CN104508546A - 显示装置及照明单元 - Google Patents

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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Abstract

本技术的一个实施方式的照明装置设置有生成照明光的照明光学系统；及减小照明光的发散角的多个透镜。照明光学系统具有向第一基板或第二基板的端面照射光的光源(20)、及设置在第一基板及第二基板之间的空间中的光调制层(30)。照明光学系统具有在三维显示模式下产生在光调制层(30)中生成多个线状散射区域(30B)的电场、且在二维显示模式下产生在光调制层中生成面状散射区域的电场的电极。透镜通过沿线状散射区域延伸的方向彼此对齐、且沿与线状散射区域延伸的方向交叉的方向彼此对齐来布置。

Description

显示装置及照明单元
技术领域
本技术涉及一种能够进行二维显示(平面显示)与三维显示(立体显示)的显示设备及可合适地应用为这种显示设备的背光源的照明单元。
背景技术
能够进行三维显示的某些显示设备需要佩戴专用眼镜的和其他无需专用眼镜的。在后者的显示设备中，为了允许裸眼目视立体图像，而利用双凸透镜(lenticular lens)或视差屏障(lenticular lens)。图像信息因此分配给左右眼，由此在左右眼中观看到不同的图像。因此，可实现三维显示。
顺便提及，在能够允许以裸眼观看立体图像的显示设备中设置有物理屏障的情形下，屏障与显示面板之间需要可切换的扩散体(switchablediffuser)。专利文献1提出了使用此种漫射体来提供简单配置的方案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本待审专利公开2007-519033号
发明内容
然而，在专利文献1中，使用偏光依存型散射体作为扩散体，且为使偏振光入射到偏光依存型散射体而进一步使用偏光器。因此，存在因偏光器吸收光而致使显示亮度降低的问题。
因此，期望提供一种能够获得高亮度的照明单元及包括该照明单元的显示设备。
本技术的实施方式的照明单元在设置有根据图像信号调制照明光并由此生成图像光的显示面板的显示设备中用作允许输出照明光的照明单元。本技术的实施方式的照明单元包括被配置为生成照明光的照明光学系统、及被配置为使照明光的发散角变小的多个透镜。照明光学系统包括：被布置为彼此分开且彼此相对的第一基板及第二基板、及被配置为将光施加到第一基板和第二基板中的一个的端面的光源。照明光学系统还包括光调制层，光调制层设置在第一基板及第二基板之间的间隙中，且被配置为根据电场大小相对于来自光源的光呈现散射性或透明性。照明光学系统还包括电极，电极被配置为在三维显示模式下，产生在光调制层中生成多个线状散射区域、或多个第一点状散射区域的电场；并且在二维显示模式下，产生在光调制层中生成面状散射区域、或多个第二点状散射区域的电场，第一点状散射区域并排排布为多个行(line)，并且第二点状散射区域并排排布为矩阵。透镜沿线状散射区域延伸的方向、或多个第一点状散射区域并排排布成行的方向以及多个第二点状散射区域并排排布为行的方向的其中一个并排排布。透镜还沿与线状散射区域延伸的方向、或多个第一点状散射区域并排排布成行的方向或多个第二点状散射区域并排排布成行的方向的其中一个交叉的方向并排排布。
本技术的实施方式的显示设备包括：允许输出照明光的照明单元、及被配置为根据图像信号调制照明光并由此生成图像光的显示面板。安装在显示设备上的照明单元具有与上述实施方式的照明单元的配置相似的配置。
在本技术的实施方式的照明单元及显示设备中，在照明单元内设置根据电场的大小相对于来自光源的光呈现散射性或透明性的光调制层。由此，自光源发射并在第一基板等中传播的光穿过光调制层中的响应于电场控制而呈现透明性的区域，并在照明单元的顶部表面进行全反射，或以高反射率进行反射。因此，照明单元的光出射区域中与呈现透明性的区域对应的区域(以下简称为“光出射区域中的透明区域”)的亮度相比使整个表面均匀地发光的情形降低。另一方面，在第一基板等中传播的光在光调制层中的根据电场控制呈现散射性的区域被散射，并穿过照明单元的上表面。因此，照明单元的光出射区域中与呈现散射性的区域对应的区域(以下简称为“光出射区域的散射区域”)的亮度相比使整个表面均匀地发光的情形增加。而且，部分的白显示的亮度(亮度增加)随着光出射区域中的透明区域的亮度降低而增加。在本技术的实施方式中，三维显示模式时，在光调制层中生成多个线状散射区域、或并排排布成多行的多个第一点状散射区域。在本技术的实施方式中，二维显示模式时，在光调制层中生成面状散射区域、或并排排布成矩阵的多个第二点状散射区域。在进行三维显示时，利用来自光源的光，使多个线状光线(或由并排排布成行的多个点状照明光线形成的多个线状光线)自光调制层出射。另一方面，在进行二维显示时，利用来自光源的光，使面状光线(或由并排排布成行的多个点状照明光线形成的面状光线)自光调制层出射。如此，在本技术的实施方式中，可在三维显示与二维显示之间进行切换，而无需使用物理屏障或偏光器。进而，在本技术的实施方式中，在照明单元中设置减小照明光的发散角的多个透镜。透镜沿线状散射区域延伸的方向、多个第一点状散射区域并排排布成行的方向以及多个第二点状散射区域并排排布成行的方向的其中一个并排排布。透镜还沿与线状散射区域延伸的方向、多个第一点状散射区域并排排布成行的方向以及多个第二点状散射区域并排排布成行的方向的其中一个交叉的方向并排排布。由此，与未设置透镜的情形相比，可增加以适宜视角入射到显示面板的光的量。
根据本技术的实施方式的照明单元及显示设备，可以在三维显示与二维显示之间进行切换，而无需使用物理屏障、偏光器等，且可以增加以适宜视角入射到显示面板的光的量。因此，可以在显示图像中获得高亮度。
附图说明
图1是示出根据本技术的第一实施方式的照明单元的截面配置实例的图。
图2是示出图1中所示的光调制器件的截面配置实例的图。
图3是示出图2中所示的下侧电极的平面配置实例的图。
图4A是示意性示出图2中所示的光调制层的作用的实例的图。
图4B是示出图4A中所示的主体(bulk)及微粒子的光学特性的实例的示图。
图4C是示意性示出光透过图4A中所示的光调制层的状态的图。
图5A是示意性示出图2中所示的光调制层的作用的另一个实例的图。
图5B是示出图5A中所示的主体及微粒子的光学特性的实例的图。
图5C是示意性显示光透过图5A中所示的光调制层的状态的图。
图6是示意性示出图1中所示的照明单元的作用的实例的图。
图7是示出图1中所示的透镜片(lens sheet)的立体配置实例的图。
图8是示出图1中所示的透镜片的立体配置的另一个实例的图。
图9A是示出图7和图8中所示的凸部的曲面形状的实例的图。
图9B是示出图7和图8中所示的凸部的曲面形状的另一个实例的图。
图10是示出图7中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的图。
图11是示出图8中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的图。
图12是示出图7中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第一变形例的图。
图13是示出图8中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第一变形例的图。
图14是示出图7中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第二变形例的图。
图15是示出图8中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第二变形例的图。
图16是示出图7中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的的第三变形例的图。
图17是示出图8中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第三变形例的图。
图18是示出图7和图8中所示的透镜片的凸部与图3中所示的下侧电极的部分电极之间的位置关系的实例的图。
图19是示出图7中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的的第四变形例的图。
图20是示出图8中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第四变形例的图。
图21是示出图7中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的的第五变形例的图。
图22是示出图8中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第五变形例的图。
图23是示出图7中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第六变形例的图。
图24是示出图8中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第六变形例的图。
图25是示出图7中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第七变形例的图。
图26是示出图8中所示的透镜片以及导光板及光调制器件的截面配置实例的第七变形例的图。
图27是示出图2中所示的下侧电极的第一变形例的图。
图28A是示出图7和图8中所示的透镜片的凸部与图27中所示的下侧电极的部分电极之间的位置关系的实例的图。
图28B是示出图7和图8中所示的透镜片的凸部与图27中所示的下侧电极的部分电极之间的位置关系的另一个实例的图。
图29是显示图2中所示的下侧电极的第二变形例的图。
图30是示出图7和图8中所示的透镜片的凸部与图29中所示的下侧电极的部分电极之间的位置关系的实例的图。
图31是示出图2中所示的下侧电极的第三变形例的图。
图32是示出图7和图8中所示的透镜片的凸部与图31中所示的下侧电极的部分电极之间的位置关系的实例的图。
图33是示出图2中所示的下侧电极的第四变形例的图。
图34A是示出图7和图8中所示的透镜片的凸部与图33中所示的下侧电极的部分电极之间的位置关系的实例的图。
图34B是示出图7和图8中所示的透镜片的凸部与图33中所示的下侧电极的部分电极之间的位置关系的另一个实例的图。
图35是示出图2中所示的下侧电极的第五变形例的图。
图36是示出图7和图8中所示的透镜片的凸部与图35中所示的下侧电极的部分电极之间的位置关系的实例的图。
图37是示出图2中所示的下侧电极的第六变形例的图。
图38是示出图1中所示的光调制器件的截面配置的第一变形例的图。
图39是示出图38中所示的上侧电极的平面配置实例的图。
图40是示出图38中所示的上侧电极的第一变形例的图。
图41是示出图38中所示的上侧电极的第二变形例的图。
图42是示出图38中所示的上侧电极的第三变形例的图。
图43是示出图38中所示的上侧电极的第四变形例的图。
图44是示出图38中所示的上侧电极的第五变形例的图。
图45是示出图1中所示的光调制器件的截面配置的第二变形例的图。
图46是示出图45中所示的上侧电极的平面配置实例的图。
图47是示出图45中所示的下侧电极的平面配置实例的图。
图48是示出图45中所示的上侧电极及下侧电极的组合的第一变形例的图。
图49是示出图45中所示的上侧电极及下侧电极的组合的第二变形例的图。
图50是示出图45中所示的上侧电极及下侧电极的组合的第三变形例的图。
图51是示出图45中所示的上侧电极及下侧电极的组合的第四变形例的图。
图52是示出图45中所示的上侧电极及下侧电极的组合的第五变形例的图。
图53是示出图45中所示的上侧电极及下侧电极的组合的第六变形例的图。
图54是示出图45中所示的上侧电极及下侧电极的组合的第七变形例的图。
图55是示出图45中所示的上侧电极及下侧电极的组合的第八变形例的图。
图56A是示出图2和图33中所示的下侧电极的一个变形例的图。
图56B是示出图2和图33中所示的下侧电极的另一变形例的图。
图57A是示出图2和图43中所示的上侧电极的一个变形例的图。
图57B是示出图2和图43中所示的上侧电极的另一变形例的图。
图58是示出图1中所示的照明单元的截面配置的第一变形例的图。
图59是示出图1中所示的照明单元的截面配置的第二变形例的图。
图60是示出图2和图45中所示的下侧电极及图38和图45中所示的上侧电极的端部的实例的图。
图61是示出图2和图45中所示的下侧电极及图38和图45中所示的上侧电极的端部的另一个实例的图。
图62是示出电极中的图案密度分布(pattern density distribution)的实例的图。
图63是示出电极中的图案密度分布的第一变形例的图。
图64是示出电极中的图案密度分布的第二变形例的图。
图65是示出电极中的图案密度分布的第三变形例的图。
图66是以图表示出电极中的图案密度分布的图。
图67是示出使用具有图66中所示的图案密度的电极时的亮度分布的实例的图。
图68是用于描述光调制器件的作用的实例的示意图。
图69是用于描述光调制器件的作用的另一个实例的示意图。
图70是用于描述光调制器件的作用的又一实例的示意图。
图71A是示出图1中所示的光源的配置的实例的立体图。
图71B是示出图1中所示的光源的配置的另一个实例的立体图。
图71C是示出图1中所示的光源的配置的实例的立体图。
图72A是示出图1中所示的导光板的配置的实例的立体图。
图72B是示出图1中所示的导光板的配置的另一个实例的立体图。
图73A是示出图1中所示的导光板的配置的另一个实例的立体图。
图73B是示出图73A中所示的导光板的配置的实例的截面图。
图74A是示出图72和图73中所示的导光板的作用的实例的示意图。
图74B是示出图72和图73中所示的导光板的作用的另一个实例的示意图。
图75是示出下侧电极及上侧电极的变形例的图。
图76是示出下侧电极及上侧电极的变形例的图。
图77是示出下侧电极及上侧电极的变形例的图。
图78是示出下侧电极及上侧电极的变形例的图。
图79是以图表示出电极的图案密度分布的图。
图80是示出使用具有图79中所示的图案密度的电极时的亮度分布的实例的图。
图81是示出下侧电极的变形例的图。
图82是示出下侧电极的变形例的图。
图83是示出下侧电极的变形例的图。
图84是示出下侧电极的变形例的图。
图85是示出下侧电极的变形例的图。
图86是示出下侧电极的变形例的图。
图87是示出下侧电极的变形例的图。
图88是示出图1中所示的光调制器件的截面配置的第一变形例的图。
图89是示出图1中所示的光调制器件的截面配置的第二变形例的图。
图90是示出图1中所示的光调制器件的截面配置的第三变形例的图。
图91是示出图1中所示的照明单元的截面配置的第三变形例的图。
图92是示出根据本技术的第二实施方式的电视广播信号的收发系统的实例的图。
图93是示出图92中所示的接收器装置的功能块的实例的图。
图94是示出图92中所示的接收器装置的显示部的截面配置实例的图。
图95是示出图94中所示的显示部的摩擦方向与偏光板的透射轴之间的关系的实例的立体图。
图96是示出图94中所示的显示部的摩擦方向与偏光板的透射轴之间的关系的另一个实例的立体图。
图97是用于描述图94中所示的显示部中的三维显示的示意图。
图98是用于描述图94中所示的显示部中的二维显示的示意图。
图99是示出透镜片的第一变形例的截面图。
图100是示出透镜片的第二变形例的截面图。
图101是示出图94中所示的显示部的第一变形例的截面图。
图102是示出图94中所示的显示部的第二变形例的截面图。
图103是示出视差屏障的截面配置实例的图。
图104是示出图101中所示的显示部的截面配置实例的示意图。
图105是示出显示面板中的像素与来自背光源的光之间的关系的实例的示意图。
图106A是示出来自背光源的光的实例的示意图。
图106B是示出图106A中所示的来自背光源的光与显示面板中的像素之间的关系的实例的示意图。
图107A是示出来自背光源的光的另一个实例的示意图。
图107B是示出图107A中所示的来自背光源的光与显示面板中的像素之间的关系的实例的示意图。
图108是示出三维显示中的时分驱动(time-divisional drive)的实例的示意图。
图109是示出紧接图108中所示的时分驱动的实例的示意图。
图110是示出紧接图109中所示的时分驱动的实例的示意图。
图111是示出紧接图110中所示的时分驱动的实例的示意图。
图112是示出图94中所示的显示部的第五变形例的截面图。
图113是示出图94中所示的显示部的第六变形例的截面图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的一些实施方式进行详细说明。顺便提及，该说明按以下顺序进行。
1、第一实施方式(照明单元)
2、第一实施方式的变形例(照明单元)
3、第二实施方式(接收器装置)
4、第二实施方式的变形例(接收器装置)
5、实例
[1、第一实施方式]
图1是示出根据本技术的第一实施方式的照明单元1的截面配置。该照明单元1可应用为显示设备的背光源，并允许输出照明光。照明单元1例如可包括导光板10、配置于导光板10的侧面的光源20、配置于导光板10的内部的光调制器件30、配置于导光板10的背后的反射板40、配置于导光板10上的透镜片50、及驱动光调制器件30的驱动电路60。
要注意，导光板10相当于本技术的“第一基板”或“第二基板”的具体实例。光源20相当于本技术的“光源”的具体实例。由光源20、光调制器件30及反射板40构成的光学系统相当于本技术的“照明光学系统”的具体实例。
(导光板10)
导光板10将来自配置于导光板10的侧面的光源20的光引导至导光板10的上表面侧(具体为照明单元1的光出射面1A)。导光板10例如具有与配置于导光板10的上表面的被照射物(例如后述的显示面板210)对应的形状，例如为由上表面、下表面及侧表面包围的长方体状。要注意，以下，将导光板10的侧面中来自光源20的光所入射的侧面称为光入射面10A。
导光板10可具有例如在上表面及下表面的至少一个上具有特定图案的形状，且具有使自光入射面10A入射的光散射并均匀化的功能。要注意，在通过调制施加至光调制器件30的电压而进行亮度的均匀化的情况下，也可将未被图案化的平坦的导光板用作导光板10。导光板10可例如为主要包括诸如聚碳酸酯树脂(PC)或丙烯酸树脂(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的透明热塑性树脂的透明基板。
(光源20)
光源20为线状光源，并且可例如由热阴极管(HCFL)、冷阴极管(CCFL)、或排布成行的多个LED(发光二极管)等配置成。在光源20包括多个LED的情况下，从效率、薄型化及均一性的观点而言，优选地所有LED为白色LED。要注意，光源20也可包括例如红色LED、绿色LED及蓝色LED。光源20可仅设置在导光板10的一个侧表面上(参照图1)，或者可设置在导光板10的两个侧表面、三个侧表面或所有侧表面上。
(光调制器件30)
在本实施方式中，光调制器件30不经由空气层而紧密附接于导光板10的内部，或者利用其间的粘合剂(未示出)粘合在导光板10上。例如，如图2所示，光调制器件30自反射板40侧依序配置有透明基板31、下侧电极32、取向膜33、光调制层34、取向膜35、上侧电极36及透明基板37。要注意，图2示出了光调制器件30的截面配置实例。下侧电极32及上侧电极36相当于本技术的“电极”的具体实例。光调制层34相当于本技术的“光调制层”的具体实例。
透明基板31及37彼此分开且彼此相对地配置。透明基板31及37支撑光调制层34，一般而言，基板可由相对于可视光为透明的例如玻璃板或塑料薄膜构成。上侧电极36及下侧电极32被配置为在三维显示模式下生成在光调制层34中生成多个线状散射区域或排布成多行的多个点状散射区域的电场。上侧电极36及下侧电极32进而在二维显示模式时生成在光调制层34中生成面状散射区域、或并排排布成矩阵状的多个点状散射区域的电场。要注意，对于线状散射区域、点状散射区域及面状散射区域，将在说明光调制层34时详细说明。
上侧电极36设置在透明基板37中与透明基板31相对的表面上，且例如包括在整个内部表面上所形成的一片状电极(连续膜)。另一方面，下侧电极32设置在透明基板31中与透明基板37相对的表面上，例如，如图2及图3所示，由多个部分电极32A构成。要注意，图3示出了下侧电极32的平面配置实例。
例如，如图3所示，各个部分电极(partial electrode)32A为方块形状，且部分电极32A配置成矩阵状。部分电极32A例如沿与光入射面10A平行的方向并排排布，且沿与光入射面10A正交的方向并排排布。将沿多个部分电极32A的两个排布方向中与光入射面10A平行的方向排布成一行的多个部分电极32A视为一个线状电极32D时，线状电极32D的排布方向(与光入射面10A正交的方向)与三维显示时的视差方向对应。
下侧电极32被配置为在显示设备中进行三维显示时(三维显示模式时)，生成相对于光调制层34生成多行线状散射区域(或排布成一行的多个点状散射区域)的电场。多个线状电极32D中特定的多个线状电极32D(以下称为“线状电极32B”)在三维显示模式时生成在光调制层34生成线状散射区域、或排布成一行的多个点状散射区域的电场。即，在三维显示模式时，为相对于光调制层34生成多行线状散射区域(或排布成一行的多个点状散射区域)，仅使用一部分的部分电极32A。多个线状电极32B以与显示设备中进行三维显示时的像素的间距P2(参照图97)对应的间距P1(与像素间距P2为相同间距或与其接近的间距)进行排布。
多个线状电极32D中除线状电极32B以外的多个线状电极32D(以下称为“线状电极32C”)在显示设备中进行二维显示时(二维显示模式时)，与线状电极32B—起相对于光调制层34产生促使生成面状散射区域、或并排排布成矩阵状的多个点状散射区域的电场。即，在二维显示模式时，为相对于光调制层34生成面状散射区域、或并排排布成矩阵状的多个点状散射区域，而使用所有部分电极32A。通过驱动线状电极32B所生成的照明光是呈现线状还是点状，取决于线状电极32D所包括的多个部分电极32A的间距P3的大小。
如后述，光调制层34内的散射区域在光在该散射区域内传播时成为发光区域。因此，多个线状电极32B在三维显示模式时用于生成线状照明光线或排布成一行的多个点状照明光线。而且，所有线状电极32D在二维显示模式时用于生成面状照明光线、或排布成矩阵状的多个点状照明光线。
线状电极32B及多个线状电极32C沿与光入射面10A正交的方向规则地排布。例如，如图2及图3所示，以一个线状电极32B及两个线状电极32C为一组，将多组线状电极组沿与光入射面10A正交的方向排布。线状电极32B的宽度可例如比显示设备的像素的宽度更窄。要注意，线状电极组无需始终由一个线状电极32B及两个线状电极32C构成，例如，虽未示出，但也可由一个线状电极32B及三个线状电极32C构成。
下侧电极32及上侧电极36都由透光性的导电膜(或透明导电膜)构成。透光性的导电膜(或透明导电膜)例如由ITO构成。要注意，下侧电极32及上侧电极36也可由氧化铟锡(IZO)、金属奈米线、碳奈米管、及石墨烯等构成。
当从光调制器件30的法线方向观察下侧电极32及上侧电极36时，光调制器件30的与下侧电极32及上侧电极36彼此相对的位置对应的部分构成光调制单元30-1(参照图2)。要注意，每个光调制单元30-1相当于本技术的“点状散射区域”的具体实例。而且，由排布成行的多个光调制器件30-1构成的单元相当于本技术的“线状散射区域”或“并排排布成行的多个点状散射区域”的具体实例。由全部光调制单元30-1构成的单元相当于本技术的“面状散射区域”或“并排排布成矩阵状的多个点状散射区域”的具体实例。
光调制单元30-1相当于光调制器件30的与下侧电极32及上侧电极36彼此相对的位置对应的部分。当在显示设备中进行三维显示时，光调制单元30-1中的包括线状电极32B的光调制单元30a(参照图2)用于生成线状照明光线或并排排布成行的多个点状照明光线。当在显示装置中进行二维显示时，光调制单元30-1中的包括线状电极32C的光调制单元30b(参照图2)与多个光调制单元30a—起用于生成面状照明光线。即，当在显示设备中进行二维显示时，所有光调制单元30-1用于生成排布成矩阵或面状照明光线的多个点状照明光线。
各个光调制单元30-1可通过向部分电极32A及上侧电极36施加预定电压来单独并独立地驱动。各个光调制单元30-1根据施加至部分电极32A及上侧电极36的电压値的大小，而相对于来自光源20的光呈现透明特性或散射特性。要注意，将在说明光调制层34时详细说明透明性及散射性。
取向膜33、35的每一个可例如使用于光调制层34的液晶或单体(monomer)来取向。作为取向膜的种类，例如可包括垂直取向膜及水平取向膜。然而，在本实施方式中，对取向膜33、35使用水平取向膜。水平取向膜的实例可包括通过将聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚乙烯醇等进行摩擦处理而形成的取向膜，或通过转印或蚀刻等而具有槽形状的取向膜。水平取向膜的实例可进一步包括通过倾斜地沉积诸如二氧化硅的无机材料而形成的取向膜、通过离子束照射而形成的类金刚石状碳取向膜、及形成有电极图案缝隙的取向膜。在将塑料薄膜用于透明基板31、37的情况下，因在制造工序中，优选地在将取向膜33、35涂布到透明基板31、37的表面后的焙烧温度尽可能地低。为此，为取向膜33、35的每一个，优选地使用可在100℃以下的温度形成的聚酰胺-酰亚胺。
而且，在垂直、水平取向膜的任一个中，提供使液晶和单体取向的功能是足够的，并且基于重复的施加电压的可靠性(在通常的液晶显示器中是需要的)不是必需的，因为在形成装置之后基于重复的电压施加的可靠性通过聚合单体与液晶的界面所决定。而且，即使没有取向膜，例如可以通过在下侧电极32及上侧电极36之间施加电场、磁场等使用于光调制层34的液晶、单体等取向。即，可在对下侧电极32及上侧电极36之间施加电场、磁场等的同时通过施加紫外线照射来使电压施加状态下的液晶或单体的取向状态固定。在电压用于形成取向膜的情况下，可单独地使用用于取向与驱动的电极，或者可使用具有根据频率而反转的介电常数各向异性的符号的双频液晶。可替代地，在使用磁场来形成取向膜的情况下，可有效地使用具有大磁化率各向异性的材料作为取向膜，例如，可有效地使用具有苯环较多的材料。
光调制层34设置在透明基板31与透明基板37之间的间隙中。光调制层34根据电场的大小相对于来自光源20的光呈现散射性或透明性。当电场相对较小时，光调制层34相对于来自光源20的光呈现透明性，而在电场相对较大时相对于来自光源20的光呈现散射性。例如，如图2所示，光调制层34可由包括主体34A、及分散于主体34A内的微粒子状的多个微粒子34B的复合层配置成。主体34A及微粒子34B具有光学各向异性。
图4A示意性示出未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时的微粒子34B内的取向状态的实例。要注意，在图4A中，省略关于主体34A内的取向状态的图示。图4B示出未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时的表示主体34A及微粒子34B的折射率各向异性的折射率椭圆体的实例。该折射率椭圆体使用张量椭圆体示出自各方向入射的线型偏振光的折射率。通过从光入射的方向观察椭圆体的截面，可几何地获知折射率。图4C示意性示出未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时的沿着正面方向行进的光L1与沿着倾斜方向行进的光L2透过光调制层34的情形的实例。
图5A示意性示出了对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时的微粒子34B内的取向状态的实例。要注意，在图5A中，省略主体34A内的取向状态的图示。图5B示出了对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时的表示主体34A及微粒子34B的折射率各向异性的折射率椭圆体的实例。图5C示意性示出了对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时的沿着正面方向行进的光L1与沿着倾斜方向行进的光L2在光调制层34中被散射的情形的实例。
如图4A、图4B所示，主体34A及微粒子34B在未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时可具有主体34A的光轴AX1及微粒子34B的光轴AX2的方向彼此一致(平行)的配置。要注意，光轴AX1、AX2分别表示与具有拥有一个值(不论偏振方向)的折射率的光线的行进方向平行的线。或者，光轴AX1及光轴AX2的方向不一定彼此一致。光轴AX1的方向与光轴AX2的方向可根据例如制造误差等而略有不同。
而且，例如在未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时，微粒子34B可具有光轴AX2变得与导光板10的光入射面10A平行的配置。例如，在未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时，微粒子34B可进一步具有光轴AX2与透明基板31、37的表面以微小的角度θ1交叉的配置(参照图4B)。要注意，对于角度θ1，将在说明构成微粒子34B的材料时进行详述。
另一方面，主体34A可具有例如无论是否对下侧电极32及上侧电极36间施加电压主体34A的光轴AX1都恒定的配置。具体而言，例如，图4A、图4B、图5A及图5B所示，主体34A可具有主体34A的光轴AX1与导光板10的光入射面10A平行且与透明基板31、37的表面以预定角度θ1交叉的配置。即，主体34A的光轴AX1在未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时与微粒子34B的光轴AX2平行。
要注意，光轴AX2不一定与光入射面10A平行且不一定与透明基板31、37的表面以角度θ1交叉。可根据例如制造误差等，与透明基板31和37的表面以与角度θ1略微不同的角度交叉。而且，光轴AX1和AX2不一定与光入射面10A平行。可根据例如制造误差等，与光入射面10A以很小的角度交叉。
此处，主体34A的正常折射率(ordinary refractive index)及微粒子34B的正常折射率可优选地彼此相等，且主体34A的异常折射率(extraordinary refractive index)及微粒子34B的异常折射率可优选地彼此相等。在该情况下，例如在未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压的情况下，如图4A所示，在包括正面方向及倾斜方向的所有方向上，几乎不存在折射率差，并且获得较高的透明性。由此，例如，如图4C所示，沿着正面方向行进的光L1及沿着倾斜方向行进的光L2可不在光调制层34内被散射，并且可透过光调制层34。结果，例如，如图6A、图6B所示，来自光源20的光L(来自倾斜方向的光)可在光调制层34中被透明的区域(透射区域30A)的界面(透明基板31的下表面及导光板10的上表面)全反射，并且透射区域30A中的亮度(黑显示(black display)中的亮度)与使整个表面均匀地发光的情形(图6B中的点划线)相比降低。要注意，图6B所示的正面亮度的轮廓通过在导光板10上设置扩散片(未示出)并通过扩散片进行测量来获得。
要注意，优选地，作为透射区域30A的一个界面的导光板10的上表面(图6中光出射面10B)可优选地与具有相比导光板10的上表面的折射率更低的折射率的材料接触。这种低折射率材料的典型实例可为空气。可替代地，在将导光板10的上表面(图6中的光出射面10B)与透镜片50粘合的情况下，与导光板10的上表面接触的低折射率材料可为黏着剂或粘合剂。
如图5A、图5B所示，主体34A及微粒子34B可具有在例如对下侧电极32及上侧电极36间施加有电压时光轴AX1及光轴AX2的方向互不相同(彼此交叉或几乎彼此正交)的配置。而且，微粒子34B可具有在例如对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时微粒子34B的光轴AX2与导光板10的光入射面10A平行且与透明基板31、37的表面以大于角度θ1的角度θ2(例如90°)交叉的配置。要注意，对于角度θ2，将在说明构成微粒子34B的材料时进行详述。
因此，在对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时，在光调制层34中，在包括正面方向及倾斜方向的所有方向上，折射率差增大，并且获得较高的散射性。由此，例如，如图5C所示，沿着正面方向行进的光L1及沿着倾斜方向行进的光L2在光调制层34内可被散射。结果，例如，如图6A所示，来自光源20的光L(来自倾斜方向的光)可穿过散射区域30B的界面(透明基板31或导光板10与空气之间的界面)，并且穿过至反射板40侧的光可被反射板40反射且穿过光调制器件30。因此，散射区域30B的亮度与使整个表面均匀地发光的情形(图6B中的点划线)相比变得十分高。而且，部分的白显示(white display)中的亮度(亮度增加)随着透射区域30A中的亮度的降低而增加。
要注意，主体34A及微粒子34B的正常折射率也可由于例如制造误差等而不同。例如，其间的差异优选地为0.1以下，更优选地为0.05以下。主体34A及微粒子34B的异常折射率也可因为例如制造误差等而略微不同。例如，其间的差异优选地为0.1以下，更优选地为0.05以下。
而且，主体34A的折射率差(ΔnP＝异常折射率neP-正常折射率noP)、微粒子34B的折射率差(ΔnL＝异常折射率neL-普通折射率noL)可优选地尽可能地大。这种折射率差优选地为0.05以上，更优选地为0.1以上，并且进而优选地为0.15以上。原因在于，在主体34A及微粒子34B的折射率差大时，光调制层34的散射能力增强，并且光调制层34变得容易超出导光条件，这允许易于提取来自导光板10的光。
而且，主体34A及微粒子34B对电场的响应速度互不相同。主体34A例如可具有条纹结构(streaky structure)、多孔结构或棒状结构(其具有比微粒子34B的响应速度慢的响应速度)。主体34A例如由通过将低分子单体聚合所获得的高分子材料形成。主体34A例如通过利用热及光的至少一个使沿微粒子34B的取向方向或取向膜33、35的取向方向取向的材料(例如单体)聚合而形成并具有取向性及聚合性。
主体34A的条纹结构、多孔结构或棒状结构例如具有在与导光板10的光入射面10A平行且与透明基板31、37的表面以微小的角度θ1交叉的方向上的长轴(major axis)。在主体34A为条纹结构的情况下，从增加导光光的散射性的观点而言，在短轴方向的平均条纹组成尺寸可优选地从0.1μm至10μm(包括两者)，并且更优选地可为从0.2μm至2.0μm(包括两者)的范围。在短轴方向的平均条纹组成尺寸为0.1μm至10μm(包括两者)的情况下，光调制器件30内的散射特性在380nm至780nm的可视区域内变得大致相等。因此，因不存在面内仅某一特定波长成分的光增加或减少的情形，故可在面内取得可视区域的平衡。在短轴方向的平均条纹组成尺寸小于0.1μm或大于10μm的情况下，不论波长，光调制器件30的散射特性都降低，以致光调制器件30难以用作光调制器件。
而且，从减小散射的波长依赖性的观点而言，短轴方向的平均条纹组成尺寸可优选地为0.5μm至5μm的范围，更优选地为1μm-3μm的范围。在这种情况下，在从光源20出射的光在导光板10内传播的过程中，当从光源20出射的光反复通过光调制器件30内的主体34A时，可抑制主体34A的散射的波长依赖性。条纹组成的尺寸可允许使用偏光显微镜、共焦显微镜、电子显微镜等进行观察。
另一方面，微粒子34B例如主要可包括液晶材料，并且可具有比主体34A的响应速度足够快的响应速度。微粒子34B内所包括的液晶材料(液晶分子)可为例如棒状分子。作为微粒子34B内所包括的液晶分子，优选地使用具有正的介电常数各向异性的液晶分子(所谓的正型液晶)。
此处，当未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时，在微粒子34B内，液晶分子的长轴方向与光轴AX1平行。此时，微粒子34B内的液晶分子的长轴与导光板10的光入射面10A平行，且与透明基板31、37的表面以微小的角度θ1交叉。即，微粒子34B内的液晶分子在未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时，在与导光板10的光入射面10A平行的面内被取向为以θ1的角度倾斜。该角度θ1称为预倾角，并且可优选地例如为0.1°至30°(包括两者)的范围。角度θ1更优选地为0.5°至10°(包括两者)的范围，更优选为0.7°至2°(包括两者)的范围。当增大角度θ1时，由于后述原因散射效率趋于降低。而且，当角度θ1过小时，施加电压时液晶上升的方位变化。例如，液晶可沿180°相反方向(反向倾斜)上升。由此，无法有效利用微粒子34B与主体34A的折射率差。故而散射效率降低并且亮度趋于降低。
再者，在对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时，在微粒子34B内，液晶分子的长轴方向与光轴AX1交叉(或正交)。此时，微粒子34B内的液晶分子的长轴与导光板10的光入射面10A平行，且与透明基板31和37的表面以比角度θ1更大的角度θ2(例如90°)交叉。即，微粒子34B内的液晶分子在对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时被取向为在与导光板10的光入射面10A平行的面内以角度θ2倾斜或以角度θ2(＝90°)笔直上升。
作为上述具有取向性及聚合性的单体，可使用任何材料，只要材料光学地具有各向异性且能够与液晶形成复合材料即可，然而，在本实施方式中，可优选地使用紫外线固化低分子单体。在未施加电压的状态下，因为液晶的光学各向异性的方向可优选地与通过使低分子单体聚合而形成的材料(高分子材料)的光学各向异性的方向一致，故优选地在紫外线固化前，液晶与低分子单体沿同一方向进行取向。在使用液晶作为微粒子34B的情况下，该液晶为棒状分子时，使用的单体材料优选地具有棒状形状。因此，作为单体材料，优选地使用兼具聚合特性与液晶特性的材料，例如，材料可优选地具有选自由丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基醚基及环氧基所组成的组中的至少一个官能基作为聚合官能基。这些官能基可通过照射紫外线、红外线、或电子束或通过加热而聚合。为抑制照射紫外线时的取向度的降低，也可添加具有多官能基的液晶性材料。在主体34A具有上述条纹结构的情况下，可优选地使用双官能液晶单体作为主体34A的原材料。而且，单官能单体可添加到主体34A的原材料中以调整呈现液晶特性时的温度，或者三或更多官能单体可添加到其中以提高交联密度。
(反射板40)
反射板40将经由光调制器件30从导光板10的背部泄露的光反射回导光板10。反射板40可具有例如反射、扩散和散射等功能。这允许有效地利用从光源20发射的光，且也有助于提高正面亮度。反射板40例如可由发泡PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，或银沉积膜、多层反射膜、及白色PET等构成。在反射板40具有正反射(镜面反射)功能的情形下，反射板40可优选地例如由银沉积膜、多层反射膜、铝沉积膜等构成。而且，反射板40可为具有使光沿特定方向反射的形状。
(透镜片50)
透镜片50使从导光板10的上表面发出的光(照明光)的发散角减小。例如，如图1所示，透镜片50可布置在导光板10上，从而在透镜片50的光入射面(下表面)与导光板10的光出射面(上表面)之间形成间隙G。间隙G是由具有比导光板10的光出射面(上表面)的折射率更低的折射率的材料所填充的层，并且可例如为空气层。要注意，间隙G不一定为空气层。例如，间隙G可为由黏着剂或粘合剂(其由具有比导光板10的光出射面(上表面)的折射率更低的折射率的材料构成)所填充的层。
例如，如图7所示，透镜片50可具有其中多个凸部50A在面内排布成矩阵的凹凸表面。凸部50A相当于本技术的“透镜”的具体实例。如图7所示，凹凸表面例如可布置在透镜片50的光出射侧。然而，如图8所示也可布置在透镜片50的光入射侧(光调制层34侧)。在凹凸表面布置在透镜片50的光入射侧的情况下，可使从导光板10出射的光中具有较窄角度的光垂直上升。
在透镜片50中，与凹凸表面为相对侧的表面例如图7、图8所示为平坦表面。在该情况下，可使用黏着剂或粘合剂将透镜片50的平坦表面直接粘合在显示面板(或偏光板)上。而且，在由UV固化树脂等形成凸部50A的情况下，也可直接形成在显示面板(或偏光板)上形成凸部50A。透镜片50可被排布为例如使上述平坦表面与导光板10的上表面平行或大致平行。
凸部50A沿与线状电极32D的延伸方向平行的方向并排排布，且沿与线状电极32D的延伸方向交叉的方向并排排布。要注意，在光调制单元30a为散射状态时，光调制单元30a用作点状散射区域。因此，此时，凸部50A沿与线状散射区域的延伸方向、或并排排布成行的多个点状散射区域的排布方向平行的方向并排排布，且沿与线状散射区域的延伸方向、或并排排布成行的多个点状散射区域的排布方向交叉的方向并排排布。
凸部50A可包括曲面。在凸部50A布置在透镜片50的光出射侧的情形下，凸部50A的光出射面可仅由曲面构成，或者可由曲面、平面或多边形平面的复合面构成。或者，在凸部50A布置在透镜片50的光入射侧的情况下，凸部50A的光入射面可仅由曲面构成，或者可由曲面、平面或多边形平面的复合面构成。在凸部50A布置在透镜片50的光出射侧的情况下，凸部50A具有在透镜片50的光出射侧上突出的凸形。或者，在凸部50A布置在透镜片50的光入射侧的情况下，凸部50A具有在透镜片50的光入射侧上突出的凸形。凸部50A被布置为使凸部50A的顶点位置与下侧电极32(或光调制单元30a)相对。要注意，在光调制单元30a为散射状态时，光调制单元30a为点状散射区域。因此，此时，凸部50A被布置为使凸部50A的顶点位置与线状散射区域、或并排排布成行的多个点状散射区域相对。各个凸部50A可优选地布置为使每个凸部50A与一个点状散射区域以一对一的关系对应。
凸部50A优选地可具有旋转对称性(在凸部50A的顶点处具有中心)。在从Z轴方向观察时凸部50A具有正方形形状的情况下，凸部50A可优选地具有四重旋转对称性(在凸部50A的顶点处具有中心)。或者，在从Z轴方向观察时凸部50A具有长方形、菱形、平行四边形形状的情况下，凸部50A可优选地具有两重旋转对称性(在凸部50A的顶点处具有中心)。
例如，凸部50A的曲面可具有其中与图中Y轴垂直的截面或与图中X轴垂直的截面具有如图9A、图9B所示的圆柱形状的立体形状。在凸部50A的截面(与图中Y轴垂直的截面或与图中X轴垂直的截面)为圆柱形状的情况下，凸部50A的曲面可为真正的球形或非球面形状，或者例如可为椭球形、抛物面形或双曲面形形状(未在图中示出)。或者，在凸部50A的截面(与图中Y轴垂直的截面或与图中X轴垂直的截面)为圆柱形状的情况下，凸部50A的第一截面(与图中Y轴垂直的截面)或凸部50A的第二截面(与图中X轴垂直的截面)可为真正的圆形、椭圆形、抛物线形或双曲线形形状。
要注意，在图7和图8中，作出如彼此交叉的两条脊线(ridge line)存在于凸部50A的曲面上的描述；然而，仅为表现凸部50A的形状而方便地设置脊线。因此，图7、图8并非意指在说明凸部50A的曲面上必需存在这种脊线。例如，凸部50A的整个曲面也可仅由平滑的曲面构成。
在凸部50A的曲面为非球面形状的情况下，可允许凸部50A的焦距更长。由此，可允许光调制单元30a与凸部50A的距离随着凸部50A的焦距变长而更长，故可提高导光板10或透明基板37的厚度的设计自由度。
凸部50A的第一截面(与图中Y轴垂直的截面)与凸部50A的第二截面(与图中X轴垂直的截面)可具有彼此不同的形状。在该情况下，例如，可通过表达式1中的变形非球面表达式来表示凸部50A的曲面。要注意，x＝0、y＝0与凸部50A的顶点对应。Rx是凸部50A在与线状电极32D的延伸方向正交的方向上的曲率半径。Ry为凸部50A在与线状电极32D的延伸方向平行的方向上的曲率半径。kx是X轴方向上的圆锥常数(conicconstant)。ky是Y轴方向上的圆锥常数。
[表达式1]
Z = C x x 2 + C y y 2 1 + 1 - ( 1 + k x ) C x 2 x 2 - ( 1 + k y ) C y 2 y 2
C x = 1 R x
C y = 1 R y
在凸部50A的第一截面的脊线为真正的圆形的情况下，凸部50A的曲面与表达式1中kx＝0时的形状对应。或者，在凸部50A的第一截面的脊线为椭圆形的情况下，凸部50A的曲面与表达式1中-1<kx<0时的形状对应。或者，在凸部50A的第一截面的脊线为抛物线形的情况下，凸部50A的曲面与表达式1中kx＝-l时的形状对应。或者，在凸部50A的第一截面的脊线为双曲线形的情况下，凸部50A的曲面与表达式1中kx<-1时的形状对应。要注意，为保持凸部50A与光调制单元30a之间的长距离，且实现正面亮度的提供与对比度降低的抑制，优选地-40<kx<0，并且更优选地-30<kx<-4。
在凸部50A的第二截面的脊线为圆形的情况下，凸部50A的曲面与表达式1中ky＝0时的形状对应。或者，在凸部50A的第二截面的脊线为椭圆形的情况下，凸部50A的曲面与表达式1中-1<ky<0时的形状对应。或者，在凸部50A的第二截面的脊线为抛物线形的情况下，凸部50A的曲面与表达式1中ky＝-1时的形状对应。或者，在凸部50A的第二截面的脊线为双曲线形的情况下，凸部50A的曲面与表达式1中ky<-1时的形状对应。要注意，为保持凸部50A与光调制单元30a的长距离，且实现正面亮度的提高与对比度降低的抑制，优选地-40<ky<0，更优选地-30<ky<-4。
图10至图17分别示出了透镜片50以及导光板及光调制器件的截面配置的实例。图10至图17分别示出了XZ平面中的截面配置实例。图10至图17分别示出了凸部50A的第一截面的脊线为真正的圆形的情形作为实例。然而，以下的说明亦适合凸部50A的第一截面的脊线为圆形以外的形状的情形。
从提高正面亮度的观点而言，在透镜片50的凹凸表面中，与线状电极32D的延伸方向交叉的方向上的间距P2优选地为P1/n(n＝1，2，…)。要注意，在各凸部50A的宽度彼此相等的情况下，凹凸表面的间距P2与凸部50A的宽度相等。在各凸部50A的宽度周期性不同的情况下，凹凸表面的间距P2与凸部50A的宽度的周期性变化的周期相等。
此处，在三维显示时，从进一步提高正面亮度的观点而言，凹凸表面的间距P2优选地为P1/n(n＝1，2，…，或N)，其中视点数N被设为在包括反向视觉(reverse vision)的三维模式下观看的图像的数量。而且凹凸表面的间距P2更优选地为P1/n(n＝1，…，m，N)，其中m是视点数N的除数。或者，从消除或尽可能减少因设置透镜片50而引起的对比度降低的观点而言，凹凸表面的间距P2优选地为P1/n(n＝M，N)，更优选地为P1/N，其中M是视点数N的最大除数(N除外)。
例如，如图10、图11、图12及图13所示，凹凸表面的间距P2可为P1。要注意，各凸部50A的宽度不一定彼此相等，例如，如图14及图15所示，可交替地排布宽度较大的凸部50A和宽度较小的凸部50A。此时，优选地将宽度较大的凸部50A排布在与光调制单元30a相对的位置处。要注意，在交替地排布宽度较大的凸部50A和宽度较下的凸部50A的情形下，凹凸表面的间距P2可不一定为P1，而可为P1/n(n＝2，…)。
再者，在由一个线状电极32B及三个线状电极32C配置部分电极组的情况下(在三维显示时的视点数N为4的情况下)，例如，如图12、图13所示，凹凸表面的间距P2可为P1/2，或者例如，如图16、图17所示，可为P1/4。要注意，在P2＝P1/N成立的情况下，例如，如图18所示，各凸部50A优选地排布成使每个凸部50A与一个部分电极32A以—对一的关系对应。
凸部50A的半径(进行三维显示时的视差方向上的曲率半径Rx)优选地为P1/N×0.6<R<P1/N×1.4，其中，P1为光调制单元30a(可为线状的散射区域的部分)的间距，并且N为三维显示时的视点数。而且，凸部50A的半径更优选地为P1/N×0.8<R<P1/N×1.2。
凸部50A被布置为使凸部50A在宽度方向上的中心与光调制单元30a(可为散射区域的部分)相对。凸部50A可优选地排布为使凸部50A在宽度方向上的中心与光调制单元30a在宽度方向上的中心相对。而且，凸部50A与光调制单元30a之间的距离Lz可优选地为0<Lz<Rx/(n2(n1-1))×1.4，其中，Rx为凸部50A的曲率半径(进行三维显示时的视差方向上的曲率半径)、n1为凸部50A的折射率、n2为凸部50A与光调制单元30a之间的折射率。进而，凸部50A与光调制单元30a之间的距离Lz优选地为Rx/(n2(n1-1))×0.7<Lz<R/(n2(n1-1))×1.2。在这种情况下，相比凸部50A与光调制单元30a之间的距离Lz在上述范围之外的情形，正面方向的亮度提高。
透镜片50可优选地由具有各向同性折射率的材料构成。自导光板10的上表面出射的光为在与主体34A(其具有对电场的低响应性)的光轴AX1平行的方向上具有偏光轴的偏振光。因此，例如，从提高显示面板的亮度的观点而言，在自照明单元1出射的光可优选地为偏振光的情况下，从导光板10的上表面出射的光可被用作来自照明单元1的发射光，因为它没有偏光干扰。然而，当透镜片50具有大相位差时，从照明单元1发射的光的偏光成分被透镜片50干扰。因此，从不干扰从导光板10的上表面出射的光的偏光成分的观点而言，透镜片50优选地由具有各向同性折射率的材料构成。
图19至图26分别示出了透镜片50以及导光板10及光调制器件30的截面配置的另一个实例。图19至图26分别示出了YZ平面中的截面配置实例。图19至图26分别示出了凸部50A的与图中X轴垂直的截面为圆形的情形。然而，以下的说明亦适合凸部50A的与图中X轴垂直的截面为圆形以外的形状的情形。
从提高正面亮度的观点而言，在进行三维显示时，在与透镜片50的凹凸表面视差方向垂直的方向上的间距P4优选地相对于部分电极32B的间距P3为P3×n(n＝1，2，…)。要注意，在各凸部50A的宽度彼此相等的情况下，凹凸表面的间距P4与凸部50A的宽度相等。在各个凸部50A的宽度周期性不同的情况下，凹凸表面的间距P4与凸部50A的宽度的周期性变化的周期相等。
此处，在进行三维显示时，从进一步提高正面亮度的观点而言，凹凸表面的间距P4优选地为P3×n(n＝1，2，或N)，其中视点数N被设为以包括反向视觉的三维模式观看的图像的数量。此外，凹凸表面的间距P4可更优选地为P3×n(n＝1，…，m，N)其中，m是视点数N的除数。而且，从消除或尽可能地减少因设置透镜片50而造成的对比度降低的观点而言，凹凸表面的间距P4可更优选地为P3。
例如，如图19、图20所示，凹凸表面的间距P4为P3×N。要注意，各个凸部50A的宽度不一定彼此相等。例如，如图21、图22所示，可交替地排布较大宽度的凸部50A和较小宽度的凸部50A。要注意，在交替地排布较大宽度的凸部50A和较小宽度的凸部50A的情形下，凹凸表面的间距P4可不一定为P3×N，并且可为P3×n(n＝2，…)。
而且，在由一个部分电极32B及三个部分电极32C构成部分电极组的情况下(在三维显示时的视点数N为4的情况下)，凹凸表面的间距P4可例如图23、图24所示为P3×2，也可例如图25、图26所示，为P3。要注意，在P4＝P3成立的情况下，例如，如图18所示，排布成矩阵的凸部50A可优选地排布在与一个部分电极32A相对的位置处。
在进行三维显示时的与凸部50A的视差方向垂直的方向上的曲率半径Ry可优选地P3×0.6<Ry<P3×1.4，并且可更优选地为P3×0.8<Ry<P3×1.2。
凸部50A被排布成使凸部50A在宽度方向的中心与光调制单元30a(可为线状散射区域的部分)相对。凸部50A可优选地排布为使凸部50A在宽度方向的中心与光调制单元30a在宽度方向的中心相对。而且，凸部50A与光调制单元30a之间的距离Lz优选地为0<Lz<Ry/(n2(n1-1))×1.4，其中，凸部Ry为进行三维显示时的与50A的视差方向垂直的方向上的曲率半径、n1为凸部50A的折射率、并且n2为凸部50A与光调制单元30a之间的折射率。进而，凸部50A与光调制单元30a之间的距离Lz可优选地为R/(n2(n1-1))×0.7<Lz<Ry/(n2(n1-1))×1.2。在这种情况下，与凸部50A与光调制单元30a之间的距离Lz位于上述范围之外的位置的情形相比，正面方向的亮度提高。
(驱动电路60)
例如，驱动电路60可控制施加至每个光调制单元30-1的一对电极(部分电极32A及上侧电极36)的电压的大小，从而使在一个光调制单元30-1中微粒子34B的光轴AX2与主体34A的光轴AX1平行或大致平行，以及在另一个光调制单元30-2中微粒子34B的光轴AX2与主体34A的光轴AX1交叉或正交。即，驱动电路60被配置为能够通过控制电场使主体34A及微粒子34B的光轴AX1、AX2的方向彼此一致(或大致一致)或彼此相同(或正交)。
在输入指定三维显示的信号作为控制信号20A时(即，三维显示模式)，驱动电路60使多个线状照明光线、或并排排布成行的多个点状照明光线从光调制器件30输出。具体而言，驱动电路60向部分电极32A中的多个特定部分电极32B施加使光调制层34呈现散射性的电压，且向部分电极32A中的除了部分电极32B外的多个部分电极32C施加使光调制层34呈现透明性的电压。换句话说，驱动电路60控制施加至每个光调制单元30-1的一对电极(部分电极32A及上侧电极36)的电压的大小，从而使在光调制器件30内的每个光调制单元30a中微粒子34B的光轴AX2与主体34A的光轴AX1交叉，且在光调制器件30内的光调制单元30b中微粒子34B的光轴AX2与主体34A的光轴AX1平行。由此，驱动电路60促使在包括部分电极32B的光调制单元30a中生成散射区域30B，并在包括部分电极32C的光调制单元30b中生成透射区域30A，由此，使线状照明光线或排布成行的多个点状照明光线从光调制器件30输出。
而且，在输入指定二维显示的信号作为控制信号20A时(即二维显示模式)，驱动电路60使面状照明光线、或并排排布成矩阵的多个点状照明光线从光调制器件30输出。具体而言，驱动电路60向每个部分电极32A施加使光调制层34呈现散射性的电压。换句话说，驱动电路60控制施加至每个光调制单元30-1的一对电极(部分电极32A及上侧电极36)的电压的大小，从而使在光调制器件30所包括的所有光调制单元30-1中微粒子34B的光轴AX2与主体34A的光轴AX1交叉或正交(或大致正交)。由此，驱动电路60在每个光调制单元30-1中生成散射区域30B，由此使面状照明光线或并排排布成矩阵的多个点状照明光线从光调制器件30输出。
接着，对本实施方式的照明单元1的功能及效果进行说明。
在本实施方式的照明单元1中，在进行三维显示时，向每个光调制单元30-1的一对电极(部分电极32A及上侧电极36)施加电压，从使在每个光调制单元30a中微粒子34B的光轴AX2与主体34A的光轴AX1交叉或正交，并且在每个光调制单元30b中微粒子34B的光轴AX2与主体34A的光轴AX1平行或大致平行。由此，在光调制器件30中，每个光调制单元30a成为散射区域30B，每个光调制单元30b成为透射区域30A。结果，从光源20发射并入射到导光板10内的光透过光调制器件30中的透射区域30A，并在光调制器件30的散射区域30B被散射(图6A)。该散射光之中的透过散射区域30B的下表面的光被反射板40反射而再次返回导光板10，并随后从照明单元1的上表面出射。而且，散射光中的朝向散射区域30B的上表面的光透过导光板10并从照明单元1的上表面出射。因此，在进行三维显示时，光几乎不从透射区域30A的上表面出射，而是光从散射区域30B的上表面出射。例如，例如图6A及图6B所示，线状照明光线或并排排布成行的多个点状照明光线沿正面方向输出。
再者，在本实施方式的照明单元1中，在进行二维显示时，例如，向每个光调制单元30-1的一对电极(部分电极32A及上侧电极36)施加电压，从而使在每个光调制单元30-1中微粒子34B的光轴AX2与主体34A的光轴AX1交叉或正交。由此，从光源20发射并入射到导光板10内的光在形成于整个光调制器件30的散射区域30B中被散射。该散射光中的透过散射区域30B的下表面的光被反射板40反射而再次返回导光板10并随后从照明单元1的上表面出射。而且，散射光中的朝向散射区域30B的上表面的光透过导光板10并随后从照明单元1的上表面出射。如此，在进行二维显示时，例如，光从光调制器件30的整个上表面出射，且面状照明光线或并排排布成矩阵的多个点状照明光线沿正面方向输出。
而且，在本实施方式的照明单元1中，设置使照明光的发散角减小的透镜片50。由此，与未设置透镜片50的情形相比，可提高正面方向的亮度。结果，在例如将照明单元1用作显示设备的背光源的情况下，可以增加以0度至合适视角度(例如15度)入射在显示设备的显示面板中的光量，这可在显示图像中获得高亮度。
再者，在本实施方式的照明单元1中，在部分电极32A及凸部50A都排布成矩阵并且各个凸部50A排布成使得每个凸部50A与一个部分电极32A(或一个点状散射区域)一对一对应的情况下，在进行三维显示时，可使照明光在凸部50A的两个排布方向(X方向及Y方向)的发散角减小。结果，可在三维显示图像时获得较高的亮度。同样地，在二维显示时，也可使照明光在凸部50A的两个排布方向(X方向及Y方向)上的发散角减小。尤其，当P2＝P1/N(N为三维显示时的视点数)并且P4＝P3成立时，设置了一个凸部50A与所有点状散射区域相对的配置。这使得可在二维显示图像时获得最高亮度。
接着，对本实施方式的照明单元1的其他效果进行说明。
一般而言，PDLC通过将液晶材料与各向同性的低分子材料相混合，并通过紫外线照射或干燥溶剂等引发相位分离而形成。而且PDLC通常由其中液晶材料的微小粒子分散于高分子材料中的复合层构成。在未施加电压时，复合层中的液晶材料沿着随机的方向取向并因此呈现散射性。然而，在施加电压时沿电场方向取向，并因此在液晶材料的普通光折射率与高分子材料的折射率彼此相等的情况下，在正面方向(PDLC的法线方向)呈现高的透明性。然而，在该液晶材料中，液晶材料的异常光折射率与高分子材料的折射率之差在倾斜方向上较为显著，并因此即使在正面方向上呈现透明性在倾斜方向上仍呈现散射性。
通常，使用PDLC的光调制器件通常具有其中PDLC夹在分别设置有透明导电膜的表面的两个玻璃板之间的配置。在光从空气倾斜地入射在具有如上述构造的光调制器件的情况下，从倾斜方向入射的光因空气与玻璃板之间的折射率差而发生折射，并且因此以更小的角度入射到PDLC。因此，在这种光调制器件中，不会产生大的散射。例如，在光从空气以80度的角度入射到光调制器件的情况下，光相对于PDLC的入射角因在玻璃界面上的折射而减小至约40度。
然而，在使用导光板的边缘照明方式中，光通过导光板而入射，故光以约80度的大角度穿过PDLC中。因此，液晶材料的异常光折射率与高分子材料的折射率之差较大，进而光以更大的角度穿过PDLC，故被散射的光路变长。例如，在具有普通光折射率1.5和异常光折射率1.65的液晶材料的微小粒子分散在折射率为1.5的高分子材料中的情况下，在正面方向(PDLC的法线方向)上不存在折射率差，但在倾斜方向上折射率差较大。这防止在倾斜方向上的散射性变小，并因此导致视角特性劣化。而且，在导光板上设置有诸如扩散膜的光学薄膜的情况下，由于斜漏光通过扩散膜等也沿正面方向扩散，这导致正面方向的光泄漏增加，并因此使正面方向的调制比降低。
另一方面，在本实施方式中，体34A及微粒子34B主要包括光学各向异性材料，这降低在倾斜方向上的散射性。因此可提高透明性。例如，在主体34A及微粒子34B主要包括具有彼此相等的普通光折射率且彼此相等的异常光折射率的光学各向异性材料且未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压的区域中，这些光轴的方向一致或大致一致。由此，在包括正面方向(光调制器件30的法线方向)及倾斜方向的所有方向上，折射率差变小或不存在，从而可获得较高的透明性。结果，可减少或大致消除光在视角较大的范围的泄漏，从而可改善视角特性。
例如，当将普通光折射率为1.5、异常光折射率为1.65的液晶与普通光折射率为1.5、异常光折射率为1.65的液晶性单体相混合时，并以通过取向膜或电场使液晶与液晶性单体进行取向的状态使液晶性单体聚合，则液晶的光轴与通过使液晶性单体聚合而形成的聚合物的光轴彼此一致。由此，可使折射率在所有方向上一致。在这种情况下，可实现透明性较高的状态，从而可进一步改善视角特性。
再者，在本实施方式中，例如，如图8A及图8B所示，与使整个表面均匀地发光的情形(图8B中的点划线)相比，透射区域30A的亮度(黑显示中的亮度)降低。另一方面，与使整个表面均匀地发光的情形(图8B中的点划线)相比，散射区域30B的亮度极为升高。而且部分白显示的亮度(亮度增加)随着透射区域30A的亮度降低增加。
顺便提交，亮度增加是与在整个表面中进行白显示的情形相比部分进行白显示的情形中增加亮度的技术。该技术普遍用在CRT或PDP等中。但，在液晶显示器中，整个背光源不论图像都均匀地发光，故不能部分提高亮度。在背光源由其中多个LED二维排布的LED背光源构成的情况下，可使LED部分断开。然而，在这种情况下，因不存在来自LED被断开的暗区域的扩散光，故相比所有LED被接通的情形，亮度降低。还可以通过向部分接通的LED施加增大的的电流来提高亮度。然而，在这种情况下，因在极短时间内流动大电流，而存在电路负荷或可靠性方面的问题。
另一方面，在本实施方式中，主体34A及微粒子34B主要包括光学各向异性材料。因此抑制倾斜方向上的散射性，使得在暗状态下从导光板的泄漏光较少。由此，光从具有局部暗状态的部分导向具有局部亮状态的部分。因此可以实现亮度增加而无需增加供应至照明单元1的电力。
再者，在本实施方式中，在未对下侧电极32及上侧电极36间施加电压的区域，微粒子34B的光轴AX2与导光板10的光入射面10A平行，且与透明基板31、37的表面以微小的角度θ1交叉。即，微粒子34B内所包括的液晶分子被取向为在与光入射面10A平行的面内以θ1的角度倾斜(在设置有预倾角的状态)。因此，在对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时，微粒子34B内所包括的液晶材料不会沿随机的方位上升，而是在与光入射面10A平行的面内上升。此时，主体34A及微粒子34B的光轴AX1、AX2在与光入射面10A平行的面内彼此交叉或正交。在该情况下，在从导光板10的光入射面10A入射的光中，与透明基板31垂直振动的光受微粒子34B的异常光折射率与主体34A的普通光折射率之差的影响。此时，微粒子34B的异常光折射率与主体34A的普通光折射率之差较大，这使垂直于透明基板31振动的光的散射效率提高。另一方面，平行于透明基板31振动的光受微粒子34B的普通光折射率与主体34A的异常光折射率之差的影响。此时，微粒子34B的普通光折射率与主体34A的异常光折射率之差较大，故使平行于透明基板31振动的光的散射效率亦提高。因此，通过在对下侧电极32及上侧电极36间施加电压的区域传播的光包括大量斜方向上的分量。例如，在将丙烯酸导光板用作导光板10的情形下，在对下侧电极32及上侧电极36间施加电压的区域中，光以41.8度以上的角度进行传播。结果，在包括倾斜方向的所有方向上，折射率差增大，因此可获得较高的散射性。这使得可提高显示亮度。而且，通过上述亮度增加效果，可进一步提高显示亮度。
顺便提及，例如，在未施加电压时主体34A及微粒子34B的光轴AX1及AX2被布置为垂直于导光板10的光入射面10A，并且对下侧电极32及上侧电极36间施加电压时使微粒子34B内所包括的液晶材料在与光入射面10A垂直的面内上升的情况下，垂直于透明基板31振动的光与上述情形同样地受微粒子34B的异常光折射率与主体34A的普通光折射率之差的影响，但平行于透明基板31振动的光受微粒子34B的普通光折射率与主体34A的普通光折射率之差的影响。此处，在微粒子34B的普通光折射率与主体34A的普通光折射率之间几乎或完全不存在差异。因此，在自光入射面10A入射的光中，垂直于透明基板31振动的光与上述情形同样地受到较大的折射率差的影响，但平行于透明基板31振动的光几乎或完全不会受到折射率差的影响。结果，垂直于透明基板31振动的光的散射效率提高，而平行于透明基板31振动的光的散射效率较低或为零。因此，在光轴AX1、AX2被布置为垂直于光入射面10A的情况下，与光轴AX1、AX2被布置为平行于光入射面10A的情形相比，散射效率降低。这使得从导光板10提取的亮度比本实施方式的光调制器件30中的低。
根据以上，在本实施方式中，可降低或大致消除光在视角较大的范围的泄漏，并可提高显示亮度。结果，可提高正面方向的调制比。
[2、第一实施方式的变形例]
[变形例1]
在上述实施方式中，提供了关于各线状电极32D在与光入射面10A平行的方向上延伸的情形的描述。然而，例如，如图27所示，各线状电极32D也可沿与光入射面10A倾斜交叉的方向延伸同时部分电极32A的布局与上述实施方式中的相同。此时，在P2＝P1/N、P4＝P3成立的情况下，例如，如图28A所示，各凸部50A可优选地排布为使得每个凸部50A与一个部分电极32A—对一对应，进而，更优选地使得每个凸部50A与一个部分电极32A彼此相对。要注意，各凸部50A具有在图20A中的矩形，但例如，如图20B所示，也可为平行四边形或菱形形状。
可替代地，如图29所示，各线状电极32D也可在部分电极32A的布局与上述实施方式相同的同时沿着与光入射面10A正交的方向延伸。此时，在P2＝P1/N、P4＝P3成立的情况下，例如，如图30所示，各凸部50A优选地排布为使得每个凸部50A与一个部分电极32A—对一对应，进而，更有效地使得每个凸部50A与一个部分电极32A彼此相对。
在本变形例中，如后面所述的，各线状电极32D的延伸方向优选地沿着与显示面板210的像素的排布方向交叉的方向延伸(参照后述的图94)。在这种情况下，可减小三维显示时与光入射面10A的法线平行的方向的分辨率与平行于光入射面10A的方向的分辨率之差。
[变形例2]
再者，在上述实施方式中，各个部分电极32A具有方块形状。然而，各个部分电极32A也可具有带状形状。此时，例如，如图31所示，各部分电极32A也可沿与光入射面10A平行的方向延伸，进而，部分电极32A沿与光入射面10A正交的方向并排排布。此时，例如，如图32所示，凸部50A可优选地排布成使排布成行的多个凸部50A与一个部分电极32A—对一对应。
再者，例如，如图33所示，各部分电极32A可沿与光入射面10A倾斜交叉的方向延伸，进而，部分电极32A可沿与部分电极32A的延伸方向正交的方向并排排布。此时，例如，如图34A所示，凸部50A可优选地排布使得并排排布成行的多个凸部50A与一个部分电极32A—对一对应。要注意，各凸部50A具有图34A中的矩形，但例如图34B所示，也可具有平行四边形或菱形形状。
或者，例如，如图35所示，各部分电极32A也可沿与光入射面10A正交的方向延伸，进而，部分电极32A可沿与光入射面10A平行的方向并排排布。此时，例如，如图36所示，凸部50A可优选地地排布成使得并排排布成行的凸部50A与一个部分电极32A—对一对应。
[变形例3]
再者，在上述实施方式及变形例1、2中，部分电极32A(或线状电极32D)的宽度可更小。例如，在由一个线状电极32B及三个线状电极32C构成线状电极组的情况下(在三维显示时的视点数为4的情况下)，部分电极32A(或线状电极32D)的宽度可为P1/20(＝P1×(1/4)×(1/5))或更小。在这种情况下，照明单元1中的发光线宽度(散射区域的宽度)变小。结果，在将照明单元1用作显示设备的背光源的情况下，在三维显示时可以不易观察到形成于显示设备的正面方向的双重图像(doubleimages)。
[变形例4]
再者，在上述实施方式及变形例1至3中，例如，如图37所示，也可在相邻的线状电极32B之间设置具有比线状电极32B的宽度更宽的宽度的线状电极32C。
[变形例5]
再者，在上述实施方式及变形例1至4中，上侧电极36由形成在整个表面上的片状电极(连续膜)构成，且下侧电极32由多个部分电极32A构成。然而，如图38所示，上侧电极36也可例如由多个部分电极36A构成，而下侧电极32可由形成在整个表面上的片状电极(连续膜)构成。在该情况下，每个部分电极36A可具有与每个部分电极32A相同的构成。
例如，如图39所示，各部分电极36A为方块形状，且多个部分电极36A排布成矩阵。例如，部分电极36A可沿与光入射面10A平行的方向并排排布，且可沿与光入射面10A正交的方向并排排布。当沿部分电极36A的两个排布方向之中的光入射面10A平行的方向排布成行的多个部分电极36A视为一个线状电极36D时，各线状电极36D的排布方向(与光入射面10A正交的方向)在进行三维显示时与视差方向对应。
上侧电极36被配置为在显示设备中进行三维显示时(三维显示模式)，生成相对于光调制层34生成多行线状散射区域(或并排排布成行的多个点状散射区域)的电场。线状电极36D中多个特定线状电极36D(以下称为“线状电极36B”)被配置为在三维显示模式下生成在光调制层34中生成线状散射区域、或并排排布成行的多个点状散射区域的电场。即，在三维显示模式时，为生成多行线状散射区域(或相对于光调制层34并排排布成行的多个点状散射区域)，而使用部分的部分电极36A。在显示设备中进行三维显示时，线状电极36B以与像素的间距P2(参照图97)对应的间距P1(与像素间距P2为相同间距或与其相近的间距)排布。
线状电极36D中的除了线状电极36B以外的线状电极36D(以下称为“线状电极36C”)被配置为在显示设备中进行二维显示时(二维显示模式)，与线状电极36B—起相对于光调制层34产生生成面状散射区域、或并排排布成矩阵的多个点状散射区域的电场。即，在二维显示模式时，为相对于光调制层34生成面状散射区域、或并排排布成矩阵的多个点状散射区域，而使用所有部分电极36A。响应于线状电极36B的驱动生成的照明光是否呈现线状光或点状光取决于线状电极36D所包括的多个部分电极36A的间距P3的大小。
光调制层34内的散射区域如后所述在光在该散射区域内传播时成为发光区域。因此，线状电极36B在三维显示模式时是用于生成线状照明光或并排排布成行的多个点状照明光。此外，所有线状电极36D在二维显示模式时是用于生成面状照明光、或并排排布成矩阵的多个点状照明光。
线状电极36B及线状电极36C沿与光入射面10A正交的方向规则排布。例如，如图39所示，以一个线状电极36B及两个线状电极36C为一组，沿与光入射面10A正交的方向排布多组线状电极组。线状电极36B的宽度可例如比显示设备的像素的宽度更窄。要注意，线状电极组可不一定由一个线状电极36B及两个线状电极36C构成，例如，虽未示出，但也可由一个线状电极36B及三个线状电极36C构成。
[变形例6]
在上述变形例5中，提供可关于各线状电极36D沿着与光入射面10A平行的方向延伸的情形的描述。然而，例如，如图40所示，各线状电极36D也可在部分电极36A的布局与上述变形例5相同的同时沿与光入射面10A倾斜交叉的方向延伸。此时，在P2＝P1/N的情况下，各凸部50A可优选地排布成使每个凸部50A与一个部分电极32A—对一对应，进而更优选地使得每个凸部50A与一个部分电极32A彼此相对。要注意，各凸部50A可为矩形，也可为平行四边形或菱形形状。
或者，例如，如图41所示，各线状电极36D也可在部分电极36A的布局与上述实施方式相同的同时沿与光入射面10A正交的方向延伸。此时，在P2＝P1/N成立的情况下，各凸部50A可优选地排布成使每个凸部50A与一个部分电极32A—对一对应，进而更优选地使得每个凸部50A与一个部分电极32A彼此相对。
在本变形例中，各线状电极36D的延伸方向可优选地沿着与后述的显示面板210的像素的排布方向交叉的方向延伸(参照后述的图96)。在这种情况下，可减小在进行三维显示时平行于光入射面10A的法线的方向的分辨率与平行于光入射面10A的方向的分辨率之差。
[变形例7]
再者，在上述变形例5和6中，每个部分电极36A具有方块形状。然而，每个部分电极36A可具有带状形状。此时，例如，如图42所示，每个部分电极36A可沿着与光入射面10A平行的方向延伸，进而，部分电极36A可沿与光入射面10A正交的方向并排排布。此时，例如，凸部50A可优选地排布成使得并排排布成行的多个凸部50A与一个部分电极32A—对一对应。
再者，例如，如图43所示，每个部分电极36A可沿着与光入射面10A倾斜交叉的方向延伸，进而，部分电极36A可沿与部分电极36A的延伸方向正交的方向并排排布。此时，凸部50A可优选地排布成使并排排布成行的多个凸部50A与一个部分电极36A—对一对应。要注意，每个凸部50A可为矩形，也可为平行四边形或菱形形状。
或者，例如，如图44所示，每个部分电极36A可沿着与光入射面10A正交的方向延伸，进而，部分电极36A可沿与光入射面10A平行的方向并排排布。此时，凸部50A可优选地排布成使并排排布成行的多个凸部50A与一个部分电极36A—对一对应。
[变形例8]
再者，在上述变形例5至7中，也可使部分电极36A(或线状电极36D)的宽度变小。例如，在由一个线状电极36B及三个线状电极36C构成线状电极组的情况下(在三维显示时的视点数为4的情况下)，部分电极36A(或线状电极36D)的宽度也可为P1/20(＝P1×(1/4)×(1/5))或更小。在这种情况下，照明单元1的发光线宽度(散射区域的宽度)变小。结果，在照明单元1用作显示设备的背光源的情况下，在三维显示时可不易观察到形成于显示设备的正面方向的双重图像。
[变形例9]
再者，在上述变形例5至8中，也可在相邻的线状电极36B之间设置具有比线状电极36B的宽度更宽的宽度的线状电极36C。
[变形例10]
再者，在上述实施方式及上述变形例1至9中，由多个部分电极构成下侧电极32及上侧电极36的一个。然而，也可由多个部分电极构成下侧电极32及上侧电极36两者。例如，如图45所示，可由多个带状的部分电极32A构成下侧电极32，且由多个带状的部分电极36A构成上侧电极36。此时，例如，如图45所示，优选地部分电极32A与部分电极36A彼此相对。进而，如图46所示，可由多个线状电极32B、32C构成下侧电极32，可由在进行三维显示时不部分驱动而统一驱动的多个部分电极36A构成上侧电极36。而且，如图47所示，可由多个线状电极36B、36C构成上侧电极36，且由在进行三维显示时不部分驱动而统一驱动的多个部分电极32A构成下侧电极32。
在本变形例中，并未在无助于发光的部位形成下侧电极32及上侧电极36。故与于整个表面上形成下侧电极32或上侧电极36的情形相比，可减少由于下侧电极32及上侧电极36导致的光吸收。
再者，例如，如图48至图51所示，也可由多个带状的部分电极32A构成下侧电极32，由沿着与下侧电极32的延伸方向正交的方向延伸的多个部分电极36A构成上侧电极36。在这种情况下，光调制层34中的部分电极32A与部分电极36A相互交叉的部分(部分电极32A与部分电极36A彼此相对的部分)用作光调制单元30-1。
此时，例如，如图48及图49所示，也可使每个部分电极32A沿着与光入射面10A平行的方向延伸，进而，部分电极32A可沿与光入射面10A正交的方向并排排布。进而，例如，如图48及图49所示，也可使每个部分电极36A沿与光入射面10A正交的方向延伸，进而，部分电极36A沿与光入射面10A平行的方向并排排布。
或者，例如，如图50及图51所示，也可使每个部分电极32A沿着与光入射面10A正交的方向延伸，进而，部分电极32A可沿与光入射面10A平行的方向并排排布。进而，例如，如图50及图51所示，也可使每个部分电极36A沿着与光入射面10A平行的方向延伸，进而，部分电极36A沿与光入射面10A正交的方向并排排布。
在图48至图51中，各个部分电极32A及各个部分电极36A的任一个在进行三维显示时用作被部分驱动的电极。
要注意，例如，如图52至图55所示，也可由多个带状的部分电极32A构成下侧电极32，且可由沿着与下侧电极32的延伸方向倾斜正交的方向延伸的多个部分电极36A构成上侧电极36。
此时，例如，如图52及图53所示，也可使每个部分电极32A沿与光入射面10A平行的方向延伸，进而，分电极32A可沿与光入射面10A正交的方向并排排布。进而，例如，如图52及图53所示，也可使每个部分电极36A沿与光入射面10A倾斜交叉的方向延伸，进而，部分电极36A可沿与部分电极36A的延伸方向正交的方向并排排布。
或者，例如，如图54及图55所示，也可使每个部分电极32A沿与光入射面10A倾斜交叉的方向延伸，进而，部分电极32A可沿与部分电极32A的延伸方向正交的方向并排排布。进而，例如，如图54及图55所示，也可使每个部分电极36A沿与光入射面10A平行的方向延伸，进而，部分电极36A可沿与光入射面10A正交的方向并排排布。
在图52至图55中，各个部分电极32A及各个部分电极36A的任一个在进行三维显示时用作被部分驱动的电极。
[变形例11]
在上述变形例2至10中，线状电极32D中所包括的各个部分电极32A可彼此独立地形成。或者，例如，如图56A及图56B所示，线状电极32D中所包括的各个部分电极32A可经由其间的细线而相互连结。在线状电极32D中所包括的各俄部分电极32A经由细线相互连结的情况下，线状电极32D由所谓的阶梯状电极(step-like electrode)构成。在本变形例中，照明单元1被配置为对应于每个线状电极32D发射线状照明光线或并排排布成行的多个点状照明光线(实质上为线状照明光线)。
再者，在上述变形例2至10中，线状电极36D中所包括的各个部分电极36A可彼此独立地形成。或者，例如图57A及图57B所示，各个部分电极36A经由其间的细线而相互连结。在线状电极36D中所包括的各个部分电极36A经由细线相互连结的情况下，线状电极36D由所谓阶梯状电极构成。在本变形例中，照明单元1被配置为对应于每个线状电极36D发射线状照明光或并排排布成行的多个点状照明光线(实质上为线状照明光线)。
[变形例12]
在上述实施方式及变形例1至11中，光调制器件30不经由空气层而紧密附接或连接于导光板10的内部。然而，例如图58所示，光调制器件30可不经由空气层而紧密附接或连接于导光板10的上表面。或者，例如，如图59所示，光调制器件30可紧密附接或连接于导光板10的背面(下表面)。
[变形例13]
在上述实施方式及变形例1至12中，下侧电极32及上侧电极36的侧部(side portion)为线型的，但其也可为非线型。例如，在部分电极36B和36C的每一个中，部分电极36B的与部分电极36C相邻的侧部也可具有凹凸形状。同样地，在部分电极36B和36C的每一个中，部分电极36C的与部分电极36B相邻的侧部也可具有凹凸形状。而且，例如，在部分电极32B和32C的每一个中，部分电极32B的与部分电极32C相邻的侧部可具有凹凸形状。同样地，在部分电极32B和32C的每一个中，部分电极32C的与部分电极32B相邻的侧部也可具有凹凸形状。
例如，如图60A至图60E所示，形成在部分电极32B、32C、36B及36C中的凹凸形状可具有锯齿形、波形、灯形(lamp shape)、梯形或不规则形状。要注意，在图60A至图60E中，36B(32B)是指36B或32B，并且其他符号也指同样的事物。
每个部分电极36B的凹凸形状由沿侧部排布的多个凸部36-1构成，并且每个部分电极36C的凹凸形状由沿侧部排布的多个凸部36-2构成。例如，如图60A至图60E所示，多个凸部36-1及多个凸部36-2被布置成相互交替。同样地，每个部分电极32B的凹凸形状由沿侧部排布的多个凸部32-1构成，并且每个部分电极32C的凹凸形状由沿侧部排布的多个凸部32-2构成。例如，如图-60A至图60E所示，多个凸部32-1及多个凸部32-2被布置成互相交替。
每个部分电极36B的形成有凹凸形状的侧部与每个部分电极36C的形成有凹凸形状的侧部之间的间隙(狭缝部分)的宽度等于或小于预定尺寸。同样地，每个部分电极32B的形成有凹凸形状的侧部与每个部分电极32C的形成有凹凸形状的侧部之间的间隙(狭缝部分)的宽度等于或小于预定尺寸。例如，如图60A至图60E所示，每个凸部36-1的顶端36-3可布置在形成在彼此相邻的两个凸部36-2之间的凹部36-4之外。同样地，例如，如图60A至图60E所示，每个凸部32D的顶端32-3可布置在形成在彼此相邻的两个凸部32-3之间的凹部32-4之外。
要注意，例如，如图61A至图61E所示，每个凸部36-1的顶端36-3可布置在凹部36-4中。同样地，例如，如图61A至图61E所示，每个凸部32-1的顶端32-3可布置在凹部32-4中。在图61A至图61E所示的布局中，相比图60A至图60E所示的布局，可进一步减小狭缝部分的宽度。
通过在电极的侧部设置凹凸，可使线状照明光线的亮度轮廓的边缘模糊。然而，在优选地不使线状照明光线的亮度轮廓的边缘模糊的情况下，狭缝部分的宽度优选地尽可能地窄。另一方面，在优选肯定地使线状照明光线的亮度轮廓的边缘模糊的情况下，优选地不使隙缝部分的宽度过窄。在使线状照明光线的亮度轮廓的边缘模糊的情形下，例如可防止观看者(未示出)移动时显示图像的突然切换。
要注意，在每个部分电极36B和每个部分电极36C中，不一定在彼此相邻的两个侧部中都设置凹凸形状，而是可仅在任一个侧部中设置凹凸形状。同样地，在每个部分电极32B及每个部分电极32C中，不一定在彼此相邻的两个侧部中都设置凹凸形状，而是看仅在任一个侧部中设置凹凸形状。
[变形例14]
在上述实施方式及变形例1至13中，下侧电极32及上侧电极36的内部被图案化。然而，可在下侧电极32及上侧电极36的一个或两者中进行图案化。在该情况下，下侧电极32及上侧电极36中的被图案化的电极的图案密度可根据与光源20的距离而不同。
在下侧电极32或上侧电极36由面状电极构成的情况下，例如，如图62和图63所示，在下侧电极32或上侧电极36中可设置多个开口H，并且在上侧电极36或下侧电极32中开口H的密度可根据与光源20(光入射面10A)的距离而不同。要注意，下侧电极32及上侧电极36两者可都有具有多个开口H的面状电极构成，且在下侧电极32及上侧电极36两者中开口H的密度根据与光源20的距离而不同。例如，如图62及图63所示，开口H的形状为圆形。要注意，开口H的形状也可为其以外的形状，例如也可为椭圆形、多边形。在图62所示的实例中，开口H的半径r为恒定的(r＝a1)而不论与光源20的距离，且每单位面积的开口H的数量随着与光源20的距离变远而减少。再者，在图63所示的实例中，每单位面积的开口H的数量为恒定的而不论与光源20的距离，开口H的半径r随着与光源20的距离变远而减小。要注意，图63中示出了其中光源20附近的半径r为a2且距光源20最远的位置处的半径r为a3(<a2)的情形。因此，在图62及图63的两个实例中，开口H的密度(每单位面积的开口H的占有率)随着与光源20的距离变远而变疏(变小)。换句话说，上侧电极36或下侧电极32中的图案密度(上侧电极36或下侧电极32中的开口H以外的部分的每单位面积的占有率)随着与光源20的距离变远而变密(变大)。
在下侧电极32或上侧电极36由多个部分电极构成的情况下，例如，如图64和图65所示，在部分电极32A、36A中可设置多个开口H，开口H的密度在每个部分电极32A、36A中根据与光源20(光入射面10A)的距离而不同。关于部分电极32A和36A的每一个中，开口H的密度也可根据与光源20的距离而不同，或者可不论与光源20的距离而为恒定的。要注意，部分电极32A、36A两者可具有多个开口H，且开口H的密度在部分电极32A、36A两者中，在部分电极32A、36A的每个中根据与光源20的距离而不同。开口H的形状也可为其他形状，例如可为椭圆形、多边形。在图64所示的实例中，开口H的半径r为恒定的(r＝a1)而不论与光源20的距离，且每单位面积的开口H的数量随着与光源20的距离变远而减少。再者，在图65所示的实例中，每单位面积的开口H的数量为恒定的而不论与光源20的距离，且开口H的半径r随着与光源20的距离变远而变小。要注意，图65中示出了在光源20附近的半径r为a2且在距光源20最远的位置处的半径r为a3(<a2)的情形。因此，在图64、图65示出的实例中，开口H的密度(每单位面积的开口H的占有率)随着与光源20的距离变远而变疏(变小)。换句话说，部分电极32A、36A的图案密度(部分电极32A、36A中开口H以外的部分的每单位面积的占有率)随着与光源20的距离变远而变密(变大)。
在本变形例中，下侧电极32及上侧电极36的一个或两者的内部被图案化。再者，下侧电极32及上侧电极36中被图案化的电极的图案密度在整个电极中可根据与光源20的距离而不同。因此，可使光出射区域中的透射区域30A及散射区域30B的密度分布成为所需的分布。由此，可使照明单元1的光出射区域中在光源20侧的区域的亮度抑制为比未设置光调制器件30的情形更低，且可使照明单元1的光出射区域中距离光源20较远的区域的亮度比未设置光调制器件30的情形提高。结果，不仅在例如使照明单元1的光出射区域整体成为暗状态的情况下，而且在例如使照明单元1的光出射区域整体成为明状态的情况下，均可使面内亮度均匀化。因此，例如，在靠近光源20的区域与远离光源20的区域中进行白显示时，可使两者的区域的白色亮度相等。而且，例如，在比进行白显示的区域更靠近光源20的区域与比进行白显示的区域距离光源20更远的区域中进行黑显示时，可使这些区域的黑色亮度相等。因此，在本变形例中，可以提高调制比，同时使面内亮度均匀化。
进而，在本变形例中，描述显示图案密度分布的设计实例及计算实例。例如，下侧电极32及上侧电极36的一个可具有如图66A所示的图案密度分布。要注意，图66B示出未对下侧电极32及上侧电极36的任一个执行取决于距光源20的距离的图案化时的图案密度分布。
在下侧电极32及上侧电极36的任一个具有如图66A所示的图案密度分布的情况下，如图67A所示，可使照明单元1的面内亮度均匀化。要注意，图67B示出了未对下侧电极32及上侧电极36的任一个执行取决于距光源20的距离的图案化时的面内亮度分布。
[变形例15]
在上述实施方式及变形例1至14中，可从驱动电路60对每个部分电极32A施加相同的电压，而不论与光源20的距离，或者可从驱动电路60对每个部分电极32A施加取决于距光源20的距离的电压。同样地，在上述各实施方式及其变形例的每一个中，可从驱动电路60对每个部分电极36A施加相同的电压，而不论与光源20的距离，或者可从驱动电路60对每个部分电极36A施加取决于距光源20的距离的电压。
如上述，在对每个部分电极32A或每个部分电极36A施加取决于距光源20的距离的电压的情况下，在输出使照明单元1上表面的一部分为白色亮度的照明光时，可减小在具有白色亮度的部分靠近光源20的情形与具有白色亮度的部分远离光源20的情形之间引起白色亮度的大小的差异的可能性。
[变形例16]
在上述实施方式及变形例1至15中，例如，每个部分电极32A可进而由多个精细电极(fine electrode)构成。同样地，每个部分电极36A也可进而由多个精细电极构成。
[变形例17]
在上述实施方式及变形例1至16中，驱动电路60可对下侧电极32及上侧电极36施加电压，从而沿与光入射面10A正交的方向扫描散射区域30B。例如，如图68、图69及图70依序所示的，通过利用驱动电路60对下侧电极32及上侧电极36施加电压，可使散射区域30B沿与光入射面10A正交的方向偏移(shift)。
此处，在将照明单元1用作显示面板(未示出)的背光源的情况下，驱动电路60优选地可使散射区域30B的扫描方向与显示面板的像素的扫描方向相同，并与显示面板的像素的扫描同步地进行散射区域30B的扫描。在这种情况下，可实现具有高亮度和改进的移动图像响应性(模糊)的显示。
进而，驱动电路60可被配置为通过考虑与光源20的距离、从外部输入的图像信号来调节光源20的光量，同时顺序驱动散射区域30B。此时，驱动电路60优选地可使散射区域30B的扫描方向与显示面板的像素的扫描方向相同，并与显示面板的像素的扫描同步地执行散射区域30B的扫描。在这种情况下，可实现低消耗电力和改进的移动图像响应性(模糊)的显示。
[变形例18]
在上述实施方式及变形例1至17中，光源20也可例如图71A所示，由线状光源21与反射镜22构成。线状光源21例如可由HCFL或CCFL构成。反射镜22使从线状光源21发射的光中的沿着不直接入射光入射面10A的方向传播的光朝向光入射面10A反射。如图71B或图71C中所示，光源20可由排布成行的多个点状光源23构成。每个点状光源23可例如由在与光入射面10A相对的表面中具有发光点的发光器件构成。作为这种发光器件，例如可包括LED或激光二极管(LD)等。从效率、薄型化、均匀性的观点而言，每个点状光源23优选地位白色LED。要注意，光源20中所包括的点状光源23也可例如包括红色LED、绿色LED及蓝色LED。
例如，如图71B和图71C所示，点状光源23可以两个或更多个点状光源23为单位，设置在公共基板24上。在该情况下，由一个基板24与设置在该基板24上的多个点状光源23构成光源块25。基板24为例如形成有电连接点状光源23与驱动电路60的配线的电路基板，各个点状光源23安装在该电路基板上。设置在公共基板24上的各个点状光源23(光源块25内的各个点状光源23)由驱动电路60统一(非独立地)驱动，并且例如，虽未示出，但彼此并联或彼此串联连接。或者，设置在不同基板24上的各个点状光源23(各个光源块25内的各个点状光源23)也可由驱动电路60相互独立地驱动。此时，例如，如图71C所示，设置在不同的基板24上的点状光源23(各光源块25内的点状光源23)连接至不同的电流路径。
如图71A至图71C所示，光源20也可仅设置在导光板10的一个侧表面上。或者，虽未示出，光源20也可设置在导光板10的两个侧表面、三个侧表面或所有侧表面上。而且，在光源20设置在三个侧表面或所有侧表面上的情况下，在进行部分照明时，可使设置在彼此相对的两个侧面上的光源20接通，在进行整面照明(entire-surface lighting)时，可使所有光源20接通。
[变形例19]
在上述实施方式及变形例1至18中，导光板10也可例如图72A所示，在上表面上包括多个带状凸部11。要注意，导光板10也可例如图72B所示，在下表面上包括多个带状凸部11。或者，例如，虽未示出，导光板10也可在其内部具有多个带状凸部11。而且，导光板10的内部可为中空的或可被紧密地填充。
每个凸部11沿与光入射面10A的法线平行的方向延伸。例如，如图72A和图72B所示，每个凸部11可从导光板10的一个侧表面至与该侧表面响度的另一侧表面连续地形成。每个凸部11在其排布方向上的截面为例如矩形、阶梯状或三角形。在每个凸部11在其排布方向的截面为矩形的情况下，光的直线传播特性非常强，而适于大型的背光源。在每个凸部11在其排布方向的截面为阶梯状的情况下，容易加工以射出成型、熔融挤压成型及热压成型等形成各凸部11时所使用的金属模具，且成型时的脱模性亦良好。因此可通过降低缺陷提高成品率或成型速度。
在相邻的凸部11之间，可设置平坦表面，也可无平坦表面。各凸部11的高度可在面内为均一的，也可在面内不均一。例如，如图73A、图73B所示，在导光板10的一个侧表面为光入射面10A时，可使各凸部11的高度在光入射面10A侧相对较低，而在与光入射面10A相对的侧表面侧相对较高。或者，例如，导光板10的侧面中彼此相对的一对侧面为光入射面10A时，可使各凸部11的高度在两者的光入射面10A及其附近相对较低，而在其以外的部分相对较高。各凸部11在光入射面10A及其附近的高度可为零或基本上为零。例如，如图73A、图73B所示，各凸部11的高度可从光入射面10A侧沿着远离光入射面10A的方向而增加。此时，各凸部11的高度也可在从光入射面10A侧朝向与光入射面10A相对的侧表面侧的途中为固定的。要注意，也可将如图73A所示的高度不均匀的多个凸部11设置在导光板10的上表面以外的位置中，例如设置在导光板10的下表面或内部。
如上述，通过改变凸部11的高度(换句话说，形成于凸部11之间的槽的深度)，可改变光的直线传播特性。例如，如图72A、图72B所示，在将各凸部11设置在光入射面10A及其附近时，例如，如图74A所示，当使一个光源块25接通时，从该光源块25输出的光L1不沿横向(宽度方向)过多扩张并且在导光板10内传播。在该情况下，在光入射面10A附近，在点状光源23之间引起较暗的部分。在这种情况下，图像质量可能劣化。因此，在这种情况下，例如，如图73A、图73B所示，优选地使各凸部11的高度在光入射面10A及其附近相对较低或为零。由此，例如图74B所示，可使自光源块25输出的光L1在光入射面10A及其附近以点状光源23的发散角沿横向(宽度方向)发散，而在离开光入射面10A的区域以大致一定的宽度进行传播。
[变形例20]
在上述变形例19中，光源20也可例如图71B或图71C所示由排布成行的多个光源块25构成。在该情况下，在相邻的两个光源块25的间隙很大时，开口H的每单位面积的密度可沿与光入射面10A平行的方向上在靠近光源块25的位置相对较大，而在远离光源块25的位置相对较小。例如，如图75、图77所示，也可使开口H(半径恒定)的每单位面积的数量在与光入射面10A平行的方向上，在靠近光源块25的位置相对较大，而在远离光源块25的位置相对较小。或者，例如图76、图78所示，也可使开口H的半径在与光入射面10A平行的方向上，在靠近光源块25的位置相对较大，而在远离光源块25的位置相对较小。在这种情况下，在与光入射面10A平行的方向上，可将光源块25附近的亮度抑制在比未设置开口H的情形更低，且使远离光源块25的位置的亮度比未设置开口H的情形更高。结果，例如，在使照明单元1的光出射区域整体为亮状态的情况下，可使面内亮度均匀化。例如，在距离光入射面10A为2mm的位置中的图案密度为如图91A所示的分布的情况下，如图80A所示，可使面内亮度在与光入射面10A平行的方向上均匀化。另一方面，例如，在距离光入射面10A为2mm的位置中的图案密度为如图79B所示的平坦分布的情况下，如图80B所示，面内亮度在与光入射面10A平行的方向上较大地变化。要注意，在本变形例中，在取代光源块25而使用点状光源23的情况下，开口H的每单位面积的密度在与光入射面10A平行的方向上，在点状光源23附近的位置相对较大，而在远离点状光源23的位置相对较小。在这种情况下，也可使面内亮度在与光入射面10A平行的方向上均匀化。
[变形例21]
在上述实施方式及变形例1至20中，在各线状电极32D沿着面内的一个方向(与光入射面10A平行的方向)延伸的情况下，线状电极32B的宽度W1及线状电极32C的宽度W3可根据与光源20的距离而不同。例如，如图81所示，可使线状电极32B的宽度W1及线状电极32C的宽度W3在靠近光源20的位置相对较小，而在远离光源20的位置相对较大。在这种情况下，例如使照明单元1的光出射区域整体为亮状态时，可使面内亮度均匀化。而且，例如，在与光入射面10A正交的方向上，在靠近光源20的区域与远离光源20的区域中进行白显示时，可使两者的区域的白色亮度相等。要注意，图81示出了线状电极32B、32C的宽度W1、W3(X轴方向的宽度)根据与光源20的距离而不同的情形。虽未示出，但在各线状电极组中，线状电极32B、32C的Y轴方向的宽度可根据与光源20的距离而不同，并且线状电极32B、32C的X轴方向的宽度与Y轴方向的宽度两者可根据与光源20的距离而不同。
要注意，如图82所示，代替线状电极32D，可设置沿面内的一个方向(与光入射面10A平行的方向)延伸的部分电极32A。在这种情况下，例如，在使照明单元1的光出射区域整体为亮状态时，可使面内亮度均匀化。而且，例如，在与光入射面10A正交的方向上，在靠近光源20的区域与远离光源20的区域中进行白显示时，可使两者的区域的白色亮度相等。
或者，如图83所示，各个线状电极32D也可沿着与光入射面10A倾斜交叉的方向延伸。在这种情况下，可获得与上述同样的效果。此处，各线状电极32D的延伸方向可优选地沿与后述的显示面板210(参照后述的图96)的像素的排布方向交叉的方向延伸。在这种情况下，在三维显示时可减小与光入射面10A的法线平行的方向上的分辨率与平行于光入射面10A的方向上的分辨率之差。要注意，图83示出了线状电极组在与光入射面10A正交的方向上不以间距P1为单位进行分割而连续的情形。要注意，如图84所示，线状电极组可在与光入射面10A正交的方向上，以间距P1为单位进行分割。要注意，图83及图84分别示出各线状电极组中线状电极32B和32C的宽度W1和W3(X轴方向的宽度)根据与光源20的距离而不同的情形。虽未示出，但在各线状电极组中，线状电极32B和32C的Y轴方向的宽度也可根据与光源20的距离而不同，线状电极32B和32C的X轴方向的宽度与Y轴方向的宽度两者也可根据与光源20的距离而不同。
或者，如图85所示，取代线状电极32D而设置沿着与光入射面10A倾斜交叉的方向延伸的部分电极32A。在如此的情况下，也可获得与上述同样的效果。要注意，图85示出了线状电极组在与光入射面10A正交的方向上不以间距P1为单位进行分割而连续延伸的情形。然而，虽未示出，但也可以间距P1为单位进行分割。或者，图85示出了各线状电极组中线状电极32B、32C的宽度W1、W3根据与光源20的距离而不同的情形。
或者，如图86所示，各线状电极32D在与光入射面10A正交的方向上延伸。在如此的情况下，也可获得与上述同样的效果。要注意，图86示出了线状电极组在与光入射面10A正交的方向上未进行分割的情形。然而，虽未示出，但也可以特定的长度为单位进行分割。而且，图86示出了各线状电极组中线状电极32B、32C的宽度W1、W3(Y轴方向的宽度)根据与光源20的距离而不同的情形。要注意，虽未示出，但在各线状电极组中，线状电极32B、32C的X轴方向的宽度也可根据与光源20的距离而不同，线状电极32B、32C的X轴方向的宽度与Y轴方向的宽度两者也可根据与光源20的距离而不同。
再者，如图87所示，取代线状电极32D而设置沿着与光入射面10A正交的方向延伸的部分电极32A。在如此的情况下，也可获得与上述相同的效果。要注意，图87示出了未在与光入射面10A正交的方向上分割部分电极32A的情形。然而，虽未示出，但也可以特定的长度为单位分割部分电极32A。要注意，虽未示出，在各线状电极组中，线状电极32B、32C的X轴方向的宽度可根据与光源20的距离而不同，且线状电极32B、32C的X轴方向与Y轴方向的宽度两者可根据与光源20的距离而不同。
[变形例22]
再者，在上述实施方式及变形例1至21中，透明基板31及透明基板37中的一个或两者可与导光板10整体地形成。例如，在上述各实施方式、第一变形例及第二变形例中，在透明基板37与导光板10接触的情况下，例如图88所示，透明基板37可与导光板10整体地形成。此时，透明基板37相当于本技术的“第一基板”或“第二基板”的具体实例。或者，例如，在上述实施方式及变形例1至21中，在透明基板31与导光板10接触的情况下，例如图89所示，透明基板31可与导光板10整体地形成。此时，透明基板31相当于本技术的“第一基板”或“第二基板”的具体实例。或者，例如，在上述各实施方式及变形例1至21中，在透明基板31、37均与导光板10接触的情况下，例如图90所示，透明基板31、37可与导光板10整体地形成。此时，透明基板31或透明基板37相当于本技术的“第一基板”或“第二基板”的具体实例。
[变形例23]
再者，在上述各实施方式及变形例1至22中，也可取代反射板40而设置光反射抑制层。光反射抑制层例如可为在基材的表面涂布有低反射率材料的基材，也可为在基材表面涂布有吸收光的材料的基材。例如，如图91所示，可取代反射板40而设置光反射抑制层90。光反射抑制层90可为具有例如涂布有低反射率材料的上表面的基材，或可为具有涂布有吸收光的材料的上表面的材料。如此，通过设置光反射抑制层90，可将设置有反射板40时被反射板40反射的光透过透射区域30A而入射到显示面板210的比例抑制为较低。因此，可提高对比度度。
[变形例24]
再者，在上述各实施方式及变形例1至23中，将水平取向膜作为取向膜33、35使用。但也可使用垂直取向膜。而且，在该情况下，作为微粒子34B内所包括的液晶分子，优选地使用具有负介电常数各向异性的液晶单体(所谓负型液晶)。
[变形例25]
再者，在上述实施方式及变形例1至24中，也可减小与光调制层34相关的布置于光出射面1A侧的透明构件(透明基板37及导光板10)的厚度。在如此的情况下，由于聚光率降低，故照明单元1的发光线宽度(散射区域的宽度)变小。结果，在将照明单元1用作显示装置的背光源的情况下，在三维显示时不易观察到形成在显示设备的正面方向的双重图像。或者，因聚光率降低，三维显示时的视差方向的视角并未因透镜片50而变得过小，而可采用足以耐实用的大小。
[3、第二实施方式]
对设置有上述实施方式及变形例1至25的照明单元1的电视广播信号的收发系统进行说明。
图92是示出根据本技术的第二实施方式的电视广播信号100A的收发系统的配置实例的框图。该收发系统例如可包括发射器装置100及接收器装置200。发射器装置100经由有线(有线TV等)或无线(地面数字波及卫星波等)发送电视广播信号。接收器装置经由上述的有线或无线方式接收来自发射器装置100的电视广播信号。要注意，接收器装置200相当于本技术的“显示设备”的具体实例。
电视广播信号100A包括用于二维显示(平面显示)的图像数据，或用于三维显示(立体显示)的图像数据。此处，所谓二维显示的图像数据是指不具有视角信息(perspective information)的二维图像数据。而且，三维显示用的图像数据是指具有视角信息的二维图像数据，三维显示的图像数据包括视角互不相同的多个二维图像数据。发射器装置100为例如设置在广播站中的电视广播信号发送装置、或因特网上的服务器等。
(接收器装置200的功能块)
图93是示出接收器装置200的配置实例的框图。接收器装置200可为例如以上述有线或无线方式可连接的电视。接收器装置200具有例如天线端子201、数字调谐器202、解复用器(demultiplexer)203、运算电路204、及存储器205。接收器装置200还可包括例如解码器206、图像信号处理电路207、图形生成电路208、面板驱动电路209、显示面板210、背光源211、音频信号处理电路212、音频放大器电路213、及扬声器214。接收器装置200进而可包括例如远程控制接收电路215、及远程控制发射器216。
要注意，背光源211相当于上述各实施方式及变形例1至25的照明单元1。或者，显示面板210相当于本技术的“显示面板”的具体实例，背光源211相当于本技术的“照明单元”的具体实例。
天线端子201是输入由接收天线(未示出)所接收的电视广播信号的端子。数字调谐器202例如处理输入至天线端子201的电视广播信号，并且输出与用户的选择频道对应的特定传输流。解复用器203例如从数字调谐器202所获得的传输流提取与用户的选择频道对应的部分TS(传输流)。
运算电路204控制接收器装置200的各部分的动作。运算电路204例如将解复用器203所获得的部分TS储存于存储器205内，或将自存储器205读取的部分TS发送至解码器206。而且，运算电路204可例如将指定二维显示或三维显示的控制信号204A发送至图像信号处理电路207及背光源211。运算电路204可基于例如储存于存储器205内的设定信息、部分TS所包括的特定信息、或自远程控制接收电路215输入的设定信息来设定上述控制信号204A。
存储器205例如可执行接收器装置200的设定信息的储存及数据管理。存储器205例如可储存解复用器203所获得的部分TS、诸如显示方法等的设定信息。
解码器206例如可被配置为通过对解复用器203所获得的部分TS所包括的图像PES(数据包化的基本流)数据包进行译码处理来获得图像数据。解码器206还可例如通过对解复用器203所获得的部分TS所包括的音频PES数据包进行译码处理而获得音频数据。此处，图像数据是指用于二维显示的图像数据、或用于三维显示的图像数据。
图像信号处理电路207及图形生成电路208例如可被配置为对解码器206所获得的图像数据，根据需要执行多图像处理、图形数据的叠加处理等。
在从运算电路204输入指定三维显示的信号作为控制信号204A的情形下并且当从解码器206输入的图像数据为用于三维显示的图像数据时，图像信号处理电路207例如使用从解码器206输入的用于三维显示的图像数据中所包括的视角互异的多个二维图像数据来创建一个二维图像数据，并将选择所创建的二维图像数据作为输出至图形生成电路208的图像数据。例如，在用于三维显示的图像数据中包括视角互异的两个二维图像数据的情况下，图像信号处理电路207可为每行执行将两个二维图像数据沿水平方向逐一交替排布的处理，并创建两个二维图像数据沿水平方向交替排布的一个图像数据。同样地，例如，在用于三维显示用的图像数据中包括视角互异的四个二维图像数据的情况下，图像信号处理电路207为每行执行将四个二维图像数据沿水平方向逐一周期性地排布的处理，并且创建四个二维图像数据沿水平方向逐一周期性排布的一个图像数据。
在从运算电路204输入指定二维显示的信号作为控制信号204A的情形并且从解码器206输入的图像数据为三维显示用的图像数据时，图像信号处理电路207例如将从解码器206输入的三维显示用的图像数据中所包括的视角互异的多个二维图像数据的任一个图像数据选择为输出至图形生成电路208的图像数据。在从运算电路204输入指定二维显示的信号作为控制信号204A的情形且从解码器206输入的图像数据为用于二维显示的图像数据时，图像信号处理电路207例如可选择从解码器206输入的用于二维显示的图像数据作为输出至图形生成电路208的图像数据。
图形生成电路208例如可被配置为生成在执行屏幕显示时所使用的UI(用户接口)屏幕。面板驱动电路209可被配置为例如基于从图形生成电路208输出的图像数据来驱动显示面板210。
稍后详细描述显示面板210的配置。音频信号处理电路212例如对由解码器206所获得的音频数据进行D/A转换等处理。音频放大电路213例如将从音频信号处理电路212输出的音频信号放大并供应至扬声器214。
远程控制接收电路215例如接收从远程控制发射器216发送的远程控制信号，并将其供应至运算电路204。运算电路204例如根据远程控制信号来控制接收器装置200的各部分。
(接收器装置200的截面配置)
图94是示出接收器装置200的显示部的截面配置的实例。要注意，图94中的图示是示意性的，未必与实际的尺寸或形状相同。接收器装置200设置有显示面板210、及配置于显示面板210的背后的背光源211。
显示面板210通过根据图像信号调制来自背光源211的照明光而生成图像光。显示面板210包括二维排布的多个像素，且通过驱动各像素或特定的像素而显示图像。显示面板210为例如根据图像信号而驱动各像素或特定的像素的投射型液晶显示面板(LCD(液晶显示器))，并且可具有由一对透明基板夹着液晶层的构造。虽未示出，但显示面板210例如自背光源211侧依次具有偏光板、透明基板、像素电极、取向膜、液晶层、取向膜、公共电极、滤色器、透明基板及偏光板。要注意，在显示面板210中，由透明基板、像素电极、取向膜、液晶层、取向膜、公共电极、滤色器及透明基板构成的层压体相当于图95的液晶面板210A。而且，背光源211侧的偏光板相当于图95的偏光板210B，与背光源211为相对侧的偏光板相当于图95的偏光板210C。
透明基板可由相对于可见光为透明的基板(例如平板玻璃)构成。要注意，虽未示出，但于背光源211侧的透明基板上形成有包括电连接于像素电极的TFT(薄膜晶体管)及配线等的主动型驱动电路。像素电极及公共电极例如包括氧化铟锡(ITO)。像素电极二维排布于透明基板上，并用作每个像素的电极。另一方面，公共电极以形成于滤色器的表面上，并用作与各像素电极相对的公共电极。取向膜可由例如聚酰亚胺等高分子材料构成，并对液晶进行取向处理。
液晶层例如包括VA(垂直取向)模式、TN(扭转向列)模式或STN(超扭转向列)模式的液晶。液晶层可具有通过来自驱动电路(未示出)的施加电压在每个像素中改变来自背光源211的出射光的偏光轴的方向的功能。要注意，通过以多阶段改变液晶的排布，可以多阶段调整每个像素的投射轴的方向。滤色器包括滤色器，滤色器将颜色分离成例如红(R)、绿(G)及蓝(B)三基色，或分离成R、G、B及白(W)四中颜色并与像素电极的排布对应地排布。
偏光板为光学快门的一种，使具有某个固定振动方向的光(偏光)通过。要注意，偏光板虽可为吸收具有出投射轴以外的振动方向的光(偏光)的吸收型偏光组件。但从提高亮度的观点而言，偏光板优选地为在背光源211侧进行反射的反射型偏光组件。两个偏光板被布置为使得其偏光轴彼此相差90°。由此，来自背光源211的出射光透过液晶层或被阻挡。
然而，在本实施方式中，未施加电压时，优选地主体34A的光轴AX1及微粒子34B的光轴AX2在同一方向上主要具有光轴的成分，例如，如图95所示，优选地沿着取向膜33、35的摩擦方向取向。进而，未施加电压时，例如，如图95所示，光轴AX1、AX2优选地在与背光源211侧的偏光板210B的投射轴AX10平行的方向上具有光轴的成分。例如，如图95所示，投射轴AX10优选地沿着取向膜33、35的摩擦方向取向。
再者，在施加电压时，光轴AX1可优选地沿着与未施加电压时相同或大致相同的方向取向。在施加电压时，光轴AX1可优选地主要在与偏光板210B的投射轴AX10平行的方向上具有光轴的成分。例如，如图96所示，光轴AX1可优选地沿着与投射轴AX10平行的方向取向。在施加电压时，光轴AX1可优选地沿着与光源20的光轴AX5交叉或正交(或大致正交)的方向取向，进而与透明基板31平行或大致平行。
另一方面，在施加电压时，光轴AX2优选地受到由施加至下侧电极32及上侧电极36的电压所生成的电场的影响，而沿特定方向位移。在施加电压时，光轴AX2优选地例如图2、图96所示，与透明基板31交叉或正交(或大致正交)。即，光轴AX2可优选地响应于对下侧电极32及上侧电极36施加电压，沿着光轴AX2与透明基板31的法线所成的角度变小的方向位移。此时，光轴AX2可优选地与光轴AX1交叉或正交(或大致正交)，且可与透明基板31交叉或正交(或大致正交)。
背光源211相当于上述各实施方式及其变形例的照明单元1。因此，背光源211在导光板10上包括透镜片50。
接着，对本实施方式的接收器装置200的作用及效果进行说明。
在本实施方式的接收器装置200中，作为背光源211，使用上述实施方式及其变形例的照明单元1或照明单元2。由此，在进行三维显示时，从背光源211的光射出面中的特定区域，沿正面方向输出多条线状照明光。由此，沿正面方向输出的各线状照明光线入射到显示面板210的背面。
此处，当通过图像信号处理电路产生用于三维显示的二维图像数据从而为对应每个光调制单元30a(可为线状散射区域的部分)对应的每个像素布置(即，与视点数的数量相等的数量的像素行)提供三维的像素像素210D的像素行时，各个线状照明光线可以几乎相同的角度进入在用于三维显示的各个像素210D的共同位置处的像素(例如，在图97中为210-1、210-2、210-3或210-4)。结果，从每个三维用像素210D内的位于公共位置的像素，以特定角度输出由该像素调制的图像光。此时，因观看者以左右眼观看到互不相同的视差的图像，故观看者辨识出显示面板210中显示有三维图像(立体图像)。
再者，在本实施方式的接收器装置200中，在二维显示时，自背光源211的整个光出射面发射光，而且沿正面方向输出面状照明光。由此，沿正面方向输出的面状照明光入射到显示面板210的背面。
此处，图像信号处理电路207中与各像素210E对应地生成有二维显示用的二维图像数据时，例如，如图98所示，面状照明光以所有角度入射到各像素210E，且自各像素210E输出由各像素210E调制后的图像光。此时，因观看者以两眼观看到彼此相同的图像，故观看者辨识出显示面板210中显示有二维图像(平面图像)。
然而，在本实施方式中，背光源211中，在导光板10上设置有透镜片50。由此，较未设置透镜片50的情形，可提高正面方向的亮度。结果，因可增加相对于显示面板210以0度至合适视角度(例如15度)入射的光的光量。因此可在显示图像中获得较高亮度。
[4、第二实施方式的变形例]
[变形例1]
在所述第二实施方式中，可使用黏着剂或粘合剂将透镜片50固定于偏光板210B上。此时，例如，如图99所示，优选地将透镜片50的平坦表面经由包括黏着剂或粘合剂的固定层212而固定于偏光板210B上。而且，在凸部50A为通过使UV固化树脂等的能量固化性树脂固化而形成的情形下，例如，如图100所示，也可在偏光板210B的表面直接形成多个凸部50A。
[变形例2]
在所述第二实施方式及其变形例中，例如，如图101、图102所示，也可在背光源211的光射出侧设置有视差屏障80。如图101所示，视差屏障80优选地设置在透镜片50上。在该情况下，因可使自背光源211输出的光的发散角变小，故可增加入射到视差屏障80的光透射部分的光的量，而获得较高的亮度。在视差屏障80设置在透镜片50上的情况下，也可使用黏着剂或粘合剂将透镜片50固定在视差屏障80的偏光板81上。而且，也可在视差屏障80的偏光板81的表面上直接形成透镜片50的多个凸部50A。
要注意，根据情形，如图102所示，也可设置在透镜片50与导光板10之间，或者，虽未示出，但也可设置在直接形成在偏光板210B的表面的多个凸部50A与导光板10之间。
在进行三维显示时，视差屏障80将背光源211的光输出区域限定为与多个部分电极36B相对的区域或与其对应的区域，并阻挡自邻接于散射区域30B的区域(例如，透射区域30A的端部)输出的噪声光。而且，在进行二维显示时，视差屏障80将背光源211的光输出区域扩展为下侧电极32与上侧电极36彼此相对的区域的相对区域或与其对应的区域，并使自光调制器件30输出的光通过其。
例如，如图103所示，视差屏障80自导光板10侧依次包括偏光板81、透明基板82、透明电极83、取向膜84、液晶层85、取向膜86、透明电极87、透明基板88及偏光板89。
透明基板82、88包括相对于可视光为透明的基板，例如平板玻璃。要注意，在导光板10侧的透明基板上，例如，虽未示出，但形成有包括电连接于透明电极83的TFT及配线等的主动型驱动电路。透明电极83、87包括例如ITO。例如，如图103所示，透明电极83由多个部分电极83A构成。多个部分电极83A形成在透明基板82上。
部分电极83A为沿着与面内的一个方向(与光入射面10A平行的方向)延伸的带状的形状。多个部分电极83A中特定的多个部分电极83B的宽度较多个部分电极83A中除了多个部分电极83B之外的多个部分电极83C的宽度更窄。多个部分电极83B于接收器装置200中进行三维显示时，用于线状照明光的透过、阻挡。多个部分电极83B以与接收器装置200中进行三维显示时的像素间距P2(参照图97)对应的间距P6(与像素间距P2为相同间距或与其接近的间距)排布。多个部分电极83B及多个部分电极83C在排布方向(与光入射面10A正交的方向)上交替排布。要注意，在接收器装置200中进行二维显示时，为生成面状照明光，而使用所有部分电极83A。
透明电极87形成在透明基板88的表面上，并用作与各部分电极83A相对的公共电极。取向膜84、86包括例如聚酰亚胺等的高分子材料，并且对液晶进行取向处理。液晶层85包括例如VA模式、TN模式或STN模式的液晶，具有通过来自驱动电路60的施加电压，使来自导光板10侧的光的偏光轴的方向在与部分电极83A的每个相对部分中变化的功能。偏光板81、89为光学快门的一种，仅使具有某个固定振动方向的光(偏光)通过。要注意，偏光板81、89可为吸收投射轴以外的振动方向的光(偏光)的吸收型偏光组件，也可为在导光板10侧进行反射的反射型偏光组件。偏光板81、89各自以偏光轴彼此相差90度的方式配置，或平行地配置。由此，来自导光板10侧的光透过液晶层85或被阻挡。
图104示出了在照明单元1上布置视差屏障80的背光源211的截面配置的实例。在图104中，透镜片的间距P2为P1/4，间距P6与P1相等。凸部50A被布置为使凸部50A的顶点位于与光调制单元30a(或光调制单元30b)相对的位置处。凸部50A优选地布置成使凸部50A的定点位于与光调制单元30a(或光调制单元30b)的宽度方向上的中央相对的位置处。而且，在视差屏障80中，存在于相邻的部分电极83A之间的光透射部83B被布置为位于使光透射部83B的宽度方向上的中央与光调制单元30a(或光调制单元30b)相对的位置处。光透射部83B优选地布置为使光透射部83B的宽度方向上的中央位于与光调制单元30a(或光调制单元30b)的宽度方向上的中央相对的位置处。而且，凸部50A优选地布置为使凸部50A的焦点位于光调制单元30a(或光调制单元30b)及光透射部83B的位置处。在这种情况下，从光调制单元30a(或光调制单元30b)出射的光通过凸部50A聚于光透射部83B上。因此可使用视差屏障80增加亮度。
在输入指定三维显示的信号作为控制信号204A时，驱动电路60使视差屏障80用作狭缝状的光透射部。具体而言，驱动电路60对多个部分电极83A中特定的多个部分电极83B施加使视差屏障80呈现透射性的电压，且对多个部分电极83A中除了多个部分电极83B之外的多个部分电极83C施加使视差屏障80呈现遮光性的电压。
再者，在输入指定二维显示的信号作为控制信号204A时，驱动电路60使视差屏障80整体用作光透射部。具体而言，驱动电路60对各部分电极83A施加使视差屏障80呈现透射性的电压。
在本变形例中，在背光源211的光射出侧设置有视差屏障80。因此在从光调制器件30输出多个线状照明光线时，可阻挡可从与散射区域30B邻接的区域输出的噪声光。由此，在三维显示时，可减少以与各线状照明光相对于各像素210-1、210-2、210-3或210-4(参照图96)入射的角度不同的角度入射的光。结果，可获得清晰的三维图像。
[变形例3]
在所述第二实施方式及其变形例中，在三维显示时，例如，如图105A的粗框所示，将显示面板210的4个像素210-1至210-4作为1个三维用像素210D驱动。此时，例如，如图105B所示，背光源211在每个三维用像素210D中以一个为单位形成散射区域30B，使来自背光源的光以互异的入射角入射到各像素210-1至210-4。由此，在各三维用像素210D内的位于公共位置的像素(例如，图97中为210-1、210-2、210-3或210-4)中，各带状照明光以大致相同的角度入射。其结果，自各三维用像素210D内的位于公共位置的像素，以特定角度输出由该像素调制后的图像光。此时，观看者例如以右眼观看到来自图105C所示的像素210a的图像光，同时以左眼观看到来自图105D所示的像素210a的图像光。即，观看者以左右眼观看到互不相同的视差的图像。结果，观看者识别在显示面板210中显示三维图像(立体图像)。
此处，若将横向的像素间距Px与纵向的像素间距Py进行对比，则纵向的像素间距Py比横向的像素间距Px大数倍。因此，观看者观看到纵向与横向上像素间距大为不同的图像。此时，观看者有时可感觉到图像质量劣化。
因此，例如，如图106A所示，将各散射区域30B根据其与邻接的其他散射区域30B的关系，沿左右方向(Y轴方向)偏移像素210a的宽度的量而进行配置。在如此的情况下，如图106B所示，可使横向的像素间距Px与纵向的像素间距Py较图105C、图105D时更加接近。其结果，可抑制图像质量劣化。
要注意，如图107A所示，也可将各散射区域30B配置成斜条纹状。即使在如此的情况下，如图107B所示，仍可使横向的像素间距Px与纵向的像素间距Py较图105C、图105D时更加接近。其结果，可抑制图像质量劣化。要注意，在面板尺寸为3.5英寸时、像素数为纵800×横480×3(RGB)的显示面板的情况下，各散射区域30B的倾斜角在4视差时为71.57度。
[变形例4]
再者，在所述第二实施方式及其变形例中，驱动显示面板210的驱动电路(未示出)也可时分驱动显示面板210。在该情况下，驱动电路50在特定周期内，与于与视差数相等的数量的像素列内以1像素列为单位依序切换显示面板210的显示同步，切换来自背光源211的带状照明光的输出部位。例如，在视点数为4的情况下，如图108、图109、图110及图111依序所示，驱动电路50在1帧期间(1/60秒)内，与于4像素列内以1像素列为单位依序切换显示面板210的显示同步，切换来自背光源211的带状照明光的输出部位。此时，驱动显示面板210的驱动电路(未示出)在1个帧周期(1/60秒)内，以在与视差数相等的数量的像素行内以1像素列为单位依序切换显示面板210的显示的方式，对各像素施加与图像信号对应的电压。如此，通过高速地进行切换，使观看者觉察瞬间发亮的像素数的4倍的像素，从而可提高实际的分辨率。
要注意，在进行如此的驱动的情况下，如图16或图17所示，优选地P2＝P1/N(N为视点数)。此时，在已切换带状照明光的输出部位的情况下，配置在矩阵上的多个凸部50A也配置在始终与带状照明光线相对的位置。从而可提高正面亮度。
[变形例5]
再者，在所述第二实施方式及其变形例中，例如，如图112及图113所示，背光源211的光轴AX1与偏光板210B的投射轴AX10也可沿着相互正交或交叉的方向。且，在该情况下，发射器装置100优选地，在背光源211与偏光板210B之间，设置有于与光轴AX1与投射轴AXIOK成的角的二等分线平行的方向上具有光轴AX12的半波片217。在如此的情况下，利用半波片217，可使自背光源211出射的偏振光的偏光方向沿与投射轴AX10平行的方向旋转。结果，可提高光的利用效率。
要注意，此时，也可使用黏着剂或粘合剂将透镜片50固定于半波板217上。例如，优选地将透镜片50的平坦表面经由包括黏着剂或粘合剂的固定层而固定于半波片217上。或者，凸部50A为通过使UV固化树脂等的能量固化性树脂固化而形成时，例如，也可在半波片217的表面上直接形成凸部50A。
[5、实例]
接着，与比较例相比来描述根据上述各实施方式的照明单元1的实例。将实例1至7、及比较例1、2的配置汇总在以下的表1中。
[表1]
在实例1中，在尺寸为50mm×72mm的玻璃基板(厚度为700μm)上布置有X轴方向宽度为Wx＝33、X轴方向间距为Px＝60、Y轴方向宽度为Wy＝50、Y轴方向间距为Py＝100μm的点状ITO膜组。此处，X轴方向是与光入射面10A正交的方向，为3D显示时的视差方向。Y轴方向是与光入射面10A平行的方向。因为在实例1中为4视差，故在将3D显示用电极(线状电极32B)的间距设为240，在以Px＝60μm排布的X轴方向的排布中，在3D显示时将四分之一的像素接通。进而，在与上述玻璃基板不同的玻璃基板(厚度为100μm)上形成面状ITO膜，并且两个基板附接至彼此，从而单元间隙为4。由此构成包括光调制元件30的导光板10。
进而，在实例1中，在导光板10的下侧经由空气界面布置有反射板40，在导光板10的上侧经由空气界面布置有透镜片50。作为反射板40，布置配置呈现回归反射特性(retroreflection characteristic)的反射板。透镜片50为向导光板10侧凸出(下凸)的三维曲面形状，以X轴方向间距Px＝60、Y轴方向间距Py＝100，且与上述点状ITO膜对向的方式配置。此时，透镜发光部间距离为上侧的玻璃基板的厚度100μm。在实例1至6中，基于表达式1的变形非球面式，利用如表1的设计形状实施评估。在比较例1中，除了导光板10的上侧无透镜片50以外，采用与实例1相同的配置。
在实例1至6中，确定相较于比较例1，由于透镜片50的效果，在各种形状的透镜片50中，正面亮度在3D显示时增加156％以上，而在2D显示时增加169％以上。进而，在实例6中，Rx大于Px，从而产生较平缓的曲面。故3D显示时的3D视差方向的线宽度为45μm，与其他实施方式(57μm)相比较细。确定其实现更清晰的3D图像。要注意，若该3D显示时的3D视差方向的线宽度超过Px(60μm)，则因光明显地进入相邻的像素，故引起双重图像劣化。
在实例7中，除了在尺寸为50mm×72mm的玻璃基板(厚度为700μm)上布置X方向宽度Wx＝33μm、X方向间距Px＝60的沿Y方向延伸的线状ITO膜以外，与实例1相同。在比较例1中，除了导光板10的上侧无透镜片以外，采用与实例7相同的配置。确定在实例7中，与比较例2相比，由于透镜片的效果，正面亮度在3D显示时增加140％，在2D显示时增加151％。
而且，例如，本技术可采用如下配置。
(1)一种用于显示装置的照明单元，所述显示装置设置有允许输出照明光的照明单元、及被配置为基于图像信号调制所述照明光并由此生成图像光的显示面板；所述照明单元包括：
被配置为生成所述照明光的照明光学系统；以及
被配置为减小所述照明光的发散角的多个透镜，
所述照明光学系统包括：
被布置为彼此分开且彼此相对的第一基板及第二基板；
被配置为将光施加到所述第一基板和所述第二基板中的一个的端面上的光源；
光调制层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间的间隙中，且被配置为根据电场的大小相对于来自光源的光呈现散射性或透明性；以及
电极，被配置为在三维显示模式下产生在光调制层中生成多个线状散射区域或多个第一点状散射区域的电场，在二维显示模式下产生在光调制层中生成面状散射区域或多个第二点状散射区域的电场，第一点状散射区域并排排布为多个行，并且第二点状散射区域并排排布为矩阵；且
透镜沿着线状散射区域延伸的方向、第一点状散射区域并排排布成各个行的排布方向、以及第二点状散射区域并排排布成各个行的排布方向的其中一个并排排布，且透镜还沿着与线状散射区域延伸的方向、第一点状散射区域并排排布成各个行的排布方向、以及第二点状散射区域并排排布成各个行的排布方向的其中一个交叉的方向并排排布。
(2)根据(1)所述的照明单元，其中，每个透镜在其光入射面或光出射面中包括曲面。
(3)根据(1)或(2)所述的照明单元，其中，每个透镜具有凸形形状，并且各个透镜被布置为使透镜的顶点位置与线状散射区域、并排排布成各个行的第一点状散射区域或并排排布成各个行的第二点状散射区域相对。
(4)根据(3)所述的照明单元，其中，透镜的间距为P1/n，其中，P1是线状散射区域、并排排布成各个行的第一点状散射区域或并排排布成各个行的第二点状散射区域的间距，并且n为三维显示模式下的视点数。
(5)根据(3)或(4)所述的照明单元，其中
电极被配置为在三维显示模式下产生在光调制层中生成并排排布成行的第一点状散射区域的电场；且
各个所述透镜被布置为使每个透镜与一个第一点状散射区域以一对一对应的关系对应。
(6)根据(3)至(5)中任一项所述的照明单元，其中，
电极被配置为在二维显示模式下产生在光调制层中生成并排排布成矩阵的第二点状散射区域的电场；且
各个透镜被布置为使每个透镜与一个第二点状散射区域以一对一对应的关系对应。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的照明单元，其中，透镜由具有各向同性折射率的材料构成。
(8)根据(3)至(7)中任一项所述的照明单元，其中，透镜朝向光调制层突出。
(9)根据(8)所述的照明单元，其中，
显示面板包括偏光板；且
透镜固定在偏光板上。
(10)一种显示装置，包括：
允许输出照明光的照明单元；
被配置为基于图像信号调制照明光并由此生成图像光的显示面板；
照明单元包括：
被配置为生成照明光的照明光学系统；及
减小照明光的发散角的多个透镜；
照明光学系统包括：
被布置为彼此分开且彼此相对的第一基板及第二基板；
被配置为将光施加到第一基板和第二基板中的一个的端面上的光源；
光调制层，设置在第一基板与第二基板之间的间隙中，且被配置为根据电场的大小相对于来自光源的光呈现散射性或透明性；以及
电极，被配置为在三维显示模式下，产生在光调制层中生成多个线状散射区域、或多个第一点状散射区域的电场；在二维显示模式下，产生在光调制层中生成面状散射区域、或多个第二点状散射区域的电场，第一点状散射区域并排排布成多个行，并且第二点状散射区域并排排布成矩阵；并且
透镜沿线状散射区域延伸的方向、第一点状散射区域并排排布成各个行的排布方向、以及第二点状散射区域并排排布成各个行的排布方向的其中一个并排排布，透镜还沿与线状散射区域延伸的方向、第一点状散射区域并排排布成各个行的排布方向、以及第二点状散射区域并排排布成各个行的排布方向的其中一个交叉的方向并排排布。
本申请要求基于2012年8月8日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2012-176490的优先权，将其全部内容通过引用结合于此
本领域技术人员应该理解，根据设计需求和其它因素可进行各种修改、组合、子组合以及改变，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围之内即可。

Claims (10)

1.一种用于显示装置的照明单元，所述显示装置设置有允许输出照明光的照明单元、及被配置为基于图像信号调制所述照明光并由此生成图像光的显示面板；所述照明单元包括：
照明光学系统，被配置为生成所述照明光；以及
多个透镜，被配置为减小所述照明光的发散角，
所述照明光学系统包括：
第一基板及第二基板，被布置为彼此分开且彼此相对；
光源，被配置为将光施加到所述第一基板和所述第二基板中的一个的端面上；
光调制层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间的间隙中，且被配置为根据电场的大小而对来自所述光源的光呈现散射性或透明性；以及
电极，被配置为在三维显示模式下，产生在所述光调制层中生成多个线状散射区域或多个第一点状散射区域的电场；并且在二维显示模式下，产生在所述光调制层中生成面状散射区域或多个第二点状散射区域的电场，所述第一点状散射区域并排排布为多个行，并且所述第二点状散射区域并排排布为矩阵；且
所述透镜沿着所述线状散射区域延伸的方向、所述第一点状散射区域并排排布成各个行的方向、以及所述第二点状散射区域并排排布为各个行的方向的其中一个方向并排排布，所述透镜还沿着与所述线状散射区域延伸的方向、所述第一点状散射区域并排排布成各个行的方向、以及所述第二点状散射区域并排排布为各个行的方向的其中一个方向交叉的方向并排排布。
2.根据权利要求1所述的照明单元，其中，每个所述透镜在其光入射面或光出射面中包括曲面。
3.根据权利要求2所述的照明单元，其中，每个所述透镜具有凸形形状，并且各个透镜被排布为使所述透镜的顶点位置与所述线状散射区域、并排排布成各个行的所述第一点状散射区域、或并排排布成各个行的所述第二点状散射区域相对。
4.根据权利要求3所述的照明单元，其中，所述透镜具有由P1/n表示的间距，其中，P1是所述线状散射区域、并排排布成各个行的所述第一点状散射区域、或并排排布成各个行的所述第二点状散射区域的间距，并且n为所述三维显示模式下的视点数。
5.根据权利要求3所述的照明单元，其中，
所述电极被配置为在所述三维显示模式下产生在所述光调制层中生成并排排布成行的所述第一点状散射区域的电场；并且
各个透镜被布置为使每个所述透镜与一个所述第一点状散射区域以一对一的关系对应。
6.根据权利要求3所述的照明单元，其中，
所述电极被配置为在所述二维显示模式下产生在所述光调制层中生成并排排布成矩阵的所述第二点状散射区域的电场；并且
各个透镜被布置为使每个所述透镜与一个所述第二点状散射区域以一对一的关系对应。
7.根据权利要求1所述的照明单元，其中，所述透镜由具有各向同性折射率的材料构成。
8.根据权利要求3所述的照明单元，其中，所述透镜朝向所述光调制层突出。
9.根据权利要求8所述的照明单元，其中，
所述显示面板包括偏光板；并且
所述透镜固定在所述偏光板上。
10.一种显示装置，包括：
照明单元，允许输出照明光；以及
显示面板，被被配置为基于图像信号调制所述照明光并由此生成图像光；
所述照明单元包括：
照明光学系统，被配置为生成所述照明光；以及
多个透镜，被配置为减小所述照明光的发散角；
所述照明光学系统包括：
第一基板及第二基板，被布置为彼此分开且彼此相对；
光源，被配置为将光施加到所述第一基板和所述第二基板中的一个的端面上；
光调制层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间的间隙中，且被配置为根据电场的大小对来自所述光源的光呈现散射性或透明性；及
电极，被配置为在三维显示模式下产生在所述光调制层中生成多个线状散射区域或多个第一点状散射区域的电场，并且在二维显示模式下产生在所述光调制层中生成面状散射区域或多个第二点状散射区域的电场，所述第一点状散射区域并排排布成多个行，并且所述第二点状散射区域并排排布成矩阵；并且
所述透镜沿着所述线状散射区域延伸的方向、所述第一点状散射区域并排排布成各个行的方向、以及所述第二点状散射区域并排排布成各个行的方向的其中一个方向并排排布，所述透镜还沿着与所述线状散射区域延伸的方向、所述第一点状散射区域并排排布成各个行的方向、以及所述第二点状散射区域并排排布成各个行的方向的其中一个方向交叉的方向并排排布。
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