JP2004198958A - 偏光素子 - Google Patents
偏光素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004198958A JP2004198958A JP2002370371A JP2002370371A JP2004198958A JP 2004198958 A JP2004198958 A JP 2004198958A JP 2002370371 A JP2002370371 A JP 2002370371A JP 2002370371 A JP2002370371 A JP 2002370371A JP 2004198958 A JP2004198958 A JP 2004198958A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- refractive index
- light
- polarized light
- phase difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Images
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができ、しかも構造が簡単で容易に製造することができる偏光素子を提供する。
【解決手段】等方性層２と、遅相軸３ａに平行な直線偏光に対する屈折率が等方性層２の屈折率よりも小さく、進相軸３ｂに平行な直線偏光に対する屈折率が等方性層２の屈折率と等しい屈折率異方性層３との積層体からなり、これらの界面が、屈折率異方性層３の外面から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、遅相軸３ａに平行な偏光成分ａをその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、進相軸３ｂに平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面５が配列した形状に形成された偏光分離層１の出射面側に、複数のλ／２位相差部７と非位相差部８とが交互に形成された部分的位相差層６を、前記非位相差部８の幅方向の中心部を前記細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させて配置した。
【選択図】 図１
【解決手段】等方性層２と、遅相軸３ａに平行な直線偏光に対する屈折率が等方性層２の屈折率よりも小さく、進相軸３ｂに平行な直線偏光に対する屈折率が等方性層２の屈折率と等しい屈折率異方性層３との積層体からなり、これらの界面が、屈折率異方性層３の外面から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、遅相軸３ａに平行な偏光成分ａをその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、進相軸３ｂに平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面５が配列した形状に形成された偏光分離層１の出射面側に、複数のλ／２位相差部７と非位相差部８とが交互に形成された部分的位相差層６を、前記非位相差部８の幅方向の中心部を前記細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させて配置した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直線偏光を得るための偏光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶表示装置の入射側等に配置される直線偏光を得るための偏光素子としては、互いに直交する２つの方向に吸収軸と透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な偏光成分を吸収し、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる吸収偏光板が広く利用されている。
【０００３】
しかし、この吸収偏光板は、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な偏光成分を吸収するため、入射光の５０％以下の光しか直線偏光として取り出せない。
【０００４】
そのため、入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができる偏光素子が望まれている。
【０００５】
この種の偏光素子としては、光の入射面を形成する第１の透明層と、それよりも屈折率の大きい第２の透明層と、互いに直交する２つの方向のうち、一方の方向に平行な直線偏光に対する屈折率が前記第１の透明層と同じで、他の方向に平行な直線偏光に対する屈折率が前記第２の透明層と同じである第３の透明層とを順に積層するとともに、前記第１の透明層と第２の透明層との界面を、複数の第１の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成し、前記第２の透明層と第３の透明層との界面を、複数の第２の細長レンズ面が前記第１の細長レンズ面に対して１／２ピッチずれたピッチでストライプ状に配列した形状に形成してなる偏光分離層を備え、この偏光分離層の出射面（第３の透明層の外面）側に、一対の基板間に液晶分子が９０度のツイスト角でツイスト配向した液晶層が設けられ、前記一対の基板の液晶層に対向する内面にそれぞれ互いに対向する領域によりストライプ状に配列する複数の偏光制御領域を形成するための電極が設けられた液晶セルを配置した構成のものが考えられている（特許文献１参照）。
【０００６】
この偏光素子は、前記偏光分離層の入射面（第１の透明層の外面）から入射した入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を前記第１と第２の透明層の界面の第１の細長レンズ面により屈折させて前記液晶セルの１つおきの偏光制御領域に入射させ、他方の偏光成分を前記第２と第３の透明層の界面の第２の細長レンズ面により屈折させて前記液晶セルの他の１つおきの偏光制御領域に入射させるとともに、前記液晶セルの１つおきの偏光制御領域の電極間に電界を印加して、その光制御領域の液晶分子を略垂直に立ち上がり配向させることにより、これらの光制御領域に入射した一方の偏光成分の直線偏光をそのまま透過させて前記液晶セルから出射し、液晶分子がツイスト配向している他の１つおきの光制御領域に入射した他方の偏光成分の直線偏光を、その偏光面を９０度回転させて前記一方の直線偏光と同じ直線として前記液晶セルから出射するようにしたものであり、この偏光素子によれば、入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−３０２２２１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記偏光素子は、第１と第２と第３の透明層を積層するとともに、前記第１と第２の透明層の界面を複数の第１の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成し、前記第２と第３の透明層の界面を、複数の第２の細長レンズ面が前記第１の細長レンズ面に対して１／２ピッチずれたピッチでストライプ状に配列した形状に形成してなる偏光分離層の出射面側に、一対の基板間に液晶層が設けられ、前記一対の基板の液晶層に対向する内面に複数の偏光制御領域を形成するための電極が設けられた液晶セルを配置したものであるため、構造が複雑で、製造が難しい。
【０００９】
しかも、この偏光素子は、前記液晶セルの１つおきの偏光制御領域に入射した一方の直線偏光をそのまま透過させ、他の１つおきの光制御領域に入射した他方の直線偏光の偏光面を９０度回転させるために、前記液晶セルの１つおきの偏光制御領域の電極間に電界を印加してその光制御領域の液晶分子を略垂直に立ち上がり配向させなければならず、したがって、電力を消費するという問題ももっている。
【００１０】
この発明は、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができ、しかも構造が簡単で容易に製造することができる偏光素子を提供することを目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の偏光素子は、
光学的に等方性の等方性層と、互いに直交する２つの方向に遅相軸と進相軸を有し、且つ前記遅相軸と進相軸の一方に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と異なり、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層との積層体からなり、前記等方性層と屈折率異方性層のいずれか一方の外面が光の入射面を形成し、他方の外面が前記入射面から入射した光の出射面を形成するとともに、前記等方性層と屈折率異方性層との界面が、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸のいずれか一方の軸に対して直交する方向に沿った細長形状をなし、前記入射面から入射して前記界面に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層の前記一方の軸に平行な偏光成分をその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、前記屈折率異方性層の他方の軸に平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成された偏光分離層と、
細長形状をなし、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複数のλ／２位相差部と、前記λ／２位相差部と平行な細長形状をなし、透過光に位相差を与えない複数の非位相差部とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部のピッチと前記複数の非位相差部のピッチがそれぞれ前記偏光分離層の複数の細長レンズ面のピッチと実質的に等しく設定された部分的位相差層とを備え、
前記偏光分離層の出射面側に前記部分的位相差層が、前記λ／２位相差部及び非位相差部の長さ方向を前記偏光分離層の細長レンズ面の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記λ／２位相差部と非位相差部のいずれかの幅方向の中心部を前記細長レンズ面の幅方向の中心部に対向させて配置されていることを特徴とする。
【００１２】
この偏光素子は、前記偏光分離層の入射面（等方性層と屈折率異方性層のいずれか一方の外面）から入射した光を、一方の方向に平行な偏光成分の直線偏光にして前記部分的位相差層から出射するものであり、前記偏光分離層は、その入射面から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸の一方に平行な偏光成分を、前記等方性層と屈折率異方性層との界面の複数の細長レンズ面によりその光束の幅を小さくする方向に屈折させて出射面から出射し、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸の他方に平行な偏光成分を、前記界面の複数の細長レンズ面を屈折させずに透過させて前記出射面から出射する。
【００１３】
前記細長レンズ面により光束幅を小さくする方向に屈折されて前記偏光分離層の出射面から出射した一方の偏光成分は、前記部分的位相差層のλ／２位相差部と非位相差部のいずれか（幅方向の中心部が前記細長レンズ面の幅方向の中心部に対向している方）に入射し、前記細長レンズ面を屈折せずに透過して前記偏光分離層の出射面から出射した他方の偏光成分は、前記部分的位相差層のλ／２位相差部及び非位相差部に入射する。
【００１４】
そして、これらの光のうち、前記部分的位相差層の非位相差部に入射した光は、前記非位相差部を偏光状態を変えること無く透過して前記部分的位相差層の他方の面から出射し、前記部分的位相差層のλ／２位相差部に入射した光は、前記λ／２位相差部により偏光面を９０度回転されて前記部分的位相差層の他方の面から出射する。
【００１５】
したがって、この偏光素子によれば、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができる。
【００１６】
しかも、この偏光素子は、前記部分的位相差層が、細長形状の複数のλ／２位相差部と非位相差部とが交互に形成された単純な構成であり、また前記偏光分離層も、等方性層と屈折率異方性層の２つの層の界面が複数の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成された単純な構成であるため、構造が簡単で、容易に製造することができる。
【００１７】
このように、この発明の偏光素子は、等方性層と、互いに直交する２つの方向に遅相軸と進相軸を有し、且つ前記遅相軸と進相軸の一方に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と異なり、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層との積層体からなり、前記等方性層と屈折率異方性層のいずれか一方の外面が光の入射面を形成し、他方の外面が前記入射面から入射した光の出射面を形成するとともに、前記等方性層と屈折率異方性層との界面が、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸のいずれか一方の軸に対して直交する方向に沿った細長形状をなし、前記入射面から入射して前記界面に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層の前記一方の軸に平行な偏光成分をその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、他方の軸に平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成された偏光分離層の前記出射面側に、細長形状をなし、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複数のλ／２位相差部と、前記λ／２位相差部と平行な細長形状をなし、透過光に位相差を与えない複数の非位相差部とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部のピッチと前記複数の非位相差部のピッチがそれぞれ前記偏光分離層の複数の細長レンズ面のピッチと実質的に等しく設定された部分的位相差層を、前記λ／２位相差部及び非位相差部の長さ方向を前記偏光分離層の細長レンズ面の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記λ／２位相差部と非位相差部のいずれかの幅方向の中心部を前記細長レンズ面の幅方向の中心部に対向させて配置することにより、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができ、しかも構造が簡単で容易に製造することができるようにしたものである。
【００１８】
この発明の偏光素子において、前記偏光分離層は、例えば、前記等方性層が、前記屈折率異方性層と接する面に複数の細長凸レンズ部が互いに平行に形成されたレンズシートからなり、前記屈折率異方性層が、液晶分子がその分子長軸を前記細長凸レンズ部の長さ方向と幅方向のいずれかに対して実質的に直交する方向に揃えて配列し、前記分子長軸に平行な方向に遅相軸を、それと直交する方向に進相軸を有するとともに、前記遅相軸と進相軸のうち、細長凸レンズ部の長さ方向と実質的に直交する一方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率よりも小さく、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい液晶ポリマー層からなっており、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層の外面が入射面を形成し、前記レンズシートからなる等方性層の外面が出射面を形成する構成のものが好ましい。
【００１９】
また、前記偏光分離層の等方性層と屈折率異方性層との界面の複数の細長レンズ面はそれぞれ、そのレンズ面で屈折されて前記偏光分離層の出射面から出射する光（屈折率異方性層の一方の軸に平行な偏光成分）を、部分的位相差層の前記レンズ面に対応する非位相差部内に集光させる曲率を有しているのが好ましい。
【００２０】
さらに、この発明の偏光素子は、前記部分的位相差層の前記偏光分離層に対向する面とは反対側に、一方の方向に透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる偏光板が、その透過軸を、前記偏光分離層の細長レンズ面を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層のλ／２位相差部を透過した直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして配置した構成とするのが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１及び図２はこの発明の一実施例を示しており、図１は偏光素子の分解斜視図、図２は前記偏光素子の一部分のハッチングを省略した断面図である。
【００２２】
この実施例の偏光素子は、図１及び図２に示したように、一方の面（図において上面）が光の入射面とされ、他方の面が前記入射面から入射した光の出射面とされた偏光分離層１と、この偏光分離層１の出射面側（図において下側）に配置された部分的位相差層６と、前記部分的位相差層６の前記偏光分離層１に対向する面とは反対側に配置された偏光板９とからなっている。
【００２３】
前記偏光分離層１は、光学的に等方性の等方性層２と、互いに直交する２つの方向に遅相軸３ａと進相軸３ｂを有し、且つ前記遅相軸３ａと進相軸３ｂの一方、例えば遅相軸３ａに平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と異なり、他方の軸である進相軸３ｂに平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層３との積層体からなり、且つ、前記等方性層２と屈折率異方性層３との界面４が、前記屈折率異方性層３の遅相軸３ａと進相軸３ｂのいずれか一方の軸、例えば遅相軸３ａに対して直交する方向（進相軸３ｂと平行な方向）に沿った細長形状をなし、前記入射面から入射して前記界面に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層３の前記一方の軸、つまり遅相軸３ａに平行な偏光成分をその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、前記屈折率異方性層３の他方の軸である進相軸３ｂに平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面５が予め定められたピッチでストライプ状に配列した形状に形成された構成のものである。
【００２４】
なお、図１では、前記細長レンズ面５を大きく誇張して示しているが、前記細長レンズ面５の幅Ｗは０．２５ｍｍであり、これらの細長レンズ面５が、その幅と同じピッチで隙間無く連続させて形成されている。
【００２５】
この実施例で用いた偏光分離層１は、前記等方性層２が、光学的に等方性の透明樹脂からなる透明板の前記屈折率異方性層３と接する面に複数の細長凸レンズ部が互いに平行に形成されたレンズシートからなり、前記屈折率異方性層３が、液晶分子がその分子長軸を前記細長凸レンズ部の長さ方向に対して実質的に平行な方向に揃えて配列した液晶ポリマー層からなっている。
【００２６】
前記レンズシートは、例えば透明樹脂の射出成形により形成されたものであり、このレンズシートの他方の面は平坦面に形成されている。なお、このレンズシートの厚さ（他方の平坦面から各細長凸レンズ部の境界の谷部までの高さ）Ｈは、１ｍｍである。
【００２７】
また、前記液晶ポリマー層は、前記レンズシートのレンズ形成面を前記細長凸レンズ部の長さ方向と平行な方向にラビングした後、このレンズ形成面上に、例えば屈折率異方性をもった光硬化性液晶を表面が平坦面になるように塗布し、その表面に、例えばガラス基板面にポリイミド薄膜を形成してその膜面を一方向にラビングした配向処理板を、そのラビング方向を前記レンズシートのレンズ形成面のラビング方向と平行にして重ね、その状態で、加熱により前記液晶を液化させた後に徐冷することにより、前記液晶の分子をその分子長軸が前記ラビング方向（レンズシートの細長凸レンズ部の長さ方向と平行な方向）に一様に揃うように配列させ、その後に、紫外線の照射により前記光硬化性液晶を硬化させ、その硬化後に前記配向処理板を取り去る方法で形成されたものであり、前記分子長軸に平行な方向、つまり前記レンズシートの細長凸レンズ部の長さ方向と平行な方向に遅相軸３ａをもち、それと直交する方向に進相軸３ｂをもっている。
【００２８】
この液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層３は、前記進相軸３ｂに平行な直線偏光に対する屈折率が前記プリズムシートからなる等方性層２の屈折率よりも小さく、前記遅相軸３ａに平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性を有している。
【００２９】
なお、前記プリズムシートからなる等方性層２の屈折率は１．６６３であり、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光に対する屈折率は１．５１１、遅相軸３ａに平行な直線偏光に対する屈折率は、前記等方性層２の屈折率と同じ１．６６３である。
【００３０】
そして、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層３の外面は、前記偏光分離層１の入射面を形成し、前記レンズシートからなる等方性層２の外面は、前記偏光分離層１の出射面を形成している。
【００３１】
一方、前記偏光分離層１の出射面（等方性層２の外面）側に配置された部分的位相差層６は、細長形状をなし、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複数のλ／２位相差部７と、前記λ／２位相差部７と平行な細長形状をなし、透過光に位相差を与えない複数の非位相差部８とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部７及び非位相差部８のピッチがそれぞれ、上述した偏光分離層１の複数の細長レンズ面５のピッチと同じに設定されたものであり、前記複数のλ／２位相差部７は、その長さ方向に対して実質的に４５度ずれた方向に遅相軸（図示せず）をもっている。
【００３２】
なお、図１及び図２では、前記λ／２位相差部７と非位相差部８とを区別しやすくするために、λ／２位相差部７に点模様を付している。
【００３３】
さらに、図１では、前記λ／２位相差部７と非位相差部８を大きく誇張して示しているが、前記λ／２位相差部７の幅Ｄ１は０．１ｍｍ、前記非位相差部８の幅Ｄ２は、前記λ／２位相差部７の幅Ｄ１の１．５倍（０．１５ｍｍ）であり、前記複数のλ／２位相差部７のピッチと前記複数の非位相差部８のピッチはそれぞれ、前記偏光分離層１の複数の細長レンズ面５のピッチ（０．２５ｍｍ）と実質的に等しく設定されている。
【００３４】
また、この部分的位相差層６は、前記λ／２位相差部７が、その一方の面から入射した光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与えて他方の面から出射する機能を果たす範囲内で、できるだけ薄く形成されている。
【００３５】
そして、前記部分的位相差層６は、その一方の面を前記偏光分離層１の出射面に密接させて、前記λ／２位相差部７及び非位相差部８の長さ方向を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記λ／２位相差部７と非位相差部８のいずれか一方、例えば非位相差部８の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させ、他方のλ／２位相差部７を前記偏光分離層１の隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部に対向させて配置されている。
【００３６】
なお、上述したように、前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅Ｗは０．２５ｍｍであり、また前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７の幅Ｄ１は０．１ｍｍ、非位相差部８の幅Ｄ２は０．１５ｍｍであるため、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７は、前記偏光分離層１の隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部にそれぞれ０．０５ｍｍの幅で対向し、前記部分的位相差層６の全体の面積に対して４０％の面積に形成されている。
【００３７】
前記部分的位相差層６の複数のλ／２位相差部７は、例えば、λ／２の屈折率異方性をもった高分子シートを前記λ／２位相差部７の幅に切断した帯状片を、前記偏光分離層１の出射面、つまり前記プリズムシートからなる等方性層２の外面に、前記等方性層２の屈折率に近い屈折率をもった粘着剤により貼り付けることにより形成され、複数の非位相差部８は、前記偏光分離層１の出射面に貼り付けられた複数の高分子シートの間にそれぞれ、前記等方性層２の屈折率に近い屈折率をもった透明樹脂を前記高分子シートの外面と面一になるように充填して形成され、或いは均一に形成された等方性の樹脂膜に、前記λ／２位相差部７の幅に応じて紫外線等を照射し、この紫外線照射部分を変性させることにより形成されている。
【００３８】
また、前記部分的位相差層６の他方の面側（偏光分離層１に対向する面とは反対側）に配置された偏光板９は、互いに直交する２つの方向に吸収軸（図示せず）と透過軸９ａを有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な偏光成分を吸収し、前記透過軸９ａに平行な偏光成分を透過させる吸収偏光板であり、この吸収偏光板９は、その透過軸９ａを、前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７を透過して偏光面を９０度回転された直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして、前記部分的位相差層６の非位相差部８と前記吸収偏光板９との両方の屈折率に近い屈折率をもった粘着剤により前記部分的位相差層６に貼り付けられている。
【００３９】
この偏光素子は、前記偏光分離層１の入射面から入射した光を、一方の方向に平行な偏光成分の直線偏光にして前記部分的位相差層６から出射し、さらにその直線偏光を、前記吸収偏光板９により偏光度の高い直線偏光にして出射する。
【００４０】
すなわち、この偏光素子の偏光分離層１は、その入射面から図２に矢線で示したように入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ａを、前記偏光分離層１の等方性層２と屈折率異方性層３との界面４の複数の細長レンズ面５によりその光束の幅を小さくする方向に屈折させて出射面から出射し、前記屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ｂを、前記界面４の複数の細長レンズ面５を屈折させずに透過させて前記出射面から出射する。
【００４１】
この実施例では上述したように、前記偏光分離層１を、等方性層２が、屈折率異方性層３と接する面に複数の細長凸レンズ部が互いに平行に形成されたレンズシートからなり、前記屈折率異方性層３が、液晶分子がその分子長軸を前記細長凸レンズ部の長さ方向に対して実質的に平行な方向に揃えて配列し、前記分子長軸に平行な方向に遅相軸３ａを有し、それと直交する方向に進相軸３ｂを有するとともに、前記進相軸３ｂに平行な偏光成分の直線偏光ａに対する屈折率が前記等方性層２の屈折率よりも小さく、前記遅相軸３ａに平行な偏光成分ｂに対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と実質的に等しい液晶ポリマー層からなっており、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層３の外面が入射面を形成し、前記レンズシートからなる等方性層２の外面が出射面を形成する構成としているため、前記偏光分離層１の入射面（屈折率異方性層３の外面）から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ａを、前記偏光分離層１の等方性層２と屈折率異方性層３との界面４の複数の細長レンズ面５によりその光束の幅を小さくする方向に屈折させて前記偏光分離層１の出射面（等方性層２の外面）から出射し、前記屈折率異方性層３の遅相軸３ａに平行な直線偏光成分ｂを、前記界面４の複数の細長レンズ面５を屈折させずに透過させて前記偏光分離層１の出射面から出射することができる。
【００４２】
前記細長レンズ面５により光束幅を小さくする方向に屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射した一方の直線偏光成分（屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な偏光成分）ａは、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７と非位相差部８のうち、幅方向の中心部が前記細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向している非位相差部８に入射し、前記細長レンズ面５を屈折せずに透過して前記偏光分離層１の出射面から出射した他方の直線偏光成分（屈折率異方性層３の遅相軸３ａに平行な偏光成分）ｂは、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７及び非位相差部８に入射する。
【００４３】
そして、これらの光のうち、前記部分的位相差層６の非位相差部８に入射した光は、前記非位相差部８を偏光状態を変えること無く透過して前記部分的位相差層６の他方の面から出射し、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７に入射した光は、前記λ／２位相差部７により偏光面を９０度回転されて前記部分的位相差層６の他方の面から出射する。
【００４４】
この実施例では、前記部分的位相差層６を、そのλ／２位相差部７及び非位相差部８の長さ方向を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記非位相差部８の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させ、前記λ／２位相差部７を前記偏光分離層１の隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部に対向させて配置しているため、前記偏光分離層１の細長レンズ面５により光束幅を小さくする方向に屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射した光、つまり前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ａを前記非位相差部８に入射させ、この非位相差部８を偏光状態を変化させること無く透過させて前記部分的位相差層６の他方の面から出射するとともに、前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過して前記偏光分離層１の出射面から出射した光、つまり前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の遅相軸３ａに平行な直線偏光成分ｂを前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７及び非位相差部８に入射させ、そのうちの前記λ／２位相差部７に入射した光の偏光面を９０度回転させ、その光を、前記非位相差部８を透過した直線偏光成分ａと同じ偏光成分の直線偏光として前記部分的位相差層６の他方の面から出射することができる。
【００４５】
そのため、この偏光素子によれば、前記偏光分離層１の入射面から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分、つまり前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ａのほとんどをその偏光状態のまま前記部分的位相差層６から出射するとともに、他方の偏光成分、つまり前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の遅相軸３ａに平行な直線偏光成分ｂのうち、前記偏光分離層１のλ／２位相差部７により偏光面を９０度回転された光を、前記一方の偏光成分（偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分）ａとして前記部分的位相差層６から出射することができ、したがって、入射光を効率良く同じ偏光成分ａの直線偏光として取り出すことができる。
【００４６】
この偏光素子において、前記偏光分離層１の等方性層２と屈折率異方性層３との界面４の複数の細長レンズ面５はそれぞれ、その細長レンズ面５で屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射する光、つまり前記屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な偏光成分ａを、前記部分的位相差層６の前記細長レンズ面５に対応するλ／２位相差部７内に集光させる曲率を有しているのが好ましく、前記細長レンズ面５の曲率をこのように設定することにより、前記偏光分離層１の複数の細長レンズ面５で屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射した前記一方の偏光成分ａの直線偏光のほとんどを前記部分的位相差層６の複数の非位相差部８にそれぞれ入射させ、その直線偏光をその偏光状態のまま前記部分的位相差層６の他方の面から出射することができる。
【００４７】
さらに、前記偏光分離層１の細長レンズ面５は、そのレンズ面５から前記部分的位相差層６の前記レンズ面５に対応する非位相差部８までの距離（より好ましくは前記非位相差部８の厚さ方向の中心部までの距離）と実質的に等しい焦点距離を有しているのが望ましく、このようにすることにより、前記偏光分離層１の細長レンズ面５で屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射した前記一方の偏光成分ａの全てを前記部分的位相差層６の非位相差部８に入射させることができる。
【００４８】
上述したように、前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅Ｗが０．２５ｍｍであり、前記偏光分離層１の等方性層２である前記レンズシートの厚さＨ、つまり、前記細長凸レンズ部の境界の谷部から前記部分的位相差層６までの距離が１ｍｍである場合、前記細長レンズ面５は、その境界面に接する接線の最大傾斜角θが６０度の円柱面状に形成すればよく、このようにすることにより、前記偏光分離層１の入射面の法線に対して前記細長レンズ面５の長さ方向に±５度の範囲内入射角で入射して前記細長レンズ面５により屈折された一方の偏光成分ａの全てを、前記非位相差部８に、その厚さ方向の中心部付近に集光させて入射させることができる。
【００４９】
なお、前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過して前記偏光分離層１の出射面から出射した光のうち、前記部分的位相差層６の非位相差部８に入射した光は、この非位相差部８を偏光状態を変化させること無く透過し、前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ｂのまま前記部分的位相差層６から出射するため、前記部分的位相差層６から出射する前記一方の偏光成分ａの直線偏光は、その偏光成分ａに対して直交する他方の偏光成分ｂを含んだ光である。
【００５０】
ただし、前記部分的位相差層６から出射する前記他方の偏光成分ｂの光は、前記偏光分離層１の入射面から入射し、前記偏光分離層の複数の細長レンズ面５を屈折すること無く透過して前記偏光分離層１の出射面から出射した前記偏光成分ｂのうち、前記部分的位相差層６の非位相差部８に入射してこの非位相差部８を透過した光だけであり、前記偏光分離層１の出射面から出射した前記偏光成分ｂのうち、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７に入射した光は、前記λ／２位相差部７により偏光面を９０度回転され、前記一方の偏光成分ａの直線偏光となって出射するため、前記部分的位相差層６から出射する光は、前記一方の偏光成分ａの比率が他方の偏光成分ｂに比べてはるかに高い光である。
【００５１】
すなわち、前記偏光分離層１の入射面から入射した光が非偏光の光である場合、単純計算で、入射光の５０％の一方の直線偏光成分ａが、細長レンズ面５により光束幅を小さくする方向に屈折されて部分的位相差層６の非位相差部８に入射し、他の５０％の他方の直線偏光成分ｂが、前記細長レンズ面５を屈折すること無く透過して前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７と非位相差部８に入射する。
【００５２】
この実施例では、上述したように、前記部分的位相差層６の非位相差部８の幅Ｄ２をλ／２位相差部７の幅Ｄ１の１．５倍とし、前記非位相差部８の幅方向の中心部を前記細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させ、前記λ／２位相差部７を隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部にそれぞれ同じ幅で対向させているため、前記５０％の他方の直線偏光成分ｂは、前記λ／２位相差部７と非位相差部８に、１：１．５の比率、つまり前記偏光分離層１の入射面からの入射光に対して２０％：３０％の比率で入射する。
【００５３】
そして、前記偏光分離層の細長レンズ面５により光束幅を小さくする方向に屈折されて部分的位相差層６の非位相差部８に入射した５０％の一方の直線偏光成分ａと、前記細長レンズ面５を屈折すること無く透過して部分的位相差層６の非位相差部８に入射した３０％の他方の直線偏光成分ｂは、その偏光状態のまま出射し、前記細長レンズ面５を屈折すること無く透過して前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７に入射した２０％の他方の直線偏光成分ｂは、その偏光面を９０度回転されて前記一方の直線偏光成分ａとなって出射するため、前記部分的位相差層６から出射する光は、一方の直線偏光成分ａと他方の直線偏光成分ｂとの比が７０％：３０％の直線偏光である。
【００５４】
前記部分的位相差層６から出射した光は、この部分的位相差層６の他方の面側に、透過軸９ａを前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７を透過して偏光面を９０度回転された直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして配置された吸収偏光板９に入射し、その光のうち、前記他方の偏光成分ｂがこの吸収偏光板９により吸収され、前記一方の偏光成分ａが、この吸収偏光板９を透過して出射する。
【００５５】
そのため、この偏光素子によれば、前記偏光分離層１の入射面から入射した光を、一方の方向に平行な偏光成分ａの直線偏光にして前記部分的位相差層６から出射するとともに、さらにその光を、前記吸収偏光板９により偏光度の高い直線偏光として出射することができる。
【００５６】
また、この偏光素子は、前記部分的位相差層６の複数のλ／２位相差部７が、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複屈折性を有しており、これらのλ／２位相差部７の間の非位相差部８が、透過光に位相差を与えない複屈折性を有しているため、特許文献１（特開平１−３０２２２１号公報）に記載された偏光素子のように、液晶セルの１つおきの偏光制御領域の電極間に電界を印加してその光制御領域の液晶分子を略垂直に立ち上がり配向させる必要は無い。
【００５７】
したがって、この偏光素子によれば、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分ａの直線偏光として取り出すことができる。
【００５８】
しかも、この偏光素子は、前記部分的位相差層６が、細長形状の複数のλ／２位相差部７と非位相差部８とが交互に形成された単純な構成であり、また前記偏光分離層１も、等方性層２と屈折率異方性層３の２つの層の界面４が複数の細長レンズ面５をストライプ状に配列した形状に形成された単純な構成であるため、構造が簡単で、容易に製造することができる。
【００５９】
このように、前記偏光素子は、等方性層２と、互いに直交する２つの方向に遅相軸３ａと進相軸３ｂを有し、且つ前記遅相軸３ａと進相軸３ｂのいずれか一方、例えば進相軸３ｂに平行な偏光成分ａに対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と異なり、他方の遅相軸３ａに平行な偏光成分ｂに対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層３との積層体からなり、前記等方性層２と屈折率異方性層３のいずれか一方、例えば屈折率異方性層３の外面が光の入射面を形成し、他方の等方性層２の外面が前記入射面から入射した光の出射面を形成するとともに、前記等方性層２と屈折率異方性層３との界面４が、前記入射面から入射して前記界面４に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層３の前記一方の軸（進相軸）３ｂに平行な偏光成分ａをその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、前記屈折率異方性層３の他方の軸（遅相軸）３ａに平行な偏光成分ｂを屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面５をストライプ状に配列した形状に形成された偏光分離層１の前記出射面側に、細長形状の複数のλ／２位相差部７と非位相差部８とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部７のピッチと前記複数の非位相差部８のピッチがそれぞれ前記偏光分離層１の複数の細長レンズ面５のピッチと実質的に等しく設定された部分的位相差層６を配置したものであるため、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができ、しかも構造が簡単で容易に製造することができる。
【００６０】
さらに、前記偏光素子は、前記部分的位相差層６の偏光分離層１に対向する面とは反対側に、吸収偏光板９を、その透過軸９ａを前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７を透過した直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして配置しているため、前記部分的位相差層６から出射した直線偏光を、前記吸収偏光板９により偏光度の高い直線偏光として出射することができる。
【００６１】
なお、上記実施例では、前記偏光分離層１の屈折率異方性層３を、遅相軸を含む面内の直線偏光に対する屈折率が進相軸を含む面内の直線偏光に対する屈折率より大きい屈折率異方性をもつ光硬化型の液晶を用い、その分子長軸をレンズシートからなる等方性層２の細長凸レンズ部の長さ方向に対して実質的に直交する方向に揃えて配列させた液晶ポリマー層により形成しているが、この屈折率異方性層３は、遅相軸方向の直線偏光に対する屈折率が進相軸方向の直線偏光に対する屈折率より小さい光硬化型の液晶を用い、その分子長軸を前記等方性層２の細長凸レンズ部の幅方向と実質的に直行する方向（細長凸レンズ部の長さ方向と実質的に直行する方向）に揃えて配列させた液晶ポリマー層により形成しても良い。その場合は、前記界面４の複数の細長レンズ面５をそれぞれ、前記等方性層２に向かって凸となるレンズ面に形成する。
【００６２】
さらに、上記実施例では、前記前記偏光分離層１の等方性層２と屈折率異方性層３のうち、屈折率異方性層３の外面を入射面とし、等方性層２の外面を出射面としているが、それと逆に、前記等方性層２の外面を入射面とし、前記屈折率異方性層３の外面を出射面として、その出射面側、つまり屈折率異方性層３の外面側に部分的位相差層６を配置してもよく、その場合は、前記界面４の複数の細長レンズ面５をそれぞれ、前記屈折率異方性層３の外面を入射面したときと逆方向に向かって凸となるレンズ面に形成すればよい。
【００６３】
また、上記実施例では、前記部分的位相差層６を、その非位相差部８の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させて配置しているが、前記部分的位相差層６は、そのλ／２位相差部７の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させ、非位相差部８を前記偏光分離層１の隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部に対向させて配置してもよく、その場合は、前記部分的位相差層６から、前記屈折率異方性層３の細長レンズ面５を屈折せずに透過した偏光成分の強度が高い直線偏光を出射することができる。
【００６４】
なお、このように、前記部分的位相差層６を、λ／２位相差部７の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させて配置する場合は、上記実施例と逆に、前記λ／２位相差部７の幅を非位相差部８の幅よりも大きく（例えば非位相差部８の幅の１．５倍程度）にするのが好ましい。
【００６５】
さらに、上記実施例では、前記部分的位相差層６の偏光分離層１に対向する面とは反対側に、偏光度の高い直線偏光を出射するための偏光板として、吸収偏光板９を配置しているが、前記偏光板は、一方の方向に透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる偏光特性を有するものであれば、例えば、互いに直交する２つの方向に反射軸と透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な偏光成分を反射し、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる反射偏光板でもよい。ただし、この反射偏光板は吸収偏光板に比べて偏光度が低いため、より高い偏光度の高い直線偏光を出射するには、上記実施例のように吸収偏光板９を配置するのが好ましい。
【００６６】
また、この偏光素子において、出射する直線偏光の偏光度が低くても良い場合は、前記偏光板を省略してもよい。
【００６７】
【発明の効果】
この発明の偏光素子は、等方性層と、互いに直交する２つの方向に遅相軸と進相軸を有し、且つ前記遅相軸と進相軸の一方に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と異なり、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層との積層体からなり、前記等方性層と屈折率異方性層のいずれか一方の外面が光の入射面を形成し、他方の外面が前記入射面から入射した光の出射面を形成するとともに、前記等方性層と屈折率異方性層との界面が、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸のいずれか一方の軸に対して直交する方向に沿った細長形状をなし、前記入射面から入射して前記界面に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層の前記一方の軸に平行な偏光成分をその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、他方の軸に平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成された偏光分離層の前記出射面側に、細長形状をなし、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複数のλ／２位相差部と、前記λ／２位相差部と平行な細長形状をなし、透過光に位相差を与えない複数の非位相差部とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部のピッチと前記複数の非位相差部のピッチがそれぞれ前記偏光分離層の複数の細長レンズ面のピッチと実質的に等しく設定された部分的位相差層を、前記λ／２位相差部及び非位相差部の長さ方向を前記偏光分離層の細長レンズ面の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記λ／２位相差部と非位相差部のいずれかの幅方向の中心部を前記細長レンズ面の幅方向の中心部に対向させて配置したものであるため、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができ、しかも構造が簡単で容易に製造することができる。
【００６８】
この発明の偏光素子において、前記偏光分離層は、例えば、前記等方性層が、前記屈折率異方性層と接する面に複数の細長凸レンズ部が互いに平行に形成されたレンズシートからなり、前記屈折率異方性層が、液晶分子がその分子長軸を前記細長凸レンズ部の長さ方向と幅方向のいずれかに対して実質的に直交する方向に揃えて配列し、前記分子長軸に平行な方向に遅相軸を、それと直交する方向に進相軸を有するとともに、前記遅相軸と進相軸のうち、細長凸レンズ部の長さ方向と実質的に直交する一方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率よりも小さく、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい液晶ポリマー層からなっており、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層の外面が入射面を形成し、前記レンズシートからなる等方性層の外面が出射面を形成する構成のものが好ましく、このようにすることにより、前記偏光分離層の入射面から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記偏光分離層の屈折率異方性層の遅相軸と進相軸の一方に平行な直線偏光成分を、前記偏光分離層の等方性層と屈折率異方性層との界面の複数の細長レンズ面によりその光束の幅を小さくする方向に屈折させて前記偏光分離層の出射面から出射し、他方の軸に平行な直線偏光成分を、前記界面の複数の細長レンズ面を屈折させずに透過させて前記偏光分離層の出射面から出射することができる。
【００６９】
また、前記偏光分離層の等方性層と屈折率異方性層との界面の複数の細長レンズ面はそれぞれ、そのレンズ面で屈折されて前記偏光分離層の出射面から出射する光（屈折率異方性層の一方の軸に平行な偏光成分）を、部分的位相差層の前記レンズ面に対応する非位相差部内に集光させる曲率を有しているのが好ましく、このようにすることにより、前記偏光分離層の細長レンズ面で屈折されて前記偏光分離層の出射面から出射した前記一方の偏光成分の全てを前記部分的位相差層のλ／２位相差部と非位相差部のいずれかに入射させ入射させ、その直線偏光をその偏光状態のまま前記部分的位相差層の他方の面から出射することができる。
【００７０】
さらに、この発明の偏光素子は、前記部分的位相差層の前記偏光分離層に対向する面とは反対側に、一方の方向に透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる偏光板が、その透過軸を、前記偏光分離層の細長レンズ面を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層のλ／２位相差部を透過した直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして配置した構成とするのが好ましく、このようにすることにより、前記部分的位相差層から出射した直線偏光を、前記吸収偏光板により偏光度の高い直線偏光として出射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す偏光素子の分解斜視図。
【図２】前記偏光素子の一部分のハッチングを省略した断面図。
【符号の説明】
１…偏光分離層、２…等方性層（レンズシート）、３…屈折率異方性層（液晶ポリマー層）、３ａ…遅相軸、３ｂ…進相軸、４…界面、５…細長レンズ面、６…部分的位相差層、７…λ／２位相差部、８…非位相差部、９…偏光板、９ａ…透過軸。
【発明の属する技術分野】
この発明は、直線偏光を得るための偏光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば液晶表示装置の入射側等に配置される直線偏光を得るための偏光素子としては、互いに直交する２つの方向に吸収軸と透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な偏光成分を吸収し、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる吸収偏光板が広く利用されている。
【０００３】
しかし、この吸収偏光板は、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な偏光成分を吸収するため、入射光の５０％以下の光しか直線偏光として取り出せない。
【０００４】
そのため、入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができる偏光素子が望まれている。
【０００５】
この種の偏光素子としては、光の入射面を形成する第１の透明層と、それよりも屈折率の大きい第２の透明層と、互いに直交する２つの方向のうち、一方の方向に平行な直線偏光に対する屈折率が前記第１の透明層と同じで、他の方向に平行な直線偏光に対する屈折率が前記第２の透明層と同じである第３の透明層とを順に積層するとともに、前記第１の透明層と第２の透明層との界面を、複数の第１の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成し、前記第２の透明層と第３の透明層との界面を、複数の第２の細長レンズ面が前記第１の細長レンズ面に対して１／２ピッチずれたピッチでストライプ状に配列した形状に形成してなる偏光分離層を備え、この偏光分離層の出射面（第３の透明層の外面）側に、一対の基板間に液晶分子が９０度のツイスト角でツイスト配向した液晶層が設けられ、前記一対の基板の液晶層に対向する内面にそれぞれ互いに対向する領域によりストライプ状に配列する複数の偏光制御領域を形成するための電極が設けられた液晶セルを配置した構成のものが考えられている（特許文献１参照）。
【０００６】
この偏光素子は、前記偏光分離層の入射面（第１の透明層の外面）から入射した入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を前記第１と第２の透明層の界面の第１の細長レンズ面により屈折させて前記液晶セルの１つおきの偏光制御領域に入射させ、他方の偏光成分を前記第２と第３の透明層の界面の第２の細長レンズ面により屈折させて前記液晶セルの他の１つおきの偏光制御領域に入射させるとともに、前記液晶セルの１つおきの偏光制御領域の電極間に電界を印加して、その光制御領域の液晶分子を略垂直に立ち上がり配向させることにより、これらの光制御領域に入射した一方の偏光成分の直線偏光をそのまま透過させて前記液晶セルから出射し、液晶分子がツイスト配向している他の１つおきの光制御領域に入射した他方の偏光成分の直線偏光を、その偏光面を９０度回転させて前記一方の直線偏光と同じ直線として前記液晶セルから出射するようにしたものであり、この偏光素子によれば、入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−３０２２２１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記偏光素子は、第１と第２と第３の透明層を積層するとともに、前記第１と第２の透明層の界面を複数の第１の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成し、前記第２と第３の透明層の界面を、複数の第２の細長レンズ面が前記第１の細長レンズ面に対して１／２ピッチずれたピッチでストライプ状に配列した形状に形成してなる偏光分離層の出射面側に、一対の基板間に液晶層が設けられ、前記一対の基板の液晶層に対向する内面に複数の偏光制御領域を形成するための電極が設けられた液晶セルを配置したものであるため、構造が複雑で、製造が難しい。
【０００９】
しかも、この偏光素子は、前記液晶セルの１つおきの偏光制御領域に入射した一方の直線偏光をそのまま透過させ、他の１つおきの光制御領域に入射した他方の直線偏光の偏光面を９０度回転させるために、前記液晶セルの１つおきの偏光制御領域の電極間に電界を印加してその光制御領域の液晶分子を略垂直に立ち上がり配向させなければならず、したがって、電力を消費するという問題ももっている。
【００１０】
この発明は、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができ、しかも構造が簡単で容易に製造することができる偏光素子を提供することを目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明の偏光素子は、
光学的に等方性の等方性層と、互いに直交する２つの方向に遅相軸と進相軸を有し、且つ前記遅相軸と進相軸の一方に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と異なり、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層との積層体からなり、前記等方性層と屈折率異方性層のいずれか一方の外面が光の入射面を形成し、他方の外面が前記入射面から入射した光の出射面を形成するとともに、前記等方性層と屈折率異方性層との界面が、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸のいずれか一方の軸に対して直交する方向に沿った細長形状をなし、前記入射面から入射して前記界面に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層の前記一方の軸に平行な偏光成分をその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、前記屈折率異方性層の他方の軸に平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成された偏光分離層と、
細長形状をなし、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複数のλ／２位相差部と、前記λ／２位相差部と平行な細長形状をなし、透過光に位相差を与えない複数の非位相差部とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部のピッチと前記複数の非位相差部のピッチがそれぞれ前記偏光分離層の複数の細長レンズ面のピッチと実質的に等しく設定された部分的位相差層とを備え、
前記偏光分離層の出射面側に前記部分的位相差層が、前記λ／２位相差部及び非位相差部の長さ方向を前記偏光分離層の細長レンズ面の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記λ／２位相差部と非位相差部のいずれかの幅方向の中心部を前記細長レンズ面の幅方向の中心部に対向させて配置されていることを特徴とする。
【００１２】
この偏光素子は、前記偏光分離層の入射面（等方性層と屈折率異方性層のいずれか一方の外面）から入射した光を、一方の方向に平行な偏光成分の直線偏光にして前記部分的位相差層から出射するものであり、前記偏光分離層は、その入射面から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸の一方に平行な偏光成分を、前記等方性層と屈折率異方性層との界面の複数の細長レンズ面によりその光束の幅を小さくする方向に屈折させて出射面から出射し、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸の他方に平行な偏光成分を、前記界面の複数の細長レンズ面を屈折させずに透過させて前記出射面から出射する。
【００１３】
前記細長レンズ面により光束幅を小さくする方向に屈折されて前記偏光分離層の出射面から出射した一方の偏光成分は、前記部分的位相差層のλ／２位相差部と非位相差部のいずれか（幅方向の中心部が前記細長レンズ面の幅方向の中心部に対向している方）に入射し、前記細長レンズ面を屈折せずに透過して前記偏光分離層の出射面から出射した他方の偏光成分は、前記部分的位相差層のλ／２位相差部及び非位相差部に入射する。
【００１４】
そして、これらの光のうち、前記部分的位相差層の非位相差部に入射した光は、前記非位相差部を偏光状態を変えること無く透過して前記部分的位相差層の他方の面から出射し、前記部分的位相差層のλ／２位相差部に入射した光は、前記λ／２位相差部により偏光面を９０度回転されて前記部分的位相差層の他方の面から出射する。
【００１５】
したがって、この偏光素子によれば、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができる。
【００１６】
しかも、この偏光素子は、前記部分的位相差層が、細長形状の複数のλ／２位相差部と非位相差部とが交互に形成された単純な構成であり、また前記偏光分離層も、等方性層と屈折率異方性層の２つの層の界面が複数の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成された単純な構成であるため、構造が簡単で、容易に製造することができる。
【００１７】
このように、この発明の偏光素子は、等方性層と、互いに直交する２つの方向に遅相軸と進相軸を有し、且つ前記遅相軸と進相軸の一方に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と異なり、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層との積層体からなり、前記等方性層と屈折率異方性層のいずれか一方の外面が光の入射面を形成し、他方の外面が前記入射面から入射した光の出射面を形成するとともに、前記等方性層と屈折率異方性層との界面が、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸のいずれか一方の軸に対して直交する方向に沿った細長形状をなし、前記入射面から入射して前記界面に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層の前記一方の軸に平行な偏光成分をその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、他方の軸に平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成された偏光分離層の前記出射面側に、細長形状をなし、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複数のλ／２位相差部と、前記λ／２位相差部と平行な細長形状をなし、透過光に位相差を与えない複数の非位相差部とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部のピッチと前記複数の非位相差部のピッチがそれぞれ前記偏光分離層の複数の細長レンズ面のピッチと実質的に等しく設定された部分的位相差層を、前記λ／２位相差部及び非位相差部の長さ方向を前記偏光分離層の細長レンズ面の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記λ／２位相差部と非位相差部のいずれかの幅方向の中心部を前記細長レンズ面の幅方向の中心部に対向させて配置することにより、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができ、しかも構造が簡単で容易に製造することができるようにしたものである。
【００１８】
この発明の偏光素子において、前記偏光分離層は、例えば、前記等方性層が、前記屈折率異方性層と接する面に複数の細長凸レンズ部が互いに平行に形成されたレンズシートからなり、前記屈折率異方性層が、液晶分子がその分子長軸を前記細長凸レンズ部の長さ方向と幅方向のいずれかに対して実質的に直交する方向に揃えて配列し、前記分子長軸に平行な方向に遅相軸を、それと直交する方向に進相軸を有するとともに、前記遅相軸と進相軸のうち、細長凸レンズ部の長さ方向と実質的に直交する一方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率よりも小さく、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい液晶ポリマー層からなっており、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層の外面が入射面を形成し、前記レンズシートからなる等方性層の外面が出射面を形成する構成のものが好ましい。
【００１９】
また、前記偏光分離層の等方性層と屈折率異方性層との界面の複数の細長レンズ面はそれぞれ、そのレンズ面で屈折されて前記偏光分離層の出射面から出射する光（屈折率異方性層の一方の軸に平行な偏光成分）を、部分的位相差層の前記レンズ面に対応する非位相差部内に集光させる曲率を有しているのが好ましい。
【００２０】
さらに、この発明の偏光素子は、前記部分的位相差層の前記偏光分離層に対向する面とは反対側に、一方の方向に透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる偏光板が、その透過軸を、前記偏光分離層の細長レンズ面を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層のλ／２位相差部を透過した直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして配置した構成とするのが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１及び図２はこの発明の一実施例を示しており、図１は偏光素子の分解斜視図、図２は前記偏光素子の一部分のハッチングを省略した断面図である。
【００２２】
この実施例の偏光素子は、図１及び図２に示したように、一方の面（図において上面）が光の入射面とされ、他方の面が前記入射面から入射した光の出射面とされた偏光分離層１と、この偏光分離層１の出射面側（図において下側）に配置された部分的位相差層６と、前記部分的位相差層６の前記偏光分離層１に対向する面とは反対側に配置された偏光板９とからなっている。
【００２３】
前記偏光分離層１は、光学的に等方性の等方性層２と、互いに直交する２つの方向に遅相軸３ａと進相軸３ｂを有し、且つ前記遅相軸３ａと進相軸３ｂの一方、例えば遅相軸３ａに平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と異なり、他方の軸である進相軸３ｂに平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層３との積層体からなり、且つ、前記等方性層２と屈折率異方性層３との界面４が、前記屈折率異方性層３の遅相軸３ａと進相軸３ｂのいずれか一方の軸、例えば遅相軸３ａに対して直交する方向（進相軸３ｂと平行な方向）に沿った細長形状をなし、前記入射面から入射して前記界面に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層３の前記一方の軸、つまり遅相軸３ａに平行な偏光成分をその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、前記屈折率異方性層３の他方の軸である進相軸３ｂに平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面５が予め定められたピッチでストライプ状に配列した形状に形成された構成のものである。
【００２４】
なお、図１では、前記細長レンズ面５を大きく誇張して示しているが、前記細長レンズ面５の幅Ｗは０．２５ｍｍであり、これらの細長レンズ面５が、その幅と同じピッチで隙間無く連続させて形成されている。
【００２５】
この実施例で用いた偏光分離層１は、前記等方性層２が、光学的に等方性の透明樹脂からなる透明板の前記屈折率異方性層３と接する面に複数の細長凸レンズ部が互いに平行に形成されたレンズシートからなり、前記屈折率異方性層３が、液晶分子がその分子長軸を前記細長凸レンズ部の長さ方向に対して実質的に平行な方向に揃えて配列した液晶ポリマー層からなっている。
【００２６】
前記レンズシートは、例えば透明樹脂の射出成形により形成されたものであり、このレンズシートの他方の面は平坦面に形成されている。なお、このレンズシートの厚さ（他方の平坦面から各細長凸レンズ部の境界の谷部までの高さ）Ｈは、１ｍｍである。
【００２７】
また、前記液晶ポリマー層は、前記レンズシートのレンズ形成面を前記細長凸レンズ部の長さ方向と平行な方向にラビングした後、このレンズ形成面上に、例えば屈折率異方性をもった光硬化性液晶を表面が平坦面になるように塗布し、その表面に、例えばガラス基板面にポリイミド薄膜を形成してその膜面を一方向にラビングした配向処理板を、そのラビング方向を前記レンズシートのレンズ形成面のラビング方向と平行にして重ね、その状態で、加熱により前記液晶を液化させた後に徐冷することにより、前記液晶の分子をその分子長軸が前記ラビング方向（レンズシートの細長凸レンズ部の長さ方向と平行な方向）に一様に揃うように配列させ、その後に、紫外線の照射により前記光硬化性液晶を硬化させ、その硬化後に前記配向処理板を取り去る方法で形成されたものであり、前記分子長軸に平行な方向、つまり前記レンズシートの細長凸レンズ部の長さ方向と平行な方向に遅相軸３ａをもち、それと直交する方向に進相軸３ｂをもっている。
【００２８】
この液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層３は、前記進相軸３ｂに平行な直線偏光に対する屈折率が前記プリズムシートからなる等方性層２の屈折率よりも小さく、前記遅相軸３ａに平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性を有している。
【００２９】
なお、前記プリズムシートからなる等方性層２の屈折率は１．６６３であり、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光に対する屈折率は１．５１１、遅相軸３ａに平行な直線偏光に対する屈折率は、前記等方性層２の屈折率と同じ１．６６３である。
【００３０】
そして、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層３の外面は、前記偏光分離層１の入射面を形成し、前記レンズシートからなる等方性層２の外面は、前記偏光分離層１の出射面を形成している。
【００３１】
一方、前記偏光分離層１の出射面（等方性層２の外面）側に配置された部分的位相差層６は、細長形状をなし、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複数のλ／２位相差部７と、前記λ／２位相差部７と平行な細長形状をなし、透過光に位相差を与えない複数の非位相差部８とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部７及び非位相差部８のピッチがそれぞれ、上述した偏光分離層１の複数の細長レンズ面５のピッチと同じに設定されたものであり、前記複数のλ／２位相差部７は、その長さ方向に対して実質的に４５度ずれた方向に遅相軸（図示せず）をもっている。
【００３２】
なお、図１及び図２では、前記λ／２位相差部７と非位相差部８とを区別しやすくするために、λ／２位相差部７に点模様を付している。
【００３３】
さらに、図１では、前記λ／２位相差部７と非位相差部８を大きく誇張して示しているが、前記λ／２位相差部７の幅Ｄ１は０．１ｍｍ、前記非位相差部８の幅Ｄ２は、前記λ／２位相差部７の幅Ｄ１の１．５倍（０．１５ｍｍ）であり、前記複数のλ／２位相差部７のピッチと前記複数の非位相差部８のピッチはそれぞれ、前記偏光分離層１の複数の細長レンズ面５のピッチ（０．２５ｍｍ）と実質的に等しく設定されている。
【００３４】
また、この部分的位相差層６は、前記λ／２位相差部７が、その一方の面から入射した光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与えて他方の面から出射する機能を果たす範囲内で、できるだけ薄く形成されている。
【００３５】
そして、前記部分的位相差層６は、その一方の面を前記偏光分離層１の出射面に密接させて、前記λ／２位相差部７及び非位相差部８の長さ方向を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記λ／２位相差部７と非位相差部８のいずれか一方、例えば非位相差部８の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させ、他方のλ／２位相差部７を前記偏光分離層１の隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部に対向させて配置されている。
【００３６】
なお、上述したように、前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅Ｗは０．２５ｍｍであり、また前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７の幅Ｄ１は０．１ｍｍ、非位相差部８の幅Ｄ２は０．１５ｍｍであるため、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７は、前記偏光分離層１の隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部にそれぞれ０．０５ｍｍの幅で対向し、前記部分的位相差層６の全体の面積に対して４０％の面積に形成されている。
【００３７】
前記部分的位相差層６の複数のλ／２位相差部７は、例えば、λ／２の屈折率異方性をもった高分子シートを前記λ／２位相差部７の幅に切断した帯状片を、前記偏光分離層１の出射面、つまり前記プリズムシートからなる等方性層２の外面に、前記等方性層２の屈折率に近い屈折率をもった粘着剤により貼り付けることにより形成され、複数の非位相差部８は、前記偏光分離層１の出射面に貼り付けられた複数の高分子シートの間にそれぞれ、前記等方性層２の屈折率に近い屈折率をもった透明樹脂を前記高分子シートの外面と面一になるように充填して形成され、或いは均一に形成された等方性の樹脂膜に、前記λ／２位相差部７の幅に応じて紫外線等を照射し、この紫外線照射部分を変性させることにより形成されている。
【００３８】
また、前記部分的位相差層６の他方の面側（偏光分離層１に対向する面とは反対側）に配置された偏光板９は、互いに直交する２つの方向に吸収軸（図示せず）と透過軸９ａを有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記吸収軸に平行な偏光成分を吸収し、前記透過軸９ａに平行な偏光成分を透過させる吸収偏光板であり、この吸収偏光板９は、その透過軸９ａを、前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７を透過して偏光面を９０度回転された直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして、前記部分的位相差層６の非位相差部８と前記吸収偏光板９との両方の屈折率に近い屈折率をもった粘着剤により前記部分的位相差層６に貼り付けられている。
【００３９】
この偏光素子は、前記偏光分離層１の入射面から入射した光を、一方の方向に平行な偏光成分の直線偏光にして前記部分的位相差層６から出射し、さらにその直線偏光を、前記吸収偏光板９により偏光度の高い直線偏光にして出射する。
【００４０】
すなわち、この偏光素子の偏光分離層１は、その入射面から図２に矢線で示したように入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ａを、前記偏光分離層１の等方性層２と屈折率異方性層３との界面４の複数の細長レンズ面５によりその光束の幅を小さくする方向に屈折させて出射面から出射し、前記屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ｂを、前記界面４の複数の細長レンズ面５を屈折させずに透過させて前記出射面から出射する。
【００４１】
この実施例では上述したように、前記偏光分離層１を、等方性層２が、屈折率異方性層３と接する面に複数の細長凸レンズ部が互いに平行に形成されたレンズシートからなり、前記屈折率異方性層３が、液晶分子がその分子長軸を前記細長凸レンズ部の長さ方向に対して実質的に平行な方向に揃えて配列し、前記分子長軸に平行な方向に遅相軸３ａを有し、それと直交する方向に進相軸３ｂを有するとともに、前記進相軸３ｂに平行な偏光成分の直線偏光ａに対する屈折率が前記等方性層２の屈折率よりも小さく、前記遅相軸３ａに平行な偏光成分ｂに対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と実質的に等しい液晶ポリマー層からなっており、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層３の外面が入射面を形成し、前記レンズシートからなる等方性層２の外面が出射面を形成する構成としているため、前記偏光分離層１の入射面（屈折率異方性層３の外面）から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ａを、前記偏光分離層１の等方性層２と屈折率異方性層３との界面４の複数の細長レンズ面５によりその光束の幅を小さくする方向に屈折させて前記偏光分離層１の出射面（等方性層２の外面）から出射し、前記屈折率異方性層３の遅相軸３ａに平行な直線偏光成分ｂを、前記界面４の複数の細長レンズ面５を屈折させずに透過させて前記偏光分離層１の出射面から出射することができる。
【００４２】
前記細長レンズ面５により光束幅を小さくする方向に屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射した一方の直線偏光成分（屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な偏光成分）ａは、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７と非位相差部８のうち、幅方向の中心部が前記細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向している非位相差部８に入射し、前記細長レンズ面５を屈折せずに透過して前記偏光分離層１の出射面から出射した他方の直線偏光成分（屈折率異方性層３の遅相軸３ａに平行な偏光成分）ｂは、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７及び非位相差部８に入射する。
【００４３】
そして、これらの光のうち、前記部分的位相差層６の非位相差部８に入射した光は、前記非位相差部８を偏光状態を変えること無く透過して前記部分的位相差層６の他方の面から出射し、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７に入射した光は、前記λ／２位相差部７により偏光面を９０度回転されて前記部分的位相差層６の他方の面から出射する。
【００４４】
この実施例では、前記部分的位相差層６を、そのλ／２位相差部７及び非位相差部８の長さ方向を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記非位相差部８の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させ、前記λ／２位相差部７を前記偏光分離層１の隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部に対向させて配置しているため、前記偏光分離層１の細長レンズ面５により光束幅を小さくする方向に屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射した光、つまり前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ａを前記非位相差部８に入射させ、この非位相差部８を偏光状態を変化させること無く透過させて前記部分的位相差層６の他方の面から出射するとともに、前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過して前記偏光分離層１の出射面から出射した光、つまり前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の遅相軸３ａに平行な直線偏光成分ｂを前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７及び非位相差部８に入射させ、そのうちの前記λ／２位相差部７に入射した光の偏光面を９０度回転させ、その光を、前記非位相差部８を透過した直線偏光成分ａと同じ偏光成分の直線偏光として前記部分的位相差層６の他方の面から出射することができる。
【００４５】
そのため、この偏光素子によれば、前記偏光分離層１の入射面から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分、つまり前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ａのほとんどをその偏光状態のまま前記部分的位相差層６から出射するとともに、他方の偏光成分、つまり前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の遅相軸３ａに平行な直線偏光成分ｂのうち、前記偏光分離層１のλ／２位相差部７により偏光面を９０度回転された光を、前記一方の偏光成分（偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分）ａとして前記部分的位相差層６から出射することができ、したがって、入射光を効率良く同じ偏光成分ａの直線偏光として取り出すことができる。
【００４６】
この偏光素子において、前記偏光分離層１の等方性層２と屈折率異方性層３との界面４の複数の細長レンズ面５はそれぞれ、その細長レンズ面５で屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射する光、つまり前記屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な偏光成分ａを、前記部分的位相差層６の前記細長レンズ面５に対応するλ／２位相差部７内に集光させる曲率を有しているのが好ましく、前記細長レンズ面５の曲率をこのように設定することにより、前記偏光分離層１の複数の細長レンズ面５で屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射した前記一方の偏光成分ａの直線偏光のほとんどを前記部分的位相差層６の複数の非位相差部８にそれぞれ入射させ、その直線偏光をその偏光状態のまま前記部分的位相差層６の他方の面から出射することができる。
【００４７】
さらに、前記偏光分離層１の細長レンズ面５は、そのレンズ面５から前記部分的位相差層６の前記レンズ面５に対応する非位相差部８までの距離（より好ましくは前記非位相差部８の厚さ方向の中心部までの距離）と実質的に等しい焦点距離を有しているのが望ましく、このようにすることにより、前記偏光分離層１の細長レンズ面５で屈折されて前記偏光分離層１の出射面から出射した前記一方の偏光成分ａの全てを前記部分的位相差層６の非位相差部８に入射させることができる。
【００４８】
上述したように、前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅Ｗが０．２５ｍｍであり、前記偏光分離層１の等方性層２である前記レンズシートの厚さＨ、つまり、前記細長凸レンズ部の境界の谷部から前記部分的位相差層６までの距離が１ｍｍである場合、前記細長レンズ面５は、その境界面に接する接線の最大傾斜角θが６０度の円柱面状に形成すればよく、このようにすることにより、前記偏光分離層１の入射面の法線に対して前記細長レンズ面５の長さ方向に±５度の範囲内入射角で入射して前記細長レンズ面５により屈折された一方の偏光成分ａの全てを、前記非位相差部８に、その厚さ方向の中心部付近に集光させて入射させることができる。
【００４９】
なお、前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過して前記偏光分離層１の出射面から出射した光のうち、前記部分的位相差層６の非位相差部８に入射した光は、この非位相差部８を偏光状態を変化させること無く透過し、前記偏光分離層１の屈折率異方性層３の進相軸３ｂに平行な直線偏光成分ｂのまま前記部分的位相差層６から出射するため、前記部分的位相差層６から出射する前記一方の偏光成分ａの直線偏光は、その偏光成分ａに対して直交する他方の偏光成分ｂを含んだ光である。
【００５０】
ただし、前記部分的位相差層６から出射する前記他方の偏光成分ｂの光は、前記偏光分離層１の入射面から入射し、前記偏光分離層の複数の細長レンズ面５を屈折すること無く透過して前記偏光分離層１の出射面から出射した前記偏光成分ｂのうち、前記部分的位相差層６の非位相差部８に入射してこの非位相差部８を透過した光だけであり、前記偏光分離層１の出射面から出射した前記偏光成分ｂのうち、前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７に入射した光は、前記λ／２位相差部７により偏光面を９０度回転され、前記一方の偏光成分ａの直線偏光となって出射するため、前記部分的位相差層６から出射する光は、前記一方の偏光成分ａの比率が他方の偏光成分ｂに比べてはるかに高い光である。
【００５１】
すなわち、前記偏光分離層１の入射面から入射した光が非偏光の光である場合、単純計算で、入射光の５０％の一方の直線偏光成分ａが、細長レンズ面５により光束幅を小さくする方向に屈折されて部分的位相差層６の非位相差部８に入射し、他の５０％の他方の直線偏光成分ｂが、前記細長レンズ面５を屈折すること無く透過して前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７と非位相差部８に入射する。
【００５２】
この実施例では、上述したように、前記部分的位相差層６の非位相差部８の幅Ｄ２をλ／２位相差部７の幅Ｄ１の１．５倍とし、前記非位相差部８の幅方向の中心部を前記細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させ、前記λ／２位相差部７を隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部にそれぞれ同じ幅で対向させているため、前記５０％の他方の直線偏光成分ｂは、前記λ／２位相差部７と非位相差部８に、１：１．５の比率、つまり前記偏光分離層１の入射面からの入射光に対して２０％：３０％の比率で入射する。
【００５３】
そして、前記偏光分離層の細長レンズ面５により光束幅を小さくする方向に屈折されて部分的位相差層６の非位相差部８に入射した５０％の一方の直線偏光成分ａと、前記細長レンズ面５を屈折すること無く透過して部分的位相差層６の非位相差部８に入射した３０％の他方の直線偏光成分ｂは、その偏光状態のまま出射し、前記細長レンズ面５を屈折すること無く透過して前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７に入射した２０％の他方の直線偏光成分ｂは、その偏光面を９０度回転されて前記一方の直線偏光成分ａとなって出射するため、前記部分的位相差層６から出射する光は、一方の直線偏光成分ａと他方の直線偏光成分ｂとの比が７０％：３０％の直線偏光である。
【００５４】
前記部分的位相差層６から出射した光は、この部分的位相差層６の他方の面側に、透過軸９ａを前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７を透過して偏光面を９０度回転された直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして配置された吸収偏光板９に入射し、その光のうち、前記他方の偏光成分ｂがこの吸収偏光板９により吸収され、前記一方の偏光成分ａが、この吸収偏光板９を透過して出射する。
【００５５】
そのため、この偏光素子によれば、前記偏光分離層１の入射面から入射した光を、一方の方向に平行な偏光成分ａの直線偏光にして前記部分的位相差層６から出射するとともに、さらにその光を、前記吸収偏光板９により偏光度の高い直線偏光として出射することができる。
【００５６】
また、この偏光素子は、前記部分的位相差層６の複数のλ／２位相差部７が、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複屈折性を有しており、これらのλ／２位相差部７の間の非位相差部８が、透過光に位相差を与えない複屈折性を有しているため、特許文献１（特開平１−３０２２２１号公報）に記載された偏光素子のように、液晶セルの１つおきの偏光制御領域の電極間に電界を印加してその光制御領域の液晶分子を略垂直に立ち上がり配向させる必要は無い。
【００５７】
したがって、この偏光素子によれば、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分ａの直線偏光として取り出すことができる。
【００５８】
しかも、この偏光素子は、前記部分的位相差層６が、細長形状の複数のλ／２位相差部７と非位相差部８とが交互に形成された単純な構成であり、また前記偏光分離層１も、等方性層２と屈折率異方性層３の２つの層の界面４が複数の細長レンズ面５をストライプ状に配列した形状に形成された単純な構成であるため、構造が簡単で、容易に製造することができる。
【００５９】
このように、前記偏光素子は、等方性層２と、互いに直交する２つの方向に遅相軸３ａと進相軸３ｂを有し、且つ前記遅相軸３ａと進相軸３ｂのいずれか一方、例えば進相軸３ｂに平行な偏光成分ａに対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と異なり、他方の遅相軸３ａに平行な偏光成分ｂに対する屈折率が前記等方性層２の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層３との積層体からなり、前記等方性層２と屈折率異方性層３のいずれか一方、例えば屈折率異方性層３の外面が光の入射面を形成し、他方の等方性層２の外面が前記入射面から入射した光の出射面を形成するとともに、前記等方性層２と屈折率異方性層３との界面４が、前記入射面から入射して前記界面４に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層３の前記一方の軸（進相軸）３ｂに平行な偏光成分ａをその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、前記屈折率異方性層３の他方の軸（遅相軸）３ａに平行な偏光成分ｂを屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面５をストライプ状に配列した形状に形成された偏光分離層１の前記出射面側に、細長形状の複数のλ／２位相差部７と非位相差部８とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部７のピッチと前記複数の非位相差部８のピッチがそれぞれ前記偏光分離層１の複数の細長レンズ面５のピッチと実質的に等しく設定された部分的位相差層６を配置したものであるため、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができ、しかも構造が簡単で容易に製造することができる。
【００６０】
さらに、前記偏光素子は、前記部分的位相差層６の偏光分離層１に対向する面とは反対側に、吸収偏光板９を、その透過軸９ａを前記偏光分離層１の細長レンズ面５を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層６のλ／２位相差部７を透過した直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして配置しているため、前記部分的位相差層６から出射した直線偏光を、前記吸収偏光板９により偏光度の高い直線偏光として出射することができる。
【００６１】
なお、上記実施例では、前記偏光分離層１の屈折率異方性層３を、遅相軸を含む面内の直線偏光に対する屈折率が進相軸を含む面内の直線偏光に対する屈折率より大きい屈折率異方性をもつ光硬化型の液晶を用い、その分子長軸をレンズシートからなる等方性層２の細長凸レンズ部の長さ方向に対して実質的に直交する方向に揃えて配列させた液晶ポリマー層により形成しているが、この屈折率異方性層３は、遅相軸方向の直線偏光に対する屈折率が進相軸方向の直線偏光に対する屈折率より小さい光硬化型の液晶を用い、その分子長軸を前記等方性層２の細長凸レンズ部の幅方向と実質的に直行する方向（細長凸レンズ部の長さ方向と実質的に直行する方向）に揃えて配列させた液晶ポリマー層により形成しても良い。その場合は、前記界面４の複数の細長レンズ面５をそれぞれ、前記等方性層２に向かって凸となるレンズ面に形成する。
【００６２】
さらに、上記実施例では、前記前記偏光分離層１の等方性層２と屈折率異方性層３のうち、屈折率異方性層３の外面を入射面とし、等方性層２の外面を出射面としているが、それと逆に、前記等方性層２の外面を入射面とし、前記屈折率異方性層３の外面を出射面として、その出射面側、つまり屈折率異方性層３の外面側に部分的位相差層６を配置してもよく、その場合は、前記界面４の複数の細長レンズ面５をそれぞれ、前記屈折率異方性層３の外面を入射面したときと逆方向に向かって凸となるレンズ面に形成すればよい。
【００６３】
また、上記実施例では、前記部分的位相差層６を、その非位相差部８の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させて配置しているが、前記部分的位相差層６は、そのλ／２位相差部７の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させ、非位相差部８を前記偏光分離層１の隣り合う２つの細長レンズ面５の両方の側縁部に対向させて配置してもよく、その場合は、前記部分的位相差層６から、前記屈折率異方性層３の細長レンズ面５を屈折せずに透過した偏光成分の強度が高い直線偏光を出射することができる。
【００６４】
なお、このように、前記部分的位相差層６を、λ／２位相差部７の幅方向の中心部を前記偏光分離層１の細長レンズ面５の幅方向の中心部に対向させて配置する場合は、上記実施例と逆に、前記λ／２位相差部７の幅を非位相差部８の幅よりも大きく（例えば非位相差部８の幅の１．５倍程度）にするのが好ましい。
【００６５】
さらに、上記実施例では、前記部分的位相差層６の偏光分離層１に対向する面とは反対側に、偏光度の高い直線偏光を出射するための偏光板として、吸収偏光板９を配置しているが、前記偏光板は、一方の方向に透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる偏光特性を有するものであれば、例えば、互いに直交する２つの方向に反射軸と透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記反射軸に平行な偏光成分を反射し、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる反射偏光板でもよい。ただし、この反射偏光板は吸収偏光板に比べて偏光度が低いため、より高い偏光度の高い直線偏光を出射するには、上記実施例のように吸収偏光板９を配置するのが好ましい。
【００６６】
また、この偏光素子において、出射する直線偏光の偏光度が低くても良い場合は、前記偏光板を省略してもよい。
【００６７】
【発明の効果】
この発明の偏光素子は、等方性層と、互いに直交する２つの方向に遅相軸と進相軸を有し、且つ前記遅相軸と進相軸の一方に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と異なり、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層との積層体からなり、前記等方性層と屈折率異方性層のいずれか一方の外面が光の入射面を形成し、他方の外面が前記入射面から入射した光の出射面を形成するとともに、前記等方性層と屈折率異方性層との界面が、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸のいずれか一方の軸に対して直交する方向に沿った細長形状をなし、前記入射面から入射して前記界面に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層の前記一方の軸に平行な偏光成分をその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、他方の軸に平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成された偏光分離層の前記出射面側に、細長形状をなし、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複数のλ／２位相差部と、前記λ／２位相差部と平行な細長形状をなし、透過光に位相差を与えない複数の非位相差部とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部のピッチと前記複数の非位相差部のピッチがそれぞれ前記偏光分離層の複数の細長レンズ面のピッチと実質的に等しく設定された部分的位相差層を、前記λ／２位相差部及び非位相差部の長さ方向を前記偏光分離層の細長レンズ面の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記λ／２位相差部と非位相差部のいずれかの幅方向の中心部を前記細長レンズ面の幅方向の中心部に対向させて配置したものであるため、電力を全く必要とせずに入射光を効率良く同じ偏光成分の直線偏光として取り出すことができ、しかも構造が簡単で容易に製造することができる。
【００６８】
この発明の偏光素子において、前記偏光分離層は、例えば、前記等方性層が、前記屈折率異方性層と接する面に複数の細長凸レンズ部が互いに平行に形成されたレンズシートからなり、前記屈折率異方性層が、液晶分子がその分子長軸を前記細長凸レンズ部の長さ方向と幅方向のいずれかに対して実質的に直交する方向に揃えて配列し、前記分子長軸に平行な方向に遅相軸を、それと直交する方向に進相軸を有するとともに、前記遅相軸と進相軸のうち、細長凸レンズ部の長さ方向と実質的に直交する一方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率よりも小さく、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい液晶ポリマー層からなっており、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層の外面が入射面を形成し、前記レンズシートからなる等方性層の外面が出射面を形成する構成のものが好ましく、このようにすることにより、前記偏光分離層の入射面から入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記偏光分離層の屈折率異方性層の遅相軸と進相軸の一方に平行な直線偏光成分を、前記偏光分離層の等方性層と屈折率異方性層との界面の複数の細長レンズ面によりその光束の幅を小さくする方向に屈折させて前記偏光分離層の出射面から出射し、他方の軸に平行な直線偏光成分を、前記界面の複数の細長レンズ面を屈折させずに透過させて前記偏光分離層の出射面から出射することができる。
【００６９】
また、前記偏光分離層の等方性層と屈折率異方性層との界面の複数の細長レンズ面はそれぞれ、そのレンズ面で屈折されて前記偏光分離層の出射面から出射する光（屈折率異方性層の一方の軸に平行な偏光成分）を、部分的位相差層の前記レンズ面に対応する非位相差部内に集光させる曲率を有しているのが好ましく、このようにすることにより、前記偏光分離層の細長レンズ面で屈折されて前記偏光分離層の出射面から出射した前記一方の偏光成分の全てを前記部分的位相差層のλ／２位相差部と非位相差部のいずれかに入射させ入射させ、その直線偏光をその偏光状態のまま前記部分的位相差層の他方の面から出射することができる。
【００７０】
さらに、この発明の偏光素子は、前記部分的位相差層の前記偏光分離層に対向する面とは反対側に、一方の方向に透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる偏光板が、その透過軸を、前記偏光分離層の細長レンズ面を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層のλ／２位相差部を透過した直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして配置した構成とするのが好ましく、このようにすることにより、前記部分的位相差層から出射した直線偏光を、前記吸収偏光板により偏光度の高い直線偏光として出射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す偏光素子の分解斜視図。
【図２】前記偏光素子の一部分のハッチングを省略した断面図。
【符号の説明】
１…偏光分離層、２…等方性層（レンズシート）、３…屈折率異方性層（液晶ポリマー層）、３ａ…遅相軸、３ｂ…進相軸、４…界面、５…細長レンズ面、６…部分的位相差層、７…λ／２位相差部、８…非位相差部、９…偏光板、９ａ…透過軸。
Claims (4)
- 光学的に等方性の等方性層と、互いに直交する２つの方向に遅相軸と進相軸を有し、且つ前記遅相軸と進相軸の一方に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と異なり、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい屈折率異方性層との積層体からなり、前記等方性層と屈折率異方性層のいずれか一方の外面が光の入射面を形成し、他方の外面が前記入射面から入射した光の出射面を形成するとともに、前記等方性層と屈折率異方性層との界面が、前記屈折率異方性層の遅相軸と進相軸のいずれか一方の軸に対して直交する方向に沿った細長形状をなし、前記入射面から入射して前記界面に入射した光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記屈折率異方性層の前記一方の軸に平行な偏光成分をその光束の幅を小さくする方向に屈折させて透過させ、前記屈折率異方性層の他方の軸に平行な偏光成分を屈折させずに透過させる複数の細長レンズ面をストライプ状に配列した形状に形成された偏光分離層と、
細長形状をなし、透過光の常光と異常光との間に１／２波長の位相差を与える複数のλ／２位相差部と、前記λ／２位相差部と平行な細長形状をなし、透過光に位相差を与えない複数の非位相差部とが交互に形成され、且つ前記複数のλ／２位相差部のピッチと前記複数の非位相差部のピッチがそれぞれ前記偏光分離層の複数の細長レンズ面のピッチと実質的に等しく設定された部分的位相差層とを備え、
前記偏光分離層の出射面側に前記部分的位相差層が、前記λ／２位相差部及び非位相差部の長さ方向を前記偏光分離層の細長レンズ面の長さ方向と実質的に平行にし、且つ前記λ／２位相差部と非位相差部のいずれかの幅方向の中心部を前記細長レンズ面の幅方向の中心部に対向させて配置されていることを特徴とする偏光素子。 - 偏光分離層は、等方性層が、屈折率異方性層と接する面に複数の細長凸レンズ部が互いに平行に形成されたレンズシートからなり、前記屈折率異方性層が、液晶分子がその分子長軸を前記細長凸レンズ部の長さ方向と幅方向のいずれかに対して実質的に直交する方向に揃えて配列し、前記分子長軸に平行な方向に遅相軸を、それと直交する方向に進相軸を有するとともに、前記遅相軸と進相軸のうち、細長凸レンズ部の長さ方向と実質的に直交する一方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率よりも小さく、他方の軸に平行な直線偏光に対する屈折率が前記等方性層の屈折率と実質的に等しい液晶ポリマー層からなっており、前記液晶ポリマー層からなる屈折率異方性層の外面が入射面を形成し、前記レンズシートからなる等方性層の外面が出射面を形成していることを特徴とする請求項１に記載の偏光素子。
- 偏光分離層の等方性層と屈折率異方性層との界面の複数の細長レンズ面はそれぞれ、そのレンズ面で屈折されて前記偏光分離層の出射面から出射する光を、部分的位相差層の前記レンズ面に対応する非位相差部内に集光させる曲率を有していることを特徴とする請求項１に記載の偏光素子。
- 部分的位相差層の偏光分離層に対向する面とは反対側に、一方の方向に透過軸を有し、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、前記透過軸に平行な偏光成分を透過させる偏光板が、その透過軸を、前記偏光分離層の細長レンズ面を屈折せずに透過し、さらに前記部分的位相差層のλ／２位相差部を透過した直線偏光成分の振動面と実質的に平行にして配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偏光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002370371A JP2004198958A (ja) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | 偏光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002370371A JP2004198958A (ja) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | 偏光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004198958A true JP2004198958A (ja) | 2004-07-15 |
Family
ID=32766309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002370371A Abandoned JP2004198958A (ja) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | 偏光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004198958A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007047205A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 光学シート、電界制御型パネル、照明装置、液晶表示装置、および光学シートの製造方法 |
| JP2008122991A (ja) * | 2005-09-15 | 2008-05-29 | Sony Corp | 光透過フィルム、光透過フィルムの製造方法及び液晶表示装置 |
| US7712908B2 (en) | 2005-09-15 | 2010-05-11 | Sony Corporation | Light-transmitting film, method of forming light-transmitting film, and liquid crystal display |
| US8237886B2 (en) | 2007-10-31 | 2012-08-07 | Sony Corporation | Optical sheet, method of manufacturing the same, and display apparatus |
| US20160091727A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-31 | Lg Display Co., Ltd. | Polarizing control film and stereoscopic display device using the same |
-
2002
- 2002-12-20 JP JP2002370371A patent/JP2004198958A/ja not_active Abandoned
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007047205A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 光学シート、電界制御型パネル、照明装置、液晶表示装置、および光学シートの製造方法 |
| JP2008122991A (ja) * | 2005-09-15 | 2008-05-29 | Sony Corp | 光透過フィルム、光透過フィルムの製造方法及び液晶表示装置 |
| US7712908B2 (en) | 2005-09-15 | 2010-05-11 | Sony Corporation | Light-transmitting film, method of forming light-transmitting film, and liquid crystal display |
| US7918571B2 (en) | 2005-09-15 | 2011-04-05 | Sony Corporation | Light-transmitting film, method of forming light-transmitting film, and liquid crystal display |
| US8237886B2 (en) | 2007-10-31 | 2012-08-07 | Sony Corporation | Optical sheet, method of manufacturing the same, and display apparatus |
| US20160091727A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-31 | Lg Display Co., Ltd. | Polarizing control film and stereoscopic display device using the same |
| US9645406B2 (en) * | 2014-09-30 | 2017-05-09 | Lg Display Co., Ltd. | Polarizing control film and stereoscopic display device using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100738104B1 (ko) | 편광 도광판 및 그 제조 방법 및 상기 편광 도광판을이용한 평판표시장치용 조명장치 | |
| JP3978557B2 (ja) | 偏光成分を増加させる導光体装置および液晶表示装置 | |
| US7027671B2 (en) | Polarized-light-emitting waveguide, illumination arrangement and display device comprising such | |
| JP4821614B2 (ja) | 偏光板、その製造方法およびそれを用いた液晶表示装置 | |
| JP3129444B2 (ja) | 導光体、面状光源装置及び液晶表示装置 | |
| JP4604823B2 (ja) | 面状照明装置及び液晶表示装置 | |
| KR20210042929A (ko) | 마이크로렌즈 어레이를 포함하는 광학 요소 | |
| JP2007305589A (ja) | 照明装置及びこれを採用したディスプレイ装置 | |
| KR100350596B1 (ko) | 편광 소자 및 이를 구비한 액정 표시 장치 | |
| KR20070105766A (ko) | 고효율의 편광도광판 유닛, 이를 채용한 백라이트 유닛 및디스플레이 장치 | |
| KR20060041782A (ko) | 도광판 본체, 도광판, 백라이트, 및 액정표시장치 | |
| JPH11153796A (ja) | 偏光成分を増加させる導光体ユニットおよび液晶表示装置 | |
| JP4784110B2 (ja) | 照明装置及び液晶表示装置 | |
| US20230022744A1 (en) | Optical element, image display unit, and head-mounted display | |
| WO2010010694A1 (ja) | 液晶表示装置 | |
| KR20080109681A (ko) | 터닝 필름, 디스플레이 장치, 및 공정 | |
| JP2004198958A (ja) | 偏光素子 | |
| JP2006349972A (ja) | 偏光分離シート及びそれを用いた発光ユニット | |
| KR100790875B1 (ko) | 평판표시장치용 조명장치 및 양면 평판표시장치용 조명장치 | |
| JP2015111300A (ja) | 保護フィルム、偏光板、液晶表示パネルおよび表示装置 | |
| WO2019019888A1 (en) | POLARIZING BACKLIGHT UNIT, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME | |
| JP6710957B2 (ja) | 映像源ユニット、及び表示装置 | |
| JP4168767B2 (ja) | 液晶素子および光減衰器 | |
| US11726363B2 (en) | Liquid crystal element | |
| US11988880B2 (en) | Optical coupling system and optical communication device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050701 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080801 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081007 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20081208 |