JP2006220879A - 偏光素子、発光装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 安価に製造可能であり、装置の薄型化および光の高利用効率化を両立させることが可能な偏光素子および発光装置を提供する。
【解決手段】 面光源２から偏光素子３への入射光に対する入射制御手段３２を設ける。入射制御手段３２は、入射光を光選択透過層３１の面内に対して特定の角度で入射させる。光選択透過層３１は、この入射光のうち、Ｐ偏光成分を選択的に透過する共に、Ｓ偏光成分を反射する。入射光の入射角を考慮した構成とする必要がなくなり、偏光素子３および発光装置１の薄型化が可能となる。よって、効率よくＰ偏光成分を透過させることができ、光の高利用効率化が可能となる。また、偏光素子３を透過したＰ偏光成分に対する出射制御手段３３を設けることで、所望の方向へ光を出射することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特定の偏光成分のみを選択的に透過するための偏光素子、ならびにこの偏光素子を有する発光装置および液晶表示装置に関する。

通常の光は、完全な偏光状態でも完全な無偏光状態でもなく、両者の状態が混在している。その中から特定の偏光状態を得るために、様々な形態の偏光子が研究されている。これらの偏光子としては、例えば、結晶の複屈折を利用する複屈折型偏光子や、高分子の光２色性を利用する２色性偏光子、Ｓ偏光成分の反射光を利用する反射型偏光子などが挙げられる。そして、これらの偏光子を用いた偏光素子として、例えば、特定の角度で入射する入射光のＰ偏光成分を選択的に透過させると共にＳ偏光成分を透過方向とは異なる方向に反射する偏光子を、２つのガラス基板で挟むようにして構成した偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ；Polarized Beam Splitter）が知られている。

このＰＢＳに関する文献は、これまで数多く知られている。例えば、非特許文献１では、高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に積層してなる薄膜積層型の偏光子について、入射光の基準波長５５０ｎｍをλ₀、λ₀／４の厚さを持つ低屈折率層をＬ、λ₀／４の厚さを持つ高屈折率層をＨとし、以下の式（１）または式（２）などで表される設計指針を開示している。ここで、ｍは任意の整数であるが、通常４よりも大きい値に設定される。

（ＨＬ）^m …（１）
（０．５ＨＬ０．５Ｈ）^m …（２）

しかしながら、このような構成を用いたＰＢＳでは、所望の特性を満たすためには、多層膜として約３０層以上の膜を形成する必要があり、総膜厚が厚く（約４μｍ以上）なってしまうという問題がある。

そこで、例えば特許文献１において、高屈折率層Ｈおよび低屈折率層Ｌによる繰り返し構造（ＬＨＬ）^mを有する偏光子を用いたＰＢＳが提案されている。このような構成とすることで、少ない積層数によるＰＢＳ形成を実現する可能性がある。

また、特許文献２において、高屈折率層Ｈおよび低屈折率層Ｌによる繰り返し構造（Ｈ２Ｌ）^m、（Ｈ２Ｌ）^mＨ、または２Ｌ（Ｈ２Ｌ）^mのいずれかを有する偏光子を用いたＰＢＳが提案されている。このような構成とすることで、少ない積層数によるＰＢＳ形成の実現と共に、入射光の入射角を４５°近傍とすることで、従来のＰＢＳとの互換性を実現する可能性がある。

さらに、特許文献３において、階段状の微小の凹凸を有する第１，第２の光学ブロックを光学ガラスなどにより形成し、偏光子としての蒸着膜をこれら第１，第２の光学ブロックにより挟み込んだ構成のＰＢＳが提案されている。このような構成とすることで、入射光の入射角を４５°近傍として従来のＰＢＳとの互換性を実現すると共に、ＰＢＳ全体の小型化および軽量化を実現する可能性がある。

なお、特許文献４には、直角二等辺プリズムの頂角側に偏光子としての反射偏光膜を設け、これを同形状のプリズムで挟み込んだ構成のＰＢＳが開示されている。

吉本護著，「光・薄膜技術マニュアル」，増補改訂版，株式会社オプトロニクス社，１９９２年，ｐ．３０２−３０９ 特開２００３−２９０３１号公報 特開２００３−１７２８２４号公報 特開平５−１８１０１４号公報 特開２００４−７８２３４号公報

上記特許文献１および特許文献２の技術では、少ない積層数による形成を実現することで、ＰＢＳを簡易かつ安価に製造することが可能となる。しかしながら、偏光子を挟み込むガラス基板の形状、および光の入射角を考慮してＰＢＳを構成する必要があることに起因して、例えばこのＰＢＳを液晶表示装置に適用する際に装置の薄型化に対応することが困難であり、改善の余地があった。

また、上記特許文献３の技術では、ＰＢＳの簡易かつ安価製造に加え、第１，第２の光学ブロックを階段状の微小の凹凸を有する形状とすることで、ＰＢＳ自体を小型化することが可能となる。しかしながら、やはり光の入射角を考慮してＰＢＳを配置する必要があるため、例えば液晶表示装置に適用する際には、このＰＢＳを光源に対して４５°をなすように設置することとなり、奥行き寸法が必要となることから、装置の薄型化に対応することは困難であり、依然として改善の余地があった。

一方、上記特許文献４の技術では、ＰＢＳ自体の小型化に加え、例えば液晶表示装置に適用する際に装置の薄型化に対応することも可能となる。しかしながら、プリズムがなす角度を精度良く形成しないと、入射光を反射回帰できず、光の利用効率が低下してしまうという問題があった。また、このＰＢＳはプリズムの形状が複雑なので、偏光子の塗布形成は困難であり、偏光子はスパッタや蒸着等のドライ工程で形成する必要がある。しかしながら、このようなドライ工程により高屈折率層および低屈折率層からなる多層膜を形成すると、製造コストが増加してしまうという問題があった。

このように、従来の技術では、装置の薄型化および光の高利用効率化を両立させることが可能なＰＢＳを安価に製造するのは困難であり、改善の余地があった。

なお、これらの従来の技術では、ＰＢＳからの光の出射方向は基本的に入射角で規定された方向と同じであり、ある特定の方向にしか出射できないので、例えば液晶表示装置に適用する際に液晶の高視野角化には対応できず、この点においても改善の余地があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、安価に製造可能であり、装置の薄型化および光の高利用効率化を両立させることが可能な偏光素子および発光装置、ならびにこれらを用いた液晶表示装置を提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、所望の方向へ光を出射することが可能な偏光素子および発光装置、ならびにこれらを用いた液晶表示装置を提供することにある。

本発明の偏光素子は、以下の構成要件（Ａ）〜（Ｃ）を備えたものである。
（Ａ）高屈折率層および高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層を交互に積層して構成され、第１偏光と第２偏光とを含む入射光のうち第１偏光を選択的に透過すると共に第２偏光を前記第１偏光の透過方向とは異なる方向に反射する光選択透過層
（Ｂ）外部から入射した上記入射光を、光選択透過層の面内に対して特定の角度で入射させる入射制御手段
（Ｃ）光選択透過層を透過した第１偏光を所望の方向へ出射する出射制御手段
この場合において、上記特定の角度が、光選択透過層の各界面に対するブリュースター角の近傍であるようにするのが好ましい。

ここで、「第１偏光」がＰ偏光成分である場合には、「第２偏光」とはＳ偏光成分を意味し、逆に「第１偏光」がＳ偏光成分である場合には、「第２偏光」とはＰ偏光成分を意味する。

本発明の発光装置は、上記偏光素子と、入射光を発する光源とを備えたものである。

本発明の液晶表示装置は、上記偏光素子と、入射光を発する光源と、出射制御手段から出射した第１偏光を映像信号に基づいて変調する液晶パネルとを備えたものである。

本発明の偏光素子、発光装置および液晶表示装置では、光選択透過層において、この面内に対して特定の角度で入射された入射光のうち、第１偏光が選択的に透過されると共に、第２偏光が、第１偏光の透過方向とは異なる方向に反射される。また、光選択透過層を透過した第１偏光は、所望の方向へ出射される。この特定の角度が、光選択透過層の各界面に対するブリュースター角の近傍に設定されている場合には、第１偏光がよりよく透過される。

本発明の偏光素子および発光装置によれば、入射光を光選択透過層の面内に対して特定の角度で入射させるようにしたので、入射光の入射角を考慮した構成とする必要がなくなり、装置の薄型化が可能となる。また、入射光の入射角を制御することができるので、効率よく光を透過させることができ、光の高利用効率化が可能となる。また、出射制御手段を設けるようにしたので、所望の方向へ光を出射することが可能となる。さらに、複雑な形状および構成とする必要がないので、簡易かつ安価に製造することができる。特に、特定の角度が光選択透過層の各界面に対するブリュースター角の近傍に設定されている場合には、光の利用効率をより高めることができる。

本発明の液晶表示装置によれば、上記のような偏光素子および発光装置を用いて構成するようにしたので、光の高利用効率化により、装置の高輝度化が可能となる。また、所望の方向へ光を出射することができるので、液晶の高視野角化に対応することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の断面構造を表すものである。この発光装置１は、面光源２と、偏光素子３とを備えている。

面光源２は、偏光素子３の下部に配置された、いわゆる直下型の光源であり、偏光素子３に対して面発光するものである。この面光源２は、複数の点光源（もしくは線光源。以下同様。）２１と、拡散層２２とから構成され、複数の点光源２１から出射した光を拡散層２２が拡散し、光が法線方向にむらなく出射されるようになされている。点光源２１は、例えば冷陰極管（ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp）或いは発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）により構成される。拡散層２２は、互いに屈折率が異なる複数の材料からなる構造体、およびその表面に光学的な凹凸を有する構造体のうちの少なくとも１つにより構成される。ここで、互いに屈折率が異なる複数の材料としては、具体的には、例えば酸化チタンや硫酸バリウム、炭酸カルシウム、二酸化シリコン、アルミナなどの無機粒子、またはアクリル粒子、ゴム系粒子などの有機フィラー、または低分子化合物が屈折率の異なる各種高分子材料中に混合されたもの、屈折率の異なる各種高分子材料同士が混合されたものなどが挙げられる。また、その表面に光学的な凹凸を有する構造体の材料としては、具体的には、例えば少なくとも１種以上の各種高分子材料、上記した無機・有機粒子を含んだ各種高分子材料、または互いに屈折率が異なる樹脂材料の混合物などが挙げられる。

偏光素子３は、面光源２からの入射光（例えば、図１中のＳＰ１）のうち、第１偏光をＰ偏光成分（図１中のＰ１）とした場合に、Ｐ偏光成分を選択的に透過すると共に、第２偏光となるＳ偏光成分（図１中のＳ１）を反射することで、入射光をＳ偏光成分とＰ偏光成分とを分離するものである。偏光素子３は、このような偏光分離に寄与する光選択透過層３１と、その両端に配置された入射制御手段３２および出射制御手段３３とから構成される。なお、この偏光素子３を、逆にＳ偏光成分を選択的に透過すると共に、Ｐ偏光成分を反射するように構成することも可能である。

光選択透過層３１は、Ｐ偏光成分を選択的に透過する共にＳ偏光成分を反射する光選択透過特性を有し、上記のような偏光分離に寄与する部分である。この光選択透過層３１は、例えば図２に示したように、基板３１１上に高屈折率層３１２Ｈ１〜Ｈ４と低屈折率層３１２Ｌ１〜Ｌ３とを交互に積層した多層膜構造となっており、各層の屈折率および厚みならびに全体の層数は、所望の光選択透過特性を示すように設定されている。

基板３１１は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩素化樹脂、ポリビニルアルコール、フッ素化樹脂、セルロースアセテート、ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリパラキシレン、シリコン系樹脂、またはポリウレタン、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、もしくはポリブチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリスチレン、ポリアクリレート系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂、またはポリエチレンもしくはポリプロピレンなどの飽和炭化水素系樹脂）、イソプレンもしくはクロロプレンなどの不飽和炭化水素系樹脂、またはシリコーン樹脂などの高分子材料により構成される。

また、高屈折率層３１２Ｈ１〜Ｈ４は、例えば、チタン酸化物（屈折率＝２．３１）、ニオブ酸化物（屈折率＝２．３）、タンタル酸化物（屈折率＝２．１）、ネオジム酸化物（２．０５）、ジルコニウム酸化物（屈折率＝１．９）、ハフニウム酸化物（屈折率＝１．９５）、亜鉛酸化物（屈折率＝２．１）、セリウム酸化物（屈折率＝２．２）、鉛酸化物（屈折率＝２．６）、プラセオジム酸化物（屈折率＝１．９２）、ランタン酸化物（屈折率＝１．９）、スカンジウム酸化物（屈折率＝２．０７）、イットリウム酸化物（屈折率＝２．０６）、トリウム酸化物（屈折率＝１．８７）、マグネシウム酸化物（屈折率＝１．８２）、硫化亜鉛（屈折率＝２．３〜２．４）、硫化カドミウム（屈折率＝２．４５）、セレン亜鉛（屈折率＝２．５５）、テルル亜鉛（屈折率＝２．８）、もしくは硫化アンチモン（屈折率＝３）、またはこれらの複合体、または上記した酸化物もしくは硫化物の少なくとも一方の粒子を混合したポリマー層、またはこの粒子を複合したシリコン酸化物もしくはガラス状構造体などにより構成される。

また、低屈折率層３１２Ｌ１〜Ｌ３は、例えば、シリコン酸化物（屈折率＝１．４６）、アルミニウム酸化物（屈折率＝１．５４〜１．６３）、フッ化マグネシウム（屈折率＝１．４１）、フッ化ランタン（屈折率＝１．６）、フッ化リチウム（屈折率＝１．３９）、フッ化ナトリム（屈折率＝１．３７）、フッ化ネオジム（屈折率＝１．６１）、フッ化トリウム（屈折率＝１．６）、フッ化セリウム（屈折率＝１．６）、フッ化カルシウム（屈折率＝１．４６）、もしくはフッ化アルミニウム（屈折率＝１．３８）、またはこれらの複合体、またはポリマー層と、フッ素化ポリマー層と、上記した酸化物もしくはフッ化物の少なくとも一方の粒子との混合物などにより構成される。

なお、図２では、高屈折率層３１２Ｈを最外層とした場合の例を示したが、このような構成には限られず、例えば逆に低屈折率層３１２Ｌを最外層としてもよい。

入射制御手段３２は、面光源２からの入射光を制御し、光選択透過層３１の面内に対して特定の角度（入射角）で入射させるものである。したがって、入射光と光選択透過層３１との位置関係を考慮することなく、入射光を光選択透過層３１に対して特定の入射角で入射させることができる。この特定の入射角は、光選択透過層３１の各界面に対するブリュースター角近傍であることが好ましい。入射角がブリュースター角近傍に設定されている場合、入射光のＳ偏光成分とＰ偏光成分とをよりよく分離することができるからである。

この入射制御手段３２は、それぞれ複数のプリズムおよび複数のレンズのうちの少なくとも１つからなる第１の入射制御手段３２１および第２の入射制御手段３２２から構成される。図１では、第１の入射制御手段３２１および第２の入射制御手段３２２が、いずれも複数のプリズムから構成されている場合を示している。これら第１の入射制御手段３２１および第２の入射制御手段３２２はそれぞれ、別個に形成されてフィルムＦ２１，Ｆ２２上に配置されるか、あるいはフィルムＦ２１，Ｆ２２と一体となって形成されるようになっており、いずれも面光源２側に頂角または頂点をなすように配列されている。この場合、図１に示したように、例えば面光源２による法線方向の入射光ＳＰ１は、第２の入射制御手段３２２により例えば光選択透過層３１の各界面に対するブリュースター角近傍となるように制御され、さらに第１の入射制御手段３２１によりその入射角が調整されるようになっている。これら第１の入射制御手段３２１および第２の入射制御手段３２２は、例えば、前述した基板３１１と同様の材料により構成される。

なお、この入射制御手段３２は、入射光を特定の角度に制御できるのであれば、図１に示したような構成には限られない。例えば、図３に示したように、第２の入射制御手段３２２の代わりに、第１の入射制御手段３２１側に頂角をなし、フィルムＦ２３上に形成された複数のプリズムからなると共に、その屈折率が１．５以下である第３の入射制御手段３２３により構成するようにしてもよい。第３の入射制御手段３２３の屈折率を１．５以下と規定しているのは、その頂角を第１の入射制御手段３２１側に配置した場合における、空気層の屈折率との兼ね合いによるものである。この場合も、入射制御手段３２は、図１の構成の場合と同様にして入射光（例えば、図３中のＳＰ２）を制御することができる。

出射制御手段３３は、第１偏光をＰ偏光成分とした場合に、光選択透過層３１を透過したＰ偏光成分（例えば、図１中のＰ１）を制御し、所望の方向へ出射させるものである。発光装置１に出射制御手段３３がない場合、例えば図４中のＰ偏光成分Ｐ３，Ｐ４のように、Ｐ偏光成分を法線方向に出射するのが困難になってしまうからである。したがって、この出射制御手段３３を備えることで、Ｐ偏光成分の出射方向の制御が可能となると共に、従来の偏光素子とは異なり、Ｐ偏光成分を法線方向以外の任意の方向へ出射することも可能となる。

この出射制御手段３３は、入射制御手段３２と同様に、それぞれ複数のプリズムおよび複数のレンズのうちの少なくとも１つからなる第１の出射制御手段３３１および第２の出射制御手段３３２から構成されている。図１では、第１の出射制御手段３３１および第２の出射制御手段３３２が、いずれも複数のプリズムから構成されている場合を示している。これら第１の出射制御手段３３１および第２の出射制御手段３３２はそれぞれ、別個に形成されてフィルムＦ３１，Ｆ３２上に配置されるか、あるいはフィルムＦ３１，Ｆ３２と一体となって形成されるようになっており、いずれも出射側に頂角または頂点をなすように配列されている。これら第１の出射制御手段３３１および第２の出射制御手段３３２は、前述した第１の入射制御手段３２１および第２の入射制御手段３２２と同様の材料により構成される。

なお、出射制御手段３３は、出射光を特定の角度に制御できるのであれば、図１に示したような構成には限られない。例えば、図３に示したように、図１に示した第２の出射制御手段３３２の屈折率が１．５以下である場合、その頂角が第１の出射制御手段３３１側をなすように構成にしてもよい。この場合も出射制御手段３３は、図１の構成の場合と同様にして出射光（例えば、図３中のＳＰ２）を制御することができる。この場合、図１，図３に示したように、例えば光選択透過層３１を透過したＰ偏光成分Ｐ１，Ｐ２はそれぞれ、第１の出射制御手段３３１により所定の方向へ制御されると共に、第２の出射制御手段３３２により法線方向へ出射される。

また、この出射制御手段３３は、出射光の出射方向を制御できるのであれば、図１に示したような構成、すなわち第１の出射制御手段３３１および第２の出射制御手段３３２による２段構成には限られない。例えば図５〜図７に示したように、出射制御手段３３を１段構成とし、それぞれ、第１の出射制御手段３３１、出射側に凸面をなすように配列された複数の集光レンズからなる第３の出射制御手段３３３、または拡散層からなる第４の出射制御手段３３４から構成するようにしてもよい。図５の構成の場合には、Ｐ偏光成分を法線方向以外にも所望の方向（例えば、図５中のＰ５）へ出射することができ、図６および図７の構成の場合には、Ｐ偏光成分を拡散してあらゆる方向（例えば、図６，図７中のＰ６，Ｐ７）へ出射することができる。また、これらの構成を組み合わせて、例えば図８および図９に示したように、第３の出射制御手段３３３または第４の出射制御手段３３４と、第２の出射制御手段３３２（図８，図９に示した構成には限られず、前述した図３の構成（その頂角が第１の出射制御手段３３１側になす）でもよい）とから構成するようにしてもよい。このような構成の場合、第３の出射制御手段３３３または第４の出射制御手段３３４により拡散されたＰ偏光成分（例えば、図８，図９中のＰ８，Ｐ９）を、法線方向へ出射することができる。

なお、第３の出射制御手段３３３は、前述した第１の入射制御手段３２１および第２の入射制御手段３２２と同様の材料により構成される。一方、第４の出射制御手段３３４は、前述した拡散層２２と同様の材料により構成される。また、これら第３の出射制御手段３３３および第４の出射制御手段３３４はそれぞれ、別個に形成されてフィルムＦ３３，Ｆ３４上に配置されるか、あるいはフィルムＦ３３，Ｆ３４と一体となって形成されるようになっている。

本実施の形態の発光装置１では、例えば図１０および図１１にそれぞれ示したように、光選択透過層３１と面光源２との間に、または入射制御手段３２と面光源２との間に、光の位相差を利用してその偏光状態を変化させる１または２以上の位相差機能層３４１，３４２を配置するようにしてもよい。この位相差機能層３４１，３４２は、面内屈折率差を有した材料（例えば、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、または液晶性材料を含む複屈折性を有する材料）により構成されていることが好ましく、１／４波長板（λ／４板）であることがより好ましい。図１０は、位相差機能層３４１を面内屈折率差の有した材料により構成した場合の例を示しており、図１１は、位相差機能層３４２がλ／４板である場合の例を示している。ただし、もちろん逆の構成および配置としてもよい。なお、この位相差機能層３４１，３４２は、面光源２の背面に配置されていてもよい。

図１０の構成の場合、面光源２からの入射光ＳＰ１０Ａは、まず光選択透過層３１において、Ｐ偏光成分Ｐ１０ＡとＳ偏光成分Ｓ１０Ａとに分離される。すなわち、前述のようにＰ偏光成分Ｐ１０Ａは光選択透過層３１を透過する一方、Ｓ偏光成分Ｓ１０Ａは光選択透過層３１において反射される。ここで、この反射されたＳ偏光成分Ｓ１０Ａは、位相差機能層３４１を通過することで、偏光状態が乱れた光ＳＰ１０Ｂに変化する。したがって、この偏光状態が乱れた光ＳＰ１０Ｂが、例えば図１０中のフィルムＦ２２のような反射体に反射されて光選択透過層３１側へ導かれると、このうち再びＰ偏光成分Ｐ１０Ｂが光選択透過層３１を透過し、Ｓ偏光成分Ｓ１０Ｂは光選択透過層３１において反射されると共に、位相差機能層３４１を通過して再度偏光状態が乱れたＳＰ１０Ｃに変化することとなる。このような動作を繰り返すことにより、光選択透過層３１において反射されるＳ偏光成分の有効利用が可能となり、発光装置１の光利用効率を向上させることができる。

一方、図１１の構成の場合には、光選択透過層３１において反射されたＳ偏光成分Ｓ１１Ａは、λ／４板である位相差機能層３４２を通過することで、偏光状態が４５度変化した状態の光Ｓ１１Ｂに変化する。したがって、この４５度変化した状態の光Ｓ１１Ｂが反射体に反射されて再びλ／４板である位相差機能層３４２を通過すると、さらに偏光状態が４５度変化することにより、Ｐ偏光成分Ｐ１１Ｂに変化することとなる。このＰ偏光成分１１Ｂは、その後光選択透過層３１を透過することができるので、最終的には面光源２からの入射光ＳＰ１１Ａのほとんどの成分を利用することが可能となり、さらに発光装置１の光利用効率を向上させることができる。

なお、図１０および図１１では、反射体がフィルムＦ２２である場合の例で説明したが、光を反射するものであればよく、また複数であってもよい。例えば、この反射体がフィルムＦ２２の代わりに（または加えて）、面光源２であってもよい。

また、位相差機能層を２つ以上で組み合わせて構成してもよい。この場合、例えば２つの位相差機能層を、偏光状態を２２．５度変化させる１／８波長板（λ／８板）から構成することや、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などからなる位相差機能層と、λ／４板もしくは各種位相差機能層となる波長版（λ／８板、λ／４板、λ／２板、ＰＥＴなど）とを組み合わせて構成することなどが考えられる。

この発光装置１は、例えば以下のようにして製造することができる。なお、この発光装置１の特徴部分は、偏光素子３の構造にあるので、特にその部分について詳細に説明する。

最初に、光選択透過層３１を形成する。これにはまず、前述したような高分子材料からなる基板３１１を用意する。次に、例えばスパッタリング法や蒸着法、コーティング法により、基板３１１上に、それぞれ前述した材料からなる高屈折率層３１２Ｈおよび低屈折率層３１２Ｌを交互に積層する。このようにして、光選択透過層３１が形成される。

続いて、入射制御手段３２および出射制御手段３３を形成する。これらをそれぞれ、前述の複数のプリズムにより構成（第１〜第３の入射制御手段３２１〜３２３、および第１〜第２の出射制御手段３３１〜３３２）する場合、例えば図１２に示したプリズム製造装置Ｍ１により形成することができる。このプリズム製造装置Ｍ１は、微小のプリズム形状が形成された転写ロールＲ１と、加圧ロールＲ２と、剥離ロールＲ３と、ディスペンサＤと、ＵＶランプＬとを備えている。

まず、前述した材料よりなる複数のプリズムの原料の樹脂をディスペンサＤに充填し、基材フィルム３０を加圧ロールＲ２、転写ロールＲ１および剥離ロールＲ３に巻き付ける。これにより、基材フィルム３０が転写ロールＲ１に圧着される。次いで、ディスペンサＤから転写ロールＲ１の表面に樹脂を滴下して、基材フィルム３０と転写ロールＲ１との隙間に樹脂だまりＣを作る。これにより、樹脂内の気泡が除去される。次いで、加圧ロールＲ２、転写ロールＲ１および剥離ロールＲ３を回転させながら、転写ロールＲ１に巻き付いている基材フィルム３０に対してＵＶランプＬから紫外線を照射する。これにより、基材フィルム３０と転写ロールＲ１との間にある樹脂が硬化する。次いで、プリズム３０１が転写された基材フィルム３０を剥離ロールＲ３を介して転写ロールＲ１から剥離させる。最後に、プリズム３０１が転写された基材フィルム３０を所定の大きさにカットすることにより、複数のプリズムが形成される。

なお、これら複数のプリズムの形成には、図１２に示したような転写ロールによるものの他に、図１３に示したような熱プレスによる製造方法を適用することもできる。このプリズム製造装置Ｍ２は、一対の熱源板Ｔ１，Ｔ２と、微小のプリズム形状が形成された形状付平板金型ＰＡと、鏡面板ＰＢとを備えている。

まず、熱可塑性を有する基材フィルム３０の上下に、形状付平板金型ＰＡおよび鏡面板ＰＢを配置する。次いで、この装置内を真空引きし、一対の熱源板Ｔ１，Ｔ２でこれら基材フィルム３０、形状付平板金型ＰＡおよび鏡面板ＰＢを挟み込み、基材フィルム３０を加熱した状態において、矢印Ｘで示したように圧着する。次いで、一定時間経過後、熱原板Ｔ１，Ｔ２をそれぞれ冷却することで、基材フィルム３０を冷却する。最後に、熱源板Ｔ１，Ｔ２が室温程度に冷却された後に基材フィルム３０を取り出すことで、複数のプリズムが形成される。なお、この熱プレスによる製造方法としては、その他に、熱可塑性を有する基材フィルム３０を押し出すような構成とし、その際に凹凸を有する出口を通過させることにより、基材フィルム３０の表面に複数のプリズムを形成する方法が挙げられる。

なお、出射制御手段３３を、前述の複数の集光レンズ（第３の出射制御手段）または拡散層（第４の出射制御手段）を含んで構成する場合には、前述した材料を用いることにより、これら複数の集光レンズおよび拡散層を形成することができる。また、拡散層を互いに屈折率が異なる複数の材料を用いて形成する場合には、あらかじめ、もしくはプリズムや集光レンズの形成の際に、これら複数の材料を混合することにより形成することができる。

続いて、作製した光選択透過層３１、入射制御手段３２および出射制御手段３３を、面内屈折率差のないアクリル系などの粘着剤にて貼り合わせることで、偏光素子３を形成する。

最後に、作製された偏光素子３の直下に、別途作製された面光源２を配置することで、図１に示した発光装置１が製造される。

この発光装置１では、面光源２が発した偏光素子３への入射光は、入射制御手段３２により制御され、光選択透過層３１に対して特定の角度（例えば、ブリュースター角）で入射される。したがって、面光源２からの入射光と光選択透過層３１との位置関係を考慮することなく、入射光を光選択透過層３１に対して特定の入射角で入射させることができる。また、この特定の角度で入射された入射光は、光選択透過層３１において、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とに分離される。すなわち、Ｐ偏光成分は光選択透過層３１を透過する一方、Ｓ偏光成分は光選択透過層３１において反射される。また、この光選択透過層３１を透過したＰ偏光成分は、所望の方向へ出射される。したがって、この発光装置１と対象物（例えば、液晶パネルなど）との位置関係を考慮することなく、任意の方向へ光を出射することができる。

以上のように、本実施の形態では、面光源２から偏光素子３への入射光を光選択透過層３１の面内に対して特定の角度で入射させるようにしたので、入射光の入射角を考慮した構成とする必要がなくなり、偏光素子３および発光装置１の薄型化が可能となる。

また、入射光の入射角を制御することができるので、効率よくＰ偏光成分を透過させることができ、光の高利用効率化が可能となる。また、出射制御手段３３を設けるようにしたので、所望の方向へ光を出射することが可能となる。

また、平面状の多層膜からなる光選択透過層３１と、通常構造の入射制御手段３２および出射制御手段３３とを一体化した構成であり、偏光素子３および発光装置１を、例えば前述の特許文献４などのように複雑な形状および構成とする必要がなく、簡易かつ安価に製造することができる。

また、これら入射制御手段３２および出射制御手段３３は、偏光素子３および発光装置１の使用目的および用途に応じて、様々な種類および配置により構成することができる。

また、この特定の角度を光選択透過層の各界面に対するブリュースター角の近傍に設定するようにした場合、光の利用効率をより高めることができる。

さらに、光選択透過層３１と面光源２との間に、光の偏光状態を変化させる位相差機能層３４１または位相差機能層３４２を配置するようにした場合には、光の利用効率をより高めることが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

上記第１の実施の形態においては、偏光素子３に対して光を発する光源が、いわゆる直下型の面光源２から構成されている場合について説明したが、本実施の形態では、この光源が、いわゆるサイドライト型の点光源（もしくは線光源）から構成されている発光装置について説明する。なお、説明の簡潔化を図るため、以下、第１の実施の形態と同様の部位については、同じ符号を付して説明する。

図１４は、本実施の形態に係る発光装置の断面構造を表すものである。この発光装置１は、点光源４と、偏光素子３とを備えている。

点光源（もしくは線光源。以下同様。）４は、上記のようにサイドライト型のものであり、下記の入射制御手段３２としての導光板３２２の横に配置されている。この点光源４は、第１の実施の形態における点光源２１と同様、例えばＣＣＦＬにより構成される。

偏光素子３は、第１の実施の形態と同様、入射制御手段３２と、光選択透過層３１と、出射制御手段３３とを有する。

光選択透過層３１は、第１の実施の形態と同様、Ｓ偏光成分を選択的に透過する共にＰ偏光成分を反射する光選択透過特性を有し、偏光分離に寄与する部分である。

入射制御手段３２は、導光板からなる第４の入射制御手段３２４および第１の入射制御手段３２１から構成されている。第４の入射制御手段３２４は、点光源４が発した光を面出射すると共に、その内部に配置された複数のプリズム３２４Ａにより面出射する光を制御し、光選択透過層３１の面内に対して特定の角度（入射角）で入射させるものである。この特定の入射角は、光選択透過層３１の各界面に対するブリュースター角近傍であることが好ましく、また、第４の入射制御手段３２４による面出射光の強度が最大となる角度であることが好ましい。第１の入射制御手段３２１は、第４の入射制御手段３２４により制御された光の入射角を調整するものである。ただし、光選択透過層３１の材料の組み合わせと付加している高分子材料との兼ね合いにより、第４の入射制御手段３２４のみで光の入射角を制御することができ、入射角の調整が不要である場合には、入射制御手段３２を、第４の入射制御手段３２４のみから構成するようにしてもよい。このようにして、第１の実施の形態における入射制御手段の場合（第１の入射制御手段３２１および第２の入射制御手段３２２）の場合と同様に、入射光のＳ偏光成分とＰ偏光成分とをよりよく分離することができる。

出射制御手段３３は、第１の実施の形態と同様、光選択透過層３１を透過したＰ偏光成分（例えば、図１中のＰ１）を制御し、所望の方向へ出射させるものである。図１４の例では、出射制御手段３３は、第４の出射制御手段３３４および第２の出射制御手段３３２から構成されており、第１の実施の形態における図９の例に相当する。なお、出射制御手段３３の構成は、光選択透過層３１を透過したＰ偏光成分の出射方向を制御できるのであれば、図１４に示したものには限られず、第１の実施の形態で示した種々の構成を適用することができる。

なお、本実施の形態の発光装置１の製造方法は、基本的に第１の実施の形態で説明した製造方法と同様であるので、その説明を省略する。なお、本実施の形態における第４の入射制御手段３２４としての導光板は、例えば、透光性に優れた高分子材料やガラスの表面にドット印刷を施したり、導光板の少なくとも一方の面に略プリズム状の構造を有するように切削、熱成形、または射出成形をすることにより製造することができる。

この発光装置１では、点光源４が発した光は、入射制御手段３２により光選択透過層３１対して面出射されると共にその出射方向が制御され、光選択透過層３１に対して特定の角度（例えば、ブリュースター角）で入射される。したがって、第１の実施の形態と同様、点光源４が発した光と光選択透過層３１との位置関係を考慮することなく、この光を光選択透過層３１に対して特定の入射角で入射させることができる。また、この特定の角度で入射された入射光は、光選択透過層３１においてＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離され、光選択透過層３１を透過したＰ偏光成分は、所望の方向へ出射される。したがって、第１の実施の形態と同様、発光装置１と対象物（例えば、液晶パネルなど）との位置関係を考慮することなく、任意の方向へ光を出射することができる。

以上のように、本実施の形態では、偏光素子３に対して光を発する光源をサイドライト型の点もしくは連続した線状の光源４から構成し、この光源からの出射光を、入射制御手段３２により光選択透過層３１対して面出射させると共に特定の角度で入射させるようにしたので、第１の実施の形態における効果に加え、光源をサイドライト型にしたことにより、発光装置１をより薄型化することができる。

さらに、本発明の具体的な実施例について説明する。

（実施例１）
図１に示した構造を有する発光装置１を以下のようにして作製した。まず、光選択透過層３１の基板３１１として、厚さ２００μｍのポリカーボネート（ＰＣ）基板を用意した。この基板３１１上に、高屈折率層をＮｂ₂Ｏ₅（Ｈとする）、低屈折率層をＳｉＯ₂（Ｌとする）として、基板３１１側から順に膜厚を、ＰＣ／Ｈ（膜厚：１２５ｎｍ）／Ｌ（膜厚：１５５ｎｍ）／Ｈ（膜厚：６０ｎｍ）／Ｌ（膜厚：１５５ｎｍ）／Ｈ（膜厚：６０ｎｍ）／Ｌ（膜厚：１５５ｎｍ）／Ｈ（膜厚：１２５ｎｍ）とした光選択透過層３１を、スパッタリング法により形成した。

次に、図１３に示した熱プレスによるプリズム製造装置Ｍ２により、第１の入射制御手段３２１、第２の入射制御手段３２２、第１の出射制御手段３３１および第２の出射制御手段３３２としての複数のプリズムを形成した。形状付平板金型ＰＡとして、ポリカーボネート（ＰＣ；屈折率＝１．６０、Ｔｇ＝１４２℃）からなる頂角６０°の複数のプリズムを有するＮｉ原板（ｔ＝０．３ｍｍ）を用い、鏡面板ＰＢとして、ＳＵＳ鏡面板を用いた。また、これらを図１３に示したように真空熱プス機の熱源板Ｔ１，Ｔ２間に配置し、１ｋＰａ以下まで減圧した後に、熱源板Ｔ１，Ｔ２により０．５ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で加圧した状態下、３０℃から１８０℃まで加熱した。１８０℃まで加熱した後は、３０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力にて３分維持し、その後、３０ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で加圧した状態下で３０℃まで冷却することによって、複数のプリズムを形成した。

次に、作製した光選択透過層３１、ならびに第１の入射制御手段３２１および第１の出射制御手段３３１のプリズムを、図１に示したような配置で光学用のアクリル系の粘着剤にて貼り合わせ、さらに、作製した第２の入射制御手段３２２および第２の出斜制御手段３３２のプリズムを、図１に示したように配設することにより、偏光素子３を形成した。

次に、連続した線状の光源２１としてＣＣＦＬを、拡散層として市販の拡散板（オプテス社製）と恵和製（ ＢＳ−７０２：ＰＥＴ＋拡散層））を用いて、面光源２を作製した。

最後に、偏光素子３の直下に面光源２とこれらを収納するユニットを配置することで、発光装置１とした。その際、面光源２からの入射光が、第２の入射制御手段３２２により、光選択透過層３１の面内に対して約４７°の角度で出射するように配置し、さらに第１の入射制御手段３２１により、光選択透過層３１の各界面のブリュースター角である約５３°の入射角となるように配置した。このような配置により、入射光のうちＰ偏光成分は光選択透過層３１を透過すると共に、Ｓ偏光成分は一界面で反射されるようにした。

（実施例２）
出射制御手段３３を拡散層からなる第４の出射制御手段３３４により構成し、図７に示した構成とした以外は、実施例１と同様にして発光装置を作製した。拡散層として市販の拡散板（オプテス社製）と恵和製（ ＢＳ−７０２：ＰＥＴ＋拡散層）により形成した。

（実施例３）
光源をサイドライト型の連続した光源４により構成し、入射制御手段３２を、導光板からなる第４の入射制御手段３２４および複数のプリズムからなる第１の入射制御手段３２１により構成し、出射制御手段３３を、拡散層からなる第４の出射制御手段３３４および複数のプリズムからなる第２の出射制御手段３３２により構成し、図１３に示した構成とした以外は、実施例１と同様にして発光装置を作製した。光源４としてはＣＣＦＬを用い、導光板としては厚さ５ｍｍのアクリル板の表面に印刷によりドット形成し、拡散層としては恵和製（ ＢＳ−７０２：ＰＥＴ＋拡散層）により形成した。

（実施例４）
光選択透過層３１の基板３１１として、面内屈折率差を有する厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用い、図１０に示した位相差機能層３４１として機能するようにした以外は、実施例１と同様にして発光装置を作製した。

（実施例５）
図１０に示した構成において、面内屈折率差を利用した位相差機能層３４１の代わりに、ＪＳＲ製のλ／４板としての位相差機能層３４２を設け、図１１に示した構成とした以外は、実施例１と同様にして発光装置を作製した。

（実施例６）
光選択透過層３１を、スパッタ法の代わりに以下に示したコーティング法によって形成し、光選択透過層３１の基板３１１として、面内屈折率差を有さないポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた以外は、実施例３と同様にして発光装置を作成した。光選択透過層３１における高屈折率層３１２Ｈ用の塗料は、ジルコニアビーズφ０．１ｍｍのビーズ分散により作製した。その際、高屈折率層３１２Ｈの組成としては、平均粒径３５ｎｍの酸化チタン（石原産業製）が１００重量部、ＳＯ₃Ｎａを含有するポリエステルオリゴマーが１５重量部、オキシエチレン分散剤（松本油脂）が５重量部、メチルイソブチルケトンが５００重量部となるようにし、これらに、アクリルモノマー（日本化薬、ＤＰＨＡ）の１５重量部、重合開始材（チバガイギー、ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３）の１重量部を添加して、高屈折率層３１２Ｈ用の塗料とした。また、光選択透過層３１における低屈折率層３１２Ｌ用の塗料は、旭ガラス製のサイトップをパーフルオロトリブチルアミンに３％溶液となるように希釈することにより、作製した。そして、膜厚が１００μｍのＰＥＴ基板上に、高屈折率層をＨ、低屈折率層をＬとして、基板３１１側から順に膜厚を、ＰＥＴ／Ｈ（膜厚：７０ｎｍ）／Ｌ（膜厚：１３５ｎｍ）／Ｈ（膜厚：７０ｎｍ）／Ｌ（膜厚：１３５ｎｍ）／Ｈ（膜厚：７０ｎｍ）／Ｌ（膜厚：１３５ｎｍ）／Ｈ（膜厚：７０ｎｍ）となるように、光選択透過層３１を塗布形成した。なお、高屈折率層を塗布後に塗膜の硬化として、紫外線を、３６５ｎｍの波長積算にて１Ｊ／ｃｍ²以上照射した。

（比較例）
実施例１〜６に対する比較例として、面光源２のみにより構成された発光装置を作製した。

（評価）
これら実施例１〜６および比較例の発光装置について、偏光特性を調べた。偏光特性としては、光選択透過層３１を透過するＰ偏光成分の輝度を、このＰ偏光成分と透過軸を合わせた偏光板を設置した環境下で、トプコン製の輝度計ＢＭ９により測定した。表１に、実施例１〜６および比較例の発光装置について、発光装置１全体の構成（対応する図面の番号）、光源の構成、入射制御手段３２の構成、出射制御手段３３の構成、光選択透過層３１における基板３１１の材料、偏光板の有無、および変形例に対する相対輝度（％）をまとめた。

表１に示したように、面光源２に加えて、入射制御手段３２、出射制御手段３３および光選択透過層３１を配置した実施例１〜６では、面光源２のみから構成されている比較例と比べ、１６〜３４％ほど輝度が向上している。したがって、光選択透過層３１に対する入射制御手段３２および出射制御手段３３を設け、面光源２が発した偏光素子３への入射光の入射角をブリュースター角近傍に制御すると共に、偏光素子３からの出射光の方向を制御することで、Ｐ偏光成分を光選択透過層３１に対して効率よく透過させることができ、発光装置の輝度が向上することが分かる。また、位相差機能層３４１および位相差機能層３４２を配置した実施例４，５では、位相差機能層が配置されていない実施例１〜３，６と比べ、より輝度が向上している。したがって、位相差機能層を配置することで、光選択透過層３１において反射されるＳ偏光成分を有効利用することができ、さらに発光装置の輝度が向上することが分かる。なお、位相差機能層３４２を配置した実施例５のほうが、位相差機能層３４１を配置した実施例４と比べてより輝度が向上しているのは、位相差機能層３４２をλ／４板として機能させることで、最終的には面光源２からの入射光のほぼ全ての成分を利用することが可能となり、より光利用効率を向上させることができるためだと考えられる。また、出射制御手段３３を拡散層からなる第４の出射制御手段３３４により構成した実施例２のほうが、出射制御手段３３をそれぞれ複数のプリズムからなる第１の出射制御手段３３１および第２の出射制御手段３３２により構成した実施例１と比べて輝度が多少低下しているのは、拡散層により発光装置からの出射光が拡散されるためだと考えられる。なお、実施例６により、光選択透過層３１をドライ方式であるスパッタ法の代わりに、ウェット方式であるコーティング法により形成した場合でも、比較例と比べ、発光装置の輝度を向上させることができることが分かる。したがって、スパッタ法の代わりにコーティング法を適用することで、より生産性を向上させることができる。

以上説明した本発明の発光装置は、例えば図１５に示したような液晶表示装置５などに適用することができる。この場合、例えば、本発明の発光装置１からの出射光であるＰ偏光成分Ｐ１３を、透明基板６１Ａ，６１Ｂおよび液晶層６２を含む液晶パネル６により、映像信号に基づいて変調するように構成すればよい。このようにして液晶表示装置５を構成した場合、発光装置１の薄型化および高輝度化に伴い、液晶表示装置５全体の薄型化および高輝度化を図ることができる。また、発光装置１が任意の方向へ光を出射することができるので、液晶表示装置５の高視野角化を図ることができる。

なお、上記実施の形態等において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、また他の成膜方法および成膜条件としてもよい。

さらに、上記実施の形態では、発光装置および液晶表示装置の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を備えていてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構成を表す断面図である。 第１の実施の形態に係る発光装置の他の構成例を表す断面図である。 図１に示した光選択透過層の構成を説明するための断面図である。 比較例を説明するための断面図である。 発光装置の他の構成例を表す断面図である。 発光装置の他の構成例を表す断面図である。 発光装置の他の構成例を表す断面図である。 発光装置の他の構成例を表す断面図である。 発光装置の他の構成例を表す断面図である。 発光装置の他の構成例を表す断面図である。 発光装置の他の構成例を表す断面図である。 図１に示したプリズムの製造工程を説明するための概略構成図である。 図１に示したプリズムの他の製造工程を説明するための概略構成図である。 本発明の第２の実施の形態に係る発光装置の構成を表す断面図である。 本発明の発光装置を用いた液晶表示装置の一例を表す概略構成図である。

符号の説明

１…発光装置、２…面光源、２１…点光源（もしくは線光源）、２２…拡散層、３…偏光素子、３１…光選択透過層、３１１…基板、３１２Ｈ…高屈折率層、３１２Ｌ…低屈折率層、３２…入射制御手段、３２１〜３２４…第１〜第４の入射制御手段、３３…出射制御手段、３３１〜３３４…第１〜第４の出射制御手段、３４１，３４２…位相差機能層、４…点光源（もしくは線光源）、５…液晶表示装置、６…液晶パネル、Ｆ２１〜２３，Ｆ３１〜Ｆ３４…フィルム、ＳＰ１〜ＳＰ１３…入射光、Ｓ１〜Ｓ１３…Ｓ偏光成分、Ｐ１〜Ｐ１３…Ｐ偏光成分、Ｍ１，Ｍ２…プリズム製造装置。

Claims (23)

1. 高屈折率層および高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層を交互に積層して構成され、第１偏光と第２偏光とを含む入射光のうち第１偏光を選択的に透過すると共に第２偏光を第１偏光の透過方向とは異なる方向に反射する光選択透過層と、
   入射光を前記光選択透過層の面内に対して特定の角度で入射させる入射制御手段と、
   前記光選択透過層を透過した第１偏光を所望の方向へ出射する出射制御手段と
   を備えたことを特徴とする偏光素子。
2. 前記特定の角度は、前記光選択透過層の各界面に対するブリュースター角の近傍に設定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の偏光素子。
3. 前記入射制御手段は、入射側に頂角をなすように配列された複数のプリズム、入射側に頂点をなすように配列された複数のレンズ、および光源から発せられた前記入射光を面出射する導光板のうちの少なくとも１つにより構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の偏光素子。
4. 前記出射制御手段は、出射側に頂角をなすように配列された複数のプリズム、出射側に凸面をなすように配列された複数の集光レンズ、および光を拡散させる拡散層のうちの少なくとも１つにより構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の偏光素子。
5. 前記拡散層は、互いに屈折率が異なる複数の材料からなる構造体、およびその表面に光学的な凹凸を有する構造体のうちの少なくとも１つにより構成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の偏光素子。
6. 前記入射制御手段と前記光選択透過層との間に、光の位相差を利用してその偏光状態を変化させる１または２以上の位相差機能層を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の偏光素子。
7. 前記位相差機能層は、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、または液晶性材料を含む複屈折性を有する材料により構成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の偏光素子。
8. 前記位相差機能層が、１／４波長板である
   ことを特徴とする請求項６に記載の偏光素子。
9. 高屈折率層および高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層を交互に積層して構成され、第１偏光と第２偏光とを含む入射光のうち第１偏光を選択的に透過すると共に第２偏光を第１偏光の透過方向とは異なる方向に反射する光選択透過層と、
   入射光を発する光源と、
   前記光源から発せられた入射光を、前記光選択透過層の面内に対して特定の角度で入射させる入射制御手段と、
   前記光選択透過層を透過した第１偏光を所望の方向へ出射する出射制御手段と
   を備えたことを特徴とする発光装置。
10. 前記特定の角度は、前記光選択透過層の各界面に対するブリュースター角の近傍に設定されている
    ことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
11. 前記光源は、前記光選択透過層の法線方向に配置された面光源である
    ことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
12. 前記入射制御手段は、入射側に頂角または頂点をなすように配列され、複数のプリズムおよび複数のレンズのうちの少なくとも１つからなる第１の入射制御手段と、この第１の入射制御手段と前記光源との間に配置され、複数のプリズムおよび複数のレンズのうちの少なくとも１つからなる第２の入射制御手段とにより構成されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。
13. 前記第２の入射制御手段は、前記光源側に頂角をなすように配列されている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
14. 前記第２の入射制御手段は、前記第１の入射制御手段側に頂角をなすように配列されると共に、その屈折率が１．５以下である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の発光装置。
15. 前記光源が点光源または線光源であると共に、前記入射制御手段は、この光源の側面でかつ前記光選択透過層の法線方向に配置され、前記光源から発せられた光を面出射し、前記光選択透過層へ導く導光板により構成されている
    ことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
16. 前記特定の角度は、前記導光板による面出射光の強度が最大となる角度に応じて設定されている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の発光装置。
17. 前記入射制御手段が、前記導光板に加え、入射側に頂角をなすように配列された複数のプリズム、および入射側に頂点をなすように配列された複数のレンズのうちの少なくとも１つにより構成されている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の発光装置。
18. 前記出射制御手段は、出射側に頂角をなすように配列された複数のプリズム、出射側に凸面をなすように配列された複数の集光レンズ、および光を拡散させる拡散層のうちの少なくとも１つにより構成されている
    ことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
19. 前記拡散層は、互いに屈折率が異なる複数の材料からなる構造体、およびその表面に光学的な凹凸を有する構造体のうちの少なくとも１つにより構成されている
    ことを特徴とする請求項１８に記載の発光装置。
20. 前記光源と前記入射制御手段との間に、光の位相差を利用してその偏光状態を変化させる１または２以上の位相差機能層を備えた
    ことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
21. 前記位相差機能層は、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、または液晶性材料を含む複屈折性を有する材料により構成されている
    ことを特徴とする請求項２０に記載の発光装置。
22. 前記位相差機能層が、１／４波長板である
    ことを特徴とする請求項２０に記載の発光装置。
23. 高屈折率層および高屈折率層よりも低い屈折率を有する低屈折率層を交互に積層して構成され、第１偏光と第２偏光とを含む入射光のうち第１偏光を選択的に透過すると共に第２偏光を第１偏光の透過方向とは異なる方向に反射する光選択透過層と、
    入射光を発する光源と、
    前記光源から発せられた入射光を、前記光選択透過層の面内に対して特定の角度で入射させる入射制御手段と、
    前記光選択透過層を透過した第１偏光を所望の方向へ出射する出射制御手段と、
    前記出射制御手段から出射した第１偏光を、映像信号に基づいて変調する液晶パネルと
    を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
    
    

Images