导光板、面光源装置以及液晶显示装置的制作方法

文档序号:2894049阅读:186来源:国知局

专利名称::导光板、面光源装置以及液晶显示装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及导光板、面光源装置以及液晶显示装置。
背景技术
:作为液晶显示器等的液晶显示装置,已知具有在液晶单元等液晶显示元件的上下两面设置一对偏光板的液晶显示部、并且在该液晶显示部的背面側(下侧)配置有作为背光源的面光源装置的结构。在许多液晶显示装置中,特别是在如笔记本电脑等移动用装置中利用的液晶显示装置中,根据薄型化等的观点,作为面光源装置,使用边缘光(edgelight)型面光源装置。边缘光型面光源装置具有能够传播光的板状导光板和配置在该导光板的一侧面的側部的光源,使从光源输出且通过上述一侧面导入到导光板内、且通过全反射进行传播的光从导光板的上表面(液晶面板侧的表面)作为面光束出射。并且,已知作为导光板,为了将在导光板内传播的光引出到导光板外部,具备衍射光栅部。作为具备衍射光栅部的导光板,有在专利文献l中记栽的所谓的全息(Holographic)导光板。在该导光板中,在导光板上制作了衍射光栅部,利用衍射光栅部的衍射,使在导光板内传播的光出射到外部。在全息(Holographic)导光板中,衍射光栅部的周期变大为产生高次衍射光的程度。这样,在产生高次的衍射光的周期中,通过调整周期,从而可以控制在导光板内传播的光的出射角,所以,可以使光在液晶显示元件側以所希望的角度出射。此外,作为使用了衍射光栅部的其他导光板,例如,如在专利文献2中记载的那样,存在利用作为所谓的线栅(wiregrid)而公知的衍射光栅部的导光板。作为这样的线栅(wiregrid)的衍射光栅部,以与波长相比充分小的周期平行配置金属线而构成,具有偏振光分离功能。因此,可以对在导光板内传播的光进行偏振光分离,使所希望的偏振光成分的光出射。因此,例如,即使不使用以3M公司制造的DBEF(DualBrightnessEnhancementFilm)为代表的反射偏光板,也可以将在液晶显示部的下层偏光板中吸收的光再循环(recycle),提高背光源的利用效率。专利文献1:美国专利申请公开2004/0246743号说明书专利文献2:美国专利申请公开2003/0210369号说明书如上所述,在专利文献l中记栽的全息(Holographic)导光板中,控制从衍射光栅部的出射角,能够以所希望的角度出射到液晶显示部侧。但是,从导光板出射的光的偏振状态与在导光板内传播的光的偏振状态相同,通常导入到导光板内的光是无偏振状态的光,所以,从全息(Holographic)导光板利用衍射光栅部出射的光也是无偏振状态。因此,在使用全息(Holographic)导光板的情况下,为了使由液晶显示元件的下层偏光板吸收的光再循环,需要在导光板和液晶显示部之间设置使无用偏振光从出射光中分离、并且返回到导光板側的反射偏光板(例如,3M公司制造的DBEF等)。另一方面,在具备作为专利文献2记栽的线栅(wiregrid)的衍射光栅部的导光板的情况下,被偏振分离后的光从导光板出射。因此,不需要象专利文献1记载的导光板的情况那样使用反射偏光板。但是,对于作为专利文献2记栽的线栅(wiregrid)的衍射光栅部来说,为了具有偏振光分离功能,衍射光栅部的周期与波长相比充分小。其结果是,主要产生0次衍射光。因此,不能控制出射角。因此,在与液晶显示部之间,需要用于使从导光板出射的光朝向液晶显示部聚光的其他结构。
发明内容因此,本发明的目的是提供一种能够进行偏振光分离且能够在所希望的方向使光出射的导光板、面光源装置以及液晶显示装置。本发明的导光板的特征在于,具备导光板主体,具有入射从光源部输出的光的第一面、与第一面邻接的第二面、与第一面对置并且与第二面邻接的第三面、与第二面对置并且与第三面邻接的第四面;设置在第二面上的衍射光栅部,衍射光栅部是以周期A沿着从第一面朝向第三面的预定方向平行配置由电介质构成的多个光栅而构成的,使所述光具有的可见区域的波长为X时,周期A满足1>A/a>0.5,使导光板主体的折射率为iis、光栅的折射率为rig时,折射率ng满足ng-ns>0.15。在这样的结构中,从光源部输出的光从第一面入射到导光板主体内。并且,使入射到导光板内的光朝向第三面在导光板主体内传播。此时,由于在第二面上设置有衍射光栅部,所以可从第二面側取出在导光板主体内传播的光。并且,对于光具有的波长X,衍射光栅部的周期A满足上述关系,所以能够控制从导光板的出射角。此外,由于构成衍射光栅部的光栅的折射率和导光板主体的折射率满足上述关系,所以能够利用衍射光栅部进行偏振光分离,能够使S偏振光成分为支配性的光从导光板出射。因此,在例如将上述导光板应用于液晶显示装置的情况下,不需要设置使出射光的传播方向一致用的元件和从出射光使无用偏振光再循环的元件。结果,能够谋求液晶显示装置的小型化和薄型化。在本发明的导光板中,优选衍射光栅部沿着预定方向具有来自衍射光栅部的光的取出效率不同的多个衍射区域,多个衍射区域的取出效率在预定方向上在第三面側变高。在上述导光板中,从导光板主体的第一面入射的光一边向第三面側传播,一边由设置在第二面上的衍射光栅部从第二面侧取出S偏振光成分的光。因此,随着从第一面侧向第三面传播的光接近第三面,P偏振光成分的比例变多。如上所述,若衍射光栅部具有多个衍射区域,并且随着接近第三面侧,衍射区域的取出效率高,则在第三面侧有效地取出光的S偏振光成分。因此,随着向第三面侧传播,P偏振光成分的比例变高,也可以,人第二面大致均匀地取出光。此外,在本发明的导光板中,优选还具备偏振光变换元件,该偏振光变换元件设置在导光板主体的第三面上,变换所述光的偏振状态并反射到所迷第一面側。在这样的结构中,从第一面入射并达到第三面的光的偏振状态被偏光变换元件变换,从第三面再次返回到导光板主体内。在上述导光板中,从导光板主体的第一面入ft的光一边向笫三面侧传播,一边由设置在第二面上的衍射光栅部从第二面側取出S偏振光成分的光。因此,随着从第一面侧向第三面传播的光接近第三面,P偏振光成分的比例变多。因此,P偏振光成分比例高的光入射到偏光变换元件,所以,S偏振光成分比例高的光从偏光变换元件返回到导光板主体中。其结果是,也可以从第三面侧可靠地区出光,可以从第二面大致均匀地使光出射。此外,在本发明的导光板中,优选在导光板主体的第四面上设置有对所述光进行反射的反射镜。当上述光入射到衍射光栅部时,其一部分如上所述地从第二面側取出到导光板主体的外部,其他部分衍射到导光板主体内。此时,衍射到度入射到第四面的高次衍射光。在具备上述反射镜的导光板中,在第四面设置有反射镜,所以可以将以接近大致垂直入射的角度入射到第四面的衍射光反射到第二面側,并且作为o次衍射光从衍射光栅部出射到导光板主体外部。并且,在光栅的折射率相对于导光板主体的折射率满足上述关系的导光板中,衍射光栅部的高次衍射光的s偏振光成分的比例变高,所以,被反射镜反射并从第二面側出射到导光板外部的光,作为s偏振光成分为支配性的光而出射。本发明的面光源装置的特征在于,具备(A)输出包含可见区域的光的光源部,(B)导光板,具有导光板主体以及设置在导光板主体的第二面上的衍射光栅部,该导光板主体具有入射从光源部输出的光的第一面、与第一面邻接的第二面、与第一面对置并且与第二面邻接的第三面、与第二面对置并且与第三面邻接的第四面;衍射光栅部是以周期A沿着从第一面朝向第三面的预定方向平行配置由电介质构成的多个光栅而构成的,使所述光具有的可见区域的波长为X时,周期A满足1>A/A>0.5,使所述导光板主体的折射率为ns、光栅的折射率为ng时,折射率ng满足ng-nsXU5。在这样的结构中,从光源部输出的光从第一面入射到导光板主体内。并且,入射到导光板内的光在导光板主体内朝向第三面传播。此时,由于在第二面上设置有衍射光栅部,所以可以从第二面侧取出在导光板主体内传播的光。并且,对于光具有的波长X,衍射光栅部的周期A满足上述关系,所以可以控制从导光板的出射角。此外,由于构成衍射光栅部的光栅的折射率和导光板主体的折射率满足上述关系,所以可以通过衍射光栅部进行偏振光分离,并且可以将S偏振光成分为支配性的光从导光板出射。因此,在,如将上述面光源装置应用于液晶显示装置的情况下,不需要设置用于使出射光的传送方向一致的元件或用于由出射光使无用偏振光再循环的元件。其结果是,能够谋求液晶显示装置的小型化和薄型化。在本发明的面光源装置中,优选衍射光栅部沿着预定方向具有来自衍射光栅部的光的取出效率不同的多个衍射区域,多个衍射区域的取出效率在预定方向上在第三面側变高。在面光源装置具有的导光板中,从导光板主体的第一面入射的光向第三面側传播并且由设置在第二面上的衍射光栅部从第二面侧取出s偏振光成分的光。因此,随着从第一面侧向第三面传播的光接近第三面,p偏振光成分的比例变多。如上所迷,如果衍射光栅部具有多个衍射区域,并且随着接近第三面側,衍射区域的取出效率较高,则在第三面側有效地取出光的S偏振光成分。因此,即使随着向第三面侧传播,P偏振光成分的比例变高,也可以从第二面大致均匀地取出光。此外,在本发明的面光源装置中,优选还具备偏振光变换元件,该偏振光变换元件设置在第三面的侧部,变换从第三面输出的光的偏振状态并反射到笫一面侧。在这样的结构中,从第一面入射并达到第三面的光的偏振状态被偏振光变换元件变换、并从第三面再次返回到导光板主体内。在上述导光板中,从导光板主体的第一面入射的光一边向第三面侧传播,一边由设置在笫二面上的衍射光栅部从第二面侧取出s偏振光成分的光。因此,随着从第一面侧向第三面传播的光接近第三面,p偏振光成分的比例变多。因此,P偏振光成分比例高的光射入到偏光变换元件,所以,s偏振光成分比例高的光从偏振光变换元件返回到导光板主体中。结果,也可以从第三面側可靠地取出光,能够从笫二面大致均匀地使光出射。此外,在本发明的面光源装置中,优选还具备反射镜,对于第四面设置在第二面侧的相反侧,将光反射到第二面側。当上述光射入衍射光栅部时,其一部分如上所述地从第二面侧取出到导光板主体的外部,其他部分衍射到导光板主体内。此时,衍射到导光板主体中的光的高次衍射光中还包含以接近大致垂直入射的角度入射到第四面的高次衍射光。在具备上述反射镜的面光源装置中,以接近大致垂直入射的角度入射到第四面的衍射光由反射镜反射到第二面側,并且作为o次衍射光从衍射光栅部出射到导光板主体外部。并且,在光栅的折射率对于导光板主体的折射率满足上述关系的导光板中,衍射光栅部的高次衍射光的s偏振光成分的比例变高,所以,由反射镜反射且从第二面側出射到导光板外部的光,作为s偏振光成分为支配性的光而出射。此外,本发明的透过型图像显示装置的特征在于,具备(l)面光源装置,(2)入射从面光源装置输出的光的液晶显示部;所述面光源装置具备(a)输出包含可见区域的光的光源部,(b)导光板,具有导光板主体以及设置在导光板主体的第二面上的衍射光柵部,该导光板主体具有入射从光源部输出的光的第一面、与第一面邻接的第二面、与笫一面对置并且与第二面邻接的第三面、与第二面对置并且与第三面邻接的第四面;衍射光栅部是以周期A沿着从第一面朝向第三面的预定方向平行配置由电介质构成的多个光栅而构成的,使所述光具有的可见区域的波长为人时,周期A满足1>A/a>0.5,使导光板主体的折射率为ns、光栅的折射率为ng时,折射率ng满足ng-ns》0.15。在这样的结构中,从面光源装置具有的光源部输出的光从导光板具有的导光板主体的第一面入射到导光板主体内。并且,入射到导光板内的光在导光板主体内朝向第三面传播。此时,由于在第二面上设置有衍射光栅部,所以可以从第二面侧取出在导光板主体内传播的光。并且,对于光具有的波长入,衍射光栅部的周期A满足上述关系,所以可以控制从导光板的出射角。此外,由于构成衍射光栅部的光栅的折射率和导光板主体的折射率满足上述关系,所以能够利用衍射光栅部进行偏光分离,并且可以将S偏振光成分为支配性的光从导光板出射。因此,可以从面光源装置朝向液晶显示元件输出S偏振光成分为支配性且沿预定方向聚光的面光束。因此,在液晶显示装置中,不需要设置用于聚集来自面光源装置的输出光且使光的传播方向一致用的元件或由出射光使无用偏振光再循环的元件。其结果是,能够谋求液晶显示装置的小型化和薄型化。图1是本发明的液晶显示装置的一实施方式的侧面图。图2是在图1中示出的导光板的侧面图。图3是示出针对于入射角ein的衍射光栅部的衍射效率的计算结果的图。图4是示出使衍射光栅部具有的光栅的折射率ng为1.60时的S/P比以及全衍射效率的计算结果的图。图5是示出使衍射光栅部具有的光栅的折射率为1.65时的S/P比以及全衍射效率的计算结果的图。图6是示出使衍射光栅部具有的光栅的折射率iig为1,70时的S/P比以及全衍射效率的计算结果的图。图7是示出使衍射光栅部具有的光栅的折射率ng为1.75时的S/P比以及全衍射效率的计算结果的图。图8是示出使衍射光栅部具有的光栅的折射率ng为1.90时的S/P比以及全衍射效率的计算结果的图。图9是示出使衍射光栅部具有的光栅的折射率ng为2.05时的S/P比以及全衍射效率的计算结果的图。图10是示出使衍射光栅部具有的光栅的折射率ng为2.50时的S/P比以及全衍射效率的计算结果的图。图11是为了比较而示出使衍射光栅部具有的光栅的折射率ng为1.50时的S/P比以及全衍射效率的计算结果的图。图12是为了比较而示出使衍射光栅部具有的光栅的折射率ng为1.55时的S/P比以及全衍射效率的计算结果的图。的计算结果的图。图14是示出在图13中示出的计算结果的出射角分布的图。图15是简要地示出本发明的导光板的另一实施方式的结构的侧面图。图16是简要地示出本发明的导光板的又一实施方式的结构的侧面图。/图17是用于说明在图16中示出的衍射光柵部的结构的导光板的示意图。具体实施例方式下面,参考附图,说明本发明的导光板、面光源装置以及液晶显示装置的实施方式。并且,在附图的说明中,对同一要素给出相同的符号,并且省略重复的说明。此外,附图的尺寸比不一定与说明的相一致。并且,本说明书中的表示"上"、"下"等方向的用语是基于附图中示出的状态的方便用语。(第一实施方式)图l是简要地示出本发明的液晶显示装置的一实施方式的结构的側面图。液晶显示装置1具备液晶显示元件10和本发明的面光源装置的一实施方式即面光源装置40,优选应用于笔记本电脑等可移动装置。在下面的说明中,如图1所示,将面光源装置40和液晶显示元件IO的排列方向称为z轴方向,将与z轴方向大致正交的两个方向称为x轴方向和y轴方向。液晶显示元件IO是通过在液晶单元11的上下表面层叠偏光板12、13而构成的。在下面的说明中,使偏光板12、液晶单元11和偏光板13的层叠方向为z轴方向,如图l所示,将与z轴方向大致正交的两个方向称为x轴方向和y轴方向。液晶单元11以及偏光板12、13能够使用在现有的液晶显示装置等透过型图像显示装置中所使用的液晶单元和偏光板。作为液晶单元ll,示例了TFT型、STN型等公知的液晶单元。此外,上下一对偏光板12、13配置为其透过轴彼此正交的状态,这些偏光板12、13的透过轴以与液晶单元11中的液晶分子的取向方向平行的方式配置。面光源装置40配置在液晶显示元件IO的背面侧(下側),用于对液晶显示元件IO提供背光。面光源装置40是如下边缘光型装置具有光源部20和导光板30,光源部20配置在导光板30的侧面。光源部20具有使光100出射的光源21,该光100包含可见区域的光。作为光源21,示例了LD(LaserDiode)、LED(LightEmittingDevice)、或CCFL(ColdCathodeFIuorescentLamp)等,但是,若是出射包含波长为400nm700nm可见光的光100的光源,不特别地限定。此外,根椐有效地利用从光源21输出的光100的观点,如图1所示,优选光源部20具有反射构件22。对于反射构件22来说,以对内表面进行镜面加工或白色反射加工后的板状的反射板覆盖光源21的周围的方式弯曲为筒状而构成,在导光板30側具有开口。在该光源部20的结构中,例如,即使利用CCFL这样不具有方向性的光源,也能够使从光源21输出的光100由反射部22反射而从开口输出到导光板30側。导光板30配置在光源部20的侧面。对于导光板30来说,包含能够使光100传播的导光板主体31、对于导光板主体31设置的衍射光栅部32、反射镜34以及偏振光变换元件35而构成。作为导光板主体31的材料,示例出对于光100特别是在光100中包含的可见区域的光吸收较小的材料,例如,丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯系等树脂、石英或氣化钽。导光板主体31是大致长方体形状,具有与光源21对置的入射面(第一面)31a、与入射面31a大致正交的出射面(第二面)31b、与出射面31b对置并且与入射面3la大致正交的背面(第四面)31c、与入射面3la对置并且与出射面31b以及背面31c大致正交的側面(第三面)31d。入射面31a、出射面31b、背面31c和侧面31d都是平坦的。导光板主体31的x轴方向的宽度wl、即入射面31a和侧面31d之间的距离例如是10mm,y轴方向的宽度W2(未图示)例如也是10mm。此外,导光板主体31的厚度D、即背面31c和出射面31b之间的距离例如是lmm。在通过入射面31a将光100入射到导光板主体31中的情况下,由于从入射面31a入射到导光板主体31内的光100与入射面31a的法线Na所成的角度a比临界角小,所以,对于光100来说,主要利用全反射而在导光板主体31内传播。衍射光栅部32为层状,并且设置在出射面31b上。衍射光栅部32用于将在导光板主体31内传播的光100取出到导光板主体31的外側,使光100中的S偏振光成分的一部分朝向液晶显示元件10衍射,生成出射光101。该衍射光栅部32的结构将在下面详细描述。反射镜(反射单元)34设置在背面31c的大致整个面上,反射镜34例如由电介质多层膜以及蒸镀了金属等的金属薄膜等构成。此外,偏振光变换元件35设置在侧面31d上,并且包含从側面31d侧依次配置的入/4板36和反射镜37而构成。在该结构中,从侧面31d出射的光100通过入/4板36,由反射镜37反射到侧面31d侧(或入射面31a侧)之后,再次通过X/4板36返回到导光板主体31内。由此,在从入射面31a入射、并且在导光板主体31内传播之后到达侧面31d的光100,偏振状态被偏振光变换元件35变换,并且返回到导光板主体31内。在上述导光板30的结构中,从光源部20输出的光IOO通过入射面31a入射到导光板主体31内,并且朝向侧面31d側,即,沿x轴方向(预定方向)在导光板主体31内传播。在导光板主体31内传播的光100中的S偏振光成分的一部分,由设置在出射面31b上的衍射光对册部32从出射面31b侧取出。从该出射面31b侧取出的光作为出射光101入射到液晶显示元件IO。另一方面,没有由衍射光栅部32取出到导光板30外部的光100返回到导光板主体31内。此时,由于衍射光栅部32的衍射,还存在产生不满足导光板主体31内的全反射条件而返回的光的情况,但是,在背面31c设置反射镜34,由此,能够不改变偏振状态地将不满足上述全反射条件的龙向出射面31b側反射,并且从出射面31b出射。如上所述,在导光板30中,从入射面31a入射的光100—边向侧面31d側传播,一边将S偏振光成分的一部分作为出射光101取出到导光板主体31的外部。因此,随着光100向側面31d侧传播,光100中的P偏振光成分的比例变多。因此,P偏振光成分的比例较高的光100通过侧面31d向偏振光变换元件35入射。其结果是,S偏振光成分比例较高的光从偏振光变换元件35返回到导光板主体31,所以,在側面31d侧,出光射101也从出射面31b可靠地出射。因此,能够使S偏振光成分为支配性的出射光101从出射面31b大致均匀地出射,能够由面光源装置40输出S偏振光成分为支配性的面光束。接下来,详细地说明作为导光板30的一个特征的衍射光栅部32。图2是在图1中示出的导光板的侧面图。在图2中,示出在光100一次入射到在折射率约为1.45的导光板主体31的出射面31b上设置的衍射光栅部32的情况下,衍射光栅部32产生的衍射光的一例。在下面的说明中,将衍射到导光板主体31的外侧即液晶显示元件IO側(在图2中为上側)的m次衍射光称为透过衍射光100Tm,将衍射到导光板主体31的背面31c侧的m次衍射光称为反射衍射光100Rm。并且,透过衍射光100Tm为来自导光板30的出射光IOI,反射衍射光100Rm在导光板主体31内传播。在导光板主体31内传播的光包含光100以及反射衍射光100Rm,但是,反射衍射光100Rm是从光IOO产生的,所以,只要没有特别说明,将在导光板主体31内传播的光称为光IOO。衍射光栅部32是将多个光栅33以周期A在x轴方向上排列构成的衍射光栅。光栅33是在一个方向(y轴方向)延伸、并且由电介质构成的线状体。与光栅33的长度方向大致正交的光栅33的截面形状示例为正方形,但是也可以是矩形。例如,光栅33的宽度w以及高度(z轴方向的长度)d示例为65nm。将光100中的可见区域内的波长作为X时,衍射光栅部32的周期A满足(公式1)1>A/P0.5…(1)。换句话说,将光栅33以满足式(1)的周期A在x轴方向上离散地配置,构成衍射光栅部32。作为周期A,示例为420nm。当将m次衍射光的衍射角作为cpm时,具有波长X的光的由衍射光栅部32进行的衍射表示为(公式2)ngsin<i>m—n,sin6in-又'm/八..(2)例如,周期A相对于波长X充分小时,m=0,即,只存在O次衍射光,但是,周期A满足式(l),从而衍射光栅部32具有比0次大的次数的衍射光。其结果是,如图1所示,朝向导光板主体31外侧和背面31c侧产生透过衍射光100Tm以及反射衍射光100Rm。如图2所示,导光板主体31的折射率大约是1.45,在以光栅33和空气的折射率差形成衍射光栅部32的情况下,在式(1)的条件下允许的衍射光的次数为至±2次。其中,由于1次反射衍射光100R和-2次透过衍射光100R—2的强度非常小,所以没有在图2中示出。此外,在导光板主体31内传播的光100以比临界角大的角度入射到出射面31b,所以,如下所述地几乎不产生O次透过衍射光100T0,所以没有在图2中示出。因此,如图2所示,在光100—次入射到在折射率为1.45的导光板主体31上设置、并且满足式(1)的衍射光栅部32上的情况下所产生的主要的衍射光,是-1次反射衍射光100R—!、0次反射衍射光100RG、-2次反射衍射光100R-2、-1次透过衍射光100"。并且,作为针对导光板主体31的外侧、在图1中针对液晶显示元件IO侧的衍射光的透过衍射光100T-i,成为来自导光板主体31的出射光101,作为向导光板主体31内的衍射光的反射衍射光100Ro、100R-2成为在导光板主体31内传播的光100。此外,在反射衍射光100R-,由反射镜34反射之后,从出射面31b側出射,成为出射光IOI。出射光101的出射角e。ut与衍射角(pm对应,所以,在满足式(2)的范围内调整周期A,由此,可以生成朝向液晶显示元件10的出射光101,衍射光栅部32具有出射角控制功能。并且,在图2中示出的情况下,-1次透过衍射光100T-,的出射角e。ut(或衍射角cp-,)能够大致以出射面31b的法线Nb方向例如法线Nb为基准在-30°~30°的范围内出射。此外,反射衍射光IOOR-与—1次透过衍射光100T-,的情况相同地,可以使衍射角cp"为例如-30。-30。的范围,所以,由反射镜34反射而大致垂直入射到出射面31b上的衍射光栅部32。其结果是,作为0次透过衍射光100T0,以法线Nb为基准以-30。~30。出射。如式(1)所示,相对于一个波长?i决定周期A,所以,例如当设计衍射光栅部32时,根据在设计用中假定的波长人和与可见区域内的其他波长之差,衍射角,cpm'也产生差异,其结果是,出射角e。ut产生幅度。但是,如果在可见区域的波长范围内,相对于一个波长X进行设定即可。作为设计用的波长X,示例为蓝色系的470nm、绿色系的555nm、红色系的640nm。但是,从可见区域内的出射角e。ut的变动幅度变小的观点来看,优选是作为400nm~700nm的中心波长的550nm附近。在从蓝色系、绿色系、红色系的波长中选择的情况下,优选是绿色系的555nm。此外,对于光栅33来说,使其折射率为ng、导光板主体31的折射率为iis时,折射率差nd(=ng-ns)满足(公式3)nd>0.15...(3)。换句话说,光栅33由如下电介质材料构成相对于导光板主体31具有的折射率ns,具有满足式(3)的折射率ng。例如,在由折射率为大约1.45的石英构成导光板主体31的情况下,光栅33可以由折射率为大约1.60以上的电介质材料构成。作为折射率为1,60以上的电介质材料,例如是折射率为2.05的氧化钽或折射率为2.5的氧化钛(Ti02)等。在使用氧化钽或氧化钛作为光栅33的材料的情况下,例如,作为导光板主体31的材料,也可以使用折射率为1.49的丙烯。衍射光栅部32满足式(3),由此,可以主要使S偏振光成分衍射到导光板主体31的外側,具有偏振光分离功能。基于衍射光栅部32的光100的衍射效率的计算结果,具体地说明通过满足式(3)而使衍射光栅部32具有偏振光分离功能。作为计算模型,如图2所示,假定如下情况光100以入射角e,n—次入射到衍射光栅部32。计算条件如下并且满足式(1)以及式(3)。'导光板主体31的材料石英(折射率1.45)-衍射光栅部32的周期A:420rnn.光栅33的材料氧化钽(折射率2.05).光栅33的宽度w:65nm-光栅33的高度d:65nm-波长X:555細在导光板主体31的折射率为1.45的情况下,如上所述,作为高次的衍射光,容许为至土2次的衍射光。并且,因为几乎不产生2次透过衍射光100T-2,所以不考虑。图3是示出针对入射角9in的衍射光栅部32的衍射效率的计算结果的图,图3(a)是示出针对S偏振光成分的计算结果的图,图3(b)是示出针对P偏振光成分的计算结果的图。在图3示出的结果中,作为入射角0in,对比全反射角小的角度进行示出,但是,如图1所示,在来自光源21的光100通过入射面31a入射到导光板主体31内的情况下,从入射面31a入射的光100和入射面31a的法线Na所成的角度a,比作为全反射角的43.6°的小。其结果是,具有入射角0m为90°-a与90。之间的倾向。即,在图3示出的结果中,针对比大于临界角的约46.4。还大的入射角0m的衍射特性是重要的。如图3(a)和图3(b)所示可知,S偏振光成分和P偏振光成分都在大于46.4°的入射角6in下产生0次反射衍射光100R0,另一方面,几乎不产生0次透过衍射光100To,在光100中,S偏振光成分和P偏振光成分的很多大致与全反射相同地被反射。这样,衍射光栅部32满足式(1)。另一方面,由于衍射光栅部32的影响,对于S偏振光成分,如图3(a)所示,产生-1次透过衍射光100Tm、-1次反射衍射光100R-,和-2次反射衍射光100R-2这样的高次衍射光。与此相对,如图3(b)所示,对于P偏振光成分,几乎不产生-1次透过衍射光100T-!、-1次反射衍射光lOOR-!和-2次反射衍射光100R-2。即,可知衍射光栅部32的衍射特性在P偏振光成分和S偏振光成分中不同,与P偏振光成分相比,衍射光栅部32对于S偏振光成分更好地作为衍射光栅进行作用。其结果是,S偏振光成分的光可以主要从导光板30的出射面31b侧出射,衍射光栅部32起到偏振光分离元件的作用。接下来,基于计算结果说明折射率差nd和偏振光分离度的关系。在该情况下,也对光100以入射角0m—次入射到衍射光栅部32的情况进行计算。用于计算的假定各条件中的导光板主体31的材料以及折射率ns、衍射光栅部32的周期A以及光100的波长X与在图3中示出的计算情况相同。在这种情况下,A/X是大约0.757,满足式(l)。此外,光源21作成具有预定配光特性、换句话说具有方向性的光源,将光100中的入射角6in为50°、60°、70°、80。的光成分的强度有i定为3、16、14、11(a.u)。在计算中,一边适当地改变宽度w和高度d,一边计算作为表示偏振光分离度的指标的S/P比和全衍射效率T)。S/P比和全衍射效率Tl定义为式(4)和式(5)。(公式4)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(4)(公式5)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(5)在式(4)和式(5)中,ES—2R、Es—!r和ES—汀分别表示针对S偏振光成分的-2次反射衍射光100R-2的衍射效率、针对-1次反射衍射光IOORM的衍射效率和针对-1次透过衍射光IOOTm的衍射效率。同样地,EP-2R、EP-m和EPnT分别表示针对P偏振光成分的-2次反射衍射光100R-2的衍射效率、针对-1次反射衍射光IOORm的衍射效率以及针对-1次透过衍射光IOOTm的衍射效率。并且,不包含S偏振光成分以及P偏振光成分的-2次透过衍射光100丁-2是因为在上述计算条件下,几乎不产生-2次透过衍射光100T-2。此外,O次反射衍射光100Ro在上述入射角e,n的范围内能够实质上看作导光板主体31的内部反射,所以,不包含在全衍射效率ii和S/P比的定义中。此外,使计算用的宽度w的最小值为25nm(w/X=0.05),最大值为420nm(w/X=0.757),高度d的最小值为Onm,最大值为420nm(d/純757)。图4~图10是对于光栅33的折射率ng分别为1.60、1.65、1.70、1.75、1.90、2.05以及2.50时的宽度w以及高度d而示出S/P比以及全衍射效率T]的图。在图4~图10的各图中,对于由波长X将宽度w以及高度d标准化后的值,对S/P比以及全衍射效率ii进行绘图。此外,在图4~图IO的各图中,(a)示出针对w/a以及d/人的S/P比的分布,(b)示出针对w/X以及da的全衍射效率Ti的分布。基于在图4中示出的结果,在表1中示出w/人以及dA、S/P比以及全衍射效率T]的对应关系。在表l中省略,但是,在折射率为1.60的情况下,得到作为最大S/P比的9。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>此外,基于图5所示的计算结果,在表2中示出w从以及da、S/P比以及全衍射效率T]的对应关系。在表2中省略,但是,在折射率为1.65的情况下,得到作为最大S/P比的10。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>基于在图6中示出的结果,在表3中示出wA以及d/X、S/P比以及全衍射效率T)的对应关系。在表3中省略,但是,在折射率为1.70的情况下,得到作为最大S/P比的U。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>基于在图8中示出的结果,在表5中示出w/a以及d/X、S/P比以及全衍射效率Ti的对应关系。在表5中省略,但是,在折射率为1.90的情况下,得到作为最大S/P比的17。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>基于在图10中示出的结果,在表7中示出w/i以及d/人、S/P比以及全衍射效率T]的对应关系。在表7中省略,但是,在折射率为2.50的情况下,得到作为最大S/P比的50。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>并且,为了进行比较,在图11和图12中示出光栅33的折射率为1.50以及1.55时的计算结果。在图11和图1'2中,与图4图10的情况相同地,对于以波长人将宽度w和高度d标准化后的值,对S/P比和全衍射效率Ti进行绘图。此外,在图11和图12中,(a)示出针对w/入以及d/X的s/p比的分布,(b)示出针对wA以及d/X的全衍射效率ti的分布。基于在图11中示出的结果,在表8中示出w/X以及d/X、S/P比以及全衍射效率ti的对应关系。在表8中省略,但是,在折射率为1.50的情况下,得到作为最大s/p比的8。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>此外,基于在图12中示出的结果,在表9中示出w/a以及da、s/p比以及全衍射效率ti的对应关系。在表9中省略,但是,在折射率为1.55的情况下,得到作为最大s/p比的8。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如图4~图10以及表1~表7所示,可知光栅33和导光板主体31的折射率差tid满足式(3),由此,能够进行偏振光分离。并且,随着折射率差nd变大,能够实现更大的S/P比以及全衍射效率ti。并且,在为了进行比较而示出折射率ng为1.50以及1.55的情况下,即折射率差nd为0.05以及O.IO的情况下,也可以实现S/P比为3以上,所以,能够进行偏振光分离。但是,在折射率差为1.50以及1.55的情况下能够实现全衍射效率,例如,为了用作液晶显示装置1的背光源是不实用的。因此,如上所述,需要折射率差nd为0.15以上。并且,使折射率差nd为0.15以上,由此,各S/P比的全衍射效率Ti的调整幅度变宽。由此,全衍射效率ri的调整变得容易。此外可知,在比较用而示出的折射率ng为1.50以及1.55的情况下,最大S/P比都是3左右,相对于折射率差na的变动的S/P比的变动幅度小(例如,最大S/P比几乎没有变化),但是,通过使折射率ng为1.60即折射率差nd为0.15以上,由此,能够使最大S/P比为9以上,并且,与折射率差nd的变化对应地,能够可靠地使S/P比更大。因此,使折射率差nd为0.15以上,由此,S/P比的调整幅度变大。并且,折射率差nd为0.15以上即可,但是,从实现更高的S/P比以及较宽的衍射效率的调整范围的观点来看,更优选为0.50以上。此外可知,根据表1~表7所示的结果,使宽度w变大时,S/P比变小,另一方面,存在全衍射效率T]变大的倾向,当使衍射光栅部32的高度d变大时,存在S/P比以及全衍射效率ri这二者变大的倾向。因此,考虑这样的倾向,选择宽度w以及高度d,由此,可以实现所希望的S/P比以及全衍射效率"。并且,从实现^高的S/P比、并且扩大全衍射效率Ti的调整幅度的观点来看,优选w/入为0.13~0.17,优选d/人为0.08~0.16。具有该范围内的w/人以及d/人,由此,折射率差为0.50以上,能够使S/P比为7以上,并且,能够在更宽的范围内调整全衍射效率"。上述折射率差nd和偏振光分离度的关系的计算中,作为波长X,假定555nm,但是,在使波长X为蓝色系的470nm以及红色系的630nm的情况下,也满足式(3),从而能够进行偏振光分离。在表10以及表11中,示出采用与上迷计算条件相同的420nm作为周期A、使波长X为470nm的情况下的计算结果的一例。对于计算条件来说,作为波长X,采用470nm来代替555nm,表10示出折射率ng为1.60时的结果,表11示出折射率ng为2.05时的结果。表10和表11的制作方法与波长X为555nm的情况相同。即,一边改变w/X以及d/入一边计算S/P比以及全衍射效率之后,对于w从以及da,对计算结果进行绘图,将wA以及d/人和s/p比以及全衍射效率ti的对应关系归纳为表lO和表ll。在表10以及表11中没有示出,但是,在折射率ng为1.60的情况以及折射率为2.05的情况下,分别得到作为最大S/P比的8以及11。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在表12和表13中示出采用与上迷计算条件相同的420nm作为周期A、使波长人为640nm的情况下的计算结果的一例。表12示出折射率ng为1.60时的结果,表13示出折射率ng为2.05时的结果。表12、13的制作方法与波长人为555nm的情况相同。在表12以及表13中没有示出,但是,在折射率ng为1.60的情况以及折射率ng为2.05的情况下,分别得到作为最大S/P比的12以及17。表12<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>根据表10~表13所示的结果可知,即使波长X不同的光入射到具有相同周期A的衍射光栅部32上,折射率差na也为0.15以上,由此,也能够进行偏振光分离。因此,通过满足式(3),由此,能够进行偏振光分离。如以上所说明那样,衍射光栅部32满足式(1)以及式(3),由此,具有出射角控制功能和偏振光分离功能,能够由一个衍射光栅部32实现现有的全息(Holographic)导光板具有的衍射光栅部和线栅(wiregrid)这两者的功能。这样的衍射光栅部32能够如下所述地制造。即,首先,在导光板主体31的出射面31b上,以厚度为d方式,形成由满足式(3)地所选择的光栅33的材料构成的层。接下来,例如,使用光刻技术等去除出射面31b上的层的一部分,使得以满足式(1)的方式所设定的周期A排列宽度w的光栅33。对于宽度w和高度d来说,如上所述,根据所希望的偏振光分离度和衍射效率预先设定即可。并且,在以满足式(1)的方式设定周期A的情况下,对所使用的波长人来说,优选可见区域的波长中的中心(550nm)附近的波长。相对于该波长设定周期A,从而可以减少设计用波长X和可见区域的其他波长的差导致的出射角e。w与设计值的偏差。并且,考虑在这样设计中使用的波长X和可见区域的其他波长的差导致的出射角e。ut与设计值的偏差,优选在可见区域内出射角e。ut将法线Nb方向作为基准为-30^30°范围。如上所述,导光板30是如下的多功能光学片在导光板主体31的出射面31b上具备衍射光栅部32,该衍射光栅部32满足式(1)和式(3),并具有偏振光分离功能和出射角控制功能。导光板30具备满足式(1)和式(3)的衍射光栅部32,所以,能够从出射面31b朝向液晶显示元件10输出S偏振光成分更为支配性的出射光101。其结果是,可以从具备导光板30的面光源装置40输出以朝向液晶显示元件10側传播的方式聚光后的S偏振光成分更为支配性的面光束。如现有技术那样,在从面光源装置仅作为背光从出射面向各方向出射无偏振状态的光的情况下,需要在面光源装置和透过型图像显示元件整用的棱镜片、为了再利用由透过^!图像显示元件的偏光板i掉的无用偏振光而从出射光中将无用偏光分离用的偏振光分离元件等。与此相对,在本实施方式的导光板30以及具备该导光板的面光源装置40中,能够朝向液晶显示元件.10输出S偏振光成分比例较高的面光束,所以,如图1所示,可以使来自导光板30的出射光101直接入射到液晶显示元件10。这样,可以不使用以往配置在导光板30和液晶显示元件IO之间的棱镜片等,所以,能够谋求液晶显示装置1的小型化、薄型化。此外,导光板30在导光板主体31的背面31c上具有反射镜34,所以,如由衍射光栅部32衍射到导光板主体31内的反射衍射光100Rm中的例如图2所示的反射衍射光100R-,那样,使以比临界角小的角度对背面31c入射的衍射光从出射面31b側出射。其结果是,可以有效地利用从入射面31a入射的光100。以在图2中示出的情况为例具体地说明。如图2所示,反射衍射光100Rm中的0次反射衍射光lOORo以及-2次反射衍射光100R-2大致满足全反射条件,所以,即使不设置反射镜34,也可以在导光板主体,31内传播。该反射衍射光100Ro以及反射衍射光100R-2以比全反射角大的入射角9in入射到出射面31b,所以,与产生衍射之前的光100入射到衍射光栅部32的情况相同地,产生透过衍射光100Tm以及反射衍射光100Rm。另一方面,图2所示的-1次反射衍射光100R-t不满足全反射条件,所以,如果不设置反射镜34,就会从背面31c泄漏到外部。但是,导光板30具备反射镜34,所以,-1次反射衍射光IOOR-由反射镜34反射而再入射到衍射光栅部32。由于再入射的反射衍射光100R-!的入射角0m比全反射角小,所以,成为出射到导光板30外部的出射光101,作为0次透过衍射光。这样,即使反射衍射光100Rm出射,如图3所示,对于反射衍射光100R-!来说,S偏振光成分是支配性的,所以,也可以优选利用为背光。并且,S偏振光成分为支配性的-1次反射AT射光IOOR叫如上所述地,从出射面31b侧出射,作为0次透过衍射光100T0,所以,优选反射镜34的反射是不使偏振状态改变的镜面反射。并且,在导光板主体31的侧面31d上设置有偏振光变换元件35,所以,如上所述,可以变换朝向側面31d侧传播的以P偏振光成分更为支配性的光100的偏振而返回到导光板主体31内。由此,利用衍射光栅部32的衍射,可以更有效地利用返回到导光板主体31内的P偏振光成分的光100。基于计算结杲,具体地说明能够利用上述导光板30使出射光101从出射面31b侧出射。图13是示出由光源追踪法得到的来自导光板的出射光的照度分布的计算结果的图。在图13中,也考虑来自偏振光变换元件35的再入射。光线追踪用的计算条件如下。-导光板主体31的大小(WlxW2xD):10mmxl0mmxlmm'波长X:555nm-导光板主体31的折射率ns:1.45-周期A:420nm'光栅33的折射率ng:2.05-光栅33的高度d:65nm-光栅33的宽度w:65nm在上述计算条件下,算出从入射面31a入射的光100—次入射到衍射光栅部32上的情况下的S/P比、全衍射效率以及出射光101的偏光度时,得到下面的结果。,S/P比22.56-全衍射效率Tl:0.110'出射光的偏光度约0.89并且,对于出射光101的偏光度来说,使S偏振光成分和P偏振光成分的强度为S、P时,偏光度是(S-P)/(S+P)。例如可知,通过现有的反射偏光板(例如3M公司制造DBEF)后的光的偏光度是约0.6左右,所以能够生成具有比以往高的偏光度的光,作为出射光101。并且,如图2所示,可知利用包含上述宽度w和高度d的光栅33而构成的4汙射光栅部32,由此,出射光101也在侧面31d侧可靠地出射。图14是示出图13所示的计算结果的出辨角分布的图。在图14中,横轴表示出射角e。ut,纵绅表示发光强度。如图14所示,在上述条件中,能够相对于出射面31b的法线Nb方南在大约-10°~10°的范围内使出射光101出射,能够沿大致法线Nb方向使出射光101出射。在与图14中出的情况的除了波长以外的条件相同,代替波长555nm使用蓝色系波长470nm进行计算的情况下,出射范围是-5。~25°,在采用红色系波长630nm进行计算的情况下,出射范围是-30°~-5°。因此,使用相对于波长555nm设定的周期A,由此,对于红色系、绿色系的光,也以法线Nb为基准,使光在大约-10。10。的范围内出射。(第二实施方式)图15是简要地示出本发明的导光板的另一实施方式的结构的側面图。对于导光板30A来说,与导光板30的不同点在于,具备衍射光栅部32A来代替衍射光栅部32。除了此不同点以外的导光板30A的结构与在图1和图2中示出的导.光板30的结构相同。该导光板30A与导光板30的情况相同地,能够优选用于液晶显示装置1和应用于该液晶显示装置1的面光源装置40中。下面,以与导光板30的不同点即衍射光栅部32A的结构为中心说明导光板30A。对于衍射光栅部32A来说,以满足式(1)的周期A配置由满足式(3)的折射率ng的电介质材料构成的光栅33而构成。因此,衍射光栅部32A也与衍射光栅部32的情况相同地,能够使在导光板主体31内传播的光100中的S偏振光成分的光主要朝向液晶显示元件10出射。换句话说,衍射光栅部32也具有偏振光分离功能以及出射角控制功能。其结果是,衍射光栅部32A也起到与图1所示的衍射光栅部32相同的作用效果。此外,衍射光栅部32A包含光栅33的宽度w以及高度d不同的第一~第M衍射区域38广38m。在这点上,衍射光栅部32A的结构与在图1以及图2中示出的衍射光栅部32的结构不同。此处,将第一~第M衍射区域38,38M内的光栅的宽度w称为w,-wM,将第一~第M衍射区域38,38M内的光栅的高度d称为山dM。在图15中,作为一例,示出了M-3的情况。第一~第M衍射区域38i~38M分别包括以周期A配置的光栅33,所以,各第一~第M衍射区域3838M起到满足式(1)和式(3)的衍射光栅部的功能。此外,第一~第M衍射区域38。38m内的光柵33的宽度w-WM以及高度d广cW以如下方式设定在笫一~第M衍射区域3838m,随着接近侧面31d,光100的取出效率变高。若衍射光栅部32A的全衍射效率较高,其结果是,取出效率变高,所以,使各第一~第M衍射区域38!38m的全衍射效率随着接近側面31d而变高。如上所述,在衍射光栅部32A,主要使S偏振光成分的光衍射到液晶显示元件10侧。因此,随着从入射面31a入射的光100向侧面31d侧传播,在导光板主体31内传播的光100中,P偏振光成分变多。换句话说,S偏振光成分减少。因此,为了填补该S偏振光成分的减少部分,使第一~第M衍射区域38!38M的全衍射效率变高,由此,使出射光在x轴方向从出射面31b大致均匀地出射。例如,对宽度WiWM和高度d,~dM的至少一方进行调整,实施全衍射效率的调整即可。这样,在导光板30A具备具有第一第M衍射区域38,38m的衍射光栅部32A的情况下,根椐笫一~第M衍射区域38,~38m的全衍射效率的不同,校正S偏振光成分的减少部分,..所以,例如,也能够作成不设置偏振光变换元件35的结构。但是,在不设置偏振光变换元件35的情况下,从有效地利用入射到导光板主体31内的光100的观点来看,优选在側面31d设置反射镜,使得不从侧面31d漏光。并且,如图15所示,为了能够更可靠地谋求沿x轴方向的照度的均匀性,优选组合衍射光栅部32A和偏振光变换元件35。(第三实施方式)图16是简要地示出本发明的导光板的又一实施方式的结构的側面图。导光板30B与导光板30的结构的主要不同点在于,具备衍射光栅部32B来代替衍射光栅部32。该不同点以外的导光板30B的结构与导光板30的结构相同。并且,在图16中,省略了反射镜34以及偏振光变换元件35的记载。该导光板30B与导光板30的情况相同地,可以优选用于液晶显示装置1以及应用于该液晶显示装置1的面光源装置40。下面,以与导光板30的不同点即衍射光栅部32B的结构为中心,对导光板30B进行说明。衍射光栅部32B包含具有满足式(3)的折射率ng的多个光栅33而构成。多个光栅33能够分为以周期A1配置的光栅组、以周期A2配置的光栅组和以周期A3配置的光栅组。换句话说,衍射光栅部32B对应于分别以周期A1、A2、A3配置光栅33而成的三个衍射光栅部重叠的结构。利用图17更具体地说明衍射光栅部32B。图17是用于说明在图16中示出的衍射光栅部的结构的导光板的示意图。图17(a)是具备包含分别以周期Al-A3配置的光栅33的衍射光栅部的导光板的示意图。图17(b)是从在图17(a)中示出的衍射光栅部抽出周期A1的光栅组的情况下的导光板的示意图。图17(c)是从在图17(a)中示出的衍射光栅部抽出周期A2的光栅组的情况下的导光板的示意图。同样地,图17(d)是从在图17(a)中示出的衍射光栅部抽出周期A3的光栅组的情况下的导光板的示意图。图17(b)~图17(d)所示的导光板30B1、30B2、30B3对应于具备由分别以对于波长X1、X2、X3满足式(1)的方式规定的周期A1、A2、A3配置光栅33而成的衍射光栅部32B1~32B3的结构。因此,各导光板30B130B3起到与导光板30相同的作用效果。并且,作为波长?J,示例蓝色系的420nm,作为波长X2,示例绿色系的555nm,作为波长X3,示例蓝色系的630nm。周期A1、A2、A3与上述示例的波长X1、X2、对应地示例360nm、420腦、480nm。并且,在一个出射面31b上重叠由构成图17(b)~图17(d)所示的衍射光栅部32B1-32B3的多个光栅33构成的光栅组,从而构成图17(a)所示的导光板30B所具有的衍射光栅部32B。因此,从入射面31a入射的光100中所包含的波长入l、入2、X3的光由衍射光栅部32B的以周期A1、A2、A3分别配置的光栅組衍射。换句话说,与波长X1、X2、X3的光分别入射到图17(b)~图17(d)所示的各导光板30B1~30B3上的情况几乎相同地被衍射。其结果是,由导光板30B能够更可靠地将波长X1、X2、?i3的光中包含的S偏振光成分衍射到导光板主体31的外侧、即显示元件10侧。这样,在导光板30B中,重叠对于从可见区域选择的三个波长X1、X2、?3所设计的光栅组而形成衍射光栅部32B,所以,对于包含在可见区域中的各波长的光,能够实现栗高的偏振光分离度,并且,在至少光100包含的可见区域的波长范围能够出射离法线Nb方向的宽度被抑制的面光束。因此,在液晶显示装置1中显示彩色的情况下,能够抑制颜色的不均等。此外,如上所述,能够看作分别构成衍射光栅部32B1~32B3的光栅33在出射面31b上重叠从而构成衍射光栅部32B。各衍射光栅部32B1~32B3与在满足式(1)以及式(3)的第一实施方式中说明的衍射光栅部32对应。并且,衍射光栅部32中,具有偏振光分离功能,在实现更高的S/P比的情况下,如表1~表7所示,存在光栅33的宽度w变得更小的倾向。因此,在出射面31b上重叠构成满足式(1)以及式(3)的各衍射光栅部32B1~32B3的光栅组,形成一个衍射光栅部32B变得容易。如上所示,说明了本发明的实施方式,但是本发明不限于上述实施方式。例如,在导光板30、30A、30B中,与背面31c接触地设置作为光的路径变换单元的反射镜34,与側面31d接触地设置偏振光变换元件35,^E是在导光板30、30A、30B中,也可以不具备反射镜34和偏振光变换元件35。例如,面光源装置40也可以在背面31c的下側具有与背面31c隔离配置的反射镜34。同样地,面光源装置40也可以在側面31d的侧部具有与側面31d隔离配置的偏振光变换元件35。此外,从有效利用入射到导光板30的光100的观点来看,优选利用反射镜34,但是在导光板主体31内,光100的很多利用全反射传播,所以,能够作成导光板30、30A、30B以及面光源装置40的任何一个都不具备反射镜34的结构。并且,例如,如第二实施方式所示,通过调整x轴方向的光的取出效率,由此,作成不设置偏振光变换元件35的结构。此外,说明了导光板30、30A、30B以及面光源装置40应用于液晶显示装置1,但是,若是液晶显示装置1这样的透过型图像显示装置,导光板30、30A、30B以及面光源装置40都能够优选地应用。此外,入射面31a、出射面31b、背面31c和側面31d中的对置的面平行,但是不限于此。只要可以将从入射面31a入射的光100在导光板主体31内传播,并且从出射面31b取出S偏振光成分是支配性的光作为出射光10,例如,入射面31a以及侧面31d中的至少一个相对于出射面31b倾斜也可以。这样,也可以使入射面3la以及側面31d倾斜,从而调整入射角ein。权利要求1.一种导光板,其特征在于,具备导光板主体,具有入射从光源部输出的光的第一面、与所述第一面邻接的第二面、与所述第一面对置并且与所述第二面邻接的第三面、与所述第二面对置并且与所述第三面邻接的第四面;设置在所述第二面上的衍射光栅部,所述衍射光栅部是以周期∧沿着从所述第一面朝向所述第三面的预定方向平行配置由电介质构成的多个光栅而构成的,使所述光具有的可见区域的波长为λ时,所述周期∧满足1≥∧/λ≥0.5,使所述导光板主体的折射率为ns、所述光栅的折射率为ng时,所述折射率ng满足ng-ns≥0.15。2.根据权利要求l的导光板,其特征在于,所述衍射光栅部沿着所述预定方向具有来自所述衍射光栅部的光的取出效率不同的多个衍射区域,多个所述衍射区域的所述取出效率在所述预定方向上在第三面侧变高。3.根据权利要求1或2的导光板,其特征在于,还具备偏振光变换元件,该偏振光变换元件设置在所述导光板主体的所述第三面上,变换所述光的偏振状态并反射到所迷第一面側。4.根据权利要求1~3的任意一项的导光板,其特征在于,在所述导光板主体的所述第四面上设置有对所述光进行反射的反射镜。5.—种面光源装置,其特征在于,具备光源部,输出包含可见区域的光;导光板,具有导光板主体以及设置在导光板主体的第二面上的衍射光栅部,该导光板主体具有入射从所述光源部输出的所述光的第一面、与所述第一面邻接的第二面、与所述第一面对置并且与所述第二面邻接的第三面、与所述第二面对置并且与所述第三面邻接的第四面,所述衍射光栅部是以周期A沿着从所述第一面朝向所述第三面的预定方向平行配置由电介质构成的多个光栅而构成的,使所述光具有的可见区域的波长为X时,所述周期A满足1>A/X>0.5,使所述导光板主体的折射率为ns、所述光栅的折射率为ng时,所述折射率ng满足ng-ns>0.15。6.根据权利要求5的面光源装置,其特征在于,所述衍射光栅部沿着所述预定方向具有来自所述衍射光栅部的光的取出效率不同的多个衍射区域,变高。'',、'','《''、口7.根据权利要求6的面光源装置,其特征在于,还具备偏振光变换元件,该偏振光变换元件设置在所述第三面的側部,变换从所述第三面输出的所述光的偏振状态并反射到所述第一面侧。8.根据权利要求5~7的任意一项的导光板,其特征在于,还具备反射镜,对于所述第四面设置在所述第二面側的相反側,将所述光反射到所述第二面侧。9.一种液晶显示装置,其特征在于,具备面光源装置;液晶显示部,入射从所迷面光源装置输出的光,所述面光源装置具备光源部,输出包含可见区域的光;导光板,具有导光板主体以及设置在导光板主体的第二面上的衍射光栅部,该导光板主体具有入射从所述光源部输出的所述光的第一面、与所述第一面邻接的第二面、与所述第一面对置并且与所述第二面邻接的第三面、.与所述第二面对置并且与所述第三面邻接的第四面,所述衍射光栅部是以周期A沿着从所述第一面朝向所述第三面的预定方向平行配置由电介质构成的多个光栅而构成的,使所述光具有的可见区域的波长为X时,所迷周期A满足1>A/X>0.5,使所迷导光板主体的折射率为ns、所述光栅的折射率为ng时,所迷折射率ng满足ng-ns》0.15。全文摘要本发明提供能够进行偏振光分离并且能够在所希望的方向使光出射的导光板、面光源装置以及液晶显示装置。导光板(30)包括具有入射从光源部(20)出射的光(100)的第一面(31a)、与第一面邻接的第二面(31b)、与第一面对置且与第二面邻接的第三面(31d)、与第二面对置且与第三面邻接的第四面(31c)的导光板主体(31)和设置在第二面(31b)上的衍射光栅部(32),衍射光栅部(32)是以周期∧沿着从第一面朝向第三面的预定方向平行配置由电介质构成的多个光栅(33)而构成的,使光(100)具有的可见区域的波长为λ时,周期∧满足1≥∧/λ≥0.5,使导光板主体(31)的折射率为n<sub>s</sub>、光栅(33)的折射率为n<sub>g</sub>时,折射率n<sub>g</sub>满足n<sub>g</sub>-n<sub>s</sub>≥0.15。文档编号F21V8/00GK101435893SQ20081017827公开日2009年5月20日申请日期2008年11月17日优先权日2007年11月15日发明者洼田雅明,金起满申请人:住友化学株式会社
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