係數為1.16。
(第2相位差層用膜之製作)
使用單軸擠出機及T型模頭，於270℃下將苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物(NOVA Chemical Japan公司製造，製品名「Dylark D232」)之顆粒狀樹脂擠出，並利用冷卻筒(cooling drum)將片狀之熔融樹脂冷卻而獲得厚度100μm之膜。使用輥延伸機，於溫度130℃、延伸倍率1.5倍之條件下將該膜於搬送方向上進行自由端單軸延伸，而獲得於搬送方向上具有進相軸之相位差膜(縱延伸步驟)。使用拉幅延伸機，於溫度135℃下，以膜寬度成為上述縱延伸後之膜寬度之1.2倍之方式將所獲得之膜於寬度方向上進行固定端單軸延伸，而獲得厚度50μm之雙軸延伸膜(橫延伸步驟)。所獲得之膜係於搬送方向上具有進相軸之負雙軸板(三維折射率：nz>nx>ny)。該負雙軸板之面內相位差為20nm，厚度相位差Rth為-80nm。
(附帶相位差層之偏光板之製作)
一面使以聚乙烯醇作為主成分之高分子膜[可樂麗製造，商品名「9P75R(厚度：75μm，平均聚合度：2,400，皂化度99.9莫耳%)」]於水浴中浸漬1分鐘，一面於搬送方向上延伸至1.2倍後，於碘濃度0.3重量%之水溶液中浸漬1分鐘，藉此一面染色，一面於搬送方向上延伸至以完全未延伸之膜(原先之長度)為基準之3倍。繼而，一面將該延伸膜浸漬於硼酸濃度4重量%、碘化鉀濃度5重量%之水溶液中，一 面於搬送方向上進一步延伸至以原長度為基準之6倍，並於70℃下使之乾燥2分鐘，藉此獲得偏光元件。
另一方面，於三乙醯纖維素(TAC)膜(Konica Minolta公司製造，製品名「KC4UYW」，厚度：40μm)之單面上塗佈含氧化鋁膠體之接著劑，將其於上述所獲得之偏光元件之單面上，以兩者之搬送方向成為平行之方式以捲對捲方式進行積層。再者，含氧化鋁膠體之接著劑係藉由如下方式製備：相對於具有乙醯乙醯基之聚乙烯醇系樹脂(平均聚合度1200、皂化度98.5莫耳%、乙醯乙醯基化度5莫耳%)100重量份，將羥甲基三聚氰胺50重量份溶解於去離子水中，而製備固形物成分濃度3.7重量%之水溶液，相對於該水溶液100重量份，添加以固形物成分濃度10重量%含有具有正電荷之氧化鋁膠體(平均粒徑15nm)的水溶液18重量份。繼而，於與偏光元件相反之側之面上，將塗佈有上述含氧化鋁膠體之接著劑的第1相位差層用膜以該等之搬送方向成為平行之方式以捲對捲方式進行積層，其後於55℃下使之乾燥6分鐘。將第2相位差層用膜經由丙烯酸系黏著劑(厚度5μm)且以該等之搬送方向成為平行之方式以捲對捲方式積層於乾燥後之積層體之第1相位差層之表面上，藉此獲得附帶相位差層之偏光板(第2相位差層/第1相位差層/偏光元件/TAC膜)。
(稜鏡片)
拆解市售之筆記型PC(SONY公司製造，商品名「VAIO TypeS」)，取出背光側之稜鏡片，利用乙酸乙酯去除存在於與稜鏡部相反之側之面上之擴散層，而準備不具有擴散層之稜鏡片作為本實施例之稜鏡片。
(光學構件之製作)
經由丙烯酸系黏著劑，使上述所獲得之附帶相位差層之偏光板與拆解SHARP公司製造之40型電視(製品名：AQUOS，產品號： LC40-Z5)並自背光部材取出之反射型偏光元件進行貼合。再者，該反射型偏光元件由於兩面被賦予有擴散層，故而去除擴散層而使用。經由丙烯酸黏著劑(23μm)使該反射型偏光元件一體型偏光板與上述所獲得之反稜鏡片進行貼合，藉此獲得如圖1所示之具有偏光板/光擴散層(光擴散黏著劑層)/反射型偏光元件/稜鏡片之構成的光學構件。再者，以稜鏡片之單元稜鏡之稜線方向與偏光板之透過軸平行，且偏光板之透過軸與反射型偏光元件之透過軸平行之方式進行一體化。因此，以稜鏡片之單元稜鏡之稜線方向與反射型偏光元件之反射軸正交之方式進行一體化。於此種配置關係下，測定針對以45°入射至反射型偏光元件內之波長650nm之光的反射率R(650)，結果R(650)為81%。
(使用有本發明之光學構件的液晶顯示裝置之製作)
自IPS模式之液晶顯示裝置(蘋果公司製造，商品名「iPad2」)取出液晶面板，自該液晶面板拆去偏光板等光學構件，而取出液晶單元。液晶單元係洗淨其兩表面(各玻璃基板之外側)而使用。於該液晶單元之上側(視認側)貼附市售之偏光板(日東電工公司製造，製品名「CVT1764FCUHC」)。進而，為了提高戴上偏光太陽鏡觀看顯示裝置時之視認性，而於上述偏光板上，以λ/4板(Kaneka公司製造，商品名「UTZ-Film # 140」)之遲相軸與偏光板之吸收軸成為45°之角度之方式貼附該λ/4板。進而，以上述所獲得之光學構件為下側(背面側)偏光板，經由丙烯酸黏著劑而貼附於液晶單元之下側(背面側)，從而獲得液晶顯示面板。此時，以各偏光板之透過軸相互正交之方式貼附。
另一方面，背光單元係使用自上述市售之筆記型PC(索尼公司製造，商品名「VAIO TypeS」)取出之背光單元。將該背光單元安裝至上述所獲得之液晶顯示面板，而製作如圖4所示之液晶顯示裝置。
(分離設置稜鏡片之液晶顯示裝置之製作)
將反稜鏡片安裝至背光單元，以與上述反射型偏光元件一體型偏光板不同之部材之形式提供，除此以外，以與上述相同之方式製作液晶顯示裝置。
(評估)
測定使用有本發明之光學構件的液晶顯示裝置之累計照度。進而，測定分離設置稜鏡片之液晶顯示裝置之累計照度，並算出相對於該累計照度之使用有本發明之光學構件之液晶顯示裝置之累計照度的比率。將結果示於表1。
<實施例2>
以稜鏡片之單元稜鏡之稜線方向與反射型偏光元件之反射軸平行之方式進行設置，除此以外，以與實施例1相同之方式分別製作使用有本發明之光學構件之液晶顯示裝置及分離設置稜鏡片之液晶顯示裝置。於此種配置關係下，測定針對以45°入射至反射型偏光元件內之波長650nm之光的反射率R(650)，結果R(650)為94%。使用各液晶顯示裝置，進行與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
<實施例3>
將液晶單體(BASF公司製造，商品名「LC-1057」)及手性劑(BASF公司製造，商品名「LC-756」)以92.4：7.6之混合比且以30wt%基準溶解至溶劑CPN(choropropionitrile，氯丙腈)中，向該混合溶液中，相對於上述混合液晶100重量份，以3重量份之比例添加起始劑(BASF公司製造，商品名「Irgacure 907」)而製備塗佈液。利用線棒塗佈器# 16，將該塗佈液塗佈於基材膜(東麗公司製造，商品名「Lumirror T-60」)上，於120℃下使之乾燥2分鐘，並進行300mJ/cm2之UV光照射，而獲得具有膽固醇狀液晶層(A)之膜。製作LC-1057與LC-756之混合比為93.9：6.1之塗佈液，以相同順序於該液晶層(A)上製作液晶層(B)。同樣地，製作LC-1057與LC-756之混合比為 (C)95.0：5.0、(D)95.7：4.3、(E)96.2：3.8之塗佈液，而獲得具有(A)~(E)之液晶層的膜。將所獲得之膽固醇狀液晶膜與λ/4板(Kaneka公司製造，商品名「UTZ-Film # 140」)組合，而製成圓偏光分離型之反射型偏光元件。除了使用該反射型偏光元件以外，以與實施例2相同之方式分別製作使用有本發明之光學構件之液晶顯示裝置及分離設置稜鏡片之液晶顯示裝置。於此種配置關係下，測定針對以45°入射至反射型偏光元件內之波長650nm之光的反射率R(650)，結果R(650)為83%。使用各液晶顯示裝置，進行與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
<實施例4>
依據日本專利特開2009-24318號公報之實施例1中所記載之順序，而製作與偏光纖維之長度方向正交之方向之折射率差較小且偏光纖維之長度方向之折射率差較大之偏光纖維，使用該偏光纖維而製作偏光織布。除了使用該偏光織布作為反射型偏光元件以外，以與實施例1相同之方式分別製作使用有本發明之光學構件之液晶顯示裝置及分離設置稜鏡片之液晶顯示裝置。於此種配置關係下，測定針對以45°入射至反射型偏光元件內之波長650nm之光的反射率R(650)，結果R(650)為91%。使用各液晶顯示裝置，進行與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
<比較例1>
使用具有與實施例1所使用之反射型偏光元件類似之構造的反射偏光元件，及使稜鏡片之單元稜鏡之稜線方向與反射型偏光元件之反射軸平行，除此以外，以與實施例1相同之方式分別製作使用有本發明之光學構件之液晶顯示裝置及分離設置稜鏡片之液晶顯示裝置。於此種配置關係下，測定針對以45°入射至反射型偏光元件內之波長650nm之光的反射率R(650)，結果R(650)為66%。使用各液晶顯示裝置， 進行與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
<比較例2>
使用未形成液晶層之(E)層而具有(A)~(D)層之膽固醇狀液晶膜，除此以外，以與實施例3相同之方式製作反射型偏光元件。除了使用該反射型偏光元件以外，以與實施例3相同之方式分別製作使用有本發明之光學構件之液晶顯示裝置及分離設置稜鏡片之液晶顯示裝置。於此種配置關係下，測定針對以45°入射至反射型偏光元件內之波長650nm之光之反射率R(650)，結果R(650)為27%。使用各液晶顯示裝置，進行與實施例1相同之評估。將結果示於表1。
由表1明確，關於將本發明之實施例之光學構件用作背面側偏光板之液晶顯示裝置，其與將偏光板與稜鏡片分離設置而使用之情形相比，可抑制液晶顯示裝置之照度之降低。
[產業上之可利用性]
本發明之光學構件可適宜地用作液晶顯示裝置之背面側偏光板。使用有此種光學構件之液晶顯示裝置可用於如下各種用途：個人數位助理(PDA，personal digital assistant)、行動電話、鐘錶、數位相機、及攜帶型遊戲機等行動裝置；電腦顯示器、筆記型電腦、及影印 機等辦公自動化設備；攝錄影機、液晶電視、及微波爐等家用電氣設備；後部監視器、汽車導航系統用顯示器、及汽車音響等車載用設備；商業店鋪用資訊用顯示器等展示設備；監視用監視器等警戒設備；護理用監視器、及醫療用監視器等護理、醫療設備等。
10‧‧‧偏光板
11‧‧‧偏光元件
12‧‧‧保護層
13‧‧‧保護層
20‧‧‧反射型偏光元件
30‧‧‧稜鏡片
31‧‧‧基材部
32‧‧‧稜鏡部
100‧‧‧光學構件

Claims (8)

  1. 一種光學構件，其依序包含偏光板、反射型偏光元件、及稜鏡片，並且針對以45°入射至該反射型偏光元件內之波長650nm之直線偏光的反射率為70%以上。
  2. 如請求項1之光學構件，其中上述稜鏡片係於與上述反射型偏光元件相反之側排列複數個成為凸部之柱狀之單元稜鏡而構成。
  3. 如請求項2之光學構件，其中上述反射型偏光元件之反射軸方向與上述稜鏡片之單元稜鏡之稜線方向平行。
  4. 如請求項2之光學構件，其中上述反射型偏光元件之反射軸方向與上述稜鏡片之單元稜鏡之稜線方向正交。
  5. 如請求項1之光學構件，其針對以45°入射至上述反射型偏光元件內之波長450nm及550nm之直線偏光的反射率為70%以上。
  6. 如請求項1之光學構件，其針對以45°入射至上述反射型偏光元件內之波長650nm之直線偏光的反射率為80%以上。
  7. 一種偏光板之套件，其包含用作背面側偏光板之如請求項1之光學構件、及視認側偏光板。
  8. 一種液晶顯示裝置，其包含液晶單元、配置於該液晶單元之視認側的偏光板、及配置於與該液晶單元之視認側相反之側的如請求項1之光學構件。
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