照明装置および表示装置
【課題】スキャン方式において高輝度を得ることの可能な照明装置および表示装置を提供する。
【解決手段】照明装置は、離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層とを備える。電極は、一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有する。光変調層は、電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すようになっている。駆動回路は、複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、光変調層のうち散乱性を示す部分を光入射面と直交する方向に走査するようになっている。
【解決手段】照明装置は、離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層とを備える。電極は、一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有する。光変調層は、電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すようになっている。駆動回路は、複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、光変調層のうち散乱性を示す部分を光入射面と直交する方向に走査するようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、光に対して散乱性または透明性を示す光変調素子を有する照明装置およびそれを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビの動画応答性の改善を目的に、スキャン方式のバックライトが使われている。さらに、最近ではシャッターめがね方式を用いて３Ｄ表示を行う場合に、クロストークの抑制を目的に、同方式が注目されている。また、特に大型テレビにおいては、薄型化の要求から、エッジライトと導光板の組み合わせが主流となってきており、導光板方式においてスキャン駆動できるバックライトが望まれている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−０８２０１９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０００７５６１６号明細書
【特許文献３】特開２００１−９２３７０号公報
【特許文献４】特開２００９−２８３３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなスキャン方式のバックライトでは、表示輝度が暗くなるという問題がある。例えば、画面を８分割した場合に、分割した１つの箇所での表示に、８倍の輝度が得られるだけの電力を光源に投入することができれば、表示輝度は、原理的にはスキャンしない場合と同様の輝度となる。しかし、実際には２倍程度の電力投入しかできないので、表示輝度が低くなってしまっている。
【０００５】
また、大型テレビにおいても、バックライトの薄型化の要求から、中小型液晶ディスプレイと同様に、エッジライト導光板の採用が進んでいる。例えば、特許文献３には、エッジライト導光板方式において、導光板を複数のブロックで構成し、ブロック間に反射板を設けることにより、帯状照明光のスキャンを実現することが開示されている。また、例えば、特許文献４には、導光板を分割する代わりに、導光板の主面にプリズム状構造体を形成することにより、帯状照明光のスキャンを実現することが開示されている。しかし、これらの文献に記載の方法でも、表示輝度において問題がある。
【０００６】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、スキャン方式において高輝度を得ることの可能な照明装置およびそれを備えた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の照明装置は、離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と、駆動回路とを備えている。電極は、一対の透明基板の側面のうち光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有している。光変調層は、電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すようになっている。駆動回路は、複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、光変調層のうち散乱性を示す部分を光入射面と直交する方向に走査するようになっている。
【０００８】
本技術の表示装置は、照明光を出力する照明装置と、照明光を変調して映像を出力する表示パネルと、照明装置および表示パネルを駆動する駆動回路とを備えたものである。この表示装置に含まれる照明装置は、上記の照明装置と同一の構成要素を備えている。
【０００９】
本技術の照明装置および表示装置では、光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極が所定の単位ごとに順次駆動される。これにより、光源から射出された光が透明基板内を伝播していく過程で、光変調層のうち散乱性を示す部分（以下「散乱部分」と称する。）が光入射面と直交する方向に走査される。その結果、散乱部分で散乱され、照明装置の上面から外部に射出される光が光入射面と直交する方向に走査される。このとき、光源から射出された光は、光変調層のうち透明性を示す部分（以下「透明部分」と称する。）ではほとんど散乱されないので、透明部分からの漏れ光はほとんどない。従って、光源から射出された光は透明部分から散乱部分に導光するので、光源をスキャン駆動する従来方式よりも高輝度が得られる。
【発明の効果】
【００１０】
本技術の照明装置および表示装置によれば、光変調層内の散乱部分を走査することにより、照明装置の上面から外部に射出される光を走査するようにしたので、スキャン方式において高輝度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術の第１の実施の形態に係るバックライトの構成の一例を表す断面図である。
【図２】図１の光源の構成の一例を表す斜視図である。
【図３】図１の光源の構成の他の例を表す斜視図である。
【図４】図１の電極の構成の一例を表す斜視図である。
【図５】図１のバックライトの構成の他の例を表す断面図である。
【図６】図１の光変調素子に電圧が印加されていないときの構成について説明するための模式図である。
【図７】図１の光変調素子に電圧が印加されているときの構成について説明するための模式図である。
【図８】図１のバックライトの作用について説明するための模式図である。
【図９】光変調素子内の散乱領域のスキャンについて説明するための模式図である。
【図１０】光変調素子内の散乱領域のスキャンについて説明するための模式図である。
【図１１】光変調素子内の散乱領域のスキャンについて説明するための模式図である。
【図１２】光変調素子内の散乱領域のスキャンについて説明するための模式図である。
【図１３】図１のバックライトの製造工程について説明するための断面図である。
【図１４】図１３に続く製造工程について説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く製造工程について説明するための断面図である。
【図１６】本技術の第２の実施の形態に係るバックライトの構成の一例を表す断面図である。
【図１７】図１６の光変調素子に電圧が印加されていないときの構成について説明するための模式図である。
【図１８】図１６の光変調素子に電圧が印加されているときの構成について説明するための模式図である。
【図１９】部分電極のスキャンのタイミングと、光源の点滅のタイミングとの関係の一例について説明するための模式図である。
【図２０】部分電極のスキャンのタイミングと、光源の点滅のタイミングとの関係の他の例について説明するための模式図である。
【図２１】部分電極のスキャンのタイミングと、光源の点滅のタイミングとの関係のその他の例について説明するための模式図である。
【図２２】図１の導光板の構成の一変形例を表す斜視図である。
【図２３】図１の導光板の構成の他の変形例を表す斜視図および断面図である。
【図２４】図２２、図２３の導光板の作用の一例を表す平面図である。
【図２５】図１の電極の構成の第１変形例を表す平面図である。
【図２６】図１の電極の構成の第２変形例を表す平面図である。
【図２７】図２６の各細線電極に印加する電圧の一例を表す図である。
【図２８】図２６の各細線電極に印加する電圧の他の例を表す図である。
【図２９】図２６の各細線電極に印加する電圧のその他の例を表す図である。
【図３０】図１の電極の構成の第３変形例を表す平面図である。
【図３１】図１，図１６のバックライトの構成の第１変形例を表す断面図である。
【図３２】図１，図１６のバックライトの構成の第２変形例を表す断面図である。
【図３３】図１，図１６のバックライトの構成の第３変形例を表す断面図である。
【図３４】図１の光源の構成のその他の例を表す図である。
【図３５】図１の光変調素子の構成の一変形例を表す図である。
【図３６】図１の光変調素子の構成の他の変形例を表す図である。
【図３７】図１の光変調素子の構成のその他の変形例を表す図である。
【図３８】一適用例にかかる表示装置の一例を表す断面図である。
【図３９】図３８の表示装置における表示パネルの画素のスキャンのタイミングと、部分電極のスキャンのタイミングとの関係の一例について説明するための模式図である。
【図４０】他の適用例にかかる３次元表示装置の一例を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（図１〜図１５）
バックライト内に、水平配向反転ＰＤＬＣが設けられている例
２．第２の実施の形態（図１６〜図１８）
バックライト内に、垂直配向反転ＰＤＬＣが設けられている例
３．変形例（図１９〜図３７）
４．適用例（図３８〜図４０）
バックライトが表示装置の光源として用いられている例
【００１３】
＜１．第１の実施の形態＞
図１（Ａ）は、本技術の第１の実施の形態に係るバックライト１の概略構成の一例を表す断面図である。バックライト１は、本技術の照明装置の一具体例に相当するものである。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のバックライト１内の光変調素子の概略構成の一例を表す断面図である。なお、図１（Ａ），（Ｂ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。このバックライト１は、上面から照明光を出力するものであり、例えば、液晶表示パネルなどを背後から照明する用途などに使用されるものである。バックライト１は、例えば、導光板１０と、導光板１０の側面に配置された光源２０と、導光板１０の背後に配置された光変調素子３０および反射板４０と、光源２０および光変調素子３０を駆動する駆動回路５０とを備えている。
【００１４】
導光板１０は、導光板１０の側面に配置した光源２０からの光を導光板１０の上面に導くものである。この導光板１０は、導光板１０の上面に配置される表示パネル（図示せず）に対応した形状、例えば、上面、下面および側面で囲まれた直方体状となっている。なお、以下では、導光板１０の側面のうち光源２０からの光が入射する側面を光入射面１０Ａと称するものとする。導光板１０は、例えば、上面および下面の少なくとも一方の面に、所定のパターン化された形状を有しており、光入射面１０Ａから入射した光を散乱し、均一化する機能を有している。なお、バックライト１に印加する電圧を変調することによって輝度の均一化を行う場合には、パターン化されていない平坦な導光板を導光板１０として用いることも可能である。この導光板１０は、例えば、表示パネルとバックライト１との間に配置される光学シート（例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなど）を支持する支持体としても機能する。導光板１０は、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やアクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明熱可塑性樹脂を主に含んで構成されており、透明基板の一種である。
【００１５】
光源２０は、例えば、図２（Ａ）に示したように、線状光源２１と、反射ミラー２２とにより構成されている。線状光源２１は、例えば、熱陰極管(ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp)、または、冷陰極管（ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp）からなる。反射ミラー２２は、線状光源２１から発せられた光のうち光入射面１０Ａに直接入射しない方向に向かう光を光入射面１０Ａ側に反射するものである。光源２０は、例えば、図２（Ｂ）または図２（Ｃ）に示したように、複数の点状光源２３を一列に配置して構成されたものであってもよい。各点状光源２３は、光入射面１０Ａに向かって光を射出するようになっており、例えば、光入射面１０Ａとの対向面に発光スポットを有する発光素子からなる。そのような発光素子としては、例えば、ＬＥＤ、または、レーザダイオード（ＬＤ；Laser Diode）などが挙げられる。
【００１６】
複数の点状光源２３は、例えば、図２（Ｂ）または図２（Ｃ）に示したように、２個以上の点状光源２３ごとに、共通の基板２４上に設けられていてもよい。この場合、１つの基板２４と、その基板２４上に設けられた複数の点状光源２３とにより、光源ブロック２５が構成されている。基板２４は、例えば、点状光源２３と駆動回路５０とを電気的に接続する配線が形成された回路基板であり、各点状光源２３は、この回路基板上に実装されている。共通の基板２４上に設けられた各点状光源２３（光源ブロック２５内の各点状光源２３）は、駆動回路５０によって一括で（非独立に）駆動されるようになっており、例えば、図示しないが、互いに並列に、または互いに直列に、接続されている。また、互いに異なる基板２４上に設けられた点状光源２３（各光源ブロック２５内の点状光源２３）は、例えば、駆動回路５０によって一括で（非独立に）駆動されるようになっており、例えば、図２（Ｂ）に示したように、互いに並列に接続されていたり、例えば、図示しないが、互いに直列に接続されていたりしている。互いに異なる基板２４上に設けられた点状光源２３（各光源ブロック２５内の点状光源２３）は、例えば、駆動回路５０によって互いに独立に駆動されるようになっていてもよい。この場合、互いに異なる基板２４上に設けられた点状光源２３（各光源ブロック２５内の点状光源２３）は、例えば、図２（Ｃ）に示したように、互いに異なる電流経路に接続されている。
【００１７】
光源２０は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示したように、導光板１０の１つの側面にだけ設けられていてもよいし、図３に示したように、導光板１０の２つの側面（例えば互いに対向する２つの側面）に設けられていてもよい。
【００１８】
反射板４０は、導光板１０の背後から光変調素子３０を介して漏れ出てきた光を導光板１０側に戻すものであり、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源２０からの射出光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。この反射板４０は、例えば、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、白色ＰＥＴなどからなる。
【００１９】
光変調素子３０は、本実施の形態において、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着しており、例えば接着剤（図示せず）を介して導光板１０の背後に接着されている。この光変調素子３０は、例えば、図１（Ｂ）に示したように、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層３４、配向膜３５、上側電極３６および透明基板３７をバックライト１の裏面側（例えば反射板４０側）から順に配置したものである。
【００２０】
透明基板３１，３７は、離間して互いに対向配置されている。透明基板３１，３７は、光変調層３４を支持するものであり、一般に、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板や、プラスチックフィルムによって構成されている。下側電極３２は、透明基板３１のうち光変調層３４側の表面上に設けられたものであり、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、帯状の複数の部分電極３２Ａを互いに並列配置したものである。各部分電極３２Ａは、図２（Ａ）〜（Ｃ）、図３および図４（Ａ），（Ｂ）のＸＹＺ座標軸の向きからわかるように、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な方向に延在しており、かつ、光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。一方、上側電極３６は、透明基板３７のうち光変調層３４側の表面上に設けられたものであり、例えば、図４（Ａ）に示したように、面内全体に渡って形成された単一のシート状の電極である。
【００２１】
なお、上側電極３６は、例えば、図４（Ｂ）に示したように、部分電極３２Ａの延在方向と交差（または直交）する方向に延在する帯状の複数の部分電極３６Ａを互いに並列配置したものであってもよい。また、上側電極３６は、例えば、図示しないが、部分電極３２Ａの延在方向と平行な方向に延在する帯状の複数の部分電極３６Ａを互いに並列配置するとともに、部分電極３２Ａと対向する位置に配置したものであってもよい。なお、上側電極３６が複数の部分電極３６Ａに分割されている場合に、各部分電極３６Ａが互いに電気的に接続されていてもよいし、互いに電気的に分離されていてもよい。
【００２２】
下側電極３２および上側電極３６は、例えば、透明な導電性材料、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる。透明な導電性材料は、可能な限り可視光の吸収が小さい材料であることが好ましい。ただし、下側電極３２は、透明な材料でなくてもよく、例えば、金属によって構成されていてもよい。なお、下側電極３２が金属によって構成されている場合には、下側電極３２は、光を反射する機能も兼ね備えていることになる。従って、この場合には、例えば、図５に示したように、反射板４０を省略することも可能である。
【００２３】
光変調素子３０を光変調素子３０の法線方向から見たときに、光変調素子３０のうち部分電極３２Ａと対向する箇所が光変調セル３０−１を構成している。例えば、図１（Ｂ）に破線で例示したような箇所が光変調セル３０−１となっている。複数の光変調セル３０−１は、複数の部分電極３２Ａと同様、光入射面１０Ａと平行な方向に延在しており、かつ光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。各変調セル３０−１は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に所定の電圧を印加することにより別個独立に駆動することの可能な部位であり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に印加される電圧値の大きさに応じて、光源２０からの光に対して透明性を示したり、散乱性を示したりする。なお、透明性、散乱性については、光変調層３４を説明する際に詳細に説明する。
【００２４】
配向膜３３，３５は、例えば、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば、垂直配向膜および水平配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜３３，３５には水平配向膜が用いられる。水平配向膜としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコールなどをラビング処理することにより形成された配向膜、転写やエッチングなどにより溝形状が付与された配向膜が挙げられる。また、水平配向膜としては、例えば、酸化ケイ素などの無機材料を斜方蒸着することにより形成された配向膜、イオンビーム照射により形成されたダイヤモンドライクカーボン配向膜、電極パターンスリットの形成された配向膜が挙げられる。透明基板３１，３６としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３６の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜３３，３５として、１００℃以下の温度で形成可能なポリアミドイミドを用いることが好ましい。
【００２５】
なお、水平配向膜として、当該水平配向膜に接する液晶分子にプレチルトを付与する機能を有するものが用いられていることが好ましい。水平配向膜にプレチルト機能を発現させる方法としては、例えば、ラビングなどが挙げられる。プレチルトとは、例えば、配向膜に近接する液晶分子の長軸が「配向膜の表面と平行な面」または「配向膜の法線」と僅かな角度で交差することを意味している。上記の水平配向膜は、例えば、当該水平配向膜に近接する液晶分子の長軸を光入射面１０Ａと平行な面内であって、かつ当該水平配向膜の表面と僅かな角度で交差させる機能を有していることが好ましい。そのような機能を有する水平配向膜は、例えば、ラビング方向を光入射面１０Ａと平行にすることで実現することができる。
【００２６】
また、垂直、水平いずれの配向膜においても、液晶とモノマーを配向させる機能があれば十分であり、通常の液晶ディスプレイに要求される電圧の繰り返し印加による信頼性などは必要ない。デバイス作成後の電圧印加による信頼性は、モノマーを重合したものと液晶との界面で決まるためである。また、配向膜３３，３５を用いなくても、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加することによっても、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させることが可能である。つまり、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加しながら、紫外線を照射して電圧印加状態での液晶やモノマーの配向状態を固定させることができる。配向膜３３，３５の形成に電圧を用いる場合には、配向用と駆動用とで別々の電極を形成するか、液晶材料に周波数によって誘電率異方性の符号が反転する二周波液晶などを用いることができる。また、配向膜３３，３５の形成に磁場を用いる場合、配向膜３３，３５として磁化率異方性の大きい材料を用いることが好ましく、例えば、ベンゼン環の多い材料を用いることが好ましい。
【００２７】
光変調層３４は、一対の透明基板３１，３７の間隙に設けられている。光変調層３４は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すものである。具体的には、光変調層３４は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に電圧が印加されていない時に光源２０からの光に対して透明性を示し、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に電圧が印加されている時に光源２０からの光に対して散乱性を示すものである。光変調層３４は、例えば、図１（Ｂ）に示したように、バルク３４Ａと、バルク３４Ａ内に分散された微粒子状の複数の微粒子３４Ｂとを含んだ複合層となっている。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは光学異方性を有している。
【００２８】
図６は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図６中の楕円体１３４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク３４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図６中の楕円体１３４Ｂは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。この屈折率楕円体は、様々な方向から入射した直線偏光の屈折率をテンソル楕円体で表したものであり、光が入射する方向からの楕円体の断面を見ることによって、幾何的に屈折率を知ることができるものである。
【００２９】
図７は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図７中の楕円体１３４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク３４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図７中の楕円体１３４Ｂは、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
【００３０】
バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、図６に示したように、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１（具体的には楕円体１３４Ａの長軸）および微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２（具体的には楕円体１３４Ｂの長軸）の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ１，ＡＸ２とは、偏光方向によらず屈折率が１つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ１の向きと光軸ＡＸ２の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
【００３１】
また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面と平行（またはほぼ平行）となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２は、部分電極３２Ａまたは上側電極３６を含む面と平行（またはほぼ平行）となっており、かつ部分電極３２Ａの延在方向と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００３２】
なお、水平配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。
【００３３】
一方、バルク３４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間への電圧印加の有無に拘らず、光軸ＡＸ１が一定となる構成となっている。具体的には、光軸ＡＸ１は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面と平行（またはほぼ平行）となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ１は、光軸ＡＸ２と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００３４】
なお、水平配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ１は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、光軸ＡＸ１は、光軸ＡＸ２と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００３５】
ここで、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつバルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、正面方向に向かう光および斜め方向に向かう光は、光変調層３４内で散乱されることなく、光変調層３４を透過する。その結果、例えば、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ1（斜め方向からの光）は、光変調素子３０内で透明となった領域（透過領域３０Ａ）の界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）において全反射され、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子３０を設けていない場合（図８（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がる。なお、図８（Ｂ）のグラフは、図８（Ａ）に示したように導光板１０の上に拡散シート４１を配置した状態で、正面輝度を計測したときのものである。
【００３６】
また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、図７に示したように、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。また、微粒子３４Ｂは、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時に、光軸ＡＸ２が導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の法線と平行（もしくはほぼ平行）となる構成となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時に、光軸ＡＸ２は、部分電極３２Ａまたは上側電極３６を含む面と直交（もしくはほぼ直交）している。
【００３７】
したがって、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、光変調層３４において、光入射面１０Ａと平行な面内のあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、正面方向に向かう光および斜め方向に向かう光は、光変調層３４内で散乱される。その結果、例えば、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ1（斜め方向からの光）は、光変調素子３０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）の界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子３０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図８（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【００３８】
なお、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率は、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率についても、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。
【００３９】
また、バルク３４Ａの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）や、微粒子３４Ｂの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層３４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
【００４０】
また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク３４Ａは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または微粒子３４Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。バルク３４Ａは、例えば、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。バルク３４Ａは、例えば、微粒子３４Ｂの配向方向または配向膜３３，３５の配向方向に沿って配向した、配向性および重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱および光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。
【００４１】
一方、微粒子３４Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク３４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
【００４２】
ここで、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ１と平行となっている。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の表面と平行（もしくはほぼ平行）となっている。また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ１と交差（もしくは直交）している。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の法線と平行（もしくはほぼ平行）となっている。
【００４３】
上記した、配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電圧無印加の状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化することにより形成されたもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子３４Ｂとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。バルク３４Ａを上述した筋状構造とする場合には、バルク３４Ａの原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク３４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーを添加したり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーを添加したりすることもできる。
【００４４】
駆動回路５０は、例えば、ある光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となり、他の光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａおよび上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。つまり、駆動回路５０は、電場制御によって、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２の向きを互いに一致（もしくはほぼ一致）させたり、互いに異ならせたり（もしくは直交させたり）することができるようになっている。
【００４５】
駆動回路５０は、さらに、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、光変調層３４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。これにより、駆動回路５０は、光源２０から射出された光が導光板内を伝播していく過程で、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト１の上面から外部に射出される光を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。
【００４６】
図９（Ａ），（Ｂ）〜図１２（Ａ），（Ｂ）は、散乱領域３０Ｂが光入射面１０Ａと直交する方向に走査されている様子を模式的に表したものである。駆動回路５０は、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）、図１０（Ａ），（Ｂ）に示したように、バックライト１内の全ての光源２０を点灯させた状態で、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、散乱領域３０Ｂ（光射出領域）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。なお、図９（Ａ），（Ｂ）、図１０（Ａ），（Ｂ）には、複数の部分電極３２ＡをＸ軸の正方向に１行ずつ順番に駆動する場合が例示されている。
【００４７】
導光板１０の２つの側面に光源２０を１つずつ設けている場合には、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａの光源２０からの距離に応じて、いずれか一方の光源２０を消灯したり暗くしたりするようにしてもよい。例えば、駆動回路５０は、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａに近い方の光源２０を、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａから遠い方の光源２０よりも明るくし、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａから遠い方の光源２０を、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａに近い方の光源２０よりも暗くするようにしてもよい。
【００４８】
例えば、図１１（Ａ），（Ｂ）、図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動している際に、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａに近い方の光源２０だけを点灯させ、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａから遠い方の光源２０を消灯させるようになっていてもよい。言い換えると、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａが一方の光源２０（便宜的に光源Ａとする。）寄りに位置しているときには光源Ａだけを点灯させ、駆動対象の部分電極３２Ａが他方の光源２０（便宜的に光源Ｂとする。）寄りに位置しているときには光源Ｂだけを点灯させるようになっていてもよい。このようにした場合には、光変調層３４のうち透明性を示す部分（透過領域３０Ａ）を伝播する光の光量が減るので、黒輝度を小さくすることができる。
【００４９】
また、例えば、図示しないが、駆動回路５０は、双方の光源２０を点灯させた上で、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａから遠い方の光源２０を、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａに近い方の光源２０よりも暗く点灯させるようになっていてもよい。このようにした場合にも、一方の光源２０の光量を小さくした分だけ、光変調層３４のうち透明性を示す部分（透過領域３０Ａ）を伝播する光の光量が減るので、黒輝度を小さくすることができる。
【００５０】
以下に、本実施の形態のバックライト１の製造方法について、図１３（Ａ）〜（Ｃ）から図１５（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。
【００５１】
まず、ガラス基板またはプラスチックフィルム基板からなる透明基板３１上に、ＩＴＯなどの透明導電膜３２Ｄを形成する（図１３（Ａ））。次に、透明導電膜３２Ｄ上に、パターニングされたレジスト層（図示せず）を形成したのち、レジスト層をマスクとして透明導電膜３２Ｄを選択的にエッチングする。その結果、下側電極３２が形成される（図１３（Ｂ））。
【００５２】
次に、表面全体に配向膜３３を塗布したのち、乾燥させ、焼成する（図１３（Ｃ））。配向膜３３としてポリイミド系材料を用いる場合には、溶媒にＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いることが多いが、そのときには、大気下では２００℃程度の温度が必要である。なお、この場合に、透明基板３１，３７としてプラスチック基板を用いる場合には、配向膜３３を１００℃で真空乾燥させ、焼成することもできる。その後、配向膜３３に対してラビング処理を行う。これにより、配向膜３３が水平配向用の配向膜として機能することが可能となる。
【００５３】
次に、配向膜３３上に、セルギャップを形成するためのスペーサ３８を乾式または湿式で散布する（図１４（Ａ））。なお、真空貼り合わせ法にて光変調セル３０−１を作成する場合には、滴下する混合物中にスペーサ３８を混合しておいてもよい。また、スペーサ３８の替わりとして、フォトリソ法によって柱スペーサを形成することもできる。
【００５４】
続いて、上記と同様の方法で作製しておいた配向膜３５上に、貼り合わせおよび液晶の漏れを防止するためのシール剤３９を、例えば額縁状に塗布する（図１４（Ｂ））。このシール剤パターン３９はディスペンサー法やスクリーン印刷法にて形成することができる。
【００５５】
以下に、真空貼り合わせ法（One Drop Fill法、ＯＤＦ法）について説明するが、真空注入法やロール貼合方式などで光変調セル３０−１を作成することも可能である。
【００５６】
まず、セルギャップ、セル面積などから決まる体積分にあたる液晶とモノマーの混合物４２を面内に均一に滴下する（図１４（Ｃ））。混合物４２の滴下にはリニアガイド方式の精密ディスペンサーを用いることが好ましいが、シール剤パターン３９を土手として利用して、ダイコータなどを用いてもよい。
【００５７】
液晶とモノマーは前述の材料を用いることができるが、液晶とモノマーの重量比は９８：２〜５０：５０、好ましくは９５：５〜７５：２５、より好ましくは９２：８〜８５：１５である。液晶の比率を多くすることで駆動電圧を低くすることができるが、あまり液晶を多くしすぎると電圧印加時の白色度が低下したり、電圧オフ後に応答速度が低下するなど透明時に戻りにくくなったりする傾向がある。
【００５８】
混合物４２には、液晶とモノマーの他には、重合開始剤を添加する。使用する紫外線波長に応じて、添加する重合開始剤のモノマー比を０．１〜１０重量％の範囲内で調整する。混合物４２には、この他に、重合禁止剤や可塑剤、粘度調整剤なども必要に応じて添加可能である。モノマーが室温で固体やゲル状である場合には、口金やシリンジ、基板を加温することが好ましい。
【００５９】
透明基板３１および透明基板３６を真空貼り合わせ機（図示せず）に配置したのち、真空排気し、貼り合わせを行う（図１５（Ａ））。その後、貼り合わせたものを大気に解放し、大気圧での均一加圧によってセルギャップを均一化する。セルギャップは白輝度（白色度）と駆動電圧の関係から適宜選定できるが、５〜４０μｍ、好ましくは６〜２０μｍ、より好ましくは７〜１０μｍである。
【００６０】
貼り合わせ後、必要に応じて配向処理を行うことが好ましい（図示せず）。クロスニコル偏光子の間に、貼り合わせたセルを挿入した際に、光り漏れが生じている場合には、セルをある一定時間加熱処理したり、室温で放置したりして配向させる。その後、紫外線Ｌ３を照射してモノマーを重合させてポリマー化する（図１５（Ｂ））。このようにして、光変調素子３０が製造される。
【００６１】
紫外線を照射している時には、セルの温度が変化しないようにすることが好ましい。赤外線カットフィルターを用いたり、光源にＵＶ−ＬＥＤなどを用いたりすることが好ましい。紫外線照度は複合材料の組織構造に影響を与えるので、使用する液晶材料やモノマー材料、これらの組成から適宜調整することが好ましく、０．１〜５００ｍＷ／ｃｍ2の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．５〜３０ｍＷ／ｃｍ2である。紫外線照度が低いほど駆動電圧が低くなる傾向にあり、生産性と特性の両面から好ましい紫外線照度を選定することができる。
【００６２】
そして、導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせる（図１５（Ｃ））。貼り合わせには、粘着、接着のいずれでもよいが、導光板１０の屈折率と光変調素子３０の基板材料の屈折率とにできるだけ近い屈折率の材料で粘着、接着することが好ましい。最後に、下側電極３２および上側電極３６に引き出し線（図示せず）を取り付ける。このようにして、本実施の形態のバックライト１が製造される。
【００６３】
このように、光変調素子３０を作成し、最後に導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせるプロセスを説明したが、導光板１０の表面に、配向膜３５を形成した透明基板３６を予め貼り合わせてから、バックライト１を作成することもできる。また、枚葉方式、ロール・ツー・ロール方式のいずれでもバックライト１を作成することができる。
【００６４】
次に、本実施の形態のバックライト１の作用および効果について説明する。
【００６５】
本実施の形態のバックライト１では、例えば、光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となり、別の光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように、各光変調セル３０−１の部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加される。これにより、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とが互いに平行もしくはほぼ平行となっている透過領域３０Ａを透過する。一方、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とが互いに交差もしくは直交している散乱領域３０Ｂにおいて散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト１の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト１の上面から射出される。このように、本実施の形態では、透過領域３０Ａの上面からは光はほとんど射出されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が射出される。このようにして、正面方向の変調比を大きくしている。
【００６６】
一般に、ＰＤＬＣは、液晶材料と等方性の低分子材料とを混合し、紫外線照射や溶媒の乾燥などにより相分離を起こさせることによって形成され、液晶材料の微小粒子が高分子材料中に分散された複合層となっている。この複合層中の液晶材料は、電圧無印加時にはランダムな方向を向いているので散乱性を示すが、電圧印加時には電場方向に配向するので、液晶材料の常光屈折率と高分子材料の屈折率とが互いに等しい場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）において高い透明性を示す。しかし、この液晶材料では、斜め方向においては、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料との差が顕著となり、正面方向が透明性であっても斜め方向において散乱性が発現してしまう。
【００６７】
通常、ＰＤＬＣを使った光変調素子は、表面に透明導電膜の形成された２枚のガラス板の間にＰＤＬＣを挟み込んだ構造となっていることが多い。上述したような構造を有する光変調素子に対して空気中から斜めに光が入射した場合には、その斜め方向から入射した光は空気とガラス板の屈折率差によって屈折し、より小さな角度でＰＤＬＣに入射することになる。そのため、このような光変調素子においては、大きな散乱は生じない。例えば、空気中から８０°の角度で光が入射した場合には、その光のＰＤＬＣへの入射角はガラス界面での屈折によって４０°程度にまで小さくなる。
【００６８】
しかし、導光板を用いたエッジライト方式では、導光板越しに光が入射するので、光が８０°程度の大きな角度でＰＤＬＣ中を横切ることになる。そのため、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が大きく、さらに、より大きな角度で光がＰＤＬＣ中を横切るので、散乱を受ける光路も長くなる。例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶材料の微小粒子が屈折率１．５の高分子材料中に分散されている場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）においては屈折率差がないが、斜め方向においては屈折率差が大きくなる。このため、斜め方向の散乱性を小さくすることができないので、視野角特性が悪い。さらに、導光板上に拡散フィルムなどの光学フィルムを設けた場合には、斜め漏れ光が拡散フィルムなどによって正面方向にも拡散されるので、正面方向の光漏れが大きくなり、正面方向の変調比が低くなってしまう。
【００６９】
また、上記のＰＤＬＣの代わりに、ホログラフィックＰＤＬＣ（Ｈ−ＰＤＬＣ）を用いることも考えられる。このＨ−ＰＤＬＣでは、Ｈ−ＰＤＬＣの一部の領域に電圧が印加されると、その領域に存在する液状分子の向きが変移する。そのようにして液状分子の向きが変移した領域（変移領域）の周囲には、電圧が印加されず、液状分子の向きが変移していない領域（非変移領域）が存在しており、この２種類の領域の境界が回折格子を構成する。この回折格子は、ｐ偏光波を回折し、ｓ偏光波を透過させる。そのため、導光板内を伝播してきた光のうちｐ偏光波については回折格子で回折され、回折光が外部に取り出されるが、導光板内を伝播してきた光のうちｓ偏光波については回折格子を透過してしまう。従って、Ｈ−ＰＤＬＣでは、正面方向の変調比が原理的に低い。
【００７０】
一方、本実施の形態では、光変調素子３０においてバルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向において、散乱性が小さくなり、透明性を向上させることができる。例えば、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが、互いに常光屈折率が等しく、かつ互いに異常光屈折率も等しい光学異方性材料を主に含んで構成され、かつ、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができ、視野角特性を良くすることができる。
【００７１】
例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶と、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶性モノマーとを混合し、配向膜または電界によって液晶と液晶性モノマーを配向させた状態で液晶性モノマーを重合させると、液晶の光軸と、液晶性モノマーが重合することによって形成されたポリマーの光軸とが互いに一致する。これにより、あらゆる方向で屈折率を一致させることができるので、そのようにした場合には、透明性が高い状態を実現でき、より一層、視野角特性を良くすることができる。
【００７２】
また、本実施の形態では、例えば、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子３０を設けていない場合（図８（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がっている。他方、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図８（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【００７３】
ところで、輝度突き上げとは、全面白表示した場合に比べて、部分的に白表示を行った場合の輝度を高くする技術である。ＣＲＴやＰＤＰなどでは一般によく使われている技術である。しかし、液晶ディスプレイでは、バックライトは画像にかかわらず全体に均一発光しているので、部分的に輝度を高くすることはできない。もっとも、バックライトを、複数のＬＥＤを２次元配置したＬＥＤバックライトとした場合には、ＬＥＤを部分的に消灯することは可能である。しかし、そのようにした場合には、ＬＥＤを消灯した暗領域からの拡散光がなくなるので、全てのＬＥＤを点灯した場合と比べて、輝度が低くなってしまう。また、部分的に点灯しているＬＥＤに対して流す電流を大きくすることにより、輝度を増やすことも可能であるが、そのようにした場合には、非常に短時間に大電流が流れるので、回路の負荷や信頼性の点で問題が残る。
【００７４】
一方、本実施の形態では、光変調素子３０においてバルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向の散乱性が抑制され、暗状態での導光板からの漏れ光が少ない。これにより、導光板１０を伝播している光は、部分的な暗状態の部分から部分的な明状態の部分に、わずかな光損失で伝播するので、バックライト１への投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。その結果、高輝度を実現することができる。
【００７５】
また、本実施の形態において、水平配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない領域において、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となっており、かつ透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子が、光入射面１０Ａと平行な面内において所定のプレチルト角だけ傾斜した状態で配向している。そのため、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子は、ランダムな方位に立ち上がることはなく、光入射面１０Ａと平行な面内で立ち上がる。このとき、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２が、光入射面１０Ａと平行な面内において互いに交差もしくは直交する。従って、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加された領域において、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。その結果、表示輝度を向上させることができる。また、上記の輝度突き上げの効果により、輝度をさらに向上させることができる。
【００７６】
また、本実施の形態では、光入射面１０Ａと直交する方向に配列された複数の部分電極３２Ａが所定の単位ごとに順次、駆動される。これにより、光源２０から射出された光が導光板１０内を伝播していく過程で、光変調層３４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）が光入射面１０Ａと直交する方向に走査される。その結果、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト１の上面から外部に射出される光が光入射面１０Ａと直交する方向に走査される。このとき、光源２０はスキャン駆動されていないので、上記の輝度突き上げの効果により、光源をスキャン駆動する従来方式よりも高輝度が得られる。また、本実施の形態では、上述したように、光源２０がスキャン駆動されていないことから、非常に短い期間に光源に大きな電力を投入してスキャン駆動する場合に生じる突入電力（具体的には光源に電力を投入したときに一時的に流れる大電力）を考慮する必要がほとんどなく、回路基板の信頼性を損なうことがない。
【００７７】
このように、本実施の形態では、光源２０をスキャン駆動する代わりに、光変調層３４内の散乱領域３０Ｂを走査することにより、バックライト１の上面から外部に射出される光を走査するようにしたので、スキャン方式において、高輝度、低消費電力、および回路基板の高信頼性の全てを同時に実現することができる。
【００７８】
＜２．第２の実施の形態＞
図１６（Ａ）は、本技術の第２の実施の形態に係るバックライト２の概略構成の一例を表す断面図である。バックライト２は、本技術の照明装置の一具体例に相当するものである。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のバックライト２に含まれる光変調素子６０の概略構成の一例を表す断面図である。なお、図１６（Ａ），（Ｂ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。
【００７９】
本実施の形態のバックライト２は、光変調素子３０の代わりに光変調素子６０を備えている点で、第１の実施の形態に係るバックライト１の構成と相違する。そこで、以下では、上記実施の形態との相違点について主に説明し、上記実施の形態との共通点についての説明を適宜省略するものとする。
【００８０】
光変調素子６０は、本実施の形態において、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着しており、例えば接着剤（図示せず）を介して導光板１０の背後に接着されている。この光変調素子６０は、例えば、図１６（Ｂ）に示したように、透明基板３１、下側電極３２、配向膜６３、光変調層６４、配向膜６５、上側電極３６および透明基板３７を反射板４０側から順に配置したものである。
【００８１】
配向膜６３，６５は、例えば、光変調層６４に用いられる液晶やモノマーを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば、垂直配向膜および水平配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜６３，６５には垂直配向膜が用いられる。垂直配向膜としては、シランカップリング材料や、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミド系材料、界面活性剤などを用いることが可能である。また、透明基板３１，３７としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３７の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜６３，６５としてアルコール系溶媒を使用することの可能なシランカップリング材料を用いることが好ましい。
【００８２】
なお、垂直配向膜として、当該垂直配向膜に接する液晶分子にプレチルトを付与する機能を有するものが用いられていることが好ましい。垂直配向膜にプレチルト機能を発現させる方法としては、例えば、ラビングなどが挙げられる。上記の垂直配向膜は、例えば、当該垂直配向膜に近接する液晶分子の長軸を光入射面１０Ａと平行な面内であって、かつ当該垂直配向膜の法線と僅かな角度で交差させる機能を有していることが好ましい。そのような機能を有する垂直配向膜は、例えば、ラビング方向を光入射面１０Ａと平行にすることで実現することができる。
【００８３】
ただし、配向膜６３，６５として垂直配向膜を用いるに際しては、後述の微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶分子として、負の誘電率異方性を有するもの（いわゆるネガ型液晶）を用いることが好ましい。
【００８４】
次に、本実施の形態の光変調層６４について説明する。光変調層６４は、例えば、図１６（Ｂ）に示したように、バルク６４Ａと、バルク６４Ａ内に分散された微粒子状の複数の微粒子６４Ｂとを含んだ複合層となっている。バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは光学異方性を有している。
【００８５】
図１７は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図１７中の楕円体１６４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク６４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１７中の楕円体１６４Ｂは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、微粒子６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
【００８６】
図１８は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図１８中の楕円体１６４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク６４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１８中の楕円体１６４Ｂは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、微粒子６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
【００８７】
バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、例えば、図１７に示したように、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、バルク６４Ａの光軸ＡＸ３（具体的には楕円体１６４Ａの長軸）および微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４（具体的には楕円体１６４Ｂの長軸）の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ３，ＡＸ４とは、偏光方向によらず屈折率が一つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ３の向きと光軸ＡＸ４の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
【００８８】
また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ４は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面の法線と平行（またはほぼ平行）となっている。つまり、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ４は、下側電極３２または上側電極３６を含む面と直交（またはほぼ直交）している。
【００８９】
なお、垂直配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ４は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の法線と所定のプレチルト角で交差している。
【００９０】
一方、バルク６４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間への電圧印加の有無に拘らず、光軸ＡＸ３が一定となる構成となっている。具体的には、光軸ＡＸ３は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面の法線と平行（またはほぼ平行）となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ３は、光軸ＡＸ４と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００９１】
なお、垂直配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ３は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の法線と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、光軸ＡＸ３は、光軸ＡＸ４と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００９２】
ここで、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつバルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、正面方向に向かう光および斜め方向に向かう光は、光変調層６４内で散乱されることなく、光変調層６４を透過する。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子６０内で透明となった領域（透過領域３０Ａ）の界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）において全反射され、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子６０を設けていない場合と比べて下がる（図８（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００９３】
また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、図１８に示したように、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。また、微粒子６４Ｂは、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時に、光軸ＡＸ４が導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の表面と平行（もしくはほぼ平行）となる構成となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時に、光軸ＡＸ４は、部分電極３２Ａまたは上側電極３６を含む面と平行（もしくはほぼ平行）となっており、かつ部分電極３２Ａの延在方向と平行（もしくはほぼ平行）となっている。
【００９４】
したがって、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、光変調層６４において、光入射面１０Ａと平行な面であって、かつ透明基板３１の表面と直交する面内のあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、正面方向に向かう光および斜め方向に向かう光は、光変調層６４内で散乱される。その結果、例えば、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、散乱領域３０Ｂの界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子６０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子６０を設けていない場合と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【００９５】
なお、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの常光屈折率は、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの異常光屈折率についても、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。
【００９６】
また、バルク６４Ａの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）や、微粒子６４Ｂの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層６４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
【００９７】
また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク６４Ａは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または微粒子６４Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。バルク６４Ａは、例えば、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。バルク６４Ａは、例えば、微粒子６４Ｂの配向方向または配向膜６３，６５の配向方向に沿って配向した、配向性および重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱および光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。一方、微粒子６４Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク６４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。
【００９８】
ここで、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、微粒子６４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ３と平行となっている。このとき、微粒子６４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の表面と平行（もしくはほぼ平行）となっている。また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、微粒子６４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ３と交差（もしくは直交）している。このとき、微粒子６４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の表面と平行（もしくはほぼ平行）となっている。
【００９９】
上記した、配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電圧無印加の状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化することにより形成されたもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子６４Ｂとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。バルク６４Ａを上述した筋状構造とする場合には、バルク６４Ａの原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク６４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーを添加したり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーを添加したりすることもできる。
【０１００】
駆動回路５０は、例えば、ある光変調セル３０−１において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と平行もしくはほぼ平行となり、他の光変調セル３０−１において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と交差もしくは直交するように各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａおよび上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。つまり、駆動回路５０は、電場制御によって、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ３，ＡＸ４の向きを互いに一致（もしくはほぼ一致）させたり、互いに異ならせたり（もしくは直交させたり）することができるようになっている。
【０１０１】
駆動回路５０は、さらに、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、光変調層６４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。これにより、駆動回路５０は、光源２０から射出された光が導光板内を伝播していく過程で、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト２の上面から外部に射出される光を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。
【０１０２】
次に、本実施の形態のバックライト２の作用および効果について説明する。
【０１０３】
本実施の形態のバックライト２では、例えば、光変調セル３０−１において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と平行もしくはほぼ平行となり、別の光変調セル３０−１において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と交差もしくは直交するように、各光変調セル３０−１の部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加される。これにより、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子６０のうち、光軸ＡＸ３と光軸ＡＸ４とが互いに平行もしくはほぼ平行となっている透過領域３０Ａを透過する。一方、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子６０のうち、光軸ＡＸ３と光軸ＡＸ４とが互いに交差もしくは直交している散乱領域３０Ｂにおいて散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト２の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト２の上面から射出される。このように、本実施の形態では、透過領域３０Ａの上面からは光はほとんど射出されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が射出される。このようにして、正面方向の変調比を大きくしている。
【０１０４】
ところで、本実施の形態では、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向において、散乱性が小さくなり、透明性を向上させることができる。例えば、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが、互いに常光屈折率が等しく、かつ互いに異常光屈折率も等しい光学異方性材料を主に含んで構成され、かつ、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子６０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができ、視野角特性を良くすることができる。
【０１０５】
例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶と、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶性モノマーとを混合し、配向膜または電界によって液晶と液晶性モノマーを配向させた状態で液晶性モノマーを重合させると、液晶の光軸と、液晶性モノマーが重合することによって形成されたポリマーの光軸とが互いに一致する。これにより、あらゆる方向で屈折率を一致させることができるので、そのようにした場合には、透明性が高い状態を実現でき、より一層、視野角特性を良くすることができる。
【０１０６】
また、本実施の形態では、例えば、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子６０を設けていない場合と比べて下がる。他方、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子６０を設けていない場合と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。これは、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されており、斜め方向の散乱性が抑制され、暗状態での導光板からの漏れ光が少ないからである。従って、部分的な暗状態の部分から部分的な明状態の部分に導光するので、バックライト２への投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態において、垂直配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない領域において、微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４が、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となっており、かつ透明基板３１の法線と所定のプレチルト角で交差している。つまり、微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶分子が、光入射面１０Ａと平行な面内において所定のプレチルト角だけ傾斜した状態で配向している。そのため、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶分子は、ランダムな方位に立ち下がることはなく、光入射面１０Ａと平行な面内で立ち下がる。このとき、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ３，ＡＸ４が、光入射面１０Ａと平行な面内において互いに交差もしくは直交する。従って、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加された領域において、正面方向（光変調素子６０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。その結果、表示輝度を向上させることができる。また、上記の輝度突き上げの効果により、輝度をさらに向上させることができる。
【０１０８】
また、本実施の形態でも、光入射面１０Ａと直交する方向に配列された複数の部分電極３２Ａが所定の単位ごとに順次、駆動される。これにより、光源２０から射出された光が導光板１０内を伝播していく過程で、光変調層６４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）が光入射面１０Ａと直交する方向に走査される。その結果、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト２の上面から外部に射出される光が光入射面１０Ａと直交する方向に走査される。このとき、光源２０はスキャン駆動されていないので、上記の輝度突き上げの効果により、光源をスキャン駆動する従来方式よりも高輝度が得られる。また、本実施の形態では、上述したように、光源２０がスキャン駆動されていないことから、非常に短い期間に光源に大きな電力を投入してスキャン駆動する場合に生じる突入電力を考慮する必要がほとんどなく、回路基板の信頼性を損なうことがない。
【０１０９】
このように、本実施の形態でも、光源２０をスキャン駆動する代わりに、光変調層６４内の散乱領域３０Ｂを走査することにより、バックライト２の上面から外部に射出される光を走査するようにしたので、スキャン方式において、高輝度、低消費電力、および回路基板の高信頼性の全てを同時に実現することができる。
【０１１０】
＜３．変形例＞
[第１変形例]
上記各実施の形態において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、光源２０を常時、点灯させるようになっていてもよい。例えば、図１９（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、１または複数の部分電極３２Ａを１つのブロックとみなしたときに、複数の部分電極３２Ａをブロックごとに順次、駆動していく過程で、１ブロック目の駆動と同期して光源２０を点灯させ、全てのブロックの走査が終了するまでの間、継続して点灯させるようになっていてもよい。
【０１１１】
なお、図１９（Ａ）は、部分電極３２Ａへの電圧印加のタイミングの一例を概念的に表したものであり、図１９（Ｂ）は、光源２０への印加電圧の波形の一例を模式的に表したものである。図１９（Ａ），（Ｂ）には、駆動回路５０が１ブロック目の駆動の開始と同時に光源２０を点灯させる場合が例示されているが、駆動回路５０が１ブロック目の駆動の開始前に光源２０を点灯させるようになっていてもよい。また、液晶が電圧印加の瞬間から遅れて応答する性質を考慮して、駆動回路５０が１ブロック目の駆動の開始直後に光源２０を点灯させるようになっていてもよい。
【０１１２】
[第２変形例]
また、上記各実施の形態において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、光源２０を、部分電極３２Ａの駆動タイミングに同期して点滅させるようになっていてもよい。例えば、図２０（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、部分電極３２Ａに電圧を印加している期間だけ、光源２０を点灯させるようになっていてもよい。
【０１１３】
なお、図２０（Ａ）は、部分電極３２Ａへの電圧印加のタイミングの一例を概念的に表したものであり、図２０（Ｂ）は、光源２０への印加電圧の波形の一例を模式的に表したものである。図２０（Ａ），（Ｂ）には、駆動回路５０が各ブロックの駆動の開始と同時に光源２０を点灯させる場合が例示されているが、駆動回路５０が各ブロック目の駆動の開始前に光源２０を点灯させるようになっていてもよい。また、液晶が電圧印加の瞬間から遅れて応答する性質を考慮して、駆動回路５０が各ブロックの駆動の開始直後に光源２０を点灯させるようになっていてもよい。
【０１１４】
本変形例において、駆動回路５０は、光変調層３４，６４が一部の領域で散乱性を示している時に光源２０を点灯させ、光変調層３４，６４が全領域で透明性を示している時に光源２０を消灯させるようになっているとも言える。
【０１１５】
ところで、上記各実施の形態において、スキャン駆動を高速に（例えば数百Ｈｚで）行う場合、部分電極３２Ａの配線抵抗および光変調層３４（または光変調層６４）の静電容量で決まる時定数によって、部分電極３２Ａに印加した電圧の波形が鈍り、部分電極３２Ａの末端において、印加される波形が遅れてしまう可能性がある。その場合、バックライト１（またはバックライト２）から出力された光において、部分電極３２Ａの延在方向と対応する方向で明るさに差が生じたり、隣接する走査領域と干渉したりするなどの、画像品質上の不具合が生じる可能性がある。そこで、そのような不具合が生じる場合には、例えば、図２０（Ａ），（Ｂ）に示したように、複数の部分電極３２Ａが所定の単位ごとに順次、駆動されていく過程で、光源２０を、部分電極３２Ａの駆動タイミングに同期して点滅することが好ましい。このようにすることで、高速スキャン駆動時の画像品質を改善することができる。
【０１１６】
[第３変形例]
上記の第１変形例および第２変形例において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、例えば、図２１（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０を部分的に点灯するようになっていてもよい。つまり、駆動回路５０が、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、光源２０の一部を必要に応じて適宜、消灯するようになっていてもよい。このとき、光源２０に含まれる複数の点状光源２３が、個々に、もしくは、光源ブロック２５単位で、独立駆動可能になっている。このようにすることで、高輝度を得ることができるだけでなく、消費電力を低減することもできる。
【０１１７】
ここで、バックライト１，２が、表示パネルのバックライトとして用いられている場合には、部分電極３２Ａの走査方向が表示パネルの走査方向と同じ方向となるように、バックライト１，２が配置されていることが好ましい。さらに、この場合に、駆動回路５０は、部分電極３２Ａの走査と、表示パネルの走査とを互いに同期させるとともに、外部から入力される制御信号（例えば映像信号）に応じて、光源２０全体を点灯または消灯したり、光源２０を部分的に点灯したりするようになっていることが好ましい。このようにすることで、高輝度および低消費電力を実現することができるだけでなく、画質および応答性を改善することができる。
【０１１８】
なお、上記の場合に、駆動回路５０は、光源２０を部分的に点灯する代わりに、光源２０を部分的に明るく点灯すると同時に部分的に暗く点灯するようになっていてもよい。
【０１１９】
なお、本変形例において、導光板１０が、例えば、図２２（Ａ）に示したように、帯状の複数の凸部１１を上面に有していてもよい。なお、導光板１０は、例えば、図２２（Ｂ）に示したように、帯状の複数の凸部１１を下面に有していてもよい。また、導光板１０は、例えば、図示しないが、帯状の複数の凸部１１を導光板１０の内部に有していてもよい。また、導光板１０の内部が空洞状になっていてもよいし、密に充填されていてもよい。このように、導光板１０の表面（上面または下面）またはその内部に、帯状の複数の凸部１１が設けられていることで、部分的に点灯された光源２０の光の直進性が向上する。その結果、駆動対象の部分電極３２Ａと、光源２０から出射された光とが互いに交差する部分（つまり、バックライト１，２の発光部分）の形状および面積を、光源２０の部分点灯制御によって容易に制御することができる。
【０１２０】
各凸部１１は、光入射面１０Ａの法線と平行な方向に延在しており、例えば、図２２（Ａ），（Ｂ）に示したように、導光板１０の一の側面から、その側面と対向する他の側面まで連続して形成されている。各凸部１１の配列方向の断面は、例えば、矩形状、台形状、または三角形状となっている。各凸部１１の配列方向の断面が矩形状となっている場合には、光の直進性が非常に高く、大型のバックライトに適している。各凸部１１の配列方向の断面が台形状となっている場合には、射出成型、溶融押し出し成型、熱プレス成型などで各凸部１１を形成する際に使用する金型の加工が容易であり、かつ成型時の離型性もよく、欠陥の減少による歩留まりや成型速度を向上させることができる。
【０１２１】
互いに隣り合う凸部１１同士の間には、平坦面が設けられていてもよいし、平坦面がなくてもよい。各凸部１１の高さは、面内で均一になっていてもよいし、面内で不均一になっていてもよい。例えば、図２３（Ａ），（Ｂ）に示したように、導光板１０の１つの側面が光入射面１０Ａとなっているときに、各凸部１１の高さが、光入射面１０Ａ側で相対的に低く、光入射面１０Ａと対向する側面側で相対的に高くなっていてもよい。また、例えば、導光板１０の側面のうち互いに対向する一対の側面が光入射面１０Ａとなっているときに、各凸部１１の高さが、双方の光入射面１０Ａおよびその近傍で相対的に低く、それ以外の部分で相対的に高くなっていてもよい。各凸部１１のうち、光入射面１０Ａおよびその近傍の高さは、ゼロまたは実質的にゼロとなっていてもよい。例えば、図２３（Ａ），（Ｂ）に示したように、各凸部１１の高さが、光入射面１０Ａ側から、光入射面１０Ａから遠ざかるにつれて高くなっていてもよい。このとき、各凸部１１の高さが、光入射面１０Ａ側から、光入射面１０Ａと対向する側面側に向かう中途で、一定になるようになっていてもよい。なお、図２３（Ａ）に示したような高さの不均一な複数の凸部１１が導光板１０の上面以外の箇所に設けられていてもよく、例えば、導光板１０の下面または内部に設けられていてもよい。
【０１２２】
上述のように、凸部１１の高さ（言い換えると、凸部１１同士の間に形成される溝の深さ）を変えることにより、光の直進性を変化させることができる。例えば、図２２（Ａ），（Ｂ）に示したように、各凸部１１を光入射面１０Ａおよびその近傍にも設けた場合には、例えば、図２４（Ａ）に例示したように、１つの光源ブロック２５を点灯させると、その光源ブロック２５から出力された光Ｌ１は、横方向（幅方向）にあまり広がらずに導光板１０内を伝播するようになる。この場合、光入射面１０Ａの近傍において、点状光源２３同士の間に暗い部分が発生する場合があり、その場合には、画質が低下する虞がある。そこで、そのような場合には、例えば、図２３（Ａ），（Ｂ）に示したように、各凸部１１の高さを光入射面１０Ａおよびその近傍で相対的に低くしたり、またはゼロにしたりすることが好ましい。このようにすることにより、光源ブロック２３から出力された光Ｌ１を、例えば、図２４（Ｂ）に示したように、光入射面１０Ａおよびその近傍において、点状光源２３の発散角で横方向（幅方向）に広げ、光入射面１０Ａから離れた領域においては、ほぼ一定の幅で伝播させることができる。
【０１２３】
[第４変形例]
また、上記各実施の形態およびそれらの変形例（以下、単に「上記各実施の形態等」と称する。）において、例えば、図２５に示したように、部分電極３２Ａの延在方向に延在する金属配線４３が、各部分電極３２に１つずつ接して設けられていてもよい。金属配線４３は、できるだけ表面が鏡面になるような材料であって、かつできるだけ配線抵抗の小さな材料で構成されていることが好ましい。そのような材料としては、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｍｏ（モリブデン）Ｔａ（タンタル）などが挙げられる。金属配線４３の幅は、金属配線４３がバックライト１，２の暗線とならない程度となっていることが好ましく、５００μｍ以下となっていることが好ましく、３００μｍ以下となっていることがより好ましく、１５０μｍ以下となっていることがさらに好ましい。
【０１２４】
[第５変形例]
また、上記各実施の形態等において、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａの、光源２０からの距離に応じて、光源２０の光量を調整するようになっていてもよい。例えば、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａの、光源２０からの距離が遠くなるにつれて、光源２０の光量を増大させるようになっていてもよい。
【０１２５】
[第６変形例]
また、上記各実施の形態等において、図２６に示したように、各部分電極３２Ａが複数の細線電極３２Ｂによって構成されていてもよい。なお、細線電極３２Ｂは、本技術の「部分電極」の一具体例に相当する場合がある。ところで、本変形例において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極３２Ａに含まれる複数の細線電極３２Ｂに対して、光源２０からの距離に応じて変調された電圧を印加するようになっていてもよい。例えば、図２７に示したように、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極３２Ａに含まれる複数の細線電極３２Ｂに対して、光源２０からの距離が遠くなるにつれて、波高値のより大きな電圧を印加するようになっていてもよい。このとき、駆動回路５０は、例えば、図２８（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの距離が遠くなるにつれて、細線電極３２Ｂに印加する電圧の波高値を大きくすることが好ましい。
【０１２６】
また、本変形例において、駆動回路５０は、複数の細線電極３２Ｂを所定の単位ごとに（例えば部分電極３２Ａごとに）、順次駆動するようになっていてもよいし、複数の細線電極３２Ｂを１つずつ順番に駆動するようになっていてもよい。また、本変形例において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極３２Ａに隣接する他の部分電極３２Ａに含まれる１または複数の細線電極３２Ｂに対して、当該細線電極３２Ｂが駆動対象の部分電極３２Ａに該当しているときに印加する電圧の波高値よりも小さな波高値の電圧を印加するようになっていてもよい。例えば、図２９（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、ある時刻において、駆動対象の部分電極３２Ａに印加する電圧の波高値と、駆動対象の部分電極３２Ａに隣接する他の部分電極３２Ａに含まれる１または複数の細線電極３２Ｂに印加する電圧の波高値とにより形成される波高値の空間分布（細線電極３２Ｂの配列方向の空間分布）が山なり（curved lineもしくはarc line）となるように、各細線電極３２Ｂに電圧を印加するようになっていてもよい。
【０１２７】
[第７変形例]
また、上記各実施の形態等において、各部分電極３２Ａがパターニングされたものであってもよい。例えば、図３０（Ａ），（Ｂ）に示したように、各部分電極３２Ａが、複数の開口３２Ｃを有していてもよい。開口３２Ｃは、例えば、円形状、楕円形状、または多角形状となっている。このとき、各部分電極３２Ａに設けられた複数の開口３２Ｃの密度（単位面積当たりの開口３２Ｂの占有率）が、光源２０からの距離に応じて異なっている。例えば、図３０（Ａ）に示したように、単位面積当たりの開口３２Ｃの数が、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、開口３２Ｃの径が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて小さくなっている。また、例えば、図３０（Ｂ）に示したように、開口３２Ｃの径が、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、単位面積当たりの開口３２Ｃの数が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて少なくなっている。従って、上記のいずれの例においても、開口３２Ｃの密度が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて疎になっている（小さくなっている）。言い換えると、部分電極３２Ａのパターン密度（部分電極３２Ａのうち開口３２Ｃ以外の部分の単位面積当たりの占有率）が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて密になっている（大きくなっている）。
【０１２８】
このように、部分電極３２Ａのパターン密度を、光源２０からの距離に応じて異ならせることにより、バックライト１，２の光射出領域における透明領域３０Ａおよび散乱領域３０Ｂの密度分布を所望の分布にすることができる。これにより、バックライト１，２の光射出領域のうち光源２０に近い側の輝度を、光変調素子３０，６０を設けていない場合よりも低く抑え、かつバックライト１，２の光射出領域のうち光源２０から遠く離れた側の輝度を、光変調素子３０，６０を設けていない場合よりも高くすることができる。その結果、例えば、バックライト１，２の光射出領域全体を暗状態とした場合だけでなく、バックライト１，２の光射出領域全体を明状態とした場合にも、面内輝度を均一化することができる。従って、例えば、光源２０に近い領域と、光源２０から遠い領域とにおいて白表示をしたときに、双方の領域の白輝度を等しくすることが可能となる。また、例えば、光源２０に近い領域と、光源２０から遠い領域とにおいて黒表示をしたときにも、これらの領域の黒輝度を等しくすることが可能となる。以上のことから、本変形例では、面内輝度を均一化しつつ、変調比を高くすることができる。
【０１２９】
[第８変形例]
また、上記各実施の形態等では、光変調素子３０，６０は、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着して接合されていたが、例えば、図３１に示したように、導光板１０の上面に空気層を介さずに密着して接合されていてもよい。また、光変調素子３０，６０は、例えば、図３２に示したように、導光板１０の内部に設けられていてもよい。ただし、この場合でも、光変調素子３０，６０は、導光板１０と空気層を介さずに密着して接合されていることが必要である。
【０１３０】
[第９変形例]
また、上記実施の形態等では、導光板１０の上に特に何も設けられていなかったが、例えば、図３３に示したように、光学シート７０（例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなど）を設けてもよい。このようにした場合には、導光板１０から斜め方向に射出した光の一部が正面方向に立ち上がるので、変調比を効果的に向上させることができる。
【０１３１】
[第１０変形例]
また、上記各実施の形態等において、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａの、光源２０からの距離に応じて、光源２０の色を調整するようになっていてもよい。光源２０が、例えば、図３４に示したように、色調整用の光源２６（例えば、赤色ＬＥＤ２６Ｒ、緑色ＬＥＤ２６Ｇおよび青色ＬＥＤ２６Ｂからなる３色ＬＥＤ）をさらに備え、駆動回路５０が、駆動対象の部分電極３２Ａの、光源２０からの距離に応じて、光源２６から発せられる光の色を調整するようになっていてもよい。このとき、光源２６は、所定の数の光源２３ごとに１つずつ設けられていてもよい。このように、光源２６を設けた場合には、面内の色むらを低減することができる。
【０１３２】
［第１１変形例］
また、上記実施の形態等において、透明基板３１および透明基板３７のうち少なくとも一方が、導光板１０と一体に形成されたものであってもよい。例えば、上記実施の形態等において、透明基板３７が導光板１０と接している場合には、図３５に示したように、透明基板３７が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、一体形成された部材（透明基板）に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。また、例えば、上記実施の形態等において、透明基板３１が導光板１０と接している場合には、図３６に示したように、透明基板３１が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、一体形成された部材（透明基板）に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。また、例えば、上記実施の形態およびそれらの変形例において、透明基板３１，３７がともに導光板１０と接している場合には、透明基板３１，３７が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、透明基板３１側の一体形成部材（透明基板）および透明基板３７側の一体形成部材（透明基板）の少なくとも一方に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。
【０１３３】
＜適用例＞
[第１適用例]
次に、上記各実施の形態等のバックライト１，２の一適用例について説明する。
【０１３４】
図３８は、本適用例にかかる表示装置３の概略構成の一例を表したものである。この表示装置３は、表示パネル８０と、表示パネル８０の背後に配置されたバックライト１，２とを備えている。
【０１３５】
表示パネル８０は、バックライト１，２から出力された照明光を変調して映像を表示（出力）するものである。表示パネル８０は、２次元配置された複数の画素を有すると共に、複数の画素が映像信号に基づいて駆動されることにより、映像を表示することが可能となっている。表示パネル８０は、例えば、透過型の液晶表示パネルであり、液晶層を一対の透明基板で挟み込んだ構造となっている。表示パネル８０は、例えば、図示しないが、バックライト１，２側から順に、偏光子、透明基板、画素電極、配向膜、液晶層、配向膜、共通電極、カラーフィルタ、透明基板および偏光子を有している。
【０１３６】
透明基板は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、バックライト１，２側の透明基板には、図示しないが、画素電極に電気的に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）および配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。画素電極および共通電極は、例えばＩＴＯからなる。画素電極は、透明基板上に規則的に配列されており、例えば、格子配列またはデルタ配列されている。画素電極は、画素ごとの電極として機能するものである。他方、共通電極は、カラーフィルタ上に一面に形成されたものである。共通電極は、各画素電極に対して対向する共通電極として機能するものである。配向膜は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行うものである。液晶層は、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、またはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードなどの液晶からなり、駆動回路（図示せず）からの印加電圧により、バックライト１，２からの射出光の偏光軸の向きを画素ごとに変える機能を有する。なお、液晶の配列を多段階で変えることにより画素ごとの透過軸の向きが多段階で調整される。カラーフィルタは、液晶層を透過してきた光を、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離したり、または、Ｒ、Ｇ、Ｂおよび白（Ｗ）などの四色にそれぞれ色分離したりするカラーフィルタを、画素電極の配列と対応させて配列したものである。フィルタ配列（画素配列）としては、一般的に、ストライプ配列や、ダイアゴナル配列、デルタ配列、レクタングル配列のようなものがある。
【０１３７】
偏光子は、光学シャッターの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光子は、透過軸以外の振動方向の光（偏光）を吸収する吸収型の偏光素子であってもよいが、バックライト１，２側に反射する反射型の偏光素子であることが輝度向上の観点から好ましい。偏光子はそれぞれ、偏光軸が互いに９０度異なるように配置されており、これによりバックライト１，２からの射出光が液晶層を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
【０１３８】
バックライト１，２は、照明光を出力するものである。バックライト１，２において、複数の部分電極３２Ａは、表示パネル８０の複数の画素（または画素電極）の１つの配列方向（例えば垂直方向）と平行な方向に配列されている。なお、複数の画素（または画素電極）が水平方向にも配列されている場合に、複数の部分電極３２Ａは、水平方向に延在していることが好ましい。各部分電極３２Ａの幅は、表示パネル８０の各画素の幅と同一となっていてもよいが、それよりも広くなっていることが好ましい。バックライト１，２における各散乱領域３０Ｂのスキャンは、表示パネル８０における各画素のスキャンほど緻密である必要はないからである。なお、以下では、各部分電極３２Ａの幅が、表示パネル８０の各画素の幅よりも広くなっているものとする。なお、図３８には、バックライト１，２が光学シート７０を備えている場合が例示されているが、省略されていてもよい。
【０１３９】
本適用例において、駆動回路５０は、表示パネル８０およびバックライト１，２を駆動するものである。駆動回路５０は、表示パネル８０の複数の画素（または画素電極）を所定の単位ごとに（例えばラインごとに）順次、駆動することにより、バックライト１，２から出力された光を表示パネル８０で変調するようになっている。これにより、駆動回路５０は、表示パネル８０に映像を表示させるようになっている。また、駆動回路５０は、バックライト１，２の複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、光変調層３４，６４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。これにより、駆動回路５０は、光源２０から射出された光が導光板内を伝播していく過程で、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト１、２の上面から表示パネル８０の背面に射出される光を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。
【０１４０】
駆動回路５０は、さらに、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するようになっている。このとき、駆動回路５０は、表示パネル８０の複数の画素の走査方向と同じ方向に、複数の部分電極３２Ａを、走査（駆動）するようになっている。例えば、図３９（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、複数の行（図では１３５行）に対応する複数の画素を１つのブロックとみなすとともに、そのブロックと対応する１または複数の部分電極３２Ａを１つのブロックとみなしたときに、表示パネル８０の複数の画素を所定の単位ごとに（例えばラインごとに）順次、駆動していく過程で、駆動対象の画素を含むブロックと対応するブロックに含まれる全ての部分電極３２Ａ（１または複数の部分電極３２Ａ）を駆動するようになっている。なお、図３９（Ａ）は、表示パネル８０の複数の画素への電圧印加のタイミングの一例を概念的に表したものであり、図３９（Ｂ）は、部分電極３２Ａへの電圧印加のタイミングの一例を概念的に表したものである。
【０１４１】
図３９（Ａ），（Ｂ）には、駆動回路５０が表示パネル８０の画素の駆動の開始と同時に、部分電極３２Ａの駆動を開始している場合が例示されているが、駆動回路５０が表示パネル８０の画素の駆動の開始前に部分電極３２Ａの駆動を開始するようになっていてもよい。また、液晶が電圧印加の瞬間から遅れて応答する性質を考慮して、駆動回路５０が表示パネル８０の画素の駆動の開始直後に部分電極３２Ａの駆動を開始するようになっていてもよい。
【０１４２】
また、駆動回路５０は、表示パネル８０の複数の画素を所定の単位ごとに（例えばラインごとに）順次、駆動していく過程で、駆動対象の画素を含むブロックと対応するブロックに含まれる全ての部分電極３２Ａ（１または複数の部分電極３２Ａ）を駆動するとともに、光源２０を、部分電極３２Ａの駆動タイミングに同期して点滅させるようになっていてもよい。駆動回路５０は、例えば、上記の第２変形例で説明したように光源２０を点灯させるようになっていてもよい。このようにした場合には、高輝度で、しかも動画応答性のぼけの改善された表示が可能となる。
【０１４３】
また、駆動回路５０は、表示パネル８０の複数の画素を所定の単位ごとに（例えばラインごとに）順次、駆動していく過程で、駆動対象の画素を含むブロックと対応するブロックに含まれる全ての部分電極３２Ａ（１または複数の部分電極３２Ａ）を駆動するとともに、光源２０を、部分的に点灯するようになっていてもよい（図２１（Ａ），（Ｂ）参照）。つまり、駆動回路５０が、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、光源２０の一部を必要に応じて適宜、消灯するようになっていてもよい。このとき、光源２０に含まれる複数の点状光源２３が、個々に、もしくは、光源ブロック２５単位で、独立駆動可能になっている。このようにすることで、消費電力を低減することができる。
【０１４４】
また、駆動回路５０は、部分電極３２Ａの走査と、表示パネル８０の走査とを互いに同期させるとともに、映像信号に応じて、光源２０全体を点灯または消灯したり、光源２０を部分的に点灯したりするようになっていることが好ましい。このようにすることで、高輝度および低消費電力を実現することができるだけでなく、画質および応答性を改善することができる。
【０１４５】
なお、上記の場合に、駆動回路５０は、光源２０を部分的に点灯する代わりに、光源２０を部分的に明るく点灯すると同時に部分的に暗く点灯するようになっていてもよい。また、上記の場合に、導光板１０が、上記第３変形例において言及した帯状の複数の凸部１１をその表面（上面または下面）またはその内部に有していてもよい。このとき、透明基板３７が導光板１０と一体に形成されているときには、一体形成された部材（透明基板）に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。また、透明基板３１が導光板１０と一体に形成されているときには、一体形成された部材（透明基板）に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。また、透明基板３１，３７が導光板１０と一体に形成されているときには、透明基板３１側の一体形成部材（透明基板）および透明基板３７側の一体形成部材（透明基板）の少なくとも一方に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。
【０１４６】
このように、導光板１０に対して帯状の複数の凸部１１を設けることで、部分的に点灯された光源２０の光の直進性が向上する。その結果、駆動対象の部分電極３２Ａと、光源２０から出射された光とが互いに交差する部分（つまり、バックライト１，２の発光部分）の形状および面積を、光源２０の部分点灯制御によって容易に制御することができる。
【０１４７】
本適用例では、表示パネル８０を照明する光源として、上記実施の形態のバックライト１，２が用いられている。これにより、スキャン方式において、コントラストが高く、しかも表示輝度も高い画像を低消費電力で表示することができる。また、本適用例において、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するとともに、光源２０を、部分電極３２Ａの所定の単位ごとの順次駆動に同期して点滅させるようにした場合には、高輝度で、しかも動画応答性のぼけの改善された表示が可能となる。
【０１４８】
[第２適用例]
次に、上記各実施の形態等のバックライト１，２の他の適用例について説明する。
【０１４９】
図４０は、本適用例にかかる３次元表示装置４の概略構成の一例を表したものである。この３次元表示装置４は、時分割方式により立体画像の観察が可能なものであり、例えば、表示装置３と、シャッター眼鏡５とを備えている。表示装置３は、観察者（図示せず）がシャッター眼鏡５を用いて表示装置３の画像表示面３Ａを観察することにより、立体映像を視認することの可能な表示装置（３Ｄディスプレイ）である。
【０１５０】
表示装置３において、駆動回路５０は、例えば、図示しないが、映像信号処理回路、タイミング生成回路、信号線駆動回路、および走査線駆動回路を有している。映像信号処理回路は、外部から入力されたデジタルの映像信号に対して所定の補正を行うと共に、補正した後の映像信号を信号線駆動回路に出力するものである。映像信号の種類としては、例えば、右目用画像用の映像信号、左目用画像用の映像信号、黒画像用の映像信号などが挙げられる。また、所定の補正としては、例えば、ガンマ補正や、オーバードライブ補正などが挙げられる。
【０１５１】
タイミング生成回路は、信号線駆動回路、走査線駆動回路およびシャッター眼鏡５が連動して動作するように制御するものである。タイミング生成回路は、例えば、外部から入力された同期信号に応じて（同期して）、これらに対して制御信号を出力するようになっている。
【０１５２】
信号線駆動回路は、上述の制御信号の入力に応じて（同期して）、映像信号処理回路から入力された映像信号に対応するアナログの映像信号を、表示パネル８０内の各信号線（図示せず）に印加して、アナログの映像信号またはそれに対応する信号を選択対象の画素に書き込むものである。信号線駆動回路は、例えば、１フレーム期間ごとに、黒画像用の映像信号に対応する信号電圧と、右目用画像用の映像信号に対応する信号電圧と、黒画像用の映像信号に対応する信号電圧と、左目用画像用の映像信号に対応する信号電圧とを、この順に各信号線に印加して、選択対象の画素への書き込みを行うものである。
【０１５３】
走査線駆動回路は、上述の制御信号の入力に応じて（同期して）、表示パネル８０内の複数の走査線（図示せず）に選択パルスを順次印加して、複数の画素をラインごとに順次選択するものである。
【０１５４】
シャッター眼鏡５は、観察者（図示せず）の眼球の前に装着されるものであり、表示装置３の画像表示面３Ａに映し出される画像を観察する際に観察者によって用いられるものである。シャッター眼鏡５は、例えば、右目用シャッター５１と、左目用シャッター５２と、右目用シャッター５１の開閉および左目用シャッター５２の開閉を制御する制御信号を印加する制御線（図示せず）とを有している。シャッター制御用の制御線は、表示装置３の駆動回路５０に直接接続されていてもよいし、表示装置３の駆動回路５０と通信可能な無線装置（図示せず）に接続されていてもよい。右目用シャッター５１および左目用シャッター５２は、画像表示面３Ａから出力される画像の透過および遮断を制御信号に基づいて行うものである。右目用シャッター５１は、画像表示面３Ａから右目用画像が出力されている時にシャッターが開くようになっている。一方、左目用シャッター５２は、画像表示面３Ａから左目用画像が出力されている時にシャッターが開くようになっている。
【０１５５】
以下では、右目用画像の少なくとも一部が画像表示面３Ａに表示されている期間を、右目用画像を表示する期間（右目用画像表示期間）と称するものとする。同様に、左目用画像の少なくとも一部が画像表示面３Ａに表示されている期間を、左目用画像を表示する期間（左目用画像表示期間）と称するものとする。また、画像表示面３Ａ全体に黒画像が表示されている期間を、黒画像を表示する期間（黒画像表示期間）と称するものとする。
【０１５６】
駆動回路５０は、例えば、黒画像表示期間、右目用画像表示期間、黒画像表示期間、左目用画像表示期間をフレーム期間ごとに繰り返す。このとき、視聴者は、シャッター眼鏡５をかけた上で、左目用画像を左目のみで視認し、右目用画像を右目のみで視認する。駆動回路５０は、例えば、左目用画像表示期間に、左目用シャッター５２を開く（左目用眼鏡を透過状態にする）制御信号を出力し、それ以外の期間に、左目用シャッター５２を閉じる（左目用眼鏡を非透過状態にする）制御信号を出力する。また、駆動回路５０は、例えば、右目用画像表示期間に、右目用シャッターを開く（右目用眼鏡を透過状態にする）制御信号を出力し、それ以外の期間に、右目用シャッターを閉じる（右目用眼鏡を非透過状態にする）制御信号を出力する。これにより、左目用画像が左目のみで視認され、右目用画像が右目のみで視認されるので、左目用画像と右目用画像とが観察者の網膜で結像される。その結果、視聴者は立体映像を観察することができる。
【０１５７】
駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、光変調層３４，６４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。これにより、駆動回路５０は、光源２０から射出された光が導光板内を伝播していく過程で、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト１、２の上面から外部に射出される光を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。駆動回路５０は、上記の第１の適用例と同様、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するようになっている。さらに、駆動回路５０は、上記の第１の適用例と同様、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するとともに、光源２０を、部分電極３２Ａの所定の単位ごとの順次駆動に同期して点滅させるようになっていてもよい。
【０１５８】
本適用例では、表示パネル８０を照明する光源として、上記実施の形態のバックライト１，２が用いられている。これにより、スキャン方式において、コントラストが高く、しかも表示輝度も高い画像を低消費電力で表示することができる。また、本適用例において、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するとともに、光源２０を、部分電極３２Ａの順次駆動に同期して点滅させるようにした場合には、高輝度で、しかも動画応答性のぼけの改善された表示が可能となり、さらに、左目用画像と右目用画像との間でクロストークが生じるのを低減することができる。
【０１５９】
[変形例]
上記適用例において、映像表示面３Ａに、パララックスバリアや、レンチキュラーレンズ、アクティブレンズが設けられていてもよい。その場合に、駆動回路５０は、外部から入力された三次元表示用の映像データに含まれる、視点の互いに異なる複数の二次元映像データを用いて１つの二次元映像データを作成し、作成した二次元映像データに応じた信号電圧を表示パネル８０に印加するようになっている。駆動回路５０は、例えば、三次元表示用の映像データに、視点の互いに異なる２つの二次元映像データが含まれている場合には、２つの二次元映像データを、水平方向に１つずつ交互に並べる処理を各行で行っていき、２つの二次元映像データが水平方向に交互に並んだ１つの映像データを作成するようになっている。このように、映像表示面３Ａに、液晶バリアや、レンチキュラーレンズ、アクティブレンズが設けられるとともに、駆動回路５０が上述したような信号処理を行うようになっている場合には、シャッター眼鏡５を省略することが可能であり、裸眼により立体画像の観察が可能である。
【０１６０】
上述のパララックスバリア、レンチキュラーレンズ、アクティブレンズは、視線の視差分割方式を利用して立体視を可能にするものである。アクティブレンズは、レンチキュラー形状の間隙に複屈折性物質が充填された光線制御素子と、この光線制御素子の光入射側に配置された可変偏光子とにより構成されており、複屈折性物質の長軸方向と可変偏光子の偏光方向とが互いに一致したときにレンチキュラーレンズとして機能するようになっている。
【０１６１】
また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
照明光を出力する照明装置と、
前記照明光を変調して映像を出力する表示パネルと、
前記照明装置および前記表示パネルを駆動する駆動回路と
を備え、
前記照明装置は、
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、
前記一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と
を有し、
前記電極は、前記一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有し、
前記光変調層は、前記電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、前記光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示し、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、前記光変調層のうち散乱性を示す部分を前記光入射面と直交する方向に走査する
表示装置。
（２）
前記表示パネルは、２次元配置された複数の画素を有し、
前記複数の部分電極は、前記複数の画素の１つの配列方向と平行な第１の方向に配列されており、
前記駆動回路は、前記複数の画素を所定の単位ごとに前記第１の方向に順次駆動するとともに、前記複数の部分電極を前記複数の画素の駆動と同期して駆動する
（１）に記載の表示装置。
（３）
前記駆動回路は、常時、前記光源を点灯させる
（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）
前記光源は、独立駆動可能な複数の点光源を有し、
前記駆動回路は、映像信号に応じて前記複数の点光源の全部または一部を点灯させる
（１）または（２）に記載の表示装置。
（５）
前記一対の透明基板のうち前記光源が側面に配置された基板は、その表面または内部に、前記第１の方向に延在する帯状の複数の凸部を有する
（４）に記載の表示装置。
（６）
前記駆動回路は、前記光変調層が散乱性を示している時に前記光源を点灯させ、前記光変調層が全体的に透明性を示している時に前記光源を消灯させる
（１）または（２）に記載の表示装置。
（７）
前記光源は、前記導光板の側面のうち互いに対向する第１側面および第２側面にそれぞれ配置され、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動すると共に、駆動対象の部分電極が前記第１側面寄りに位置しているときには前記第１側面に配置された光源を前記第２側面に配置された光源よりも明るくし、駆動対象の部分電極が前記第２側面寄りに位置しているときには前記第２側面に配置された光源を前記第１側面に配置された光源よりも明るくする
（１）、（２）、（４）、（５）または（６）に記載の表示装置。
（８）
前記駆動回路は、前記複数の部分電極のうち駆動対象の部分電極の、前記光源からの距離に応じて、前記光源の光量を調整する
（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）
各部分電極は、複数の細線電極からなり、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極に含まれる複数の細線電極に対して、前記光源からの距離に応じて変調された電圧を印加する
（１）ないし（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極に隣接する他の部分電極に含まれる１または複数の細線電極に対して、当該細線電極Ｂが駆動対象の部分電極に該当しているときに印加する電圧の波高値よりも小さな波高値の電圧を印加する
（９）に記載の表示装置。
（１１）
各部分電極は、パターニングされたものであり、
各部分電極のパターン密度が前記光源からの距離に応じて異なっている
（１）ないし（１０）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１２）
各部分電極は、複数の開口を有し、
前記開口の径は、前記光源からの距離に拘わらず一定となっており、
前記開口の密度が、前記光源からの距離に応じて異なっている
（１１）に記載の表示装置。
（１３）
各部分電極は、複数の開口を有し、
前記開口の径が、前記光源からの距離に応じて異なっており、
前記開口の密度が、前記光源からの距離に応じて異なっている
（１１）に記載の表示装置。
（１４）
各部分電極は、前記光入射面と平行な方向に延在する帯状の形状となっており、
前記光変調素子は、前記光入射面と平行な方向に延在するとともに、各部分電極に１つずつ電気的に接続された複数の金属配線を有する
（１）ないし（１３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１５）
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、
前記一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と、
前記光源および前記電極を駆動する駆動回路と
を有し、
前記電極は、前記一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有し、
前記光変調層は、前記電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、前記光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示し、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、前記光変調層のうち散乱性を示す部分を前記光入射面と直交する方向に走査する
照明装置。
【符号の説明】
【０１６２】
１，２…バックライト、３…表示装置、３Ａ…画像表示面、４…３次元表示装置、５…シャッター眼鏡、１０…導光板、１０Ａ…光入射面、２０，２６…光源、２１…線状光源、２２…反射ミラー、２３…点状光源、２４…基板、２５…光源ブロック、３０，６０…光変調素子、３０Ａ…透過領域、３０Ｂ…散乱領域、３０−１…光変調セル、３１，３７…透明基板、３２…下側電極、３２Ａ…部分電極、３２Ｂ…細線電極、３２Ｃ…開口、３２Ｄ…透明導電膜、３３，３５，６３，６５…配向膜、３４，６４…光変調層、３４Ａ，６４Ａ…バルク、３４Ｂ，６４Ｂ…微粒子、３８…スペーサ、３９…シール剤パターン、４０…反射板、４１…拡散シート、４２…混合物、４３…金属配線、５０…駆動回路、５１…右目用シャッター、５２…左目用シャッター、７０…光学シート、８０…表示パネル、１３４Ａ，１３４Ｂ，１６４Ａ，１６４Ｂ…楕円体、ＡＸ１〜ＡＸ４…光軸、Ｌ，Ｌ１…光、Ｌ３…紫外線。
【技術分野】
【０００１】
本技術は、光に対して散乱性または透明性を示す光変調素子を有する照明装置およびそれを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビの動画応答性の改善を目的に、スキャン方式のバックライトが使われている。さらに、最近ではシャッターめがね方式を用いて３Ｄ表示を行う場合に、クロストークの抑制を目的に、同方式が注目されている。また、特に大型テレビにおいては、薄型化の要求から、エッジライトと導光板の組み合わせが主流となってきており、導光板方式においてスキャン駆動できるバックライトが望まれている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−０８２０１９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／０００７５６１６号明細書
【特許文献３】特開２００１−９２３７０号公報
【特許文献４】特開２００９−２８３３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなスキャン方式のバックライトでは、表示輝度が暗くなるという問題がある。例えば、画面を８分割した場合に、分割した１つの箇所での表示に、８倍の輝度が得られるだけの電力を光源に投入することができれば、表示輝度は、原理的にはスキャンしない場合と同様の輝度となる。しかし、実際には２倍程度の電力投入しかできないので、表示輝度が低くなってしまっている。
【０００５】
また、大型テレビにおいても、バックライトの薄型化の要求から、中小型液晶ディスプレイと同様に、エッジライト導光板の採用が進んでいる。例えば、特許文献３には、エッジライト導光板方式において、導光板を複数のブロックで構成し、ブロック間に反射板を設けることにより、帯状照明光のスキャンを実現することが開示されている。また、例えば、特許文献４には、導光板を分割する代わりに、導光板の主面にプリズム状構造体を形成することにより、帯状照明光のスキャンを実現することが開示されている。しかし、これらの文献に記載の方法でも、表示輝度において問題がある。
【０００６】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、スキャン方式において高輝度を得ることの可能な照明装置およびそれを備えた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術の照明装置は、離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と、駆動回路とを備えている。電極は、一対の透明基板の側面のうち光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有している。光変調層は、電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すようになっている。駆動回路は、複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、光変調層のうち散乱性を示す部分を光入射面と直交する方向に走査するようになっている。
【０００８】
本技術の表示装置は、照明光を出力する照明装置と、照明光を変調して映像を出力する表示パネルと、照明装置および表示パネルを駆動する駆動回路とを備えたものである。この表示装置に含まれる照明装置は、上記の照明装置と同一の構成要素を備えている。
【０００９】
本技術の照明装置および表示装置では、光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極が所定の単位ごとに順次駆動される。これにより、光源から射出された光が透明基板内を伝播していく過程で、光変調層のうち散乱性を示す部分（以下「散乱部分」と称する。）が光入射面と直交する方向に走査される。その結果、散乱部分で散乱され、照明装置の上面から外部に射出される光が光入射面と直交する方向に走査される。このとき、光源から射出された光は、光変調層のうち透明性を示す部分（以下「透明部分」と称する。）ではほとんど散乱されないので、透明部分からの漏れ光はほとんどない。従って、光源から射出された光は透明部分から散乱部分に導光するので、光源をスキャン駆動する従来方式よりも高輝度が得られる。
【発明の効果】
【００１０】
本技術の照明装置および表示装置によれば、光変調層内の散乱部分を走査することにより、照明装置の上面から外部に射出される光を走査するようにしたので、スキャン方式において高輝度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本技術の第１の実施の形態に係るバックライトの構成の一例を表す断面図である。
【図２】図１の光源の構成の一例を表す斜視図である。
【図３】図１の光源の構成の他の例を表す斜視図である。
【図４】図１の電極の構成の一例を表す斜視図である。
【図５】図１のバックライトの構成の他の例を表す断面図である。
【図６】図１の光変調素子に電圧が印加されていないときの構成について説明するための模式図である。
【図７】図１の光変調素子に電圧が印加されているときの構成について説明するための模式図である。
【図８】図１のバックライトの作用について説明するための模式図である。
【図９】光変調素子内の散乱領域のスキャンについて説明するための模式図である。
【図１０】光変調素子内の散乱領域のスキャンについて説明するための模式図である。
【図１１】光変調素子内の散乱領域のスキャンについて説明するための模式図である。
【図１２】光変調素子内の散乱領域のスキャンについて説明するための模式図である。
【図１３】図１のバックライトの製造工程について説明するための断面図である。
【図１４】図１３に続く製造工程について説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く製造工程について説明するための断面図である。
【図１６】本技術の第２の実施の形態に係るバックライトの構成の一例を表す断面図である。
【図１７】図１６の光変調素子に電圧が印加されていないときの構成について説明するための模式図である。
【図１８】図１６の光変調素子に電圧が印加されているときの構成について説明するための模式図である。
【図１９】部分電極のスキャンのタイミングと、光源の点滅のタイミングとの関係の一例について説明するための模式図である。
【図２０】部分電極のスキャンのタイミングと、光源の点滅のタイミングとの関係の他の例について説明するための模式図である。
【図２１】部分電極のスキャンのタイミングと、光源の点滅のタイミングとの関係のその他の例について説明するための模式図である。
【図２２】図１の導光板の構成の一変形例を表す斜視図である。
【図２３】図１の導光板の構成の他の変形例を表す斜視図および断面図である。
【図２４】図２２、図２３の導光板の作用の一例を表す平面図である。
【図２５】図１の電極の構成の第１変形例を表す平面図である。
【図２６】図１の電極の構成の第２変形例を表す平面図である。
【図２７】図２６の各細線電極に印加する電圧の一例を表す図である。
【図２８】図２６の各細線電極に印加する電圧の他の例を表す図である。
【図２９】図２６の各細線電極に印加する電圧のその他の例を表す図である。
【図３０】図１の電極の構成の第３変形例を表す平面図である。
【図３１】図１，図１６のバックライトの構成の第１変形例を表す断面図である。
【図３２】図１，図１６のバックライトの構成の第２変形例を表す断面図である。
【図３３】図１，図１６のバックライトの構成の第３変形例を表す断面図である。
【図３４】図１の光源の構成のその他の例を表す図である。
【図３５】図１の光変調素子の構成の一変形例を表す図である。
【図３６】図１の光変調素子の構成の他の変形例を表す図である。
【図３７】図１の光変調素子の構成のその他の変形例を表す図である。
【図３８】一適用例にかかる表示装置の一例を表す断面図である。
【図３９】図３８の表示装置における表示パネルの画素のスキャンのタイミングと、部分電極のスキャンのタイミングとの関係の一例について説明するための模式図である。
【図４０】他の適用例にかかる３次元表示装置の一例を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（図１〜図１５）
バックライト内に、水平配向反転ＰＤＬＣが設けられている例
２．第２の実施の形態（図１６〜図１８）
バックライト内に、垂直配向反転ＰＤＬＣが設けられている例
３．変形例（図１９〜図３７）
４．適用例（図３８〜図４０）
バックライトが表示装置の光源として用いられている例
【００１３】
＜１．第１の実施の形態＞
図１（Ａ）は、本技術の第１の実施の形態に係るバックライト１の概略構成の一例を表す断面図である。バックライト１は、本技術の照明装置の一具体例に相当するものである。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のバックライト１内の光変調素子の概略構成の一例を表す断面図である。なお、図１（Ａ），（Ｂ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。このバックライト１は、上面から照明光を出力するものであり、例えば、液晶表示パネルなどを背後から照明する用途などに使用されるものである。バックライト１は、例えば、導光板１０と、導光板１０の側面に配置された光源２０と、導光板１０の背後に配置された光変調素子３０および反射板４０と、光源２０および光変調素子３０を駆動する駆動回路５０とを備えている。
【００１４】
導光板１０は、導光板１０の側面に配置した光源２０からの光を導光板１０の上面に導くものである。この導光板１０は、導光板１０の上面に配置される表示パネル（図示せず）に対応した形状、例えば、上面、下面および側面で囲まれた直方体状となっている。なお、以下では、導光板１０の側面のうち光源２０からの光が入射する側面を光入射面１０Ａと称するものとする。導光板１０は、例えば、上面および下面の少なくとも一方の面に、所定のパターン化された形状を有しており、光入射面１０Ａから入射した光を散乱し、均一化する機能を有している。なお、バックライト１に印加する電圧を変調することによって輝度の均一化を行う場合には、パターン化されていない平坦な導光板を導光板１０として用いることも可能である。この導光板１０は、例えば、表示パネルとバックライト１との間に配置される光学シート（例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなど）を支持する支持体としても機能する。導光板１０は、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やアクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明熱可塑性樹脂を主に含んで構成されており、透明基板の一種である。
【００１５】
光源２０は、例えば、図２（Ａ）に示したように、線状光源２１と、反射ミラー２２とにより構成されている。線状光源２１は、例えば、熱陰極管(ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp)、または、冷陰極管（ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp）からなる。反射ミラー２２は、線状光源２１から発せられた光のうち光入射面１０Ａに直接入射しない方向に向かう光を光入射面１０Ａ側に反射するものである。光源２０は、例えば、図２（Ｂ）または図２（Ｃ）に示したように、複数の点状光源２３を一列に配置して構成されたものであってもよい。各点状光源２３は、光入射面１０Ａに向かって光を射出するようになっており、例えば、光入射面１０Ａとの対向面に発光スポットを有する発光素子からなる。そのような発光素子としては、例えば、ＬＥＤ、または、レーザダイオード（ＬＤ；Laser Diode）などが挙げられる。
【００１６】
複数の点状光源２３は、例えば、図２（Ｂ）または図２（Ｃ）に示したように、２個以上の点状光源２３ごとに、共通の基板２４上に設けられていてもよい。この場合、１つの基板２４と、その基板２４上に設けられた複数の点状光源２３とにより、光源ブロック２５が構成されている。基板２４は、例えば、点状光源２３と駆動回路５０とを電気的に接続する配線が形成された回路基板であり、各点状光源２３は、この回路基板上に実装されている。共通の基板２４上に設けられた各点状光源２３（光源ブロック２５内の各点状光源２３）は、駆動回路５０によって一括で（非独立に）駆動されるようになっており、例えば、図示しないが、互いに並列に、または互いに直列に、接続されている。また、互いに異なる基板２４上に設けられた点状光源２３（各光源ブロック２５内の点状光源２３）は、例えば、駆動回路５０によって一括で（非独立に）駆動されるようになっており、例えば、図２（Ｂ）に示したように、互いに並列に接続されていたり、例えば、図示しないが、互いに直列に接続されていたりしている。互いに異なる基板２４上に設けられた点状光源２３（各光源ブロック２５内の点状光源２３）は、例えば、駆動回路５０によって互いに独立に駆動されるようになっていてもよい。この場合、互いに異なる基板２４上に設けられた点状光源２３（各光源ブロック２５内の点状光源２３）は、例えば、図２（Ｃ）に示したように、互いに異なる電流経路に接続されている。
【００１７】
光源２０は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示したように、導光板１０の１つの側面にだけ設けられていてもよいし、図３に示したように、導光板１０の２つの側面（例えば互いに対向する２つの側面）に設けられていてもよい。
【００１８】
反射板４０は、導光板１０の背後から光変調素子３０を介して漏れ出てきた光を導光板１０側に戻すものであり、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源２０からの射出光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。この反射板４０は、例えば、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、白色ＰＥＴなどからなる。
【００１９】
光変調素子３０は、本実施の形態において、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着しており、例えば接着剤（図示せず）を介して導光板１０の背後に接着されている。この光変調素子３０は、例えば、図１（Ｂ）に示したように、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層３４、配向膜３５、上側電極３６および透明基板３７をバックライト１の裏面側（例えば反射板４０側）から順に配置したものである。
【００２０】
透明基板３１，３７は、離間して互いに対向配置されている。透明基板３１，３７は、光変調層３４を支持するものであり、一般に、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板や、プラスチックフィルムによって構成されている。下側電極３２は、透明基板３１のうち光変調層３４側の表面上に設けられたものであり、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、帯状の複数の部分電極３２Ａを互いに並列配置したものである。各部分電極３２Ａは、図２（Ａ）〜（Ｃ）、図３および図４（Ａ），（Ｂ）のＸＹＺ座標軸の向きからわかるように、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な方向に延在しており、かつ、光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。一方、上側電極３６は、透明基板３７のうち光変調層３４側の表面上に設けられたものであり、例えば、図４（Ａ）に示したように、面内全体に渡って形成された単一のシート状の電極である。
【００２１】
なお、上側電極３６は、例えば、図４（Ｂ）に示したように、部分電極３２Ａの延在方向と交差（または直交）する方向に延在する帯状の複数の部分電極３６Ａを互いに並列配置したものであってもよい。また、上側電極３６は、例えば、図示しないが、部分電極３２Ａの延在方向と平行な方向に延在する帯状の複数の部分電極３６Ａを互いに並列配置するとともに、部分電極３２Ａと対向する位置に配置したものであってもよい。なお、上側電極３６が複数の部分電極３６Ａに分割されている場合に、各部分電極３６Ａが互いに電気的に接続されていてもよいし、互いに電気的に分離されていてもよい。
【００２２】
下側電極３２および上側電極３６は、例えば、透明な導電性材料、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる。透明な導電性材料は、可能な限り可視光の吸収が小さい材料であることが好ましい。ただし、下側電極３２は、透明な材料でなくてもよく、例えば、金属によって構成されていてもよい。なお、下側電極３２が金属によって構成されている場合には、下側電極３２は、光を反射する機能も兼ね備えていることになる。従って、この場合には、例えば、図５に示したように、反射板４０を省略することも可能である。
【００２３】
光変調素子３０を光変調素子３０の法線方向から見たときに、光変調素子３０のうち部分電極３２Ａと対向する箇所が光変調セル３０−１を構成している。例えば、図１（Ｂ）に破線で例示したような箇所が光変調セル３０−１となっている。複数の光変調セル３０−１は、複数の部分電極３２Ａと同様、光入射面１０Ａと平行な方向に延在しており、かつ光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。各変調セル３０−１は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に所定の電圧を印加することにより別個独立に駆動することの可能な部位であり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に印加される電圧値の大きさに応じて、光源２０からの光に対して透明性を示したり、散乱性を示したりする。なお、透明性、散乱性については、光変調層３４を説明する際に詳細に説明する。
【００２４】
配向膜３３，３５は、例えば、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば、垂直配向膜および水平配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜３３，３５には水平配向膜が用いられる。水平配向膜としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコールなどをラビング処理することにより形成された配向膜、転写やエッチングなどにより溝形状が付与された配向膜が挙げられる。また、水平配向膜としては、例えば、酸化ケイ素などの無機材料を斜方蒸着することにより形成された配向膜、イオンビーム照射により形成されたダイヤモンドライクカーボン配向膜、電極パターンスリットの形成された配向膜が挙げられる。透明基板３１，３６としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３６の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜３３，３５として、１００℃以下の温度で形成可能なポリアミドイミドを用いることが好ましい。
【００２５】
なお、水平配向膜として、当該水平配向膜に接する液晶分子にプレチルトを付与する機能を有するものが用いられていることが好ましい。水平配向膜にプレチルト機能を発現させる方法としては、例えば、ラビングなどが挙げられる。プレチルトとは、例えば、配向膜に近接する液晶分子の長軸が「配向膜の表面と平行な面」または「配向膜の法線」と僅かな角度で交差することを意味している。上記の水平配向膜は、例えば、当該水平配向膜に近接する液晶分子の長軸を光入射面１０Ａと平行な面内であって、かつ当該水平配向膜の表面と僅かな角度で交差させる機能を有していることが好ましい。そのような機能を有する水平配向膜は、例えば、ラビング方向を光入射面１０Ａと平行にすることで実現することができる。
【００２６】
また、垂直、水平いずれの配向膜においても、液晶とモノマーを配向させる機能があれば十分であり、通常の液晶ディスプレイに要求される電圧の繰り返し印加による信頼性などは必要ない。デバイス作成後の電圧印加による信頼性は、モノマーを重合したものと液晶との界面で決まるためである。また、配向膜３３，３５を用いなくても、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加することによっても、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させることが可能である。つまり、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加しながら、紫外線を照射して電圧印加状態での液晶やモノマーの配向状態を固定させることができる。配向膜３３，３５の形成に電圧を用いる場合には、配向用と駆動用とで別々の電極を形成するか、液晶材料に周波数によって誘電率異方性の符号が反転する二周波液晶などを用いることができる。また、配向膜３３，３５の形成に磁場を用いる場合、配向膜３３，３５として磁化率異方性の大きい材料を用いることが好ましく、例えば、ベンゼン環の多い材料を用いることが好ましい。
【００２７】
光変調層３４は、一対の透明基板３１，３７の間隙に設けられている。光変調層３４は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示すものである。具体的には、光変調層３４は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に電圧が印加されていない時に光源２０からの光に対して透明性を示し、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に電圧が印加されている時に光源２０からの光に対して散乱性を示すものである。光変調層３４は、例えば、図１（Ｂ）に示したように、バルク３４Ａと、バルク３４Ａ内に分散された微粒子状の複数の微粒子３４Ｂとを含んだ複合層となっている。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは光学異方性を有している。
【００２８】
図６は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図６中の楕円体１３４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク３４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図６中の楕円体１３４Ｂは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。この屈折率楕円体は、様々な方向から入射した直線偏光の屈折率をテンソル楕円体で表したものであり、光が入射する方向からの楕円体の断面を見ることによって、幾何的に屈折率を知ることができるものである。
【００２９】
図７は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図７中の楕円体１３４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク３４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図７中の楕円体１３４Ｂは、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
【００３０】
バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、図６に示したように、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１（具体的には楕円体１３４Ａの長軸）および微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２（具体的には楕円体１３４Ｂの長軸）の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ１，ＡＸ２とは、偏光方向によらず屈折率が１つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ１の向きと光軸ＡＸ２の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
【００３１】
また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面と平行（またはほぼ平行）となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２は、部分電極３２Ａまたは上側電極３６を含む面と平行（またはほぼ平行）となっており、かつ部分電極３２Ａの延在方向と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００３２】
なお、水平配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。
【００３３】
一方、バルク３４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間への電圧印加の有無に拘らず、光軸ＡＸ１が一定となる構成となっている。具体的には、光軸ＡＸ１は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面と平行（またはほぼ平行）となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ１は、光軸ＡＸ２と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００３４】
なお、水平配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ１は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、光軸ＡＸ１は、光軸ＡＸ２と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００３５】
ここで、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつバルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、正面方向に向かう光および斜め方向に向かう光は、光変調層３４内で散乱されることなく、光変調層３４を透過する。その結果、例えば、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ1（斜め方向からの光）は、光変調素子３０内で透明となった領域（透過領域３０Ａ）の界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）において全反射され、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子３０を設けていない場合（図８（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がる。なお、図８（Ｂ）のグラフは、図８（Ａ）に示したように導光板１０の上に拡散シート４１を配置した状態で、正面輝度を計測したときのものである。
【００３６】
また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、図７に示したように、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。また、微粒子３４Ｂは、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時に、光軸ＡＸ２が導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の法線と平行（もしくはほぼ平行）となる構成となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時に、光軸ＡＸ２は、部分電極３２Ａまたは上側電極３６を含む面と直交（もしくはほぼ直交）している。
【００３７】
したがって、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、光変調層３４において、光入射面１０Ａと平行な面内のあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、正面方向に向かう光および斜め方向に向かう光は、光変調層３４内で散乱される。その結果、例えば、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ1（斜め方向からの光）は、光変調素子３０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）の界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子３０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図８（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【００３８】
なお、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率は、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率についても、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。
【００３９】
また、バルク３４Ａの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）や、微粒子３４Ｂの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層３４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
【００４０】
また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク３４Ａは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または微粒子３４Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。バルク３４Ａは、例えば、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。バルク３４Ａは、例えば、微粒子３４Ｂの配向方向または配向膜３３，３５の配向方向に沿って配向した、配向性および重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱および光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。
【００４１】
一方、微粒子３４Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク３４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
【００４２】
ここで、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ１と平行となっている。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の表面と平行（もしくはほぼ平行）となっている。また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ１と交差（もしくは直交）している。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の法線と平行（もしくはほぼ平行）となっている。
【００４３】
上記した、配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電圧無印加の状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化することにより形成されたもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子３４Ｂとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。バルク３４Ａを上述した筋状構造とする場合には、バルク３４Ａの原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク３４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーを添加したり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーを添加したりすることもできる。
【００４４】
駆動回路５０は、例えば、ある光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となり、他の光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａおよび上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。つまり、駆動回路５０は、電場制御によって、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２の向きを互いに一致（もしくはほぼ一致）させたり、互いに異ならせたり（もしくは直交させたり）することができるようになっている。
【００４５】
駆動回路５０は、さらに、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、光変調層３４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。これにより、駆動回路５０は、光源２０から射出された光が導光板内を伝播していく過程で、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト１の上面から外部に射出される光を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。
【００４６】
図９（Ａ），（Ｂ）〜図１２（Ａ），（Ｂ）は、散乱領域３０Ｂが光入射面１０Ａと直交する方向に走査されている様子を模式的に表したものである。駆動回路５０は、例えば、図９（Ａ），（Ｂ）、図１０（Ａ），（Ｂ）に示したように、バックライト１内の全ての光源２０を点灯させた状態で、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、散乱領域３０Ｂ（光射出領域）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。なお、図９（Ａ），（Ｂ）、図１０（Ａ），（Ｂ）には、複数の部分電極３２ＡをＸ軸の正方向に１行ずつ順番に駆動する場合が例示されている。
【００４７】
導光板１０の２つの側面に光源２０を１つずつ設けている場合には、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａの光源２０からの距離に応じて、いずれか一方の光源２０を消灯したり暗くしたりするようにしてもよい。例えば、駆動回路５０は、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａに近い方の光源２０を、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａから遠い方の光源２０よりも明るくし、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａから遠い方の光源２０を、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａに近い方の光源２０よりも暗くするようにしてもよい。
【００４８】
例えば、図１１（Ａ），（Ｂ）、図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動している際に、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａに近い方の光源２０だけを点灯させ、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａから遠い方の光源２０を消灯させるようになっていてもよい。言い換えると、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａが一方の光源２０（便宜的に光源Ａとする。）寄りに位置しているときには光源Ａだけを点灯させ、駆動対象の部分電極３２Ａが他方の光源２０（便宜的に光源Ｂとする。）寄りに位置しているときには光源Ｂだけを点灯させるようになっていてもよい。このようにした場合には、光変調層３４のうち透明性を示す部分（透過領域３０Ａ）を伝播する光の光量が減るので、黒輝度を小さくすることができる。
【００４９】
また、例えば、図示しないが、駆動回路５０は、双方の光源２０を点灯させた上で、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａから遠い方の光源２０を、２つの光源２０のうち駆動対象の部分電極３２Ａに近い方の光源２０よりも暗く点灯させるようになっていてもよい。このようにした場合にも、一方の光源２０の光量を小さくした分だけ、光変調層３４のうち透明性を示す部分（透過領域３０Ａ）を伝播する光の光量が減るので、黒輝度を小さくすることができる。
【００５０】
以下に、本実施の形態のバックライト１の製造方法について、図１３（Ａ）〜（Ｃ）から図１５（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。
【００５１】
まず、ガラス基板またはプラスチックフィルム基板からなる透明基板３１上に、ＩＴＯなどの透明導電膜３２Ｄを形成する（図１３（Ａ））。次に、透明導電膜３２Ｄ上に、パターニングされたレジスト層（図示せず）を形成したのち、レジスト層をマスクとして透明導電膜３２Ｄを選択的にエッチングする。その結果、下側電極３２が形成される（図１３（Ｂ））。
【００５２】
次に、表面全体に配向膜３３を塗布したのち、乾燥させ、焼成する（図１３（Ｃ））。配向膜３３としてポリイミド系材料を用いる場合には、溶媒にＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いることが多いが、そのときには、大気下では２００℃程度の温度が必要である。なお、この場合に、透明基板３１，３７としてプラスチック基板を用いる場合には、配向膜３３を１００℃で真空乾燥させ、焼成することもできる。その後、配向膜３３に対してラビング処理を行う。これにより、配向膜３３が水平配向用の配向膜として機能することが可能となる。
【００５３】
次に、配向膜３３上に、セルギャップを形成するためのスペーサ３８を乾式または湿式で散布する（図１４（Ａ））。なお、真空貼り合わせ法にて光変調セル３０−１を作成する場合には、滴下する混合物中にスペーサ３８を混合しておいてもよい。また、スペーサ３８の替わりとして、フォトリソ法によって柱スペーサを形成することもできる。
【００５４】
続いて、上記と同様の方法で作製しておいた配向膜３５上に、貼り合わせおよび液晶の漏れを防止するためのシール剤３９を、例えば額縁状に塗布する（図１４（Ｂ））。このシール剤パターン３９はディスペンサー法やスクリーン印刷法にて形成することができる。
【００５５】
以下に、真空貼り合わせ法（One Drop Fill法、ＯＤＦ法）について説明するが、真空注入法やロール貼合方式などで光変調セル３０−１を作成することも可能である。
【００５６】
まず、セルギャップ、セル面積などから決まる体積分にあたる液晶とモノマーの混合物４２を面内に均一に滴下する（図１４（Ｃ））。混合物４２の滴下にはリニアガイド方式の精密ディスペンサーを用いることが好ましいが、シール剤パターン３９を土手として利用して、ダイコータなどを用いてもよい。
【００５７】
液晶とモノマーは前述の材料を用いることができるが、液晶とモノマーの重量比は９８：２〜５０：５０、好ましくは９５：５〜７５：２５、より好ましくは９２：８〜８５：１５である。液晶の比率を多くすることで駆動電圧を低くすることができるが、あまり液晶を多くしすぎると電圧印加時の白色度が低下したり、電圧オフ後に応答速度が低下するなど透明時に戻りにくくなったりする傾向がある。
【００５８】
混合物４２には、液晶とモノマーの他には、重合開始剤を添加する。使用する紫外線波長に応じて、添加する重合開始剤のモノマー比を０．１〜１０重量％の範囲内で調整する。混合物４２には、この他に、重合禁止剤や可塑剤、粘度調整剤なども必要に応じて添加可能である。モノマーが室温で固体やゲル状である場合には、口金やシリンジ、基板を加温することが好ましい。
【００５９】
透明基板３１および透明基板３６を真空貼り合わせ機（図示せず）に配置したのち、真空排気し、貼り合わせを行う（図１５（Ａ））。その後、貼り合わせたものを大気に解放し、大気圧での均一加圧によってセルギャップを均一化する。セルギャップは白輝度（白色度）と駆動電圧の関係から適宜選定できるが、５〜４０μｍ、好ましくは６〜２０μｍ、より好ましくは７〜１０μｍである。
【００６０】
貼り合わせ後、必要に応じて配向処理を行うことが好ましい（図示せず）。クロスニコル偏光子の間に、貼り合わせたセルを挿入した際に、光り漏れが生じている場合には、セルをある一定時間加熱処理したり、室温で放置したりして配向させる。その後、紫外線Ｌ３を照射してモノマーを重合させてポリマー化する（図１５（Ｂ））。このようにして、光変調素子３０が製造される。
【００６１】
紫外線を照射している時には、セルの温度が変化しないようにすることが好ましい。赤外線カットフィルターを用いたり、光源にＵＶ−ＬＥＤなどを用いたりすることが好ましい。紫外線照度は複合材料の組織構造に影響を与えるので、使用する液晶材料やモノマー材料、これらの組成から適宜調整することが好ましく、０．１〜５００ｍＷ／ｃｍ2の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．５〜３０ｍＷ／ｃｍ2である。紫外線照度が低いほど駆動電圧が低くなる傾向にあり、生産性と特性の両面から好ましい紫外線照度を選定することができる。
【００６２】
そして、導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせる（図１５（Ｃ））。貼り合わせには、粘着、接着のいずれでもよいが、導光板１０の屈折率と光変調素子３０の基板材料の屈折率とにできるだけ近い屈折率の材料で粘着、接着することが好ましい。最後に、下側電極３２および上側電極３６に引き出し線（図示せず）を取り付ける。このようにして、本実施の形態のバックライト１が製造される。
【００６３】
このように、光変調素子３０を作成し、最後に導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせるプロセスを説明したが、導光板１０の表面に、配向膜３５を形成した透明基板３６を予め貼り合わせてから、バックライト１を作成することもできる。また、枚葉方式、ロール・ツー・ロール方式のいずれでもバックライト１を作成することができる。
【００６４】
次に、本実施の形態のバックライト１の作用および効果について説明する。
【００６５】
本実施の形態のバックライト１では、例えば、光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となり、別の光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように、各光変調セル３０−１の部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加される。これにより、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とが互いに平行もしくはほぼ平行となっている透過領域３０Ａを透過する。一方、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち、光軸ＡＸ１と光軸ＡＸ２とが互いに交差もしくは直交している散乱領域３０Ｂにおいて散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト１の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト１の上面から射出される。このように、本実施の形態では、透過領域３０Ａの上面からは光はほとんど射出されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が射出される。このようにして、正面方向の変調比を大きくしている。
【００６６】
一般に、ＰＤＬＣは、液晶材料と等方性の低分子材料とを混合し、紫外線照射や溶媒の乾燥などにより相分離を起こさせることによって形成され、液晶材料の微小粒子が高分子材料中に分散された複合層となっている。この複合層中の液晶材料は、電圧無印加時にはランダムな方向を向いているので散乱性を示すが、電圧印加時には電場方向に配向するので、液晶材料の常光屈折率と高分子材料の屈折率とが互いに等しい場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）において高い透明性を示す。しかし、この液晶材料では、斜め方向においては、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料との差が顕著となり、正面方向が透明性であっても斜め方向において散乱性が発現してしまう。
【００６７】
通常、ＰＤＬＣを使った光変調素子は、表面に透明導電膜の形成された２枚のガラス板の間にＰＤＬＣを挟み込んだ構造となっていることが多い。上述したような構造を有する光変調素子に対して空気中から斜めに光が入射した場合には、その斜め方向から入射した光は空気とガラス板の屈折率差によって屈折し、より小さな角度でＰＤＬＣに入射することになる。そのため、このような光変調素子においては、大きな散乱は生じない。例えば、空気中から８０°の角度で光が入射した場合には、その光のＰＤＬＣへの入射角はガラス界面での屈折によって４０°程度にまで小さくなる。
【００６８】
しかし、導光板を用いたエッジライト方式では、導光板越しに光が入射するので、光が８０°程度の大きな角度でＰＤＬＣ中を横切ることになる。そのため、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が大きく、さらに、より大きな角度で光がＰＤＬＣ中を横切るので、散乱を受ける光路も長くなる。例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶材料の微小粒子が屈折率１．５の高分子材料中に分散されている場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）においては屈折率差がないが、斜め方向においては屈折率差が大きくなる。このため、斜め方向の散乱性を小さくすることができないので、視野角特性が悪い。さらに、導光板上に拡散フィルムなどの光学フィルムを設けた場合には、斜め漏れ光が拡散フィルムなどによって正面方向にも拡散されるので、正面方向の光漏れが大きくなり、正面方向の変調比が低くなってしまう。
【００６９】
また、上記のＰＤＬＣの代わりに、ホログラフィックＰＤＬＣ（Ｈ−ＰＤＬＣ）を用いることも考えられる。このＨ−ＰＤＬＣでは、Ｈ−ＰＤＬＣの一部の領域に電圧が印加されると、その領域に存在する液状分子の向きが変移する。そのようにして液状分子の向きが変移した領域（変移領域）の周囲には、電圧が印加されず、液状分子の向きが変移していない領域（非変移領域）が存在しており、この２種類の領域の境界が回折格子を構成する。この回折格子は、ｐ偏光波を回折し、ｓ偏光波を透過させる。そのため、導光板内を伝播してきた光のうちｐ偏光波については回折格子で回折され、回折光が外部に取り出されるが、導光板内を伝播してきた光のうちｓ偏光波については回折格子を透過してしまう。従って、Ｈ−ＰＤＬＣでは、正面方向の変調比が原理的に低い。
【００７０】
一方、本実施の形態では、光変調素子３０においてバルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向において、散乱性が小さくなり、透明性を向上させることができる。例えば、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが、互いに常光屈折率が等しく、かつ互いに異常光屈折率も等しい光学異方性材料を主に含んで構成され、かつ、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができ、視野角特性を良くすることができる。
【００７１】
例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶と、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶性モノマーとを混合し、配向膜または電界によって液晶と液晶性モノマーを配向させた状態で液晶性モノマーを重合させると、液晶の光軸と、液晶性モノマーが重合することによって形成されたポリマーの光軸とが互いに一致する。これにより、あらゆる方向で屈折率を一致させることができるので、そのようにした場合には、透明性が高い状態を実現でき、より一層、視野角特性を良くすることができる。
【００７２】
また、本実施の形態では、例えば、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子３０を設けていない場合（図８（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がっている。他方、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子３０を設けていない場合（図８（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【００７３】
ところで、輝度突き上げとは、全面白表示した場合に比べて、部分的に白表示を行った場合の輝度を高くする技術である。ＣＲＴやＰＤＰなどでは一般によく使われている技術である。しかし、液晶ディスプレイでは、バックライトは画像にかかわらず全体に均一発光しているので、部分的に輝度を高くすることはできない。もっとも、バックライトを、複数のＬＥＤを２次元配置したＬＥＤバックライトとした場合には、ＬＥＤを部分的に消灯することは可能である。しかし、そのようにした場合には、ＬＥＤを消灯した暗領域からの拡散光がなくなるので、全てのＬＥＤを点灯した場合と比べて、輝度が低くなってしまう。また、部分的に点灯しているＬＥＤに対して流す電流を大きくすることにより、輝度を増やすことも可能であるが、そのようにした場合には、非常に短時間に大電流が流れるので、回路の負荷や信頼性の点で問題が残る。
【００７４】
一方、本実施の形態では、光変調素子３０においてバルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向の散乱性が抑制され、暗状態での導光板からの漏れ光が少ない。これにより、導光板１０を伝播している光は、部分的な暗状態の部分から部分的な明状態の部分に、わずかな光損失で伝播するので、バックライト１への投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。その結果、高輝度を実現することができる。
【００７５】
また、本実施の形態において、水平配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない領域において、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となっており、かつ透明基板３１の表面と所定のプレチルト角で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子が、光入射面１０Ａと平行な面内において所定のプレチルト角だけ傾斜した状態で配向している。そのため、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子は、ランダムな方位に立ち上がることはなく、光入射面１０Ａと平行な面内で立ち上がる。このとき、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２が、光入射面１０Ａと平行な面内において互いに交差もしくは直交する。従って、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加された領域において、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。その結果、表示輝度を向上させることができる。また、上記の輝度突き上げの効果により、輝度をさらに向上させることができる。
【００７６】
また、本実施の形態では、光入射面１０Ａと直交する方向に配列された複数の部分電極３２Ａが所定の単位ごとに順次、駆動される。これにより、光源２０から射出された光が導光板１０内を伝播していく過程で、光変調層３４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）が光入射面１０Ａと直交する方向に走査される。その結果、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト１の上面から外部に射出される光が光入射面１０Ａと直交する方向に走査される。このとき、光源２０はスキャン駆動されていないので、上記の輝度突き上げの効果により、光源をスキャン駆動する従来方式よりも高輝度が得られる。また、本実施の形態では、上述したように、光源２０がスキャン駆動されていないことから、非常に短い期間に光源に大きな電力を投入してスキャン駆動する場合に生じる突入電力（具体的には光源に電力を投入したときに一時的に流れる大電力）を考慮する必要がほとんどなく、回路基板の信頼性を損なうことがない。
【００７７】
このように、本実施の形態では、光源２０をスキャン駆動する代わりに、光変調層３４内の散乱領域３０Ｂを走査することにより、バックライト１の上面から外部に射出される光を走査するようにしたので、スキャン方式において、高輝度、低消費電力、および回路基板の高信頼性の全てを同時に実現することができる。
【００７８】
＜２．第２の実施の形態＞
図１６（Ａ）は、本技術の第２の実施の形態に係るバックライト２の概略構成の一例を表す断面図である。バックライト２は、本技術の照明装置の一具体例に相当するものである。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のバックライト２に含まれる光変調素子６０の概略構成の一例を表す断面図である。なお、図１６（Ａ），（Ｂ）は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。
【００７９】
本実施の形態のバックライト２は、光変調素子３０の代わりに光変調素子６０を備えている点で、第１の実施の形態に係るバックライト１の構成と相違する。そこで、以下では、上記実施の形態との相違点について主に説明し、上記実施の形態との共通点についての説明を適宜省略するものとする。
【００８０】
光変調素子６０は、本実施の形態において、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着しており、例えば接着剤（図示せず）を介して導光板１０の背後に接着されている。この光変調素子６０は、例えば、図１６（Ｂ）に示したように、透明基板３１、下側電極３２、配向膜６３、光変調層６４、配向膜６５、上側電極３６および透明基板３７を反射板４０側から順に配置したものである。
【００８１】
配向膜６３，６５は、例えば、光変調層６４に用いられる液晶やモノマーを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば、垂直配向膜および水平配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜６３，６５には垂直配向膜が用いられる。垂直配向膜としては、シランカップリング材料や、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリイミド系材料、界面活性剤などを用いることが可能である。また、透明基板３１，３７としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３７の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜６３，６５としてアルコール系溶媒を使用することの可能なシランカップリング材料を用いることが好ましい。
【００８２】
なお、垂直配向膜として、当該垂直配向膜に接する液晶分子にプレチルトを付与する機能を有するものが用いられていることが好ましい。垂直配向膜にプレチルト機能を発現させる方法としては、例えば、ラビングなどが挙げられる。上記の垂直配向膜は、例えば、当該垂直配向膜に近接する液晶分子の長軸を光入射面１０Ａと平行な面内であって、かつ当該垂直配向膜の法線と僅かな角度で交差させる機能を有していることが好ましい。そのような機能を有する垂直配向膜は、例えば、ラビング方向を光入射面１０Ａと平行にすることで実現することができる。
【００８３】
ただし、配向膜６３，６５として垂直配向膜を用いるに際しては、後述の微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶分子として、負の誘電率異方性を有するもの（いわゆるネガ型液晶）を用いることが好ましい。
【００８４】
次に、本実施の形態の光変調層６４について説明する。光変調層６４は、例えば、図１６（Ｂ）に示したように、バルク６４Ａと、バルク６４Ａ内に分散された微粒子状の複数の微粒子６４Ｂとを含んだ複合層となっている。バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは光学異方性を有している。
【００８５】
図１７は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図１７中の楕円体１６４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク６４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１７中の楕円体１６４Ｂは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、微粒子６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
【００８６】
図１８は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。図１８中の楕円体１６４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク６４Ａの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１８中の楕円体１６４Ｂは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時の、微粒子６４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。
【００８７】
バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、例えば、図１７に示したように、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、バルク６４Ａの光軸ＡＸ３（具体的には楕円体１６４Ａの長軸）および微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４（具体的には楕円体１６４Ｂの長軸）の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ３，ＡＸ４とは、偏光方向によらず屈折率が一つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ３の向きと光軸ＡＸ４の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
【００８８】
また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ４は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面の法線と平行（またはほぼ平行）となっている。つまり、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ４は、下側電極３２または上側電極３６を含む面と直交（またはほぼ直交）している。
【００８９】
なお、垂直配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ４は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の法線と所定のプレチルト角で交差している。
【００９０】
一方、バルク６４Ａは、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間への電圧印加の有無に拘らず、光軸ＡＸ３が一定となる構成となっている。具体的には、光軸ＡＸ３は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の表面の法線と平行（またはほぼ平行）となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ３は、光軸ＡＸ４と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００９１】
なお、垂直配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、光軸ＡＸ３は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となると共に、透明基板３１の法線と所定のプレチルト角で交差している。つまり、この場合にも、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、光軸ＡＸ３は、光軸ＡＸ４と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００９２】
ここで、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつバルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、正面方向に向かう光および斜め方向に向かう光は、光変調層６４内で散乱されることなく、光変調層６４を透過する。その結果、例えば、光源２０からの光（斜め方向からの光）は、光変調素子６０内で透明となった領域（透過領域３０Ａ）の界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）において全反射され、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子６０を設けていない場合と比べて下がる（図８（Ａ），（Ｂ）参照）。
【００９３】
また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、図１８に示したように、光軸ＡＸ３および光軸ＡＸ４の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。また、微粒子６４Ｂは、例えば、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時に、光軸ＡＸ４が導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の表面と平行（もしくはほぼ平行）となる構成となっている。つまり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時に、光軸ＡＸ４は、部分電極３２Ａまたは上側電極３６を含む面と平行（もしくはほぼ平行）となっており、かつ部分電極３２Ａの延在方向と平行（もしくはほぼ平行）となっている。
【００９４】
したがって、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、光変調層６４において、光入射面１０Ａと平行な面であって、かつ透明基板３１の表面と直交する面内のあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、正面方向に向かう光および斜め方向に向かう光は、光変調層６４内で散乱される。その結果、例えば、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、散乱領域３０Ｂの界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子６０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子６０を設けていない場合と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【００９５】
なお、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの常光屈折率は、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの異常光屈折率についても、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。
【００９６】
また、バルク６４Ａの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）や、微粒子６４Ｂの屈折率差（＝異常光屈折率−常光屈折率）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層６４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
【００９７】
また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク６４Ａは、例えば、電場に対して応答しない筋状構造もしくは多孔質構造となっているか、または微粒子６４Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する棒状構造となっている。バルク６４Ａは、例えば、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。バルク６４Ａは、例えば、微粒子６４Ｂの配向方向または配向膜６３，６５の配向方向に沿って配向した、配向性および重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱および光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。一方、微粒子６４Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク６４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。
【００９８】
ここで、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、微粒子６４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ３と平行となっている。このとき、微粒子６４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の表面と平行（もしくはほぼ平行）となっている。また、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されている時には、微粒子６４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ３と交差（もしくは直交）している。このとき、微粒子６４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（もしくはほぼ平行）となると共に透明基板３１の表面と平行（もしくはほぼ平行）となっている。
【００９９】
上記した、配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電圧無印加の状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化することにより形成されたもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子６４Ｂとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。バルク６４Ａを上述した筋状構造とする場合には、バルク６４Ａの原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク６４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーを添加したり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーを添加したりすることもできる。
【０１００】
駆動回路５０は、例えば、ある光変調セル３０−１において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と平行もしくはほぼ平行となり、他の光変調セル３０−１において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と交差もしくは直交するように各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａおよび上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。つまり、駆動回路５０は、電場制御によって、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ３，ＡＸ４の向きを互いに一致（もしくはほぼ一致）させたり、互いに異ならせたり（もしくは直交させたり）することができるようになっている。
【０１０１】
駆動回路５０は、さらに、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、光変調層６４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。これにより、駆動回路５０は、光源２０から射出された光が導光板内を伝播していく過程で、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト２の上面から外部に射出される光を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。
【０１０２】
次に、本実施の形態のバックライト２の作用および効果について説明する。
【０１０３】
本実施の形態のバックライト２では、例えば、光変調セル３０−１において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と平行もしくはほぼ平行となり、別の光変調セル３０−１において微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４がバルク６４Ａの光軸ＡＸ３と交差もしくは直交するように、各光変調セル３０−１の部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加される。これにより、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子６０のうち、光軸ＡＸ３と光軸ＡＸ４とが互いに平行もしくはほぼ平行となっている透過領域３０Ａを透過する。一方、光源２０から射出され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子６０のうち、光軸ＡＸ３と光軸ＡＸ４とが互いに交差もしくは直交している散乱領域３０Ｂにおいて散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、バックライト２の上面から射出される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、バックライト２の上面から射出される。このように、本実施の形態では、透過領域３０Ａの上面からは光はほとんど射出されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が射出される。このようにして、正面方向の変調比を大きくしている。
【０１０４】
ところで、本実施の形態では、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向において、散乱性が小さくなり、透明性を向上させることができる。例えば、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが、互いに常光屈折率が等しく、かつ互いに異常光屈折率も等しい光学異方性材料を主に含んで構成され、かつ、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子６０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができ、視野角特性を良くすることができる。
【０１０５】
例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶と、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶性モノマーとを混合し、配向膜または電界によって液晶と液晶性モノマーを配向させた状態で液晶性モノマーを重合させると、液晶の光軸と、液晶性モノマーが重合することによって形成されたポリマーの光軸とが互いに一致する。これにより、あらゆる方向で屈折率を一致させることができるので、そのようにした場合には、透明性が高い状態を実現でき、より一層、視野角特性を良くすることができる。
【０１０６】
また、本実施の形態では、例えば、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、光変調素子６０を設けていない場合と比べて下がる。他方、散乱領域３０Ｂの輝度は、光変調素子６０を設けていない場合と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。これは、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されており、斜め方向の散乱性が抑制され、暗状態での導光板からの漏れ光が少ないからである。従って、部分的な暗状態の部分から部分的な明状態の部分に導光するので、バックライト２への投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態において、垂直配向膜が上述したようなプレチルト機能を有している場合には、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加されていない領域において、微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４が、導光板１０の光入射面１０Ａと平行（またはほぼ平行）となっており、かつ透明基板３１の法線と所定のプレチルト角で交差している。つまり、微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶分子が、光入射面１０Ａと平行な面内において所定のプレチルト角だけ傾斜した状態で配向している。そのため、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子６４Ｂ内に含まれる液晶分子は、ランダムな方位に立ち下がることはなく、光入射面１０Ａと平行な面内で立ち下がる。このとき、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ３，ＡＸ４が、光入射面１０Ａと平行な面内において互いに交差もしくは直交する。従って、部分電極３２Ａおよび上側電極３６間に電圧が印加された領域において、正面方向（光変調素子６０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。その結果、表示輝度を向上させることができる。また、上記の輝度突き上げの効果により、輝度をさらに向上させることができる。
【０１０８】
また、本実施の形態でも、光入射面１０Ａと直交する方向に配列された複数の部分電極３２Ａが所定の単位ごとに順次、駆動される。これにより、光源２０から射出された光が導光板１０内を伝播していく過程で、光変調層６４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）が光入射面１０Ａと直交する方向に走査される。その結果、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト２の上面から外部に射出される光が光入射面１０Ａと直交する方向に走査される。このとき、光源２０はスキャン駆動されていないので、上記の輝度突き上げの効果により、光源をスキャン駆動する従来方式よりも高輝度が得られる。また、本実施の形態では、上述したように、光源２０がスキャン駆動されていないことから、非常に短い期間に光源に大きな電力を投入してスキャン駆動する場合に生じる突入電力を考慮する必要がほとんどなく、回路基板の信頼性を損なうことがない。
【０１０９】
このように、本実施の形態でも、光源２０をスキャン駆動する代わりに、光変調層６４内の散乱領域３０Ｂを走査することにより、バックライト２の上面から外部に射出される光を走査するようにしたので、スキャン方式において、高輝度、低消費電力、および回路基板の高信頼性の全てを同時に実現することができる。
【０１１０】
＜３．変形例＞
[第１変形例]
上記各実施の形態において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、光源２０を常時、点灯させるようになっていてもよい。例えば、図１９（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、１または複数の部分電極３２Ａを１つのブロックとみなしたときに、複数の部分電極３２Ａをブロックごとに順次、駆動していく過程で、１ブロック目の駆動と同期して光源２０を点灯させ、全てのブロックの走査が終了するまでの間、継続して点灯させるようになっていてもよい。
【０１１１】
なお、図１９（Ａ）は、部分電極３２Ａへの電圧印加のタイミングの一例を概念的に表したものであり、図１９（Ｂ）は、光源２０への印加電圧の波形の一例を模式的に表したものである。図１９（Ａ），（Ｂ）には、駆動回路５０が１ブロック目の駆動の開始と同時に光源２０を点灯させる場合が例示されているが、駆動回路５０が１ブロック目の駆動の開始前に光源２０を点灯させるようになっていてもよい。また、液晶が電圧印加の瞬間から遅れて応答する性質を考慮して、駆動回路５０が１ブロック目の駆動の開始直後に光源２０を点灯させるようになっていてもよい。
【０１１２】
[第２変形例]
また、上記各実施の形態において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、光源２０を、部分電極３２Ａの駆動タイミングに同期して点滅させるようになっていてもよい。例えば、図２０（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、部分電極３２Ａに電圧を印加している期間だけ、光源２０を点灯させるようになっていてもよい。
【０１１３】
なお、図２０（Ａ）は、部分電極３２Ａへの電圧印加のタイミングの一例を概念的に表したものであり、図２０（Ｂ）は、光源２０への印加電圧の波形の一例を模式的に表したものである。図２０（Ａ），（Ｂ）には、駆動回路５０が各ブロックの駆動の開始と同時に光源２０を点灯させる場合が例示されているが、駆動回路５０が各ブロック目の駆動の開始前に光源２０を点灯させるようになっていてもよい。また、液晶が電圧印加の瞬間から遅れて応答する性質を考慮して、駆動回路５０が各ブロックの駆動の開始直後に光源２０を点灯させるようになっていてもよい。
【０１１４】
本変形例において、駆動回路５０は、光変調層３４，６４が一部の領域で散乱性を示している時に光源２０を点灯させ、光変調層３４，６４が全領域で透明性を示している時に光源２０を消灯させるようになっているとも言える。
【０１１５】
ところで、上記各実施の形態において、スキャン駆動を高速に（例えば数百Ｈｚで）行う場合、部分電極３２Ａの配線抵抗および光変調層３４（または光変調層６４）の静電容量で決まる時定数によって、部分電極３２Ａに印加した電圧の波形が鈍り、部分電極３２Ａの末端において、印加される波形が遅れてしまう可能性がある。その場合、バックライト１（またはバックライト２）から出力された光において、部分電極３２Ａの延在方向と対応する方向で明るさに差が生じたり、隣接する走査領域と干渉したりするなどの、画像品質上の不具合が生じる可能性がある。そこで、そのような不具合が生じる場合には、例えば、図２０（Ａ），（Ｂ）に示したように、複数の部分電極３２Ａが所定の単位ごとに順次、駆動されていく過程で、光源２０を、部分電極３２Ａの駆動タイミングに同期して点滅することが好ましい。このようにすることで、高速スキャン駆動時の画像品質を改善することができる。
【０１１６】
[第３変形例]
上記の第１変形例および第２変形例において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、例えば、図２１（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０を部分的に点灯するようになっていてもよい。つまり、駆動回路５０が、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、光源２０の一部を必要に応じて適宜、消灯するようになっていてもよい。このとき、光源２０に含まれる複数の点状光源２３が、個々に、もしくは、光源ブロック２５単位で、独立駆動可能になっている。このようにすることで、高輝度を得ることができるだけでなく、消費電力を低減することもできる。
【０１１７】
ここで、バックライト１，２が、表示パネルのバックライトとして用いられている場合には、部分電極３２Ａの走査方向が表示パネルの走査方向と同じ方向となるように、バックライト１，２が配置されていることが好ましい。さらに、この場合に、駆動回路５０は、部分電極３２Ａの走査と、表示パネルの走査とを互いに同期させるとともに、外部から入力される制御信号（例えば映像信号）に応じて、光源２０全体を点灯または消灯したり、光源２０を部分的に点灯したりするようになっていることが好ましい。このようにすることで、高輝度および低消費電力を実現することができるだけでなく、画質および応答性を改善することができる。
【０１１８】
なお、上記の場合に、駆動回路５０は、光源２０を部分的に点灯する代わりに、光源２０を部分的に明るく点灯すると同時に部分的に暗く点灯するようになっていてもよい。
【０１１９】
なお、本変形例において、導光板１０が、例えば、図２２（Ａ）に示したように、帯状の複数の凸部１１を上面に有していてもよい。なお、導光板１０は、例えば、図２２（Ｂ）に示したように、帯状の複数の凸部１１を下面に有していてもよい。また、導光板１０は、例えば、図示しないが、帯状の複数の凸部１１を導光板１０の内部に有していてもよい。また、導光板１０の内部が空洞状になっていてもよいし、密に充填されていてもよい。このように、導光板１０の表面（上面または下面）またはその内部に、帯状の複数の凸部１１が設けられていることで、部分的に点灯された光源２０の光の直進性が向上する。その結果、駆動対象の部分電極３２Ａと、光源２０から出射された光とが互いに交差する部分（つまり、バックライト１，２の発光部分）の形状および面積を、光源２０の部分点灯制御によって容易に制御することができる。
【０１２０】
各凸部１１は、光入射面１０Ａの法線と平行な方向に延在しており、例えば、図２２（Ａ），（Ｂ）に示したように、導光板１０の一の側面から、その側面と対向する他の側面まで連続して形成されている。各凸部１１の配列方向の断面は、例えば、矩形状、台形状、または三角形状となっている。各凸部１１の配列方向の断面が矩形状となっている場合には、光の直進性が非常に高く、大型のバックライトに適している。各凸部１１の配列方向の断面が台形状となっている場合には、射出成型、溶融押し出し成型、熱プレス成型などで各凸部１１を形成する際に使用する金型の加工が容易であり、かつ成型時の離型性もよく、欠陥の減少による歩留まりや成型速度を向上させることができる。
【０１２１】
互いに隣り合う凸部１１同士の間には、平坦面が設けられていてもよいし、平坦面がなくてもよい。各凸部１１の高さは、面内で均一になっていてもよいし、面内で不均一になっていてもよい。例えば、図２３（Ａ），（Ｂ）に示したように、導光板１０の１つの側面が光入射面１０Ａとなっているときに、各凸部１１の高さが、光入射面１０Ａ側で相対的に低く、光入射面１０Ａと対向する側面側で相対的に高くなっていてもよい。また、例えば、導光板１０の側面のうち互いに対向する一対の側面が光入射面１０Ａとなっているときに、各凸部１１の高さが、双方の光入射面１０Ａおよびその近傍で相対的に低く、それ以外の部分で相対的に高くなっていてもよい。各凸部１１のうち、光入射面１０Ａおよびその近傍の高さは、ゼロまたは実質的にゼロとなっていてもよい。例えば、図２３（Ａ），（Ｂ）に示したように、各凸部１１の高さが、光入射面１０Ａ側から、光入射面１０Ａから遠ざかるにつれて高くなっていてもよい。このとき、各凸部１１の高さが、光入射面１０Ａ側から、光入射面１０Ａと対向する側面側に向かう中途で、一定になるようになっていてもよい。なお、図２３（Ａ）に示したような高さの不均一な複数の凸部１１が導光板１０の上面以外の箇所に設けられていてもよく、例えば、導光板１０の下面または内部に設けられていてもよい。
【０１２２】
上述のように、凸部１１の高さ（言い換えると、凸部１１同士の間に形成される溝の深さ）を変えることにより、光の直進性を変化させることができる。例えば、図２２（Ａ），（Ｂ）に示したように、各凸部１１を光入射面１０Ａおよびその近傍にも設けた場合には、例えば、図２４（Ａ）に例示したように、１つの光源ブロック２５を点灯させると、その光源ブロック２５から出力された光Ｌ１は、横方向（幅方向）にあまり広がらずに導光板１０内を伝播するようになる。この場合、光入射面１０Ａの近傍において、点状光源２３同士の間に暗い部分が発生する場合があり、その場合には、画質が低下する虞がある。そこで、そのような場合には、例えば、図２３（Ａ），（Ｂ）に示したように、各凸部１１の高さを光入射面１０Ａおよびその近傍で相対的に低くしたり、またはゼロにしたりすることが好ましい。このようにすることにより、光源ブロック２３から出力された光Ｌ１を、例えば、図２４（Ｂ）に示したように、光入射面１０Ａおよびその近傍において、点状光源２３の発散角で横方向（幅方向）に広げ、光入射面１０Ａから離れた領域においては、ほぼ一定の幅で伝播させることができる。
【０１２３】
[第４変形例]
また、上記各実施の形態およびそれらの変形例（以下、単に「上記各実施の形態等」と称する。）において、例えば、図２５に示したように、部分電極３２Ａの延在方向に延在する金属配線４３が、各部分電極３２に１つずつ接して設けられていてもよい。金属配線４３は、できるだけ表面が鏡面になるような材料であって、かつできるだけ配線抵抗の小さな材料で構成されていることが好ましい。そのような材料としては、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｍｏ（モリブデン）Ｔａ（タンタル）などが挙げられる。金属配線４３の幅は、金属配線４３がバックライト１，２の暗線とならない程度となっていることが好ましく、５００μｍ以下となっていることが好ましく、３００μｍ以下となっていることがより好ましく、１５０μｍ以下となっていることがさらに好ましい。
【０１２４】
[第５変形例]
また、上記各実施の形態等において、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａの、光源２０からの距離に応じて、光源２０の光量を調整するようになっていてもよい。例えば、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａの、光源２０からの距離が遠くなるにつれて、光源２０の光量を増大させるようになっていてもよい。
【０１２５】
[第６変形例]
また、上記各実施の形態等において、図２６に示したように、各部分電極３２Ａが複数の細線電極３２Ｂによって構成されていてもよい。なお、細線電極３２Ｂは、本技術の「部分電極」の一具体例に相当する場合がある。ところで、本変形例において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極３２Ａに含まれる複数の細線電極３２Ｂに対して、光源２０からの距離に応じて変調された電圧を印加するようになっていてもよい。例えば、図２７に示したように、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極３２Ａに含まれる複数の細線電極３２Ｂに対して、光源２０からの距離が遠くなるにつれて、波高値のより大きな電圧を印加するようになっていてもよい。このとき、駆動回路５０は、例えば、図２８（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの距離が遠くなるにつれて、細線電極３２Ｂに印加する電圧の波高値を大きくすることが好ましい。
【０１２６】
また、本変形例において、駆動回路５０は、複数の細線電極３２Ｂを所定の単位ごとに（例えば部分電極３２Ａごとに）、順次駆動するようになっていてもよいし、複数の細線電極３２Ｂを１つずつ順番に駆動するようになっていてもよい。また、本変形例において、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極３２Ａに隣接する他の部分電極３２Ａに含まれる１または複数の細線電極３２Ｂに対して、当該細線電極３２Ｂが駆動対象の部分電極３２Ａに該当しているときに印加する電圧の波高値よりも小さな波高値の電圧を印加するようになっていてもよい。例えば、図２９（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、ある時刻において、駆動対象の部分電極３２Ａに印加する電圧の波高値と、駆動対象の部分電極３２Ａに隣接する他の部分電極３２Ａに含まれる１または複数の細線電極３２Ｂに印加する電圧の波高値とにより形成される波高値の空間分布（細線電極３２Ｂの配列方向の空間分布）が山なり（curved lineもしくはarc line）となるように、各細線電極３２Ｂに電圧を印加するようになっていてもよい。
【０１２７】
[第７変形例]
また、上記各実施の形態等において、各部分電極３２Ａがパターニングされたものであってもよい。例えば、図３０（Ａ），（Ｂ）に示したように、各部分電極３２Ａが、複数の開口３２Ｃを有していてもよい。開口３２Ｃは、例えば、円形状、楕円形状、または多角形状となっている。このとき、各部分電極３２Ａに設けられた複数の開口３２Ｃの密度（単位面積当たりの開口３２Ｂの占有率）が、光源２０からの距離に応じて異なっている。例えば、図３０（Ａ）に示したように、単位面積当たりの開口３２Ｃの数が、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、開口３２Ｃの径が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて小さくなっている。また、例えば、図３０（Ｂ）に示したように、開口３２Ｃの径が、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、単位面積当たりの開口３２Ｃの数が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて少なくなっている。従って、上記のいずれの例においても、開口３２Ｃの密度が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて疎になっている（小さくなっている）。言い換えると、部分電極３２Ａのパターン密度（部分電極３２Ａのうち開口３２Ｃ以外の部分の単位面積当たりの占有率）が、光源２０からの距離が遠くなるにつれて密になっている（大きくなっている）。
【０１２８】
このように、部分電極３２Ａのパターン密度を、光源２０からの距離に応じて異ならせることにより、バックライト１，２の光射出領域における透明領域３０Ａおよび散乱領域３０Ｂの密度分布を所望の分布にすることができる。これにより、バックライト１，２の光射出領域のうち光源２０に近い側の輝度を、光変調素子３０，６０を設けていない場合よりも低く抑え、かつバックライト１，２の光射出領域のうち光源２０から遠く離れた側の輝度を、光変調素子３０，６０を設けていない場合よりも高くすることができる。その結果、例えば、バックライト１，２の光射出領域全体を暗状態とした場合だけでなく、バックライト１，２の光射出領域全体を明状態とした場合にも、面内輝度を均一化することができる。従って、例えば、光源２０に近い領域と、光源２０から遠い領域とにおいて白表示をしたときに、双方の領域の白輝度を等しくすることが可能となる。また、例えば、光源２０に近い領域と、光源２０から遠い領域とにおいて黒表示をしたときにも、これらの領域の黒輝度を等しくすることが可能となる。以上のことから、本変形例では、面内輝度を均一化しつつ、変調比を高くすることができる。
【０１２９】
[第８変形例]
また、上記各実施の形態等では、光変調素子３０，６０は、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着して接合されていたが、例えば、図３１に示したように、導光板１０の上面に空気層を介さずに密着して接合されていてもよい。また、光変調素子３０，６０は、例えば、図３２に示したように、導光板１０の内部に設けられていてもよい。ただし、この場合でも、光変調素子３０，６０は、導光板１０と空気層を介さずに密着して接合されていることが必要である。
【０１３０】
[第９変形例]
また、上記実施の形態等では、導光板１０の上に特に何も設けられていなかったが、例えば、図３３に示したように、光学シート７０（例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなど）を設けてもよい。このようにした場合には、導光板１０から斜め方向に射出した光の一部が正面方向に立ち上がるので、変調比を効果的に向上させることができる。
【０１３１】
[第１０変形例]
また、上記各実施の形態等において、駆動回路５０は、駆動対象の部分電極３２Ａの、光源２０からの距離に応じて、光源２０の色を調整するようになっていてもよい。光源２０が、例えば、図３４に示したように、色調整用の光源２６（例えば、赤色ＬＥＤ２６Ｒ、緑色ＬＥＤ２６Ｇおよび青色ＬＥＤ２６Ｂからなる３色ＬＥＤ）をさらに備え、駆動回路５０が、駆動対象の部分電極３２Ａの、光源２０からの距離に応じて、光源２６から発せられる光の色を調整するようになっていてもよい。このとき、光源２６は、所定の数の光源２３ごとに１つずつ設けられていてもよい。このように、光源２６を設けた場合には、面内の色むらを低減することができる。
【０１３２】
［第１１変形例］
また、上記実施の形態等において、透明基板３１および透明基板３７のうち少なくとも一方が、導光板１０と一体に形成されたものであってもよい。例えば、上記実施の形態等において、透明基板３７が導光板１０と接している場合には、図３５に示したように、透明基板３７が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、一体形成された部材（透明基板）に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。また、例えば、上記実施の形態等において、透明基板３１が導光板１０と接している場合には、図３６に示したように、透明基板３１が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、一体形成された部材（透明基板）に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。また、例えば、上記実施の形態およびそれらの変形例において、透明基板３１，３７がともに導光板１０と接している場合には、透明基板３１，３７が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、透明基板３１側の一体形成部材（透明基板）および透明基板３７側の一体形成部材（透明基板）の少なくとも一方に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。
【０１３３】
＜適用例＞
[第１適用例]
次に、上記各実施の形態等のバックライト１，２の一適用例について説明する。
【０１３４】
図３８は、本適用例にかかる表示装置３の概略構成の一例を表したものである。この表示装置３は、表示パネル８０と、表示パネル８０の背後に配置されたバックライト１，２とを備えている。
【０１３５】
表示パネル８０は、バックライト１，２から出力された照明光を変調して映像を表示（出力）するものである。表示パネル８０は、２次元配置された複数の画素を有すると共に、複数の画素が映像信号に基づいて駆動されることにより、映像を表示することが可能となっている。表示パネル８０は、例えば、透過型の液晶表示パネルであり、液晶層を一対の透明基板で挟み込んだ構造となっている。表示パネル８０は、例えば、図示しないが、バックライト１，２側から順に、偏光子、透明基板、画素電極、配向膜、液晶層、配向膜、共通電極、カラーフィルタ、透明基板および偏光子を有している。
【０１３６】
透明基板は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、バックライト１，２側の透明基板には、図示しないが、画素電極に電気的に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）および配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。画素電極および共通電極は、例えばＩＴＯからなる。画素電極は、透明基板上に規則的に配列されており、例えば、格子配列またはデルタ配列されている。画素電極は、画素ごとの電極として機能するものである。他方、共通電極は、カラーフィルタ上に一面に形成されたものである。共通電極は、各画素電極に対して対向する共通電極として機能するものである。配向膜は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行うものである。液晶層は、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、またはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードなどの液晶からなり、駆動回路（図示せず）からの印加電圧により、バックライト１，２からの射出光の偏光軸の向きを画素ごとに変える機能を有する。なお、液晶の配列を多段階で変えることにより画素ごとの透過軸の向きが多段階で調整される。カラーフィルタは、液晶層を透過してきた光を、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離したり、または、Ｒ、Ｇ、Ｂおよび白（Ｗ）などの四色にそれぞれ色分離したりするカラーフィルタを、画素電極の配列と対応させて配列したものである。フィルタ配列（画素配列）としては、一般的に、ストライプ配列や、ダイアゴナル配列、デルタ配列、レクタングル配列のようなものがある。
【０１３７】
偏光子は、光学シャッターの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光子は、透過軸以外の振動方向の光（偏光）を吸収する吸収型の偏光素子であってもよいが、バックライト１，２側に反射する反射型の偏光素子であることが輝度向上の観点から好ましい。偏光子はそれぞれ、偏光軸が互いに９０度異なるように配置されており、これによりバックライト１，２からの射出光が液晶層を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
【０１３８】
バックライト１，２は、照明光を出力するものである。バックライト１，２において、複数の部分電極３２Ａは、表示パネル８０の複数の画素（または画素電極）の１つの配列方向（例えば垂直方向）と平行な方向に配列されている。なお、複数の画素（または画素電極）が水平方向にも配列されている場合に、複数の部分電極３２Ａは、水平方向に延在していることが好ましい。各部分電極３２Ａの幅は、表示パネル８０の各画素の幅と同一となっていてもよいが、それよりも広くなっていることが好ましい。バックライト１，２における各散乱領域３０Ｂのスキャンは、表示パネル８０における各画素のスキャンほど緻密である必要はないからである。なお、以下では、各部分電極３２Ａの幅が、表示パネル８０の各画素の幅よりも広くなっているものとする。なお、図３８には、バックライト１，２が光学シート７０を備えている場合が例示されているが、省略されていてもよい。
【０１３９】
本適用例において、駆動回路５０は、表示パネル８０およびバックライト１，２を駆動するものである。駆動回路５０は、表示パネル８０の複数の画素（または画素電極）を所定の単位ごとに（例えばラインごとに）順次、駆動することにより、バックライト１，２から出力された光を表示パネル８０で変調するようになっている。これにより、駆動回路５０は、表示パネル８０に映像を表示させるようになっている。また、駆動回路５０は、バックライト１，２の複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、光変調層３４，６４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。これにより、駆動回路５０は、光源２０から射出された光が導光板内を伝播していく過程で、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト１、２の上面から表示パネル８０の背面に射出される光を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。
【０１４０】
駆動回路５０は、さらに、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するようになっている。このとき、駆動回路５０は、表示パネル８０の複数の画素の走査方向と同じ方向に、複数の部分電極３２Ａを、走査（駆動）するようになっている。例えば、図３９（Ａ），（Ｂ）に示したように、駆動回路５０は、複数の行（図では１３５行）に対応する複数の画素を１つのブロックとみなすとともに、そのブロックと対応する１または複数の部分電極３２Ａを１つのブロックとみなしたときに、表示パネル８０の複数の画素を所定の単位ごとに（例えばラインごとに）順次、駆動していく過程で、駆動対象の画素を含むブロックと対応するブロックに含まれる全ての部分電極３２Ａ（１または複数の部分電極３２Ａ）を駆動するようになっている。なお、図３９（Ａ）は、表示パネル８０の複数の画素への電圧印加のタイミングの一例を概念的に表したものであり、図３９（Ｂ）は、部分電極３２Ａへの電圧印加のタイミングの一例を概念的に表したものである。
【０１４１】
図３９（Ａ），（Ｂ）には、駆動回路５０が表示パネル８０の画素の駆動の開始と同時に、部分電極３２Ａの駆動を開始している場合が例示されているが、駆動回路５０が表示パネル８０の画素の駆動の開始前に部分電極３２Ａの駆動を開始するようになっていてもよい。また、液晶が電圧印加の瞬間から遅れて応答する性質を考慮して、駆動回路５０が表示パネル８０の画素の駆動の開始直後に部分電極３２Ａの駆動を開始するようになっていてもよい。
【０１４２】
また、駆動回路５０は、表示パネル８０の複数の画素を所定の単位ごとに（例えばラインごとに）順次、駆動していく過程で、駆動対象の画素を含むブロックと対応するブロックに含まれる全ての部分電極３２Ａ（１または複数の部分電極３２Ａ）を駆動するとともに、光源２０を、部分電極３２Ａの駆動タイミングに同期して点滅させるようになっていてもよい。駆動回路５０は、例えば、上記の第２変形例で説明したように光源２０を点灯させるようになっていてもよい。このようにした場合には、高輝度で、しかも動画応答性のぼけの改善された表示が可能となる。
【０１４３】
また、駆動回路５０は、表示パネル８０の複数の画素を所定の単位ごとに（例えばラインごとに）順次、駆動していく過程で、駆動対象の画素を含むブロックと対応するブロックに含まれる全ての部分電極３２Ａ（１または複数の部分電極３２Ａ）を駆動するとともに、光源２０を、部分的に点灯するようになっていてもよい（図２１（Ａ），（Ｂ）参照）。つまり、駆動回路５０が、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動していく過程で、光源２０の一部を必要に応じて適宜、消灯するようになっていてもよい。このとき、光源２０に含まれる複数の点状光源２３が、個々に、もしくは、光源ブロック２５単位で、独立駆動可能になっている。このようにすることで、消費電力を低減することができる。
【０１４４】
また、駆動回路５０は、部分電極３２Ａの走査と、表示パネル８０の走査とを互いに同期させるとともに、映像信号に応じて、光源２０全体を点灯または消灯したり、光源２０を部分的に点灯したりするようになっていることが好ましい。このようにすることで、高輝度および低消費電力を実現することができるだけでなく、画質および応答性を改善することができる。
【０１４５】
なお、上記の場合に、駆動回路５０は、光源２０を部分的に点灯する代わりに、光源２０を部分的に明るく点灯すると同時に部分的に暗く点灯するようになっていてもよい。また、上記の場合に、導光板１０が、上記第３変形例において言及した帯状の複数の凸部１１をその表面（上面または下面）またはその内部に有していてもよい。このとき、透明基板３７が導光板１０と一体に形成されているときには、一体形成された部材（透明基板）に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。また、透明基板３１が導光板１０と一体に形成されているときには、一体形成された部材（透明基板）に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。また、透明基板３１，３７が導光板１０と一体に形成されているときには、透明基板３１側の一体形成部材（透明基板）および透明基板３７側の一体形成部材（透明基板）の少なくとも一方に対して、上記第３変形例で言及した帯状の複数の凸部１１が設けられていてもよい。
【０１４６】
このように、導光板１０に対して帯状の複数の凸部１１を設けることで、部分的に点灯された光源２０の光の直進性が向上する。その結果、駆動対象の部分電極３２Ａと、光源２０から出射された光とが互いに交差する部分（つまり、バックライト１，２の発光部分）の形状および面積を、光源２０の部分点灯制御によって容易に制御することができる。
【０１４７】
本適用例では、表示パネル８０を照明する光源として、上記実施の形態のバックライト１，２が用いられている。これにより、スキャン方式において、コントラストが高く、しかも表示輝度も高い画像を低消費電力で表示することができる。また、本適用例において、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するとともに、光源２０を、部分電極３２Ａの所定の単位ごとの順次駆動に同期して点滅させるようにした場合には、高輝度で、しかも動画応答性のぼけの改善された表示が可能となる。
【０１４８】
[第２適用例]
次に、上記各実施の形態等のバックライト１，２の他の適用例について説明する。
【０１４９】
図４０は、本適用例にかかる３次元表示装置４の概略構成の一例を表したものである。この３次元表示装置４は、時分割方式により立体画像の観察が可能なものであり、例えば、表示装置３と、シャッター眼鏡５とを備えている。表示装置３は、観察者（図示せず）がシャッター眼鏡５を用いて表示装置３の画像表示面３Ａを観察することにより、立体映像を視認することの可能な表示装置（３Ｄディスプレイ）である。
【０１５０】
表示装置３において、駆動回路５０は、例えば、図示しないが、映像信号処理回路、タイミング生成回路、信号線駆動回路、および走査線駆動回路を有している。映像信号処理回路は、外部から入力されたデジタルの映像信号に対して所定の補正を行うと共に、補正した後の映像信号を信号線駆動回路に出力するものである。映像信号の種類としては、例えば、右目用画像用の映像信号、左目用画像用の映像信号、黒画像用の映像信号などが挙げられる。また、所定の補正としては、例えば、ガンマ補正や、オーバードライブ補正などが挙げられる。
【０１５１】
タイミング生成回路は、信号線駆動回路、走査線駆動回路およびシャッター眼鏡５が連動して動作するように制御するものである。タイミング生成回路は、例えば、外部から入力された同期信号に応じて（同期して）、これらに対して制御信号を出力するようになっている。
【０１５２】
信号線駆動回路は、上述の制御信号の入力に応じて（同期して）、映像信号処理回路から入力された映像信号に対応するアナログの映像信号を、表示パネル８０内の各信号線（図示せず）に印加して、アナログの映像信号またはそれに対応する信号を選択対象の画素に書き込むものである。信号線駆動回路は、例えば、１フレーム期間ごとに、黒画像用の映像信号に対応する信号電圧と、右目用画像用の映像信号に対応する信号電圧と、黒画像用の映像信号に対応する信号電圧と、左目用画像用の映像信号に対応する信号電圧とを、この順に各信号線に印加して、選択対象の画素への書き込みを行うものである。
【０１５３】
走査線駆動回路は、上述の制御信号の入力に応じて（同期して）、表示パネル８０内の複数の走査線（図示せず）に選択パルスを順次印加して、複数の画素をラインごとに順次選択するものである。
【０１５４】
シャッター眼鏡５は、観察者（図示せず）の眼球の前に装着されるものであり、表示装置３の画像表示面３Ａに映し出される画像を観察する際に観察者によって用いられるものである。シャッター眼鏡５は、例えば、右目用シャッター５１と、左目用シャッター５２と、右目用シャッター５１の開閉および左目用シャッター５２の開閉を制御する制御信号を印加する制御線（図示せず）とを有している。シャッター制御用の制御線は、表示装置３の駆動回路５０に直接接続されていてもよいし、表示装置３の駆動回路５０と通信可能な無線装置（図示せず）に接続されていてもよい。右目用シャッター５１および左目用シャッター５２は、画像表示面３Ａから出力される画像の透過および遮断を制御信号に基づいて行うものである。右目用シャッター５１は、画像表示面３Ａから右目用画像が出力されている時にシャッターが開くようになっている。一方、左目用シャッター５２は、画像表示面３Ａから左目用画像が出力されている時にシャッターが開くようになっている。
【０１５５】
以下では、右目用画像の少なくとも一部が画像表示面３Ａに表示されている期間を、右目用画像を表示する期間（右目用画像表示期間）と称するものとする。同様に、左目用画像の少なくとも一部が画像表示面３Ａに表示されている期間を、左目用画像を表示する期間（左目用画像表示期間）と称するものとする。また、画像表示面３Ａ全体に黒画像が表示されている期間を、黒画像を表示する期間（黒画像表示期間）と称するものとする。
【０１５６】
駆動回路５０は、例えば、黒画像表示期間、右目用画像表示期間、黒画像表示期間、左目用画像表示期間をフレーム期間ごとに繰り返す。このとき、視聴者は、シャッター眼鏡５をかけた上で、左目用画像を左目のみで視認し、右目用画像を右目のみで視認する。駆動回路５０は、例えば、左目用画像表示期間に、左目用シャッター５２を開く（左目用眼鏡を透過状態にする）制御信号を出力し、それ以外の期間に、左目用シャッター５２を閉じる（左目用眼鏡を非透過状態にする）制御信号を出力する。また、駆動回路５０は、例えば、右目用画像表示期間に、右目用シャッターを開く（右目用眼鏡を透過状態にする）制御信号を出力し、それ以外の期間に、右目用シャッターを閉じる（右目用眼鏡を非透過状態にする）制御信号を出力する。これにより、左目用画像が左目のみで視認され、右目用画像が右目のみで視認されるので、左目用画像と右目用画像とが観察者の網膜で結像される。その結果、視聴者は立体映像を観察することができる。
【０１５７】
駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａを所定の単位ごとに順次、駆動することにより、光変調層３４，６４のうち散乱性を示す部分（散乱領域３０Ｂ）を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。これにより、駆動回路５０は、光源２０から射出された光が導光板内を伝播していく過程で、散乱領域３０Ｂで散乱され、バックライト１、２の上面から外部に射出される光を光入射面１０Ａと直交する方向に走査するようになっている。駆動回路５０は、上記の第１の適用例と同様、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するようになっている。さらに、駆動回路５０は、上記の第１の適用例と同様、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するとともに、光源２０を、部分電極３２Ａの所定の単位ごとの順次駆動に同期して点滅させるようになっていてもよい。
【０１５８】
本適用例では、表示パネル８０を照明する光源として、上記実施の形態のバックライト１，２が用いられている。これにより、スキャン方式において、コントラストが高く、しかも表示輝度も高い画像を低消費電力で表示することができる。また、本適用例において、複数の部分電極３２Ａを、表示パネル８０の複数の画素の駆動と同期して駆動するとともに、光源２０を、部分電極３２Ａの順次駆動に同期して点滅させるようにした場合には、高輝度で、しかも動画応答性のぼけの改善された表示が可能となり、さらに、左目用画像と右目用画像との間でクロストークが生じるのを低減することができる。
【０１５９】
[変形例]
上記適用例において、映像表示面３Ａに、パララックスバリアや、レンチキュラーレンズ、アクティブレンズが設けられていてもよい。その場合に、駆動回路５０は、外部から入力された三次元表示用の映像データに含まれる、視点の互いに異なる複数の二次元映像データを用いて１つの二次元映像データを作成し、作成した二次元映像データに応じた信号電圧を表示パネル８０に印加するようになっている。駆動回路５０は、例えば、三次元表示用の映像データに、視点の互いに異なる２つの二次元映像データが含まれている場合には、２つの二次元映像データを、水平方向に１つずつ交互に並べる処理を各行で行っていき、２つの二次元映像データが水平方向に交互に並んだ１つの映像データを作成するようになっている。このように、映像表示面３Ａに、液晶バリアや、レンチキュラーレンズ、アクティブレンズが設けられるとともに、駆動回路５０が上述したような信号処理を行うようになっている場合には、シャッター眼鏡５を省略することが可能であり、裸眼により立体画像の観察が可能である。
【０１６０】
上述のパララックスバリア、レンチキュラーレンズ、アクティブレンズは、視線の視差分割方式を利用して立体視を可能にするものである。アクティブレンズは、レンチキュラー形状の間隙に複屈折性物質が充填された光線制御素子と、この光線制御素子の光入射側に配置された可変偏光子とにより構成されており、複屈折性物質の長軸方向と可変偏光子の偏光方向とが互いに一致したときにレンチキュラーレンズとして機能するようになっている。
【０１６１】
また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
照明光を出力する照明装置と、
前記照明光を変調して映像を出力する表示パネルと、
前記照明装置および前記表示パネルを駆動する駆動回路と
を備え、
前記照明装置は、
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、
前記一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と
を有し、
前記電極は、前記一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有し、
前記光変調層は、前記電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、前記光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示し、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、前記光変調層のうち散乱性を示す部分を前記光入射面と直交する方向に走査する
表示装置。
（２）
前記表示パネルは、２次元配置された複数の画素を有し、
前記複数の部分電極は、前記複数の画素の１つの配列方向と平行な第１の方向に配列されており、
前記駆動回路は、前記複数の画素を所定の単位ごとに前記第１の方向に順次駆動するとともに、前記複数の部分電極を前記複数の画素の駆動と同期して駆動する
（１）に記載の表示装置。
（３）
前記駆動回路は、常時、前記光源を点灯させる
（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）
前記光源は、独立駆動可能な複数の点光源を有し、
前記駆動回路は、映像信号に応じて前記複数の点光源の全部または一部を点灯させる
（１）または（２）に記載の表示装置。
（５）
前記一対の透明基板のうち前記光源が側面に配置された基板は、その表面または内部に、前記第１の方向に延在する帯状の複数の凸部を有する
（４）に記載の表示装置。
（６）
前記駆動回路は、前記光変調層が散乱性を示している時に前記光源を点灯させ、前記光変調層が全体的に透明性を示している時に前記光源を消灯させる
（１）または（２）に記載の表示装置。
（７）
前記光源は、前記導光板の側面のうち互いに対向する第１側面および第２側面にそれぞれ配置され、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動すると共に、駆動対象の部分電極が前記第１側面寄りに位置しているときには前記第１側面に配置された光源を前記第２側面に配置された光源よりも明るくし、駆動対象の部分電極が前記第２側面寄りに位置しているときには前記第２側面に配置された光源を前記第１側面に配置された光源よりも明るくする
（１）、（２）、（４）、（５）または（６）に記載の表示装置。
（８）
前記駆動回路は、前記複数の部分電極のうち駆動対象の部分電極の、前記光源からの距離に応じて、前記光源の光量を調整する
（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）
各部分電極は、複数の細線電極からなり、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極に含まれる複数の細線電極に対して、前記光源からの距離に応じて変調された電圧を印加する
（１）ないし（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極に隣接する他の部分電極に含まれる１または複数の細線電極に対して、当該細線電極Ｂが駆動対象の部分電極に該当しているときに印加する電圧の波高値よりも小さな波高値の電圧を印加する
（９）に記載の表示装置。
（１１）
各部分電極は、パターニングされたものであり、
各部分電極のパターン密度が前記光源からの距離に応じて異なっている
（１）ないし（１０）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１２）
各部分電極は、複数の開口を有し、
前記開口の径は、前記光源からの距離に拘わらず一定となっており、
前記開口の密度が、前記光源からの距離に応じて異なっている
（１１）に記載の表示装置。
（１３）
各部分電極は、複数の開口を有し、
前記開口の径が、前記光源からの距離に応じて異なっており、
前記開口の密度が、前記光源からの距離に応じて異なっている
（１１）に記載の表示装置。
（１４）
各部分電極は、前記光入射面と平行な方向に延在する帯状の形状となっており、
前記光変調素子は、前記光入射面と平行な方向に延在するとともに、各部分電極に１つずつ電気的に接続された複数の金属配線を有する
（１）ないし（１３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１５）
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、
前記一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と、
前記光源および前記電極を駆動する駆動回路と
を有し、
前記電極は、前記一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有し、
前記光変調層は、前記電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、前記光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示し、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、前記光変調層のうち散乱性を示す部分を前記光入射面と直交する方向に走査する
照明装置。
【符号の説明】
【０１６２】
１，２…バックライト、３…表示装置、３Ａ…画像表示面、４…３次元表示装置、５…シャッター眼鏡、１０…導光板、１０Ａ…光入射面、２０，２６…光源、２１…線状光源、２２…反射ミラー、２３…点状光源、２４…基板、２５…光源ブロック、３０，６０…光変調素子、３０Ａ…透過領域、３０Ｂ…散乱領域、３０−１…光変調セル、３１，３７…透明基板、３２…下側電極、３２Ａ…部分電極、３２Ｂ…細線電極、３２Ｃ…開口、３２Ｄ…透明導電膜、３３，３５，６３，６５…配向膜、３４，６４…光変調層、３４Ａ，６４Ａ…バルク、３４Ｂ，６４Ｂ…微粒子、３８…スペーサ、３９…シール剤パターン、４０…反射板、４１…拡散シート、４２…混合物、４３…金属配線、５０…駆動回路、５１…右目用シャッター、５２…左目用シャッター、７０…光学シート、８０…表示パネル、１３４Ａ，１３４Ｂ，１６４Ａ，１６４Ｂ…楕円体、ＡＸ１〜ＡＸ４…光軸、Ｌ，Ｌ１…光、Ｌ３…紫外線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を出力する照明装置と、
前記照明光を変調して映像を出力する表示パネルと、
前記照明装置および前記表示パネルを駆動する駆動回路と
を備え、
前記照明装置は、
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、
前記一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と
を有し、
前記電極は、前記一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有し、
前記光変調層は、前記電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、前記光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示し、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、前記光変調層のうち散乱性を示す部分を前記光入射面と直交する方向に走査する
表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルは、２次元配置された複数の画素を有し、
前記複数の部分電極は、前記複数の画素の１つの配列方向と平行な第１の方向に配列されており、
前記駆動回路は、前記複数の画素を所定の単位ごとに前記第１の方向に順次駆動するとともに、前記複数の部分電極を前記複数の画素の駆動と同期して駆動する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、常時、前記光源を点灯させる
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記光源は、独立駆動可能な複数の点光源を有し、
前記駆動回路は、映像信号に応じて前記複数の点光源の全部または一部を点灯させる
請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記一対の透明基板のうち前記光源が側面に配置された基板は、その表面または内部に、前記第１の方向に延在する帯状の複数の凸部を有する
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記駆動回路は、前記光変調層が散乱性を示している時に前記光源を点灯させ、前記光変調層が全領域で透明性を示している時に前記光源を消灯させる
請求項２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記光源は、前記導光板の側面のうち互いに対向する第１側面および第２側面にそれぞれ配置され、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動すると共に、駆動対象の部分電極が前記第１側面寄りに位置しているときには前記第１側面に配置された光源を前記第２側面に配置された光源よりも明るくし、駆動対象の部分電極が前記第２側面寄りに位置しているときには前記第２側面に配置された光源を前記第１側面に配置された光源よりも明るくする
請求項２に記載の表示装置。
【請求項８】
前記駆動回路は、前記複数の部分電極のうち駆動対象の部分電極の、前記光源からの距離に応じて、前記光源の光量を調整する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項９】
各部分電極は、複数の細線電極からなり、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極に含まれる複数の細線電極に対して、前記光源からの距離に応じて変調された電圧を印加する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極に隣接する他の部分電極に含まれる１または複数の細線電極に対して、当該細線電極Ｂが駆動対象の部分電極に該当しているときに印加する電圧の波高値よりも小さな波高値の電圧を印加する
請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
各部分電極は、パターニングされたものであり、
各部分電極のパターン密度が前記光源からの距離に応じて異なっている
請求項２に記載の表示装置。
【請求項１２】
各部分電極は、複数の開口を有し、
前記開口の径は、前記光源からの距離に拘わらず一定となっており、
前記開口の密度が、前記光源からの距離に応じて異なっている
請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
各部分電極は、複数の開口を有し、
前記開口の径が、前記光源からの距離に応じて異なっており、
前記開口の密度が、前記光源からの距離に応じて異なっている
請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１４】
各部分電極は、前記光入射面と平行な方向に延在する帯状の形状となっており、
前記光変調素子は、前記光入射面と平行な方向に延在するとともに、各部分電極に１つずつ電気的に接続された複数の金属配線を有する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項１５】
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、
前記一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と、
前記光源および前記電極を駆動する駆動回路と
を有し、
前記電極は、前記一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有し、
前記光変調層は、前記電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、前記光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示し、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、前記光変調層のうち散乱性を示す部分を前記光入射面と直交する方向に走査する
照明装置。
【請求項１】
照明光を出力する照明装置と、
前記照明光を変調して映像を出力する表示パネルと、
前記照明装置および前記表示パネルを駆動する駆動回路と
を備え、
前記照明装置は、
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、
前記一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と
を有し、
前記電極は、前記一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有し、
前記光変調層は、前記電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、前記光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示し、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、前記光変調層のうち散乱性を示す部分を前記光入射面と直交する方向に走査する
表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルは、２次元配置された複数の画素を有し、
前記複数の部分電極は、前記複数の画素の１つの配列方向と平行な第１の方向に配列されており、
前記駆動回路は、前記複数の画素を所定の単位ごとに前記第１の方向に順次駆動するとともに、前記複数の部分電極を前記複数の画素の駆動と同期して駆動する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、常時、前記光源を点灯させる
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記光源は、独立駆動可能な複数の点光源を有し、
前記駆動回路は、映像信号に応じて前記複数の点光源の全部または一部を点灯させる
請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記一対の透明基板のうち前記光源が側面に配置された基板は、その表面または内部に、前記第１の方向に延在する帯状の複数の凸部を有する
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記駆動回路は、前記光変調層が散乱性を示している時に前記光源を点灯させ、前記光変調層が全領域で透明性を示している時に前記光源を消灯させる
請求項２に記載の表示装置。
【請求項７】
前記光源は、前記導光板の側面のうち互いに対向する第１側面および第２側面にそれぞれ配置され、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動すると共に、駆動対象の部分電極が前記第１側面寄りに位置しているときには前記第１側面に配置された光源を前記第２側面に配置された光源よりも明るくし、駆動対象の部分電極が前記第２側面寄りに位置しているときには前記第２側面に配置された光源を前記第１側面に配置された光源よりも明るくする
請求項２に記載の表示装置。
【請求項８】
前記駆動回路は、前記複数の部分電極のうち駆動対象の部分電極の、前記光源からの距離に応じて、前記光源の光量を調整する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項９】
各部分電極は、複数の細線電極からなり、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極に含まれる複数の細線電極に対して、前記光源からの距離に応じて変調された電圧を印加する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動する際に、駆動対象の部分電極に隣接する他の部分電極に含まれる１または複数の細線電極に対して、当該細線電極Ｂが駆動対象の部分電極に該当しているときに印加する電圧の波高値よりも小さな波高値の電圧を印加する
請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
各部分電極は、パターニングされたものであり、
各部分電極のパターン密度が前記光源からの距離に応じて異なっている
請求項２に記載の表示装置。
【請求項１２】
各部分電極は、複数の開口を有し、
前記開口の径は、前記光源からの距離に拘わらず一定となっており、
前記開口の密度が、前記光源からの距離に応じて異なっている
請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
各部分電極は、複数の開口を有し、
前記開口の径が、前記光源からの距離に応じて異なっており、
前記開口の密度が、前記光源からの距離に応じて異なっている
請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１４】
各部分電極は、前記光入射面と平行な方向に延在する帯状の形状となっており、
前記光変調素子は、前記光入射面と平行な方向に延在するとともに、各部分電極に１つずつ電気的に接続された複数の金属配線を有する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項１５】
離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、
前記一対の透明基板のいずれか一方の側面に配置された光源と、
前記一対の透明基板の双方の表面に設けられた電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられた光変調層と、
前記光源および前記電極を駆動する駆動回路と
を有し、
前記電極は、前記一対の透明基板の側面のうち前記光源からの光が入射する光入射面と直交する方向に配列された複数の部分電極を有し、
前記光変調層は、前記電極によって生じる電場の大きさおよび方向に応じて、前記光源からの光に対して全体的もしくは部分的に散乱性もしくは透明性を示し、
前記駆動回路は、前記複数の部分電極を所定の単位ごとに順次駆動することにより、前記光変調層のうち散乱性を示す部分を前記光入射面と直交する方向に走査する
照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【公開番号】特開２０１２−１４１５８８（Ｐ２０１２−１４１５８８Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６４７１７（Ｐ２０１１−２６４７１７）
【出願日】平成２３年１２月２日（２０１１．１２．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月２日（２０１１．１２．２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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