JP2003315546A - 集光素子、それを用いた面光源および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 集光機能において特に方位角の依存性を有さ
ず、偏光として出射光を取り出すことができる集光素子
を提供すること。 【解決手段】 空気を含む２種の材料間の屈折率差と界
面構造による集光素子とは異なり、表面側からの光学観
察でパターン構造を有さない集光素子であって、該集光
素子にランバート型の拡散光を入射して測定された透過
光強度の正面方向の透過強度の１／４になる角度が、す
べての方位角に対して±５０°以下であることを特徴と
する集光素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、光利用効率に優れてお
り、高輝度の偏光光源装置や良視認の液晶表示装置を形
成しうる集光素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置の視認性向上などの
観点より、光源より出射された光を、効率的に液晶表示
素子などに入射するために、プリズムシートなどによっ
て出射光を正面方向へ集光し輝度を向上する技術が、一
般的に用いられている。特に、製造法の簡便性の観点よ
り、列形状をなすものが広く採用されている。

【０００３】前記プリズムシートによる集光は、プリズ
ム形状に依存するため、列形状のものでは、列に直交す
る方向の光は集光されるものの、平行方向の光は集光さ
れない。集光の効率を挙げるために、２枚を直交に配置
して用いるなどしている。また、原理上、大きな屈折率
差が必要であるため、空気層を介して設置する必要があ
り、部品点数の増加や、不必要な反射や散乱による光損
失を引き起こしていた。

【０００４】かかる問題を解決するために、ピラミッド
形状のプリズムシートや集光シートの表裏面に、それぞ
れ直交する列を配置した集光シートや導光板の表面に列
形状を形成し、それに直交する列形状のプリズムシート
を配置した構成などが提案されている。しかしながら、
依然、集光はプリズムの面方向に依存するため十分な効
率とは言えない。また、プリズムの幾何学的な配置に伴
い、モアレなどが発生するため更に拡散板などを設置す
る必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、集光機能に
おいて特に方位角の依存性を有さず、偏光として出射光
を取り出すことができる集光素子を提供することを目的
とする。さらには、当該集光素子を用いて、光利用効率
に優れて高輝度の偏光光源装置や良視認の液晶表示装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、下記集光素子を見出
し本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、下
記の通りである。

【０００７】１．空気を含む２種の材料間の屈折率差と
界面構造による集光素子とは異なり、表面側からの光学
観察でパターン構造を有さない集光素子であって、該集
光素子にランバート型の拡散光を入射して測定された透
過光強度の正面方向の透過強度の１／４になる角度が、
すべての方位角に対して±５０°以下であることを特徴
とする集光素子。

【０００８】２．任意の基準方位に対して、０−１８０
°方位、９０°−２７０°方位、４５°−２２５°方位
および１３５°−３１５°方位で測定した透過光強度の
半値幅の差が１５°の範囲内であることを特徴とする前
記１記載の集光素子。

【０００９】３．少なくとも１層の、可視光波長に選択
反射を有する偏光反射層を含むことを特徴とする前記１
または２記載の集光素子。

【００１０】４．偏光反射層がある円偏光を透過し、逆
の円偏光を選択的に反射する円偏光反射層であることを
特徴とする前記３記載の集光素子。

【００１１】５．正面位相差（法線方向）がほぼゼロ
で、法線方向に対し３0 °以上傾けて入射した入射光に
対してはλ／８以上の位相差を有する位相差層を有する
ことを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載の集光素
子。

【００１２】６．偏光の選択反射の波長帯域が互いに重
なっている少なくとも２層の偏光反射子の間に、正面位
相差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３0 °
以上傾けて入射した入射光に対してはλ／８以上の位相
差を有する位相差層が配置されていることを特徴とする
前記１〜５のいずれかに記載の集光素子。

【００１３】７．吸収２色性偏光子を、視認側に複屈折
性を有する層を介して設けたことを特徴とする前記１〜
６のいずれかに記載の集光素子。

【００１４】８．各層を透光性の接着剤または粘着剤を
用いて積層したことを特徴とする前記１〜７のいずれか
に記載の集光素子。

【００１５】９．反射層を有する光源であって、当該反
射層とは反対側に、前記１〜８のいずれかに記載の集光
素子を有することを特徴とする面光源。

【００１６】１０．前記９に記載の面光源における集光
素子側に液晶セルを有することを特徴とする液晶表示装
置。

【００１７】（作用）上記本発明の集光素子によれば、
偏光の選択的な反射および、斜め入射時のみ位相差によ
り偏光状態変化させることで、特に方位角の依存性を有
さず、偏光として出射光を取り出すことができ、前記課
題を解決できる。

【００１８】集光性と輝度向上の同時発現のメカニズム
について、本発明を、以下理想的なモデルで説明すると
以下のようになる。

【００１９】光源より出射された自然光は、１層目の偏
光反射層によって透過偏光と偏光反射に分離される。そ
して、透過した偏光は、配置された正面位相差（法線方
向）がほぼゼロで、法線方向に対し３0 °以上傾けて入
射した入射光に対しては位相差を有する層などによって
法線方向付近の角度の光は、２層目の偏光反射層の透過
する偏光であるためそのまま透過する。法線方向から傾
いた角度では、位相差によって偏光状態が変化し、２層
目の偏光反射層で反射される偏光成分が増加し、反射さ
れる。特に位相差がλ／２程度の時に効果的に反射され
る。反射された偏光は再び位相差を受け偏光状態が変化
し１枚目の偏光反射層の透過する偏光となるため、１枚
目の偏光反射層を透過して光源部へと戻される。１層目
の偏光反射層による反射光および２層目の偏光反射層に
よる反射光は光源の下に設けられた拡散反射板などによ
って偏光解消するとともに光線方向が曲げられる。戻っ
た光の一部は法線方向付近の偏光反射層の透過する偏光
となるまで反射を繰り返し輝度向上に貢献する。

【００２０】偏光反射層がコレステリック液晶相のプラ
ナー組織による円偏光分離を用いた場合は、正面位相差
（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３0 °以上
傾けて入射した入射光に対してはλ／８以上の位相差を
有する層（本明細書では以下Ｃプレートとも呼ぶ）によ
って方位角によらず偏光変換される。Ｃプレートおよび
コレステリック層の斜め入射光に対する位相差がλ／２
程度の時には丁度入射光とは逆の円偏光となる。

【００２１】偏光反射層が直線偏光に対するものである
場合は、例えば、Ｃプレートを単独で用いた場合、Ｃプ
レートに斜め方向から入射する光線に対する光軸は常に
光線方向と直交するため位相差が発現せず偏光変換され
ない。そこで、直線偏光を偏光軸と４５°または−４５
°に遅層軸方向を有したλ／４板で円偏光に変換した
後、逆円偏光にＣプレートの位相差によって変換し、再
び円偏光をλ／４板で２層目の偏光反射層の透過方向の
直線偏光へと変換すれば良い。

【００２２】２枚のλ／４板の間にＣプレートを挟み込
んだ構造のものを用いる代わりに、正面位相差がλ／４
であり厚み方向位相差がλ／２以上であるような２軸性
位相差フィルムを直交または平行で２枚積層したり、正
面位相差がλ／２であり厚み方向位相差が３λ／２以上
であるような２軸性位相差フィルムを用いても同様の効
果が期待できる。

【００２３】上記の円偏光とＣプレートの組み合わせで
はすべての方位角に対して同様に位相差が発現するため
特に光軸が発生しない。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の集光素子の好ま
しい態様は図１または図２に示す通りである。

【００２５】本発明における偏光反射層としては、広い
角度から入射した自然光に対して偏光分離機能を有する
コレステリック液晶のプラナー配向状態を固定した円偏
光反射タイプおよび複屈折性の誘電体多層膜からなる直
線偏光反射タイプのものを用いることができる。ブリュ
スター角などの原理に基づくプリズム型の偏光反射層
は、入射角依存性があるため好ましくない。特に、集光
機能の方位角に対する依存性を抑制するためには円偏光
反射タイプが好ましく用いうる。

【００２６】以下、偏光反射層としてはコレステリック
液晶のプラナー配向状態を固定した円偏光反射タイプを
実施形態として示す。

【００２７】具体例としては、コレステリック液晶相を
有する層、特にコレステリック相を呈する液晶ポリマー
からなる層を有するシートや当該層をガラス板等の上に
展開したシート、またはコレステリック相を呈する液晶
ポリマーからなるフィルムなどがあげられる。コレステ
リック液晶層は、必要に応じ支持基材上に支持された状
態で重畳されていてもよい。

【００２８】前記においてコレステリック液晶層は、可
及的に均一に配向していることが好ましい。

【００２９】本発明による集光素子は、偏光の選択反射
の波長帯域が互いに重なっている２層の偏光反射層の間
に、正面位相差がなく斜め入射光に対して位相差を発現
するＣプレートを配置して重畳することにより形成する
ことができる。これにより、入射側の偏光反射層を斜め
透過した光の一部を出射側の偏光反射層によって全反射
させることが可能となる。輝度向上の観点よりは視感度
の高い５５０ｎｍ付近の波長の光に対してその全反射が
達成されることが望ましく、少なくとも５５０ｎｍ±１
０ｎｍの波長領域で偏光反射層の選択反射波長が重なっ
ていることが望ましい。偏光反射層においては選択反射
の中心波長はλ＝ｎｐで決定される（ｎはコレステリッ
ク材料の屈折率、ｐはカイラルピッチ）斜め入射光に対
しては選択反射波長がブルーシフトするため、前記重な
っている波長領域はより広い方が好ましい。更に、色付
きの観点や、液晶表示装置などにおけるＲＧＢ対応の観
点よりは可視光全波長領域３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにお
いて反射波長域が重なっていることがより望ましい。か
かる観点より偏光反射層は全く同一の組合せでも良い
し、一方が可視光全波長で反射を有するもので、他方が
部分的に反射するものでも良い。偏光反射層がコレステ
リックの場合、異なるタイプ（右ねじれと左ねじれ）の
組み合わせでも同様の考え方で正面位相差がλ／２で傾
けると位相差がゼロまたはλであれば同様の偏光子が得
られるが傾斜する軸の方位角による異方性や色付きの問
題が発生するため好ましくない。かかる観点より同じタ
イプ同士の組み合わせ（右ねじれ同士、左ねじれ同士）
が好ましい。

【００３０】本発明において、偏光反射層を構成するコ
レステリック液晶には、適宜なものを用いてよく、特に
限定はない。例えば、高温でコレステリック液晶性を示
す液晶ポリマー、または液晶モノマーと必要に応じての
カイラル剤および配向助剤を電子線や紫外線などの電離
放射線照射や熱により重合せしめた重合性液晶またはそ
れらの混合物などがあげられる。液晶性はリオトロピッ
クでもサーモトロピック性のどちらでも良いが、制御の
簡便性およびモノドメインの形成しやすさの観点よりサ
ーモトロピック性の液晶であることが望ましい。

【００３１】コレステリック液晶層の形成は、従来の配
向処理に準じた方法で行うことができる。例えば、トリ
アセチルセルロースやアモルファスポリオレフィンなの
ど複屈折位相差が可及的に小さな支持基材上に、ポリイ
ミドやポリビニルアルコール、ポリエステルやポリアリ
レート、ポリアミドイミドやポリエーテルイミド等の膜
を形成してレーヨン布等でラビング処理した配向膜、ま
たはＳｉＯの斜方蒸着層、または延伸処理による配向膜
等上に、液晶ポリマーを展開してガラス転移温度以上、
等方相転移温度未満に加熱し、液晶ポリマー分子がプラ
ナー配向した状態でガラス転移温度未満に冷却してガラ
ス状態とし、当該配向が固定化された固化層を形成する
方法などがあげられる。

【００３２】液晶ポリマーの製膜は、例えば液晶ポリマ
ーの溶媒による溶液をスピンコート法やロールコート
法、フローコート法やプリント法、ディップコート法や
流延成膜法、バーコート法やグラビア印刷法等の適宜な
方法で薄層展開し、それを必要に応じ乾燥処理する方法
などにより行うことができる。前記の溶媒としては、例
えば塩化メチレンやシクロヘキサノン、トリクロロエチ
レンやテトラクロロエタン、Ｎ−メチルピロリドンやテ
トラヒドロフランなどを適宜に選択して用いることがで
きる。

【００３３】また液晶ポリマーの加熱溶融物、好ましく
は等方相を呈する状態の加熱溶融物を前記に準じ展開
し、必要に応じその溶融温度を維持しつつ更に薄層に展
開して固化させる方法などを採用することができる。当
該方法は、溶媒を使用しない方法であり、従って作業環
境の衛生性等が良好な方法によっても液晶ポリマーを展
開させることができる。なお、液晶ポリマーの展開に際
しては、薄型化等を目的に必要に応じて配向膜を介した
コレステリック液晶層の重畳方式なども採ることができ
る。

【００３４】本発明において、偏光反射層間に配置す
る、Ｃプレートは正面方向の位相差がほぼゼロであり、
法線方向から３０°の角度の入射光に対してλ／８以上
の位相差を有するものである。正面位相差は垂直入射さ
れた偏光が保持される目的であるので、λ／１０以下で
あることが望ましい。

【００３５】斜め方向からの入射光に対しては効率的に
偏光変換されるべく全反射させる角度などによって適宜
決定される。例えば、法線からのなす角６０°程度で完
全に全反射させるには６０°で測定したときの位相差が
λ／２程度になるように決定すればよい。ただし、偏光
反射層による透過光は、偏光反射層自身のＣプレート的
な複屈折性によっても偏光状態が変化しているため、通
常挿入されるＣプレートのその角度で測定したときの位
相差はλ／２よりも小さな値で良い。Ｃプレートの位相
差は入射光が傾くほど単調に増加するため、効果的な全
反射を３０°以上のある角度傾斜した時に起こさせる目
安として３０°の角度の入射光に対してλ／４以上有す
れば良い。Ｃプレートの一般的な入射角度の対する位相
差の関係と、Ｃプレートの光学異方性を端的に表した屈
折率楕円体を図３に示す。

【００３６】位相差層は、上記のような光学特性を有す
るものであれば、特に制限はない。例えば、可視光領域
（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ) 以外に選択反射波長を有す
るコレステリック液晶のプラナー配向状態を固定したも
のや、棒状液晶のホメオトロピック配向状態を固定した
もの、ディスコチック液晶のカラムナー配向やネマチッ
ク配向を利用したもの、負の１軸性結晶を面内に配向さ
せたもの、２軸性配向したポリマーフィルムなどがあげ
られる。

【００３７】本発明におけるＣプレートは、本発明にお
いて、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）以外に選
択反射波長を有するコレステリック液晶のプラナー配向
状態を固定したＣプレートは、コレステリック液晶の選
択反射波長としては、可視光領域に色付きなどがないこ
とが望ましいため選択反射光が可視領域にない必要があ
る。選択反射はコレステリックのカイラルピッチと液晶
の屈折率によって一義的に決定される。選択反射の中心
波長の値は近赤外領域にあっても良いが、旋光の影響な
どを受けるためやや複雑な現象が発生するため、３５０
ｎｍ以下の紫外部にあることがより望ましい。

【００３８】コレステリック液晶層の形成については、
前記した偏光反射層におけるコレステリック層形成と同
様に行われる。

【００３９】本発明における、ホメオトロピック配向状
態を固定したＣプレートは、高温でネマチック液晶性を
示す液晶性熱可塑樹脂または液晶モノマーと必要に応じ
ての配向助剤を電子線や紫外線などの電離放射線照射や
熱により重合せしめた重合性液晶またはそれらの混合物
が用いられる。液晶性はリオトロピックでもサーモトロ
ピック性のどちらでも良いが、制御の簡便性およびモノ
ドメインの形成しやすさの観点よりサーモトロピック性
の液晶であることが望ましい。ホメオトロピック配向
は、例えば、垂直配向膜（長鎖アルキルシランなど）を
形成した膜上に前記複屈折材料を塗設し、液晶状態を発
現させ固定することによって得られる。

【００４０】ディスコティック液晶を用いたＣプレート
としては、液晶材料として面内に分子の広がりを有した
フタロシアニン類やトリフェニレン類化合物のごとく負
の１軸性を有するディスコティック液晶材料を、ネマチ
ック相やカラムナー相を発現させて固定したものであ
る。負の１軸性無機層状化合物としては、特開平６−８
２７７７号公報などに詳しい。

【００４１】ポリマーフィルムの２軸性配向を利用した
Ｃプレートは、正の屈折率異方性を有する高分子フィル
ムをバランス良く２軸延伸する方法、熱可塑樹脂をプレ
スする方法、平行配向した結晶体から切り出す方法など
により得られる。

【００４２】各層の積層は、重ね置いただけでも良い
が、作業性や、光の利用効率の観点より各層を接着剤や
粘着剤を用いて積層することが望ましい。その場合、接
着剤または粘着剤は透明で、可視光域に吸収を有さず、
屈折率は、各層の屈折率と可及的に近いことが表面反射
の抑制の観点より望ましい。かかる観点より、例えば、
アクリル系粘着剤などが好ましく用いうる。各層は、そ
れぞれ別途配向膜状などでモノドメインを形成し、透光
性基材へ転写などの方法によって順次積層していく方法
や、接着層などを設けず、配向のために、配向膜などを
適宜形成し、各層を順次直接形成して行くことも可能で
ある。

【００４３】各層および（粘）接着層には必要に応じて
拡散度合い調整用に更に粒子を添加して等方的な散乱性
を付与することや、紫外線吸収剤や酸化防止剤、製膜時
のレベリング性付与の目的で界面活性剤などを適宜に添
加することができる。

【００４４】なお、液晶表示装置には、常法に従って、
各種の光学層等が適宜に用いられて作製される。

【００４５】

【実施例】実施例１ 選択反射波長野中心波長がそれぞれ４４０ｎｍ、５５０
ｎｍ、６１０ｎｍのコレステリック液晶ポリマーをＰＥ
Ｔフィルム上に厚み２μｍで塗工し、液晶転移温度でプ
ラナー配向となった状態を急冷してプラナー配向を固定
した偏光反射層を得た。ガラス板に透光性の接着剤を用
いて得られた偏光反射層を順次転写して円偏光反射層Ａ
を得た。

【００４６】次に、市販の光重合性ネマチック液晶モノ
マーおよびカイラル剤および光開始剤と溶媒を選択反射
波長が３５０ｎｍとなるよう調整配合した塗工液を市販
のＰＥＴフィルム上にワイヤーバーを用いて乾燥後の厚
みで６μｍとなるように塗設し、溶媒を乾燥した。その
後、一度この液晶モノマーの等方性転移温度まで温度を
上げた後、徐々に冷却して、均一な配向状態を有した層
を形成した。得られた膜に、ＵＶ照射を行い配向状態を
固定してＣプレート層（ネガティブ）を得た。このＣプ
レートの位相差を測定したところ５５０ｎｍの波長の光
に対して正面方向では２ｎｍ、３０°傾斜させて測定し
たときの位相差は１６０ｎｍ（＞λ／４）であった。

【００４７】次に、先に得られた偏光反射層の上部へ、
透光性の接着剤を用いてＣプレート層を転写した。さら
にこの上部に同じく透光性の接着剤を用いて同じ偏光反
射層Ａを転写して積層し、集光素子を得た。

【００４８】実施例２ 市販の光重合性ネマチック液晶モノマーと光開始剤と溶
媒からなる塗工液を、予め離型処理剤（オクタデシルメ
トキシシラン）を薄く塗設済みのＰＥＴフィルム上にワ
イヤーバーを用いて乾燥後の厚みで２μｍとなるように
塗設し、溶媒を乾燥した。その後、一度この液晶モノマ
ーの等方性転移温度まで温度を上げた後、徐々に冷却し
て、均一な配向状態を有した層を形成した。得られた膜
に、ＵＶ照射を行い配向状態を固定してＣプレート層
（ポジティブ）を得た。このＣプレートの位相差を測定
したところ５５０ｎｍの波長の光に対して正面方向では
０ｎｍ、３０°傾斜させて測定したときの位相差は１７
０ｎｍ（＞λ／４）であった。このＣプレートを用いた
こと以外は実施例１に準じて集光素子を得た。

【００４９】実施例３ ＰＥＮおよびｃｏ−ＰＥＮが交互に積層するように押し
出して形成された多層膜を延伸し、５００ｎｍ〜６００
ｎｍの波長範囲で直線偏光に対する反射偏光子Ｂを得
た。

【００５０】実施例１で得られたＣプレートの両面にポ
リカーボネートの延伸フィルムにより構成される５５０
ｎｍでの位相差が１３５ｎｍであり、Ｎｚ係数が０．７
５であるλ／４板を配置し、更にその外側に得られた偏
光反射層Ｂを入射側の偏光反射層Ｂの透過偏光軸を０°
としてλ／４板 ４５°、Ｃプレート（軸方位なし）λ
／４板 −４５°、出射側の偏光反射層の透過軸９０°
となる軸配置にて各層を透光性のアクリル系粘着剤で貼
り合わせ固定し集光素子を得た。

【００５１】実施例４ 透過偏光軸が互いに平行配置した２層の、実施例３で得
られた偏光反射層Ｂの間に、ポリカーボネート製のフィ
ルムを２軸延伸して得られた正面位相差２７０ｎｍ（５
５０ｎｍで) 、Ｎｚ係数＝２の位相差フィルムを挿入
し、各層を透光性のアクリル系粘着剤で貼り合わせ固定
して集光素子を得た。

【００５２】実施例５ 実施例１の集光素子の片面に正面位相差１３５ｎｍのポ
リカーボネート製位相差板を積層し、更に、位相差板の
遅層軸と４５°の角度に吸収軸方位を有する市販のヨウ
素系偏光板を積層して偏光機能を有した集光素子を得
た。なお、 実施例６ 実施例２の集光素子を用いたこと以外は実施例５に準じ
て偏光機能を有した集光素子を得た。

【００５３】実施例７ 実施例３の集光素子を用いたこと以外は実施例５に準じ
て偏光機能を有した集光素子を得た。

【００５４】実施例８ 実施例４の集光素子を用いたこと以外は実施例５に準じ
て偏光機能を有した集光素子を得た。

【００５５】比較例１ 市販のプリズムシート（住友３Ｍ社製，ＢＥＦ）を集光
素子として用いた。

【００５６】比較例２ 市販のプリズムシート２枚をプリズムの列方向が直交す
るように重ねおいて集光素子を得た。

【００５７】比較例３ 比較例１の集光素子のうえに実施例で用いた同じ市販の
ヨウ素系偏光板を積層して偏光機能を有した集光素子を
得た。

【００５８】比較例４ 比較例２の集光素子のうえに実施例で用いた同じ市販の
ヨウ素系偏光板を積層して偏光機能を有した集光素子を
得た。

【００５９】評価 実施例および比較例で得られた偏光素子を、市販のライ
トテーブル（ランバート拡散、３波長管）上に配置し、
Ｅｌｄｉｍ社製のＥｚコントラストを用いて、等輝度曲
線を方位角０〜３６０°、極角０〜８０°の範囲で測定
した。図４、図５には実施例５と比較例４の結果を示し
た。

【００６０】下表にすべての方位角に対して輝度が正面
輝度の１／４となる角度の最大値および０−１８０°方
位、９０°−２７０°方位、４５°−２２５°方位およ
び１３５°−３１５°方位で測定した半値幅の差（ｍａ
ｘ−ｍｉｎ) を示す。

【００６１】

【表１】 上記、結果に示すとおり実施例の集光素子はすべての方
位角に対して同様に集光機能を有していることが分か
る。比較例では明らかにプリズムの列方向に従って集光
機能に方位角依存性が発生し、液晶表示装置として用い
る場合に、この方位角に留意して配置方向を設計しなけ
ればいけないことが分かる。また実施例５〜８の偏光機
能付き集光素子では、同じ光源上に実施例や比較例で用
いたのと同じヨウ素系偏光板をおいた場合に比べて、鉛
直上方より観察した輝度が明らかに高く液晶表示素子と
して用いた時の視認性が大幅に向上することが分かっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の集光素子の一例である。

【図２】本発明の集光素子の一例である。

【図３】Ｃプレートの光学特性を示す模式図である。

【図４】実施例５の評価結果を示すグラフである。

【図５】比較例４の評価結果を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 直樹 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA03 BA05 BA06 BA07 BB03 BC22 2H091 FA07X FA11X FA14X FA41Z FD06 FD14 LA03 LA16 LA19

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気を含む２種の材料間の屈折率差と界
   面構造による集光素子とは異なり、表面側からの光学観
   察でパターン構造を有さない集光素子であって、 該集光素子にランバート型の拡散光を入射して測定され
   た透過光強度の正面方向の透過強度の１／４になる角度
   が、すべての方位角に対して±５０°以下であることを
   特徴とする集光素子。
2. 【請求項２】 任意の基準方位に対して、０−１８０°
   方位、９０°−２７０°方位、４５°−２２５°方位お
   よび１３５°−３１５°方位で測定した透過光強度の半
   値幅の差が１５°の範囲内であることを特徴とする請求
   項１記載の集光素子。
3. 【請求項３】 少なくとも１層の、可視光波長に選択反
   射を有する偏光反射層を含むことを特徴とする請求項１
   または２記載の集光素子。
4. 【請求項４】 偏光反射層がある円偏光を透過し、逆の
   円偏光を選択的に反射する円偏光反射層であることを特
   徴とする請求項３記載の集光素子。
5. 【請求項５】 正面位相差（法線方向）がほぼゼロで、
   法線方向に対し３0°以上傾けて入射した入射光に対し
   てはλ／８以上の位相差を有する位相差層を有すること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の集光素
   子。
6. 【請求項６】 偏光の選択反射の波長帯域が互いに重な
   っている少なくとも２層の偏光反射子の間に、正面位相
   差（法線方向）がほぼゼロで、法線方向に対し３0 °以
   上傾けて入射した入射光に対してはλ／８以上の位相差
   を有する位相差層が配置されていることを特徴とする請
   求項１〜５のいずれかに記載の集光素子。
7. 【請求項７】 吸収２色性偏光子を、視認側に複屈折性
   を有する層を介して設けたことを特徴とする請求項１〜
   ６のいずれかに記載の集光素子。
8. 【請求項８】 各層を透光性の接着剤または粘着剤を用
   いて積層したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか
   に記載の集光素子。
9. 【請求項９】 反射層を有する光源であって、当該反射
   層とは反対側に、請求項１〜８のいずれかに記載の集光
   素子を有することを特徴とする面光源。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の面光源における集光
    素子側に液晶セルを有することを特徴とする液晶表示装
    置。