(57)【要約】  簡便な方法で、優れた偏光特性及び散乱特性を発現できる偏光素子を提供する。  ポリカーボネート系樹脂と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、ポリカーボネート系樹脂で構成された連続相に、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構成された偏光素子を得る。この偏光素子は、連続相の延伸方向とこの延伸方向に対して垂直な方向との屈折率差の絶対値が０．０５未満であり、前記分散相の延伸方向とこの延伸方向に対して垂直な方向との屈折率差の絶対値が０．０５以上であり、かつ直線偏光に対する連続相と分散相との屈折率差が延伸方向と延伸方向に対して垂直な方向とで異なり、延伸方向に平行な偏光の反射率が３０％以上である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート系樹脂で構成された連続相に、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構成された偏光素子であって、前記連続相の面内複屈折が０．０５未満であり、前記分散相の面内複屈折が０．０５以上であり、かつ直線偏光に対する連続相と分散相との屈折率差が延伸方向とこの延伸方向に対して垂直な方向とで異なる偏光素子。
【請求項２】
延伸方向における連続相と分散相との屈折率差の絶対値が０．１〜０．３であり、かつ延伸方向に対して垂直な方向における連続相と分散相との屈折率差の絶対値が０．１以下である請求項１記載の偏光素子。
【請求項３】
分散相の長軸及び短軸の平均長さが、それぞれ０．８〜１０μｍ及び０．０５〜０．８μｍであり、分散相の平均アスペクト比が２〜２００である請求項１又は２記載の偏光素子。
【請求項４】
延伸方向に対して垂直な方向の直線偏光の全光線透過率が８０％以上であり、かつ延伸方向に平行な方向の直線偏光の反射率が３０％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項５】
ポリカーボネート系樹脂がガラス転移温度１２０〜１６０℃のビスフェノールＡ型ポリカーボネート系樹脂である請求項１〜４のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項６】
分散相がポリエステル系樹脂で構成されている請求項１〜５のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項７】
分散相がポリアルキレンナフタレート系樹脂で構成されている請求項１〜６のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項８】
連続相と分散相との割合が、連続相／分散相＝９９／１〜５０／５０（重量比）である請求項１〜７のいずれかに記載の偏光素子。
【請求項９】
ポリカーボネート系樹脂と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。
【請求項１０】
ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度をＴｇとしたとき、Ｔｇ℃〜（Ｔｇ＋８０）℃の温度で、１．２〜４倍に一軸延伸する請求項９記載の方法。
【請求項１１】
さらに延伸温度以上の温度で熱処理する請求項９又は１０記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれかに記載の偏光素子を備えた面光源装置。
【請求項１３】
請求項１〜８のいずれかに記載の偏光素子を備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散性及び偏光性を有する偏光素子及びこの偏光素子を備えた表示装置（面光源装置、透過型又は反射型液晶表示装置など）に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、実際は光源の明るさの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試みがなされている。偏光変換の方法としては、例えば、偏光ビームスプリッターなどのプリズムによる方法や、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等が挙げられる。【０００３】
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くなる。さらに、方解石などの複屈折物質からなる平板状素子の両面に光学素子を積層した偏光シート、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、液晶と高分子との複合体を用いる方法なども知られているが、いずれも製法が複雑である上に、高価であり、普及するには至っていない。【０００４】
一方、連続相中に、連続相とは屈折率の異なる分散相を粒子状に分散させた散乱シートを偏光素子として利用する方法も提案されている。例えば、特開平９−２９７２０４号公報（特許文献１）には、アスペクト比が１以上の無機散乱粒子を屈折率の異なる樹脂又は高分子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易く、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。【０００５】
米国特許４，８７１，７８４号公報（特許文献２）には、芳香族ポリエステル系樹脂で構成された第１の高分子中に、結晶性ポリプロピレン系樹脂で構成された第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。【０００６】
特表２０００−５０６９９０号公報（特許文献３）には、少なくとも約０．０５の複屈折率を有する第１の相と、第１の相内に配置され、第１の相との屈折率差が、第１の軸に沿って約０．０５より大きく、かつ第１の軸に直交した第２の軸に沿って約０．０５より小さい第２の相とを含む光学体であって、第１及び第２の相全体としての拡散反射率が、電磁線の少なくとも１つの偏光に対して、少なくとも１つの軸に沿って、少なくとも約３０％である光学体が開示されている。この文献には、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（空隙）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。【０００７】
しかし、第１の相を構成する高分子中に、第２の相を構成する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を使用する例が記載されているが、相溶化剤を配合しても、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。【０００８】
これらの問題点を解消し、優れた散乱特性及び偏光特性を有するとともに、ボイドを生じることなく、安定して均一な偏光素子として、特開２００３−０７５６４３号公報（特許文献４）には、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構成された素子であって、シートの延伸方向と垂直方向とで両相における屈折率差が異なり、両相の間に実質的に空隙が生じていない偏光素子が開示されている。この文献には、ポリエステル系樹脂で構成された第１の透明樹脂に対して、エポキシ基を有する第２の透明樹脂又はエポキシ基を有する相溶化剤を配合することが記載されている。【０００９】
しかし、この樹脂組成物でも、４倍以上の高倍率の延伸やロール圧延などの特殊な方法が必要であり、４倍以上に延伸した偏光素子は裂け易い。また、ロール圧延などの特殊な方法を用いない場合は、高倍率延伸が必要なため、汎用の延伸機を使用できない。【００１０】
特開２００８−１２９５５６号公報（特許文献５）には、ポリエステル系樹脂（Ａ）からなる連続相と、ポリスチレン系樹脂（Ｂ）からなる分散相とを有する散乱型偏光子であって、黄色度（ＹＩ値）が−３〜３の範囲内である散乱型偏光素子が開示されている。【００１１】
しかし、この偏光素子においても、輝度を向上するためには、４倍以上の高倍率の延伸が必要である。これに対して、延伸倍率が４倍以下であれば、汎用のポリエステル用２軸延伸装置、テンター装置の使用が可能となり、便宜性が高い。例えば、横１軸延伸すれば、細幅の未延伸シートから広幅の延伸シートが容易に作製できる。また、使用する材料についても、高価なポリエステル系樹脂が連続相として使用されるため、材料費が高く、経済性が低い。【００１２】
なお、安価な材料樹脂としては、一般的に、ポリオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられるが、延伸により生じる屈折率の変化が小さく、前述の連続相が屈折率の異方性を生じるタイプの偏光素子の形成には適さない。すなわち、安価な材料を連続相として用いる場合に、多くの安価な材料は屈折率の変化が小さいため、このような材料において、偏光変換してより高い輝度を得ることが求められている。しかし、従来は、分散相として連続相よりも柔軟な樹脂が使用されていたが、延伸によりラグビーボール状又は棒状に変形はするものの、変形の応力が小さく、分子鎖が容易に配向緩和するため、分散相では、延伸しても大きな屈折率差は生じないと考えられていた。従って、ポリカーボネートなどの安価な材料を連続相とした偏光素子は知られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−２９７２０４号公報（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献２】米国特許４，８７１，７８４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特表２０００−５０６９９０号公報（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献４】特開２００３−０７５６４３号公報（特許請求の範囲、実施例）
【特許文献５】特開２００８−１２９５５６号公報（特許請求の範囲、段落［0024］、実施例）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、本発明の目的は、簡便な方法で、優れた偏光特性及び散乱特性を発現できる偏光素子及びこの偏光素子を備えた表示装置（面光源装置、液晶表示装置などの表示装置）を提供することにある。【００１５】
本発明の他の目的は、低い延伸倍率であっても、表示装置の輝度を向上できる偏光素子及びこの偏光素子を備えた表示装置を提供することにある。【００１６】
本発明のさらに他の目的は、延伸により裂傷やボイドを発生することなく、偏光特性に優れた偏光素子及びこの偏光素子を備えた表示装置を提供することにある。【００１７】
本発明の別の目的は、前記偏光素子及びこの偏光素子を備えた表示装置を安価かつ簡便に製造することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、マトリックス相（連続相）をポリカーボネート系樹脂で構成し、分散相を所定の透明樹脂で構成したシートを一軸延伸すると、簡便な方法で、優れた偏光特性及び散乱特性を発現できることを見いだし、本発明を完成した。【００１９】
すなわち、本発明の偏光素子は、ポリカーボネート系樹脂で構成された連続相に、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構成された素子であって、前記連続相の面内複屈折が０．０５未満であり、前記分散相の面内複屈折が０．０５以上であり、かつ直線偏光に対する連続相と分散相との屈折率差が延伸方向とこの延伸方向に対して垂直な方向とで異なる。この偏光素子は、延伸方向における連続相と分散相との屈折率差の絶対値が０．１〜０．３であり、かつ延伸方向に対して垂直な方向における連続相と分散相との屈折率差の絶対値が０．１以下であってもよい。前記分散相は、長軸及び短軸の平均長さが、それぞれ０．８〜１０μｍ及び０．０５〜０．８μｍであり、平均アスペクト比が２〜２００であってもよい。本発明の偏光素子は、延伸方向に対して垂直な方向の直線偏光の全光線透過率が８０％以上であり、かつ延伸方向に平行な方向の直線偏光の反射率（正反射成分及び後方散乱成分による反射率）が３０％以上であってもよい。前記ポリカーボネート系樹脂は、ガラス転移温度１２０〜１６０℃のビスフェノールＡ型ポリカーボネート系樹脂であってもよい。分散相は、ポリエステル系樹脂（特にポリエチレンナフタレート系樹脂などのポリアルキレンナフタレート系樹脂）で構成されていてもよい。前記連続相と分散相との割合は、連続相／分散相＝９９／１〜５０／５０（重量比）程度である。【００２０】
本発明には、ポリカーボネート系樹脂と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。この方法において、ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度をＴｇとしたとき、Ｔｇ℃〜（Ｔｇ＋８０）℃の温度で、１．２〜４倍に一軸延伸してもよい。さらに延伸温度以上の温度で熱処理してもよい。【００２１】
本発明には、前記偏光素子を備えた面光源装置及び液晶表示装置も含まれる。【００２２】
なお、本明細書において、「フィルム」とは厚みの如何を問わず、シートを含む意味に用いる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、連続相をポリカーボネート系樹脂で構成し、分散相を所定の透明樹脂で構成したシートを一軸延伸するため、簡便な方法で、優れた偏光特性及び散乱特性を発現できる。また、低い延伸倍率であっても、表示装置の輝度を向上でき、延伸により裂傷やボイドを発生することなく、偏光特性を向上できる。さらに、本発明では、このような優れた偏光素子を安価かつ簡便に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１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２】図２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３】図３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。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［偏光素子］
本発明の偏光素子は、ポリカーボネート系樹脂で構成された連続相に、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構成されている。すなわち、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とで形成されている。連続相と分散相との界面は実質的に空隙が生じることなく、連続相と分散相とが結合又は密着している。
【００２６】
（連続相）
連続相は、ポリカーボネート系樹脂で構成されており、面内複屈折（延伸方向とこの延伸方向に対して垂直な方向との屈折率差の絶対値）が０．０５未満、例えば、０〜０．０３、好ましくは０〜０．０２、さらに好ましくは０〜０．０１程度である。本発明では、延伸倍率も低く抑制できる。特に、ビスフェノールＡ型ポリカーボネート系樹脂では、後述する実施例の条件での延伸倍率３〜５倍において、前記面内複屈折は略０である。なお、屈折率は、後述する実施例で記載されているように、プリズムカップラー（メトリコン社製）を用いて、波長６３３ｎｍで測定できる。
【００２７】
ポリカーボネート系樹脂には、ビスフェノール類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。これらのうち、光学的特性に優れ、安価である点から、ビスフェノール類をベースとする芳香族ポリカーボネートが好ましい。
【００２８】
ビスフェノール類としては、例えば、ジヒドロキシビフェニルなどのビフェノール類、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ビス（４−ヒドロキシトリル）アルカン、ビス（４−ヒドロキシキシリル）アルカンなどのビス（ヒドロキシアリール）アルカン類［例えば、ビス（ヒドロキシアリール）Ｃ１−１０アルカン類、好ましくはビス（ヒドロキシアリール）Ｃ１−６アルカン類］、ビス（ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンなどのビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類［例えば、ビス（ヒドロキシアリール）Ｃ３−１２シクロアルカン類、好ましくはビス（ヒドロキシアリール）Ｃ４−１０シクロアルカン類］、４，４′−ジ（ヒドロキシフェニル）エーテルなどのジ（ヒドロキシフェニル）エーテル類、４，４′−ジ（ヒドロキシフェニル）ケトンなどのジ（ヒドロキシフェニル）ケトン類、ビスフェノールＳなどのジ（ヒドロキシフェニル）スルホキシド類、ビス（ヒドロキシフェニル）スルホン類、ビスフェノールフルオレン類［例えば、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンなど］などが挙げられる。これらのビスフェノール類は、Ｃ２−４アルキレンオキサイド付加体であってもよい。これらのビスフェノール類は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００２９】
ポリカーボネート系樹脂はジカルボン酸成分（脂肪族、脂環族又は芳香族ジカルボン酸又はその酸ハライドなど）を共重合したポリエステルカーボネート系樹脂であってもよい。これらのポリカーボネート系樹脂は単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましいポリカーボネート系樹脂は、ビス（ヒドロキシフェニル）Ｃ１−６アルカン類をベースとする樹脂、例えば、ビスフェノールＡ型ポリカーボネート系樹脂である。ビスフェノールＡ型ポリカーボネート系樹脂において、ビスフェノールＡ以外の他の共重合性単量体の割合は、例えば、２０モル％以下、好ましくは１０モル％以下（例えば、０．１〜１０モル％）程度である。
【００３０】
ポリカーボネート系樹脂の平均分子量は、例えば、２０℃での濃度０．７ｇ／ｄＬの塩化メチレン溶液中で測定した粘度から求める粘度平均分子量で１００００〜２０００００（例えば、１５０００〜１５００００）程度の範囲から選択でき、例えば、１５０００〜１２００００、好ましくは１７０００〜１０００００、さらに好ましくは１８０００〜５００００（特に１８０００〜３００００）程度である。ポリカーボネート系樹脂の分子量が小さすぎるとフィルムの機械的強度が低下し易く、分子量が大きすぎると溶融流動性が低下し、製膜時の取り扱い性や分散相の均一分散性が低下し易い。
【００３１】
ポリカーボネート系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ１１３３（３００℃、１．２ｋｇ荷重（１１．８Ｎ））に準拠して、例えば、３〜３０ｇ／１０分程度の範囲から選択でき、例えば、５〜３０ｇ／１０分、好ましくは６〜２５ｇ／１０分、さらに好ましくは７〜２０ｇ／１０分（特に８〜１５ｇ／１０分）程度である。
【００３２】
ポリカーボネート系樹脂の粘度は、回転型レオメーター（Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ社製）を用いて、２７０℃、剪断速度１０ｓｅｃ−１の条件で測定したとき、例えば、１００〜１５００Ｐａ・ｓ、好ましくは２００〜１２００Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは３００〜１０００Ｐａ・ｓ（特に５００〜７５０Ｐａ・ｓ）程度である。
【００３３】
ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度は、例えば、１１０〜２５０℃程度の範囲から選択できるが、延伸温度を低めに設定でき、分散相の樹脂の選択範囲が拡がる観点から、例えば、１１０〜１８０℃、好ましくは１２０〜１６０℃、さらに好ましくは１３０〜１６０℃（特に１４０〜１５５℃）程度である。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量計を用いて測定でき、例えば、示差走査熱量計（セイコー電子工業（株）製「ＤＳＣ６２００」）を用い、窒素気流下、昇温速度１０℃／分で測定できる。
【００３４】
連続相は、ポリカーボネート系樹脂の光学特性や機械的特性を損なわない範囲で、ポリカーボネート系樹脂と他の樹脂（特に透明樹脂）とのポリマーアロイで構成されていてもよい。他の樹脂（透明樹脂など）としては、後述する連続相を構成する透明樹脂などが挙げられる。他の樹脂の割合は、例えば、ポリカーボネート系樹脂１００重量部に対して、例えば、１００重量部以下、好ましくは５０重量部以下、さらに好ましくは１０重量部以下（例えば、０．１〜１０重量部）程度である。ポリマーアロイの具体例としては、例えば、特開平９−１８３８９２号公報に開示されたポリカーボネート樹脂組成物（ポリカーボネートにポリエステル樹脂及びエステル交換反応触媒を配合し、ヘイズ値及び複屈折を低下させた樹脂組成物）、特開平１１−３４９７９６９号公報に開示されたポリカーボネート樹脂組成物（ポリカーボネートに芳香族アルケニル化合物やシアン化ビニル化合物を配合した樹脂組成物）、特許４０２１７４１号公報に開示されたポリカーボネート樹脂組成物（ポリカーボネートにポリエステル及びエポキシ変性ポリオレフィンを配合した樹脂組成物）などが挙げられる。
【００３５】
（分散相）
分散相は、前記連続相を構成するポリカーボネート系樹脂に対して、非相溶であり、かつ面内複屈折（延伸方向における屈折率と延伸方向に対して垂直な方向における屈折率差の絶対値）が０．０５以上の透明樹脂であれば特に限定されない。前記面内複屈折は、例えば、０．０５〜０．５、好ましくは０．１〜０．４、さらに好ましくは０．１５〜０．３（特に０．２〜０．２５）程度である。本発明では、ポリカーボネート系樹脂で連続相を構成するとともに、固有複屈折が大きい透明樹脂で分散相を構成することにより、低倍率の延伸で効果的に連続相と分散相との間に高度な屈折率差を発現でき、散乱特性及び偏光特性の高い素子を調製できる。
【００３６】
このような透明樹脂としては、例えば、環状オレフィン系樹脂、ビニル系有樹脂（ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルピロリドンなど）、スチレン系樹脂（スチレン−アクリロニトリル樹脂など）、アクリル系樹脂（ポリ（メタ）アクリル酸、ポリ（メタ）アクリル酸メチルなどのポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステルなど）、アクリロニトリル系樹脂（ポリ（メタ）アクリロニトリルなど）、ポリエステル系樹脂（非晶性芳香族ポリエステル系樹脂、脂肪族ポリエステル系樹脂、液晶ポリエステルなど）、ポリアミド系樹脂（ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０など）、セルロース誘導体（セルロースアセテートなど）、合成ゴム（ポリブタジエン、ポリイソプレンなど）、天然ゴムなどが含まれる。これらの透明樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
【００３７】
これらの透明樹脂のうち、ポリカーボネート系樹脂と略同一の屈折率を有するとともに、延伸により容易に延伸方向での屈折率を上昇できる点から、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い。ポリアルキレンアリレート系樹脂には、アルキレンアリレート単位を主成分として、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％（特に９０〜１００モル％）の割合で含むホモ又はコポリエステルが含まれる。コポリエステルを構成する共重合性単量体には、ジカルボン酸成分（例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、２，５−ナフタレンジカルボン酸などのＣ８−２０芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸などのＣ４−１２アルカンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などのＣ４−１２シクロアルカンジカルボン酸など）、ジオール成分（例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどのＣ２−１０アルカンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのポリＣ２−４アルキレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどのＣ４−１２シクロアルカンジオール、ビスフェノールＡなどの芳香族ジオールなど）、ヒドロキシカルボン酸成分（例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−ヒドロキシエトキシ安息香酸など）などが含まれる。これらの共重合性単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。ポリアルキレンアリレート系樹脂としては、例えば、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Ｃ２−４アルキレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレート、ポリブチレンナフタレートなどのポリＣ２−４アルキレンナフタレート系樹脂などが挙げられる。
【００３８】
本発明では、これらのポリアルキレンアリレート系樹脂の中でも、延伸前に前記ポリカーボネート系樹脂と同等の屈折率を有し、かつ延伸により延伸方向で屈折率を容易に上昇できる点から、ポリアルキレンナフタレート系樹脂（特にポリエチレンナフタレート系樹脂などのポリＣ２−４アルキレンナフタレート系樹脂）が好ましい。ポリアルキレンナフタレート系樹脂としては、アルキレンナフタレート単位（特にエチレン−２，６−ナフタレートなどのＣ２−４アルキレンナフタレート単位）のホモポリエステル、又はアルキレンナフタレート単位の含有量が８０モル％以上（特に９０モル％以上）のコポリエステルが挙げられる。コポリエステルを構成する共重合性単量体としては、前述のジカルボン酸成分、ジオール成分、ヒドロキシカルボン酸などが挙げられる。これらの共重合性単量体のうち、テレフタル酸などのジカルボン酸成分などが汎用される。
【００３９】
ポリエステル系樹脂（例えば、ポリアルキレンナフタレート系樹脂）の平均分子量は、例えば、数平均分子量で５０００〜１００００００程度の範囲から選択でき、例えば、１００００〜５０００００、好ましくは１２０００〜３０００００、さらに好ましくは１５０００〜１０００００程度である。ポリエチレンナフタレート系樹脂の分子量が大きすぎると溶融流動性が低下し、分散相のアスペクト比が低下し易い。なお、数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて、ポリスチレン換算で測定できる。
【００４０】
ポリエステル系樹脂の粘度は、回転型レオメーター（Ａｎｔｏｎ  Ｐａａｒ社製）を用いて、２７０℃、剪断速度１０ｓｅｃ−１の条件で測定したとき、例えば、２００〜５０００Ｐａ・ｓ、好ましくは３００〜４０００Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは５００〜３０００Ｐａ・ｓ（特に１０００〜２０００Ｐａ・ｓ）程度である。
【００４１】
ポリカーボネート系樹脂の粘度との比率は、例えば、ポリカーボネート系樹脂の粘度／ポリエステル系樹脂の粘度＝２／１〜１／１０、好ましくは２／１〜１／５、さらに好ましくは２／１〜１／３（特に１／１〜１／２．５）程度である。両者の粘度の比率がこのような範囲にあると、両樹脂が充分に混合されて、連続相中に適度な大きさを有する分散層を均一に形成できるとともに、分散相を適度な粒径に制御でき、分散相に高い面内複屈折を付与できる。
【００４２】
ポリエステル系樹脂（例えば、ポリアルキレンナフタレート系樹脂）のガラス転移温度は、例えば、５０〜２００℃程度の範囲から選択できるが、延伸により分散相のアスペクト比を容易に上昇できる点から、前記ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度よりも低いのが好ましく、例えば、１〜１００℃、好ましくは５〜８０℃、さらに好ましくは１０〜５０℃（特に２０〜４０℃）程度低くてもよい。具体的に、ポリエステル系樹脂のガラス転移温度は、例えば、６０〜１８０℃、好ましくは８０〜１５０℃、さらに好ましくは９０〜１３０℃（特に１００〜１２０℃）程度である。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量計を用いて測定でき、例えば、示差走査熱量計（セイコー電子工業（株）製「ＤＳＣ６２００」）を用い、窒素気流下、昇温速度１０℃／分で測定できる。
【００４３】
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０．１〜０．７μｍ、さらに好ましくは０．２〜０．６μｍ程度である。分散相の平均アスペクト比は、２〜１０００（例えば、２〜２００）、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、球状から異方形状となる。異方形状は、例えば、ラグビーボール型形状（回転楕円体などの楕円体）、扁平体、直方体状、繊維状又は糸状体などであってもよい。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。
【００４４】
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、０．３４以上（０．３４〜１程度）、好ましくは０．４〜１（例えば、０．５〜１）、さらに好ましくは０．７〜１（特に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、高い偏光特性を付与できる。
【００４５】
なお、配向係数は、下記式に基づいて算出できる。
【００４６】
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。
【００４７】
＜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）］。
【００４８】
連続相（連続相を構成する樹脂成分）と分散相（分散相を構成する樹脂成分）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選択でき、例えば、連続相／分散相＝９９／１〜５０／５０、好ましくは９８／２〜７０／３０、さらに好ましくは９６／４〜８０／２０程度の範囲から選択でき、通常、９５／５〜８５／１５程度である。このような割合で用いると、予め両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。
【００４９】
（添加剤）
本発明の偏光素子において、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、連続相と結合又は密着しているが、必要に応じて、相溶化剤を配合してもよい。相溶化剤を配合した場合、分散相が相溶化剤を介して連続相と結合又は密着してもよい。
【００５０】
相溶化剤としては、通常、連続相及び分散相を構成する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）、連続相及び分散相を構成する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。具体的には、ポリエステル系エラストマー、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］などが挙げられる。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。
【００５１】
相溶化剤の割合は、例えば、分散相に対する割合（重量比）として、分散相／相溶化剤（重量比）＝９９／１〜５０／５０、好ましくは９９／１〜７０／３０、さらに好ましくは９８／２〜８０／２０程度である。さらに、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。
【００５２】
本発明の偏光素子は、光学的特性を損なわない範囲で、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。
【００５３】
（偏光素子の特性）
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（以下、「Ｘ軸方向」と称することがある）で大きく、延伸方向に対して垂直な方向（以下、「Ｙ軸方向」と称することがある）で小さい。従って、前記偏光素子は、屈折率差が大きい方向の偏光は散乱する特性を有し、一部の偏光が延伸シートの前方に散乱するとともに、残りの偏光が延伸シートの後方に散乱し、ほとんど吸収されない。また、屈折率差の小さい方向の偏光はほぼ透過する特性を有する。すなわち、前記偏光素子は、延伸方向の直線偏光を大きく散乱し、この延伸方向に対して垂直な方向の直線偏光は、延伸方向よりも小さく散乱するか又はほぼ散乱しない。
【００５４】
前記屈折率差について、Ｘ軸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、Ｙ軸方向での連続相と分散相との屈折率差の絶対値は０．１以下であってもよく、例えば、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（例えば、０．００１〜０．０３程度）である。両者の屈折率差の絶対値が、それぞれ前記範囲にあると、後方散乱（反射）と透過散乱とのバランスに優れ、優れた偏光特性及び散乱特性を発現できるとともに、表示装置の輝度も向上できる。
【００５５】
前記屈折率差の偏光素子において、連続相と分散相とは、製膜時のシート（いわゆるキャストシート）の段階では、それぞれの屈折率の異方性は小さく、しかも互いに略同一の屈折率を有しているのが好ましい。例えば、延伸前のポリカーボネート系樹脂と分散相を構成する透明樹脂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以下であってもよい。延伸前の両樹脂の屈折率差がこの範囲にあると、延伸によって容易に屈折率差の異方性を発現できる。
【００５６】
一般的に、キャストシートを一軸延伸すると、連続相の延伸方向（Ｘ軸方向）で屈折率が著しく増大することが知られており、前述の特許文献２〜５においても、連続相の透明樹脂のＹ軸方向の屈折率をあまり変化させずに、連続相の透明樹脂のＸ軸方向の屈折率を増大させることにより偏光素子が調製されている。これに対して、本発明の偏光素子は、連続相がＸ軸方向でも屈折率の変化は小さく、微粒子状の分散相がＸ軸方向とＹ軸方向とで著しく屈折率が変化している。すなわち、連続相が延伸によって大きな屈折率差が生じないのに対して、分散相は延伸によってラグビーボール状又は棒状などの異方形状に変形するとともに、大きな屈折率差を生じる。
【００５７】
従って、本発明の偏光素子は、一軸延伸により、連続相と分散相との屈折率がＸ軸方向で大きく相違し、Ｙ軸方向で略一致する。これにより、屈折率が略同一である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。
【００５８】
なお、本発明では、従来の偏光素子とは異なり、分散相がＸ軸方向とＹ軸方向とで大きな屈折率差を有するが、従来の偏光素子と同様に偏光に対する散乱特性を発現し、Ｘ軸方向では連続相と分散相との屈折率差が大きいほど、その方向の偏光に対する散乱性が大きくなり、後方散乱（反射光）の比率も増大する。一方、Ｙ軸方向の偏光は、連続相の屈折率と分散相の屈折率とが完全に一致すれば、その偏光に対しては完全な透明体として散乱せずに透過する。本発明では、Ｙ軸方向における屈折率差は、用途に応じて選択でき、延伸前の屈折率差が前述の範囲にある透明樹脂を用いて、両相の屈折率を略一致させることにより、Ｙ軸方向での透過散乱性を向上してもよく、一方、両相の屈折率を多少相違させることにより、拡散効果を低減させてもよい。
【００５９】
本発明の偏光素子は、このような屈折率差を有するため、Ｙ軸方向での全光線透過率は高く、例えば、８０％以上（例えば、８０〜９９％）、好ましくは８２〜９８％、さらに好ましくは８５〜９５％程度である。さらに、Ｙ軸方向での拡散光線透過率は、拡散シートとして用いる場合、例えば、３０％以上（例えば、３０〜９０％）、好ましくは４０〜８０％、さらに好ましくは５０〜７０％程度であり、拡散シートして用いない場合、例えば、３０％以下、好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１０％以下であってもよい。
【００６０】
一方、本発明の偏光素子は、Ｘ軸方向では、散乱特性に優れており、Ｘ軸方向での全光線透過率は７５％以下（例えば、１０〜７５％）、好ましくは７０％以下（例えば、２０〜７０％）、さらに好ましくは６０％以下（２５〜６０％）である。すなわち、本発明の偏光素子は反射率（後方散乱率）が高く、延伸方向での反射率（後方散乱率）は２５％以上（例えば、２５〜９０％）を示し、好ましくは３０％以上（例えば、３０〜８０％）、さらに好ましくは４０％以上（例えば、４０〜７５％）であり、特に５０％以上（例えば、５０〜７０％）であってもよい。
【００６１】
すなわち、本発明の偏光素子は、Ｙ軸方向での全光線透過率が８０％以上であり、かつＸ軸方向での反射率（正反射成分及び後方散乱成分による反射率）が３０％以上であり、透過光に光拡散と偏光性とを付与するため、吸収型偏光板と類似の性質を有する。しかも、偏光を吸収せずに反射するため、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。さらに、反射光は輝度の向上に寄与するため、本発明の偏光素子は、液晶表示装置などの輝度向上シートとしても利用できる。
【００６２】
なお、全光線透過率及び拡散光線透過率は、後述する実施例で記載されているように、偏光測定装置（ヘイズメーター）（日本電色工業（株）製、ＮＤＨ−３００Ａ）を用いて、全光線については、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準じた手法で測定でき、ヘーズ（拡散光線）については、ＪＩＳ  Ｋ７１３６に準じた手法で測定できる。
【００６３】
本発明の偏光素子の厚みは、３〜５００μｍ、好ましくは５〜４００μｍ（例えば、３０〜４００μｍ）、さらに好ましくは５〜３００μｍ（例えば、５０〜３００μｍ）程度である。
【００６４】
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、偏光素子の耐擦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。
【００６５】
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）のポリカーボネート系樹脂により形成されている。透明樹脂層も、光学的特性を損なわない範囲で、前述の慣用の添加剤を含んでいてもよい。
【００６６】
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３〜５００μｍ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。
【００６７】
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、６〜８００μｍ、好ましくは１０〜６００μｍ、さらに好ましくは２０〜４５０μｍ程度である。
【００６８】
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。
【００６９】
［偏光素子の製造方法］
偏光素子は、連続相を構成するポリカーボネート系樹脂中に、分散相を構成する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、ポリカーボネート系樹脂と透明樹脂と必要により相溶化剤などの添加剤とを、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、ポリカーボネート系樹脂及び透明樹脂の融点以上が好ましく、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。
【００７０】
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、ポリカーボネート系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冷却したキャストシートを再加熱して、その後に延伸により配向加工することが好ましい。
【００７１】
延伸は、単純な自由幅一軸延伸であってもよく、一定幅（固定幅）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（引張延伸）、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）用意して並列に設置し、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）、テンター法による固定幅一軸延伸などが挙げられる。
【００７２】
これらの一軸延伸のうち、引張延伸、特に、分散相に確実な変形を生じさせ、かつ分散相の面内複屈折を上昇できる点から、自由幅一軸延伸を好ましく使用できる。
【００７３】
また、テンター法による固定幅一軸延伸も好ましく用いることができる。テンター法による固定幅一軸延伸は、延伸に伴い延伸方向に垂直な方向の幅が減少し、かつ全幅で厚みが不均一となる傾向がある自由幅一軸延伸とは異なり、延伸方向に垂直な方向の幅は変化しない方法であり、分散相の異方配向性を保持しながら、全幅で均一なシートを製造するのに有利である。さらに、その作用の詳細は不明であるが、分散相の屈折率の変化にも有効である。テンター法による一軸延伸は、延伸方向をシートの流れ方向としてもよく、シートの幅方向としてもよい。流れ方向とすると、生産速度が向上するが、所望の幅の偏光素子を得るためには、キャストシートの幅を広くする必要がある。一方、幅方向とすると、横方向に延伸するため、キャストシートの幅が小さくても、所望の幅の偏光素子は得られるが、生産速度が低下する。これらの方法は、用途に応じて選択できる。テンター方式による一軸延伸において、引張速度は、延伸温度や倍率に応じて、例えば、５０〜１０００ｍｍ／分程度の範囲から選択でき、例えば、１００〜８００ｍｍ／分、好ましくは１５０〜７００ｍｍ／分、さらに好ましくは２００〜６００ｍｍ／分（特に４００〜６００ｍｍ／分）程度である。
【００７４】
延伸温度は、ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度以上の温度が好ましく、ポリカーボネート系樹脂のガラス転移温度をＴｇとしたとき、例えば、Ｔｇ〜（Ｔｇ＋８０）℃、好ましくは（Ｔｇ＋５）〜（Ｔｇ＋５０）℃、さらに好ましくは（Ｔｇ＋５）〜（Ｔｇ＋３０）℃［特に（Ｔｇ＋８）〜（Ｔｇ＋２０）℃］程度高い温度であってもよい。具体的な延伸温度は、例えば、１２０〜１８０℃、好ましくは１５０〜１７５℃、さらに好ましくは１５０〜１７０℃（特に１６０〜１７０℃）程度であってもよい。
【００７５】
延伸倍率は、幅広い範囲から選択できるが、本発明では、比較的低い延伸倍率でも延伸方向の屈折率と延伸方向に垂直な方向の屈折率に大きな差を生じさせることができ、例えば、１．２〜５倍（例えば、１．５〜４倍）、好ましくは２〜４倍、さらに好ましくは２．５〜３．８倍（特に２．５〜３．５倍）程度であってもよい。特に、本発明では、４倍以下の延伸倍率であっても、散乱特性に優れるシートを製造できるため、前述のテンター法による一次延伸などの汎用の延伸装置を用いて簡便に製造できる。
【００７６】
本発明の偏光素子は、連続相の複屈折を緩和して偏光特性を発現するため、延伸温度又は延伸温度よりも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、耐熱性を付与できる。熱処理温度は、例えば、延伸温度から延伸温度よりも５０℃程度高い温度までの範囲から選択でき、例えば、延伸温度から延伸温度よりも３０℃程度高い温度であってもよく、例えば、延伸温度と略同一の温度であってもよい。熱処理時間は、例えば、０．１〜３０分間、好ましくは１〜１０分間、さらに好ましくは２〜５分間程度であり、温度に応じて選択でき、例えば、１６５℃程度の温度の場合、２〜３分程度でよい。この熱処理により、連続相の屈折率差を減少でき、延伸方向に垂直な方向において連続相と分散相との屈折率を一致させることができるため、光学特性も向上できる。さらに、偏光素子の寸法安定性などの耐熱性や強度が向上できる。
【００７７】
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させて得ることができる。
【００７８】
［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。
【００７９】
図１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１は、管状光源としての蛍光管２と、この蛍光管２の側部に配設され、前記蛍光管２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）４と、この導光板４からの出射光により照明されるＴＮ型液晶セル７と、前記入射光を反射させる反射部材（反射板）３と、前記導光板４と前記液晶セル７との間に配設された偏光素子５と、偏光素子５を透過した光を拡散させる拡散シート６とを備えている。
【００８０】
液晶表示装置１において、蛍光管２からの光は、導光板４を通過し、反射板３で反射され、前記導光板４から出射される。出射した光は、偏光素子５内において、連続相と分散相との屈折率差が小さい方向（Ｙ軸方向）の偏光がほぼ透過され、屈折率差が大きい方向（Ｘ軸方向）の偏光が散乱して透過又は反射される。
【００８１】
反射した光は、再び、導光板４を通過し、反射板３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４を通過して偏光素子５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５で反射されるが、反射板３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５を通過する。偏光素子５を通過した光は、拡散シート６によって散乱され、液晶セル７を照射する。
【００８２】
従って、蛍光管２からの多くの光は、ほとんど偏光軸を一致させ、偏光素子５から出射するので、液晶セル７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２の光を、それ以上の効率で用いることができる。
【００８３】
この用途に用いる本発明の偏光素子は、Ｙ軸方向の直線偏光の全光線透過率は８０％以上であり、Ｘ軸方向の直線偏光の反射率（正反射成分及び後方散乱成分による反射率）が３０％以上の散乱特性を有する透過型液晶表示装置に用いるのが好ましい。本発明の偏光素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。さらに、本発明の偏光素子の輝度向上効果は、導光板を用いない直下型のバックライト（面光源装置）及びそれを使用した透過型液晶表示装置にも同様に好ましい。
【００８４】
［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。
【００８５】
図２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１０は、外光を反射するための反射部材（反射板）１３と、反射板１３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１７と、外光を液晶セル１７に導くための吸収型偏光板１８と、反射板１３と液晶セル１７との間に配設され、反射板１３からの出射光を散乱するための偏光素子１５とを備えている。
【００８６】
反射型液晶表示装置１０において、吸収型偏光板１８に入射した外光のうち、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１７に到達する。液晶セル１７に入射した光は、偏光方向を回転して、偏光素子１５に到達する。
【００８７】
液晶セルの表示を暗表示とする場合には、液晶セル１７を通過した外光の偏光方向を、偏光素子１５のＹ軸方向に一致させるように、偏光素子１５を配置する。吸収型偏光板１８を通過した偏光は再び偏光素子１５を通過し、液晶セル１７で偏光の向きを回転され、吸収型偏光板１８の偏光軸と直行する方向となるので、暗表示となる。
【００８８】
一方、液晶セルの表示を明表示とする場合には、液晶セル１７を通過した外光の偏光方向を、偏光素子１５のＸ軸方向に一致させるように、偏光素子１５を配置する。吸収型偏光板１８に入射した外光のうち、偏光板１８と偏光軸の一致する光のみが液晶セル１７に透過され、液晶セル１７で偏光方向を回転しないで、偏光素子１５に到達する。偏光素子１５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１３で反射され、すでに偏光素子１５により散乱された光と合体して吸収型偏光板１８に到達し、そのまま透過する。この透過光は、偏光子１５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。
【００８９】
図３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２０は、反射板２３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２７と、外光を反射するための反射部材（反射板）２３と、液晶セル２７と反射板２３との間に配設された１／４波長板２９と、１／４波長板２９と液晶セル２７との間に配設され、反射板２３からの出射光を散乱するための偏光素子２５とを備えている。なお、前記液晶セル２７は、２色性色素を含むタイプの液晶である。
【００９０】
反射型液晶表示装置２０において、液晶セル２７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２７に入射した外光のうち、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２７を通過し、偏光素子２５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Ｙ軸方向に一致させるように、偏光素子２５を配置すると、偏光素子２５を出射した偏光は、１／４波長板（位相差板）２９により円偏光になる。さらに、その円偏光は、反射板２３で反射され、その円偏光の向きを回転し、再び１／４波長板２９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２５に入射する。入射した光は、偏光素子２５のＸ軸方向の偏光となり、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２７において２色性色素により吸収されるので、液晶セル２７の表示は良好な黒表示となる。
【００９１】
一方、液晶セル２７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。入射した外光は、２色性色素を含む液晶セル２７の２色性色素によって吸収されずに液晶セル２７を通過し、偏光素子２５に入射する。入射した光は、偏光素子２５において、Ｙ軸方向の偏光はそのまま通過するが、Ｘ軸方向の偏光は散乱される。次に、偏光素子２５を出射した偏光は、１／４波長板２９で円偏光となり、反射板２３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２９に入射する。入射光のうち、Ｙ軸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、偏光素子２５により散乱される。従って、２色性色素を含む液晶セル２７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。
【００９２】
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。
【実施例】
【００９３】
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。なお、実施例及び比較例で得られた偏光素子の特性は、下記の方法に従って評価した。【００９４】
［シートの断面観察］
延伸前の原反シートと、延伸後の延伸シートから微小切片を２方向（延伸シートの場合、延伸方向に平行及び垂直方向）に切り出し、透過型電子顕微鏡（日本電子（株）製、ＪＥＭ１２００ＥＸＩＩ）で観察したところ、分散相のポリマーは押出方向に配列した楕円体状（又は細長い線状）の形態の散乱子（粒子状分散相）を形成しており、その長軸長さと短軸長さを５０個の分散相粒子について測定し、加算平均した。【００９５】
［屈折率］
連続及び分散相の屈折率は、実施例及び比較例と同条件でそれぞれの樹脂単体シートを延伸したときの延伸方向（Ｘ軸方向）及び垂直方向（Ｙ軸方向）について、プリズムカップラー（メトリコン社製）を用いて、波長６３３ｎｍで測定した。さらに、測定した屈折率に基づいて屈折率差を求めた。【００９６】
［偏光及び散乱特性の評価］
偏光測定装置（日本電色工業（株）製、ＮＤＨ−３００Ａ）を用いて、全光線については、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準じた手法で測定し、ヘーズ（拡散光線）については、ＪＩＳ  Ｋ７１３６に準じた手法で測定した。測定は、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、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。この全光線反射率は、前記反射率（正反射成分及び後方散乱成分による反射率）と一致する。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の偏光軸に一致させた場合（表３中の「平行」）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の偏光軸に一致させた場合（表３中の「垂直」）とについて測定した。【００９７】
［輝度向上度の評価］
偏光測定装置（日本電色工業（株）製、ＮＤＨ−３００Ａ）を用いて、その光源側に反射板、吸収型偏光板を挿入し、全光線透過率を測定し、それを基準の値とした。反射板と吸収型偏光板の間に実施例及び比較例の偏光素子を連続相と分散相との屈折率差が小さい方向と、前記吸収型偏光板の透過方向が一致するように挿入し、全光線透過率を測定した。この測定値を先の基準値に対して下記式のように規格化した値を輝度向上度とした。【００９８】
（輝度向上度）＝［（測定値）／(基準値)］×１００。【００９９】
［トラウザー引裂］
引裂き強さはトラウザー引裂き法を用い、ＪＩＳ  Ｋ７１２８−１に準じた手法で行った。恒温条件（２３℃、相対湿度５０％）下、試験片を所定の寸法に切り出し、延伸方向に７５ｍｍのスリットを入れ、２００ｍｍ／分の速度で引裂試験を行った。引裂開始の２０ｍｍと引裂終了前５ｍｍを除外し、残りの５０ｍｍの引裂強さの平均値から求めた。試験はＮ＝５で行い、平均値を求めた。【０１００】
実施例１
分散相を構成する樹脂としてのポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ、帝人化成（株）製、「テオネックス  ＴＮ８０６５Ｓ」、２７０℃及び剪断速度１０ｓｅｃ−１における粘度：１５７８Ｐａ・ｓ）１０重量部、連続相を構成する樹脂としてのビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂（ＰＣ、三菱エンジニアリングプラスチック（株）製、「中粘度品  ユーピロンＳ−２０００」、粘度平均分子量１８０００〜２００００、ＭＦＲ１０ｇ／１０分、２７０℃及び剪断速度１０ｓｅｃ−１における粘度：６８１Ｐａ・ｓ）９０重量部を、二軸押出機（池貝鉄工（株）製、ＰＣＭ３０）を用いて、シリンダー温度２８０℃で溶融混練して押出し、冷却してペレットを作製した。得られたペレットを小型プレス機（（株）東洋精機製作所、ミニテストプレス１０）を用いて、２７０℃、１０ＭＰａのプレス圧で３分間プレス成形することにより、厚み１ｍｍのプレスシートを作製した。得られたシートを幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍに切り出し、恒温ユニットを備えた引張試験機（（株）オリエンテック製、テンシロン  ＵＣＴ−５Ｔ）を用いて、チャック間５０ｍｍで、１６５℃で５分間予熱したのち、引張速度５００ｍｍ／分で３．５倍に延伸後、チャックに保持した状態で、３分間１６５℃で熱処理した後、室温に急冷し、延伸シートを得た。【０１０１】
実施例２
プレス成形により、厚み５００μｍのプレスシートを作製する以外は実施例１と同様にして、延伸シートを製造した。【０１０２】
実施例３
プレス成形により、厚み５００μｍのプレスシートを作製し、かつ得られたシートを５倍に延伸する以外は実施例１と同様にして、延伸シートを製造した。【０１０３】
実施例４
プレス成形により、厚み５００μｍのプレスシートを作製し、かつ得られたシートを３倍に延伸する以外は実施例１と同様にして、延伸シートを製造した。【０１０４】
実施例５
プレス成形により、厚み３００μｍのプレスシートを作製し、かつ得られたシートを２倍に延伸する以外は実施例１と同様にして、延伸シートを製造した。【０１０５】
実施例６
実施例１と同様にして、プレス成形により、厚み３００μｍのプレスシートを作製した。得られたシートを幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍに切り出し、恒温ユニットを備えた引張試験機を用いて、チャック間５０ｍｍで、１５５℃で５分間予熱したのち、引張速度２００ｍｍ／分で２倍に延伸後、チャックに保持した状態で、３分間１５５℃で熱処理した後、室温に急冷し、延伸シートを得た。【０１０６】
実施例７
分散相を構成する樹脂としてのポリエチレンナフタレート樹脂５重量部、連続相を構成する樹脂としてのビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂９５量部を、二軸押出機を用いて、シリンダー温度２８０℃で溶融混練して押出し、冷却してペレットを作製した。得られたペレットを小型プレス機を用いて、２７０℃、１０ＭＰａのプレス圧で３分間プレス成形することにより、厚み３００μｍのプレスシートを作製した。得られたシートを幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍに切り出し、恒温ユニットを備えた引張試験機を用いて、チャック間５０ｍｍで、１５５℃で５分間予熱したのち、引張速度２００ｍｍ／分で２倍に延伸後、チャックに保持した状態で、３分間１５５℃で熱処理した後、室温に急冷し、延伸シートを得た。【０１０７】
実施例８
実施例１と同様にして、プレス成形により、厚み３００μｍのプレスシートを作製した。得られたシートを幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍに切り出し、恒温ユニットを備えた引張試験機を用いて、チャック間５０ｍｍで、１５５℃で５分間予熱したのち、引張速度２００ｍｍ／分で２倍に延伸後、室温に急冷し、延伸シートを得た。【０１０８】
比較例１
分散相を構成する樹脂としてのポリスチレン樹脂（ＰＳ、東洋スチロール（株）製、「ＧＰＭＷ４Ｄ」）８重量部、連続相を構成する樹脂としてのポリエチレンナフタレート樹脂９２重量部を、二軸押出機を用いて、シリンダー温度２８０℃で溶融混練して押出し、冷却してペレットを作製した。得られたペレットを小型プレス機を用いて、２７０℃、１０ＭＰａのプレス圧で３分間プレス成形することにより、厚み５５０μｍのプレスシートを作製した。得られたシートを幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍに切り出し、恒温ユニットを備えた引張試験機を用いて、チャック間５０ｍｍで、１３３℃で５分間予熱したのち、引張速度１００ｍｍ／分で４倍に延伸後、室温に急冷し、延伸シートを得た。【０１０９】
比較例２
プレスシートを５倍に延伸する以外は比較例１と同様にして、延伸シートを製造した。【０１１０】
比較例３
プレスシートを６倍に延伸する以外は比較例１と同様にして、延伸シートを製造した。【０１１１】
比較例４
比較例１と同様にして得られたプレスシートを幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍに切り出し、恒温ユニットを備えた引張試験機を用いて、チャック間５０ｍｍで、１３３℃で５分間予熱したのち、引張速度１００ｍｍ／分で５倍に延伸後、チャックに保持した状態で、３分間１３３℃で熱処理した後、室温に急冷し、延伸シートを得た。【０１１２】
比較例５
分散相を構成する樹脂としてのポリスチレン樹脂４重量部、連続相を構成する樹脂としてのポリエチレンナフタレート樹脂９６重量部を、二軸押出機を用いて、シリンダー温度２８０℃で溶融混練して押出し、冷却してペレットを作製した。得られたペレットを小型プレス機を用いて、２７０℃、１０ＭＰａのプレス圧で３分間プレス成形することにより、厚み１ｍｍのプレスシートを作製した。得られたシートを幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍに切り出し、恒温ユニットを備えた引張試験機を用いて、チャック間５０ｍｍで、１３３℃で５分間予熱したのち、引張速度１００ｍｍ／分で６倍に延伸後、室温に急冷し、延伸シートを得た。【０１１３】
比較例６
分散相を構成する樹脂としてのポリスチレン樹脂１２重量部、連続相を構成する樹脂としてのポリエチレンナフタレート樹脂８８重量部を、二軸押出機を用いて、シリンダー温度２８０℃で溶融混練して押出し、冷却してペレットを作製した。得られたペレットを小型プレス機を用いて、２７０℃、１０ＭＰａのプレス圧で３分間プレス成形することにより、厚み１ｍｍのプレスシートを作製した。得られたシートを幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍに切り出し、恒温ユニットを備えた引張試験機を用いて、チャック間５０ｍｍで、１３３℃で５分間予熱したのち、引張速度１００ｍｍ／分で６倍に延伸後、室温に急冷し、延伸シートを得た。【０１１４】
実施例１〜８及び比較例１〜６における配合組成、延伸温度及び倍率、熱処理温度、延伸シートの厚みを表１に示す。また、原反シート及び延伸シートにおける分散相の平均径、屈折率について測定した結果を表２に示す。さらに、延伸シートの全光線透過率、反射率、拡散光線透過率、輝度向上度、トラウザー引裂についての結果を表３に示す。【０１１５】
【表１】
2010137450.tif 000002
【０１１６】
【表２】
2010137450.tif 000003
【０１１７】
【表３】
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【０１１８】
表から明らかなように、実施例の偏光素子は、輝度を向上でき、引裂強度も高い。特に、実施例１及び２の偏光素子は、延伸倍率が３．５倍であるにも拘わらず、高い輝度向上度及び散乱特性を示している。一方、比較例の偏光素子は、引裂強度が低く、延伸倍率が高いにも拘わらず、輝度向上度及び散乱特性の向上が充分でない。さらに、比較例（特に比較例３、５及び６）の偏光素子では、ボイドの発生により白化が観察された。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明の偏光素子は、各種の面光源装置に利用できるが、特に、透過型又は反射型液晶表示装置（例えば、パーソナルコンピューター、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など）に有効に利用できる。
【符号の説明】
【０１２０】
１，１０，２０…液晶表示装置
２…蛍光管
３，１３，２３…反射部材又は反射層
４…導光板
５，１５，２５…偏光素子
６…拡散シート
７，１７，２７…液晶セル
１８…吸収型偏光板
２９…１／４波長板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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