JP2008107404A - 光学素子およびこれを用いた照明光学装置、表示装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】表示画面を斜め前方から観察した場合に表示画面全体を視認不可とすることを可能にする光学素子を提供する。
【解決手段】本発明の光学素子は、交互に配置された透明層３と光吸収層２とを有し、透明層３を透過する光の出射方向の範囲を光吸収層２によって制限するマイクロルーバー１と、マイクロルーバー１上に設けられた拡散層４とを備えている。光学素子の周囲領域を透過する光の視野角が、光学素子の中央領域を透過する光の視野角よりも狭くなるように変化している。
【選択図】図１

Description

本発明は、透過光の出射方向の範囲を制限するマイクロルーバーを含む光学素子に関する。さらには、本発明は、そのような光学素子を用いた照明光学装置および液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイに代表される表示装置に関する。

液晶表示装置は、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ＡＴＭ（Automatic Teller Machine）、パーソナルコンピュータなど、種々の情報処理装置の表示装置として用いられており、最近では、視野角範囲の広い液晶表示装置が実用化されている。

複数の人が一緒に表示画面を見る場合は、視野角範囲の広い液晶表示装置が有効である。しかし、携帯電話機など、個人で使用することを前提とする装置においては、視野角範囲が広いと、表示情報が他人に覗き見されて、使用者が不快な思いをすることがある。また、不特定多数の人が使用する情報処理端末において、個人情報など秘匿性の高い情報を表示する場合は、表示情報が他人に覗き見されることがないようにする必要がある。そこで、狭視野での表示形態と広視野での表示形態との切り替えが可能な液晶表示装置が提供されている（特許文献１参照）。

図２２に、狭視野と広視野との表示切り替えが可能な従来の液晶表示装置の一例を示す。図２２を参照すると、液晶表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素からなる表示パネル１００と、この表示パネル１００上に貼り付けられるマイクロルーバー１０１とを有する。マイクロルーバー１０１は、図２３に示すように、光吸収層１０２と透明層１０３とを交互に配置した周期構造体からなり、光吸収層１０２と透明層１０３の配置における周期は一定である。透明層１０３では、視野角θの範囲内で入射した光のみが透過する。視野角θの範囲外の光は、光吸収層１０２で吸収される。視野角θは、周期構造体の厚さＤと透明層１０３の幅Ｓとによって決まる。視野角θが小さいほど、マイクロルーバー１０１を透過した光の指向性は強くなる。

狭視野での表示形態では、マイクロルーバー１０１を表示パネル１００上に貼り付けた状態で使用する。表示パネル１００からの光の視野角範囲は、マイクロルーバー１０１によって制限される。一方、広視野での表示形態では、マイクロルーバー１０１を表示パネル１００から剥がした状態で使用する。この場合は、視野角範囲は表示パネル１００自体の視野角で決まる。

また、特許文献２には、マイクロルーバーの不透明部の幅を中央領域から周囲領域にかけて小さくすることで、出射光範囲をパネルの中央領域から周囲領域にかけて狭くする技術が開示されている。
特開平１０−１９７８４４号公報（段落００３５） 特開平１１−２８５７０５号公報（段落００４４〜００４５，図８）

上述したマイクロルーバーはその全面にわたって一定の周期構造を有し、均一な遮光性能を備えている。このようなマイクロルーバーを貼り付けた表示画面を、図２４（ａ）に示すように表示画面の斜め前方から観察した場合には、画面の両端部における見込み角度が異なることとなる。図２４（ａ）に示した例では、画面右側端部における見込み角度θＲが、画面左側端部における見込み角度θＬよりも小さくなっている。

図２４（ｂ）に示すように、表示画面を正面から観察したときの見込み角度をゼロとし、そのときのマイクロルーバーにおける光透過率をピークとすると、見込み角度が大きくなるにつれて光透過率が次第に低下し、見込み角度がある角度に達するとそれ以上の見込み角度では光透過率がゼロとなる。図２４（ａ）に示した例では、画面左側端部における見込み角度θＬでは光透過率はゼロであり、表示画面を視認することはできない。これに対し、画面右側端部における見込み角度θＲでは光透過率はピークからわずかに低下した程度であり、表示画面を視認可能である。したがって、マイクロルーバーを貼り付けた表示画面であっても、その画面右側端部の領域では、表示画面の斜め前方から観察した場合に表示画面が見えてしまう。

そこで本発明は、表示画面を斜め前方から観察した場合に表示画面全体を視認不可とすることを可能にする光学素子を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の光学素子は、交互に配置された透明層と光吸収層とを有し、前記透明層を透過する光の出射方向の範囲を前記光吸収層によって制限するマイクロルーバーと、該マイクロルーバー上に設けられた拡散層とを備えた光学素子であって、前記光学素子を透過した光の視野角が、前記光学素子の中央領域よりも前記光学素子の周囲領域において狭くなるように変化していることを特徴とする。

また、本発明の他の光学素子は、交互に配置された透明層と光吸収層とを有し、前記透明層を透過する光の出射方向の範囲を前記光吸収層によって制限するマイクロルーバーと、該マイクロルーバー上に設けられた拡散層とを備えた光学素子であって、前記拡散層の拡散度が、前記光学素子の中央領域よりも前記光学素子の周囲領域において低くなっていることを特徴とする。

従って、本発明によれば、上記の拡散度を有する拡散層により、光学素子の中央領域では周囲領域に比べて透過光がより拡散するので、光学素子の中央領域では視野角が広くなり、そして、光学素子の周囲領域にかけて視野角が狭くなる。

本発明によれば、光がマイクロルーバーを透過し、さらに、拡散層を透過することで、光学素子の中央領域での視野角範囲が広く、光学素子の中央領域から周囲領域にかけて視野角範囲が狭くなるので、表示画面を斜め前方から観察した場合に表示画面全体を視認不可とすることを可能にする光学素子を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る光学素子を示す断面図である。図２は図１に示したマイクロルーバーの平面図である。

本実施形態の光学素子は、それぞれ直線形状の光吸収層２と透明層３とを一方向に交互に配置した周期構造体からなるマイクロルーバー１と、マイクロルーバー１上に貼り付けられた拡散層４とを有している。本実施形態におけるマイクロルーバー１は、光吸収層２と透明層３との配置周期のピッチが一定である。さらに、本実施形態のマイクロルーバー１は、その厚さＤに対する透明層３の幅Ｓの比が、従来の一般的なマイクロルーバーよりも小さくなっている。したがって、本実施形態におけるマイクロルーバー１は、その全体にわたって、透明層３を透過した光の視野角が従来の一般的なマイクロルーバーよりも狭くなっている。なお、マイクロルーバー１の両面には不図示の透明基板が張り合わされている。

本実施形態における拡散層４は、図１及び図２における左右一方向に関して、光学素子の周囲領域における拡散度が中央領域における拡散度よりも低くなるように構成されている。

具体的には、拡散層４としてホログラフィックディフューザーを用いることができる。ホログラフィックディフューザーとは、５μｍ程度の非周期の凹凸パターンを基板上に形成し、この凹凸パターンの集まりにより透過光の拡散度を設定できる。ここで、拡散度とは最高輝度の半値が得られる角度と定義し、全角で表示するもので拡散層４を透過した光の視野角は、｛（マイクロルーバーを通過した光の広がり角度)²＋（拡散層の拡散度）²｝^1/2の近似式から求められる。よって、光学素子の中央領域には光学素子の中央領域から周辺領域にかけて凹凸パターンの集まりを変化させ、拡散度を低くする、即ち、ヘイズを小さくすることで、拡散層４を透過した光の視野角は中央領域で広く、周囲領域ではそれよりも狭くする。この点において、本実施形態の光学素子は、マイクロルーバーの不透明部の幅を中央から端部にかけて小さくすることで、出射光範囲をパネルの中央領域から周囲領域にかけて狭くする特許文献２の技術と相違している。

したがって、本実施形態の光学素子は、マイクロルーバー１及び拡散層４を透過した光の視野角が、中央領域で広く、周囲領域ではそれよりも狭くなるように、光学素子上の一方向において変化している。

ここで、拡散層４としてホログラフィックディフューザーを用いた例を説明したが、拡散層４はこれに限るわけではなく、例えば、透明なビーズ等を透明層への埋め込み、その埋め込み量を場所ごとに変えて場所ごとの拡散度を変化させた拡散層を用いても構わない。

次に、本実施形態の光学素子における視野角と、観察者が光学素子を備えた表示装置を見たときの見込み角度との関係について、図３〜図６を参照して説明する。

まず、観察者が光学素子を備えた表示装置を見たときの見込み角度について、図３および図４を参照して説明する。図３は観察者が表示装置の画面の外側に位置する場合における見込み角度を示す図であり、図４は観察者が表示装置の画面の内側に位置する場合における見込み角度を示す図である。

図３において、ｄｘ１は画面と平行な方向における画面端部から観察者までの距離、ｄｘ２は画面と平行な方向における画面端部から画面上の観察位置までの距離、ｄｚは画面の法線方向における画面から観察者までの距離をそれぞれ示している。観察者が表示装置の画面の外側に位置する場合、観察者が画面を見たときの見込み角度θｍは、下記の式（１）にて表される。
θｍ＝ｔａｎ^-1（（ｄｘ１＋ｄｘ２）／ｄｚ） …式（１）

一方、図４に示すように観察者が表示装置の画面の内側に位置する場合において、観察者が観察者よりも図示右側の画面を見たときの見込み角度θｍは、下記の式（２）にて表される。
θｍ＝ｔａｎ^-1（（ｄｘ２−ｄｘ１）／ｄｚ） …式（２）

また、図４に示すように観察者が表示装置の画面の内側に位置する場合において、観察者が観察者よりも図示左側の画面を見たときの見込み角度θｍは、下記の式（３）にて表される。
θｍ＝ｔａｎ^-1（ｄｘ１／ｄｚ） …式（３）

続いて、図５及び図６を参照して、観察者が見る画面のサイズと見込み角度との関係について説明する。図５は、観察者が表示装置の画面の外側領域に位置する場合における、画面サイズと見込み角度との関係を示す図である。図６は、観察者が表示装置の画面の内側領域に位置する場合における、画面サイズと見込み角度との関係を示す図である。

図５（ａ）は、観察者が表示装置の画面の外側領域に位置し、画面と平行な方向における画面端部から観察者までの距離ｄｘ１を２５ｃｍ、画面の法線方向における画面から観察者までの距離ｄｚを６０ｃｍとした場合を示している。このような条件の下での画面サイズと見込み角度との関係が図５（ｂ）に示されている。

図５（ｂ）を参照すると、観察者に近い側の画面端部の見込み角度θｍは、画面サイズに依らず一定であり、約２３度である。画面中央の見込み角度θｍは、画面サイズが１０インチの場合には約３０度、１５インチの場合には約３４度、２０インチの場合には約３７度である。また、観察者から遠い側の画面端部の見込み角度θｍは、画面サイズが１０インチの場合には約３７度、１５インチの場合には約４３度、２０インチの場合には約４８度である。このように、画面中央および観察者から遠い側の画面端部の見込み角度は、画面サイズが大きくなるにつれて大きくなることが理解できる。

ここで、画面サイズが１５インチの場合について考えると、観察者に近い側の画面端部での見込み角度は約２３度であるので、表示装置の画面端部での視野角を約±２０度に設定すれば、観察者が表示装置の画面端部における表示画像を観察できなくすることが可能となる。また、画面中央での見込み角度は約３４度であるので、表示装置の画面中央での視野角を約±３０度に設定すれば、観察者が表示装置の画面中央における表示画像を観察できなくすることができる。したがって、画面サイズが１５インチの場合、光学素子は、中央領域の視野角を約±３０度とし、周囲領域の視野角を約±２０度とすることで、図５（ａ）に示す位置から表示画面を見たときに画面全体が視認不可となる。

図６は、観察者が表示装置の画面中央の正面に位置し、画面の法線方向における画面から観察者までの距離ｄｚを６０ｃｍとした場合を示している。このような条件の下での、画面サイズと、画面端部における見込み角度との関係が図６（ｂ）に示されている。

図６（ｂ）を参照すると、画面端部における見込み角度θｍは画面サイズに応じて大きくなることがわかる。例えば、画面サイズが１０インチの場合には見込み角度θｍは約９度であり、１５インチの場合には約１４度、２０インチの場合には約１８度である。ここで、画面サイズが１５インチの場合に上述したように光学素子の周囲領域の視野角を約±２０度とした場合、これはその場合の見込み角度である１４度よりも大きいので、観察者は表示画面の端部領域の画像を視認可能である。つまり、画面を正面（図６（ａ）参照）から観察する観察者は表示画面全体の画像を視認可能である一方で、画面を斜め前方（図５（ａ）参照）から観察する観察者は表示画面全体の画像を視認することができない。

次に、図７を参照して、本実施形態の光学素子のように、マイクロルーバー１及び拡散層４を透過した光の視野角が、中央領域で広く、周囲領域ではそれよりも狭くなるように変化させることの意義について説明する。図７は、観察者が画面サイズが１５インチの表示装置の画面中央の正面に位置し、画面の法線方向における画面から観察者までの距離ｄｚを６０ｃｍとした場合の、画面上の観察位置と光透過率との関係を示している。

画面サイズが１５インチの場合には、光学素子の周囲領域における視野角が約±２０度であれば、画面を斜め前方から観察したときに観察者が表示画面全体の画像を視認することを防ぐことができる。そのため、画面サイズが１５インチの場合に、光学素子の全体にわたって視野角を約±２０度に設定することで、画面を斜め前方から見たときの画像視認防止を図ることも可能である。

しかし、画面サイズが１５インチの場合に光学素子の全体にわたって視野角を約±２０度に設定すると、図７に示すように画面面内の輝度均一性が低下してしまう。一方、光学素子の全体にわたって視野角を約±３０度に設定すると画面面内の輝度均一性の低下を抑えることはできるが、画面を斜め前方から観察したときに観察者が表示画面全体の画像を視認することを防ぐことはできなくなる。

そこで、本実施形態の光学素子のように、マイクロルーバー１及び拡散層４を透過した光の視野角が、拡散層４の拡散度の変化により中央領域で広く、周囲領域ではそれよりも狭くなるように変化させることで、画面面内の輝度均一性の低下を防ぎつつ、画面を斜め前方から観察したときに観察者が表示画面全体の画像を視認することを防ぐことが可能になる。

なお、光学素子の中央領域から周囲領域へ向かうにつれて狭くなる視野角の変化は、段階的であってもよいし、連続的であってもよい。

次に、本実施形態のマイクロルーバーの製造方法について説明する。

図８（ａ）〜（ｆ）に、本実施形態のマイクロルーバーの一連の製造工程を示す。まず、透明基板５０上に透明感光性樹脂層５１を形成する（図８（ａ）参照）。透明感光性樹脂層５１の形成方法としては、例えば、スリットダイコータ、ワイヤコータ、ドライフィルム転写などの成膜方法を用いることができる。また、透明感光性樹脂層５１として、化薬マイクロケム（MIcrochem）社の化学増幅型ネガフォトレジスト（商品名：ＳＵ−８）を用いることができる。このレジストは感光前の分子量が比較的小さいのでシクロペンタノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）、ガンマブチルラクトン（ＧＢＬ）やイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）溶媒に非常に良く溶けることから厚膜形成が容易であり、１００〜２００μｍの厚さとすることができる。

次に、マスク５２を用いて透明感光性樹脂層５１をパターンニングする（図８（ｂ）参照）。マスク５２は、マイクロルーバー１の透明層３および光吸収層２の空間配置に対応したパターン（透過領域と遮光領域との配置）を有する。このパターンニング工程は、フォトリソグラフィ法でよく知られている工程であり、ステッパー露光、コンタクト露光など種々の露光システムを用いることができる。

パターンニングを行うことにより、図８（ｃ）に示すような、幅Ｓ、厚さｄの透明層が、ピッチＰで一定方向に形成されたパターンを得る。この透明層が、マクロルーバー１の透明層３となる。透明層３の間は、透明基板１０の表面が露出している。厚さｄは、１００μｍ〜２００μｍである。幅Ｓは、４０μｍ〜７０μｍである。ピッチＰは、５０μｍ〜９０μｍである。各透明層の間の幅（スペース）は、１０μｍ〜２０μｍである。

次に、パターンニングされた透明感光性樹脂層の各透明層３の間に硬化性材料５３を充填する（図８（ｄ））。硬化性材料５３の充填には、スキージやコータによる塗布・充填手法を用いる。硬化性材料の充填不良の発生を抑制するために、充填は真空中（十分に減圧された容器中）で行うことが望ましい。

次に、硬化性材料５３をエッチングして、透明感光性樹脂層の表面を露出させた後、硬化性材料５３を硬化させる（図８（ｅ））。なお、硬化性材料の充填工程で、硬化性材料が透明感光性樹脂層の表面に付着しない場合は、エッチング工程を省略することができる。

最後に、透明感光性樹脂層および硬化性材料５３上に透明基板５４を取り付ける（図８（ｆ））。透明基板５４は、ラミネートすることで透明感光性樹脂層および硬化性材料５３上に取り付けてもよく、また、透明接着層を介して透明感光性樹脂層および硬化性材料５３上に取り付けてもよい。さらに、透明基板５４の表面には擦り傷を防止するためのハードコート層や反射防止膜を形成してもよい。

次に、本実施形態におけるマイクロルーバーの他の製造方法について説明する。

図９（ａ）〜（ｅ）に、本発明のマイクロルーバーの別の製造方法の一連の製造工程を示す。まず、透明基板６０上に透明感光性樹脂層６１を形成し（図９（ａ）参照）、マスク６２を用いて透明感光性樹脂層６１をパターンニングし（図９（ｂ）参照）、図９（ｃ）に示すような、幅Ｓ、厚さｄの透明層が、ピッチＰで一定方向に形成されたパターンを得る。ここまでの工程は、図８（ａ）〜（ｃ）の工程と同じである。

次に、パターンニングされた透明感光性樹脂層６１上に透明基板６４を取り付ける（図９（ｄ））。透明基板６４は、加圧焼成またはＵＶ加圧により透明感光性樹脂層６１に貼り合わせる。この貼り合わせの際に、透明基板６４とパターンニングされた透明感光性樹脂層６１とが完全に密着しない場合は、透明基板６４とパターンニングされた透明感光性樹脂層６１との間に接着層（同一の感光性樹脂であってもよい。）を設けて、加圧焼成またはＵＶ加圧により貼り合わせを行う。これにより、透明基板６４とパターンニングされた透明感光性樹脂層６１とを確実に密着させることができる。

次に、大気中または真空雰囲気中で、硬化性材料６４をパターンニングされた透明感光性樹脂層６１の各隙間に毛細管現象を利用して注入する（図９（ｅ））。その後、注入した硬化性材料６４を、ＵＶ硬化または熱硬化させることで、マイクロルーバー１が完成する。硬化性材料６４を硬化させることにより、透明基板をより強固に接着することが可能となり、その結果、透明基板の剥がれなどの不良を防止することができる。加えて、硬化性材料６４を硬化させることで、硬化性材料の漏れなどの不良を防止することができる。硬化性材料６４としては、無溶媒タイプの材料が望ましい。溶媒タイプの硬化性材料の場合は、充填後に、溶媒が蒸発して、充填領域に体積収縮が起こるため、硬化性材料を充填した領域（光吸収層）における基板全体での遮光特性が不均一なものとなるが、無溶媒タイプであれば、均一とすることができる。その結果、表示ムラの発生を抑え、均一な表示を得ることができる。

次に、本実施形態におけるマイクロルーバーのさらに他の製造方法について説明する。

他の製造方法として、図１０に示すような工程でマイクロルーバーを製造する方法もある。まず、２枚の透明基板７０，７１のそれぞれに透明感光性樹脂層を形成し、その透明感光性樹脂層をフォトリソグラフィによりパターニングする。透明基板７０側のパターニングされた透明感光性樹脂層７２は、一定のピッチで配置されている。同様に、透明基板７１側のパターニングされた透明感光性樹脂層７３も、透明感光性樹脂層７２のピッチと同じピッチで配置されている。各透明感光性樹脂７２，７３の幅は同じである。各透明感光性樹脂層７２，７３の幅はピッチ幅よりも小さい。透明感光性樹脂層７２と透明感光性樹脂層７３とが互いの隙間に位置するように位置合わせし、透明感光性樹脂層７２と透明基板７１を貼り合わせ、透明感光性樹脂層７３と透明基板７０を貼り合わせる。こうして図９（ｄ）に示した状態の基板を得る。この後は、上述の別の製造方法で説明した手順で硬化性材料の充填および硬化を行う。

この製造方法では、図８、図９、図１０に記載の製造方法に比べて光吸収層の幅と高さの比を２倍にすることができ、視野角のより狭いルーバを作製することができる。

また、図１１に示すような工程でマイクロルーバーを製造する方法もある。まず、２枚の透明基板８０，８１のそれぞれに透明感光性樹脂層を形成し、その透明感光性樹脂層をフォトリソグラフィによりパターニングする。透明基板８０側のパターニングされた透明感光性樹脂層８２は、一定のピッチで配置されている。同様に、透明基板８１側のパターニングされた透明感光性樹脂層８３も、透明感光性樹脂層８２のピッチと同じピッチで配置されている。各透明感光性樹脂８２，８３は同じパターンであって、その幅および高さも同じである。透明感光性樹脂層８２と透明感光性樹脂層８３とを互いに貼り合わせる。こうして図９（ｄ）に示した状態の基板を得る。この後は、上述の別の製造方法で説明した手順で硬化性材料の充填および硬化を行う。

図９〜図１１に示した製造方法は、毛細管現象を利用するため、周期構造間で光吸収層が連続する構造において好適に適用することができる。上記に説明した各製造方法によって作製されたマイクロルーバー１に拡散層４を貼り付けることで、図１に示した本実施形態の光学素子が構成される。

（第２の実施形態）
図１２は本発明の第２の実施形態に係る光学素子を示す断面図である。

本実施形態の光学素子は、それぞれ直線形状の光吸収層２と透明層３とを一方向に交互に配置した周期構造体からなるマイクロルーバー１と、マイクロルーバー１上に貼り付けられた拡散層４とを有している。本実施形態のマイクロルーバー１における透明層３の幅は、中央領域で広く、周囲領域ではそれよりも狭くなっている。したがって、本実施形態におけるマイクロルーバー１は、透明層３を透過した光の視野角が、中央領域で広く、周囲領域ではそれよりも狭くなっている。

さらに、本実施形態における拡散層４は、図１２における左右一方向に関して、光学素子の周囲領域における拡散度が中央領域における拡散度よりも低くなるように構成されている。マイクロルーバー１を透過した光は拡散層４を透過する際に拡散されるので、拡散層４を透過した光の視野角は拡散層４の拡散度に応じて広がる。本実施形態における拡散層４は周囲領域における拡散乱度が中央領域における拡散度よりも低くなっているので、拡散層４を透過した光の視野角は、中央領域で広く、周囲領域ではそれよりもよりも狭くなる。

このように、本実施形態の光学素子は、視野角が中央領域で広く周囲領域ではそれよりも狭くなっているマイクロルーバー１に、同じく視野角を中央領域で広く周囲領域ではそれよりも狭くする作用を有する拡散層４が組み合わされている。そのため本実施形態の光学素子によれば、図１等に示した第１の実施形態の光学素子に比べて、マイクロルーバー１及び拡散層４を透過した光の視野角を、中央領域でより広く、周囲領域ではより狭くなるように、光学素子上の一方向において変化させることが可能である。特に本実施形態では、マイクロルーバー１における透明層３の幅が、中央領域で広く、周囲領域ではそれよりも狭くなっているので、中央領域での画面の輝度を向上させることができる。

なお、本実施形態におけるマイクロルーバー１は、図８〜図１１を参照して説明した各製造方法によって作製することができる。

（その他の実施形態）
図１３は、本発明の光学素子に適用可能な各種のマイクロルーバーを示す平面図である。

図１３（ａ）に示すマイクロルーバーは、光吸収層２が中央領域から周囲領域へ渦巻き状に延びている。光吸収層２の隣接する部分同士の間における透明層３の幅は、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、マイクロルーバーの中央領域で広く、その周囲領域では中央領域における幅よりも狭くなっている。このマイクロルーバー上に貼り付けられる拡散層（不図示）は、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、光学素子の周囲領域における拡散度が中央領域における拡散度よりも低くなるように構成されている。

図１３（ｂ）に示すマイクロルーバーは、複数の正方形の光吸収層２が同心状に配置されている。隣接する正方形の光吸収層２同士の間における透明層３の幅は、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、マイクロルーバーの中央領域で広く、その周囲領域では中央領域における幅よりも狭くなっている。このマイクロルーバー上に貼り付けられる拡散層（不図示）は、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、光学素子の周囲領域における拡散度が中央領域における拡散度よりも低くなるように構成されている。

図１３（ｃ）に示すマイクロルーバーは、複数の円形の光吸収層２が同心状に配置されている。隣接する円形の光吸収層２同士の間における透明層３の幅は、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、マイクロルーバーの中央領域で広く、その周囲領域では中央領域における幅よりも狭くなっている。このマイクロルーバー上に貼り付けられる拡散層（不図示）は、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、光学素子の周囲領域における拡散度が中央領域における拡散度よりも低くなるように構成されている。

図１３（ｄ）に示すマイクロルーバーは、複数の六角形状の光吸収層２が同心状に配置されている。隣接する六角形状の光吸収層２同士の間における透明層３の幅は、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、マイクロルーバーの中央領域で広く、その周囲領域では中央領域における幅よりも狭くなっている。このマイクロルーバー上に貼り付けられる拡散層（不図示）は、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、光学素子の周囲領域における拡散度が中央領域における拡散度よりも低くなるように構成されている。

なお、図１３（ａ）〜（ｄ）には様々な形態の光吸収層２を有するマイクロルーバーを示したが、マイクロルーバーが有することが可能な光吸収層２の形態はこれらの例に限られない。例えば、マイクロルーバーは、図１３（ａ）に示した形状の光吸収層２に変えて、円形の渦巻き状の光吸収層２を有していてもよい。また、図１３（ｂ）〜（ｄ）に示した形状の光吸収層２に変えて、長方形、楕円形、あるいは他の多角形状の光吸収層２を有していてもよい。

また、図１３（ａ）〜（ｄ）には光吸収層２の隣接する部分同士の間における透明層３の幅が、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、マイクロルーバーの中央領域で広く、その周囲領域では中央領域における幅よりも狭くなっているマイクロルーバーを示したが、各々のマイクロルーバーは透明層３の幅が等しい構成であってもよい。そのような構成であっても、上述の通り、マイクロルーバー上に貼り付けられる拡散層（不図示）は、マイクロルーバーの中心から周囲領域へ向かう任意の方向において、光学素子の周囲領域における拡散度が中央領域における拡散度よりも低くなるように構成されているので、これらのマイクロルーバーによって構成される光学素子は、光学素子を透過した光の視野角が、光学素子の中央領域よりも光学素子の周囲領域において狭くなるように変化している。

また、本実施形態におけるマイクロルーバーは、図８を参照して説明した各製造方法によって作製することができる。さらに、本実施形態におけるマイクロルーバーは、図１３（ａ）に示すように光吸収層がつながっていれば、図９〜図１１を参照して説明した各製造方法によって作製することができる。

上記各種のマイクロルーバー及び拡散層を有する光学素子によれば、マイクロルーバー及び拡散層を透過した光の視野角を、光学素子の中心から周囲領域へ向かう任意の方向（光学素子上の互いに交差する少なくとも二方向）において、中央領域で広く、周囲領域ではそれよりも狭くなるように変化させることが可能である。したがって、この光学素子を備えた表示画面を任意の斜め前方から観察したときに、観察者が表示画面全体の画像を視認することを防ぐことができる。

以上説明した本発明の光学素子は、液晶表示装置だけでなく、他の表示装置、例えばプラズマディスプレイやエレクトロルミネッセンスディスプレイ等の発光型表示装置にも適用することができる。

また、本発明の光学素子の使用形態としては、照明光学装置に搭載する形態、表示パネルの表面に直に貼り付けて使用する形態、表示装置内に搭載する形態など種々の使用形態が考えられる。以下に、それぞれの使用形態における構成を具体的に説明する。

（１）まず、本発明の光学素子を搭載する照明光学装置について説明する。

［第１の照明光学装置］
図１４（ａ）に、本発明の光学素子を搭載する第１の照明光学装置の構成を示す。図１４（ａ）を参照すると、第１の照明光学装置は、面状光源と光学素子２０とからなる。面状光源は、冷陰極管に代表される光源２１、反射シート２２、導光板２３、拡散板２４、プリズムアレイのプリズムシート２５ａ，２５ｂからなる。光学素子２０は、上述した各実施形態の光学素子のいずれかで構成される。

導光板２３は、アクリル樹脂などにより構成されるものであって、一方の端面に光源２１からの光が入射し、入射光が導光板内を伝播して表面（所定の側面）側から一様に出射されるように構成されている。導光板２３の裏面側には、裏面から出射した光を表面方向に反射する反射シート２２が設けられている。図には示されていないが、導光板２３の他方の端面および側面にも反射手段が設けられている。

導光板２３の表面から出射された光は、拡散板２４およびプリズムアレイのプリズムシート２５ａ，２５ｂを介して光学素子２０に入射する。拡散板２４は、導光板２３から入射する光を拡散させるためのものである。導光板２３の左右端では、その構造上、出射した光の輝度が異なる。このため、導光板２３からの光を拡散板２４で拡散させる。

プリズムシート２５ａ，２５ｂは、導光板２３から拡散板２４を介して入射する光の輝度を向上させる。プリズムシート２５ａは、図１４（ｂ）に示すように、一定方向に一定周期で配置した複数のプリズムからなる。プリズムシート２５ｂも、図１４（ｂ）に示した構成と同じであるが、プリズムの規則的な配置方向が、プリズムシート２５ａのプリズムの規則的な配置方向に対して交差するようになっている。これらプリズムシート２５ａ，２５ｂによって、拡散板２４にて拡散された光の指向性を強めることができる。

第１の照明光学装置では、導光板２３の表面側から出射した光は、拡散板２４で拡散された後、プリズムシート２５ａ，２５ｂを介して光学素子２０に入射する。拡散板２４からの光は、プリズムシート２５ａ，２５ｂで光の指向性が強められ、さらに、光学素子２０で光の指向性が強められ、任意の斜め前方から観察したときに、観察者には光が出射していることを認識できなくすることができる。

さらに、第１の照明光学装置において、光学素子２０は、図１５に示すような透明接着層２６を介してプリズムシート２５ａに接着してもよい。このように構成することで、光学素子２０とプリズムシート２５ａの界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い照明光を得ることができる。

なお、本実施の形態では、光源として、冷陰極管を例に挙げて説明したが、これに限るわけではなく、白色ＬＥＤや３色ＬＥＤなどを光源として用いても構わない。また、本実施の形態では、サイドライト型の光源を例に挙げて説明しているが、これに限るわけでなく、直下型の光源を用いても構わない。

［第２の照明光学装置］
図１６に、本発明の光学素子を搭載する第２の照明光学装置の構成を示す。第２の照明光学装置は、図１４（ａ）に示した構成において、光学素子２０上に、透過散乱切替素子２６を配置した以外は、第１の照明光学装置と同様のものである。図１６中、第１の照明光学装置の構成と同じものには、同じ符号を付している。説明の重複を避けるために、同じ構成についての説明は省略する。

透過散乱切替素子２６は、例えばＰＮＬＣ（Polymer Network Liquid Crystal）であって、透明電極２８ａが設けられた基板２７ａと、透明電極２８ｂが設けられた基板２７ｂと、これら基板２７ａ，２７ｂによって狭持される高分子分散液晶２９とを有する。

透明電極２８ａ，２８ｂの間に電圧を印加した状態において、ポリマー鎖と高分子分散液晶２９の屈折率が一致し、透過散乱切替素子２６は透明状態となる。この透明状態では、マイクロルーバー２０からの光は、そのまま透過散乱切替素子２６を透過する。一方、透明電極２８ａ，２８ｂの間に電圧が印加されていない状態では、ポリマー鎖と高分子分散液晶２９の屈折率が不一致となって、マイクロルーバー２０からの光は、透過散乱切替素子２６を通過する際に散乱する。このように、透過散乱切替素子２６では、電圧印加時に透明状態となり、電圧無印加時の散乱状態となる。透過散乱切替素子２６は、ＰＮＬＣ以外にもＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal）など電圧印加によって透明状態と散乱状態を切り替えることができるものであればよい。

透明状態では、光学素子２０によって出射角度範囲が制限される。一方、散乱状態では、光学素子２０によって制限された出射角度範囲が広くなる。以上のように透過散乱切替素子を切替えることで出射角度を調整できる照明光学装置を得ることができる。

第２の照明光学装置において、透過散乱切替素子２６は、透明接着層を介して光学素子２０に接着してもよい。このように構成することで、光学素子２０と透過散乱切替素子２６の界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い照明光を得ることができる。

以上の照明光学装置の例では、プリズムシートを２枚用いているが１枚でもかまわない。

（２）次に、本発明の光学素子を表示パネルの表面に直に貼り付けて使用する形態について説明する。

図１７に、本発明の光学素子を表示画面に設けた表示装置の構成を示す。図１７を参照すると、表示装置は、光学制御素子、照明光学装置および光学素子２０からなる。

光学素子２０は、上述した各実施形態の光学素子のいずれかで構成されており、光学制御素子からの光（内部光）の出射方向の範囲を制限する。照明光学装置は、図１４（ａ）に示した、光源２１、反射シート２２、導光板２３、拡散板２４およびプリズムシート２５ａ，２５ｂからなり、プリズムシート２５ａ，２５ｂを通過した光で光学制御素子を照明する。

光学制御素子は、液晶層３２を２枚の基板３０ａ，３０ｂで狭持した構造を有する。基板３０ａは、一方の面（液晶層３２側の面）にカラーフィルタ３３が形成され、他方の面に偏光板・位相差板３１ａが設けられている。基板３０ｂの液晶層３２側の面とは反対の面には、偏光板・位相差板３１ｂが設けられている。カラーフィルタ３３は、光を吸収する層よりなるブラックマトリクスにより区画された領域に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色フィルターがマトリクス状に配置されている。各色フィルターは画素に対応しており、そのピッチは一定である。液晶層３２は、不図示の制御装置からの制御信号に従って、画素単位に、透明状態と遮光状態の切替が可能とされており、この状態切替により、入射した光を空間的に変調する。

図１７に示した表示装置では、プリズムシート２５ａ，２５ｂを通過した光は、偏光板・位相差板３１ｂに入射する。偏光板・位相差板３１ｂを通過した光は、基板３０ｂを介して液晶層３２に入射し、そこで画素単位に空間変調が施される。液晶層３２を通過した光（変調光）は、カラーフィルタ３３、基板３０ａを順次通過して偏光板・位相差板３１ａに入射する。偏光板・位相差板３１ａを通過した光は、光学素子２０を介して出射される。ここで、図１７では光学制御素子として偏光板・位相差板３１ａ，３１ｂを用いた例が示されているが、本実施形態の光学制御素子はこれに限られず、偏光板のみからなる構成であってもよい。

上述した表示装置によれば、光学素子２０によって、偏光板・位相差板３１ａからの光（変調光）の出射方向が制限されるため、可視範囲を制限することができる。よって、表示装置が大画面になっても表示された情報を他人に覗き見されることを抑制することができる。ここで、マイクロルーバー２０の表面に傷が付かないようにハードコート層を形成してもよく、あるいは外光の写りこみを防止する反射防止層を形成してもよい。

光学素子２０は、光学制御素子に着脱自在な構成としてもよい。この場合は、光学素子２０を光学制御素子に貼り付けることで、狭視野の表示が可能となり、光学素子２０を光学制御素子から取り外すことで、広視野の表示が可能となる。

（３）次に、本発明の光学素子を内部に搭載する表示装置について説明する。

［第１の表示装置］
図１８に、本発明の光学素子を内部に搭載する第１の表示装置の構成を示す。第１の表示装置は、光学制御素子と、この光学制御素子を照明する照明光学装置と、光学制御素子と照明光学装置の間に設けられた光学素子２０からなる。

光学素子２０は、上述した各実施形態の光学素子のいずれかで構成されており、照明光学装置からの光の出射方向の範囲を制限する。照明光学装置は、図１４（ａ）に示した、光源２１、反射シート２２、導光板２３、拡散板２４およびプリズムシート２５ａ，２５ｂからなり、プリズムシート２５ａ，２５ｂを通過した光が光学素子２０を介して光学制御素子に照明される。光学制御素子は、図１７に示した光学制御素子と同じものである。

第１の表示装置によれば、光学素子２０によって、光学制御素子を照明する光の出射方向が制限されるため、可視範囲を制限することができる。よって、表示装置が大画面になっても表示された情報を他人に覗き見されることを抑制することができる。

図１８に示した構成において、光学素子２０は、光学制御素子に透明接着層を介して貼り付けてもよい。このように構成することで、光学素子２０と光学制御素子の界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い照明光を得ることができる。

［第２の表示装置］
図１９に、本発明の光学素子を内部に搭載する第２の表示装置の構成を示す。第２の表示装置は、光学制御素子と、この光学制御素子を照明する照明光学装置と、光学制御素子と照明光学装置の間に設けられた、光学素子２０および透過散乱切替素子２６からなる。

光学素子は、上述した各実施形態の光学素子のいずれかで構成されており、照明光学装置からの光の出射方向の範囲を制限する。照明光学装置は、図１４（ａ）に示した、光源２１、反射シート２２、導光板２３、拡散板２４およびプリズムシート２５ａ，２５ｂからなり、プリズムシート２５ａ，２５ｂを通過した光が光学素子２０を介して光学制御素子に照明される。光学制御素子は、図１７に示した光学制御素子と同じものである。透過散乱切替素子２６は、図１６に示したものと同じものである。

第２の表示装置は、透過散乱切替素子２６が、透明状態では、光学素子２０によって表示パネルにおける出射角度範囲が制限される。この場合は、光学制御素子の表示画面における可視範囲が制限されるため、覗き見を抑制することが可能となる。一方、透過散乱切替素子２６が、散乱状態では、光学素子２０によって制限された出射角度範囲が広くなる。この場合は、可視範囲が広くなるため、複数の人が表示画面を同時に見ることが可能となる。

図１９に示した構成において、光学素子２０と透過散乱切替素子２６の基板２７ｂの間および光学制御素子と透過散乱切替素子２６の基板２７ａの間のいずれか一方または双方を、透明接着層で貼り付けた構成としてもよい。このように構成することで、光学素子２０と基板２７ｂの間や光学制御素子と基板２７ａの間の界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い照明光を得ることができる。

［第３の表示装置］
図２０に、本発明の光学素子を内部に搭載する第３の表示装置の構成を示す。第３の表示装置は、照明光学装置、光学制御素子、光学素子２０、入力装置４０をこの順番で重ねて設けたものである。

光学素子２０は、上述した各実施形態の光学素子のいずれかで構成されており、光学制御素子からの光（内部光）の出射方向の範囲を制限する。照明光学装置は、図１４（ａ）に示した、光源２１、反射シート２２、導光板２３、拡散板２４およびプリズムシート２５ａ，２５ｂからなり、プリズムシート２５ａ，２５ｂを通過した光が光学制御素子に照射される。光学制御素子は、図１７に示した光学制御素子と同じものである。

入力装置４０は、いわゆるタッチパネルであって、透明基板４１ａに形成された透明電極４２ａと、透明基板４１ｂに形成された透明電極４２ｂとが、スペーサ４３を介して対向して設けられている。タッチパネルの方式としては、図２０に示す抵抗膜方式に限るわけではなく、静電容量結合方式などの既存の方式を用いても構わない。このようなタッチパネルの方式の入力装置４０によれば、局所的な圧力または電流の変化に基づく表示パネル上の位置情報が入力される。

第３の表示装置によれば、光学素子２０によって、光学制御素子からの光の出射方向が制限されるため、可視範囲を制限することができる。よって、表示装置が大画面になっても表示された情報を他人に覗き見されることを抑制することができる。このような表示装置は、特に、ＡＴＭ端末や定期券販売機などで、個人情報の入力や秘密情報の入力をする場合に、情報の保護の観点から威力を発揮する。

図２０に示した構成において、光学素子２０と入力装置４０の透明基板４１ｂの間および光学素子２０と光学制御素子の間のいずれか一方または双方を、透明接着層で貼り付けた構成としてもよい。このように構成することで、光学素子２０と透明基板４１ｂの間や光学素子２０と光学制御素子の間の界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の表示画面を提供することができる。

また、光学素子２０は、入力装置４０上に配置してもよい。この場合、光学素子２０を入力装置４０の透明基板４１ａに透明接着層を介して貼り付けてもよい。このように構成することで、光学素子２０と透明基板４１ａの界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い表示画面を提供することができる。

また、光学素子２０は、光学制御素子と照明光学装置の間に設けられても良い。この場合、光学素子２０をプリズムシート２５ａや光学制御素子に透明接着層を介して貼り付けてもよい。このように構成することで、光学素子２０とプリズムシート２５ａや光学制御素子との界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い照明光を得ることができる。

［第４の表示装置］
図１２に、本発明の光学素子を内部に搭載する第４の表示装置の構成を示す。第４の表示装置は、照明光学装置、光学素子２０、透過散乱切替素子２６、光学制御素子、入力装置４０をこの順番で重ねて設けたものである。

光学素子２０は、上述した各実施形態の光学素子のいずれかで構成されており、照明光学装置からの光の出射方向の範囲を制限する。照明光学装置は、図１４（ａ）に示した、光源２１、反射シート２２、導光板２３、拡散板２４およびプリズムシート２５ａ，２５ｂからなり、プリズムシート２５ａ，２５ｂを通過した光が光学素子２０および透過散乱切替素子２６を介して光学制御素子に照射される。透過散乱切替素子２６は、図１６に示したものと同じである。光学制御素子は、図１７に示したものと同じである。入力装置４０は、図２０に示したものと同じである。

第４の表示装置によれば、透明状態では、光学素子２０によって表示パネルにおける出射角度範囲が制限される。この場合は、光学制御素子の表示画面における可視範囲が狭くなるため、覗き見を抑制することが可能となる。一方、散乱状態では、光学素子２０によって制限された出射角度範囲が広くなる。この場合は、可視範囲が広くなるため、複数の人が表示画面を同時に見ることが可能となる。

図２１に示した構成において、入力装置４０を通じた入力を受け付けて、透過散乱切替素子２６や透過散乱切替素子２６を制御する制御装置と、広告などの情報が予め格納された記憶装置とを設け、制御装置が、入力装置４０を通じた情報の入力がない場合には、透過散乱切替素子２６を散乱状態として、記憶装置に格納されている情報を表示するように光学制御素子における変調を制御し、入力装置４０を通じて情報の入力がなされた場合には、透過散乱切替素子２６を透明状態として、その入力情報を表示するように光学制御素子における変調を制御するように構成してもよい。この構成によれば、例えば、ＡＴＭ端末において、情報入力前の画面上に、広視野モードで広告情報を表示させ、個人情報が入力されると、狭視野モードで入力情報（個人情報）を表示されることができる。

また、光学素子２０と透過散乱切替素子２６および透過散乱切替素子２６と光学制御素子をそれぞれ透明接着層を介して貼り合わせてもよい。このように構成することで、光学素子２０と透過散乱切替素子２６の間や透過散乱切替素子２６と透過散乱切替素子２６と光学制御素子の間において、界面における表面反射ロスを低減することができ、より輝度の高い照明光を得ることができる。

本発明の光学素子は、ＡＴＭ端末、携帯電話機、ノード型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡなどの情報処理端末の表示装置に容易に適用することができる。

ＡＴＭ端末の表示装置への適用例としては、例えば、上述の第３および第４の表示装置を挙げることができる。第３または第４の表示装置をＡＴＭ端末の表示装置に適用した場合は、表示された個人情報が覗き見されないようにすることができ、高品質の表示画像を提供することができる。この場合、光学素子として図１３に示した構造（２次元ルーバー構造）を採用することで、左右方向の可視範囲が狭くなるだけでなく、上下方向の可視範囲も狭くなるので、より覗き見のし難い画面を提供することができる。また、第４の表示装置においては、情報入力時は、狭視野での表示により覗き見を防止し、それ以外は、広視野での表示に切り替わり、広告情報が表示されるので、ＡＴＭ端末を用いた広告をより効果的に行うことができる。

携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡなどの携帯型の情報処理端末への適用例としては、例えば、上述の第１および第２の表示装置を挙げることができる。情報処理端末では、制御装置が、マウスやキーボードなどの入力装置からの入力を受け付けて表示装置上に必要な情報を表示させるための制御を行う。この場合も、表示情報が覗き見されないようにすることができ、高品質の表示画像を提供することができる。また、この情報処理端末に、第３または第４の表示装置で説明したような入力装置（タッチパネル）を設けることも可能である。

なお、本発明の電子機器は上述した各種情報処理端末を含むものである。

本発明の第１の実施形態に係る光学素子を示す断面図である。 図１に示したマイクロルーバーの平面図である。 観察者が表示装置の画面の外側に位置する場合における見込み角度を示す模式図である。 観察者が表示装置の画面の内側に位置する場合における見込み角度を示す模式図である。 観察者が表示装置の画面の外側領域に位置する場合における、画面サイズと見込み角度との関係を示す図である。 観察者が表示装置の画面の内側領域に位置する場合における、画面サイズと見込み角度との関係を示す図である。 観察者が画面サイズが１５インチの表示装置の画面中央の正面に位置し、画面の法線方向における画面から観察者までの距離ｄｚを６０ｃｍとした場合の、画面上の観察位置と光透過率との関係を示す図である。 図１に示したマイクロルーバーの製造方法を示す図である。 図１に示したマイクロルーバーの他の製造方法を示す図である。 図１に示したマイクロルーバーのさらに他の製造方法を示す図である。 図１に示したマイクロルーバーのさらに他の製造方法を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る光学素子を示す断面図である。 本発明の光学素子に適用可能な各種のマイクロルーバーを示す図である。 図（ａ）は本発明のマイクロルーバーを搭載する第１の照明光学装置の構成を示す模式図であり、図（ｂ）は図（ａ）に示す照明光学装置を構成するプリズムシートの平面図である。 図１４（ａ）に示す第１の照明光学装置の変形例を示す模式図である。 本発明のマイクロルーバーを搭載する第２の照明光学装置の構成を示す模式図である。 本発明のマイクロルーバーを表示画面に設けた表示装置の構成を示す模式図である。 本発明のマイクロルーバーを内部に搭載する第１の表示装置の構成を示す模式図である。 本発明のマイクロルーバーを内部に搭載する第２の表示装置の構成を示す模式図である。 本発明のマイクロルーバーを内部に搭載する第３の表示装置の構成を示す模式図である。 本発明のマイクロルーバーを内部に搭載する第４の表示装置の構成を示す模式図である。 狭視野と広視野の表示切り替えが可能な従来の液晶表示装置の一例を示す模式図である。 図２２に示した従来のマイクロルーバーの構成を示す模式図である。 画面の両端部における見込み角度を説明するための模式図である。

符号の説明

１ マイクロルーバー
２ 光吸収層
３ 透明層
４ 拡散層

Claims (18)

1. 交互に配置された透明層と光吸収層とを有し、前記透明層を透過する光の出射方向の範囲を前記光吸収層によって制限するマイクロルーバーと、該マイクロルーバー上に設けられた拡散層とを備えた光学素子であって、
   前記光学素子を透過した光の視野角が、前記光学素子の中央領域よりも前記光学素子の周囲領域において狭くなるように変化していることを特徴とする光学素子。
2. 交互に配置された透明層と光吸収層とを有し、前記透明層を透過する光の出射方向の範囲を前記光吸収層によって制限するマイクロルーバーと、該マイクロルーバー上に設けられた拡散層とを備えた光学素子であって、
   前記拡散層の拡散度が、前記光学素子の中央領域よりも前記光学素子の周囲領域において低くなっていることを特徴とする光学素子。
3. 互いに隣接する前記光吸収層同士の間に配置された前記透明層の幅が、前記光学素子の中央領域よりも前記光学素子の周囲領域において狭くなっている、請求項１または２に記載の光学素子。
4. 互いに隣接する前記光吸収層同士の間に配置された前記透明層の幅が前記光学素子の全面にわたって一定である、請求項１または２に記載の光学素子。
5. 前記光学素子を透過した光の視野角は、前記光学素子上の一方向において変化している、請求項１から４のいずれか１項に記載の光学素子。
6. 前記光学素子を透過した光の視野角は、前記光学素子上の互いに交差する少なくとも二方向において変化している、請求項１から４のいずれか１項に記載の光学素子。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の光学素子と、
   前記光学素子の背面に設けた面状光源と、
   を有する照明光学装置。
8. 前記面状光源は、少なくとも、
   光源と、
   前記光源からの光を拡散させる拡散板と、
   規則的に配置された複数のプリズムからなり、前記拡散板からの拡散光を前記光学素子に向かう光束に変えるプリズムアレイと、
   を有する、請求項７に記載の照明光学装置。
9. 前記光学素子からの光が入射する透過散乱切替素子をさらに有し、
   前記透過散乱切替素子は、入射光がそのまま出射される透明状態と、入射光が散乱により拡散光として出射される散乱状態との切替が可能である、請求項７に記載の照明光学装置。
10. 請求項１から６のいずれか１項に記載の光学素子と、
    画素が配置された表示パネルと、
    前記表示パネルを照明するための面状光源と、を有し、
    前記面状光源からの光が前記光学素子を介して前記表示パネルに照射されることを特徴とする表示装置。
11. 前記表示パネルの表示画面側に設けられた入力装置をさらに有し、
    前記入力装置は、局所的な圧力または電流の変化に基づく前記表示パネル上の位置情報が入力される、請求項１０に記載の表示装置。
12. 請求項１から６のいずれか１項に記載の光学素子と、
    画素が配置された表示パネルと、を有し、
    前記表示装置からの光が前記光学素子を介して出射されることを特徴とする表示装置。
13. 前記光学素子は、前記表示パネルの表示画面上に、着脱自在に設けられている、請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記光学素子上に設けられた入力装置をさらに有し、
    前記入力装置は、局所的な圧力または電流の変化に基づく前記表示パネル上の位置情報が入力されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の表示装置。
15. 請求項１から５のいずれか１項に記載の光学素子と、
    画素が配置された表示パネルと、
    前記表示パネルを照明するための面状光源と、
    前記面状光源からの光が前記光学素子を介して入射し、該入射光がそのまま出射される透明状態と、該入射光が散乱により拡散光として出射される散乱状態との切替が可能な透過散乱切替素子と、を有し、
    前記透過散乱切替素子から出射した光が前記表示パネルに照射されることを特徴とする表示装置。
16. 前記表示パネルの表示画面側に設けられた入力装置をさらに有し、
    前記入力装置は、局所的な圧力または電流の変化に基づく前記表示パネル上の位置情報が入力される、請求項１５に記載の表示装置。
17. 請求項１０から１６のいずれか１項に記載の表示装置を有する電子機器。
18. 請求項１５または１６に記載の表示装置を有し、前記透過散乱切替素子は外部から入力された信号に基づいて前記透過状態と前記散乱状態とが切り替わることを特徴とする電子機器。

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