CN114730107B - 光控制装置以及照明装置 - Google Patents

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Abstract

本实施方式的目的在于提供一种能够缩小无效区域的光控制装置以及照明装置。本实施方式的光控制装置具备：第一基板，其具备设于有效区域的多个第一控制电极和设于周边区域的多个供电线；第二基板；以及第一液晶层，其保持于所述第一基板与所述第二基板之间；所述第一控制电极是透明电极，所述第一控制电极在所述有效区域中具备与第一方向以第一角度交叉的第一区段、与所述第一方向以第二角度交叉的第二区段和与所述第一方向以第三角度交叉的第三区段，所述第一控制电极向所述周边区域延伸突出并与所述供电线电连接，所述第一角度至第三角度是相互不同的角度。

Description

光控制装置以及照明装置
技术领域
本发明的实施方式涉及光控制装置以及照明装置。
背景技术
近些年，提出了控制从光源出射的光的路径的各种液晶透镜。在一个例子中，公开了具备多个圆弧电极和与圆弧电极连接的引出电极的液晶透镜。另外，在另一个例子中，知晓了多个液晶透镜重叠，一个液晶透镜的带状电极与另一个液晶透镜的带状电极偏移地重叠，模拟地对带状电极进行微细配置的技术。与各个带状电极连接的引出电极设于形成液晶透镜的有效区域，有可能成为将用于形成液晶透镜的电场扰乱的一个因素。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-317879号公报
专利文献2：日本特开2010-230887号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本实施方式的目的在于提供一种能够缩小无效区域的光控制装置以及照明装置。
用于解决课题的手段
本实施方式的光控制装置具备：第一基板，其具备设于有效区域的多个第一控制电极和设于周边区域的多个供电线；第二基板；以及第一液晶层，其保持于所述第一基板与所述第二基板之间；所述第一控制电极是透明电极，所述第一控制电极在所述有效区域中具备与第一方向以第一角度交叉的第一区段、与所述第一方向以第二角度交叉的第二区段和与所述第一方向以第三角度交叉的第三区段，所述第一控制电极向所述周边区域延伸突出并与所述供电线电连接，所述第一角度至第三角度是相互不同的角度。
本实施方式的光控制装置，具备：第一液晶单元，其具备第一控制电极；以及第二液晶单元，其具备第二控制电极；所述第二液晶单元与所述第一液晶单元重叠，所述第一控制电极以及所述第二控制电极是透明电极，所述第一控制电极具备与第一方向以第一角度交叉的第一区段、与所述第一方向以第二角度交叉的第二区段和与所述第一方向以第三角度交叉的第三区段，所述第二控制电极具备与所述第一方向以第四角度交叉的第四区段、与所述第一方向以第五角度交叉的第五区段和与所述第一方向以第六角度交叉的第六区段，所述第一角度至第六角度是相互不同的角度。
本实施方式的光控制装置，具备：第一基板，其具备设于第一有效区域的多个第一控制电极和设于与所述第一有效区域邻接的第二有效区域的多个第二控制电极；第二基板；以及第一液晶层，其保持于所述第一基板与所述第二基板之间；所述第一控制电极以及所述第二控制电极是透明电极，所述第一控制电极与所述第二控制电极分离，所述第一控制电极具备与第一方向以第一角度交叉的第一区段、与所述第一方向以第二角度交叉的第二区段和与所述第一方向以第三角度交叉的第三区段，所述第二控制电极具备与所述第一方向以第四角度交叉的第四区段、与所述第一方向以第五角度交叉的第五区段和与所述第一方向以第六角度交叉的第六区段，所述第一角度至第六角度是相互不同的角度。
本实施方式的照明装置，具备：光源；以及光控制装置，其构成为对从所述光源出射的光进行控制；所述光控制装置具备：第一基板，其具备设于有效区域的多个第一控制电极和设于周边区域的多个供电线；第二基板；以及第一液晶层，其保持于所述第一基板与所述第二基板之间；所述第一控制电极是透明电极，所述第一控制电极在所述有效区域中具备与第一方向以第一角度交叉的第一区段、与所述第一方向以第二角度交叉的第二区段和与所述第一方向以第三角度交叉的第三区段，所述第一控制电极向所述周边区域延伸突出并与所述供电线电连接，所述第一角度至第三角度是相互不同的角度。
本实施方式的照明装置，具备：光源；以及光控制装置，其构成为对从所述光源出射的光进行控制；所述光控制装置具备：第一液晶单元，其具备第一控制电极；以及第二液晶单元，其具备第二控制电极；所述第二液晶单元与所述第一液晶单元重叠，所述第一控制电极以及所述第二控制电极是透明电极，所述第一控制电极具备与第一方向以第一角度交叉的第一区段、与所述第一方向以第二角度交叉的第二区段和与所述第一方向以第三角度交叉的第三区段，所述第二控制电极具备与所述第一方向以第四角度交叉的第四区段、与所述第一方向以第五角度交叉的第五区段和与所述第一方向以第六角度交叉的第六区段，所述第一角度至第六角度是相互不同的角度。
本实施方式的照明装置具备：光源；以及光控制装置，其构成为对从所述光源出射的光进行控制；所述光控制装置具备：第一基板，其具备设于第一有效区域的多个第一控制电极和设于与所述第一有效区域邻接的第二有效区域的多个第二控制电极；第二基板；以及第一液晶层，其保持于所述第一基板与所述第二基板之间；所述第一控制电极以及所述第二控制电极是透明电极，所述第一控制电极与所述第二控制电极分离，所述第一控制电极具备与第一方向以第一角度交叉的第一区段、与所述第一方向以第二角度交叉的第二区段和与所述第一方向以第三角度交叉的第三区段，所述第二控制电极具备与所述第一方向以第四角度交叉的第四区段、与所述第一方向以第五角度交叉的第五区段和与所述第一方向以第六角度交叉的第六区段，所述第一角度至第六角度是相互不同的角度。
发明效果
根据本实施方式，可提供能够缩小无效区域的光控制装置以及照明装置。
附图说明
图1是表示本实施方式的照明装置100的一构成例的图。
图2是表示第一液晶单元10的一构成例的剖面图。
图3是用于对形成于第一液晶单元10的液晶透镜LL1进行说明的图。
图4是表示第一液晶单元10的一构成例的俯视图。
图5是用于对第一控制电极E1的各区段中的光的调制作用进行说明的图。
图6是表示光控制装置200的一构成例的图。
图7是表示光控制装置200的另一构成例的图。
图8是表示光控制装置200的另一构成例的图。
图9是对构成光控制装置200的第一液晶单元10以及第二液晶单元20的另一构成例进行表示的剖面图。
图10是表示第二控制电极E2的另一构成例的俯视图。
图11是表示光控制装置200的另一构成例的图。
图12是表示光控制装置200的另一构成例是图。
图13是表示光控制装置200的另一构成例的图。
图14是表示光控制装置200的另一构成例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实施方式进行说明。此外，公开说到底不过是一个例子，本领域技术人员在保持发明的主旨不变的前提下所能容易地想到的适当变更当然包含在本发明的范围内。另外，就附图而言，为了使说明更加清楚，存在与实际的形态相比对各部分的宽度、厚度、形状等进行示意性表示的情况，但其这说到底只是一个例子，并不对本发明的解释构成限定。另外，在本说明书和各图中，对于与既已就已经出现的图进行了描述的构成要素发挥相同或者类似功能的构成要素，有时标注相同的参照附图标记，并适当省略重复的详细说明。
图1是表示本实施方式的照明装置100的一构成例的图。在一个例子中，第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z相互正交，但也可以以90度以外的角度交叉。在本实施方式中，将对由第一方向X以及第二方向Y规定的X-Y平面进行观察称为俯视。
照明装置100具备光源LS、构成为对从光源LS出射的光进行控制的光控制装置200和控制部CT。光源LS向第三方向Z出射光。从光源LS出射的光例如是自然光。光控制装置200在第三方向Z上与光源LS重叠。光控制装置200具备第一液晶单元10和第二液晶单元20。第一液晶单元10以及第二液晶单元20既可以具有实质上相同的构成要素，也可以具有不同的构成要素。
第一液晶单元10具备第一基板SUB1、第二基板SUB2和第一液晶层LC1。第一基板SUB1具备绝缘基板11、设于绝缘基板11上的多个第一控制电极E1和覆盖第一控制电极E1的取向膜AL1。第二基板SUB2具备绝缘基板12、设于绝缘基板12上的第一共用电极C1和覆盖第一共用电极C1的取向膜AL2。第一共用电极C1与多个第一控制电极E1对置。
第二液晶单元20具备第三基板SUB3、第四基板SUB4和第二液晶层LC2。第三基板SUB3具备绝缘基板21、设于绝缘基板21上的多个第二控制电极E2和覆盖第二控制电极E2的取向膜AL3。第四基板SUB4具备绝缘基板22、设于绝缘基板22上的第二共用电极C2和覆盖第二共用电极C2的取向膜AL4。第二共用电极C2与多个第二控制电极E2对置。
绝缘基板11及12和绝缘基板21及22例如是玻璃基板、树脂基板等透明基板。
第一控制电极E1、第二控制电极E2、第一共用电极C1以及第二共用电极C2是由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等透明导电材料形成的透明电极。对于第一控制电极E1以及第二控制电极E2的具体形状等，详见后述。
取向膜AL1至AL4是具有与X-Y平面大致平行的取向限制力的水平取向膜。例如，取向膜AL1的取向处理方向AD1以及取向膜AL2的取向处理方向AD2均与第一方向X平行，并且互为反向。另外，取向膜AL3的取向处理方向AD3以及取向膜AL4的取向处理方向AD4均与第二方向Y平行，并且互为反向。此外，所谓取向处理，既可以是摩擦处理，也可以是光取向处理。
第一液晶层LC1被取向膜AL1及AL2保持在第一基板SUB1与第二基板SUB2之间，具有沿第一方向X进行了初始取向的液晶分子LM1。第二液晶层LC2被取向膜AL3及AL4保持在第三基板SUB3与第四基板SUB4之间，具有沿第二方向Y进行了初始取向的液晶分子LM2。也就是说，液晶分子LM1的初始取向方向与液晶分子LM2的初始取向方向交叉。此外，所谓初始取向，相当于未向液晶层施加电压的状态下的液晶分子的取向，或者相当于利用夹持液晶层的一对取向膜的取向限制力进行的液晶分子的取向。这些第一液晶层LC1以及第二液晶层LC2例如具有正的介电常数各向异性，但也可以具有负的介电常数各向异性。
第二液晶单元20在第三方向Z上重叠在第一液晶单元10之上。绝缘基板12与绝缘基板21利用透明的粘接层AD相互粘接。粘接层AD的折射率与绝缘基板12及21的折射率等同。另一方面，绝缘基板11的外表面11A以及绝缘基板22的外表面22A分别与空气层接触。在外表面22A，根据需要，可以设置抑制外界光所导致的液晶层的劣化的紫外线截止层，也可以设置用于缓和液晶分子的取向不均的影响的扩散层，还可以对外表面22A进行消光处理。
控制部CT具备光源控制部LCT和电压控制部DCT1及DCT2。光源控制部LCT例如对驱动光源LS的电流值进行控制。电压控制部DCT1在第一液晶单元10中对应该施加给第一控制电极E1以及第一共用电极C1的电压进行控制。电压控制部DCT2在第二液晶单元20中对应该施加给第二控制电极E2以及第二共用电极C2的电压进行控制。
这样的光控制装置200以光源LS与绝缘基板11的外表面11A相向的方式设置。也就是说，外表面11A是自然光的入射面。第一液晶单元10主要对入射的自然光中的第一偏振光成分(P偏振光)POL1进行调制。在图1所示的坐标系中，所谓第一偏振光成分POL1，是在第一方向X上具有振动面的直线偏振光。第二液晶单元20主要对透过了第一液晶单元10的第二偏振光成分(S偏振光)POL2进行调制。所谓第二偏振光成分POL2，是在第二方向Y上具有振动面的直线偏振光。
此处的调制是利用形成于液晶层的折射率分布型透镜(以下，称为液晶透镜)使透过液晶层的偏振光成分折射、会聚或者发散。会聚或者发散的程度(调制率)是通过施加于液晶层的电压进行控制的。也就是说，第一液晶单元10中的第一偏振光成分的调制率通过电压控制部DCT1进行控制，第二液晶单元20中的第二偏振光成分的调制率通过电压控制部DCT2进行控制。电压控制部DCT1以及电压控制部DCT2既可以以相同的电压条件进行控制，也可以以不同的电压条件进行控制。另外，电压控制部DCT1以及电压控制部DCT2各自也可以以形成凸透镜型的液晶透镜、凹透镜型的液晶透镜或者其它形状的液晶透镜的电压条件进行控制。
图2是表示第一液晶单元10的一构成例的剖面图。在此，将对第一液晶单元10进行说明，第二液晶单元20也具有与第一液晶单元10相同的剖面构造，故而省略其说明。
第一液晶单元10具有对所透过的偏振光成分进行调制的有效区域A11和有效区域A11外侧的周边区域A12。在第一基板SUB1中，多个第一供电线PL1以及公共配线CL1设于周边区域A12，并由绝缘膜IL覆盖。多个第一控制电极E1设于有效区域A11，位于绝缘膜IL之上，并由取向膜AL1覆盖。第一控制电极E1、供电线PL1以及公共配线CL1与图1所示的电压控制部DCT1电连接。
在第二基板SUB2中，遮光层BM设于周边区域A12。由遮光层BM围起的内侧的区域相当于有效区域A11。第一共用电极C1是位于有效区域A11的大致整个面并且其一部分向周边区域A12延伸的单一的平板电极。第一共用电极C1在有效区域A11中与多个第一控制电极E1隔着第一液晶层LC1对置。第一共用电极C1在周边区域A12中与多个供电线PL1以及公共配线CL1对置。
第一基板SUB1以及第二基板SUB2在周边区域A12中通过密封体SE粘接。密封体SE具备导通材料CD。导通材料CD夹设在公共配线CL1与第一共用电极C1之间，将公共配线CL1与第一共用电极C1电连接。
图3是用于对形成于第一液晶单元10的液晶透镜LL1进行说明的图。在图3中，仅图示了说明所需的结构。此外，在第二液晶单元20中，也能够形成与参照图3说明的液晶透镜LL1相同的液晶透镜LL2，对此将省略说明。
图3的(A)示出了在第一控制电极E11至E15与第一共用电极C1之间未产生电位差的截止状态(OFF)。第一液晶层LC1所包含的液晶分子LM1通过取向膜AL1及AL2的取向限制力进行了初始取向。
图3的(B)示出了在第一控制电极E11至E15与第一共用电极C1之间形成了电位差的导通状态(ON)。电压控制部DCT1向第一控制电极E11至E15以及第一共用电极C1分别供给规定的电压。如上所述，第一液晶层LC1具有正的介电常数各向异性。因此，液晶分子LM1在形成有电场的状态下以其长轴沿着电场的方式取向。
在第一控制电极E11及E15各自与第一共用电极C1对置的区域，由于形成沿着第三方向Z的电场，因此液晶分子LM1以其长轴沿着第三方向Z的方式取向。在第一控制电极E13与第一共用电极C1对置的区域，几乎不形成电场，液晶分子LM1维持在初始取向状态。在第一控制电极E12与第一共用电极C1对置的区域，形成第一控制电极E11与第一共用电极C1对置的区域和第一控制电极E13与第一共用电极C1对置的区域的中间的取向状态。在第一控制电极E14与第一共用电极C1对置的区域，形成第一控制电极E15与第一共用电极C1对置的区域和第一控制电极E13与第一共用电极C1对置的区域的中间的取向状态。
液晶分子LM1具有折射率各向异性Δn。因此，第一液晶层LC1具有与液晶分子LM1的取向状态对应的折射率分布。或者，在将第一液晶层LC1的沿着第三方向Z的厚度设为d时，第一液晶层LC1具有用Δn·d表示的延迟的分布。图中用虚线表示的液晶透镜LL1是通过这样的折射率分布或者延迟的分布形成的。
在图3的(A)所示的截止状态下，第一液晶层LC1具有大致均匀的折射率分布，没有形成液晶透镜。因此，第一偏振光成分POL1不经调制就透过第一液晶层LC1。
在图3的(B)所示的导通状态下，如上所述，第一液晶层LC1具有液晶透镜LL1。因此，第一偏振光成分POL1在透过第一液晶层LC1时被调制。
图4是表示第一液晶单元10的一构成例的俯视图。此外，在图4中，仅图示了第一液晶单元10的主要部位。
多个供电线PL1在周边区域A12中沿第一方向X排列。这些供电线PL1分别向端子部A13延伸突出。端子部A13具备与供电线PL1分别连接的多个端子，并与柔性配线基板等电连接，对此将不再详述。
多个第一控制电极E1具有大致相同的形状，在有效区域A11中沿第二方向Y排列。多个第一控制电极E1分别向周边区域A12延伸突出，并与供电线PL1中的任一方电连接。
对第一控制电极E1的形状进行说明。例如，在将与第一液晶单元10的一边的延伸方向平行的第一方向X作为基准时，第一控制电极E1具有与第一方向X以不同的角度交叉的多个区段。此外，各区段相对于第一方向X所成的角度θ在X-Y平面内以第一方向X为基准定义成逆时针的角度。
在图4中的放大表示的例子中，第一控制电极E1在有效区域A11中具备第一区段SG1、第二区段SG2和第三区段SG3。第一区段SG1向与第一方向X以第一角度θ1交叉的方向延伸突出。第二区段SG2向与第一方向X以第二角度θ2交叉的方向延伸突出。第三区段SG3向与第一方向X以第三角度θ3交叉的方向延伸突出。第一角度θ1、第二角度θ2以及第三角度θ3是相互不同的角度。在一个例子中，第一角度θ1是60°，第二角度θ2是0°，第三角度θ3是120°。在另一个例子中，第一角度θ1是30°，第二角度θ2是0°，第三角度θ3是150°。
这些第一角度θ1、第二角度θ2以及第三角度θ3包含至少一个锐角和至少一个钝角。在上述例子中，第一角度θ1是锐角，第三角度θ3是钝角。
另外，钝角是锐角的整数倍。在上述的一个例子中，第三角度θ3(＝120°)相当于第一角度θ1(60°)的2倍，在上述的另一个例子中，第三角度θ3(＝150°)相当于第一角度θ1(30°)的5倍。
在有效区域A11中，优选的是，第一区段SG1的长度L1的总和、第二区段SG2的长度L2的总和以及第三区段SG3的长度L3的总和大致等同。例如，在长度L1至L3相等的情况下，第一控制电极E1所具备的第一区段SG1的个数、第二区段SG2的个数以及第三区段SG3的个数相等。
图5是用于对第一控制电极E1的各区段中的光的调制作用进行说明的图。图5的(A)示出了多个第一区段SG1大致等间隔地排列构成的区段群GP1的调制作用。图5的(B)示出了多个第二区段SG2大致等间隔地排列构成的区段群GP2的调制作用。图5的(C)示出了多个第三区段SG3大致等间隔地排列构成的区段群GP3的调制作用。
在图4所示的第一液晶单元10中，在第一液晶层LC1的液晶分子LM1沿第一方向X进行了初始取向的情况下，第一偏振光成分POL1在透过区段群GP1至GP3各自之时向与各区段的延伸方向大致正交的方向发散。
例如，如图5的(A)所示，在第一区段SG1相对于第一方向X向60°的第一角度θ1的方向延伸突出的情况下，透过区段群GP1的第一偏振光成分POL1在X-Y平面中向150°-330°方位发散。
如图5的(B)所示，在第二区段SG2相对于第一方向X向0°的第二角度θ2的方向延伸突出的情况下，透过区段群GP2的第一偏振光成分POL1在X-Y平面中向90°-270°方位发散。
如图5的(C)所示，在第三区段SG3相对于第一方向X向120°的第三角度θ3的方向延伸突出的情况下，透过区段群GP3的第一偏振光成分POL1在X-Y平面中向30°-210°方位发散。
因而，如图5的(D)所示，第一偏振光成分POL1在X-Y平面内向6个方位发散。
图6是表示光控制装置200的一构成例的图。此外，在图6中，仅图示了说明所需的主要部位。第一液晶单元10以及第二液晶单元20在第三方向Z上重叠。
对于第一液晶单元10的构成，其与参照图4进行的说明相同。
第二液晶单元20实质上与第一液晶单元10同样地构成。第二液晶单元20具有对所透过的偏振光成分进行调制的有效区域A21和有效区域A21的外侧的周边区域A22。在第三方向Z上，有效区域A21与有效区域A11重叠，周边区域A22与周边区域A12重叠。
多个供电线PL2在周边区域A22中沿第一方向X排列。这些供电线PL2分别向端子部A23延伸突出，并与柔性配线基板等电连接。多个第二控制电极E2具有大致相同的形状，在有效区域A21中沿第二方向Y排列。多个第二控制电极E2分别向周边区域A22延伸突出，并与供电线PL2中的任一方电连接。第二控制电极E2的形状与第一控制电极E1的形状是相同的，省略说明。这样的第二控制电极E2在一个例子中在俯视下与第一控制电极E1重叠。
此外，第二控制电极E2既可以在俯视下相对于第一控制电极E1向第一方向X以及第二方向Y中的至少一方向偏移地配置，也可以在俯视下相对于第一控制电极E1向θ方向偏移地配置。
第一液晶单元10中的取向膜AL1的取向处理方向AD1以及取向膜AL2的取向处理方向AD2与第二液晶单元20中的取向膜AL3的取向处理方向AD3以及取向膜AL4的取向处理方向AD4相互大致正交。不过，取向处理方向AD1至AD4并不限于图示的例子。
向光控制装置200入射的自然光包含第一偏振光成分POL1以及第二偏振光成分POL2。第一偏振光成分POL1以及第二偏振光成分POL2中的一方的偏振光成分，如参照图5说明的那样，主要被第一液晶单元10向多个方位调制，同样，另一方的偏振光成分主要被第二液晶单元20向多个方位调制。
根据这样的光控制装置200，主要用于对自然光中的一方的偏振光成分进行调制的第一液晶单元10以及主要用于对自然光中的另一方的偏振光成分进行调制的第二液晶单元20除了取向处理方向以外都能够以相同规格构成。因此，通过使第一液晶单元10以及第二液晶单元20重叠，能够提供对自然光进行调制(会聚或者发散)的光控制装置200。
另外，第一液晶单元10的第一控制电极E1在周边区域A12中与供电线PL1电连接，另外，第二液晶单元20的第二控制电极E2在周边区域A22中与供电线PL2电连接。因此，在有效区域A11及A12，未设置供电线PL1及PL2中的任一方，不存在第一控制电极E1以及第二控制电极E2的缺损部。因而，在有效区域A11及A12中，能够使无助于形成液晶透镜的无效区域缩小。
另外，第一控制电极E1以及第二控制电极E2分别由呈直线状地延伸突出的多个区段构成，能够向与各区段的延伸方向大致正交的方向调制偏振光成分。由此，能够形成所希望的液晶透镜。在一个例子中，在第一控制电极E1以及第二控制电极E2具备以N个种类的所成角度交叉的N个区段的情况下，各区段相对于第一方向X所成的角度期望的是设定为(180°/N)的间隔。由此，能够在多个方位实现均匀的配光。
另外，由于各区段的长度的总和大致等同，因此能够使各区段群对偏振光成分的调制程度等同地一致。
图7是表示光控制装置200的另一构成例的图。图7所示的构成例与图6所示的构成例相比在第二控制电极E2设为与第一控制电极E1交叉这一点不同。
多个供电线PL2在周边区域A22中沿第二方向Y排列。多个第二控制电极E2具有大致相同的形状，在有效区域A21中沿第一方向X排列。多个第二控制电极E2分别向周边区域A22延伸突出，并与供电线PL2中的任一方电连接。
对第二控制电极E2的形状进行说明。第二控制电极E2具备与第一方向X以不同的角度交叉的多个区段。在图7中的放大表示的例子中，第二控制电极E2在有效区域A21中具备第四区段SG4、第五区段SG5和第六区段SG6。第四区段SG4向与第一方向X以第四角度θ4交叉的方向延伸突出。第五区段SG5向与第一方向X以第五角度θ5交叉的方向延伸突出。第六区段SG6向与第一方向X以第六角度θ6交叉的方向延伸突出。第四角度θ4、第五角度θ5以及第六角度θ6是相互不同的角度。另外，参照图4说明的第一控制电极E1中的第一角度θ1、第二角度θ2以及第三角度θ3为与第四角度θ4、第五角度θ5以及第六角度θ6均不同的角度。
在一个例子中，第四角度θ4是120°，第五角度θ5是90°，第六角度θ6是60°。
另外，若着眼于第一控制电极E1与第二控制电极E2的关系，则第一角度θ1与第四角度θ4的差值、第二角度θ2与第五角度θ5的差值以及第三角度θ3与第六角度θ6的差值大致等同。例如，第一角度θ1(＝30°)与第四角度θ4(＝120°)的差值、第二角度θ2(＝0°)与第五角度θ5(＝90°)的差值以及第三角度θ3(＝150°)与第六角度θ6(＝60°)的差值均为90°。另外，在这些角度的组合的情况下，第一液晶单元10以及第二液晶单元20实质上能够以相同规格构成，能够通过使一个单元相对于另一个单元以旋转90°的状态重叠来提供光控制装置200。
这样的例子相当于第一控制电极E1以及第二控制电极E2共具备以6个种类的所成角度交叉的6个区段的情况，各区段相对于第一方向X所成的角度被设定为(180°/6＝30°)的间隔。
另外，第四角度θ4、第五角度θ5以及第六角度θ6包含至少一个锐角和至少一个钝角。在上述例子中，第六角度θ6是锐角，第四角度θ4是钝角。
另外，钝角是锐角的整数倍。在上述的一个例子中，第四角度θ4(＝120°)相当于第五角度θ5(60°)的2倍。
在有效区域A21中，期望的是，第四区段SG4的长度L4的总和、第五区段SG5的长度L5的总和以及第六区段SG6的长度L6的总和大致等同。例如，在长度L4至L6相等的情况下，第二控制电极E2所具备的第四区段SG4的个数、第五区段SG5的个数以及第六区段SG6的个数相等。
第一液晶单元10中的取向膜AL1的取向处理方向AD1以及取向膜AL2的取向处理方向AD2与第二液晶单元20中取向膜AL3的取向处理方向AD3以及取向膜AL4的取向处理方向AD4相互大致正交。
在这样的构成例中，也可获得与上述构成例相同的效果。
图8是表示光控制装置200的另一构成例的图。
在此，将对构成光控制装置200的第一液晶单元10进行说明，第二液晶单元20以与图示的第一液晶单元10相同的规格构成。不过，与上述构成例相同，第一液晶单元10中的取向处理方向AD1及AD2与第二液晶单元20中的取向处理方向AD3及AD4是不同的。
第一液晶单元10具有第一有效区域A111和第二有效区域A112。第一有效区域A111以及第二有效区域A112例如沿第一方向X邻接。多个第一控制电极E1设于第一有效区域A111，并沿第二方向Y排列。多个第二控制电极E2设于第二有效区域A112，并沿第一方向X排列。第一控制电极E1分别与第二控制电极E2分离。在图8所示的例子中，如虚线所示，第一有效区域A111与第二有效区域A112的边界线B沿第二控制电极E2形成为非直线状。
第一控制电极E1与参照图4说明的构成例相同，具备第一区段SG1、第二区段SG2和第三区段SG3。第二控制电极E2与参照图7说明的构成例相同，具备第四区段SG4、第五区段SG5和第六区段SG6。该各区段SG1至SG6向相互不同的方向延伸突出。
多个第一供电线PL1在周边区域A12中沿第一方向X排列。第一控制电极E1分别向周边区域A12延伸突出，并与第一供电线PL1中的任一方电连接。多个第二供电线PL2在周边区域A12中沿第二方向Y排列。第二控制电极E2分别向周边区域A12延伸突出，并与第二供电线PL2中的任一方电连接。
这样，第一液晶单元10包含具备3个区段SG1至SG3的第一控制电极E1和具备3个区段SG4至SG6的第二控制电极E2。因此，透过第一液晶单元10以及第二液晶单元20的偏振光成分在X-Y平面内向12个方位发散。由此，能够在更多的方位实现均匀的配光。
图9是对构成光控制装置200的第一液晶单元10以及第二液晶单元20的另一构成例进行表示的剖面图。
在图9的(A)所示的构成例中，第一液晶单元10以及第二液晶单元20以相同规格构成，但以第二控制电极E2相对于第一控制电极E1偏移的状态重叠。
在图9的(B)所示的构成例中，省略了第一液晶单元10的第一共用电极C1，并省略了第二液晶单元20的第二共用电极C2。在这样的构成例中，在第一液晶单元10中，以在邻接的第一控制电极E1之间形成电场的所谓的横电场方式形成液晶透镜，同样，在第二液晶单元20中也通过邻接的第二控制电极E2之间的电场形成液晶透镜。
在图9的(C)所示的构成例中，第一液晶单元10的第一共用电极C1以具有与第一控制电极E1相同的形状的方式图案化，另外，第二液晶单元20的第二共用电极C2以具有与第二控制电极E2相同的形状的方式图案化。
在这些构成例中，与可获得与上述构成例相同的效果。
图10是表示第二控制电极E2的另一构成例的俯视图。在图7所示的构成例中，第四区段SG4、第五区段SG5以及第六区段SG6按照该顺序排列，构成了第二控制电极E2的重复单位，但第二控制电极E2的形状并不限定于此。
在图10的(A)所示的构成例中，第五区段SG5、第五区段SG5、第四区段SG4、第六区段SG6、第四区段SG4以及第六区段SG6按照该顺序排列，构成了第二控制电极E2的重复单位。
在图10的(B)所示的构成例中，第五区段SG5、第四区段SG4、第六区段SG6、第五区段SG5、第六区段SG6以及第四区段SG4按照该顺序排列，构成了第二控制电极E2的重复单位。
在图10的(C)所示的构成例中，第六区段SG6、第四区段SG4、第五区段SG5、第五区段SG5、第四区段SG4以及第六区段SG6按照该顺序排列，构成了第二控制电极E2的重复单位。
在图10的(D)所示的构成例中，第四区段SG4、第五区段SG5以及第六区段SG6按照该顺序排列，构成了第二控制电极E2的重复单位。不过，第四区段SG4向与第一方向X以第四角度(θ4±Δθ)交叉的方向延伸突出。第五区段SG5向与第一方向X以第五角度(θ5±Δθ)交叉的方向延伸突出。第六区段SG6向与第一方向X以第六角度(θ6±Δθ)交叉的方向延伸突出。在一个例子中，在第一控制电极E1以及第二控制电极E2具备以N个种类的所成角度交叉的N个区段的情况下，Δθ被设为(90°/N)。
并且，例如，在第一重复单位中Δθ被设定为5°，在第二重复单位中Δθ被设定为10°，在第三重复单位中Δθ被设定为15°等，能够在X-Y平面中的更多方位实现均匀的取向。
在任一构成例中，重复单位都以各区段的长度的总和等同的方式形成。第二控制电极E2也可以将上述构成例组合而构成。此外，对于在此说明的第二控制电极E2的构成例，其也可以应用于第一控制电极E1。
图11是表示光控制装置200的另一构成例的图。图11的(A)及(B)示出了设于第一液晶单元10的第一控制电极E1的多个区段与设于第二液晶单元20的第二控制电极E2的多个区段的组合。图11中的角度表示与第一方向X交叉的角度。
在图11的(A)所示的构成例中，第一控制电极E1具备向15°的方位延伸突出的区段、向45°的方位延伸突出的区段以及向75°的方位延伸突出的区段。第一控制电极E1中的各区段的方位的间隔为30°。第二控制电极E2具备向0°的方位延伸突出的区段、向30°的方位延伸突出的区段、向60°的方位延伸突出的区段以及向90°的方位延伸突出的区段。第二控制电极E2中的各区段的方位的间隔也为30°。
在图11的(B)所示的构成例中，第一控制电极E1具备向30°的方位延伸突出的区段、向60°的方位延伸突出的区段以及向90°的方位延伸突出的区段。第二控制电极E2具备向0°的方位延伸突出的区段、向30°的方位延伸突出的区段、向60°的方位延伸突出的区段以及向90°的方位延伸突出的区段。
在这些构成例中，也可获得与上述构成例相同的效果。
图12是表示光控制装置200的另一构成例的图。在图12所示的构成例中，光控制装置200具备第一液晶单元10以及第二液晶单元20。在此，分别示出了第一液晶单元10的有效区域A11以及第一控制电极E1和第二液晶单元20的有效区域A21以及第二控制电极E2。
有效区域A11与有效区域A21实质上是相同的。也就是说，有效区域A11及A21具有相同的轮廓，另外，第一控制电极E1的形状与第二控制电极E2的形状一致。例如，有效区域A11及A21具有正十二边形的轮廓。第一控制电极E1具备第一区段SG1、第二区段SG2以及第三区段SG3。第二控制电极E2具备与第一区段SG1一致的第四区段SG4、与第二区段SG2一致的第五区段SG5以及与第三区段SG3一致的第六区段SG6。
将有效区域A11的轮廓中与第二区段SG2平行的一边记载为基准线BL1。基准线BL1与第一方向X平行。将有效区域A21的轮廓中与第五区段SG5平行的一边记载为基准线BL2。基准线BL2与第一方向X以30°的角度交叉。也就是说，有效区域A21在X-Y平面内相当于使有效区域A11旋转30°而得的区域。有效区域A21的轮廓包含与第一方向X平行的一边OS2。一边OS2与基准线BL2邻接。
第一液晶单元10以及第二液晶单元20以有效区域A21的一边OS2与有效区域A11的基准线BL1重叠的方式配置。此外，有效区域A11中的取向处理方向AD1及AD2与第一方向X正交，有效区域A21中的取向处理方向AD3及AD4与第一方向X平行。
在这样的构成例中，也可获得与上述构成例相同的效果。而且，有效区域A11及A21能够使用相同的光刻掩模通过图案化而形成。因此，与在制造第一液晶单元10以及第二液晶单元20时准备单独的光刻掩模的情况相比，能够减少制造成本。
图13是表示光控制装置200的另一构成例的图。在图13所示的构成例中，光控制装置200具备第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30以及第四液晶单元40。第三液晶单元30以及第四液晶单元40与上述的第一液晶单元10以及第二液晶单元20同样地构成。在此，分别示出了第一液晶单元10的有效区域A11、第二液晶单元20的有效区域A21、第三液晶单元30的有效区域A31和第四液晶单元40的有效区域A41。
有效区域A11、A21、A31、A41实质上是相同的，具有相同的轮廓。另外，有效区域A11的第一控制电极E1的形状、有效区域A21的第二控制电极E2的形状、有效区域A31的第三控制电极E3的形状以及有效区域A41的第四控制电极E4的形状一致。
在此，着眼于有效区域A11的基准线BL1、有效区域A21的基准线BL2、有效区域A31的基准线BL3以及有效区域A41的基准线BL4。有效区域A21在X-Y平面内相当于使有效区域A11旋转90°而得的区域。有效区域A31在X-Y平面内相当于使有效区域A11旋转180°而得的区域。有效区域A41在X-Y平面内相当于使有效区域A11旋转270°而得的区域。
有效区域A11中的取向处理方向AD1及AD2以及有效区域A21中的取向处理方向AD3及AD4与第一方向X平行。有效区域A31中的取向处理方向AD5及AD6以及有效区域A41中的取向处理方向AD7及AD8与第一方向X正交。
在这样的光控制装置200中，第一偏振光成分POL1以及第二偏振光成分POL2中的一方的偏振光成分主要被第一液晶单元10以及第二液晶单元20调制，另一方的偏振光成分主要被第三液晶单元30以及第四液晶单元40调制。
在这样的构成例中，也可获得与上述构成例相同的效果。
图14是表示光控制装置200的另一构成例的图。在图14所示的构成例中，光控制装置200具备第一液晶单元10、第二液晶单元20以及第三液晶单元30。在此，分别示出了第一液晶单元10的有效区域A11、第二液晶单元20的有效区域A21和第三液晶单元30的有效区域A31。
有效区域A11、A21、A31实质上是相同的，具有相同的轮廓。另外，有效区域A11的第一控制电极E1的形状、有效区域A21的第二控制电极E2的形状以及有效区域A31的第三控制电极E3的形状一致。
在此，着眼于有效区域A11的基准线BL1、有效区域A21的基准线BL2以及有效区域A31的基准线BL3。有效区域A21在X-Y平面内相当于使有效区域A11旋转30°而得的区域。有效区域A31在X-Y平面内相当于使有效区域A11旋转60°而得的区域。
有效区域A11中的取向处理方向AD1及AD2与第一方向X平行。有效区域A21中的取向处理方向AD3及AD4与第一方向X正交。有效区域A31中的取向处理方向AD5及AD6与第一方向X以135°交叉。
在这样的光控制装置200中，第一偏振光成分POL1以及第二偏振光成分POL2中的一方的偏振光成分主要被第一液晶单元10调制，另一方的偏振光成分主要被第二液晶单元20调制，并且双方的偏振光成分也被第三液晶单元30调制。
在这样的构成例中，也可获取与上述构成例相同的效果。
在上述各构成例中，对有效区域为多边形的情况进行了说明，但也可以是圆形。在使多个液晶单元重叠而进行对位时，通过使有效区域形成为多边形或圆形，容易对位。
另外，在各液晶单元中，夹持液晶层的一对取向膜被沿着相同方向并且向反向进行了取向处理，但并不限于此，也可以以相互交叉的方式进行取向处理。作为液晶模式，也可以是水平取向模式、垂直取向模式、扭转取向模式等中的任一个。
如以上说明，根据本实施方式，可提供能够缩小无效区域的光控制装置以及照明装置。
此外，该发明并不限定于上述实施方式本身，在其实施阶段能够在不脱离其要旨的范围内使构成要素变形来进行具体化。另外，可以通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当组合来形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除一些构成要素。而且，也可以将跨不同实施方式的构成要素适当组合。
附图标记说明
100…照明装置200…光控制装置
10…第一液晶单元20…第二液晶单元
SUB1…第一基板PL1…供电线E1…第一控制电极
SG1…第一区段SG2…第二区段SG3…第三区段
SUB2…第二基板LC1…第一液晶层
SUB3…第三基板PL2…供电线E2…第二控制电极
SG4…第四区段SG5…第五区段SG6…第六区段
SUB4…第四基板LC2…第二液晶层

Claims (8)

1.一种光控制装置，具备：
第一液晶单元，其具备第一控制电极；以及
第二液晶单元，其具备第二控制电极；
所述第二液晶单元与所述第一液晶单元重叠，
所述第一控制电极以及所述第二控制电极是透明电极，
所述第一控制电极具备与第一方向以第一角度交叉的第一区段、与所述第一方向以第二角度交叉的第二区段和与所述第一方向以第三角度交叉的第三区段，
所述第二控制电极具备与所述第一方向以第四角度交叉的第四区段、与所述第一方向以第五角度交叉的第五区段和与所述第一方向以第六角度交叉的第六区段，
所述第一角度至第六角度是相互不同的角度。
2.根据权利要求1所述的光控制装置，其中，
所述第一角度与所述第四角度的差值、所述第二角度与所述第五角度的差值以及所述第三角度与所述第六角度的差值大致等同。
3.根据权利要求2所述的光控制装置，其中，
所述第一角度至第三角度包含至少一个第一锐角和至少一个第一钝角，
所述第四角度至第六角度包含至少一个第二锐角和至少一个第二钝角。
4.根据权利要求3所述的光控制装置，其中，
所述第一钝角是所述第一锐角的整数倍，
所述第二钝角是所述第二锐角的整数倍。
5.根据权利要求1所述的光控制装置，其中，
在所述第一液晶单元中，所述第一区段的长度的总和、所述第二区段的长度的总和以及所述第三区段的长度的总和大致等同，
在所述第二液晶单元中，所述第四区段的长度的总和、所述第五区段的长度的总和以及所述第六区段的长度的总和大致等同。
6.根据权利要求1所述的光控制装置，其中，
所述光控制装置还具备将所述第一液晶单元与所述第二液晶单元粘接的透明的粘接层。
7.根据权利要求1所述的光控制装置，其中，
所述第一液晶单元具备第一液晶层，所述第二液晶单元具备第二液晶层，
所述第一液晶层中的初始取向方向与所述第二液晶层中的初始取向方向交叉。
8.一种照明装置，具备：
光源；以及
光控制装置，其构成为对从所述光源出射的光进行控制；
所述光控制装置具备：
第一液晶单元，其具备第一控制电极；以及
第二液晶单元，其具备第二控制电极；
所述第二液晶单元与所述第一液晶单元重叠，
所述第一控制电极以及所述第二控制电极是透明电极，
所述第一控制电极具备与第一方向以第一角度交叉的第一区段、与所述第一方向以第二角度交叉的第二区段和与所述第一方向以第三角度交叉的第三区段，
所述第二控制电极具备与所述第一方向以第四角度交叉的第四区段、与所述第一方向以第五角度交叉的第五区段和与所述第一方向以第六角度交叉的第六区段，
所述第一角度至第六角度是相互不同的角度。
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