JPH07261122A - 偏光化機能付面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 明るい偏光光束を得ることが可能で、液晶表
示装置のバックライト光源に好適な偏光化機能付面光源
装置の提供。 【構成】 １は一様な散乱能が与えられた楔形の光散乱
導光体からなる平行光束化素子で、有効散乱照射パラメ
ータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあり、
屈折率不均一構造の相関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘ
ｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光散乱導光体内の２点間距
離）で近似した時の相関距離ａ［μｍ］の値が０．０６
≦ａ≦３５の範囲にある。光入射面２から入射した光
は、光取出面３から平行化された光束として出射され
る。空気層７を挟んで偏光分離板８が配置され、その外
側には空気層９を挟んで光出射方向修正素子１０が配置
される。偏光分離板８はＰ偏光成分の大半を透過させ、
相当部分を平行光束化素子１に戻す。戻された光は偏光
スクランブル作用を受けて平行光束化素子１から再出射
され、そのＰ偏光成分が再度取り出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、偏りの無い光から偏
りのある光束を生成する機能あるいは偏りの乏しい光か
ら偏りに富んだ光束を生成する機能（以下、「偏光化機
能」と言う。）を備えた面光源装置に関する。本願発明
に係る面光源装置は、偏りのある光束を必要とする任意
の用途に使用され得るが、特に、液晶表示装置のバック
ライト光源に用いて有利なものである。

【０００２】

【従来の技術】表面あるいは内部に光散乱機能を有する
板状の導光体の側方に蛍光ランプ等の光源を配置するこ
とによって面光源装置を構成し、液晶表示装置のバック
ライト光源等の用途で使用することは、従来より良く知
られているところである（例えば、特開平２−２２１９
２６号、特開平４−１４５４８５号及び実開昭５１−８
９８８８号公報など）。

【０００３】これらの旧来型の面光源装置は、導光体内
部あるいは表面領域に与えられた光散乱作用によって光
の進行方向を出来るだけランダムなものとすることを通
して光取出面から出射させる光量を確保するというもの
であり、光取出面から出射される光に明確な指向性は無
く、また、特定方向の偏りを呈する光を生成する機能も
有していない。

【０００４】これに対し、本発明者は先に、散乱特性を
規定する特性パラメータ（有効散乱照射パラメータＥ及
び相関距離ａ；詳細は後述。）を所定範囲に定めた楔形
状の光散乱導光体が平行光束化機能を有することを利用
して平行光束化装置を構成することを提案した。この平
行光束化装置を光源手段と組み合わせて改良型の面光源
装置を構成した場合、その出射光束に明確な指向性は認
められるが、特定の方向への偏りを持った偏光を生成す
る機能は備わっていない。

【０００５】ところで、一般の光源から発せられる偏り
の無い光から偏りのある光を得る手段としては、偏光板
あるいはビームスプリッタ型の偏光子等が知られて用い
られているが、これらは、所定の方向と直交する方向の
偏光成分を排除する形で偏りのある光を得ようとするも
のであるから、光エネルギの半分程度が無駄になってし
まう。従って、上記旧来型、改良型いずれの型の面光源
装置とこのような偏光素子を組み合わせて偏光化された
光束を生成するやり方では、使用される面光源の明るさ
を充分に生かした偏光光束を得ることは困難である。

【０００６】例えば、上記旧来型、改良型いずれの型の
面光源装置を液晶表示装置の液晶表示パネル背後にバッ
クライト光源手段として配置した場合でも、所定方向に
偏光化された光を液晶層に入射させる為に液晶表示パネ
ルの光入射側に設けられている偏光板によって、面光源
装置の出射光の光エネルギの約半分が無駄になる現象が
生じており、液晶表示装置の表示品位を損なう一因とな
っている。

【０００７】もし、光エネルギの利用効率の低下を抑制
した形で所定方向に偏光化された光束を生成する能力を
有する面光源装置が得られるならば、これを液晶表示装
置のバックライト光源手段として採用することにより、
上記液晶表示パネルの偏光板通過時の損失を低下させる
ことが可能になる（バックライト光源出射光束の偏光方
向と偏光板の偏光軸方向を平行にとれば良い）。従っ
て、このような観点からも、エネルギ利用効率を大きく
低下させることなく偏光化された光束を生成することが
出来る面光源装置の実現が待たれていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、上記従来
技術の現状を背景に、偏光化に際しての光エネルギの利
用効率の低下を抑え、明るい偏光光束を得ることが出来
る偏光化機能付面光源装置を提供することを基本的な目
的としてなされたものである。また、本願発明は、特
に、液晶表示装置のバックライト光源手段として用いる
に適した偏光化機能付面光源装置を提供する企図をも有
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明は、先ず、上記
目的を達成する為の基本的な構成として、「光散乱能を
規定する有効散乱照射パラメータＥ［cm^-1］の値が０．
５≦Ｅ≦５０の範囲にあると共に、光散乱能を与える屈
折率不均一構造の相関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ
［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光散乱導光体内の２点間距
離）で近似した時の相関距離ａ［μｍ］の値が０．０６
≦ａ≦３５の範囲にある楔形状断面を有する体積領域を
含む光散乱導光体からなる平行光束化素子と、該平行光
束化素子の前記楔形状断面の断面積が相対的に大きな方
の端面側に配置された光供給手段と、前記平行光束化素
子の光取出面に沿って延在するように配置され、偏光成
分に依存した反射特性を有する透光性の偏光分離手段を
備えた偏光化機能付面光源装置」を提案したものであ
る。

【００１０】そして、偏光分離手段をより具体化した形
態で指定した構成として、「光散乱能を規定する有効散
乱照射パラメータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の
範囲にあると共に、光散乱能を与える屈折率不均一構造
の相関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］
（但し、ｒは光散乱導光体内の２点間距離）で近似した
時の相関距離ａ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範
囲にある楔形状断面を有する体積領域を含む光散乱導光
体からなる平行光束化素子と、該平行光束化素子の前記
楔形状断面の断面積が相対的に大きな方の端面側に配置
された光供給手段と、前記平行光束化素子の光取出面に
沿って延在するように配置され、偏光成分に依存した反
射特性を有する透光性の偏光分離手段を備えており、前
記偏光分離手段が、１．３〜２．０の範囲の屈折率を有
する透明な光学材料からなる偏光分離板を含むことを特
徴とする偏光化機能付面光源装置」、「光散乱能を規定
する有効散乱照射パラメータＥ［cm^-1］の値が０．５≦
Ｅ≦５０の範囲にあると共に、光散乱能を与える屈折率
不均一構造の相関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−
ｒ／ａ］（但し、ｒは光散乱導光体内の２点間距離）で
近似した時の相関距離ａ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦
３５の範囲にある楔形状断面を有する体積領域を含む光
散乱導光体からなる平行光束化素子と、該平行光束化素
子の前記楔形状断面の断面積が相対的に大きな方の端面
側に配置された光供給手段と、前記平行光束化素子の光
取出面に沿って延在するように配置され、偏光成分に依
存した反射特性を有する透光性の偏光分離手段を備えて
おり、前記偏光分離手段が、各々１．３〜２．０の範囲
の屈折率を有すると共に空気層を挟んで積層的に配置さ
れた複数枚の偏光分離板を含むことを特徴とする偏光化
機能付面光源装置」、「光散乱能を規定する有効散乱照
射パラメータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の範囲
にあると共に、光散乱能を与える屈折率不均一構造の相
関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］（但
し、ｒは光散乱導光体内の２点間距離）で近似した時の
相関距離ａ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範囲に
ある楔形状断面を有する体積領域を含む光散乱導光体か
らなる平行光束化素子と、該平行光束化素子の前記楔形
状断面の断面積が相対的に大きな方の端面側に配置され
た光供給手段と、前記平行光束化素子の光取出面に沿っ
て延在するように配置され、偏光成分に依存した反射特
性を有する透光性の偏光分離手段を備えており、前記偏
光分離手段が、１．３〜２．０の範囲の屈折率を有する
偏光分離板を含み、該偏光分離板の光入射面には前記平
行光束化素子の光取出面から出射された平行光束の出射
方向に対応したブリュースター角条件を近似的に満たす
ような繰り返し傾斜面が形成されていることを特徴とす
る偏光化機能付面光源装置」、並びに、「光散乱能を規
定する有効散乱照射パラメータＥ［cm^-1］の値が０．５
≦Ｅ≦５０の範囲にあると共に、光散乱能を与える屈折
率不均一構造の相関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ
［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光散乱導光体内の２点間距
離）で近似した時の相関距離ａ［μｍ］の値が０．０６
≦ａ≦３５の範囲にある楔形状断面を有する体積領域を
含む光散乱導光体からなる平行光束化素子と、該平行光
束化素子の前記楔形状断面の断面積が相対的に大きな方
の端面側に配置された光供給手段と、前記平行光束化素
子の光取出面に沿って延在するように配置され、偏光成
分に依存した反射特性を有する透光性の偏光分離手段を
備えており、前記偏光分離手段が、１．３〜２．３の範
囲の屈折率を有する光学材料からなる多層膜を有する偏
光分離板を含んでいることを特徴とする偏光化機能付面
光源装置」、を提案したものである。

【００１１】また、上記各構成における偏光成分に依存
した反射特性を有する透光性の偏光分離手段から平行光
束化素子に再入射した光の偏光状態を修正した上で、再
度前記偏光分離手段へ向かわせることによって、より偏
光度に富んだ光を得るようにした構成として、「光散乱
能を規定する有効散乱照射パラメータＥ［cm^-1］の値が
０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあると共に、光散乱能を与え
る屈折率不均一構造の相関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅ
ｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光散乱導光体内の２点間
距離）で近似した時の相関距離ａ［μｍ］の値が０．０
６≦ａ≦３５の範囲にある楔形状断面を有する体積領域
を含む光散乱導光体からなる平行光束化素子と、該平行
光束化素子の前記楔形状断面の断面積が相対的に大きな
方の端面側に配置された光供給手段と、前記平行光束化
素子の光取出面に沿って延在するように配置され、偏光
成分に依存した反射特性を有する透光性の偏光分離手段
と、前記平行光束化素子の光取出面と相反する側の表面
に沿って配置された偏光スクランブラを備えたことを特
徴とする偏光化機能付面光源装置」、及び、「光散乱能
を規定する有効散乱照射パラメータＥ［cm^-1］の値が
０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあると共に、光散乱能を与え
る屈折率不均一構造の相関関数γ（ｒ）をγ（ｒ）＝ｅ
ｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光散乱導光体内の２点間
距離）で近似した時の相関距離ａ［μｍ］の値が０．０
６≦ａ≦３５の範囲にある楔形状断面を有する体積領域
を含む光散乱導光体からなる平行光束化素子と、該平行
光束化素子の前記楔形状断面の断面積が相対的に大きな
方の端面側に配置された光供給手段と、前記平行光束化
素子の光取出面に沿って延在するように配置され、偏光
成分に依存した反射特性を有する透光性の偏光分離手段
と、前記平行光束化素子の光取出面と相反する側の表面
に沿って配置された偏光変換手段を備え、前記偏光変換
手段が位相差板並びに該位相差板の外側に臨んで配置さ
れた光反射手段を含んでいることを特徴とする偏光化機
能付面光源装置」を提案したものである。

【００１２】そして、面光源装置の出射光束の伝播方向
を修正する必要のある場合に備える為に、上記各構成に
更に、「前記偏光分離手段の外側に光出射方向修正素子
が配置されている」という要件を課した偏光化機能付面
光源装置の構成を提案したものである。

【００１３】

【作用】本願発明は、上記改良型の面光源装置に用いら
れる光散乱導光体の平行光束化機能と近似的なブリュー
スター角条件に関連した偏光成分の反射／透過特性を組
み合わせて利用することにより、相対的に高いエネルギ
利用効率を以て所定の方向の偏光成分を多く含んだ光束
を生成することが出来るという新規な原理に立脚したも
のである。

【００１４】そこで、先ず、本願発明で使用される光散
乱導光体の散乱特性を記述する有効散乱照射パラメータ
Ｅと相関距離ａについて、Ｄｅｂｙｅの理論を引用して
説明し、更に、それらの量との関連した平行光束化機能
について説明する。

【００１５】今、一定の屈折率を有する基材内に一様に
屈折率不均一構造を分布形成させた媒体からなる光散乱
導光体内を強度Ｉ0 の光がｙ(cm)伝播し、その間の散乱
により強度がＩに減衰した場合を考え、有効散乱照射パ
ラメータＥを次式（１）または（２）で定義する。

【００１６】

【数１】 上式（１），（２）は各々いわゆる積分形及び微分形の
表現であり、物理的な意味は等価である。なお、このＥ
は濁度と呼ばれることもある。一方、媒体内に分布した
不均一構造によって光散乱が起こる場合の散乱光強度
は、縦偏光の入射光に対して出射光の大半が縦偏光であ
る通常の場合（ＶV 散乱）には、次式（３）で表され
る。

【００１７】

【数２】 自然光を入射させた場合には、Ｈh 散乱を考慮して、式
（３）の右辺に（１＋cos²Φ）／２を乗じた次式を考え
れば良いことが知られている。

【００１８】

【数３】 ここで、λ0 は入射光の波長、ν＝（２πｎ）／λ0 、
ｓ＝２sin （Φ／２）、ｎは媒体の屈折率、Φは散乱
角、＜η² ＞は媒体中の誘電率ゆらぎ２乗平均（以下、
＜η² ＞＝τとして、τを適宜使用する。）であり、γ
（ｒ）は相関関数と呼ばれるものであり、次式（６）で
表わされる。

【００１９】Ｄｅｂｙｅの理論によれば、媒体の屈折率
不均一構造が界面を持ってＡ相とＢ相に分かれて分散し
ている場合には、誘電率のゆらぎに関して相関関数γ
（ｒ）、相関距離ａ、誘電率ゆらぎ２乗平均τ等につい
て、下記の関係式（７），（８）が成立する。

【００２０】

【数４】 不均一構造が半径Ｒの球状界面で構成されているとみな
せば、相関距離ａは次式で表される。

【００２１】

【数５】 相関関数γ（ｒ）についての式（６）を用い、式（５）
に基づいて自然光を媒体に入射させた時の有効散乱照射
パラメータＥを計算すると結果は次のようになる。

【００２２】

【数６】 以上述べた諸関係から、相関距離ａ及び誘電率ゆらぎ２
乗平均τを変化させることにより、散乱光強度、散乱光
強度の角度依存性及び有効散乱照射パラメータＥを制御
することが可能なことが判る。図１は、横軸に相関距離
ａ、縦軸に誘電率ゆらぎ２乗平均τをとり、有効散乱照
射パラメータＥを一定にする条件を表わす曲線を、Ｅ＝
５０［cm^-1］及びＥ＝１００［cm^-1］の場合について描
いたものである。Ｅの値は散乱導光媒体の散乱能の「強
さ」を表わす指標であり、Ｅの値が大きければ散乱能が
強く、Ｅの値が小さければ散乱能が弱い（透明に近い）
ということになる。Ｅ＝０は無散乱状態に対応してい
る。従って、大寸法で明るさが均一な面光源の用途には
Ｅの小さな光散乱導光体が適し、小寸法の面光源の用途
にはＥの大きな光散乱導光体が適しているという一般論
が成立する。

【００２３】液晶表示装置のバックライト光源への適用
時等に想定される通常サイズ（数ｃｍ〜数１０ｃｍの程
度）の面光源を構成することを想定した場合、使用され
る光散乱導光体の有効散乱照射パラメータＥの実際的な
値の範囲は、Ｅ＝０．５〜５０［cm^-1］の程度となる。

【００２４】一方、相関距離ａは、光散乱導光体内部に
おける個々の散乱現象における散乱光の方向特性に深く
関わっている量である。即ち、上記（３）式乃至（５）
式の形から推察されるように、光散乱導光体内部におけ
る光散乱は一般に前方散乱性を帯びているが、前方散乱
性の強さが相関距離ａに依存して変化する。

【００２５】図２は、これをａの２つの値について例示
したグラフである。図において、横軸は散乱角度Φ（入
射光線の進行方向をΦ＝０°とする。）を表わし、縦軸
は自然光を仮定した場合の散乱光強度、即ち、上記
（５）式をΦ＝０°に対して規格化した値、Ｖvh（Φ）
／Ｖvh（０）を表わしている。同図に併記されているよ
うに、ａ＝０．１３μｍ、上記（９）を用いて粒径に換
算して２Ｒ＝０．２μｍの場合には、規格化散乱強度の
グラフはΦに関する緩やかな減少関数となるが、ａ＝
１．３μｍ、上記（９）式による粒径換算値で２Ｒ＝
２．０μｍの場合には、規格化散乱強度のグラフはΦが
小さい範囲で急激に減少する関数となる。

【００２６】このように、光散乱導光体内の屈折率の不
均一構造によって生ずる散乱は、基本的に前方散乱性を
示し、相関距離ａの値が小さくなると前方散乱性が弱ま
り、１回の散乱における散乱角度範囲が広がる傾向を持
つようになる。この事実自体は、実験的にも確認済みの
事項である。

【００２７】以上は光散乱導光体内部に分布した屈折率
不均一構造による個々の散乱現象そのものに着目した議
論であるが、光散乱導光体の光取出面から実際に出射さ
れる光の方向特性を評価する際には、光散乱導光体の内
部側から光取出面に入射する光の全反射の現象と光出射
時の界面透過率（光散乱導光体からの脱出率）を併せて
考慮する必要がある。

【００２８】基礎的な光学理論によって良く知られてい
るように、外部の媒体（空気）に比して相対的に大きな
屈折率を有する光散乱導光体の内部側から光取出面に光
が入射した場合、光散乱導光体内外の媒体の屈折率によ
って決まる臨界角αc を入射角α（ここでは、光取出面
に対して光散乱導光体内部に向けて立てた法線の方向を
α＝０°とする。）が上回る場合には、外部（空気層）
への出射（脱出）が起らない。

【００２９】本願発明に使用される光散乱導光体の代表
的な材料であるＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート；
屈折率１．４９２）では、αc ＝４２°となる。後述す
るように、本願発明で光散乱導光体のマトリックスとし
て好適に使用される樹脂材料の屈折率は、１．４〜１．
７の範囲にあり、これに対応する臨界角αc の範囲は、
３６．０°〜４５．６°となる。

【００３０】従って、本願発明のように光取出面の側方
に光入射面をとるケースでは（後述する各実施例参
照）、光入射面から入射した光が不均一構造に遭遇して
発生した１次散乱光が、直ちに上記臨界角条件を満たし
て光取出面から外部へ出射されることは極めて起り難い
と考えられる。

【００３１】即ち、本願発明が前提とする条件の下で
は、光散乱導光体内部における多重散乱の効果、光散乱
導光体の光取出面側及び背面側の界面あるいはそれに面
して配置された反射部材による反射の効果等が複合的に
作用し合った結果、上記臨界角条件を満たすに至った光
が外部に出射されるという現象が、光取出面からの光出
射に大きく関与しているものと考えて良い。

【００３２】そうだとすると、臨界角条件を満たした条
件で光取出面方向に伝播する光について考えた場合、光
入射面から入射した時点における光の伝播方向性を全体
として保存するように作用する前記前方散乱性の効果
は、上記複合的な効果によって相当程度薄められ、光の
伝播方向分布にかなりの拡がりが生じている筈である。
その結果、光散乱導光体から出射される光の方向特性
は、臨界角条件を満たした光の光取出面における界面透
過率（脱出率）の角度依存性に大きく左右されることに
なる。

【００３３】一般に、臨界角条件（α＜αc ）をぎりぎ
りで満たすような条件における界面透過率は極めて低く
（例えば、アクリル樹脂−空気界面の場合、Ｐ偏光成分
４０％程度、Ｓ偏光成分２０％程度）、入射角αが臨界
角αc を下回る量が増えれば界面透過率は急激に上昇
し、５°乃至１０°以上下回った条件ではほぼ一定とな
る（アクリル樹脂−空気界面の場合、Ｐ偏光成分９０％
以上、Ｓ偏光成分８５％以上）。

【００３４】以上のことから、アクリル樹脂（αc ＝約
４２°）の場合で言えば、光散乱導光体内部側から光取
出面へ入射角α＝３５°〜４０°前後で入射した光が、
光散乱導光体の光取出面からの光出射に最も寄与してい
るものと考えられる。このα＝３５°〜４０°の入射角
で光取出面に入射した光は、スネルの法則に従って光取
出面で屈折し、光取出面に外部に向けて立てた法線に対
して６５°±１０°程度の範囲内に収まる方向（即ち、
光取出面表面に対して１５°〜３５°程度立ち上がった
方向）へ出射されることになる。

【００３５】光散乱導光体にアクリル樹脂以外の材料を
使用した場合でも、実際的な材料の屈折率の範囲は１．
４〜１．７の程度であるから、上記角度に数度程度のず
れを見込めば、同様の議論が成立する。

【００３６】但し、ここで注意すべきことは、相関距離
ａの値が余り小さくなると、個々の散乱における前方散
乱性そのものが薄れてしまい、一次散乱のみで後方散乱
を含む広角度範囲の散乱光が発生するようになる為に、
この指向性がぼやけてしまうことである。本願発明で
は、このような指向性鈍化現象を顕著に示さないような
特性を有する光散乱導光体を使用する。以下、このよう
な光散乱導光体を「指向出射性」の光散乱導光体と呼ぶ
ことにする。

【００３７】本願発明が光散乱導光体の相関距離ａにつ
いて指定している範囲（０．０６μｍ≦ａ≦３５μｍ）
には、この条件が考慮に入れられている。光散乱導光体
として、ポリマーマトリックス中に異屈折率粒子を均一
に分散させたものを使用する場合には、前記（９）式か
ら、上記相関距離の範囲は異屈折率粒子径の範囲、０．
１μｍ〜５４μｍに相当していることが判る。

【００３８】次に、本願発明の偏光化機能付面光源装置
に使用される指向出射性の光散乱導光体が楔形断面形状
部分を有している意味について説明する。図３は、本願
発明の面光源装置に用いられる光散乱導光体の断面の基
本形状を内部における繰り返し反射の様子と共に記した
ものである。

【００３９】同図において、１は平行光束化素子を構成
する指向出射性の光散乱導光体であり、Ｂ0 は光源Ｌか
ら出射され、光入射面２から光散乱導光体１の内部に取
り込まれる光を代表する代表光線の進路を示したもので
ある。光源Ｌは楔形の相対的に断面積が大きい側端部に
あたる光入射面２に面して配置されるから、代表光線Ｂ
0 として図示した如く略水平方向に伝播するものを想定
する。

【００４０】この代表光線Ｂ0 の挙動を考察してみる
と、光線Ｂ0 は、一定割合で散乱による方向転換を受け
ながら、光取出面３及び該面に対して傾斜した裏面４で
反射を繰り返しながら、光散乱導光体１の厚みの薄い末
端部分へ近づいていく。面３，４の表面における内部反
射は正反射であるから、個々の反射における入射角と反
射角は当然等しい（θ1 ，θ2 ，θ3 ・・・・）。両面
３，４の傾斜関係から、光取出面３における各反射につ
いて、θ2 ＞θ4 ＞θ6 ・・・の関係が成立する。

【００４１】ここで、各反射時における界面透過率を考
えてみると、光散乱導光体の指向出射性の説明中で述べ
たと同様の議論により、θi ＞αc （臨界角；ＰＭＭＡ
−空気界面で４２°）の条件では全反射が起こり、θi
がαc を下回ると透過率が急上昇し、θi が所定値（Ｐ
ＭＭＡ−空気界面で３５°前後）以下で透過率はほぼ一
定となる。図では、θ2 ＞αc ＞θ4 ＞θ6 の関係によ
って、出射光Ｂ4 ，Ｂ6 が生じている様子が描かれてい
る。

【００４２】このような効果は、代表光線Ｂ0 （無散乱
光）に限らず、１次散乱光や多重散乱光についても類似
した形態で生じている筈であるから、全体としては、こ
の効果によって光入射面２から遠ざかる程光取出面３か
らの光出射率が高められていることになる。この効果
を、光入射面２からの距離ｘの関数ｆ（ｘ）で評価する
と、ｆ（ｘ）はｘに関する増加関数である。一方、光入
射面２に近い部分では光源Ｌに近いという効果が直接
光、散乱光いずれについても働く。この近接効果をｇ
（ｘ）で評価すれば、ｇ（ｘ）はｘに関して減少傾向を
有する関数とみることが出来る。

【００４３】従って、近接効果ｇ（ｘ）とｆ（ｘ）が相
殺される関係にあり、光散乱導光体１の出射光強度（明
るさ）が均一化される作用が生じることになる。また、
光散乱導光体１内の光が光取出面３に入射する機会も、
楔形状の効果によって入射面２から遠ざかるにつれて増
大する傾向を持つと考えられるから、この傾向も上記増
加関数ｆ（ｘ）で評価される効果を補強しているものと
考えられる。

【００４４】なお、両面３，４のなす角度ψに絶対的な
制限は特にないが、明るさのレベル、均一度、指向特性
等を考慮した実際的な範囲として、０．５°≦ψ≦６°
という値が得られている。また、傾斜した裏面４（場合
によっては光取出面３）を曲面とすることにより、反射
角θ1 ，θ2 ，θ3 ・・・・の増大推移を制御し、より
望ましい特性を実現することも可能である。また、楔形
状の断面は必ずしも光散乱導光体１の全体に亙る必要は
なく、光源の映り込みによる輝度むらを防止する為に、
光入射面２の近傍の傾斜を緩めて平坦化したり、場合に
よっては逆傾斜部を形成する場合もある。

【００４５】以上述べた断面楔形状の光散乱導光体を採
用したことによる効果は、裏面４に沿って反射体５を配
置した場合にも同様に成立することは明らかであり、入
射面２から入射した光をより遠方まで導光させ、また、
光散乱導光体１の指向出射性を乱さないという観点か
ら、反射体５として正反射性を有する反射体を配置する
ことがより好ましい。

【００４６】本発明者は、このような楔形状断面部分を
有する指向出射性の光散乱導光体と近似的なブリュース
ター角条件を利用した偏光分離手段を結合することによ
り、多重的な偏光化過程が発生し、高い光エネルギ利用
効率で光束の偏光化が達成されるという原理を見い出し
た。本願発明は、この原理に基づいた偏光化機能付の面
光源装置を提供したものであり、光散乱導光体とブリュ
ースター角条件を利用した偏光分離手段の組合せ方、そ
れによる多重的な偏光化過程の具体的内容については、
次の実施例の中で述べることとする。

【００４７】

【実施例】図４は、本願発明に係る偏光化機能付の面光
源装置の第１の実施例を断面図で示したものである。同
図中、図３と共通する要素については同じ符号が使用さ
れている。符号１は楔形断面形状を有する指向出射性の
光散乱導光体からなる平行光束化素子を表わしており、
ここではその材料としてポリメチルメタクリレート（Ｐ
ＭＭＡ）中にシリコーン系樹脂材料粒子（径２μｍ、屈
折率＝１．４３４５）を０．０７ｗｔ％の割合で一様に
分散させたものが使用されている。平行光束化素子１の
サイズは、図中左右方向の長さが６８ｍｍ、幅が８５ｍ
ｍ、光入射面２側の端部で４．０ｍｍ、末端部６で０．
２ｍｍとした。

【００４８】Ｌは平行光束化素子１の入射面２から１ｍ
ｍ離して配置された直径３ｍｍの蛍光ランプで、このラ
ンプＬから右方に向かって光を入射させ、光取出面３か
ら平行化された光束を取り出す配置とした。また、Ｒは
入射面２から入射する光量を可能な限り多く確保する為
に適宜配置される反射体で、ここでは銀箔製シートでラ
ンプＬを取り囲むように配置した。

【００４９】平行光束化素子１の裏面４には、光拡散イ
ンキパターンや凹凸拡散面等、強い光散乱を生じさせる
為の処理は特に施されていない。符号５は裏面４に対向
して配置された銀箔製シートからなる反射体で、裏面４
から出射された光を平行光束化素子１内に復帰させるも
のである。また、空気層７を挟んで平行光束化素子１の
光取出面３と対向する位置には、偏光分離手段としての
偏光分離板８が配置され、更にその外側には空気層９を
挟んで光出射方向修正素子１０が配置されている。符号
１１は、光出射方向修正素子１０の光出射面であり、面
光源装置としての光出射面でもある。この面光源装置を
液晶表示装置のバックライト光源として使用する場合に
は、光出射方向修正素子１０の更に外側に液晶表示パネ
ルが配置される。

【００５０】偏光分離板８は、透明な光学材料からなる
板状体で構成され、ここでは代表的な光学ガラスである
ＢＫ−７（屈折率１．５１６３）からなる厚さ１ｍｍの
平坦な板状部材を使用した。空気層７の屈折率ｎ0 ＝１
として、ブリュースター角の値は５６．６０°となる。

【００５１】以下、図５及び図６を順次参照図に加え、
この偏光分離板８と平行光束化素子１を組み合わせた第
１の実施例における偏光化機能の概要について説明す
る。図４において、ランプＬの放射光及び反射体Ｒから
の反射光は、光入射面２から平行光束化素子１の内部に
進入し、平行光束化素子１内部の屈折率不均一構造（こ
こでは、異屈折率粒子）による散乱を受けながら、平行
光束化素子１の末端部６に向けて導光される。その過程
において光取出面３から徐々に光が出射されるが、「作
用」の欄で述べた理由により、出射光は平行光束化され
て明瞭な指向性を有するものとなっている。そこで、こ
の平行光束を光線Ｃ0 で代表させ、平行光束化素子１か
ら出射された光の挙動を光線追跡形式で記したものが図
５である。

【００５２】「作用」の欄で既述した通り、平行光束化
素子１の基材にＰＭＭＡを使用したケースでは光取出面
３に立てた法線Ｈ0 から測って６５°前後の方向へ強く
光出射が起ることから、代表光線Ｃ0 の出射角は６５°
とする。

【００５３】平行光束化素子１の光取出面３から出射さ
れた代表光線Ｃ0 は、空気層７を直進して偏光分離板８
の下面８ａに入射し、偏光分離板８内に進入する光線Ｃ
1 と反射して再び平行光束化素子１に向かう光線Ｃ2 に
分割される。光線Ｃ1 は面８ａで屈折し、偏光分離板８
内を直進し、偏光分離板８の上面８ｂに至り、外部出射
光線Ｃ3 と内部反射光線Ｃ4 に分割される。内部反射光
線Ｃ4 は更に下面８ａに戻り、再度内部反射光線Ｃ7 と
空気層７へ進む光線Ｃ8 に分割される。内部反射光線Ｃ
7 は上面８ｂで、再度外部出射光線Ｃ9 と内部反射光線
Ｃ10に分割される。以下、内部反射光線は同様の過程を
繰り返す。

【００５４】一方、空気層７を平行光束化素子１へ向か
って直進する光線Ｃ2 及びＣ8 は、光取出面３で平行光
束化素子１内に再入射する光線Ｃ11，Ｃ13と反射光線Ｃ
12，Ｃ14 に分割される。反射光線Ｃ12，Ｃ14 は再度偏
光分離板８へ向い、Ｃ0 と同様の経路を辿る。

【００５５】このような多重反射／透過のプロセスを通
して、光線Ｃ0 の光エネルギも各界面３，８ａ，８ｂに
おいて反射光線と透過光線に分割・分配されるが、その
分配割合はＰ偏光成分とＳ偏光成分とで大きく異なって
いる。また、偏光分離板８を構成する厚さ１ｍｍのＢＫ
−７板の内部光透過率は９９．９％以上であり、その吸
収損失は無視出来る程小さい。そこで、光線Ｃ0 をＰ偏
光成分のエネルギとＳ偏光成分のエネルギを１００づつ
等量に有する偏光度０の自然光とした場合の各光線Ｃ1
〜Ｃ14の偏光成分別エネルギ量を計算し、その結果を図
中に併記した。

【００５６】例えば、光線Ｃ0 がＣ1 とＣ2 と分割され
る際には、Ｐ偏光成分の透過率は極めて高く９８．８％
を示すが、Ｓ偏光成分の透過率は７６．６％しかない。
従って、光線Ｃ2 は殆どＳ偏光成分のみに偏光した光と
なっている。即ち、ＢＫ−７のブリュースター角５６．
６０°から１０°程度ずれた範囲では、近似的にブリュ
ースター角条件が満たされていると言うことができ、反
射光線Ｃ2 のＳ偏光率は極めて高い（もし、Ｃ0 の入射
角がブリュースター角５６．６０°に一致すれば、反射
光線Ｃ2 のＳ偏光率は当然１００％となる）。

【００５７】光線Ｃ1 が偏光分離板８の上面８ｂに入射
した場合の偏光成分別反射率も、Ｐ偏光成分１．２％、
Ｓ偏光成分２３．４％となる。従って、外部に出射され
る光線Ｃ3 の偏光成分別エネルギ量はＰ成分９７．６、
Ｓ成分５８．７であり、相当程度の偏光度を有している
ことが判る。同様の計算をＣ4 以下について行なった値
は図中に示されている。それらの数値から明かな如く、
光線分割が繰り返されるにつれて、ＰＳ各偏光成分のエ
ネルギ量が急激に減少するので、図５に示した光線Ｃ3
とＣ9 から近似的に外部出射光の偏光成分別エネルギ量
を見積ると、Ｐ偏光成分＝９７．６、Ｓ偏光成分＝６
１．９となる。

【００５８】このように、図５に示された光線のみを考
慮した場合でも、相当程度に偏光化された出射光束が得
られていることが判るが、本願発明はこのようなプロセ
スのみに頼って偏光化機能を果たすものではない。本願
発明は、平行光束化素子の光取出面に対向して配置され
る偏光分離手段（第１の実施例ではＢＫ−７板）から平
行光束化素子に戻された光（以下、戻り光と言う。）を
再利用し、最終的な出射光の偏光度を更に向上させるも
のである。

【００５９】図５の例で言えば、光線Ｃ11とＣ13に付記
された数値に示したように、戻り光はほぼ完全にＳ偏光
となっている。この戻り光は、平行光束化素子１を構成
する光散乱導光体内を伝播する過程で再び散乱、反射等
のプロセスを経た上で、その大部分が光取出面３から出
射される。その際の出射指向性を考察してみると、入射
面２から入射した場合程ではないが、やはり全体として
図５で右方に向かう前方散乱性は保存されているから、
「作用」の欄で述べた原理により、やはり光線Ｃ0 の出
射方向で代表し得る弱い指向性を有しているものと考え
られる。

【００６０】ところで、大半がＳ偏光成分からなる光線
Ｃ11（Ｓ偏光成分１８．２）やＣ13（Ｓ偏光成分１０．
６）は、平行光束化素子内で上記散乱、反射等のプロセ
スを経ることによってその偏光方向が乱されることにな
る。これを偏光スクランブル効果と呼ぶことにすると、
この偏光スクランブル効果によって、Ｃ11あるいはＣ13
に由来する光取出面３からの出射光のＳ偏光度はかなり
低下しているものとみて良い。もし、偏光スクランブル
効果が完全であり、無損失で光取出面３から再出射され
ると仮定すれば、そのエネルギ量は、Ｃ11由来分につい
てＰ偏光成分９．１、Ｓ偏光成分９．１であり、Ｃ13由
来分については、Ｐ偏光成分５．３、Ｓ偏光成分５．３
となる。

【００６１】両者を加算すると、Ｐ偏光成分＝１４．
４、Ｓ偏光成分＝１４．４となる。この光がＣ0 と同様
の履歴を経るものとすれば、（１４．４／１００）×９
７．６＝１４．１のエネルギ量が偏光分離板８の上面８
ｂからの出射光束のＰ偏光成分に加算される。従って、
このモデルから近似的に評価される最終的なＰ偏光成分
エネルギ量は９７．６＋１４．１＝１１１．７となる。
また、Ｓ偏光成分エネルギ量は６１．９＋（６１．９／
１００）×１４．１＝７０．６となる。

【００６２】即ち、本願発明では、平行光束化素子１の
光取出面３から出射された光束の一部がＳ偏光化されて
戻り光となり、その少なくとも一部が平行光束化素子１
内で無偏光化されて平行光束化素子１の光取出面３から
再出射され、再度偏光分離板によるＳ偏光排除作用を受
けるという、リサイクル的な偏光化過程が取り入れられ
ている。それ故、上記事例で説明した如く、少なくとも
原理的には、自然光に含まれるＰ偏光成分を１００％以
上に増幅する作用を果たさせることも可能である。この
ような特徴は、本願発明に固有のものであり、以下に述
べる各実施例においても共通して備わっている特徴であ
る。

【００６３】なお、上記第１の実施例の説明では平行光
束化素子１の（初回の）出射光を出射角６５°のＣ0 で
代表させたが、出射角の条件が１０°程度変化したとし
ても現象の本質は殆ど変化しない。図６は、これを理解
する為のグラフで、横軸にＢＫ−７板への入射角（＝光
取出面３からの出射角）をとり、縦軸にＰ，Ｓ各偏光成
分の１回透過の透過率（８ｂからの全出射エネルギ／８
ａへの全入射エネルギ；戻り光の再入射は考えない。）
をとったものである。グラフから判るように、５５°〜
７５°のほぼ全域に亙ってＰ偏光成分の透過率は約８０
％を越えており、Ｓ偏光成分の透過率はそれを約２０％
以上下回っている。従って、光取出面３からの出射光束
の伝播方向に多少の拡がりあるいはずれがあっても、上
記説明の本質的な部分に変更を要しないことは明らかで
ある。

【００６４】第１の実施例に関してここまで述べたこと
から判るように、光源Ｌ、平行光束化素子１及び偏光分
離手段（第１の実施例ではＢＫ−７からなる偏光分離
板）８が、偏光化された光束を得る面光源装置を構成す
る為の基本的な構成要件となっている。しかし、上記偏
光化のプロセスの説明からも判るように、代表光線Ｃ0
の大きな出射角（ここでは、６５°）で特徴付けられる
指向性が偏光分離手段８からの出射光束についても強く
残っており、通常の用途（液晶表示装置のバックライト
光源等）で要求されることの多い正面方向あるいはこれ
に近い方向に光を出射する面光源装置を提供する上で好
ましいとは言えない。

【００６５】図４に示されているように、偏光分離板８
の外側に配置される光出射方向修正素子１０は、このよ
うな要求に応えるもので、プリズム作用を通して偏光分
離板８の光出射面８ｂから出射される指向性の光束の伝
播方向を正面方向に修正する機能を有している。以下、
図７（Ａ），（Ｂ）を参照図に加えて、この光出射方向
修正素子の光出射方向修正機能について説明する。

【００６６】図７（Ａ）は、光出射方向修正素子の典型
的な構造と配置を説明する図、図７（Ｂ）は変形型の配
置を示したものであり、両図は図４，図５に示した配置
における偏光分離板及び光出射方向修正素子の周辺部分
を抽出拡大した断面図に、光線Ｃ3 ，Ｃ9 の追跡経路を
併記した形で提示されている。両図において、光出射方
向修正素子１０，１０’は、例えばポリカーボネート
（ＰＣ；屈折率ｎpr＝１．５９）のような光学材料から
なり、一方の面に多数のプリズム面１０ａ，１０ｂ（頂
角θpr）あるいは１１ａ，１１ｂ（頂角θ'pr ）が形成
されている。光出射方向修正素子１０，１０’は、その
プリズム形成面を図７（Ａ）のように光入射面とする
か、逆に図７（Ｂ）のように光取出面として使用する。

【００６７】先ず、図７（Ａ）では、前記の図５の関連
説明から、偏光分離板８の光取出面８ｂに対して６５°
の出射角で出射されるように描かれているＣ3 ，Ｃ9
は、前記代表光線Ｃ0 に由来して偏光分離板８から出射
される光束をほぼ代表しているものと考えられる。これ
ら代表光線Ｃ3 ，Ｃ9 は、空気層９（屈折率ｎ0 ＝１．
０）を直進した後、光出射方向修正素子１０のプリズム
面１０ａに垂直に近い角度で入射する。

【００６８】プリズム面１０ａと相反する側のプリズム
面１０ｂに入射する光量の割合は相対的に小さいと考え
ることが出来るから、代表光線Ｃ3 ，Ｃ9 はプリズム面
１０ｂまでほぼ直進して正反射され、光出射方向修正素
子１０の平坦な光取出面１１に対して垂直に近い角度で
入射し、該面１１から垂直方向に近い角度で出射する光
束Ｄとなる。

【００６９】入射側のプリズム面１０ａの傾斜角θa
を、光束Ｃ3 ，Ｃ9 がほぼ垂直に入射するように設定す
ると共に（ここではθa ＝２５°）、他方のプリズム面
１０ｂの傾斜角θb を内部反射光が平坦な光取出面１１
にほぼ垂直に入射するように設定（ここではθb ＝６５
°／２=３２．５°）すれば、光束Ｄの方向を垂直方向
により正確に一致させることが出来る。このように、プ
リズム面の形成角度を選択することを通して、光束Ｄの
方向特性を調整することが可能である。

【００７０】次に、図７（Ｂ）は、光出射方向修正素子
１０’をそのプリズム面１１ａ，１１ｂが外側に向く配
置とした場合について、代表光線Ｃ3 ，Ｃ9 の挙動を説
明した断面図であり、図７（Ａ）の場合と同様に、代表
光線Ｃ3 ，Ｃ9 は、空気層９（屈折率ｎ0 ＝１．０）を
直進した後、光出射方向修正素子１０’の平坦面１０’
ａに対して傾斜した角度で入射し、上方に向けて屈折さ
れ、その大半は反対側のプリズム面１１ａ から垂直に
近い角度で光束Ｄ’として出射される。光出射方向修正
素子１０’を構成する材料の屈折率やプリズム面１１
ａ，１１ｂの傾斜角θ'a ，θ'bの値によっては、プリ
ズム面１１ａから一旦空気中に出射された上で対向する
プリズム面１１ｂで正反射されて正面方向へ向かう光路
が利用される場合もある。

【００７１】このように、図４の配置に、図７（Ａ），
（Ｂ）いずれの配置を適用した場合にも、偏光分離板８
からの出射光の方向特性や光出射方向修正素子を構成す
る材料と関連させて各プリズム面の傾斜角等を適当に選
択することにより、相当程度の範囲に亙って光の出射方
向を制御出来る。

【００７２】なお、光出射方向修正素子１０，１０’
は、図示したように列状にプリズム面が形成されたもの
に限らず、いかなる型のものを使用しても良い。例え
ば、三角錐状あるいはドーム状の突起群を分布させたフ
ィルム、かまぼこ形断面を有する列状凸部を有する板状
素子等が考えられる。また、複数枚重ねて使用すること
も考えられる。

【００７３】次に、本願発明の第２の実施例について説
明する。図８は、図４と同様の形式で本願発明に係る偏
光化機能付の面光源装置の第２の実施例を表わしたもの
である。同図中、図４と共通する要素には同じ符号が使
用されており、この第２の実施例は、偏光分離手段８，
８’に関連した部分を除いて第１の実施例と全く同じ構
成を備えている。そこで、この共通部分については説明
を省き、偏光分離手段に関連した部分に絞って説明を行
なうこととする。

【００７４】第２の実施例において採用される偏光分離
手段は、平行光束化素子１の光取出面３に沿って平行配
置される２枚の偏光分離板８，８’を備えている。各偏
光分離板８，８’は吸収損失の少ない光学材料からなる
もので、ここでは、共に板厚１ｍｍのＰＭＭＡ（ポリメ
チルメタクリレート；屈折率１．４９２、ブリュースタ
ー角＝５６．１７°；内部透過の吸収損失は０．０１％
以下で、ＢＫ−７の場合と同様、無視出来る。）の板状
部材を用いた。

【００７５】内側の偏光分離板８と外側の偏光分離板
８’は適当なスペーサ（図示省略）によって互いに０．
５ｍｍ離隔配置され、その間隙に空気層９が確保されて
いる。

【００７６】また、外側の偏光分離板８’の外側には、
第１の実施例と同様な光出射方向修正素子１０が空気層
９’を挟んで配置されている。

【００７７】図９は、この２枚の偏光分離板８，８’と
平行光束化素子１を組み合わせた第２の実施例における
偏光化機能の概要について説明する図である。図５の場
合と同様に、平行光束化素子１の光取出面３から出射さ
れる平行光束を出射角６５°の光線Ｃ0'で代表させ、平
行光束化素子１から出射された光の挙動が光線追跡形式
で記されている。また、各光線分岐時に伝播されるエネ
ルギ量が、図５の場合と同じ表記法に従って併記されて
いる（光線Ｃ0'のＰ偏光成分＝Ｓ偏光成分＝１００）。

【００７８】代表光線Ｃ0'は、空気層７を直進して１枚
目の偏光分離板８の下面８ａに入射し、偏光分離板８内
に進入する光線Ｃ1'と、反射して再び平行光束化素子１
に向かう光線Ｃ2'とに分割される。各光線Ｃ1'，Ｃ2'
は、以後、図示したような種々の分岐経路を辿って、一
部は空気層９を経て２枚目の偏光分離板８’の内側面８
ａ’へ向い、一部は平行光束化素子１へ戻り光として入
射する。

【００７９】この間の経緯は、２枚目の偏光分離板８’
が関与しない部分に関する限り、図５で示した第１の実
施例の場合と全く同様であるから、詳しい説明は省略す
る。但し、ＰＭＭＡからなる偏光分離板８の屈折率がこ
こでは第１の実施例の場合（ＢＫ−７）と若干異なる為
に、各界面８ａ，８ｂの入出射時における屈折角がやや
変化し、それに応じてＰ偏光成分とＳ偏光成分について
の分岐割合が少量だけ変わっている。

【００８０】１枚目の偏光分離板８から出射された光線
Ｃ3'は、２枚目の偏光分離板８’の内側面８’ａに到達
し、偏光分離板８’の内部へ進入する光線Ｃ2"とＣ1"に
分割される。以後の経路は、１枚目の偏光分離板８の場
合とほぼ同じであるが、偏光分離板８’の内部から内側
面８’ａを通って空気層９へ出た光線の相当部分が１枚
目の偏光分離板８の外側面８ｂへ入射し、一部がその内
部へ戻り、一部が反射されて２枚目の偏光分離板８’へ
再度向かうという経路が多重的に形成されることに注意
することが必要である。この間に１枚目の偏光分離板８
へ戻った光の一部が更に平行光束化素子１へ戻る現象も
僅かではあるが生起されている筈である。

【００８１】以上、述べたように、２枚（あるいはそれ
以上の）偏光分離板８，８’を偏光分離手段として配置
した場合には、光線経路は極めて複雑に分岐したものと
なるから、最終的に２枚目の偏光分離板８’の外側面か
ら出射されるＰ，Ｓ各偏光成分の量を厳密に計算するこ
とは困難である。

【００８２】そこで、光線経路が分岐する度に伝播され
るエネルギ量が逓減されることを利用して、図示された
経路の範囲で近似計算を行なうと、光線Ｃ"3〜Ｃ"6の各
数値の積算値から、Ｐ偏光成分＝９４．９、Ｓ偏光成分
＝４６．７と評価される。

【００８３】これを第１の実施例における対応数値、Ｐ
偏光成分＝９７．６、Ｓ偏光成分＝６１．９と比較して
みると（偏光分離板の材料の違いの影響は小さいことに
注意。）、Ｐ偏光成分が抽出・保存状態はいずれの場合
にも良好である一方、Ｓ偏光成分が大幅に低下している
ことが判る。

【００８４】この事実からも判るように、平行光束化素
子１から６５°前後で出射された光を１枚またはそれ以
上の枚数の偏光分離板を介して取り出す場合には、１枚
の偏光分離板の介在毎に、Ｐ偏光成分の大半を保存しな
がらＳ偏光成分の約３割〜４割程度が排除されて行く。

【００８５】そして、本願発明における偏光分離板の偏
光化作用は、実施例１に関連して既に述べたように、こ
のＰ偏光保存／Ｓ偏光排除現象に加えて、Ｓ偏光成分に
富んだ戻り光が平行光束化素子内に復帰して偏光状態が
スクランブルされた後に偏光分離板（１枚あるいは２枚
以上）のＰ偏光保存／Ｓ偏光排除作用を再度受けるとい
うリサイクルプロセスを通して、Ｐ偏光成分がより富化
されるという現象を巧妙に利用したものである。

【００８６】第２の実施例における戻り光量（Ｓ偏光成
分）を評価すると、図９に併記したデータから、１７．
５＋１０．４＋７．４＋４．８＝４０．１となる。平行
光束化素子１の偏光スクランブル作用が完全であれば、
約２０のＰ偏光成分を有する平行光束化素子再出射光が
得られる。その９４．９％が保存されて２枚目の偏光分
離板８’から出射されれば、約１９の偏光成分が上乗せ
される。これを戻り光除外評価分の９４．９に加算すれ
ば、最終的に約１１４のＰ偏光成分を含む偏光出力が得
られることになる。

【００８７】なお、偏光分離板を２枚使用した程度で
は、光線Ｃ3"〜Ｃ6"等からなる出射光束の指向性が大き
く崩れることは無い。従って、この第２の実施例におい
ても、２枚目の偏光分離板８’の次段に配置された光出
射方向修正素子１０によって、第１の実施例の場合とほ
ぼ同等の光出射方向修正作用が発揮されることになり、
光出射方向修正素子１０の光出射面１１から正面方向に
伝播する偏光化光束を出射させることが出来る。

【００８８】次に、上記各実施例で利用されている偏光
分離板について、光入射時のブリュースター角条件の満
足度をより向上させるよう更に工夫を加えた本願発明の
第３の実施例について述べる。なお、この実施例の全体
構成は偏光分離板自体の構造を除き、図４に示した第１
の実施例と同様であるから、ここでは全体構成の説明は
省略し、図４あるいは図５における平板型の偏光分離板
８を図１０に示した波形の断面構造を有する偏光分離板
８”（以下、「波形偏光分離板」と呼ぶ。）に読み換え
ると共に、同図に併記した如く、平行光束化素子１から
の出射光束を出射角６５°の代表光線Ｃ0 で代表させて
説明を行なう。

【００８９】図１０（Ａ）には、波形偏光分離板８”の
断面形状が示されており、図示された通り、比較的短い
急斜面部分８１，８３と比較的長い緩斜面部分８２，８
４の繰り返しからなる等厚の波型形状を呈している。こ
の波形偏光分離板８”を構成する材料としては、適当な
屈折率を有する透光性の素材が利用されるが、ここでは
ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート；屈折率１．４９
２、ブリュースター角５６．１７°）が使用されてい
る。

【００９０】図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）中に○印で
囲まれた部分（繰り返し形状の１単位分）を拡大描示し
たもので、平行光束化素子１からの出射光束を代表する
光線Ｃ0 の光線追跡図が併記されている。本実施例の本
質的な特徴は、緩やかな斜面部分の入射側８２の傾斜
が、代表光線Ｃ0 に対してブリュースター角条件を満た
すように選択されていることである。ここでは、平行光
束化素子１の光取出面３に立てた法線Ｎに対して６５°
の出射角を持つ代表光線Ｃ0 が面８２に入射する際の入
射角がブリュースター角５６°（概算）に合致するよう
に、面８２の傾斜角が光取出面３と平行な面Ｍに対して
９°に設定されている。

【００９１】即ち、この角度条件の下では、代表光線Ｃ
0 から分岐した反射光線Ｒ1 に含まれるＰ偏光成分は理
論的には０であり、すべてのＰ偏光成分が面８２を透過
することになる。特に、第１あるいは第２の実施例との
比較で言えば、平行光束化素子１の光取出面３からの出
射角が直角に近い（より寝た方向の）光に対してもＰ偏
光成分の面８２，８４の透過率が高いという利点があ
る。

【００９２】波形偏光分離板８”内部に進入したＰ偏光
成分を多く含んだ光線Ｔ1 は、対向傾斜面８４で内部反
射光線Ｔ2 と６５°の出射角を持った出射光線Ｔ3 に分
岐するが、内部反射光線Ｔ2 にＰ偏光成分は殆ど含まれ
ない（図５中の光線Ｃ2 あるいは図９中の光線Ｃ2'に付
記されたデータ参照）。

【００９３】内部反射光線Ｔ2 は、更に面８２で内部反
射光線Ｔ4 と平行光束化素子１へ向かう光線Ｒ2 に分岐
する。以下、多重的に繰り返される内部反射／出射のプ
ロセスは、第１の実施例（特に、図５）で説明したもの
と類似したものであり、プロセスの進行に伴って運ばれ
るエネルギ量は急激に小さくなる。

【００９４】従って、この実施例の構成によれば、偏光
分離板８”を配置したことによるＰ偏光成分の損失量が
極めて小さくなるという特徴があり、第１，第２の実施
例で説明したと同様の戻り光に対する偏光スクランブル
効果と平行光束化素子１からの再出射によるＰ偏光成分
の更なる上乗せと相俟って、Ｐ偏光成分をより多く含む
出射光を生成することが出来る。この面８４からの出射
光に対して光出射方向修正素子１０を配置すれば、前記
第１，第２の実施例と同様の光出射方向修正が行われる
ことは言うまでもない。

【００９５】急斜面８１，８３の傾斜角については、平
行光束化素子１からの出射光が可能な限り光が入射しな
いよう代表光線Ｃ0 の方向に平行となるような角度に設
定されることが望ましい。ここでは、９０°−６５°＝
２５°とされている。急斜面８１，８３と緩斜面８２，
８４の繰り返し周期について特に制限は無いが、一般に
は、稜線部８５，８６間で測った厚みを抑え、面光源と
して明かさの均一性を保つという観点から、短い周期と
することが好ましい。ここでは、稜線部８５，８６間で
測った厚さが０．５ｍｍとなるような繰り返し周期が選
ばれている。

【００９６】次に、偏光分離手段として異屈折率材料か
らなる多層膜を備えた偏光分離板を利用した本願発明の
第４の実施例について説明する。なお、この実施例の全
体構成も、偏光分離板自体の構造を除き、図４に示した
第１の実施例と同様であるから、ここでは全体構成の説
明は省略し、図４あるいは図５における平板型の偏光分
離板８を、図１１に示した多層膜型偏光分離板１８に読
み換えた構成を想定するものとする。

【００９７】また、図１１中に併記されているように、
平行光束化素子１からの出射光束の出射角がやや高角度
側（寝た方向）にずれた場合を想定し、７０°の出射角
を持つ代表光線Ｄ0 で代表される状態にあるものとして
説明を行なう。（「作用」のの欄で説明したように、平
行光束化素子１の光取出面３からの出射光束の出射方向
の中心は、平行光束化素子１を構成する光散乱導光体の
屈折率や相関距離ａの値等によって、数度から１０度程
度の変動幅がある。）多層膜型偏光分離板は、各隣り合
う層の材料に屈折率の異なる透明材料を使用するという
条件で、数層（原理的には最低２層）〜数１０層の薄膜
を積層形成した構造を有し、図１１にはその３層分の断
面と代表光線Ｄ0 の主要光路が例示されている。多層膜
型偏光分離板１８は、入射側から順に二酸化チタン（Ｔ
ｉＯ2；屈折率ｎ1 ＝２．３）層１８１、二酸化珪素
（ＳｉＯ2 ；屈折率ｎ2 ＝１．４６）層１８２、二酸化
チタン（ＴｉＯ2 ；屈折率ｎ3 ＝ｎ1 ＝２．３）層１８
３で構成されており、以下、総層数に合わせて二酸化チ
タン層と二酸化珪素層が交互に積層された構造を有して
いる。屈折率が更に異なる材料の層を積層させることも
あり得る（例えば、二酸化ジルコニウムＺｒＯ2 、一般
の酸化数を持った酸化チタンＴｉＯx の層）。

【００９８】このような多層膜型の偏光分離板１８の偏
光分離原理は、異屈折率材料間に形成される界面におけ
るＳ偏光成分とＰ偏光成分の反射特性の違いを利用した
ものであり、その点では、前述の第１〜第３の実施例に
おける偏光分離板手段と共通した特徴を有していると言
うことが出来る。

【００９９】図１１に描かれているように、平行光束化
素子１からの出射光束を代表する代表光線Ｄ0 が、空気
層７（屈折率ｎ0 ＝１．０）からＳ偏光成分Ｉs ＝１０
０、Ｐ偏光成分Ｉp ＝１００の相対強度を以て第１層１
８１に入射すると、層１８１の内部へ進入する光線Ｄ1
と反射光線Ｄ2 が生じる。

【０１００】その際の反射率は、Ｓ偏光成分については
Ｒs ＝５１．８％であるが、Ｐ偏光成分についてはＲp
＝０．５５％と極めて小さい。即ち、Ｓ偏光成分は半分
程度しか第１層１８１内に進入出来ないが、Ｐ偏光成分
についてはほぼその全量が界面を通過して第１層１８１
内に進入する。

【０１０１】この光線Ｄ2 が第２層との界面に到達する
と、再び光線Ｄ3 とＤ4 に分岐する。その際の反射率
は、Ｒs （Ｓ偏光成分）＝９．３％、Ｒp （Ｐ偏光成
分）＝１．９％である。即ち、Ｓ偏光成分の９割程度が
第２層１８２内に進入する一方、Ｐ偏光成分については
その大半が界面を通過して第２層１８２内に進入するこ
とになる。

【０１０２】同様に、第２層１８２と第３層１８３の界
面においては、Ｄ5 とＤ6 の分岐が起こり、その際の反
射率はＲs （Ｓ偏光成分）＝９．３％、Ｒp （Ｐ偏光成
分）＝１．９％となる。

【０１０３】このように、各界面に遭遇する度にＰ偏光
成分の大部分が次層へ伝播されていくのに対し、Ｓ偏光
成分の相当部分が排除されていくという現象が起る。多
重反射及び吸収損失の効果は小さいとして、本事例にお
ける第３層進入時の偏光成分の見積りを行なうと、Ｓ成
分；Ｉs ＝３９．７，Ｐ成分；Ｉp ＝９５．７という値
が計算される。層数が更に増えれば、各数値Ｉs ，Ｉp
は等比数列的に減少すると考えられる。

【０１０４】その際の平均的な公比をｒs （Ｓ偏光成
分），ｒp （Ｐ偏光成分）とすれば、ｒs ＜ｒp であ
り、ｒp は１を僅かに下回る程度となる。従って、多層
膜型偏光分離板１８を構成する層の総数が多い程Ｐ偏光
成分の「純度」は高くなると考えられる。このような傾
向は、代表光線Ｄ0 の出射角が７０°である場合に限ら
ず、相当幅広い角度条件の下で成り立つものである。

【０１０５】図１２〜図１４は、これを説明する為のグ
ラフで、本実施例の層構成における各界面の光透過率が
Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分に分けて記されている。これら
のグラフから直ちに読み取れるように、代表光線Ｄ0 の
層１８１への入射角が７０°から１０°程度ぶれたとし
ても、各界面におけるＰ偏光成分の透過率は１００％に
近いままであり、且つ、Ｓ偏光成分の透過率はＰ偏光成
分の透過率を一貫して下回っている。

【０１０６】これは、上記多層膜型偏光分離板のＰ偏光
成分純化機能が特殊な条件下だけで成立するものではな
いことを物語っている。以上のことから、本実施例のよ
うな多層膜型の偏光分離板を利用した構成は、高い偏光
度（Ｐ偏光成分の純度）の出射光を必要とするケースに
適した特徴を備えていることが判る。

【０１０７】参考の為に、図１５に実証データの１例を
示した。これは厚さ１ｍｍの光学ガラス板ＢＫ−７（屈
折率１．５１６３）上に、ＴｉＯx （屈折率２．３前
後）、ＳｉＯ2 （屈折率１．４６）及びＺｒＯ2 （屈折
率２．０）からなる多層膜を真空蒸着により形成した偏
光分離板について、日立製作所製の分光光度計Ｕ−３２
００を用いて、偏光分離機能を入射角度を５５°〜７０
°まで変えながら測定した結果を示したものである。こ
のグラフから容易に読み取れるように、可視光の全域に
亙って高い偏光分離機能が発揮されていることが判る。
また、入射角が大きい方が偏光分離機能が高いという傾
向も読み取ることが出来る。

【０１０８】なお、本実施例においても、第１，第２の
実施例等で説明したと同様の戻り光に対する偏光スクラ
ンブル効果と平行光束化素子１からの再出射によるＰ偏
光成分の増強作用が発揮されることや、多層膜型偏光分
離板１８の後段に光出射方向修正素子１０を配置するこ
とによって光出射方向の修正を行えるということは言う
までもないことである。

【０１０９】ここまでに説明した第１〜第４の実施例
は、偏光分離手段の構成についてのバリエイションに関
連したものであるが、次に説明する第５〜第７の実施例
は偏光分離手段から平行光束化素子内に復帰した戻り光
に対してＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換する作用を強化
する為の付加構成に関連したものである。即ち、第５〜
第７の実施例の本質的な部分は、既述の第１〜第４のい
ずれの実施例とも組み合わせ得る性質を有しており、従
って、各実施例に関する記述中の「偏光分離板８（第１
の実施例に記載）」は、これを適宜他の第２〜第４の実
施例に開示された型のものに置き換えても差し支えな
い。このような前提の下で、以下、各実施例について説
明する。

【０１１０】先ず、戻り光のＳ偏光成分をＰ偏光成分に
変換する為の偏光スクランブル作用強化手段（以下、
「補強スクランブラ」と言う。）として、高散乱能を有
する平板状の光散乱導光体を用いた例として、第５の実
施例について説明する。

【０１１１】図１６は、本願発明に係る偏光化機能付の
面光源装置の第５の実施例を断面図で示したものであ
る。楔形断面形状を有する指向出射性の光散乱導光体か
らなる平行光束化素子１は、ポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）中にシリコーン系樹脂材料粒子（径２μ
ｍ、屈折率＝１．４３４５）を０．０７ｗｔ％の割合で
一様に分散させたもので構成されている。平行光束化素
子１のサイズは、図中左右方向の長さが６８ｍｍ、幅が
８５ｍｍ、光入射面２側の端部で４．０ｍｍ、末端部６
で０．２ｍｍとした。

【０１１２】Ｌは平行光束化素子１の入射面２から１ｍ
ｍ離して配置された直径３ｍｍの蛍光ランプで、このラ
ンプＬから右方に向かって光を入射させ、光取出面３か
ら平行化された光束を取り出す配置とした。また、Ｒは
入射面２から入射する光量を可能な限り多く確保する為
に適宜配置される反射手段で、ここでは銀箔製シートで
ランプＬを取り囲むように配置した。

【０１１３】空気層７を挟んで平行光束化素子１の光取
出面３と対向する位置には、偏光分離手段としての偏光
分離板８が配置され、更にその外側には空気層９を挟ん
で光出射方向修正素子１０が配置されている。符号１１
は、光出射方向修正素子１０の光出射面であり、面光源
装置としての光出射面でもある。この面光源装置を液晶
表示装置のバックライト光源として使用する場合には、
光出射方向修正素子１０の更に外側に液晶表示パネルが
配置される。

【０１１４】偏光分離板８は、光学ガラスＢＫ−７から
なる厚さ１ｍｍの平坦板状体で構成されている。以上の
構成は、第１の実施例と同一であり、また、その作用も
基本的には変わらないので、ここでは詳しい説明を省略
する。本実施例が第１の実施例と異なっているのは、平
行光束化素子１の裏面４に沿って、偏光分離板８から平
行光束化素子１内に復帰した戻り光に対する偏光スクラ
ンブル作用を強化する為の補強スクランブラＳＲが設け
られている点である。この補強スクランブラＳＲは、平
行光束化素子１の全体あるいは楔形状末端部６の近傍の
厚みが、散乱能の強さとの関連で不十分な為に偏光スク
ランブル作用が不足することを防止する為の素子であ
る。

【０１１５】従って、平行光束化素子１を構成する光散
乱導光体よりも強い散乱能が与えられた材料を使用す
る。ここでは、平行光束化素子１と同種の材料の散乱能
を強化したものとして、ポリメチルメタクリレート（Ｐ
ＭＭＡ）中にシリコーン系樹脂材料粒子（径２μｍ、屈
折率＝１．４３４５）を０．５ｗｔ％の割合で一様に分
散させたものを使用した。補強スクランブラＳＲの大き
さは、平行光束化素子１の裏面４に合わせたものとし、
厚さは１ｍｍとした。

【０１１６】このような構成により、平行光束化素子１
から補強スクランブラＳＲ内に相当量の光が進入し、屈
折率不均一構造（ここでは、異屈折率粒子材料）による
異方性散乱作用を受けて、Ｓ偏光成分がＰ偏光成分に変
換される。そして、この光はその強い散乱能に対応した
充分な偏光スクランブル作用を受けた後に平行光束化素
子１内に復帰するから、特に末端部６の近傍において不
足しがちな偏光スクランブル作用を補強することが出来
る。

【０１１７】従って、戻り光が偏光分離板８へ向けて再
出射される際のＰ偏光成分が５０％に近づくことにな
り、最終的な出射光束に含まれるＰ偏光成分量が富化さ
れる結果をもたらす。なお、符号５は補強スクランブラ
ＳＲの外側に設けられた銀箔製の反射体であり、補強ス
クランブラＳＲの外側から光量が無駄に放散されるのを
防止する。

【０１１８】次に、第５の実施例における平板状の補強
スクランブラＳＲを楔形の補強スクランブラＳＲ’とし
て、平行光束化素子１に対して相補的な配置をとらせた
のが図１７に示した第６の実施例である。この実施例で
は、平行光束化素子１の厚さの大小に対応した偏光スク
ランブル作用の強弱が、相補的に配置された楔形補強ス
クランブラＳＲ’の作用によって埋め合わされ、面光源
装置の偏光機能がより均一化される。楔形の補強スクラ
ンブラＳＲ’の大きさは、平行光束化素子１の裏面４に
合わせたものとし、厚さは最厚部で４ｍｍ、最薄部で
０．２ｍｍとした。

【０１１９】なお、この実施例の全体構成は、補強スク
ランブラＳＲ’の形状を除いて第５の実施例と同様であ
るから、ここでは説明を省略する。

【０１２０】更に、図１８は、本願発明に係る偏光化機
能付の面光源装置の第７の実施例を断面図で示したもの
である。楔形断面形状を有する指向出射性の光散乱導光
体からなる平行光束化素子１は、ポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）中にシリコーン系樹脂材料粒子（径２
μｍ、屈折率＝１．４３４５）を０．０７ｗｔ％の割合
で一様に分散させたもので構成されている。平行光束化
素子１のサイズは、図中左右方向の長さが６８ｍｍ、幅
が８５ｍｍ、光入射面２側の端部で４．０ｍｍ、末端部
６で０．２ｍｍである。

【０１２１】Ｌは平行光束化素子１の入射面２から１ｍ
ｍ離して配置された直径３ｍｍの蛍光ランプで、このラ
ンプＬから右方に向かって光を入射させ、光取出面３か
ら平行化された光束を取り出す配置とした。また、Ｒは
入射面２から入射する光量を可能な限り多く確保する為
に適宜配置される反射手段で、ここでは銀箔製シートで
ランプＬを取り囲むように配置した。

【０１２２】空気層７を挟んで平行光束化素子１の光取
出面３と対向する位置には、偏光分離手段としての偏光
分離板８が配置され、更にその外側には空気層９を挟ん
で光出射方向修正素子１０が配置されている。符号１１
は、光出射方向修正素子１０の光出射面であり、面光源
装置としての光出射面でもある。この面光源装置を液晶
表示装置のバックライト光源として使用する場合には、
光出射方向修正素子１０の更に外側に液晶表示パネルが
配置される。

【０１２３】偏光分離板８は、光学ガラスＢＫ−７から
なる厚さ１ｍｍの平坦板状体で構成されている。以上の
構成は、第５，第６の実施例の場合と同様に第１の実施
例と同一であり、また、その作用も基本的には変わらな
いので、ここでは詳しい説明を省略する。本実施例が第
１の実施例と異なっているのは、平行光束化素子１の裏
面４に沿って、可視光の全域に亙って２分の１波長板と
して作用する位相差板ＨＷを配置し、更にその外側に銀
箔からなる反射体５を設けている点である。この位相差
板の遅相軸方向は、平行光束化素子１の縦横稜線に対し
て４５°傾斜するように設定されている。また、その厚
さは、偏光分離板８からの戻り光が平行光束化素子１内
をほぼ直進して裏面４から透過した場合に、π／２の位
相差（Δｎ・ｄ；ここで、Δｎは位相差板ＨＷの複屈折
値、ｄは光路長）を与えるように調整されている。戻り
光を図５の代表光線Ｃ0 （出射角６５°）に由来したも
のとすれば、位相差板ＨＷへの入射角を計算すると約６
０°となるから、この６０°の入射角の光線について、
上記位相差が与えられることになる。

【０１２４】今、偏光分離板８からの戻り光の内偏光ス
クランブル作用を殆ど受けていない成分に注目すると、
この成分は、上記前提にある直進性の戻り光に対応して
いると考えられるから、位相差板ＨＷはＳ偏光成分に対
して特に有効な２分の１波長板として機能する。即ち、
直進性の戻り光は、平行光束化素子１の裏面→位相差板
ＨＷ→反射体５→位相差板ＨＷ→平行光束化素子１の裏
面４、という経路を辿ることによってＰ偏光成分に富ん
だ光に変換される。

【０１２５】この光は、平行光束化素子１の有する前方
散乱性の効果（「作用」の説明の欄を参照）によって、
その多くが平行光束化素子１から、再度６５°前後の出
射角を以て出射される。この光のＰ偏光成分の大半は偏
光分離板８で反射されることなく、偏光化された光とし
て面光源装置から出射される。この偏光変換作用は、平
行光束化素子１の持つ偏光スクランブル作用と同時に発
揮されるから、全体としてＰ偏光成分のエネルギに富ん
だ偏光光束が得られることになる。

【０１２６】なお、以上の各実施例においては光源Ｌと
して棒状の蛍光灯を使用したが、本願発明における光源
は広義には光供給手段であれば良く、必ずしも自身が発
光能力を有する必要はなく、例えば、他の発光素子に結
合された光ファイバ束の出射端などであっても構わな
い。その偏光特性についても特に制限はなく、レーザ発
振に由来した光のように特定の偏光特性を有する光を供
給した場合でも、本願発明の本質的な偏光化作用自体が
損なわれることは無い。

【０１２７】ところで、既に触れたように、本願発明の
偏光化機能付面光源装置の特徴が極めて有効に生かされ
る代表的な事例として、液晶表示装置のバックライト光
源手段への適用がある。即ち、従来の面光源装置には本
願発明の偏光化機能付面光源装置のような偏光化機能が
備わっていないために、液晶表示パネルの光入射側に設
けられている偏光板によって面光源装置の出射光の光エ
ネルギの約半分が遮断されて無駄になる現象が生じてい
たが、本願発明の偏光化機能付面光源装置を液晶表示装
置のバックライト光源手段に採用すれば、バックライト
光源出射光束の偏光方向と偏光板の偏光軸方向が平行と
なる配置をとるだけで、表示に有効に寄与する光エネル
ギの割合を格段に向上させることが出来る。

【０１２８】図１９は、本願発明に係る偏光化機能付の
面光源装置を液晶表示装置のバックライト光源手段とし
て使用した場合の基本的な配置を要素分解斜視図で示し
たものである。この実施例では、バックライト光源手段
として先に説明した本願発明の第１の実施例（図４参
照）に示したものと同じ型の偏光化機能付面光源装置が
使用されており、共通する要素については同じ符号で指
示がなされている。

【０１２９】即ち、符号１は楔形断面形状を有する指向
出射性の光散乱導光体からなる平行光束化素子で、ここ
ではポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）中にシリコ
ーン系樹脂材料粒子（径２μｍ、屈折率＝１．４３４
５）を０．０８ｗｔ％の割合で一様に分散させた材料か
らなるものが使用されている。この条件で有効散乱照射
パラメータＥ及び相関距離ａを計算すると、Ｅ＝７．３
９［cm^-1］，ａ＝１．３μｍとなる。また、平行光束化
素子１のサイズは使用する液晶セルのサイズに合わせ
て、図中左右方向の長さが６８ｍｍ、幅が８５ｍｍ、光
入射面側の端部で４．０ｍｍ、末端部で０．２ｍｍとし
た。

【０１３０】Ｌは平行光束化素子１の入射面から１ｍｍ
離して配置された直径３ｍｍの蛍光ランプで、このラン
プＬから右方に向かって入射した光は、光取出面３から
平行化された光束として取り出される。Ｒは入射面から
入射する光量を可能な限り多く確保する為に適宜配置さ
れる反射体で、銀箔製シートが使用されている。

【０１３１】平行光束化素子１の裏面４には、光拡散イ
ンキパターンや凹凸拡散面等、強い光散乱を生じさせる
為の処理は特に施されておらず、銀箔製シートからなる
反射体５が配置されている。

【０１３２】符号８は平行光束化素子１の光取出面３と
対向する位置に配置された偏光分離板８であり、更にそ
の外側には光出射方向修正素子１０が配置されている。
偏光分離板８には、光学ガラスＢＫ−７（屈折率１．５
１６３）からなる厚さ１ｍｍの平坦な板状部材を使用し
た。また、光出射方向修正素子１０はポリカーボネート
（ＰＣ；屈折率１．５９）からなるものを使用し、その
プリズム形成面を偏光分離板８の方向に向けて配置し
た。

【０１３３】これら要素からなる偏光化機能付面光源装
置で構成されるバックライト光源部の光出射側には、２
枚の偏光板１２，１４とその間に配置された液晶セル１
３からなる液晶表示パネルが配置される。光入射側の偏
光板１２の透過偏光軸の方向は図中で水平方向を向くよ
うに設定される一方、光出射側の偏光板１４の透過偏光
軸の方向は図中で鉛直方向を向くように設定されてい
る。

【０１３４】既に詳しく説明したように、光源Ｌ、平行
光束化素子１、反射体Ｒ，５、偏光分離板８及び光出射
方向修正素子１０からなる偏光化機能付面光源装置から
出射される光束は、高い偏光度を有しており、また、図
中破線で示した方向に沿った指向性を有すると共に、平
坦度の高い光強度プロファイルを有している。

【０１３５】平行光束化素子１と偏光分離板８を利用し
た偏光化プロセスの説明部分で明らかにしたように、偏
光化機能付面光源装置から出射される光束はＰ偏光化さ
れているから、図示された配置条件では、その主たる偏
光軸が図中水平方向を向くことになる。従って、バック
ライト光束として偏光板１２に入射した光の内、偏光板
１２を透過する光量の割合が大きくなり、少なくとも原
理的には、５０％を越える光透過率が確保される。

【０１３６】このような特徴は、液晶パネル入射側の偏
光板の透過偏光軸の方向をどのように選択しても光エネ
ルギの少なくとも５０％が無駄になっていた従来の構成
では全く期待出来なかったものである。

【０１３７】なお、本実施例では、バックライト光源手
段として第１の実施例の型の偏光化機能付面光源装置を
使用した例を説明したが、他の実施例に示した型のもの
を使用しても、同様の液晶表示装置を構成出来ることは
言うまでもない。

【０１３８】また、使用される平行光束化素子の散乱特
性について要求される基本的な条件は特許請求の範囲に
記載した通りであるが、ビデオカメラ、パーソナルコン
ピュータ、ワープロ、テレビジョン等のディスプレイ用
に需要度が高いパネルサイズ３インチ〜１０インチの液
晶表示装置のバックライト光源手段としての用途を考え
た場合には、有効散乱照射パラメータＥ及び相関距離ａ
が次の範囲にある時に特に好ましい結果がもたらされる
ことが確かめられている。 ・有効散乱照射パラメータＥ；２．７７［cm^-1］≦Ｅ≦
９．２４［cm^-1］ ・相関距離ａ；ａ≦７μｍ 最後に、本願発明において、平行光束化素子あるいは補
強スクランブラとして使用される光散乱導光体の材料及
び製造方法について説明する。本願発明で使用する光散
乱導光体のベースとしては、種々のポリマー材料が利用
可能である。これらポリマーの代表的なものを下記の表
１及び表２に示した。

【０１３９】

【表１】

【０１４０】

【表２】 このようなポリマー材料をベースとする光散乱導光体
は、次のような方法によって製造することが可能であ
る。先ず、その１つは、２種類以上のポリマーを混練す
る工程を含む成形プロセスを利用する方法である。即
ち、２種類以上の屈折率の相互に異なるポリマー材料
（任意形状で良い。工業的には、例えばペレット状のも
のが考えられる。）を混合加熱して、練り合わし（混練
工程）、混練された液状材料を射出成形機の金型内に高
圧で射出注入し、冷却固化することによって成形された
平行光束化素子を金型から取り出せば金型形状に対応し
た形状の平行光束化素子を得ることが出来る。

【０１４１】混練された２種類以上の異屈折率のポリマ
ーは完全には混ざり合うことなく固化するので、それら
の局所的濃度に不均一（ゆらぎ）が生まれて固定され、
一様な散乱能が与えられる。また、混練された材料を押
し出し成形機のシリンダー内に注入し、通常のやり方で
押し出せば目的とする成形物を得ることが出来る。

【０１４２】これらポリマーブレンドの組合せや混合割
合については、非常に幅広い選択が可能であり、屈折率
差、成形プロセスで生成される屈折率不均一構造の強さ
や性質（散乱照射パラメータＥ、相関距離ａ、誘電率ゆ
らぎ２乗平均τ等）を考慮して決定すれば良い。なお、
使用し得るポリマー材料の代表的なものは前記表１及び
表２に示した通りである。

【０１４３】光散乱導光体を構成する材料の製造法の別
の１つは、ポリマー材料中に屈折率の異なる（０．００
１以上の屈折率差）粒子状材料を一様に混入分散させる
ものである。そして、粒子状材料の一様混入に利用可能
な方法の１つにサスペンション重合法と呼ばれる方法が
ある。即ち、粒子状材料をモノマー中に混入し、湯中に
懸濁させた状態で重合反応を行なわせると、粒子状材料
が一様に混入されたポリマー材料を得ることが出来る。
これを原材料に用いて成形を行なえば、所望の形状の光
散乱導光体が製造される。

【０１４４】また、サスペンション重合を種々の粒子状
材料とモノマーの組合せ（粒子濃度、粒径、屈折率等の
組合せ）について実行し、複数種類の材料を用意してお
き、これを選択的にブレンドして成形を行なえば、多様
な特性の光散乱導光体を製造することが出来る。また、
粒子状材料を含まないポリマーをブレンドすれば、粒子
濃度を簡単に制御することが出来る。

【０１４５】粒子状材料の一様混入に利用可能な方法の
他の１つは、ポリマー材料と粒子状材料を混練するもの
である。この場合も、種々の粒子状材料とポリマーの組
合せ（粒子濃度、粒径、屈折率等の組合せ）で混練・成
形（ペレット化）を行なっておき、これらを選択的にブ
レンドして光散乱導光体を成形製造することにより、多
様な特性の光散乱導光体を得ることが出来る。

【０１４６】また、上記のポリマーブレンド法と粒子状
材料混入方法を組み合わせることも可能である。例え
ば、屈折率の異なるポリマーのブレンド・混練時に粒子
状材料を混入させることが考えられる。

【０１４７】以下、製造法の幾つかの実例を挙げてお
く。 ＜製造例１＞メタクリル樹脂のペレット（旭化成製、デ
ルベット８０Ｎ）に粒径０．８μｍのシリコーン系樹脂
粉体（東芝シリコーン製、トスパール１０８）を０．３
ｗｔ％添加し、ミキサーで混合分散させた後、押し出し
機でストランド状に押し出し、ペレタイザーでペレット
化することにより、シリコーン系樹脂粉体が均一に分散
されたペレットを調製した。

【０１４８】このペレットを射出成形機を用い、シリン
ダー温度２３０゜Ｃ〜２６０゜Ｃ、型温度５０゜Ｃの条
件で成形して、縦６８ｍｍ、横８５ｍｍで厚さが長辺方
向に３．８ｍｍから０．２ｍｍ迄徐々に変化した楔型の
光散乱導光体を得た。

【０１４９】製造された光散乱導光体の相関距離はａ＝
０．５３μｍであり、有効散乱照射パラメータの前記
（１１）式による見積計算値はＥ＝１２．６[cm^-1]であ
った。

【０１５０】＜製造例２＞ＭＭＡに粒径０．８μｍのシ
リコーン系樹脂粉体（東芝シリコーン製、トスパール１
０８）を０．３ｗｔ％添加し、公知のサスペンション重
合法により、該粉体が均一に分散した球状粒子を得た。
これを製造例１と同様にペレタイザーでペレット化する
ことにより、シリコーン系樹脂粉体が均一に分散された
ペレットを調製した。

【０１５１】以下、製造例１と同じ条件で同型の楔状光
散乱導光体を得た。この光散乱導光体は、製造例１で作
製された光散乱導光体と外観上全く区別がつかないもの
であった。そして、相関距離はａ＝０．５３μｍであ
り、有効散乱照射パラメータの前記（１１）式による見
積値はＥ＝１２．６[cm^-1]であった。

【０１５２】＜製造例３＞ポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）にポリスチレン（ＰＳｔ）を０．５ｗｔ％
添加し、Ｖ型タンブラーを用いて１０分間、次いでヘン
シェルミキサーを用いて５分間混合した。これを径３０
ｍｍの２軸押し出し機［ナカタニ機械（株）製］を使っ
て、シリンダー温度２２０゜Ｃ〜２５０゜Ｃ、スクリュ
ー回転数７５ｒｐｍ、吐出量６ｋｇ／ｈｒの条件で融解
混合してペレットを作成した。

【０１５３】このペレットを射出成形機を用い、シリン
ダー温度２２０゜Ｃ〜２５０゜Ｃ、型温度６５゜Ｃ、射
出速度中速、射出圧力ショートショット圧プラス１０ｋ
ｇ／ｃｍ² の条件で成形して、縦６８ｍｍ、横８５ｍｍ
で厚さが長辺方向に３．８ｍｍから０．２ｍｍ迄徐々に
変化した楔型の光散乱導光体を得た。

【０１５４】＜製造例４＞ＭＭＡ（メチルメタクリレー
ト）に粒径２μｍのシリコーン系樹脂粉体（東芝シリコ
ーン製、トスパール１２０）を各々０．０５ｗｔ％、
０．０８ｗｔ％、０．１０ｗｔ％、０．１５ｗｔ％を加
えて均一に分散した４種類の試料と粒子無添加のＭＭＡ
試料を用意し、計５種類の試料の各々にラジカル重合開
始剤としてベンゾイルパーオキサイド（ＢＰＯ）０．５
ｗｔ％、連鎖移動剤としてｎ―ラウリルメルカプタン
（ｎ−ＬＭ）を０．２ｗｔ％加え、７０℃で２４時間注
型重合させて縦６８ｍｍ、横８５ｍｍで厚さが長辺方向
に３．８ｍｍから０．２ｍｍ迄徐々に変化した楔型の光
散乱導光体を１枚づつ作製した。

【０１５５】＜製造例５＞ＭＭＡ（メチルメタクリレー
ト）にシリコーンオイルを０．０２５ｗｔ％加えて均一
に分散させ、ラジカル重合開始剤としてベンゾイルパー
オキサイド（ＢＰＯ）を０．５ｗｔ％、連鎖移動剤とし
てｎ―ブチルメルカプタン（ｎ−ＢＭ）を０．２ｗｔ
％、各々加え、７０℃で３０分間にわたりゾル化を行な
った上で、更に６５℃で２４時間注型重合させて縦６８
ｍｍ、横８５ｍｍで厚さが長辺方向に３．８ｍｍから
０．２ｍｍまで徐々に変化した楔型の光散乱導光体を作
製した。

【０１５６】＜製造例６＞ＰＭＭＡ（ポリメチルメタク
リレート）に粒径２μｍのシリコーン系樹脂粉体（東芝
シリコーン製、トスパール１２０）を０．０８ｗｔ％加
え、Ｖ型タンブラを用いて１０分間、次いでヘンシェル
ミキサを用いて５分間混合した。これを２軸押し出し機
で溶融混合（シリンダ温度２２０℃〜２５０℃）・押出
成形して、ペレットを作製した。

【０１５７】このペレットを射出成形機を用いてシリン
ダ温度２２０℃〜２５０℃の条件で射出成形し、縦６８
ｍｍ、横８５ｍｍで厚さが長辺方向に３．８ｍｍから
０．２ｍｍまで徐々に変化した楔型の光散乱導光体を作
製した。

【０１５８】

【発明の効果】本願発明の偏光化機能付面光源装置は、
平行光束化素子と偏光成分に依存した反射特性を有する
偏光分離手段を組み合わせる構成を基礎として、リサイ
クル的な偏光化プロセスを実現するものであるから、高
いエネルギ利用効率を以て偏光化された光束を得ること
が出来る。また、本願発明に係る偏光化機能付面光源装
置によれば、その出射光束に平行光束化素子に由来する
明瞭な指向性が保存されているから、プリズム作用を利
用した平行光束化素子を付加的に利用することによっ
て、所望の方向に伝播する偏光化光束を生成させること
が出来る。

【０１５９】このような特性は、本願発明の偏光化機能
付面光源装置を液晶表示装置のバックライト光源手段と
して用いた際に極めて有利であり、液晶表示装置の表示
品位を格段に向上させ、省電力性を大幅に改善させるに
充分なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】横軸に相関距離ａ、縦軸に誘電率ゆらぎ２乗平
均τをとり、有効散乱照射パラメータＥを一定にする条
件を表わす曲線を、Ｅ＝５０［cm^-1］及びＥ＝１００
［cm^-1］の場合について描いたものである。

【図２】相関距離ａによって光散乱導光体の前方散乱性
の強さが変化することを説明するグラフである。

【図３】本願発明の面光源装置に用いられる光散乱導光
体の断面の基本形状を内部における繰り返し反射の様子
と共に記したものである。

【図４】本願発明に係る偏光化機能付の面光源装置の第
１の実施例を断面図で示したものである。

【図５】平行光束化素子１から出射された光の挙動を代
表光線に関する光線追跡形式で記したものである。

【図６】横軸にＢＫ−７板への入射角をとり、縦軸に
Ｐ，Ｓ各偏光成分の１回透過の透過率をとってグラフ化
したものである。

【図７】（Ａ）は、光出射方向修正素子の典型的な構造
と配置を説明する図、（Ｂ）は変形型の配置を示した図
である。両図は、図４，図５に示した配置における偏光
分離板及び光出射方向修正素子の周辺部分を抽出拡大し
た断面図に、光線Ｃ3 ，Ｃ9 の追跡経路を併記した形で
提示されている。

【図８】図４と同様の形式で本願発明に係る偏光化機能
付の面光源装置の第２の実施例を表わしたものである。

【図９】２枚の偏光分離板と平行光束化素子を組み合わ
せた第２の実施例における偏光化機能の概要について説
明する図である。

【図１０】（Ａ）は、波形偏光分離板の断面形状を表わ
した図であり、（Ｂ）は、（Ａ）中に○印で囲まれた部
分（繰り返し形状の１単位分）を拡大描示したもので、
平行光束化素子１からの出射光束を代表する光線Ｃ0 の
光線追跡図が併記されている。

【図１１】多層膜型偏光分離板の構造と作用を説明する
図であり、多層膜３層分の断面と代表光線Ｄ0 の主要光
路が例示されている。

【図１２】図１１に示した構造における空気層と第１層
の界面における各偏光成分の透過率を入射角の関数とし
て表わしたグラフである。

【図１３】図１１に示した構造における第１層と第２層
の界面における各偏光成分の透過率を入射角の関数とし
て表わしたグラフである。

【図１４】図１１に示した構造における第２層と第３層
の界面における各偏光成分の透過率を入射角の関数とし
て表わしたグラフである。

【図１５】厚さ１ｍｍの光学ガラス板ＢＫ−７上に、Ｔ
ｉＯx 、ＳｉＯ2 及びＺｒＯ2 からなる多層膜を真空蒸
着により形成した偏光分離板について、分光光度計を用
いて、偏光分離機能を入射角度を５５°〜７０°まで変
えながら測定した結果を示したグラフである。

【図１６】本願発明に係る偏光化機能付の面光源装置の
第５の実施例を断面図で示したものである。

【図１７】本願発明に係る偏光化機能付の面光源装置の
第６の実施例を断面図で示したものである。

【図１８】本願発明に係る偏光化機能付の面光源装置の
第７の実施例を断面図で示したものである。

【図１９】本願発明を液晶表示装置のバックライト光源
手段に適用した実施例の構成を要素分解斜視図で示した
ものである。

【符号の説明】

１ 平行光束化素子 ２ 光入射面 ３ 光取出面 ４ 裏面 ５ 反射体（銀箔） ６ 平行光束化素子の末端部 ７，９ 空気層 ８，８’ 偏光分離板（平板形） ８” 波形偏光分離板 １０ 光出射方向修正素子 １１ 光出射方向修正素子の光出射面 １８ 多層膜型偏光分離板 １８１〜１８３ 多層膜の第１〜第３層 Ｃ0 ，Ｃ'0，Ｄ0 代表光線 Ｌ 蛍光ランプ（光源） Ｒ 反射体 ＳＲ，ＳＲ’ 補強スクランブラ ＨＷ 位相差板

【手続補正書】

【提出日】平成６年８月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光散乱能を規定する有効散乱照射パラメ
   ータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあると
   共に、光散乱能を与える屈折率不均一構造の相関関数γ
   （ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光
   散乱導光体内の２点間距離）で近似した時の相関距離ａ
   ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範囲にある楔形状
   断面を有する体積領域を含む光散乱導光体からなる平行
   光束化素子と、該平行光束化素子の前記楔形状断面の断
   面積が相対的に大きな方の端面側に配置された光供給手
   段と、前記平行光束化素子の光取出面に沿って延在する
   ように配置され、偏光成分に依存した反射特性を有する
   透光性の偏光分離手段を備えていることを特徴とする偏
   光化機能付面光源装置。
2. 【請求項２】 光散乱能を規定する有効散乱照射パラメ
   ータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあると
   共に、光散乱能を与える屈折率不均一構造の相関関数γ
   （ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光
   散乱導光体内の２点間距離）で近似した時の相関距離ａ
   ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範囲にある楔形状
   断面を有する体積領域を含む光散乱導光体からなる平行
   光束化素子と、該平行光束化素子の前記楔形状断面の断
   面積が相対的に大きな方の端面側に配置された光供給手
   段と、前記平行光束化素子の光取出面に沿って延在する
   ように配置され、偏光成分に依存した反射特性を有する
   透光性の偏光分離手段を備えており、前記偏光分離手段
   が、１．３〜２．０の範囲の屈折率を有する透明な光学
   材料からなる偏光分離板を含むことを特徴とする偏光化
   機能付面光源装置。
3. 【請求項３】 光散乱能を規定する有効散乱照射パラメ
   ータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあると
   共に、光散乱能を与える屈折率不均一構造の相関関数γ
   （ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光
   散乱導光体内の２点間距離）で近似した時の相関距離ａ
   ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範囲にある楔形状
   断面を有する体積領域を含む光散乱導光体からなる平行
   光束化素子と、該平行光束化素子の前記楔形状断面の断
   面積が相対的に大きな方の端面側に配置された光供給手
   段と、前記平行光束化素子の光取出面に沿って延在する
   ように配置され、偏光成分に依存した反射特性を有する
   透光性の偏光分離手段を備えており、前記偏光分離手段
   が、各々１．３〜２．０の範囲の屈折率を有すると共に
   空気層を挟んで積層的に配置された複数枚の偏光分離板
   を含むことを特徴とする偏光化機能付面光源装置。
4. 【請求項４】 光散乱能を規定する有効散乱照射パラメ
   ータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあると
   共に、光散乱能を与える屈折率不均一構造の相関関数γ
   （ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光
   散乱導光体内の２点間距離）で近似した時の相関距離ａ
   ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範囲にある楔形状
   断面を有する体積領域を含む光散乱導光体からなる平行
   光束化素子と、該平行光束化素子の前記楔形状断面の断
   面積が相対的に大きな方の端面側に配置された光供給手
   段と、前記平行光束化素子の光取出面に沿って延在する
   ように配置され、偏光成分に依存した反射特性を有する
   透光性の偏光分離手段を備えており、前記偏光分離手段
   が、１．３〜２．０の範囲の屈折率を有する偏光分離板
   を含み、該偏光分離板の光入射面には前記平行光束化素
   子の光取出面から出射された平行光束の出射方向に対応
   したブリュースター角条件を近似的に満たすような繰り
   返し傾斜面が形成されていることを特徴とする偏光化機
   能付面光源装置。
5. 【請求項５】 光散乱能を規定する有効散乱照射パラメ
   ータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあると
   共に、光散乱能を与える屈折率不均一構造の相関関数γ
   （ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光
   散乱導光体内の２点間距離）で近似した時の相関距離ａ
   ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範囲にある楔形状
   断面を有する体積領域を含む光散乱導光体からなる平行
   光束化素子と、該平行光束化素子の前記楔形状断面の断
   面積が相対的に大きな方の端面側に配置された光供給手
   段と、前記平行光束化素子の光取出面に沿って延在する
   ように配置され、偏光成分に依存した反射特性を有する
   透光性の偏光分離手段を備えており、前記偏光分離手段
   が、１．３〜２．３の範囲の屈折率を有する光学材料か
   らなる多層膜を有する偏光分離板を含んでいることを特
   徴とする偏光化機能付面光源装置。
6. 【請求項６】 光散乱能を規定する有効散乱照射パラメ
   ータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあると
   共に、光散乱能を与える屈折率不均一構造の相関関数γ
   （ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光
   散乱導光体内の２点間距離）で近似した時の相関距離ａ
   ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範囲にある楔形状
   断面を有する体積領域を含む光散乱導光体からなる平行
   光束化素子と、該平行光束化素子の前記楔形状断面の断
   面積が相対的に大きな方の端面側に配置された光供給手
   段と、前記平行光束化素子の光取出面に沿って延在する
   ように配置され、偏光成分に依存した反射特性を有する
   透光性の偏光分離手段と、前記平行光束化素子の光取出
   面と相反する側の表面に沿って配置された偏光スクラン
   ブラを備えたことを特徴とする偏光化機能付面光源装
   置。
7. 【請求項７】 光散乱能を規定する有効散乱照射パラメ
   ータＥ［cm^-1］の値が０．５≦Ｅ≦５０の範囲にあると
   共に、光散乱能を与える屈折率不均一構造の相関関数γ
   （ｒ）をγ（ｒ）＝ｅｘｐ［−ｒ／ａ］（但し、ｒは光
   散乱導光体内の２点間距離）で近似した時の相関距離ａ
   ［μｍ］の値が０．０６≦ａ≦３５の範囲にある楔形状
   断面を有する体積領域を含む光散乱導光体からなる平行
   光束化素子と、該平行光束化素子の前記楔形状断面の断
   面積が相対的に大きな方の端面側に配置された光供給手
   段と、前記平行光束化素子の光取出面に沿って延在する
   ように配置され、偏光成分に依存した反射特性を有する
   透光性の偏光分離手段と、前記平行光束化素子の光取出
   面と相反する側の表面に沿って配置された偏光変換手段
   を備え、前記偏光変換手段が位相差板並びに該位相差板
   の外側に臨んで配置された光反射手段を含んでいること
   を特徴とする偏光化機能付面光源装置。
8. 【請求項８】 前記偏光分離手段の外側に光出射方向修
   正素子が配置されていることを特徴とする請求項１〜請
   求項７のいずれか１項に記載された偏光化機能付面光源
   装置。