(57)【要約】      （修正有）【課題】高い正面輝度と外光反射抑制による視認性の向上とを両立させることができ、特に、外光反射を低く押さえたまま広い角度範囲で高い正面輝度を得ることができ、さらに表示画像の色むらを抑えることができるＭＥＭＳシャッタデバイスを用いた低反射高輝度な画像表示装置を提供する。【解決手段】バックライト２０、およびバックライト２０から出射された光を透過させる開口部２６を備え、開口部２６を開閉して透過する光の量を制御するＭＥＭＳシャッタデバイス３４を有する画像表示装置１０であって、ＭＥＭＳシャッタデバイスの視認側に、視認側から順次配置される吸収型偏光子１２及び１／４波長板１４と、１／４波長板１４よりバックライト２０側に配置される反射型偏光子１８と、を有する。【選択図】図１
2017015766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射するバックライト、および該バックライトから出射された光を透過させる開口部を備え、該開口部を開閉して前記開口部を透過する光の量を制御するＭＥＭＳシャッタデバイスを有する画像表示装置であって、
前記ＭＥＭＳシャッタデバイスの視認側に、視認側から順次配置される吸収型偏光子及び１／４波長板と、
該１／４波長板より前記バックライト側に配置される反射型偏光子と、を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記反射型偏光子は、前記ＭＥＭＳシャッタデバイスと前記バックライトとの間に配置される請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記反射型偏光子は、前記ＭＥＭＳシャッタデバイスと前記１／４波長板との間に配置される請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記反射型偏光子は、コレステリック液晶層によって構成されている、もしくは、前記バックライト側から順次配置される多層積層ポリマーフィルムからなる、またはワイヤーグリッド偏光子と第２の１／４波長板とから構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記コレステリック液晶層は、単層、または複層である請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記ＭＥＭＳシャッタデバイスの前記開口部の開口幅は、前記開口部の長手方向に沿って変化する請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記開口幅は、前記開口部の長手方向に沿って一方向に連続的に狭くなるように変化する請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
さらに、前記反射型偏光子及び前記ＭＥＭＳシャッタデバイスより前記視認側であって、前記１／４波長板より前記バックライト側に配置される拡散フィルムを有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記吸収型偏光子、前記１／４波長板、前記拡散フィルム、前記ＭＥＭＳシャッタデバイス、および前記反射型偏光子は、前記視認側から前記バックライトに向かって順次配置される請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記ＭＥＭＳシャッタデバイスは、前記開口部を覆い、前記バックライトから出射された光を遮断する第１の位置と、前記開口部を開放し、前記バックライトから出射された光を透過する第２の位置との間を移動するＭＥＭＳシャッタを有する請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）を用いた画像表示装置に係り、詳しくは、ＭＥＭＳシャッタデバイスを用いた低反射高輝度な画像表示装置に関する。なお、本発明では、ＭＥＭＳは、微小電気機械システムを指すものとして定義される。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラーフィルタを用いる液晶表示装置に対して、カラーフィルタを使用しない、ＭＥＭＳシャッタデバイスを用いた画像表示装置（以下、ＭＥＭＳ表示装置という）提案されている（特許文献１，特許文献２）。
特許文献１および特許文献２に開示された従来のＭＥＭＳ表示装置は、画素毎に、バックライトから出射された光を透過させる開口部とこの開口部を開閉するＭＥＭＳシャッタとを有するＭＥＭＳシャッタデバイスが設けられ、トランジスタを用いて高速でＭＥＭＳシャッタを開閉すると共に、その開閉時間の比率が調整されることによって、微小な単位時間当たりの透過光量が制御され、よって、各画素の輝度値が調整される。
こうして、このＭＥＭＳ表示装置に、画像を表示することができる。
なお、このＭＥＭＳ表示装置では、例えば、バックライトから時分割でＲＧＢの光を出射し、画素毎のＭＥＭＳシャッタデバイスのＭＥＭＳシャッタで各色毎に開口部を開閉して、開口部を透過する各色の光量を制御し、当該画素の色を調整することにより、カラー画像を表示することができる。
【０００３】
また、このＭＥＭＳ表示装置では、ＭＥＭＳシャッタデバイスの開口部を反射板に設けることにより、バックライトから出射され、真直ぐに開口部に向かわなかった光も、反射板とバックライトとの間で跳ね返って開口部に向かわせ、開口部を透過させることができるので、液晶表示装置に比べて、バックライトから出射される光の利用効率が高いとしている。
また、このＭＥＭＳ表示装置は、カラーフィルタを使用しないので、カラーフィルタを用いて白色光を分光する液晶表示装置に対して、バックライトから出射される光の利用効率がより高いとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５３３５１０号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８２２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、画像表示装置のディスプレイ（表示）画面の高精細化が進行する中、ＭＥＭＳ表示装置にも、表示画面の高精細化が求められるようになってきた。
このため、上述した特許文献１および特許文献２に開示された従来のＭＥＭＳ表示装置においても、表示画面の高精細化に伴って、ＭＥＭＳシャッタデバイスの開口部の開口率が小さくなった。このため、従来のＭＥＭＳ表示装置でも、開口部を形成する反射板、およびＭＥＭＳシャッタ等のシャッタ金属部の面積割合が増えたことにより、シャッタ金属部の視認側の金属表面での外光反射が増加し、増加した外光反射光により視認性が悪くなる問題が発生した。
【０００６】
従来のＭＥＭＳ表示装置では、特に、反射光が目立つ斜め光の反射が、特に表示画像の視認性を悪化させていた。
さらに、ＭＥＭＳシャッタデバイスを高精細化すると開口部のスリットがミクロン（μ）オーダとなり、反射光および透過光の回折の影響が無視できなくなってきた。その結果、従来のＭＥＭＳ表示装置では、表示画像の虹ムラが発生するという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、表示画面の高精細化を図っても、光の高い利用効率を維持して高い正面輝度を保ちながら、外光反射を大きく抑えて視認性を上げることができ、高い正面輝度と外光反射抑制による視認性の向上とを両立させることができ、特に、外光反射を低く押さえたまま広い角度範囲で高い正面輝度を得ることができるＭＥＭＳシャッタデバイスを用いた低反射高輝度な画像表示装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記目的に加え、さらに、表示画面の高精細化を図っても、表示画像の色むらを抑える、またはなくすことができるＭＥＭＳシャッタデバイスを用いた画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、光を出射するバックライト、およびバックライトから出射された光を透過させる開口部を備え、開口部を開閉して開口部を透過する光の量を制御するＭＥＭＳ（微小電気機械システム）シャッタデバイスを有する画像表示装置であって、ＭＥＭＳシャッタデバイスの視認側に、視認側から順次配置される吸収型偏光子及び１／４波長板と、１／４波長板よりバックライト側に配置される反射型偏光子と、を有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、反射型偏光子は、ＭＥＭＳシャッタデバイスとバックライトとの間に配置されることが好ましい。
または、反射型偏光子は、ＭＥＭＳシャッタデバイスと１／４波長板との間に配置されることが好ましい。
【００１０】
また、反射型偏光子は、コレステリック液晶層によって構成されている、もしくは、バックライト側から順次配置される多層積層ポリマーフィルム、またはワイヤーグリッド偏光子と第２の１／４波長板とから構成されていることが好ましい。
また、コレステリック液晶層は、単層、または複層であることが好ましい。
また、ＭＥＭＳシャッタデバイスの開口部の開口幅は、開口部の長手方向に沿って変化することが好ましく、また、開口幅は、開口部の長手方向に沿って一方向に連続的に狭くなるように変化することが好ましい。
【００１１】
また、さらに、反射型偏光子及びＭＥＭＳシャッタデバイスより視認側であって、１／４波長板よりバックライト側に配置される拡散フィルムを有することが好ましく、また、吸収型偏光子、１／４波長板、拡散フィルム、ＭＥＭＳシャッタデバイス、および反射型偏光子は、視認側からバックライトに向かって順次配置されることが好ましい。
【００１２】
また、ＭＥＭＳシャッタデバイスは、開口部を覆い、バックライトから出射された光を遮断する第１の位置と、開口部を開放し、バックライトから出射された光を透過する第２の位置との間を移動するＭＥＭＳシャッタを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表示画面の高精細化を図っても、光の高い利用効率を維持して高い正面輝度を保ちながら、外光反射を大きく抑えて視認性を上げることができるＭＥＭＳシャッタデバイスを用いた低反射高輝度な画像表示装置を提供することができる。
また、本発明によれば、高い正面輝度と外光反射抑制による視認性の向上とを両立させることができる。
また、本発明によれば、特に、外光反射を低く押さえたまま広い角度範囲で高い正面輝度を得ることができる。
また、本発明によれば、さらに、表示画面の高精細化を図っても、表示画像の色むらを抑える、またはなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像表示装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す画像表示装置のＭＥＭＳシャッタデバイスおよびバックライトからなるＭＥＭＳ表示装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ図２に示すＭＥＭＳ表示装置のＭＥＭＳシャッタデバイスの異なる動作状態を模式的に示す断面図である。
【図４】（Ａ）は、本発明の実施形態１に係る画像表示装置の一例を模式的に示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す画像表示装置のＭＥＭＳシャッタデバイスの反射板の開口部の形状を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る画像表示装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】（Ａ）は、本発明の実施形態３に係る画像表示装置の一例を模式的に示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す画像表示装置のＭＥＭＳシャッタデバイスの反射板の開口部の形状を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態４に係る画像表示装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図８】比較例の画像表示装置を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る画像表示装置、および画像表示装置の作製方法を添付の図面に示す好適実施形態を参照して詳細に説明する。
【００１６】
まず、本発明に係る画像表示装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。
同図に示す画像表示装置１０は、その視認側から順次配置される吸収型偏光子１２と、１／４波長板１４と、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６、反射型偏光子１８と、バックライト２０とを有する。
【００１７】
（ＭＥＭＳ表示装置）
まず、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６およびバックライト２０から構成されるＭＥＭＳ表示装置について説明する。
図２に、ＭＥＭＳ表示装置の構成を模式的に示す。図３（Ａ）および（Ｂ）に、それぞれ図２に示すＭＥＭＳ表示装置のＭＥＭＳシャッタデバイスの異なる動作状態を模式的に示す。
なお、図２では、１画素に対応してＭＥＭＳシャッタデバイス１６とバックライト２０とが示されているが、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６は、多数の画素に対して画素ごとに設けられるものであり、バックライト２０は多数の画素に対して共通に設けられるものである。
ＭＥＭＳ表示装置２２は、特許文献１及び２等に開示されている構成を有するもので、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６とバックライト２０とを有する。
【００１８】
（バックライト）
図示例のバックライト２０は、例えば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色の各色光を出射するＬＥＤ（発光ダイオード。以下同じ）２４（２４Ｒと、２４Ｇと、２４Ｂ）とを有し、時分割でＲＧＢ各色の光を出射し、各画素のＭＥＭＳシャッタデバイス１６の開口部２６に向けて放射するように構成されている。
図示例では、ＬＥＤ２４（２４Ｒと、２４Ｇと、２４Ｂ）は、バックライト２０側面に設けられており、側面から入射されたＲＧＢの各色光は、並行に伝播して全画素領域に至り各画素において直交方向に向かい、バックライト２０の上側表面から各画素毎にＭＥＭＳ表示装置２２に向けて出射される。
【００１９】
（ＭＥＭＳシャッタデバイス）
図示例のＭＥＭＳシャッタデバイス１６は、画素毎に、バックライト２０から出射された光を透過させる開口部２６を備える反射板２８が取り付けられた透明基板３０と、金属製の反射板２８から所定の距離離間して透明基板３０に金属製のばね３２を介して移動可能に支持される金属製のＭＥＭＳシャッタ３４とを有する。ここで、反射板２８、ばね３２およびＭＥＭＳシャッタ３４は、シャッタ部３５を形成し、各画素のシャッタ部３５およびＭＥＭＳシャッタ３４を駆動するための図示しないトランジスタおよび配線などは、金属製である。
ＭＥＭＳシャッタ３４は、各色の画素信号に応じた電気信号が与えられた図示しない駆動トランジスタ等によってばね３２を変位させることで、反射板２８の開口部２６上を図中矢印方向に移動して開口部２６を高速で開閉する。
図示例では、ＭＥＭＳシャッタ３４は、２つの開口窓３６を有する金属製の板状部材で構成され、各開口窓３６は、開口部２６と同じ開口形状を有し、開口窓３６の間のシャッタ領域３８、および各開口窓３６の外側のシャッタ領域３８は、開口部２６を覆って塞ぐことができる形状を有する。
【００２０】
その結果、図３（Ａ）に示すように、ＭＥＭＳシャッタ３４のシャッタ領域３８が反射板２８の開口部２６の直上の第１の位置（シャッタ閉位置）にある時、開口部２６を隙間なく覆い、バックライト２０から出射された光を遮断する。
一方、図３（Ｂ）に示すように、ＭＥＭＳシャッタ３４が図３（Ａ）に示す第１の位置から図中左側に移動し、ＭＥＭＳシャッタ３４の１つの開口窓３６が反射板２８の開口部２６の直上の第２の位置（シャッタ開位置）にある時、開口部２６を完全に開放し、バックライト２０から出射された光を透過する。
ＭＥＭＳシャッタデバイス１６では、高速でＭＥＭＳシャッタ３４が開閉されると共に、その開閉時間が制御されて透過光量が制御され、各色の輝度値が調整される。ＭＥＭＳ表示装置２２の各画素において、各色の輝度値が制御されることにより、カラー画像を表示することができる。
【００２１】
このようなＭＥＭＳ表示装置２２のＭＥＭＳシャッタデバイス１６は、従来公知の製造プロセス、例えば、特許文献１および２に開示された製造プロセスに従って製造すればよく、製造プロセスは、特に限定されない。
例えば、透明基板３０上にシャッタ部３５の開口部２６を持つ反射板２８、ばね３２およびＭＥＭＳシャッタ３４の型となるフォトレジストを形成し、このフォトレジスト上に金属膜を形成し、ドライエッチングを施すことにより、この金属膜を開口部２６を持つ反射板２８、ばね３２およびＭＥＭＳシャッタ３４の形状通りに削り取り、その後、それらの全面を絶縁膜で被覆することにより、これらを完成させて、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６を完成させる。なお、この時、図示しない駆動トランジスタや配線等も形成されるのは勿論である。
【００２２】
ここで用いられるＭＥＭＳ形成用に用いられるフォトレジストとしては、特に制限はないが、従来公知のフォトレジストを用いることができる。例えば、本出願人の出願に係る特開２０１２−９８５５７号公報、２０１２−１８１４８８号公報、および特開２０１２−２０８２００号公報に開示のＭＥＭＳ形成用レジストを挙げることができる。
例えば、ＭＥＭＳ形成用レジストとしては、（成分Ａ）カルボキシ基又はフェノール性水酸基が酸分解性基で保護された残基を有するモノマー単位（ａ１）と、エポキシ基及び／又はオキセタニル基を有するモノマー単位（ａ２）と、もしくは、モノマー単位（ａ１）および（ａ２）にさらに、アミノ基、アミド基、イミド基、スルホンイミド基、スルホンアミド基、イミノ基、ウレタン結合及びウレイド結合よりなる群から選ばれた構造を有するモノマー単位（ａ３）と、を有する重合体、（成分Ｂ）光酸発生剤、並びに、（成分Ｃ）溶媒、を含む感光性樹脂組成物である。これらの感光性樹脂組成物は、それぞれＭＥＭＳ構造部材用感光性樹脂組成物として、またはエッチングレジスト用感光性樹脂組成物として用いることができる。この感光性樹脂組成物は、ポジ型感光性樹脂組成物であることが好ましく、化学増幅型のポジ型感光性樹脂組成物（化学増幅ポジ型感光性樹脂組成物）であることが特に好ましい。
【００２３】
また、これらのＭＥＭＳ構造部材用レジストを用いた開口部２６を持つ反射板２８、ばね３２およびＭＥＭＳシャッタ３４等のＭＥＭＳ構造部材は、これらの公報に開示のＭＥＭＳ構造部材の作製方法などを参照して作製できる。
例えば、ポジ型感光性樹脂組成物から溶媒を除去し膜を形成する膜形成工程、この膜を活性光線によりパターン状に露光する露光工程、露光された膜を水性現像液により現像しパターンを形成する現像工程、及び、このパターンを加熱するベーク工程、を含むパターン作製方法により作製したパターンを構造体積層時の犠牲層として用いて構造体を作製する工程、及び、この犠牲層をプラズマ処理にて除去する工程、を含むＭＥＭＳ構造体の作製方法に従って製造すればよい。
【００２４】
（吸収型偏光子）
次に、本発明においては、図１に示すように、吸収型偏光子１２は、最も視認側に配置される部材である。吸収型偏光子１２は、光の特定の直線偏光成分を透過するものである。吸収型偏光子１２は、このような機能を有する部材であればよい。
吸収型偏光子１２の種類は、特に制限はなく、偏光膜の両面に保護フィルムが貼合された通常のものを用いることができる。偏光膜を利用することができ、例えば、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を利用した染料系偏光膜、およびポリエン系偏光膜のいずれも用いることができる。ヨウ素系偏光膜、および染料系偏光膜は、一般に、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸することで作製される。
【００２５】
（１／４波長板）
本発明においては、１／４波長板１４は、λ／４板とも呼ばれ、図１に示すように、吸収型偏光子１２よりバックライト２０側に配置され、吸収型偏光子１２と一体として用いられることが好ましい。この際、反射型偏光子としては、反射型円偏光板を用いることが好ましい。１／４波長板１４は、入射する光の直交する偏光成分の間に位相差π/２（９０度）を生じさせる複屈折素子であり、光を吸収することはなく、位相のみを変えるものであり、位相板、または位相差板とも呼ばれるものの１種である。
１／４波長板１４は、直線偏光の光を円偏光の光に変換する、または逆に円偏光の光を直線偏光の光に変換するために用いられる部材である。
【００２６】
本発明においては、１／４波長板１４は、吸収型偏光子１２との組み合わせにおいて円偏光板を構成する。
このような吸収型偏光子１２および１／４波長板１４からなる円偏光板は、視認側から表示画面に入射した外光が金属製反射板２８の視認側金属表面で反射する反射光の透過を抑止すると共に、バックライト２０から出射され、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６の開口部２６を透過した光を透過する機能を有する。
特に、斜め方向のリタデーションＲｔｈが０に近く（広視角）、逆分散特性を持つ円偏光板を用いることが好ましい。その理由は、このような円偏光板を用いることにより、斜め光でも反射光が色づかないからである。
【００２７】
ところで、図８に示すように、吸収型偏光子１２および１／４波長板１４からなり、反射型偏光子を持たない比較例となる従来の画像表示装置６０においては、視認側から表示画面に外光が入射すると、入射した外光は、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６の開口部２６を有する反射板２８の視認側の金属表面によって鏡面反射されて、反射光として表示画面から放射される。このため、視認性が悪化することは、従来技術の問題点として上述した通りである。
これに対し、図１に示す本発明の画像表示装置１０においては、視認側から表示画面に外光が入射すると、外光は、まず吸収型偏光子１２に入射し、直線偏光の光に変換される。次に、変換された直線偏光は、１／４波長板１４に入射し、位相差π/２（９０度）を生じさせるように作用し、円偏光の光に変換される。変換された円偏光の光は、図８に示す画像表示装置６０の場合と同様に、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６の反射板２８の視認側の金属表面によって鏡面反射される。この反射光は、再び、１／４波長板１４に入射し、１／４波長板１４が位相差π/２（９０度）を生じさせるように作用し、直線偏光の光に変換される。
【００２８】
なお、円偏光の光は、鏡面反射によって回転方向は変わらない性質があることから、１／４波長板１４の２往復分の位相差が加算され、合計π（１８０度）の位相差が生じることになる。１／４波長板１４を取りぬけ、位相差π（１８０度）が生じた直線偏光の反射光の偏光方位は、１／４波長板１４に視認側から入射する外光の入射偏光方位、即ち、吸収型偏光子１２によって変換された直線偏光の偏光方位に対しπ/２（９０度）回転させられることになる。
これによって、反射光は、吸収型偏光子１２に入射すると、吸収型偏光子１２を通り抜けられることができない。
こうして、吸収型偏光子１２および１／４波長板１４からなる円偏光板は、外光に対しては光アイソレータとして機能し、外光反射を大きく抑えることができる。
【００２９】
なお、本発明に用いられる１／４波長板１４は、入射する光の直交する偏光成分の間に位相差π/２（９０度）を生じさせることができ、吸収型偏光子１２との組み合わせにおいて上述した機能を発揮することができれば、特に制限的ではなく、いかなる１／４波長板であっても良い。
【００３０】
（反射型偏光子）
本発明に用いられる反射型偏光子１８について説明する。
反射型偏光子１８は、バックライトからの入射光の一部を透過し、一部を反射することで光利用効率を上げるものであり、１／４波長板１４および吸収型偏光子１２より、バックライト２０側に配置されるものである。反射型偏光子１８は、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６より視認側、即ち、１／４波長板１４とＭＥＭＳシャッタデバイス１６との間に配置されていても良いし、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６よりバックライト２０側、即ち、バックライト２０とＭＥＭＳシャッタデバイス１６との間に配置されていても良い。
本発明においては、反射型偏光子１８は、バックライト２０側、即ち、バックライト２０とＭＥＭＳシャッタデバイス１６との間に配置されているのが好ましい。
本発明に用いられる反射型偏光子１８は、上述した機能を有するものであれば、特に制限はなく、どのような反射型偏光子であっても良く、１つの部材からなるものでも、複数の部材からなるものであっても良い。反射型偏光子１８としては、例えば、コレステリック液晶層などからなる反射型円偏光板、多層積層ポリマーフィルムからなる反射型直線偏光板（たとえば、ＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ））および１／４波長板の組み合わせ、並びにワイヤーグリッド型偏光子および１／４波長板の組み合わせ等を挙げることができる。
【００３１】
反射型偏光子１８は、バックライト２０からの出射光を視認側に配置される１／４波長板１４および吸収型偏光子１２を透過することができる偏光（円偏光）の光にする機能を有するものである。即ち、反射型偏光子１８は、自ら出射した円偏光の光が、１／４波長板１４に入射し、１／４波長板１４においてπ/２（９０度）位相差が生じるように直線偏光の光に変換された時、この直線偏光の光の偏光方位が吸収型偏光子１２によって変換される直線偏光の偏光方位に一致するように、自身に入射するバックライト２０からの出射光を右または左の特定の回転方向、例えば右回転方向の円偏光の光に変換して出射するものである。
【００３２】
反射型偏光子１８は、また、自身を透過できなかった上記特定の回転方向と異なる回転方向、例えば左回転方向の円偏光の光を、上記特定の回転方向、例えば右回転方向の円偏光の光に変換して出射できるようにする機能を有するものであることが好ましい。
即ち、反射型偏光子１８は、入射したバックライト２０の出射光の半分、または約半分の光を、上記特定の回転方向の円偏光の光に変換して出射させると共に、バックライト２０の出射光の残りの半分、または約半分を、上記特定の回転方向と逆の回転方向の円偏光の光に変換して反射させ、バックライト２０の出射面と反射型偏光子１８の入射面との間において反射を繰り返し行わせ、反射型偏光子１８の入射面の反射においては、逆回転方向の円偏光の光に変換することを繰り返し行わせて、最終的には、上記特定の回転方向の円偏光の光に変換して出射させるものであることが好ましい。
このような反射型偏光子１８による光リサイクルにより、バックライト２０の出射光の利用効率をより高めることができ、表示画面をより高輝度にすることができる。
【００３３】
以下に、これらの反射型偏光子を用いる実施形態について説明する。
（実施形態１）
図４（Ａ）は、本発明の実施形態１に係る画像表示装置の一例を模式的に示す断面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す画像表示装置のＭＥＭＳシャッタデバイスの反射板の開口部の形状を示す平面図である。
図４（Ａ）に示すように、画像表示装置１０ａは、反射型偏光子１８として、コレステリック液晶層からなる反射型円偏光板４０を有する。また、図４（Ｂ）に示すように、画像表示装置１０ａのＭＥＭＳシャッタデバイス１６の反射板２８の開口部２６の開口幅は一定である。
本発明においては、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６の開口部２６の開口幅は、１μｍ〜２０μｍであるのが好ましく、５μｍ〜１５μｍであるのがより好ましい。
【００３４】
ここで、図４（Ａ）に示す画像表示装置１０ａは、図１に示す画像表示装置１０の反射型偏光子１８として、反射型円偏光板４０を用いるもので、他の構成は、図示が省略されているＭＥＭＳシャッタデバイス１６のＭＥＭＳシャッタ３４も含めて同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
（反射型円偏光板）
コレステリック液晶層からなる反射型円偏光板４０は、円偏光の光を出射する単層のコレステリック液晶層を有するものであっても良いが、２層以上のコレステリック液晶層を積層したものであっても良い。単層のコレステリック液晶層は、可視光域に対応するコレステリック液晶層であるのが好ましく、対応する可視光域はできるだけ広いのが好ましい。コレステリック液晶層を形成するための液晶化合物としては、適宜なものを用いてよく、特に限定はないが、重合性液晶化合物を用いることが好ましい。
【００３５】
また、複層積層のコレステリック液晶層としては、ＲＧＢの各色光にそれぞれ対応する３つのコレステリック液晶層を積層した３層積層コレステリック液晶層を用いることができる。
このような３層積層コレステリック液晶層からなる反射型円偏光板４０は、Ｂ（青色）光の波長帯域に対応する４３０〜４８０ｎｍの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が１５０ｎｍ以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第一の光反射層と、Ｇ（緑色）光の波長帯域に対応する５００〜６００ｎｍの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が１５０ｎｍ以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第二の光反射層と、Ｒ（赤色）光の波長帯域に対応する６００〜６５０ｎｍの波長帯域に反射中心波長を有し、半値幅が１５０ｎｍ以下である反射率のピークを有し、円偏光を出射するコレステリック液晶相を固定してなる第三の光反射層を積層してなる反射型円偏光板であることが好ましい。
【００３６】
３層積層コレステリック液晶層からなる反射型円偏光板４０において、コレステリック液晶相を固定してなる光反射層は、右円偏光または左円偏光の少なくとも一方をその反射中心波長の近傍の波長帯域において反射することができる。また、第一の偏光状態（例えば、右円偏光）の光が反射型円偏光板４０によって実質的に反射され、一方、第二の偏光状態（例えば、左円偏光）の光が実質的に反射型円偏光板４０を透過し、反射型円偏光板４０を透過した第二の偏光状態（例えば、左円偏光）の光は１／４波長板１４によって直線偏光に変換され吸収型偏光子１２を実質的に透過することができる。
ここで、反射型円偏光板４０は、第一の光反射層、第二の光反射層、第三の光反射層を有することが好ましい。膜厚を薄くする観点から、反射型円偏光板４０は、コレステリック液晶相を固定してなる層として第一の光反射層、第二の光反射層、第三の光反射層のみを有することが好ましく、すなわちその他のコレステリック液晶相を固定してなる層を有さないことが好ましい。
【００３７】
第一の光反射層の反射中心波長は、４３０〜４７０ｎｍの波長帯域にあることが好ましい。
第一の光反射層の反射率のピークの半値幅は１２０ｎｍ以下であることが好ましく、この反射率のピークの半値幅が１１０ｎｍ以下であることがより好ましく、この反射率のピークの半値幅が１００ｎｍ以下であることが特に好ましい。
【００３８】
第二の光反射層の反射中心波長は、５２０〜５６０ｎｍの波長帯域にあることが好ましい。
第二の光反射層の反射率のピークの半値幅は１２０ｎｍ以下であることが好ましく、この反射率のピークの半値幅が１１０ｎｍ以下であることがより好ましく、この反射率のピークの半値幅が１００ｎｍ以下であることが特に好ましい。
【００３９】
第三の光反射層の反射中心波長は、６１０〜６４０ｎｍの波長帯域にあることが好ましい。
第三の光反射層の反射率のピークの半値幅は１２０ｎｍ以下であることが好ましく、この反射率のピークの半値幅が１１０ｎｍ以下であることがより好ましく、この反射率のピークの半値幅が１００ｎｍ以下であることが特に好ましい。
ピークを与える波長（すなわち反射中心波長）は、コレステリック液晶層のピッチまたは屈折率を変えることにより調整することができるが、ピッチを変えることはキラル剤の添加量を変えることによって容易に調整可能である。具体的には富士フイルム研究報告Ｎｏ．５０（２００５年）ｐｐ．６０−６３に詳細な記載がある。
【００４０】
第一、第二、第三の光反射層の積層順について説明する。どの順番でも正面輝度を向上させることが出来る。しかし、斜め方位では第一、第二、第三の光反射層の影響で色づきが発生する。この理由は以下の２つである。１つ目の理由は、斜め方位において、光反射層の反射率のピーク波長は正面のピーク波長に対して短波側にシフトすることである。例えば、５００〜６００ｎｍの波長帯域に反射中心波長を有する光反射層は、斜め方位では４００〜５００ｎｍに波長帯域に中心波長がシフトする。もう１つの理由は、光反射層は反射しない波長領域においては負のＣプレート（Ｒｔｈでは正の位相差板）として作用するため、斜め方位ではリタデーションの影響で色づきが発生する。本発明者らは、本発明の構成においてこれらの色づきの理由を詳細に検討した結果、第一、第二、第三の光反射層の積層順によって、色づき抑止に最も好ましい配置順があることを見出した。すなわち、バックライトユニット（光源）側から見て、最も波長の小さい第一の光反射層を光源側に位置させ（Ｂｌｕｅ層：Ｂ）、次に最も波長の大きい第三の光反射層を位置させ（Ｒｅｄ層：Ｒ）、次に中間の波長の第二の光反射層（Ｇｒｅｅｎ層：Ｇ）を位置させるときに、最も好ましい。すなわち、バックライトユニット（光源）側から順に、ＢＲＧ（第一の光反射層、第三の光反射層、第二の光反射層）の順となる。
【００４１】
第一、第二、第三の光反射層の積層順は、バックライトユニット側から順にＢＲＧ（第一の光反射層、第三の光反射層、第二の光反射層）、ＢＧＲ（第一の光反射層、第二の光反射層、第三の光反射層）、ＧＢＲ（第二の光反射層、第一の光反射層、第三の光反射層）、ＧＲＢ（第二の光反射層、第三の光反射層、第一の光反射層）、ＲＢＧ（第三の光反射層、第一の光反射層、第二の光反射層）またはＲＧＢ（第三の光反射層、第二の光反射層、第一の光反射層）という配置順のいずれかであり；
バックライトユニット側から順にＢＲＧ（第一の光反射層、第三の光反射層、第二の光反射層）、ＢＧＲ（第一の光反射層、第二の光反射層、第三の光反射層）またはＧＢＲ（第二の光反射層、第一の光反射層、第三の光反射層）という配置順であることが好ましく；
バックライトユニット側から順にＢＲＧ（第一の光反射層、第三の光反射層、第二の光反射層）というという配置順であることがより好ましい。
【００４２】
反射型円偏光板４０に用いられるコレステリック液晶相を固定してなる光反射層の製造方法としては特に制限はないが、例えば、特開平１−１３３００３号公報、特許３４１６３０２号、特許３３６３５６５号、特開平８−２７１７３１号公報に記載の方法を用いることができ、これらの公報の内容は本発明に組み込まれる。
以下、特開平８−２７１７３１号公報に記載の方法について説明する。
上記のコレステリック液晶層の重畳に際しては、同じ方向の円偏光を反射する組合せで用いることが好ましい。これにより各層で反射される円偏光の位相状態を揃えて各波長域で異なる偏光状態となることを防止でき、光の利用効率を高めることができる。
【００４３】
（重合性液晶組成物）
上記の光反射層を形成するための重合性液晶組成物は、液晶化合物に加え、キラル剤、配向制御剤、重合開始剤、配向助剤などのその他の成分を含有していてもよい。
光反射層は、重合性液晶組成物を、λ／４板、他の光反射層、仮支持体、配向層などの他の層に塗布後、塗布膜を硬化して得ることができる。
【００４４】
（液晶化合物）
液晶化合物としては、棒状液晶化合物および円盤状液晶化合物が挙げられる。
棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。
【００４５】
棒状液晶化合物を重合によって配向を固定することがより好ましく、重合性棒状液晶化合物としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．  Ｃｈｅｍ．，  １９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号公報、同５６２２６４８号公報、同５７７０１０７号公報、ＷＯ９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、および特願２００１−６４６２７号公報などに記載の化合物を用いることができる。さらに棒状液晶化合物としては、例えば、特表平１１−５１３０１９号公報や特開２００７−２７９６８８号公報に記載のものも好ましく用いることができる。
【００４６】
円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７−１０８７３２号公報や特開２０１０−２４４０３８号公報に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。
【００４７】
＜広帯域光反射層の作製＞
上記の光反射層の反射帯域を広げ、広帯域にする方法としては、高Δｎ液晶化合物の使用や、ピッチグラジエント法が挙げられる。
Δｎは、液晶化合物の複屈折であり、たとえば棒状液晶化合物の場合、その化合物の短軸および長軸方向それぞれの屈折率の値の差である。
コレステリック液晶相を固定してなる光反射層に用いる液晶化合物は、０．０６≦Δｎ≦０．５程度が実用的（特表２０１１−５１０９１５号公報に記載の高Δｎ液晶材料を使用できる）であり、半値幅で１５ｎｍから１５０ｎｍに相当する。また、高Δｎ液晶化合物としては、特許３９９９４００号公報、特許４０５３７８２号公報、特許４９４７６７６号公報等に記載の化合物が挙げられるが、本発明に対してはこれらに限定されない。Δｎの測定方法は、特許４０５３７８２号公報の段落〔０１１２〕や、特許４９４７６７６号公報の段落〔０１４２〕等の方法を参照できる。
半値幅２００ｎｍ以下を制御して作製する場合、単一のピッチではなく、コレステリックの螺旋方向でピッチ数が徐々に変化することで、広い半値幅を実現できるピッチグラジエント法を用いることができる。ピッチとは上記のコレステリック液晶相における螺旋構造のピッチ長Ｐであり、液晶化合物の分子層の配向方向が３６０度回転したときの分子層の厚さをいう。
【００４８】
半値幅拡大及び、ピッチグラジエントでの膜厚低減（薄手化）の観点で、Δｎは、好ましくは０．１６以上、より好ましくは０．２以上、更に好ましくは０．３以上、特に好ましくは現状、工業化されている液晶のΔｎ上限である０．５程度である。ただし、今後、さらなる高Δｎ液晶化合物が開発されれば、原理的に本発明に適用可能であり、より薄手化が可能である。
輝度性能の観点で、Δｎが０．１５６である液晶化合物を用いる場合であって、ピッチグラジエント帯域４００〜６００ｎｍを少なくとも有する場合は、広帯域ピッチグラジエント層の膜厚は６μｍ以上が好ましく、８μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以上が更に好ましくはである。Δｎが０．３である液晶化合物を用いる場合であって、ピッチグラジエント帯域４００〜６００ｎｍを少なくとも有する場合は、膜厚は２μｍ以上が好ましく、３μｍ以上がより好ましく、４μｍ以上が更に好ましく、５μｍ以上が特に好ましい。
【００４９】
液晶のΔｎ分散について各波長での分散が少ないことが好ましいことが知られている。好ましくはΔｎ（４５０／５５０比）≦１．６、より好ましくは、Δｎ（４５０／５５０比）≦１．４、更に好ましくはΔｎ（４５０／５５０比）≦１．２以下、特に好ましくはΔｎ（４５０／５５０比）≦１．１である。
【００５０】
ピッチグラジエント法では、コレステリック液晶相の螺旋方向（通常膜厚方向）でピッチを徐々に変化させることで、広い半値幅を実現できる。ピッチグラジエント法を適用した光反射層においては、ピッチは、膜厚方向で連続的に変化していることが好ましい。また、ピッチグラジエント法を適用した光反射層においては、層の片面から他方の面に向かって、ピッチが連続的に増加しているか、または連続的に減少していることが好ましい。ピッチグラジエント法は、液晶層の厚さ方向で螺旋を形成しない化合物濃度を液晶層の厚さ方向で連続的に変化させる、またはキラル剤の濃度を液晶層の厚さ方向で連続的に変化させる、または、光異性化部分を有するキラル剤を用い、光反射層形成時に、キラル剤の光異性化部分をＵＶ照射などで異性化させることで、キラル剤のHTP（ヘリカルツイスティングパワー）を変化させることにより達成される。この光異性化部分としては、ビニレン基や、アゾ基などが好ましい。
ピッチグラジエント法は（Ｎａｔｕｒｅ  ３７８、４６７−４６９  １９９５）や特許４９９０４２６号公報、特開２００５−２６５８９６公報などの記載のものが適用できる。また、特許４５７０３７７号に記載の、螺旋を形成せずフッ化アルキル基を有する化合物を利用することもできる。
以上のような積層タイプのコレステリック液晶層からなる反射型円偏光板４０としては、本出願人の出願に係るＰＣＴ/ＪＰ２０１５/０５３９０４号明細書に記載されたものも用いることができる。
【００５１】
（実施形態２）
図５は、本発明の実施形態２に係る画像表示装置の一例を模式的に示す断面図である。
図５に示す実施形態２の画像表示装置１０ｂは、図１に示す画像表示装置１０の反射型偏光子１８として、１／４波長板４２と直線偏光型の多層積層ポリマーフィルム（ＤＢＥＦ）４４との組み合わせからなる反射型偏光子を用いるもので、他の構成は、図示が省略されているＭＥＭＳシャッタデバイス１６のＭＥＭＳシャッタ３４および反射板２８の開口部２６の開口幅も含めて同一であるので、その説明を省略する。
反射型偏光子１８の１／４波長板４２は、１／４波長板１２と基本的に同様の構造および機能を有するものである。
【００５２】
多層積層ポリマーフィルム４４は、その表面に入射する入射光の一部を反射させて偏光させると共に、入射光の残りは、透過させる複屈折干渉偏光子からなるものである。この複屈折干渉偏光子は、第１平面に垂直な第２平面内の第１および第２の高分子物質間の屈折率不整合とは異なる第１平面内の第１および第２の高分子物質間の屈折率不整合を生成させるために十分に相違するそれぞれ０でない応力光学係数を有する第１および第２の高分子物質の多重交互配向層を含むものである。このような複屈折干渉偏光子は、特開平４−２６８５０５号公報に開示されたものを用いることができる。
【００５３】
ここで、バックライト２０からの出射光は、多層積層ポリマーフィルム４４に入射して、半分または約半分の光が直線偏光（Ｐ偏光：Ｐ波）の光に変換されて透過し、残りの半分または約半分の光は異なる直線偏光（Ｓ偏光：Ｓ波）の光となって反射される。多層積層ポリマーフィルム４４の入射面で反射されたＳ偏光の光は、バックライト２０の出射表面で反射されて再び多層積層ポリマーフィルム４４に入射し、多層積層ポリマーフィルム４４の入射面でＰ波となって再び反射される。この反射されたＰ偏光の光は、再度バックライト２０の出射表面で反射されて再び多層積層ポリマーフィルム４４に入射して、多層積層ポリマーフィルム４４を透過する。このように、多層積層ポリマーフィルム４４は、反射した直線偏光の光の反射を繰り返してリサイクルし、最終的に透過させて、光の利用効率を向上させ、表示輝度を高くすることができる。
一方、多層積層ポリマーフィルム４４を透過したＰ偏光の光は、１／４波長板４２に入射し、１／４波長板１４および吸収型偏光子１２を透過できる円偏光の光に変換された後、１／４波長板１４に入射し、吸収型偏光子１２の偏光方位に一致する偏光方位を持つ直線偏光に戻されて、吸収型偏光子１２に入射し、吸収型偏光子１２を透過する。
こうして、多層積層ポリマーフィルム４４と１／４波長板４２の組み合わせからなる反射型偏光子１８は、１／４波長板１４および吸収型偏光子１２の組み合わせによる外交の低反射を阻害することなく維持したまま、広い角度範囲で高い輝度を得ることができる。
【００５４】
なお、本実施形態２の画像表示装置１０ｂにおいては、反射型偏光子１８の多層積層ポリマーフィルム４４の代わりに、同じく直線偏光型のワイヤーグリッド型偏光子を用いても良い。
ワイヤーグリッド型偏光子は、ワイヤーの配列周期が波長より短い場合、ワイヤーグリッドに平行するように偏光された光（例えば、Ｓ偏光；Ｓ波）を反射させ、直交するように偏光された光（例えば、Ｓ偏光；電磁波）を透過させることができる。
このようなワイヤーグリッド型偏光子としては、特開２００１−３３０７２８号公報および特開２００６−８４７７６号公報等に開示されたワイヤーグリッド型偏光子を用いることができる。
【００５５】
例えば、特定の波長範囲にある光を透過させない基板と、基板の表裏両面に設けられたフォトレジスト層とを有し、フォトレジスト層には、基板の表裏両面で互いに平行の関係となるように複数の凹凸による平行線パターンが形成されており、基板の表裏両面に形成された凹凸による平行線パターンの凸部頂上およびその近傍にのみアルミニウムなどの金属を蒸着して、基板の表裏両面にワイヤーグリットが形成されているワイヤーグリット型偏光子を挙げることができる。
このようなワイヤーグリット型偏光子は、複数の平行基板を透過しない波長範囲にある光を用いて、光の干渉よって複数の平行線パターンを基板の一方の面に露光させた後、さらに一方の面に設けられた平行線パターンと平行となるように他方の面に光の干渉よって複数の平行線パターンを露光させて現像し、基板の表裏両面に複数の凹凸による平行線パターンを形成させ、基板の表裏両面に形成された凹凸による平行線パターンの凸部頂上及びその近傍にのみ金属を蒸着させてワイヤーグリットを形成することにより製造することができる。
【００５６】
また、基板と、基板上に、シリコン（Ｓｉ）、ＳｉＯ2、クォーツガラス、ニッケル（Ｎｉ）、プラチナ（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、高分子物質等の材質の型により形成されて金属格子の周期が１２０ｎｍ以下である金属格子パターンが含まれるワイヤーグリッド型偏光子をあげることできる。
このようなワイヤーグリット型偏光子は、まず、型を製作し、基板上に金属薄膜とポリマーを所定の順序で形成し、次に、型を利用してポリマーを成形して、成形されたポリマーを利用して金属薄膜をエッチングして金属格子パターンを形成した後、ポリマーを除去してワイヤーグリッド型偏光子を製造することができる。
【００５７】
（実施形態３）
図６（Ａ）は、本発明の実施形態３に係る画像表示装置の一例を模式的に示す断面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す画像表示装置のＭＥＭＳシャッタデバイスの反射板の開口部の形状を示す平面図である。
図６（Ａ）および（Ｂ）に示すように、画像表示装置１０ｃは、図４（Ａ）および（Ｂ）に示す画像表示装置１０ａと、図６（Ｂ）に示すＭＥＭＳシャッタデバイス１６の反射板４８の開口部４６の形状が、図４（Ｂ）に示す反射板２８の開口部２６と異なる以外は、同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
図６（Ｂ）に示すように、画像表示装置１０ａのＭＥＭＳシャッタデバイス１６の反射板４８の開口部４６の開口幅は一定ではなく、開口部４６の長手方向に沿って一方向に連続的に狭くなるように変化している。
図示例では、反射板４８の開口部４６の開口形状を台形にして、開口部４６の開口幅を、両側とも長手方向に沿って一方向に連続的に狭くなるように変化させているが、片側のみ変化するものであっても良いし、少なくとも一方が、段階的に変化するものであっても良いし、曲線的に変化するものであっても良いし、狭くなったり広くなったりしても良いし、全くランダムに変化するものであっても良いが、連続的に変化するのが好ましい。
【００５９】
本発明においては、反射板４８の開口部４６の開口幅は、１μｍ〜２０μｍであるのが好ましく、２μｍ〜１５μｍであるのがより好ましい。
また、開口部４６の開口幅の最大幅と最小幅の差は、可視光領域の波長幅に応じて設定するのが好ましく、１μｍ〜１０μｍであるのが好ましく、１μｍ〜５μｍであるのがより好ましい。
本発明においては、反射板４８の開口部４６の開口幅を一定ではなく、変化させることにより、開口部４６の開口幅による回折角の波長依存性が緩和され、虹ムラ等の色ムラを抑えることができる。
【００６０】
（実施形態４）
図７は、本発明の実施形態３に係る画像表示装置の一例を模式的に示す断面図である。
図７に示すように、画像表示装置１０ｄは、図４（Ａ）に示す画像表示装置１０ａと、１／４波長板１４とＭＥＭＳシャッタデバイス１６との間に、拡散フィルム５０が配置されている以外は、同一の構成を有するものであるので、同一の構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
拡散フィルム５０は、反射型円偏光板４０（１８）及びＭＥＭＳシャッタデバイス１６より視認側であって、１／４波長板１４よりはバックライト２０側に配置される必要がある。例えば、反射型円偏光板４０が、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６より視認側に配置されている場合には、反射型円偏光板４０と１／４波長板１４との間に配置される必要がある。
【００６１】
拡散フィルム５０は、開口部４６の開口幅に起因する虹ムラなどの色ムラを緩和できれば、特に制限的ではなく、どのようなものであっても良いが、反射型円偏光板４０による円偏光を解消しないものが好ましい。
例えば、偏光解消度の度合いとフィルムの濁度とは、関連があると言えるので、拡散フィルムの５０の偏光解消度の度合いを、フィルムの濁度を表わすヘイズ値に換算した場合、拡散フィルムの５０のヘイズ値は、３０％〜９５％であるのが好ましい。
なお、厳密には、拡散フィルムの５０の偏光解消度とヘイズ値で表すのがよい。この場合、拡散フィルムの５０の偏光解消度は、好ましくは０．４以下、さらに好ましくは０．２以下である。
また、偏光解消度は、Ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｉｎｄｅｘとも呼ばれ、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社のＡｘｏｓｃａｎで測定することができる。
本発明の画像表示装置は、基本的に以上のように構成される。
【実施例】
【００６２】
本発明の画像表示装置を実施例に基づいて具体的に説明する。
（実施例１）
実施例１として、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す実施形態１の構成の画像表示装置１０ａを作製するに先立ち、画像表示装置１０ａの各構成要素を以下のように作製した。
【００６３】
（ＭＥＭＳシャッタデバイス１６の作製）
先ず、特開２０１２−２０８２００号公報の実施例に記載の方法に従い、実施例１で得られた感光性樹脂組成物を犠牲層として用い、特表２００８−５３３５１０号公報に記載の方法によりＭＥＭＳシャッタデバイス１６を作製した。開口部２６の幅は１５μｍになるように作成した。
（バックライト２０の準備）
市販の液晶テレビ（東芝製  ＲＥＧＺＡ（登録商標） ５０Ｚ９Ｘ）を分解し、バックライトユニットを取り出し、光出射側に向かって、反射板、光源、拡散板の順に配置されるように組み立てた後、バックライト２０とした。
【００６４】
（吸収型偏光子１２の準備）
次に、特開２００６−２９３２７５号公報の［０２１９］〜［０２２０］と同様にして、吸収型偏光子１２を製造した。
（λ／４板１４の準備）
特開２００３−２６２７２７号公報の［００２０］〜［００３３］と同様にして、広帯域λ／４板１４を準備した。広帯域λ／４板１４は、基材の上に２層の液晶性材料を塗布、重合後に、基材から剥離して得られた。
得られた広帯域λ／４板１４のＲｅ（４５０）は１１０ｎｍ、Ｒｅ（５５０）は１３５ｎｍ、Ｒｅ（６３０）は１４０ｎｍ、膜厚は１．６μｍであった。
得られた広帯域λ／４板１４と、上記にて製造した吸収型偏光子１２を、屈折率１．４７のアクリル系接着剤を用いて貼り合わせた。
【００６５】
（単層コレステリック液晶層からなる反射型円偏光板４０（１８）の準備）
まず、特許４５７０３７７号公報［００６５］に記載の手順で光学活性部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体（化合物Ａ）を得た。具体的には、以下のように化合物Ａを得た。
コンデンサー、温度計、攪拌機及び滴下ロートを備えた四つ口フラスコに、フッ素系溶媒ＡＫ−２２５（旭硝子社製、１，１，１，２，２‐ペンタフルオロ‐３，３‐ジクロロプロパン：１，１，２，２，３‐ペンタフルオロ‐１，３‐ジクロロプロパン＝１：１．３５（モル比）の混合溶媒））５０質量部、下記構造の光学活性を有する反応性キラル剤（化合物７、式中＊は光学活性部位を示す）５．２２質量部を仕込み、反応容器を４５℃に調温し、次いで過酸化ジペルフルオロ−２−メチル−３−オキサヘキサノイル／ＡＫ２２５の１０質量％溶液６．５８質量部を５分かけて滴下した。滴下終了後、４５℃、５時間、窒素気流中で反応させ、その後生成物を５ｍｌに濃縮し、ヘキサンで再沈澱を行い、乾燥することにより光学活性部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体（化合物Ａ）３．５質量部（収率６０％）を得た。
得られた重合体の分子量をＧＰＣを用いＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を展開溶媒として測定したところ、Ｍｎ＝４，０００（Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７７）であり、フッ素含有量を測定したところフッ素含有量は５．８９質量％であった。
【００６６】
＜コレステリック液晶層（Ａ）形成のための組成物＞
化合物８          ８．２質量部
化合物９          ０．３質量部
先に作製した光学活性部位を有する末端フッ化アルキル基含有重合体（化合物Ａ）
１．９質量部
メチルエチルケトン                            ２４．０質量部
【００６７】
化合物７
【化１】
2017015766.tif 000003
2017015766.tif 000004
【００６８】
このコレステリック液晶層（Ａ）の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、層法線方向に螺旋軸を有し、コレステリックピッチが連続的に変化した構造を有していた。ここで、コレステリックピッチについて、コレステリック液晶層の断面を走査型電子顕微鏡で観察した際に、明部と暗部の繰り返し二回分（明暗明暗）の層法線方向の幅を１ピッチとカウントする。
コレステリックピッチが小さい面側をｘ面、大きい面側をｙ面と定義すると、計測されたコレステリックのピッチから計算した結果は、x面側付近のコレステリックの反射波長が４１０ｎｍ、y面側近傍のコレステリックの反射波長が７００ｎｍであった。
【００６９】
（ＭＥＭＳディスプレイの作製）
こうして準備されたバックライト２０、単層コレステリック液晶層からなる反射型円偏光板４０（１８）、ＭＥＭＳシャッタデバイス１６、λ／４波長板１４、および吸収型偏光子１２をこの順に組み立て、実施例１のＭＥＭＳディスプレイとして図４（Ａ）および（Ｂ）に示す構成の画像表示装置１０ａを作製した。作製された画像表示装置１０ａの構成を表１に示す。
【００７０】
こうして作製された実施例１の画像表示装置１０ａの評価を以下の３項目について行った。その結果を表１に示す。
（外光反射）
外光反射を評価する特性として、特開２０１０−８４７５の〔００４０〕に記載の方法を参考に、３人の研究員が明所での文字視認性(９００ルクス環境下)を官能評価した。３人の研究員の評価が一致しなかった場合には多数決とした。
Ａ：外光反射による文字のぼやけがなく視認性に問題がない。
Ｂ：文字ボケは気にならないレベル（許容）。
Ｃ：外光反射によって文字がぼやけてしまい視認性に問題があるレベル。
【００７１】
（正面輝度）
輝度計（ＴＯＰＣＯＮ社製ＳＲ３）を用いて白表示時の正面輝度を測定した。比較例の輝度を１００％としたときの相対輝度を評価指標とした。
Ａ：９５％以上：優れる
Ｂ：９０％以上９５％未満：やや劣る（許容）
Ｃ：９０％未満：:劣る
（虹ムラ）
白表示時に視角を振ったときに認められる虹の様に見えるムラ（虹ムラ）を３人の研究員が目視評価した。３人の研究員の評価が一致しなかった場合には多数決とした。
Ａ：虹ムラは観察されない。
Ｂ：虹ムラはやや観察されるが気にならないレベル（許容）。
Ｃ：虹ムラが目立ち問題になるレベル。
【００７２】
（比較例１）
比較例１として、実施例１の画像表示装置１０ａの作製の際に準備されたバックライト２０、およびＭＥＭＳシャッタデバイス１６を組み立て、図８に示す構成の画像表示装置６０を作製した。その構成を表１に示す。
比較例１の画像表示装置６０を実施例１と同様に上記３項目について評価した。その結果を表１に示す。
【００７３】
（実施例２）
実施例２として、図４（Ａ）に示す実施形態１の構成の画像表示装置１０ａの反射型円偏光板４０（１８）として、実施例１の単層コレステリック液晶層の代わりに複層積層コレステリック液晶層を持つ光学シートを準備して用いた。
（複層積層コレステリック液晶層からなる光学シートの準備）
【００７４】
＜支持体の作製（セルロースアシレートドープの作製）＞
下記組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製してセルロースアシレートドープを調液した。
――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアセテート溶液組成
――――――――――――――――――――――――――――――――
セルロースアセテート(置換度２．８８)        １００質量部
Ｐ−１                                          １２質量部
紫外線吸収剤（ＵＶ−１）                          １．８質量部
紫外線吸収剤（ＵＶ−２）                          ０．８質量部
Ｌ−１                                            ３質量部
メチレンクロライド                          ５０１．１質量部
メタノール                                    ７４．９質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
Ｐ−１は、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）／ビフェニルジフェニルホスフェート（ＢＤＰ）＝２／１（質量比）の混合物である。
【００７５】
【化２】
2017015766.tif 000005
【００７６】
【化３】
2017015766.tif 000006
【００７７】
更に、下記のマット剤分散液を、セルロースアシレートドープ１００質量部に対して３．６質量部加えた。
（マット剤分散液）
シリカ粒子分散液（平均粒径１６ｎｍ）  ０．７質量部
メチレンクロライド（第１溶媒）      ７５．５質量部
メタノール（第２溶媒）                ６．５質量部
上記ドープ                          １７．３質量部
【００７８】
（セルロースアシレートフィルムの作製）
セルロースアシレートドープを流延口から２０℃のドラム上に流延した。溶媒含有率略２０質量％の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、１５μｍの膜厚を有するセルロースアシレートフィルム（ＣＴＡ１）を作製した。
【００７９】
前述ＣＴＡ１の支持体の表面に、以下の手順でアルカリ鹸化処理を実施した。
（アルカリ鹸化処理）
温度６０℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を４０℃に昇温した。その後、フィルム片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量１０ｍｌ／ｍ２で塗布し、１０５℃に加熱した。加熱したフィルムを（株）ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、１０秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を３ｍｌ／ｍ２塗布した。さらに、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを３回繰り返した後に、７０℃の乾燥ゾーンに１０秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したフィルムを作製した。
【００８０】
──────────────────────────────────
アルカリ溶液組成
──────────────────────────────────
水酸化カリウム                                        ４．７質量部
水                                                  １５．８質量部
イソプロパノール                                    ６３．７質量部
界面活性剤ＳＦ−１：Ｃ14Ｈ29Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）20Ｈ    １．０質量部
プロピレングリコール                                １４．８質量部
──────────────────────────────────
【００８１】
（配向膜の形成）
上記のように作製したＴＧＨ１の塗布型偏光子面とは逆の表面に、下記の組成の配向膜塗布液を＃１２のワイヤーバーで連続的に塗布した。６０℃の温風で６０秒、更に１００℃の温風で１２０秒乾燥した。得られた塗布膜に連続的にラビング処理を施しＴＧＨ−Ｙ フィルムを得た。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向とラビングローラーの回転軸とのなす角度を略４５°とした。
──────────────────────────────────
配向膜塗布液の組成
──────────────────────────────────
変性ポリビニルアルコール１                              １０質量部
水                                                    ３７１質量部
メタノール                                            １１９質量部
グルタルアルデヒド                                    ０．５質量部
光重合開始剤（イルガキュアー２９５９、ＢＡＳＦ社製）  ０．３質量部
──────────────────────────────────
【００８２】
【化４】
2017015766.tif 000007
【００８３】
＜円盤状液晶化合物を用いた、λ／４板の形成＞
配向膜を形成した、ＴＧＨ−Ｙ上に下記の組成の円盤状液晶化合物を含む塗布液Ａ１を＃３．２のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は４０ｍ／ｍｉｎとした。塗布液の溶媒の乾燥及び円盤状液晶化合物の配向熟成のために、６０℃の温風で８０秒間加熱した。続いて、６０℃にてＵＶ照射を行い、液晶化合物の配向を固定化し光学異方性層を形成した。このとき、ＵＶ照射量は３００ｍＪ／ｃｍ2とした。なお、このフィルムをＴＧＨ−ＺＡとした。
──────────────────────────────────
円盤状液晶化合物を含む塗布液Ａ１
――――――――――――――――――――――――――――――――――
円盤状液晶化合物（化合物１０１）                        ８０質量部
円盤状液晶化合物（化合物１０２）                        ２０質量部
配向助剤１                                            ０．９質量部
配向助剤２                                            ０．１質量部
メガファックＦ４４４(ＤＩＣ社製)                    ０．１２質量部
重合開始剤１                                              ３質量部
メチルエチルケトン                                    ３０１質量部
──────────────────────────────────
【００８４】
【化５】
2017015766.tif 000008
【００８５】
【化６】
2017015766.tif 000009
【００８６】
【化７】
2017015766.tif 000010
【００８７】
【化８】
2017015766.tif 000011
【００８８】
＜円盤状液晶化合物を用いた、コレステリック液晶層の形成＞
上記の方法で作製したＴＧＨ−ＺＡのλ／４板表面に、下記の方法で液晶化合物として円盤状液晶化合物を用いたコレステリック液晶相を固定してなる光反射層として、第一の光反射層を形成した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は３０ｍ／ｍｉｎとした。
下記の組成の円盤状液晶化合物を含む塗布液Ｂ１を上記作製した配向膜の表面に３．０５μｍの膜厚になるように調整し、連続的に塗布した。
続いて、１１３℃で２分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。
アイグラ社製のメタルハライドランプを用いて窒素雰囲気下にて、紫外線照射して、光反射層を形成した。このとき、ＵＶ照射量は２００ｍＪ／ｃｍ２とした。作製したフィルムをＴＧＨ−ＺＢとした。
【００８９】
──────────────────────────────────
円盤状液晶化合物を含む塗布液（Ｂ１）の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
円盤状液晶化合物（化合物１０１）                        ８０質量部
円盤状液晶化合物（化合物１０２）                        ２０質量部
重合性モノマー１                                          ２質量部
メガファックＦ４４４（ＤＩＣ社製）                  ０．１５質量部
重合開始剤１                                              ３質量部
キラル剤１                                                ５質量部
メチルエチルケトン                                    ２１４質量部
シクロヘキサノン                                        ６６質量部
ｔｅｒｔブチルアルコール                                ５０質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００９０】
【化９】
2017015766.tif 000012
【００９１】
キラル剤１
【化１０】
2017015766.tif 000013
【００９２】
＜高Δｎ棒状液晶化合物を用いた、ピッチグラジエントコレステリック液晶層の形成＞
上記の方法で作製したＴＧＨ−ＺＢの円盤状液晶からなるコレステリック液晶層の上に、下記の組成の棒状液晶化合物を含む塗布液Ｂ４を５μｍの膜厚になるように調整し、連続的に塗布した。フィルムの搬送速度（Ｖ）は２０ｍ／ｍｉｎとした。
塗布液の溶媒の乾燥及び棒状液晶化合物の配向熟成のために、１１０℃の温風で１２０秒間加熱した。続いて、１００℃にて照射量２０ｍＪ／ｃｍ２でＵＶ照射した。更にその後、配向再熟成として、８０℃の温風で１２０秒加熱した。続いて、７０℃にて照射量３５０ｍＪ／ｃｍ２でＵＶ照射し、光反射層を形成した。
【００９３】
――――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物を含む塗布液Ｂ４
――――――――――――――――――――――――――――――――――
棒状液晶化合物２０４                                  １００質量部
多官能モノマーＡ−ＴＭＭＴ（新中村化学工業（株）社製      １質量部
重合開始剤１                                              ４質量部
界面活性剤２                                        ０．０５質量部
界面活性剤３                                        ０．０１質量部
キラル剤２                                            ３．５質量部
メチルエチルケトン                                    ２００質量部
シクロヘキサノン                                        ２０質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
【００９４】
棒状液晶化合物２０４
【化１１】
2017015766.tif 000014
【００９５】
キラル剤２
【化１２】
2017015766.tif 000015
【００９６】
以上の手順で、ピッチグラジエントコレステリック液晶層（５μｍ）、円盤状液晶化合物を用いたコレステリック液晶層（３μｍ）、λ／４層（１μｍ）、ＰＶＡ配向膜（０．５μｍ）、ＴＡＣ（１５μｍ）、ＰＶＡ配向膜（０．５μｍ）、塗布型偏光子（０．２μｍ）をこの順で有する実施例２に用いる光学シートを得た。
【００９７】
こうして得られた複層積層コレステリック液晶層を持つ光学シートを実施例１の単層コレステリック液晶層の代わりに反射型円偏光板４０（１８）として用い、実施例１と同様にして実施例２の画像表示装置１０ａを作製した．その構成を表１に示す。
実施例２の画像表示装置１０ａを実施例１と同様に３項目について評価した。その結果を表１に示す。
【００９８】
（実施例３）
実施例３として、図５に示す実施形態２の構成の画像表示装置１０ｂの反射型偏光子１８を構成する１／４波長板４２と多層積層ポリマーフィルム（ＤＢＥＦ）４４との組み合わせを準備した。１／４波長板４２として、実施例１で準備した１／４波長板１４と同じものを用いた。
反射型偏光子１８として、多層積層ポリマーフィルム４４であるＤＢＥＦとλ／４波長板４２とを積層したものを用いた。
こうして得られた反射型偏光子１８を用い、実施例１と同様にして図５に示す実施例３の画像表示装置１０ｂを作製した．その構成を表１に示す。
実施例３の画像表示装置１０ｂを実施例１と同様に上記３項目について評価した。その結果を表１に示す。
【００９９】
（実施例４）
実施例４として、図５に示す実施形態２の構成の画像表示装置１０ｂの反射型偏光子４０（１８）として、実施例３の多層積層ポリマーフィルム（ＤＢＥＦ）４４の代わりにワイヤーグリッド型偏光子を準備して用いた。
反射型偏光子１８として、ワイヤーグリッド型偏光子（商品名：ワイヤーグリッド偏光フィルタ５０×５０、エドモンドオプティクス社製）と前述のλ／４波長板４２を積層したものを用いた。
こうして得られたワイヤーグリッド型偏光子とλ／４波長板４２とを積層した反射型偏光子１８を用い、実施例１と同様にして図５に示す実施例４の画像表示装置１０ｂを作製した．その構成を表１に示す。
実施例４の画像表示装置１０ｂを実施例１と同様に上記３項目について評価した。その結果を表１に示す。
【０１００】
（実施例５）
実施例５として、図６（Ａ）および（Ｂ）に示す実施形態３の構成の画像表示装置１０ｃの開口幅が１４〜１６μｍで一方向に連続的に変化する台形状の開口部４６を持つ反射板４８を有するＭＥＭＳシャッタデバイス１６を準備した。
こうして得られたＭＥＭＳシャッタデバイス１６を用い、実施例１と同様にして図６（Ａ）および（Ｂ）に示す実施例５の画像表示装置１０ｃを作製した。その構成を表１に示す。
実施例５の画像表示装置１０ｃを実施例１と同様に上記３項目について評価した。その結果を表１に示す。
【０１０１】
（実施例６）
実施例６として、図７に示す実施形態４の構成の画像表示装置１０ｄの拡散フィルム５０を準備して用いた。
（拡散フィルム５０の準備）
散乱フィルム５０として、富士フイルム社製：ＣＶ−ＵＡ０３を用いた。ＪＩＳ−Ｋ７１３６に準じ日本電色工業（株）製ヘーズメーターＮＤＨ４０００で、フィルムのヘイズを測定したところ７５％であった。
こうして得られた拡散フィルム５０を用い、実施例１と同様にして図７に示す実施例６の画像表示装置１０ｄを作製した．その構成を表１に示す。
実施例６の画像表示装置１０ｄを実施例１と同様に上記３項目について評価した。その結果を表１に示す。
【０１０２】
【表１】
2017015766.tif 000016
【０１０３】
表１から明らかなように、比較例１では、正面輝度の評価はＡであるが、外光反射の評価がＣであるのに対し、実施例１〜３、５および６では、外光反射および正面輝度の評価が全て共にＡであり、実施例４でも、正面輝度の評価はＢであるが外光反射の評価はＡであり、いずれの実施例でも、外光反射の抑止による視認性の向上と正面輝度の向上を両立させることで来ていることが分かる。
また、実施例５および６では、更に、虹ムラの評価も共にＡであり、さらなる視認性の向上が図れていることが分かる。
以上の結果から、本発明の効果は明らかである。
【０１０４】
以上、本発明の画像表示装置についての種々の実施形態および実施例を挙げて詳細に説明したが、本発明は、これらの実施形態および実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良又は変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１０５】
１０、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  画像表示装置
１２  吸収型偏光子
１４，４２  １／４波長板
１６  ＭＥＭＳシャッタデバイス
１８  反射型偏光子
２０  バックライト
２２  ＭＥＭＳ表示装置
２４、２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ  ＬＥＤ
２６、４６  開口部
２８、４８  反射板
３０  透明基板
３２  ばね
３４  ＭＥＭＳシャッタ
３５  シャッタ部
３６  開口窓
３８  シャッタ領域
４０  反射型円偏光板
４４  多層積層ポリマーフィルム（ＤＢＥＦ）
５０  拡散フィルム
【図１】
2017015766.tif 000017
【図２】
2017015766.tif 000018
【図３】
2017015766.tif 000019
【図４】
2017015766.tif 000020
【図５】
2017015766.tif 000021
【図６】
2017015766.tif 000022
【図７】
2017015766.tif 000023
【図８】
2017015766.tif 000024