JPH0973083A - 照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光源光を有効に利用でき、かつコンパクトな
直線偏光を生ずる照明装置を提供し、また、輝度が高く
消費電力の少ない、光源光の利用率の高い液晶表示装置
を提供する。 【解決手段】 光源５０１と、光源からの光源光を互い
に振動面の回転方向が逆向きな第１の円偏光と第２の円
偏光とに第１の円偏光は透過し第２の円偏光は反射する
ことにより分離する、らせん構造分子による偏光分離手
段５０３と、第２の円偏光を第１の円偏光に変換する円
偏光変換手段と、偏光分離手段を透過した第１の円偏光
を直線偏光に変換する偏光変換手段５０４と、光源光ま
たは第１の円偏光を所定の入射角で偏光分離手段へ入射
させる光ガイド手段とを具備するとともに、直線偏光の
振動面を液晶パネルの光入射側偏光板を透過するように
変換する振動面変換手段と、直線偏光を液晶パネルへ導
く第２の光ガイド手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は偏光を生ずる照明装
置及びこれを用いた表示装置に関し、特に液晶表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】偏光を生ずる照明装置は、偏光顕微鏡の
光源をはじめとして偏光を用いる光学系に広く用いられ
ている。このような偏光を用いる光学系としては、例え
ば液晶表示装置や投射型表示装置が近年注目されてい
る。

【０００３】液晶表示装置は薄型、軽量、低消費電力で
あるという特徴を有し、幅広い利用がなされている。現
在最も多く採用されている液晶表示装置の表示方式は液
晶を狭持したガラス基板の両側に偏光板を設け、液晶の
配向状態を電磁気的に制御することで入射した光の偏光
状態を変化させるものである。すなわち液晶パネルへの
光の透過、非透過により明暗表示を行う方式であり、液
晶そのものは発光しない受動表示である。したがって、
画面輝度を確保し良好な画質を得るためには照明装置を
備えて液晶パネルの背面から照明する必要がある。

【０００４】従来の表示装置における照明装置において
は、冷陰極管などの蛍光管発光体を光源としたものが主
流である。構造としては、図２６に示すように液晶パネ
ル２６０１の下側に導光板２６０２、光源２６０３を配
設し、導光板２６０２の端面から光源光を入射させて照
明するエッジライト方式の他に、図２７に示すように液
晶パネル２７０１の下側に光源２７０２を配設し、液晶
パネルの直下から照明する直下方式などが知られてい
る。エッジライト方式による照明は装置を薄型にでき、
また輝度の均整度が高いという特徴があるが、光の利用
率が低く高輝度化が課題であり、また同時に低消費電力
化も課題となっている。

【０００５】導光板は光源光を液晶パネル全体にわたっ
て取り出すためのもので、光源光を直接またはリフレク
タによる反射後に導光板の端面から入射させる。導光板
内に入射した光は全反射を生じほとんど減衰することな
く反射を繰り返す。導光板の上面または下面には白色の
印刷、アルミ蒸着、フレネルミラーなどの反射または散
乱を生ずるような処理が施されており、光が処理面に入
射した場合、拡散反射効果により反射方向が変化して導
光板から照明方向に出射する。導光板の上部には液晶パ
ネルへの照明光の分布を均一化するための拡散板、出射
方向を適正な角度に制御するためのプリズムシートを備
え、また導光板の下部には白色の反射板を備えている装
置が多い。このような照明装置を液晶パネルの下部に備
えることで明るくコントラストの高い液晶表示装置を実
現している。

【０００６】ところが、光源である発光体からの光は一
般に非偏光であるため、従来の照明装置から出射した光
は液晶パネルの光入射側に設けられた偏光板を透過する
際に偏光板の透過軸に一致しない約半分の成分の光が吸
収されてしまい、有効に利用される照明光は照明装置の
光源から照射される光の１／２以下となり光利用効率が
低いという問題がある。このため、十分に輝度の高い液
晶表示装置を実現するためには照明装置の光源の発光量
を増加させる必要があり、結果として消費電力の増大を
招くという問題がある。

【０００７】この問題を解決する手段の一つとして、直
視型ではなく投射型液晶表示装置に適用されるような照
明装置において、光源光を二つの直交する直線偏光に分
割して、一方の偏光成分を他方の偏光成分に変換したの
ち偏光板に入射させる方法が提案されている。しかし、
このような方法で偏光変換を行うためには、原理的に３
次元的な広い空間を新たに必要となり装置が大型化して
しまう。このような照明装置は投射型液晶表示装置など
平面性をさほど必要としない液晶表示装置では適用も可
能であるが、直視型液晶表示装置などに適用した場合、
薄型、軽量といった液晶表示装置の持つ大きな特徴が失
われてしまうという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題を解決するためになされたものである。すなわち、本
発明は光源光を有効に利用でき、かつコンパクトな同一
極性の偏光を生ずる照明装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】本発明は輝度が高く消費電力の少ない、光
源光の利用率の高い液晶表示装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、光
源と、光源からの光源光を互いに振動面の回転方向が逆
向きな第１の円偏光と第２の円偏光とに、第１の円偏光
は透過し第２の円偏光は反射することにより分離するら
せん構造分子による偏光分離手段と、第２の円偏光を第
１の円偏光に変換する円偏光変換手段と、光源光または
第１の円偏光を所定の入射角で偏光分離手段へ入射させ
る光ガイド手段と、偏光分離手段を透過した第１の円偏
光を直線偏光に変換する位相変換手段とを具備すること
を特徴とする。

【００１１】また、光源と、光源からの光源光を互いに
振動面の回転方向が逆向きな第１の円偏光と第２の円偏
光とに、第１の円偏光は透過し第２の円偏光は反射する
ことにより分離するらせん構造分子による偏光分離手段
と、第２の円偏光を第１の円偏光に変換する円偏光変換
手段と、光源光または第１の円偏光を所定の入射角で偏
光分離手段へ入射させる第１の光ガイド手段と、偏光分
離手段を透過した第１の円偏光を直線偏光に変換する位
相変換手段と、偏光分離手段を透過した光を所定の方向
へ導く第２の光ガイド手段を具備することを特徴とす
る。

【００１２】また、偏光分離手段は少なくとも４２０〜
４５０ｎｍ、５２０〜５７０ｎｍ、５９０〜６３０ｎｍ
に円偏光選択反射の干渉波長領域をもつことを特徴とす
る。また、光源の主発光スペクトルは偏光分離手段の干
渉波長領域に含まれることを特徴とする。光源の主発光
スペクトルは偏光分離手段の干渉波長領域の中心波長と
短波長側干渉端波長との間に含まれるようにしてもよ
い。

【００１３】本発明の液晶表示装置は液晶層と偏光板を
有する液晶パネルと、光源と、光源からの光源光を互い
に振動面の回転方向が逆向きな第１の円偏光と第２の円
偏光とに第１の円偏光は透過し第２の円偏光は反射する
ことにより分離するらせん構造分子による偏光分離手段
と、第２の円偏光を第１の円偏光に変換する円偏光変換
手段と、光源光または第１の円偏光を所定の入射角で偏
光分離手段へ入射させる第１の光ガイド手段と、偏光分
離手段を透過した第１の円偏光を直線偏光に変換する位
相変換手段と、直線偏光を保ったまま液晶パネルへ導く
第２の光ガイド手段とを具備することを特徴とする。

【００１４】また、本発明の液晶表示装置は、液晶層と
偏光板を有する液晶パネルと、光源と、光源からの光源
光を互いに振動面の回転方向が逆向きな第１の円偏光と
第２の円偏光とに第１の円偏光は透過し第２の円偏光は
反射することにより分離するらせん構造分子による偏光
分離手段と、第２の円偏光を第１の円偏光に変換する円
偏光変換手段と、光源光または第１の円偏光を所定の入
射角で偏光分離手段へ入射させる第１の光ガイド手段
と、偏光分離手段を透過した第１の円偏光を直線偏光に
変換する位相変換手段と、直線偏光の振動面を前記液晶
パネルの光入射側偏光板を透過するように変換する振動
面変換手段と、直線偏光を液晶パネルへ導く第２の光ガ
イド手段とを具備することを特徴とする。

【００１５】本発明の照明装置は、光源から照射される
光源光の実質的にほぼすべての部分を、極性のそろった
円偏光、または直線偏光として取り出すことのできるも
のである。

【００１６】ここで、円偏光には互いに極性の異なる振
動面の回転方向が時計回りの円偏光と反時計回りの円偏
光とがあるが、第１の円偏光が時計回りの円偏光に、第
２の円偏光が反時計回りの円偏光に対応するようにして
もよいし、また第１の円偏光が反時計回りの円偏光に、
第２の円偏光が時計回りの円偏光に対応するようにして
もよい。以下特に説明しない場合にも全く同様である。

【００１７】本発明においては、光源からの光を反射に
より互いに性質の入れ替わる第１の円偏光と第２の円偏
光とに分離して第１の円偏光は透過し前記第２の円偏光
は反射するらせん構造分子による偏光分離手段を用いて
いる。このような、らせん構造を有する分子による偏光
分離手段としては、所定の波長において光学的な干渉を
生じる微視的にらせん構造をもつ透光性を有する物質で
あればよく、好ましくは、第１の円偏光のみを選択的に
完全に透過し、第２の円偏光は吸収せずに選択的に全反
射するものがよい。例えばコレステリック液晶などを用
いるようにしてもよい。

【００１８】コレステリック液晶を用いる場合には、セ
ルに注入して用いるようにしてもよいし、干渉性を保っ
たまま例えばＵＶ硬化樹脂や熱硬化性樹脂とともにポリ
マー化するようにしてもよい。形状としては、光学的に
干渉するのに十分な厚みを有するシート状のコレステリ
ック液晶シートを作成して用いるようにしてもよい。ま
た、たとえば複数のコレステリック液晶シートを積層し
て用いる場合には、各シートの干渉波長域において同じ
極性をもつ円偏光成分が透過、あるいは反射するように
配置するようにすればよい。

【００１９】円偏光分離手段の干渉域は光源光の発光ス
ペクトル波長領域を含むことが必要である。光源として
例えば蛍光管を用いた場合、三波長管の発光スペクトル
における青緑赤各色の主発光スペクトルピークを含むよ
うなそれぞれ４２０〜４５０ｎｍ、５２０〜５７０ｎ
ｍ、５９０〜６３０ｎｍの波長領域に干渉領域を持つよ
うな偏光分離手段を用いるようにすればよい。

【００２０】これらの偏光分離手段の干渉波長領域は、
光が斜め入射する場合にはその干渉波長領域が短波長側
にシフトする。したがって、干渉波長領域は垂直光入射
の条件で、光源の発光スペクトルが十分干渉波長領域に
含まれる範囲内で発光スペクトルのピークに対して長波
長側に干渉領域が設けられるようにしてもよい。偏光分
離手段に入射する光の入射角度が垂直になるように管理
されている場合には、干渉波長領域の中心が光源の発光
スペクトルのピークの中心に一致するようにしてもよ
い。

【００２１】また偏光分離手段として十分な円偏光選択
性を保つために、光入射条件として垂直入射から±２０
°以内の角度に集光して入射させるようにしてもよい。

【００２２】また、各々の波長領域に対し干渉波長領域
をもつコレステリック液晶層を複数層積層して用いるよ
うにしてもよい。

【００２３】また、複数の偏光分離手段を積層して用い
る場合には、それぞれの波長干渉領域で同じ極性を持つ
円偏光成分が透過、あるいは反射するように各波長にお
ける干渉材料が同じ極性の円偏光に対して干渉能を持つ
ようにする。すなわち、各偏光分離手段において、らせ
ん構造分子のｃ軸は光の入射方向にたいして平行にそろ
っているようにするとともに、それぞれの偏光分離手段
内または偏光分離手段間でらせんの方向がそろっている
ようにする。つまりシート状の偏光分離手段を用いた場
合、すべてのらせん分子のｃ軸はシート面に対して垂直
に、かつらせんは右巻きか左巻きかにそろえるように配
向させる。複数の偏光分離手段を用いる場合にはそれぞ
れの偏光分離手段間でらせん分子の方向が右巻きか左巻
きかにそ統一されるようにする。

【００２４】コレステリック液晶を積層化して用いる場
合、例えばガラス基板やプラスチックシート基板を各々
のコレステリック液晶層間に用いてシート化するように
してもよい。また、スピンコートもしくは印刷法などに
よりコレステリック液晶を直接基板上に塗布、硬化する
工程を繰り返すことによって作成するようにしてもよ
い。基板材料としては透明性、屈折率が高く、複屈折
性、分散性が低いものがよい。例えば、ガラスや、ＰＭ
ＭＡ、ＰＣ、ＣＲ−３９、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＴＰＸ
などの樹脂を用いるようにしてもよい。

【００２５】偏光分離手段は例えばエッジライト方式の
照明装置に本発明を適用する場合には、光源と導光板の
間に配設するようにしてもよいし、また導光板の光出射
側に配設するようにしてもよい。直下方式の照明装置に
適用する場合には、光源と拡散板の間に配設するように
してもよい。このように、偏光分離手段を照明装置の光
学系のどこに配設するかは、用途や必要に応じて設計す
るようにすればよい。また、本発明の照明装置は光源か
らの光源光または偏光分離手段により反射された第２の
円偏光を、偏光分離手段へ導くための光ガイド手段と、
第２の円偏光と第１の円偏光とを変換するための偏光変
換手段を備えている。

【００２６】第１、第２の光ガイド手段としては反射
鏡、導光板、プリズム、光ファイバー等の導波管、ホロ
グラフィック光学素子（ＨＯＥ）、拡散板、ＡＲコート
などを用いるようにすればよい。また、これらの光ガイ
ド手段を複数組み合わせて用いるようにしてもよい。反
射鏡やプリズムなどの反射手段を第１の光ガイド手段に
する場合には、この光ガイド手段は偏光変換手段として
も機能することになる。偏光変換手段としては鏡面、非
線形光学素子などを用いるようにすればよい。偏光変換
手段として鏡面を用いる場合は例えばリフレクタ、光源
の表面、導光板の反射板などの反射面をもちいるように
してもよい。これらの偏光変換手段を複数組み合わせて
用いるようにしてもよい。また、光源光を反射するリフ
レクタと兼ねるようにしてもよい。

【００２７】鏡面により第２の円偏光を反射することで
第１の偏光に変換する場合には、この偏光変換手段は光
ガイド手段としても機能することになる。偏光分離手段
を透過できずに反射される第２の円偏光は、偏光変換手
段により第１の偏光に変換され、この第１の偏光は偏光
分離手段を透過する。

【００２８】また、例えば図８、９、１０、１１に示す
ような補助導光板を偏光変換手段、光ガイド手段として
用いれば、偏光分離能力が向上する。

【００２９】これらの光ガイド手段、偏光変換手段の配
置は必要に応じて設計するようにすればよい。例えば、
光源と偏光分離手段との間に光ガイド手段、偏光変換手
段を配設して、偏光を導光板に入射するようにしてもよ
い。また例えば、光源と偏光分離手段の間に配設する光
ガイド手段、偏光変換手段として導光板を用いるように
して、導光板の光出射側に偏光分離手段を配設するよう
にしてもよい。導光板には反射手段を備えるようにして
もよい。

【００３０】これら偏光分離手段、光ガイド手段、偏光
変換手段によって、実質的に光源光はすべて第１の円偏
光として偏光分離手段から出射されることになる。

【００３１】この照明装置に例えば１／４波長板などの
位相変換手段を備えれば、ただちに直線偏光を取り出す
ことができる。

【００３２】円偏光を直線偏光に変換するための位相変
換手段としては例えば１／４波長板としてＰＶＡなどか
らなる位相差フィルムを使用するようにしてもよい。１
／４波長板を配設する方向は、例えば偏光分離手段が光
源と導光板との間に設けられる場合には導光板の上下反
射面間で反射を繰り返しても偏光状態が保存されるよう
に、導光板の反射面に対し水平もしくは垂直方向の直線
偏光に変換されるよう進相軸が導光板の辺方向に対し４
５°となるようにする。

【００３３】また、例えば偏光分離手段が導光体の上面
すなわち導光板と表示画面との間に設けられる場合には
変換された直線偏光が所望の方向となるような進相軸の
方位とすれば良い。

【００３４】直視型の液晶表示装置を考えると、通常視
角の問題から偏光板透過軸方向は表示画面辺方向に対し
４５°方向にある。従って導光板側から照明光として出
射される直線偏光が偏光板透過軸方向に平行となるため
には、偏光分子素子が光源と導光板間にある場合は導光
板を出射する偏光は画面辺方向に対し水平もしくは垂直
方向となるので導光板と液晶パネル間に振動面変換手段
として１／２波長フィルムを新たに付加するようにすれ
ばよい。その際１／２波長フィルムの進相軸を偏光方向
と偏光板透過軸の鋭角をなす角を２分する位置に配置す
るようにすれば偏光回転により直線偏光と偏光板透過軸
の方位を一致させることができる。

【００３５】偏光分離手段が導光板と液晶パネル間にあ
る場合は円偏光を直線偏光に変換する際に方位を一致さ
せれば良いので１／４波長フィルムの進相軸を出射する
円偏光の回転方向と偏光板透過軸の関係に従って画面上
下辺方向あるいは左右辺方向に平行となるよう配置する
ようにすればよい。

【００３６】導光板に求められる材質としては前述した
基板材料と同様であり、ガラス、ＰＭＭＡ、ＰＣなどを
用いるようにしてもよい。また、光の偏光度を保つため
に偏光解消性ができるだけ小さいことが求められる。従
って導光板は複屈折性△ｎが小さいことが要求され、好
ましい複屈折性は△ｎ＜１０-5、より好ましくは△ｎ＜
１０-7がよい。そのために導光板は射出成型で製造して
もよいし、また熱可塑成型後十分なアニールを行って内
部応力を取り除くようにしてもよい。

【００３７】また、導光板の全反射を解消し導光板上面
へ光を射出するための反射面としては拡散反射ではなく
鏡面反射を生じるような面を備えることが必要である。
従って、導光板の反射面として輝度が面内で均一化され
るように例えばくさび状の凹凸を設け反射角度を変化さ
せ臨界角外にとることで導光板外へ射出するようにして
もよい。また、導光体の下部に例えば反射シートなどの
反射手段を備えるようにしてもよい。反射シートはアル
ミニウム等の高反射率金属鏡面とするようにしてもよ
い。

【００３８】本発明の照明装置には光ガイド手段の一部
として、照明光の出射方向を均一化し、集光し、もしく
は屈折率を調節する手段などの、より適切かつ効率よく
光源からの光を表示画面まで導くための手段を設けるよ
うにしてもよい。

【００３９】出射光を均一化する手段としては例えば拡
散板を用いるようにしてもよい。拡散板には偏光解消性
の少ないすりガラス、もしくはホログラフィック光学素
子を使用するようにしてもよい。

【００４０】また出射光を集光する手段としては、例え
ばプリズムシート、補助導光板、マイクロレンズ、ホロ
グラフィックレンズアレイ等を使用するようにしてもよ
い。屈折率を調節する手段としては、導光板など空気層
から光が入射する光学系の界面反射成分を減らすよう
に、例えばＡＲコートを施すようにしてもよい。また例
えばＡＲコートフィルムを貼着するようにしてもよい。

【００４１】本発明の照明装置においては光源から照射
された光源光は、第１の光ガイド手段により偏光分離手
段へ入射する。偏光分離手段に入射した光源光は、第１
の円偏光と第２の円偏光に分離され、第１の円偏光は偏
光分離手段を透過して光源と反対側に出射する。第２の
円偏光は光源側へ反射される。この第２の円偏光は、偏
光変換手段により第１の円偏光に変換され、第１の光ガ
イド手段により再び偏光分離手段へ導かれる。

【００４２】本発明の照明装置によれば、光源から出射
した光をほとんど損失させることなく第１の円偏光とし
て出射する。

【００４３】また、位相変換手段を備えれば光源から出
射した光をほとんど損失させることなく直線偏光として
出射する。

【００４４】さらに第１の偏光変換手段、光ガイド手段
として補助導光板を用いれば偏光分離能が向上する。

【００４５】本発明の液晶表示装置においては、光源か
ら出射する無偏光の光源光は、偏光分離手段に入射し
て、第１の円偏光と第２の円偏光に分離される。光源側
に反射された第２の円偏光は偏光変換手段により円偏光
の極性が反転し偏光分離手段透過光となる。

【００４６】極性のそろった円偏光は位相変換手段を透
過する際に直線偏光に変換される。直線偏光は第２の光
ガイド手段により偏光状態を保ちつつ出射方向を変え、
振動面変換手段に入射し、液晶パネルの入射側偏光板を
透過するような振動面に変換されて、液晶パネルに入射
する。

【００４７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の照明装置の１例を
概略的に示す斜視図である。

【００４８】この照明装置は光源としては冷陰極蛍光管
１０１を用いている。この冷陰極蛍光管１０１は青緑赤
の各色に対応するそれぞれ４２０〜４５０ｎｍ、５２０
〜５７０ｎｍ、５９０〜６３０ｎｍに主発光スペクトル
を含む三波長管である。この冷陰極蛍光管１０１を取り
囲むように、断面がＵ字型のリフレクタ１０２が配設さ
れており光を所定の方向に反射するようになっている。

【００４９】リフレクタ１０２の開口部側には第１の偏
光は透過し、第２の偏光は反射する偏光分離手段が配設
されている。偏光分離手段としては光源の主発光スペク
トルの波長領域に対応して干渉波長領域を持つ３層のコ
レステリック液晶シート１０３、１０４、１０５を積層
してガラス基板１０６、１０７に挟持させて用いてい
る。

【００５０】偏光分離手段として、それぞれのコレステ
リック液晶層の間にガラス層を設けて用いるようにして
もよい。さらに、これらコレステリック液晶層をガラス
間に挟んでそれぞれ別体に作製して張り合わせるように
してもよく、この場合ガラス間の屈折率マッチングをと
るようにすればよい。これらのガラス層は少なくとも１
ｍｍ以下にすることが望ましい。

【００５１】これらコレステリック液晶シート１０３、
１０４、１０５は、同一極性をもつ円偏光が透過、ある
いは反射されるように配置している。また、コレステリ
ック液晶シートの枚数は、光源の主発光スペクトルの
数、波長領域など応じて用いるようにすればよい。

【００５２】これらのコレステリック液晶シートは非偏
光入射に対しそれぞれの干渉波長領域で５０％の透過
（第１の円偏光成分）と、５０％の反射（第２の円偏光
成分）とを生じ、実質的に光の損失はほとんどない。ま
た、干渉波長領域以外では１００％透過となる。したが
って、このような特性を有するコレステリック液晶シー
トからなる偏光分離手段に非偏光の白色光を入射すれ
ば、非常に効率よく２つの円偏光に分離することができ
る。

【００５３】図１に示した照明装置においては冷陰極蛍
光管１０１の表面、リフレクタ１０２、ガラス基板１０
６は、光ガイド手段または偏光変換手段として機能す
る。

【００５４】冷陰極蛍光管１０１から照射された光は、
直接またはリフレクタ１０２により反射されて偏光分離
手段であるコレステリック液晶シート１０３、１０４、
１０５へ入射する。偏光分離手段に入射した光源光は第
１の円偏光と第２の円偏光に分離され、第１の円偏光は
偏光分離手段を透過して光源と反対側に出射する。第２
の円偏光は光源側へ反射される。この第２の円偏光は、
冷陰極蛍光管１０１の表面、リフレクタ１０２、ガラス
基板１０６により反射され再び偏光分離手段へ導かれ
る。反射の際に円偏光の極性は変換されるから、第２の
円偏光は第１の円偏光に変換される。第１の円偏光が第
２の円偏光に変換される場合もあるが、第２の円偏光は
偏光分離手段を透過できずに反射される。したがって、
本実施例の照明装置によれば、光源である冷陰極蛍光管
１０１から出射した光をほとんど損失させることなく第
１の円偏光としてガラス基板１０７側へ出射することが
できる。

【００５５】図２は偏光分離手段としてコレステリック
液晶シートを用いた場合の光源と、コレステリック液晶
シートの光学特性の関係を示したものである。

【００５６】光源は主発光スペクトルが３つある３波長
蛍光管を使用している。それぞれの発光スペクトルは４
４０ｎｍの青（Ｂ）色発光スペクトル２０１、５５０ｎ
ｍの緑（Ｇ）色発光スペクトル２０２、６１０ｎｍの赤
（Ｒ）色発光スペクトル２０３であり、それぞれのスペ
クトルの半値幅は１０ｎｍ程度となっている。

【００５７】一方、ＢＧＲそれぞれの発光スペクトルに
対応するコレステリック液晶シートの非偏光入射の条件
での透過率特性は、青色に干渉波長領域を持つ２０４、
緑色に干渉波長領域を持つ２０５、赤色に干渉波長領域
を持つ２０６のようになっている。これらの干渉波長領
域は先に述べた光源の主発光スペクトルのピークを十分
に含むようにする。また後述するように、干渉波長領域
の中心よりも短波長側に主発光スペクトルのピークがあ
るように、干渉波長領域と主発光スペクトルの相対的関
係を定めるようにしてもよい。

【００５８】図３は光の入射角度とコレステリック液晶
の干渉特性の関係を示す図である。コレステリック液晶
の干渉波長領域は図３（ａ）に示すように光が垂直に入
射する場合と、図３（ｂ）に示すように光が斜めに入射
する場合とでは異なった領域となる。すなわち図３
（ｃ）に示すように、垂直入射時の干渉波長領域３０１
を基準とすると、光が斜めに入射する条件では短波長側
にシフトした干渉波長領域３０２となる。このため、斜
め入射する光に対しても発光スペクトル３０３が干渉波
長領域に含まれるように、長波長側に干渉波長領域を広
くとっておくようにしてもよい。

【００５９】また、光源の発光スペクトルのピーク波長
はコレステリック液晶の短波長側の干渉端波長との差２
０７よりも長波長側の干渉端波長との差２０８が大きく
なるようにしてもよい。

【００６０】図４は偏光分離手段の光源と反対側に位相
変換手段を備えた図１の実施例の変形例とその光学系を
示す図である。図４（ａ）に例示したこの照明装置では
位相変換手段としてＰＶＡからなる１／４波長フィルム
を、コレステリック液晶シートを挟持する光源と反対側
のガラス基板に貼着して用いている。この偏光分離手段
の後段に位相変換手段を配設すれば直線偏光を取り出す
ことができる。位相変換手段は取り出したい直線偏光の
方位に応じて貼着の向きを調節するようにすればよい。
図４（ｂ）にこの照明装置の光学系と偏光の関係とを示
した。

【００６１】光源４０１から出射する無偏光（図中Ｎ）
の光源光は、偏光分離手段４０２に入射して、透過側す
なわち光に正対して見たときに極性が時計回り（Ｃ＋）
の円偏光と反時計回り（Ｃ−）の円偏光に分離される。
ここでは、時計回りの円偏光を第１の円偏光とし反時計
回りの円偏光を第２の円偏光としているが、逆の場合も
全く同様である。

【００６２】第２の円偏光（Ｃ−）は反射されて光源側
に戻るが、光源表面、リフレクタ、ガラス界面、鏡面等
の偏光変換手段４０３により円偏光の極性が反転（Ｃ
＋）し偏光分離手段透過光となる。極性のそろった円偏
光は位相変換手段４０４を透過する際に直線偏光（図中
Ｓ）に変換される。

【００６３】図５は偏光変換手段、位相変換手段の後段
にさらに第２の光ガイド手段を備えた照明装置の１例を
概略的に示す図である。

【００６４】光源５０１、リフレクタ５０２、コレステ
リック液晶シートからなる偏光分離手段５０３、ＰＶＡ
１／４波長フィルムからなる位相変換手段５０４により
直線偏光を導光板５０６側へ出射する。また後述する図
９に示すような補助導光板５０５を第１の光ガイド手段
の一部として光源と、偏光分離手段との間に配設してい
る。

【００６５】第２の光ガイド手段は、ＰＭＭＡの導光板
５０６、アルミニウム蒸着により作製された鏡面反射シ
ート５０７、プリズムシート５０８からその主要部が構
成されている。導光板５０６の端面から入射した直線偏
光は導光板界面で全反射を受けながら進行する。この場
合、直線偏光の振動面が反射面に対しＳ偏光入射の条件
となるように位相変換手段５０４を配設している。した
がって導光板５０６内で直線偏光の振動面の回転、偏光
解消が生じることはない。また、導光板５０６の複屈折
は無視できるほど小さいので導光板５０６内を進行する
ことによる偏光解消も生じず光の偏光状態は保存され
る。

【００６６】導光板５０６にはＶ字溝５０９が施されア
ルミニウム反射面が形成されている。この部分で反射さ
れると反射角が変化し全反射条件から外れるために導光
板５０６から光が出射する。Ｖ字溝５０９も直線偏光の
振動面に対しＳ偏光入射条件となるように形成している
ため偏光成分は保たれる。したがって、光源から出射し
た光をほとんど損失させることなく振動面のそろった直
線偏光として導光板上側主面から出射することができ
る。

【００６７】導光板５０６を出射した光を集光し輝度を
向上するためのプリズムシート５０８を設けるようにし
てもよい。また、プリズムシート５０８は１枚だけでな
く２枚使用するようにしてもよい。

【００６８】導光板５０６のＶ字溝５０９は出射する光
の輝度を均一化するため光源に近い側を疎、遠い側を密
とするようにしてもよい。また、Ｖ字溝５０９にアルミ
ニウム反射面を形成せず、一度導光板の下側に出射させ
て鏡面反射シート５０７で反射させるようにしても同様
の効果を得られる。さらにはＶ字溝５０９に替えてＶ字
型の突起を設けることで反射角度を変えるようにしても
よい。また、例えば１／２波長フィルムなどの位相変換
手段５０９を設けるようにすれば直線偏光の振動面を変
えることができる。

【００６９】図６は光源と偏光変換手段との間に導光板
を備えた照明装置の１例を示す図である。このような配
置にした場合は、図５に示した照明装置における第２の
光ガイド手段に対応する部分、すなわち導光板６０１、
鏡面反射シート６０２は、例えばリフレクタ６０３とと
もに同様に第１の光ガイド手段または偏光変換手段を構
成する。図６に示した照明装置においてはコレステリッ
ク液晶シートからなる偏光分離手段６０４を導光板６０
１の上側の主面全面に設けてある。導光板６０１の構成
については図３の実施例と同様である。

【００７０】光源６０５から出射した無偏光光（図中
Ｎ）は直接またはリフレクタ６０３で反射して導光板６
０１の端面から入射し、導光板５０１内を全反射により
進行する。この光は導光板６０１内または導光板６０１
の下側に形成されたＶ字溝６０６の反射面により反射さ
れ導光板６０１から出射し、偏光分離手段６０４に入射
する。

【００７１】偏光分離手段６０４に入射した無偏光光で
ある光源光は第１の円偏光と第２の円偏光に分離され、
第１の円偏光は偏光分離手段６０４を透過して導光板と
反対側に出射する。第２の円偏光（図中Ｃ−）は導光板
６０１側に反射され、導光板６０１を通過しアルミニウ
ム蒸着により形成された鏡面反射シート６０２で反射さ
れる。このとき第２の円偏光は第１の円偏光に変換され
て偏光分離手段透過光となる。したがって、光源から照
射される光のほとんどすべての部分はすべて第１の円偏
光として偏光分離手段６０４から出射する。

【００７２】偏光分離手段６０４の後段に例えば１／４
波長フィルムなどの位相変換手段を設ければ直線偏光と
して取り出すことができるのは前述同様である。

【００７３】また、偏光分離手段６０４の前後に例えば
すりガラス、ホログラフィック光学素子、プリズムシー
ト、補助導光板、マイクロレンズ、ホログラフィックレ
ンズアレイ、ＡＲコートフィルムなどの第１または第２
の光ガイド手段の一部として設けるようにしてもよい。

【００７４】図７は、直下方式の照明装置に本発明を適
用した図６に示した照明装置の１変形例である。導光板
７０１の下側に光源７０２、リフレクタ７０３とを備え
ている。導光板として例えば図９に示すような補助導光
板を用いるようにしすれば、偏光分離手段７０４へ効率
よく光を導き、また円偏光の極性を変換することができ
る。

【００７５】図８は光ガイド手段または偏光変換手段と
して機能する補助導光板の１例を概略的に示す断面図で
ある。補助導光板８０１にはアルミニウム蒸着反射面８
０２が周期的に配列されており、光源側からの拡散光は
反射面８０２で反射を繰り返しながら出射し、プリズム
状シート８０３により平行光化され偏光分離手段８０４
に入射する。

【００７６】図９は補助導光板の別の１例を概略的に示
す断面図である。補助導光板９０１は透明な導光体９０
２と鏡面９０３の組み合わせにより構成されている。補
助導光体を進行する光は突起部９０４で平行光化され、
偏光分離手段９０５に入射する。一方、偏光分離手段９
０５から反射された第２の円偏光は鏡面９０３で再度反
射され、このとき第１の円偏光に変換される。このよう
に鏡面９０３を設けることで光が乱反射されることがな
くなり、効率よく偏光分離手段９０５へ導くことができ
る。

【００７７】図１０は補助導光板のまた別の１例を概略
的に示す断面図である。補助導光板１００１は全反射に
より多重反射を生じるような角度に形成されており、光
源からの拡散光は全反射により集光され、あるいは全反
射を外れた角度で屈折されて平行光化される。この場
合、鏡面反射がないので多重反射による光損失はほとん
ど生じることなく、光源光を偏光分離手段側１００２へ
導くことができる。

【００７８】図１１は補助導光板のさらに別の１例を概
略的に示す断面図である。

【００７９】補助導光板１１０１には円柱状の複数の径
の異なる穴１１０２が形成されており、光出射側には反
射面１１０３が形成されている。光源からの拡散光は円
柱穴１１０２を反射界面とし、全反射もしくは屈折を生
じながら進行する。穴の大きさ、形状を最適化すること
で光は反射面１１０３を設けてある以外の部分から効率
よく偏光分離手段１１０４に入射することができる。偏
光分離手段１１０４から反射された光は反射面１１０３
で鏡面反射されるので効率よく第２の円偏光を第１の円
偏光に変換することができる。

【００８０】図１２は偏光分離手段への光入射角度と偏
光度との関係を示した図である。光入射角度が大きくな
るに従って偏光度が低下、すなわち第１の円偏光と第２
の円偏光の分離性能が劣化する。従って、上で述べたよ
うな補助導光板を設けることにより、小さい入射角で光
を入射させるようにすれば光の利用率は高いものとな
り、照明装置の輝度が向上する。

【００８１】図１３は偏光分離手段とともに補助導光板
を用いた場合と用いない場合の偏光分離手段の偏光分離
能を示す図である。

【００８２】図１４は補助導光板を備えた照明装置の１
例を概略的に示す図である。偏光分離手段１４０１の機
能を十分に発揮させるために、偏光分離手段１４０１の
光入射側に光ガイド手段または偏光変換手段として機能
する補助導光板１４０２を設けたものである。偏光分離
手段１４０１を光源１４０３およびリフレクタ１４０４
と導光板１４０５との間に設けた照明装置の、光源１４
０３と偏光分離手段１４０１との間に補助導光板を配設
している。

【００８３】図１５は偏光分離手段１５０１を導光板１
５０２の光出射面全面に設けた照明装置の、導光板１５
０２と偏光分離手段１５０１との間に補助導光板１５０
３を配設している。

【００８４】以上説明した照明装置は、偏光顕微鏡をは
じめとして、偏光を用いる光学系に広く適用できるもの
である。例えば、液晶表示装置、投射型表示装置の光学
系に適用することができる。

【００８５】図１６は本発明の液晶表示装置の１例を概
略的に示した断面図である。この液晶表示装置は、液晶
層１６０１の光入射側と出射側にそれぞれ偏光板１６０
２、１６０３を有する液晶パネル１６０４と、光源１６
０５と、偏光分離手段である複数のコレステリック液晶
シート１６０６と、円偏光変換手段１６０７と、補助導
光板１６０８と、位相変換手段であるＰＶＡ１／４波長
フィルム１６０９と、直線偏光の振動面変換手段である
ＰＶＡ１／２波長フィルム１６１０と、偏光分離手段透
過光を液晶パネルへ導く第２の光ガイド手段として導光
板１６１１、鏡面反射シート１６１２、プリズムシート
１６１３とを備えたものである。また、この液晶表示装
置の液晶動作モードはＴＮであるが、他の動作モードを
用いた液晶表示装置に適用するようにしてもよい。

【００８６】この液晶表示装置の照明装置に対応する部
分の基本的構成は、前述の各照明装置同様である。すな
わち、光源から発射された光源光は、第１の光ガイド手
段、偏光変換手段であるリフレクタ１６１４、補助導光
板１６０８とコレステリック液晶シート１６０６により
極性のそろった第１の円偏光となる。

【００８７】極性のそろった第１の円偏光はＰＶＡ１／
４波長フィルム１６０９によって直線偏光（図中Ｓ）に
変換され、ＰＭＭＡ導光板１６１１に入射する。このと
き導光板の上下全反射面に対し偏光方向をＳ偏光入射と
なるように１／４波長フィルムを配設している。導光板
の下側主面の下部にはアルミニウム蒸着により作製され
た鏡面反射シート１６１２が配設され、上側主面の上部
にはプリズムシート１６１３が配設されている。

【００８８】振動面変換手段であるＰＶＡ１／２波長フ
ィルム１６１０は、プリズムシート１６１３と、液晶パ
ネル１６０４との間に配設されている。この振動面変換
手段は、位相変換手段によって得られた直線偏光の振動
面を液晶パネルの入射側偏光板の光透過軸と一致させる
ための手段であるから、位相変換手段と入射側偏光板の
間のいずれの位置に配設してもよい。また、複数配設す
るようにしてもよい。

【００８９】導光板１６１１に入射した直線偏光は導光
板１６１１界面で全反射を受けながら進行するが、直線
偏光の振動面が反射面に対しＳ偏光入射の条件となって
いるので振動面の回転、偏光解消は生じない。また、導
光板１６１１の複屈折は無視できるほど小さいので導光
板１６１１内を進行することによる偏光解消も生じずに
光の偏光状態は保存される。

【００９０】導光板１６１１を出射した光はプリズムシ
ート１６１３によって出射方向が整えられＰＶＡ１／２
波長フィルム１６１０に入射する。

【００９１】導光板１６１１、プリズムシート１６１３
を出射した直線偏光の振動方向はこの場合液晶パネル１
６０４の表示画面の上下辺方向に垂直な方向となってい
る。この液晶パネル１６０４の偏光板透過軸は表示画面
の上下辺方向から４５°傾いているため、直線偏光の振
動方向と偏光板透過軸を一致させるために１／２波長フ
ィルム１６１０によって偏光方向を４５°回転（図中Ｓ
＋４５°）させて液晶パネルの入射側偏光板１６０２に
導く。回転させる直線偏光の振動方向は４５°に限らず
液晶パネルの偏光板透過軸に一致させるように１／２波
長フィルムを配設すればよい。

【００９２】プリズムシートを１６１３配設する向き
は、入射光がＳ偏光の場合には図１６に示した向きから
９０°回転させるようにしてもよい。Ｐ偏光の場合は図
１６に示した向きとするのが好ましい。

【００９３】また、プリズムシート１６１３と１／２波
長フィルム１６１０の順序を入れ替えるようにしてもよ
い。

【００９４】このような構成により、装置を大型化する
ことなく、従来は液晶パネルの入射側偏光板によって吸
収され照明光として利用されていなかった光成分を吸収
されることなく有効な照明光として利用することができ
るため、光利用効率の向上した輝度の高い液晶表示装置
となる。また、消費電力も低くなる。

【００９５】図１６に例示した液晶表示装置に対応する
光学系の光学部品の配置と偏光の関係を図１７に示し
た。ここで例示する偏光分離手段１７０２は第１の円偏
光を透過し第２の円偏光を反射するものを用いている。

【００９６】光源１７０１から出射する無偏光（図中
Ｎ）の光源光は、偏光分離手段１７０２に入射して、透
過側すなわち光に正対して見たときに極性が時計回り
（Ｃ＋）の円偏光と反時計回り（Ｃ−）の円偏光に分離
される。ここでは、時計回りの円偏光を第１の円偏光と
し反時計回りの円偏光を第２の円偏光としているが、逆
の場合も全く同様である。

【００９７】第２の円偏光（Ｃ−）は反射されて光源側
に戻るが、光源表面、リフレクタ、ガラス界面、鏡面等
の偏光変換手段１７０３により円偏光の極性が反転（Ｃ
＋）し偏光分離手段透過光となる。これまでも説明して
きたように、これらの偏光変換手段１７０２は第１の光
ガイド手段と兼用するようにしてもよい。

【００９８】極性のそろった円偏光は位相変換手段１７
０４を透過する際に直線偏光（図中Ｓ）に変換される。
その際の進相軸（Ｆ）と入射円偏光（Ｃ＋）、出射直線
偏光（Ｓ）の関係は図１８に示した通りである。

【００９９】直線偏光は、例えば図１６に例示した液晶
表示装置では第２の光ガイド手段の一部である導光板反
射面で偏光状態を保ちつつ出射方向を変え、振動面変換
手段１７０５に入射する。液晶パネルの入射側偏光板１
７０６の透過軸（Ｔ）が、例えば図１９に示すようにＳ
偏光方向から４５°回転した位置にある場合には、図２
０に示すように振動面変換手段の進相軸を偏光板透過軸
と直線偏光成分の角度を２分する２２．５°とすれば偏
光板透過光（Ｓ＋４５°）となる。

【０１００】偏光分離手段１７０２を透過する円偏光の
極性は、反射され、あるいは透過される偏光の極性がそ
ろっていればよく、時計回りの円偏光（第１の円偏光）
が反射され、反時計回りの円偏光（第２の円偏光）が透
過されるようにしてもよい。また、導光板に入射する直
線偏光がＳ偏光ではなくＰ偏光であっても良い。これら
の条件に合わせて１／４波長フィルム、１／２波長フィ
ルムの進相軸を調整して最終的に液晶パネルの偏光板透
過軸を透過するようにすればよい。

【０１０１】図２１は本発明の液晶表示装置の別の１例
の構成を説明する図である。この液晶表示装置では偏光
分離手段は導光板上側主面全面に配設してある。また、
液晶の動作モードはＳＴＮであるが、他の動作モードを
用いた液晶表示装置に適用するようにしてもよい。

【０１０２】冷陰極蛍光管２１０１リフレクタ２１０２
からなる光源部から出射した無偏光の光源光（図中Ｎ）
は導光板２１０３内を全反射により進行する。導光板の
Ｖ字溝２１０４での反射により複数のコレステリック液
晶シートが透明フィルム基板に挟持された偏光分離手段
２１０４に入射する。

【０１０３】偏光分離手段２１０４に入射した無偏光の
光源光は極性の異なる第１の円偏光と第２の円偏光の２
つの円偏光成分に分離される。反射光成分（図中Ｃ−）
である第２の円偏光は導光板２１０３を通過しアルミニ
ウム蒸着反射面２１０５での反射により偏光成分が反転
（Ｃ＋）し偏光分離手段透過光となる。

【０１０４】偏光分離手段を透過した円偏光成分は位相
変換手段である１／４波長フィルム２１０５により液晶
パネル２１０６の入射側偏光板２１０７の偏光板透過軸
に一致する直線偏光に変換されたうえで、液晶パネルの
入射側偏光板２１０７に入射する。したがって、これま
で用いることができなかった光源光の半分の成分を利用
することができ、輝度が高く消費電力が少ない光利用率
の高い液晶表示装置となる。

【０１０５】また、プリズムシート２１０８により集光
してから液晶パネル２１０６の入射側偏光板２１０７に
入射するようにしてもよい。また、プリズムシート２１
０７は複数用いるようにしてもよい。さらに偏光分離手
段２１０４の前段に配設するようにしてもよい、この場
合プリズムシートは第１の光ガイド手段の一部を構成す
ることになる。

【０１０６】図２２は本発明の液晶表示装置のまた別の
１例の構成を概略的に説明する断面図である。この液晶
表示装置においては図１６に例示した液晶表示装置にお
いて導光板２２０１の下部に設けられていたＶ字溝２２
０２を上面側に設けるようにしている。このＶ字溝２２
０２はＶ字型突起とするようにしてもよい。

【０１０７】このような構成にした場合、金属反射シー
トを用いる必要がなく、全反射条件を外れて導光板２２
０１を出射する光は金属反射による損失を受けない。こ
のためより高い効率で光を出射することができる。しか
しながら導光板２２０１を出射する光は斜め方向に出射
する成分が大部分を占めるため、図２３に示すように最
大輝度方向が画面垂直方向を外れてしまう。ＨＯＥ（ホ
ログラフィック光学素子）２２０３を新たに加えること
で偏光を保存したままに示すように最大輝度方向と画面
垂直方向を一致させるているものである。

【０１０８】ＨＯＥ２２０３は図２２に例示した液晶表
示装置だけでなく、他の液晶表示装置や照明装置におい
て、輝度方向を最適化する目的で第２の光ガイド手段と
して用いるようにしてもよい。また、ＨＯＥ２２０３を
配設する位置もプリズムシート２２０４、１／２波長フ
ィルム２２０５と入れ替えて配設するようにしてもよ
い。

【０１０９】図２４は本発明の液晶表示装置のさらに別
の１例の構成を概略的に示す断面図である。この液晶表
示装置では液晶パネル２４０１の視角を改善する目的で
第２の光ガイド手段の一部として拡散板を用いるように
したものである。拡散板としては例えばＨＯＥ拡散板２
４０２を用いるようにしてもよい。

【０１１０】この液晶表示装置において１／２波長フィ
ルム２４０３を出射した光はＨＯＥ拡散板２４０２によ
って偏光状態を保存したまま表示画面の斜め方向に拡散
される。このため図２５に示すように液晶パネル２４０
１を通過した後の画面輝度分布は、ＨＯＥ拡散板２４０
２を設けていない状態に比較して斜め方向の輝度が均一
化される。さらに、出射した光の偏光状態を保存するこ
とができるため、通常の白色拡散板を使用した場合に比
較して液晶パネル２４０１の偏光板での光の吸収を少な
く、すなわち画面全体の輝度を向上することができる。

【０１１１】なお、この拡散シートは図２４に例示した
液晶表示装置だけでなく、他の液晶表示装置や照明装置
において、輝度方向を最適化する目的で第２の光ガイド
手段として用いるようにしてもよい。また、プリズムシ
ート２４０４、１／２波長フィルム２４０３と入れ換え
て配設するようにしてもよい。

【０１１２】

【発明の効果】以上のように本発明の照明装置によれ
ば、光源光を効率よく極性のそろった円偏光として出射
することができる。また光源光を効率よく振動面のそろ
った直線偏光として出射することができる。

【０１１３】本発明の液晶表示装置によれば、装置を大
型化することなく光源光の利用率を向上し、表示輝度を
高くすることができる。また消費電力を小さくすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の照明装置の１例を概略的に示す斜視
図。

【図２】 光源と偏光分離手段の光学特性の関係を示す
図。

【図３】 光の入射角度とコレステリック液晶の干渉特
性の関係を示す図。

【図４】 本発明の照明装置の１例とその光学系を概略
的に示す図。

【図５】 本発明の照明装置の１例を概略的に示す断面
図。

【図６】 本発明の照明装置の１例を概略的に示す断面
図。

【図７】 本発明の照明装置の１例を概略的に示す断面
図。

【図８】 補助導光板の１例を概略的に示す断面図。

【図９】 補助導光板の１例を概略的に示す断面図。

【図１０】 補助導光板の１例を概略的に示す断面図。

【図１１】 補助導光板の１例を概略的に示す断面図。

【図１２】 偏光分離手段への入射角と偏光分離能の関
係を示す図。

【図１３】 補助導光板の有無と偏光分離能の関係を示
す図。

【図１４】 補助導光板を備えた照明装置の１例を示す
断面図。

【図１５】 補助導光板を備えた照明装置の１例を示す
断面図。

【図１６】 本発明の液晶表示装置を概略的に示す断面
図。

【図１７】 図１６の液晶表示装置の光学系と偏光の関
係を模式的に示す図。

【図１８】 偏光の様子を模式的に示す図。

【図１９】 偏光の様子を模式的に示す図。

【図２０】 偏光の様子を模式的に示す図。

【図２１】 本発明の液晶表示装置の１例を概略的に示
す断面図。

【図２２】 本発明の液晶表示装置の１例を概略的に示
す断面図。

【図２３】 ＨＯＥの有無と出射光の最大輝度方向の関
係を示す図。

【図２４】 本発明の液晶表示装置の１例を概略的に示
す断面図。

【図２５】 拡散板の有無と画面輝度分布の関係を示す
図。

【図２６】 エッジライト方式の照明装置の１例を示す
斜視図。

【図２７】 直下方式の照明装置の１例を示す斜視図。

【符号の説明】

１０１……冷陰極蛍光管、１０２……リフレクタ、１０
３、１０４、１０５……コレステリック液晶シート １０６、１０７……ガラス基板、５０１……光源、５０
２……リフレクタ ５０３……偏光分離手段、５０４……位相変換手段、５
０５……補助導光板 ５０６……導光板、５０７……鏡面反射シート、５０８
……プリズムシート ５０９……Ｖ字溝、６０１……導光板、６０２……鏡面
反射シート ６０３……リフレクタ、６０４……偏光分離手段、７０
１……導光板 ７０２……光源、７０３……リフレクタ、８０１……補
助導光板 ８０２……アルミニウム蒸着反射面、８０３……プリズ
ム状シート ９０１……補助導光板、９０２……導光体、９０３……
鏡面、９０４……突起部 ９０５……偏光分離手段、１６０１……液晶層、１６０
２、１６０３……偏光板 １６０４……液晶パネル、１６０５……光源、１６０６
……偏光分離手段 １６０７……偏光変換手段、１６０８……補助導光板 １６０９……１／４波長フィルム、１６１０……１／２
波長フィルム １６１１……導光板、１６１２……鏡面反射シート １６１３……プリズムシート、１６１４……リフレク
タ，１７０１……光源 １７０２……偏光分離手段、１７０３……偏光変換手段 １７０４……位相変換手段、１７０５……振動面変換手
段 １７０６入射側偏光板、２２０１……導光板、２２０２
……Ｖ字溝 ２２０３……ホログラフィック光学素子、２２０４……
プリズムシート ２２０５……１／２波長フィルム、２４０１……液晶パ
ネル ２４０２……ＨＯＥ拡散板、２４０３……１／２波長フ
ィルム ２４０４……プリズムシート

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 前記光源からの光源光を互いに振動面の回転方向が逆向
   きな第１の円偏光と第２の円偏光とに前記第１の円偏光
   は透過し前記第２の円偏光は反射することにより分離す
   るらせん構造分子による偏光分離手段と、 前記第２の円偏光を前記第１の円偏光に変換する円偏光
   変換手段と、 前記光源光または前記第１の円偏光を所定の入射角で偏
   光分離手段へ入射させる光ガイド手段と、 前記偏光分離手段を透過した第１の円偏光を直線偏光に
   変換する位相変換手段とを具備することを特徴とする照
   明装置。
2. 【請求項２】 光源と、 前記光源からの光源光を互いに振動面の回転方向が逆向
   きな第１の円偏光と第２の円偏光とに前記第１の円偏光
   は透過し前記第２の円偏光は反射することにより分離す
   るらせん構造分子による偏光分離手段と、 前記第２の円偏光を前記第１の円偏光に変換する円偏光
   変換手段と、 前記光源光または前記第１の円偏光を所定の入射角で偏
   光分離手段へ入射させる第１の光ガイド手段と、 前記偏光分離手段を透過した第１の円偏光を直線偏光に
   変換する位相変換手段と、 前記偏光分離手段を透過した光を所定の方向へ導く第２
   の光ガイド手段を具備することを特徴とする照明装置。
3. 【請求項３】 前記偏光分離手段は少なくとも４２０〜
   ４５０ｎｍ、５２０〜５７０ｎｍ、５９０〜６３０ｎｍ
   に円偏光選択反射の干渉波長領域をもつことを特徴とす
   る請求項１乃至２のいずれかに記載の照明装置。
4. 【請求項４】 前記光源の主発光スペクトルは前記偏光
   分離手段の干渉波長領域に含まれることを特徴とする請
   求項１記載の照明装置。
5. 【請求項５】 前記光源の主発光スペクトルは前記偏光
   分離手段の干渉波長領域の中心波長と短波長側干渉端波
   長との間に含まれることを特徴とする請求項１乃至２の
   いずれかに記載の照明装置。
6. 【請求項６】 液晶層と偏光板を有する液晶パネルと、 光源と、 前記光源からの光源光を互いに振動面の回転方向が逆向
   きな第１の円偏光と第２の円偏光とに前記第１の円偏光
   は透過し前記第２の円偏光は反射することにより分離す
   るらせん構造分子による偏光分離手段と、 前記第２の円偏光を前記第１の円偏光に変換する円偏光
   変換手段と、 前記光源光または前記第１の円偏光を所定の入射角で偏
   光分離手段へ入射させる第１の光ガイド手段と、 前記偏光分離手段を透過した第１の円偏光を直線偏光に
   変換する位相変換手段と、 前記直線偏光を保ったまま前記液晶パネルへ導く第２の
   光ガイド手段とを具備することを特徴とする液晶表示装
   置。
7. 【請求項７】 液晶層と偏光板を有する液晶パネルと、 光源と、 前記光源からの光源光を互いに振動面の回転方向が逆向
   きな第１の円偏光と第２の円偏光とに前記第１の円偏光
   は透過し前記第２の円偏光は反射することにより分離す
   るらせん構造分子による偏光分離手段と、 前記第２の円偏光を前記第１の円偏光に変換する円偏光
   変換手段と、 前記光源光または前記第１の円偏光を所定の入射角で偏
   光分離手段へ入射させる第１の光ガイド手段と、 前記偏光分離手段を透過した第１の円偏光を直線偏光に
   変換する位相変換手段と、 前記直線偏光の振動面を前記液晶パネルの光入射側偏光
   板を透過するように変換する振動面変換手段と、 前記直線偏光を前記液晶パネルへ導く第２の光ガイド手
   段とを具備することを特徴とする液晶表示装置。