JP2010156811A - 照明装置、表示装置および光変調素子の製造方法 - Google Patents

照明装置、表示装置および光変調素子の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】面内輝度を均一化しつつ、変調比を高くすることの可能な照明装置、表示装置および光変調素子の製造方法を提供する。
【解決手段】導光板１０に接着された光変調素子３０内に光変調層３４が設けられている。光変調層３４は、電場強度に応じて透明と散乱が切り替わる第１領域３４Ａと、第１領域３４Ａの透明と散乱の切り替えに際して印加される電場の強度において第１領域３４Ａの散乱状態よりも透明な状態にある第２領域３４Ｂとを含んでいる。第１領域３４Ａの、光変調層３４における占有率が、光源２０から遠ざかるにつれて高くなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光に対して散乱性または透明性を示す光変調素子を備えた照明装置および表示装置、ならびにその光変調素子の製造方法に関する。
近年、液晶ディスプレイの高画質化や省エネ化が急進展し、部分的にバックライトの光強度を変調することによって暗所コントラストの向上を実現する方式が提案されている。この手法は主に、バックライトの光源として用いられる発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）を部分的に駆動して、表示画像に合わせてバックライト光を変調するものである。また、大型の液晶ディスプレイにおいて、小型の液晶ディスプレイと同様、薄型化の要求が強まってきており、冷陰極管（ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp）やＬＥＤを液晶パネルの直下に配置する方式ではなく、導光板の端部に光源を配置するエッジライト方式が注目されている。しかし、エッジライト方式では、光源の光強度を部分的に変調する部分駆動を行うことは難しい。
特開平６−３４７７９０号公報 特開平１１−１４２８４３号公報 特開２００４−２５３３３５号公報
ところで、導光板内を伝播している光の取り出し技術としては、例えば、特許文献１において、透明と散乱を切り換える高分子分散液晶（ＰＤＬＣ；Polymer Dispersed Liquid Crystal）を用いた表示装置が提案されている。これは、写り込み防止などを目的としたものであり、ＰＤＬＣに対して部分的に電圧を印加して、透明と散乱を切り換える技術である。
一方、エッジライト方式のバックライトでは、面内輝度の均一化を行うことを目的として、例えば、ＬＥＤやＣＣＦＬなどの光源からの距離に応じて、印刷パターン、取り出し形状の粗密または一つのパターンの大きさを変える技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の技術は、言わば、導光板から光を均一に取り出す技術であり、光を取り出すことのみを考慮したものである。面内輝度を均一化する技術としては、その他に、例えば、拡散シートの光拡散率を光源からの距離に応じて徐々に変化させるものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
ここで、例えば、特許文献２または特許文献３の技術と、特許文献１のＰＤＬＣとを組み合わせることにより、バックライト光の面内輝度の均一化を行うことが考えられる。しかし、そのようにした場合には、輝度を均一化することは可能であるが、暗表示での輝度が高くなってしまい、明表示輝度と暗表示輝度の変調比を高くすることができないという問題がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、面内輝度を均一化しつつ、変調比を高くすることの可能な照明装置、表示装置および光変調素子の製造方法を提供することにある。
本発明の照明装置は、導光板と、導光板の側面に配置された光源と、導光板の表面または内部に配置されると共に導光板と接着された光変調素子とを備えたものである。上記光変調素子は、離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、一対の透明基板のそれぞれの表面に設けられた一対の電極と、一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層とを有している。上記光変調層は、電場強度に応じて透明と散乱が切り替わる第１領域と、第１領域の透明と散乱の切り替えに際して印加される電場の強度において第一領域の散乱状態よりも透明な状態にある第２領域とを含んでいる。第１領域の、光変調層における占有率が、光源から遠ざかるにつれて高くなっている。
本発明の表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を有すると共に、複数の画素が画像信号に基づいて駆動される表示パネルと、表示パネルを照明する照明装置とを備えたものである。ここで、表示装置に内蔵された照明装置は、上記照明装置と同一の構成要素を有している。
本発明の照明装置および表示装置では、導光板に接着された光変調素子内に、電場強度に応じて透明と散乱が切り替わる第１領域と、第１領域の透明と散乱の切り替えに際して印加される電場の強度において第１領域の散乱状態よりも透明な状態にある第２領域とを含んだ光変調層が設けられている。これにより、光源から発せられ、導光板を伝播する光は、光変調層のうち、電場制御によって透明性を示す領域を透過し、透明基板の界面において全反射されるか、または高反射率で反射される。その結果、照明装置の光射出領域のうち透明性を示す領域と対応する領域（以下、単に「光射出領域における透明領域」とする）の輝度が、上記光変調素子を設けていない場合と比べて低くなる。一方、導光板を伝播する光は、光変調層のうち、電場制御によって散乱性を示す領域で散乱され、透明基板の界面を透過する。その結果、照明装置の光射出領域のうち散乱性を示す領域と対応する領域（以下、単に「光射出領域における散乱領域」とする）の輝度が、上記光変調素子を設けていない場合と比べて高くなる。しかも、光射出領域における透明領域の輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。さらに、本発明では、第１領域の、光変調層における占有率が、光源から遠ざかるにつれて高くなっている。これにより、照明装置の光射出領域のうち光源側の輝度が、上記光変調素子を設けていない場合よりも低く抑えられ、照明装置の光射出領域のうち光源とは反対側の輝度が、上記光変調素子を設けていない場合よりも高くなる。
本発明の光変調素子の製造方法は、以下の２つの工程を含むものである。
（Ａ）表面上に電極および配向膜が順に形成された２つの透明基板を、それぞれ配向膜が互いに向き合うように配置する共に、液晶材料と重合性材料との混合物を間にして重ね合わせたのち、光源を配置することとなる部位からの距離に応じて開口率が異なるマスクを透明基板の上に配置する第１工程
（Ｂ）マスクを介して重合性材料に光を照射し、重合性材料を重合させることにより、電場強度に応じて透明と散乱が切り替わる第１領域と、第１領域の透明と散乱の切り替えに際して印加される電場の強度において第一領域の散乱状態よりも透明な状態にある第２領域とを形成する第２工程
本発明の光変調素子の製造方法では、２つの透明基板の間に、液晶材料と重合性材料との混合物が設けられたのち、重合性材料に光が照射される。これにより、重合性材料が重合されると同時に、液晶材料と重合性材料とが相分離される。ここで、重合性材料への光の照射はマスクを介してなされる。そのため、照射された光の強度およびマスクパターンに応じて、電場強度に応じて透明と散乱が切り替わる第１領域と、第１領域の透明と散乱の切り替えに際して印加される電場の強度において第１領域の散乱状態よりも透明な状態にある第２領域とが形成される。また、上記のマスクでは、光源を配置することとなる部位からの距離に応じて開口率が異なる。そのため、第１領域の、混合物における占有率を、光源を配置することとなる部位からの距離に応じて異ならせることができる。このように、本発明では、マスクを利用した光照射により、光源を配置することとなる部位からの距離に応じた占有率で、第１領域および第２領域が混合物に形成される。
このようにして形成された光変調素子を導光板タイプの照明装置に適用した場合には、光源から発せられ、導光板を伝播する光は、混合物のうち、電場制御によって透明性を示す領域を透過し、透明基板の界面において全反射されるか、または高反射率で反射される。その結果、光射出領域における透明領域の輝度を、上記光変調素子を設けていない場合と比べて低くすることができる。一方、導光板を伝播する光は、混合物のうち、電場制御によって散乱性を示す領域で散乱され、透明基板の界面を透過する。これにより、光射出領域における散乱領域の輝度を、上記光変調素子を設けていない場合と比べて高くすることができる。しかも、光射出領域における透明領域の輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度を大きくすることができる。また、光射出領域のうち光源側の輝度を、上記光変調素子を設けていない場合よりも低く抑え、光射出領域のうち光源とは反対側の輝度を、上記光変調素子を設けていない場合よりも高くすることができる。
本発明の照明装置および表示装置ならびに光変調素子の製造方法によれば、照明装置の光射出領域のうち光源側の輝度を、上記光変調素子を設けていない場合よりも低く抑え、照明装置の光射出領域のうち光源とは反対側の輝度を、上記光変調素子を設けていない場合よりも高くすることができる。これにより、面内輝度を均一化しつつ、変調比を高くすることができる。
本発明の光変調素子の製造方法によれば、マスクを利用した光照射により、光源を配置することとなる部位からの距離に応じた占有率で、第１領域および第２領域を混合物に形成することができる。これにより、簡易な方法で、面内輝度が均一で、かつ変調比の高い光変調素子を製造することができる。
以下、発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．第１の実施の形態（バックライト、ノーマリーホワイト型ＰＤＬＣ）
２．変形例（光変調素子の位置、光学シートの追加）
３．第２の実施の形態（バックライト、反転ＰＤＬＣ）
４．適用例（表示装置）
＜第１の実施の形態＞
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るバックライト１（照明装置）の断面構成の一例を表したものである。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のバックライト１に内蔵された光変調素子３０（後述）の断面構成の一例を表したものである。なお、図１（Ａ），（Ｂ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。このバックライト１は、例えば、液晶表示パネルなどを背後から照明するものであり、導光板１０と、導光板１０の側面に配置した光源２０と、導光板１１の背後に配置した光変調素子３０および反射板４０と、光変調素子３０を駆動する駆動回路５０とを備えている。
導光板１０は、導光板１０の側面に配置した光源２０からの光を導光板１０の上面に導くものである。この導光板１０は、導光板１０の上面に配置される表示パネル（図示せず）に対応した形状、例えば、上面、下面および側面で囲まれた直方体状となっている。導光板１０は、例えば、上面および下面の少なくとも一方の面に、所定のパターン化された形状を有しており、側面から入射した光を散乱し、均一化する機能を有している。なお、導光板１０が、上述したような形状を常に有している必要はなく、例えば、平坦な面で囲まれた立体形状となっていてもよい。この導光板１０は、例えば、表示パネルとバックライト１との間に配置される光学シート（例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなど）を支持する支持体としても機能する。導光板１０は、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やアクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明熱可塑性樹脂を主に含んで構成されている。
光源２０は、線状光源であり、例えば、熱陰極管(ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp)、ＣＣＦＬ、または複数のＬＥＤを一列に配置したものなどからなる。光源２０は、図１（Ａ）に示したように、導光板１０の一の側面にだけ設けられていてもよいし、導光板１０の２つの側面、３つの側面または全ての側面に設けられていてもよい。
反射板４０は、導光板１０の背後から光変調素子３０を介して漏れ出てきた光を導光板１０側に戻すものであり、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源２０からの射出光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。この反射板４０は、例えば、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、白色ＰＥＴなどからなる。
光変調素子３０は、本実施の形態において、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着しており、例えば接着剤（図示せず）を介して導光板１０の背後に接着されている。この光変調素子３０は、例えば、図１（Ｂ）に示したように、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層３４、配向膜３５、上側電極３６および透明基板３７を反射板４０側から順に配置されたものである。
透明基板３１，３７は、光変調層３４を支持するものであり、一般に、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板や、プラスチックフィルムによって構成されている。下側電極３２は、透明基板３１のうち透明基板３７との対向面上に設けられたものであり、例えば、図２に光変調素子３０の一部を抜き出して示したように、面内の一の方向に延在する帯状の形状となっている。また、上側電極３６は、透明基板３７のうち透明基板３１との対向面上に設けられたものであり、例えば、図２に示したように、面内の一の方向であって、かつ下側電極３２の延在方向と交差（直交）する方向に延在する帯状の形状となっている。
なお、下側電極３２および上側電極３６の形状は、駆動方式に依存するものである。例えば、これらが上述したような帯状の形状となっている場合には、例えば、各電極を単純マトリクス駆動することが可能である。一方がベタ膜となっており、他方が微小な方形状となっている場合には、例えば、各電極をアクティブマトリクス駆動することが可能である。
下側電極３２および上側電極３６のうち少なくとも上側電極３６（バックライト１の上面側の電極）は透明な導電性材料、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる。ただし、下側電極３２（バックライト１の下面側の電極）については、透明な材料でなくてもよく、例えば、金属によって構成されていてもよい。なお、下側電極３２が金属によって構成されている場合には、下側電極３２は、反射板４０と同様、導光板１０の背後から光変調素子３０に入射する光を反射する機能も兼ね備えていることになる。従って、この場合には、例えば、図３に示したように、反射板４０をなくすることも可能である。
下側電極３２および上側電極３６を光変調素子３０の法線方向から見たときに、光変調素子３０のうち下側電極３２および上側電極３６が互いに対向している箇所に対応する部分が光変調セル３０Ａを構成している。各光変調セル３０Ａは、下側電極３２および上側電極３６に所定の電圧を印加することにより別個独立に駆動することの可能なものであり、下側電極３２および上側電極３６に印加される電圧値の大きさに応じて、光源２０からの光に対して透明性を示したり、散乱性を示したりする。なお、透明性、散乱性については、光変調層３４を説明する際に詳細に説明する。
配向膜３３，３５は、例えば、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば、垂直用配向膜および水平用配向膜があるが、配向膜３３，３５には垂直用配向膜を用いることが好ましい。垂直用配向膜としては、シランカップリング材料や、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミド系材料、界面活性剤などを用いることが可能である。なお、これらの材料では、配向膜の形成に際してラビング処理を行う必要がなく、ダストや静電気の点で優れている。また、透明基板３１，３７としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３７の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜３３，３５としてアルコール系溶媒を使用することの可能なシランカップリング材料を用いることが好ましい。
また、垂直、水平いずれの配向膜においても、液晶とモノマーを配向させる機能があれば十分であり、通常の液晶ディスプレイに要求される電圧の繰り返し印加による信頼性などは必要ない。デバイス作成後の電圧印加による信頼性は、モノマーを重合したものと液晶との界面で決まるためである。また、配向膜を用いなくても、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加することによっても、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させることが可能である。つまり、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加しながら、紫外線照射して電圧印加状態での液晶やモノマーの配向状態を固定させることができる。配向膜の形成に電圧を用いる場合には、配向用と駆動用とで別々の電極を形成するか、液晶材料に周波数によって誘電率異方性の符号が反転する二周波液晶などを用いることができる。また、配向膜の形成に磁場を用いる場合、配向膜として磁化率異方性の大きい材料を用いることが好ましく、例えば、ベンゼン環の多い材料を用いることが好ましい。
光変調層３４は、例えば、図１（Ｂ）に示したように、所定の電場強度における光学特性が互いに異なる２つの領域（第１領域３４Ａ、第２領域３４Ｂ）を有している。第１領域３４Ａ、第２領域３４Ｂは、例えば、光変調素子３０の積層方向に延在する柱状の形状となっている。第１領域３４Ａは、例えば、図２に示したように、第２領域３４Ｂの周囲を埋めるようにして形成されており、第２領域３４Ｂは、光変調層３４の上面側から見たときに、第１領域３４Ａ内に分散して配置されている。
第２領域３４Ｂは、例えば、円柱状、楕円柱状もしくは角柱状となっている。第２領域３４Ｂの径は、例えば、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、例えば、数μｍ〜数ｍｍ程度となっている。なお、第２領域３４Ｂの径は、常に一定となっている必要はなく、例えば、光源２０から遠ざかるにつれて小さくなっていてもよい。第２領域３４Ｂの径が一定となっている場合には、例えば、図１（Ｂ）、図４に示したように、第２領域３４Ｂの、光変調層３４における占有率（密度）が光源２０から遠ざかるにつれて小さくなっている。第２領域３４Ｂの径が光源２０から遠ざかるにつれて小さくなっている場合には、光変調層３４における占有率（密度）が光源２０から遠ざかるにつれて小さくなるように、第２領域３４Ｂの、単位面積当たりの数が設定される。従って、上記各ケースでは、第１領域３４Ａの、光変調層３４における占有率は、厚み方向において同一となっており、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて大きくなっている。
なお、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂは、常に柱状となっている必要はない。例えば、第１領域３４Ａがバルク状となっており、第２領域３４Ｂがブロック状となっている場合には、光変調層３４が、第２領域３４Ｂを面内方向だけでなく厚み方向においても第１領域３４Ａ内に分散させた態様となっていてもよい。ここで、第２領域３４Ｂが厚み方向において均一に分散され、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて疎となるように分散している場合には、第１領域３４Ａの、光変調層３４における占有率は、厚み方向において同一となっており、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて大きくなっている。また、第２領域３４Ｂが厚み方向において不均一に分散され、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて疎となるように分散している場合には、第１領域３４Ａの、光変調層３４における占有率は、厚み方向において異なっており、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて大きくなっている。
第１領域３４Ａは、例えば、バルク３８Ａ（第３領域）と、微粒子３９Ａ（第４領域）とを含んで構成されている。第２領域３４Ｂも、例えば、バルク３８Ｂ（第５領域）と、微粒子３９Ｂ（第６領域）とを含んで構成されている。微粒子３９Ａの、電場に対する応答速度は、バルク３８Ａの、電場に対する応答速度よりも早くなっている。同様に、微粒子３９Ｂの、電場に対する応答速度は、バルク３８Ｂの、電場に対する応答速度よりも早くなっている。
バルク３８Ａ，３８Ｂは、等方性の低分子材料（例えば、配向膜３３，３５に対して配向性を示さない紫外線硬化樹脂もくしは熱硬化樹脂）を硬化させることによって形成されたものであり、光源２０からの光に対して等方性を示す高分子材料によって形成されている。バルク３８Ａ，３８Ｂは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっている。一方、微粒子３９Ａ，３９Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、所定の強度の電場が印加されたときに電場方向に配向性を示し、その結果、光学的異方性を示し、電場が印加されていないときに光学的には等方性を示す。つまり、微粒子３９Ａ，３９Ｂは、バルク３８Ａ，３８Ｂとは異なり、配向時に光学的な異方性を示す。
微粒子３９Ａおよびバルク３８Ａの重量比Ｗ１（＝微粒子３９Ａの重量／バルク３８Ａの重量）と、微粒子３９Ｂおよびバルク３８Ｂの重量比Ｗ２（＝微粒子３９Ｂの重量／バルク３８Ｂの重量）とは互いに異なっている。具体的には、重量比Ｗ２が重量比Ｗ１よりも小さくなっている。重量比Ｗ１は、例えば、９５／５〜６５／３５であり、重量比Ｗ２は、例えば、５／９５〜３５／６５である。なお、重量比Ｗ２が先に例示した範囲内にある場合には、第２領域３４Ｂは、セルギャップを維持するスペーサとしても機能し得る。
本実施の形態では、第１領域３４Ａ、第２領域３４Ｂは共に、電場強度に応じて微粒子３９Ａ，３９Ｂの光学軸が、例えば、透明基板３１，３７の表面と平行な面（以下、基準面と称する）に直交したり、浅い角度で交差したりするように構成されている。これにより、第１領域３４Ａ、第２領域３４Ｂにおいて、後述するように、透明と散乱の切り替えが可能となっている。ただし、上述した重量比Ｗ１，Ｗ２の大小関係に応じて、第１領域３４Ａにおける透明と散乱の切り替えに要する電圧と、第２領域３４Ｂにおける透明と散乱の切り替えに要する電圧とが互いに異なっている。
以下、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂの光学特性について、３つのケースに場合分けをして詳細に説明する。なお、それぞれのケースは、（１）微粒子３９Ｂの粒径の大きさ、（２）重量比Ｗ１，Ｗ２の大小関係、（３）微粒子３９Ｂの、第２領域３４Ｂにおける占有率の大きさの３つのファクターに着目して、場合分けされている。
［ケース１］
本ケースでは、微粒子３９Ｂの粒径が微粒子３９Ａの粒径よりも大きくなっており、微粒子３９Ｂ中の液晶が微粒子３９Ａ中の液晶よりも動きやすくなっている。そのため、例えば、図５に示したように、第２領域３４Ｂの駆動開始電圧Ｖ２が、第１領域３４Ａの駆動開始電圧Ｖ１よりも小さくなっている。なお、図５は、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂの印加電圧と透過率との関係を模式的に表したものである。
また、本ケースでは、微粒子３９Ｂの粒径が微粒子３９Ａの粒径よりも大きくなっているだけでなく、重量比Ｗ２が重量比Ｗ１よりも小さくなっている。そのため、第２領域３４Ｂにおいて電圧印加状態での散乱性が低い。その結果、図５に示したように、電極間に駆動開始電圧Ｖ１が印加されているときの、第２領域３４Ｂの透過率がある程度高くなっており、第２領域３４Ｂが実質的に透明となっている。本ケースでは、下限電圧Ｖｍｉｎ〜上限電圧Ｖｍａｘで規定される駆動範囲を例えば、Ｖ１〜Ｖ３とすることにより、第１領域３４Ａの透明と散乱の切り替えを行いつつ、第２領域３４Ｂを透明か、または実質的に透明に維持することが可能である。なお、駆動範囲は、上記以外であってもよく、例えば、０（ゼロ）〜Ｖ３となっていてもよい。以下に、本ケースにおける光学特性について説明する。
図６（Ａ）は、電極間に下限電圧Ｖｍｉｎとして第１領域３４Ａの駆動開始電圧Ｖ１が印加されている時の、第１領域３４Ａの光学的な作用を模式的に表したものである。バルク３８Ａは、この場合に等方性を示しており、配向していない。図６（Ｂ）は、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして第１領域３４Ａの飽和電圧Ｖ３が印加されている時の、第１領域３４Ａの光学的な作用を模式的に表したものである。図７（Ａ）は、電極間に下限電圧Ｖｍｉｎとして駆動開始電圧Ｖ１が印加されている時の、第２領域３４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。バルク３８Ｂは、この場合に光学等方性を示しており、配向していない。図７（Ｂ）は、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ３が印加されている時の、第２領域３４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。
電極間に駆動開始電圧Ｖ１が印加されている時には、例えば、図６（Ａ）、図７（Ａ）に示したように、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶は、電場Ｅ１の向きに拘わらず、任意の方向を向いており、配向していない。つまり、微粒子３９Ａ，３９Ｂは光学等方性を示している。一方、電極間に飽和電圧Ｖ３が印加されている時には、例えば、図６（Ｂ）、図７（Ｂ）に示したように、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶は電場Ｅ２の向きと同一か、またはほぼ同一の方向を向いており、透明基板３１，３７の表面に垂直な方向（以下、単に垂直方向と称する）に配向している。つまり、微粒子３９Ａ，３９Ｂは光学異方性を示している。このとき、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶の光軸（偏光方向によらず屈折率が一つの値になるような光線の進行方向と平行な線）は、垂直方向を向いていることになる。なお、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶の光軸が、常に垂直方向を向いている必要はなく、例えば製造誤差などによって、垂直方向と交差する方向を向いていてもよい。
バルク３８Ａ，３８Ｂの屈折率と、微粒子３９Ａ，３９Ｂが光学等方性を示しているときの微粒子３９Ａ，３９Ｂの屈折率とが互いに異なっている。バルク３８Ａの屈折率と、微粒子３９Ａ，３９Ｂが光学異方性を示しているときの微粒子３９Ａ，３９Ｂの異常光屈折率とが互いに等しくなっているか、または、おおむね等しくなっている。
電極間に駆動開始電圧Ｖ１が印加されている時には、第１領域３４Ａでは、あらゆる方向において、バルク３８Ａと微粒子３９Ａとの屈折率差が大きくなる。その結果、図６（Ａ）に示したように、第１領域３４Ａにおいて高い散乱性が得られる。一方、第２領域３４Ｂでは、例えば、図７（Ａ）に示したように、微粒子３９Ｂの粒径が微粒子３９Ａの粒径よりも大きくなっており、微粒子３９Ｂ中の液晶が微粒子３９Ａ中の液晶よりも動きやすくなっている。これにより、電極間への駆動開始電圧Ｖ１の印加によって、微粒子３９Ｂ中で任意の方向を向いていた液晶の向きが少しだけ垂直方向に変移し、斜め方向および横方向において、バルク３８Ｂと微粒子３９Ｂとの屈折率差が小さくなる。その結果、図７（Ａ）に示したように、第２領域３４Ｂにおいて若干の散乱が生じるが、第２領域３４Ｂが実質的に透明となる。
また、電極間に飽和電圧Ｖ３が印加されている時には、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂの双方の領域では、斜め方向および横方向において、バルク３８Ａ，３８Ｂと微粒子３９Ａ，３９Ｂとの屈折率差がほとんどない。これにより、双方の領域において、図６（Ｂ）,図７（Ｂ）に示したように、高い透明性が得られる。
［ケース２］
本ケースでは、ケース１と同様、微粒子３９Ｂの粒径が微粒子３９Ａの粒径よりも大きくなっている。そのため、例えば、図８に示したように、第２領域３４Ｂの駆動開始電圧Ｖ２が、第１領域３４Ａの駆動開始電圧Ｖ１よりも小さくなっている。なお、図８は、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂの印加電圧と透過率との関係を模式的に表したものである。
さらに、本ケースでは、ケース１と同様、重量比Ｗ２が重量比Ｗ１よりも小さくなっているが、重量比Ｗ２の大きさが、ケース１における重量比Ｗ２の大きさよりも小さくなっている。そのため、例えば、図８に示したように、駆動開始電圧Ｖ２が駆動開始電圧Ｖ１よりも小さくなっており、かつ、電極間に電圧が印加されていないときの、第２領域３４Ｂの透過率が、ケース１における第２領域３４Ｂの電圧無印加時の透過率よりも高くなっている。つまり、本ケースでは、第２領域３４Ｂが電圧無印加時に、実質的に透明となっている。
本ケースでは、下限電圧Ｖｍｉｎ〜上限電圧Ｖｍａｘで規定される駆動範囲を例えば、０（ゼロ）〜Ｖ３とすることにより、第１領域３４Ａの透明と散乱の切り替えを行いつつ、第２領域３４Ｂを透明か、または実質的に透明に維持することが可能である。なお、駆動範囲は、上記以外であってもよく、例えば、Ｖ２〜Ｖ３となっていてもよいし、または、Ｖ１〜Ｖ３となっていてもよい。以下に、本ケースにおける光学特性について説明する。
図９（Ａ）、図１０（Ａ）は、電極間に電圧が印加されていない時の、第２領域３４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。バルク３８Ｂは、この場合に光学等方性を示しており、配向していない。図９（Ｂ）、図１０（Ｂ）は、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ３が印加されている時の、第２領域３４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。
ケース２では、例えば、図９（Ａ）、（Ｂ）に示したように、バルク３８Ｂの、第２領域３４Ｂに占める割合が、ケース１におけるそれよりも大きくなっているか、または、例えば、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示したように、微粒子３９Ｂの粒径が、ケース１におけるそれよりも極めて大きくなっている。
なお、本ケースでは、第１領域３４Ａの内部構成は、ケース１におけるそれと同一である。そのため、電極間に電圧が印加されていない時の、第１領域３４Ａの光学的な作用は、図６（Ａ）に模式的に示したものと同様である。また、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ３が印加されている時の、第１領域３４Ａの光学的な作用は、図６（Ｂ）に模式的に示したものと同様である。
電極間に電圧が印加されていない時には、例えば、図６（Ａ）および図９（Ａ）または図１０（Ａ）に示したように、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶は、任意の方向を向いており、配向していない。つまり、微粒子３９Ａ，３９Ｂは光学等方性を示している。一方、電極間に飽和電圧Ｖ３が印加されている時には、例えば、図６（Ｂ）および図９（Ｂ）または図１０（Ｂ）に示したように、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶は電場Ｅ２の向きと同一か、またはほぼ同一の方向を向いており、垂直方向に配向している。つまり、微粒子３９Ａ，３９Ｂは光学異方性を示している。このとき、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶の光軸は、垂直方向を向いていることになる。なお、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶の光軸が、常に垂直方向を向いている必要はなく、例えば製造誤差などによって、垂直方向と交差する方向を向いていてもよい。
バルク３８Ａ，３８Ｂの屈折率と、微粒子３９Ａ，３９Ｂが光学等方性を示しているときの微粒子３９Ａ，３９Ｂの屈折率とが互いに異なっている。バルク３８Ａの屈折率と、微粒子３９Ａ，３９Ｂが光学異方性を示しているときの微粒子３９Ａ，３９Ｂの異常光屈折率とが互いに等しくなっているか、または、おおむね等しくなっている。
電極間に駆動開始電圧Ｖ１が印加されている時には、第１領域３４Ａでは、あらゆる方向において、バルク３８Ａと微粒子３９Ａとの屈折率差が大きくなる。その結果、図６（Ａ）に示したように、第１領域３４Ａにおいて高い散乱性が得られる。一方、第２領域３４Ｂでは、例えば、図９（Ａ）または図１０（Ａ）に示したように、微粒子３９Ｂの粒径が微粒子３９Ａの粒径よりも大きくなっている。さらに、バルク３８Ｂの、第２領域３４Ｂに占める割合が、ケース１におけるそれよりも大きくなっているか、または、微粒子３９Ｂの粒径が、ケース１におけるそれよりも極めて大きくなっている。そのため、第２領域３４Ｂにおける散乱が、ケース１におけるそれよりも小さくなっており、第２領域３４Ｂの透過率が、ケース１におけるそれよりも高くなっている。その結果、例えば、図９（Ａ）または図１０（Ａ）に示したように、第２領域３４Ｂにおいて若干の散乱が生じるが、第２領域３４Ｂは実質的に透明となっている。
また、電極間に飽和電圧Ｖ３が印加されている時には、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂの双方の領域では、斜め方向および横方向において、バルク３８Ａ，３８Ｂと微粒子３９Ａ，３９Ｂとの屈折率差がほとんどない。これにより、双方の領域において、図９（Ｂ）,図１０（Ｂ）に示したように、高い透明性が得られる。
［ケース３］
本ケースでは、ケース１，２とは異なり、微粒子３９Ｂの粒径が微粒子３９Ａの粒径よりも小さくなっており、微粒子３９Ｂ中の液晶が微粒子３９Ａ中の液晶よりも動きにくくなっている。そのため、例えば、図１１に示したように、第２領域３４Ｂの駆動開始電圧Ｖ２が、第１領域３４Ａの駆動開始電圧Ｖ１よりも大きくなっている。なお、図１１は、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂの印加電圧と透過率との関係を模式的に表したものである。
なお、本ケースでは、ケース２と同様、重量比Ｗ２が重量比Ｗ１よりも小さくなっており、かつ重量比Ｗ２の大きさが、ケース１における重量比Ｗ２の大きさよりも小さくなっている。そのため、例えば、図１１に示したように、駆動開始電圧Ｖ２が駆動開始電圧Ｖ１よりも大きくなっており、かつ、電極間に電圧が印加されていないときの、第２領域３４Ｂの透過率が、ケース１における第２領域３４Ｂの電圧無印加時の透過率よりも高くなっている。つまり、本ケースでは、第２領域３４Ｂが電圧無印加時に実質的に透明となっている。
本ケースでは、下限電圧Ｖｍｉｎ〜上限電圧Ｖｍａｘで規定される駆動範囲を例えば、０（ゼロ）〜Ｖ３とすることにより、第１領域３４Ａの透明と散乱の切り替えを行いつつ、第２領域３４Ｂを透明か、または実質的に透明に維持することが可能である。なお、駆動範囲は、上記以外であってもよく、例えば、Ｖ１〜Ｖ３となっていてもよい。以下に、本ケースにおける光学特性について説明する。
図１２（Ａ）は、電極間に電圧が印加されていない時の、第２領域３４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。バルク３８Ｂは、この場合に光学等方性を示しており、配向していない。図１２（Ｂ）は、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ３が印加されている時の、第２領域３４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。
ケース３では、例えば、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示したように、バルク３８Ｂの、第２領域３４Ｂに占める割合が、ケース１におけるそれよりも大きくなっており、かつ、微粒子３９Ｂの粒径が、ケース１におけるそれよりも小さくなっている。
なお、本ケースでは、第１領域３４Ａの内部構成は、ケース１におけるそれと同一である。そのため、電極間に電圧が印加されていない時の、第１領域３４Ａの光学的な作用は、図６（Ａ）に模式的に示したものと同様である。また、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ３が印加されている時の、第１領域３４Ａの光学的な作用は、図６（Ｂ）に模式的に示したものと同様である。
電極間に電圧が印加されていない時には、例えば、図６（Ａ）および図１２（Ａ）に示したように、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶は、任意の方向を向いており、配向していない。つまり、微粒子３９Ａ，３９Ｂは光学等方性を示している。一方、電極間に飽和電圧Ｖ３が印加されている時には、例えば、図６（Ｂ）および図１２（Ｂ）に示したように、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶は電場Ｅ２の向きと同一か、またはほぼ同一の方向を向いており、垂直方向に配向している。つまり、微粒子３９Ａ，３９Ｂは光学異方性を示している。このとき、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶の光軸は、垂直方向を向いていることになる。なお、微粒子３９Ａ，３９Ｂ中の液晶の光軸が、常に垂直方向を向いている必要はなく、例えば製造誤差などによって、垂直方向と交差する方向を向いていてもよい。
バルク３８Ａ，３８Ｂの屈折率と、微粒子３９Ａ，３９Ｂが光学等方性を示しているときの微粒子３９Ａ，３９Ｂの屈折率とが互いに異なっている。バルク３８Ａの屈折率と、微粒子３９Ａ，３９Ｂが光学異方性を示しているときの微粒子３９Ａ，３９Ｂの異常光屈折率とが互いに等しくなっているか、または、おおむね等しくなっている。
電極間に駆動開始電圧Ｖ１が印加されている時には、第１領域３４Ａでは、あらゆる方向において、バルク３８Ａと微粒子３９Ａとの屈折率差が大きくなる。その結果、図６（Ａ）に示したように、第１領域３４Ａにおいて高い散乱性が得られる。一方、第２領域３４Ｂでは、例えば、図１２（Ａ）に示したように、バルク３８Ｂの、第２領域３４Ｂに占める割合が、ケース１におけるそれよりも大きくなっており、かつ、微粒子３９Ｂの粒径が、ケース１におけるそれよりも小さくなっている。そのため、第２領域３４Ｂにおける散乱が、ケース１におけるそれよりも小さくなっており、第２領域３４Ｂの透過率が、ケース１におけるそれよりも高くなっている。その結果、例えば、図１２（Ａ）に示したように、第２領域３４Ｂにおいて若干の散乱が生じるが、第２領域３４Ｂは実質的に透明となっている。
また、電極間に飽和電圧Ｖ３が印加されている時には、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂの双方の領域では、斜め方向および横方向において、バルク３８Ａ，３８Ｂと微粒子３９Ａ，３９Ｂとの屈折率差がほとんどない。これにより、双方の領域において、図１２（Ｂ）に示したように、高い透明性が得られる。
ケース１，２，３のいずれのケースにおいても、光源２０から射出され、導光板１０を伝播する光Ｌ（斜め方向からの光）は、導光板１０、光変調素子３０および反射板４０によって、例えば、以下に示した作用を受けたのち外部に射出される。具体的には、光Ｌは、電極間に飽和電圧Ｖ３が印加され、透明性を示すようになった領域（以下、透明領域３０Ａと称する）内を透過したのち、透明領域３０Ａと空気との界面で反射（例えば全反射）され、再び透明領域３０Ａを透過して導光板１０内に戻される。導光板１０内に戻された光は、導光板１０の上面で反射（例えば全反射）され、導光板１０内を伝播していく。従って、透明領域３０Ａの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図１３（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて小さくなる。また、光Ｌは、電極間に駆動開始電圧Ｖ１が印加されるか、または電圧が印加されず、それによって散乱性を示すようになった領域（以下、散乱領域３０Ｂと称する）内で散乱される。この散乱光の一部は、導光板１０を透過したのち外部に射出される。また、この散乱光の一部は、反射板４０で反射されたのち、散乱領域３０Ｂでの再度の散乱を受けたり、散乱領域３０Ｂを透過したりして、最終的には、外部に射出される。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図１３（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透明領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
なお、微粒子３９Ａの屈折率差（＝常光屈折率−異常光屈折率）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。微粒子３９Ａの屈折率差が大きい場合には、光変調層３４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
駆動回路５０は、例えば、一の光変調セル３０Ａにおいて微粒子３９Ａ，３９Ｂの光軸が透明基板３１，３７の表面と直交もしくはほぼ直交し、他の光変調セル３０Ｂにおいて微粒子３９Ａの光軸が透明基板３１，３７の表面と浅く交差するように各光変調セル３０Ｂの一対の電極（下側電極３２、上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。
以下に、本実施の形態のバックライト１の製造方法について、図１４（Ａ）〜（Ｃ）から図１６（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。
まず、ガラス基板またはプラスチックフィルム基板からなる透明基板３１，３７上に、ＩＴＯなどの透明導電膜３２Ａ，３６Ａを形成する（図１４（Ａ））。次に、表面全体にレジスト層を形成したのち、パターニングによりレジスト層に電極パターン（下側電極３２、上側電極３６）を形成する（図１４（Ｂ））。
パターニングの方法としては、フォトリソ法やレーザーアブレーション法などを用いることが好ましい。電極パターンは駆動方法および部分駆動の分割数によって決定される。例えば、４２インチサイズのディスプレイを１２×６分割する場合には、電極幅がおよそ８０ｍｍ程度のパターンとし、電極間のスリット部分はできるだけ細くする。だたし、後述のぼかし特性から、スリット部分が細すぎてもあまり意味をなさないので、具体的には、１０〜５００μｍ程度のスリットとするのがよい。また、ＩＴＯナノ粒子をパターン印刷した後、それを焼成することによって電極パターンを形成してもよい。
次に、表面全体に配向膜３３，３５を塗布したのち、乾燥させ、焼成する（図１４（Ｃ））。配向膜３３，３５としてポリイミド系材料を用いる場合には、溶媒にＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いることが多いが、そのときには、大気下では２００℃程度の温度が必要である。なお、この場合に、透明基板３１，３７としてプラスチック基板を用いる場合には、配向膜３３，３５を１００℃で真空乾燥させ、焼成することもできる。
次に、配向膜３３上に、セルギャップを形成するためのスペーサ４１を乾式または湿式で散布する（図１５（Ａ））。なお、真空貼り合わせ法にて光変調セル３０Ａを作成する場合には、滴下する混合物中にスペーサ３８を混合しておいてもよい。また、スペーサ３８の替わりとして、フォトリソ法によって柱スペーサを形成することもできる。
続いて、配向膜３５上に、貼り合わせおよび液晶の漏れを防止するためのシール剤パターン４２を、例えば額縁状に塗布する（図１５（Ｂ））。このシール剤パターン４２はディスペンサー法やスクリーン印刷法にて形成することができる。
以下に、真空貼り合わせ法（One Drop Fill法、ＯＤＦ法）について説明するが、真空注入法などで光変調セル３０Ａを作成することも可能である。
まず、セルギャップ、セル面積などから決まる体積分にあたる、液晶材料と重合性材料の混合物４３を面内に均一に滴下する（図１５（Ｃ））。混合物４３の滴下にはリニアガイド方式の精密ディスペンサーを用いることが好ましいが、シール剤パターン４２を土手として利用して、ダイコータなどを用いてもよい。
液晶材料および重合性材料としては前述の材料を用いることができ、また、液晶材料および重合性材料の重量比については上述したような値に設定する。なお、液晶の比率を多くすることで駆動電圧を低くすることができるが、あまり液晶を多くしすぎると電圧印加時の白色度が低下したり、電圧オフ後に応答速度が低下するなど透明時に戻りにくくなったりする傾向がある。
混合物４３には、液晶材料と重合性材料の他には、重合開始剤を添加する。使用する紫外線波長に応じて、添加する重合開始剤のモノマー比を０．１〜１０重量％の範囲内で調整する。混合物４３には、この他に、重合禁止剤や可塑剤、粘度調整剤なども必要に応じて添加可能である。重合性材料が室温で固体やゲル状である場合には、口金やシリンジ、基板を加温することが好ましい。
透明基板３１および透明基板３７を真空貼り合わせ機（図示せず）に配置したのち、真空排気し、貼り合わせを行う（図１６（Ａ））。その後、貼り合わせたものを大気に解放し、大気圧での均一加圧によってセルギャップを均一化する。セルギャップは白輝度（白色度）と駆動電圧の関係から適宜選定できるが、５〜４０μｍ、好ましくは６〜２０μｍ、より好ましくは７〜１０μｍである。
貼り合わせ後、必要に応じて配向処理を行うことが好ましい（図示せず）。クロスニコル偏光子の間に、貼り合わせたセルを挿入した際に、光り漏れが生じている場合には、セルをある一定時間加熱処理したり、室温で放置したりして配向させる。
次に、光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じて開口率が異なるマスクＭを透明基板３７の上に配置する（図１６（Ｂ））。マスクＭの開口率は、光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じて大きくなっている。続いて、マスクＭを介して混合物４３中の重合性材料に光Ｌ３（例えば紫外線）を強く照射する（図１６（Ｂ））。これにより、光が強く照射された部位、具体的には、混合物４３のうち、マスクＭに形成された開口（図示せず）に対応する部分において、重合性材料が重合され、ポリマー化すると同時に、液晶材料と重合性材料とが相分離される。その結果、光が強く照射された部位に第１領域３４Ａ（図示せず）が形成される。このとき、第１領域３４Ａの、混合物４３における占有率が、光源２０が配置されることとなる部位から遠ざかるにつれて高くなる。
液晶と重合性材料に紫外線照射する過程において、重合と相分離が同時に進行する。紫外線照度が高いほど、液晶が相分離する速度よりも重合する速度が速くなるので、作成した液晶径が小さくなる傾向にある。なお、上記した混合物４３はノーマリーホワイト型であることから、照度が高いほど、散乱性が高くなると共に駆動開始電圧が高くなる傾向にある。そのため、上記の光照射プロセスによって、第１領域３４Ａの散乱性が高くなり、一方、それ以外の領域の散乱性が低くなり、透明性が高くなる。
次に、第２領域３４Ｂを形成することとなる部分へ光を弱く照射する。例えば、図１６（Ｃ）に示したように、マスクＭを用いないで、混合物４３全体に対して、弱い光Ｌ４を照射する。これにより、第２領域３４Ｂを形成することとなる部分において、重合性材料が重合され、ポリマー化すると同時に、液晶材料と重合性材料とが相分離される。その結果、混合物４３のうち第１領域３４Ａ以外の領域に第２領域３４Ｂ（図示せず）が形成される。
このように、本実施の形態では、照射された光の強度およびマスクパターンに応じて、第１領域３４Ａと第２領域３４Ｂとが形成される。また、上記のマスクＭでは、光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じて開口率が異なっている。そのため、第１領域３４Ａの、混合物４３における占有率を、光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じて異ならせることができる。このように、本実施の形態では、マスクＭを利用した光照射という簡易な方法により、光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じた占有率で、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂを混合物４３に形成することができる。このようにして、光変調素子３０が製造される。
なお、上述の製造方法では、マスクＭとして、開口率が光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じて大きくなっているものを用いていたが、透過部と遮光部が不連続になっているもの以外のものを用いてもよい。例えば、マスクＭとして、透過率が光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じて徐々に大きくなるグレーマスクなどを使用することもできる。また、上述の製造過程において、紫外線を照射している時には、セルの温度が変化しないようにすることが好ましい。このとき、セルの温度を高く維持することが好ましい。そのようにした場合には、第２領域３４Ｂの透明性を高くすることも可能である。また、赤外線カットフィルターを用いたり、光源にＵＶ−ＬＥＤなどを用いたりすることが好ましい。また、紫外線照度は複合材料の組織構造に影響を与えるので、使用する液晶材料やモノマー材料、これらの組成から適宜調整することが好ましい。
なお、微粒子３９Ａに含まれる液晶のドロップレット径と、微粒子３９Ｂに含まれる液晶のドロップレット径とを互いに異ならせたい場合には、以下に例示したプロセスを経ることが好ましい。例えば、シールパターンを描画後、ディスペンサー法、スクリーン印刷法、インクジェット法などを用いて、第１領域３４Ａおよび第２領域３４Ｂに対応する部位に液晶と重合性材料の重量比が互いに異なる材料を塗り分ける（パターニングする）こともできる。また、第２領域３４Ｂに対応する部位に重合性材料のみ（例えばアクリル系紫外線硬化樹脂）を塗った後、第１領域３４Ａに使用する材料を滴下するプロセスも用いることができる。後者のプロセスを用いた場合には、全面一括で同一照度にて紫外線を照射し、第１領域３４Ａと第２領域３４Ｂで透明性の互いに異なる領域を作成することができる。また、前述のようにマスクを用いて紫外線照度が高い領域と低い領域を部分的に形成することも可能である。
そして、導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせる。貼り合わせには、粘着、接着のいずれでもよいが、導光板１０の屈折率と光変調素子３０の基板材料の屈折率とにできるだけ近い屈折率の材料で粘着、接着することが好ましい。最後に、下側電極３２および上側電極３６に引き出し線（図示せず）を取り付ける。このようにして、本実施の形態のバックライト１が製造される。
このように、光変調素子３０を作成し、最後に導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせるプロセスを説明したが、導光板１０の表面に、配向膜３５を形成した透明基板３７を予め貼り合わせてから、バックライト１を作成することもできる。また、枚葉方式、ロール・ツー・ロール方式のいずれでもバックライト１を作成することができる。
次に、本実施の形態のバックライト１の作用および効果について説明する。
本実施の形態のバックライト１では、導光板１０に接着された光変調素子３０内に、電場強度に応じて透明と散乱が切り替わる第１領域３４Ａと、第１領域３４Ａの透明と散乱の切り替えに際して印加される電場の強度において第１領域３４Ａの散乱状態よりも透明な状態にある第２領域３４Ｂとを含んだ光変調層３４が設けられている。これにより、光源２０からの光が導光板１０に入射し、導光板１０の上面や、光変調層３４のうち、電場制御によって透明性を示す領域（透明領域３０Ａ）の下面で全反射されるか、または高反射率で反射され、導光板１０および光変調素子３０内を伝播していく（図１３参照）。その結果、バックライト１の光射出領域のうち透明領域３０Ａと対応する領域の輝度が低くなる。一方、導光板１０および光変調素子３０内を伝播している光は、光変調層３４のうち、電場制御によって散乱性を示す領域（散乱領域３０Ｂ）で散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト１の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト１の上面から射出される。
このように、本実施の形態では、透明領域３０Ａの上面からは光はほとんど射出されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が射出される。これにより、バックライト１の光射出領域のうち散乱領域３０Ｂと対応する領域の輝度が高くなる。その結果、正面方向の変調比が大きくなる。
また、本実施の形態では、例えば、図１３（Ａ），（Ｂ）に示したように、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子３０を設けていない場合（図１３（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がっている。他方、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図１３（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて高くなり、しかも、透明領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
ところで、輝度突き上げとは、全面白表示した場合に比べて、部分的に白表示を行った場合の輝度を高くする技術である。ＣＲＴやＰＤＰなどでは一般によく使われている技術である。しかし、液晶ディスプレイでは、バックライトは画像にかかわらず全体に均一発光しているので、部分的に輝度を高くすることはできない。もっとも、バックライトを、複数のＬＥＤを２次元配置したＬＥＤバックライトとした場合には、ＬＥＤを部分的に消灯することは可能である。しかし、そのようにした場合には、ＬＥＤを消灯した暗領域からの拡散光がなくなるので、全てのＬＥＤを点灯した場合と比べて、輝度が低くなってしまう。また、部分的に点灯しているＬＥＤに対して流す電流を大きくすることにより、輝度を増やすことも可能であるが、そのようにした場合には、非常に短時間に大電流が流れるので、回路の負荷や信頼性の点で問題が残る。
一方、本実施の形態において、バルク３８Ａ，３８Ｂの屈折率と、微粒子３９Ａ，３９Ｂの常光屈折率とが互いに等しいか、もしくはほとんど等しい場合には、正面方向の散乱性が抑制され、暗状態での導光板からの漏れ光が少ない。これにより、部分的な暗状態の部分から部分的な明状態の部分に導光するので、バックライト１への投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。
また、本実施の形態では、第１領域３４Ａの、光変調層３４における占有率が、光源２０から遠ざかるにつれて高くなっている。これにより、バックライト１の光射出領域のうち光源２０側の輝度を、光変調素子３０を設けていない場合よりも低く抑え、かつバックライト１の光射出領域のうち光源２０とは反対側の輝度を、光変調素子３０を設けていない場合よりも高くすることができる。その結果、例えば、図１７（Ｂ）に示したように、バックライト１の光射出領域全体を暗状態とした場合だけでなく、例えば、図１７（Ｃ）に示したように、バックライト１の光射出領域全体を明状態とした場合にも、面内輝度を均一化することができる。従って、例えば、図１７（Ｃ）に示したように、光源２０に近い領域α１と、光源２０から遠い領域α２とにおいて白表示をしたときに、双方の領域の白輝度を等しくすることが可能となる。また、例えば、図１７（Ｃ）に示したように、領域α１とよりも光源２０に近い領域β１と、領域α１と領域α２との間の領域β２と、領域α２よりも光源２０から遠い領域β３とにおいて黒表示をしたときに、これらの領域の黒輝度を等しくすることが可能となる。
［変形例］
上記実施の形態では、光変調素子３０は、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着して接合されていたが、例えば、図１８に示したように、導光板１０の上面に空気層を介さずに密着して接合されていてもよい。また、光変調素子３０は、例えば、図１９に示したように、導光板１０の内部に設けられていてもよい。ただし、この場合でも、光変調素子３０は、導光板１０と空気層を介さずに密着して接合されていることが必要である。
また、上記実施の形態では、導光板１０の上に特に何も設けられていなかったが、導光板１０は、例えば、図２０に示したように、光学シート７０（例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなど）を設けてもよい。
＜第２の実施の形態＞
図２１（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るバックライト２（照明装置）の断面構成の一例を表したものである。図２１（Ｂ）は、図１５（Ａ）のバックライト２に内蔵された光変調素子６０（後述）の断面構成の一例を表したものである。なお、図２１（Ａ），（Ｂ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。このバックライト２は、上記第１の実施の形態およびその変形例のバックライト１と同様、例えば、液晶表示パネルなどを背後から照明するものであるが、光変調素子３０の代わりに光変調素子６０を備えている点で、バックライト１の構成と相違する。そこで、以下では、上記実施の形態およびその変形例との相違点について主に説明し、上記実施の形態およびその変形例との共通点についての説明を適宜省略するものとする。
光変調素子６０は、例えば、図２１（Ｂ）に示したように、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層６４、配向膜３５、上側電極３６および透明基板３７を反射板４０側から順に配置されたものである。
光変調層６４は、例えば、図２１（Ｂ）に示したように、所定の電場強度における光学特性が互いに異なる２つの領域（第１領域６４Ａ、第２領域６４Ｂ）を有している。第１領域６４Ａ、第２領域６４Ｂは、例えば、光変調素子３０の積層方向に延在する柱状の形状となっている。第１領域６４Ａは、例えば、第２領域６４Ｂの周囲を埋めるようにして形成されており、第２領域６４Ｂは、光変調層６４の上面側から見たときに、第１領域６４Ａ内に分散して配置されている。
第２領域６４Ｂは、例えば、円柱状、楕円柱状もしくは角柱状となっている。第２領域６４Ｂの径は、例えば、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、例えば、数μｍ〜数ｍｍ程度となっている。なお、第２領域６４Ｂの径は、常に一定となっている必要はなく、例えば、光源２０から遠ざかるにつれて小さくなっていてもよい。第２領域６４Ｂの径が一定となっている場合には、例えば、第２領域６４Ｂの、光変調層６４における占有率（密度）が光源２０から遠ざかるにつれて小さくなっている。第２領域６４Ｂの径が光源２０から遠ざかるにつれて小さくなっている場合には、光変調層６４における占有率（密度）が光源２０から遠ざかるにつれて小さくなるように、第２領域６４Ｂの、単位面積当たりの数が設定される。従って、上記各ケースでは、第１領域６４Ａの、光変調層６４における占有率は、厚み方向において同一となっており、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて大きくなっている。
なお、第１領域６４Ａおよび第２領域６４Ｂは、常に柱状となっている必要はない。例えば、第１領域６４Ａがバルク状となっており、第２領域６４Ｂがブロック状となっている場合には、光変調層６４が、第２領域６４Ｂを面内方向だけでなく厚み方向においても第１領域６４Ａ内に分散させた態様となっていてもよい。ここで、第２領域６４Ｂが厚み方向において均一に分散され、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて疎となるように分散している場合には、第１領域６４Ａの、光変調層６４における占有率は、厚み方向において同一となっており、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて大きくなっている。また、第２領域６４Ｂが厚み方向において不均一に分散され、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて疎となるように分散している場合には、第１領域６４Ａの、光変調層６４における占有率は、厚み方向において異なっており、面内方向において光源２０から遠ざかるにつれて大きくなっている。
第１領域６４Ａは、例えば、バルク６８Ａ（第３領域）と、微粒子６９Ａ（第４領域）とを含んで構成されている。第２領域６４Ｂも、例えば、バルク６８Ｂ（第５領域）と、微粒子６９Ｂ（第６領域）とを含んで構成されている。バルク６８Ａおよび微粒子６９Ａは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク６８Ａ，６８Ｂは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または微粒子６９Ａ，６９Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。バルク６８Ａ，６８Ｂは、例えば、微粒子６９Ａ，６９Ｂの配向方向または配向膜３３，３５の配向方向に沿って配向した、配向性および重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱および光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。一方、微粒子６９Ａ，６９Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク６８Ａ，６８Ｂの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。
上記した、配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電圧無印加の状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化した後のもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子６９Ａとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。
微粒子６９Ａおよびバルク６８Ａの重量比Ｗ３（＝微粒子６９Ａの重量／バルク６８Ａの重量）と、微粒子６９Ｂおよびバルク６８Ｂの重量比Ｗ４（＝微粒子６９Ｂの重量／バルク６８Ｂの重量）とは互いに異なっている。具体的には、重量比Ｗ４の方が重量比Ｗ３よりも小さい。重量比Ｗ３は、例えば、９５／５〜６５／３５であり、重量比Ｗ４は、例えば、５／９５〜３５／６５である。なお、重量比Ｗ４が先に例示した範囲内にある場合には、第２領域６４Ｂは、セルギャップを維持するスペーサとしても機能し得る。
本実施の形態では、第１領域６４Ａ、第２領域６４Ｂは共に、電場強度に応じて微粒子６９Ａ，６９Ｂの光学軸が、例えば、透明基板３１，３７の表面と平行な面に直交したり、その面と平行となったりするように構成されている。これにより、第１領域６４Ａ、第２領域６４Ｂにおいて、後述するように、透明と散乱の切り替えが可能となっている。ただし、上述した重量比Ｗ３，Ｗ４の大小関係に応じて、第１領域６４Ａにおける透明と散乱の切り替えに要する電圧と、第２領域６４Ｂにおける透明と散乱の切り替えに要する電圧とが互いに異なっている。
以下、第１領域６４Ａおよび第２領域６４Ｂの光学特性について、３つのケースに場合分けをして詳細に説明する。なお、それぞれのケースは、（１）微粒子６９Ｂの粒径の大きさ、（２）重量比Ｗ３，Ｗ４の大小関係、（３）微粒子６９Ｂの、第２領域６４Ｂにおける占有率の大きさの３つのファクターに着目して、場合分けされている。
［ケース１］
本ケースでは、微粒子６９Ｂの粒径が微粒子６９Ａの粒径よりも小さくなっており、微粒子６９Ｂ中の液晶が微粒子６９Ａ中の液晶よりも動きにくくなっている。そのため、例えば、図２２に示したように、第２領域６４Ｂの駆動開始電圧Ｖ６が、第１領域６４Ａの駆動開始電圧Ｖ５よりも大きくなっており、かつ第２領域６４Ｂの飽和電圧Ｖ８が、第１領域６４Ａの飽和電圧Ｖ７よりも大きくなっている。なお、図２２は、第１領域６４Ａおよび第２領域６４Ｂの印加電圧と透過率との関係を模式的に表したものである。
また、本ケースでは、微粒子６９Ｂの粒径が微粒子６９Ａの粒径よりも小さくなっているだけでなく、重量比Ｗ４が重量比Ｗ３よりも小さくなっている。そのため、第２領域６４Ｂにおいて電圧印加状態での散乱性が低い。その結果、図２２に示したように、電極間に飽和電圧Ｖ７が印加されているときの、第２領域６４Ｂの透過率がある程度高くなっており、第２領域６４Ｂが実質的に透明となっている。本ケースでは、下限電圧Ｖｍｉｎ〜上限電圧Ｖｍａｘで規定される駆動範囲を例えば、０（ゼロ）〜Ｖ７とすることにより、第１領域６４Ａの透明と散乱の切り替えを行いつつ、第２領域６４Ｂを透明か、または実質的に透明に維持することが可能である。なお、駆動範囲は、上記以外であってもよく、例えば、０（ゼロ）〜Ｖ６となっていてもよいし、Ｖ５〜Ｖ７となっていてもよいし、Ｖ５〜Ｖ６となっていてもよい。以下に、本ケースにおける光学特性について説明する。
図２３（Ａ）は、電極間に下限電圧Ｖｍｉｎとして０（ゼロ）ボルトが印加されている時（電極間に電圧が印加されていない時）の、第１領域６４Ａの光学的な作用を模式的に表したものである。バルク６８Ａは、この場合に、光学異方性を示しており、垂直方向に配向している。図２３（Ｂ）は、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして第１領域６４Ａの飽和電圧Ｖ７が印加されている時の、第１領域６４Ａの光学的な作用を模式的に表したものである。図２４（Ａ）は、電極間に下限電圧Ｖｍｉｎとして０（ゼロ）ボルトが印加されている時の、第２領域６４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。バルク６８Ｂは、この場合に光学等方性を示しており、配向していない。図２４（Ｂ）は、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ７が印加されている時の、第２領域６４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。
電極間に電圧が印加されていない時には、例えば、図２３（Ａ）、図２４（Ａ）に示したように、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶は、垂直方向を向いており、垂直方向に配向している。つまり、微粒子６９Ａ，６９Ｂは光学異方性を示している。このとき、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶の光軸は、垂直方向を向いており、かつバルク６８Ａ，６８Ｂの光軸と同一の方向を向いている。つまり、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶の光軸およびバルク６８Ａ，６８Ｂの光軸の向きが互いに一致している（平行となっている）。なお、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶の光軸や、バルク６８Ａ，６８Ｂの光軸が、常に垂直方向を向いている必要はなく、例えば製造誤差などによって、垂直方向と交差する方向を向いていてもよい。一方、電極間に飽和電圧Ｖ７が印加されている時には、例えば、図２３（Ｂ）、図２４（Ｂ）に示したように、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶は、電場Ｅ３の向きに拘わらず、任意の方向を向いており、配向していない。つまり、微粒子６９Ａ，６９Ｂは光学等方性を示している。
バルク６８Ａ，６８Ｂの屈折率と、微粒子６９Ａ，６９Ｂが光学等方性を示しているときの微粒子６９Ａ，６９Ｂの屈折率とが互いに異なっている。バルク６８Ａの常光および異常光の屈折率と、微粒子６９Ａ，６９Ｂが光学異方性を示しているときの微粒子６９Ａ，６９Ｂの常光および異常光の屈折率とが互いに等しくなっているか、または、おおむね等しくなっている。
電極間に飽和電圧Ｖ７が印加されている時には、第１領域６４Ａでは、あらゆる方向において、バルク６８Ａと微粒子６９Ａとの屈折率差が大きくなる。その結果、図２３（Ｂ）に示したように、第１領域６４Ａにおいて高い散乱性が得られる。一方、第２領域６４Ｂでは、例えば、図２４（Ｂ）に示したように、微粒子６９Ｂの粒径が微粒子６９Ａの粒径よりも小さくなっており、微粒子６９Ｂ中の液晶が微粒子６９Ａ中の液晶よりも動きにくくなっている。これにより、電極間への飽和電圧Ｖ７の印加によって、微粒子６９Ｂ中で任意の方向を向いていた液晶の向きはほとんと変わらず、あらゆる方向において、バルク６８Ｂと微粒子６９Ｂとの屈折率差がほとんどない。その結果、図２４（Ｂ）に示したように、第２領域６４Ｂが透明か、または実質的に透明となる。
また、電極間に電圧が印加されていない時には、第１領域６４Ａおよび第２領域６４Ｂの双方の領域では、あらゆる方向において、バルク６８Ａ，６８Ｂと微粒子６９Ａ，６９Ｂとの屈折率差がほとんどない。これにより、双方の領域において、図２３（Ａ）、図２４（Ａ）に示したように、高い透明性が得られる。
［ケース２］
本ケースでは、ケース１と同様、微粒子６９Ｂの粒径が微粒子６９Ａの粒径よりも小さくなっている。そのため、例えば、図２５に示したように、第２領域６４Ｂの駆動開始電圧Ｖ６が、第１領域６４Ａの駆動開始電圧Ｖ５よりも大きくなっており、かつ第２領域６４Ｂの飽和電圧Ｖ８が、第１領域６４Ａの飽和電圧Ｖ７よりも大きくなっている。なお、図２５は、第１領域６４Ａおよび第２領域６４Ｂの印加電圧と透過率との関係を模式的に表したものである。
さらに、本ケースでは、ケース１と同様、重量比Ｗ４が重量比Ｗ３よりも小さくなっているが、重量比Ｗ４の大きさが、ケース１における重量比Ｗ４の大きさよりも小さくなっている。そのため、例えば、図２５に示したように、駆動開始電圧Ｖ６が駆動開始電圧Ｖ５よりも大きくなっており、かつ、電極間に飽和電圧Ｖ８が印加されているときの、第２領域６４Ｂの透過率が、ケース１における第２領域６４Ｂの、飽和電圧Ｖ８印加時の透過率よりも高くなっている。
本ケースでは、下限電圧Ｖｍｉｎ〜上限電圧Ｖｍａｘで規定される駆動範囲を例えば、０（ゼロ）〜Ｖ７とすることにより、第１領域６４Ａの透明と散乱の切り替えを行いつつ、第２領域６４Ｂを透明か、または実質的に透明に維持することが可能である。なお、駆動範囲は、上記以外であってもよく、例えば、０（ゼロ）〜Ｖ６となっていてもよいし、Ｖ５〜Ｖ７となっていてもよいし、Ｖ５〜Ｖ６となっていてもよい。以下に、本ケースにおける光学特性について説明する。
図２６（Ａ）、図２７（Ａ）は、電極間に電圧が印加されていない時の、第２領域６４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。バルク６８Ｂは、この場合に、光学異方性を示しており、垂直方向に配向している。図２６（Ｂ）、図２７（Ｂ）は、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ７が印加されている時の、第２領域６４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。
ケース２では、例えば、図２６（Ａ）、（Ｂ）に示したように、バルク６８Ｂの、第２領域６４Ｂに占める割合が、ケース１におけるそれよりも大きくなっているか、または、例えば、図２７（Ａ）、（Ｂ）に示したように、微粒子６９Ｂの粒径が、ケース１におけるそれよりも極めて小さくなっている。
なお、本ケースでは、第１領域６４Ａの内部構成は、ケース１におけるそれと同一である。そのため、電極間に電圧が印加されていない時の、第１領域６４Ａの光学的な作用は、図２３（Ａ）に模式的に示したものと同様である。また、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ７が印加されている時の、第１領域６４Ａの光学的な作用は、図２３（Ｂ）に模式的に示したものと同様である。
電極間に電圧が印加されていない時には、例えば、図２３（Ａ）および図２６（Ａ）または図２７（Ａ）に示したように、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶は、垂直方向を向いており、垂直方向に配向している。つまり、微粒子６９Ａ，６９Ｂは光学異方性を示している。このとき、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶の光軸は、垂直方向を向いており、かつバルク６８Ａ，６８Ｂの光軸と同一の方向を向いている。つまり、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶の光軸およびバルク６８Ａ，６８Ｂの光軸の向きが互いに一致している（平行となっている）。なお、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶の光軸や、バルク６８Ａ，６８Ｂの光軸が、常に垂直方向を向いている必要はなく、例えば製造誤差などによって、垂直方向と交差する方向を向いていてもよい。一方、電極間に飽和電圧Ｖ７が印加されている時には、例えば、図２３（Ｂ）および図２６（Ｂ）または図２７（Ｂ）に示したように、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶は電場Ｅ３の向きに拘わらず、任意の方向を向いており、配向していない。つまり、微粒子６９Ａ，６９Ｂは光学等方性を示している。
バルク６８Ａ，６８Ｂの屈折率と、微粒子６９Ａ，６９Ｂが光学等方性を示しているときの微粒子６９Ａ，６９Ｂの屈折率とが互いに異なっている。バルク６８Ａの屈折率と、微粒子６９Ａ，６９Ｂが光学異方性を示しているときの微粒子６９Ａ，６９Ｂの異常光屈折率とが互いに等しくなっているか、または、おおむね等しくなっている。
電極間に飽和電圧Ｖ７が印加されている時には、第１領域６４Ａでは、あらゆる方向において、バルク６８Ａと微粒子６９Ａとの屈折率差が大きくなる。その結果、図２３（Ｂ）に示したように、第１領域６４Ａにおいて高い散乱性が得られる。一方、第２領域６４Ｂでは、例えば、図２６（Ｂ）または図２７（Ｂ）に示したように、微粒子６９Ｂの粒径が微粒子６９Ａの粒径よりも小さくなっている。さらに、バルク６８Ｂの、第２領域６４Ｂに占める割合が、ケース１におけるそれよりも大きくなっているか、または、微粒子６９Ｂの粒径が、ケース１におけるそれよりも極めて小さくなっている。そのため、第２領域６４Ｂにおける散乱が、ケース１におけるそれよりも小さいか、または全くなく、第２領域６４Ｂの透過率が、ケース１におけるそれよりも高くなっている。その結果、例えば、図２６（Ｂ）または図２７（Ｂ）に示したように、第２領域６４Ｂは透明か、または実質的に透明となる。
また、電極間に電圧が印加されていない時には、第１領域６４Ａおよび第２領域６４Ｂの双方の領域では、あらゆる方向において、バルク６８Ａ，６８Ｂと微粒子６９Ａ，６９Ｂとの屈折率差がほとんどない。これにより、双方の領域において、図２６（Ａ）、図２７（Ａ）に示したように、高い透明性が得られる。
［ケース３］
本ケースでは、ケース１，２とは異なり、微粒子６９Ｂの粒径が微粒子６９Ａの粒径よりも大きくなっており、微粒子６９Ｂ中の液晶が微粒子６９Ａ中の液晶よりも動き易くなっている。そのため、例えば、図２８に示したように、第２領域６４Ｂの駆動開始電圧Ｖ６が、第１領域６４Ａの駆動開始電圧Ｖ５よりも小さくなっている。なお、図２８は、第１領域６４Ａおよび第２領域６４Ｂの印加電圧と透過率との関係を模式的に表したものである。
なお、本ケースでは、ケース２と同様、重量比Ｗ４が重量比Ｗ３よりも小さくなっており、かつ重量比Ｗ４の大きさが、ケース１における重量比Ｗ４の大きさよりも小さくなっている。そのため、例えば、図２８に示したように、駆動開始電圧Ｖ６が駆動開始電圧Ｖ５よりも大きくなっており、かつ、電極間に飽和電圧Ｖ８が印加されているときの、第２領域６４Ｂの透過率が、ケース１における第２領域６４Ｂの、飽和電圧Ｖ８印加時の透過率よりも高くなっている。つまり、本ケースでは、第２領域６４Ｂが飽和電圧Ｖ７印加時に実質的に透明となっている。
本ケースでは、下限電圧Ｖｍｉｎ〜上限電圧Ｖｍａｘで規定される駆動範囲を例えば、０（ゼロ）〜Ｖ７とすることにより、第１領域６４Ａの透明と散乱の切り替えを行いつつ、第２領域６４Ｂを透明か、または実質的に透明に維持することが可能である。なお、駆動範囲は、上記以外であってもよく、例えば、０（ゼロ）〜Ｖ６となっていてもよいし、Ｖ５〜Ｖ７となっていてもよいし、Ｖ５〜Ｖ６となっていてもよい。以下に、本ケースにおける光学特性について説明する。
図２９（Ａ）、図３０（Ａ）は、電極間に電圧が印加されていない時の、第２領域６４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。バルク６８Ｂは、この場合に、光学異方性を示しており、垂直方向に配向している。図２９（Ｂ）、図３０（Ｂ）は、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ７が印加されている時の、第２領域６４Ｂの光学的な作用を模式的に表したものである。
ケース３では、例えば、図２９（Ａ）、（Ｂ）に示したように、バルク３８Ｂの、第２領域３４Ｂに占める割合が、ケース１におけるそれよりも大きくなっているか、または、例えば、図３０（Ａ）、（Ｂ）に示したように、微粒子６９Ｂの粒径が、ケース１におけるそれよりも極めて大きくなっている。
なお、本ケースでは、第１領域６４Ａの内部構成は、ケース１におけるそれと同一である。そのため、電極間に電圧が印加されていない時の、第１領域６４Ａの光学的な作用は、図２３（Ａ）に模式的に示したものと同様である。また、電極間に上限電圧Ｖｍａｘとして飽和電圧Ｖ７が印加されている時の、第１領域６４Ａの光学的な作用は、図２３（Ｂ）に模式的に示したものと同様である。
電極間に電圧が印加されていない時には、例えば、図２３（Ａ）および図２９（Ａ）または図３０（Ｂ）に示したように、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶は、垂直方向を向いており、配向している。つまり、微粒子６９Ａ，６９Ｂは光学異方性を示している。このとき、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶の光軸は、垂直方向を向いており、かつバルク６８Ａ，６８Ｂの光軸と同一の方向を向いている。つまり、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶の光軸およびバルク６８Ａ，６８Ｂの光軸の向きが互いに一致している（平行となっている）。なお、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶の光軸や、バルク６８Ａ，６８Ｂの光軸が、常に垂直方向を向いている必要はなく、例えば製造誤差などによって、垂直方向と交差する方向を向いていてもよい。一方、電極間に飽和電圧Ｖ７が印加されている時には、例えば、図２３（Ｂ）および図２９（Ｂ）または図３０（Ｂ）に示したように、微粒子６９Ａ，６９Ｂ中の液晶は電場Ｅ３の向きに拘わらず、任意の方向を向いており、配向していない。つまり、微粒子６９Ａ，６９Ｂは光学等方性を示している。
バルク６８Ａ，６８Ｂの屈折率と、微粒子６９Ａ，６９Ｂが光学等方性を示しているときの微粒子６９Ａ，６９Ｂの屈折率とが互いに異なっている。バルク６８Ａの常光および異常光の屈折率と、微粒子６９Ａ，６９Ｂが光学異方性を示しているときの微粒子６９Ａ，６９Ｂの常光および異常光の屈折率とが互いに等しくなっているか、または、おおむね等しくなっている。
電極間に飽和電圧Ｖ７が印加されている時には、第１領域６４Ａでは、あらゆる方向において、バルク６８Ａと微粒子６９Ａとの屈折率差が大きくなる。その結果、図２３（Ｂ）に示したように、第１領域３６Ａにおいて高い散乱性が得られる。一方、第２領域６４Ｂでは、例えば、図２９（Ｂ）に示したように、バルク６８Ｂの、第２領域６４Ｂに占める割合が、ケース１におけるそれよりも大きくなっているか、または、例えば、図３０（Ｂ）に示したように、微粒子６９Ｂの粒径が、ケース１におけるそれよりも極めて小さくなっている。そのため、第２領域６４Ｂにおける散乱が、ケース１におけるそれよりも小さくなっており、第２領域６４Ｂの透過率が、ケース１におけるそれよりも高くなっている。その結果、例えば、図２９（Ｂ）または図３０（Ｂ）に示したように、第２領域６４Ｂにおいて若干の散乱が生じるが、第２領域６４Ｂは実質的に透明となっている。
また、電極間に電圧が印加されていない時には、第１領域６４Ａおよび第２領域６４Ｂの双方の領域では、あらゆる方向において、バルク６８Ａ，６８Ｂと微粒子６９Ａ，６９Ｂとの屈折率差がほとんどない。これにより、双方の領域において、図２９（Ａ）または図３０（Ａ）に示したように、高い透明性が得られる。
ケース１，２，３のいずれのケースにおいても、光源２０から射出され、導光板１０を伝播する光Ｌ（斜め方向からの光）は、導光板１０、光変調素子３０および反射板４０によって、例えば、以下に示した作用を受けたのち外部に射出される。具体的には、光Ｌは、電極間に電圧が印加されず、透明性を示すようになった領域（以下、透明領域３０Ａと称する）内を透過したのち、透明領域３０Ａと空気との界面で反射（例えば全反射）され、再び透明領域３０Ａを透過して導光板１０内に戻される。導光板１０内に戻された光は、導光板１０の上面で反射（例えば全反射）され、導光板１０内を伝播していく。従って、透明領域３０Ａの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図１３（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて小さくなる。また、光Ｌは、電極間に飽和電圧Ｖ７が印加され、それによって散乱性を示すようになった領域（以下、散乱領域３０Ｂと称する）内で散乱される。この散乱光の一部は、導光板１０を透過したのち外部に射出される。また、この散乱光の一部は、反射板４０で反射されたのち、散乱領域３０Ｂでの再度の散乱を受けたり、散乱領域３０Ｂを透過したりして、最終的には、外部に射出される。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図１３（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透明領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
なお、バルク６８Ａおよび微粒子６９Ａの常光屈折率は、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク６８Ａおよび微粒子６９Ａの異常光屈折率についても、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。
また、バルク６８Ａの屈折率差（Δｎ＝常光屈折率−異常光屈折率）や、微粒子６９Ａの屈折率差（Δｎ＝常光屈折率−異常光屈折率）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。バルク６８Ａおよび微粒子６９Ａの屈折率差が大きい場合には、光変調層６４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
以下に、本実施の形態のバックライト２の製造方法について説明する。なお、本実施の形態の製造方法は、上記実施の形態の製造方法において、マスクＭを透明基板３７の上に配置するところまでは、同じであるので、それ以降について説明する。
透明基板３７の上にマスクＭを配置したのち、マスクＭを介して、上で例示された液晶材料および重合性材料を含む混合物４３中の重合性材料に光（例えば紫外線）を、上記実施の形態のケースよりも弱く照射する。これにより、光が弱く照射された部位、具体的には、混合物４３のうち、マスクＭに形成された開口（図示せず）に対応する部分において、重合性材料が重合され、ポリマー化すると同時に、液晶材料と重合性材料とが相分離される。その結果、光が弱く照射された部位に第１領域６４Ａ（図示せず）が形成される。このとき、第１領域６４Ａの、混合物４３における占有率が、光源２０が配置されることとなる部位から遠ざかるにつれて高くなる。
次に、第２領域６４Ｂを形成することとなる部分へ光を強く照射する。例えば、マスクＭのパターンを反転させたものを、透明基板３７の上に配置したのち、それをマスクとして強い光を照射する。これにより、第２領域６４Ｂを形成することとなる部分において、重合性材料が重合され、ポリマー化すると同時に、液晶材料と重合性材料とが相分離される。その結果、混合物４３のうち第１領域６４Ａ以外の領域に第２領域６４Ｂ（図示せず）が形成される。
このように、本実施の形態では、照射された光の強度およびマスクパターンに応じて、第１領域６４Ａと第２領域６４Ｂとが形成される。また、上記のマスクＭでは、光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じて開口率が異なっている。そのため、第１領域６４Ａの、混合物４３における占有率を、光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じて異ならせることができる。このように、本実施の形態では、マスクＭを利用した光照射により、光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じた占有率で、第１領域３６Ａおよび第２領域６４Ｂが混合物４３に形成される。このようにして、光変調素子６０が製造される。このようにして、光変調素子６０が製造される。
なお、上述の製造方法では、マスクＭとして、開口率が光源２０を配置することとなる部位からの距離に応じて大きくなっているものを用いていたが、上記第１の実施の形態と同様、透過部と遮光部が不連続になっているもの以外のものを用いてもよい。また、上述の製造過程において、紫外線を照射している時には、セルの温度が変化しないようにすることが好ましい。このとき、セルの温度を高く維持することが好ましい。そのようにした場合には、第２領域３４Ｂの透明性を高くすることも可能である。また、赤外線カットフィルターを用いたり、光源にＵＶ−ＬＥＤなどを用いたりすることが好ましい。また、紫外線照度は複合材料の組織構造に影響を与えるので、使用する液晶材料やモノマー材料、これらの組成から適宜調整することが好ましい。
なお、微粒子６９Ａに含まれる液晶のドロップレット径と、微粒子６９Ｂに含まれる液晶のドロップレット径とを互いに異ならせたい場合には、上記第１の実施の形態で例示したものと同様のプロセスを経ることが好ましい。
そして、導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせたのち、下側電極３２および上側電極３６に引き出し線（図示せず）を取り付ける。このようにして、本実施の形態のバックライト２が製造される。
このように、光変調素子６０を作成し、最後に導光板１０に光変調素子６０を貼り合わせるプロセスを説明したが、導光板１０の表面に、配向膜３５を形成した透明基板３７を予め貼り合わせてから、バックライト２を作成することもできる。また、枚葉方式、ロール・ツー・ロール方式のいずれでもバックライト２を作成することができる。
次に、本実施の形態のバックライト２の作用および効果について説明する。
本実施の形態のバックライト２では、光源２０からの光が導光板１０に入射し、導光板１０の上面や、光変調層６４のうち、電場制御によって透明性を示す領域（透明領域３０Ａ）の下面で全反射されるか、または高反射率で反射され、導光板１０および光変調素子６０内を伝播していく。これにより、バックライト２の光射出領域のうち透明領域３０Ａと対応する領域の輝度が低くなる。一方、導光板１０および光変調素子６０内を伝播している光は、光変調層６４のうち、電場制御によって散乱性を示す領域（散乱領域３０Ｂ）で散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト２の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト２の上面から射出される。
このように、本実施の形態では、透明領域３０Ａの上面からは光はほとんど射出されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が射出される。これにより、バックライト２の光射出領域のうち散乱性を示す領域（散乱領域３０Ｂ）と対応する領域（以下、単に「光射出領域における散乱領域」とする）の輝度が高くなる。その結果、正面方向の変調比が大きくなる。
ところで、上記第１の実施の形態では、バルク３８Ａ，３８Ｂには光学等方性材料が用いられ、微粒子３８Ａ，３８Ｂには光学異方性材料が用いられていた。一方、本実施の形態では、バルク６８Ａ，６８Ｂおよび微粒子６８Ａ，６８Ｂの双方に対して光学異方性材料が用いられている。これにより、斜め方向や横方向だけでなく、垂直方向についても、バルク６８Ａ，６８Ｂと微粒子６８Ａ，６８Ｂとの屈折率差を小さくすることができ、高い透明性を得ることができる。これにより、透明領域３０Ａにおける光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができるので、光の漏洩量が減少した分だけ、透明領域３０Ａを暗くすることができ、かつ散乱領域３０Ｂを明るくすることができる。従って、本実施の形態では、透明領域３０Ａにおける光の漏洩を低減またはほとんどなくしつつ、表示輝度を向上させることができる。その結果、正面方向の変調比を高くすることができ、さらに、バックライト２への投入電力を増やすことなく輝度突き上げを実現することができる。
また、本実施の形態においても、第１領域６４Ａの、光変調層６４における占有率が、光源２０から遠ざかるにつれて高くなっている。これにより、上記第１の実施の形態と同様、バックライト２の光射出領域全体を暗状態とした場合だけでなく、バックライト２の光射出領域全体を明状態とした場合にも、面内輝度を均一化することができる。その結果、例えば、図１７（Ｃ）に示したように、光源２０に近い領域α１と、光源２０から遠い領域α２とにおいて白表示をしたときに、双方の領域の白輝度を等しくすることが可能となる。また、例えば、図１７（Ｃ）に示したように、領域α１とよりも光源２０に近い領域β１と、領域α１と領域α２との間の領域β２と、領域α２よりも光源２０から遠い領域β３とにおいて黒表示をしたときに、これらの領域の黒輝度を等しくすることが可能となる。
＜適用例＞
次に、上記実施の形態のバックライト１または２の一適用例について説明する。
図３１は、本適用例にかかる表示装置３の概略構成の一例を表したものである。この表示装置３は、液晶表示パネル８０（表示パネル）と、液晶表示パネル８０の背後に配置されたバックライト１または２とを備えている。
液晶表示パネル８０は、映像を表示するためのものである。この液晶表示パネル８０は、例えば、映像信号に応じて各画素が駆動される透過型の表示パネルであり、液晶層を一対の透明基板で挟み込んだ構造となっている。具体的には、液晶表示パネル８０は、バックライト１側から順に、偏光子、透明基板、画素電極、配向膜、液晶層、配向膜、共通電極、カラーフィルタ、透明基板および偏光子を有している。
透明基板は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、バックライト１側の透明基板には、図示しないが、画素電極に電気的に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）および配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。画素電極および共通電極は、例えばＩＴＯからなる。画素電極は、透明基板上に格子配列またはデルタ配列されたものであり、画素ごとの電極として機能する。他方、共通電極は、カラーフィルタ上に一面に形成されたものであり、各画素電極に対して対向する共通電極として機能する。配向膜は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行う。液晶層は、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モードまたはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードの液晶からなり、駆動回路（図示せず）からの印加電圧により、バックライト１からの射出光の偏光軸の向きを画素ごとに変える機能を有する。なお、液晶の配列を多段階で変えることにより画素ごとの透過軸の向きが多段階で調整される。カラーフィルタは、液晶層を透過してきた光を、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離したり、または、Ｒ、Ｇ、Ｂおよび白（Ｗ）などの四色にそれぞれ色分離したりするカラーフィルタを、画素電極の配列と対応させて配列したものである。フィルタ配列（画素配列）としては、一般的に、ストライプ配列や、ダイアゴナル配列、デルタ配列、レクタングル配列のようなものがある。
偏光子は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光子は、透過軸以外の振動方向の光（偏光）を吸収する吸収型の偏光素子であってもよいが、バックライト１側に反射する反射型の偏光素子であることが輝度向上の観点から好ましい。偏光子はそれぞれ、偏光軸が互いに９０度異なるように配置されており、これによりバックライト１からの射出光が液晶層を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
駆動回路５０は、液晶表示パネル８０の背後にバックライト１が設けられている場合には、例えば、一の光変調セル３０Ａにおいて微粒子３９Ａ，３９Ｂの光軸が基準面と直交もしくはほぼ直交し、他の光変調セル３０Ｂにおいて微粒子３９Ａの光軸が基準面と浅く交差するように各光変調セル３０Ｂの一対の電極へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。また、駆動回路５０は、液晶表示パネル８０の背後にバックライト２が設けられている場合には、例えば、複数の光変調セル３０Ａのうち黒表示の画素位置に対応するセルにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行となり、複数の光変調セル３０Ａのうち白表示の画素位置に対応するセルにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差するように各光変調セル３０Ａの一対の電極へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。
本適用例において、液晶表示パネル８０を照明する光源として、上記実施の形態のバックライト１，２を用いた場合には、面内輝度を均一化しつつ、変調比を高くすることができる。また、バックライト１への投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。
また、本適用例では、バックライト１，２は、表示画像に合わせて部分的に液晶表示パネル８０に入射する光強度を変調する。しかし、光変調素子３０または６０に含まれる電極（下側電極３２、上側電極３６）のパターンエッジ部分で急激な明るさ変化があると、表示画像上でもその境界部分が見えてしまう。そこで、できるだけ電極境界部分において、明るさが単調に変化する特性が求められ、そのような特性のことをぼかし特性と呼ぶ。ぼかし特性を大きくするためには、拡散性の強い拡散板を用いるのが効果的であるが、拡散性が強いと、全光線透過率も低くなるので明るさが低くなる傾向にある。従って、本適用例において、光学シート７０に拡散板を用いる場合には、その拡散板の全光線透過率は、５０％〜８５％であることが好ましく、６０％〜８０％であることがより好ましい。また、導光板１０と、バックライト１または２内の拡散板との空間距離を大きくすればするほど、ぼかし特性は良くなる。また、この他に、光変調素子３０または６０に含まれる電極（下側電極３２、上側電極３６）のパターンの数を増やし、明と暗ができるだけ単調に変化するように各電極の電圧を調整することもできる。
本発明の第１の実施の形態に係るバックライトの構成の一例を表す断面図である。 図１の電極の構成の一例を表す断面図である。 図１のバックライトの構成の他の例を表す断面図である。 図１の光変調素子の上面構成の一例を表す平面図である。 図１の光変調素子の第１領域および第２領域における電圧と透過率との関係の一例を表した関係図である。 図５の第１領域の作用の一例について説明するための模式図である。 図５の第２領域の作用の一例について説明するための模式図である。 図１の光変調素子の第１領域および第２領域における電圧と透過率との関係の他の例を表した関係図である。 図８の第２領域の作用の一例について説明するための模式図である。 図８の第２領域の作用の他の例について説明するための模式図である。 図１の光変調素子の第１領域および第２領域における電圧と透過率との関係のその他の例を表した関係図である。 図１１の第２領域の作用の一例について説明するための模式図である。 図１のバックライトの作用について説明するための模式図である。 図１のバックライトの製造工程について説明するための断面図である。 図１４に続く製造工程について説明するための断面図である。 図１５に続く製造工程について説明するための断面図である。 図１のバックライトの正面輝度について説明するための特性図である。 図１のバックライトの構成のその他の例を表す断面図である。 図１のバックライトの構成のその他の例を表す断面図である。 図１のバックライトの構成のその他の例を表す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るバックライトの構成の一例を表す断面図である。 図２１の光変調素子の第１領域および第２領域における電圧と透過率との関係の一例を表した関係図である。 図２２の第１領域の作用の一例について説明するための模式図である。 図２２の第２領域の作用の一例について説明するための模式図である。 図２１の光変調素子の第１領域および第２領域における電圧と透過率との関係の他の例を表した関係図である。 図２５の第２領域の作用の一例について説明するための模式図である。 図２５の第２領域の作用の他の例について説明するための模式図である。 図２１の光変調素子の第１領域および第２領域における電圧と透過率との関係のその他の例を表した関係図である。 図２８の第２領域の作用の一例について説明するための模式図である。 図２８の第２領域の作用の他の例について説明するための模式図である。 一適用例にかかる表示装置の一例を表す断面図である。
符号の説明
１，２…バックライト、３…表示装置、１０…導光板、２０…光源、３０，６０…光変調素子、３０Ａ…光変調セル、３１，３７…透明基板、３２…下側電極、３３，３５…配向膜、３４，６４…光変調層、３４Ａ，６４Ａ…第１領域、３４Ｂ，６４Ｂ…第２領域、３６…上側電極、３８Ａ，３８Ｂ，６８Ａ，６８Ｂ…バルク、３９Ａ，３９Ｂ，６９Ａ，６９Ｂ…微粒子、４０…反射板、５０…駆動回路。

Claims (18)

  1. 導光板と、
    前記導光板の側面に配置された光源と、
    前記導光板の表面または内部に配置されると共に前記導光板と接着された光変調素子と
    を備え、
    前記光変調素子は、離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、前記一対の透明基板のそれぞれの表面に設けられた一対の電極と、前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層とを有し、
    前記光変調層は、電場強度に応じて透明と散乱が切り替わる第１領域と、前記第１領域の透明と散乱の切り替えに際して印加される電場の強度において前記第１領域の散乱状態よりも透明な状態にある第２領域とを含み、
    前記第１領域の、前記光変調層における占有率が、前記光源から遠ざかるにつれて高くなっている照明装置。
  2. 前記第１領域の、前記光変調層における占有率は、厚み方向および面内方向のうち少なくとも面内方向で異なっている請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記第２領域は、柱状となっており、
    前記第１領域は、前記第２領域の周囲を埋めるようにして形成されている請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  4. 前記第２領域の径は、前記光源からの距離に拘わらず一定となっており、
    前記第２領域の密度が、前記光源から遠ざかるにつれて小さくなっている請求項３に記載の照明装置。
  5. 前記第２領域の径は、前記光源から遠ざかるにつれて小さくなっている請求項３に記載の照明装置。
  6. 前記第１領域は、前記一対の電極に電圧が印加されている時に前記光源からの光に対して散乱性を示し、前記一対の電極に電圧が印加されていない時に前記光源からの光に対して透明性を示す請求項３に記載の照明装置。
  7. 前記第１領域は、前記一対の電極に電圧が印加されている時に前記光源からの光に対して透明性を示し、前記一対の電極に電圧が印加されていない時に前記光源からの光に対して散乱性を示す請求項３に記載の照明装置。
  8. 前記第１領域は、電場に対する応答速度が互いに異なる第３領域および第４領域を含む請求項３に記載の照明装置。
  9. 前記第３領域および前記第４領域のうち少なくとも第３領域は、光学異方性を有する請求項８に記載の照明装置。
  10. 前記第３領域および前記第４領域は共に、光学異方性を有し、
    前記第３領域および前記第４領域は、前記一対の電極の間に電圧が印加されていない時に当該第３領域および当該第４領域の光軸が互いに平行となり、前記一対の電極の間に電圧が印加されている時に当該第３領域および当該第４領域の光軸が互いに交差するような構造となっている請求項８に記載の照明装置。
  11. 前記第３領域および前記第４領域は共に、光学異方性を有し、
    前記第３領域は、前記一対の電極の間に電圧が印加されていない時に当該第３領域の光軸が前記透明基板の表面と直交し、前記一対の電極の間に電圧が印加されている時に当該第３領域の光軸が前記透明基板の表面と９０度以外の角度で交差するか、または平行となるような構造となっており、
    前記第４領域は、前記一対の電極の間への電圧印加の有無に拘らず、当該第４領域の光軸が前記透明基板の表面と直交するような構造となっている請求項８に記載の照明装置。
  12. 前記第３領域は、液晶材料を主に含んで構成され、
    前記第４領域は、高分子材料を主に含んで構成されている請求項８に記載の照明装置。
  13. 前記第２領域は、電場に対する応答速度が互いに異なる第５領域および第６領域を含む請求項８に記載の照明装置。
  14. 前記第５領域および前記第６領域のうち少なくとも第５領域は、光学異方性を有する請求項１３に記載の照明装置。
  15. 前記第５領域は、液晶材料を主に含んで構成され、
    前記第６領域は、高分子材料を主に含んで構成されている請求項１３に記載の照明装置。
  16. マトリクス状に配置された複数の画素を有すると共に、前記複数の画素が画像信号に基づいて駆動される表示パネルと、
    前記表示パネルを照明する照明装置と
    を備え、
    前記照明装置は、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源と、前記導光板の表面または内部に配置されると共に前記導光板と接着された光変調素子とを前記表示パネル側から順に有し、
    前記光変調素子は、離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、前記一対の透明基板のそれぞれの表面に設けられた一対の電極と、前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層とを有し、
    前記光変調層は、電場強度に応じて透明と散乱が切り替わる第１領域と、前記第１領域の透明と散乱の切り替えに際して印加される電場の強度において前記第一領域の散乱状態よりも透明な状態にある第２領域とを含み、
    前記第１領域の、前記光変調層における占有率が、前記光源から遠ざかるにつれて高くなっている表示装置。
  17. 表面上に電極および配向膜が順に形成された２つの透明基板を、それぞれ配向膜が互いに向き合うように配置する共に、液晶材料と重合性材料との混合物を間にして重ね合わせたのち、光源を配置することとなる部位からの距離に応じて開口率が異なるマスクを前記透明基板の上に配置する第１工程と、
    前記マスクを介して前記重合性材料に光を照射し、前記重合性材料を重合させることにより、電場強度に応じて透明と散乱が切り替わる第１領域と、前記第１領域の透明と散乱の切り替えに際して印加される電場の強度において前記第一領域の散乱状態よりも透明な状態にある第２領域とを形成する第２工程と
    を含む光変調素子の製造方法。
  18. 前記第１工程において、液晶材料および重合性材料の重量比の互いに異なる複数の材料を前記透明基板上にパターニングすることによって前記混合物を形成する請求項１７に記載の光変調素子の製造方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013168639A1 (ja) * 2012-05-11 2013-11-14 ソニー株式会社 照明装置および表示装置
KR20160100575A (ko) * 2015-02-16 2016-08-24 주식회사 엘지화학 액정 소자
US10488574B2 (en) 2014-09-05 2019-11-26 Japan Display Inc. Display device and light source device
US10634953B2 (en) 2017-06-30 2020-04-28 Japan Display Inc. Display device
WO2021071263A1 (ko) * 2019-10-10 2021-04-15 주식회사 엘지화학 광변조 디바이스
US11703735B2 (en) 2019-04-16 2023-07-18 Japan Display Inc. Display device
WO2024070648A1 (ja) * 2022-09-28 2024-04-04 日東電工株式会社 高分子分散型液晶フィルム

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100755676B1 (ko) * 2005-08-26 2007-09-05 삼성전자주식회사 밝기 향상 및 전력 제어를 지원하는 영상 표시 장치 및방법
JP4752911B2 (ja) * 2008-12-26 2011-08-17 ソニー株式会社 照明装置、表示装置、およびエッジライト方式のバックライトに用いる光変調素子の製造方法
KR20100121861A (ko) * 2009-05-11 2010-11-19 삼성전자주식회사 광원유닛 및 이를 구비한 백라이트 장치
CN102043502A (zh) * 2009-10-15 2011-05-04 英华达股份有限公司 触控式显示装置及其制造方法
JP5756931B2 (ja) * 2009-12-11 2015-07-29 ソニー株式会社 照明装置および表示装置
JP5679308B2 (ja) * 2010-04-07 2015-03-04 ソニー株式会社 照明装置および表示装置
JP5699786B2 (ja) * 2011-04-28 2015-04-15 ソニー株式会社 表示装置および照明装置
JP2012252993A (ja) * 2011-05-10 2012-12-20 Sony Corp 照明装置および表示装置
US9323041B2 (en) * 2011-11-30 2016-04-26 Pixtronix, Inc. Electromechanical systems display apparatus incorporating charge dissipation surfaces
JP6035866B2 (ja) * 2012-05-22 2016-11-30 ソニー株式会社 照明装置および表示装置
US8675146B2 (en) * 2012-06-12 2014-03-18 Empire Technology Development Llc Display structure having a transmittance-controllable layer
WO2015002800A1 (en) 2013-07-02 2015-01-08 3M Innovative Properties Company Flat light guide
TWI599818B (zh) 2014-10-22 2017-09-21 日本顯示器股份有限公司 顯示裝置
JP6364335B2 (ja) 2014-12-04 2018-07-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR20170104614A (ko) * 2015-01-23 2017-09-15 메르크 파텐트 게엠베하 광 변조 소자
CN107209427A (zh) * 2015-01-23 2017-09-26 默克专利股份有限公司 光调制元件
EP3248061B1 (en) * 2015-01-23 2020-10-14 Merck Patent GmbH Light modulation element
US9804317B2 (en) * 2015-02-06 2017-10-31 Japan Display Inc. Display apparatus
US9726791B2 (en) * 2015-04-14 2017-08-08 Face International Corporation Systems and methods for producing objects incorporating selectably active electromagnetic energy filtering layers and coatings
JP2017032782A (ja) 2015-07-31 2017-02-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP6671940B2 (ja) 2015-12-07 2020-03-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP6602695B2 (ja) * 2016-03-01 2019-11-06 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2017156718A (ja) 2016-03-04 2017-09-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2017167214A (ja) 2016-03-14 2017-09-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN105629534B (zh) * 2016-03-17 2019-04-23 深圳市锐丽创科技有限公司 显示模组及可转换式防窥显示器
JP6586385B2 (ja) * 2016-03-25 2019-10-02 株式会社ジャパンディスプレイ 有機ｅｌ表示装置の製造方法
JP6720008B2 (ja) 2016-07-22 2020-07-08 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置および表示装置の駆動方法
CN108614375A (zh) * 2016-12-13 2018-10-02 宏碁股份有限公司 显示面板
KR20240009545A (ko) * 2016-12-22 2024-01-22 매직 립, 인코포레이티드 주변 광원들로부터의 광을 조작하기 위한 시스템들 및 방법들
CN108628024A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 京东方科技集团股份有限公司 一种透明显示面板、其制作方法及显示装置
JP7122314B2 (ja) * 2017-09-06 2022-08-19 ソニーグループ株式会社 光学装置、表示装置および電子機器
JP2019191230A (ja) 2018-04-19 2019-10-31 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN109739040B (zh) * 2019-02-25 2021-08-27 京东方科技集团股份有限公司 一种调光片、背光模组、显示装置及其驱动方法
JP7281329B2 (ja) * 2019-04-16 2023-05-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN110488520B (zh) * 2019-08-08 2021-05-07 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 侧入式导光板、背光模组及显示装置
US11397293B1 (en) 2020-08-25 2022-07-26 Apple Inc. Illuminated light transmitting panel with phase-separated glass
CN114585963A (zh) * 2020-09-29 2022-06-03 京东方科技集团股份有限公司 透明显示面板、电子装置以及透明显示面板的制作方法
JP2022062540A (ja) * 2020-10-08 2022-04-20 Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 光造形装置及び光変調装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07199184A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Nec Corp 表示装置
JPH10133591A (ja) * 1996-08-07 1998-05-22 Seiko Instr Inc 導光型照明装置及び導光型表示装置
JPH11212088A (ja) * 1998-01-23 1999-08-06 Toshiba Corp 光照射装置及び液晶表示装置
JP2000147494A (ja) * 1998-07-28 2000-05-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光学素子および該光学素子を用いた表示装置
JP2005221756A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Sharp Corp 視野角制御素子およびそれを用いた映像表示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06347790A (ja) 1993-06-08 1994-12-22 Fujitsu Ltd 表示装置
JPH11142843A (ja) 1997-11-05 1999-05-28 Toshiba Chem Corp バックライト装置
JP2000144941A (ja) 1998-11-13 2000-05-26 Haruyuki Yukino 結露水除去用溝付板
JP2004253335A (ja) 2003-02-21 2004-09-09 Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd バックライト装置
KR100700647B1 (ko) * 2005-01-24 2007-03-27 삼성에스디아이 주식회사 액정 표시 장치
JP2007114278A (ja) * 2005-10-18 2007-05-10 Fuji Xerox Co Ltd 光アドレス型空間光変調素子の駆動方法、および光アドレス型空間光変調素子駆動装置
US7852546B2 (en) * 2007-10-19 2010-12-14 Pixtronix, Inc. Spacers for maintaining display apparatus alignment
JP4752911B2 (ja) * 2008-12-26 2011-08-17 ソニー株式会社 照明装置、表示装置、およびエッジライト方式のバックライトに用いる光変調素子の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07199184A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Nec Corp 表示装置
JPH10133591A (ja) * 1996-08-07 1998-05-22 Seiko Instr Inc 導光型照明装置及び導光型表示装置
JPH11212088A (ja) * 1998-01-23 1999-08-06 Toshiba Corp 光照射装置及び液晶表示装置
JP2000147494A (ja) * 1998-07-28 2000-05-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光学素子および該光学素子を用いた表示装置
JP2005221756A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Sharp Corp 視野角制御素子およびそれを用いた映像表示装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013168639A1 (ja) * 2012-05-11 2013-11-14 ソニー株式会社 照明装置および表示装置
KR20150013423A (ko) * 2012-05-11 2015-02-05 소니 주식회사 조명 장치 및 표시 장치
JPWO2013168639A1 (ja) * 2012-05-11 2016-01-07 ソニー株式会社 照明装置および表示装置
US9395573B2 (en) 2012-05-11 2016-07-19 Sony Corporation Illumination unit including light modulation layer and display unit
KR102125297B1 (ko) * 2012-05-11 2020-06-26 소니 주식회사 조명 장치 및 표시 장치
US10488574B2 (en) 2014-09-05 2019-11-26 Japan Display Inc. Display device and light source device
KR101987373B1 (ko) 2015-02-16 2019-06-10 주식회사 엘지화학 액정 소자
KR20160100575A (ko) * 2015-02-16 2016-08-24 주식회사 엘지화학 액정 소자
US10634953B2 (en) 2017-06-30 2020-04-28 Japan Display Inc. Display device
US11703735B2 (en) 2019-04-16 2023-07-18 Japan Display Inc. Display device
WO2021071263A1 (ko) * 2019-10-10 2021-04-15 주식회사 엘지화학 광변조 디바이스
US11733567B2 (en) 2019-10-10 2023-08-22 Lg Chem, Ltd. Light modulation device
WO2024070648A1 (ja) * 2022-09-28 2024-04-04 日東電工株式会社 高分子分散型液晶フィルム

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