照明裝置和顯示裝置制造方法
【專利摘要】每個(gè)照明裝置(1,2)設(shè)置有:一對(duì)基板(來自10,31,37之中的兩個(gè)),設(shè)置為彼此面對(duì),其間具有間隔;以及光源(20),設(shè)置至一對(duì)基板(來自10,31,37之中的兩個(gè))中的至少一個(gè)的側(cè)面。每個(gè)照明裝置(1,2)還設(shè)置具有電極(32,36),該電極被設(shè)置至一對(duì)基板(來自10,31,37之中的兩個(gè))中的每一個(gè)的表面并且其在與每個(gè)基板(10,31,37)的表面垂直相交的方向上生成電場(chǎng)。每個(gè)照明裝置(1,2)還設(shè)置具有光調(diào)制層(34),該光調(diào)制層被設(shè)置在一對(duì)基板(來自10,31,37之中的兩個(gè))之間的間隙中并且其根據(jù)由電極(32,36)生成的電場(chǎng)的大小針對(duì)來自光源(20)的光呈現(xiàn)散射性或透明性。每個(gè)電極(32,36)具有位于一對(duì)基板(來自10,31,37之中的兩個(gè))的一個(gè)基板的表面上的第一電極的塊(32C,36C),第一電極的每個(gè)塊(32C,36C)具有在第一方向上延伸并且被排列在與第一方向相交的方向上的局部電極(32A,36A)。
【專利說明】
照明裝置和顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及設(shè)置有對(duì)光呈現(xiàn)出的散射性或透明性的光調(diào)制元件的照明裝置和顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來,液晶顯示器在高清技術(shù)和節(jié)能方面取得了顯著的進(jìn)展,并提出了一種通過局部調(diào)制背光的光強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)提高暗處對(duì)比度的方法。該方法局部驅(qū)動(dòng)被用作背光的光源的發(fā)光二極管(LED)以根據(jù)顯示圖像調(diào)制背光的光。另外,大型液晶顯示器對(duì)厚度減小的要求越來越高,與小型液晶顯示器類似,并且代替冷陰極熒光燈(cold cathodefluorescent lamp)或LED布置在液晶面板正下方的方法,光源布置在導(dǎo)光板端部上的邊緣光方法備受關(guān)注。然而,邊緣光方法難以執(zhí)行局部驅(qū)動(dòng),其對(duì)光源的光強(qiáng)度進(jìn)行局部調(diào)制。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]PTL 1:日本未經(jīng)審查專利申請(qǐng)公開第H6-347790號(hào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]順便提及,作為用于提取通過導(dǎo)光板傳播的光的技術(shù),例如,PTL I中提出了一種使用切換透明和散射的高分子分散液晶(PDLC)的顯示裝置。該技術(shù)防止反射,并將電壓局部施加至TOLC以切換透光性和散射。然而,在該技術(shù)中,在照明光通過局部提取導(dǎo)向光而局部調(diào)制的情況下,當(dāng)從驅(qū)動(dòng)TOLC的電極圖案推導(dǎo)而來的邊界處的亮度差較大時(shí),邊界出現(xiàn)在顯示圖像中有改進(jìn)的余地。
[0007]因此,期望提供一種能夠模糊照明光中的亮部分與暗部分之間的邊界的照明裝置和顯示裝置。
[0008]一種根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的照明裝置包括:被布置為有間距地彼此相對(duì)的一對(duì)基板;布置在這對(duì)基板中的一個(gè)或兩個(gè)的側(cè)面上的光源;以及布置在這對(duì)基板的每一個(gè)的表面上并被配置為在與基板的表面垂直相交的方向上生成電場(chǎng)的電極。照明裝置進(jìn)一步包括布置在這對(duì)基板之間的間隙處并基于由電極生成的電場(chǎng)的大小來呈現(xiàn)出對(duì)來自光源的光的散射性或透明性的光調(diào)制層。電極包括布置在這對(duì)基板中的一個(gè)的表面上的多個(gè)第一電極塊。第一電極塊中的每一個(gè)包括均在第一方向上延伸并且在與第一方向相交的方向上布置的多個(gè)局部電極。
[0009]根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的顯示裝置設(shè)置有被配置為顯示圖像的顯示面板和被配置為照明顯示面板的照明裝置。安裝在顯示裝置上的照明裝置包括與根據(jù)上述實(shí)施例的照明裝置的組件類似的組件。
[0010]在根據(jù)本技術(shù)的相應(yīng)實(shí)施例的照明裝置和顯示裝置中,第一電極塊的每一個(gè)包括分別在第一方向上延伸并且在與第一方向相交的方向上布置的多個(gè)局部電極。因此,在與各個(gè)第一電極塊相對(duì)的區(qū)域中可以局部調(diào)節(jié)光調(diào)制層的散射性。
[0011]根據(jù)本技術(shù)的相應(yīng)實(shí)施例的照明裝置和顯示裝置,允許光調(diào)制層的散射性在與各個(gè)第一電極塊相對(duì)的區(qū)域中局部調(diào)節(jié)。因此,可以適度調(diào)整從光調(diào)制層提取的光的亮度分布的平面的變化。結(jié)果,可以模糊照明光中的亮部分與暗部分之間的邊界。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012][圖1]示出了根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施例的照明裝置的配置的實(shí)例的截面圖。
[0013][圖2]示出了圖1中的光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)的實(shí)例的截面圖。
[0014][圖3]示出了圖2中的下側(cè)電極的配置的實(shí)例的平面圖。
[0015][圖4A]示出了圖2的下側(cè)電極的配置的另一個(gè)實(shí)例的平面圖。
[0016][圖4B]示出了圖2的下側(cè)電極的配置的又一個(gè)實(shí)例的平面圖。
[0017][圖5]示出了圖2的下側(cè)電極的寬度的實(shí)例的平面圖。
[0018][圖6A]示出了圖2的上側(cè)電極的配置的實(shí)例的平面圖。
[0019][圖6B]示出了圖2的上側(cè)電極的配置的另一個(gè)實(shí)例的平面圖。
[0020][圖7A]示出了圖2的上側(cè)電極的配置的又一個(gè)實(shí)例的平面圖。
[0021][圖7B]示出了圖2的上側(cè)電極的配置的又一個(gè)實(shí)例的平面圖。
[0022][圖8]示出了圖1的光調(diào)制元件在不施加電壓期間的配向(alignment)的實(shí)例的截面圖。
[0023][圖9]示出了圖1的光調(diào)制元件在施加電壓期間的配向的實(shí)例的截面圖。
[0024][圖10]用于說明圖1的照明裝置的功能的示意圖。
[0025][圖11A]示出了圖1的照明裝置中的局部亮燈(partiallighting)的實(shí)例的示意圖。
[0026][圖11B]示出了在圖1的照明裝置中的局部亮燈的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。
[0027][圖12A]示出了圖1的照明裝置的掃描驅(qū)動(dòng)的實(shí)例的示意圖。
[0028][圖12B]示出了繼圖12A之后的掃描驅(qū)動(dòng)的實(shí)例的示意圖。
[0029][圖13A]示出了圖1的照明裝置的掃描驅(qū)動(dòng)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。
[0030][圖13B]示出了繼圖13A之后的掃描驅(qū)動(dòng)的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。
[0031][圖14]示出了圖1的照明裝置中的局部亮燈的方法的實(shí)例的示圖。
[0032][圖15A]示出了圖1的照明裝置中的全亮燈(fulllighting)的實(shí)例的示意圖。
[0033][圖15B]示出了圖1的照明裝置中的全亮燈的另一個(gè)實(shí)例的示意圖。
[0034][圖16]示出了在圖1的照明裝置中的全亮燈的方法的實(shí)例的圖。
[0035][圖17]示出了根據(jù)比較例的照明裝置中的全亮燈的方法的實(shí)例的圖。
[0036][圖18]示出了根據(jù)比較例的照明裝置中的全亮燈的方法的另一個(gè)實(shí)例的圖。
[0037][圖19]示出了根據(jù)比較例的照明裝置中的局部亮燈的方法的另一個(gè)實(shí)例的圖。
[0038][圖20]用于說明圖1的照明裝置的制造過程的截面圖。
[0039][圖21]用于說明繼圖20的過程之后的制造過程的截面圖。
[0040][圖22]用于說明繼圖21的過程之后的制造過程的截面圖。
[0041][圖23]示出了根據(jù)變形例的光調(diào)制元件在不施加電壓期間配向的實(shí)例的截面圖。
[0042][圖24]示出了根據(jù)變形例的光調(diào)制元件在施加電壓期間配向的實(shí)例的截面圖。
[0043][圖25]示出了根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施例的照明裝置的配置的實(shí)例的截面圖。
[0044][圖26]示出了圖25中的光調(diào)制元件的結(jié)構(gòu)的實(shí)例的截面圖。
[0045][圖27]示出了圖25中的光調(diào)制元件在不施加電壓期間配向的實(shí)例的截面圖。
[0046][圖28]示出了圖25中的光調(diào)制元件在施加電壓期間配向的實(shí)例的截面圖。
[0047][圖29]示出了上側(cè)電極的配置的第一變形例的平面圖。
[0048][圖30A]示出了上側(cè)電極的配置的第二變形例的平面圖。
[0049][圖30B]示出了上側(cè)電極的配置的第二變形例的平面圖。
[0050][圖31]示出了圖29和圖30的上側(cè)電極的寬度的實(shí)例的平面圖。
[0051][圖32]示出了下側(cè)電極的配置的第一變形例的平面圖。
[0052][圖33]示出了上側(cè)電極的配置的第三變形例的平面圖。
[0053][圖34]示出了下側(cè)電極的配置的第二變形例的平面圖。
[0054][圖35]示出了上側(cè)電極的配置的第四變形例的平面圖。
[0055][圖36]示出了下側(cè)電極的配置的第三變形例的平面圖。
[0056][圖37]示出了上側(cè)電極的配置的第五變形例的平面圖。
[0057][圖38A]示出了上側(cè)電極的配置的第六變形例的平面圖。
[0058][圖38B]示出了上側(cè)電極的配置的第七變形例的平面圖。
[0059][圖39A]示出了上側(cè)電極的配置的第八變形例的平面圖。
[0060][圖39B]示出了上側(cè)電極的配置的第九變形例的平面圖。
[0061][圖40A]示出了圖38和圖39的上側(cè)電極中的圖案密度的實(shí)例的示圖。
[0062][圖40B]示出了當(dāng)使用圖38和圖39的上側(cè)電極時(shí)的亮度分布的實(shí)例的圖。
[0063][圖41A]示出了光源的配置的變形例的透視圖。
[0064][圖41B]示出了光源的配置的另一變形例的透視圖。
[0065][圖41C]示出了光源的配置的又一變形例的透視圖。
[0066][圖42A]示出了導(dǎo)光板的配置的變形例的透視圖。
[0067][圖42B]示出了導(dǎo)光板的配置的另一變形例的透視圖。
[0068][圖43A]示出了導(dǎo)光板的配置的又一變形例的透視圖。
[0069][圖43B]示出了圖43A的導(dǎo)光板的凸部的高度的實(shí)例的圖。
[0070][圖44A]用于說明當(dāng)凸部沒有被設(shè)置在導(dǎo)光板上時(shí)的光學(xué)波導(dǎo)的示意圖。
[0071][圖44B]用于說明當(dāng)凸部設(shè)置在導(dǎo)光板上時(shí)的光學(xué)波導(dǎo)的示意圖。
[0072][圖45]示出了當(dāng)使用圖41B或圖41C的光源時(shí)局部亮燈的實(shí)例的示意圖。
[0073][圖46]示出了照明裝置的第一變形例的截面圖。
[0074][圖47]示出了照明裝置的第二變形例的截面圖。
[0075][圖48]示出了照明裝置的第三變形例的截面圖。
[0076][圖49]示出了照明裝置的第四變形例的截面圖。
[0077][圖50]示出了照明裝置的第五變形例的截面圖。
[0078][圖51]示出了照明裝置的第六變形例的截面圖。
[0079][圖52]示出了照明裝置的第七變形例的截面圖。
[0080][圖53]示出了照明裝置的第八變形例的截面圖。
[0081][圖54]示出了根據(jù)應(yīng)用實(shí)例的顯示裝置的實(shí)例的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0082]在下文中,將參照附圖詳細(xì)描述實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。注意,將按以下順序給出描述。
[0083]1、第一實(shí)施例
[0084]其中包括水平配向膜的光調(diào)制元件被設(shè)置在照明裝置中的實(shí)例
[0085]2、第一實(shí)施例的變形例
[0086]3、第二實(shí)施例
[0087]其中包括垂直配向膜的光調(diào)制元件被設(shè)置在照明裝置中的實(shí)例
[0088]4、實(shí)施例共通的變形例
[0089]5、應(yīng)用實(shí)例
[0090]根據(jù)上述實(shí)施例等中的任意一個(gè)的照明裝置被應(yīng)用于顯示裝置的背光的實(shí)例
[0091]〈1、第一實(shí)施例〉
[0092]圖1是示出了根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施例的照明裝置I的示意性配置的實(shí)例的截面圖。照明裝置I可合適地適用于從其背面照射液晶顯示面板的背光。例如,照明裝置I可以包括導(dǎo)光板10、設(shè)置在導(dǎo)光板10的側(cè)面上的光源20、設(shè)置在導(dǎo)光板10背后的光調(diào)制元件30和反射板40以及驅(qū)動(dòng)光調(diào)制元件30的驅(qū)動(dòng)電路50。
[0093]例如,光源20可以通過將多個(gè)點(diǎn)狀光源布置成一列配置而成。點(diǎn)狀光源中的每一個(gè)朝向?qū)Ч獍?0的側(cè)面發(fā)射光,并且例如可以由在面向?qū)Ч獍?0的側(cè)面的表面上具有發(fā)光點(diǎn)的發(fā)光元件配置而成。這種發(fā)光元件的實(shí)例可以包括LED和激光二極管(LD)。就效率、薄形化和均勻性而言,點(diǎn)狀光源中的每一個(gè)可以優(yōu)選為白色LED。順便提及,例如,被包括在光源20中的多個(gè)點(diǎn)狀光源可以被配置為包括紅色LED、綠色LED和藍(lán)色LED。
[0094]如圖1中所示,光源20可以僅設(shè)置在導(dǎo)光板10的一個(gè)側(cè)面上,或雖然未示出,但可以設(shè)置在導(dǎo)光板10的兩個(gè)側(cè)面、三個(gè)側(cè)面或所有側(cè)面上。而且,當(dāng)光源20被設(shè)置在三個(gè)側(cè)面或所有側(cè)面上時(shí),僅在執(zhí)行局部亮燈時(shí)才可以打開僅設(shè)置在相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上的光源20,并且在執(zhí)行全面亮燈時(shí)可以打開所有光源20。
[0095]導(dǎo)光板10將來自被設(shè)置在導(dǎo)光板10的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面上的光源20的光導(dǎo)向至導(dǎo)光板10的上表面。導(dǎo)光板10具有與設(shè)置在導(dǎo)光板10的上表面上的顯不面板(未不出)相對(duì)應(yīng)的形狀,例如,由上表面、下表面和側(cè)面包圍的長(zhǎng)方體形狀。順便提及,在以下描述中,在導(dǎo)光板10的側(cè)面中的接收來自光源20的光的側(cè)面被稱為光入射面10A。例如,導(dǎo)光板10主要包含諸如聚碳酸酯樹脂(PC)和丙烯酸樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))的透明熱塑性樹脂。
[0096]反射板40將通過光調(diào)制兀件30從導(dǎo)光板10后面泄漏出來的光返回至導(dǎo)光板10偵牝并且例如,可以具有反射、漫射、散射等功能。這允許有效地使用從光源20發(fā)射的光,并且還幫助提高正面亮度。反射板40可以由例如發(fā)泡PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、蒸鍍銀膜、多層反射膜和白色PET形成。
[0097]在本實(shí)施例中,光調(diào)制元件30緊密地粘附至導(dǎo)光板10的背面(下表面)上,其間沒有空氣層,并利用例如介于其間的粘附劑(未示出)粘附到導(dǎo)光板10的背面上。例如,如圖2中所示,光調(diào)制元件30可以通過從反射板40側(cè)按順序地布置透明基板31、下側(cè)電極32、配向膜33、光調(diào)制層34、配向膜35、上側(cè)電極36和透明基板37來配置。
[0098]透明基板31和37是彼此相對(duì)設(shè)置且具有距離的一對(duì)基板。透明基板31和37支撐光調(diào)制層34,并且通常均由對(duì)可見光透明的基板,例如玻璃板或塑料膜形成。下側(cè)電極32和上側(cè)電極36分別被設(shè)置在透明基板31和37的表面上,并且分別在與透明基板31的表面正交的方向上生成電場(chǎng)。下側(cè)電極32被設(shè)置在透明基板31的表面上(具體地,在與透明基板37相對(duì)的透明基板31的表面上),并且被配置為包括多個(gè)局部電極32A。多個(gè)局部電極32A均在平面中的一個(gè)方向(第一方向)上延伸,并且被布置在與第一方向相交的方向上。例如,第一方向可以是與光入射面1A平行或基本上平行的方向。注意,第一方向可以是與光入射面1A傾斜相交的方向。
[0099]圖3示出了下側(cè)電極32的平面配置的實(shí)例。圖4A和圖4B均示出了下側(cè)電極32的平面配置的另一個(gè)實(shí)例。下側(cè)電極32具有多個(gè)電極塊32C(第一電極塊)。多個(gè)電極塊32C在平面中的預(yù)定方向(第二方向)和與第二方向相交的方向(第三方向)中的至少第二方向上布置。在這種情況下,當(dāng)?shù)谝环较蚴桥c光入射面1A平行或基本上平行的方向時(shí),第二方向是與第一方向正交或基本上正交的方向。當(dāng)?shù)谝环较蚴桥c光入射面1A傾斜相交的方向時(shí),第二方向是與光入射面1A正交或基本上正交的方向。換句話說,無論第一方向如何,第二方向都是與光入射面1A正交或基本上正交的方向。
[0100]電極塊32C中的每一個(gè)形成在包括在第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域的一部分的區(qū)域中,以便不阻斷由在第二方向上鄰接的其他電極塊32C形成在光調(diào)制層34中的電場(chǎng)。具體地,在重疊區(qū)域32-1中,兩個(gè)以上的局部電極32A形成在第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域中,并與第二方向上鄰接的其他電極塊32C中包括的兩個(gè)以上的局部電極混合地布置。例如,在電極塊32C的每一個(gè)中,兩個(gè)以上的局部電極32A可以形成在第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域中,并可以與被包括在第二方向上鄰接的其它電極塊32C中的兩個(gè)以上的局部電極交替布置。此外,在電極塊32C的每一個(gè)中,兩個(gè)以上的局部電極32A形成在第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域的外部。換句話說,如圖3、圖4A和圖4B中所示,電極塊32C中的每一個(gè)的形成區(qū)域與第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域的一部分重疊。在圖3、圖4A和圖4B中,其中相應(yīng)的電極塊32C的形成區(qū)域彼此重疊的區(qū)域被示為重疊區(qū)域32-1,并且其中相應(yīng)的電極塊32C的形成區(qū)域彼此不重疊的區(qū)域被示為非重疊區(qū)域32-2。順便提及,在重疊區(qū)域32-1中,可布置在電極塊32C中的一個(gè)中包括的兩個(gè)以上的局部電極32A,以便對(duì)于每多個(gè)局部電極(例如,兩個(gè)兩個(gè)地)跳過在第二方向上鄰接的其他電極塊32C中包括的兩個(gè)以上的局部電極。而且,在重疊區(qū)域32-1中,電極塊32C中的一個(gè)中包括的兩個(gè)以上的局部電極32A可以與第二方向上鄰接的其他電極塊32C中包括的兩個(gè)以上的局部電極交替布置,并且可以以局部無齒的方式進(jìn)行布置。
[0101]在電極塊32C的每一個(gè)中,局部電極32A彼此電連接。具體地,如圖3中所示,電極塊32C中的每一個(gè)具有連接至相應(yīng)的局部電極32A的端部的連接部32B (第一連接部),并且局部電極32A通過連接部32B彼此電連接。因此,電極塊32C中的每一個(gè)均具有由多個(gè)局部電極32A和連接部32B配置而成的梳齒形狀,并且多個(gè)電極塊32C被布置在第二方向上,使得相應(yīng)電極塊32C的梳齒的方向交替地反轉(zhuǎn)(切換)。
[0102]接下來,描述了布置方向上的相應(yīng)的局部電極32A的寬度。圖5示出了布置方向上的相應(yīng)的局部電極32A的寬度的實(shí)例。局部電極32A的每一個(gè)具有與距電極塊32C的每一個(gè)中的光源20的距離相對(duì)應(yīng)的寬度。具體地,在電極塊32C的每一個(gè)中,形成在第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域外(在非重疊區(qū)域32-2中)的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極32A的寬度隨著距光源20的距離增加而增加。而且,在電極塊32C的每一個(gè)中,形成在第二方向上鄰接的并且位于距光源20處相對(duì)較遠(yuǎn)的其他電極塊32C的形成區(qū)域中(在距光源20較遠(yuǎn)的重疊區(qū)域32-1中)的相應(yīng)兩個(gè)以上的局部電極32A的寬度隨著距光源20的距離增加而減小。此外,在電極塊32C的每一個(gè)中,形成在第二方向上鄰接的并且位于相對(duì)更靠近光源20處的其他電極塊32C的形成區(qū)域中(在更靠近光源20的重疊區(qū)域32-1中)的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極32A的寬度隨著距光源20的距離增加而增加。換句話說,在電極塊32C中的每一個(gè)中,多個(gè)局部電極32A中的位于光源20側(cè)(更靠近光源20)上的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極32A的寬度隨著距光源20的距離增加而增加,然而多個(gè)局部電極32A中的位于與光源20相對(duì)側(cè)上(位于距光源20較遠(yuǎn)的一側(cè)上)的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極32A的寬度隨著距光源20的距離增加而減小。多個(gè)局部電極32A的寬度的此分布在下文中被稱為“拱形分布”。順便提及,雖然在圖5中舉例說明了利用多角曲線示出“拱形分布”的情況,但是“拱形分布”可以利用平滑曲線示出。注意,可不設(shè)置重疊區(qū)域32-1。在這種情況下,在電極塊32C中的每一個(gè)中,布置方向上的多個(gè)局部電極32A的寬度在位于更靠近光源20的一側(cè)上較小,并且隨著距光源20的距離增加而逐漸增加。
[0103]接下來,描述上側(cè)電極36。圖6A、圖6B、圖7A和圖7B均示出了上側(cè)電極36的平面配置的實(shí)例。上側(cè)電極36被設(shè)置在透明基板37的表面上(具體地,透明基板37的與透明基板31相對(duì)的表面上)。例如,如圖6A和圖6B中所示,上側(cè)電極36可以是形成在整個(gè)平面上的(單一的)片狀電極。片狀電極經(jīng)形成以面向所有的電極塊32C。例如,如圖7A和圖7B中所示,上側(cè)電極36可以由均在第二方向上延伸并且在第三方向上的布置多個(gè)條狀局部電極36A配置而成。此時(shí),在其中多個(gè)電極塊32C被布置在第二方向和第三方向上的情況下,布置局部電極36A中的每一個(gè)以面向布置在第二方向上的多個(gè)電極塊32C。
[0104]接下來,描述下側(cè)電極32和上側(cè)電極36的材料。下側(cè)電極32和上側(cè)電極36例如可以由諸如銦錫氧化物(ITO)的透明導(dǎo)電材料形成。透明導(dǎo)電材料優(yōu)選吸收盡可能小的可見光。當(dāng)光被引導(dǎo)通過導(dǎo)光板10時(shí),光多次穿過下側(cè)電極32和上側(cè)電極36。因此,在大的背光中,即使當(dāng)光垂直進(jìn)入表面時(shí)可見光的吸收為幾個(gè)百分點(diǎn),但屏幕的中心部分的亮度也可以比光入射面附近的亮度低幾十個(gè)百分點(diǎn)。而且,透明導(dǎo)電材料的吸收的波長(zhǎng)依賴性可以優(yōu)選較小。當(dāng)特定波長(zhǎng)的吸收大時(shí),因?yàn)楣獗灰龑?dǎo)通過波導(dǎo)板10,故色度會(huì)改變,這可以造成屏幕的中心部分與屏幕的端部之間的顏色上的差異。
[0105]在其中上側(cè)電極36是形成在整個(gè)平面上的單一的片狀電極的情況下,當(dāng)從光調(diào)制元件30的法線方向查看光調(diào)制元件30時(shí),面向局部電極32A的光調(diào)制元件30的一部分構(gòu)成光調(diào)制單元30a。例如,在圖2中用虛線舉例說明的部分是光調(diào)制單元30a。光調(diào)制單元30a中的每一個(gè)能夠通過向下側(cè)電極32和上側(cè)電極36施加預(yù)定電壓而獨(dú)立于彼此進(jìn)行驅(qū)動(dòng),并且根據(jù)施加至下側(cè)電極32和上側(cè)電極36的電壓值的大小而呈現(xiàn)出對(duì)來自光源20的光的透明性或散射性。注意,將在光調(diào)制層34的描述中詳細(xì)描述透明性和散射性。
[0106]例如,配向膜33和35可以對(duì)用于光調(diào)制層34的液晶和單體配向。多種配向膜的實(shí)例可以包括例如垂直配向膜和水平配向膜。然而,在本實(shí)施例中,水平配向膜被用于配向膜33和35。配向膜33和35具有與光入射面1A平行(或基本上平行)的配向方向。水平配向膜的實(shí)例可以包括例如通過對(duì)聚酰亞胺、聚酰胺-酰亞胺、聚乙烯醇等執(zhí)行摩擦處理形成的配向膜、以及通過轉(zhuǎn)印或蝕刻設(shè)置有凹槽的配向膜。而且,水平配向膜的實(shí)例可以包括例如通過傾斜蒸鍍諸如二氧化硅的無機(jī)材料形成的配向膜、通過離子束輻照形成的類金剛石碳配向膜以及設(shè)置有電極圖案狹縫的配向膜。在其中塑料膜被用作透明基板31和37的情況下,能夠在100°C以下的溫度下形成的聚酰胺-酰亞胺可以優(yōu)選被用作配向膜33和35,因?yàn)樵谂湎蚰?3和35被涂覆至透明基板31和37的表面之后的燒制溫度在制造過程中優(yōu)選為盡可能地低。
[0107]注意,可以使用具有用于向與水平配向膜相接觸的液晶分子提供預(yù)傾(pretilt)的功能的水平配向膜。例如,摩擦(rubbing)可以被用作開發(fā)水平配向膜的預(yù)傾功能的方法。例如,預(yù)傾可表明在靠近配向膜的液晶分子的長(zhǎng)軸以微小的角度與“配向膜的平面中的特定方向”或“配向膜的法線”相交。例如,上述水平配向膜可以具有用于允許靠近水平配向膜的液晶分子的長(zhǎng)軸以微小的角度與平行于水平配向膜的表面的方向相交并且與光入射面1A的表面相交的功能。
[0108]而且,垂直和水平配向膜這兩者足以具有對(duì)液晶和單體進(jìn)行配向的功能,并且重復(fù)施加典型液晶顯示器所需的電壓的可靠性是不必要的。這是因?yàn)樵谠圃熘箅妷菏┘拥目煽啃酝ㄟ^聚合后的單體和液晶之間的界面來確定。另外,允許用于光調(diào)制層34的液晶和單體通過例如在下側(cè)電極32和上側(cè)電極36之間施加電場(chǎng)或磁場(chǎng)來進(jìn)行配向,而不使用配向膜33和35。換句話說,電壓施加狀態(tài)下的液晶和單體的配向狀態(tài)允許通過輻照紫外線來固定,同時(shí)在下側(cè)電極32和上側(cè)電極36之間施加電場(chǎng)或磁場(chǎng)。在其中電壓被用于形成配向膜33和35的情況下,電極以不同方式形成以便進(jìn)行配向并驅(qū)動(dòng),或其中可以將通過頻率進(jìn)行反向的介電常數(shù)各向異性的符號(hào)的雙頻液晶用于液晶材料。另外,在其中磁場(chǎng)被用于形成配向膜33和35的情況下,優(yōu)選將具有較大磁化率各向異性的材料用于配向膜33和35,并且例如,優(yōu)選地使用具有大量苯環(huán)的材料。
[0109]光調(diào)制層34根據(jù)由下側(cè)電極32和上側(cè)電極36生成的磁場(chǎng)的大小呈現(xiàn)出對(duì)來自光源20的光的散射性或透明性。具體地,當(dāng)沒有向下側(cè)電極32和上側(cè)電極36施加電壓時(shí),光調(diào)制層34呈現(xiàn)出對(duì)來自光源20的光的透明性,并且當(dāng)向下側(cè)電極32和上側(cè)電極36施加電壓時(shí),呈現(xiàn)出對(duì)來自光源20的光的散射性。例如,如圖2中所示,光調(diào)制層34是包括塊體34A和分散在塊體34A中的多個(gè)微粒34B的復(fù)合層。塊體34A和微粒34B具有光學(xué)各向異性。
[0110]圖8示意性地示出了當(dāng)下側(cè)電極32和上側(cè)電極36之間未施加電壓時(shí)(在下文中,簡(jiǎn)稱為“在不施加電壓期間”)塊體34A和微粒34B中的配向狀態(tài)的實(shí)例。圖8中的橢球體134A示出了在不施加電壓期間呈現(xiàn)出塊體34A的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。圖8中的橢球體134B示出了在不施加電壓期間呈現(xiàn)出微粒34B的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。折射率橢球體通過張量橢球體表示從各個(gè)方向入射的線偏振光的折射率,并且通過從光入射方向觀察橢球體的橫截面,用幾何學(xué)表示折射率。
[0111]圖9示意性地示出了當(dāng)下側(cè)電極32和上側(cè)電極36之間施加電壓時(shí)(在下文中,簡(jiǎn)稱為“在施加電壓期間”)塊體34A和微粒34B中的配向狀態(tài)的實(shí)例。圖9中的橢球體134A示出了在施加電壓期間呈現(xiàn)出塊體34A的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。圖9中的橢球體134B示出了在施加電壓期間呈現(xiàn)出微粒34B的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。
[0112]例如,如圖8A和圖8B中所示,塊體34A和微粒34B具有其中在不施加電壓期間,塊體34A的光軸AXl (橢球體134A的長(zhǎng)軸)的方向和微粒34B的光軸AX2 (橢球體134B的長(zhǎng)軸)的方向彼此一致(平行)的配置。光軸AXl和AX2均表不平行于具有與偏振方向無關(guān)的固定折射率的光線的傳播方向的線。在不施加電壓期間光軸AXl的方向和AX2的方向不必一定要彼此一致,光軸AXl的方向由于例如制造誤差而可以與光軸AX2的方向有一定程度上的偏離。
[0113]而且,例如,微粒34B可以具有其中在不施加電壓期間,光軸AX2平行于(基本上平行于)光入射面1A并平行于(或基本上平行于)透明基板31的表面的配置。此外,例如,微粒34B可以具有其中光軸AX2與透明基板31的表面以微小的角度Θ 1(未示出)相交的配置。注意,在描述用于配置微粒34B的材料時(shí)將詳細(xì)描述角度Θ1。
[0114]另一方面,塊體34A具有這樣的配置,其中,光軸AXl是固定的,與下側(cè)電極32和上側(cè)電極36之間是否存在電壓施加無關(guān)。具體地,塊體34A具有這樣的配置,其中,光軸AXl平行于(或基本上平行于)光入射面1A并且以預(yù)定角度Θ I與透明基板31的表面相交。換句話說,在不施加電壓期間,光軸AXl平行于(或基本上平行于)光軸AX2。
[0115]注意,光軸AX2可以不必一直平行于光入射面10A,也可以不必以角度Θ I 一直與透明基板31的表面相交,并且例如由于制造誤差,光軸AX2可以以稍微不同于角度Θ I的角度與透明基板31的表面相交。而且,光軸AXl和AX2可以不必一直平行于光入射面10A,并且例如由于制造誤差,光軸AXl和AX2可以以小角度與光入射面1A相交。
[0116]這里,優(yōu)選的是,塊體34A的尋常光折射率(ordinary refractive index)等于微粒34B的尋常光折射率,而塊體34A的非尋常光折射率(extraordinary refractiveindex)等于微粒34B的非尋常光折射率。在這種情況下,例如,在不施加電壓期間,在所有方向上都很難存在折射率上的差異,從而能獲得高透明性(光透射性)。因此,來自光源20的光沒有在光調(diào)制層34中被散射,而是穿過光調(diào)制層34。結(jié)果,例如,如圖10的(A)和(B)中所示,來自光源20的光L (來自傾斜方向的光)傳播通過在光調(diào)制元件30中透明的區(qū)域(透射區(qū)域30A),并且被光調(diào)制元件30與空氣之間的界面完全反射。因此,透射區(qū)域30A的亮度(黑色顯示的亮度)與其中使亮度均勻的情況(圖10的(B)中的交替長(zhǎng)短虛線)相比降低。注意,圖10的(B)中的圖示出了其中擴(kuò)散片(未示出)設(shè)置在導(dǎo)光板10上的狀態(tài)下測(cè)量的正面亮度。
[0117]而且,例如,如圖9中所示,塊體34A和微粒34B可以具有這樣的配置,其中,在施加電壓期間,光軸AXl的方向與光軸AX2的方向不同(相交或正交)。另外,例如,微粒34B可以具有這樣的配置,其中,在施加電壓期間,光軸AX2平行于(或基本上平行于)光入射面10A,并且以大于角度Θ1的角度Θ2(未示出,例如90度)與透明基板31的表面相交。注意,將在描述用于配置微粒34Β的材料中詳細(xì)描述角度Θ 2。
[0118]因此,在施加電壓期間,在光調(diào)制層34中,在所有方向上的折射率差異變大并且能夠獲得高的散射性。因此,來自光源20的光在光調(diào)制層34中被散射。結(jié)果,例如,如圖10的㈧和⑶中所示,來自光源20的光L(來自傾斜方向的光)在處于光調(diào)制元件30中的散射狀態(tài)下的區(qū)域(散射區(qū)域30B)中被散射,并且散射光直接進(jìn)入導(dǎo)光板10或在被反射板40反射之后進(jìn)入導(dǎo)光板10,然后從導(dǎo)光板10的上表面(光發(fā)射面1A)發(fā)出。因此,散射區(qū)域30B的亮度與使亮度均勻的情況(圖10的(B)中的交替長(zhǎng)短虛線)相比極高,并且局部白色顯示的亮度(亮度增強(qiáng))增加了透射區(qū)域30A的亮度的減小量。
[0119]注意,塊體34A的尋常光折射率由于制造誤差而可以與微粒34B的尋常光折射率略有不同,例如,其間的差優(yōu)選可以是0.1以下,或者更優(yōu)選地是0.05以下。另外,塊體34A的非尋常光折射率由于制造誤差而也可以與微粒34B的非尋常光折射率略有不同,例如,其間的差優(yōu)選可以是0.1以下,或者更優(yōu)選地是0.05以下。
[0120]另外,塊體34A的折射率差(Λ ηρ =非尋常光折射率neP_尋常光折射率noP)和微粒34B的折射率差(Ark=非尋常光折射率nef尋常光折射率noJ優(yōu)選可以是盡可能的大,優(yōu)選為0.05以上,更優(yōu)選為0.1以上,更進(jìn)一步優(yōu)選為0.15以上。這是因?yàn)楫?dāng)塊體34A和微粒34B的每一個(gè)的折射率差較大時(shí),光調(diào)制層34的散射能力變高,導(dǎo)光條件很容易被破壞,并且容易提取來自導(dǎo)光板10的光。
[0121]而且,塊體34A對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)速度不同于微粒34B對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)速度。塊體34A可以具有例如響應(yīng)速度低于微粒34B的響應(yīng)速度的條紋結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)或棒狀結(jié)構(gòu)。例如,塊體34A可以由通過聚合低分子單體獲得的聚合物材料形成。例如,塊體34A可以通過熱或光或這兩者聚合沿微粒34B的配向方向或配向膜33和35的配向方向進(jìn)行配向并具有配向性或可聚合性的材料(例如,單體)形成。
[0122]例如,塊體34A的條紋結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)或棒狀結(jié)構(gòu)可以在平行于光入射面1A并且以微小的角度Θ I與透明基板31的表面相交的方向上具有長(zhǎng)軸。在其中塊體34A具有條紋結(jié)構(gòu)的情況下,就提高導(dǎo)向光的散射性而言,在短軸方向上的平均條紋組織大小優(yōu)選可以是0.Ιμ--以上和ΙΟμ--以下,更優(yōu)選為0.2μπ?以上和2.Ομ--以下。在短軸方向上的平均條紋組織大小為0.1 μ m以上和10 μ m以下的情況下,光調(diào)制元件30中的散射功率在380nm至780nm(包括兩個(gè)端點(diǎn))的可見區(qū)域中基本上是等效的。因此,平面中不會(huì)發(fā)生特定波長(zhǎng)分量的光增加或減小,由此在平面中可實(shí)現(xiàn)可見區(qū)域的平衡。當(dāng)短軸方向上的平均條紋組織大小小于0.1 μ m或大于10 μ m時(shí),光調(diào)制元件30的散射功率較低,而與波長(zhǎng)無關(guān),由此光調(diào)制元件30難以起到光調(diào)制元件的作用。
[0123]而且,就降低散射的波長(zhǎng)依賴性而言,在短軸方向上的平均條紋組織的大小優(yōu)選地可以是0.5 μ m以上和50 μ m以下,更優(yōu)選地在I μ m至3 μ m(包括兩個(gè)端點(diǎn))的范圍內(nèi)。在這種情況下,當(dāng)從光源20發(fā)射的光在傳播導(dǎo)光板10中的光期間重復(fù)穿過光調(diào)制元件30中的塊體34A時(shí),抑制了塊體34A中散射的波長(zhǎng)依賴性。條紋組織的大小可通過偏振顯微鏡、共焦顯微鏡、電子顯微鏡等進(jìn)行觀察。
[0124]另一方面,例如,微粒34B可以被配置為主要包含液晶材料,并可以具有顯著高于塊體34A的響應(yīng)速度。包含在微粒34B中的液晶材料(液晶分子)例如可以是棒狀分子。作為包含在微粒34B中的液晶分子,優(yōu)選使用具有正介電常數(shù)各向異性的液晶分子(所謂的正液晶)。
[0125]這里,在不施加電壓期間,在微粒34B中,液晶分子的長(zhǎng)軸方向平行于光軸AX1。此時(shí),微粒34B中的液晶分子的長(zhǎng)軸平行于(或基本上平行于)光入射面10A,并以微小的角度Θ I與透明基板31相交。換句話說,在不施加電壓期間,在平行于導(dǎo)光板10的光入射面1A的平面內(nèi),微粒34B中的液晶分子在以角度Θ I傾斜的狀態(tài)下配向。角度Θ I被稱為預(yù)傾角,并且例如,可以優(yōu)選地是0.1度以上和30度以下。角度Θ1可以更優(yōu)選地是0.5度以上和10度以下,并且更進(jìn)一步可以優(yōu)選地是0.7度以上和2度以下。當(dāng)角度Θ1增加時(shí),散射效率趨向于減小,原因如下所述。另外,當(dāng)角度Θ I十分小時(shí),在其中不施加電壓期間的液晶上升方位角發(fā)生變化。例如,液晶以改變180度(反向傾斜)的方位角上升。因此,微粒34B和塊體34A之間的折射率差沒有被有效地利用,從而,散射效率趨向于降低且亮度趨向于降低。
[0126]而且,在施加電壓期間,在微粒34B中,液晶分子的長(zhǎng)軸與光軸AXl相交或正交(或基本上正交)。此時(shí),微粒34B中的液晶分子的長(zhǎng)軸平行于(或基本上平行于)光入射面10A,并且以大于角度Θ1的角度Θ 2(例如90度)與透明基板31相交。換句話說,在施加電壓期間,微粒34B中的液晶分子在平行于光入射面1A的平面內(nèi)以角度Θ 2傾斜配向或以角度Θ 2( = 90度)保持上升。
[0127]作為具有配向特性和可聚合特性的上述單體,雖然具有光學(xué)各向異性并與液晶組合的材料是足夠的,但在本實(shí)施例中,由紫外線固化的低分子單體可以是優(yōu)選的。由于優(yōu)選的是,在不施加電壓的狀態(tài)中,液晶的光學(xué)各向異性方向與通過聚合低分子單體而形成的材料(聚合材料)的光學(xué)各向異性方向一致,因此,液晶和低分子量單體在紫外線固化之前在相同方向上優(yōu)選可以被配向。在將液晶用作微粒34B的情況下,當(dāng)液晶是棒狀分子時(shí),要使用的單體材料的形狀優(yōu)選還具有棒狀形狀。如上所述,作為單體材料,優(yōu)選地使用具有可聚合特性和液晶性的材料,并且例如,材料可以優(yōu)選地包含從由丙烯酸基、異丁烯酸基、丙烯酰氧基、異丁烯?;趸?、乙烯醚基、環(huán)氧基組成的組中選擇的一個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)來作為可聚合的官能團(tuán)。這些官能團(tuán)可以通過用紫外線、紅外線或電子射線照射或加熱而進(jìn)行聚合。在用紫外線照射的過程中,為了抑制配向特性的降低,可以添加具有多官能團(tuán)的液晶材料。當(dāng)塊體34A具有前述條紋結(jié)構(gòu)時(shí),作為塊體34A的材料,優(yōu)選可以使用雙官能團(tuán)液晶單體。而且,為了調(diào)節(jié)呈現(xiàn)出液晶性的溫度,可以將單官能團(tuán)單體添加到塊體34A的材料中,為了改善交聯(lián)密度,可以將三官能團(tuán)的單體添加到塊體34A的材料中。
[0128]接下來,描述驅(qū)動(dòng)電路50。例如,驅(qū)動(dòng)電路50可以控制施加至下側(cè)電極32和上側(cè)電極36的電壓的大小,使得在某個(gè)光調(diào)制單元30a中,微粒34B的光軸AX2平行于或基本上平行于塊體34A的光軸AXl,并且在其他的光調(diào)制單元30a中微粒34B的光軸AX2與塊體34A的光軸AXl相交或正交。換句話說,驅(qū)動(dòng)電路50允許塊體34A的光軸AXl和微粒34B的光軸AX2彼此一致(或基本上一致)或通過電場(chǎng)控制而彼此不同。驅(qū)動(dòng)電路50可以調(diào)整光源20的光量。此外,驅(qū)動(dòng)電路50可以鑒于從外側(cè)輸入的圖像信號(hào)和距光源20的距離來控制光源20的光量和施加至下側(cè)電極32和上側(cè)電極36的電壓的大小。
[0129](局部亮燈和局部驅(qū)動(dòng))
[0130]而且,允許驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)多個(gè)電極塊32C的一部分(一個(gè)或多個(gè))。例如,如圖1lA中所示,驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)布置在第二方向上的多個(gè)電極塊32C的一部分(一個(gè)或多個(gè))。此時(shí),帶狀光從與驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)的電極塊32C對(duì)應(yīng)的散射區(qū)域30B發(fā)射。而且,例如,如圖1IB中所示,驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)布置在第二方向和第三方向上的多個(gè)電極塊32C的一部分(一個(gè)或多個(gè))。此時(shí),從與驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)的電極塊32相對(duì)應(yīng)的散射區(qū)域30B發(fā)射塊狀光。
[0131]此時(shí),當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)多個(gè)電極塊32C時(shí),驅(qū)動(dòng)電路50向電極塊32C中的每一個(gè)施加基于電極塊32C距光源20的距離而調(diào)制的電壓。具體地,例如,驅(qū)動(dòng)電路50可以向電極塊32C中的每一個(gè)施加其峰值、占空比和頻率基于電極塊32C距光源20的距離而調(diào)制的電壓。例如,電壓經(jīng)調(diào)制使得光調(diào)制單元30a的散射性隨著距光源20的距離增加而增強(qiáng)。此外,例如,驅(qū)動(dòng)電路50可以向局部電極32A施加其峰值、占空比、和頻率鑒于從外側(cè)輸入的圖像信號(hào)和局部電極3IA距光源20的距離而調(diào)制的電壓。
[0132]散射區(qū)域30B的亮度與使亮度均勻的情況(圖10的⑶中的交替長(zhǎng)短虛線)相比極高,并且局部白色顯示的亮度(亮度增強(qiáng))增加了透射區(qū)域30A的亮度的減小量。因此,提高了液晶顯示器的對(duì)比度。另外,利用“亮度增強(qiáng)”允許驅(qū)動(dòng)電路50將來自光源20的光發(fā)射量減少要增加“亮度增強(qiáng)”至與使亮度均勻的情況(圖10的(B)中的交替長(zhǎng)短虛線)下相同的水平的亮度的量,從而允許減少光源20消耗的功率。
[0133](局部亮燈和掃描驅(qū)動(dòng))
[0134]此外,驅(qū)動(dòng)電路50可以預(yù)定單位(例如,一個(gè)接一個(gè)地)順序地驅(qū)動(dòng)的多個(gè)電極塊32C。例如,如圖12A和圖12B中所示,驅(qū)動(dòng)電路50可以預(yù)定單位順序地驅(qū)動(dòng)中的布置在第二方向上的多個(gè)電極塊32C(例如,一個(gè)接一個(gè)地)。此時(shí),通過驅(qū)動(dòng)電路50的驅(qū)動(dòng)在第二方向上掃描散射區(qū)域30B,并且因此在第二方向上掃描帶狀光。此時(shí),通過在一個(gè)掃描周期針對(duì)時(shí)間對(duì)照明光取平均值而獲得的亮度來表示實(shí)際上可通過眼睛觀看的亮度。而且,例如,如圖13A和圖13B中所示,驅(qū)動(dòng)電路50可以以預(yù)定單位(例如,一個(gè)接一個(gè)地)順序地驅(qū)動(dòng)布置在第二方向和第三方向上的多個(gè)電極塊32C。此時(shí),通過驅(qū)動(dòng)電路50的驅(qū)動(dòng)在第二方向上掃描散射區(qū)域30B,并且因此在第二方向上掃描塊狀光。
[0135]這里,當(dāng)照明裝置I被用作顯示面板(未示出)的背光時(shí),驅(qū)動(dòng)電路50可以優(yōu)選地在與顯示面板的像素的掃描方向相同的方向上執(zhí)行多個(gè)電極塊32C的掃描,與顯示面板的像素的掃描同步。在此情況下,可以執(zhí)行高亮度、運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)性(模糊)提高的顯示。
[0136]此外,驅(qū)動(dòng)電路50可以鑒于距光源20的距離和從外側(cè)輸入的圖像信號(hào)來調(diào)節(jié)光源20的光量,并同時(shí)以預(yù)定單位(例如,一個(gè)接一個(gè)地)順序地驅(qū)動(dòng)多個(gè)電極塊32C。此時(shí),驅(qū)動(dòng)電路50可以優(yōu)選地以與顯示面板的像素的掃描同步的方式在與顯示面板的像素的掃描方向相同的方向上執(zhí)行多個(gè)電極塊32C的掃描。在此情況下,可以執(zhí)行低功耗、運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)性(|旲糊)提聞的顯不。
[0137]順便提及,在上述局部驅(qū)動(dòng)和掃描驅(qū)動(dòng)中,例如如圖14的(A)和(B)中所示,驅(qū)動(dòng)電路50相對(duì)于待驅(qū)動(dòng)的電極塊32C輸出100 %的占空比的電壓波形,并相對(duì)于待驅(qū)動(dòng)的電極塊32C輸出0%的占空比的電壓波形(接地電壓)。此時(shí),電極塊32C中包括的相應(yīng)的局部電極32A的寬度可以具有例如如圖14的(C)中所示的“拱形分布”,并因此,與待驅(qū)動(dòng)的電極塊32C對(duì)應(yīng)的光調(diào)制單元30a的散射強(qiáng)度也具有“拱形”分布。結(jié)果,與待驅(qū)動(dòng)的電極塊32C對(duì)應(yīng)的光調(diào)制單元30a的亮度具有如圖14的(D)中所示的“拱形分布”。
[0138]電極塊32C中的每一個(gè)的形成區(qū)域與第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域的一部分重疊。因此,在上述局部驅(qū)動(dòng)和掃描驅(qū)動(dòng)中,與待驅(qū)動(dòng)的電極塊32C相對(duì)應(yīng)的光調(diào)制單元30a的亮度具有如圖14的(D)中所示的帶有光滑邊界的亮度分布。此外,由于相應(yīng)的局部電極32A的寬度可以具有例如如圖14的(C)中所示的“拱形分布”,因此與待驅(qū)動(dòng)的電極塊32C相對(duì)應(yīng)的光調(diào)制單元30a的亮度在非重疊區(qū)域32-2中具有均勻分布,在重疊區(qū)域32-1中具有平滑衰減的分布,如圖14的(D)中所示。
[0139](全亮燈)
[0140]驅(qū)動(dòng)電路50可以一次驅(qū)動(dòng)所有電極塊32C。例如,如圖15A中所示,驅(qū)動(dòng)電路50可以驅(qū)動(dòng)布置在第二方向上的所有電極塊32C。此時(shí),從與由驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)的所有電極塊32C對(duì)應(yīng)的散射區(qū)域30B中輸出平面光。而且,例如,如圖15B中所示,驅(qū)動(dòng)電路50可以驅(qū)動(dòng)布置在第二方向和第三方向上的所有電極塊32C。此時(shí),從與由驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)的所有電極塊32C相對(duì)應(yīng)的散射區(qū)域30B輸出平面光。
[0141]順便提及,在上述全亮燈中,驅(qū)動(dòng)電路向電極塊32C中的每一個(gè)施加基于電極塊32C距光源20的距離而調(diào)制的電壓。具體地,在上述全亮燈中,例如,驅(qū)動(dòng)電路50可以向電極塊32C的每一個(gè)施加其峰值、占空比、和頻率基于電極塊32C距光源20的距離而調(diào)制的電壓。例如,電壓經(jīng)調(diào)制使得光調(diào)制單元30a的散射性隨著距光源20的距離增加而增強(qiáng)。此外,例如,驅(qū)動(dòng)電路50可以向電極塊32C的每一個(gè)施加其峰值、占空比、和頻率鑒于從外側(cè)輸入的圖像信號(hào)和相應(yīng)的電極塊32CA距光源20的距離而調(diào)制的電壓。
[0142]圖16的(A)和⑶示出了待施加至電極塊32C中的每一個(gè)的電壓的占空比的實(shí)例。圖16的(C)示出了相應(yīng)的局部電極32A在布置方向上的寬度的實(shí)例。圖16的⑶示出了當(dāng)待施加至電極塊32C中的每一個(gè)的電壓具有圖16的(A)和(B)中所示的占空比時(shí)光調(diào)制單元30a的亮度分布的實(shí)例。注意,圖16的(A)僅示出了所提取的布置在第二方向上的多個(gè)電極塊32C。因此,圖16的(A)不但包括其中多個(gè)電極塊32C僅布置在第二方向上的實(shí)例,而且還包括其中多個(gè)電極塊32C布置在第二方向和第三方向上的實(shí)例。
[0143]如圖16的⑷和⑶中所示,施加于電極塊32C的電壓的占空比隨著距光源20的距離增加而逐漸增加。此時(shí),電極塊32C中的每一個(gè)的形成區(qū)域與在第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域的一部分重疊,并且此外,電極塊32C中包括的相應(yīng)的局部電極32A的寬度例如可以具有如圖16的(C)中所示的“拱形分布”。因此,施加至電極塊32C的電壓的占空比的值在形式上是離散的,然而,實(shí)際上假設(shè)隨著距光源20的距離增加而不斷增加。結(jié)果,光調(diào)制元件30的散射強(qiáng)度隨著距光源20的距離增加而不斷增加,由此照明裝置I的亮度基本上是均勻的,與如圖16的⑶中所示的距光源20的距離無關(guān)。
[0144]圖17的(A)示出了根據(jù)比較例的局部電極132A的平面配置的實(shí)例。在本實(shí)施例中,局部電極132A與電極塊32C相對(duì)應(yīng)并且具有單一的帶狀形狀。換句話說,與局部電極32A不同,局部電極132A中不會(huì)發(fā)生基于距光源20的距離的線寬的變化。此外,與電極塊32C不同,不對(duì)多個(gè)局部電極132A進(jìn)行分組,并且如本實(shí)施例中的重疊區(qū)域32-1的概念不存在。在本比較例中,局部電極132A中的每一個(gè)施加有電壓,使得其占空比隨著距光源20的距離增加而增加。此時(shí),如圖17的(C)中所示,照明裝置I的亮度具有在光源20側(cè)明亮的非均勻分布,在與局部電極132A相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的邊界上具有非連續(xù)分布。因此,從視覺上可清楚識(shí)別照明光中的亮部分與暗部分之間的邊界。
[0145]圖18的(A)和圖19的(A)均示出了根據(jù)比較例的局部電極132A的平面配置的另一個(gè)實(shí)例。圖18的(B)和圖19的(B)均示出了根據(jù)比較例的局部電極136A的平面配置的另一個(gè)實(shí)例。局部電極132A在本實(shí)施例中對(duì)應(yīng)于電極塊32C,并在與鄰接的其他局部電極132A接近的一側(cè)上具有鋸齒狀的不規(guī)則性。另一方面,局部電極136A在本實(shí)施例中對(duì)應(yīng)于局部電極36A,并具有其相應(yīng)的直徑隨著距光源20的距離增加而逐漸減小的多個(gè)開□。
[0146]在本比較例中,在照明裝置的全亮燈時(shí),局部電極132A中的每一個(gè)施加有電壓,使得其占空比隨著距光源20的距離增加而增加,如圖18的(C)中所示。此時(shí),如圖18的(D)中所示,照明裝置的全亮燈時(shí)的亮度變得基本上是均勻的而與距光源20的距離無關(guān)。而且,在本比較例中,在照明裝置的局部亮燈時(shí),例如,如圖19的(C)中所示,待驅(qū)動(dòng)的局部電極132A施加有具有100%占空比的電壓波形,并且沒有被驅(qū)動(dòng)的局部電極132A施加有具有0%占空比的電壓波形(接地電壓)。此時(shí),照明裝置的局部亮燈時(shí)的亮度分布由于這側(cè)上的鋸齒狀不規(guī)則性的作用而具有光滑的邊界,如圖19的(D)中所示。因此,本實(shí)施例中的電極塊32C實(shí)現(xiàn)了與根據(jù)比較例的兩個(gè)局部電極(局部電極132A和136A)等效的功能,而沒有在側(cè)邊設(shè)置具有鋸齒狀不規(guī)則性或設(shè)置具有通過上下兩個(gè)電極圖案化所形成的多個(gè)開口。
[0147]在下文中,將參照?qǐng)D20至圖22描述本實(shí)施例中的照明裝置I的制造方法。
[0148]首先,由ITO等制成的透明導(dǎo)電膜32F形成在由玻璃基板或塑料膜基板配置而成的透明基板31上(圖20的(A))。然后,在圖案化抗蝕層(未示出)形成在透明導(dǎo)電膜32F上之后,透明導(dǎo)電膜32F利用抗蝕層作為掩模而選擇性地進(jìn)行蝕刻。結(jié)果,形成下側(cè)電極32 (圖 20 的(B))。
[0149]接下來,將配向膜33涂覆在整個(gè)表面上,之后進(jìn)行干燥和燒制(圖20的(C))。當(dāng)基于聚酰亞胺的材料被用作配向膜33時(shí),NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)經(jīng)常被用作溶劑,此時(shí),在大氣中約200°C的溫度是必要的。注意,在這種情況下,當(dāng)塑料基板被用作透明基板31時(shí),配向膜33在100°C下可以在真空中干燥并燒制。此后,對(duì)配向膜33執(zhí)行摩擦處理。結(jié)果,配向膜33可以起到用于水平配向的配向膜的作用。
[0150]接下來,在配向膜33上干法或濕法擴(kuò)散形成單元間隙的間隔件38 (圖21的(A))。注意,當(dāng)通過真空粘合方法形成光調(diào)制單元30a時(shí),可將間隔件38混合在待滴下的混合物中。另外,代替間隔件38,可通過光刻法形成柱狀間隔件。柱狀間隔件可以優(yōu)選地布置在不利于在光調(diào)制層34中的透明性和散射之間切換的區(qū)域中,即,在其中沒有設(shè)置上側(cè)電極36和下側(cè)電極32中的一個(gè)或兩個(gè)的區(qū)域中(例如,在圖5中沒有設(shè)置電極的部分中)。而且,當(dāng)不利于透明性和散射之間切換的整個(gè)區(qū)域填充有柱狀間隔件時(shí),允許降低液晶材料的使用。而且,當(dāng)微小的散射存在于透明狀態(tài)下時(shí),可以抑制散射并提高對(duì)比度。
[0151]隨后,例如,在通過與上述方法類似的方法制造的配向膜35上以框架狀(frameshape)涂覆用于粘合并防止液晶泄漏的密封劑圖案39 (圖21的(B))。允許通過分配方法(dispenser method)和絲網(wǎng)印刷方法來形成密封劑圖案39。
[0152]盡管下面將描述真空粘合法(一滴填入法:0DF法),但是可以通過真空注入法、輥壓粘合法等形成光調(diào)制單元30a。
[0153]首先,與由單元間隙、單元區(qū)域等確定的立方體相對(duì)應(yīng)的液晶和單體的混合物44均勻地滴在平面上(圖21的(C))。盡管線性導(dǎo)向系統(tǒng)的精密分配器可以優(yōu)選地用于滴下混合物44,但是密封劑圖案39可以被用作存儲(chǔ)體并且可以使用染料涂覆器等。
[0154]上述材料可以被用于液晶和單體,并且液晶和單體之間的重量比為98:2至50:50,優(yōu)選為95:5至75:25,更優(yōu)選為92:8至85:15。通過增加液晶的比例允許降低驅(qū)動(dòng)電壓。然而,如果液晶過度增加,則在施加電壓時(shí)白色度(whiteness)趨于降低,或透明性在切斷電壓后的響應(yīng)速度降低而趨于下降。
[0155]除了液晶和單體之外,混合物44還添加有聚合引發(fā)劑(polymerizat1ninitiator)。根據(jù)要使用的紫外線波長(zhǎng),添加的聚合引發(fā)劑的單體比例在0.1至1wt%的范圍內(nèi)調(diào)整。除此之外,混合物44根據(jù)需要還可以添加有聚合引發(fā)劑、增塑劑、粘性調(diào)節(jié)劑等。當(dāng)單體在室溫下處于固態(tài)或凝膠態(tài)時(shí),優(yōu)選地對(duì)杯子、注射器以及基板進(jìn)行加熱。
[0156]在將透明基板31和透明基板37放置在真空粘合器(未示出)中之后,執(zhí)行抽真空并執(zhí)行粘合(圖22的(A))。之后,將粘合體釋放到空氣中,并且以大氣壓均勻地對(duì)單元間隙進(jìn)行加壓。根據(jù)白亮度(白色度)與驅(qū)動(dòng)電壓之間的關(guān)系,可任意選擇單元間隙,并且是2 μ m至40 μ m,優(yōu)選可以是3 μ m至10 μ m。
[0157]在粘合之后,優(yōu)選的是根據(jù)需要執(zhí)行配向處理(未示出)。當(dāng)在粘合單元被插入正交的尼科耳光偏振器之間時(shí)產(chǎn)生光泄露時(shí),對(duì)該單元進(jìn)行一定時(shí)間的熱處理或在室溫下對(duì)該單元進(jìn)行配向。之后,照射紫外線L3以聚合單體,由此形成聚合物(圖22的(B))。以這種方式,制成了光調(diào)制元件30。
[0158]在紫外線照射期間,優(yōu)選的是防止單元溫度改變。優(yōu)選地使用紅外切割過濾器,或者優(yōu)選地使用UV-LED等作為光源。紫外線的照明度影響復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu),因此,優(yōu)選地,根據(jù)使用的液晶材料、使用的單體材料以及其組合物適當(dāng)?shù)卣{(diào)整紫外線的照明度,優(yōu)選地在0.1至500mW/cm2的范圍內(nèi),并且更優(yōu)選地在0.5至30mW/cm2的范圍內(nèi)。隨著紫外線照度降低,驅(qū)動(dòng)電壓趨向于降低并且可根據(jù)生產(chǎn)率和特性來選擇優(yōu)選的紫外線的照明度。
[0159]然后,光調(diào)制元件30被粘合至導(dǎo)光板10(圖22的(C))。盡管可以通過粘附或粘合來執(zhí)行粘合,但是優(yōu)選地使用折射率盡可能接近導(dǎo)光板10的折射率和光調(diào)制元件30的基板材料的折射率的材料來進(jìn)行粘附或粘合。最后,將引線(未示出)附接至下側(cè)電極32和上側(cè)電極36。以這種方式,制成了本實(shí)施例的照明裝置I。
[0160]如上所述,描述了其中構(gòu)造光調(diào)制元件30并且光調(diào)制元件30最終被粘合至導(dǎo)光板10的過程。然而,形成有配向膜35的透明基板37可以被預(yù)先粘合至導(dǎo)光板10的表面,然后可以構(gòu)造照明裝置I。而且,可以通過單晶片系統(tǒng)(single wafer system)或棍對(duì)棍系統(tǒng)(roll to roll system)來制造照明裝置I。
[0161]接下來,將描述本實(shí)施例的照明裝置I的功能和效果。
[0162]在本實(shí)施例的照明裝置I中,例如,可以將電壓施加到每一個(gè)光調(diào)制單元30a的下側(cè)電極32和上側(cè)電極36上,使得在光調(diào)制單元30a中,微粒34B的光軸AX2平行于或基本上平行于塊體34A的光軸AXl,而在其他光調(diào)制單元30a中,微粒34B的光軸AX2與塊體34A的光軸AXl正交或基本上正交。結(jié)果,從光源20發(fā)射并進(jìn)入導(dǎo)光板10的光穿過光調(diào)制元件30的透視區(qū)域30A,其中光軸AXl與光軸AX2平行或基本上平行。另一方面,從光源20發(fā)射并進(jìn)入導(dǎo)光板10的光在光調(diào)制元件30的散射區(qū)域30B中被散射,其中光軸AXl與光軸AX2正交或基本上正交。穿過散射光的散射區(qū)域30B的下表面的光由反射板40反射并再次返回到導(dǎo)光板10,然后,從背光I的上表面發(fā)射。另外,朝散射光的散射區(qū)域30B的上表面前進(jìn)的光穿過導(dǎo)光板10,然后從照明裝置I的上表面發(fā)射。如上所述,在本實(shí)施例中,光幾乎不能從發(fā)射區(qū)域30A的上表面發(fā)射,并且光從散射區(qū)域30B的上表面發(fā)射。以這種方式,增加了在正面方向上的調(diào)制比例。
[0163]通常,通過將液晶材料和各向同性低分子材料相混合并且通過紫外線照射產(chǎn)生相位分離,對(duì)溶劑進(jìn)行干燥等形成roLC,并且TOLC是其中液晶材料的微粒分散在聚合材料中的復(fù)合層。在不施加電壓期間,復(fù)合層中的液晶材料呈現(xiàn)出散射性,因?yàn)橐壕Р牧厦嫦蛉我夥较?。然而,在施加電壓期間,液晶材料在電場(chǎng)方向上進(jìn)行配向。因此,當(dāng)液晶材料的尋常光折射率等于聚合材料的折射率時(shí),復(fù)合層中的液晶材料在正面方向(PDLC的法線方向)上呈現(xiàn)出高的透明性。然而,在液晶材料中,液晶材料的非尋常光折射率和聚合材料的折射率之間的差異在傾斜方向上是顯著的。因此,即使在正面方向上表現(xiàn)出透明性,在傾斜方向上仍表現(xiàn)出散射性。
[0164]通常,使用TOLC的光調(diào)制元件經(jīng)常具有這樣的結(jié)構(gòu),其中TOLC被夾在均具有設(shè)置有透明導(dǎo)電膜的前表面的兩個(gè)玻璃基板之間。當(dāng)光穿過空氣傾斜地進(jìn)入到具有上述結(jié)構(gòu)的光調(diào)制元件時(shí),在傾斜方向上進(jìn)入光調(diào)制元件的光由于空氣與玻璃基板之間的折射率差異而被折射,并且以較小的角度進(jìn)入roix。因此,在這樣的光調(diào)制元件中不會(huì)產(chǎn)生大的散射。例如,當(dāng)光以80度的角度穿過空氣進(jìn)入光調(diào)制元件時(shí),通過在玻璃界面上的折射而入射到PDLC的光的入射角可以降低至約40度。
[0165]然而,在使用導(dǎo)光板的邊緣光系統(tǒng)中,由于光通過導(dǎo)光板進(jìn)入,故光以約80度的大角度穿過roix。因此,液晶材料的非尋常光折射率和聚合材料的折射率之間的差異大,并且此外,光以較大角度穿過roix,故經(jīng)受散射的光路變得更長(zhǎng)。例如,當(dāng)尋常光折射率為1.5且非尋常光折射率為1.65的液晶材料的微粒分散在折射率為1.5的聚合材料中時(shí),在正面方向O3DLC的法線方向)上不存在折射率差。然而,在傾斜方向上折射率差變得更大。因此,由于不能降低在傾斜方向上的散射性,故視角特性不好。此外,當(dāng)將諸如漫射膜的光學(xué)膜設(shè)置在導(dǎo)光板上時(shí),傾斜泄漏的光也通過漫射膜等在正面方向上被漫射。因此在正面方向上泄漏的光增加,并且在正面方向上的調(diào)制率降低。
[0166]另一方面,在本實(shí)施例中,由于塊體34A和微粒34B被形成為主要包含相應(yīng)的光學(xué)各向異性材料,因此在傾斜方向上散射性降低而改善了透明性。例如,當(dāng)塊體34A和微粒34B被配置為主要包含其尋常光折射率和非尋常光折射率都彼此相等的相應(yīng)的光學(xué)各向異性材料時(shí)并且在下側(cè)電極32和上側(cè)電極36之間未施加電壓的區(qū)域中,其光軸的方向彼此一致或基本上彼此一致。因此,在包括正面方向(光調(diào)制元件30的法線方向)和傾斜方向的所有方向上的折射率差降低或消除,并能夠獲得更高的透明性。結(jié)果,允許降低或基本上消除在大視角區(qū)域中的光泄漏,并允許改善視角特性。
[0167]例如,當(dāng)將尋常光折射率為1.5且非尋常光折射率為1.65的液晶與尋常光折射率為1.5且非尋常光折射率為1.65的液晶單體混合,并且液晶單體以液晶和液晶單體通過配向膜或電場(chǎng)進(jìn)行配向的狀態(tài)下聚合時(shí),液晶的光軸與通過聚合液晶單體形成的聚合物的光軸一致。結(jié)果,由于折射率在所有方向上彼此一致,因此在這種情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)高透明性的狀態(tài),并且能夠進(jìn)一步改善視角特性。
[0168]另外,在該實(shí)施例中,例如,如圖10的⑷和⑶中所示,透射區(qū)域30A的亮度(黑色顯示的亮度)低于在使亮度均勻的情況下的亮度(圖10的(B)中的交替的長(zhǎng)短虛線)。另一方面,散射區(qū)域30B的亮度顯著高于在使亮度均勻的情況下的亮度(圖10的(B)中的交替長(zhǎng)短虛線),并且局部白色顯示的亮度(亮度增強(qiáng))增加了透射區(qū)域30A的亮度的減小量。
[0169]順便提及,亮度增強(qiáng)是一種相比于在整個(gè)白色顯示的情況用來在進(jìn)行局部白色顯示時(shí)改善亮度的技術(shù)。這樣的技術(shù)經(jīng)常用在CRT、PDP等中。然而,在液晶顯示器中,背光均勻且整體地發(fā)射光而與圖像無關(guān),使得難以局部增加亮度。順便提及,當(dāng)背光被配置為L(zhǎng)ED背光(其中二維地布置多個(gè)LED)時(shí),允許局部關(guān)掉LED。然而,在這種情況下,來自LED被關(guān)掉的暗區(qū)的漫射光不存在,因此,相比于所有LED接通的情況,亮度降低。另外,盡管通過增加在局部接通的LED上流動(dòng)的電流,可以增加亮度,但是,在這種情況下,在非常短的時(shí)間內(nèi)大電流流過LED,這對(duì)電路的負(fù)載和可靠性是不利的。
[0170]另一方面,在該實(shí)施例中,由于塊體34A和微粒34B被形成為主要包含相應(yīng)的光學(xué)各向異性材料,故抑制了在傾斜方向上的散射性,并抑制在暗狀態(tài)下從導(dǎo)光板泄漏光。因此,將光從局部暗區(qū)導(dǎo)向到局部亮區(qū),使得能夠?qū)崿F(xiàn)亮度增強(qiáng)而不增加提供給背光I的電力。
[0171]而且,在該實(shí)施例中,電極塊32C中的每一個(gè)具有均在第一方向上延伸并且在與第一方向相交的方向上布置的多個(gè)局部電極32A。因此,允許在面向相應(yīng)的電極塊32C的區(qū)域中局部調(diào)整光調(diào)制層34的散射性。結(jié)果,可以適度地調(diào)整從光調(diào)制層34提取的光的亮度分布的平面中的變化。
[0172]特別地,當(dāng)電極塊32C中的每一個(gè)的形成區(qū)域與第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域的一部分重疊時(shí),在局部驅(qū)動(dòng)和掃描驅(qū)動(dòng)中,與待驅(qū)動(dòng)的電極塊32C相對(duì)應(yīng)的光調(diào)制單元30a的亮度具有如圖14的(D)中所示的光滑分布。此外,當(dāng)相應(yīng)局部電極32A的寬度具有“拱形分布”時(shí),例如,如圖14的(C)中所示,與待驅(qū)動(dòng)的電極塊32C相對(duì)應(yīng)的光調(diào)制單元30a的亮度在非重疊區(qū)域32-2中局域均勻分布并在重疊區(qū)域32_1中具有平滑衰減的分布,如圖14的(D)中所示。
[0173]順便提及,雖然未示出,但電極塊32C中的每一個(gè)中可不設(shè)置重疊區(qū)域32-1。在此情況下,光調(diào)制單元30a的散射強(qiáng)度或光調(diào)制單元30a的亮度相對(duì)于上述情況下的散射強(qiáng)度或亮度具有快速的“拱形分布”,然而,與其中設(shè)置線寬不改變的局部電極132A的情況相t匕,具有如圖17的(A)中所示的緩慢的“拱形分布”。
[0174]而且,在本實(shí)施例中,如上所述,在電極塊32C中的每一個(gè)中設(shè)置重疊區(qū)域32-1,并且施加于電極塊32C的電壓的占空比隨著距光源20的距離增加而逐漸增加。因此,在全亮燈中,認(rèn)為施加于電極塊32C的電壓隨著距光源20的距離增加而實(shí)際不斷增加。因此,光調(diào)制元件30的散射強(qiáng)度隨著距光源20的距離增加而不斷增加。結(jié)果,允許使全亮燈時(shí)的照明裝置I的亮度均勻而與距光源20的距離無關(guān),如圖16的⑶中所示。
[0175]如上所述,在本實(shí)施例中,在局部亮燈時(shí)可以模糊照明光的亮部分與暗部分之間的邊界,并且在全亮燈時(shí)可以使照明光均勻。而且,在掃描驅(qū)動(dòng)中掃描的每個(gè)時(shí)刻時(shí)可以模糊照明光的亮部分與暗部分之間的邊界,并且在顯示面板的一個(gè)幀周期內(nèi)對(duì)照明光取平均值時(shí)可以使照明光均勻。
[0176]〈2、第一實(shí)施例的變形例〉
[0177]在上述實(shí)施例中,塊體34A的條紋結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)或棒狀結(jié)構(gòu)在與光入射面1A平行或基本上平行的方向行具有長(zhǎng)軸,然而,例如,在與光入射面1A正交或基本上正交的方向上可以具有長(zhǎng)軸。此時(shí),配向膜33和35具有的配向方向與光入射面1A正交或基本上正交的方向。
[0178]圖23示意性地示出了在不施加電壓期間塊體34A和微粒34B中的配向狀態(tài)的實(shí)例。圖24示意性地示出了在施加電壓期間塊體34A和微粒34B中的配向狀態(tài)的實(shí)例。
[0179]例如,如圖23中所示,塊體34A和微粒34B可以具有這樣的配置,其中,在不施加電壓期間,塊體34A的光軸AXl (橢球體134A的長(zhǎng)軸)的方向和微粒34B的光軸AX2 (橢球體134B的長(zhǎng)軸)的方向彼此一致(平行)。在不施加電壓期間光軸AXl的方向和AX2的方向不必一定要彼此一致,光軸AXl的方向由于例如制造誤差而可以與光軸AX2的方向有一定偏移。
[0180]而且,例如,微粒34B可以具有這樣的配置,其中,在不施加電壓期間,光軸AX2正交于(基本上正交于)光入射面1A并平行于(或基本上平行于)透明基板31的表面。此外,例如,在不施加電壓期間,微粒34B可以具有這樣的配置,其中,光軸AX2與透明基板31的表面以微小的角度Θ I (未不出)相交。
[0181]另一方面,塊體34A具有這樣的配置,其中,光軸AXl是固定的,與下側(cè)電極32和上側(cè)電極36之間是否存在電壓施加無關(guān)。具體地,塊體34A具有這樣的配置,即,光軸AXl正交于(或基本上正交于)光入射面1A并且以預(yù)定角度Θ I與透明基板31的表面相交。換句話說,在不施加電壓期間,光軸AXl平行于(或基本上平行于)光軸AX2。
[0182]注意,光軸AX2可以不必一直平行于光入射面10A,也可以不必以角度Θ I 一直與透明基板31的表面相交,并且,例如,由于制造誤差,光軸AX2可以以稍微不同于角度Θ I的角度與透明基板31的表面相交。而且,光軸AXl和AX2可以不必一直平行于光入射面10A,并且,例如,由于制造誤差,光軸AXl和AX2可以小角度與光入射面1A相交。
[0183]這里,優(yōu)選的是塊體34A的尋常光折射率等于微粒34B的尋常光折射率,而塊體34A的非尋常光折射率等于微粒34B的非尋常光折射率。在這種情況下,例如,在不施加電壓期間,在所有方向上都很難存在折射率差異,從而能獲得高透明性(光透過性)。因此,來自光源20的光沒有在光調(diào)制層34中被散射,而是穿過光調(diào)制層34。結(jié)果,例如,如圖10的㈧和⑶中所示,來自光源20的光L(來自傾斜方向的光)傳播通過在光調(diào)制元件30中透明的區(qū)域(透射區(qū)域30A)并且被光調(diào)制元件30和空氣之間的界面完全反射。因此,與使亮度均勻的情況(圖10的(B)中的交替長(zhǎng)短虛線)相比,透射區(qū)域30A的亮度(黑色顯示的亮度)降低。
[0184]而且,例如,如圖24中所示,塊體34A和微粒34B可以具有這樣的配置,即其中,在施加電壓期間,光軸AXl的方向與光軸AX2的方向不同(相交或正交)。另外,例如,微粒34B可以具有這樣的配置,其中,在施加電壓期間,光軸AX2平行于(或基本上平行于)光入射面10A,并且以大于角度Θ1的角度Θ2(未示出,例如90度)與透明基板31的表面相交。
[0185]因此,在施加電壓期間,在光調(diào)制層34中,在所有方向上的折射率差異變大并且獲得高的散射性。因此,來自光源20的光在光調(diào)制層34中被散射。結(jié)果,例如,如圖10的(A)和⑶中所不,來自光源20的光L(來自傾斜方向的光)在處于光調(diào)制兀件30中的散射狀態(tài)下的區(qū)域(散射區(qū)域30Β)中被散射,并且散射光直接進(jìn)入導(dǎo)光板10或在被反射板40反射之后進(jìn)入光板10,并且然后從導(dǎo)光板10的上表面(光發(fā)射面1Α)發(fā)射。因此,與使亮度均勻的情況(圖10的(B)中的交替長(zhǎng)短虛線)相比,散射區(qū)域30Β的亮度極高,并且局部白色顯示的亮度(亮度增強(qiáng))增加了透射區(qū)域30Α的亮度的減小量。
[0186]〈3、第二實(shí)施例〉
[0187]圖25是示出了根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施例的照明裝置2的示意性配置的實(shí)例的截面圖。本實(shí)施例中的照明裝置2與根據(jù)上述第一實(shí)施例的照明裝置I的配置的不同之處在于設(shè)置光調(diào)制元件60來代替光調(diào)制元件30。因此,將主要描述與上述實(shí)施例的不同,并任意省略與上述實(shí)施例的共同點(diǎn)的描述。
[0188]例如,光調(diào)制元件60可以緊密地粘附到導(dǎo)光板10的背后(下表面)上,其間沒有空氣層,并可以利用例如其間的粘附劑(未示出)粘附到導(dǎo)光板10的背面上。例如,如圖26中所示,光調(diào)制元件60可以通過從反射板40側(cè)順序地布置透明基板31、下側(cè)電極32、配向膜63、光調(diào)制層64、配向膜65、上側(cè)電極36和透明基板37配置而成。
[0189]例如,配向膜63和65對(duì)用于光調(diào)制層64的液晶和單體配向。例如,多種配向膜可以包括例如垂直配向膜和水平配向膜。然而,在本實(shí)施例中,垂直配向膜用于配向膜63和65。作為垂直配向膜,可以使用硅烷耦合材料、聚乙烯醇(PVA)、基于聚酰亞胺的材料、表面活性劑等。另外,當(dāng)將塑料膜用作透明基板31和37時(shí),可以優(yōu)選地使用能夠與基于乙醇的溶劑一起使用的硅烷耦合材料,因?yàn)樵谥圃觳襟E中,在用配向膜63和65涂覆透明基板31和37的表面之后,燒制溫度優(yōu)選地盡可能地低。
[0190]注意,可以使用垂直配向膜,其具有向與垂直配向膜接觸的液晶分子提供預(yù)傾的功能。例如,摩擦可以被用作開發(fā)垂直配向膜的預(yù)傾功能的方法。例如,上述垂直配向膜可以具有一個(gè)功能,從而允許與垂直配向膜相鄰的液晶分子的長(zhǎng)軸與垂直配向膜的法線以微小的角度相交。
[0191]然而,當(dāng)垂直配向膜被用作配向膜63和65時(shí),可以優(yōu)選使用具有負(fù)介電常數(shù)各向異性的液晶分子(所謂的負(fù)液晶)作為包含在稍后描述的微粒64B中的液晶分子。
[0192]接下來,描述本實(shí)施例的光調(diào)制層64。例如,如圖26中所示,光調(diào)制層64是包括塊體6A和分散在塊體64A中的多個(gè)微粒64B的復(fù)合層。塊體64A和微粒64B具有光學(xué)各向異性。
[0193]圖27示意性地示出了在不施加電壓期間塊體64A和微粒64B中的配向狀態(tài)的實(shí)例。圖27中的橢球體134A示出了在不施加電壓期間呈現(xiàn)出塊體64A的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。圖27中的橢球體134B示出了在不施加電壓期間呈現(xiàn)出微粒64B的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。
[0194]圖28示意性地示出了在施加電壓期間塊體64A和微粒64B中的配向狀態(tài)的實(shí)例。圖28中的橢球體134C示出了在施加電壓期間呈現(xiàn)出塊體64A的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。圖28中的橢球體134D示出了在施加電壓期間呈現(xiàn)出微粒64B的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。
[0195]例如,如圖27中所示,塊體64A和微粒64B可以具有這樣的配置,其中,塊體64A的光軸AX3 (橢球體134C的長(zhǎng)軸)的方向和微粒64B的光軸AX4 (橢球體134D的長(zhǎng)軸)的方向彼此一致(平行)。順便提及,光軸AX3和AX4均表示平行于光線的傳播方向的線,該線將折射率限定為與偏振方向無關(guān)的一個(gè)值。另外,在不施加電壓期間光軸AX3的方向和AX4的方向不必一定要彼此一致,光軸AX3的方向由于例如制造誤差而可以與光軸AX4的方向有一定偏移。
[0196]而且,例如,微粒64B可以具有這樣的配置,其中,在不施加電壓期間,光軸AX4平行于(基本上平行于)光入射面1A0例如,微粒64B還可以具有這樣的配置,S卩,光軸AX4與透明基板31的法線以微小的角度Θ3(未示出)相交。注意,在描述用于配置微粒64Β的材料時(shí)將詳細(xì)描述角度Θ3。
[0197]另一方面,例如,塊體64Α可以具有這樣的配置,其中,光軸ΑΧ3是固定的而與下側(cè)電極32和上側(cè)電極36之間是否存在電壓施加無關(guān)。具體地,塊體64Α可以具有這樣的配置,其中,光軸ΑΧ3平行于(或基本上平行于)光入射面1A并且以微小的角度Θ3與透明基板31的法線相交。換句話說,在不施加電壓期間,光軸ΑΧ3平行于(或基本上平行于)光軸ΑΧ4。
[0198]順便提及,光軸ΑΧ4可以不必一直平行于(或基本上平行于)光入射面10Α,也可以不必以角度Θ3—直與透明基板31的法線相交,并且,例如,由于制造誤差,光軸ΑΧ4可以以稍微不同于角度Θ 3的角度與透明基板31的法線相交。而且,光軸ΑΧ3和ΑΧ4可以不必一直平行于(或基本上平行于)光入射面10Α,并且,例如,由于制造誤差,光軸ΑΧ3和ΑΧ4可以小角度與光入射面1A相交。
[0199]這里,優(yōu)選的是,塊體64Α的尋常光折射率等于微粒64Β的尋常光折射率,而塊體64Α的非尋常光折射率等于微粒64Β的非尋常光折射率。在這種情況下,例如,在不施加電壓期間,在所有方向上都很難存在折射率差異,從而能獲得高透明性(光透過性)。因此,來自光源20的光沒有在光調(diào)制層64中被散射而是穿過光調(diào)制層64。結(jié)果,例如,來自光源20的光L(來自傾斜方向的光)傳播通過在光調(diào)制元件60中透明的區(qū)域(透射區(qū)域30Α),然后被空氣與光調(diào)制元件60之間的界面完全反射,并且,與使亮度均勻的情況相比,透射區(qū)域30Α的亮度(黑色顯示的亮度)降低。
[0200]而且,例如,如圖28中所示,塊體64Α和微粒64Β可以具有這樣的配置,其中,在施加電壓期間,光軸ΑΧ3的方向與光軸ΑΧ4的方向不同(相交或正交)。另外,例如,微粒64Β可以具有這樣的配置,其中,在施加電壓期間,光軸ΑΧ4平行于(或基本上平行于)光入射面10Α,并且以大于角度Θ3的角度Θ 4(未示出,例如,90度)與透明基板31的法線相交。注意,將在描述用于配置微粒34Β的材料時(shí)詳細(xì)描述角度Θ 4。
[0201]而且,例如,微粒64Β可以具有這樣的配置,其中,在施加電壓期間,光軸ΑΧ4與光入射面1A相交并以大于角度Θ3的角度Θ 4(未示出,例如,90度)與透明基板31的法線相交。此外,例如,微粒64Β可以具有這樣的配置,S卩,在施加電壓期間,光軸ΑΧ4以大于角度Θ3的角度Θ4(未示出,例如,90度)與透明基板31的法線相交并且X和Y方向是任意的。
[0202]因此,在施加電壓期間,在光調(diào)制層64中,在所有方向上的折射率差異變大,從而能夠獲得高的散射性。因此,來自光源20的光在光調(diào)制層64中被散射。結(jié)果,來自光源20的光(來自傾斜方向的光)在處于光調(diào)制元件60中的散射狀態(tài)下的區(qū)域(散射區(qū)域30Β)中被散射,并且散射光直接進(jìn)入導(dǎo)光板10或在被反射板40反射之后進(jìn)入導(dǎo)光板10,然后從導(dǎo)光板10的上表面(光發(fā)射面)發(fā)射。因此,散射區(qū)域30Β的亮度與使亮度均勻的情況相比極高,并且局部白色顯示的亮度(亮度增強(qiáng))增加了透射區(qū)域30Α的亮度的減小量。
[0203]注意,塊體64Α的尋常光折射率例如由于制造誤差而可以與微粒64Β的尋常光折射率略有不同,并且例如,其間的差可以優(yōu)選地是0.1以下,或者更優(yōu)選地是0.05以下。另夕卜,塊體64Α的非尋常光折射率例如由于制造誤差而也可以與微粒64Β的非尋常光折射率略有不同,并且例如,其間的差可以優(yōu)選地是0.1以下,或者更優(yōu)選地是0.05以下。
[0204]另外,塊體64A的折射率差(Λ ηρ =非尋常光折射率nep-尋常光折射率noP)和微粒64B的折射率差(Ark=非尋常光折射率nef尋常光折射率noJ優(yōu)選可以是盡可能的大,優(yōu)選的是0.05以上,更優(yōu)選的是0.1以上,更進(jìn)一步優(yōu)選的是0.15以上。這是因?yàn)楫?dāng)塊體64A和微粒64B的每一個(gè)的折射率差較大時(shí),光調(diào)制層64的散射能力變高,導(dǎo)光條件很容易被破壞,并且容易提取來自導(dǎo)光板10的光。
[0205]而且,塊體64A對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)速度不同于微粒64B對(duì)電場(chǎng)的響應(yīng)速度。塊體64A可以具有例如響應(yīng)速度低于微粒64B的響應(yīng)速度的條紋結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)或棒狀結(jié)構(gòu)。例如,塊體64A可以由通過聚合低分子單體獲得的聚合物材料形成。例如,塊體64A可以通過熱或光或這兩者聚合沿微粒64B的配向方向或配向膜63和65的配向方向進(jìn)行配向并具有配向特性或可聚合特性的材料(例如,單體)形成。
[0206]例如,塊體64A的條紋結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)或棒狀結(jié)構(gòu)可以在平行于光入射面1A并且以微小的角度Θ 3與透明基板31的法線相交的方向上具有長(zhǎng)軸。在塊體64A具有條紋結(jié)構(gòu)的情況下,就提高導(dǎo)向光的散射性而言,在短軸方向上的平均條紋組織大小優(yōu)選可以是
0.Ιμ--以上和ΙΟμ--以下,更優(yōu)選是0.2μπ?以上和2.Ομ--以下。在短軸方向上的平均條紋組織大小為0.ιμπι以上和10 μ m以下的情況下,光調(diào)制元件60中的散射功率在380nm至780nm(包括兩個(gè)端點(diǎn))的可見區(qū)域中基本上是等效的。因此,平面中不會(huì)發(fā)生特定波長(zhǎng)分量的光增加或減小,由此在平面中可實(shí)現(xiàn)可見區(qū)域的平衡。當(dāng)短軸方向上的平均條紋組織的大小小于0.Ιμπι或大于10 μ m時(shí),光調(diào)制元件30的散射功率較低,與波長(zhǎng)無關(guān),由此光調(diào)制元件30難以起到光調(diào)制元件的作用。
[0207]而且,就降低散射的波長(zhǎng)依賴性而言,在短軸方向上的平均條紋組織大小可以優(yōu)選的是0.5 μ m以上和50 μ m以下,更優(yōu)選的在I μ m至3 μ m(包括兩個(gè)端點(diǎn))的范圍內(nèi)。在這種情況下,當(dāng)從光源20發(fā)射的光在傳播導(dǎo)光板10中的光傳播期間重復(fù)穿過光調(diào)制元件60中的塊體64A時(shí),抑制了塊體64A中散射的波長(zhǎng)依賴性。條紋組織大小可通過偏振顯微鏡、共焦顯微鏡、電子顯微鏡等進(jìn)行觀察。
[0208]作為具有配向特性和可聚合特性的上述單體,雖然具有光學(xué)各向異性并與液晶組合的材料是足夠的,但在本實(shí)施例中,由紫外線固化的低分子單體可以是優(yōu)選的。由于優(yōu)選的是在不施加電壓的狀態(tài)中,液晶的光學(xué)各向異性方向與通過聚合低分子單體而形成的材料(聚合材料)的光學(xué)各向異性方向一致,因此,液晶和低分子量單體在紫外線固化之前在相同方向上可以優(yōu)選地被配向。在其中將液晶用作微粒64B的情況下,當(dāng)液晶是棒狀分子時(shí),要使用的單體材料的形狀優(yōu)選地還具有棒狀形狀。如上所述,作為單體材料,優(yōu)選地使用具有可聚合特性和液晶性的材料,并且例如,材料可以優(yōu)選地包含從由丙烯酸基、異丁烯酸基、丙烯酰氧基、異丁烯?;趸?、乙烯醚基、環(huán)氧基組成的組中選擇的一個(gè)或多個(gè)官能團(tuán)來作為可聚合的官能團(tuán)。這些官能團(tuán)可以通過用紫外線、紅外線或電子射線照射或加熱而進(jìn)行聚合。在紫外線照射時(shí),為了抑制配向特性的降低,可以添加具有多官能團(tuán)的液晶材料。當(dāng)塊體64A具有前述條紋結(jié)構(gòu)時(shí),作為塊體64A的材料,優(yōu)選可以使用雙官能團(tuán)液晶單體。而且,為了調(diào)節(jié)呈現(xiàn)出液晶性的溫度,可以將單官能團(tuán)單體添加到塊體64A的材料中,為了改善交聯(lián)密度,可以將三官能團(tuán)的單體添加到塊體64A的材料中。
[0209]在本實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)電路50執(zhí)行與上述實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)相同的驅(qū)動(dòng)。
[0210]接下來,將描述根據(jù)該實(shí)施例的照明裝置2的功能和效果。
[0211]在本實(shí)施例中,與上述實(shí)施例類似,電極塊32C中的每一個(gè)具有分別在第一方向上延伸并且在與第一方向相交的方向上布置的多個(gè)局部電極32A。因此,可以在面向相應(yīng)的電極塊32C的區(qū)域中局部調(diào)整光調(diào)制層64的散射性。結(jié)果,由于允許適度調(diào)整從光調(diào)制層64提取的光的亮度分布的平面中的變化,因此可以模糊照明光中的亮部分和暗部分之間的邊界,而與局部亮燈和全亮燈無關(guān)。
[0212]〈4、實(shí)施例共通的變形例〉
[0213](變形例I)
[0214]在上述實(shí)施例中,上側(cè)電極36可以被配置為包括與多個(gè)電極塊32C類似的配置,而不是下側(cè)電極32。
[0215]圖29示出了上側(cè)電極36的平面配置的實(shí)例。圖30的(A)和⑶分別示出了上側(cè)電極36的平面配置的另一個(gè)實(shí)例。上側(cè)電極36被設(shè)置在透明基板37的表面上(具體地,在與透明基板31相對(duì)的透明基板37的表面上),并被配置為包括多個(gè)局部電極36A。多個(gè)局部電極36A均在平面中的一個(gè)方向(第一方向)上延伸并且在與第一方向相交的方向上布置。例如,第一方向可以是與光入射面1A平行或基本上平行的方向。注意,第一方向可以是與光入射面1A傾斜相交的方向。
[0216]上側(cè)電極36具有多個(gè)電極塊36C (第二電極塊)。多個(gè)電極塊36C在平面中的預(yù)定方向(第二方向)和與第二方向相交的方向(第三方向)中的至少第二方向上布置。在這種情況下,當(dāng)?shù)谝环较蚴桥c光入射面1A平行或基本上平行的方向,第二方向是與第一方向正交或基本上正交的方向。當(dāng)?shù)谝环较蚴桥c光入射面1A傾斜相交的方向時(shí),第二方向是與光入射面1A正交或基本上正交的方向。換句話說,無論第一方向如何,第二方向都是與光入射面1A正交或基本上正交的方向。
[0217]電極塊36C中的每一個(gè)形成在包括在第二方向上鄰接的其他電極塊36C的形成區(qū)域的一部分的區(qū)域中,以便不通過第二方向上鄰接的其他電極塊36C阻擋形成在光調(diào)制層34(或光調(diào)制層64)中的電場(chǎng)。具體地,在重疊區(qū)域36-1中,兩個(gè)以上的局部電極36A形成在第二方向上鄰接的其他電極塊36C的形成區(qū)域中,并與第二方向上鄰接的其他電極塊36C中包括的兩個(gè)以上的局部電極混合地布置。例如,在電極塊36C中的每一個(gè)中,兩個(gè)以上的局部電極36A可以形成在第二方向上鄰接的其他電極塊36C的形成區(qū)域中,并且可以與第二方向上鄰接的其他電極塊36C中包括的兩個(gè)以上的局部電極交替布置。此外,在電極塊36C的每一個(gè)中,兩個(gè)以上的局部電極36A形成在第二方向上鄰接的其他電極塊36C的形成區(qū)域之外。換句話說,如圖29和圖30的(A)和(B)中所示,電極塊36C中的每一個(gè)的形成區(qū)域與第二方向上鄰接的其他電極塊36C的形成區(qū)域的一部分重疊。在圖29和圖30的(A)和(B)中,相應(yīng)的電極塊36C的形成區(qū)域彼此重疊的區(qū)域被示為重疊區(qū)域36-1,并且相應(yīng)的電極塊36C的形成區(qū)域彼此不重疊的區(qū)域被示為非重疊區(qū)域36-2。順便提及,在重疊區(qū)域36-1中,布置電極塊36C中的一個(gè)中包括的兩個(gè)以上的局部電極36A,以針對(duì)每多個(gè)局部電極(例如,兩個(gè)兩個(gè)地)跳過在第二方向上鄰接的其他電極塊36C中包括的兩個(gè)以上的局部電極。而且,在重疊區(qū)域36-1中,電極塊36C中的一個(gè)中包括的兩個(gè)以上的局部電極36A可以與在第二方向上鄰接的其他電極塊36C中所包括的兩個(gè)以上的局部電極交替布置,并且可以以局部無齒的方式進(jìn)行布置。
[0218]在電極塊36C中的每一個(gè)中,局部電極36A彼此電連接。具體地,如圖29中所示,電極塊36C中的每一個(gè)具有連接至相應(yīng)局部電極36A的端部的連接部36B,并且局部電極36A通過連接部36B彼此電連接。因此,電極塊36C的每一個(gè)具有由多個(gè)局部電極36A和連接部36B配置而成的梳齒形狀,并且多個(gè)電極塊36C布置在第二方向上,使得相應(yīng)電極塊32C的梳齒的方向交替反轉(zhuǎn)(切換)。
[0219]接下來,描述布置方向上的相應(yīng)的局部電極36A的寬度。圖31示出了布置方向上的相應(yīng)的局部電極36A的寬度的實(shí)例。局部電極36A中的每一個(gè)具有與距電極塊36C的每一個(gè)中的光源20的距離相對(duì)應(yīng)的寬度。具體地,在電極塊36C中的每一個(gè)中,形成在第二方向上鄰接的其他電極塊36C的形成區(qū)域外(在非重疊區(qū)域36-2中)的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極36A的寬度隨著距光源20的距離增加而增加。而且,在電極塊36C中的每一個(gè)中,形成在第二方向上鄰接的并且位于距光源20相對(duì)較遠(yuǎn)的其他電極塊36C的形成區(qū)域中(在距光源20較遠(yuǎn)的重疊區(qū)域36-1中)的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極36A的寬度隨著距光源20的距離增加而減小。此外,在電極塊36C中的每一個(gè)中,形成在第二方向上鄰接的并且位于相對(duì)更靠近光源20的其他電極塊36C的形成區(qū)域中(在更靠近光源20的重疊區(qū)域36-1中)的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極36A的寬度隨著距光源20的距離增加而增加。換句話說,在電極塊36C中的每一個(gè)中,多個(gè)局部電極36A中位于光源20側(cè)上(更靠近光源20)的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極36A的寬度隨著距光源20的距離增加而增加,然而多個(gè)局部電極36A中的與光源20相對(duì)的側(cè)上(在距光源20較遠(yuǎn)的側(cè)上)的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極36A的寬度隨著距光源20的距離增加而減小。多個(gè)局部電極36A的寬度的此分布在下文中被稱為“拱形分布”。順便提及,雖然在圖31中舉例說明了利用多角曲線示出“拱形分布”的情況,但是“拱形分布”可以利用平滑曲線示出。注意,不可以設(shè)置重疊區(qū)域36-1。在這種情況下,在電極塊36C的每一個(gè)中,布置方向上的多個(gè)局部電極36A的寬度在更靠近光源20的一側(cè)上較小并且隨著距光源20的距離增加而逐漸增加。
[0220]在本變形例中,驅(qū)動(dòng)電路50執(zhí)行與上述實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)相同的驅(qū)動(dòng)。
[0221]在本變形例中,與上述實(shí)施例一樣,電極塊32C中的每一個(gè)具有分別在第一方向上延伸并且在與第一方向相交的方向上布置的多個(gè)局部電極32A。因此,允許在與相應(yīng)的電極塊32C相對(duì)的區(qū)域中局部調(diào)整光調(diào)制層34和64的散射性。結(jié)果,可以適度地調(diào)整從光調(diào)制層34和64提取的光的亮度分布的平面中的變化,從而使得可以模糊照明光中的亮部分與暗部分之間的邊界,而與局部亮燈和全亮燈無關(guān)。
[0222](變形例2)
[0223]在上述實(shí)施例中,下側(cè)電極32可以被配置為包括多個(gè)電極塊32C,并且進(jìn)一步地,上側(cè)電極36可以被配置為包括多個(gè)電極塊36C。在這種情況下,電極塊32C和電極塊36C可以優(yōu)選地布置在彼此相對(duì)的位置上。從而使得可以減小電極面積,并且在其中上側(cè)電極36由ITO等形成的情況下,可以通過上側(cè)電極36減小可見光的吸收。此時(shí),相應(yīng)的局部電極36A的寬度可優(yōu)選地比相應(yīng)的局部電極32A的寬度寬大約5 μ m,或相應(yīng)的局部電極32A的寬度可優(yōu)選地比相應(yīng)的局部電極36A的寬度寬大約5 μ m。從而使得可以防止散射區(qū)域30B的寬度由于基板的配向錯(cuò)配而減小。而且,電極塊36C可以彼此電連接。上側(cè)電極36可僅具有一個(gè)電極塊36C。
[0224](變形例3)
[0225]在上述實(shí)施例及其變形例中,例如,如圖32中所示,電極塊32C的每一個(gè)可以具有連接至非重疊區(qū)域32-2中的相應(yīng)的局部電極32A的端部的連接部32B。在此情況下,當(dāng)非重疊區(qū)域32-2中的某個(gè)局部電極32A斷開連接時(shí),可以通過連接部32B將電壓施加給斷開連接的局部電極32A。
[0226]此外,在本變形例中,當(dāng)上側(cè)電極36具有多個(gè)電極塊36C時(shí),電極塊36C的每一個(gè)可以具有連接至非重疊區(qū)域36-2中的相應(yīng)局部電極36A的端部的連接部36B。在此情況下,當(dāng)非重疊區(qū)域36-2中的某個(gè)局部電極36A斷開連接時(shí),可以通過連接部分36B將電壓施加至斷開連接的局部電極36A。
[0227](變形例4)
[0228]在上述實(shí)施例及其變形例中,例如,如圖34中所示,電極塊32C中的每一個(gè)還可以具有連接至與形成在第二方向上鄰接的其他電極塊32C的形成區(qū)域外(在非重疊區(qū)域32-2中)的多個(gè)局部電極32A中彼此相鄰的兩個(gè)局部電極32A的連接部32D (第二連接部)。在此情況下,當(dāng)非重疊區(qū)域32-2中的某個(gè)局部電極32A斷開連接時(shí),可以通過連接部分32D將電壓施加至斷開連接的局部電極32A。
[0229]此外,在本變形例中,當(dāng)上側(cè)電極36具有多個(gè)電極塊36C時(shí),例如,如圖35中所示,電極塊36C中的每一個(gè)還可以具有連接至與形成在第二方向上鄰接的其他電極塊36C的形成區(qū)域外(在非重疊區(qū)域36-2中)的多個(gè)局部電極36A中彼此相鄰的兩個(gè)局部電極36A的連接部36D。在此情況下,當(dāng)非重疊區(qū)域36-2中的某個(gè)局部電極36A斷開連接時(shí),可以通過連接部分36D將電壓施加至斷開連接的局部電極36A。
[0230](變形例5)
[0231]在上述實(shí)施例及其變形例中,例如,如圖36中所示,在電極塊32C中的每一個(gè)中,連接部32B可以通過通孔32E電連接至局部電極32A。此時(shí),通孔32E中的每一個(gè)是穿透層間絕緣膜的導(dǎo)電構(gòu)件,并將層間絕緣膜的下層中的導(dǎo)電構(gòu)件(例如,局部電極32A)電連接至層間絕緣膜的上層中的導(dǎo)電構(gòu)件(例如,連接部32B)。在此情況下,可以應(yīng)用局部電極32A的斷開對(duì)策,并同時(shí)確保下側(cè)電極32的布置布局的靈活性。注意,可以簡(jiǎn)單設(shè)置穿透層間絕緣膜的開口來代替通孔32E。順便提及,在這種情況下,連接部32B或局部電極32A可以形成在上述開口中,并且連接部32B和局部電極32A可以在開口中彼此接觸。
[0232]此外,在本變形例中,當(dāng)上側(cè)電極36具有多個(gè)電極塊36C時(shí),例如,如圖37中所示,在電極塊36C中的每一個(gè)中,連接部36B可以通過通孔36E電連接至局部電極36A。此時(shí),通孔36E中的每一個(gè)是穿透層間絕緣膜的導(dǎo)電構(gòu)件,并將層間絕緣膜的下層中的導(dǎo)電構(gòu)件(例如,局部電極36A)電連接至層間絕緣膜的上層中的導(dǎo)電構(gòu)件(例如,連接部36B)。在此情況下,可以應(yīng)用局部電極36A的斷開連接對(duì)策,并同時(shí)確保下側(cè)電極36的布置布局的靈活性。注意,可以簡(jiǎn)單地設(shè)置穿透層間絕緣膜的開口來代替通孔36E。順便提及,在這種情況下,連接部36B或局部電極36A可以形成在上述開口中,并且連接部36B和局部電極36A可以在開口中彼此接觸。
[0233](變形例6)
[0234]在上述實(shí)施例及其變形例中,當(dāng)上側(cè)電極36是單一的片狀電極時(shí),可以圖案化片狀電極。而且,在上述實(shí)施例及其變形例中,當(dāng)上側(cè)電極36包括多個(gè)局部電極36A時(shí),可以圖案化局部電極36A中的每一個(gè)。這使得可以更容易執(zhí)行照明光的面內(nèi)亮度的均勻化。此夕卜,可以通過電極來減小可見光的吸收,因?yàn)楫?dāng)上側(cè)電極36或局部電極36A由ITO等形成時(shí),減小了電極的面積。
[0235]上側(cè)電極36或局部電極36A中形成的圖案化可以由多個(gè)開口 36F配置而成。此時(shí),上側(cè)電極36或局部電極36A的圖案密度(除上側(cè)電極36或局部電極36A的開口 36F之外的每單位面積的一部分的占有率)相對(duì)于整個(gè)上側(cè)電極36優(yōu)選可以根據(jù)距光源20的距離而改變。例如,開口 36F的密度(每單位面積的開口 36F的占有率)相對(duì)于整個(gè)上側(cè)電極36可以根據(jù)距光源20的距離而改變,如圖38A、圖38B、圖39A和圖39B中所示。在圖38A和圖39A中所示的實(shí)例中,每單位面積的開口 36F的數(shù)量是固定的,而與距光源20的距離無關(guān),然而開口 36F的半徑r隨著距光源20的距離增加而逐漸減小。而且,在圖38B和圖39B中所示的實(shí)例中,開口 36F的半徑r是固定的(r = &1),而與距光源20的距離無關(guān),然而開口 36F的數(shù)量隨著距光源20的距離增加而逐漸減小。因此,在圖38A、圖38B、圖39A和圖39B的任意一個(gè)實(shí)例中,開口 36F的密度隨著距光源20的距離增加而變得稀疏(逐漸減小)。換句話說,上側(cè)電極36或局部電極36A的圖案密度隨著距光源20的距離增加而變稠密(逐漸增加)。
[0236]上側(cè)電極36或局部電極36A的圖案密度(除上側(cè)電極36或局部電極36A的開口36F之外的每單位面積的一部分的占有率)在稍后描述(參見圖41B和圖41C)的更靠近光源區(qū)塊25的區(qū)域中可以相對(duì)較大并且在與光入射面1A平行的方向上在距光源塊25較遠(yuǎn)的區(qū)域中可以相對(duì)減小。例如,如圖38A和圖39A中所示,開口 36F的半徑在更靠近光源塊25的區(qū)域中可以相對(duì)較大并且在與光入射面1A平行的方向上在距光源塊25較遠(yuǎn)的區(qū)域中可以相對(duì)較小。例如,如圖38B和圖39B中所示,每單位面積開口 36F(其半徑是固定的)的數(shù)量在更靠近光源塊25的區(qū)域中可以相對(duì)較大,并且在與光入射面1A平行的方向上在距光源塊25較遠(yuǎn)的區(qū)域中可以相對(duì)較小。在此情況下,在與光入射面1A平行的方向上,與不設(shè)置開口 36F的情況相比允許抑制更靠近光源塊25的區(qū)域中的亮度,并且與不設(shè)置開口 36F的情況相比允許提高距光源塊25較遠(yuǎn)的區(qū)域中的亮度。結(jié)果,例如,當(dāng)照明裝置I或2的整個(gè)光發(fā)射區(qū)域置于明亮的狀態(tài)下時(shí),允許均勻化面內(nèi)亮度。
[0237]例如,在其中遠(yuǎn)離光入射面1A 2mm的區(qū)域中的圖案化密度具有在圖40A中所表示的分布的情況下,允許在與如圖40B中用A表示的光入射面1A平行的方向上均勻化面內(nèi)亮度。另一方面,例如,在其中更加遠(yuǎn)離光入射面1A 2mm的區(qū)域中的圖案化密度具有圖40A中用B表示的平坦分布的情況下,面內(nèi)亮度在與圖40B中用B表示的光入射面1A平行的方向上很大程度上改變。注意,在本變形例中,當(dāng)點(diǎn)狀光源23用來代替光源塊25時(shí),在與光入射面1A平行的方向上,每單位面積的開口 36F的密度可以在更靠近點(diǎn)狀光源23的區(qū)域中相對(duì)較大,并且在距點(diǎn)狀光源23較遠(yuǎn)的區(qū)域中可以相對(duì)較小。同樣在此情況下,允許在與光入射面1A平行的方向上均勻化面內(nèi)亮度。
[0238]注意,上側(cè)電極36或局部電極36相對(duì)于整個(gè)上側(cè)電極36的圖案密度不一定要根據(jù)距光源20的距離而改變。例如,上側(cè)電極36或局部電極36A的圖案密度針對(duì)與局部電極32A相對(duì)的每個(gè)部分可以根據(jù)距光源20的距離而改變。
[0239](變形例7)
[0240]在上述相應(yīng)的實(shí)施例及其變形例中,例如,如圖4IA中所示,光源20可以由設(shè)置在線性光源21后面的線性光源21和反射鏡22配置而成。而且,在上述相應(yīng)實(shí)施例及其變形例中,如圖41B和圖41C中所示,光源20可以包括布置成列的多個(gè)點(diǎn)狀光源23。此時(shí),例如,如圖41B和圖41C中所示,多個(gè)點(diǎn)狀光源23可以一個(gè)接一個(gè)地或兩個(gè)接兩個(gè)地設(shè)置在相應(yīng)共用基板24中。在這種情況下,光源塊25由一個(gè)基板24和設(shè)置在基板24上的多個(gè)點(diǎn)狀光源23配置而成。例如,基板24可以是設(shè)置有將點(diǎn)狀光源23電連接至驅(qū)動(dòng)電路50的配線的電路板,并且點(diǎn)狀光源23的每一個(gè)安裝在電路板上。設(shè)置在共用基板24上的相應(yīng)的點(diǎn)狀光源23 (光源塊25中的相應(yīng)點(diǎn)狀光源23)集體地(非獨(dú)立地)由驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng),并且例如,雖然未示出,但可以彼此并聯(lián)連接或串聯(lián)連接。另外,設(shè)置在不同基板24上的點(diǎn)狀光源23(相應(yīng)光源塊25中的點(diǎn)狀光源23)可以由驅(qū)動(dòng)電路50獨(dú)立地驅(qū)動(dòng),并且可以連接至彼此不同的電流路徑,例如,如圖41C中所示。
[0241]在本變形例中,例如,如圖42A中所示,導(dǎo)光板10可以包括其頂表面上的多個(gè)帶狀凸部11。順便提及,例如,如圖42B中所示,導(dǎo)光板10可以包括其底表面上的多個(gè)帶狀凸部11。另外,雖然未示出,但是例如在導(dǎo)光板10中可以設(shè)置帶狀凸部11。而且,導(dǎo)光板10的內(nèi)部可以是空心的或可以被密集地?cái)D滿。這允許從光源塊25輸出的光L傳播通過導(dǎo)光板10,并同時(shí)抑制光L在橫向(寬度方向)上傳播。
[0242]凸部11均在與光入射面1A的法線平行的方向上延伸,并且例如,如圖42A和圖42B中所示,凸部11可以從導(dǎo)光板10的一個(gè)側(cè)面向與此側(cè)面相對(duì)的另一個(gè)側(cè)面先后形成。凸部11中的每一個(gè)的布置方向上的橫截面例如可以具有矩形形狀、梯形形狀或三角形形狀。當(dāng)凸部11中的每一個(gè)的布置方向上的橫截面具有矩形形狀時(shí),光的直線傳播特性極高,并且具有這些凸部11的導(dǎo)光板10適于大型背光。當(dāng)凸部11中的每一個(gè)的布置方向上的橫截面具有梯形形狀時(shí),通過注塑成型、擠壓成型、熱壓成型等處理對(duì)用于形成凸部11中的每一個(gè)的模具并且成型過程中的模具釋放能力較高,并且由于誤差減小而允許提高產(chǎn)量和成型速度。
[0243]平坦表面可以或不可以布置在兩個(gè)相鄰的凸部11之間。每個(gè)凸部11的高度在平面內(nèi)可以是均勻的或可以不是均勻的。例如,如圖43A和圖43B中所示,當(dāng)導(dǎo)光板10的一個(gè)側(cè)面是光入射面1A時(shí),每一個(gè)凸部11的高度在光入射面1A側(cè)上可以相對(duì)更小,并且在面向光入射面1A的側(cè)面?zhèn)壬峡梢韵鄬?duì)更高。而且,例如,當(dāng)導(dǎo)光板10的側(cè)面中的一對(duì)相對(duì)側(cè)面是光入射面1A時(shí),每個(gè)凸部11的高度在這兩個(gè)光入射面1A處和附近可以相對(duì)更低,并且在其他區(qū)域中相對(duì)更高。每個(gè)凸部11在光入射面1A處和附近的高度可以為零或基本上為零。例如,如圖43A和圖43B中所示,每個(gè)凸部11的高度可以從光入射面1A側(cè)朝與光入射面1A相對(duì)的側(cè)面?zhèn)仍黾?。此時(shí),每個(gè)凸部11的高度在從光入射面1A至與光入射面1A相對(duì)的側(cè)面?zhèn)鹊闹虚g可以是均勻的。順便提及,如圖43A和圖43B中所示的具有非均勻高度的多個(gè)凸部11可以布置在除導(dǎo)光板10的頂表面之外的區(qū)域中,并且例如,可以布置在導(dǎo)光板10的底表面上或布置在導(dǎo)光板10中。
[0244]如上所述,改變每個(gè)凸部11的高度(換句話說,改變凸部11之間形成的凹槽的深度)可以改變光的執(zhí)行傳播特性。例如,如圖42A和圖42B中所示,在凸部11布置在光入射面1A上和附近的情況下,當(dāng)接通一個(gè)光源塊25時(shí),如圖44A中所示,從光源塊25發(fā)射的光L傳播通過導(dǎo)光板10,同時(shí)在橫向(寬度方向)上不會(huì)傳播太多。在這種情況下,暗區(qū)可以在光入射面1A附近的點(diǎn)狀光源23之間生成,并且在這種情況下,可以降低圖像的質(zhì)量。因此,在此情況下,例如,如圖43A和圖43B中所示,每個(gè)凸部11的高度在光入射面1A處和附近可以優(yōu)選設(shè)置為相對(duì)低或零。這樣做,例如,如圖44B中所示,允許從光源塊25發(fā)射的光L在光入射面1A處和附近以點(diǎn)狀光源23的發(fā)散角在橫向(寬度方向)上傳播,并且因此,允許光L在遠(yuǎn)離光入射面1A的區(qū)域中以基本上均勻的寬度傳播。
[0245]在本變形例中,例如,如圖45中所示,驅(qū)動(dòng)電路50可以接通(一個(gè)或多個(gè))光源塊25的一部分并且可以驅(qū)動(dòng)布置在第二方向上的多個(gè)電極塊32C中的一個(gè)或多個(gè)的一部分。此時(shí),從與由驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)的電極塊32C和從光源塊25輸出的光的光路之間的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的散射區(qū)域30B中輸出在X方向和Y方向上邊界平滑的塊狀光。
[0246](變形例8)
[0247]在上述實(shí)施例及其變形例中,光調(diào)制元件30或60緊密地粘附到導(dǎo)光板10的背后(底表面)上,而沒有空氣層。然而,例如,如圖46中所示,光調(diào)制元件30或60可以緊密地粘附到導(dǎo)光板10的頂表面上,而沒有空氣層。另外,例如,如圖47中所示,光調(diào)制元件30或60可以設(shè)置在導(dǎo)光板10內(nèi)側(cè)。然而,同樣在這種情況下,光調(diào)制元件30或60必須緊密地粘附到導(dǎo)光板10上而沒有空氣層。
[0248](變形例9)
[0249]在上述實(shí)施例及其變形例中,設(shè)置導(dǎo)光板10。然而,例如,如圖48中所示,可以省略導(dǎo)光板10。順便提及,在這種情況下,透明基板31或透明基板37起到導(dǎo)光板10的作用。因此,光源20設(shè)置在透明基板31或透明基板37的側(cè)面上。注意,光源20可以設(shè)置在透明基板31和透明基板37中的一個(gè)的側(cè)面上,或可以設(shè)置在透明基板31和透明基板37這兩者的側(cè)面上。
[0250](變形例10)
[0251]在上述實(shí)施例及其變形例中,設(shè)置反射板40。然而,例如,如圖49中所示,可以省略反射板40。此時(shí),下側(cè)電極32不可以由透明材料形成,并且例如可以由金屬形成。順便提及,當(dāng)下側(cè)電極32由金屬形成時(shí),下側(cè)電極32具有反射入射光的功能,與反射板40類似。此外,在本變形例中,例如,如圖50中所示,可以省略導(dǎo)光板10。
[0252](變形例11)
[0253]在上述實(shí)施例及其變形例中,導(dǎo)光板10上沒有特別設(shè)置什么。然而,例如,如圖51、圖52和圖53中所示,照明裝置I或2可以包括位于光發(fā)射側(cè)上的光學(xué)片90 (例如,擴(kuò)散板、擴(kuò)散片、透鏡膜或偏振分離片)。在此情況下,在傾斜方向上從導(dǎo)光板10發(fā)射的光的一部分在正面方向上上升,由此允許有效提高前亮度。
[0254]〈5、應(yīng)用實(shí)例〉
[0255]接下來,將描述根據(jù)上述實(shí)施例及其變形例的照明裝置I和2的應(yīng)用實(shí)例。
[0256]圖54示出了根據(jù)本應(yīng)用實(shí)例的顯示裝置100的示意性配置的實(shí)例。顯示裝置100包括液晶顯示面板I1和布置在液晶顯示面板110后面的背光120。在該實(shí)例中,背光120對(duì)應(yīng)于根據(jù)上述實(shí)施例及其變形例的照明裝置I和2。
[0257]液晶顯示面板110用于顯示圖像。液晶顯示面板110具有以矩陣形式布置的多個(gè)像素,并且當(dāng)基于圖像信號(hào)驅(qū)動(dòng)多個(gè)像素時(shí)能夠顯示圖像。例如,液晶顯示面板110可以是透射液晶顯示面板,并具有這樣的配置,即,液晶層夾在一對(duì)透明基板之間。例如,雖然未示出,但是液晶顯示面板110從背光120側(cè)起依次具有光偏振器,透明基板,像素電極,配向膜,液晶層、配向膜、共用電極、濾色器、透明基板以及光偏振器。
[0258]透明基板可以由對(duì)可見光透明的基板形成,例如平板玻璃。順便提及,盡管未示出,在背光120側(cè)的透明基板上,形成了包括電連接至電極的TFT(薄膜晶體管)和配線等的有源驅(qū)動(dòng)電路。像素電極和共用電極可以分別由例如ITO形成。像素電極以晶格布置或以三角形布置布置在透明基板上,并且分別起到用于每個(gè)像素的電極的作用。另一方面,共用電極形成在濾色器上的表面上,并且起到與像素電極相對(duì)的共用電極的作用。配向膜可以由比如聚酰亞胺的聚合物材料形成,并且對(duì)液晶執(zhí)行配向處理。液晶層可以由例如VA(垂直配向)型、TN(扭曲向列)型或STN(超扭曲向列)型液晶形成,并具有響應(yīng)于從驅(qū)動(dòng)電路(未示出)施加的電壓針對(duì)每個(gè)像素改變從背光120發(fā)射的光的偏振軸的方向的功能。順便提及,通過對(duì)液晶布置進(jìn)行多級(jí)改變來對(duì)每個(gè)像素的傳輸軸的方向進(jìn)行多級(jí)調(diào)節(jié)。濾色器通過對(duì)應(yīng)于像素電極的布置來布置濾色器配置而成,濾色器將穿過液晶層的光分離為紅色(R)、綠色(G)以及藍(lán)色⑶三原色,或R、G、B和白色(W)四種顏色。濾色器布置(像素布置)的實(shí)例通常包括帶狀布置,對(duì)角布置、三角布置以及矩形布置。
[0259]偏振器是一種光閥(optical shutter),允許在某個(gè)方向上振動(dòng)的光(偏振光)穿過其中。注意,偏振器可以是吸收在除傳輸軸的方向上振動(dòng)的光(偏振光)的吸收型偏振元件。然而,就改善亮度而言,偏振器可以優(yōu)選地是將光反射到背光120側(cè)的反射型偏振元件。設(shè)置偏振器以使得每個(gè)偏振軸相差90度,因此,從背光120發(fā)射的光通過液晶層穿過其中或被阻斷。
[0260]例如,驅(qū)動(dòng)電路50控制施加至每一個(gè)光調(diào)制單元30a的電壓的大小,使得在對(duì)應(yīng)于多個(gè)光調(diào)制單元30a的暗顯示的像素位置的單元中,微粒34B和64B的光軸AX2和AX4分別平行于塊體34A和64A的光軸AXl和AX3。此外,例如,驅(qū)動(dòng)電路50控制施加至每一個(gè)光調(diào)制單元30a的電壓的大小,使得在對(duì)應(yīng)于多個(gè)光調(diào)制單元30a的白色顯示的像素位置的單元中微粒34B和64B的光軸AX2和AX4與塊體34A和64A的光軸AXl和AX3相交。
[0261]允許驅(qū)動(dòng)電路50僅驅(qū)動(dòng)多個(gè)電極塊32C的一部分(一個(gè)或多個(gè))。例如,如圖1lA中所示,驅(qū)動(dòng)電路50可以僅驅(qū)動(dòng)布置在第二方向上的多個(gè)電極塊32C的一部分(一個(gè)或多個(gè))。此時(shí),從與由驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)的電極塊32C相對(duì)應(yīng)的散射區(qū)域30B發(fā)射帶狀光。而且,例如,如圖1IB中所示,驅(qū)動(dòng)電路50可以僅驅(qū)動(dòng)布置在第二方向和第三方向上的多個(gè)電極塊32C的一部分(一個(gè)或多個(gè))。此時(shí),從與由驅(qū)動(dòng)電路50驅(qū)動(dòng)的電極塊32C對(duì)應(yīng)的散射區(qū)域30B發(fā)射塊狀光。
[0262]此時(shí),當(dāng)驅(qū)動(dòng)多個(gè)電極塊32C時(shí),驅(qū)動(dòng)電路50向電極塊32C的每一個(gè)施加基于電極塊32C距光源20的距離而調(diào)制的電壓。具體地,例如,驅(qū)動(dòng)電路50可以向電極塊32C的每一個(gè)施加其峰值、占空比、和頻率基于電極塊32C距光源20的距離而調(diào)制的電壓。例如,電壓可以經(jīng)調(diào)制使得光調(diào)制單元30a的散射性隨著距光源20的距離增加而提高。此外,例如,驅(qū)動(dòng)電路50可以向局部電極32A施加其峰值、占空比和頻率鑒于從外部輸入的圖像信號(hào)和局部電極31A距光源20的距離而調(diào)制的電壓。
[0263]散射區(qū)域30B的亮度與使亮度均勻的情況(圖10的(B)中的交替長(zhǎng)短虛線)相比極高,并且局部白色顯示的亮度(亮度增強(qiáng))增加了透射區(qū)域30A的亮度的減小量。因此,提高了液晶顯示器的對(duì)比度。另外,利用“亮度增強(qiáng)”,允許驅(qū)動(dòng)電路50將來自光源20的光發(fā)射量減少要增加“亮度增強(qiáng)”至與使亮度均勻的情況(圖10的(B)中的交替長(zhǎng)短虛線)下相同的水平的亮度的量,從而允許減少光源20消耗的功率。
[0264]驅(qū)動(dòng)電路50以預(yù)定單位(例如,一個(gè)接一個(gè)地)順序地驅(qū)動(dòng)多個(gè)電極塊32C。例如,如圖12A和圖12B中所示,驅(qū)動(dòng)電路50以預(yù)定單位(例如,一個(gè)接一個(gè)地)順序地驅(qū)動(dòng)布置在第二方向上的多個(gè)電極塊32C。此時(shí),通過驅(qū)動(dòng)電路50的驅(qū)動(dòng)在第二方向上掃描散射區(qū)域30B,并且因此在第二方向上掃描帶狀光。此時(shí),通過在一個(gè)掃描周期針對(duì)時(shí)間對(duì)照明光取平均值而獲得的亮度來表示實(shí)際上可通過眼睛觀看的亮度。而且,例如,如圖13A和圖13B中所示,驅(qū)動(dòng)電路50可以以預(yù)定單位(例如,一個(gè)接一個(gè)地)順序地驅(qū)動(dòng)的布置在第二方向和第三方向上的多個(gè)電極塊32C。此時(shí),通過驅(qū)動(dòng)電路50的驅(qū)動(dòng)在第二方向上掃描散射區(qū)域30B,并且因此在第二方向上掃描塊狀光。
[0265]這里,驅(qū)動(dòng)電路50可以優(yōu)選地在與顯示面板的像素的掃描方向相同的方向上與顯示面板的像素的掃描同步地執(zhí)行多個(gè)電極塊32C的掃描。在此情況下,可以執(zhí)行高亮度、運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)性(模糊)提高的顯示。
[0266]此外,驅(qū)動(dòng)電路50可以鑒于距光源20的距離和從外部輸入的圖像信號(hào)來調(diào)節(jié)光源20的光量,并同時(shí)以預(yù)定單位(例如,一個(gè)接一個(gè)地)順序地驅(qū)動(dòng)的多個(gè)電極塊32C。此時(shí),驅(qū)動(dòng)電路50可以優(yōu)選地在與顯示面板的像素的掃描方向相同的方向上與顯示面板的像素的掃描同步地執(zhí)行多個(gè)電極塊32C的掃描。在此情況下,可以執(zhí)行低功耗、運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)性(1旲糊)提聞的顯不。
[0267]在本應(yīng)用實(shí)例中,根據(jù)上述實(shí)施例及其變形例的照明裝置I或2被用作照亮液晶顯示面板110的光源(背光120)。因此,可以提高顯示亮度,同時(shí)減小或基本上消除在大視角范圍中的光泄漏。結(jié)果,可以增加在正面方向上的調(diào)制比例。此外,可以實(shí)現(xiàn)亮度增強(qiáng)而無需增加對(duì)背光120施加的電力。
[0268]而且,在本應(yīng)用實(shí)例中,由于根據(jù)上述實(shí)施例及其變形例的照明裝置I或2被用作背光120,因此在局部亮燈時(shí)可以模糊照明光的亮部分與暗部分之間的邊界,并且在全亮燈時(shí)可以使照明光均勻。另外,在掃描驅(qū)動(dòng)中每時(shí)刻掃描時(shí)可以模糊照明光的亮部分和暗部分之間的邊界,并且在顯示面板的一個(gè)幀周期內(nèi)對(duì)照明光取平均值時(shí)可以使照明光均勻。
[0269]而且,例如,本技術(shù)可以配置如下。
[0270](I) 一種照明裝置,包括:
[0271]一對(duì)基板,被布置為有間距地彼此相對(duì);
[0272]光源,設(shè)置在所述一對(duì)基板中的至少一個(gè)的側(cè)面上;
[0273]電極,設(shè)置在所述一對(duì)基板中的每一個(gè)的表面上,并且被配置為在與所述基板的表面垂直相交的方向上生成電場(chǎng);以及
[0274]光調(diào)制層,設(shè)置在所述一對(duì)基板之間的間隙處,并且基于由所述電極生成的所述電場(chǎng)的大小對(duì)來自所述光源的光呈現(xiàn)散射性或透明性,其中,
[0275]所述電極包括被設(shè)置在所述一對(duì)基板中的一個(gè)的表面上的多個(gè)第一電極塊,并且
[0276]所述第一電極塊中的每一個(gè)包括均在第一方向上延伸并且在與所述第一方向相交的方向上布置的多個(gè)局部電極。
[0277](2)根據(jù)⑴所述的照明裝置,其中,
[0278]所述多個(gè)第一電極塊在第二方向和與所述第二方向相交的第三方向中的至少所述第二方向上布置,
[0279]在所述第一電極塊中的每一個(gè)的多個(gè)所述局部電極與在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的多個(gè)所述局部電極絕緣的狀態(tài)下,所述第一電極塊中的每一個(gè)形成在包括在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域的一部分的區(qū)域中,并且
[0280]在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,兩個(gè)以上的所述局部電極形成在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中,并且被布置為與在被包括在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊中的兩個(gè)以上的所述局部電極相混合。
[0281](3)根據(jù)⑵所述的照明裝置,其中,在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,兩個(gè)以上的所述局部電極形成在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域外。
[0282](4)根據(jù)⑵或(3)所述的照明裝置,其中,所述第一方向是平行于或基本上平行于所述側(cè)面的方向。
[0283](5)根據(jù)(2)至(4)中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述第二方向是垂直于或基本上垂直于所述側(cè)面的方向。
[0284](6)根據(jù)(2)至(5)中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,所述第一電極塊中的每一個(gè)具有連接至各個(gè)所述局部電極的端部的第一連接部。
[0285](7)根據(jù)(6)所述的照明裝置,其中,所述多個(gè)第一電極塊被布置為使得由所述多個(gè)局部電極和所述第一連接部形成的梳齒的方向交替反轉(zhuǎn)。
[0286](8)根據(jù)(6)或(7)所述的照明裝置,其中,所述第一電極塊中的每一個(gè)具有第二連接部,所述第二連接部連接至形成在在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域外的多個(gè)所述局部電極中彼此鄰接的兩個(gè)所述局部電極。
[0287](9)根據(jù)⑵至⑶中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,
[0288]在所述第一電極塊的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的并且位于距所述光源相對(duì)較遠(yuǎn)的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離的增加而減小,并且
[0289]在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的并且位于相對(duì)更靠近所述光源的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離的增加而增加。
[0290](10)根據(jù)(3)所述的照明裝置,其中,在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域外的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離增加而增加。
[0291](11)根據(jù)⑶所述的照明裝置,其中,
[0292]在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域外的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離增加而增加,
[0293]在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的并且位于距所述光源相對(duì)較遠(yuǎn)的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離增加而減小,并且
[0294]在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的并且位于相對(duì)更靠近所述光源的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離增加而增加。
[0295](12)根據(jù)⑵至(11)中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中,
[0296]在所述一對(duì)基板的另一個(gè)所述基板的表面上,所述電極具有一個(gè)第二電極塊或者被布置在所述第二方向和所述第三方向中的至少所述第二方向上的多個(gè)第二電極塊,并且
[0297]所述一個(gè)第二電極塊或所述多個(gè)第二電極塊均包括均在所述第一方向上延伸并且被排列在與所述第一方向相交的方向上的多個(gè)局部電極,并且
[0298]所述第二電極塊被布置在與各所述第一電極塊相對(duì)的位置處。
[0299](13)根據(jù)⑴至(12)中任一項(xiàng)所述的照明裝置,還包括:
[0300]驅(qū)動(dòng)電路,被配置為將基于所述第一電極塊距所述光源的距離調(diào)制的電壓施加于所述第一電極塊中的每一個(gè)。
[0301](14)根據(jù)⑴至(13)中任一項(xiàng)所述的照明裝置,進(jìn)一步包括:
[0302]驅(qū)動(dòng)電路,被配置為以預(yù)定單位順序地驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第一電極塊。
[0303](15)根據(jù)⑴至(14)中任一項(xiàng)所述的照明裝置,其中
[0304]所述一對(duì)基板中的至少一個(gè)包括在與所述側(cè)面的法線平行的方向上延伸的多個(gè)凸部,并且
[0305]所述光源由能夠被相互獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)的多個(gè)光源塊構(gòu)成。
[0306](16)根據(jù)(16)所述的照明裝置,其中,各個(gè)所述凸部的高度在靠近所述光源的位置膠低,并且在距所述光源較遠(yuǎn)的位置較高。
[0307](17)根據(jù)⑴所述的照明裝置,其中,在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,所述多個(gè)局部電極的寬度在更靠近所述光源側(cè)較小,并且隨著距所述光源的距離增加而逐漸增加。
[0308](18) 一種顯示裝置,設(shè)置有被配置為顯示圖像的顯示面板和被配置為照明顯示面板的照明裝置,所述照明裝置包括:
[0309]一對(duì)基板,被布置為有間距地彼此相對(duì);
[0310]光源,設(shè)置在所述一對(duì)基板中的至少一個(gè)的側(cè)面上;
[0311]電極,設(shè)置在所述一對(duì)基板中的每一個(gè)的表面上,并且被配置為在與所述基板的表面垂直相交的方向上生成電場(chǎng);以及
[0312]光調(diào)制層,設(shè)置在所述一對(duì)基板之間的間隙處,并且被配置為基于由所述電極生成的所述電場(chǎng)的大小而對(duì)來自所述光源的光呈現(xiàn)散射性或透明性,其中,
[0313]所述電極包括被設(shè)置在所述一對(duì)基板中的一個(gè)的表面上的多個(gè)第一電極塊,并且
[0314]所述第一電極塊中的每一個(gè)包括均在第一方向上延伸并且在與所述第一方向相交的方向上布置的多個(gè)局部電極。
[0315](19)根據(jù)(18)所述的顯示裝置,進(jìn)一步包括:
[0316]驅(qū)動(dòng)電路,被配置為以預(yù)定單位順序地驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第一電極塊,并且被配置為在與所述顯示面板的像素的掃描方向相同的方向上與所述顯示面板的像素的掃描同步地執(zhí)行對(duì)所述多個(gè)第一電極塊的掃描。
[0317](20)根據(jù)(19)所述的顯示裝置,其中,在以預(yù)定單位順序地驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第一電極塊的同時(shí),所述驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)距所述光源的距離和從外部輸入的圖像信號(hào)來調(diào)節(jié)所述光源的光量。
[0318]本申請(qǐng)基于并要求2012年5月9日向日本專利局提交的日本專利申請(qǐng)第2012-107772號(hào)的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益,該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本文。
[0319]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,只要其在所附權(quán)利要求或其等同內(nèi)容的范圍之內(nèi),根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其他因素可以進(jìn)行各種變形、組合、子組合以及改變。
【權(quán)利要求】
1.一種照明裝置,包括: 一對(duì)基板,被布置為有間距地彼此相對(duì); 光源,設(shè)置在所述一對(duì)基板中的至少一個(gè)的側(cè)面上; 電極,設(shè)置在所述一對(duì)基板中的每一個(gè)的表面上,并且被配置為在與所述基板的表面垂直相交的方向上生成電場(chǎng);以及 光調(diào)制層,設(shè)置在所述一對(duì)基板之間的間隙處,并且基于由所述電極生成的所述電場(chǎng)的大小對(duì)來自所述光源的光呈現(xiàn)散射性或透明性,其中, 所述電極包括被設(shè)置在所述一對(duì)基板中的一個(gè)的表面上的多個(gè)第一電極塊,并且 所述第一電極塊中的每一個(gè)包括均在第一方向上延伸并且在與所述第一方向相交的方向上布置的多個(gè)局部電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置,其中, 所述多個(gè)第一電極塊在第二方向和與所述第二方向相交的第三方向中的至少所述第二方向上布置, 在所述第一電極塊中的每一個(gè)的多個(gè)所述局部電極與在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的多個(gè)所述局部電極絕緣的狀態(tài)下,所述第一電極塊中的每一個(gè)形成在包括在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域的一部分的區(qū)域中,并且 在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,兩個(gè)以上的所述局部電極形成在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中,并且被布置為與在被包括在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊中的兩個(gè)以上的所述局部電極相混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,其中,在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,兩個(gè)以上的所述局部電極形成在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域外。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,其中,所述第一方向是平行于或基本上平行于所述側(cè)面的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,其中,所述第二方向是垂直于或基本上垂直于所述側(cè)面的方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,其中,所述第一電極塊中的每一個(gè)具有連接至各個(gè)所述局部電極的端部的第一連接部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置,其中,所述多個(gè)第一電極塊被布置為使得由所述多個(gè)局部電極和所述第一連接部形成的梳齒的方向交替反轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置,其中,所述第一電極塊中的每一個(gè)具有第二連接部,所述第二連接部連接至形成在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域外的多個(gè)所述局部電極中彼此鄰接的兩個(gè)所述局部電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,其中, 在所述第一電極塊的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的并且位于距所述光源相對(duì)較遠(yuǎn)的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離的增加而減小,并且 在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的并且位于相對(duì)更靠近所述光源的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離的增加而增加。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置,其中,在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域外的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離增加而增加。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的照明裝置,其中, 在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域外的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離增加而增加, 在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的并且位于距所述光源相對(duì)較遠(yuǎn)的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離增加而減小,并且 在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,形成在所述第二方向上鄰接的并且位于相對(duì)更靠近所述光源的其他所述第一電極塊的形成區(qū)域中的相應(yīng)的兩個(gè)以上的局部電極的寬度隨著距所述光源的距離增加而增加。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,其中, 在所述一對(duì)基板的另一個(gè)所述基板的表面上,所述電極具有一個(gè)第二電極塊或者被布置在所述第二方向和所述第三方向中的至少所述第二方向上的多個(gè)第二電極塊,并且 所述一個(gè)第二電極塊或所述多個(gè)第二電極塊均包括均在所述第一方向上延伸并且被排列在與所述第一方向相交的方向上的多個(gè)局部電極,并且 所述第二電極塊被布置在與各所述第一電極塊相對(duì)的位置處。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,進(jìn)一步包括: 驅(qū)動(dòng)電路,被配置為將基于所述第一電極塊距所述光源的距離調(diào)制的電壓施加于所述第一電極塊中的每一個(gè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,進(jìn)一步包括: 驅(qū)動(dòng)電路,被配置為以預(yù)定單位順序地驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第一電極塊。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置,其中, 所述一對(duì)基板中的至少一個(gè)包括在與所述側(cè)面的法線平行的方向上延伸的多個(gè)凸部,并且 所述光源由能夠被相互獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)的多個(gè)光源塊構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的照明裝置,其中,各個(gè)所述凸部的高度在靠近所述光源的位置較低,并且在距所述光源較遠(yuǎn)的位置較高。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置,其中,在所述第一電極塊中的每一個(gè)中,所述多個(gè)局部電極的寬度在更靠近所述光源側(cè)較小,并且隨著距所述光源的距離增加而逐漸增加。
18.一種顯示裝置,包括顯示圖像的顯示面板和對(duì)所述顯示面板進(jìn)行照明的照明裝置,所述照明裝置包括: 一對(duì)基板,被布置為有間距地彼此相對(duì); 光源,設(shè)置在所述一對(duì)基板中的至少一個(gè)的側(cè)面上; 電極,設(shè)置在所述一對(duì)基板中的每一個(gè)的表面上,并且被配置為在與所述基板的表面垂直相交的方向上生成電場(chǎng);以及 光調(diào)制層,設(shè)置在所述一對(duì)基板之間的間隙處,并且被配置為基于由所述電極生成的所述電場(chǎng)的大小而對(duì)來自所述光源的光呈現(xiàn)散射性或透明性,其中, 所述電極包括被設(shè)置在所述一對(duì)基板中的一個(gè)的表面上的多個(gè)第一電極塊,并且所述第一電極塊中的每一個(gè)包括均在第一方向上延伸并且在與所述第一方向相交的方向上布置的多個(gè)局部電極。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置,進(jìn)一步包括: 驅(qū)動(dòng)電路,被配置為以預(yù)定單位順序地驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第一電極塊,并且被配置為在與所述顯示面板的像素的掃描方向相同的方向上與所述顯示面板的像素的掃描同步地執(zhí)行對(duì)所述多個(gè)第一電極塊的掃描。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的顯示裝置,其中,在以預(yù)定單位順序地驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)第一電極塊的同時(shí),所述驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)距所述光源的距離和從外部輸入的圖像信號(hào)來調(diào)節(jié)所述光源的光量。
【文檔編號(hào)】G02F1/13357GK104303099SQ201380023149
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月9日
【發(fā)明者】新開章吾, 蛭子井明 申請(qǐng)人:索尼公司