【事件の表示】
　特許第３０９０８９０号「異方性散乱素子及びそれを用いる液晶ディスプレイ」の請求項１ないし１２、１５ないし３３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０９０８９０号の請求項１ないし１１、１４ないし３２に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３０９０８９０号の請求項１〜３３に係る発明は、平成９年３月７日に特許出願され（優先権主張：平成８年３月８日）、平成１２年７月２１日にその特許権の設定登録がなされ、その後、異議申立人東レ株式会社（以下、申立人という）から特許異議の申立てがなされ、平成１３年１０月２９日付で取消しの理由が通知され、その指定期間である平成１３年１２月１１日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
（１）訂正の内容
（ａ）訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１を削除する。
（ｂ）訂正事項ｂ
　上記訂正事項ａに伴い、請求項１を引用する請求項２を独立請求項に訂正するとともに、請求項番号を１つ繰り上げ、請求項１とする。すなわち、請求項１を、「アスペクト比が１以上である散乱粒子を、該散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列して成る異方性散乱素子であって、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に前方又は後方に散乱し、上記散乱粒子の短軸方向の長さが、上記入射光の波長以下であることを特徴とする異方性散乱素子。」とする。
（ｃ）訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の請求項３〜３３の請求項番号を１づつ繰り上げるとともに、請求項１以外の他の請求項を引用する請求項において、被引用請求項番号を１づつ繰り上げるように訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、また、上記訂正事項ｂ、ｃは、上記訂正事項ａに伴う記載形式の訂正であるから、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、いずれも、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
（３）むすび
　したがって、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについての判断
（１）申立の理由の概要
　申立人は、本件の請求項１〜３２に記載された発明（以下、本件発明１〜３２という）のうち、本件発明１〜５、７〜９、１１、１４、１６は、甲第１号証に記載された発明と実質的に同一であり、本件発明１〜５、７〜９、１１、１４、１６は、特許法第２９条第１項の規定に違反してなされたものであり、また、本件発明１〜１１、１４〜３２は、甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであり、本件発明１〜１１、１４〜３２の特許は特許法第２９条第２項の規定に違反してなされたものであるから、特許を取り消すべき旨主張している。（なお、申立の理由における請求項番号の記載を、上記訂正により繰り上げられた請求項番号に換えて記載した。）
　
（２）本件発明
　上記２．で示したように上記訂正が認められるから、本件発明１〜３２は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３２に記載された事項により特定されるとおりのものである。
　
（３）刊行物記載の発明
（ａ）特開平５−１１３６０６号公報（申立人の提出した甲第１号証：以下、刊行物１という）には、次の事項が記載されている。
・「透明マトリックス中に、異方的形状を有し、かつ、該透明マトリックスと異なる屈折率の物質が、秩序よく互いに平行移動した位置関係で、均質に分散している異方的光散乱材料から構成される反射型スクリーン。」（請求項１）
・「請求項１記載の異方的光散乱材料に偏光膜を組み合わせてなる請求項１記載の反射型スクリーン。」（請求項３）
・「【産業上の利用分野】本発明は、プロジェクター用の反射型スクリーンに関する。」（段落【０００１】）
・「異方的形状を有する物質の粒子径は、０．１〜１００μｍであり、好ましくは０．５〜７０μｍ程度であり、最大径と最小径の比の値が１より大きいものである。」（段落【００１２】）
・「これらの異方的形状を有する物質は、透明マトリックス中に、秩序よく互いに平行移動した位置関係で分散されていることが必須要件である。すなわち、例えば回転楕円体の場合にはその長軸の方向を一定に揃えること、また直方体の場合は、その直方体の個々の対応する辺の方向を一致させることである。」（段落【００１４】）
・「上記製造方法により得られる異方的光散乱材料の異方的形状物の長軸方向が、プロジェクター用スクリーンの上下方向（垂直方向）になるように設置する。本発明の反射型スクリーンは、例えば異方的光散乱材料と異方的光散乱材料内に入射した光を反射する反射フィルムとから構成される。さらに本発明は、偏光膜と異方的光散乱材料とを組合せると、コントラストの向上した反射型スクリーンが得られる。液晶光源のプロジェクターから出射される光は偏光しているため、スクリーン上の画像の明度の低下は殆ど生じず、また偏光膜は、偏光していない外光を約５０％カットすることによりコントラストの向上に寄与する。」（段落【００２３】〜【００２５】）
　上記段落【００１２】の「最大径と最小径の比の値が１より大きい」は、アスペクト比が１以上であることを、また、段落【００１４】の「異方的形状を有する物質は、透明マトリックス中に、秩序よく互いに平行移動した位置関係で分散されている」は、ほぼ一方向に分散配列していることを、それぞれ、意味する。
　すると、以上の記載事項から、刊行物１には、
「アスペクト比が１以上である異方的形状を有する物質を、該異方的形状を有する物質とは屈折率が異なる透明マトリックス中にほぼ一方向に分散配列して成る異方的光散乱材料。」なる発明（以下、引用発明１という）が記載されていると認められる。
　
（ｂ）特開平６−１２３８０２号公報（申立人の提出した甲第２号証：以下、刊行物２という）には、次の事項が記載されている。
・「平均粒径１０〜１２０μｍの透明球状ビーズが分散された透明樹脂のフィルム状又はシート状の板からなり、透明球状ビーズの屈折率と透明樹脂の屈折率との差が０．０５以上であり、板の片面は平滑面であり、その反対面には透明球状ビーズが突出していることを特徴とする透過型光拡散板。」（請求項１）
・「【産業上の利用分野】本発明は平面光源用の光拡散板等に好適に使用される光拡散性の改良された透過型光拡散板及びその製造法に関するものである。」（段落【０００１】）
・「以下、本発明を詳細に説明する。本発明の透過型光拡散板は透明球状ビーズが透明樹脂中にほぼ均一に分散したフィルム状又はシート状の板からなるものである。・・真球状あるいは僅かに変形した球状の微粒体であり、特にガラスビーズが好適である。」（段落【０００６】
・「例えば、液晶表示装置等のバックライトとして使用する場合は、本板を光散乱性インクでドット印刷したアクリル導光板の反対面上に、その平滑面が接するように重ね、一端面あるいは対向する両端面からスリット状光を照射することにより、アクリル導光板上の多数のドットより散乱される多点スポット状の光を本透過型光拡散板の平滑面より垂直方向に入射し、この入射光は幾重かのガラスビーズで屈折、反射を繰り返して出光面の粗面で屈折し拡散して、通過光は輝度むらの無い一様な輝度を有する面光源となる。」（段落【００１８】）
　これらの記載事項から、刊行物２には、真球状あるいは僅かに変形した球状の微粒体である透明球状ビーズを、該透明球状ビーズとは屈折率が異なる透明樹脂中に分散配列してなる透過型光拡散板、および、該透過型光拡散板を使用した液晶表示装置のバックライト、および、該バックライトを使用した液晶表示装置が、記載されていると認められる。
　
（ｃ）特開平７−２０４６６号公報（申立人の提出した甲第３号証：以下、刊行物３という）には、次の事項が記載されている。
・「光源と光源に近接配置された面状導光体とからなる照明装置において、光源は面状導光体の側部から光が入射されるように配置されているとともに、面状導光体の光出射側に偏光分離器が配置された照明装置において、照明装置は偏光分離器と面状導光体との間に、出射される光の面内強度分布を均一化する光均一化手段を備えることを特徴とする照明装置。」（請求項１）
・「請求項１記載の照明装置において、光均一化手段は、白色の拡散材、レンチキュラーあるいはプリズムのアレイから選択されることを特徴とする照明装置。」（請求項２）
・「請求項１または請求項２記載の照明装置を、照明装置を出射した光線の平均的な偏光軸と液晶表示素子における光入射側の偏向板の偏光軸とが略一致するようにして、液晶表示素子の背面に配置したことを特徴とする液晶表示装置。」（請求項３）
・「照明光である透明なアクリル樹脂板導光体３の一辺に導光体側面の長さに対応した発光長を有する蛍光ランプ１（冷陰極放電管）を密着させ、反射体からなるランプカバー２を設けてランプ出射光を導光体内に導入する。・・一方、導光体の液晶表示素子と反対の面においては、アルミニウムや銀反射面等の反射面５を形成しておけば反射光は正規反射光として導光体内を導光される。・・その手段として、導光体３の表面に白色の光拡散材を形成する方法や導光体表面にレンチキュラーあるいはプリズムのフレネル形状（マイクロレンズアレイ、プリズムアレイ等）を形成する方法がある。本発明では前述のようなフレネル形状、レンチキュラー形状を調整することにより光均一化する。」（段落【００３１】〜【００３６】）
・「別な方法として、偏光軸方向を回転させる素子として透光性高分子材料からなる位相差板が知られている。適当な膜厚を有するこの位相差板４を導光体３の反射面５との間に配置することにより、偏光分離器により反射されたｓ偏光光は楕円偏光になりその一部をｐ偏光光に変換することができる。図１は、この１／４波長位相差板４を導光体３に設けた反射面５上に密着させて効率よく偏光変換を行う構成例を示す。」（段落【００４６】）
これらの記載から、刊行物３には、白色拡散材、レンチキュラーまたはプリズムのアレイから選択される光均一化手段、および、該光均一化手段及び該光均一化手段への入射光の蛍光ランプの後方に設けた反射面及び該反射面上に設けた１／４波長位相差板からなるバックライト、および、該バックライトを使用した液晶表示装置が、記載されていると認められる。
（ｄ）化学大辞典（１９８９年１０月２０日発行）（株）東京化学同人　Ｐ．４３７（申立人の提出した参考資料１：以下、刊行物４という）には、可視光線の波長が３８０〜７８０ｎｍであることが記載されている。
（ｅ）高分子データ・ハンドブック（１９８６年１月３０日発行）（株）培風館　Ｐ．３０−３１（申立人の提出した参考資料２：以下、刊行物５という）には、ポリスチレンの密度が記載されている。
　
（４）対比・判断
（ａ）本件発明１について
　引用発明１の「異方的形状を有する物質」、「透明マトリックス」、「異方的光散乱材料」が、それぞれ、本件発明１の「散乱粒子」、「支持媒質」、「異方性散乱素子」に相当するから、引用発明１と本件発明１は、
　アスペクト比が１以上である散乱粒子を、該散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子
で、一致し、下記の点で相違する。
（イ）本件発明１では、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に前方または後方に散乱する構成を有するのに対して、引用発明１では、そのような構成がない点
（ロ）本件発明１では、上記散乱粒子の短軸方向の長さが、上記入射光の波長以下であるのに対して、引用発明１では、異方的形状を有する物質の短軸方向の長さの限定がない点
　以下、相違点について検討する。
（イ）について
　引用発明１において、その「異方的形状を有する物質」が長軸、短軸を有するものであるから、当然に、短軸の偏光成分は通過させる一方、長軸方向の偏光成分は実質的に前方または後方に散乱するものと認められる。ここで、本件発明１では、「実質的にそのまま通過させる」と限定している点で相違するように思われるが、該「実質的にそのまま」がどの程度を示すのかは明かでなく、この点において、本件発明１と引用発明１との間に、明確な差異は見いだせない。
（ロ）について
　刊行物１には、「物質の粒子径」を０．１〜１００μｍであると限定しているが、この「粒子径」が長軸方向の長さ、短軸方向の長さ等のどの長さを示しているのかが不明であり、刊行物１では、短軸方向の長さは不明である。すると、刊行物１には、本件発明１の「上記散乱粒子の短軸方向の長さが、上記入射光の波長以下である」構成は示唆されているとは認められない。
　また、刊行物２には、平均粒径１０〜１２０μｍである構成が示されるのみであり、刊行物３〜５には、散乱粒子についての記載はない。
　そして、本件発明１は、「上記散乱粒子の短軸方向の長さが、上記入射光の波長以下である」構成により、散乱粒子の短軸の偏光成分の通過量を増加させることができるという刊行物１〜５のいずれにも示唆されない効果を奏するものである。
　したがって、本件発明１は、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
（ｂ）本件発明２〜５について
　本件の請求項２〜５は、請求項１を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明１は、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　よって、本件発明２〜５も、同様に、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
（ｃ）本件発明６〜１１について
　本件の請求項６〜１１は、請求項１〜５を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明１〜５は、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　よって、本件発明６〜１１も、同様に、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
（ｄ）本件発明１４について
　刊行物１には、引用発明１の構成に加えて、「上記異方的散乱材料に設けられた偏光膜」を有する発明（以下、引用発明２という）が記載されている。この引用発明２の「異方的形状を有する物質」、「透明マトリックス」、「異方的光散乱材料」、「偏光膜」が、それぞれ、本件発明１４の「散乱粒子」、「支持媒質」、「異方性散乱素子」、「偏光素子」に相当する。また、引用発明２は、その「偏光膜」が偏光されていない外光成分を偏光することは明かであるから、引用発明２は、偏光変換装置であるといえる。すると、引用発明２と本件発明１４は、
　アスペクト比が１以上である散乱粒子を、該散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子と、上記異方性散乱素子に設けられた偏光素子とからなる偏光変換装置。
で、一致し、下記の点で相違する。
（イ）本件発明１４では、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に前方または後方に散乱する構成を有するのに対して、引用発明２では、そのような構成がない点
（ロ）本件発明１４では、偏光素子が、異方性散乱素子の光出射側に設けられた、散乱粒子の短軸と平行な偏光軸を有するものであるのに対して、引用発明２では、偏光膜は異方的光散乱材料のどちら側に設けられたのかが、また、異方的形状を有する物質の短軸と偏光膜の偏光軸との関係が、不明である点
　以下、相違点について検討する。
（イ）について
　上記（ａ）の相違点（イ）についての記載と同様である。
（ロ）について
　本件発明１４は、「偏光素子」を、異方性散乱素子の光出射側に設け、散乱粒子の短軸と平行な偏光軸を有する構成とすることで、透過率の高い偏光変換素子を実現できるという効果を奏し得るものであるから、この点において、引用発明２と本件発明１４は、明確な差異があるということができる。
　また、刊行物１から、本件発明１４の、上記のような構成及び効果は、当業者が容易に想到し得るという理由も見当たらない。
　また、他の刊行物２〜５のいずれにも、本件発明１４の、偏光素子が、異方性散乱素子の光出射側に設けられた、散乱粒子の短軸と平行な偏光軸を有する構成は、示唆されていない。
　以上のとおり、本件発明１４は、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
（ｅ）本件発明１５、１６について
　本件の請求項１５、１６は、請求項１４を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明１４は、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、　また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　よって、本件発明１５、１６も、同様に、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
（ｆ）本件発明１７について
　引用発明２の「異方的形状を有する物質」、「透明マトリックス」、「異方的光散乱材料」が、それぞれ、本件発明１７の「散乱粒子」、「支持媒質」、「異方性散乱素子」に相当し、上記（ｄ）で記載したように、引用発明２も偏光変換装置といえるから、引用発明２と本件発明１７は、
　アスペクト比が１以上である散乱粒子を、該散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子。
で、一致し、下記の点で相違する。
（イ）本件発明１７では、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に後方に散乱する構成を有するのに対して、引用発明２では、そのような構成がない点
（ロ）本件発明１７は、異方性散乱素子の後方に配置されていて、後方に散乱された偏光成分を異方性散乱素子に戻す反射板を有するのに対して、引用発明２は、そのような構成を有しない点
ある点
　以下、相違点について検討する。
（イ）について
　本件発明１７では、散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に後方に散乱する構成であり、これは、具体的には散乱粒子と支持媒質の屈折率差または支持媒質中の散乱粒子の密度を調整することにより達成されるものである（本件公報段落【０００４】、【０００９】参照）が、刊行物１には、このような散乱粒子の長軸方向の偏光成分を実質的に後方に散乱するよう構成することは一切示されていない。
（ロ）について
　刊行物２において、引用発明２は、液晶光源のプロジェクターからの像を投影する反射型スクリーンに使用されるためのものとして記載されているから、異方的光散乱材料により入射側に散乱された偏光成分を再びスクリーン側の異方的光散乱材料に戻すことは全く考えられないものである。したがって、引用発明２において、他の刊行物２〜５に記載された発明を如何に考慮したとしても、異方的光散乱材料により入射側に散乱された偏光成分を再びスクリーン側の異方的光散乱材料に戻すように、異方的光散乱材料の入射側に反射膜を配置することは、到底想定されないものである。
　そして、本件発明は、散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に後方に散乱する構成と後方に散乱された偏光成分を異方性散乱素子に戻す反射板とを組み合わせることにより、偏光変換装置を通過する光量を増加させることができるという効果を奏するものである。
　以上のとおり、本件発明１７は、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　
（ｇ）本件発明１８について
　本件の請求項１８は、請求項１７を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明１７は、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　よって、本件発明１８も、同様に、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　
（ｈ）本件発明１９について
　本件の請求項１９は、請求項１８を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明１８は、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　よって、本件発明１９も、同様に、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　
（ｉ）本件発明２０〜２２について
　本件の請求項２０〜２２は、請求項１４〜１９を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明１４〜１９は、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　よって、本件発明２０〜２２も、同様に、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
（ｊ）本件発明２３、２４について
　本件の請求項２３、２４は、請求項１〜１３を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明１〜１３は、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　よって、本件発明２３、２４も、同様に、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
（ｋ）本件発明２５について
　本件の請求項２５は、請求項２３を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明２３は、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　よって、本件発明２５も、同様に、刊行物１に記載された発明と同一ではなく、また、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
（ｌ）本件発明２６について
　引用発明２の「異方的形状を有する物質」、「透明マトリックス」、「異方的光散乱材料」が、それぞれ、本件発明２６の「散乱粒子」、「支持媒質」、「異方性散乱素子」に相当するから、引用発明２と本件発明２６は、
　アスペクト比が１以上である散乱粒子を、該散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子。
で、一致し、下記の点で相違する。
（イ）本件発明２６では、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に後方に散乱する構成を有するのに対して、引用発明２では、そのような構成がない点
（ロ）本件発明２６では、液晶パネルのバックライト側の偏光板が、異方性散乱素子中の散乱粒子の短軸方向とほぼ一致する偏光軸を有するものであるのに対して、引用発明２では、偏光膜は異方的光散乱材料のどちら側に設けられたのかが、また、異方的形状を有する物質の短軸方向と偏光膜の偏光軸との関係が、不明である点
（ハ）本件発明２６は、少なくとも表面側に偏向板を有する液晶パネルと、該液晶パネルの裏側に位置するバックライト装置と、上記液晶パネルと上記バックライトの間に異方性散乱素子と、バックライト装置の裏側に反射板あるいは散乱板を備えた液晶ディスプレイであるのに対して、引用発明２は、異方的散乱材料とそれに設けられた偏光膜である点
　以下、相違点について検討する。
（イ）について
　上記（ｆ）の相違点（イ）についての記載と同様である。
（ロ）について
　上記（ｄ）の上記相違点（ロ）の記載と同様である。（本件発明２６の「液晶パネルのバックライト側の偏光板」は、本件発明１４の「上記異方性散乱素子の光出射側に設けられた、上記散乱粒子の短軸と偏光な偏光軸を有する偏光素子」に相当する。）
（ハ）について
　刊行物３には、少なくとも表面側に偏向板を有する液晶表示素子と、該液晶表示素子の裏側に位置するバックライトと、上記液晶表示素子と上記バックライトの間に光均一化手段と、バックライトの裏側に反射板を備えた液晶表示装置が記載されており、これらの構成は、本件発明２６の少なくとも表面側に偏向板を有する液晶パネルと、該液晶パネルの裏側に位置するバックライト装置と、上記液晶パネルと上記バックライトの間に異方性散乱素子と、バックライト装置の裏側に反射板あるいは散乱板を備えた液晶ディスプレイに相当する。
　しかし、刊行物１において、引用発明２は、液晶光源のプロジェクターからの光像を投影する反射型スクリーンに使用されるものとして記載されており、刊行物３に記載された液晶表示素子、バックライト等からなる液晶表示装置とは全く異なるものであり、引用発明２と刊行物３に記載された液晶表示装置を組み合わせることは、当業者といえども、到底、想到し得ないことである。
　また、刊行物２にも液晶ディスプレイが記載されているのみで、上記刊行物３と同様であり、他に、刊行物４、５を参照しても、引用発明２と液晶表示装置を組み合わせることを示唆するものない。
　以上のとおり、本件発明２６は、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
（ｍ）本件発明２７について
　本件の請求項２７は、請求項２６を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明２６は、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　よって、本件発明２７も、同様に、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　
（ｎ）本件発明２８について
　本件の請求項２８は、請求項２７を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明２７は、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　よって、本件発明２８も、同様に、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　
（ｏ）本件発明２９について
　本件の請求項２９は、請求項２８を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明２８は、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　よって、本件発明２９も、同様に、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　
（ｐ）本件発明３０、３１について
　本件の請求項３０、３１は、請求項２６を引用するものであり、また、上述のとおり、本件発明２６は、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　よって、本件発明３０、３１も、同様に、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものではない。
　
（ｑ）本件発明３２について
　引用発明２の「異方的形状を有する物質」、「透明マトリックス」、「異方的光散乱材料」が、それぞれ、本件発明３２の「散乱粒子」、「支持媒質」、「異方性散乱素子」に相当するから、引用発明２と本件発明３２は、
　アスペクト比が１以上である散乱粒子を、該散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子。
で、一致し、下記の点で相違する。
（イ）本件発明３２では、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に前方又は後方に散乱する構成を有するのに対して、引用発明２では、そのような構成がない点
（ロ）本件発明３２では、液晶パネルの裏側反射板を位置させ、液晶パネルの表面側に異方性散乱素子を位置させた反射型液晶ディスプレイであるのに対して、引用発明２は、異方的散乱材料とそれに設けられた偏光膜である点
　以下、相違点について検討する。
（イ）について
　上記（ａ）の相違点（イ）についての記載と同様である。
（ロ）について
　刊行物３に、「数年前まで平面照明装置であるバックライトを用いない反射型液晶表示素子が主流であった」（段落【０００３】）と記載されるように、反射型液晶ディスプレイが周知であったとしても、上記（ｌ）の（ハ）で記載したように、刊行物１において、引用発明２は、液晶光源のプロジェクターからの光像を投影する反射型スクリーンに使用されるものとして記載されており、周知の反射型液晶ディスプレイとは全く異なるものであり、引用発明２と周知の反射型液晶ディスプレイを組み合わせることは、当業者といえども、到底、想到し得ないことである。
　また、刊行物２にも液晶ディスプレイが記載されているのみで、上記刊行物３と同様であり、他に、刊行物４、５を参照しても、引用発明２と反射型液晶ディスプレイを組み合わせることを示唆するものない。
　以上のとおり、本件発明３２は、刊行物１〜５に記載された発明に基づいて、当業者が容易に発明し得たものでもない。
　
４．むすび
　以上のとおりであるから、異議申立人の理由及び証拠によっては、本件発明１〜１１、１４〜３２についての特許を取り消すことができない。
　また、他に、本件発明１〜１１、１４〜３２についての特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１月１７日（２００２．１．１７）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
　（１）訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１を削除する。
　（２）訂正事項ｂ
　上記訂正事項ａに伴い、請求項１を引用する請求項２を独立請求項に訂正するとともに、請求項番号を１つ繰り上げ、請求項１とする。すなわち、請求項１を、「アスペクト比が１以上である散乱粒子を、該散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列して成る異方性散乱素子であって、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に前方又は後方に散乱し、上記散乱粒子の短軸方向の長さが、上記入射光の波長以下であることを特徴とする異方性散乱素子。」とする。
　（３）訂正事項ｃ
　特許請求の範囲の請求項３〜３３の請求項番号を１づつ繰り上げるとともに、請求項１以外の他の請求項を引用する請求項において、被引用請求項番号を１づつ繰り上げるように訂正する。
（５４）【発明の名称】
異方性散乱素子及びそれを用いる液晶ディスプレイ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　アスペクト比が１以上である散乱粒子を、該散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列して成る異方性散乱素子であって、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に前方又は後方に散乱
し、上記散乱粒子の短軸方向の長さが、上記入射光の波長以下である
　【請求項２】　上記散乱粒子と上記支持媒質との屈折率差が０．０５以上であることを特徴とする請求項１に記載の異方性散乱素子。
　【請求項３】　上記散乱粒子の上記支持媒質に対する容量分率が３％以上であることを特徴とする請求項１に記載の異方性散乱素子。
　【請求項４】　上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分を実質的に後方に散乱することを特徴とする請求項１に記載の異方性散乱素子。
　【請求項５】　上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分を実質的に前方に散乱することを特徴とする請求項１に記載の異方性散乱素子。
　【請求項６】　上記散乱粒子が、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、炭化シリコン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ホウ酸アルミニウムおよびガラスからなる群から選ばれる１種である請求項１〜
５
　【請求項７】　上記支持媒質が透光性を有することを特徴とする請求項１〜
５
　【請求項８】　上記支持媒質が樹脂又は高分子からなる請求項１〜
５
　【請求項９】　上記異方性散乱素子の厚みが３μｍ以上である請求項１〜
５
　【請求項１０】　上記散乱粒子が、異方性散乱素子の厚み方向の配列数が３以上である請求項１〜
５
　【請求項１１】　上記支持媒質中の散乱粒子が、電場の印加、磁場の印加、支持媒質の一方向延伸及びずり応力の印加からなる群から選択されたいずれかの方法を用いて一方向配列されいる請求項１〜
５
　【請求項１２】　上記支持媒質が液晶であり、上記散乱粒子が上記液晶の分子配列方向に並んでいる請求項１〜
５
　【請求項１３】　上記支持媒質が液晶であり、該液晶中に上記散乱粒子が分散された後に該液晶中の重合性成分が重合されて上記液晶中に上記散乱粒子が固定された請求項１〜
５
　【請求項１４】　（ａ）アスペクト比が１以上である散乱粒子を、その散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列して成る異方性散乱素子であって、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に前方又は後方に散乱する異方性散乱素子と、（ｂ）上記異方性散乱素子の光出射側に設けられた、上記散乱粒子の短軸と平行な偏光軸を有する偏光素子と、
から成る偏光変換装置。
　【請求項１５】　さらに、上記異方性散乱素子への入射光の光源後方に反射板を備えたことを特徴とする請求項
１４
　【請求項１６】　上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分を実質的に前方に散乱することを特徴とする請求項
１４
　【請求項１７】　（ａ）アスペクト比が１以上である散乱粒子を、その散乱粒子とは屈折率が異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列して成る異方性散乱素子であって、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に後方に散乱する異方性散乱素子と、
（ｂ）上記異方性散乱素子の後方に配置されて、上記後方に散乱された偏光成分を上記異方性散乱素子に戻す反射板と、
から成る偏光変換装置。
　【請求項１８】　上記反射板上に、上記後方に散乱された偏光成分の方向を変える位相差板を備えたことを特徴とする請求項
１７
　【請求項１９】　上記位相差板が、１／４λ板であることを特徴とする請求項
１８
　【請求項２０】　上記散乱粒子の短軸方向の長さが、上記入射光の波長以下であることを特徴とする請求項
１４から１９
　【請求項２１】　上記散乱粒子と上記支持媒質の屈折率差が、０．０５以上であることを特徴とする請求項
１４から１９
　【請求項２２】　上記散乱粒子の上記支持媒質に対する容量分率が３％以上であることを特徴とする請求項
１４から１９
　【請求項２３】　導光板と、導光板下に設置された反射板とを有する液晶パネル用のサイドイト型バックライトであって、
上記導光板と液晶パネルとの間に、請求項１から
１３
　【請求項２４】　蛍光灯と、蛍光灯の後方に設けた反射板とを有する液晶パネル用直下型バックライトであって、
上記蛍光灯と液晶パネルとの間に、請求項１から
１３
　【請求項２５】　上記反射板の上に、１／４λ板を設けたことを特徴とする請求項
２３
　【請求項２６】　少なくとも表面側に偏光板を有する液晶パネルと、該液晶パネルの裏面側に位置するバックライト装置と、上記液晶パネルと上記バックライト装置との間に設けられ、アスペクト比が１以上の散乱粒子を該散乱粒子とは屈折率の異なる支持媒質中のほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子と、バックライト装置の裏面側に反射板あるいは散乱板を備え、上記異方性散乱素子中の散乱粒子の短軸方向と上記液晶パネルのバックライト側の偏光軸とをほぼ一致させた液晶ディスプレイであって、
上記異方性散乱素子が、上記バックライト装置から上記異方性散乱素子に入射する光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に後方に散乱することを特徴とする液晶ディスプレイ。
　【請求項２７】　上記液晶パネルが表面側および裏面側にそれぞれ偏光板を有する請求項
２６
　【請求項２８】　上記異方性散乱素子と上記反射板若しくは上記散乱板の間にさらに位相差板を有する請求項
２７
　【請求項２９】　上記位相差板が１／４波長板である請求項
２８
　【請求項３０】　上記バックライト装置が光源から導光板を通じて照明を行うサイド型バックライトである請求項
２６
　【請求項３１】　上記バックライト装置が直下型のバックライトである請求項
２６
　【請求項３２】　液晶パネルの裏面側に位置する反射板と、上記液晶パネルの表面側に位置する、アスペクト比が１以上の散乱粒子をその散乱粒子とは屈折率の異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子とを備え、外光が上記異方性散乱素子を介して上記液晶パネルに入射される反射型液晶ディスプレイであって、
上記異方性散乱素子が、上記外光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に前方又は後方に散乱することを特徴とする反射型液晶ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】本発明は異方性散乱素子、およびこれを用いた偏光変換素子、並びにバックライトを有効に利用することができる液晶ディスプレイに関する。
　【０００２】
　【従来の技術】従来、液晶パネルは偏光板を有するためにその明るさは半分以下になっていた。実際は液晶パネルの表裏に２枚の偏光板を用いるために３０％から４０％の明るさになっていた。より高輝度な液晶パネルを得るために偏光変換してこれらの欠点を補うという試みがなされている。
（１）偏光ビームスピリッター（以下ＰＢＳ；Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ　Ｂｅａｍ　Ｓｐｌｉｔｔｅｒと略す）による方法。（参考文献；ＡＳＩＡ　ＤＩＳＰＬＡＹ’９５　ｐａｇｅ‐７３１）。
（２）コレステリック偏光変換による方法（参考文献；ＡＳＩＡ　ＤＩＳＰＬＡＹ’９５　ｐａｇｅ‐７３５）。
（３）液晶と高分子の複合体を用いる方法（参考文献：特願平６‐２０８３１９号）。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の方法では以下の問題が生じる。
（１）プリズムによる方法では光源からの光が平行光であれば損失は少ないが角度を有する場合、偏光変換効率は落ちてしまう。それ故角度依存あるいは波長依存性が問題である。またプリズム等を用いるために軽量、コンパクト性に欠けるという問題もある。
（２）コレステリックフィルムを用いる場合、全波長範囲をカバーするには膜厚方向にコレステリックフィルム螺旋ピッチは一定の分布を有さなくてはならず、非常に複雑な作製法が必要となるという問題がある。
（３）液晶と高分子の複合体を用いる場合は複合体の屈折率が液晶材料によって限定されるので、大きな異方性散乱を得ることができず、そのため大きな偏光変換効率が得られないという問題がある。その製造には相分離等の技術を用いる必要があり、複雑となる。
　【０００４】本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討の結果、アスペクト比が１以上の散乱粒子をそれと屈折率の異なる透光性マトリックス媒体中に、分散し、ほぼ一方向に配列して固定すると、異方性散乱機能を示す素子が得られ、この異方性散乱素子を用いて偏光変換を行うと、液晶パネルのバックライトによる高輝度化著しいことを見い出した。したがって、本発明の目的はアスペクト比が１以上の散乱粒子を屈折率の異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子であって、該異方性散乱素子への入射光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の成分は実質的に前方又は後方に散乱する異方性散乱素子を提供することにある。上記散乱粒子が短軸長さと長軸長さで偏光成分に対して異方性を有することが望ましい。また上記散乱粒子の短軸長さがＲａｙｌｅｉｇｈ散乱領域以下である一方，長軸長さがＭｉｅ散乱領域あるいは幾何学散乱領域であり、偏光成分に対し異方性を有するもので、好ましい。また上記散乱粒子の短軸長さが用いる光の波長より短いこと異方性散乱の面で望ましい。散乱粒子として酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、炭化シリコン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ホウ酸アルミおよびガラスからなる群から選ばれる１種を挙げることができる。他方、上記支持媒質が透光性であることが光損失の点から望ましい。また延伸等で配列すること及び軽量化の点からも樹脂または高分子であることが望ましい。特に、上記支持媒質が液晶であって、液晶中に分散して配列を行うことにより配列の自由度が増すことが考えられるので、望ましい。また、液晶中で配列した後、液晶中にあらかじめ混合しておいた（あるいは液晶そのものが）重合性物質を光あるいは熱によって重合して支持媒質中に散乱粒子を固定してなるのが比重等の差を考えると、好ましい。なお、上記散乱粒子と支持媒質との屈折率差が０．０５以上、上記散乱粒子の上記支持媒質中の容積分率３％以上、素子厚みが３μｍ以上、上記散乱粒子の厚み方向への配列数が３個以上である場合に異方性散乱素子を形成することができるが、上記散乱粒子と支持媒質との屈折率差または上記支持媒質中の散乱粒子の密度を調整することにより後方散乱を主体とする異方性散乱素子と前方散乱を主体とする異方性散乱素子を形成することができる。また、本発明の他の目的は、上記異方性散乱素子を用いる液晶ディスプレイを提供しようとするものであり、その一つは後方散乱を主体とする異方性散乱素子を使用する場合で、少なくとも表面側に偏光板を有する液晶パネル、該液晶パネルの裏面側に位置するバックライト装置と、上記液晶パネルとバックライト装置との間に位置する、アスペクト比が１以上の散乱粒子を屈折率の異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子と、バックライト装置の裏面側に反射板あるいは散乱板を備え、上記異方性散乱素子中の散乱粒子の短軸方向と上記液晶パネルのバックライト側の偏光軸とをほぼ一致させて構成され、上記異方性散乱素子が、上記バックライト装置から上記異方性散乱素子に入射する光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方���上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に後方に散乱することを特徴とする。上記反射板と液晶パネルとの間に位相差板を、特に１／４波長板を備えるのが光の有効利用という面で好ましい。使用するバックライト装置としては光源から導光板を通じて照明を行うサイド型バックライト装置と直下型のバックライト装置が代表として挙げられる。さらに、本発明は前方散乱を主体とする異方性散乱素子を使用する反射型液晶ディスプレイを提供しようとするもので、液晶パネル、該液晶パネルの裏面側に位置する反射板ないしは散乱板と、上記液晶パネルの表面側に位置する、アスペクト比が１以上の散乱粒子を屈折率の異なる支持媒質中にほぼ一方向に分散配列してなる異方性散乱素子とを備え、外光が上記液晶パネルに入射される前に上記異方性散乱素子に入射するようにして構成され、上記異方性散乱素子が、上記外光のうち、上記散乱粒子の短軸方向の偏光成分は実質的にそのまま通過させる一方、上記散乱粒子の長軸方向の偏光成分は実質的に前方又は後方に散乱することを特徴とする。
　【０００５】本発明によれば、異方性散乱素子を用いるために角度依存による損失は少ない。また、複雑な作製過程を経ないために簡単に製造可能である。その効率を高めるためには後方散乱を利用する場合には異方性散乱素子は屈折率の大きな（より散乱が大きい）物質からなる粒子を配列したものが好ましい。また、位相差板との組み合わせにより、偏光変換効率は改善される。より、角度依存性を改善するために異方性散乱粒子の配列がねじれ構造を有することが望ましい。
　【０００６】以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。まず、粒子と散乱との関係について、粒子径（ｄ）と光の波長（λ）との関係により次の３つの場合に大別できる。
（１）幾何光学的領域（ｄ≫λ）
この領域では光の散乱は粒子表面の反射によるため、粒子の比表面積が大きいほど光の散乱能力も大きくなる。したがって、散乱能Ｓは粒子径ｄの逆数に比例する。
Ｓ∝１／ｄ
よって、散乱は粒径に反比例して大きくなる
（２）Ｍｉｅ散乱領域（ｄ〜λ）
粒径と光の波長がほぼ同じレベルの領域ではＭｉｅ散乱の式が成立する。本発明の散乱はほぼこの領域に当てはまる。
Ｓ〜ｄ２π・Ｋ／４（Ｋは定数）
Ｍｉｅ散乱の場合、光散乱が最大となる粒子径は屈折率にもよるが酸化チタンの場合にはｄ＝λ／２の時になるとされている。（詳しくは石原産業（株）発行のＩＳＨＩＨＡＲＡ　ＴＩＰＡＱＵＥ　ＮＥＷＳ　「Ｔ１００超微粒子酸化チタンについて」、Ｐ．Ｓｔａｍａｔａｋｉｓ　ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｔｅｃｈ．，６２（１０），９５１（１９９０）を参照のこと。）
（３）Ｒａｙｌｅｉｇｈ散乱領域（ｄ≪λ）
この領域では次のＲａｙｌｅｉｇｈのし記で全散乱能はあらわされる。
Ｓ∝ｄ６／λ４
（詳しくは久保輝一郎他著”粉体”丸善（１９８５）ｐ１７７　を参照）
これよりこの領域では散乱能Ｓはｄの６乗に比例して急速に減少する。以上の散乱と粒子径との関係を図４に示す。図４より、粒子径が小さくなる（Ｒａｙｌｅｉｇｈ　散乱領域）と急速に散乱係数Ｓが小さくなることがわかる。以上の領域は粒子の径（ｄ）だけでなく屈折率差によっても大きく影響する。一般的に屈折率差が大きいほど粒径にくらべて波長が小さくてもＭｉｅ散乱領域となる傾向にある。
　【０００７】したがって、本発明の作用を次のように説明することができる。図１に本発明の異方性散乱素子の構造を示す。図１において１１はアスペクト比の異なる粒子、１２は屈折率の異なる媒質を示している。図１Ａにおいて粒子は棒状ないしはラグビーボール状をしているが、図１Ｂのように層状にでも良い。板状でもアスペクト比が異なっていれば良い。図１Ａ、Ｂとも粒子は配列しているが完全な一方向に揃わなくともバラツキが少々あっても良いと考えれる。
　【０００８】図３にこのような構造の素子を用いて偏光変換を行う原理について説明する。図３において光源からの光３１は紙面に垂直方向の偏光３２と紙面に水平方向の偏光３３からなると考える。異方性散乱素子３４は紙面に水平方向に長軸方向３５を有している場合を考える。このとき紙面に垂直方向の偏光３２は異方性散乱板の短軸方向に進むため、粒子の短軸長さが波長より充分小さい領域であれば図４のＲａｙｌｅｉｇｈ散乱領域となり散乱せずにそのまま進み異方性散乱板３４を通過した偏光３６となる。他方、光源からのもう一方の偏光３３は異方性散乱素子３４の長軸方向３５に進むため波長と粒子の長軸長さとの関係が図４の散乱が大きくなるＭｉｅ散乱領域に近いＲａｙｌｅｉｇｈ散乱領域以上の散乱領域（Ｍｉｅ散乱領域および幾何光学散乱領域）になると散乱光３７または３９となる。
　【０００９】偏光３３の散乱光は以下の２つの場合に分けられる。
（１）粒子と媒質との屈折率差（△ｎ）がさほど大きくない場合、あるいは散乱粒子の密度が少ない（例えば異方性散乱面素子の厚みが薄い、粒子の容積％が小さい）場合には前方散乱が主に行われる。これは散乱能が弱いために前方散乱光３７となるものである。また、散乱された光３７は一般的に偏光状態を保っておらず、紙面に垂直な方向の偏光と紙面に平行な偏光とが混じった状態となる。また、異方性散乱板の散乱能がより弱いと散乱も弱くなり、偏光成分が保存される傾向となる。
（２）次に屈折率差（△ｎ）が大きい場合、あるいは光が透過する方向（通常厚み方向）に対して散乱粒子の数が多い（例えば異方性散乱素子の厚みが厚い、粒子の媒質に対する容積％が大きい）場合には後方散乱が生じる。この場合、偏光３３は異方性散乱面素子３４を通過せず後方に戻る散乱光３９となる。この場合にも、偏光成分は保存されず偏光が混じった光４０となる。一般に散乱の場合、図５に示すように横軸を屈折率差あるいは散乱粒子の数として縦軸を散乱光の透過率（全光束）とすると最初の領域では前方散乱主体の領域であるため透過率はほぼ変わらず、屈折率差あるいは散乱粒子数が上がると後方散乱が生じてきて光は後方に散乱され、透過率は減少することとなる。本発明の異方性散乱素子の場合も同様に散乱方向の偏光は図５と同様な透過率の現象を生じると考えられる。
　【００１０】図６を用いて上記の効果を詳しく説明する。図６において異方性散乱素子および偏光等の配置は図３と同じとする。このとき紙面に垂直な偏光（１）（点線）は垂直の偏光成分をほぼ保って透過する。これは短軸方向が充分光の波長より短ければ横軸が大きくなっても保たれるであろう。紙面に平行な偏光の散乱光（２）（実線）は図９と同様に横軸が大きくなるに従い、後方散乱が大きくなり、透過率が低下する。このとき（２）の散乱光の紙面に垂直な偏光成分（３）（一点鎖線）は上記に述べたように散乱能が弱いと偏光成分は保たれるため横軸の小さい部分では小さく、右に行くに従い強い散乱により大きくなる。もっと散乱が強くなると後方散乱が生じるために（２）と同様に小さくなると考えれる。結局、透過した全体の紙面に垂直な偏光成分（４）（太い実線）は（１）＋（３）の成分となり、（４）のような曲線となる。以上のように本発明に係る異方性散乱面素子では、それを通過した光は片方の偏光を保存してそのまま通過させ、もう片方の偏光を散乱させ、偏光状態を変えさせることができる。つまり、もとの偏光３２にプラスさせることが出来る。これは図３の前方散乱３７の場合、紙面に垂直な偏光が３６以外に３８の一部に生じていることからも容易にわかる。また、図３のように偏光素子４２（偏光板）を設け、その偏光軸４１を紙面垂直方向に設置しておけば（偏光素子の偏光軸と異方性散乱素子の透過軸（短軸方向）と一致していることとなる）透過した光３６はそのまま偏光素子に損失無く通過し、光４３となる。また散乱した光３７は両方の偏光成分を有しているが偏光素子４２において紙面に平行方向の偏光はカットされ、紙面に垂直方向の偏光４４のみとなるこのように偏光素子と組み合わせることで片方の偏光のみを効率よく取り出せることとなる。また偏光素子と組み合わせると、図３の透過光３６は紙面に垂直な偏光成分のみではなく少量の紙面平行成分を有している場合もあるので偏光の純度を上げるという意味で重要である。図３において後方散乱３９の場合、偏光は３６しか通過しないので見かけ上は増えていないが反射板を光源の後方に備えることなどでもう一度、異方性散乱素子入射させることで偏光成分を増やすことができる。この場合も偏光素子と組み合わせることで上記と同様な効果が期待できる。
　【００１１】以下、後方散乱が生じた場合の偏光変換がなされる原理を詳しく説明する。図２は光源からの光が斜め方向から入射されるエッジライト型のバックライトを想定した原理図である。図２において光源２１から発せられた光２２は偏光成分として２３、２４の両偏光成分を有している。このとき２３と２４は偏光の向きを示しており、直交している。２５は異方性散乱面素子であり、素子ににおいて２６は散乱する偏光成分であり、２７は散乱しない偏光成分の方向を示している（以下、これらをそれぞれ、散乱軸と透過軸と呼ぶ）。
　【００１２】図３でも説明したように透過軸に水平な偏光成分である２３は散乱を受けずに透過する。散乱軸に水平な偏光成分である２４は散乱する。このとき屈折率が大きな散乱粒子を用いると後方散乱２８が生じ、これらの偏光成分は後方に散乱される。後方に散乱された成分はバックライト中の例えば反射板３０に反射されて再び異方性散乱面素子２５に戻ってくる。散乱した偏光成分２９は元の偏光状態を通常有していない、そのため異方性散乱素子の透過軸に水平な偏光成分を有しているため再び透過する偏光３１と後方散乱される偏光３２とに分離される。上記のような課程の繰り返しで光源３１からの光３２はほぼ同一方向の偏光となって異方性散乱素子を透過することとなり、偏光変換素子として機能することとなる。このため通常の２倍の明るさの液晶パネルを得ることができる。
　【００１３】また、より効率を上げるために位相差板３３を反射板３０上に設置することにより、後方散乱された偏光成分の方向を変えることができ、より効率のより偏光変換素子を得ることができる。特に、１／４λ板は９０度偏光方向を変えることができ、より効率的な偏光変換を行う位相差板といえる。
　【００１４】本発明での異方性散乱素子は液晶のように屈折率に異方性があるものではなく、屈折率は同等でもアスペクト比が異なることで異方性を有することを特徴とする。例えば棒状の酸化チタンの場合、短軸方向が用いる波長よりも充分小さければ散乱は小さく、透過する。しかしながら長軸が波長よりも大きければ散乱が生じ、一方向の偏光のみが透過されるという現象が生じる。この現象は異方性散乱素子が幾十にも積み重ねた構造である場合多重散乱が生じより大きな効果が得られる。
　【００１５】以下、異方性散乱素子の作製法の作用について説明する。異方性散乱素子を作製するには異方性散乱粒子（屈折率の大きな材料、例えば酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、炭化シリコン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ホウ酸アルミ、グラスなどが望ましい）を用いる必要がある。これらの粒子を一方向に配列させることで異方性散乱素子が作製できる。また、これらの粒子は偏光成分に対して異方性であるため棒状が望ましい。また、散乱特性を良好にするためにも光の透過方向に幾十にも層を成した状態が望ましい。また、散乱異方性を効果的にするためには透過軸方向の長さが光の波長に対してより短いほど透過率が高くなり、偏光保存性も良い。
　【００１６】一方向に配列するためには支持基体（屈折率が異方性散乱粒子よりも小さい）に分散し、延伸する配列方法が挙げられる。最も簡単な方法といえる。また、磁気異方性あるいは電場異方性を有するものでは一方向に電場あるいは磁場を印加しながら支持基体中で固定化することによって配列が得られる。また、流動性媒質中に粒子を分散させ、ずり応力（シェア）を一方向に加えることでアスペクト比の異なる粒子を配列することが出来る。
　【００１７】図７は上記のずり応力法を示す原理図である。図７Ａは異方性素子の上方向から見た図である。基板に挟まれた媒質内に分散されたランダムに近い粒子７１は一方向のずり応力７２により、応力を緩和するように配列７３する。図７Ｂは厚み方向から見た図である。
　【００１８】上記方式では一方向に並んだ異方性散乱素子しか作製できないが、液晶に混合することにより、任意のねじれ構造を得ることができる。この場合斜め入射光に対しても散乱成分が保存されやすく、角度依存が小さくなる。図８にねじれた状態の異方性散乱素子の模式図を示す。図８Ａは上部から見た図であり、図８Ｂは厚み方向から見た図である。８１は媒質、８２は粒子を示している。
　【００１９】
　【発明の実施の形態】
＜実施例１＞以下、本発明の一実施例として図面を用いて詳細に説明する。アスペクト比の異なる酸化チタンとして３種類のもの（石原産業（株）より購入）を用いた。以下、表１に示す。
　【表１】
これらの３種類を支持基体として２‐エチルヘキシルアクリレートとウレタン系オリゴマーとの混合物（７０：３０ｗｔ％）にそれぞれ３種類の酸化チタン：高分子化合物＝２：１（ｗｔ％）の割合で混合し、３本ローラにて混練し、酸化チタンを分散させた。このとき重合開始剤としてベンゾフェノンを２ｗｔ％加えた。なお、酸化チタンに代え、屈折率の大きなもの、例えばチタン酸カリウム、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）あるいはシリコンカーバイド（ＳｉＣ）等があげられる。よく分散した上記混合物を硝子基板上に塗布し、紫外線を強度２０ｍＷ／ｃｍ２（３６０ｎｍフィルター）で２分間照射し、硬化してフィルム状の樹脂混合物を作製した。このときランプとしては高圧水銀灯を用いた。フィルムの厚みとしては約３μｍ〜１００μｍのものを塗布後の時間調整により作製した。このとき媒質の屈折率はほぼ１．５であった。上記フィルムを約２倍から３倍の延伸率で一方向に延伸した。顕微鏡観察によると３種類の棒状酸化チタン、それぞれが全てほぼ延伸方向に配列していた。上記のように作製した異方性散乱素子上で偏光板を回転すると偏光軸と散乱軸（延伸方向）が一致したときもっとも暗く、直交した場合（透過軸と一致）もっとも明るいという結果を得た。
　【００２０】＜実施例２＞実施例１で作製した約２０μｍの厚みの異方性散乱素子の透過率を測定した。このとき偏光素子としてニコルプリズムを用いて異方性散乱素子の散乱軸に対して偏光軸を直交させた時の透過率をを直交透過率、平行にしたときの透過率を平行透過率とし定義して測定した。また、散乱粒子を添加していないときの偏光素子の透過率を５０％として測定した。また、測定方法として散乱した光を出来るだけ集めるため積分球を用いて透過率を測定した。光の波長としては可視光（４００から８００ｎｍ）を用いた。表２に実施例１で作製した３種類の酸化チタンの約２０μｍの厚みのものについてそれぞれ透過率を測定した結果を示す。図９はそれをグラフに示したものである。
　【００２１】
　【表２】
　【００２２】このグラフより酸化チタン（２）及び（３）よりも酸化チタン（１）の直交透過率が高く、また全てのサンプルで偏光素子のみの場合の５０％を越えていることがわかった。下記表３と図７にそれぞれの酸化チタンの短軸長さと直交透過率との関係を、下記表４と図８に長軸長さと直交透過率との関係を示す。
　【００２３】
　【表３】
　【００２４】
　【表４】
　【００２５】これらの表及び図からわかるように短軸長さが大きいほど直交透過率が下がっていることがわかる。これは短軸長さが波長に近づいている影響であると考えられる。また、長軸方向の長さはこの範囲（１．７μｍ〜５．１μｍ）ではほぼ影響は少なかった。
　【００２６】次にこれらの３種類の異方性散乱素子の直交透過率の波長依存性を測定した。結果を図１２に示す。図１２より、短波長になるに従い、直交透過率が下がっていることがわかる。これは短軸長さとは長が近づくためと考えられる。短軸長さが大きいほど短波長の光の直交透過率の低下が激しく、また、より長波長側で落ち込むようになっている。これは先程も述べたように短軸長さと光の波長が近づいてきているためであると推定される。また、より短軸方向の長さが用いる波長に対して小さい程良い結果が得られることがわかった。
　【００２７】＜実施例３＞実施例２で作製した異方性散乱素子における酸化チタン（１）の容積分率の依存を検討した。作製法は実施例２と同様に行った。厚みは約２０μｍとした。直交、平行透過率の測定結果を図１３に示す。図１３より、酸化チタン（１）の容積分率が多くなるに従い直交透過率が増加し、より多くなるに従い、減少していくことがわかった。他方、平行透過率は容積分率が増えるに従い、急激に減少していくことがわかった。これは図６にほぼ対応していることがわかった。これより、厚み２０μｍのとき酸化チタンの場合には０．５容量％以上で異方性散乱が生じており、偏光成分が増加しており、３容量％以上で後方散乱が生じてきていることがわかる。このとき、０．５容量％で２０μｍの場合には厚み方向には約７個相当の粒子が存在しており、７重の多重散乱を受けることとなる。また、３容量％では４０層程度の粒子層ができていることになる。また、８０容量％以上で急激に直交透過率が低下しているが、これは酸化チタンの分散が完全でないものと考えられる。
　【００２８】＜実施例４＞実施例３で作製した異方性散乱素子における酸化チタン（１）の厚み依存を検討した。作製法は実施例２と同様に行った。酸化チタンの容量％は８容量％、と３３容量％のものを用いた（それぞれ前方散乱主体と後方散乱主体にほぼ相当する）。厚みはは約３から１５０μｍとした。結果を図１４に示す。
　【００２９】８容量％の場合、直交透過率から５μｍ程度から異方性散乱効果が生じており、１６μｍ以上で後方散乱が生じていることがわかった。このとき粒子の数は約３層で異方性散乱が生じていることとなり、３層以上で散乱が効果的になるものと考えられる。また後方散乱を利用する場合には８層以上必要なことがわかった（理想的に配列していると考えて）。他方、３３容量％の場合、約３μｍ程度でも後方散乱が生じていることがわかった。
　【００３０】＜実施例５＞次に他の異方性材料についても実施例１と同様な方法で異方性散乱素子を作製した。用いた粒子を表５に示す。ガラスファイバーはコーニング（株）、日本電気硝子（株）、モトヤマ（株）等から入手した。炭化ケイ素、窒化ケイ素については高純度化学（株）から、ホウ酸アルミは岡田化学（株）より入手した。
　【００３１】
　【表５】
　【００３２】表５の材料について容量％が３５％のものを作製し、厚みを実施例４と同様に変えてを作製した。直交透過率および平行透過率の測定結果を図１５に示す。図１５より、屈折率差が大きいほど前方散乱の極大となる厚み（言い換えると後方散乱がはじまる厚み）が薄く、屈折率差が小さいほど前方散乱が極大となる厚みが大きくなることがわかる。
　【００３３】表６および図１６に直交透過率の極大値となる厚みと屈折率差との関係を示す。
　【表６】
　【００３４】図１６より、屈折率が０．０５以上であれば厚みさえ厚くすれば異方性散乱が生じることがわかる。また、後方散乱は図１５、図１６からわかるように屈折率差が０．１３以上、好ましくは０．２８以上あれば効率よく生じることがわかる。これらの効果はフィルム厚みだけではなく粒子の容積％を変化させても同様なことがいえる。図１５より、屈折率差が小さければ短軸の長さが０．５μｍ（５００ｎｍ）と波長よりも大きくなってもあまり影響しないことがわかった。このとき屈折率差が小さいため散乱はあまり効率的ではなかった。好ましくは波長より小さいことが必要と思われる。
　【００３５】＜実施例６＞配列の方法としてずり応力を用いた方式について以下説明する。粒子は酸化チタン（１）を用いて実施例１と同様な方法で樹脂との複合体を作製した。紫外線で硬化する前２０μｍのスペーサ（積水ファインケミカル（株）製）を０．５ｗｔ％樹脂に混入させ、ガラス基板状に垂らし、もう一方のガラス基板で挟み込み、上のガラス基板を２０μｍの幅で６０回／分、マイクロメータを用いて一方向にシェアリングした。配列は延伸と同様に行われていたことが顕微鏡観察によりわかった。
　【００３６】＜実施例７＞以下　本発明の一実施例のバックライト及び液晶パネルについて説明する。実施例１で作製した３種類の異方性散乱素子１７７を図１７に示すように両側に偏光板１７１を設けた液晶パネル１７０と、サイドライト型バックライト１７２の導光板１７３の間に設置した。このとき液晶パネルのバックライト側の偏光軸１７４と異方性散乱素子１７７の透過軸１７６が一致するように異方性散乱素子１７７を設置した。１７５は導光板下に設置された反射板である。また液晶パネルはＴＮ型を用いて最も明るい状態となるように電圧設定した（このとき電圧無印加時が最も明るい状態であった）。このときバックライトからの明るさを測定した結果を表７に示す。フィルム厚としては約２０μｍのものをそれぞれ選んだ。また表７で無しは異方性散乱素子を用いなかった場合であり基準値となる。
　【００３７】
　【表７】
　【００３８】表７より、全ての異方性散乱素子で輝度が大幅に向上した。　酸化チタン（１）がもっとも効率が高く、短軸方向が小さいほど効果が大きいことが分かった。
　【００３９】また、他の異方性散乱素子についても同様の測定を行った。結果を表８に示す。表８において明るさはＲｅｆの場合を１００％とした。比較として導光板下の反射板２５を除いた結果と合わせて表８に示す。表８より、反射板のある場合はどの異方性散乱素子でも効果はあった。しかしながら、反射板のない場合では後方散乱の大きい異方性散乱素子では効果が少ないことがわかった。これは前述の後方散乱の利用で述べたこととほぼ一致する。
　【００４０】
　【表８】
　【００４１】＜実施例８＞以下　本発明の一実施例のバックライト及び液晶パネルについて説明する。直下型バックライトとして図１８に示すように蛍光灯１８１を用いてかつ蛍光灯１８２の後方に反射板１８３を設けたバックライトに種々の異方性散乱素子１８５を設置した。また、両側に偏光板１８１を備える液晶パネル１８０を実施例７と同様に設置し、液晶パネル１８０の透過率を測定した。１８４は液晶パネルのバックライト側の偏光軸、１８６は異方性散乱素子１８５の透過軸を示す。異方性散乱素子の散乱軸を示す。いずれの場合も実施例７と同様に明るい状態が得られた。
　【００４２】＜実施例９＞実施例７の構成で図１９のように１／４λ板１９１を反射板１９２の上に設けた。他の構成は図２と同じであるので、同一部品には同一番号を付して説明を省略する。このときの液晶パネルの明るさを表９に示す。
　【００４３】
　【表９】
１／４λ板を挿入した場合の方が約１０％の輝度の向上がみられた。
　【００４４】＜実施例１０＞以下、反射型液晶パネルに用いた場合の一実施例について説明する。実施例７の液晶パネルを用いて図２０のような配置で反射型液晶パネルを作製した。２０１は液晶パネル、２０２は反射板、２０３は異方性散乱素子である。異方性散乱素子２０３の散乱軸と液晶パネルの偏光板２０４の偏光軸との関係は実施例７と同様にした。種々の異方性散乱素子について明るさとコントラストを測定した。結果を表１０に示す。
　【００４５】
　【表１０】
　【００４６】全ての異方性散乱板で明るさは増加しているが、後方散乱の大きな異方性散乱素子ではコントラストが低下していることがわかる。これは後方散乱のため外光が反射しているためであり、反射液晶パネルの場合には前方散乱主体のものが好ましいことがわかった。
　【００４７】＜実施例１１＞実施例１で用いた異方性散乱粒子である酸化チタン（１）を用いてネマティック液晶材料であるＺＬＩ４７９２（メルク（株）製）と混合した。このとき混合比率としてＺぃ４７９２：酸化チタン（１）＝７：３重量比とした。配向膜はポリイミドＳＥ４１１０を用いて硝子基板上に塗布、乾燥することで形成した。通常のラビング法で上下基板とも一軸配向を施し、スペーサとして２０μｍの硝子ファイバーを用いて基板上に分散し、通常のシール印刷の後、加圧硬化して、均一なセル厚の空パネルを作製した。このときラビング方向は上下基板で同じ方向になるようにした。この空パネルに上記液晶混合物を通常の真空注入法で注入し、通常の方法で封口を行い。１５０℃で１時間アニールした。このように作製した液晶パネルを顕微鏡観察したところ異方性散乱粒子である酸化チタンはほぼ液晶の分子配列方向に並んでいた。上記液晶パネルを実施例２と同様に異方性散乱素子として用いたところ、液晶パネルの明るさ約１．４倍に向上していた。
　【００４８】また、ラビングを行わずとも当然ながら磁場、電場等の印加により液晶の配列ひいては異方性散乱粒子の配列を行うことが可能であることはいうまでもない。また、これらは当然ながら液晶モノマーを少量あるいは全液晶成分として用いることによって紫外線による硬化で酸化チタン粒子を固定化（例えば比重による違いでの重力落下を防ぐ）することができる。
　【００４９】＜実施例１２＞
実施例１１と同様に液晶パネルを作製したこのとき上下基板でラビング軸を直交させ、いわゆる９０度ねじれネマティックパネルを作製した。（以下、ＴＮパネルと略す）このときカイラル剤としてＳ８１１（メルク（株）製）をピッチ１００μｍとなるようにした。このときのセル厚は２０μｍとした。このＴＮパネルを実施例４と同様に異方性散乱素子として用いたところ、輝度は約１．４倍となり、しかも目視検査による視角依存が小さいことが分かった。なお当然ながら実施例４と同様に液晶モノマーを用いることにより同様の安定化を行えることができる。
　【００５０】
　【発明の効果】本発明によれば、
（１）異方性散乱素子、特にアスペクト比の異なる粒子を用いることで安定で効果の高い偏光変換素子を得ることができ、バックライト及び液晶パネルの明るさを大幅に向上できる。
（２）位相差板（１／４λ板等）との組み合わせにより偏光変換をより有効にでき、明るさを向上できる。
（３）液晶を用いて配向させることにより異方性散乱粒子のねじれ構造を得ることができ、視角依存などをも改善できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の異方性散乱素子の構造を示す模式図である。
　【図２】本発明の後方散乱時の作用を示す偏光変換メカニズムを示す原理図である。
　【図３】本発明の偏光変換メカニズムを示す原理図である。
　【図４】一般的な散乱と粒子径との関連を示す図である。
　【図５】一般的な前方散乱と後方散乱が生じる領域を示した図である。
　【図６】本発明の異方性散乱における屈折率差と透過率との関係を示した図である。
　【図７】本発明の粒子を配列させるずり応力の原理を示す模式図である。
　【図８】本発明のねじれ構造を持つ異方性散乱素子の模式図である。
　【図９】本発明の実施例の酸化チタン種類と透過率との関係を示したグラフである。
　【図１０】本発明の実施例の酸化チタン種の短軸長さと透過率との関係を示したグラフである。
　【図１１】本発明の実施例の酸化チタン種の長軸長さと透過率との関係を示したグラフである。
　【図１２】本発明の実施例の酸化チタン種類と透過率の波長依存性との関係を示したグラフである。
　【図１３】本発明の実施例の酸化チタン（１）の容積分率と透過率との関係を示したグラフである。
　【図１４】本発明の実施例の酸化チタン（１）の異方性散乱素子の厚みと透過率との関係を示したグラフである。
　【図１５】本発明の実施例の種々の粒子を用いた異方性散乱素子の透過率と厚みとの関係を示したグラフである。
　【図１６】本発明の実施例の△ｎと透過率の極大値との関係を示すグラフである。
　【図１７】本発明の実施例のサイド型バックライトまたは液晶パネルを示す模式図である。
　【図１８】本発明の実施例の直下型バックライトまたは液晶パネルを示す模式図である。
　【図１９】本発明の実施例の位相差板を設けた場合の液晶パネルを示す模式図である。
　【図２０】本発明の実施例の反射型液晶パネルを示す模式図である。
　【符号の説明】
１１　アスペクト比の異なる粒子、
１２　（１１）と異なる屈折率の媒質である。
２１　光源
２５、３４、１７７、１８５、１９１、２０３　異方性散乱素子
３０、１７５、１８３、１９２、２０２　反射板
３３、１９１　位相差板
１７０、１８０、２０１　液晶パネル
１７１、１８１　偏光板
１７２　バックライト装置
１７３　導光板。