CN111965879A - 光调制元件 - Google Patents

Abstract

根据本实施方式，一种光调制元件，具备：第一透明基板；所述第一透明基上的第一电极；第二透明基板，与所述第一透明基板相对配置；液晶层，包含位于所述第一透明基板与所述第二透明基板之间的高分子材料；反射层，位于所述第二透明基板和所述液晶层之间；光吸收层，位于所述第二透明基板和所述反射层之间，并吸收可见光；以及水平取向膜，位于所述第一电极及所述反射层的每个和所述液晶层之间，所述高分子材料由沿所述水平取向膜的初始取向方向排列的条状结构构成。

Description

光调制元件

本申请是申请日为2016年12月6日、申请号为201611110743.X、发明名称为“显示装置”的专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。

相关申请的交叉参照

本申请基于并要求于2015年12月7日提交的日本专利申请第2015-238496号的优先权权益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明的实施方式涉及显示装置。

背景技术

控制外光的反射率来显示图像的反射型显示装置由于图像的亮度不足的情况较多，因此，作为辅助照明手段能够适用具备照明装置(前灯)的构成。以往的反射型显示装置由于与显示的图像无关而是前灯整面发光，有可能产生消耗电力的增加或对比度的恶化。

发明内容

根据本实施方式，提供显示装置，包括：显示面板，具有显示面，选择性地反射入射到所述显示面的光，显示图像；以及照明装置，所述照明装置包括光调制元件和光源，光调制元件配置在所述显示面板的显示面侧，在其主面内具有多个部分，光源配置在所述光调制元件的侧面，所述照明装置通过从所述光源入射到所述光调制元件的光，对每个所述部分以规定亮度对所述显示面板照明。

根据本实施方式，提供显示装置，包括：显示面板，具有显示面，选择性地反射入射到所述显示面的光，显示图像；以及照明装置，所述照明装置包括光调制元件和光源，光调制元件配置在所述显示面板的显示面侧，光源配置在所述光调制元件的侧面，所述照明装置通过从所述光源入射到所述光调制元件的光对所述显示面板照明，所述光调制元件包括：第一透明基板，配置在接近所述显示面板侧；第二透明基板，配置在离开所述显示面板侧；光调制层，位于所述第一以及第二透明基板之间；第一电极以及第二电极，用于对所述光调制层施加电场，所述光调制层根据由所述第一以及第二电极产生的电场的大小以及朝向，对来自所述光源的光整体性地或部分性地示出散射性或透明性。

根据本实施方式，能提供能够改善显示品格的显示装置。

附图说明

图1是示出本实施方式的显示装置的构成例的截面的图。

图2是示出图1示出的光调制元件的截面的图。

图3是示出图1示出的照明装置的构成的图。

图4是示出图2示出的电极的构成的图。

图5是示出图4示出的上侧电极的构成的图。

图6是示意性示出没有施加电压的状态下的光调制层的图。

图7是示出图6示出的状态的光调制层的俯视以及截面的图。

图8是示意性示出施加电压的状态下的光调制层的图。

图9是示出图8示出的状态的光调制层的俯视以及截面的图。

图10是示出光调制元件的光的动作的图。

图11是示出对高亮度部分进行局部性地照明的情况下的照明装置的动作的图。

图12是示出显示面板的构成例的截面的图。

图13是示出电极的构成的第一变形例的图。

图14是示出电极的构成的第二变形例的图。

图15是示出电极的构成的第三变形例的图。

图16是示出上侧电极的构成的第一变形例的图。

图17是示出上侧电极的构成的第二变形例的图。

图18是示出光调制元件的构成的变形例的图。

具体实施方式

下文，将参考附图对实施方式进行说明。顺便提及，本公开仅是实例，并且当然，技术人员容易想到的对本发明精神内的适当改变包括在本发明的范围中。此外，在某些情况下，为了使得描述更清楚，相比实际模式，相应部件的宽度、厚度、形状等在附图中示意性示出。然而，示意图仅是实例，并且不对本发明解释增加限制。此外，在说明书和附图中，具有与结合前述附图描述的结构元件的功能相同或相似的功能的结构元件由相同参考标号表示，并且除非另有必要，否则省略重复的详细说明。

图1是示出本实施方式的显示装置的构成例的截面的图。

显示装置1包括照明装置10、显示面板PNL以及驱动照明装置10和显示面板PNL的驱动电路50。显示装置1在显示面板PNL的显示面DA侧具备照明装置10，是选择性地反射入射到显示面的光来显示图像的、所谓的反射型显示装置。显示面板PNL具备配置在接近照明装置10的侧的偏光板PL。

照明装置10包括光源20和光调制元件30。光源20配置在光调制元件30的侧面。光调制元件30与显示面板PNL相对配置。光调制元件30从显示面板PNL离开，例如经由空气层与显示面板PNL相对。光调制元件30成为与显示面板PNL对应的形状，例如围住上表面、下表面以及侧面的正方体状。此外，以下，光调制元件30的侧面中，将来自光源20的光入射的侧面称为光入射面30A，将与显示面板PNL的显示面DA相对、射出光的下表面称为光照射面30B。

图2是示出图1示出的光调制元件的截面的图。

光调制元件30依次包括透明基板31、下侧电极32、取向膜33、光调制层34、取向膜35、上侧电极36以及透明基板37。

一对透明基板31、37中，透明基板31在与配置下侧电极32的面相反的相反侧具有光照射面30B，配置在接近图1示出的显示面板PNL的侧。对此，透明基板37配置在从显示面板PNL离开的侧。透明基板31、37分开，彼此相对配置。透明基板31、37支承光调制层34，通常通过对于可见光透明的基板，例如玻璃板或塑料膜构成。

一对电极32、36中，下侧电极32配置在透明基板31的光调制层34侧的表面上，例如是跨整面形成的单一的片状的电极。上侧电极36配置在透明基板37的光调制层34侧的表面上，在图示的截面的例子中，具有开口部AP，在面内方向不连续地形成。上侧电极36例如包括配置在透明基板37侧的光吸收层36-2和配置在光吸收层36-2的接近透明基板31的侧的反射层36-1。

下侧电极32例如由氧化锡铟(ITO：Indium Tin Oxide)或氧化锌铟(IZO：IndiumZinc Oxide)等的透明的导电性材料形成。透明的导电性材料优选可见光的吸收尽可能小的材料。反射层36-1具有光反射性，反射从光调制层34侧入射到上侧电极36的光。反射层36-1例如通过铝或钛等的金属材料构成。光吸收层36-2具有吸收可见光的光吸收性，吸收从透明基板37侧入射到上侧电极36的光(外部光)。光吸收层36-2例如通过黑色树脂构成。反射层36-1以及光吸收层36-2，至少一个具备导电性。此外，在光吸收层36-2具有导电性的情况下，上侧电极36能够省略反射层36-1。

图示的上侧电极36在图中没有示出的区域内连续，彼此成为同电位。从光调制元件30的法线方向观察光调制元件30时，上侧电极36中与连续的部分相对的位置的光调制元件30构成光调制单元(cell)30-1。上述连续的部分相当于图4中后述的部分电极36A，一个光调制单元30-1相当于与光调制元件30的一个部分电极36A相对的部分。光调制单元30-1是通过向下侧电极32以及部分电极36A施加规定的电压而能够分别独立驱动的部位，根据施加在下侧电极32以及部分电极36A的电压值的大小，对来自光源20的光示出透明性，或者散射性。此外，关于透明性、散射性，在说明光调制层34时详细说明。

取向膜33、35配置在电极32、36和光调制层34之间，例如将用于光调制层34的液晶或单体取向。作为取向膜的种类，有例如垂直取向膜以及水平取向膜，但在图示的构成例中，取向膜33、35使用水平取向膜。作为水平取向膜，举出例如对聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等的树脂膜进行取向处理形成的取向膜。取向处理例如是摩擦处理或光取向处理等。在使用塑料膜作为透明基板31、36的情况下，从抑制透明基板31、36的变形的观点出发，在制造工序中，优选在透明基板31、36的表面涂敷取向膜33、35后的烧制温度尽量低。因此，作为取向膜33、35，优选使用在100℃以下的温度中能够形成的聚酰胺酰亚胺。

另外，在垂直、水平任意的取向膜中，有使液晶或单体取向的功能就足够。此外，即便不使用取向膜33、35，例如通过在下侧电极32以及上侧电极36之间施加电场或磁场，也能够将用在光调制层34的液晶或单体取向。即，通过在下侧电极32以及上侧电极36之间施加电场或磁场，并且照射紫外线使单体重合，能够使施加电压状态下的液晶或单体的取向状态固定。在液晶或单体的取向中使用电压的情况下，取向用和驱动用形成单独的电极，液晶材料能够采用根据频率而介电各向异性的符号进行反转的二频率液晶等。此外，在液晶或单体的取向中使用磁场的情况下，优选使用磁化率各向异性大的材料作为液晶或单体，例如优选使用苯环较多的材料。

光调制层34配置在一对透明基板31、37之间。光调制层34根据由电极32、36产生的电场的大小或朝向，对于来自光源20的光整体性地或部分地示出散射性或透明性。具体而言，光调制层34在没有对下侧电极32以及上侧电极36施加电压时对来自光源20的光示出透明性，在对下侧电极32以及上侧电极36施加电压时对来自光源20的光示出散射性。光调制层34成为例如包含块34A、分散在块34A内的微粒子状的多个微粒子34B的复合层。块34A以及微粒子34B具有光学各向异性。微粒子34B相当于第一区域，块34A相当于第二区域。

块34A以及微粒子34B对于电场的应答速度彼此不同。块34A成为例如不对电场应答的条状结构或多孔质结构，或者为具有比微粒子34B的应答速度慢的应答速度的条状结构或棒状结构。块34A例如通过由低分子单体聚合得到的高分子材料构成。块34A例如通过沿取向膜33、35的取向方向取向的、通过热以及光的至少一个使具有取向性以及聚合性的材料(例如单体)聚合形成。

另一方面，微粒子34B例如构成为主要包含液晶材料，具有比块34A的应答速度快很多的应答速度。微粒子34B内包含的液晶材料(液晶分子)例如为棒状分子。作为微粒子34B内包含的液晶分子，优选使用具有正的介电各向异性的液晶分子(所谓的正型液晶)。在块34A成为条状结构或棒状结构的情况下，微粒子34B的液晶分子例如与块34A的条状结构或棒状结构的长轴方向(取向方向)平行地取向。

作为上述的、具有形成块34A的取向性以及聚合性的单体，具有光学性的各向异性并且与液晶复合的材料即可，但在本实施方式中，优选为通过紫外线固化的低分子单体。在无电压施加的状态下，由于优选液晶材料和通过聚合低分子单体形成的物质(高分子材料)的光学性的各向异性的方向一致，因此优选在紫外线固化以前，液晶材料和低分子单体取向在同一方向。在作为微粒子34B使用液晶材料的情况下，优选在该液晶材料为棒状分子时，使用的单体材料的形状也为棒状。由以上，作为单体材料优选使用兼具有聚合性和液晶性的材料，例如，作为聚合性官能团，优选从丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯醚基以及环氧基组成的组中选择的具有至少一个官能团。这些官能团能够通过照射紫外线、红外线或者电子射线，或者加热聚合。为了抑制紫外线照射时的取向度降低，能够添加具有多官能基的液晶性材料。在将块34A设为上述条状结构的情况下，作为块34A的原料，优选使用2官能的液晶性单体。此外，也能够对于块34A的原料，出于示出液晶性的温度调整的目的，添加单官能的单体，或者出于提高交联密度的目的，添加3官能以上的单体。

图3是示出图1示出的照明装置的构成的图。

光源20构成为例如在第二方向Y呈一列配置多个点状光源23。各点状光源23形成为向光入射面30A射出光，例如由在光入射面30A的相对面具有发光点的发光元件形成。作为这种发光元件，举出例如LED或者激光二极管(LD：Laser Diode)等。

多个点状光源23例如可以每两个以上的点状光源23配置在公共的基板24上。此时，通过一个基板24和配置在该基板24上的多个点状光源23，构成光源块25。基板24是例如形成与点状光源23和驱动电路50电连接的配线的电路基板，各点状光源23安装在该电路基板上。配置在公共的基板24上的各点状光源23(光源块25内的各点状光源23)通过驱动电路50一起(非独立地)驱动，例如，虽图中没有示出，互相并排地或互相直列地连接。此外，配置在彼此不同的基板24上的点状光源23(各光源块25内的点状光源23)例如通过驱动电路50互相独立地驱动，例如连接于彼此不同的电流路径。设置在彼此不同的基板24上的点状光源23(各光源块25内的点状光源23)例如，虽图中没有示出，互相并排地或直列地连接，例如可以通过驱动电路50一起(非独立地)驱动。光源20可以仅设置在光调制元件30的一个侧面，也可以设置在光调制元件30的两个侧面(例如彼此相对的两个侧面)。

图4是示出图2示出的电极的构成的图。

上侧电极36例如与多个带状的部分电极36A互相并列配置。部分电极36A例如在第二方向Y，即与光入射面30A平行的方向延伸，在第一方向X，即与光入射面30A正交的方向排列。各部分电极36A彼此电性分离，分别独立地被施加电压。此外，多个部分电极36A可以互相电连接。另一方面，下侧电极32是例如经由光调制层34，与多个部分电极36A在第三方向Z相对的片状的电极。

上侧电极36以及下侧电极32的形状没有特别地限定，例如，下侧电极32可以通过并列配置的多个部分电极构成。此外，虽省略图示，在光调制层34形成电场的一对电极可以双方均配置在光调制层34的相同侧。这样的一对电极例如在第一方向X或者第二方向Y交替排列，在光调制层34形成与X-Y平面平行的横电场。

图5是示出图4示出的上侧电极的构成的图。

部分电极36A具备多个开口部AP。开口部AP在图示的例子中为四角形，但没有特别地限定，可以形成圆形状、椭圆形状或者多角形状。开口部AP的密度(部分电极36A中每单位面积的开口部AP的占有率)例如在各部分电极36A中相等，但可以在各部分电极36A中不同。开口部AP的密度通过使开口部AP的直径以及个数的变化进行控制。此外，优选开口部AP的密度比部分电极36A的图案密度(部分电极36A中每单位面积的开口部AP之外的部分的占有率)高。通过这样的方式，显示装置1能够提高在显示面板PNL显示的图像的、光调制元件30的透过率。

图6是示意性示出没有施加电压的状态下的光调制层的图。

图6示意性表示没有在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压的情况下的、块34A以及微粒子34B内的取向状态的一例。

椭圆体134A表示没有在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时的、示出块34A的折射率各向异性的折射率椭圆体的一例。椭圆体134B表示没有在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时的、示出微粒子34B的折射率各向异性的折射率椭圆体的一例。该折射率椭圆体通过张量椭圆体(tensor ellipsoid)表示从各个方向入射的直线偏光的折射率，通过观察从光入射的方向的椭圆体的截面，能够知道几何中的折射率。

块34A以及微粒子34B是例如没有在下侧电极32以及上侧电极36之间施加电压时，块34A的光学轴AX1(具体来说为椭圆体134A的长轴)以及微粒子34B的光学轴AX2(具体来说为椭圆体134B的长轴)的朝向互相一致(平行)的构成。此外，光学轴AX1、AX2是指无关于偏光方向，折射率均为一个值的与光线的行进方向平行的线。此外，没有在下侧电极32以及上侧电极36之间施加电压时，无需光学轴AX1以及光学轴AX2的朝向常时互相一致，光学轴AX1的朝向和光学轴AX2的朝向可以例如由于制造误差等而稍微错开。

图7是示出图6示出的状态下的光调制层的俯视以及截面的图。

没有在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时，光学轴AX2与光调制元件30的光入射面30A平行(或者大致平行)，并且与光照射面30B平行(或者大致平行)。即，没有在下侧电极32以及上侧电极36之间施加电压时，光学轴AX2与包含部分电极32A或上侧电极36的面平行(或者大致平行)，且与部分电极32A的延伸方向平行(或者大致平行)。

另一方面，光学轴AX1与光调制元件30的光入射面30A平行(或者大致平行)，并且与光照射面30B平行(或者大致平行)。即，没有在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时，光学轴AX1与光学轴AX2平行(或者大致平行)。

在此，优选块34A以及微粒子34B的常光折射率彼此相等，且块34A以及微粒子34B的异常光折射率彼此相等。此时，例如没有在部分电极32A以及上侧电极36之间施加电压时，在包含正面方向以及倾斜方向的所有方向上几乎没有折射率差，得到较高的透明性。由此，例如朝向正面方向的光以及倾斜方向的光不在光调制层34内散射，透过光调制层34。

图8是示意性示出施加电压的状态的光调制层的图。

图8示意性表示在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时的、块34A以及微粒子34B内的取向状态的一例。

椭圆体134A表示在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时的、示出块34A的折射率各向异性的折射率椭圆体的一例。椭圆体134B表示在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时的、示出微粒子34B的折射率各向异性的折射率椭圆体的一例。

另外，在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时，块34A以及微粒子34B构成为光学轴AX1以及光学轴AX2的朝向彼此不同(交叉或者正交)。

图9是示出图8示出的状态下的光调制层的俯视以及截面的图。

在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时，微粒子34B例如构成为光学轴AX2与光调制元件30的光入射面30A平行(或者大致平行)，并且与光照射面30B的法线平行(或者大致平行)。即，在下侧电极32以及部分电极36A间施加电压时，光学轴AX2与包含下侧电极32或者部分电极36A的面正交(或者大致正交)。

另一方面，块34A构成为无论向下侧电极32以及部分电极36A间的电压施加的有无，光学轴AX1一定。即，光学轴AX1与光入射面30A平行(或者大致平行)，并且与光照射面30B平行(或者大致平行)。即，在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时，光学轴AX1与光学轴AX2正交(或者大致正交)。

因此，在下侧电极32以及部分电极36A之间施加电压时，在光调制层34中，在块34A以及微粒子34B之间产生折射率差，得到散射性。由此，例如朝向正面方向的光以及朝向倾斜方向的光在光调制层34内散射。

这样，微粒子34B内的液晶分子对应于电压的施加、无施加示出如上述的变化，但在该变化过程中，块34A不对电压变化进行应答，块34A的条状结构的长轴方向朝向取向膜33、35的取向处理方向AL(与光入射面30A平行的方向)。因此，在下侧电极32以及上侧电极36之间施加电压时，从光源20输出、在光调制层34内传播的光，在块34A的条状结构的短轴方向的平均的条状组织尺寸的周期中，受到微粒子34B的异常光折射率和块34A的常光折射率的差的影响而传播。其结果，在光调制层34内传播的光在光调制层34的厚度方向大幅度地散射，在与光入射面30A平行的方向基本不散射。即，光调制层34对从光源20输出、在光调制层34内传播的光示出各向异性散射。此外，块34A的条状结构的长轴方向也与偏光板PL的透过轴T平行。

此外，优选块34A的折射率差(＝异常光折射率-常光折射率)或微粒子34B的折射率差(＝异常光折射率-常光折射率)尽可能大，优选为0.05以上，较优选0.1以上，更加优选0.15以上。在块34A以及微粒子34B的折射率差较大的情况下，是因为光调制层34的散射能升高，能够容易地破坏导光条件，容易取出来自光调制元件30的光。

图10是示出光调制元件的光的动作的图。

来自光源20的光L1(来自倾斜方向的光)在光调制元件30内成为透明的透过部分30T中，在界面(透明基板31、37和空气的界面)全反射，在光调制元件30内导光。其结果，透过部分30T的光照射面30B的亮度与光调制元件30为不具备光调制层34的导光板的情况(图中的单点划线)相比下降。

光L1在光调制元件30内成为散射状态的散射部分30S中向与光入射面30A平行的方向散射。在光照射面30B侧散射的光透过界面(透明基板31和空气的界面)，在上侧电极36侧散射的光在反射层36-1向光照射面30B侧反射。因此，散射部分30S的光照射面30B的亮度与光调制元件30是不具备光调制层34的导光板的情况(图8中的单点划线)相比，变得极高，或者仅透过部分30T的亮度降低的部分，部分性的白显示的亮度(亮度抵制)变大。

照明装置10在每个作为与部分电极36A相对的区域的光调制单元30-1能够切换透过部分30T和散射部分30S。即，照明装置10在光调制元件30的主面内具有多个部分，每个该部分以规定的亮度照明显示面板PNL。

图11是示出局部性地对高亮度部分进行照明的情况下的照明装置的动作的图。在本构成例中，照明装置10通过光源块25以及光调制元件30，能实现能够在二维调整从光照射面30B射出的光的亮度分布的局部调光。说明这种局部调光的利用例。

在图示的例子中，照明装置10在光调制元件30的能够照明的照明区域A中具有子区域SB1至SB6。子区域SB1至SB6是分别对应于光调制单元30-1的区域，能够分别独立切换透过部分30T和散射部分30S。在照明区域A对应的区域显示的图像中包含比周围亮度高的高亮度部分HB的情况下，以高亮度地照射该高亮度部分HB对应的位置的方式控制各光源块25以及光调制元件30。

在图示的例子中，点亮(接通)高亮度部分HB的第一方向X上的位置对应的光源块25，熄灭(断开)其他光源块25。由此，向光调制元件30内的点亮的光源块25对应的区域导光，不向其他区域导光。并且，控制光调制元件30，以使高亮度部分HB的第二方向Y的位置对应的子区域SB3、SB4、SB5成为图10中叙述的散射部分30S，其他子区域SB1、SB2、SB6成为图10中叙述的透过部分30T。即，光调制元件30在照明区域A中对每个导光的区域的部分改变光的散射强度。由此，从照明装置10射出的光在高亮度部分HB的附近亮度较高，在其他部分亮度较低。

在图示的例子中，控制光调制元件30，以使与高亮度部分HB重叠的面积最大的子区域SB4成为第一散射强度I1，与高亮度部分HB重叠的面积比子区域SB4小的子区域SB3、SB5成为比第一散射强度I1低的第二散射强度I2(I1>I2)，不与高亮度部分HB重叠的子区域SB1、SB2、SB6成为比第二散射强度I2低的第三散射强度I3(I2>I3)。在图11中，通过阴影的种类表示它们的散射强度。这样，通过多阶梯地控制子区域SB的散射强度，能够更加精细地调整显示图像的对比度。

图12是示出显示面板的构成例的截面的图。在此仅示出说明需要的构成。

显示面板PNL具备第一基板SUB1、第二基板SUB2和液晶层LC以及光学元件OD。第二基板SUB2与第一基板SUB1相对配置，配置在比第一基板SUB1更接近光调制元件30侧。

第一基板SUB1包括第一绝缘基板100、像素电极PE、第一取向膜AL1等。虽图中没有示出，但第一基板SUB1除各种配线外，还包括控制向像素电极PE施加电压的开关元件等。像素电极PE位于与第一绝缘基板100的第二基板SUB2相对的侧。像素电极PE相当于反射电极，包含通过铝或银等的具有光反射性的金属材料形成的反射层。第一取向膜AL1覆盖像素电极PE。

第二基板SUB2包括第二绝缘基板200、遮光层BM、滤波器层CF、外敷层OC、公共电极CE、第二取向膜AL2等。

遮光层BM位于第二绝缘基板200的与第一基板SUB1相对的侧。在图示的例子中，遮光层BM与彼此相邻的像素电极PE的间隙相对。滤波器层CF位于第二绝缘基板200的与第一基板SUB1相对的侧，其一部分与遮光层BM重叠。虽未详细叙述，但滤波器层CF包含例如红色滤波器、绿色滤波器以及蓝色滤波器。红色滤波器配置在显示红色的像素。绿色滤波器配置在显示绿色的像素。蓝色滤波器配置在显示蓝色的像素。此外，滤波器层CF也可以包含在白色等的其他滤波器，或者透明层。

外敷层OC覆盖滤波器层CF。公共电极CE位于外敷层OC的与第一基板SUB1相对的侧。公共电极CE与多个像素电极PE相对。公共电极CE通过ITO或IZO等的透明导电材料形成。第二取向膜AL2覆盖公共电极CE。

此外，在第二基板SUB2中，在显示彼此不同的颜色的像素的边界处通过层叠不同颜色的多个滤波器，能够降低透过率，因此可以省略遮光层BM。在黑白显示类型的显示面板PNL中，能够省略滤波器层CF。

液晶层LC保持在第一基板SUB1和第二基板SUB2之间，包含位于第一取向膜AL1和第二取向膜AL2之间的液晶分子LM。液晶分子LM通过第一取向膜AL1以及第二取向膜AL2的取向限制力，向规定的方向初始取向。

光学元件OD配置在第二基板SUB2的接近光调制元件30侧。光学元件OD例如具备相位差板RT、偏光板PL等。相位差板RT具有作为1/4波长板的功能。在一例中，相位差板RT是层叠1/4波长板和1/2波长板的层叠体，构成为减少波长依赖性，在利用彩色显示的波长范围中，得到希望的相位差。如上所述，偏光板PL的透过轴T在与块34A的条状结构的长轴平行的方向延伸。即，偏光板PL的透过轴T在第二方向Y延伸。

接着，说明图示的反射型液晶显示装置的动作。此外，接通状态是指向像素电极PE以及公共电极CE施加电压的状态，断开状态是指没有向像素电极PE以及公共电极CE施加电压的状态。

在光调制元件30内导光的光L1在散射部分30S散射，从光照射面30B射出。在偏光板PL的透过轴T和块34A的条纹状结构的长轴互相平行的情况下，在光调制层34散射的光L1向与偏光板PL的透过轴T平行的方向偏光。从光照射面30B射出的光L1透过偏光板PL时偏光度提高而成为直线偏光。其后，光L1透过相位差板RT时成为圆偏光。透过第二基板SUB2时在滤波层CF着色的光L1透过液晶层LQ，在像素电极PE反射，朝向第二基板SUB2。例如，显示面板PNL在断开状态时，不使透过液晶层LQ的光L1的相位变化，在接通状态时，使透过液晶层LQ的光L1的相位变化。在断开状态的情况下，在像素电极PE反射的光L1透过相位差板RT时成为向与偏光板PL的透过轴T正交的方向偏光的直线偏光，不透过偏光板PL。在接通状态的情况下，在像素电极PE反射的光L1，由于通过液晶层LQ相位发生变化，即便透过相位差板RT时也不向与偏光板PL的透过轴T正交的方向偏光，透过偏光板PL。此外，优选在像素电极PE反射的光L1出于扩散范围的扩大、彩虹色的防止等的目的而散射。例如，可以在光学元件OD配置散射层，在像素电极PE反射的光L1通过散射层散射。另一方面，如图所示，由于光L1在散射部分30S散射，光学元件OD也可以不具备散射层。此外，光学元件OD的构成不限于图示的例子，也可以具备其他光学功能层。

根据本实施方式，显示装置1具备反射型的显示面板PNL和配置在显示面板PNL的显示面DA侧的照明装置10。照明装置10包括光调制元件30，以及配置在光调制元件30的侧面，向光调制元件30的内部射出光L1的光源20。照明装置10在光调制元件30具备光调制层34，所述光调制层34对应于施加在电极32、36上的电压而示出散射性或透过性，能够在每部分改变从光调制元件30射出到显示面板的光的亮度。因此，与同样亮度分布的光入射到显示面板PNL的情况相比，显示装置1能够提高高亮度部分HB和其周围的对比度。因此，根据本实施方式，能提供能够改善显示品格的显示装置1。

照明装置10包括多个光源块25以及多个光调制单元30-1(子区域SB)。光源块25在第二方向Y并列。光调制单元30-1是与在第二方向Y延伸在第一方向X排列的部分电极36A对应的区域。在一起驱动光源20具备的光源块25的全部的情况下，照明装置10通过控制光调制单元30-1的散射性，进行调整从光照射面30B射出的光L1的亮度分布的一维局部调光。另一方面，在个别单独驱动光源20具备的光源块25的情况下，通过控制在交叉的方向排列的光源块25以及光调制单元30-1，进行二维局部调光。即，与一维局部调光相比，照明装置10能够以更加精准定位的方式照明高亮度部分HB，能够提高显示装置1的对比度。此外，不使全部的光源块25常时点亮，而能够使需要显示的部分点亮，使其他熄灭，因此，能够减少显示装置1的消耗电力。

光调制层34通过包含液晶材料的第一区域(微粒子34B)和包含高分子材料的第二区域(块34A)构成。断开状态时，第一区域的光学轴AX2与第二区域的光学轴AX1平行。第一区域以及第二区域的折射率椭圆体134A、134B为相同形状，因此光调制层34在断开状态下示出透明性，在接通状态下示出散射性。例如，在显示装置1显示图像没有充分的外光的情况下，辅助性点亮照明装置10。在不需要照明装置10的点亮的情况下维持断开状态，仅在需要的情况下向电极32、36施加电压成为接通状态即可，因此能够减少显示装置1的消耗电力。

光调制元件30的上侧电极36例如包括光吸收层36-2和配置比光吸收层36-2接近第一透明基板31的侧的反射层36-1。光吸收层36-2由于能够抑制反射层36-1的外光的反射，显示装置1能够抑制外光反射的耀眼导致的显示品格的降低。另外，反射层36-1在光调制层34散射的光中，能够使向与显示面板PNL相反的方向散射的光向显示面板PNL的方向反射，能够提高从光源20射出的光L1的利用效率。即，显示装置1能够减少消耗电力。

在断开状态的情况下，光学轴AX1、AX2与从光源20向光调制元件30的光L1的入射面平行，通过配置在电极32、36和光调制层34之间的水平取向膜33、35的取向限制力，与光照射面30B平行。电极32、36经由光调制层34相对，第一区域的液晶材料为正型液晶分子，因此，在断开状态的情况下，光学轴AX2在与光调制层34的主面(XY平面)垂直的厚度方向延伸。接通状态的光调制层34的散射各向异性，在与光调制层34的主面垂直的厚度方向的散射比在与光调制层34的主面平行的方向的散射大，因此，从光源20射出的光L1能够在散射部分30S有效地向显示面板PNL的方向散射，显示装置1能够减少消耗电力。

第二区域成为在第二方向Y具有长轴的条状结构。此时，在散射部分30S中，散射在与条状结构的长轴平行的方向偏光的光。因此，从光源20射出的光L1在第二方向Y偏光的情况下，能够提高散射部分30S的散射强度。此外，在配置在显示面板PNL的偏光板PL的透过轴T与条状结构的长轴平行的情况下，能够减少偏光板PL的光的损失。

接着，说明本实施方式的电极32、36的构成的变形例。此外，在这种变形例中，能够得到和上述构成例相同的效果。

图13是示出电极的构成的第一变形例的图。

本变形例与图4示出的构成例的不同点在于下侧电极32具有多个部分电极32A。

部分电极32A与部分电极36A相对。部分电极32A在作为光入射面30A的延伸方向的第二方向Y延伸，在与光入射面30A正交的第一方向X排列。部分电极32A、36A分别连接于驱动电路38。驱动电路38控制向部分电极32A、36A施加电压。在这种变形例中，与下侧电极32是跨整面内形成的单一的片状的电极的情况相比，能够提高光调制元件30的透过率，能够提高显示装置1的显示品格。

图14是示出电极的构成的第二变形例的图。

本变形例与图13示出的变形例的不同点在于部分电极32A、36A在第二方向Y不连续地形成。

部分电极32A、36A形成为岛状，互相相对。此外，部分电极32A、36A在第一方向X以及第二方向Y呈矩阵状配置。所有的部分电极32A、36A连接于驱动电路38。在这种变形例中，即便光源20的多个点光源一起驱动，仅通过控制向部分电极32A、36A的电压施加，就能够实现二维局部调光。此外，由于仅向需要照明的高亮度部分HB对应的部分电极32A、36A施加电压，因此，能够减少电力消耗。并且，通过降低电极32、36的面积对于光调制元件30的主面所占的比例，能够提高光调制元件30的透过率，能够提高显示装置1的显示品格。

图15是示出电极的构成的第三变形例的图。

本变形例中，部分电极32A的排列方向与图13示出的变形例不同。

部分电极32A在第一方向X延伸，在第二方向Y并列。部分电极32A和部分电极36A分别互相交叉。在本变形例中，由于能够仅在施加电压的部分电极32A以及36A的相对的交叉点处使光散射，即便一起驱动光源20的多个点光源，仅通过控制向部分电极32A、36A的施加电压，就能够实现二维局部调光。

接着，说明本实施方式的上侧电极36的构成的变形例。

图16是示出上侧电极的构成的第一变形例的图。

本变形例与图5示出的构成例的不同点在于开口部AP为圆形。

开口部AP形成在各个部分电极36A。在图示的例子中，各部分电极36A的开口部AP的个数以及大小相等，开口部AP的密度(部分电极36A中每单位面积的开口部AP的占有率)在各部分电极36A中相等。在这种变形例中，能够得到和上述构成例相同的效果。

图17是示出上侧电极的构成的第二变形例的图。

本变形例与图16示出的变形例的不同点在于开口部AP的密度在第一方向X不同。

开口部AP的密度在接近光源20的部分电极36A变密，在从光源20离开的部分电极36A变疏。在图示的例子中，开口部AP的个数在各部分电极36A中相等。开口部AP的直径随着远离光源20变小。此外，开口部AP的密度可以通过开口部AP的个数控制。即，开口部AP的个数可以随着远离光源20变少。在这种变形例中，与图16示出的变形例同样地，能够得到与上述构成例相同的效果。并且，在这种变形例中，能够在靠近光量强的光源20的区域和从光量弱的光源20远离的区域使从光调制元件30射出的光的亮度平均化，因此能够控制亮度不均导致的显示品味的降低。

接着，说明本实施方式的光调制元件30的构成的变形例。

图18是示出光调制元件的构成的变形例的图。

本变形例与图2示出的构成例的不同点在于光调制层34具备高透过部分34C(第三区域)。

高透过部分34C的光透过率比块34A以及微粒子34B的光透过率高，例如由树脂材料形成。高透过部分34C配置在配置于相邻的光调制单元30-1的块34A以及微粒子34B之间，例如配置在透明基板37的接近透明基板31侧的面。高透过部分34C可以与例如透明基板37一体地形成。高透过部分34C通过取向膜35覆盖，经由取向膜35与取向膜33接触。在这种变形例中，能够得到和上述构成例同样的效果。并且，提高光调制层34的透过率，能够提高显示装置1的显示品格。

如以上说明，根据本实施方式，能提供能够改善显示品格的显示装置。

尽管对特定实施方式进行了说明，但这些实施方式仅作为实例呈现，并非用于限制本发明的范围。实际上，本文中描述的新型实施方式可体现为各种其他形式；此外，在不偏离本发明的精神的条件下，可对本文中描述的实施方式的形式进行各种省略、替代和改变。所附权利要求及其等同物旨在覆盖将落在本发明的范围和精神内的这些形式或变形。

Claims (5)

1.一种光调制元件，具备：

第一透明基板；

所述第一透明基上的第一电极；

第二透明基板，与所述第一透明基板相对配置；

液晶层，包含位于所述第一透明基板与所述第二透明基板之间的高分子材料；

反射层，位于所述第二透明基板和所述液晶层之间；

光吸收层，位于所述第二透明基板和所述反射层之间，并吸收可见光；以及

水平取向膜，位于所述第一电极及所述反射层的每个和所述液晶层之间，

所述高分子材料由沿所述水平取向膜的初始取向方向排列的条状结构构成。

2.根据权利要求1所述的光调制元件，其特征在于，

所述液晶层具有对施加于所述液晶层的电压的应答速度相互不同的第一区域及第二区域，

所述第一区域构成为主要包含液晶材料，

所述第二区域构成为主要包含高分子材料。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的光调制元件，其特征在于，

所述液晶层具有在垂直于所述液晶层的主面的厚度方向的散射相比于在平行于所述液晶层的主面的方向的散射大的各向异性散射特性。

4.根据权利要求2所述的光调制元件，其特征在于，

所述第一区域及所述第二区域的常光折射率彼此相等，且所述第一区域及所述第二区域的异常光折射率彼此相等。

5.根据权利要求2所述的光调制元件，其特征在于，

所述液晶层还具有通过透光率比所述第一区域及所述第二区域的透光率高的树脂材料形成的第三区域。

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