(57)【要約】【課題】出射光を、その偏光状態に応じて分離可能であり、かつ、簡素な製造工程により低コストで製造可能な面状照明装置を提供する。【解決手段】本発明に係る面状照明装置１０は、導光板１と、導光板１の側端面１ｃに配置される光源３とを備え、導光板１の出射面１ａ側に、フェムト秒レーザー加工により作製され、偏光分離機能を有するナノ周期構造の凹凸５を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、該導光板の側端面に配置される光源とを備え、前記導光板の出射面側に、フェムト秒レーザー加工により作製され、偏光分離機能を有するナノ周期構造の凹凸を備えることを特徴とする面状照明装置。
【請求項２】
前記ナノ周期構造の凹凸は、多条の線状凸部を含むことを特徴とする請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記多条の線状凸部を構成する各線状凸部は、蛇行していることを特徴とする請求項２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記線状凸部の蛇行の平均周期は、前記線状凸部間の平均ピッチの２倍以上かつ２０倍以下であることを特徴とする請求項３に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記ナノ周期構造の凹凸は、前記導光板の出射面に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の照明手段として用いられる面状照明装置に関し、特に、透過型及び半透過型の液晶表示装置のバックライトとして好適なサイドライト型の面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、透過型（及び半透過型）液晶表示装置用のバックライトとして、サイドライト型の面状照明装置が広く用いられている。サイドライト型の面状照明装置は、画面と略等しい大きさの主面を有する平板状の導光板と、導光板の側端面に配置された一次光源（例えば、冷陰極管または発光ダイオード）とを備え、導光板の側端面（以下、入光面ともいう）から入射した光を、一主面（以下、出射面ともいう）から出射させることにより、画面を均一に照明するものである。
【０００３】
ここで、液晶表示装置において、液晶パネルの正面側（視認側）及び背面側には、通常、光学的に高性能の吸収型偏光板が配設されており、面状照明装置からの出射光は、通常、非偏光光であるため、その出射光を直接液晶パネルに入射させた場合、背面側偏光板の偏光軸に直交する偏光成分が吸収されてしまい、液晶表示装置の表示光として利用されないという問題がある。そこで、この問題に対処するため、従来、面状照明装置の出射面と液晶パネルの背面側偏光板との間に、反射型偏光分離フィルタを配置した構成が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
反射型偏光分離フィルタは、このフィルタに入射した光に対して、一方向の偏光成分については高い透過率を有し、一方、その方向に直交する方向の偏光成分については高い反射率を有するように構成された光学素子である。このような反射型偏光分離フィルタを、液晶セルの背面側偏光板と面状照明装置の出射面との間に配置することによって、反射型偏光分離フィルタで一旦反射された偏光成分を再利用し、光の利用効率を向上させることができる。
【０００５】
従来、反射型偏光分離フィルタの例として、多層フィルム型（特許文献１）やワイヤーグリッド型（特許文献２）のフィルタが知られている。また、反射型偏光分離フィルタと同様の偏光分離機能を有する微細な凹凸構造を、導光板の出射面と一体に設けた面状照明装置も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表平９−５０６９８４号公報
【特許文献２】特開２００６−２０１７８２号公報
【特許文献３】特開２００１−２２８４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されたような多層フィルム型の偏光分離フィルタは、通常は１００層以上からなる積層構造体であることから、その製造が困難かつ高コストであることに加えて、耐熱性等の耐候性に問題がある。また、特許文献２に記載されたようなワイヤーグリッド型の偏光分離フィルタを液晶表示装置に適用する場合、可視光の波長に対応したナノメートルサイズのピッチを有する金属製グリッド部を要するため、多層フィルム型の偏光分離フィルタと同様に、その製造が困難かつ高コストであることに加えて、耐熱性等の耐候性に問題がある。また、特許文献３に記載された面状照明装置は、導光板上に微細凹凸を転写するためのニッケル製スタンパーを、フォトリソグラフィで作られたガラス基材原盤から電鋳法により転写して作製するものであり、その製造工程が複雑であることから、製造コストの点で問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、出射光を、その偏光状態に応じて分離可能であり、かつ、簡素な製造工程により低コストで製造可能な面状照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、さらに他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【００１０】
（１）導光板と、該導光板の側端面に配置される光源とを備え、前記導光板の出射面側に、フェムト秒レーザー加工により作製され、偏光分離機能を有するナノ周期構造の凹凸を備えることを特徴とする面状照明装置（請求項１）。
【００１１】
本項に記載の面状照明装置において、「フェムト秒レーザー加工」は、フェムト秒オーダーのパルス幅を有する超短パルスレーザー光を被加工物に照射することにより、被加工物表面に、レーザー波長と同程度以下の空間周期で凹凸を繰返す構造を形成する技術であり、このフェムト秒レーザ加工によれば、ナノ周期構造の凹凸を容易かつ高速に形成することができる。したがって、本項に記載の面状照明装置によれば、導光板の出射面側に、フェムト秒レーザー加工により作製され、偏光分離機能を有するナノ周期構造の凹凸を備えることによって、導光板の出射面からの出射光を、その偏光状態に応じて分離可能な面状照明装置を、簡素な製造工程により低コストで製造することが可能となる。
【００１２】
また、本項に記載の面状照明装置を、液晶表示装置のバックライトとして適用した場合、ナノ周期構造の凹凸の偏光分離機能を利用して、面状照明装置からの出射光のうち、液晶パネルの背面側偏光板を透過する光量を増大させ、面状照明装置の消費電力を増大させることなく、液晶表示装置の全視野角にわたって、その表示輝度を向上させることが可能となる。特に、フェムト秒レーザー加工によれば高速にナノ周期構造の凹凸を形成することができるため、本項に記載の面状照明装置により、大面積の液晶パネルを備える液晶表示装置のバックライトを低コストで提供することが可能となる。
【００１３】
（２）（１）項に記載の面状照明装置において、前記ナノ周期構造の凹凸は、多条の線状凸部を含むことを特徴とする面状照明装置（請求項２）。
【００１４】
本項に記載の面状照明装置におけるナノ周期構造の凹凸は、多条の線状凸部を含むことにより、ナノ周期構造の凹凸への入射光から、線状凸部の長さ方向に平行な偏光成分と、線状凸部の長さ方向に直交する偏光成分とを分離する偏光分離機能を有するものである。
好ましくは、このナノ周期構造の凹凸は、可視光の波長域（約４００ｎｍ〜約８００ｎｍ）について、上記長さ方向に平行な偏光成分に対して高い透過率を有し、かつ、上記長さ方向に直交する偏光成分に対して高い反射率を有するか、あるいは、上記長さ方向に平行な偏光成分に対して高い反射率を有し、かつ、上記長さ方向に直交する偏光成分に対して高い透過率を有することにより、反射型偏光分離フィルタとして機能するものである。
このようなナノ周期構造の凹凸において、可視光に対して良好な偏光分離機能を実現するために、多条の線状凸部の、隣り合う２つの線状凸部間のピッチは、２００ｎｍ程度であることが好ましい。
本項に記載の面状照明装置において、多条の線状凸部は、例えば、複数の直線状の凸部を一定のピッチで平行に配列してなるものであってもよい。
また、本項に記載の面状照明装置において、多条の線状凸部は、各線状凸部が、ナノ周期構造の凹凸の形成範囲の一端から他端にわたって連続して延びるものであってもよい。または、多条の線状凸部は、ナノ周期構造の凹凸の形成範囲の一端から他端にわたって断続的に延びる短い線状凸部の集合体からなるものであってもよく、この場合、各線状凸部の長さは、多条の線状凸部の全体にわたって、不規則にばらつくように分布しているものであってもよい。
【００１５】
（３）（２）項に記載の面状照明装置において、前記多条の線状凸部を構成する各線状凸部は、蛇行していることを特徴とする面状照明装置（請求項３）。
本項に記載の面状照明装置は、多条の線状凸部を構成する各線状凸部が蛇行していることによって、特に、液晶表示装置のバックライトとして適用した場合、ナノ周期構造の凹凸を要因とするモワレの発生を防止し、液晶表示装置の高い表示品位を実現することができる。
【００１６】
（４）（３）項に記載の面状照明装置において、前記線状凸部の蛇行の平均周期は、前記線状凸部間の平均ピッチの２倍以上かつ２０倍以下であることを特徴とする面状照明装置（請求項４）。
本項に記載の面状照明装置によれば、線状凸部の蛇行の平均周期を、線状凸部間の平均ピッチの２倍以上かつ２０倍以下とすることによって、モワレの発生を効果的に防止しつつ、反射型偏光分離フィルタとして良好な光学特性を達成することが可能となる。
【００１７】
ここで、本項に記載の面状照明装置において、蛇行の周期は、一般には、任意の線状凸部の任意の位置における１回の蛇行毎に局所的に定義されるものであり、この局所的な周期は、好ましくは、多条の線状凸部の全体にわたって、不規則にばらつくように分布しているものである。同様に、本項に記載の面状照明装置において、線状凸部間のピッチは、一般には、任意の隣り合う線状凸部間の任意の位置毎に（例えば、これらの線状凸部の稜線間のその位置における間隔として）局所的に定義されるものであり、この局所的なピッチは、好ましくは、多条の線状凸部の全体にわたって、不規則にばらつくように分布しているものである。そして、本項に記載の面状照明装置における平均周期及び平均ピッチは、このような局所的な周期及び局所的なピッチの、多条の線状凸部の全体にわたる平均値をいう。
但し、本項に記載の面状照明装置において、多条の線状凸部は、共通の一定の周期で蛇行する複数の線状凸部からなるものであっても、または、互いに合同な複数の線状凸部を一定のピッチで平行に配列してなるものであっても、または、これらの両方の特徴を備えるものであってもよい。このような場合、本項に記載の面状照明装置における平均周期及び平均ピッチは、それぞれ、上記一定の周期及び上記一定のピッチに他ならないことは言うまでもない。
このようなナノ周期構造の凹凸において、可視光に対して良好な偏光分離機能を有するため、線状凸部の平均ピッチは、２００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００１８】
（５）（１）〜（４）項に記載の面状照明装置において、前記ナノ周期構造の凹凸は、前記導光板の出射面に形成されていることを特徴とする面状照明装置（請求項５）。
本項に記載の面状照明装置によれば、ナノ周期構造の凹凸が、導光板の出射面に形成されていることによって、面状照明装置の厚みを増大させることなく、耐熱性等の耐候性に優れた反射型偏光分離フィルタを実現することが可能となる。
本項に記載の面状照明装置において、ナノ周期構造の凹凸は、好ましくは、フェムト秒レーザー加工機を用いて固体材料（例えば、ステンレス鋼板等の金属板、または、Ｓｉ基板等の半導体基板）上にナノ周期構造の凹凸を形成し、この固体材料上に形成されたナノ周期構造の凹凸を、熱転写法を用いて導光板の出射面に転写することによって形成されるものである。
【００１９】
（６）（１）〜（４）項に記載の面状照明装置において、前記ナノ周期構造の凹凸は、前記導光板の出射面側に配置される樹脂フィルムに形成されていることを特徴とする面状照明装置。
本項に記載の面状照明装置において、ナノ周期構造の凹凸が形成される樹脂フィルムは、導光板の出射面側に配置される他の光学シート類（例えば、拡散シート及びプリズムシート）と別体に設けられるものであってもよく、または、上記光学シート類を構成する樹脂フィルムと一体に設けられるものであってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、以上のように構成したため、出射光を、その偏光状態に応じて分離可能であり、かつ、簡素な製造工程により低コストで製造可能な面状照明装置を提供することが可能となる。そして、本発明に係る面状照明装置を液晶表示装置のバックライトとして適用することにより、面状照明装置の消費電力を増大させることなく、液晶表示装置の全視野角にわたって、その表示輝度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態における面状照明装置の要部を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態における面状照明装置のナノ周期構造の凹凸の一部を拡大して示す平面図であり、（ａ）は試料表面の写真、（ｂ）は（ａ）に示す凹凸構造を模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施形態において、ナノ周期構造の凹凸を構成する線状凸部の断面形状の例を示す図であり、（ａ）は四角形状、（ｂ）は三角形状、（ｃ）は鋸歯状、（ｄ）半小判形状の場合をそれぞれ示す図である。
【図４】本発明の別の実施形態における面状照明装置の要部を模式的に示す側面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施例におけるナノ周期構造の凹凸を模式的に示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すナノ周期構造の凹凸について、入射偏光に対する透過率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。尚、図１〜図５を通じて、面状照明装置の全体または部分を示す各図は、説明のために特徴を強調して示す模式図であって、図示された各部分の相対的な寸法は、必ずしも実際の縮尺を反映するものではない。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態における面状照明装置の要部を模式的に示す側面図である。図１に示す面状照明装置１０は、透過型（または半透過型）液晶表示装置のバックライトとして好適に適用されるものであり、導光板１と、反射部材２と、光源３とを備えている。導光板１は、メタクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透明樹脂材料を成形してなる板状の導光体である。光源３は、例えば白色発光ダイオードからなり、導光板１の一側端面である入光面１ｃに配置されている。また、導光板１は、その一主面を出射面１ａとし、出射面１ａに対向する主面を反射面１ｂとするように構成され、反射部材２は、導光板１の反射面１ｂ側に、反射面１ｂ全体を覆うように配置されている。
【００２４】
面状照明装置１０は、光源３から入光面１ｃを通じて導光板１の内部へと入射した光を、出射面１ａと反射面１ｂとの間で全反射を繰返しつつ導光板１内を伝播させ、その過程で、伝播光を出射面１ａから均一に出射させることにより、液晶パネル等の被照明体を照らすものである。そのため、反射面１ｂには、通常、反射面１ｂに入射した光の一部を反射して、臨界角以下の入射角でもって出射面１ａに入射させるための拡散反射手段または正反射手段（図示は省略する）が設けられている。
【００２５】
反射面１ｂ側に配置された反射部材２は、反射面１ｂから導光板１の外部に漏れる光を反射して導光板１に戻すためのものであり、例えば、鏡面反射シート（銀等の金属を蒸着した樹脂フィルム、鏡面加工を施したアルミ板等の金属板、あるいは、ポリマー薄膜の多層構造からなる反射層を備えた樹脂フィルム等）、または、拡散反射シート（硫酸バリウムや二酸化チタン等の白色顔料が添加または印刷された樹脂フィルム、微細な気泡を含有させることにより白色化された樹脂フィルム等）からなる。
【００２６】
本実施形態における面状照明装置１０は、さらに、導光板１の出射面１ａに、後述する偏光分離機能を有するナノ周期構造の凹凸５が形成されている。図１に示す例では、このナノ周期構造の凹凸５は、導光板１の入光面１ｃに略平行な方向（紙面に直交する方向）に延びる多条の線状凸部５ａを、入光面１ｃに略直交する方向（紙面内左右方向）に配列してなるものである。
【００２７】
ここで、本実施形態におけるナノ周期構造の凹凸５は、フェムト秒レーザー加工により製作されている。フェムト秒レーザー加工は、フェムト秒オーダーのパルス幅を有する超短パルスレーザー光を被加工物に照射することにより、被加工物表面に、レーザー波長と同程度以下の空間周期で凹凸を繰返す構造を形成する技術であり、具体的には、フェムト秒レーザー加工機を用いて固体材料（例えば、ステンレス鋼板等の金属板、または、Ｓｉ基板等の半導体基板）上にナノ周期構造の凹凸を形成し、この固体材料上に形成されたナノ周期構造の凹凸を、熱転写法を用いて導光板１の出射面１ａに転写することによって形成されるものである。
【００２８】
図２は、本実施形態におけるナノ周期構造の凹凸５の詳細構造の好ましい一例を示す図である。図２（ａ）は、ナノ周期構造の凹凸５が形成された試料表面の一部を拡大して示す写真、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示された構造を模式的に示す図であり、各線状凸部５ａは、その稜線を連ねた曲線として表されている。
図２に示すように、本実施形態において、ナノ周期構造の凹凸５を構成する各線状凸部５ａは、配列方向（図２（ｂ）に矢印ｘで示す）の振れ幅を有して蛇行しつつ、所定の延在方向（図２（ｂ）に矢印ｙで示す）に延びるように構成されており、多条の線状凸部５ａの稜線は、途切れ途切れの不規則な曲線を呈している。
【００２９】
すなわち、本実施形態において、特定の線状凸部５ａの特定の位置における蛇行の局所的な周期Ｔを、その振れ幅の一方向（例えば、図２（ｂ）の矢印ｘの正方向）に関する特定の極大点からその隣の極大点までの、延在方向（図２（ｂ）のｙ方向）の距離として定義すれば、この局所的な周期Ｔは、多条の線状凸部５ａの全体にわたって、不規則にばらつくように分布している。
また、本実施形態において、隣り合う特定の線状凸部５ａ間の特定の位置における局所的なピッチＰを、その位置における稜線間の配列方向（図２（ｂ）のｘ方向）の距離として定義すれば、この局所的なピッチＰは、多条の線状凸部５ａの全体にわたって、不規則にばらつくように分布している。
さらに、各線状凸部５ａは、ナノ周期構造の凹凸５の形成範囲（例えば、導光板１の出射面１ａ全体）の一端から他端にわたって連続して延びるものではなく、図２に示すように、上記形成範囲の一端から他端にわたって断続的に延びる短い線状凸部５ａの集合体からなるものであり、各線状凸部５ａの長さは、多条の線状凸部５ａの全体にわたって、不規則にばらつくように分布している。
【００３０】
そして、本実施形態において、線状凸部５ａの蛇行の局所的な周期Ｔと、線状凸部５ａ間の局所的なピッチＰは、それぞれの多条の線状凸部全体にわたる平均値（平均周期及び平均ピッチ）について、平均周期が平均ピッチの２倍以上かつ２０倍以下となるように分布している。
この際、可視光の波長域（約４００ｎｍ〜約８００ｎｍ）に対して、良好な偏光分離機能を実現するために、平均ピッチは、２００ｎｍ程度であることが好ましく、さらに、好ましくは、各線状凸部５ａの（隣り合う線状凸部５ａを隔てる凹部からの）高さは、可視光の波長程度以上（例えば、１μｍ程度）であることが好ましい。
尚、実際の平均周期及び平均ピッチは、例えば、ナノ周期構造の凹凸５の形成範囲から幾つかの測定点を選択し、これらの平均値により算出されるものであってもよい。
【００３１】
ここで、本実施形態において、各線状凸部５ａの断面形状は、任意の適切な形状とすることができ、例えば、図３に示すような、四角形状（図３（ａ））、三角形状（図３（ｂ））、鋸歯状（図３（ｃ））、または、基部の四角形部分とその上部に連接する円弧部分からなる半小判形状（図３（ｄ））であってもよい。
【００３２】
以上のように構成された本実施形態における面状照明装置１０の作用効果を説明すれば、次の通りである。
すなわち、面状照明装置１０において、導光板１の出射面１ａは、上述したように構成されたナノ周期構造の凹凸５を備えることによって、導光板１内から出射面１ａに入射する光に関して、多条の線状凸部５ａの延在方向（図２（ｂ）のｙ方向）に平行な偏光成分（以下、平行成分という）と、平行成分に直交する偏光成分（すなわち、多条の線状凸部５ａの配列方向（図２（ｂ）のｘ方向）に平行な偏光成分。以下、直交成分という）とで、異なる光学特性を有するものとなる。そして、本実施形態におけるナノ周期構造の凹凸５は、例えば、直交成分については高い透過率を有し、平行成分については高い反射率を有することにより、反射型偏光分離フィルタとして機能するものである。
【００３３】
したがって、光源３からの出射光が非偏光光であっても、導光板１内を伝播して出射面１ａに到達した光のうち、出射面１ａを透過して外部に出射される出射光は、ナノ周期構造の凹凸５の偏光分離機能により、少なくとも直交成分を主成分とする部分偏光光（理想的には、直交成分のみを含む直線偏光光）となる。そして、導光板１の出射面１ａに到達した光のうち、平行成分の大部分は、ナノ周期構造の凹凸５で反射され、次いで、反射面１ｂに設けられた反射手段または反射部材２で反射されて、再び出射面１ａに向かうことになる。その際、この反射光には、上記反射手段または反射部材２の鏡面反射または拡散反射により偏光面が回転またはランダム化されることによって直交成分が生じており、この直交成分が出射面１ａを透過して外部に出射されることになる。
このような過程を繰返すことによって、光源３から入光面１ｃを介して導光板１内に入射した光は、（導光板１、反射手段、反射部材２等の吸収損失を除いて）、そのほぼ全量が、直交成分を主成分とする部分偏光光として、導光板１の出射面１ａから出射されることになる。
【００３４】
したがって、面状照明装置１０を液晶表示装置のバックライトとして適用する場合、面状照明装置１０と液晶パネルとの相対位置を、液晶パネルの背面側偏光板の偏光軸と、導光板１からの出射光の直交成分の偏光方向が一致するように位置決めすることによって、面状照明装置１０からの出射光のうち、背面側偏光板に吸収されて表示光として利用されない光を解消または大幅に低減することができ、これによって、面状照明装置１０の消費電力を増大させることなく、液晶表示装置の輝度を向上させることが可能となる。
【００３５】
本実施形態における面状照明装置１０は、フェムト秒レーザー加工により作製されたナノ周期構造の凹凸５を備えることによって、このような導光板の出射面からの出射光を、その偏光状態に応じて分離可能な面状照明装置を、簡素な製造工程により低コストで製造することが可能となる。その際、面状照明装置１０は、ナノ周期構造の凹凸５を構成する各線状凸部５ａが蛇行しており、また、線状凸部５ａの蛇行の平均周期を、線状凸部５ａ間の平均ピッチの２倍以上かつ２０倍以下としたことによって、ナノ周期構造の凹凸５を要因とするモワレの発生を効果的に防止しつつ、反射型偏光分離フィルタとして良好な光学特性を達成することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態における面状照明装置１０は、ナノ周期構造の凹凸５を導光板１の出射面１ａに形成したことにより、耐熱性等の耐候性に優れた反射型偏光分離フィルタを実現可能であるとともに、反射型偏光分離フィルタとして機能する追加の部材を要さないため、面状照明装置１０の薄型化のために有利なものである。
【００３７】
尚、図示は省略するが、本実施形態における面状照明装置１０において、導光板１の出射面１ａ側に、所謂拡散シートまたはプリズムシート等の光学シート類を積層配置するものであってもよい。但し、その場合、上述したような本発明の作用効果を達成するため、これらの光学シート類は、ナノ周期構造の凹凸５からの出射光の偏光状態を少なくともある程度維持するように構成されているか、または、これらの光学シート類による偏光状態の変化の影響と、その拡散作用または集光作用等による表示品位の向上または表示輝度の向上の効果とのバランスを勘案の上、用いられることが望ましい。
【００３８】
次に、図４を参照して、本発明に係る面状照明装置の別の実施形態について説明する。但し、図１に示す面状照明装置１０と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する部分の説明は適宜省略して、主として面状照明装置１０との相違点について説明する。
本実施形態における面状照明装置２０において、導光板２１は、その出射面２１ａにナノ周期構造の凹凸５を備えるものではなく、出射面２１ａ側に拡散シート２４及び一対のプリズムシート２５が積層配置され、その上層に、フェムト秒レーザー加工により構成されたナノ周期構造の凹凸５が形成された樹脂フィルム２６が積層配置されている。
本実施形態における面状照明装置２０において、ナノ周期構造の凹凸５は、図２、図３を参照して上述した構造と同様の構造を備えており、面状照明装置２０は、面状照明装置１０と同様の作用効果を奏するものである。
【００３９】
尚、図４に示す例では、ナノ周期構造の凹凸５が形成された樹脂フィルム２６は、拡散シート２４及び１対のプリズムシート２５とは別体の部材として設けられているが、本実施形態における面状照明装置２６において、ナノ周期構造の凹凸５は、拡散シート２４及び１対のプリズムシート２５のいずれかと一体に設けられるものであってもよい。
ナノ周期構造の凹凸５を拡散シート２４及びプリズムシート２５等の他の光学シート類と一体及び別体に設ける場合のいずれの場合においても、ナノ周期構造の凹凸５は、光学シート類の積層構造における最上層（液晶パネルに最も近い層）に設けられることが望ましいが、面状照明装置２０において、ナノ周期構造の凹凸５の上層に他の光学シート類のいずれかが積層されるものであってもよい。但し、その場合、ナノ周期構造の凹凸５の上層の他の光学シート類は、ナノ周期構造の凹凸５からの出射光の偏光状態を少なくともある程度維持するように構成されているか、または、これらの光学シート類による偏光状態の変化の影響と、その拡散作用または集光作用等による表示品位の向上または表示輝度の向上の効果とのバランスを勘案の上、用いられることが望ましい。
【実施例】
【００４０】
本発明の実施例として、図５を参照して、ナノ周期構造の凹凸の一具体例について、その光学特性のシミュレーション結果を説明する。本実施例におけるナノ周期構造の凹凸は、ポリカーボネート樹脂（屈折率：１．５８５）上に形成されており、その多条の線状凸部を構成する各線状凸部の高さＨは１μｍ、線状凸部間のピッチＰは２００ｎｍ、スリット幅（隣り合う線状凸部を隔てる凹部の幅）Ｌは、５０ｎｍである。また、本実施例における多条の線状凸部は、図５（ａ）の紙面に直交する方向に延びる断面四角形状の直線状凸部を、一定のピッチＰで平行に配列してなるものとした。
【００４１】
以上のように構成されたナノ周期構造の凹凸に対して、波長４００ｎｍの単色光を入射角度θ＝３０°で入射させた場合の、入射偏光（°）に対する透過率のグラフを図５（ｂ）に示す。ここで、入射偏光０°は、紙面に平行な偏光方向（線状凸部の延在方向に対して直交する方向）であり、入射偏光９０°は、紙面に直交する偏光方向（線状凸部の延在方向に平行な方向）を示す。
図５（ｂ）に示すように、本実施例におけるナノ周期構造の凹凸は、入射偏光０°に対しては約９１％の高い透過率を有し、入射偏光９０°に対して約８％の低い透過率（したがって、高い反射率）を有する。この結果により、本実施例におけるナノ周期構造の凹凸は、消光比約１１ｄＢの良好な反射型偏光分離フィルタとして機能することが分かる。
【００４２】
以上、本発明を好ましい実施形態に基づいて説明してきたが、本発明に係る面状照明装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、面状照明装置１０、２０では、ナノ周期構造の凹凸５の多条の凸部は、導光板１、２１の入光面１ｃ、２１ｃと略平行に延びるように構成されるものとしたが、本発明に係るナノ周期構造の凹凸５は、入光面１ｃ、２１ｃ（または、光源３からの出射光の入光方向）に対して任意の角度で傾斜していても、同様の偏光分離機能を発揮するものであり、例えば、光源３を配置する入光面を、図１、図５に示す入光面１ｃ、２１ｃに直交する側端面としてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１，２１：導光板、１ａ，２１ａ：出射面、１ｂ，２１ｂ：反射面、１ｃ，２１ｃ：入光面、５：ナノ周期構造の凹凸、５ａ：線状凸部、２４：拡散シート、２５：一対のプリズムシート、２６：樹脂フィルム
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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