JPWO2013168639A1 - 照明装置および表示装置 - Google Patents

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Abstract

エッジライト型の照明装置において、光変調層（３４）は、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域（３４Ｂ）と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域（３４Ａ）とを含んでいる。光変調層は、散乱性を示すとき、Ａを光入射面と垂直な第１の方向に伝播する光に対する第１の散乱の大きさ、Ｂを第１透明基板に垂直な第２の方向に伝播する光に対する第２の散乱の大きさ、Ｃを光入射面と平行な方向であって、第１透明基板の表面と平行な第３の方向に伝播する光に対する第３の散乱の大きさ、Ａ１を光変調層のうち光源寄りの第３領域（３０ａ）における第１の散乱の大きさ、Ｃ１を第３領域における第３の散乱の大きさ、Ａ２を光変調層のうち光源から離れた第４領域（３０ｂ）における第１の散乱の大きさ、Ｃ２を第４領域における第３の散乱の大きさとして、Ａ＞Ｂ＞Ｃ及びＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たす。

Description

本技術は、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。
本出願人は、このエッジライト方式において、バックライト光の光強度を部分的に変調する部分駆動を実現し、例えば、特許文献１などに開示している。特許文献１では、上記部分駆動を実現するために、高分子分散液晶（ＰＤＬＣ；Polymer Dispersed Liquid Crystal）が用いられている。特許文献１において、ＰＤＬＣは、液晶材料と、配向性および重合性を有する低分子材料とを混合し、紫外線照射により相分離を起こさせることによって形成されたものであり、液晶材料が筋状構造の高分子材料中に分散された複合層となっている。このＰＤＬＣは、電圧無印加時の配向性に応じて、水平配向型、垂直配向型、等方型に分類される。この中で、水平配向型が、高輝度かつ高コントラストが得られるという点で、バックライトに最も適している。
特開２０１１−１４２０６５号公報
上述の水平配向型のＰＤＬＣでは、高分子材料と液晶材料との界面は、筋状構造の短軸方向において密に形成され、筋状構造の長軸方向において疎に形成されている。そのため、筋状構造が光入射面と平行な方向に延在している場合には、ＰＤＬＣ内を上述の筋状構造の短軸方向に伝播する光は、筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射し、その結果、大きく散乱される。一方で、ＰＤＬＣ内を上述の筋状構造の長軸方向に伝播する光は、界面に入射する機会が少ないため、あまり散乱されない。
さらに、ＰＤＬＣ内を筋状構造の短軸方向であって、かつ光入射面に対して垂直な方向（以下、「Ｘ方向」と称する。）に伝播する光は、筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の常光屈折率との差、および液晶材料の常光屈折率と高分子材料の異常光屈折率との差を感じながら伝播する。一方で、ＰＤＬＣ内を上述の筋状構造の長軸方向（以下、「Ｙ方向」と称する。）またはＰＤＬＣの厚さ方向（以下、「Ｚ方向」と称する。）に伝播する光は、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の常光屈折率との差、または液晶材料の常光屈折率と高分子材料の異常光屈折率との差だけを感じながら伝播する。そのため、ＰＤＬＣ内をＸ方向に伝播する光は大きく散乱され、ＰＤＬＣ内をＹ方向またはＺ方向に伝播する光は、あまり散乱されない。
このように、水平配向型のＰＤＬＣでは、上述した２つの要因によって、Ｘ方向に伝播する光と、Ｙ方向またはＺ方向に伝播する光とで、散乱に異方性がある。その結果、Ｚ方向に伝播する光が、導光条件を破壊する方向に優先的に散乱し、光取り出し効率が高くなるので、高輝度および高コントラストが得られる。
ところが、水平配向型のＰＤＬＣをエッジライト方式のバックライトに適用した場合には、Ｘ方向に伝播する光とＹ方向に伝播する光とで、散乱に異方性があることに起因して輝度分布が不均一になり易い。特に、線状光源内の個々の点状光源の配列ピッチが疎となっているときには、線状光源近傍に、明暗のストライプが生じてしまうという点で改善の余地があった。
したがって、高輝度を維持しつつ、光源の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することの可能な照明装置およびそれを備えた表示装置を提供することが望ましい。
本技術の実施の形態の照明装置は、離間して互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、第１透明基板の端面に光を照射する光源と、第１透明基板および第２透明基板の間隙に設けられた光変調層とを備えている。光変調層は、電場の大きさに応じて、光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示すものであり、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域とを含んでいる。ここで、光入射面と垂直な方向（以下、「第１の方向」と称する。）に伝播する光に対する散乱（以下、「第１の散乱」と称する。）の大きさをＡとする。第１透明基板に垂直な方向（以下、「第２の方向」と称する。）に伝播する光に対する散乱（以下、「第２の散乱」と称する。）の大きさをＢとする。光入射面と平行な方向であって、かつ第１透明基板の表面と平行な方向（以下、「第３の方向」と称する。）に伝播する光に対する散乱（以下、「第３の散乱」と称する。）の大きさをＣとする。光変調層のうち光源寄りの第３領域における第１の散乱の大きさをＡ１とする。第３領域における第３の散乱の大きさをＣ１とする。光変調層のうち光源から離れた第４領域における第１の散乱の大きさをＡ２とする。第４領域における第３の散乱の大きさをＣ２とする。このとき、光変調層は、当該光変調層が散乱性を示すとき以下の式を満たす構成となっている。
Ａ＞Ｂ＞Ｃ
Ａ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２
本技術の実施の形態の表示装置は、光を変調することにより映像を表示する表示パネルと、表示パネルを背後から照明する照明装置とを備えている。この表示装置に含まれる照明装置は、上記の照明装置と同一の構成要素を有している。
本技術の実施の形態の照明装置および表示装置では、光変調層は、当該光変調層が散乱性を示すとき上記の式を満たす構成となっている。これにより、第１の方向に伝播する光と、第３の方向に伝播する光とにおける異方性散乱が、光源近傍において緩和されている。
本技術の実施の形態の照明装置および表示装置によれば、光変調層を、当該光変調層が散乱性を示すとき上記の式を満たす構成にしたので、上記の異方性散乱を、光源近傍において緩和することができる。ここで、光源の配列に起因する明暗のストライプは、第１の散乱と第３の散乱との差が大きいことに起因して起こる。従って、上記の異方性散乱が、光源近傍において緩和されることにより、光源の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。また、本技術の照明装置および表示装置では、光変調層のうち光源近傍だけで、上記の異方性散乱が緩和されているので、光変調層全体において、上記の異方性散乱が緩和されている場合よりも、高輝度を得ることができる。さらに、本技術の照明装置および表示装置では、第２の散乱が第３の散乱よりも強くなっていることから、光源からの光は導光条件を破壊する方向に優先的に散乱し、光取り出し効率が高くなる。従って、本技術の照明装置および表示装置では、高輝度を維持しつつ、光源の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。
本技術の一実施の形態に係る照明装置の概略構成の一例を表す図である。 図１の光変調素子のＸＺ平面での断面構成の一例を表す図である。 図２の配向膜の配向方向を表す平面図である。 図２の光変調層のＸＹ平面での断面構成の一例を表す図である。 図２の光変調層の近傍領域における構造上の周期の一例を表す図である。 図２の光変調層の近傍領域における構造上の周期の他の例を表す図である。 図２の光変調層の遠方領域における構造上の周期の一例を表す図である。 図２の光変調層の遠方領域における構造上の周期の他の例を表す図である。 図２の光変調層における高分子領域の割合の一例を表す図である。 図２の光変調層における高分子領域の割合の他の例を表す図である。 図２の光変調層における高分子領域の割合のその他の例を表す図である。 図１の光変調素子の作用の一例を模式的に表す図である。 図１の光変調素子の作用の他の例を模式的に表す図である。 図１の照明装置の作用の一例を模式的に表す図である。 紫外線強度または紫外線積算量の一例を表す図である。 紫外線強度または紫外線積算量の他の例を表す図である。 紫外線強度または紫外線積算量のその他の例を表す図である。 図１の光変調素子の製造方法の一例を表す図である。 図１６に続く製造工程を表す図である。 図１７に続く製造工程を表す図である。 本技術の第２の実施の形態に係る照明装置の概略構成の一例を表す図である。 図１９の光変調素子のＸＺ平面での断面構成の一例を表す図である。 図２０の配向膜の配向方向の一例を表す平面図である。 図２０の配向膜の配向方向の他の例を表す平面図である。 図２０の光変調層のＸＹ平面での断面構成の一例を表す図である。 図２０の光変調層のＸＹ平面での断面構成の他の例を表す図である。 図２０の光変調層の近傍領域における構造上の周期の一例を表す図である。 図２０の光変調層の近傍領域における構造上の周期の他の例を表す図である。 図２０の光変調層の遠方領域における構造上の周期の一例を表す図である。 図２０の光変調層の遠方領域における構造上の周期の他の例を表す図である。 図２０の光変調層における高分子領域の割合の一例を表す図である。 図１９の光変調素子の遠方領域における作用の一例を模式的に表す図である。 図１９の光変調素子の遠方領域における作用の他の例を模式的に表す図である。 図１９の光変調素子の近傍領域における作用の一例を模式的に表す図である。 図１９の光変調素子の近傍領域における作用の他の例を模式的に表す図である。 本技術の第３の実施の形態に係る照明装置の概略構成の一例を表す図である。 図３２の光変調素子のＸＺ平面での断面構成の一例を表す図である。 図３３の配向膜の配向方向の一例を表す平面図である。 図３３の配向膜の配向方向の他の例を表す平面図である。 図３３の光変調層のＸＹ平面での断面構成の一例を表す図である。 図３３の光変調層の近傍領域における構造上の周期の一例を表す図である。 図３３の光変調層の近傍領域における構造上の周期の他の例を表す図である。 図３３の光変調層の遠方領域における構造上の周期の一例を表す図である。 図３３の光変調層の遠方領域における構造上の周期の他の例を表す図である。 図３３の光変調層における高分子領域の割合の一例を表す図である。 図３２の光変調素子の遠方領域における作用の一例を模式的に表す図である。 図３２の光変調素子の遠方領域における作用の他の例を模式的に表す図である。 図３２の光変調素子の近傍領域における作用の一例を模式的に表す図である。 図３２の光変調素子の近傍領域における作用の他の例を模式的に表す図である。 本技術の第４の実施の形態に係る照明装置の概略構成の一例を表す図である。 図４４の光変調素子のＸＺ平面での断面構成の一例を表す図である。 図４５の配向膜の配向方向の一例を表す平面図である。 図４５の配向膜の配向方向の他の例を表す平面図である。 図４５の光変調層のＸＹ平面での断面構成の一例を表す図である。 図４５の光変調層のＸＹ平面での断面構成の他の例を表す図である。 図４５の光変調層の近傍領域における構造上の周期の一例を表す図である。 図４５の光変調層の近傍領域における構造上の周期の他の例を表す図である。 図４５の光変調層の遠方領域における構造上の周期の一例を表す図である。 図４５の光変調層の遠方領域における構造上の周期の他の例を表す図である。 図４５の光変調層における高分子領域の割合の一例を表す図である。 図４４の光変調素子の遠方領域における作用の一例を模式的に表す図である。 図４４の光変調素子の遠方領域における作用の他の例を模式的に表す図である。 図４４の光変調素子の近傍領域における作用の一例を模式的に表す図である。 図４４の光変調素子の近傍領域における作用の他の例を模式的に表す図である。 本技術の第５の実施の形態に係る照明装置の概略構成の一例を表す図である。 図５７の光変調素子のＸＺ平面での断面構成の一例を表す図である。 本技術の第６の実施の形態に係る照明装置の概略構成の一例を表す図である。 図５９の光変調素子のＸＺ平面での断面構成の一例を表す図である。 高分子領域の配向性の一例を表す図である。 高分子領域の配向性の他の例を表す図である。 高分子領域の配向性のその他の例を表す図である。 図１、図１９、図３２、図４４、図５７、図５９の照明装置の概略構成の第１変形例を表す図である。 図１、図１９、図３２、図４４、図５７、図５９の照明装置の概略構成の第２変形例を表す図である。 図１、図１９、図３２、図４４、図５７、図５９の照明装置の概略構成の第３変形例を表す図である。 図１、図１９、図３２、図４４、図５７、図５９の照明装置の概略構成の第４変形例を表す図である。 図１、図１９、図３２、図４４、図５７、図５９の照明装置の概略構成の第５変形例を表す図である。 図１、図１９、図３２、図４４、図５７、図５９の照明装置における導光板または透明基板の第１変形例を表す図である。 図１、図１９、図３２、図４４、図５７、図５９の照明装置における導光板または透明基板の第２変形例を表す図である。 図１、図１９、図３２、図４４、図５７、図５９の照明装置における導光板または透明基板の第３変形例を表す図である。 本技術の第７の実施の形態に係る表示装置の一例を表す図である。
以下、発明を実施するための形態について、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（照明装置）
２つの水平配向膜（０°配向）が用いられている例
高分子領域の割合が光源からの距離に応じて異なる光変調層が
用いられている例
２．第２の実施の形態（照明装置）
水平配向膜（０°配向）と、垂直配向膜および水平配向膜（０°配向
）の混合膜が用いられている例
３．第３の実施の形態（照明装置）
２つの水平配向膜（０°配向，θ１配向）が用いられている例
４．第４の実施の形態（照明装置）
水平配向膜（０°配向，θ１配向）と、水平配向膜（０°配向）が
用いられている例
５．第５の実施の形態（照明装置）
高分子領域の材料が光源からの距離に応じて異なる光変調層が
用いられている例
６．第６の実施の形態（照明装置）
高分子領域の配向性が光源からの距離に応じて異なる光変調層が
用いられている例
７．変形例（照明装置）
８．第７の実施の形態（表示装置）
＜１．第１の実施の形態＞
[構成]
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る照明装置１の断面構成の一例を表したものである。図２は、図１の照明装置１内の光変調素子３０の概略構成の一例を表す断面図である。なお、図１、図２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。照明装置１は、上面から照明光を出力するものであり、例えば、液晶表示パネルなどを背後から照明する用途などに使用されるものである。照明装置１は、例えば、導光板１０と、導光板１０の側面に配置された光源２０と、導光板１０の背後に配置された光変調素子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からの光を照明装置１の上面に導くものである。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。なお、以下では、導光板１０の側面のうち光源２０からの光が入射する側面を光入射面１０Ａと称するものとする。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、光入射面１０Ａから入射した光を散乱し、均一化する機能を有している。導光板１０は、例えば、表示パネルと照明装置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含んで構成されている。
光源２０は、導光板１０の側面に光を照射するものである。光源２０は、線状光源であり、具体的には、複数のＬＥＤを一列に配置したもので構成されている。ＬＥＤは、ホワイトＬＥＤであることが好ましい。なお、複数のＬＥＤが、例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを含んで構成されていてもよい。光源２０は、例えば、図１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る。なお、光源２０は、例えば、図示しないが、導光板１０の両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。光変調素子３０は、例えば、図２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、離間して互いに対向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る。下側電極３２および上側電極３６は、例えば、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。透明な導電性材料は、可能な限り可視光の吸収が小さい材料であることが好ましい。
下側電極３２は、例えば、面内の一の方向に延在する帯状の複数の部分電極３２Ａを互いに並列配置したものである。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る。上側電極３６は、例えば、面内の一の方向であって、かつ部分電極３２Ａの延在方向と交差（直交）する方向に延在する帯状の複数の部分電極３６Ａを互いに並列配置したものである。
下側電極３２および上側電極３６のパターンは、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部分電極を並列配置したものとなっている場合には、例えば、各部分電極は単純マトリクス駆動され得る。一方の電極がシート状（ベタ膜）となっており、他方の電極が微小な方形状となっている場合には、例えば、各電極はアクティブマトリクス駆動され得る。また、一方の電極がシート状（ベタ膜）となっており、他方の電極が細かな引出線のついたブロック状となっている場合には、例えば、それぞれの分割ブロックがセグメント方式で駆動され得る。
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が互いに対向する箇所に対応する部分が光変調セル３０−１を構成している。各光変調セル３０−１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、光変調層３４を挟み込むように配置されている。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、垂直配向膜および水平配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜３３，３５には水平配向膜が用いられる。配向膜３３，３５に用いられる水平配向膜は、ともに、図３に示したように、光入射面１０Ａ（または線状光源）と平行または略平行な方向に配向方向を有している。配向膜３３，３５に用いられる水平配向膜が、ラビング処理を用いて形成されたものである場合、配向膜３３，３５のラビング方向は、光入射面１０Ａ（または線状光源）と平行な方向を向いている。
水平配向膜としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコールなどをラビング処理することにより形成された配向膜、転写やエッチングなどにより溝形状が付与された配向膜が挙げられる。また、水平配向膜としては、例えば、酸化ケイ素などの無機材料を斜方蒸着することにより形成された配向膜、イオンビーム照射により形成されたダイヤモンドライクカーボン配向膜、電極パターンスリットの形成された配向膜が挙げられる。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、１００℃以下の温度で形成可能なポリアミドイミドを用いることが好ましい。
なお、水平配向膜として、当該水平配向膜に接する液晶分子にプレチルトを付与する機能を有するものが用いられていることが好ましい。水平配向膜にプレチルト機能を発現させる方法としては、例えば、ラビングなどが挙げられる。プレチルトとは、例えば、配向膜に近接する液晶分子の長軸が「配向膜の表面と平行な面」または「配向膜の法線」と僅かな角度で交差することを意味している。上記の水平配向膜は、例えば、当該水平配向膜に近接する液晶分子の長軸を光入射面１０Ａと平行な面内であって、かつ当該水平配向膜の表面と僅かな角度で交差させる機能を有していることが好ましい。そのような機能を有する水平配向膜は、例えば、ラビング方向を光入射面１０Ａと平行にすることで実現することができる。
配向膜３３，３５に用いられる水平配向膜は、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、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層３４は、例えば、部分電極３２Ａおよび部分電極３６Ａ間に電圧が印加されていない時（以下、単に「電圧無印加時」と称する。）に光源２０からの光に対して透明性を示すようになっている。光変調層３４は、さらに、例えば、部分電極３２Ａおよび部分電極３６Ａ間に電圧が印加されている時（以下、単に「電圧印加時」と称する。）に光源２０からの光に対して散乱性を示すようになっている。本明細書において、「電圧無印加時」とは、光変調層３４が散乱性を示す電圧よりも小さな電圧であって、かつ光変調層３４が透明性を示す電圧が印加されている時も含む概念である。本明細書において、「電圧印加時」は、光変調層３４が散乱性を示す電圧が印加されている時を意味するものとする。
光変調層３４は、例えば、図２に示したように、高分子領域３４Ａと、高分子領域３４Ａ内に分散された複数の液晶領域３４Ｂとを含んだ複合層となっている。高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、形状異方性を有しており、さらに、光学異方性も有している。なお、液晶領域３４Ｂは本技術の第１領域の一具体例に相当し、高分子領域３４Ａは本技術の第２領域の一具体例に相当する。
（形状異方性）
図４は、光変調層３４のＸＹ平面での断面構成の一例を表したものである。高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、ともに、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行または略平行な方向に延在している。つまり、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、ともに、線状光源と平行または略平行な方向に延在している。高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、ともに、例えば、光変調層３０の一端から他端に渡って連続して延在していたり、断続して延在していたりする。また、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、例えば、図４に示したように、光入射面１０Ａと直交する方向に、交互に並んで配置されている。
図５Ａ，図５Ｂは、光変調層３４のうち光源２０寄りの領域（近傍領域３０ａ）におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の構造上の周期を表したものである。図６Ａ，図６Ｂは、光変調層３４のうち光源２０から離れた領域（遠方領域３０ｂ）におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の構造上の周期を表したものである。なお、近傍領域３０ａは本技術の第３領域の一具体例に相当し、遠方領域３０ｂは本技術の第４領域の一具体例に相当する。
光変調層３４において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向のうち少なくともＸ軸方向の構造上の周期が、光源２０からの距離に応じて異なっており、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで互いに異なっている。光変調層３４は、例えば、図５Ａ，図５Ｂに示したように、近傍領域３０ａにおいて、Ｘ軸方向に周期Ｐｈ２、Ｙ軸方向に周期Ｐｈ１、Ｚ軸方向に周期Ｐｖ１の規則的な構造を有している。光変調層３４は、また、例えば、図６Ａ，図６Ｂに示したように、遠方領域３０ｂにおいて、Ｘ軸方向に周期Ｐｈ４、Ｙ軸方向に周期Ｐｈ３、Ｚ軸方向に周期Ｐｖ２の規則的な構造を有している。
近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおいて、高分子領域３４Ａと液晶領域３４Ｂとの界面が、配向膜３３，３５の配向方向と直交する方向において相対的に密に形成され、配向膜３３，３５の配向方向において相対的に疎に形成されている。さらに、高分子領域３４Ａと液晶領域３４Ｂとの界面は、近傍領域３０ａの方が遠方領域３０ｂよりも疎に配置されている。光変調層３４内の構造上の周期は、例えば、製造過程における紫外線の照射の仕方や、照射する紫外線の偏光成分、光変調層３４の原料に含まれる低分子モノマーの重量比などを調整することにより、調整可能である。なお、光変調層３４内の構造上の周期の具体的な調整方法については、後に詳述する。
高分子領域３４Ａの、光変調層３４に占める割合α１は、光源２０からの距離に応じて異なっており、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで互いに異なっている。割合α１は、例えば、図７〜図９に示したように、近傍領域３０ａで相対的に低く、遠方領域３０ｂで相対的に高くなっている。
例えば、図７に示したように、割合α１は、近傍領域３０ａにおいて一定値（ａ％）となっており、遠方領域３０ｂにおいてａ％よりも大きな一定値（ｂ％）となっている。割合α１は、例えば、図８に示したように、近傍領域３０ａにおいて光源２０から遠ざかるにつれてｃ％からｂ％へ滑らかに上昇し、遠方領域３０ｂにおいて一定値（ｂ％）となっていてもよい。なお、ｃ％は、ａ％と同じであってもよいし、ａ％よりも低くても高くてもよい。また、図９に示したように、割合α１は、近傍領域３０ａにおいて光源２０から遠ざかるにつれてｃ％からｂ％へ断続的（階段状）に上昇し、遠方領域３０ｂにおいて一定値（ｂ％）となっていてもよい。
高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。高分子領域３４Ａは、電場に対する応答性が相対的に低く、液晶領域３４Ｂは、電場に対する応答性が相対的に高い。高分子領域３４Ａは、高分子材料を含んで構成されている。高分子領域３４Ａ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、または液晶領域３４Ｂ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。高分子領域３４Ａにおける筋状構造、多孔質構造または棒状構造は、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行または略平行な方向に延在している。つまり、高分子領域３４Ａにおける筋状構造、多孔質構造または棒状構造は、線状光源と平行または略平行な方向に延在している。
高分子領域３４Ａは、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。高分子領域３４Ａ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低分子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。液晶領域３４Ｂは、液晶材料を含んで構成されており、高分子領域３４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。液晶領域３４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。液晶領域３４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
上述の低分子モノマーは、配向性および重合性を有する低分子モノマーであることが好ましい。配向性および重合性を有する低分子モノマーとしては、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することにより形成されたもの（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。液晶領域３４Ｂ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、使用する低分子モノマーの形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、低分子モノマーとしては、重合性と液晶性を併せ持つもの（重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマー）を用いることが好ましい。重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーは、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、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。高分子領域３４Ａを上述した筋状構造とする場合には、光変調層３４の原料として、２官能のモノマー（重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマー）を用いることが好ましい。また、高分子領域３４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーが添加されたり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーが添加されたりし得る。
（光学異方性）
図１０は、電圧無印加時の、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図１０中の楕円体１３４Ａは、電圧無印加時の、高分子領域３４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１０中の楕円体１３４Ｂは、電圧無印加時の、液晶領域３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。この屈折率楕円体は、様々な方向から入射した直線偏光の屈折率をテンソル楕円体で表したものであり、光が入射する方向からの楕円体の断面を見ることによって、幾何的に屈折率を知ることができるものである。
図１１は、電圧印加時の、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図１１中の楕円体１３４Ａは、電圧印加時の、高分子領域３４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１１中の楕円体１３４Ｂは、電圧印加時の、液晶領域３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、例えば、図１０に示したように、電圧無印加時に、高分子領域３４Ａの光軸ＡＸ１（具体的には楕円体１３４Ａの長軸）および液晶領域３４Ｂの光軸ＡＸ２（具体的には楕円体１３４Ｂの長軸）の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ１，ＡＸ２とは、偏光方向によらず屈折率が１つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、電圧無印加時に、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ１の向きと光軸ＡＸ２の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
液晶領域３４Ｂでは、光軸ＡＸ２は、電圧無印加時に、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。配向膜３３，３５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ２は、電圧無印加時に、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。
一方、高分子領域３４Ａでは、光軸ＡＸ１は、電圧印加の有無に拘らず、一定となっている。具体的には、光軸ＡＸ１は、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。つまり、光軸ＡＸ１は、電圧無印加時に、光軸ＡＸ２と平行または略平行となっている。配向膜３３，３５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ１は、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、光軸ＡＸ１は、電圧無印加時には、光軸ＡＸ２と平行または略平行となっている。
高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつ高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、電圧無印加時には、あらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層３４内で散乱されることなく、光変調層３４を透過する。その結果、例えば、図１２Ａ，図１２Ｂに示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、光変調素子３０内で透明となった領域（透明領域３０Ａ）を伝播し、光変調素子３０と空気との界面において全反射され、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、輝度を均一にした場合（図１２Ｂ中の一点鎖線）と比べて下がる。なお、図１２Ｂのグラフは、図１２Ａに示したように導光板１０の上に拡散シート（図示せず）を配置した状態で、正面輝度を計測したときのものである。
また、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、電圧印加時には、例えば、図１１に示したように、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。具体的には、液晶領域３４Ｂでは、光軸ＡＸ２は、電圧印加時に、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の法線と平行または略平行となっている。
したがって、光変調層３４では、電圧印加時には、あらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層３４内で散乱される。その結果、例えば、図１２Ａ，図１２Ｂに示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、光変調素子３０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）で散乱され、その散乱光が直接、導光板１０に入射するか、または反射板４０で反射された後に導光板１０に入射し、導光板１０の上面（光出射面）から出射される。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、輝度を均一にした場合（図１２Ｂ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、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂ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、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂ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、高分子領域３４Ａの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）や、液晶領域３４Ｂの屈折率差（＝異常光屈折率−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。これは、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂ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、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ，３６Ａ）へ印加する電圧を制御することにより、各光変調セル３０−１の発光、非発光を制御するものである。
（異方性散乱）
次に、本実施の形態における異方性散乱について説明する。本実施の形態において、異方性散乱は、（ａ）散乱領域３０Ｂにおける、高分子領域３４Ａと液晶領域３４Ｂとの界面（散乱界面）の存在確率の不均一性と、（ｂ）散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とに起因して生じている。そこで、以下では、散乱領域３０Ｂにおける散乱界面の存在確率の不均一性と、散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とについて詳細に説明する。
---散乱界面の存在確率の不均一性---
散乱領域３０Ｂでは、高分子領域３４Ａと液晶領域３４Ｂとの界面は、配向膜３３の配向方向と直交する方向において密に配置され、配向膜３３の配向方向と平行な方向において疎に配置されている。配向膜３３の配向方向と直交する方向とは、光入射面１０Ａと垂直な方向（以下、「第１の方向」と称する。）、または透明基板３１に垂直な方向（以下、「第２の方向」と称する。）を指している。配向膜３３の配向方向と平行な方向とは、光入射面１０Ａと平行な方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行な方向（以下、「第３の方向」と称する。）を指している。散乱領域３０Ｂを、第１の方向または第２の方向に伝播する光は、高分子領域３４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射するので、大きく散乱される。一方、散乱領域３０Ｂを、第３の方向に伝播する光は、高分子領域３４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射するので、あまり散乱されない。
---複屈折性---
また、散乱領域３０Ｂでは、第１の方向に伝播する光は、高分子領域３４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域３４Ｂの異常光屈折率と高分子領域３４Ａの常光屈折率との差、および液晶領域３４Ｂの常光屈折率と高分子領域３４Ａの異常光屈折率との差を感じながら伝播する。そのため、散乱領域３０Ｂを、第１の方向に伝播する光は、大きく散乱される。
一方で、散乱領域３０Ｂでは、第２の方向または第３の方向に伝播する光は、高分子領域３４Ａにおける筋状構造の短軸方向または長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域３４Ｂの常光屈折率と高分子領域３４Ａの異常光屈折率との差、または液晶領域３４Ｂの異常光屈折率と高分子領域３４Ａの常光屈折率との差だけを感じながら伝播する。その結果、散乱領域３０Ｂでは、第２の方向または第３の方向に伝播する光の散乱は、第１の方向に伝播する光の散乱と比べて小さい。
つまり、光変調層３４は、散乱領域３０Ｂにおいて（当該光変調層３４が散乱性を示すとき）、第１の方向に伝播する光に対する散乱（以下、「第１の散乱」と称する。）が、第３の方向に伝播する光に対する散乱（以下、「第３の散乱」と称する。）よりも大きい異方性散乱を示す構成となっている。また、光変調層３４は、散乱領域３０Ｂにおいて（当該光変調層３４が散乱性を示すとき）、第２の方向に伝播する光に対する散乱（以下、「第２の散乱」と称する。）が、第３の散乱よりも大きい異方性散乱を示す構成となっている。
ここで、第１の散乱の大きさをＡとし、第２の散乱の大きさをＢとし、第３の散乱の大きさをＣとする。光変調層３４のうち近傍領域３０ａにおける第１の散乱の大きさをＡ１とし、光変調層３４のうち近傍領域３０ａにおける第３の散乱の大きさをＣ１とする。光変調層３４のうち遠方領域３０ｂにおける第１の散乱の大きさをＡ２とし、光変調層３４のうち遠方領域３０ｂにおける第３の散乱の大きさをＣ２とする。このとき、光変調層３４は、当該光変調層３４が散乱性を示すとき、以下の式を満たす構成となっている。Ａ１／Ｃ１は、近傍領域３０ａにおける散乱の異方性の大きさ（後述）に相当しており、Ａ２／Ｃ２は、遠方領域３０ｂにおける散乱の異方性の大きさ（後述）に相当している。
Ａ＞Ｂ＞Ｃ
Ａ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２
次に、光変調層３４がこのような異方性散乱を示すときのメリットについて説明する。光学等方性を有する光変調層は、等方的な散乱特性を示す。そのような光変調層を本実施の形態の光変調層３４の代わりに用いた場合、導光板１０面内と平行方向にも散乱する光が多く、導光条件を破壊するまでに光の伝播方向を変える確率が小さくなる。一方、本実施の形態では、上の式からわかるように、光変調層３４に入射した光は、導光板１０の上面に対して垂直な方向によく散乱するので、導光条件を破壊する方向に優先的に散乱する。従って、光変調層３４が異方性散乱を示すことで、導光板１０からの光取り出し効率が高くなると考えられる。
導光光の散乱性を高くするという観点からは、高分子領域３４Ａの、短軸方向の平均的な筋状組織サイズは、０．１μｍ以上１０μｍ以下となっていることが好ましく、０．２μｍ以上２．０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。
次に、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおける異方性散乱の大きさについて説明する。
散乱の異方性の大きさは、第１の方向（Ｘ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさ、第３の方向（Ｙ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさ、および第２の方向（Ｚ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさの３軸間の商を指している。３軸間の商は、具体的には、以下の３つ（(Ａ)〜（Ｃ））の総和を指している。３軸間の商が大きい場合には、散乱の異方性が大きく、３軸間の商が小さい場合には、散乱の異方性が小さい。言い換えると、３軸間の商が１から離れるほど散乱の異方性が大きく、３軸間の商が１に近いほど散乱の異方性が小さい。なお、以下の（Ａ）〜（Ｃ）は、分子の値が分母の値よりも大きくなっていることを前提としている。したがって、分子の値が分母の値よりも小さくなっている事例では、以下の（Ａ）〜（Ｃ）において分子と分母を互いに入れ替えることが好ましい。
（Ａ）（第１の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第３の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
（Ｂ）（第２の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第３の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
（Ｃ）（第１の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第２の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
散乱の異方性の大きさは、（ａ）散乱領域３０Ｂにおける、高分子領域３４Ａと液晶領域３４Ｂとの界面（散乱界面）の存在確率の不均一性と、（ｂ）散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とによって決まる。散乱の異方性の大きさでは、上記の（ａ）の要素が支配的である。それは、散乱界面の存在確率を考えたときに、理想的には第３の方向には同じ媒体が続いているので第３の方向には散乱せず、第１の方向および第２の方向のみで散乱するからである。このとき、机上では、第３の方向の散乱はゼロとなるので、第３の方向と、第１の方向および第２の方向との散乱比は無限大になる。一方、複屈折性を考えたときに、第１の方向では２つの偏光成分が散乱するが、第２の方向および第３の方向では１つの偏光成分しか散乱しない。このとき、第１の方向と、第２の方向および第３の方向との散乱比は、高々２倍にしかならない。従って、散乱の異方性の大きさでは、上記の（ａ）の要素が支配的となる。そこで、以下では、散乱界面の存在確率と、散乱の異方性の大きさとの関係について説明し、複屈折性と、散乱の異方性の大きさとの関係についての説明は割愛する。
散乱の異方性の大きさは、光変調層３４における第１の方向の周期、光変調層３４における第３の方向の周期、および光変調層３４における第２の方向の周期の３軸間の商に対応している。３軸間の商は、具体的には、以下の３つ（(Ｄ)〜（Ｆ））の総和を指している。なお、以下の(Ｄ)〜（Ｆ）は、分子の値が分母の値よりも大きくなっていることを前提としている。したがって、分子の値が分母の値よりも小さくなっている事例では、以下の(Ｄ)〜（Ｆ）において分子と分母を互いに入れ替えることが好ましい。
（Ｄ）（光変調層３４における第３の方向の周期）／（光変調層３４における第１の方向の周期）
（Ｅ）（光変調層３４における第３の方向の周期）／（光変調層３４における第２の方向の周期）
（Ｆ）（光変調層３４における第２の方向の周期）／（光変調層３４における第１の方向の周期）
近傍領域３０ａにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ１／Ｃ１）は、Ｐｈ１／Ｐｈ２＋Ｐｈ１／Ｐｖ１＋Ｐｖ１／Ｐｈ２に対応した値となっている。また、遠方領域３０ｂにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ２／Ｃ２）は、Ｐｈ３／Ｐｈ４＋Ｐｈ３／Ｐｖ２＋Ｐｖ２／Ｐｈ４に対応した値となっている。ここで、各周期は、例えば、以下の関係となっている。
Ｐｈ１／Ｐｈ２＜Ｐｈ３／Ｐｈ４
Ｐｈ１／Ｐｖ１＜Ｐｈ３／Ｐｖ２
Ｐｈ２≒Ｐｖ１
Ｐｈ４≒Ｐｖ２
従って、光変調層３４は、当該光変調層３４が散乱性を示すとき、Ａ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たす構成となっていると言える。
ところで、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおいて散乱の異方性の大きさが互いに相違しているのは、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで、高分子領域３４Ａの、光変調層３４に占める割合α１が互いに異なるからである。高分子領域３４Ａの、光変調層３４に占める割合α１が近傍領域３０ａで相対的に低く、遠方領域３０ｂで相対的に高くなっている。割合α１が相対的に低い領域（近傍領域３０ａ）では、割合α１が相対的に高い領域（遠方領域３０ｂ）と比べて、散乱の異方性の大きさが相対的に低くなっている。
割合α１は、例えば、製造過程における紫外線の照射の仕方で調整可能である。例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの混合物に対して照射する紫外線の強度または紫外線の積算量を調整することより、割合α１を調整することが可能である。従って、光変調層３４（近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂ）は、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線強度または紫外線積算量が多くなるようにして紫外線を照射することにより形成されたものであってもよい。高分子領域３４Ａの割合α１が例えば図７に示したようになっている場合には、紫外線の強度または紫外線の積算量は、図７と同様の分布（例えば図１３）となっている。また、高分子領域３４Ａの割合α１が例えば図８に示したようになっている場合には、紫外線の強度または紫外線の積算量は、図８と同様の分布（例えば図１４）となっている。また、高分子領域３４Ａの割合α１が例えば図９に示したようになっている場合には、紫外線の強度または紫外線の積算量は、図９と同様の分布（例えば図１５）となっている。
紫外線強度の調整は、例えば、グレーマスクを使うことによって可能である。例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの混合物に対して、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方が紫外線透過率の高いグレーマスクを介して、紫外線を照射することにより、割合α１を調整することが可能である。従って、光変調層３４（近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂ）は、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方が紫外線透過率の高いグレーマスクを介して紫外線を照射することにより形成されたものであってもよい。
紫外線強度の調整は、例えば、紫外光を発するＬＥＤを使うことによっても可能である。例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの混合物に対して、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線強度が多くなるように紫外域のＬＥＤ光を照射することにより、割合α１を調整することが可能である。従って、光変調層３４（近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂ）は、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線強度が多くなるように紫外域のＬＥＤ光を照射することにより形成されたものであってもよい。
紫外線積算量の調整は、例えば、紫外光を発するＬＥＤを使うことによって可能である。例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの混合物に対して、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線積算量が多くなるように紫外域のＬＥＤ光をパルス照射することにより、割合α１を調整することが可能である。従って、光変調層３４（近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂ）は、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線積算量が多くなるように紫外域のＬＥＤ光をパルス照射することにより形成されたものであってもよい。また、製造工程の搬送にベルトコンベアなどを使用して、上記混合物を移動させながら露光する場合は、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線積算量が多くなるようにベルトコンベアのスピードを調整してもよい。
なお、光変調層３４は、例えば、偏光光を用いて露光を行うことによっても作成可能である。例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの混合物に対して、偏光成分が光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方が多くなるように紫外域の偏光光を照射することにより、散乱の異方性の度合いが近傍領域３０ａで相対的に小さく、遠方領域３０ｂで相対的に大きな光変調層３４を形成することが可能である。従って、光変調層３４（近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂ）は、偏光成分が光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方が多くなるように紫外域の偏光光を照射することにより形成されたものであってもよい。なお、このようにして光変調層３４を形成した場合には、割合α１が、遠方領域３０ｂよりも近傍領域３０ａの方が小さくなっていてもよいし、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで同一または略同一となっていてもよい。
また、光変調層３４は、例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの重量比を調整することによっても作成可能である。例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとを、これらの重量比が９８：２〜７５：２５の範囲内となるように混合し、その混合物に紫外線を照射して上記低分子モノマーを硬化させることにより、近傍領域３０ａに含まれる、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂを形成することが可能である。さらに、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとを、これらの重量比が９５：５〜５０：５０の範囲内であって、かつ、上記低分子モノマーの重量％が近傍領域３０ａにおける上記低分子モノマーの重量％よりも大きくなるように混合し、その混合物に紫外線を照射して上記低分子モノマーを硬化させることにより、遠方領域３０ｂに含まれる、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂを形成することが可能である。従って、光変調層３４（近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂ）は、液晶材料の、混合物に対する重量比が光源２０から離れた領域よりも光源２０近傍の領域の方が多くなるように、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの混合物を塗布したのち、その混合物に対して紫外線を照射することにより形成されたものであってもよい。
以下に、本実施の形態の照明装置１の製造方法について、図１６から図１８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上に、ＩＴＯなどの透明導電膜３２Ｅを形成する（図１６Ａ）。次に、透明導電膜３２Ｅ上に、パターニングされたレジスト層（図示せず）を形成したのち、レジスト層をマスクとして透明導電膜３２Ｅを選択的にエッチングする。その結果、下側電極３２が形成される（図１６Ｂ）。
次に、表面全体に配向膜３３を塗布したのち、乾燥させ、焼成する（図１６Ｃ）。配向膜３３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としてプラスチック基板を用いる場合には、配向膜３３を１００℃で真空乾燥させ、焼成することもできる。その後、配向膜３３に対してラビング処理を行う。これにより、配向膜３３が水平配向用の配向膜として機能し得る。
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３８を乾式または湿式で散布する（図１７Ａ）。なお、真空貼り合わせ法にて光変調セル３０−１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、上記と同様の方法で作製しておいた配向膜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３９を、例えば額縁状に塗布する（図１７Ｂ）。このシール剤パターン３９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、真空注入法やロール貼合方式などで光変調セル３０−１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と、モノマーの混合物４４を面内に均一に滴下する（図１７Ｃ）。混合物４４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３９を土手として利用して、ダイコータなどを用いてもよい。
液晶とモノマーは前述の材料を用いることができるが、液晶と低分子モノマーの重量比は９８：２〜５０：５０、好ましくは９５：５〜７５：２５、より好ましくは９２：８〜８５：１５である。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４４には、液晶および低分子モノマーの他には、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４４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。モノマー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３６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１８Ａ）。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、１〜４０μｍ、好ましくは１〜２０μｍ、より好ましくは１〜１０μｍ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、室温で放置したりする。これにより、配向膜３３，３５の配向作用により、混合物４４内の液晶および低分子モノマーを配向させる。その後、紫外線Ｌ３を照射して低分子モノマーを重合させてポリマー化する（図１８Ｂ）。このときに、上述したように、紫外線強度や紫外線積算量を調整することにより、高分子領域３４Ａの割合α１を調整する。また、上述したように、偏光光を用いて露光を行うようにしてもよい。このようにして、散乱性を示すときにＡ＞Ｂ＞Ｃ、Ａ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たす変調層３４を有する光変調素子３０が製造される。
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。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。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く、０．１〜５００ｍＷ／ｃｍ２の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．５〜３０ｍＷ／ｃｍ２である。紫外線照度が低いほど駆動電圧が低くなる傾向にあり、生産性と特性の両面から好ましい紫外線照度を選定することができる。
そして、導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせる（図１８Ｃ）。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、本実施の形態の照明装置１が製造される。
上記では、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３６を予め貼り合わせてから、照明装置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照明装置１を作成することができる。
[作用・効果]
次に、本実施の形態の照明装置１の作用および効果について説明する。
本実施の形態の照明装置１では、例えば、光変調セル３０−１において液晶領域３４Ｂの光軸ＡＸ２が高分子領域３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となり、別の光変調セル３０Ｂにおいて液晶領域３４Ｂの光軸ＡＸ２が高分子領域３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ，３６Ａ）に電圧が印加される。これにより、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とが互いに平行もしくはほぼ平行となっている透明領域３０Ａを透過する。一方、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とが互いに交差もしくは直交している散乱領域３０Ｂにおいて散乱される。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、照明装置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、照明装置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。このようにして、正面方向の変調比を大きくしている。
一般に、ＰＤＬＣは、液晶材料と等方性の低分子材料とを混合し、紫外線照射や溶媒の乾燥などにより相分離を起こさせることによって形成され、液晶材料の微小粒子が高分子材料中に分散された複合層となっている。この複合層中の液晶材料は、電圧無印加時にはランダムな方向を向いているので散乱性を示すが、電圧印加時には電場方向に配向するので、液晶材料の常光屈折率と高分子材料の屈折率とが互いに等しい場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）において高い透明性を示す。しかし、この液晶材料では、斜め方向においては、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が顕著となり、正面方向が透明性であっても斜め方向において散乱性が発現してしまう。
通常、ＰＤＬＣを使った光変調素子は、表面に透明導電膜の形成された２枚のガラス板の間にＰＤＬＣを挟み込んだ構造となっていることが多い。上述したような構造を有する光変調素子に対して空気中から斜めに光が入射した場合には、その斜め方向から入射した光は空気とガラス板の屈折率差によって屈折し、より小さな角度でＰＤＬＣに入射することになる。そのため、このような光変調素子においては、大きな散乱は生じない。例えば、空気中から８０°の角度で光が入射した場合には、その光のＰＤＬＣへの入射角はガラス界面での屈折によって４０°程度にまで小さくなる。
しかし、導光板を用いたエッジライト方式では、導光板越しに光が入射するので、光が８０°程度の大きな角度でＰＤＬＣ中を横切ることになる。そのため、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が大きく、さらに、より大きな角度で光がＰＤＬＣ中を横切るので、散乱を受ける光路も長くなる。例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶材料の微小粒子が屈折率１．５の高分子材料中に分散されている場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）においては屈折率差がないが、斜め方向においては屈折率差が大きくなる。このため、斜め方向の散乱性を小さくすることができないので、視野角特性が悪い。さらに、導光板上に拡散フィルムなどの光学フィルムを設けた場合には、斜め漏れ光が拡散フィルムなどによって正面方向にも拡散されるので、正面方向の光漏れが大きくなり、正面方向の変調比が低くなってしまう。
一方、本実施の形態では、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂが光学異方性材料を含んで形成されているので、斜め方向において、散乱性が小さくなり、透明性を向上させることができる。例えば、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂが、互いに常光屈折率が等しく、かつ互いに異常光屈折率も等しい光学異方性材料を含んで構成され、かつ、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲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、視野角特性を良くすることができる。
例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶と、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶性モノマーとを混合し、配向膜または電界によって液晶と液晶性モノマーを配向させた状態で液晶性モノマーを重合させると、液晶の光軸と、液晶性モノマーが重合することによって形成されたポリマーの光軸とが互いに一致する。これにより、あらゆる方向で屈折率を一致させることができるので、そのようにした場合には、透明性が高い状態を実現でき、より一層、視野角特性を良くすることができる。
また、本実施の形態では、例えば、図１２Ａ，図１２Ｂに示したように、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、輝度を均一にした場合（図１２Ｂ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、輝度を均一にした場合（図１２Ｂ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。
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、本実施の形態では、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂが光学異方性材料を含んで形成されているので、斜め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、照明装置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、電圧無印加の領域において、液晶領域３４Ｂ内に含まれる液晶分子が、プレチルト角が付与された状態で配向している場合には、電圧印加時に、液晶領域３４Ｂ内に含まれる液晶材料は、ランダムな方位に立ち上がることはなく、光入射面１０Ａと平行な面内で立ち上がる。このとき、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２が、光入射面１０Ａと平行な面内において互いに交差もしくは直交する。従って、電圧印加の領域において、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。その結果、表示輝度を向上させることができる。また、上記の輝度突き上げの効果により、表示輝度をさらに向上させることができる。
従って、本実施の形態では、視野角の大きい範囲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る。
上述の水平配向型のＰＤＬＣでは、高分子材料と液晶材料との界面は、筋状構造の短軸方向において密に形成され、筋状構造の長軸方向において疎に形成されている。そのため、筋状構造が線状光源と平行な方向に延在している場合には、ＰＤＬＣ内を上述の筋状構造の短軸方向に伝播する光は、筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射し、その結果、大きく散乱される。一方で、ＰＤＬＣ内を上述の筋状構造の長軸方向に伝播する光は、界面に入射する機会が少ないため、あまり散乱されない。
さらに、ＰＤＬＣ内を筋状構造の短軸方向であって、かつ光入射面に対して垂直に伝播する光は、筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の常光屈折率との差、および液晶材料の常光屈折率と高分子材料の異常光屈折率との差を感じながら伝播する。一方で、ＰＤＬＣ内を上述の筋状構造の長軸方向またはＰＤＬＣの厚さ方向に伝播する光は、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の常光屈折率との差、または液晶材料の常光屈折率と高分子材料の異常光屈折率との差だけを感じながら伝播する。そのため、ＰＤＬＣ内を筋状構造の短軸方向であって、かつ光入射面に対して垂直に伝播する光は大きく散乱され、ＰＤＬＣ内を上述の筋状構造の長軸方向またはＰＤＬＣの厚さ方向に伝播する光は、あまり散乱されない。
このように、水平配向型のＰＤＬＣでは、上述した２つの要因によって、筋状構造の短軸方向であって、かつ光入射面に対して垂直な方向に伝播する光と、筋状構造の短軸方向であって、かつＰＤＬＣの厚さ方向に伝播する光および筋状構造の長軸方向と平行な方向に伝播する光とで、散乱に異方性がある。その結果、ＰＤＬＣの厚さ方向に伝播する光が、導光条件を破壊する方向に優先的に散乱し、光取り出し効率が高くなるので、高輝度および高コントラストが得られる。
ところが、水平配向型のＰＤＬＣをエッジライト方式のバックライトに適用した場合には、Ｘ方向に伝播する光とＹ方向に伝播する光とで、散乱に異方性があることに起因して輝度分布が不均一になり易い。特に、線状光源内の個々の点状光源の配列ピッチが疎となっているときには、線状光源近傍に、明暗のストライプが生じてしまう。
一方、本実施の形態では、光変調層３４のうち光源２０寄りの近傍領域３０ａにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ１／Ｃ１）が、光変調層３４のうち光源２０から離れた遠方領域３０ｂにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ２／Ｃ２）よりも小さくなっている。これにより、光変調層３４内を伝播する光に対する異方性散乱を、光源２０近傍において緩和することができる。ここで、光源２０の配列に起因する明暗のストライプは、第１の散乱と第３の散乱との差が大きいことに起因して起こる。従って、上記の異方性散乱が、光源２０近傍において緩和されることにより、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。また、本実施の形態では、光変調層３４のうち光源２０近傍だけで、上記の異方性散乱が緩和されているので、光変調層３４全体において、上記の異方性散乱が緩和されている場合よりも、高輝度を得ることができる。さらに、本実施の形態では、第２の散乱が第３の散乱よりも強くなっていることから、光源２０からの光は導光条件を破壊する方向に優先的に散乱し、光取り出し効率が高くなる。従って、本実施の形態では、高輝度を維持しつつ、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。
また、本実施の形態では、配向膜３３，３５の配向方向が互いに等しくなっているので、後述の他の照明装置と比べて、より多くの偏光成分を有する光を出力することが可能である。そのため、例えば、照明装置１を表示パネルのバックライトとして用いた場合に、配向膜３３，３５の配向方向と、表示パネルのうち照明装置１側の偏光板の透過軸とが互いに平行となるように、照明装置１を設置したときには、照明装置１から出力された光の、表示パネルでの利用効率を高くすることができる。
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本技術の第２の実施の形態に係る照明装置２について説明する。本実施の形態の照明装置２は、図１９に示したように、光変調素子３０に代わって光変調素子６０を設けた点で、上記実施の形態の照明装置１の構成と相違する。そこで、以下では、上記実施の形態の構成との共通点についての説明を適宜、省略し、上記実施の形態の構成との相違点について主に説明する。
図２０は、光変調素子６０の断面構成の一例を表したものである。光変調素子６０は、例えば、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層６４、配向膜６５、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。
配向膜３３，６５は、光変調層６４を挟み込むように配置されている。配向膜３３，６５は、例えば、光変調層６４に用いられる液晶や低分子モノマーを配向させるものである。配向膜３３，６５は、光変調層６４が散乱性を示すとき、後述する２つの式（Ａ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２）を満たすように形成されたものである。配向膜３３は上記実施の形態と同様、水平配向膜であり、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向に配向方向を有している。配向膜３３に用いられる水平配向膜が、ラビング処理を用いて形成されたものである場合、配向膜３３のラビング方向は、光入射面１０Ａと平行な方向を向いている。
一方、配向膜６５は、水平配向膜および垂直配向膜の複合膜である。配向膜６５は、例えば、図２１に示したように、近傍領域３０ａにおいて垂直配向膜となっており、遠方領域３０ｂにおいて、配向膜３３と同一の水平配向膜となっている。なお、配向膜６５は、例えば、図２２に示したように、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとの境界付近において、光源２０から遠ざかるにつれて水平配向膜の配向特性から垂直配向膜の配向特性に徐々に変化する移行領域３０Ｃを有していてもよい。
光変調層６４は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層６４は、例えば、電圧無印加時に、光源２０からの光に対して透明性を示すようになっている。光変調層６４は、さらに、例えば、電圧印加時に、光源２０からの光に対して散乱性を示すようになっている。光変調層６４は、例えば、図２０に示したように、高分子領域６４Ａと、高分子領域６４Ａ内に分散された複数の液晶領域６４Ｂとを含んだ複合層となっている。高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、形状異方性を有しており、さらに、光学異方性も有している。なお、液晶領域６４Ｂは本技術の第１領域の一具体例に相当し、高分子領域６４Ａは本技術の第２領域の一具体例に相当する。
（形状異方性）
図２３は、光変調層６４のうち配向膜６５近傍のＸＹ平面での断面構成の一例を表したものである。図２４は、光変調層６４のうち配向膜３３近傍のＸＹ平面での断面構成の一例を表したものである。
高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、近傍領域３０ａのうち配向膜６５の近傍において、透明基板３１の表面と交差する方向に延在している。液晶領域６４Ｂは、例えば、図２３に示したように、透明基板３１の法線方向から見たときに、近傍領域３０ａのうち配向膜６５の近傍において、高分子領域６４Ａ内に点在している。高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、近傍領域３０ａのうち配向膜３３の近傍において、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行または略平行な方向に延在している。つまり、高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、近傍領域３０ａのうち配向膜３３の近傍において、線状光源と平行または略平行な方向に延在している。また、高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行または略平行な方向に延在している。つまり、高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、遠方領域３０ｂにおいて、線状光源と平行または略平行な方向に延在している。
高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、例えば、近傍領域３０ａにおいて、光変調層６０の一端から他端に渡って連続して延在していたり、断続して延在していたりする。高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、例えば、遠方領域３０ｂにおいて、光変調層６０の一端から他端に渡って連続して延在していたり、断続して延在していたりする。高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、例えば、近傍領域３０ａのうち配向膜３３の近傍において、光入射面１０Ａと直交する方向に、交互に並んで配置されている。高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、例えば、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと直交する方向に、交互に並んで配置されている。
図２５Ａ，図２５Ｂは、光変調層６４のうち近傍領域３０ａにおけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の構造上の周期を表したものである。図２６Ａ，図２６Ｂは、光変調層６４のうち遠方領域３０ｂにおけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の構造上の周期を表したものである。光変調層６４は、例えば、図２５Ａ，図２５Ｂに示したように、近傍領域３０ａのうち配向膜６５の近傍において、Ｘ軸方向に周期Ｐｈ７、Ｙ軸方向に周期Ｐｈ５、Ｚ軸方向に周期Ｐｖ３の規則的な構造を有している。光変調層６４は、また、例えば、図２５Ａ，図２５Ｂに示したように、近傍領域３０ａのうち配向膜３３の近傍において、Ｘ軸方向に周期Ｐｈ８、Ｙ軸方向に周期Ｐｈ６、Ｚ軸方向に周期Ｐｖ４の規則的な構造を有している。
近傍領域３０ａのうち配向膜６５近傍において、高分子領域６４Ａは、上述の低分子モノマーを配向膜６３の作用によって配向させた状態で重合化することにより得られた高分子材料によって構成されている。そのため、近傍領域３０ａのうち配向膜６５近傍において、高分子領域６４Ａと液晶領域６４Ｂとの界面は、配向膜６５の配向方向と直交する方向において密に形成され、配向膜６５の配向方向において疎に形成されている。
近傍領域３０ａのうち配向膜３３近傍において、高分子領域６４Ａは、上述の低分子モノマーを配向膜３３の作用によって配向させた状態で重合化することにより得られた高分子材料によって構成されている。そのため、近傍領域３０ａのうち配向膜３３近傍において、高分子領域６４Ａと液晶領域６４Ｂとの界面は、配向膜３３の配向方向と直交する方向において密に形成され、配向膜３３の配向方向において疎に形成されている。
遠方領域３０ｂにおいて、高分子領域６４Ａは、上述の低分子モノマーを配向膜３３，６３の作用によって配向させた状態で重合化することにより得られた高分子材料によって構成されている。そのため、遠方領域３０ｂにおいて、高分子領域６４Ａと液晶領域６４Ｂとの界面は、配向膜３３，６３の配向方向と直交する方向において密に形成され、配向膜３３，６３の配向方向において疎に形成されている。
高分子領域６４Ａの、光変調層６４に占める割合α２は、図２７に示したように、光源２０からの距離に拘らず、一定（均一）または略一定（略均一)となっている。割合α２は、例えば、５０〜９８重量％であり、好ましくは７５〜９５重量％であり、より好ましくは８５〜９２である。割合α２は、例えば、光変調層６４の原料の１つとして用いられる低分子モノマーの重量比や、低分子モノマーに照射する紫外線の強度もしくは積算量などによって調整可能なものである。
高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。高分子領域６４Ａは、電場に対する応答性が相対的に低く、液晶領域６４Ｂは、電場に対する応答性が相対的に高い。高分子領域６４Ａは、高分子材料を含んで構成されている。高分子領域６４Ａ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、または液晶領域６４Ｂ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。高分子領域６４Ａは、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。高分子領域６４Ａは、液晶領域６４Ｂの配向方向または配向膜３３，６５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。
液晶領域６４Ｂは、液晶材料を含んで構成されており、高分子領域６４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。液晶領域６４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。液晶領域６４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
（光学異方性）
図２８は、電圧無印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図２８中の楕円体１６４Ａは、電圧無印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域６４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図２８中の楕円体１６４Ｂは、電圧無印加時の、遠方領域３０ｂにおける液晶領域６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
図２９は、電圧印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図２９中の楕円体１６４Ａは、電圧印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域６４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図２９中の楕円体１６４Ｂは、電圧印加時の、遠方領域３０ｂにおける液晶領域６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
図３０は、電圧無印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図３０中の楕円体１６４Ａは、電圧無印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域６４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図３０中の楕円体１６４Ｂは、電圧無印加時の、近傍領域３０ａにおける液晶領域６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
図３１は、電圧印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図３１中の楕円体１６４Ａは、電圧印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域６４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図３１中の楕円体１６４Ｂは、電圧印加時の、近傍領域３０ａにおける液晶領域６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、例えば、図２８に示したように、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおける高分子領域６４Ａの光軸ＡＸ３（具体的には楕円体１６４Ａの長軸）および液晶領域６４Ｂの光軸ＡＸ４（具体的には楕円体１６４Ｂの長軸）の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ３，ＡＸ４とは、偏光方向によらず屈折率が１つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、電圧無印加時に、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ３の向きと光軸ＡＸ４の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
液晶領域６４Ｂでは、光軸ＡＸ４は、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。配向膜３３，６５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ４は、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。
一方、高分子領域６４Ａでは、光軸ＡＸ３は、電圧印加の有無に拘らず、一定となる構成となっている。具体的には、光軸ＡＸ３は、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。つまり、光軸ＡＸ３は、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光軸ＡＸ４と平行または略平行となっている。配向膜３３，６５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ３は、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、光軸ＡＸ３は、電圧無印加時に、光軸ＡＸ４と平行または略平行となっている。
高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつ高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、電圧無印加時には、あらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層６４内で散乱されることなく、光変調層６４を透過する。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子６０内で透明となった領域（透明領域３０Ａ）の界面において全反射され、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、輝度を均一にした場合と比べて下がる。
また、高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、例えば、電圧印加時には、図２９に示したように、遠方領域３０ｂにおいて、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。液晶領域６４Ｂでは、光軸ＡＸ４は、電圧印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に透明基板３１の法線と平行または略平行となっている。
したがって、電圧印加時には、光変調層６４において、あらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層６４内で散乱される。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子６０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）の界面を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子６０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、輝度を均一にした場合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、高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂ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、高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂ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、高分子領域６４Ａの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）や、液晶領域６４Ｂの屈折率差（＝異常光屈折率−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。これは、高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂ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。
高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、例えば、図３０に示したように、電圧無印加時に、近傍領域３０ａにおける高分子領域６４Ａの光軸ＡＸ３および液晶領域６４Ｂの光軸ＡＸ４の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、電圧無印加時に、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ３の向きと光軸ＡＸ４の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
近傍領域３０ａにおける液晶領域６４Ｂでは、光軸ＡＸ４の向きは、電圧無印加時に、配向膜３３側から配向膜６５側に向かうにつれて、立ち上がる方向に変化している。具体的には、光軸ＡＸ４は、配向膜３３側において、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。配向膜３３がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ４は、電圧無印加時に、配向膜３３側において、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、電圧無印加時に、光軸ＡＸ４は、配向膜３３側において、線状光源と平行または略平行となっている。また、光軸ＡＸ４は、電圧無印加時に、配向膜６５側において、透明基板３１の法線と平行または略平行となっている。配向膜６５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ４は、配向膜６５側において、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の法線と所定のプレチルト角で交差している。つまり、電圧無印加時に、光軸ＡＸ４は、配向膜６５側において、線状光源と直交または略直交している。
近傍領域３０ａにおける高分子領域６４Ａでは、光軸ＡＸ３の向きは、電圧印加の有無に拘らず、配向膜３３側から配向膜６５側に向かうにつれて、立ち上がる方向に変化している。具体的には、光軸ＡＸ３は、配向膜３３側において、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。つまり、電圧無印加時に、光軸ＡＸ３は、配向膜３３側において、線状光源と平行または略平行となっており、光軸ＡＸ４と平行または略平行となっている。配向膜３３がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ３は、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、電圧無印加時に、光軸ＡＸ３は、配向膜３３側において、光軸ＡＸ４と平行または略平行となっている。また、光軸ＡＸ３は、配向膜６５側において、透明基板３１の法線と平行または略平行となっている。つまり、電圧無印加時に、光軸ＡＸ３は、配向膜６５側において、透明基板３１の法線と平行または略平行となっており、光軸ＡＸ４と平行または略平行となっている。配向膜６５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ３は、配向膜６５側において、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の法線と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、電圧無印加時に、光軸ＡＸ３は、配向膜６５側において、光軸ＡＸ４と平行または略平行となっている。
また、高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂでは、電圧印加時には、例えば、図３１に示したように、近傍領域３０ａの配向膜３３側において、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きが互いに異なって（直交もしくは略直交して）いる。液晶領域６４Ｂでは、電圧印加時に、光軸ＡＸ４が、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に透明基板３１の法線と平行または略平行となっている。
したがって、電圧印加時には、光変調層６４の配向膜３３側において、あらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層６４の配向膜３３側で散乱される。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子６０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）の界面を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子６０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、輝度を均一にした場合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。ただし、電圧印加時に、光変調層６４の配向膜６５側において、あらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。そのため、電圧印加時に、光変調層６４の配向膜６５側は、光源２０からの光の散乱には寄与しない。
（異方性散乱）
次に、本実施の形態における異方性散乱について説明する。本実施の形態において、異方性散乱は、（ａ）散乱領域３０Ｂにおける、高分子領域６４Ａと液晶領域６４Ｂとの界面（散乱界面）の存在確率の不均一性と、（ｂ）散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とに起因して生じている。そこで、以下では、散乱領域３０Ｂにおける散乱界面の存在確率の不均一性と、散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とについて詳細に説明する。
---散乱界面の存在確率の不均一性---
遠方領域３０ｂにおける散乱領域３０Ｂでは、高分子領域６４Ａと液晶領域６４Ｂとの界面は、配向膜３３の配向方向と直交する方向において密に配置され、配向膜３３の配向方向と平行な方向において疎に配置されている。近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の散乱領域３０Ｂでは、高分子領域６４Ａと液晶領域６４Ｂとの界面は、配向膜３３の配向方向と直交する方向において密に配置され、配向膜３３の配向方向と平行な方向において疎に配置されている。近傍領域３０ａのうち配向膜６５側の散乱領域３０Ｂでは、高分子領域６４Ａと液晶領域６４Ｂとの界面は、配向膜６５のうち近傍領域３０ａの配向方向と直交する方向において密に配置され、配向膜６５のうち近傍領域３０ａの配向方向と平行な方向において疎に配置されている。
配向膜３３の配向方向と直交する方向とは、第１の方向または第２の方向を指している。配向膜３３の配向方向と平行な方向とは、第３の方向を指している。配向膜６５のうち近傍領域３０ａの配向方向と直交する方向とは、透明基板３１の表面と平行な方向を指している。配向膜６５のうち近傍領域３０ａの配向方向と平行な方向とは、第２の方向を指している。
近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の部分と、遠方領域３０ｂとにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域３４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。同様に、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の部分と、遠方領域３０ｂとにおいて、散乱領域３０Ｂを第２の方向に伝播する光は、高分子領域３４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。そのため、これらの光は、大きく散乱される。
近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の部分と、遠方領域３０ｂとにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域３４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。そのため、この光の散乱は、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の部分と、遠方領域３０ｂとにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱と比べて小さい。
---複屈折性---
一方で、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の部分と、遠方領域３０ｂとにおいて、散乱領域３０Ｂを、第１の方向に伝播する光は、高分子領域３４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域３４Ｂの異常光屈折率と高分子領域３４Ａの常光屈折率との差、および液晶領域３４Ｂの常光屈折率と高分子領域３４Ａの異常光屈折率との差を感じながら伝播する。そのため、散乱領域３０Ｂを、第１の方向に伝播する光は、大きく散乱される。
近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の部分と、遠方領域３０ｂとにおいて、第２の方向または第３の方向に伝播する光は、高分子領域３４Ａにおける筋状構造の短軸方向または長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域３４Ｂの異常光屈折率と高分子領域３４Ａの常光屈折率との差だけを感じながら伝播する。その結果、散乱領域３０Ｂでは、散乱領域３０Ｂを、光入射面１０Ａと平行な方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行な方向に伝播する光の散乱は、散乱領域３０Ｂを、光入射面１０Ａと直交する方向に伝播する光の散乱と比べて小さい。
つまり、光変調層６４は、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の部分と、遠方領域３０ｂとにおいて、第１の散乱が第３の散乱よりも大きい異方性散乱を示す構成となっている。
ここで、第１の散乱の大きさをＡとし、第２の散乱の大きさをＢとし、第３の散乱の大きさをＣとする。近傍領域３０ａにおける第１の散乱の大きさをＡ１とし、近傍領域３０ａにおける第３の散乱の大きさをＣ１とする。遠方領域３０ｂにおける第１の散乱の大きさをＡ２とし、遠方領域３０ｂにおける第３の散乱の大きさをＣ２とする。このとき、光変調層６４は、当該光変調層６４が散乱性を示すとき、以下の式を満たす構成となっている。
Ａ＞Ｂ＞Ｃ
Ａ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２
次に、光変調層６４がこのような異方性散乱を示すときのメリットについて説明する。光学等方性を有する光変調層は、等方的な散乱特性を示す。そのような光変調層を本実施の形態の光変調層６４の代わりに用いた場合、導光板１０面内と平行方向にも散乱する光が多く、導光条件を破壊するまでに光の伝播方向を変える確率が小さくなる。一方、本実施の形態では、上の式からわかるように、光変調層６４に入射した光は、導光板１０の上面に対して垂直な方向によく散乱するので、導光条件を破壊する方向に優先的に散乱する。従って、光変調層６４が異方性散乱を示すことで、導光板１０からの光取り出し効率が高くなると考えられる。
導光光の散乱性を高くするという観点からは、高分子領域６４Ａの、短軸方向の平均的な筋状組織サイズは、０．１μｍ以上１０μｍ以下となっていることが好ましく、０．２μｍ以上２．０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。
次に、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおける異方性散乱の大きさについて説明する。
散乱の異方性の大きさは、第１の方向（Ｘ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさ、第３の方向（Ｙ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさ、および第２の方向（Ｚ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさの３軸間の商を指している。３軸間の商は、具体的には、以下の３つ（(Ａ)〜（Ｃ））の総和を指している。３軸間の商が大きい場合には、散乱の異方性が大きく、３軸間の商が小さい場合には、散乱の異方性が小さい。なお、以下の（Ａ）〜（Ｃ）は、分子の値が分母の値よりも大きくなっていることを前提としている。したがって、分子の値が分母の値よりも小さくなっている事例では、以下の（Ａ）〜（Ｃ）において分子と分母を互いに入れ替えることが好ましい。
（Ａ）（第１の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第３の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
（Ｂ）（第２の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第３の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
（Ｃ）（第１の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第２の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
散乱の異方性の大きさは、（ａ）散乱領域３０Ｂにおける、高分子領域６４Ａと液晶領域６４Ｂとの界面（散乱界面）の存在確率の不均一性と、（ｂ）散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とによって決まる。散乱の異方性の大きさでは、上記の（ａ）の要素が支配的である。それは、散乱界面の存在確率を考えたときに、理想的には第３の方向には同じ媒体が続いているので第３の方向には散乱せず、第１の方向および第２の方向のみで散乱するからである。このとき、机上では、第３の方向の散乱はゼロとなるので、第３の方向と、第１の方向および第２の方向との散乱比は無限大になる。一方、複屈折性を考えたときに、第１の方向では２つの偏光成分が散乱するが、第２の方向および第３の方向では１つの偏光成分しか散乱しない。このとき、第１の方向と、第２の方向および第３の方向との散乱比は、高々２倍にしかならない。従って、散乱の異方性の大きさでは、上記の（ａ）の要素が支配的となる。そこで、以下では、散乱界面の存在確率と、散乱の異方性の大きさとの関係について説明し、複屈折性と、散乱の異方性の大きさとの関係についての説明は割愛する。
散乱の異方性の大きさは、光変調層６４における第１の方向の周期、光変調層６４における第３の方向の周期、および光変調層６４における第２の方向の周期の３軸間の商に対応している。３軸間の商は、具体的には、以下の３つ（(Ｄ)〜（Ｆ））の総和を指している。なお、以下の(Ｄ)〜（Ｆ）は、分子の値が分母の値よりも大きくなっていることを前提としている。したがって、分子の値が分母の値よりも小さくなっている事例では、以下の(Ｄ)〜（Ｆ）において分子と分母を互いに入れ替えることが好ましい。
（Ｄ）（光変調層６４における第３の方向の周期）／（光変調層６４における第１の方向の周期）
（Ｅ）（光変調層６４における第３の方向の周期）／（光変調層６４における第２の方向の周期）
（Ｆ）（光変調層６４における第２の方向の周期）／（光変調層６４における第１の方向の周期）
近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂのうち配向膜３３近傍における散乱の異方性の大きさは、Ｐｈ６／Ｐｈ８＋Ｐｈ６／Ｐｖ４＋Ｐｖ４／Ｐｈ８に対応した値となっている。近傍領域３０ａのうち配向膜６５近傍における散乱の異方性の大きさは、Ｐｈ５／Ｐｈ７＋Ｐｖ３／Ｐｈ５＋Ｐｖ３／Ｐｈ７に対応した値となっている。遠方領域３０ｂのうち配向膜６５近傍における散乱の異方性の大きさは、Ｐｈ６／Ｐｈ８＋Ｐｈ６／Ｐｖ４＋Ｐｖ４／Ｐｈ８に対応した値となっている。ここで、各周期は、例えば、以下の関係となっている。
Ｐｈ５／Ｐｈ７＜Ｐｈ６／Ｐｈ８
Ｐｖ３／Ｐｈ５＜Ｐｈ６／Ｐｖ４
Ｐｖ３／Ｐｈ７≒Ｐｖ４／Ｐｈ８
従って、光変調層６４は、当該光変調層６４が散乱性を示すとき、Ａ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たす構成となっていると言える。
ところで、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおいて散乱の異方性が互いに相違しているのは、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで、高分子領域６４Ａの光軸ＡＸ３の向きが光変調層６４の厚さ方向において変化しているからである。具体的には、近傍領域３０ａの一部の散乱の異方性が、光変調層６４のうちその他の部分の散乱の異方性よりも小さくなっているからである。本実施の形態では、高分子領域６４Ａの光軸ＡＸ３の向きを光変調層６４の厚さ方向において変化させる方法として、透明基板３１側の配向膜３３として水平配向膜が用いられ、透明基板３７側の配向膜６５として垂直配向膜が用いられている。
[効果]
このように、本実施の形態では、光変調層６４のうち光源２０寄りの近傍領域３０ａにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ１／Ｃ１）が、光変調層６４のうち光源２０から離れた遠方領域３０ｂにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ２／Ｃ２）よりも小さくなっている。これにより、光変調層６４内を伝播する光に対する異方性散乱を、光源２０近傍において緩和することができる。ここで、光源２０の配列に起因する明暗のストライプは、第１の散乱と第３の散乱との差が大きいことに起因して起こる。従って、上記の異方性散乱が、光源２０近傍において緩和されることにより、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。また、本実施の形態では、光変調層６４のうち光源２０近傍だけで、上記の異方性散乱が緩和されているので、光変調層６４全体において、上記の異方性散乱が緩和されている場合よりも、高輝度を得ることができる。さらに、本実施の形態では、第２の散乱が第３の散乱よりも強くなっていることから、光源２０からの光は導光条件を破壊する方向に優先的に散乱し、光取り出し効率が高くなる。従って、本実施の形態では、高輝度を維持しつつ、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。
＜３．第３の実施の形態＞
次に、本技術の第３の実施の形態に係る照明装置３について説明する。本実施の形態の照明装置３は、図３２に示したように、光変調素子３０に代わって光変調素子７０を設けた点で、上記実施の形態の照明装置１の構成と相違する。そこで、以下では、上記各実施の形態の構成との共通点についての説明を適宜、省略し、上記各実施の形態の構成との相違点について主に説明する。
図３３は、光変調素子７０の断面構成の一例を表したものである。光変調素子７０は、例えば、透明基板３１、下側電極３２、配向膜７３、光変調層７４、配向膜７５、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。
配向膜７３，７５は、光変調層７４を挟み込むように配置されている。配向膜７３，７５は、例えば、光変調層７４に用いられる液晶や低分子モノマーを配向させるものである。配向膜７３，７５は、光変調層７４が散乱性を示すとき、後述する２つの式（Ａ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２）を満たすように形成されたものである。配向膜７３，７５は、それぞれ、配向方向の互いに異なる２種類の水平配向膜の複合膜である。配向膜７３，７５は、図３４に示したように、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向に配向方向を有する水平配向膜となっており、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向に配向方向を有する水平配向膜となっている。配向膜７３，７５の配向方向は、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向を向いており、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向を向いている。配向膜７３，７５に用いられる水平配向膜が、ラビング処理を用いて形成されたものである場合、配向膜７３，７５のラビング方向は、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向を向いており、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向を向いている。近傍領域３０ａにおいて、配向膜７３の角度θ１と、配向膜７５の角度θ１とが、設計のし易さの観点から、互いに等しくなっていることが好ましいが、互いに異なっていてもよい。
なお、配向膜７３，７５は、例えば、図３５に示したように、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとの境界付近において、光源２０から遠ざかるにつれて配向方向が光入射面１０Ａと平行または略平行な方向に徐々に変化する移行領域３０Ｄを有していてもよい。
光変調層７４は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層７４は、例えば、電圧無印加時に、光源２０からの光に対して透明性を示すようになっている。光変調層７４は、さらに、例えば、電圧印加時に、光源２０からの光に対して散乱性を示すようになっている。光変調層７４は、例えば、図３３に示したように、高分子領域７４Ａと、高分子領域７４Ａ内に分散された複数の液晶領域７４Ｂとを含んだ複合層となっている。高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂは、形状異方性を有しており、さらに、光学異方性も有している。なお、液晶領域７４Ｂは本技術の第１領域の一具体例に相当し、高分子領域７４Ａは本技術の第２領域の一具体例に相当する。
（形状異方性）
図３６は、光変調層７４のＸＹ平面での断面構成の一例を表したものである。
高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂは、ともに、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行または略平行な方向に延在している。つまり、高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂは、ともに、近傍領域３０ａにおいて、線状光源と角度θ１で交差する方向に延在している。また、高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂは、ともに、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行または略平行な方向に延在している。つまり、高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、ともに、遠方領域３０ｂにおいて、線状光源と平行または略平行な方向に延在している。
高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂは、ともに、例えば、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおいて、光変調層７０の一端から他端に渡って連続して延在していたり、断続して延在していたりする。また、高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂは、例えば、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａと角度θ１で交差する方向と直交する方向に、交互に並んで配置されている。また、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、例えば、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと直交する方向に、交互に並んで配置されている。
図３７Ａ，図３７Ｂは、光変調層７４のうち近傍領域３０ａにおけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の構造上の周期を表したものである。図３８Ａ，図３８Ｂは、光変調層７４のうち遠方領域３０ｂにおけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の構造上の周期を表したものである。光変調層７４は、例えば、図３７Ａ，図３７Ｂに示したように、近傍領域３０ａにおいて、Ｘ軸方向に周期Ｐｈ１０、Ｙ軸方向に周期Ｐｈ９、Ｚ軸方向に周期Ｐｖ５の規則的な構造を有している。光変調層７４は、また、例えば、図３８Ａ，図３８Ｂに示したように、遠方領域３０ｂにおいて、Ｘ軸方向に周期Ｐｈ１２、Ｙ軸方向に周期Ｐｈ１１、Ｚ軸方向に周期Ｐｖ６の規則的な構造を有している。
近傍領域３０ａにおける高分子領域７４Ａは、上述の低分子モノマーを配向膜７３，７５のうち近傍領域３０ａの作用によって配向させた状態で重合化することにより得られた高分子材料によって構成されている。そのため、近傍領域３０ａにおいて、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面は、配向膜７３，７５の配向方向と直交する方向において密に形成され、配向膜７３，７５の配向方向において疎に形成されている。
遠方領域３０ｂにおける高分子領域７４Ａは、上述の低分子モノマーを配向膜７３，７５のうち遠方領域３０ｂの作用によって配向させた状態で重合化することにより得られた高分子材料によって構成されている。そのため、遠方領域３０ｂにおいて、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面は、配向膜７３，７５の配向方向と直交する方向において密に形成され、配向膜７３，７５の配向方向において疎に形成されている。
高分子領域７４Ａの、光変調層７４に占める割合α３は、図３９に示したように、光源２０からの距離に拘らず、一定（均一）または略一定（略均一)となっている。割合α３は、例えば、５０〜９８重量％であり、好ましくは７５〜９５重量％であり、より好ましくは８５〜９２である。割合α３は、例えば、光変調層７４の原料の１つとして用いられる低分子モノマーの重量比や、低分子モノマーに照射する紫外線の強度もしくは積算量などによって調整可能なものである。
高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。高分子領域７４Ａは、電場に対する応答性が相対的に低く、液晶領域７４Ｂは、電場に対する応答性が相対的に高い。高分子領域７４Ａは、高分子材料を含んで構成されている。高分子領域７４Ａ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、または液晶領域７４Ｂ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。高分子領域７４Ａは、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。高分子領域７４Ａは、配向膜７３，７５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低分子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。
液晶領域７４Ｂは、液晶材料を含んで構成されており、高分子領域７４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。液晶領域７４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。液晶領域７４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
（光学異方性）
図４０は、電圧無印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図４０中の楕円体１７４Ａは、電圧無印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域７４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図４０中の楕円体１７４Ｂは、電圧無印加時の、遠方領域３０ｂにおける液晶領域７４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
図４１は、電圧印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図４１中の楕円体１７４Ａは、電圧印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域７４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図４１中の楕円体１７４Ｂは、電圧印加時の、遠方領域３０ｂにおける液晶領域７４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
図４２は、電圧無印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図４２中の楕円体１７４Ａは、電圧無印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域７４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図４２中の楕円体１７４Ｂは、電圧無印加時の、近傍領域３０ａにおける液晶領域７４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
図４３は、電圧印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図４３中の楕円体１７４Ａは、電圧印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域７４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図４３中の楕円体１７４Ｂは、電圧印加時の、近傍領域３０ａにおける液晶領域７４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
高分子領域６４Ａおよび液晶領域６４Ｂは、例えば、図４０に示したように、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおける高分子領域７４Ａの光軸ＡＸ５（具体的には楕円体１７４Ａの長軸）および液晶領域７４Ｂの光軸ＡＸ６（具体的には楕円体１７４Ｂの長軸）の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ５，ＡＸ６とは、偏光方向によらず屈折率が１つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、電圧無印加時に、光軸ＡＸ５および光軸ＡＸ６の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ５の向きと光軸ＡＸ６の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
液晶領域７４Ｂでは、光軸ＡＸ６は、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。配向膜７３，７５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ６は、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。
一方、高分子領域７４Ａでは、光軸ＡＸ５は、電圧印加の有無に拘らず、一定となっている。具体的には、光軸ＡＸ５は、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。つまり、光軸ＡＸ５は、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光軸ＡＸ６と平行または略平行となっている。配向膜７３，７５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ５は、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、光軸ＡＸ５は、電圧無印加時に、光軸ＡＸ６と平行または略平行となっている。
高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつ高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、電圧無印加時には、あらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層７４内で散乱されることなく、光変調層７４を透過する。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子７０内で透明となった領域（透明領域３０Ａ）の界面において全反射され、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、輝度を均一にした場合と比べて下がる。
また、高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂは、例えば、電圧印加時には、図４１に示したように、遠方領域３０ｂにおいて、光軸ＡＸ５および光軸ＡＸ６の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。液晶領域７４Ｂでは、光軸ＡＸ６は、電圧印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に透明基板３１の法線と平行または略平行となっている。つまり、電圧印加時に、光軸ＡＸ６は、遠方領域３０ｂにおいて、部分電極３２Ａまたは部分電極３６Ａを含む面と直交もしくは略直交している。
したがって、電圧印加時には、光変調層７４において、あらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層７４内で散乱される。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子７０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）の界面を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子７０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、輝度を均一にした場合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、高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂ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、高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂ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、高分子領域７４Ａの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）や、液晶領域７４Ｂの屈折率差（＝異常光屈折率−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。これは、高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層７４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。
高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂは、例えば、図４２に示したように、電圧無印加時に、近傍領域３０ａにおける高分子領域７４Ａの光軸ＡＸ５および液晶領域７４Ｂの光軸ＡＸ６の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、電圧無印加時に、光軸ＡＸ５および光軸ＡＸ６の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ５の向きと光軸ＡＸ６の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
近傍領域３０ａの液晶領域７４Ｂでは、光軸ＡＸ６は、電圧無印加時に、角度θ１の方向（配向方向）と平行または略平行な方向を向いている。配向膜７３，７５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ６は、電圧無印加時に、近傍領域３０ａの配向膜７３側において、角度θ１の方向（配向方向）と平行または略平行な方向を向くと共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差する方向を向いている。
高分子領域７４Ａでは、光軸ＡＸ５は、電圧印加の有無に拘らず、角度θ１の方向（配向方向）と平行または略平行な方向を向いている。配向膜７３，７５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ５は、角度θ１の方向（配向方向）と平行または略平行な方向を向くと共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差する方向を向いている。つまり、この場合にも、光軸ＡＸ５は、電圧無印加時には、光軸ＡＸ６と平行または略平行となっている。
高分子領域７４Ａおよび液晶領域７４Ｂでは、電圧印加時には、図４３に示したように、近傍領域３０ａにおいて、光軸ＡＸ５および光軸ＡＸ６の向きが互いに異なって（直交もしくは略直交して）いる。また、液晶領域７４Ｂでは、光軸ＡＸ６は、電圧印加時に、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に透明基板３１の法線と平行または略平行となっている。
したがって、電圧印加時には、光変調層７４において、あらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層７４で散乱される。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子７０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）の界面を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子７０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、輝度を均一にした場合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。
角度θ１（例えばラビング角）が、６０°以上９０°未満となっている場合には、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストが大幅に低減され、光源２０近傍における輝度ムラをほとんどなくすことができる。なお、光変調層７４の原料に単官能のモノマー（重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマー）を添加するか、または光変調層７４の原料に対して照射する紫外線の強度や積算量を下げて、光変調層７４がＡ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たし易くした場合には、角度θ１（例えばラビング角）の好適な範囲が、３０°以上９０°未満となり得る。また、光変調層７４の原料に単官能のモノマー（重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマー）を添加すると共に、光変調層７４の原料に対して照射する紫外線の強度や積算量を下げて、より一層、光変調層７４がＡ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たし易くした場合には、角度θ１（例えばラビング角）の好適な範囲が、１０°以上９０°未満となり得る。
（異方性散乱）
次に、本実施の形態における異方性散乱について説明する。本実施の形態において、異方性散乱は、（ａ）散乱領域３０Ｂにおける、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面（散乱界面）の存在確率の不均一性と、（ｂ）散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とに起因して生じている。そこで、以下では、散乱領域３０Ｂにおける散乱界面の存在確率の不均一性と、散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とについて詳細に説明する。
---散乱界面の存在確率の不均一性---
遠方領域３０ｂにおける散乱領域３０Ｂでは、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面は、配向膜７３，７５のうち遠方領域３０ｂの配向方向と直交する方向において密に配置され、配向膜７３，７５のうち遠方領域３０ｂの配向方向と平行な方向において疎に配置されている。近傍領域３０ａにおける散乱領域３０Ｂでは、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面は、配向膜７３，７５のうち近傍領域３０ａの配向方向と直交する方向において密に配置され、配向膜７３，７５のうち近傍領域３０ａの配向方向と平行な方向において疎に配置されている。
配向膜７３，７５のうち遠方領域３０ｂの配向方向と直交する方向とは、第１の方向または第２の方向を指している。配向膜７３，７５のうち遠方領域３０ｂの配向方向と平行な方向とは、第３の方向を指している。配向膜７３，７５のうち近傍領域３０ａの配向方向と直交する方向とは、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向と直交する方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行な方向を指している。配向膜７３，７５のうち近傍領域３０ａの配向方向と平行な方向とは、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行な方向を指している。
遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。同様に、遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第２の方向に伝播する光は、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。そのため、これらの光は、大きく散乱される。
遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。そのため、この光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期と、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期との間の周期で界面に入射する。そのため、この光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期と、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期との間の周期で界面に入射する。そのため、この光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを光入射面１０Ａと直交する方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
なお、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱と、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光の散乱との大小関係は、それらの光の進行方向における、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面の周期の大小関係に依る。
---複屈折性---
遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域７４Ｂの異常光屈折率と高分子領域７４Ａの常光屈折率との差、および液晶領域７４Ｂの常光屈折率と高分子領域７４Ａの異常光屈折率との差を感じながら伝播する。そのため、遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、大きく散乱される。
遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域７４Ｂの異常光屈折率と高分子領域７４Ａの常光屈折率との差だけを感じながら伝播する。そのため、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期と、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期との間の周期で、液晶領域７４Ｂの異常光屈折率と高分子領域７４Ａの常光屈折率との差、および液晶領域７４Ｂの常光屈折率と高分子領域７４Ａの異常光屈折率との差を感じながら伝播する。また、ここでいう異常光屈折率の値は角度θ１で交差する分、常光屈折率に近くなるため、偏光による散乱性も弱くなる。そのため、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期と、高分子領域７４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期との間の周期で、液晶領域７４Ｂの異常光屈折率と高分子領域７４Ａの常光屈折率との差、および液晶領域７４Ｂの常光屈折率と高分子領域７４Ａの異常光屈折率との差を感じながら伝播する。また、ここでいう異常光屈折率の値は角度θ１で交差する分、常光屈折率に近くなるため、偏光による散乱性も弱くなる。
角度θ１が４５°より大きく９０°未満となっている場合、第１の方向における、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面の周期が、第３の方向における、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面の周期よりも長くなる。そのため、この場合には、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを、第１の方向に伝播する光の散乱は、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを、第３の方向に伝播する光の散乱よりも小さくなる。
また、角度θ１が０°より大きく４５°より小さい場合、第１の方向における、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面の周期が、第３の方向における、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面の周期よりも短くなる。そのため、この場合には、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを、第１の方向に伝播する光の散乱は、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを、第３の方向に伝播する光の散乱よりも大きくなる。
つまり、光変調層７４は、遠方領域３０ｂにおいて、第１の方向に伝播する光に対する散乱の方が、第３の方向に伝播する光に対する散乱よりも大きい異方性散乱を示す構成となっている。また、光変調層７４は、近傍領域３０ａにおいて、角度θ１が４５°より大きく９０°未満となっている場合、第１の方向に伝播する光に対する散乱の方が、第３の方向に伝播する光に対する散乱よりも小さな異方性散乱を示す構成となっている。また、光変調層７４は、近傍領域３０ａにおいて、角度θ１が０°より大きく４５°より小さい場合、第１の方向に伝播する光に対する散乱の方が、第３の方向に対する散乱よりも大きい異方性散乱を示す構成となっている。
ここで、第１の散乱の大きさをＡとし、第２の散乱の大きさをＢとし、第３の散乱の大きさをＣとする。光変調層７４のうち近傍領域３０ａにおける第１の散乱の大きさをＡ１とし、光変調層７４のうち近傍領域３０ａにおける第３の散乱の大きさをＣ１とする。光変調層７４のうち遠方領域３０ｂにおける第１の散乱の大きさをＡ２とし、光変調層７４のうち遠方領域３０ｂにおける第３の散乱の大きさをＣ２とする。このとき、光変調層７４は、当該光変調層７４が散乱性を示すとき、以下の式を満たす構成となっている。
Ａ＞Ｂ＞Ｃ
Ａ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２
次に、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおける異方性散乱の大きさについて説明する。
散乱の異方性の大きさは、第１の方向（Ｘ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさ、第３の方向（Ｙ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさ、および第２の方向（Ｚ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさの３軸間の商を指している。３軸間の商は、具体的には、以下の３つ（(Ａ)〜（Ｃ））の総和を指している。３軸間の商が大きい場合には、散乱の異方性が大きく、３軸間の商が小さい場合には、散乱の異方性が小さい。なお、以下の（Ａ）〜（Ｃ）は、分子の値が分母の値よりも大きくなっていることを前提としている。したがって、分子の値が分母の値よりも小さくなっている事例では、以下の（Ａ）〜（Ｃ）において分子と分母を互いに入れ替えることが好ましい。
（Ａ）（第１の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第３の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
（Ｂ）（第２の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第３の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
（Ｃ）（第１の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第２の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
散乱の異方性の大きさは、（ａ）散乱領域３０Ｂにおける、高分子領域７４Ａと液晶領域７４Ｂとの界面（散乱界面）の存在確率の不均一性と、（ｂ）散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とによって決まる。散乱の異方性の大きさでは、上記の（ａ）の要素が支配的である。それは、散乱界面の存在確率を考えたときに、理想的には第３の方向には同じ媒体が続いているので第３の方向には散乱せず、第１の方向および第２の方向のみで散乱するからである。このとき、机上では、第３の方向の散乱はゼロとなるので、第３の方向と、第１の方向および第２の方向との散乱比は無限大になる。一方、複屈折性を考えたときに、第１の方向では２つの偏光成分が散乱するが、第２の方向および第３の方向では１つの偏光成分しか散乱しない。このとき、第１の方向と、第２の方向および第３の方向との散乱比は、高々２倍にしかならない。従って、散乱の異方性の大きさでは、上記の（ａ）の要素が支配的となる。そこで、以下では、散乱界面の存在確率と、散乱の異方性の大きさとの関係について説明し、複屈折性と、散乱の異方性の大きさとの関係についての説明は割愛する。
散乱の異方性の大きさは、光変調層７４における第１の方向の周期、光変調層７４における第３の方向の周期、および光変調層７４における第２の方向の周期の３軸間の商に対応している。３軸間の商は、具体的には、以下の３つ（(Ｄ)〜（Ｆ））の総和を指している。なお、以下の(Ｄ)〜（Ｆ）は、分子の値が分母の値よりも大きくなっていることを前提としている。したがって、分子の値が分母の値よりも小さくなっている事例では、以下の(Ｄ)〜（Ｆ）において分子と分母を互いに入れ替えることが好ましい。
（Ｄ）（光変調層７４における第３の方向の周期）／（光変調層７４における第１の方向の周期）
（Ｅ）（光変調層７４における第３の方向の周期）／（光変調層７４における第２の方向の周期）
（Ｆ）（光変調層７４における第２の方向の周期）／（光変調層７４における第１の方向の周期）
近傍領域３０ａにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ１／Ｃ１）は、Ｐｈ９／Ｐｈ１０＋Ｐｈ９／Ｐｖ５＋Ｐｖ５／Ｐｈ１０に対応した値となっている。また、遠方領域３０ｂにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ２／Ｃ２）は、Ｐｈ１１／Ｐｈ１２＋Ｐｈ１１／Ｐｖ６＋Ｐｖ６／Ｐｈ１２に対応した値となっている。ここで、各周期は、例えば、以下の関係となっている。
Ｐｈ９／Ｐｈ１０＜Ｐｈ１１／Ｐｈ１２
Ｐｈ９／Ｐｖ５＜Ｐｈ１１／Ｐｖ６
Ｐｖ５／Ｐｈ１０＜Ｐｖ６／Ｐｈ１２
従って、光変調層７４は、当該光変調層７４が散乱性を示すとき、Ａ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たす構成となっていると言える。
ところで、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおいて散乱の異方性が互いに相違しているのは、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで、配向方向が互いに異なっているからである。本実施の形態では、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで、配向方向を互いに異ならせる方法として、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで配向方向が互いに異なる一組の配向膜７３，７５が用いられている。具体的には、透明基板３１側の配向膜７３として、遠方領域３０ｂの配向方向が０°となっており、かつ近傍領域３０ａに配向方向がθ１（０°＜θ１≦９０°）となっている水平配向膜が用いられている。透明基板３７側の配向膜７５として、遠方領域３０ｂの配向方向が０°となっており、かつ近傍領域３０ａに配向方向がθ１となっている水平配向膜が用いられている。
このように、本実施の形態では、光変調層７４のうち光源２０寄りの近傍領域３０ａにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ１／Ｃ１）が、光変調層７４のうち光源２０から離れた遠方領域３０ｂにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ２／Ｃ２）よりも小さくなっている。これにより、光変調層７４内を伝播する光に対する異方性散乱を、光源２０近傍において緩和することができる。ここで、光源２０の配列に起因する明暗のストライプは、第１の散乱と第３の散乱との差が大きいことに起因して起こる。従って、上記の異方性散乱が、光源２０近傍において緩和されることにより、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。また、本実施の形態では、光変調層７４のうち光源２０近傍だけで、上記の異方性散乱が緩和されているので、光変調層７４全体において、上記の異方性散乱が緩和されている場合よりも、高輝度を得ることができる。さらに、本実施の形態では、第２の散乱が第３の散乱よりも強くなっていることから、光源２０からの光は導光条件を破壊する方向に優先的に散乱し、光取り出し効率が高くなる。従って、本実施の形態では、高輝度を維持しつつ、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。
＜４．第４の実施の形態＞
次に、本技術の第４の実施の形態に係る照明装置４について説明する。本実施の形態の照明装置４は、図４４に示したように、光変調素子３０に代わって光変調素子８０を設けた点で、上記実施の形態の照明装置１の構成と相違する。そこで、以下では、上記各実施の形態の構成との共通点についての説明を適宜、省略し、上記各実施の形態の構成との相違点について主に説明する。
図４５は、光変調素子８０の断面構成の一例を表したものである。光変調素子８０は、例えば、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層８４、配向膜７５、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。
配向膜３３，７５は、光変調層８４を挟み込むように配置されている。配向膜３３，７５は、例えば、光変調層８４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３３，７５は、光変調層８４が散乱性を示すとき、後述する２つの式（Ａ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２）を満たすように形成されたものである。配向膜３３は、上記実施の形態と同様、図４６に示したように、光入射面１０Ａと平行な方向に配向方向を有する水平配向膜である。一方、配向膜７５は、上記実施の形態と同様、図４６に示したように、配向方向の互いに異なる２種類の水平配向膜の複合膜である。具体的には、配向膜７５の配向方向は、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向を向いており、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向を向いている。なお、配向膜７５は、上記実施の形態と同様、例えば、図４７に示したように、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとの境界付近において、光源２０から遠ざかるにつれて配向方向が光入射面１０Ａと平行または略平行な方向に徐々に変化する移行領域３０Ｄを有していてもよい。
光変調層８４は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層８４は、例えば、電圧無印加時に、光源２０からの光に対して透明性を示すようになっている。光変調層８４は、さらに、例えば、電圧印加時に、光源２０からの光に対して散乱性を示すようになっている。光変調層８４は、例えば、図４５に示したように、高分子領域８４Ａと、高分子領域８４Ａ内に分散された複数の液晶領域８４Ｂとを含んだ複合層となっている。高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、形状異方性を有しており、さらに、光学異方性も有している。なお、液晶領域８４Ｂは本技術の第１領域の一具体例に相当し、高分子領域８４Ａは本技術の第２領域の一具体例に相当する。
（形状異方性）
図４８は、光変調層８４のうち配向膜７５側の部分のＸＹ平面での断面構成の一例を表したものである。図４９は、光変調層８４のうち配向膜３３側の部分のＸＹ平面での断面構成の一例を表したものである。高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、ともに、近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行または略平行な方向に延在している。つまり、高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、ともに、近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、線状光源と角度θ１で交差する方向に延在している。また、高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、ともに、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の部分と、遠方領域３０ｂとにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行または略平行な方向に延在している。つまり、高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、ともに、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側の部分と、遠方領域３０ｂとにおいて、線状光源と平行または略平行な方向に延在している。
高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、ともに、例えば、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおいて、光変調層８０の一端から他端に渡って連続して延在していたり、断続して延在していたりする。また、高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、例えば、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａと角度θ１で交差する方向と直交する方向に、交互に並んで配置されている。また、高分子領域３４Ａおよび液晶領域３４Ｂは、例えば、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと直交する方向に、交互に並んで配置されている。
図５０Ａ，図５０Ｂは、光変調層８４のうち近傍領域３０ａにおけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の構造上の周期を表したものである。図５１Ａ，図５１Ｂは、光変調層８４のうち遠方領域３０ｂにおけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の構造上の周期を表したものである。光変調層８４は、例えば、図５０Ａ，図５０Ｂに示したように、近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、Ｘ軸方向に周期Ｐｈ１０、Ｙ軸方向に周期Ｐｈ９、Ｚ軸方向に周期Ｐｖ５の規則的な構造を有している。光変調層８４は、例えば、図５０Ａ，図５０Ｂに示したように、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側において、Ｘ軸方向に周期Ｐｈ１２、Ｙ軸方向に周期Ｐｈ１１、Ｚ軸方向に周期Ｐｖ６の規則的な構造を有している。光変調層８４は、また、例えば、図５１Ａ，図５１Ｂに示したように、遠方領域３０ｂにおいて、Ｘ軸方向に周期Ｐｈ１２、Ｙ軸方向に周期Ｐｈ１１、Ｚ軸方向に周期Ｐｖ６の規則的な構造を有している。
近傍領域３０ａにおける高分子領域８４Ａは、上述の低分子モノマーを配向膜３３，７５のうち近傍領域３０ａの作用によって配向させた状態で重合化することにより得られた高分子材料によって構成されている。そのため、近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面は、配向膜７５の配向方向と直交する方向において密に形成され、配向膜７５の配向方向において疎に形成されている。従って、周期Ｐｖ５，Ｐｈ１０は短く、周期Ｐｈ９が長くなっている。また、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側において、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面は、配向膜３３の配向方向と直交する方向において密に形成され、配向膜３３の配向方向において疎に形成されている。
遠方領域３０ｂにおける高分子領域８４Ａは、上述の低分子モノマーを配向膜３３，７５のうち遠方領域３０ｂの作用によって配向させた状態で重合化することにより得られた高分子材料によって構成されている。そのため、遠方領域３０ｂにおいて、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面は、配向膜３３，７５の配向方向と直交する方向において密に形成され、配向膜３３，７５の配向方向において疎に形成されている。
高分子領域８４Ａの、光変調層８４に占める割合α４は、図５２に示したように、光源２０からの距離に拘らず、一定（均一）または略一定（略均一)となっている。割合α３は、例えば、５０〜９８重量％であり、好ましくは７５〜９５重量％であり、より好ましくは８５〜９２である。割合α３は、例えば、光変調層８４の原料の１つとして用いられる低分子モノマーの重量比や、低分子モノマーに照射する紫外線の強度もしくは積算量などによって調整可能なものである。
高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。高分子領域８４Ａは、電場に対する応答性が相対的に低く、液晶領域８４Ｂは、電場に対する応答性が相対的に高い。高分子領域８４Ａは、高分子材料を含んで構成されている。高分子領域８４Ａ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、または液晶領域８４Ｂ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。高分子領域８４Ａは、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。高分子領域８４Ａは、液晶領域８４Ｂの配向方向または配向膜３３，７５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。
液晶領域８４Ｂは、液晶材料を含んで構成されており、高分子領域８４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。液晶領域８４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。液晶領域８４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
（光学異方性）
図５３は、電圧無印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図５３中の楕円体１８４Ａは、電圧無印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域８４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図５３中の楕円体１８４Ｂは、電圧無印加時の、遠方領域３０ｂにおける液晶領域８４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
図５４は、電圧印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図５４中の楕円体１８４Ａは、電圧印加時の、遠方領域３０ｂにおける高分子領域８４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図５４中の楕円体１８４Ｂは、電圧印加時の、遠方領域３０ｂにおける液晶領域８４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
図５５は、電圧無印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図５５中の楕円体１８４Ａは、電圧無印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域８４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図５５中の楕円体１８４Ｂは、電圧無印加時の、近傍領域３０ａにおける液晶領域８４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
図５６は、電圧印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図５６中の楕円体１８４Ａは、電圧印加時の、近傍領域３０ａにおける高分子領域８４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図５６中の楕円体１８４Ｂは、電圧印加時の、近傍領域３０ａにおける液晶領域８４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、例えば、図５３に示したように、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおける高分子領域８４Ａの光軸ＡＸ７（具体的には楕円体１８４Ａの長軸）および液晶領域８４Ｂの光軸ＡＸ８（具体的には楕円体１８４Ｂの長軸）の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ７，ＡＸ８とは、偏光方向によらず屈折率が１つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、電圧無印加時に、光軸ＡＸ７および光軸ＡＸ８の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ７の向きと光軸ＡＸ８の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
液晶領域８４Ｂでは、光軸ＡＸ８は、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。配向膜３３，７５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ８は、電圧無印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。
一方、高分子領域８４Ａでは、光軸ＡＸ７は、電圧印加の有無に拘らず、一定となっている。具体的には、光軸ＡＸ７は、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。つまり、電圧無印加時に、光軸ＡＸ７は、遠方領域３０ｂにおいて、光軸ＡＸ８と平行または略平行となっている。配向膜３３，７５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ７は、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、電圧無印加時には、光軸ＡＸ７は、光軸ＡＸ８と平行または略平行となっている。
高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつ高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、電圧無印加時には、あらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層８４内で散乱されることなく、光変調層８４を透過する。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子８０内で透明となった領域（透明領域３０Ａ）の界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）において全反射され、透明領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、輝度を均一にした場合と比べて下がる。
また、高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂでは、電圧印加時には、例えば、図５４に示したように、遠方領域３０ｂにおいて、光軸ＡＸ７および光軸ＡＸ８の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。液晶領域８４Ｂでは、光軸ＡＸ８は、電圧印加時に、遠方領域３０ｂにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に透明基板３１の法線と平行または略平行となる構成となっている。
したがって、電圧印加時には、光変調層８４において、あらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層８４内で散乱される。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子８０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）の界面を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子８０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、輝度を均一にした場合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、高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂ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、高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂ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、高分子領域８４Ａの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）や、液晶領域８４Ｂの屈折率差（＝異常光屈折率−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。これは、高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層８４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。
高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、例えば、図５５に示したように、電圧無印加時に、近傍領域３０ａにおける高分子領域８４Ａの光軸ＡＸ７および液晶領域８４Ｂの光軸ＡＸ８の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、電圧無印加時に、光軸ＡＸ７および光軸ＡＸ８の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ７の向きと光軸ＡＸ８の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
近傍領域３０ａの液晶領域８４Ｂでは、光軸ＡＸ８の向きは、電圧無印加時に、配向膜３３側から配向膜７５側に向かうにつれて、ねじれの方向に変化している。具体的には、光軸ＡＸ８は、近傍領域３０ａの配向膜３３側において、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。配向膜３３，７５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ８は、電圧無印加時に、近傍領域３０ａの配向膜３３側において、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。また、光軸ＡＸ８は、電圧無印加時に、近傍領域３０ａの配向膜７５側において、角度θ１の方向（配向方向）と平行または略平行な方向を向いている。なお、配向膜３３，７５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ８は、電圧無印加時に、近傍領域３０ａの配向膜３３側において、光入射面１０Ａと平行または略平行な方向を向くと共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差する方向を向いている。
高分子領域８４Ａでは、光軸ＡＸ７の向きは、電圧印加の有無に拘らず、配向膜３３側から配向膜７５側に向かうにつれて、ねじれの方向に変化している。具体的には、光軸ＡＸ７は、近傍領域３０ａの配向膜３３側において、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と平行または略平行となっている。つまり、光軸ＡＸ７は、電圧無印加時に、近傍領域３０ａの配向膜３３側において、光軸ＡＸ８と平行または略平行となっている。なお、配向膜３３，７５がプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ７は、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、光軸ＡＸ７は、電圧無印加時には、光軸ＡＸ８と平行または略平行となっている。また、光軸ＡＸ７は、近傍領域３０ａの配向膜７５側において、角度θ１の方向（配向方向）と平行または略平行な方向を向いている。つまり、光軸ＡＸ７は、電圧無印加時に、近傍領域３０ａの配向膜７５側において、光軸ＡＸ８と平行または略平行となっている。
高分子領域８４Ａおよび液晶領域８４Ｂは、例えば、電圧印加時には、図５６に示したように、近傍領域３０ａにおいて、光軸ＡＸ７および光軸ＡＸ８の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。液晶領域８４Ｂｄでは、光軸ＡＸ８が、電圧印加時に、近傍領域３０ａにおいて、光入射面１０Ａと平行または略平行となると共に透明基板３１の法線と平行または略平行となっている。
したがって、電圧印加時には、光変調層８４において、あらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、光源２０からの光は、光変調層８４で散乱される。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子８０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）の界面を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子８０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、輝度を均一にした場合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。
角度θ１（例えばラビング角）が、６０°以上９０°未満となっている場合には、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストが大幅に低減され、光源２０近傍における輝度ムラをほとんどなくすことができる。なお、光変調層８４の原料に単官能のモノマー（重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマー）を添加するか、または光変調層８４の原料に対して照射する紫外線の強度や積算量を下げて、光変調層８４がＡ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たし易くした場合には、角度θ１（例えばラビング角）の好適な範囲が、３０°以上９０°未満となり得る。また、光変調層８４の原料に単官能のモノマー（重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマー）を添加すると共に、光変調層８４の原料に対して照射する紫外線の強度や積算量を下げて、より一層、光変調層８４がＡ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たし易くした場合には、角度θ１（例えばラビング角）の好適な範囲が、１０°以上９０°未満となり得る。
（異方性散乱）
次に、本実施の形態における異方性散乱について説明する。本実施の形態において、異方性散乱は、（ａ）散乱領域３０Ｂにおける、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面（散乱界面）の存在確率の不均一性と、（ｂ）散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とに起因して生じている。そこで、以下では、散乱領域３０Ｂにおける散乱界面の存在確率の不均一性と、散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とについて詳細に説明する。
---散乱界面の存在確率の不均一性---
遠方領域３０ｂにおける散乱領域３０Ｂでは、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面は、配向膜３３の配向方向と直交する方向において密に配置され、配向膜３３の配向方向と平行な方向において疎に配置されている。近傍領域３０ａにおける散乱領域３０Ｂでは、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面は、配向膜３３側において、配向膜３３の配向方向と直交する方向において密に配置され、配向膜３３の配向方向と平行な方向において疎に配置されている。近傍領域３０ａにおける散乱領域３０Ｂでは、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面は、配向膜７５側において、配向膜７５のうち近傍領域３０ａの配向方向と直交する方向において密に配置され、配向膜７５のうち近傍領域３０ａの配向方向と平行な方向において疎に配置されている。
配向膜３３の配向方向と直交する方向とは、第１の方向または第２の方向を指している。配向膜３３の配向方向と平行な方向とは、第３の方向を指している。配向膜７５のうち近傍領域３０ａの配向方向と直交する方向とは、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向と直交する方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行な方向を指している。配向膜７５のうち近傍領域３０ａの配向方向と平行な方向とは、光入射面１０Ａに対して角度θ１で交差する方向であって、かつ透明基板３１の表面と平行な方向を指している。
遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。同様に、遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第２の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。そのため、これらの光は、大きく散乱される。
遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。そのため、この光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
近傍領域３０ａのうち配向膜３３側において、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。同様に、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側において、散乱領域３０Ｂを第２の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で界面に入射する。そのため、これらの光は、大きく散乱される。
近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期と、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期との間の周期で界面に入射する。そのため、この光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期と、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期との間の周期で界面に入射する。そのため、この光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
なお、近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱と、近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光の散乱との大小関係は、それらの光の進行方向における、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面の周期の大小関係に依る。
---複屈折性---
遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域８４Ｂの異常光屈折率と高分子領域８４Ａの常光屈折率との差、および液晶領域８４Ｂの常光屈折率と高分子領域８４Ａの異常光屈折率との差を感じながら伝播する。そのため、遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、大きく散乱される。
遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域８４Ｂの異常光屈折率と高分子領域８４Ａの常光屈折率との差だけを感じながら伝播する。そのため、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
近傍領域３０ａのうち配向膜３３側において、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域８４Ｂの異常光屈折率と高分子領域８４Ａの常光屈折率との差、および液晶領域８４Ｂの常光屈折率と高分子領域８４Ａの異常光屈折率との差を感じながら伝播する。そのため、遠方領域３０ｂのうち配向膜３３側において、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、大きく散乱される。
近傍領域３０ａのうち配向膜３３側において、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期で、液晶領域８４Ｂの異常光屈折率と高分子領域８４Ａの常光屈折率との差だけを感じながら伝播する。そのため、近傍領域３０ａのうち配向膜３３側において散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。
近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期と、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期との間の周期で、液晶領域８４Ｂの異常光屈折率と高分子領域８４Ａの常光屈折率との差、および液晶領域８４Ｂの常光屈折率と高分子領域８４Ａの異常光屈折率との差を感じながら伝播する。そのため、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱は、遠方領域３０ｂにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱よりも小さい。ただし、ここでいう異常光屈折率の値は角度θ１で交差する分、常光屈折率に近くなるので、偏光による散乱性が弱くなる。
近傍領域３０ａのうち配向膜７５側において、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光は、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の短軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期と、高分子領域８４Ａにおける筋状構造の長軸方向の平均的な筋状組織サイズの周期との間の周期で、液晶領域８４Ｂの異常光屈折率と高分子領域８４Ａの常光屈折率との差、および液晶領域８４Ｂの常光屈折率と高分子領域８４Ａの異常光屈折率との差を感じながら伝播する。ただし、ここでいう異常光屈折率の値は角度θ１で交差する分、常光屈折率に近くなるので、偏光による散乱性が弱くなる。
角度θ１が４５°より大きく９０°未満となっている場合、第１の方向における、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面の周期が、第３の方向における、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面の周期よりも長くなる。そのため、この場合には、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第１の方向に伝播する光の散乱は、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光の散乱よりも小さくなる。
また、角度θ１が０°より大きく４５°より小さい場合、第１の方向における、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面の周期が、第３の方向における、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面の周期よりも短くなる。そのため、この場合には、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを、第１の方向に伝播する光の散乱は、近傍領域３０ａにおいて、散乱領域３０Ｂを第３の方向に伝播する光の散乱よりも大きくなる。
つまり、光変調層８４は、遠方領域３０ｂにおいて、第１の方向に伝播する光に対する散乱の方が、第３の方向に伝播する光に対する散乱よりも大きい異方性散乱を示す構成となっている。また、光変調層８４は、近傍領域３０ａにおいて、角度θ１が４５°より大きく９０°未満となっている場合、第１の方向に伝播する光に対する散乱の方が、第３の方向に伝播する光に対する散乱よりも小さな異方性散乱を示す構成となっている。また、光変調層８４は、近傍領域３０ａにおいて、角度θ１が０°より大きく４５°より小さい場合、第１の方向に伝播する光に対する散乱の方が、第３の方向に伝播する光に対する散乱よりも大きい異方性散乱を示す構成となっている。
次に、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおける異方性散乱の大きさについて説明する。
散乱の異方性の大きさは、第１の方向（Ｘ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさ、第３の方向（Ｙ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさ、および第２の方向（Ｚ軸方向）に伝播する光に対する散乱の大きさの３軸間の商を指している。３軸間の商は、具体的には、以下の３つ（(Ａ)〜（Ｃ））の総和を指している。３軸間の差が大きい場合には、散乱の異方性が大きく、３軸間の商が小さい場合には、散乱の異方性が小さい。なお、以下の（Ａ）〜（Ｃ）は、分子の値が分母の値よりも大きくなっていることを前提としている。したがって、分子の値が分母の値よりも小さくなっている事例では、以下の（Ａ）〜（Ｃ）において分子と分母を互いに入れ替えることが好ましい。
（Ａ）（第１の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第３の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
（Ｂ）（第２の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第３の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
（Ｃ）（第１の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）／（第２の方向に伝播する光に対する散乱の大きさ）
散乱の異方性の大きさは、（ａ）散乱領域３０Ｂにおける、高分子領域８４Ａと液晶領域８４Ｂとの界面（散乱界面）の存在確率の不均一性と、（ｂ）散乱領域３０Ｂにおける複屈折性とによって決まる。散乱の異方性の大きさでは、上記の（ａ）の要素が支配的である。それは、散乱界面の存在確率を考えたときに、理想的には第３の方向には同じ媒体が続いているので第３の方向には散乱せず、第１の方向および第２の方向のみで散乱するからである。このとき、机上では、第３の方向の散乱はゼロとなるので、第３の方向と、第１の方向および第２の方向との散乱比は無限大になる。一方、複屈折性を考えたときに、第１の方向では２つの偏光成分が散乱するが、第２の方向および第３の方向では１つの偏光成分しか散乱しない。このとき、第１の方向と、第２の方向および第３の方向との散乱比は、高々２倍にしかならない。従って、散乱の異方性の大きさでは、上記の（ａ）の要素が支配的となる。そこで、以下では、散乱界面の存在確率と、散乱の異方性の大きさとの関係について説明し、複屈折性と、散乱の異方性の大きさとの関係についての説明は割愛する。
散乱の異方性の大きさは、光変調層８４における第１の方向の周期、光変調層８４における第３の方向の周期、および光変調層８４における第２の方向の周期の３軸間の商に対応している。３軸間の商は、具体的には、以下の３つ（(Ｄ)〜（Ｆ））の総和を指している。なお、以下の(Ｄ)〜（Ｆ）は、分子の値が分母の値よりも大きくなっていることを前提としている。したがって、分子の値が分母の値よりも小さくなっている事例では、以下の(Ｄ)〜（Ｆ）において分子と分母を互いに入れ替えることが好ましい。
（Ｄ）（光変調層８４における第３の方向の周期）／（光変調層８４における第１の方向の周期）
（Ｅ）（光変調層８４における第３の方向の周期）／（光変調層８４における第２の方向の周期）
（Ｆ）（光変調層８４における第２の方向の周期）／（光変調層８４における第１の方向の周期）
近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂのうち配向膜３３側における散乱の異方性の大きさは、Ｐｈ１１／Ｐｈ１２＋Ｐｈ１１／Ｐｖ６＋Ｐｖ６／Ｐｈ１２に対応した値となっている。近傍領域３０ａのうち配向膜７５側における散乱の異方性の大きさは、Ｐｈ９／Ｐｈ１０＋Ｐｈ９／Ｐｖ５＋Ｐｖ５／Ｐｈ１０に対応した値となっている。遠方領域３０ｂのうち配向膜７５側における散乱の異方性の大きさは、Ｐｈ１１／Ｐｈ１２＋Ｐｈ１１／Ｐｖ６＋Ｐｖ６／Ｐｈ１２に対応した値となっている。ここで、各周期は、例えば、以下の関係となっている。
Ｐｈ９／Ｐｈ１０＜Ｐｈ１１／Ｐｈ１２
Ｐｈ９／Ｐｖ５＜Ｐｈ１１／Ｐｖ６
Ｐｖ５／Ｐｈ１０≒Ｐｖ６／Ｐｈ１２
従って、光変調層８４は、当該光変調層８４が散乱性を示すとき、Ａ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たす構成となっていると言える。
ところで、近傍領域３０ａおよび遠方領域３０ｂにおいて散乱の異方性が互いに相違しているのは、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで、配向方向が互いに異なっているからである。本実施の形態では、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで、配向方向を互いに異ならせる方法として、近傍領域３０ａにおいて配向方向が互いに異なる一組の配向膜３３，７５が用いられている。具体的には、透明基板３１側の配向膜３３として配向方向が０°の水平配向膜が用いられ、透明基板３７側の配向膜７５として、遠方領域３０ｂの配向方向が０°となっており、かつ近傍領域３０ａに配向方向がθ１（０°＜θ１≦９０°）となっている水平配向膜が用いられている。
このように、本実施の形態では、光変調層８４のうち光源２０寄りの近傍領域３０ａにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ１／Ｃ１）が、光変調層８４のうち光源２０から離れた遠方領域３０ｂにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ２／Ｃ２）よりも小さくなっている。これにより、光変調層８４内を伝播する光に対する異方性散乱を、光源２０近傍において緩和することができる。ここで、光源２０の配列に起因する明暗のストライプは、第１の散乱と第３の散乱との差が大きいことに起因して起こる。従って、上記の異方性散乱が、光源２０近傍において緩和されることにより、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。また、本実施の形態では、光変調層８４のうち光源２０近傍だけで、上記の異方性散乱が緩和されているので、光変調層８４全体において、上記の異方性散乱が緩和されている場合よりも、高輝度を得ることができる。さらに、本実施の形態では、第２の散乱が第３の散乱よりも強くなっていることから、光源２０からの光は導光条件を破壊する方向に優先的に散乱し、光取り出し効率が高くなる。従って、本実施の形態では、高輝度を維持しつつ、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。
＜５．第５の実施の形態＞
次に、本技術の第５の実施の形態に係る照明装置５について説明する。本実施の形態の照明装置５は、図５７に示したように、光変調素子３０に代わって光変調素子９０を設けた点で、上記実施の形態の照明装置１の構成と相違する。そこで、以下では、上記各実施の形態の構成との共通点についての説明を適宜、省略し、上記各実施の形態の構成との相違点について主に説明する。
図５８は、光変調素子９０の断面構成の一例を表したものである。光変調素子９０は、例えば、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層９４、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。配向膜３３，３５は、光変調層９４を挟み込むように配置されている。光変調層９４は、当該光変調層９４が散乱性を示すとき、Ａ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たす構成となっている。
光変調層９４は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層９４は、例えば、電圧無印加時に、光源２０からの光に対して透明性を示すようになっている。光変調層９４は、さらに、例えば、電圧印加時に、光源２０からの光に対して散乱性を示すようになっている。光変調層９４は、例えば、図５８に示したように、高分子領域９４Ａと、高分子領域９４Ａ内に分散された複数の液晶領域９４Ｂとを含んだ複合層となっている。高分子領域９４Ａおよび液晶領域９４Ｂは光学異方性を有している。なお、液晶領域９４Ｂは本技術の第１領域の一具体例に相当し、高分子領域９４Ａは本技術の第２領域の一具体例に相当する。
高分子領域９４Ａおよび液晶領域９４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。高分子領域９４Ａは、電場に対する応答性が相対的に低く、液晶領域９４Ｂは、電場に対する応答性が相対的に高い。高分子領域９４Ａは、高分子材料を含んで構成されている。高分子領域９４Ａ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、または液晶領域９４Ｂ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。高分子領域９４Ａは、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。高分子領域９４Ａは、液晶領域９４Ｂ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。
液晶領域９４Ｂは、液晶材料を含んで構成されており、高分子領域９４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。液晶領域９４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。液晶領域９４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
液晶領域９４Ｂは、上記実施の形態の液晶領域３４Ｂと同一の材料で構成されている。高分子領域９４Ａも、上記実施の形態の高分子領域３４Ａと同一の材料で構成されている。ただし、高分子領域９４Ａにおいて、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで、使われた原料が互いに異なっている。具体的には、高分子領域９４Ａの原料に添加された、重合性および液晶性を併せ持つモノマー（単官能および多官能の少なくとも一方のモノマー）の重量比が、光源２０に近づくにつれて大きくなっている。
近傍領域３０ａの高分子領域９４Ａが、例えば、上述の低分子モノマーの１つである２官能のモノマーと、単官能および多官能の少なくとも一方のモノマーとを重合させることにより形成されている。一方、遠方領域３０ｂの高分子領域９４Ａが、例えば、上述の低分子モノマーの１つである２官能のモノマーを重合させることにより形成されたものであり、単官能や多官能のモノマーが添加されずに形成されたものである。なお、遠方領域３０ｂの高分子領域９４Ａが、例えば、上述の低分子モノマーの１つである２官能のモノマーと、近傍領域３０ａに含まれる高分子領域９４Ａを形成する際の重量％よりも少ない重量％の、単官能および多官能の少なくとも一方のモノマーとを重合させることにより形成されたものであってもよい。
なお、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとの境界近傍に、移行領域が設けられていてもよい。この移行領域には、近傍領域３０ａの高分子領域９４Ａの原料の重量比と、遠方領域３０ｂの高分子領域９４Ａの原料の重量比との間の重量比となっている原料で形成された高分子領域９４Ａが含まれている。
２官能のモノマーは、架橋密度の向上に寄与するものであり、筋状構造の形成に適した材料である。一方、多官能のモノマーは、２官能モノマーよりもより一層、架橋密度の向上に寄与するものである。多官能のモノマーは、筋状構造よりも複雑な３次元構造の形成に適した材料であり、筋状構造を崩すのに適した添加剤である。また、単官能のモノマーは、架橋密度の低下に寄与するものであり、筋状構造を崩すのに適した添加剤である。従って、上述したように、高分子領域９４Ａの原料に添加された、重合性および液晶性を併せ持つモノマーの重量比が光源２０に近づくにつれて大きくなっていることにより、高分子領域９４Ａの、光変調層９４に占める割合が、例えば、図５〜図７に示した分布と同様に、近傍領域３０ａ側で相対的に低く、遠方領域３０ｂ側で相対的に高くなる。
従って、本実施の形態では、光変調層９４のうち光源２０寄りの近傍領域３０ａにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ１／Ｃ１）が、光変調層９４のうち光源２０から離れた遠方領域３０ｂにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ２／Ｃ２）よりも小さくなっている。これにより、光変調層９４内を伝播する光に対する異方性散乱を、光源２０近傍において緩和することができる。ここで、光源２０の配列に起因する明暗のストライプは、第１の散乱と第３の散乱との差が大きいことに起因して起こる。従って、上記の異方性散乱が、光源２０近傍において緩和されることにより、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。また、本実施の形態では、光変調層９４のうち光源２０近傍だけで、上記の異方性散乱が緩和されているので、光変調層９４全体において、上記の異方性散乱が緩和されている場合よりも、高輝度を得ることができる。さらに、本実施の形態では、第２の散乱が第３の散乱よりも強くなっていることから、光源２０からの光は導光条件を破壊する方向に優先的に散乱し、光取り出し効率が高くなる。従って、本実施の形態では、高輝度を維持しつつ、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。
＜６．第６の実施の形態＞
次に、本技術の第６の実施の形態に係る照明装置６について説明する。本実施の形態の照明装置６は、図５９に示したように、光変調素子３０に代わって光変調素子９１を設けた点で、上記実施の形態の照明装置１の構成と相違する。そこで、以下では、上記各実施の形態の構成との共通点についての説明を適宜、省略し、上記各実施の形態の構成との相違点について主に説明する。
図６０は、光変調素子９１の断面構成の一例を表したものである。光変調素子９１は、例えば、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層９８、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９８は、当該光変調層９８が散乱性を示すとき、Ａ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たす構成となっている。
光変調層９８は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層９８は、例えば、電圧無印加時に、光源２０からの光に対して透明性を示すようになっている。光変調層９８は、さらに、例えば、電圧印加時に、光源２０からの光に対して散乱性を示すようになっている。光変調層９８は、例えば、図６０に示したように、高分子領域９８Ａと、高分子領域９８Ａ内に分散された複数の液晶領域９８Ｂとを含んだ複合層となっている。高分子領域９８Ａおよび液晶領域９８Ｂは光学異方性を有している。なお、液晶領域９８Ｂは本技術の第１領域の一具体例に相当し、高分子領域９８Ａは本技術の第２領域の一具体例に相当する。
高分子領域９８Ａおよび液晶領域９８Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。高分子領域９８Ａは、電場に対する応答性が相対的に低く、液晶領域９８Ｂは、電場に対する応答性が相対的に高い。高分子領域９８Ａ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、または液晶領域９８Ｂ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。高分子領域９８Ａは、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。高分子領域９８Ａは、液晶領域９８Ｂ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低分子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。
液晶領域９８Ｂは、液晶材料を含んで構成されており、高分子領域９８Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。液晶領域９８Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。液晶領域９８Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
液晶領域９８Ｂは、上記実施の形態の液晶領域３４Ｂと同一の材料で構成されている。高分子領域９８Ａも、上記実施の形態の高分子領域３４Ａと同一の材料で構成されている。ただし、高分子領域９８Ａは、近傍領域３０ａと遠方領域３０ｂとで、筋状構造、多孔質構造もしくは棒状構造において構造上の乱れ（崩れ）方において互いに異なっている。具体的には、図６１、図６２、図６３に示したように、高分子領域９４Ａの近傍領域３０ａでは、上記乱れ（崩れ）が相対的に多く、高分子領域９４Ａの遠方領域３０ｂでは、上記乱れ（崩れ）が相対的に少なくなっている。なお、図５５では、上記乱れ（崩れ）が近傍領域３０ａ内で一定となっており、さらに遠方領域３０ｂ内でも一定となっている場合が例示されている。また、図５６では、上記乱れ（崩れ）が近傍領域３０ａ内で、光源２０から遠ざかるにつれて滑らかに減少している場合が例示されている。また、図５７では、上記乱れ（崩れ）が近傍領域３０ａ内で、光源２０から遠ざかるにつれて断続的（階段状）に減少している場合が例示されている。
上記乱れ（崩れ）が少ないということは、高分子領域９８Ａの配向性が高いことを意味しており、上記乱れ（崩れ）が多いということは、高分子領域９８Ａの配向性が低いことを意味している。従って、上述したように、高分子領域９４Ａにおける構造上の乱れ（崩れ）を光源２０に近づくにつれて多くすることにより、近傍領域３０ａの異方性散乱を、遠方領域３０ｂの異方性散乱よりも緩和することができる。
上記乱れ（崩れ）を形成する方法としては、例えば、光変調層９８を製造する際に、紫外線強度や紫外線積算量の調整を行うことが挙げられる。
紫外線強度の調整は、例えば、グレーマスクを使うことによって可能である。例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの混合物に対して、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方が紫外線透過率の高いグレーマスクを介して、紫外線を照射することにより、上記乱れ（崩れ）を形成することが可能である。従って、光変調層９８は、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方が紫外線透過率の高いグレーマスクを介して紫外線を照射することにより形成されたものであってもよい。
紫外線強度の調整は、例えば、紫外光を発するＬＥＤを使うことによっても可能である。例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの混合物に対して、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線強度が多くなるように紫外域のＬＥＤ光を照射することにより、上記乱れ（崩れ）を形成することが可能である。従って、光変調層９８は、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線強度が多くなるように紫外域のＬＥＤ光を照射することにより形成されたものであってもよい。
紫外線積算量の調整は、例えば、紫外光を発するＬＥＤを使うことによって可能である。例えば、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つ低分子モノマーとの混合物に対して、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線積算量が多くなるように紫外域のＬＥＤ光をパルス照射することにより、上記乱れ（崩れ）を形成することが可能である。従って、光変調層９８は、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線積算量が多くなるように紫外域のＬＥＤ光をパルス照射することにより形成されたものであってもよい。また、製造工程の搬送にベルトコンベアなどを使用して、上記混合物を移動させながら露光する場合は、光源２０近傍の領域よりも光源２０から離れた領域の方の紫外線積算量が多くなるようにベルトコンベアのスピードを調整してもよい。
本実施の形態では、光変調層９８のうち光源２０寄りの近傍領域３０ａにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ１／Ｃ１）が、光変調層９８のうち光源２０から離れた遠方領域３０ｂにおける散乱の異方性の大きさ（Ａ２／Ｃ２）よりも小さくなっている。これにより、光変調層９８内を伝播する光に対する異方性散乱を、光源２０近傍において緩和することができる。ここで、光源２０の配列に起因する明暗のストライプは、第１の散乱と第３の散乱との差が大きいことに起因して起こる。従って、上記の異方性散乱が、光源２０近傍において緩和されることにより、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。また、本実施の形態では、光変調層９８のうち光源近傍だけで、上記の異方性散乱が緩和されているので、光変調層９８全体において、上記の異方性散乱が緩和されている場合よりも、高輝度を得ることができる。さらに、本実施の形態では、第２の散乱が第３の散乱よりも強くなっていることから、光源２０からの光は導光条件を破壊する方向に優先的に散乱し、光取り出し効率が高くなる。従って、本実施の形態では、高輝度を維持しつつ、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる
＜７．変形例＞
[変形例１]
上記各実施の形態では、光変調素子３０，６０，７０，８０，９０，９１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６４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３０，６０，７０，８０，９０，９１は、例えば、図６５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３０，６０，７０，８０，９０，９１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。
[変形例２]
上記各実施の形態およびそれらの変形例では、導光板１０が設けられていたが、例えば、図６６に示したように、省略されてもよい。ただし、この場合には、透明基板３１および透明基板３７が導光板１０の役目を果たす。従って、光源２０は、透明基板３１または透明基板３７の側面に配置されることとなる。
[変形例３]
上記各実施の形態およびそれらの変形例では、反射板４０が設けられていたが、例えば、図６７に示したように、省略されてもよい。ただし、この場合には、下側電極３２が、透明な材料ではなく、例えば、金属によって構成されていることが好ましい。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ることになる。なお、本変形例において、上記変形例２と同様に、導光板１０が省略されてもよい。
[変形例４]
上記各実施の形態およびそれらの変形例では、光出射面に何らかの光学シートが設けられていなかったが、例えば、図６８に示したように、光学シート９２（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）が設けられていてもよい。このようにした場合には、導光板１０から斜め方向に射出した光の一部が正面方向に立ち上がるので、変調比を効果的に向上させることができる。なお、本変形例において、上記変形例２と同様に、導光板１０が省略されてもよい。また、本変形例において、上記変形例３と同様に、反射板４０が省略されてもよい。また、本変形例において、導光板１０および反射板４０が省略されてもよい。
[変形例５]
上記各実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図６９に示したように、導光板１０、透明基板３１または透明基板３７の端面（光入射面１０Ａ）が、光源２０からの光の発散角を広げる立体形状を有していてもよい。例えば、光入射面１０Ａが、光源２０の配列に対応してシリンドリカル形状、プリズム形状、または凸形状となっていてもよい。光入射面１０Ａが上記のような形状となっていることにより、光変調素子３０，６０，７０に入射した光の発散角を広げることができる。これにより、発散角が広がった分だけ、光変調層３４，６４，７４，８４，９４，９８内を伝播する光に対する異方性散乱を、光源２０近傍において緩和することができる。その結果、高輝度を維持しつつ、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。
[変形例６]
上記各実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図７０に示したように、光入射面１０Ａと光源２０との間隙を埋め込むマッチングオイル９３（屈折率マッチング用のオイル）が設けられていてもよい。このように、光入射面１０Ａと光源２０との間隙にマッチングオイル９３を設けることにより、光変調素子３０，６０，７０，８０，９０，９１に入射した光の発散角を広げることができる。これにより、発散角が広がった分だけ、光変調層３４，６４，７４，８４，９４，９８内を伝播する光に対する異方性散乱を、光源２０近傍において緩和することができる。その結果、高輝度を維持しつつ、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。
[変形例７]
上記各実施の形態およびそれらの変形例において、例えば、図７１に示したように、導光板１０、透明基板３１または透明基板３７のうち、少なくとも光源２０近傍の部分に、導光板１０、透明基板３１または透明基板３７とは異なる屈折率の材料で形成されたスペーサ９４が設けられていてもよい。このように、透明基板３１または透明基板３７のうち、少なくとも光源２０近傍の部分にスペーサ８２を設けることにより、光板１０、透明基板３１または透明基板３７のうち、少なくとも光源２０近傍の部分を伝播する光がスペーサ８２によって屈折したり、散乱したりする。これにより、スペーサ８２による屈折、散乱の分だけ、光変調層３４，６４，７４，８４，９４，９８内を伝播する光に対する異方性散乱を、光源２０近傍において緩和することができる。その結果、高輝度を維持しつつ、光源２０の配列に起因する明暗のストライプのコントラストを低減することができる。
＜８．第７の実施の形態＞
次に、本技術の第７の実施の形態に係る表示装置７について説明する。本実施の形態の表示装置７は、図７２に示したように、光を変調することにより映像を表示する表示パネル８と、表示パネル８を背後から照明する照明装置１，２，３，４，５，６と、表示パネル８および照明装置１，２，３，４，５，６を駆動する駆動回路（図示せず）とを備えている。
表示パネル８は、マトリクス状に配置された複数の画素を有しており、複数の画素が画像信号に基づいて駆動されることにより、映像を表示するものである。表示パネル８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、表示パネル８は、照明装置１，２，３，４，５，６と側から順に、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２１１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、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる。画素電極は、透明基板上に２次元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、照明装置１，２，３，４，５，６からの出射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。
偏光板は、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、偏光板は、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、照明装置１，２，３，４，５，６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。２枚の偏光板はそれぞれ、偏光軸が互いに９０°異なるように配置されており、これにより照明装置１，２，３，４，５，６からの出射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。
ところで、光軸ＡＸ１，ＡＸ３，ＡＸ５，ＡＸ７は、照明装置１，２，３，４，５，６側の偏光板の透過軸と平行となっていてもよい。特に、バックライトとして、より多くの偏光成分を有するバックライト光を出力する照明装置１を用いた場合には、バックライト光の、表示パネル８での利用効率を高くすることができる。
また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
離間して互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と
を備え、
前記光変調層は、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域とを含み、
前記光変調層は、当該光変調層が散乱性を示すとき、以下の式を満たす構成となっている
照明装置。
Ａ＞Ｂ＞Ｃ
Ａ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２
Ａ：前記光入射面と垂直な第１の方向に伝播する光に対する第１の散乱の大きさ
Ｂ：前記第１透明基板に垂直な第２の方向に伝播する光に対する第２の散乱の大きさ
Ｃ：前記光入射面と平行な方向であって、かつ前記第１透明基板の表面と平行な第３の方向に伝播する光に対する第３の散乱の大きさ
Ａ１：前記光変調層のうち前記光源寄りの第３領域における前記第１の散乱の大きさ
Ｃ１：前記第３領域における前記第３の散乱の大きさ
Ａ２：前記光変調層のうち前記光源から離れた第４領域における前記第１の散乱の大きさ
Ｃ２：前記第４領域における前記第３の散乱の大きさ
（２）
前記第１領域は、液晶材料を含んで構成され、
前記第２領域は、高分子材料を含んで構成され、
前記第２領域の、前記光変調層に占める割合が、前記第３領域で相対的に低く、前記第４領域で相対的に高くなっている
（１）に記載の照明装置。
（３）
前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとの混合物に対して、前記第３領域よりも前記第４領域の方の紫外線強度または紫外線積算量が多くなるようにして紫外線を照射することにより形成されたものである
（２）に記載の照明装置。
（４）
前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとの混合物に対して、前記第３領域よりも前記第４領域の方が紫外線透過率の高いグレーマスクを介して紫外線を照射することにより形成されたものである
（３）に記載の照明装置。
（５）
前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとの混合物に対して、前記第３領域よりも前記第４領域の方の紫外線強度または紫外線積算量が多くなるように紫外域のＬＥＤ光を照射することにより形成されたものである（３）に記載の照明装置。
（６）
前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとの混合物に対して、紫外線偏光成分が前記第３領域よりも前記第４領域の方が多くなるように偏光紫外光を照射することにより形成されたものである
（１）に記載の照明装置。
（７）
前記第１配向膜および前記第２配向膜の配向方向は、前記端面と平行な方向を向いている
（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の照明装置。
（８）
前記光変調層を挟み込む第１配向膜および第２配向膜を備え、
前記第１配向膜および前記第２配向膜は、前記光変調層がＡ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たすように形成されたものである
（１）に記載の照明装置。
（９）
前記第１配向膜は、前記第３領域において垂直配向膜となっており、前記第４領域において水平配向膜となっており、
前記第２配向膜は、水平配向膜となっている
（８）に記載の照明装置。
（１０）
前記第１配向膜および前記第２配向膜の配向方向は、前記第３領域において前記端面と交差する方向を向いており、前記第４領域において前記端面と平行な方向を向いている
（８）に記載の照明装置。
（１１）
前記第１配向膜および前記第２配向膜の、前記第３領域における配向方向が、前記端面に対して６０°以上９０°未満となっている
（１０）に記載の照明装置。
（１２）
前記第１配向膜および前記第２配向膜の配向方向が、前記第３領域において互いに等しくなっている
（１１）に記載の照明装置。
（１３）
前記第１配向膜の配向方向は、前記第３領域において前記端面と交差する方向を向いており、前記第４領域において前記端面と平行な方向を向いており、
前記第２配向膜の配向方向は、前記端面と平行な方向を向いている
（８）に記載の照明装置。
（１４）
前記第１配向膜の、前記第３領域における配向方向が、前記端面に対して６０°以上９０°未満となっている
（１３）に記載の照明装置。
（１５）
前記第１領域は、液晶材料を含んで構成され、
前記第２領域は、高分子材料を含んで構成され、
前記第１領域の、前記光変調層に占める割合が、当該光変調層全体において均一となっている
（８）ないし（１４）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１６）
前記第１領域は、液晶材料を含んで構成され、
前記第３領域に含まれる前記第２領域は、２官能のモノマーと、単官能および多官能の少なくとも一方のモノマーとを重合させることにより形成されたものであり、
前記第４領域に含まれる前記第２領域は、２官能のモノマーを重合させることにより形成されたものであるか、または、２官能のモノマーと、前記第３領域に含まれる前記第２領域を形成する際の重量％よりも少ない重量％の、単官能および多官能の少なくとも一方のモノマーとを重合させることにより形成されたものである
（１）に記載の照明装置。
（１７）
前記第３領域に含まれる、前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとを、これらの重量比が９８：２〜７５：２５の範囲内となるように混合し、その混合物に紫外線を照射して前記モノマーを硬化させることにより形成されたものであり、
前記第４領域に含まれる、前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとを、これらの重量比が９５：５〜５０：５０の範囲内であって、かつ、前記モノマーの重量％が近傍領域３０ａにおける前記モノマーの重量％よりも大きくなるように混合し、その混合物に紫外線を照射して前記モノマーを硬化させることにより形成されたものである
（１）に記載の照明装置。
（１８）
前記端面は、前記光源からの光の発散角を広げる立体形状を有している
（１）ないし（１７）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１９）
前記端面と前記光源との間隙を埋め込む屈折率マッチング用のオイルを備える
（１）ないし（１７）のいずれか１つに記載の照明装置。
（２０）
光を変調することにより映像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルを背後から照明する照明装置と
を備え、
前記照明装置は、
離間して互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と
を有し、
前記光変調層は、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域とを含み、前記光変調層は、以下の式を満たす構成となっている
表示装置。
Ａ＞Ｂ＞Ｃ
Ａ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２
Ａ：前記光入射面と垂直な第１の方向に伝播する光に対する第１の散乱の大きさ
Ｂ：前記第１透明基板に垂直な第２の方向に伝播する光に対する第２の散乱の大きさ
Ｃ：前記光入射面と平行な方向であって、かつ前記第１透明基板の表面と平行な第３の方向に伝播する光に対する第３の散乱の大きさ
Ａ１：前記光変調層のうち前記光源寄りの第３領域における前記第１の散乱の大きさ
Ｃ１：前記第３領域における前記第３の散乱の大きさ
Ａ２：前記光変調層のうち前記光源から離れた第４領域における前記第１の散乱の大きさ
Ｃ２：前記第４領域における前記第３の散乱の大きさ
本出願は、日本国特許庁において２０１２年５月１１日に出願された日本特許出願番号２０１２−１０９５２３号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

  1. 離間して互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
    前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
    前記第１透明基板および前記第２透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と
    を備え、
    前記光変調層は、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域とを含み、
    前記光変調層は、当該光変調層が散乱性を示すとき、以下の式を満たす構成となっている
    照明装置。
    Ａ＞Ｂ＞Ｃ
    Ａ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２
    Ａ：前記光入射面と垂直な第１の方向に伝播する光に対する第１の散乱の大きさ
    Ｂ：前記第１透明基板に垂直な第２の方向に伝播する光に対する第２の散乱の大きさ
    Ｃ：前記光入射面と平行な方向であって、かつ前記第１透明基板の表面と平行な第３の方向に伝播する光に対する第３の散乱の大きさ
    Ａ１：前記光変調層のうち前記光源寄りの第３領域における前記第１の散乱の大きさ
    Ｃ１：前記第３領域における前記第３の散乱の大きさ
    Ａ２：前記光変調層のうち前記光源から離れた第４領域における前記第１の散乱の大きさ
    Ｃ２：前記第４領域における前記第３の散乱の大きさ
  2. 前記第１領域は、液晶材料を含んで構成され、
    前記第２領域は、高分子材料を含んで構成され、
    前記第２領域の、前記光変調層に占める割合が、前記第３領域で相対的に低く、前記第４領域で相対的に高くなっている
    請求項１に記載の照明装置。
  3. 前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとの混合物に対して、前記第３領域よりも前記第４領域の方の紫外線強度または紫外線積算量が多くなるようにして紫外線を照射することにより形成されたものである
    請求項２に記載の照明装置。
  4. 前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとの混合物に対して、前記第３領域よりも前記第４領域の方が紫外線透過率の高いグレーマスクを介して紫外線を照射することにより形成されたものである
    請求項３に記載の照明装置。
  5. 前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとの混合物に対して、前記第３領域よりも前記第４領域の方の紫外線強度または紫外線積算量が多くなるように紫外域のＬＥＤ光を照射することにより形成されたものである
    請求項３に記載の照明装置。
  6. 前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとの混合物に対して、紫外線偏光成分が前記第３領域よりも前記第４領域の方が多くなるように偏光紫外光を照射することにより形成されたものである
    請求項１に記載の照明装置。
  7. 前記光変調層を挟み込む第１配向膜および第２配向膜を備え、
    前記第１配向膜および前記第２配向膜の配向方向は、前記端面と平行な方向を向いている
    請求項１に記載の照明装置。
  8. 前記光変調層を挟み込む第１配向膜および第２配向膜を備え、
    前記第１配向膜および前記第２配向膜は、前記光変調層がＡ＞Ｂ＞ＣおよびＡ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２を満たすように形成されたものである
    請求項１に記載の照明装置。
  9. 前記第１配向膜は、前記第３領域において垂直配向膜となっており、前記第４領域において水平配向膜となっており、
    前記第２配向膜は、水平配向膜となっている
    請求項８に記載の照明装置。
  10. 前記第１配向膜および前記第２配向膜の配向方向は、前記第３領域において前記端面と交差する方向を向いており、前記第４領域において前記端面と平行な方向を向いている
    請求項８に記載の照明装置。
  11. 前記第１配向膜および前記第２配向膜の、前記第３領域における配向方向が、前記端面に対して６０°以上９０°未満となっている
    請求項１０に記載の照明装置。
  12. 前記第１配向膜および前記第２配向膜の配向方向が、前記第３領域において互いに等しくなっている
    請求項１１に記載の照明装置。
  13. 前記第１配向膜の配向方向は、前記第３領域において前記端面と交差する方向を向いており、前記第４領域において前記端面と平行な方向を向いており、
    前記第２配向膜の配向方向は、前記端面と平行な方向を向いている
    請求項８に記載の照明装置。
  14. 前記第１配向膜の、前記第３領域における配向方向が、前記端面に対して６０°以上９０°未満となっている
    請求項１３に記載の照明装置。
  15. 前記第１領域は、液晶材料を含んで構成され、
    前記第２領域は、高分子材料を含んで構成され、
    前記第１領域の、前記光変調層に占める割合が、当該光変調層全体において均一となっている
    請求項８に記載の照明装置。
  16. 前記第１領域は、液晶材料を含んで構成され、
    前記第３領域に含まれる前記第２領域は、２官能のモノマーと、単官能および多官能の少なくとも一方のモノマーとを重合させることにより形成されたものであり、
    前記第４領域に含まれる前記第２領域は、２官能のモノマーを重合させることにより形成されたものであるか、または、２官能のモノマーと、前記第３領域に含まれる前記第２領域を形成する際の重量％よりも少ない重量％の、単官能および多官能の少なくとも一方のモノマーとを重合させることにより形成されたものである
    請求項１に記載の照明装置。
  17. 前記第３領域に含まれる、前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとを、これらの重量比が９８：２〜７５：２５の範囲内となるように混合し、その混合物に紫外線を照射して前記モノマーを硬化させることにより形成されたものであり、
    前記第４領域に含まれる、前記第１領域および前記第２領域は、液晶材料と、重合性および液晶性を併せ持つモノマーとを、これらの重量比が９５：５〜５０：５０の範囲内であって、かつ、前記モノマーの重量％が近傍領域３０ａにおける前記モノマーの重量％よりも大きくなるように混合し、その混合物に紫外線を照射して前記モノマーを硬化させることにより形成されたものである
    請求項１に記載の照明装置。
  18. 前記端面は、前記光源からの光の発散角を広げる立体形状を有している
    請求項１に記載の照明装置。
  19. 前記端面と前記光源との間隙を埋め込む屈折率マッチング用のオイルを備える
    請求項１に記載の照明装置。
  20. 光を変調することにより映像を表示する表示パネルと、
    前記表示パネルを背後から照明する照明装置と
    を備え、
    前記照明装置は、
    離間して互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
    前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
    前記第１透明基板および前記第２透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と
    を有し、
    前記光変調層は、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域とを含み、前記光変調層は、以下の式を満たす構成となっている
    表示装置。
    Ａ＞Ｂ＞Ｃ
    Ａ１／Ｃ１＜Ａ２／Ｃ２
    Ａ：前記光入射面と垂直な第１の方向に伝播する光に対する第１の散乱の大きさ
    Ｂ：前記第１透明基板に垂直な第２の方向に伝播する光に対する第２の散乱の大きさ
    Ｃ：前記光入射面と平行な方向であって、かつ前記第１透明基板の表面と平行な第３の方向に伝播する光に対する第３の散乱の大きさ
    Ａ１：前記光変調層のうち前記光源寄りの第３領域における前記第１の散乱の大きさ
    Ｃ１：前記第３領域における前記第３の散乱の大きさ
    Ａ２：前記光変調層のうち前記光源から離れた第４領域における前記第１の散乱の大きさ
    Ｃ２：前記第４領域における前記第３の散乱の大きさ
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