顯示設(shè)備和照明裝置制造方法
【專利摘要】提供了一種能夠提供高亮度的照明裝置及設(shè)置有該照明裝置的顯示設(shè)備。該照明裝置設(shè)置有產(chǎn)生照明光的照明光學(xué)系統(tǒng)和使該照明光的散射角縮小的透鏡片。該照明光學(xué)系統(tǒng)具有被設(shè)置為彼此分離并且面向彼此的第一透明基板和第二透明基板；以及發(fā)出到該第一透明基板或該第二透明基板的端面的光的光源。該照明光學(xué)系統(tǒng)被設(shè)置在該第一透明基板與該第二透明基板之間的間隙中，并且具有根據(jù)電場的大小針對來自所述光源的光呈現(xiàn)散射特性或透明特性的光調(diào)制層。該照明光學(xué)系統(tǒng)在三維顯示模式期間產(chǎn)生在光調(diào)制層中制造多個線性散射區(qū)域的電場，并且還在二維顯示模式期間產(chǎn)生在光調(diào)制層中制造平面散射區(qū)域的電場。
【專利說明】顯示設(shè)備和照明裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及一種能夠執(zhí)行二維顯示(平面顯示)和三維顯示(立體顯示)的顯示設(shè)備，并且涉及一種正好可適用為這樣的顯示設(shè)備的背光的照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些能夠執(zhí)行三維顯示的顯示設(shè)備中，需要佩戴專用的眼鏡。在能夠進(jìn)行三維顯示的其它顯示設(shè)備中，沒有必要佩戴專用的眼鏡。在后者的顯示設(shè)備中，使用雙凸透鏡、視差屏障等以使用裸眼在視覺上識別立體圖像。它們允許將分開的圖像信息分別供應(yīng)至右眼和左眼。因此，左右眼看到彼此不同的圖像。因此，實(shí)現(xiàn)了三維顯示。
[0003]順便提及，在使用裸眼實(shí)現(xiàn)立體圖像的視覺識別的顯示設(shè)備中，當(dāng)提供物理屏障時(shí)，在屏障與顯示面板之間需要可切換的擴(kuò)散體。專利文獻(xiàn)I提出了一種使用這樣的擴(kuò)散體提供簡單構(gòu)造的方法。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本未經(jīng)審查專利申請公開第2007-519033號
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]然而,在專利文獻(xiàn)I中，與偏振依賴型散射體被用作擴(kuò)散體,并且進(jìn)一步地,使用偏振器以便允許偏振光進(jìn)入偏振依賴型散射體。因此，一直存在的一個問題是偏振器吸收光，并且因此顯示亮度下降。
[0008]因此，期望的是提供一種能夠獲得高亮度的照明裝置，并且顯示設(shè)備包括該照明
>J-U ρ?α裝直。
[0009]本技術(shù)的實(shí)施方式的照明裝置被使用在包括照明裝置和顯示面板的顯示設(shè)備中，照明裝置能夠輸出作為照明光的平面照明光、多個線性照明光、或由被布置在一行中的多個點(diǎn)照明光所形成的線性照明光，以及顯示面板通過根據(jù)圖像信號調(diào)制照明光產(chǎn)生圖像光。本技術(shù)的實(shí)施方式的照明裝置包括產(chǎn)生照明光的照明光學(xué)系統(tǒng)，以及使照明光的發(fā)散角縮小的透鏡片。照明光學(xué)系統(tǒng)包括彼此分離且被布置為面向彼此的第一透明基板和第二透明基板，以及將光施加到第一透明基板或第二透明基板的端面的光源。照明光學(xué)系統(tǒng)還包括被設(shè)置在第一透明基板與第二透明基板之間的間隙中的光調(diào)制層，光調(diào)制層根據(jù)電場的大小針對來自光源的光呈現(xiàn)散射特性或透明特性。照明光學(xué)系統(tǒng)還包括電極，該電極在三維顯示模式時(shí)產(chǎn)生在光調(diào)制層中產(chǎn)生多個線性散射區(qū)域的電場，并且在二維顯示模式時(shí)產(chǎn)生在光調(diào)制層中產(chǎn)生平面散射區(qū)域的電場。
[0010]本技術(shù)的實(shí)施方式的顯示設(shè)備包括:照明裝置，能`夠輸出作為照明光的平面照明光、多個線性照明光、或由被布置在一行中的多個點(diǎn)照明光所形成的線性照明光；以及顯示面板，通過根據(jù)圖像信號調(diào)制照明光產(chǎn)生圖像光。安裝在該顯示設(shè)備上的照明裝置具有與在上述照明裝置類似的構(gòu)造。[0011]在根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式的照明裝置和顯示設(shè)備中，通過根據(jù)電場的大小針對來自光源的光呈現(xiàn)散射特性或透明特性的光調(diào)制層被設(shè)置在照明裝置中。因此，從光源發(fā)出并傳播通過第一透明基板等的光穿過光調(diào)制層中的區(qū)域(其由于電場控制而呈現(xiàn)透明特性)，并由照明裝置的頂面以高反射率完全反射或反射。結(jié)果，與照明裝置的發(fā)出射區(qū)域中呈現(xiàn)透明特性的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域中的亮度(下文中，簡稱為“發(fā)光區(qū)域中的透明區(qū)域”)變得低于在整個面中均勻發(fā)光的情況下的亮度。另一方面，傳播通過第一透明基板等的光在光調(diào)制層中中由于電場控制而呈現(xiàn)散射特性的區(qū)域中被散射并穿過照明裝置的頂面。其結(jié)果是，與照明裝置的發(fā)光區(qū)域中的呈現(xiàn)透明特性的區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域中的亮度(以下簡稱為“發(fā)光區(qū)域中的散射區(qū)域”)變得高于光在整個面上均勻發(fā)光的情況下的亮度。除此之夕卜，局部白色顯示(亮度增加)的亮度增加，因?yàn)榘l(fā)光區(qū)域中的透明區(qū)域的亮度減小。此外，在本技術(shù)中，三維顯示模式時(shí)在光調(diào)制層中產(chǎn)生多個線性散射區(qū)域，并且二維顯示模式時(shí)在光調(diào)制層中產(chǎn)生平面散射區(qū)域。在三維顯示時(shí)，多個線性光從利用來自光源的光的光調(diào)制層發(fā)射。另一方面，在二維顯示時(shí)，平面光從利用來自光源的光的調(diào)制層發(fā)射。以這樣的方式，本技術(shù)允許在沒有使用物理屏障、偏振器等的情況下，在三維顯示與二維顯示之間切換。此外，在本技術(shù)中，使照明光的發(fā)散角縮小的透鏡片被設(shè)置在照明裝置中。因此，與其中不設(shè)置透鏡片的情況相比，可以增加以適當(dāng)視角進(jìn)入顯示面板的光的光量。
[0012]根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施方式的照明裝置和顯示設(shè)備，在沒有使用物理屏障、偏振器等的情況下可以實(shí)現(xiàn)在三維顯示與二維顯示之間的切換，并且此外，可以增加以適當(dāng)視角進(jìn)入顯示面板的光的光量。因此，可以在所顯示的圖像中獲得高亮度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013][圖1]是示出了根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施方式的照明裝置的截面構(gòu)造實(shí)例的示圖。
[0014][圖2]是示出了在圖1中的光調(diào)制元件的截面構(gòu)造實(shí)例的示圖。
[0015][圖3]是示出了在圖2中的電極的平面構(gòu)造實(shí)例的示圖。
[0016][圖4]是示出了在圖1中的光調(diào)制元件的截面構(gòu)造的另一個實(shí)例的示圖。
[0017][圖5]是示出了在圖4中的電極的平面構(gòu)造實(shí)例的示圖。
[0018][圖6]是示意性地示出了在圖2中的光調(diào)制層的功能的實(shí)例的示圖。
[0019][圖7]是示意性地示出了在圖2中的光調(diào)制層的功能的另一個實(shí)例的示圖。
[0020][圖8]是示意性地示出了在圖1中的照明裝置的功能的實(shí)例的示圖
[0021][圖9]是示出了在圖1中的透鏡片的透視構(gòu)造的示圖。
[0022][圖10]是示出了在圖1中的透鏡片的透視構(gòu)造的另一個實(shí)例的示圖。
[0023][圖11]是示出了根據(jù)本技術(shù)的第二實(shí)施方式的照明裝置的截面構(gòu)造實(shí)例的示圖。
[0024][圖12]是示出了圖11中的透鏡片的透視構(gòu)造實(shí)例的示圖
[0025][圖13]是示出了在圖11中的透鏡片的透視構(gòu)造的第一變形例的示圖。
[0026][圖14]是示出了在圖11中的透鏡片的透視構(gòu)造的第二變形例的示圖。
[0027][圖15]是示出了在圖11中的透鏡片的透視構(gòu)造的第三變形例的示圖。
[0028][圖16]是示出了在圖12中的透鏡片與導(dǎo)光板和光調(diào)制元件一起的截面構(gòu)造實(shí)例的示圖。[0029][圖17]是示出了在圖12中的透鏡片與導(dǎo)光板和光調(diào)制元件一起的截面構(gòu)造的第一變形例的示圖。
[0030][圖18]是示出了在圖12中的透鏡片與導(dǎo)光板和光調(diào)制元件一起的截面構(gòu)造的第二變形例的示圖。
[0031][圖19]是示出了在圖12中的透鏡片與導(dǎo)光板和光調(diào)制元件一起的截面構(gòu)造的第三變形例的示圖。
[0032][圖20]是示出了在圖14中的透鏡片與導(dǎo)光板和光調(diào)制元件一起的截面構(gòu)造實(shí)例的示圖。
[0033][圖21]是示出了在圖14中的透鏡片與導(dǎo)光板和光調(diào)制元件一起的截面構(gòu)造的第一變形例的示圖。[0034][圖22]是示出了在圖14中的透鏡片與導(dǎo)光板和光調(diào)制元件一起的截面構(gòu)造的第二變形例的示圖。
[0035][圖23]是示出了在圖14中的透鏡片與導(dǎo)光板和光調(diào)制元件一起的截面構(gòu)造的第三變形例的示圖。
[0036][圖24]是示出了在圖2中的電極的第一變形例的示圖。
[0037][圖25]是示出了在圖2中的電極的第二變形例的示圖。
[0038][圖26]是示出了在圖2中的電極的第三變形例的示圖。
[0039][圖27]是示出了在圖2中的電極的第四變形例的示圖。
[0040][圖28]是示出了在圖2中的電極的第五變形例的示圖。
[0041][圖29]是示出了在圖9、圖10和圖12至圖23中的透鏡片的第一變形例的示圖。
[0042][圖30]是示出了在圖9、圖10和圖12至圖23中的透鏡片的第二變形例的示圖。
[0043][圖31]是示出了其中在圖30的透鏡片和在圖28中的電極彼此重疊的狀態(tài)的示圖。
[0044][圖32]是示出了在圖9、圖10和圖12至圖23中的透鏡片的第三變形例的示圖。
[0045][圖33]是示出了其中在圖32中的透鏡片與在圖28中的電極彼此重疊的狀態(tài)的示圖。
[0046][圖34]是示出了在圖1和圖11中的照明裝置的截面構(gòu)造的第一變形例的示圖。
[0047][圖35]是示出了在圖1和圖11中的照明裝置的截面構(gòu)造的第二變形例的示圖。
[0048][圖36]是示出了在圖1和圖11中的照明裝置的截面構(gòu)造的第三變形例的示圖。
[0049][圖37]是示出了在圖2中的電極的第六變形例的示圖。
[0050][圖38]是示出了在圖2中的電極的第七變形例的示圖。
[0051][圖39]是示出了在圖2中的電極的第八變形例的示圖。
[0052][圖40]是示出了在圖2中的電極的第九變形例的示圖。
[0053][圖41]是示出了在圖2中的電極的第十變形例的示圖。
[0054][圖42]是示出了在圖2中的電極的第十一變形例的示圖。
[0055][圖43]是示出了在圖2中的電極的第十二變形例的示圖。
[0056][圖44]是示出了在圖2中的電極的第十三變形例的示圖。
[0057][圖45]是示出了在圖2中的電極的第十四變形例的示圖。
[0058][圖46]是示出了在圖2中的電極的第十五變形例的示圖。[0059][圖47]是示出了在圖43至圖46中的電極的圖案密度分布的實(shí)例的示圖。
[0060][圖48]是示出了在其中使用具有圖47中的圖案密度的電極的情況下的亮度分布的實(shí)例的示圖。
[0061][圖49]是用于說明關(guān)于具有在圖43至圖46中的任一個電極的光調(diào)制元件的功能的實(shí)例的不意圖。
[0062][圖50]是用于說明關(guān)于具有在圖43至圖46中的任一個電極的光調(diào)制元件的功能的另一個實(shí)例的示意圖。
[0063][圖51]是用于說明關(guān)于具有在圖43至圖46中的任一個電極的光調(diào)制元件的功能的其它實(shí)例的示意圖。
[0064][圖52]是示出了每個實(shí)施方式中的光源的構(gòu)造的實(shí)例的透視圖。
[0065][圖53]是示出了每個實(shí)施方式中的導(dǎo)光板的構(gòu)造的實(shí)例的透視圖。
[0066][圖54]包括示出了每個實(shí)施方式中的導(dǎo)光板的構(gòu)造的另一個實(shí)例的透視圖和截面圖。
[0067][圖55]是示出了在圖53和圖54中的導(dǎo)光板的功能的實(shí)例的示意圖。
[0068][圖56]是示出了在圖2中的電極的第十六變形例的圖。
[0069][圖57]是示出了在圖2中的電極的第十七變形例的圖。
[0070][圖58]是示出了在圖2中的電極的第十八變形例的圖。
[0071][圖59]是示出了在圖2中的電極的第十九變形例的圖。
[0072][圖60]是示出了在圖43至圖46和圖56至圖59中的電極中的圖案密度分布的實(shí)例的示圖。
[0073][圖61]是示出了在其中使用具有圖60中的圖案密度的電極的情況下的亮度分布的實(shí)例的示圖。
[0074][圖62]是示出了在圖2中的電極的第二十變形例的示圖。
[0075][圖63]是示出了在圖1中的光調(diào)制元件的截面構(gòu)造的第一變形例的示圖。
[0076][圖64]是示出了在圖1中的光調(diào)制元件的截面構(gòu)造的第二變形例的示圖。
[0077][圖65]是示出了在圖1中的光調(diào)制元件的截面構(gòu)造的第三變形例的示圖。
[0078][圖66]是示出了在圖1和圖11中的照明裝置的截面構(gòu)造的第四變形例的示圖。
[0079][圖67]是示出了根據(jù)本技術(shù)的第三實(shí)施方式的電視廣播信號的接收發(fā)射系統(tǒng)的實(shí)例的示圖。
[0080][圖68]是示出了在圖67中的接收器側(cè)的裝置的功能塊的實(shí)例的示圖。
[0081][圖69]是示出了在圖67中的接收器側(cè)裝置的顯示部分的截面構(gòu)造實(shí)例的示圖。
[0082][圖70]是示出了在圖67中的接收器側(cè)裝置的偏光板的摩擦方向與透射軸之間的關(guān)系的實(shí)例的透視圖。
[0083][圖71]是示出了在圖67中的接收器側(cè)裝置的偏光板的摩擦方向與透射軸之間的關(guān)系的另一個實(shí)例的透視圖。
[0084][圖72]是用于說明在圖68中的顯示部分中的三維顯示的示意圖。
[0085][圖73]是用于說明在圖68中的顯示部分中的二維顯示的示意圖。
[0086][圖74]是示出了在圖67中的接收器側(cè)裝置中的顯示部分的第一變形例的截面圖。[0087][圖75]是示出了在圖67中的接收器側(cè)裝置中的顯示部分的第二變形例的截面圖。
[0088][圖76]是示出了在圖74和圖75中的視差屏障的截面構(gòu)造實(shí)例的示圖。
[0089][圖77]是示出了在顯示面板中的像素與背光的光之間的關(guān)系的實(shí)例的示意圖。
[0090][圖78]是示出了顯示面板中的像素與背光的光之間的關(guān)系的另一個實(shí)例的示意圖。
[0091][圖79]是示出了顯示面板中的像素與背光的光之間的關(guān)系的其它實(shí)例的示意圖。
[0092][圖80]是示出了在三維顯示時(shí)的時(shí)分驅(qū)動的實(shí)例的示意圖。
[0093][圖81]是示出了跟隨圖80中的時(shí)分驅(qū)動的實(shí)例的時(shí)分驅(qū)動的實(shí)例的示意圖。
[0094][圖82]是示出了跟隨圖81中的時(shí)分驅(qū)動的實(shí)例的時(shí)分驅(qū)動的實(shí)例的示意圖。
[0095][圖83]是示出了跟隨圖82中的時(shí)分驅(qū)動的實(shí)例的時(shí)分驅(qū)動的實(shí)例的示意圖。
[0096][圖84]是示出了在圖67中的接收器側(cè)裝置中的顯示部分的第三變形例的截面圖。
[0097][圖85]是示出了在圖67中的接收器側(cè)裝置中的顯示部分的第四變形例的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0098]下面將參照附圖詳細(xì)描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一些方式。應(yīng)注意，將按照以下順序給出描述。
[0099]1.第一實(shí)施方式(照明裝置)
[0100]其中具有三角形截面的透鏡片被設(shè)置在導(dǎo)光板上的實(shí)例
[0101]2.第二實(shí)施方式(照明裝置)
[0102]其中具有圓柱形截面的透鏡片被設(shè)置在導(dǎo)光板上的實(shí)例
[0103]3.上述各自實(shí)施方式的變形例(照明裝置)
[0104]4.第三實(shí)施方式(接收器側(cè)裝置)
[0105]其中上述照明裝置被用作接收器側(cè)裝置的背光的實(shí)例
[0106]5.第三實(shí)施方式的變形例(接收器側(cè)裝置)
[0107]6.實(shí)例
[0108][1.第一實(shí)施方式]
[0109]圖1示出了根據(jù)本技術(shù)的第一實(shí)施方式的照明裝置I的截面構(gòu)造。此照明裝置I可適用作為顯示設(shè)備的背光，并且如將在后面詳細(xì)描述的，該照明裝置I能夠輸出作為照明光的平面照明光或多個線性照明光。照明裝置I可包括例如導(dǎo)光板10、光源20、光調(diào)制兀件30、反射板40、透鏡片50和驅(qū)動電路60。光源20被布置在導(dǎo)光板10的側(cè)面。光調(diào)制元件30被布置在導(dǎo)光板10的內(nèi)部。反射板40被布置在導(dǎo)光板10的后面。透鏡片50被布置在導(dǎo)光板10上方。驅(qū)動電路60驅(qū)動光調(diào)制兀件30。
[0110]應(yīng)注意，導(dǎo)光板10與本技術(shù)中的“第一透明基板”或“第二透明基板”的特定實(shí)例相對應(yīng)。光源20與本技術(shù)中的“光源”的特定實(shí)例相對應(yīng)。由光源20、光調(diào)制元件30和反射板40構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)與本技術(shù)的“照明光學(xué)系統(tǒng)”的特定實(shí)例相對應(yīng)。透鏡片50與本技術(shù)的“透鏡片”的特定實(shí)例相對應(yīng)。
[0111](導(dǎo)光板10)
[0112]導(dǎo)光板10將來自被布置在導(dǎo)光板10的側(cè)面的光源20的光引導(dǎo)至導(dǎo)光板10的頂面?zhèn)?具體地，照明裝置I的光出射面W。導(dǎo)光板10可具有例如與被布置在導(dǎo)光板10的頂面上的被照亮的物體相對應(yīng)的的形狀(例如，將在后面描述的顯示面板210)。例如，導(dǎo)光板10可以是由頂面、底面和側(cè)面圍成的立方體形狀。應(yīng)注意，在下文中，在其上來自光源20的光入射在導(dǎo)光板10的側(cè)面中的一側(cè)面被稱為光入射面10A。
[0113]導(dǎo)光板10例如可以在頂面和底面中的至少一個面上具有形成為預(yù)定圖案的形狀。導(dǎo)光板10具有將從光入射面IOA所入射的光散射和均勻化的功能。應(yīng)注意的是，當(dāng)通過調(diào)節(jié)施加至光調(diào)制元件30的電壓來使亮度均勻化時(shí)，可以將未形成為圖案的平坦的導(dǎo)光板用作導(dǎo)光板10。導(dǎo)光板10可被配置為主要包括例如諸如聚碳酸酯樹脂(PC)的透明熱塑性樹脂和丙烯酸樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))。
[0114](光源20)
[0115]光源20是線性光源，并且可以由例如熱陰極熒光燈(HCFL)、冷陰極熒光燈(CCFL)、布置為一列的多個LED (發(fā)光二極管)等構(gòu)成。當(dāng)光源20是由多個LED構(gòu)成時(shí)，所有的LED在效率、平坦度和均勻性方面可以優(yōu)選地是白色LED。應(yīng)注意，光源20可被配置為例如包括紅色LED、綠色LED和藍(lán)色LED。光源20可僅被設(shè)置在導(dǎo)光板10的一個側(cè)面上(參見圖1)，或者可設(shè)置在導(dǎo)光板10的兩個、三個或所有的側(cè)面上。
[0116](光調(diào)制元件3O)
[0117]在本實(shí)施方式中，光調(diào)制元件30被緊密地附接在導(dǎo)光板10的內(nèi)部，而在其間沒有空氣層。光調(diào)制元件30可以被粘合至導(dǎo)光板10，例如，在其間使用粘合劑(未示出)。如在圖2中所示，光調(diào)制元件30可包括例如從反射板40按順序布置的透明基板31、下電極32、配向膜33、光調(diào)制層34、配向膜35、上電極36和透明基板37。應(yīng)注意，圖2示出了光調(diào)制元件30的截面構(gòu)造實(shí)例。下電極32和上電極36與本技術(shù)的“電極”的特定實(shí)例相對應(yīng)。光調(diào)制層34與本技術(shù)的“光調(diào)制層”的特定實(shí)例相對應(yīng)。
[0118]透明基板31和37彼此遠(yuǎn)離，并且被布置為面向彼此。透明基板31和37支撐光調(diào)制層34。透明基板31和37中的每一個通常由相對于可見光是透明的基板(諸如玻璃板和塑料膜)構(gòu)成。上電極36和下電極32產(chǎn)生以三維顯示模式在光調(diào)制層34中產(chǎn)生多個線性散射區(qū)域的電場。此外，上電極36和下電極32產(chǎn)生以二維顯示模式在光調(diào)制層34中產(chǎn)生平面散射區(qū)域的電場。應(yīng)注意，在將給出關(guān)于光調(diào)制層34的描述時(shí)，將給出關(guān)于線性散射區(qū)域和平面散射區(qū)域的詳細(xì)描述。
[0119]上電極36被設(shè)置在面向透明基板31的透明基板37的面上。上電極36可由例如形成在整個面上的一個片狀電極(固體薄膜)配置。另一方面，下電極32被設(shè)置在面向透明基板37的透明基板31的面上。下電極32可由例如如在圖2和圖3中所示的多個子電極32A來配置。應(yīng)注意，圖3示出下電極32的平面構(gòu)造實(shí)例。
[0120]如在圖3中所示，多個子電極32A中的每一個都可具有例如在平面內(nèi)的一個方向(例如，平行于光入射面IOA的方向)上延伸的帶狀形狀。進(jìn)一步地，多個子電極32A被并排布置在與子電極32A的延伸方向交叉的方向上。多個子電極32A的布置方向(在圖3中的X軸方向)在三維顯示時(shí)與視差方向相對應(yīng)。當(dāng)顯示設(shè)備執(zhí)行三維顯示時(shí)，多個子電極32A中的多個特定子電極32A (在下文中，每個都被稱為“子電極32B”)被用于產(chǎn)生線性照明光。當(dāng)顯示設(shè)備執(zhí)行三維顯示時(shí)，多個子電極32B以與像素的節(jié)距P2 (參見圖72)相對應(yīng)的節(jié)距Pl (與像素的節(jié)距P2相同的節(jié)距，或接近于節(jié)距P2的節(jié)距)。
[0121]當(dāng)顯示設(shè)備執(zhí)行二維顯示時(shí)，多個子電極32A中的子電極32B之外的多個子電極32A (在下文中，每一個都被稱為“子電極32C”)被用于與子電極32A —起產(chǎn)生平面照明光。換言之，當(dāng)顯示設(shè)備執(zhí)行二維顯示時(shí)，所有的子電極32A均被用于產(chǎn)生平面照明光。多個子電極32B和多個子電極32C被規(guī)則地布置在與光入射面IOA正交的方向上。例如，如在圖2和圖3中所示，一個子電極32B和兩個子電極32C形成為一組，并且多組子電極組被布置在與光入射面IOA正交的方向上。子電極32B具有例如可以比顯示設(shè)備中的像素的寬度窄的寬度。應(yīng)注意，子電極組不是必須由一個子電極32B和兩個子電極32C構(gòu)成。子電極組可以由例如其未被示出的一個子電極32B和三個子電極32C構(gòu)成。
[0122]每個子電極32A都可具有例如未示出的塊狀形狀。此外，多個子電極32A可以被布置為二維的。在這種情況下，例如，在Y軸方向上排成一行的多個子電極32A可被視為一個線性電極，并且驅(qū)動電路60可驅(qū)動每個子電極32A，使得各自的線性電極被用作上述子電極32B和32C?？商鎿Q地，例如，如在圖4和圖5中所示，具有寬度比子電極32B的寬度大的子電極32C可以被設(shè)置在彼此相鄰的子電極32B之間。應(yīng)注意，圖4示出了光調(diào)制元件30的截面構(gòu)造的實(shí)例。圖5示出了圖4中的下電極32的平面構(gòu)造的實(shí)例。
[0123]下電極32和上電極36兩者都是由的透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的。此透明導(dǎo)電膜可以由例如ITO構(gòu)成。應(yīng)注意，下電極32和上電極36可由氧化銦鋅(ΙΖ0)、金屬納米線、碳納米管、石墨烯等構(gòu)成。
[0124]當(dāng)從光調(diào)制元件30的法線的方向觀看下電極32和上電極36時(shí)，光調(diào)制單元30_1是由與光調(diào)制元件30中的下電極32和上電極36面向彼此的部分相對應(yīng)的部分構(gòu)成(參見圖2)。應(yīng)注意，每個光調(diào)制單元30-1與本技術(shù)中的“線性散射區(qū)域”的特定實(shí)例相對應(yīng)。由所有的光調(diào)制單元30-1所構(gòu)成的單元與本技術(shù)中的“平面散射區(qū)域”的特定實(shí)例相對應(yīng)。
[0125]光調(diào)制單元30-1與光調(diào)制元件30中子電極32A與上電極36面向彼此的部分相對應(yīng)。在多個光調(diào)制單元30-1中，每個都包括子電極32B的光調(diào)制單元30a (參見圖2)被用于在顯示設(shè)備執(zhí)行三維顯示時(shí)產(chǎn)生線性照明光。在多個光調(diào)制單元30-1中，每個都包括子電極32C的光調(diào)制單元30B (參照圖2)被用于在顯示設(shè)備執(zhí)行二維顯示時(shí)與多個光調(diào)制單元30a —起產(chǎn)生平面照明光。換言之，當(dāng)顯示設(shè)備執(zhí)行二維顯示時(shí)，所有的光調(diào)制單元30-1都被用于產(chǎn)生平面照明光。
[0126]各自的光調(diào)制單元30-1允許通過向子電極32A和上電極36施加預(yù)定電壓而被分別并獨(dú)立地驅(qū)動。每個光調(diào)制單元30-1根據(jù)施加到子電極32A和上電極36的電壓值的大小，針對來自光源20的光呈現(xiàn)透明特性或呈現(xiàn)散射特性。應(yīng)注意，當(dāng)將給出關(guān)于光調(diào)制層34的描述時(shí)，將給出關(guān)于透明特性和散射特性的詳細(xì)描述。
[0127]配向膜33和35每個都可以對例如用于光調(diào)制層34的液晶、單體等進(jìn)行配向。配向膜的類型的實(shí)例可包括:垂直配向膜和水平配向膜。在本實(shí)施方式中，水平配向膜被用于配向膜33和35。水平配向膜的實(shí)例可包括通過在聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙烯醇等上執(zhí)行摩擦處理所形成的配向膜，并且通過對其轉(zhuǎn)印、蝕刻等給出了槽狀形狀的配向膜。進(jìn)一步地，水平配向膜的實(shí)例可包括通過無機(jī)材料(諸如氧化硅)的斜向蒸鍍形成的配向膜、通過離子束涂覆形成的類金剛石碳配向膜，和在其上形成電極圖案切口的配向膜。當(dāng)塑料膜被用作透明基板31和37時(shí)，優(yōu)選的是在制造工藝中，在配向膜33和35被涂覆在透明基板31和37的表面上之后煅燒溫度應(yīng)盡可能地低。因此，可優(yōu)選地使用聚酰胺酰亞胺，其能夠在100° C或更低的溫度下被形成為配向膜33和35。
[0128]此外，在垂直配向膜和水平配向膜兩者中，配向膜具有足夠的功能用于配向準(zhǔn)液晶和單體，并且用于重復(fù)施加通常的液晶顯示器所需要的電壓等的可靠性是沒有必要的。這是因?yàn)樾纬稍O(shè)備之后，根據(jù)聚合單體和液晶之間的界面已確定了的用于電壓施加的可靠性。此外,如果配向膜沒有被使用,例如通過在下電極32和上電極36之間施加電場或磁場，還有可能用于配向被用于光調(diào)制層34的液晶、單體等。換言之，當(dāng)在下電極32和上電極36之間施加電場或磁場時(shí)，對其施加紫外線，并且因此在允許的電壓施加狀態(tài)下，液晶、單體等的配向狀態(tài)被固定。當(dāng)電壓用于形成配向膜時(shí)，分離的電極可被形成用于配向和驅(qū)動，或者可替換地，能夠使用其中可以使用其中介電常數(shù)各向異性的標(biāo)志根據(jù)頻率而反轉(zhuǎn)的雙頻率液晶作為液晶材料?？商鎿Q地，當(dāng)磁場被用于形成配向膜時(shí)，具有大磁化率各向異性的材料可優(yōu)選地被用作配向膜。例如，可優(yōu)選地使用具有大量苯環(huán)的材料。
[0129]光調(diào)制層34被設(shè)置在透明基板31和透明基板37之間的間隙中。光調(diào)制層34根據(jù)電場的大小針對來自光源20的光呈現(xiàn)散射特性或透明特性。光調(diào)制層34在電場相對較小時(shí)相對于來自光源20的光呈現(xiàn)透明特性，并在電場相對較大時(shí)相對于來自光源20的光呈現(xiàn)散射特性。光調(diào)制層34可以是例如復(fù)合層，其包括塊體(bulk)34A和分散在塊體34A中的微粒子狀的多個微粒子34B。塊體34A和微粒子34B具有光學(xué)各向異性。
[0130]圖6A示意性地示出了當(dāng)沒有在下電極32和上電極36之間施加電壓時(shí)，微粒子34B中的配向狀態(tài)的實(shí)例。應(yīng)注意，在圖6A中省略了對塊體34A中的配向狀態(tài)的描述。圖6B示出了指示在下電極32和上電極36之間沒有施加電壓時(shí)的塊體34A和微粒子34B的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。該折射率橢球體表示使用張量橢球體從各自方向入射的光的線偏振光的折射率。通過從光入射方向上觀看橢球的的截面，可以知道幾何上的折射率。圖6C示意性地示出了其中當(dāng)在電極32與上電極36之間沒有施加電壓時(shí)，在正面方向上傳播的光LI和在傾斜方向上傳播的光L2穿過光調(diào)制層34的狀態(tài)的實(shí)例。
[0131]圖7A示意性地示出了當(dāng)在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)微粒子34B中的配向狀態(tài)的實(shí)例。應(yīng)注意，在圖7A中省略了關(guān)于塊體34A中的配向狀態(tài)的描述。圖7B示出了指示當(dāng)在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)的塊體34A和微粒子34B的折射率各向異性的折射率橢球體的實(shí)例。圖7C示意性地示出了其中當(dāng)在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)在正面方向上行進(jìn)的光LI和在傾斜方向上行進(jìn)的光L2散射在光調(diào)制層34上的狀態(tài)的實(shí)例。
[0132]如在圖6A和圖6B中所示，塊體34A和微粒子34B可被配置為例如當(dāng)在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)允許塊體34A光軸AXl的方向和微粒子34B的光軸AX2的方向彼此重合(平行)。應(yīng)注意，光軸AXl和AX2中的每一個都指示平行于具有折射率的一個值的光線的傳播方向，而不考慮偏振方向。此外，光軸AXl和光軸AX2的方向無需彼此一致，并且光軸AXl的方向和光軸AX2的方向可以例如由于制造誤差等而被位移一些角度。
[0133]此外，微粒子34B可被配置為例如當(dāng)沒有在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)允許光軸AX2平行于導(dǎo)光板10的光入射面IOA0此外，微粒子34B可被配置為例如當(dāng)沒有在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)允許光軸AX2與透明基板31和37的表面以微小角度Θ I相交(參見圖6B)。應(yīng)注意，在將提供關(guān)于構(gòu)造微粒子34B的材料的描述的同時(shí)將提供關(guān)于角度ΘI的詳細(xì)描述。
[0134]另一方面，塊體34A可被配置為例如允許塊體34A的光軸AXl恒定，而不管在下電極32與上電極36之間存在或不存在電壓施加。具體地，如在圖6A、圖6B、圖7A和圖7B中所示，塊體34A可被配置為例如允許塊體34A的光軸AXl平行于導(dǎo)光板10的光入射面IOA并以預(yù)定角度Θ I與透明基板31和37的表面相交。換言之，當(dāng)沒有在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)，塊體34A的光軸AXl平行于微粒子34B的光軸AX2。
[0135]應(yīng)注意，光軸AX2不一定平行于光入射面IOA并且以角度Θ I與透明基板31和37的表面相交。例如，由于制造誤差等，光軸AX2可以以與角度Θ I略微不同的角度與透明基板31和37的表面相交。此外,光軸AXl和AX2不一定平行于光入射面10A。例如，由于制造誤差等，光軸AXl和AX2可以以小的角度與光入射面IOA相交。
[0136]這里，塊體34A和微粒子34B的尋常的折射率可優(yōu)選地彼此相等，并且塊體34A和微粒子34B的非尋常的折射率可優(yōu)選地彼此相等。在這種情況下，例如，當(dāng)沒有在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)，如在圖6A中所示在包括正面方向和傾斜方向的所有方向上存在折射率差。因此，可獲得高透明特性。因此，如在圖6C中所示，例如，在正面方向傳播的光LI和在傾斜方向上傳播的光L2不會在光調(diào)制層34中散射并且可穿過光調(diào)制層34。結(jié)果，例如，如在圖8A和圖8B中所示，來自光源20的光L (來自傾斜方向的光)會在光調(diào)制層34中的透明區(qū)域(透射區(qū)域30A)的界面(透明基板31的頂面和導(dǎo)光板10的底面)上完全被反射，并且與其中整個面均勻發(fā)光(圖8B中的虛線)的情況中的亮度相比，透射區(qū)域30A的亮度(黑色顯示中的亮度)會降低。應(yīng)注意，通過在導(dǎo)光板10上設(shè)置漫射片(未示出)并且測量通過擴(kuò)散片的正面亮度來獲得圖8B中的正面亮度的輪廓。
[0137]應(yīng)注意，其是透射區(qū)域30A中的一個界面的導(dǎo)光板10的頂面(圖8中的光出射面10B)可優(yōu)選地與具有低于導(dǎo)光板10的頂面的折射率的材料相接觸。具有低折射率的這樣的材料通常可以是空氣。此外，當(dāng)導(dǎo)光板10的頂面(圖8中的光出射面10B)粘附至透鏡片50時(shí)，與導(dǎo)光板10的頂面相接觸的具有低折射率的材料可以是粘著劑或粘合劑。
[0138]如在圖7A和圖7B中所示，塊體34A和微粒子34B可被配置為例如當(dāng)在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)允許光軸AXl和光軸AX2具有彼此不同的(彼此交叉或幾乎相互正交的)方向。此外，微粒子34B可被配置為例如當(dāng)在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)，允許微粒子34B的光軸AX2平行于導(dǎo)光板10的光入射面IOA以及以大于角度Θ I的角度Θ2 (例如，90° )與透明基板31和37的表面相交。應(yīng)注意，在將給出關(guān)于構(gòu)造微粒子34B的材料的描述時(shí)將給出關(guān)于角度Θ 2的詳細(xì)描述。
[0139]因此，當(dāng)在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)，包括正面方向和傾斜方向上的所有方向上的折射率差很大并且在光調(diào)制層34中可獲得高散射特性。因此，如在圖7C中所示，例如，在正面方向上行進(jìn)的光LI和在傾斜方向上行進(jìn)的光L2在光調(diào)制層34中會被散射。結(jié)果，如在圖8A中所示，例如，來自光源20的光L (來自傾斜方向的光)可穿過散射區(qū)域30B中的界面(在空氣與透明基板31或?qū)Ч獍?0之間的界面)。此外，穿過至反射板40側(cè)的光可以被反射板40反射并且可以穿過光調(diào)制元件30。因此，與其中整個面均勻發(fā)光(圖8B中的虛線)的情況下的亮度相比，散射區(qū)域30B中的亮度急劇增加。除此之外，隨著在透射區(qū)域30A的亮度降低，局部白色顯示中的亮度(增加亮度)增加。
[0140]應(yīng)注意，由于制造誤差等，塊體34A和微粒子34B的尋常的折射率例如可在一定程度上偏移。塊體34A和微粒子34B的非尋常的折射率例如可優(yōu)選地等于或小于0.1，并且可更優(yōu)選地等于或小于0.05。此外，塊體34A和微粒子34B的非尋常折射率也可例如由于制造誤差等在一定程度上偏移。塊體34A和微粒子34B的非尋常折射率例如可優(yōu)選地等于或小大于0.1，并且可以更優(yōu)選等于或小于0.05。
[0141]此外，塊體34A的折射率差(Anp=非尋常折射率neP_尋常光折射率noP)、微粒子34B的折射率差(Anf非尋常折射率nef尋常光折射率η%)等可優(yōu)選地盡可能地大。塊體34Α和微粒子34Β的折射率差可優(yōu)選地等于或大于0.05，可更優(yōu)選地等于或大于0.1，并且可以進(jìn)一步更優(yōu)選地等于或大于0.15。這是因?yàn)楫?dāng)在塊體34Α的折射率差和微粒子34Β的折射率差大時(shí)，光調(diào)制層34的散射性能變高，允許的導(dǎo)光條件很容易被破壞，并且很容易地提取來自導(dǎo)光板10的光。
[0142]此外，塊體34Α和微粒子34Β具有彼此不同的對電場的響應(yīng)速度。塊體34Α可具有響應(yīng)速度比微粒子34Β的響應(yīng)速度慢的例如條紋結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)或棒狀結(jié)構(gòu)。塊體34Α例如可以由通過聚合低分子單體所獲得的聚合物材料形成。塊體34Α例如可通過使用熱和光中的至少一種聚合具有配向特性和聚合特性并且在微粒子34Β的配向方向或在配向膜33和35的配向方向上配向的材料(例如，單體)來形成。
[0143]塊體34Α的條紋結(jié)構(gòu)、多孔結(jié)構(gòu)或棒狀結(jié)構(gòu)可具有例如在平行于導(dǎo)光板10的光入射面IOA和以微小角度Θ I與透明基板31和37的表面相交的方向上的長軸。當(dāng)塊體34Α具有條紋結(jié)構(gòu)時(shí)，從被引導(dǎo)的光的散射特性增加的方面來看，短軸方向上的平均條紋組織尺寸可優(yōu)選地為0.1 μ m至10 μ m (包括兩個端點(diǎn))，并且可更優(yōu)選在從0.2 μ m至2.0 μ m的范圍內(nèi)(包括兩個端點(diǎn))。當(dāng)短軸方向上的平均條紋組織尺寸為0.1 μ m至10 μ m (包括兩個端點(diǎn))時(shí)，光調(diào)制元件30中的散射性能變得在從380nm至780nm的可見范圍內(nèi)基本相等。因此，在平面上，不會發(fā)生僅具有特定波長分量的光增加或減少。因此，可見光范圍內(nèi)的平衡被允許保留在平面上。當(dāng)短軸方向上的平均條紋組織尺寸小于0.Ιμπι或者是大于ΙΟμπι時(shí)，光調(diào)制元件30的散射性能低，而不管波長如何，并且光調(diào)制元件30會很難被用作光調(diào)制兀件。
[0144]此外，從減小散射的波長依賴性的方面來看，短軸方向上的平均條紋組織尺寸可優(yōu)選地在從0.5μηι至5μηι的范圍(包括兩個端點(diǎn))內(nèi)，并且可更優(yōu)選地在從I μ m至3 μ m的范圍內(nèi)。在這種情況下，當(dāng)在從光源20發(fā)射的光傳播通過導(dǎo)光板10的內(nèi)部期間，從光源20發(fā)射的光反復(fù)穿過光調(diào)制層30中的塊體34，塊體34A的散射的波長依賴性被抑制。使用偏光顯微鏡、共聚焦顯微鏡、電子顯微鏡等可觀察條紋組織的尺寸。
[0145]另一方面，微粒子34B可被配置為例如主要包括液晶材料。微粒子34B可具有比塊體34A的響應(yīng)速度足夠快的響應(yīng)速度。包括在微粒子34B中的液晶材料(液晶分子)可以是例如棒狀分子。作為被包括在微粒子34B中的液晶分子，可優(yōu)選地使用具有正介電常數(shù)各向異性的液晶分子(所謂的正型液晶)。
[0146]這里，當(dāng)沒有在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)，在微粒子34B中，液晶分子的長軸方向平行于光軸AXl。此時(shí)，微粒子34B中的液晶分子的長軸平行于導(dǎo)光板10的光入射面IOA并且以微小角度Θ I與透明基板31和37的表面相交。換言之，當(dāng)沒有在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí),微粒子34B中的液晶分子在平行于導(dǎo)光板10的光入射面IOA的平面內(nèi)在傾斜了角度Θ I的狀態(tài)下被配向。此角度Θ I被稱為預(yù)傾斜角，并且可優(yōu)選地在例如從0.1°至30°的范圍內(nèi)(包括兩個端點(diǎn))。這個角度Θ I可更優(yōu)選地在0.5°至10°的范圍內(nèi)(包括兩個端點(diǎn))，并且可進(jìn)一步更優(yōu)選地在0.7°至2°的范圍內(nèi)(包括兩個端點(diǎn))。當(dāng)角度Θ I增加時(shí)，因?yàn)橹T如下面所描述的原因，散射的效率很可能降低。此外，當(dāng)角度Θ I被過度降低時(shí)，液晶升高的配向角度在施加電壓時(shí)變化。例如，液晶可在某些情況下(反向傾斜)在180度相反的方位的方向上升高。因此，不允許微粒子34B和塊體34A之間的折射率差被有效地利用。因此，散射效率很可能被降低，并且亮度很可能被降低。
[0147]此外，當(dāng)在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)，液晶分子的長軸方向與微粒子34B中的光軸AXl交叉(或正交)。此時(shí)，微粒子34B中的液晶分子的長軸平行于導(dǎo)光板10的光入射面IOA并以大于角度Θ I的角度Θ 2 (例如，90° )與透明基板31和37的表面相交。換言之，當(dāng)在下電極32和上電極36施加電壓時(shí)，微粒子34B中的液晶分子在平行于導(dǎo)光板10的光入射面IOA的平面內(nèi)在傾斜角度Θ 2的狀態(tài)，或在以角度Θ 2 (=90° )筆直站立的狀態(tài)下被配向。
[0148]作為具有配向特性和聚合特性的上述單體，可使用任何材料，只要該材料具有光學(xué)各向異性并且允許與液晶進(jìn)行合成即可。然而，在本實(shí)施方式中，通過紫外線固化的低分子單體可以是優(yōu)選的。可優(yōu)選的是，液晶的光學(xué)各向異性的方向與通過在不施加電壓狀態(tài)下聚合低分子單體形成的材料(聚合材料)重合。因此，在通過紫外線固化之前，液晶和低分子單體可優(yōu)選地在同一方向上配向。在其中液晶被用作微粒子34B的情況下，當(dāng)液晶是棒狀分子時(shí)，將被使用的單體材料可優(yōu)選地具有桿狀形狀。因此，作為單體材料，可優(yōu)選地使用具有聚合特性和液晶特性的材料。例如，作為聚合性官能團(tuán)，可優(yōu)選地具有選自包括丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基醚基和環(huán)氧基選出的基團(tuán)中的至少一種官能團(tuán)。這些官能團(tuán)可通過施加紫外線、紅外線或電子射線或通過加熱來聚合。為了抑制在應(yīng)用紫外線時(shí)的配向度的增加，可添加具有多官能液晶材料。當(dāng)塊體34A被配置為具有上述條紋結(jié)構(gòu)時(shí)，可優(yōu)選地使用雙官能液晶單體作為塊體34A的原料。此外，可將單官能單體添加至塊體34A的原料，以便調(diào)整呈現(xiàn)液晶特性的溫度，或可添加三或更多官能單體以便提高交聯(lián)密度。
[0149](反射板40)
[0150]反射板40將從導(dǎo)光板10的背面漏出通過光調(diào)制兀件30的光朝向?qū)Ч獍?0返回。反射板40可具有例如諸如反射、漫射和散射的功能。這允許從光源20發(fā)射的光被有效地利用，并且這也可幫助提高正面亮度。反射板40可由例如發(fā)泡PET (聚對苯二甲酸乙二酯)、銀沉積膜、多層反射膜、白色PET等構(gòu)成。當(dāng)反射板40被配置為具有規(guī)則反射(鏡面反射)的功能時(shí)，反射板40可優(yōu)選地由例如銀沉積膜、多層反射膜、鋁沉積膜等配置。此外，反射板40可被給出用于在特定方向上反射光的形狀。
[0151](透鏡片5O)
[0152]透鏡片50使從導(dǎo)光板10的頂面發(fā)射的光(照明光)的發(fā)散角縮小。例如，透鏡片50可被布置在導(dǎo)光板10的上方使得在透鏡片50的光入射面(底面)與導(dǎo)光板10的光出射面(頂面)之間形成間隙，如在圖1中所示。間隙是其具有比導(dǎo)光板10的光出射面(頂面)的折射率小的折射率的材料由填充的層，并且可以是例如空氣層。應(yīng)注意，間隙不一定是空氣層。間隙可以是例如由具有比導(dǎo)光板10的光出射面(頂面)的折射率小的折射率的材料制成的粘著劑或粘合劑填充的層。此外，當(dāng)透鏡片50的隆起線方向(圖9中的Y方向)平行于光的導(dǎo)光方向(圖8中的X方向)時(shí)，間隙可以是使用折射率接近于導(dǎo)光板10的折射率的材料的填充的層。在這種情況下，使用粘著劑或粘合劑使透鏡片50粘到或附著至導(dǎo)光板10的光出射面(頂面)。
[0153]如在圖9中所示，透鏡片50可具有例如其中多個帶狀凸部50A被并排布置在與帶狀凸部50A的延伸方向交叉的方向上的凹凸面。如在圖9中所示，例如，凹凸面可被布置在例如透鏡片50的光發(fā)射側(cè)上。然而，如在圖10中所示，凹凸面可以被被布置在透鏡片50的光入射側(cè)(光調(diào)制層34側(cè))上。當(dāng)凹凸面被布置在透鏡片50的光入射側(cè)上時(shí)，允許從導(dǎo)光板10發(fā)射的光中的具有淺角度的光被垂直上升。在這種情況下，帶狀凸部50A的截面可優(yōu)選地具有例如具有從60°到70°的底角的三角形狀，并且可更優(yōu)選地具有從60°至65°的底角的三角形狀。此外，在這種情況下，帶狀凸部50A的隆起線方向可優(yōu)選地平行于下電極32 (或光調(diào)制單元30a)的布置。如在圖9和圖10中所示，與凹凸面相對的透鏡片50的面例如可以是平坦面。在這種情況下，能夠使用粘著劑或粘合劑將透鏡片材50的平坦面直接附著到顯示面板。此外，當(dāng)帶狀凸部50A由UV固化樹脂等形成時(shí)，允許帶狀凸部50A直接形成在顯示面板上。透鏡片50可被布置為使得例如上述平坦面平行或大致平行于導(dǎo)光板10的頂面。
[0154]帶狀凸部50A在與下電極32 (或光調(diào)制單元30a)的延伸方向平行的方向上延伸。應(yīng)注意，當(dāng)光調(diào)制單元30a處于散射狀態(tài)時(shí)，光調(diào)制單元30a是線性散射區(qū)域。因此，可以說在這種情況下，帶狀凸部50A在與線性散射區(qū)域的延伸方向平行的的方向上延伸。如在圖9和圖10中所示，帶狀凸部50A的截面(帶狀凸部50A的寬度方向上的截面)可具有例如三角形狀。應(yīng)注意，帶狀凸部50A的截面形狀不一定是三角形，并且可以是多邊形的。帶狀凸部50A具有朝向與透鏡片50的平坦面的側(cè)面相對的側(cè)面突出的凸形狀。
[0155]與抑制最小對比度降低的方面，透鏡片50的凹凸面的節(jié)距可優(yōu)選地盡可能地小。應(yīng)注意，當(dāng)各自帶狀凸部50A的寬度彼此相等時(shí)，凹凸面的節(jié)距等于帶狀凸部50A的節(jié)距。當(dāng)各自帶狀凸部50A的寬度周期性地不同時(shí)，凹凸面的節(jié)距等于帶狀凸部50A的寬度的周期性變化的周期。
[0156]透鏡片50可優(yōu)選由具有等方性折射率的材料構(gòu)成。從導(dǎo)光板10的頂面發(fā)射的光是偏振光。因此，例如，當(dāng)在提高顯示面板的亮度方面優(yōu)選地從照明裝置I發(fā)射的光是偏振光時(shí)，從導(dǎo)光板10的頂面發(fā)射的光可被用作照明裝置I的發(fā)射光，如其本身那樣。然而，當(dāng)透鏡片50具有大相位差時(shí)，從照明裝置I發(fā)射的光的偏振分量可由透鏡片50改變。因此，在不改變從導(dǎo)光板10的頂面發(fā)射的光的偏振分量的方面，透鏡片50可優(yōu)選地由具有等方性折射率的材料構(gòu)成。
[0157](驅(qū)動電路60)
[0158]例如，驅(qū)動電路60可控制被施加到每個光調(diào)制單元30-1中的一對電極(子電極32A和上電極36)的電壓的大小，以便允許在一個光調(diào)制單元30-1中微粒子34B的光軸AX2平行或幾乎平行于塊體34A的光軸AXl，并允許在另一個光調(diào)制單元30-1中微粒子34B的光軸AX2與塊體34A的光軸AXl交叉或正交。換言之，允許驅(qū)動電路60通過控制電場允許塊體34A和微粒子34B的光軸AXl和AX2的方向彼此一致(或幾乎彼此一致)或彼此不同(或彼此正交)。
[0159]當(dāng)指定三維顯示的信號作為控制信號60A被輸入到驅(qū)動電路60時(shí)(換言之，在三維顯示模式時(shí))，驅(qū)動電路60允許從光調(diào)制元件30輸出多個線性照明光。具體地，驅(qū)動電路60向多個子電極32A中的多個特定子電極32B施加允許光調(diào)制層34呈現(xiàn)散射特性的電壓，并且驅(qū)動電路60向多個子電極32A中的多個特定子電極32B之外的多個子電極32C施加允許光調(diào)制層34呈現(xiàn)透明特性的電壓。換言之，驅(qū)動電路60控制施加到每個光調(diào)制單元30-1中的一對電極(子電極32A和上電極36)的電壓的大小，以便允許在光調(diào)制元件30中的每個光調(diào)制單元30a中微粒子34B的光軸AX2與塊體34A的光軸AXl交叉，并允許在光調(diào)制元件30的光調(diào)制單元30b中微粒子34B的光軸AX2平行于塊體34A的光軸AXl。因此，驅(qū)動電路60在包括子電極32B的光調(diào)制單元30a中產(chǎn)生線性散射區(qū)域30B，并在包括子電極32C的光調(diào)制單元30b中產(chǎn)生線性透射區(qū)域30A。結(jié)果，驅(qū)動電路60允許從散射區(qū)域30B輸出線性照明光。
[0160]可替換地，當(dāng)指定二維顯示的信號作為控制信號60A被輸入到驅(qū)動電路60時(shí)(換言之，在二維顯示模式下)，驅(qū)動電路60允許從光調(diào)制元件30輸出多個平面照明光。具體地，驅(qū)動電路60向每個子電極32A施加允許光調(diào)制層34呈現(xiàn)散射特性的電壓。換言之，驅(qū)動電路60控制施加到每個光調(diào)制單元30-1中的一對電極(子電極32A和上電極36)的電壓的大小，以便允許在被包括在光調(diào)制元件30中的所有光調(diào)制單元30a中的微粒子34B的光軸AX2與塊體34A的光軸AXl正交(或幾乎正交)。因此，驅(qū)動電路60在每個光調(diào)制單元30-1中產(chǎn)生散射區(qū)域30B。結(jié)果，驅(qū)動電路60允許從平面散射區(qū)域30B輸出平面照明光。
[0161]接下來，將給出關(guān)于本實(shí)施方式的照明裝置I的功能和效果的描述。
[0162]在本實(shí)施方式的照明裝置I中，在三維顯示時(shí)，電壓被施加到每個光調(diào)制單元30-1中的一對電極(子電極32A和上電極36)，以便允許在每個光調(diào)制單元30a中微粒子34B的光軸AX2與塊體34A的光軸AXl交叉或正交，并且允許在每個光調(diào)制單元30b中微粒子34B的光軸AX2平行或幾乎平行于塊體34A的光軸AXl。因此，在光調(diào)制元件30中，每個光調(diào)制單元30a變成散射區(qū)域30B，并且每個光調(diào)制單元30b變成透射區(qū)域30A。接過，已經(jīng)從光源20發(fā)射并且已進(jìn)入導(dǎo)光板10的光穿過光調(diào)制元件30的透射區(qū)域30A并在光調(diào)制元件30的散射區(qū)域30B中散射(圖8)。在該散射光中，已經(jīng)穿過散射區(qū)域30B的底面的光被反射板40反射、再次返回到導(dǎo)光板10，并且從照明裝置I的頂面出射。進(jìn)一步，在散射光中，已經(jīng)朝向散射區(qū)域30B的頂面行進(jìn)的光穿過導(dǎo)光板10，并且然后從照明裝置I的頂面出射。以這樣的方式，在三維顯示時(shí)，很少的光從透射區(qū)域30A的頂面出射，并且光從散射區(qū)域30B的頂面出射。因此，例如，如圖8中所示，線性照明光可在正面方向上輸出。
[0163]此外，在本實(shí)施方式的照明裝置I中，在二維顯示時(shí)，電壓被施加至每個光調(diào)制單元30-1中的一對電極(子電極32A和上電極36)，以便允許在每個光調(diào)制單元30-1中微粒子34B的光軸AX2與塊體34A的光軸AXl交叉或正交。結(jié)果，已從光源20出射并且已進(jìn)入導(dǎo)光板10的光在形成于整個光調(diào)制兀件30中的散射區(qū)域30B中散射。在該散射光中，已經(jīng)穿過散射區(qū)域30B的底面的光由反射板40反射、再次返回到導(dǎo)光板10，并且從照明裝置
I的頂面出射。此外，在散射光中，已經(jīng)朝向散射區(qū)域30B的頂面?zhèn)鞑サ墓獯┻^導(dǎo)光板10，并且然后從照明裝置I的頂面出射。以這樣的方式，在二維顯示時(shí)，例如，光可從光調(diào)制元件30的整個頂面出射，并且平面照明光可在正面方向上輸出。[0164]此外，在本實(shí)施方式的照明裝置I中，設(shè)置了使照明光的發(fā)散角度縮小的透鏡片50。因此，與其中不設(shè)置透鏡片50的情況相比，允許正面方向上的亮度增加。結(jié)果，例如，當(dāng)照明裝置I被用作顯示設(shè)備的背光時(shí)，可以增加以0°到適當(dāng)?shù)挠^看角度(例如15° )的角度進(jìn)入顯示設(shè)備中的顯示面板的光的光量。因此，在所顯示的圖像中可獲得高亮度。
[0165]接下來，將給出本實(shí)施方式的照明裝置I的其它效果的描述。
[0166]通常，通過混合液晶材料和等方性低分子材料并通過紫外線應(yīng)用、溶劑的干燥等引起相分離來形成，并且是其中由液晶材料制成的微粒分散在聚合物材料中的復(fù)合材料層。在不施加電壓時(shí)，該復(fù)合層中的液晶材料在隨機(jī)方向上配向，并且因此呈現(xiàn)散射特性。然而，在施加電壓時(shí)，液晶材料在電場方向上配向。因此，當(dāng)液晶材料的尋常折射率和聚合物材料的折射率彼此相等時(shí)，在正面方向(H)LC的法線方向)上呈現(xiàn)高透明特性。然而，在此液晶材料中，在液晶材料的非尋常折射率與聚合物材料的折射率之間的差在傾斜方向上是顯著的。因此，即使在正面方向上呈現(xiàn)透明特性，而在傾斜方向上呈現(xiàn)散射特性。
[0167]通常，使用PDLC的光調(diào)制裝置常常具有其中TOLC被夾在每個都具有形成在其表面上的透明導(dǎo)電膜的兩個玻璃板之間的結(jié)構(gòu)。當(dāng)光從空氣傾斜進(jìn)入具有如上所述結(jié)構(gòu)的光調(diào)制元件時(shí)，由于空氣和玻璃板之間的折射率差，已經(jīng)從傾斜方向進(jìn)入的光被折射，并以較小的角度進(jìn)入roLC。因此，不會在這樣的光調(diào)制裝置中引起大的散射。例如，當(dāng)光以80°的角度從空氣中進(jìn)入時(shí)，由于在玻璃界面上的折射，相對于roLC的光的入射角減小到約40。。
[0168]然而，在使用導(dǎo)光板的邊緣光方案中，光進(jìn)入通過導(dǎo)光板。因此，光以約80°的大角度穿過I3DLC的內(nèi)部。因此，液晶材料的非尋常折射率和聚合物材料的折射率的差很大，并且進(jìn)一步地，光以較大角度穿過roLC的內(nèi)部的兩端。因此，被散射的光路變得更長。例如，當(dāng)具有1.5的尋常折射率和1.65的非尋常折射率的液晶材料的微粒子被分散在具有1.5的折射率的聚合物材料中時(shí)，在正面方向(在TOLC的法線方向)上不存在折射率差，但在傾斜方向上折射率差增加。因此，不允許在傾斜方向上的散射特性降低。因此，視角特性不好。此外，當(dāng)諸如漫射膜的光學(xué)膜被設(shè)置在導(dǎo)光板上時(shí)，傾斜泄漏的光也由漫射膜等在正面方向上被漫射。因此，在正面方向上的光泄漏增加，并且正面方向上的調(diào)制比率降低。
[0169]另一方面，在本實(shí)施方式中，塊體34A和微粒子34B形成為主要包括光學(xué)各向異性材料。因此，在傾斜方向上，散射特性下降并且透明特性增加。例如，在其中塊體34A和微粒子34B被配置為主要包括具有彼此相等的尋常折射率并且還具有彼此相等的非尋常折射率的光學(xué)各向異性材料，并且其中沒有在下電極32與上電極36之間施加電壓的區(qū)域中，這些光軸的方向彼此一致或幾乎彼此一致。因此，在包括正面方向(光調(diào)制元件30的法線方向)和傾斜方向的所有方向上的折射率差減少或者被消除。因此，可獲得高透明特性。結(jié)果，可以減少或幾乎消除在具有大視角的范圍內(nèi)的光的泄漏。因此，可以提高視角特性。
[0170]例如，當(dāng)具有1.5的尋常折射率和1.65的非尋常折射率的液晶和具有1.5的尋常折射率和1.65的非尋常折射率的液晶單體混合并且液晶單體在其中液晶和液晶單體被配向膜或電場配向的狀態(tài)下被聚合時(shí)，通過聚合液晶單體所形成的液晶的光軸和聚合物的光軸彼此重合。因此，可以允許折射率在在任意方向上彼此一致。因此，在這樣的情況下，可實(shí)現(xiàn)具有聞透明特性的狀態(tài)，并且允許進(jìn)一步提聞視角特性。
[0171]此外，在本實(shí)施方式中，例如，如在圖8A和圖8B中所示，與其中整個面均勻發(fā)射光(如在圖8B中的虛線)的情況相比，透射區(qū)域30A中的亮度(黑色顯示中的亮度)降低。另一方面，與其中整個面均勻地發(fā)射光(圖在8B中的虛線)的情況相比，散射區(qū)域30B中的亮度非常高。除此之外，隨著透射區(qū)域30A中的亮度降低，部分白色顯示中的亮度增加(在亮度上的增加)。
[0172]順便提及，在亮度上的增加是用于與其中在整個面中執(zhí)行白色顯示的情況相比，增加其中部分執(zhí)行白色顯示的情況下的亮度的技術(shù)。通常，這種技術(shù)常常被用于CRT、PDP等，然而，在液晶顯示器中，背光作為整體均勻發(fā)射光，而不管圖像如何。因此，不允許亮度被部分增加。當(dāng)背光是由其中多個LED被二維布置的LED背光構(gòu)成時(shí)，可以關(guān)閉LED的一部分的光。然而，在這種情況下，從其中LED的光被關(guān)閉的暗區(qū)域中消除漫射光。因此，與其中所有的LED的光被打開的情況相比，亮度減小。此外，能夠通過增加施加到被打開的LED的光的一部分的電流來增加亮度。然而，在這種情況下，大電流在極短的時(shí)間內(nèi)流動。因此，在電路的負(fù)載、可靠性等方面仍然存在問題。
[0173]另一方面，在本實(shí)施方式中，塊體34A和微粒子34B被形成為主要包括光學(xué)各向異性材料。因此，在傾斜方向上的散射特性被抑制，并且很少的光在暗狀態(tài)下從導(dǎo)光板泄漏。因此，光被從部分暗狀態(tài)的一部分引導(dǎo)至部分亮狀態(tài)中的一部分。因此，可以在不增加供應(yīng)到照明裝置I的電力的情況下實(shí)現(xiàn)亮度上的增加。
[0174]此外，在本實(shí)施方式中，在其中沒有在下電極32與上電極36之間施加電壓的區(qū)域中，微粒子34B的光軸AX2平行于導(dǎo)光板10的光入射面10A，并且以微小角度Θ I與透明基板31和37的表面相交。換言之，被包括在微粒子34B中的液晶分子在平行于光入射面IOA的平面內(nèi)在傾斜角度Θ I的狀態(tài)(在設(shè)置有預(yù)傾斜角的狀態(tài))下被配向。因此，當(dāng)在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)，被包括在微粒子34B中的液晶材料不會在隨機(jī)的定向方向上升高，而是在平行于光入射面IOA的平面中升高。此時(shí)，塊體34A和微粒子34B的光軸AXl和AX2在平行于光入射面IOA的平面內(nèi)彼此交叉或正交。在這種情況下，在從導(dǎo)光板10的光入射面IOA進(jìn)入的光中，垂直于透明基板31振蕩的光感覺到微粒子34B的非尋常折射率和塊體34A的尋常折射率之間的差。此時(shí)，微粒子34B的非尋常折射率與塊體34A的尋常折射率之間的差很大。因此，垂直于透明基板31振蕩的光的散射效率增加。另一方面，平行于透明基板31振蕩的光感覺到微粒子34B的尋常折射率與塊體34A的非尋常折射率之間的差。此時(shí)，微粒子34B的尋常折射率和塊體34A的非尋常折射率之間的差也很大。因此，平行于透明基板31振蕩的光的散射效率提高。因此，傳播通過其中在下電極32與上電極36之間施加電壓的區(qū)域的光包括傾斜方向上的許多分量。例如，當(dāng)丙烯酸導(dǎo)光板被用作導(dǎo)光板10時(shí)，在其中在下電極32和上電極36之間施加電壓的區(qū)域中的光以41.8°或更大的角度傳播。結(jié)果，折射率差在包括傾斜方向的所有方向上增加，并且可獲得散射特性。因此，允許顯不売度提聞。此外，由于売度增加的上述效果，允許顯不売度進(jìn)一步提聞。
[0175]順便提及，例如，在其中在沒有施加電壓時(shí)，塊體34A和微粒子34B的光軸AXl和AX2被布置為垂直于導(dǎo)光板10的光入射面10A，以及在下電極32與上電極36之間施加電壓時(shí)，包括在微粒子34B中的液晶材料被配置為在垂直于光入射面IOA的平面內(nèi)升高的情況下，如上述情況，垂直于透明基板31振蕩的光感覺微粒子34B的非尋常折射率和塊體34A的尋常折射率之間的差。然而，在平行于透明基板31的方向上振蕩的光感覺微粒子34B的尋常光折射率與塊體34A的尋常光折射率之間的差。這里，在微粒子34B的尋常光折射率與塊體34A的尋常折射率之間沒有或幾乎沒有差。因此，在從光入射面IOA進(jìn)入的光中，如在上述情況中，垂直于透明基板31振蕩的光感覺大的折射率差。然而，在平行于透明基板31的方向上振蕩的光感覺幾乎沒有或沒有折射率差。結(jié)果，垂直于透明基板31振蕩的光的散射效率增加。然而，平行于透明基板31振蕩的光的散射效率低或?yàn)榱?。因此，?dāng)光軸AXl和AX2被布置為垂直于光入射面IOA時(shí),散射效率低于其中光軸AXl和AX2被布置為平行于光入射面IOA的情況下的散射效率。因此，在本實(shí)施方式中，允許從導(dǎo)光板10提取的亮度比光調(diào)制元件30中的亮度低。
[0176]因此，在本實(shí)施方式中，可以提高顯示亮度，同時(shí)以減小或幾乎消除在大視角的范圍內(nèi)的光的泄漏。結(jié)果，可以增加正面方向上的調(diào)制比。
[0177][2.第二實(shí)施方式]
[0178]圖11示出了根據(jù)本技術(shù)第二實(shí)施方式的照明裝置2的截面構(gòu)造。此照明裝置2可適用作為顯示設(shè)備的背光，并且能夠根據(jù)上述實(shí)施方式與照明裝置I 一樣輸出平面照明光或多個線性照明光作為照明光。照明裝置2可包括例如導(dǎo)光板10、光源20、光調(diào)制元件30、反射板40、驅(qū)動電路60和透鏡片70。透鏡片70被布置在導(dǎo)光板10的上方。換言之，照明裝置2與其中設(shè)置了透鏡片70代替根據(jù)上述第一實(shí)施方式的照明裝置I中的透鏡片50的照明裝置相對應(yīng)。應(yīng)注意，透鏡片70與本技術(shù)中的“透鏡片”的特定實(shí)例相對應(yīng)。
[0179]圖12示出了透鏡片70的透視構(gòu)造實(shí)例。透鏡片70使從導(dǎo)光板10的頂面出射的光(照明光)的發(fā)散角縮小。如在圖11中所示，例如，透鏡片70可以被布置在導(dǎo)光板10的上方，使得在透鏡片70的光入射面(底面)與導(dǎo)光板10的光出射面(頂面)之間形成間隙。如在上述實(shí)施方式中，間隙是由折射率比導(dǎo)光板10的光出射面(頂面)的折射率低的材料填充的層，并且例如可以是空氣層。應(yīng)注意，間隙不一定是空氣層。間隙可以是例如由折射率比導(dǎo)光板10的光出射面(頂面)的折射率低的材料制成的粘著劑或粘合劑填充的層。此夕卜，當(dāng)透鏡片70的隆起線方向(圖12中的Y方向)平行于光的導(dǎo)光方向(圖11中的X方向)時(shí)，間隙可以是由折射率接近于導(dǎo)光板10的折射率的材料所填充的層。在這種情況下，使用粘著劑或粘合劑使透鏡片70粘貼到或附著到導(dǎo)光板10的光出射面(頂面)。
[0180]如在圖12中所示，透鏡片70可具有例如其中多個帶狀凸部70A被并排布置在與帶狀凸部70A的延伸方向交叉的方向上的凹凸面。例如，凹凸面可被布置在透鏡片70的光出射側(cè)上，如在圖12中所示，或者凹凸面可被布置在透鏡片70的光入射側(cè)上，如在圖13中所示。然而，在凹凸面被布置在透鏡片70的光出射側(cè)上的情況下，允許凹凸面更靠近導(dǎo)光板10的頂面。因此，由于配置透鏡片70的基底的厚度增加，允許導(dǎo)光板10、透明基板37等的厚度的設(shè)計(jì)自由度增加。如在圖12和圖13中所示，與凹凸面相對的透鏡片70的面可以是例如平坦面。在這種情況下，能夠使用粘著劑或粘合劑將透鏡片70的平坦面直接附著到顯示面板。此外，帶狀凸部70A由紫外線固化樹脂等形成，也允許帶狀凸部70A直接形成于顯示面板上。透鏡片70可被布置為使得例如上述平坦面平行或幾乎平行于導(dǎo)光板10的頂面。
[0181]帶狀凸部70A在平行于下電極32 (或光調(diào)制單元30a)的延伸方向的方向上延伸。應(yīng)注意，當(dāng)光調(diào)制單元30a處于散射狀態(tài)時(shí)，光調(diào)制單元30a是線性散射區(qū)域。因此，可以說在這種情況下，帶狀凸部70A在平行于線性散射區(qū)域的延伸方向的方向上延伸。如在圖12和圖13中所示，帶狀凸部70A的截面(帶狀凸部70A在寬度方向上的截面)可具有例如圓柱形狀。因此，圓柱形狀是能夠在與最小值相比抑制降低的同時(shí)增加正面亮度的形狀。例如，可提及如圖12和圖13所示的圓形形狀、如在圖14和圖15中所示的非球面形狀作為圓柱形狀。當(dāng)帶狀凸部70A的截面具有非球面形狀時(shí)，可以增加帶狀凸部70A的焦距。因此，隨著帶狀凸部70A的焦距增加，允許光調(diào)制單元30a與帶狀凸部70A之間的距離增加。因此，可以增加導(dǎo)光板10、透明基板37等的的厚度的設(shè)計(jì)自由度。帶狀凸部70A具有朝向與透鏡片70的側(cè)面相對的側(cè)面突出的凸形狀。應(yīng)注意，圖14是其中帶狀凸部70A被布置在透鏡片70的光出射側(cè)的情況下的透視構(gòu)造實(shí)例，并且圖15是其中帶狀凸部70A被布置在透鏡片70的光入射側(cè)的情況下的透視構(gòu)造實(shí)例。
[0182]應(yīng)注意，在其中截面的端部分具有圓形形狀的情況下，端部分的形狀對應(yīng)于其中在下面所示的圓錐面中k=0成立的情況下的形狀。可替換地，在其中截面的端部分具有橢圓形形狀的情況下，端部分的形狀對應(yīng)于其中在下所示的圓錐面中_l〈k〈0成立的情況下的形狀?？商鎿Q地，在其中截面的端部分具有拋物面形狀的情況下，端部分的形狀對應(yīng)于其中在下面所示的圓錐面中k=-l成立的情況下的形狀?？商鎿Q地，在截面的端部分具有雙曲線形狀的情況下，端部的形狀對應(yīng)于其中在下面所示的圓錐面中k〈-l成立的情況下的形狀。應(yīng)注意，為了保持帶狀凸部70A和光調(diào)制單元30a之間的距離很長，并實(shí)現(xiàn)提高正面亮度和抑制對比度的降低，_40〈k〈0可以優(yōu)選地成立，并且-30〈k〈-4可更優(yōu)選地成立
【權(quán)利要求】
1.一種在顯示設(shè)備中使用的照明裝置，所述顯示設(shè)備包括所述照明裝置和顯示面板，所述照明裝置能夠輸出作為照明光的平面照明光、多個線性照明光、或由被布置在一行中的多個點(diǎn)照明光所形成的線性照明光，所述顯示面板通過根據(jù)圖像信號調(diào)制所述照明光來產(chǎn)生圖像光，并且所述照明裝置包括: 照明光學(xué)系統(tǒng)，產(chǎn)生所述照明光；以及 透鏡片，使所述照明光的發(fā)散角縮小，其中 所述照明光學(xué)系統(tǒng)包括 第一透明基板和第二透明基板，所述第一透明基板和所述第二透明基板彼此分離并且被布置為面向彼此， 光源，將光施加到所述第一透明基板或所述第二透明基板的端面， 光調(diào)制層，被設(shè)置在所述第一透明基板與所述第二透明基板之間的間隙中，所述光調(diào)制層根據(jù)電場的大小針對來自所述光源的光呈現(xiàn)散射特性或透明特性，以及 電極，在三維顯示模式時(shí)產(chǎn)生在所述光調(diào)制層中產(chǎn)生多個線性散射區(qū)域的電場，并且在二維顯示模式時(shí)產(chǎn)生在所述光調(diào)制層中產(chǎn)生平面散射區(qū)域的電場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中，所述透鏡片具有凹凸面，在所述凹凸面中的多個帶狀凸部被并排布置在與所述帶狀凸部的延伸方向交叉的方向上，所述帶狀凸部各自具有多邊形或圓柱形截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部在與所述線性散射區(qū)域的延伸方向平行的方向上延 伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部在所述線性散射區(qū)域的布置方向上延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部在與所述線性散射區(qū)域的延伸方向和所述線性散射區(qū)域的布置方向兩者傾斜交叉的方向上延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中 所述帶狀凸部各自具有所述圓柱形截面，以及 所述帶狀凸部被布置為允許所述帶狀凸部的在寬度方向上的中央面向所述線性散射區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部的節(jié)距是Pl/n(n=l，2，……)，其中，Pl是所述線性散射區(qū)域的節(jié)距。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明裝置，其中 所述帶狀凸部各自具有底角從60度至70度的三角形截面，以及 所述帶狀凸部被布置在所述光調(diào)制層一側(cè)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部和所述線性散射區(qū)域之間的距離Lz滿足0〈Lz〈R/ (n2 (nl_l)) X 1.4，其中，R是所述帶狀凸部的曲率半徑，nl是所述帶狀凸部的折射率，以及n2是所述帶狀凸部與所述線性散射區(qū)域之間的折射率。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部在與所述線性散射區(qū)域的延伸方向平行的方向上延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部的節(jié)距是Pl/n(n=l, 2，……)，其中，Pl是所述線性散射區(qū)域的節(jié)距。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部的半徑滿足Pl/NX0.6<R<P1/NX 1.4，其中，Pl是所述線性散射區(qū)域的節(jié)距，以及N是三維視點(diǎn)的數(shù)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部的截面的端部的形狀在下面所描述的圓錐表面上滿足_40〈k〈0
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部的截面的端部的形狀在下面所描述的圓錐表面上滿足_40〈k〈0
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置，其中，所述透鏡片由具有等方性折射率的材料構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明裝置，其中，所述帶狀凸部被布置在所述光調(diào)制層一側(cè)上。
17.一種顯示設(shè)備，包括: 照明裝置，能夠輸出作為照明光的平面照明光、多個線性照明光、或由被布置在一行中的多個點(diǎn)照明光所形成的線性照明光；以及 顯示面板，通過根據(jù)圖像信號調(diào)制所述照明光來產(chǎn)生圖像光， 所述照明裝置包括 照明光學(xué)系統(tǒng)，產(chǎn)生所述照明光，以及 透鏡片，使所述照明光的發(fā)散角縮小，其中 所述照明光學(xué)系統(tǒng)包括 第一透明基板和第二透明基板，所述第一透明基板和所述第二透明基板彼此分離并且被布置為面向彼此， 光源，將光施加到所述第一透明基板或所述第二透明基板的端面， 光調(diào)制層，被設(shè)置在所述第一透明基板與所述第二透明基板之間的間隙中，所述光調(diào)制層根據(jù)電場的大小針對來自所述光源的光呈現(xiàn)散射特性或透明特性，以及 電極，在三維顯示模式時(shí)產(chǎn)生在所述光調(diào)制層中產(chǎn)生多個線性散射區(qū)域的電場，并且在二維顯示模式時(shí)產(chǎn)生在所述光調(diào)制層中產(chǎn)生平面散射區(qū)域的電場。
【文檔編號】G02F1/1334GK103827731SQ201280046648
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月4日
【發(fā)明者】蛭子井明, 新開章吾, 奧山健太郎, 佐藤晴美 申請人:索尼公司