WO2022190785A1 - 液晶デバイス - Google Patents

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WO2022190785A1
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crystal cell
band electrode
band
electrode
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幸次朗 池田
健夫 小糸
康一 長尾
慎一郎 田中
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株式会社ジャパンディスプレイ
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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to liquid crystal devices.
  • Such a light control device controls the alignment state of liquid crystal molecules or the refractive index distribution of the liquid crystal layer to refract light (p-polarized light, s-polarized light) passing through the liquid crystal layer.
  • a technique of suppressing unevenness by forming strip-shaped electrodes for forming the respective liquid crystal lenses at mutually shifted positions.
  • An object of the embodiments is to provide a liquid crystal device capable of suppressing moire.
  • a liquid crystal device includes: a first liquid crystal cell and a second liquid crystal cell overlapping the first liquid crystal cell, each of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell comprising a first transparent substrate; a first alignment film; a first band electrode and a second band electrode which are positioned between the first transparent substrate and the first alignment film, are spaced apart from each other, and are configured to be applied with different voltages; a transparent substrate, a second alignment film, and a third belt positioned between the second transparent substrate and the second alignment film, spaced apart from each other, and configured to be applied with different voltages.
  • the first and second band electrodes in the first liquid crystal cell The extending direction is different from the extending direction of the first band electrode and the second band electrode in the second liquid crystal cell, and in each of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell, the first band electrode And the extending direction of the second band electrode is orthogonal to the extending direction of the third and fourth band electrodes in a plan view.
  • liquid crystal device capable of suppressing moire.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a liquid crystal device 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the liquid crystal device 1 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the first liquid crystal cell 10 of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the extending direction of each charging electrode that constitutes the liquid crystal device 1.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing the first liquid crystal cell 10 in the off state (OFF) in which no electric field is formed in the liquid crystal layer LC1.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the first liquid crystal cell 10 in the on state (ON) in which an electric field is formed in the liquid crystal layer LC1.
  • FIG. OFF off state
  • ON on state
  • FIG. 7 is a diagram showing another example of the extending direction of each charging electrode constituting the liquid crystal device 1.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the extending direction of each charging electrode that constitutes the liquid crystal device 1.
  • FIG. 9 is a diagram showing another example of the extending direction of each charging electrode that constitutes the liquid crystal device 1.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the extension direction of each charging electrode that constitutes the liquid crystal device 1.
  • FIG. 11A and 11B are diagrams showing another example of the extending direction of each charging electrode constituting the liquid crystal device 1.
  • FIG. 12A and 12B are diagrams showing other examples of extending directions of the respective charging electrodes constituting the liquid crystal device 1.
  • FIG. 13A and 13B are diagrams showing other examples of extending directions of the respective charging electrodes constituting the liquid crystal device 1.
  • X-axis, Y-axis, and Z-axis which are orthogonal to each other, are shown as necessary for easy understanding.
  • the direction along the X axis is called the X direction or first direction
  • the direction along the Y axis is called the Y direction or second direction
  • the direction along the Z axis is called the Z direction or third direction.
  • a plane defined by the X and Y axes is called the XY plane. Viewing the XY plane is called planar viewing.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a liquid crystal device 1 according to this embodiment.
  • the liquid crystal device 1 includes a first liquid crystal cell 10 , a second liquid crystal cell 20 , a third liquid crystal cell 30 and a fourth liquid crystal cell 40 .
  • the liquid crystal device 1 according to this embodiment includes two or more liquid crystal cells, and is not limited to the configuration including four liquid crystal cells as in the example shown in FIG.
  • the first liquid crystal cell 10 In the third direction Z, the first liquid crystal cell 10, the second liquid crystal cell 20, the third liquid crystal cell 30, and the fourth liquid crystal cell 40 overlap in this order.
  • the light source LS indicated by the dotted line faces the first liquid crystal cell 10 in the third direction Z.
  • the light source LS is preferably configured to emit collimated light, but it is also possible to employ a light source that emits diffused light.
  • Light emitted from the light source LS passes through the first liquid crystal cell 10, the second liquid crystal cell 20, the third liquid crystal cell 30, and the fourth liquid crystal cell 40 in order.
  • the first liquid crystal cell 10, the second liquid crystal cell 20, the third liquid crystal cell 30, and the fourth liquid crystal cell 40 are configured to refract some polarized components of incident light.
  • an illumination device capable of diffusing and converging light.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the liquid crystal device 1 shown in FIG.
  • the first liquid crystal cell 10 includes a first transparent substrate S11, a second transparent substrate S21, a liquid crystal layer LC1, and a seal SE1.
  • the first transparent substrate S11 and the second transparent substrate S21 are bonded with a seal SE1.
  • the liquid crystal layer LC1 is held between the first transparent substrate S11 and the second transparent substrate S21 and sealed with a seal SE1.
  • An effective area AA1 capable of refracting incident light is formed inside surrounded by the seal SE1.
  • the direction orthogonal to the side SY is defined as a first direction X
  • the side SY A direction parallel to is defined as a second direction Y
  • a direction orthogonal to the first direction X and the second direction Y (thickness direction) is defined as a third direction Z.
  • the side SY as a reference, the 3 o'clock direction on the XY plane, that is, the tip direction of the arrow indicating the first direction X is 0°, and the counterclockwise angle with respect to the first direction X is positive (+).
  • a clockwise angle with respect to the first direction X is denoted by a negative (-).
  • the tip direction of the arrow indicating the second direction Y corresponds to the direction at 90° with respect to the first direction X. As shown in FIG. Such correspondence in each direction can be similarly applied to the other liquid crystal cells 20 to 40 as well.
  • the first transparent substrate S11 has an extension portion EX1 extending in the first direction X to the outside of the second transparent substrate S21, and an extension portion EX1 extending in the second direction Y to the outside of the second transparent substrate S21. and an extending portion EY1. At least one of the extension EX1 and the extension EY1 is connected to a flexible wiring board F as indicated by a dotted line.
  • the second liquid crystal cell 20 includes a first transparent substrate S12, a second transparent substrate S22, a liquid crystal layer LC2, and a seal SE2.
  • the effective area AA2 is formed inside surrounded by the seal SE2.
  • the first transparent substrate S12 has an extension EX2 and an extension EY2. In the third direction Z, the extension EX2 overlaps the extension EX1, and the extension EY2 overlaps the extension EY1.
  • a flexible wiring board is connected to at least one of the extension EX2 and the extension EY2, but the illustration of the flexible wiring board in the liquid crystal cells 20 to 40 is omitted.
  • the third liquid crystal cell 30 includes a first transparent substrate S13, a second transparent substrate S23, a liquid crystal layer LC3, and a seal SE3.
  • the effective area AA3 is formed inside surrounded by the seal SE3.
  • the first transparent substrate S13 has an extension EX3 and an extension EY3. In the third direction Z, the extending portion EY3 overlaps the extending portion EY2.
  • the extension EX3 does not overlap with the extension EX2 and is located on the opposite side of the extension EX2.
  • the fourth liquid crystal cell 40 includes a first transparent substrate S14, a second transparent substrate S24, a liquid crystal layer LC4, and a seal SE4.
  • the effective area AA4 is formed inside surrounded by the seal SE4.
  • the first transparent substrate S14 has an extension EX4 and an extension EY4. In the third direction Z, the extension EX4 overlaps the extension EX3, and the extension EY4 overlaps the extension EY3.
  • a transparent adhesive layer TA12 is arranged between the first liquid crystal cell 10 and the second liquid crystal cell 20 .
  • the transparent adhesive layer TA12 bonds the first transparent substrate S11 and the second transparent substrate S22.
  • a transparent adhesive layer TA23 is arranged between the second liquid crystal cell 20 and the third liquid crystal cell 30 .
  • the transparent adhesive layer TA23 bonds the first transparent substrate S12 and the second transparent substrate S23 together.
  • a transparent adhesive layer TA34 is arranged between the third liquid crystal cell 30 and the fourth liquid crystal cell 40 .
  • the transparent adhesive layer TA34 bonds the first transparent substrate S13 and the second transparent substrate S24 together.
  • the first transparent substrates S11 to S14 are each formed in a square shape and have the same size.
  • the side SX and the side SY are orthogonal to each other, and the length of the side SX is the same as the length of the side SY. Therefore, when the first liquid crystal cell 10, the second liquid crystal cell 20, the third liquid crystal cell 30, and the fourth liquid crystal cell 40 are adhered to each other, they are arranged in the first direction X as shown in FIG.
  • the sides along the second direction Y are overlapped with each other, and the sides along the second direction Y are also overlapped with each other.
  • the second substrate having a shape substantially the same as the shape of the region through which light is transmitted (effective region described later) a square shape
  • the first substrate a polygonal shape other than the square shape, such as a rectangular shape.
  • the configuration of each liquid crystal cell will be described more specifically.
  • the first liquid crystal cell 10 will be described as an example below. , is substantially the same as the first liquid crystal cell 10 .
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing the first liquid crystal cell 10 of FIG.
  • the first liquid crystal cell 10 includes, in the effective area AA1, a first and second band electrodes E11A and E11B, a first alignment film AL11, a third and fourth band electrodes E21A and E21B, and a second alignment film AL21. and has.
  • the first band electrode E11A and the second band electrode E11B are located between the first transparent substrate S11 and the first alignment film AL11, are spaced apart, and extend in the same direction.
  • the first band electrode E11A and the second band electrode E11B may be in contact with the first transparent substrate S11, or an insulating film may be interposed between them and the first transparent substrate S11. Also, an insulating film may be interposed between the first band electrode E11A and the second band electrode E11B, and the first band electrode E11A may be located in a layer different from the second band electrode E11B.
  • the plurality of first charging electrodes E11A and the plurality of second charging electrodes E11B are arranged in the first direction X and alternately arranged.
  • the plurality of first charging electrodes E11A are configured to be electrically connected to each other and to be applied with the same voltage.
  • the plurality of second charging electrodes E11B are configured to be electrically connected to each other and to be applied with the same voltage.
  • the voltage applied to the second charging electrode E11B is controlled so as to be different from the voltage applied to the first charging electrode E11A.
  • the first alignment film AL11 covers the first band electrode E11A and the second band electrode E11B.
  • the alignment treatment direction AD11 of the first alignment film AL11 is the first direction X.
  • the alignment treatment for each alignment film may be a rubbing treatment or an optical alignment treatment.
  • the alignment treatment direction is sometimes referred to as the rubbing direction.
  • the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM11 along the first alignment film AL11 is the first direction X.
  • the alignment treatment direction AD11 intersects the first and second charging electrodes E11A and E11B.
  • the third band electrode E21A and the fourth band electrode E21B are located between the second transparent substrate S21 and the second alignment film AL21, are spaced apart, and extend in the same direction.
  • the third band electrode E21A and the fourth band electrode E21B may be in contact with the second transparent substrate S21, or an insulating film may be interposed between them and the second transparent substrate S21. Further, an insulating film may be interposed between the third band electrode E21A and the fourth band electrode E21B, and the third band electrode E21A may be located in a different layer from the fourth band electrode E21B.
  • the plurality of third band electrodes E21A and the plurality of fourth band electrodes E21B are arranged in the second direction Y and alternately arranged.
  • the plurality of third charging electrodes E21A are configured to be electrically connected to each other and to be applied with the same voltage.
  • the plurality of fourth charging electrodes E21B are configured to be electrically connected to each other and to be applied with the same voltage.
  • the voltage applied to the fourth charging electrode E21B is controlled so as to be different from the voltage applied to the third charging electrode E21A.
  • the extending directions of the first and second band electrodes E11A and E11B are perpendicular to the extending directions of the third and fourth band electrodes E21A and E21B, which will be described in detail later.
  • the second alignment film AL21 covers the third band electrode E21A and the fourth band electrode E21B.
  • the alignment treatment direction AD21 of the second alignment film AL21 is the second direction Y. As shown in FIG. That is, in the example shown here, the initial alignment direction of the liquid crystal molecules LM21 along the second alignment film AL21 is the second direction Y. As shown in FIG. Further, the alignment treatment direction AD11 of the first alignment film AL11 and the alignment treatment direction AD21 of the second alignment film AL21 are orthogonal to each other. The alignment treatment direction AD21 intersects the third and fourth band electrodes E21A and E21B.
  • the extending direction of the first band electrode and the second band electrode in each of the first liquid crystal cell 10, the second liquid crystal cell 20, the third liquid crystal cell 30, and the fourth liquid crystal cell 40 The extension directions of the 3rd band electrode and the 4th band electrode will be described. It is assumed that the extending direction of the first band electrodes is the same as that of the second band electrodes, and that the extending direction of the third band electrodes is the same as that of the fourth band electrodes. . These first, second, third, and fourth band electrodes each have an edge extending linearly.
  • the extending direction of each charging electrode will be described as an angle between the first direction X, which is a common reference direction, and the edge of the charging electrode.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the extending direction of each charging electrode that constitutes the liquid crystal device 1. As shown in FIG.
  • the alignment treatment direction AD11 is 0° with respect to the first direction X
  • the alignment treatment direction AD21 is 90° with respect to the first direction X
  • the extending direction of the first band electrode E11A and the second band electrode E11B is 90° to the first direction X
  • the extending direction of the third band electrode E21A and the fourth band electrode E21B is the first direction X is oriented at 0° with respect to .
  • the extending directions of the first and second electrode E11A and E11B are orthogonal to the extending directions of the third and fourth electrode E21A and E21B, respectively.
  • the orientation treatment direction AD12 is the direction of 0°
  • the orientation treatment direction AD22 is the direction of 90°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E12A and E12B are 91°.
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E22A and E22B is the direction of 1°.
  • the extending directions of the first and second charging electrodes E12A and E12B are orthogonal to the extending directions of the third and fourth charging electrodes E22A and E22B.
  • the alignment treatment direction AD13 is the direction of ⁇ 90°
  • the alignment treatment direction AD23 is the direction of 0°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E13A and E13B are 0°
  • the extending direction of the third band electrode E23A and the fourth band electrode E23B is the direction of 90°.
  • the extending directions of the first and second charging electrodes E13A and E13B are orthogonal to the extending directions of the third and fourth charging electrodes E23A and E23B.
  • the orientation treatment direction AD14 is the direction of ⁇ 90°
  • the orientation treatment direction AD24 is the direction of 0°
  • the extending directions of the first band electrode E14A and the second band electrode E14B are 1°.
  • the extending direction of the third band electrode E24A and the fourth band electrode E24B is the direction of 91°.
  • the extending directions of the first and second charging electrodes E14A and E14B are orthogonal to the extending directions of the third and fourth charging electrodes E24A and E24B.
  • the flexible wiring board F1 connected to the first transparent board S11 and the flexible wiring board F2 connected to the first transparent board S12 are pulled out downward in the figure.
  • the flexible wiring board F3 connected to the first transparent board S13 and the flexible wiring board F4 connected to the first transparent board S14 are pulled out to the left of the figure.
  • the extending direction of the first and second electrode E11A and E11B and the extending direction of the first and second electrode E12A and E12B intersect at an angle other than 90°.
  • the intersection at an angle other than 90° means that the intersection angle between them in plan view is an acute angle of greater than 0° and less than 90°, and is non-parallel and non-orthogonal. Synonymous.
  • the extending directions of the third and fourth band electrodes E21A and E21B intersect with the extending directions of the third and fourth band electrodes E22A and E22B at an angle other than 90°.
  • the crossing angle between the first charging electrode E11A and the first charging electrode E12A and the crossing angle between the third charging electrode E21A and the third charging electrode E22A are 1°.
  • the first and second electrode E11A and E11B, the first and second electrode E12A and E12B, and the third electrode E21A are formed.
  • the fourth band electrode E21B, the third band electrode E22A and the fourth band electrode E22B do not match each other (that is, they are not parallel to each other). In this way, moire can be suppressed because there are no electrodes that completely overlap each other.
  • the crossing angle is 1°
  • it is desirable that the crossing angle is greater than 0° and equal to or less than 4°.
  • the extending direction of the first and second charging electrodes E11A and E11B and the extending direction of the first and second charging electrodes E13A and E13B are orthogonal to each other. Further, the extending direction of the third and fourth band electrodes E21A and E21B and the extending direction of the third and fourth band electrodes E23A and E23B are orthogonal to each other.
  • the extending directions of the first and second band electrodes E11A and E11B are the same as those of the first and second band electrodes E13A and E13B.
  • the extending directions of the third and fourth band electrodes E21A and E21B match the extending directions of the third and fourth band electrodes E23A and E23B, respectively.
  • the first band electrode E11A and the second band electrode E11B, and the first band electrode E13A and the second band electrode E13B are rotationally symmetrical by 90°.
  • the third and fourth band electrodes E21A and E21B, and the third and fourth band electrodes E23A and E23B are rotationally symmetrical by 90°. That is, the first liquid crystal cell 10 and the third liquid crystal cell 30 are rotationally symmetrical by 90°, and the first liquid crystal cell 10 is rotated clockwise by 90° in the XY plane to be used as the third liquid crystal cell 30. be able to. Therefore, the cost can be reduced compared to the case where the first liquid crystal cell 10 and the third liquid crystal cell 30 are separately prepared.
  • the mutual relationship between the first liquid crystal cell 10 and the third liquid crystal cell 30 has been described here, the mutual relationship between the second liquid crystal cell 20 and the fourth liquid crystal cell 40 is the same. That is, the second liquid crystal cell 20 and the fourth liquid crystal cell 40 are rotationally symmetrical by 90°, and by rotating the second liquid crystal cell 20 clockwise by 90° in the XY plane, it is used as the fourth liquid crystal cell 40. be able to. Therefore, the cost can be reduced compared to the case where the second liquid crystal cell 20 and the fourth liquid crystal cell 40 are separately prepared. Therefore, by preparing two types of liquid crystal cells with different extending directions of the charging electrodes, the liquid crystal device 1 can be constructed by stacking the liquid crystal cells 10 to 40 described above.
  • FIG. 5 and 6 only the configuration necessary for explanation such as the liquid crystal molecules LM1 in the vicinity of the first transparent substrate S11 is illustrated. 5 and 6, the light from the light source is incident from the first transparent substrate S11 side unlike in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing the first liquid crystal cell 10 in the off state (OFF) in which no electric field is formed in the liquid crystal layer LC1.
  • the liquid crystal molecules LM1 maintain their initial alignment state.
  • the liquid crystal layer LC1 has a substantially uniform refractive index distribution. Therefore, the polarized light component POL1, which is incident light to the first liquid crystal cell 10, passes through the liquid crystal layer LC1 without being refracted (or diffused).
  • the initial alignment directions of the liquid crystal molecules intersect at 90° between the upper and lower transparent substrates.
  • the direction is gradually changed from the X direction to the Y direction toward the second transparent substrate side, and the second substrate is aligned. side is oriented in the Y direction.
  • the orientation of the polarized light component changes according to the change in orientation of the liquid crystal layer. More specifically, a polarized component having a polarization axis in the X direction changes its polarization axis in the Y direction during the process of passing through the liquid crystal layer. On the other hand, the polarized component having the polarization axis in the Y direction changes its polarization axis from the Y direction to the X direction in the process of passing through the liquid crystal layer.
  • the polarization axes are exchanged in the process of passing through the liquid crystal cell.
  • the action of changing the direction of the polarization axis may be referred to as optical rotation.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing the first liquid crystal cell 10 in the on state (ON) in which an electric field is formed in the liquid crystal layer LC1.
  • ON an electric field is formed in the liquid crystal layer LC1 by generating a potential difference between the first charging electrode E11A and the second charging electrode E11B.
  • the liquid crystal molecules LM1 are aligned in a convex arc shape between the adjacent electrodes such that the major axis of the liquid crystal molecules LM1 is aligned with the electric field.
  • the range over which the electric field between the first charging electrode E11A and the second charging electrode E11B reaches is mainly about half the thickness of the liquid crystal layer LC1. Therefore, as shown in FIG. 6, the liquid crystal layer LC1 has a region near the first transparent substrate S11 in which the liquid crystal molecules LM1 are oriented substantially perpendicularly to the substrate. A region in which the liquid crystal molecules LM1 are aligned in an oblique direction, a region in which the liquid crystal molecules LM1 are aligned substantially horizontally with respect to the substrate, and the like are formed.
  • the liquid crystal molecules LM1 have refractive index anisotropy ⁇ n. Therefore, the liquid crystal layer LC1 in the ON state has a refractive index distribution or a retardation distribution according to the alignment state of the liquid crystal molecules LM1.
  • the retardation here is represented by ⁇ n ⁇ d, where d is the thickness of the liquid crystal layer LC1.
  • positive liquid crystal is used as the liquid crystal layer in this embodiment, it is also possible to use negative liquid crystal by considering the alignment direction and the like.
  • the polarization component POL1 is diffused under the influence of the refractive index distribution of the liquid crystal layer LC1 when passing through the liquid crystal layer LC1. More specifically, a polarized light component having a polarization axis in the X direction diffuses in the X direction under the influence of the refractive index distribution of the liquid crystal layer and rotates in the Y direction. On the other hand, the polarized light component having the polarization axis in the Y direction is not affected by the refractive index distribution, and passes through the liquid crystal layer with only optical rotation in the X direction without being diffused.
  • FIG. 6 the case where the electric field is formed by the potential difference between the first charging electrode E11A and the second charging electrode E11B has been described.
  • the polarized light component optically rotated in the Y direction diffuses in the process of passing through the liquid crystal layer. That is, the polarized component diffused on the first transparent substrate side is further diffused in the Y direction on the second transparent substrate side and emitted from the liquid crystal cell.
  • the polarized component optically rotated in the X direction in the process of passing through the liquid crystal layer is emitted from the liquid crystal cell without being affected by the refractive index distribution.
  • Such diffusion and optical rotation of the polarized component also occur in the second liquid crystal cell. That is, the polarized light component emitted from the light source and having the polarization axis in the X direction changes the polarization axis from the X direction to the Y direction by passing through the first liquid crystal, and further changes the polarization axis by passing through the second liquid crystal. Change from the Y direction to the X direction.
  • the polarized component diffuses according to the refractive index distribution.
  • a polarized light component having a polarization axis in the Y direction emitted from the light source changes its polarization axis from the Y direction to the X direction by passing through the first liquid crystal, and further passes through the second liquid crystal to change the polarization axis is changed from the X direction to the Y direction.
  • the polarized component diffuses according to the refractive index distribution.
  • the same phenomenon occurs in the third and fourth liquid crystal cells, but since they are the first and second liquid crystal cells rotated by 90 degrees, the polarization components exerting the diffusion action are interchanged.
  • the first liquid crystal cell 10 and the fourth liquid crystal cell 40 are mainly
  • the second liquid crystal cell 20 and the third liquid crystal cell 30 are configured to scatter (diffuse) the polarization component POL1 which is p-polarized
  • the second liquid crystal cell 20 and the third liquid crystal cell 30 are configured to scatter (diffuse) the polarization component POL2 which is mainly s-polarized.
  • each of the first liquid crystal cell 10, the second liquid crystal cell 20, the third liquid crystal cell 30, and the fourth liquid crystal cell 40 is configured so as not to include electrodes extending in the same direction. . Therefore, the liquid crystal layers of the respective liquid crystal cells form different refractive index distributions in the ON state. As a result, interference of light transmitted through each liquid crystal cell is reduced, and moiré can be suppressed.
  • FIG. 7 is a diagram showing another example of the extending direction of each charging electrode constituting the liquid crystal device 1. As shown in FIG.
  • the orientation treatment direction AD11 is the direction of 0°
  • the orientation treatment direction AD21 is the direction of 90°
  • the extending direction of the first and second band electrodes E11A and E11B is the direction of 90°
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E21A and E21B is the direction of 0°.
  • the orientation treatment direction AD12 is the direction of 0°
  • the orientation treatment direction AD22 is the direction of 90°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E12A and E12B are 91°.
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E22A and E22B is the direction of 1°.
  • the alignment processing direction AD13 is the direction of 90°
  • the alignment processing direction AD23 is the direction of 180°
  • the extending directions of the first and second belt electrodes E13A and E13B are 0°. direction
  • the extension direction of the third and fourth band electrodes E23A and E23B is the direction of 90°.
  • the orientation treatment direction AD14 is the direction of 90°
  • the orientation treatment direction AD24 is the direction of 180°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E14A and E14B are 1°. direction
  • the extension direction of the third and fourth band electrodes E24A and E24B is the direction of 91°.
  • the first liquid crystal cell 10 By rotating the first liquid crystal cell 10 counterclockwise by 90° on the XY plane, it can be used as the third liquid crystal cell 30 . Further, the second liquid crystal cell 20 can be used as the fourth liquid crystal cell 40 by rotating it 90° counterclockwise on the XY plane.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the extending direction of each charging electrode that constitutes the liquid crystal device 1. As shown in FIG.
  • the orientation treatment direction AD11 is the direction of 0°
  • the orientation treatment direction AD21 is the direction of 90°
  • the extending direction of the first and second band electrodes E11A and E11B is the direction of 90°
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E21A and E21B is the direction of 0°.
  • the alignment treatment direction AD12 is the direction of 0°
  • the alignment treatment direction AD22 is the direction of 90°
  • the extending directions of the first and second belt electrodes E12A and E12B are 89°.
  • the direction in which the third and fourth band electrodes E22A and E22B extend is -1°.
  • the alignment treatment direction AD13 is the direction of ⁇ 90°
  • the alignment treatment direction AD23 is the direction of 0°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E13A and E13B are 0°.
  • the extending direction of the third band electrode E23A and the fourth band electrode E23B is the direction of 90°.
  • the orientation treatment direction AD14 is the direction of ⁇ 90°
  • the orientation treatment direction AD24 is the direction of 0°
  • the extending direction of the first band electrode E14A and the second band electrode E14B is ⁇ 1.
  • the extending direction of the third band electrode E24A and the fourth band electrode E24B is the direction of 89°.
  • the first liquid crystal cell 10 By rotating the first liquid crystal cell 10 clockwise by 90° on the XY plane, it can be used as the third liquid crystal cell 30 . Further, the second liquid crystal cell 20 can be used as the fourth liquid crystal cell 40 by rotating it 90 degrees clockwise on the XY plane.
  • FIG. 9 is a diagram showing another example of the extending direction of each charging electrode that constitutes the liquid crystal device 1. As shown in FIG.
  • the orientation treatment direction AD11 is the direction of 0°
  • the orientation treatment direction AD21 is the direction of 90°
  • the extending direction of the first and second band electrodes E11A and E11B is the direction of 89°
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E21A and E21B is the direction of -1°.
  • the orientation treatment direction AD12 is the direction of 0°
  • the orientation treatment direction AD22 is the direction of 90°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E12A and E12B are 91°.
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E22A and E22B is the direction of 1°.
  • the alignment treatment direction AD13 is the direction of ⁇ 90°
  • the alignment treatment direction AD23 is the direction of 0°
  • the extending direction of the first band electrode E13A and the second band electrode E13B is ⁇ 1.
  • the extending direction of the third band electrode E23A and the fourth band electrode E23B is the direction of 89°.
  • the orientation treatment direction AD14 is the direction of ⁇ 90°
  • the orientation treatment direction AD24 is the direction of 0°
  • the extending directions of the first band electrode E14A and the second band electrode E14B are 1°.
  • the extending direction of the third band electrode E24A and the fourth band electrode E24B is the direction of 91°.
  • the first liquid crystal cell 10 By rotating the first liquid crystal cell 10 clockwise by 90° on the XY plane, it can be used as the third liquid crystal cell 30 . Further, the second liquid crystal cell 20 can be used as the fourth liquid crystal cell 40 by rotating it 90 degrees clockwise on the XY plane.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the extension direction of each charging electrode that constitutes the liquid crystal device 1.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of the extension direction of each charging electrode that constitutes the liquid crystal device 1.
  • the orientation treatment direction AD11 is the direction of 0°
  • the orientation treatment direction AD21 is the direction of 90°
  • the extending direction of the first and second band electrodes E11A and E11B is the direction of 89°
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E21A and E21B is the direction of -1°.
  • the first transparent substrate S12 faces the first liquid crystal cell 10
  • the second transparent substrate S22 faces the third liquid crystal cell 30.
  • the orientation treatment direction AD12 is the direction of ⁇ 90°
  • the orientation treatment direction AD22 is the direction of 180°
  • the extending directions of the first and second band electrodes E12A and E12B are the direction of 1°
  • the third The extending direction of the charging electrode E22A and the fourth charging electrode E22B is the direction of 91°.
  • the alignment treatment direction AD13 is the direction of ⁇ 90°
  • the alignment treatment direction AD23 is the direction of 0°
  • the extending direction of the first band electrode E13A and the second band electrode E13B is ⁇ 1.
  • the extending direction of the third band electrode E23A and the fourth band electrode E23B is the direction of 89°.
  • the first transparent substrate S14 faces the third liquid crystal cell 30.
  • the orientation processing direction AD14 is the direction of 180°
  • the orientation processing direction AD24 is the direction of 90°
  • the extending direction of the first band electrode E14A and the second band electrode E14B is the direction of 91°
  • the extending direction of the electrode E24A and the fourth band electrode E24B is the direction of 1°.
  • the first liquid crystal cell 10 can be used as the second liquid crystal cell 20 by rotating it 90° clockwise in the XY plane and turning it over. Also, the first liquid crystal cell 10 can be used as the third liquid crystal cell 30 by rotating it 90 degrees clockwise on the XY plane. Furthermore, the second liquid crystal cell 20 can be used as a fourth liquid crystal cell 40 by rotating it clockwise by 90° on the XY plane. That is, by preparing one type of liquid crystal cell, the liquid crystal device 1 in which the above liquid crystal cells 10 to 40 are stacked can be configured.
  • the alignment treatment direction of one alignment film of each liquid crystal cell is parallel to the first direction X (that is, the direction of 0° or the direction of 180°), is parallel to the second direction Y (that is, the direction of 90° or -90°).
  • the extending direction of the first band electrode is perpendicular to the first direction X or intersects with the first direction X at an angle other than 90°
  • the extending direction of the third band electrode is the second direction. It is orthogonal to direction Y or intersects at an angle other than 90°.
  • the terms “perpendicular or intersecting at an angle other than 90°” mean that the intersecting angle between the two is greater than 0° and equal to or less than 90° in plan view, and is synonymous with non-parallel.
  • the extending direction of the first band electrode E11A of the first liquid crystal cell 10 is parallel to the second direction Y
  • the extending direction of the third band electrode E21A is parallel to the second direction Y.
  • the exit direction is parallel to the first direction X.
  • the extending direction of the first band electrode E12A of the second liquid crystal cell 20 intersects the second direction Y at an angle other than 90°
  • the extending direction of the third band electrode E22A is the first direction X other than 90°.
  • the extending direction of the first band electrode E11A of the first liquid crystal cell 10 is perpendicular to the orientation treatment direction AD11 of the first alignment film covering the first band electrode E11A, and the first band electrode E12A of the second liquid crystal cell 20 intersects the orientation processing direction AD12 of the first orientation film covering the first belt electrode E12A at an angle other than 90°.
  • the extending direction of the first band electrode E11A of the first liquid crystal cell 10 and the extending direction of the first band electrode E12A of the second liquid crystal cell 20 are also intersects the second direction Y at an angle other than 90°.
  • the extension direction of the third band electrode E21A and the extension direction of the third band electrode E22A of the first liquid crystal cell 10 both cross the first direction X at an angle other than 90°.
  • the extending direction of the first band electrode E11A of the first liquid crystal cell 10 intersects the orientation processing direction AD11 of the first orientation film covering the first band electrode E11A at an angle other than 90°, and the second liquid crystal The extending direction of the first band electrode E12A of the cell 20 intersects the alignment processing direction AD12 of the first alignment film covering the first band electrode E12A at an angle other than 90°.
  • FIG. 1 is diagrams showing another example of the extending direction of each charging electrode constituting the liquid crystal device 1.
  • FIG. 1 is diagrams showing another example of the extending direction of each charging electrode constituting the liquid crystal device 1.
  • the orientation treatment direction AD11 is the direction of 0°
  • the orientation treatment direction AD21 is the direction of 90°
  • the extending direction of the first and second band electrodes E11A and E11B is the direction of 90°
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E21A and E21B is the direction of 0°.
  • the orientation treatment direction AD12 is the direction of 1°
  • the orientation treatment direction AD22 is the direction of 91°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E12A and E12B are 91°.
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E22A and E22B is the direction of 1°.
  • the alignment treatment direction AD13 is the direction of ⁇ 90°
  • the alignment treatment direction AD23 is the direction of 0°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E13A and E13B are 0°.
  • the extending direction of the third band electrode E23A and the fourth band electrode E23B is the direction of 90°.
  • the alignment treatment direction AD14 is the direction of ⁇ 89°
  • the alignment treatment direction AD24 is the direction of 1°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E14A and E14B are 1°
  • the extending direction of the third band electrode E24A and the fourth band electrode E24B is the direction of 91°.
  • the first liquid crystal cell 10 and the third liquid crystal cell 30 are rotationally symmetrical by 90°, and by rotating the first liquid crystal cell 10 clockwise by 90° in the XY plane, it can be used as the third liquid crystal cell 30. can.
  • the second liquid crystal cell 20 and the fourth liquid crystal cell 40 are rotationally symmetrical by 90°, and by rotating the second liquid crystal cell 20 clockwise by 90° in the XY plane, it is used as the fourth liquid crystal cell 40. be able to.
  • Example 2-2>> 12A and 12B are diagrams showing other examples of extending directions of the respective charging electrodes constituting the liquid crystal device 1.
  • FIG. 12A and 12B are diagrams showing other examples of extending directions of the respective charging electrodes constituting the liquid crystal device 1.
  • the orientation treatment direction AD11 is the direction of 0°
  • the orientation treatment direction AD21 is the direction of 90°
  • the extending direction of the first and second band electrodes E11A and E11B is the direction of 90°
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E21A and E21B is the direction of 0°.
  • the orientation treatment direction AD12 is the direction of ⁇ 1°
  • the orientation treatment direction AD22 is the direction of 89°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E12A and E12B are 89°.
  • the extending direction of the third band electrode E22A and the fourth band electrode E22B is the direction of ⁇ 1°.
  • the alignment treatment direction AD13 is the direction of ⁇ 90°
  • the alignment treatment direction AD23 is the direction of 0°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E13A and E13B are 0°.
  • the extending direction of the third band electrode E23A and the fourth band electrode E23B is the direction of 90°.
  • the alignment treatment direction AD14 is the direction of ⁇ 91°
  • the alignment treatment direction AD24 is the direction of ⁇ 1°
  • the extension direction of the first band electrode E14A and the second band electrode E14B is ⁇
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E24A and E24B is the direction of 89°.
  • the first liquid crystal cell 10 By rotating the first liquid crystal cell 10 clockwise by 90° on the XY plane, it can be used as the third liquid crystal cell 30 . Further, the second liquid crystal cell 20 can be used as the fourth liquid crystal cell 40 by rotating it 90 degrees clockwise on the XY plane.
  • FIG. 1A and 13B are diagrams showing other examples of extending directions of the respective charging electrodes constituting the liquid crystal device 1.
  • FIG. 13A and 13B are diagrams showing other examples of extending directions of the respective charging electrodes constituting the liquid crystal device 1.
  • the alignment treatment direction AD11 is the direction of -1°
  • the alignment treatment direction AD21 is the direction of 89°
  • the extending direction of the first and second band electrodes E11A and E11B is the direction of 89°
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E21A and E21B is the direction of -1°.
  • the orientation treatment direction AD12 is the direction of 1°
  • the orientation treatment direction AD22 is the direction of 91°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E12A and E12B are 91°.
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E22A and E22B is the direction of 1°.
  • the alignment treatment direction AD13 is the direction of -91°
  • the alignment treatment direction AD23 is the direction of -1°
  • the extending direction of the first band electrode E13A and the second band electrode E13B is -. 1°
  • the extending direction of the third and fourth band electrodes E23A and E23B is the direction of 89°.
  • the alignment treatment direction AD14 is the direction of ⁇ 89°
  • the alignment treatment direction AD24 is the direction of 1°
  • the extension directions of the first and second belt electrodes E14A and E14B are 1°
  • the extending direction of the third band electrode E24A and the fourth band electrode E24B is the direction of 91°.
  • the first liquid crystal cell 10 By rotating the first liquid crystal cell 10 clockwise by 90° on the XY plane, it can be used as the third liquid crystal cell 30 . Further, the second liquid crystal cell 20 can be used as the fourth liquid crystal cell 40 by rotating it 90 degrees clockwise on the XY plane.
  • the extension direction of the first band electrode of each liquid crystal cell is orthogonal to the orientation processing direction of the first alignment film covering the first band electrode, and the third band electrode The extending direction of the electrodes is perpendicular to the orientation processing direction of the second orientation film covering the third band electrodes.
  • the extending direction of the first band electrode E11A of the first liquid crystal cell 10 is parallel to the second direction Y, and the extending direction of the third band electrode E21A is the first direction. parallel to the direction X;
  • the extending direction of the first band electrode E12A of the second liquid crystal cell 20 intersects the second direction Y at an angle other than 90°, and the extending direction of the third band electrode E22A is the first direction X other than 90°. intersect at an angle of
  • the alignment treatment direction AD11 of the first alignment film in the first liquid crystal cell 10 is parallel to the first direction X
  • the alignment treatment direction AD21 of the second alignment film is parallel to the second direction Y.
  • the alignment treatment direction AD12 of the first alignment film in the second liquid crystal cell 20 intersects the first direction X at an angle other than 90°
  • the alignment treatment direction AD22 of the second alignment film crosses the second direction Y at an angle other than 90°. intersect at an angle of
  • the extending direction of the first band electrode E11A of the first liquid crystal cell 10 and the extending direction of the first band electrode E12A of the second liquid crystal cell 20 are both the second direction Y and intersect at an angle other than 90°.
  • the extension direction of the third band electrode E21A and the extension direction of the third band electrode E22A of the first liquid crystal cell 10 both cross the first direction X at an angle other than 90°.
  • the alignment treatment direction AD11 of the first alignment film in the first liquid crystal cell 10 and the alignment treatment direction AD12 of the first alignment film in the second liquid crystal cell 20 cross the first direction X at an angle other than 90°.
  • the alignment treatment direction AD21 of the second alignment film in the first liquid crystal cell 10 and the alignment treatment direction AD22 of the second alignment film in the second liquid crystal cell 20 intersect the second direction Y at an angle other than 90°. .
  • the liquid crystal device 1 described in each of the above embodiments has four liquid crystal cells, two of which scatter p-polarized light, and the other two liquid crystal cells scatter s-polarized light.
  • the liquid crystal device 1 may be composed of one liquid crystal cell that scatters p-polarized light and one liquid crystal cell that scatters s-polarized light.
  • the combination of the first liquid crystal cell 10 and the second liquid crystal cell 20 the combination of the third liquid crystal cell 30 and the fourth liquid crystal cell 40, the first liquid crystal cell 10 and the fourth liquid crystal cell 40 combinations, the combination of the second liquid crystal cell 20 and the third liquid crystal cell 30 are applicable.
  • liquid crystal devices described as the embodiments of the present invention all liquid crystal devices that can be implemented by those skilled in the art by appropriately changing the design also belong to the scope of the present invention as long as they include the gist of the present invention.
  • liquid crystal device LS light source 10 first liquid crystal cell S11 first transparent substrate E11A first band electrode, E11B second band electrode S21 second transparent substrate E21A third band electrode, E21B fourth band Electrodes LC1 First liquid crystal layer 20 Second liquid crystal cell S12 First transparent substrate E12A First band electrode E12B Second band electrode S22 Second transparent substrate E22A Third band electrode E22B Fourth band Electrodes LC2 Second liquid crystal layer 30 Third liquid crystal cell S13 First transparent substrate E13A First band electrode E13B Second band electrode S23 Second transparent substrate E23A Third band electrode E23B Fourth band Electrodes LC3 Third liquid crystal layer 40 Fourth liquid crystal cell S14 First transparent substrate E14A First band electrode E14B Second band electrode S24 Second transparent substrate E24A Third band electrode E24B Fourth band Electrode LC4... Fourth liquid crystal layer

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Abstract

実施形態の目的は、モアレを抑制することが可能な液晶デバイスを提供することにある。　一実施形態によれば、液晶デバイスは、第１液晶セルと、第２液晶セルと、を備え、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルの各々は、第１帯電極及び第２帯電極と、第１配向膜と、第３帯電極及び第４帯電極と、第２配向膜と、第１配向膜と第２配向膜との間に位置する液晶層と、を備え、第１液晶セルにおける第１帯電極及び第２帯電極の延出方向は、第２液晶セルにおける第１帯電極及び第２帯電極の延出方向とは異なり、第１液晶セル及び第２液晶セルの各々において、第１帯電極及び第２帯電極の延出方向は、平面視で、第３帯電極及び第４帯電極の延出方向と直交している。

Description

液晶デバイス
　本発明の実施形態は、液晶デバイスに関する。
　近年、液晶セルを用いた光制御装置が提案されている。このような光制御装置は、液晶分子の配向状態あるいは液晶層の屈折率分布を制御して、液晶層を透過する光（ｐ偏光、ｓ偏光）を屈折するものである。一例では、複数の液晶レンズを備えた照明装置において、各液晶レンズを形成するための帯状電極が互いにずれた位置に形成されることで、ムラを抑制する技術が提案されている。
特開２０１０－２３０８８７号公報
　実施形態の目的は、モアレを抑制することが可能な液晶デバイスを提供することにある。
　一実施形態に係る液晶デバイスは、　
　第１液晶セルと、前記第１液晶セルに重なった第２液晶セルと、を備え、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルの各々は、第１透明基板と、第１配向膜と、前記第１透明基板と前記第１配向膜との間に位置し、間隔を置いて配置され、互いに異なる電圧が印加されるように構成された第１帯電極及び第２帯電極と、第２透明基板と、第２配向膜と、前記第２透明基板と前記第２配向膜との間に位置し、間隔を置いて配置され、互いに異なる電圧が印加されるように構成された第３帯電極及び第４帯電極と、前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に位置する液晶層と、を備え、前記第１液晶セルにおける前記第１帯電極及び前記第２帯電極の延出方向は、前記第２液晶セルにおける前記第１帯電極及び前記第２帯電極の延出方向とは異なり、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルの各々において、前記第１帯電極及び前記第２帯電極の延出方向は、平面視で、前記第３帯電極及び前記第４帯電極の延出方向と直交している。
　一実施形態によれば、モアレを抑制することが可能な液晶デバイスを提供することができる。
図１は、実施形態に係る液晶デバイス１を示す斜視図である。 図２は、図１に示した液晶デバイス１の分解斜視図である。 図３は、図２の第１液晶セル１０を概略的に示す斜視図である。 図４は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の一例を示す図である。 図５は、液晶層ＬＣ１に電界が形成されていないオフ状態（ＯＦＦ）の第１液晶セル１０を模式的に示す図である。 図６は、液晶層ＬＣ１に電界が形成されたオン状態（ＯＮ）の第１液晶セル１０を模式的に示す図である。 図７は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。 図８は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。 図９は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。 図１０は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。 図１１は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。 図１２は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。 図１３は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
　なお、図面には、必要に応じて理解を容易にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及び、Ｚ軸を記載する。Ｘ軸に沿った方向をＸ方向または第１方向と称し、Ｙ軸に沿った方向をＹ方向または第２方向と称し、Ｚ軸に沿った方向をＺ方向または第３方向と称する。Ｘ軸及びＹ軸によって規定される面をＸ－Ｙ平面と称する。Ｘ－Ｙ平面を見ることを平面視という。
　図１は、本実施形態に係る液晶デバイス１を示す斜視図である。
　液晶デバイス１は、第１液晶セル１０と、第２液晶セル２０と、第３液晶セル３０と、第４液晶セル４０と、を備えている。本実施形態に係る液晶デバイス１は、２つ以上の液晶セルを備えるものであり、図１に示した例の如く、４つの液晶セルを備える構成に限定されるものではない。
　第３方向Ｚにおいて、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び、第４液晶セル４０は、この順に重なっている。
　点線で示す光源ＬＳは、第３方向Ｚにおいて、第１液晶セル１０と対向している。光源ＬＳは、コリメート光を出射するように構成されているものが好ましいが、拡散光を出射するものも採用可能である。光源ＬＳからの出射光は、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び、第４液晶セル４０を順に透過する。後述するように、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び、第４液晶セル４０は、入射光の一部の偏光成分を屈折するように構成されている。このように、液晶デバイス１と光源ＬＳとを組み合わせることで、光の拡散及び集束が可能な照明装置を提供することができる。
　図２は、図１に示した液晶デバイス１の分解斜視図である。
　第１液晶セル１０は、第１透明基板Ｓ１１と、第２透明基板Ｓ２１と、液晶層ＬＣ１と、シールＳＥ１と、を備えている。第１透明基板Ｓ１１及び第２透明基板Ｓ２１は、シールＳＥ１によって接着されている。液晶層ＬＣ１は、第１透明基板Ｓ１１と第２透明基板Ｓ２１との間に保持され、シールＳＥ１によって封止されている。入射光を屈折することが可能な有効領域ＡＡ１は、シールＳＥ１で囲まれた内側に形成されている。
　本明細書では、第１液晶セル１０の平面視において、第１透明基板Ｓ１１の左端に位置する１つの辺ＳＹを基準としたとき、辺ＳＹに直交する方向を第１方向Ｘとし、辺ＳＹに平行な方向を第２方向Ｙとし、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに直交する方向（厚さ方向）を第３方向Ｚと定義する。また、辺ＳＹを基準に、Ｘ－Ｙ平面における３時方向つまり第１方向Ｘを示す矢印の先端方向を０°とし、第１方向Ｘに対して反時計回りの角度を正（＋）で表記し、第１方向Ｘに対して時計回りの角度を負（－）で表記する。第２方向Ｙを示す矢印の先端方向は、第１方向Ｘに対して９０°の方向に相当する。
　このような各方向の対応関係は、他の液晶セル２０乃至４０にも同様に当てはめることができる。
　第１透明基板Ｓ１１は、第１方向Ｘに沿って第２透明基板Ｓ２１よりも外側に延出した延出部ＥＸ１と、第２方向Ｙに沿って第２透明基板Ｓ２１よりも外側に延出した延出部ＥＹ１と、を有している。延出部ＥＸ１及び延出部ＥＹ１の少なくとも一方には、点線で示すようなフレキシブル配線基板Ｆが接続される。
　第２液晶セル２０は、第１透明基板Ｓ１２と、第２透明基板Ｓ２２と、液晶層ＬＣ２と、シールＳＥ２と、を備えている。有効領域ＡＡ２は、シールＳＥ２で囲まれた内側に形成されている。
　第１透明基板Ｓ１２は、延出部ＥＸ２及び延出部ＥＹ２を有している。第３方向Ｚにおいて、延出部ＥＸ２は延出部ＥＸ１に重畳し、延出部ＥＹ２は延出部ＥＹ１に重畳している。延出部ＥＸ２及び延出部ＥＹ２の少なくとも一方には、フレキシブル配線基板が接続されるが、液晶セル２０乃至４０においてはフレキシブル配線基板の図示を省略する。
　第３液晶セル３０は、第１透明基板Ｓ１３と、第２透明基板Ｓ２３と、液晶層ＬＣ３と、シールＳＥ３と、を備えている。有効領域ＡＡ３は、シールＳＥ３で囲まれた内側に形成されている。
　第１透明基板Ｓ１３は、延出部ＥＸ３及び延出部ＥＹ３を有している。第３方向Ｚにおいて、延出部ＥＹ３は、延出部ＥＹ２に重畳している。延出部ＥＸ３は、延出部ＥＸ２とは重畳せず、延出部ＥＸ２の反対側に位置している。
　第４液晶セル４０は、第１透明基板Ｓ１４と、第２透明基板Ｓ２４と、液晶層ＬＣ４と、シールＳＥ４と、を備えている。有効領域ＡＡ４は、シールＳＥ４で囲まれた内側に形成されている。
　第１透明基板Ｓ１４は、延出部ＥＸ４及び延出部ＥＹ４を有している。第３方向Ｚにおいて、延出部ＥＸ４は延出部ＥＸ３に重畳し、延出部ＥＹ４は延出部ＥＹ３に重畳している。
　第１液晶セル１０と第２液晶セル２０との間には、透明接着層ＴＡ１２が配置されている。透明接着層ＴＡ１２は、第１透明基板Ｓ１１と第２透明基板Ｓ２２とを接着している。
　第２液晶セル２０と第３液晶セル３０との間には、透明接着層ＴＡ２３が配置されている。透明接着層ＴＡ２３は、第１透明基板Ｓ１２と第２透明基板Ｓ２３とを接着している。
　第３液晶セル３０と第４液晶セル４０との間には、透明接着層ＴＡ３４が配置されている。透明接着層ＴＡ３４は、第１透明基板Ｓ１３と第２透明基板Ｓ２４とを接着している。
　第１透明基板Ｓ１１乃至Ｓ１４は、それぞれ正方形状に形成され、同等のサイズを有している。例えば、第１透明基板Ｓ１１において、辺ＳＸ及び辺ＳＹは互いに直交し、また、辺ＳＸの長さは辺ＳＹの長さと同一である。
　このため、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び、第４液晶セル４０が互いに接着された際には、図１に示したように、第１方向Ｘに沿った辺が互いに重畳し、しかも、第２方向Ｙに沿った辺も互いに重畳している。
　なお、光が透過する領域（後述の有効領域）の形状とほぼ同じ形状を有する第２基板を正方形状とし、第１基板を正方形状以外の多角形状、たとえば長方形状とすることも可能である。また、各液晶セルの延出部のいずれか一方を削除する構成も採用可能である。
　次に、各液晶セルの構成についてより具体的に説明する。なお、以下では、液晶デバイス１を構成する複数の液晶セルのうち、第１液晶セル１０を例に説明するが、他の液晶セル２０乃至４０の構成も、帯電極の延出方向を除いて、第１液晶セル１０の構成と概ね同様である。
　図３は、図２の第１液晶セル１０を概略的に示す斜視図である。
　第１液晶セル１０は、有効領域ＡＡ１において、第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂと、第１配向膜ＡＬ１１と、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂと、第２配向膜ＡＬ２１と、を備えている。
　第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂは、第１透明基板Ｓ１１と第１配向膜ＡＬ１１との間に位置し、間隔を置いて配置され、同一方向に延出している。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂは、第１透明基板Ｓ１１に接していてもよいし、第１透明基板Ｓ１１との間に絶縁膜が介在していてもよい。また、第１帯電極Ｅ１１Ａと第２帯電極Ｅ１１Ｂとの間に絶縁膜が介在し、第１帯電極Ｅ１１Ａが第２帯電極Ｅ１１Ｂとは異なる層に位置していてもよい。
　複数の第１帯電極Ｅ１１Ａ、及び、複数の第２帯電極Ｅ１１Ｂは、第１方向Ｘに並び、交互に配置されている。複数の第１帯電極Ｅ１１Ａは、互いに電気的に接続され、同一電圧が印加されるように構成されている。複数の第２帯電極Ｅ１１Ｂは、互いに電気的に接続され、同一電圧が印加されるように構成されている。但し、第２帯電極Ｅ１１Ｂに印加される電圧は、第１帯電極Ｅ１１Ａに印加される電圧とは異なるように制御される。
　第１配向膜ＡＬ１１は、第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂを覆っている。第１配向膜ＡＬ１１の配向処理方向ＡＤ１１は、第１方向Ｘである。なお、各配向膜の配向処理は、ラビング処理であってもよいし、光配向処理であってもよい。配向処理方向は、ラビング方向と称される場合がある。一般に、液晶層に電圧が印加されていない状態（初期配向状態）において、配向膜の近傍に位置する液晶分子は、配向膜の配向処理方向に沿った配向規制力によって所定の方向に初期配向される。つまり、ここに示す例では、第１配向膜ＡＬ１１に沿った液晶分子ＬＭ１１の初期配向方向は、第１方向Ｘである。配向処理方向ＡＤ１１は、第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂと交差している。
　第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂは、第２透明基板Ｓ２１と第２配向膜ＡＬ２１との間に位置し、間隔を置いて配置され、同一方向に延出している。第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂは、第２透明基板Ｓ２１に接していてもよいし、第２透明基板Ｓ２１との間に絶縁膜が介在していてもよい。また、第３帯電極Ｅ２１Ａと第４帯電極Ｅ２１Ｂとの間に絶縁膜が介在し、第３帯電極Ｅ２１Ａが第４帯電極Ｅ２１Ｂとは異なる層に位置していてもよい。
　複数の第３帯電極Ｅ２１Ａ、及び、複数の第４帯電極Ｅ２１Ｂは、第２方向Ｙに並び、交互に配置されている。複数の第３帯電極Ｅ２１Ａは、互いに電気的に接続され、同一電圧が印加されるように構成されている。複数の第４帯電極Ｅ２１Ｂは、互いに電気的に接続され、同一電圧が印加されるように構成されている。但し、第４帯電極Ｅ２１Ｂに印加される電圧は、第３帯電極Ｅ２１Ａに印加される電圧とは異なるように制御される。また、第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は、後に詳述するが、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向と直交している。
　第２配向膜ＡＬ２１は、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂを覆っている。第２配向膜ＡＬ２１の配向処理方向ＡＤ２１は、第２方向Ｙである。つまり、ここに示す例では、第２配向膜ＡＬ２１に沿った液晶分子ＬＭ２１の初期配向方向は、第２方向Ｙである。また、第１配向膜ＡＬ１１の配向処理方向ＡＤ１１、及び、第２配向膜ＡＬ２１の配向処理方向ＡＤ２１は、互いに直交している。配向処理方向ＡＤ２１は、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂと交差している。
　以下に、いくつかの実施例について説明する。各実施例において、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び、第４液晶セル４０の各々における第１帯電極及び第２帯電極の延出方向、及び、第３帯電極及び第４帯電極の延出方向について説明する。なお、第１帯電極の延出方向は第２帯電極の延出方向と同一であり、また、第３帯電極の延出方向は第４帯電極の延出方向と同一であるものとする。これらの第１帯電極、第２帯電極、第３帯電極、及び、第４帯電極は、それぞれ直線的に延出したエッジを有している。以下において、各帯電極の延出方向は、共通の基準方向である第１方向Ｘと帯電極のエッジとのなす角度として説明する。
　　≪実施例１－１≫　
　図４は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の一例を示す図である。
　第１液晶セル１０において、配向処理方向ＡＤ１１は第１方向Ｘに対して０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２１は第１方向Ｘに対して９０°の方向である。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は第１方向Ｘに対して９０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向は第１方向Ｘに対して０°の方向である。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向と直交している。
　第２液晶セル２０において、配向処理方向ＡＤ１２は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２２は９０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向は９１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向は１°の方向である。第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向は、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向と直交している。
　第３液晶セル３０において、配向処理方向ＡＤ１３は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２３は０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向は０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向は９０°の方向である。第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向は、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向と直交している。
　第４液晶セル４０において、配向処理方向ＡＤ１４は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２４は０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１４Ａ及び第２帯電極Ｅ１４Ｂの延出方向は１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２４Ａ及び第４帯電極Ｅ２４Ｂの延出方向は９１°の方向である。第１帯電極Ｅ１４Ａ及び第２帯電極Ｅ１４Ｂの延出方向は、第３帯電極Ｅ２４Ａ及び第４帯電極Ｅ２４Ｂの延出方向と直交している。
　第１透明基板Ｓ１１に接続されたフレキシブル配線基板Ｆ１、及び、第１透明基板Ｓ１２に接続されたフレキシブル配線基板Ｆ２は、図の下方に引き出されている。第１透明基板Ｓ１３に接続されたフレキシブル配線基板Ｆ３、及び、第１透明基板Ｓ１４に接続されたフレキシブル配線基板Ｆ４は、図の左方に引き出されている。
　ここで、液晶セルの相互の関係について説明する。
　第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０に着目する。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向と、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向とは、９０°以外の角度で交差している。本明細書で、９０°以外の角度での交差とは、平面視における両者の交差角が０°より大きく、９０°未満の鋭角であることを意味するものであり、非平行且つ非直交と同義である。
　第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向と、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向とは、９０°以外の角度で交差している。一例では、第１帯電極Ｅ１１Ａと第１帯電極Ｅ１２Ａとの交差角、及び、第３帯電極Ｅ２１Ａと第３帯電極Ｅ２２Ａとの交差角は、１°である。
　要するに、第１液晶セル１０と第２液晶セル２０とが接着された際に、第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂ、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂ、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂ、及び、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの各々の延出方向は一致しない（つまり、互いに非平行である）。このように、互いに完全に重畳する電極が存在しないため、モアレを抑制することができる。
　なお、ここでは、交差角が１°の例について説明したが、これに限らない。モアレを抑制する観点では、例えば、交差角は、０°より大きく、４°以下であることが望ましい。
　ここでは、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０の相互関係について説明したが、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０の相互関係においても同様である。
　次に、第１液晶セル１０及び第３液晶セル３０に着目する。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向と、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向とは、互いに直交している。また、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向と、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向とは、互いに直交している。
　第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させた際に、第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向に一致し、また、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向は、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向に一致する。
　要するに、Ｘ－Ｙ平面において、第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂ、及び、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂは、９０°回転対称である。同様に、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂ、及び、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂは、９０°回転対称である。つまり、第１液晶セル１０及び第３液晶セル３０は９０°回転対称であり、第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第３液晶セル３０として利用することができる。このため、第１液晶セル１０及び第３液晶セル３０をそれぞれ別個に用意する場合と比較して、コストを削減することができる。
　加えて、第１液晶セル１０と第２液晶セル２０と第３液晶セル３０とが互いに接着された際にも、各液晶セルの第１透明基板同士で見た場合又は第２透明基板同士で見た場合に互いに完全に重畳する電極が存在しないため、モアレを抑制することができる。
　ここでは、第１液晶セル１０及び第３液晶セル３０の相互関係について説明したが、第２液晶セル２０及び第４液晶セル４０の相互関係においても同様である。つまり、第２液晶セル２０及び第４液晶セル４０は９０°回転対称であり、第２液晶セル２０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第４液晶セル４０として利用することができる。このため、第２液晶セル２０及び第４液晶セル４０をそれぞれ別個に用意する場合と比較して、コストを削減することができる。したがって、帯電極の延出方向が異なる２種類の液晶セルを用意することで、上記の液晶セル１０乃至４０を重ねた液晶デバイス１を構成することができる。
　加えて、第１液晶セル１０と第２液晶セル２０と第３液晶セル３０と第４液晶セル４０とが互いに接着された際にも、各液晶セルの第１透明基板同士で見た場合又は第２透明基板同士で見た場合に互いに完全に重畳する電極が存在しないため、モアレを抑制することができる。
　ここで、図５及び図６を参照しながら、第１液晶セル１０における光学作用について説明する。なお、図５及び図６においては、第１透明基板Ｓ１１の近傍の液晶分子ＬＭ１などの説明に必要な構成のみを図示している。また、図５及び図６においては、光源からの光は図４とは異なり第１透明基板Ｓ１１側から入射している。
　図５は、液晶層ＬＣ１に電界が形成されていないオフ状態（ＯＦＦ）の第１液晶セル１０を模式的に示す図である。
　オフ状態の液晶層ＬＣ１においては、液晶分子ＬＭ１は、初期配向の状態を維持している。このようなオフ状態では、液晶層ＬＣ１は、ほぼ均一な屈折率分布を有している。このため、第１液晶セル１０への入射光である偏光成分ＰＯＬ１は、ほとんど屈折（あるいは拡散）されることなく液晶層ＬＣ１を透過する。
　なお、図３に示す如く、液晶セルにおいて上下透明基板間で液晶分子の初期配向方向が９０°で交差している。したがって、液晶層の液晶分子は、第１透明基板板側ではＸ方向に配向されているものの、第２透明基板側に向かうにつれて徐々にその向きをＸ方向からＹ方向に変化させ、第２基板側ではＹ方向に配向される。かかる液晶層の配向の変化に応じて偏光成分の向きが変化する。より具体的には、Ｘ方向に偏光軸を有する偏光成分は、液晶層を通過する過程でその偏光軸をＹ方向に変化させる。他方、Ｙ方向に偏光軸を有する偏光成分は、液晶層を通過する過程でその偏光軸をＹ方向からＸ方向に変化させる。したがって、これら互いに直交する偏光成分で見た場合、液晶セルを通過する過程でその偏光軸が入れ替わる。以下ではかかる偏光軸の向きを変化させる作用を旋光と称する場合がある。
　図６は、液晶層ＬＣ１に電界が形成されたオン状態（ＯＮ）の第１液晶セル１０を模式的に示す図である。
　オン状態では、第１帯電極Ｅ１１Ａと第２帯電極Ｅ１１Ｂとの間に電位差が生じることで、液晶層ＬＣ１に電界が形成される。例えば、液晶層ＬＣ１が正の誘電率異方性を有している場合、液晶分子ＬＭ１は、その長軸が電界に沿うように隣接電極間で凸円弧状に配向する。但し、第１帯電極Ｅ１１Ａと第２帯電極Ｅ１１Ｂとの間の電界が及ぶ範囲は、主として液晶層ＬＣ１の厚さの約１／２の範囲である。このため、図６に示すように、液晶層ＬＣ１のうち、第１透明基板Ｓ１１に近接する範囲において、液晶分子ＬＭ１が基板に対してほぼ垂直に配向した領域、液晶分子ＬＭ１が基板に対して斜め方向に配向した領域、液晶分子ＬＭ１が基板に対してほぼ水平に配向した領域などが形成される。
　液晶分子ＬＭ１は、屈折率異方性Δｎを有している。このため、オン状態の液晶層ＬＣ１は、液晶分子ＬＭ１の配向状態に応じた屈折率分布、あるいは、リタデーション分布を有する。ここでのリタデーションとは、液晶層ＬＣ１の厚さをｄとしたとき、Δｎ・ｄで表されるものである。
　なお、本実施例においては、液晶層としてポジ型の液晶を採用しているが、配向方向等を考慮することでネガ型の液晶を採用することも可能である。
　このようなオン状態では、偏光成分ＰＯＬ１は、液晶層ＬＣ１を透過する際に、液晶層ＬＣ１の屈折率分布の影響を受けて拡散される。より具体的には、Ｘ方向の偏光軸を有する偏光成分が当該液晶層の屈折率分布の影響を受けてＸ方向に拡散し、Ｙ方向に旋光する。他方、Ｙ方向の偏光軸を有する偏光成分は当該屈折率分布の影響を受けず、拡散せずにＸ方向に旋光のみして液晶層を通過する。
　なお、図６では、第１帯電極Ｅ１１Ａと第２帯電極Ｅ１１Ｂとの間の電位差によって電界を形成する場合について説明したが、第１液晶セル１０で入射光を拡散する場合には、第３帯電極Ｅ２１Ａと第４帯電極Ｅ２１Ｂとの間の電位差による電界も形成することが望ましい。これにより、第１透明基板Ｓ１１の近傍の液晶分子のみならず、第２透明基板Ｓ２１の近傍の液晶分子の配向状態も制御され、液晶層ＬＣ１に所定の屈折率分布が形成される。
　より具体的には、第２透明基板側の液晶層も屈折率分布を有することにより、液晶層を通過する過程でＹ方向に旋光した偏光成分が拡散する。すなわち、第１透明基板側で拡散された偏光成分が第２透明基板側でさらにＹ方向に拡散され、液晶セルから出射される。他方、液晶層を通過する過程でＸ方向に旋光した偏光成分は、屈折率分布の影響を受けることなく液晶セルから出射される。
　なお、かかる偏光成分の拡散や旋光は、第２液晶セルでも生じる。すなわち、光源から出射されるＸ方向の偏光軸を有する偏光成分は、第１液晶を通過することによって偏光軸をＸ方向からＹ方向に変化させ、さらに第２液晶を通過することによって偏光軸をＹ方向からＸ方向に変化させる。また、この過程で当該偏光成分と平行な液晶分子が屈折率分布を有している場合は、当該屈折率分布に従って当該偏光成分は拡散する。同様に、光源から出射されるＹ方向の偏光軸を有する偏光成分は、第１液晶を通過することによって偏光軸をＹ方向からＸ方向に変化させ、さらに第２液晶を通過することによって偏光軸をＸ方向からＹ方向に変化させる。また、この過程で当該偏光成分と平行な液晶分子が屈折率分布を有している場合は、当該屈折率分布に従って当該偏光成分は拡散する。第３液晶セル及び第４液晶セルにおいても同じ現象が生じるが、これらは第１液晶セル及び第２液晶セルを９０度回転させたものであるので、拡散作用を及ぼす偏光成分が入れ替わる。
　すなわち、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び、第４液晶セル４０が積層された構成において、例えば、第１液晶セル１０及び第４液晶セル４０は、主としてｐ偏光である偏光成分ＰＯＬ１を散乱（拡散）するように構成され、第２液晶セル２０及び第３液晶セル３０は、主としてｓ偏光である偏光成分ＰＯＬ２を散乱（拡散）するように構成される。
　上述したように、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び、第４液晶セル４０の各々は、同一方向に延出した電極を含まないように構成されている。このため、各々の液晶セルの液晶層は、オン状態において、互いに異なる屈折率分布を形成する。これにより、各液晶セルを透過した光の干渉作用が軽減され、モアレを抑制することができる。
　　≪実施例１－１’≫　
　図７は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。
　第１液晶セル１０において、配向処理方向ＡＤ１１は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２１は９０°の方向である。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は９０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向は０°の方向である。
　第２液晶セル２０において、配向処理方向ＡＤ１２は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２２は９０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向は９１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向は１°の方向である。
　第３液晶セル３０において、配向処理方向ＡＤ１３は９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２３は１８０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向は０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向は９０°の方向である。
　第４液晶セル４０において、配向処理方向ＡＤ１４は９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２４は１８０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１４Ａ及び第２帯電極Ｅ１４Ｂの延出方向は１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２４Ａ及び第４帯電極Ｅ２４Ｂの延出方向は９１°の方向である。
　第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において反時計回りに９０°回転させることで、第３液晶セル３０として利用することができる。また、第２液晶セル２０をＸ－Ｙ平面において反時計回りに９０°回転させることで、第４液晶セル４０として利用することができる。
　　≪実施例１－２≫　
　図８は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。
　第１液晶セル１０において、配向処理方向ＡＤ１１は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２１は９０°の方向である。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は９０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向は０°の方向である。
　第２液晶セル２０において、配向処理方向ＡＤ１２は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２２は９０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向は８９°の方向であり、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向は－１°の方向である。
　第３液晶セル３０において、配向処理方向ＡＤ１３は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２３は０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向は０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向は９０°の方向である。
　第４液晶セル４０において、配向処理方向ＡＤ１４は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２４は０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１４Ａ及び第２帯電極Ｅ１４Ｂの延出方向は－１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２４Ａ及び第４帯電極Ｅ２４Ｂの延出方向は８９°の方向である。
　第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第３液晶セル３０として利用することができる。また、第２液晶セル２０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第４液晶セル４０として利用することができる。
　　≪実施例１－３≫　
　図９は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。
　第１液晶セル１０において、配向処理方向ＡＤ１１は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２１は９０°の方向である。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は８９°の方向であり、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向は－１°の方向である。
　第２液晶セル２０において、配向処理方向ＡＤ１２は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２２は９０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向は９１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向は１°の方向である。
　第３液晶セル３０において、配向処理方向ＡＤ１３は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２３は０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向は－１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向は８９°の方向である。
　第４液晶セル４０において、配向処理方向ＡＤ１４は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２４は０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１４Ａ及び第２帯電極Ｅ１４Ｂの延出方向は１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２４Ａ及び第４帯電極Ｅ２４Ｂの延出方向は９１°の方向である。
　第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第３液晶セル３０として利用することができる。また、第２液晶セル２０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第４液晶セル４０として利用することができる。
　　≪実施例１－３’≫　
　図１０は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。
　第１液晶セル１０において、配向処理方向ＡＤ１１は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２１は９０°の方向である。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は８９°の方向であり、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向は－１°の方向である。
　第２液晶セル２０においては、第１透明基板Ｓ１２が第１液晶セル１０と対向し、第２透明基板Ｓ２２が第３液晶セル３０と対向している。配向処理方向ＡＤ１２は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２２は１８０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向は１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向は９１°の方向である。
　第３液晶セル３０において、配向処理方向ＡＤ１３は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２３は０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向は－１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向は８９°の方向である。
　第４液晶セル４０においては、第１透明基板Ｓ１４が第３液晶セル３０と対向している。配向処理方向ＡＤ１４は１８０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２４は９０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１４Ａ及び第２帯電極Ｅ１４Ｂの延出方向は９１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２４Ａ及び第４帯電極Ｅ２４Ｂの延出方向は１°の方向である。
　第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させ、且つ、表裏を反転させることで、第２液晶セル２０として利用することができる。また、第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第３液晶セル３０として利用することができる。さらに、第２液晶セル２０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第４液晶セル４０として利用することができる。つまり、１種類の液晶セルを用意することで、上記の液晶セル１０乃至４０を重ねた液晶デバイス１を構成することができる。
　上記の実施例１－１～１－３’では、各液晶セルの一方の配向膜の配向処理方向は第１方向Ｘに平行（つまり、０°の方向または１８０°の方向）であり、他方の配向膜の配向処理方向は第２方向Ｙに平行（つまり、９０°の方向または－９０°の方向）である。第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０については、第１帯電極の延出方向は第１方向Ｘと直交または９０°以外の角度で交差し、第３帯電極の延出方向は第２方向Ｙと直交または９０°以外の角度で交差している。なお、直交または９０°以外の角度での交差とは、平面視における両者の交差角が０°より大きく、９０°以下であることを意味するものであり、非平行と同義である。
　上記の実施例１－１、１－１’、１－２では、第１液晶セル１０の第１帯電極Ｅ１１Ａの延出方向は第２方向Ｙに平行であり、第３帯電極Ｅ２１Ａの延出方向は第１方向Ｘに平行である。また、第２液晶セル２０の第１帯電極Ｅ１２Ａの延出方向は第２方向Ｙと９０°以外の角度で交差し、第３帯電極Ｅ２２Ａの延出方向は第１方向Ｘと９０°以外の角度で交差している。
　また、第１液晶セル１０の第１帯電極Ｅ１１Ａの延出方向はこの第１帯電極Ｅ１１Ａを覆う第１配向膜の配向処理方向ＡＤ１１と直交し、第２液晶セル２０の第１帯電極Ｅ１２Ａの延出方向はこの第１帯電極Ｅ１２Ａを覆う第１配向膜の配向処理方向ＡＤ１２と９０°以外の角度で交差している。
　上記の実施例１－３、１－３’では、第１液晶セル１０の第１帯電極Ｅ１１Ａの延出方向、及び、第２液晶セル２０の第１帯電極Ｅ１２Ａの延出方向は、いずれも第２方向Ｙと９０°以外の角度で交差している。また、第１液晶セル１０の第３帯電極Ｅ２１Ａの延出方向、及び、第３帯電極Ｅ２２Ａの延出方向は、いずれも第１方向Ｘと９０°以外の角度で交差している。
　また、第１液晶セル１０の第１帯電極Ｅ１１Ａの延出方向はこの第１帯電極Ｅ１１Ａを覆う第１配向膜の配向処理方向ＡＤ１１と９０°以外の角度で交差し、また、第２液晶セル２０の第１帯電極Ｅ１２Ａの延出方向はこの第１帯電極Ｅ１２Ａを覆う第１配向膜の配向処理方向ＡＤ１２と９０°以外の角度で交差している。
　　≪実施例２－１≫　
　図１１は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。
　第１液晶セル１０において、配向処理方向ＡＤ１１は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２１は９０°の方向である。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は９０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向は０°の方向である。
　第２液晶セル２０において、配向処理方向ＡＤ１２は１°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２２は９１°の方向であり、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向は９１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向は１°の方向である。
　第３液晶セル３０において、配向処理方向ＡＤ１３は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２３は０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向は０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向は９０°の方向である。
　第４液晶セル４０において、配向処理方向ＡＤ１４は－８９°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２４は１°の方向であり、第１帯電極Ｅ１４Ａ及び第２帯電極Ｅ１４Ｂの延出方向は１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２４Ａ及び第４帯電極Ｅ２４Ｂの延出方向は９１°の方向である。
　第１液晶セル１０及び第３液晶セル３０は９０°回転対称であり、第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第３液晶セル３０として利用することができる。また、第２液晶セル２０及び第４液晶セル４０は９０°回転対称であり、第２液晶セル２０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第４液晶セル４０として利用することができる。
　　≪実施例２－２≫　
　図１２は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。
　第１液晶セル１０において、配向処理方向ＡＤ１１は０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２１は９０°の方向である。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は９０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向は０°の方向である。
　第２液晶セル２０において、配向処理方向ＡＤ１２は－１°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２２は８９°の方向であり、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向は８９°の方向であり、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向は－１°の方向である。
　第３液晶セル３０において、配向処理方向ＡＤ１３は－９０°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２３は０°の方向であり、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向は０°の方向であり、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向は９０°の方向である。
　第４液晶セル４０において、配向処理方向ＡＤ１４は－９１°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２４は－１°の方向であり、第１帯電極Ｅ１４Ａ及び第２帯電極Ｅ１４Ｂの延出方向は－１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２４Ａ及び第４帯電極Ｅ２４Ｂの延出方向は８９°の方向である。
　第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第３液晶セル３０として利用することができる。また、第２液晶セル２０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第４液晶セル４０として利用することができる。
　　≪実施例２－３≫　
　図１３は、液晶デバイス１を構成する各帯電極の延出方向の他の例を示す図である。
　第１液晶セル１０において、配向処理方向ＡＤ１１は－１°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２１は８９°の方向である。第１帯電極Ｅ１１Ａ及び第２帯電極Ｅ１１Ｂの延出方向は８９°の方向であり、第３帯電極Ｅ２１Ａ及び第４帯電極Ｅ２１Ｂの延出方向は－１°の方向である。
　第２液晶セル２０において、配向処理方向ＡＤ１２は１°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２２は９１°の方向であり、第１帯電極Ｅ１２Ａ及び第２帯電極Ｅ１２Ｂの延出方向は９１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２２Ａ及び第４帯電極Ｅ２２Ｂの延出方向は１°の方向である。
　第３液晶セル３０において、配向処理方向ＡＤ１３は－９１°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２３は－１°の方向であり、第１帯電極Ｅ１３Ａ及び第２帯電極Ｅ１３Ｂの延出方向は－１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２３Ａ及び第４帯電極Ｅ２３Ｂの延出方向は８９°の方向である。
　第４液晶セル４０において、配向処理方向ＡＤ１４は－８９°の方向であり、配向処理方向ＡＤ２４は１°の方向であり、第１帯電極Ｅ１４Ａ及び第２帯電極Ｅ１４Ｂの延出方向は１°の方向であり、第３帯電極Ｅ２４Ａ及び第４帯電極Ｅ２４Ｂの延出方向は９１°の方向である。
　第１液晶セル１０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第３液晶セル３０として利用することができる。また、第２液晶セル２０をＸ－Ｙ平面において時計回りに９０°回転させることで、第４液晶セル４０として利用することができる。
　上記の実施例２－１～２－３では、各液晶セルの第１帯電極の延出方向はこの第１帯電極を覆う第１配向膜の配向処理方向と直交し、また、第３帯電極の延出方向はこの第３帯電極を覆う第２配向膜の配向処理方向と直交している。
　上記の実施例２－１、２－２では、第１液晶セル１０の第１帯電極Ｅ１１Ａの延出方向は第２方向Ｙに平行であり、第３帯電極Ｅ２１Ａの延出方向は第１方向Ｘに平行である。また、第２液晶セル２０の第１帯電極Ｅ１２Ａの延出方向は第２方向Ｙと９０°以外の角度で交差し、第３帯電極Ｅ２２Ａの延出方向は第１方向Ｘと９０°以外の角度で交差している。
　また、第１液晶セル１０における第１配向膜の配向処理方向ＡＤ１１は第１方向Ｘに平行であり、第２配向膜の配向処理方向ＡＤ２１は第２方向Ｙに平行である。また、第２液晶セル２０における第１配向膜の配向処理方向ＡＤ１２は第１方向Ｘと９０°以外の角度で交差し、第２配向膜の配向処理方向ＡＤ２２は第２方向Ｙと９０°以外の角度で交差している。
　上記の実施例２－３では、第１液晶セル１０の第１帯電極Ｅ１１Ａの延出方向、及び、第２液晶セル２０の第１帯電極Ｅ１２Ａの延出方向は、いずれも第２方向Ｙと９０°以外の角度で交差している。また、第１液晶セル１０の第３帯電極Ｅ２１Ａの延出方向、及び、第３帯電極Ｅ２２Ａの延出方向は、いずれも第１方向Ｘと９０°以外の角度で交差している。
　また、第１液晶セル１０における第１配向膜の配向処理方向ＡＤ１１、及び、第２液晶セル２０における第１配向膜の配向処理方向ＡＤ１２は、第１方向Ｘと９０°以外の角度で交差している。第１液晶セル１０における第２配向膜の配向処理方向ＡＤ２１、及び、第２液晶セル２０における第２配向膜の配向処理方向ＡＤ２２は、第２方向Ｙと９０°以外の角度で交差している。
　以上の各実施例で説明した液晶デバイス１は、４つの液晶セルを備え、そのうちの２つの液晶セルによってｐ偏光を散乱し、他の２つの液晶セルによってｓ偏光を散乱するように構成されている。但し、液晶デバイス１は、ｐ偏光を散乱する１つの液晶セルと、ｓ偏光を散乱する１つの液晶セルと、で構成されてもよい。この場合、例えば、上記の各実施例において、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０の組合せ、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０の組合せ、第１液晶セル１０及び第４液晶セル４０の組合せ、第２液晶セル２０及び第３液晶セル３０の組合せが適用可能である。
　上記した本実施形態によれば、モアレを抑制することが可能な液晶デバイスを提供することができる。
　以上、本発明の実施形態として説明した液晶デバイスを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての液晶デバイスも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
　本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変形例に想到し得るものであり、それら変形例についても本発明の範囲に属するものと解される。例えば、上述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
　また、上述の実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
　１…液晶デバイス　ＬＳ…光源
　１０…第１液晶セル　Ｓ１１…第１透明基板　Ｅ１１Ａ…第１帯電極、Ｅ１１Ｂ…第２帯電極　Ｓ２１…第２透明基板　Ｅ２１Ａ…第３帯電極、Ｅ２１Ｂ…第４帯電極　ＬＣ１…第１液晶層
　２０…第２液晶セル　Ｓ１２…第１透明基板　Ｅ１２Ａ…第１帯電極、Ｅ１２Ｂ…第２帯電極　Ｓ２２…第２透明基板　Ｅ２２Ａ…第３帯電極、Ｅ２２Ｂ…第４帯電極　ＬＣ２…第２液晶層
　３０…第３液晶セル　Ｓ１３…第１透明基板　Ｅ１３Ａ…第１帯電極、Ｅ１３Ｂ…第２帯電極　Ｓ２３…第２透明基板　Ｅ２３Ａ…第３帯電極、Ｅ２３Ｂ…第４帯電極　ＬＣ３…第３液晶層
　４０…第４液晶セル　Ｓ１４…第１透明基板　Ｅ１４Ａ…第１帯電極、Ｅ１４Ｂ…第２帯電極　Ｓ２４…第２透明基板　Ｅ２４Ａ…第３帯電極、Ｅ２４Ｂ…第４帯電極　ＬＣ４…第４液晶層

Claims (11)

  1. 　第１液晶セルと、
    　前記第１液晶セルに重なった第２液晶セルと、を備え、
    　前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルの各々は、
    　第１透明基板と、
    　第１配向膜と、
    　前記第１透明基板と前記第１配向膜との間に位置し、間隔を置いて配置され、互いに異なる電圧が印加されるように構成された第１帯電極及び第２帯電極と、
    　第２透明基板と、
    　第２配向膜と、
    　前記第２透明基板と前記第２配向膜との間に位置し、間隔を置いて配置され、互いに異なる電圧が印加されるように構成された第３帯電極及び第４帯電極と、
    　前記第１配向膜と前記第２配向膜との間に位置する液晶層と、を備え、
    　前記第１液晶セルにおける前記第１帯電極及び前記第２帯電極の延出方向は、前記第２液晶セルにおける前記第１帯電極及び前記第２帯電極の延出方向とは異なり、
    　前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルの各々において、前記第１帯電極及び前記第２帯電極の延出方向は、平面視で、前記第３帯電極及び前記第４帯電極の延出方向と直交している、液晶デバイス。
  2. 　前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルの各々において、前記第１透明基板の一辺を基準とし、前記一辺に直交する方向を第１方向とし、前記一辺に平行な方向を第２方向としたとき、
    　前記第１配向膜の配向処理方向は、前記第１方向に平行であり、
    　前記第２配向膜の配向処理方向は、前記第２方向に平行であり、
    　前記第１帯電極の延出方向は、前記第１方向と交差し、
    　前記第３帯電極の延出方向は、前記第２方向と交差している、請求項１に記載の液晶デバイス。
  3. 　前記第１液晶セルにおいて、前記第１帯電極の延出方向は、前記第１配向膜の配向処理方向と直交し、
    　前記第２液晶セルにおいて、前記第１帯電極の延出方向は、前記第１配向膜の配向処理方向と９０°以外の角度で交差している、請求項２に記載の液晶デバイス。
  4. 　前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルの各々において、前記第１帯電極の延出方向は、前記第１配向膜の配向処理方向と９０°以外の角度で交差している、請求項２に記載の液晶デバイス。
  5. 　前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルの各々において、前記第１透明基板の一辺を基準とし、前記一辺に直交する方向を第１方向とし、前記一辺に平行な方向を第２方向としたとき、
    　前記第１帯電極の延出方向は、前記第１配向膜の配向処理方向と直交し、
    　前記第３帯電極の延出方向は、前記第２配向膜の配向処理方向と直交している、請求項１に記載の液晶デバイス。
  6. 　前記第１液晶セルにおいて、前記第１配向膜の配向処理方向は前記第１方向に平行であり、前記第２配向膜の配向処理方向は前記第２方向に平行であり、
    　前記第２液晶セルにおいて、前記第１配向膜の配向処理方向は前記第１方向と９０°以外の角度で交差し、前記第２配向膜の配向処理方向は前記第２方向と９０°以外の角度で交差している、請求項５に記載の液晶デバイス。
  7. 　前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルの各々において、前記第１配向膜の配向処理方向は前記第１方向と９０°以外の角度で交差し、前記第２配向膜の配向処理方向は前記第２方向と９０°以外の角度で交差している、請求項５に記載の液晶デバイス。
  8. 　前記第１液晶セルの前記第１帯電極の延出方向は、前記第２方向に平行である、請求項２または５に記載の液晶デバイス。
  9. 　前記第１液晶セルの前記第１帯電極の延出方向、及び、前記第２液晶セルの前記第１帯電極の延出方向は、いずれも前記第２方向とは９０°以外の角度で交差している、請求項２または５に記載の液晶デバイス。
  10. 　さらに、前記第２液晶セルに重なった第３液晶セルと、
    　前記第３液晶セルに重なった第４液晶セルと、を備え、
    　前記第３液晶セル及び前記第４液晶セルの各々は、
    　前記第１帯電極、前記第２帯電極、前記第３帯電極、及び、前記第４帯電極を備え、
    　前記第１液晶セルの前記第１帯電極及び前記第２帯電極、及び、前記第３液晶セルの前記第１帯電極及び前記第２帯電極は、平面視において、９０°回転対称であり、
    　前記第２液晶セルの前記第１帯電極及び前記第２帯電極、及び、前記第４液晶セルの前記第１帯電極及び前記第２帯電極は、平面視において、９０°回転対称である、請求項２または５に記載の液晶デバイス。
  11. 　前記第１液晶セル、前記第２液晶セル、前記第３液晶セル、及び、前記第４液晶セルの各々は、それぞれ正方形状に形成され、同等のサイズを有している、請求項１０に記載の液晶デバイス。
PCT/JP2022/005860 2021-03-12 2022-02-15 液晶デバイス WO2022190785A1 (ja)

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7505107B2 (ja) * 2021-03-12 2024-06-24 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶デバイス
CN117836706A (zh) * 2021-08-23 2024-04-05 株式会社日本显示器 液晶光控制元件以及照明装置
WO2023074106A1 (ja) * 2021-11-01 2023-05-04 株式会社ジャパンディスプレイ 光学素子

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010525388A (ja) * 2007-04-17 2010-07-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ビーム成形デバイス
JP2010230887A (ja) 2009-03-26 2010-10-14 Panasonic Electric Works Co Ltd 照明装置
US20160252782A1 (en) * 2014-03-12 2016-09-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Liquid crystal lens and display device
US20190025657A1 (en) * 2015-09-12 2019-01-24 Lensvector Inc. Liquid crystal beam control device
US20200050076A1 (en) * 2017-04-20 2020-02-13 Lensvector Inc. Lc beam broadening device with improved beam symmetry

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10126607B2 (en) 2015-09-12 2018-11-13 Lensvector Inc. Liquid crystal beam control device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010525388A (ja) * 2007-04-17 2010-07-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ビーム成形デバイス
JP2010230887A (ja) 2009-03-26 2010-10-14 Panasonic Electric Works Co Ltd 照明装置
US20160252782A1 (en) * 2014-03-12 2016-09-01 Boe Technology Group Co., Ltd. Liquid crystal lens and display device
US20190025657A1 (en) * 2015-09-12 2019-01-24 Lensvector Inc. Liquid crystal beam control device
US20200050076A1 (en) * 2017-04-20 2020-02-13 Lensvector Inc. Lc beam broadening device with improved beam symmetry

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