CN102759048B - 显示装置和照明单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置和照明单元。其中，该照明单元包括：光调制层，设置在第一透明基板和第二透明基板之间的间隙中，并根据电场的大小对来自光源的光表现出散射特性或透明性；电极，在被施加电压时在光调制层中产生电场，其中，当电极向光调制层施加用于三维显示模式的电场时，光调制层利用来自光源的光产生多个带状照明光束，该带状照明光束在与第一或第二透明基板的第一端面相交的方向上延伸，每个带状照明光束的单位区域的光出射面积随着与光源的距离而变化。

Description

显示装置和照明单元
技术领域
本发明涉及一种能执行二维显示(平面显示)和三维显示(立体显示)的显示装置，以及作为背光适用于这种显示装置的照明单元。
背景技术
近年来，液晶显示装置在图像质量和节能方面已快速发展，并且提出了通过调制背光的部分区域的光强度而实现提高暗室对比度的***。作为实现提高暗室对比度的主要技术，根据显示图像来驱动被用作背光光源的一些发光二极管(LED)，以调制背光。此外，大尺寸液晶显示器迫切需要将厚度减小至如小尺寸液晶显示器的厚度；因此，业内将关注于将光源设置在导光板的边缘上的边缘光类型，而不是将冷阴极荧光灯(CCFL)或LED直接设置在液晶面板下的***。然而，在边缘光***中很难执行部分驱动来调制光源的部分区域中的光强度。
发明内容
作为提取传播通过导光板的光的方法，例如，日本未审查专利申请公开第H6-347790号提出了一种使用在透光状态和散射状态之间切换的聚合物分散液晶(PDLC)的显示装置。这种技术旨在降低眩光等，并且是一种通过向PDLC局部施加电压而在透光状态和散射状态之间切换的技术。
另一方面，在边缘光背光中，已知为了使面内亮度均匀而根据与光源(例如，LED、CCFL)的距离改变印刷图案、提取形状的密度或者单个图案的大小的技术(例如，参见日本未审查专利申请公开第H11-142843号)。在日本未审查专利申请公开第H11-142843号中公开的技术是用于均匀地从导光板提取光的技术，该技术仅考虑到光的提取。作为使面内亮度均匀的另一项技术，例如，已知根据与光源的距离逐渐改变扩散片的光扩散率的技术(例如，参见日本未审查专利申请公开第2004-253335号)。
考虑利用日本未审查专利申请公开第H11-142843A或2004-253335号公开的技术与日本未审查专利申请公开第H6-347790中所公开的PDLC的组合来使背光的光的面内亮度均匀。然而，尽管这可以使得亮度均匀，但增加了暗显示中的亮度；因此，难以增加亮显示亮度与暗显示亮度之间的调制比。该问题在进行二维显示和三维显示的显示装置中尤为严重。
进行二维显示及三维显示的显示装置包括需要佩戴三维显示专用眼镜的显示装置以及不需要专用眼镜的显示装置。在后一种显示装置中，例如，采用视差屏障从而通过肉眼感知立体图像。但是，在使用视差屏障的情况下，在进行三维显示时，光被视差屏障吸收，降低了显示亮度。因此，在上述背光应用于这种显示装置时，存在着显示图像中的调制比降低的问题。
期望提供一种能够使面内亮度均匀而同时能够提高三维显示中的调制比的照明单元，以及包括该照明单元的显示装置。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种照明单元，包括：彼此分开并且彼此相向的第一透明基板和第二透明基板；以及光源，向第一透明基板或第二透明基板的第一端面发光。该照明单元进一步包括光调制层，设置在第一透明基板和第二透明基板之间的间隙中，并根据电场的大小对来自光源的光表现出散射特性或透明性；以及电极，在施加有电压时在光调制层中产生电场。当来自电极的、用于三维显示模式的电场施加至光调制层时，光调制层利用来自光源的光产生多个带状照明光束，该带状照明光束在与第一端面相交的方向上延伸。这种情况下，每个带状照明光束的单位面积的光出射面积根据与光源的距离而变化。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种显示装置，包括：显示面板，基于图像信号被驱动；以及照明单元，照射显示面板。该照明单元包括：彼此分开并且彼此相向的第一透明基板和第二透明基板；向第一透明基板的第一端面发光的光源；光调制层，设置在第一透明基板和第二透明基板之间的间隙中，并根据电场的大小对来自光源的光表现出散射特性或透明性；以及电极，在施加有电压时在光调制层中产生电场。当来自电极的、用于三维显示模式的电场施加至光调制层时，光调制层利用来自光源的光产生多个带状照明光束，该带状照明光束在与第一端面相交的方向上延伸。这种情况下，每个带状照明光束的单位面积的光出射面积根据与光源的距离而变化。
在根据本发明的实施方式的照明单元和显示装置中，照明单元包括根据电场的大小对来自光源的光表现出散射特性或透明性的光调制层。因此，对于从光源发出并在第一透明基板等中传播的、进而透射过光调制层中的通过电场控制而表现为透明性的区域的光，其将被照明单元的顶面全反射或者以高反射率反射。从而，相比于从照明单元的整个表面均匀发光的情况，与照明单元的光出射区域中表现为透明性的区域(下文简称为“光出射区域中的透明区域”)相对应的区域中的亮度降低。另一方面，在第一透明基板等中传播的光在光调制层中的通过电场控制而表现出散射特性的区域中被散射，并透射过照明单元的顶面。从而，相比于从照明单元的整个表面均匀发光的情况，与照明单元的光出射区域中表现出散射特性的区域(下文简称为“光出射区域中的散射区域”)相对应的区域中的亮度增加。此外，部分白显示中的亮度增加了(局部亮度增强：partialluminanceenhancement)光出射区域中的透明区域中亮度的减少量。此外，根据本发明的实施方式，在光调制层中产生的各个带状照明光束的单位面积的光出射面积根据与光源的距离而改变。因此，使得光出射区域中的透明区域和散射区域的密度分布可以被调节为所期望的分布。从而，与每个带状照明光束的单位面积的光出射面积不根据与光源的距离而变化的情况相比，光出射区域中靠近光源一侧的亮度可较低，光出射区域中远离光源一侧的亮度可较高。
这种情况下，在向光调制层施加高电势差时，光调制层可表现出散射特性，在向光调制层施加低电势差时(或不向光调制层施加电势差)，光调制层可表现出透明性。这种情况下，在与光源相距较近处，各个带状照明光束的宽度可以变得较小，而在与光源相距较远处该宽度可以变得较大。另外，在光调制层具有上述特性并且每个带状照明光束的边缘具有凹凸形状的情况下，该凹凸形状的凹凸幅度在与光源相距较近处可以较大，而在与光源相距较远处该幅度可以较小。
应注意，相反地，在向光调制层施加高电势差时，光调制层可具有透明性，在向光调制层施加低电势差时(或不向光调制层施加电势差)，光调制层可表现出散射特性。这种情况下，每个带状照明光束的宽度在与光源相距较近处可以较大，而在与光源相距较远处该宽度可以较小。另外，在光调制层具有上述特性并且每个带状照明光束的边缘具有凹凸形状的情况下，该凹凸形状的凹凸幅度在与光源相距较近处可以较大，而在与光源相距较远处该幅度可以较小。此时，在每个带状照明光束的边缘具有非常细小的凹凸形状的情况下，每个带状照明光束的宽度变化很难用肉眼观察到；但是，光出射面积的变化可用肉眼观察到。
在根据本发明的实施方式的照明单元和显示装置中，相比于每个带状照明光束的单位面积的光出射面积不根据与光源的距离而变化的情况，光出射区域中靠近光源一侧的亮度降低，而光出射区域中远离光源一侧的亮度增加；因此，在三维显示中，面内亮度均匀的同时，也可增加调制比。
应该理解，上面的一般描述和以下的详细描述仅仅是示例性的，旨在提供对所声明的发明的进一步解释。
附图说明
包含附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图被结合入本说明书并组成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是示出了根据本发明第一实施方式的电视广播信号发送机/接收机***的实施例的图示。
图2是示出了图1中的接收侧单元的功能块的实施例的图示。
图3是示出了图1中的接收侧单元的显示部的配置的实施例的截面图。
图4是示出了图3中的光调制装置的配置的实施例的截面图。
图5是示出了图4中的下电极的实施例的平面图。
图6是示出了图5中的下电极的第一变型例的平面图。
图7是示出了图5中的下电极的第二变型例的平面图。
图8是示出了图5中的下电极的第三变型例的平面图。
图9是示出了图5中的下电极的第四变型例的平面图。
图10是示出了图5中的下电极的第五变型例的平面图。
图11是示出了图5中的下电极的第六变型例的平面图。
图12是示出了图5中的下电极的第七变型例的平面图。
图13是示出了图5中的下电极的第八变型例的平面图。
图14是示出了图4中的上电极的实施例的平面图。
图15A至图15C是示出了ITO薄膜的光学特性和背光色度变化的位置相关性的一个实施例的图示。
图16A和图16B是示出了导光光谱的位置相关性的实施例的图示。
图17A至图17C是用于描述图4中的光调制层的功能的实施例的示意图。
图18A至图18C是用于描述图4中的光调制层的功能的另一实施例的示意图。
图19是用于描述图4中的背光的功能的实施例的示意图。
图20A和图20B是示出了图4中的块(bulk)中的条纹结构的实施例的图示。
图21A至图21C是用于描述图4中的光调制装置的制造步骤的截面图。
图22A至图22C是用于描述图21A至图21C之后的制造步骤的截面图。
图23A至图23C是用于描述图22A至图22C之后的制造步骤的截面图。
图24是用于描述图3中的显示部的三维显示的实施例的示意图。
图25是用于描述图3中的显示部的二维显示的实施例的示意图。
图26A至图26D是用于描述图3中的显示部的三维显示的第一变型例的示意图。
图27A和图27B是用于描述图3中的显示部的三维显示的第二变型例的示意图。
图28A和图28B是用于描述图3中的显示部的三维显示的第三变型例的示意图。
图29是示出了图5中的下电极的第九变型例的平面图。
图30是示出了图5中的下电极的第十变型例的平面图。
图31A和图31B是用于描述图4中的光调制层的功能的实施例的示意图。
图32A和图32B是用于描述图4中的光调制层的功能的另一实施例的示意图。
图33A和图33B是用于描述图4中的光调制层以及比较例的效果的图示。
图34A和图34B是示出了测量光调制层的光学特性的装置的实施例的图示。
图35A至图35C是示出了通过图34A和图34B中的装置测量所确定的结果的实施例的图示。
图36A至图36C是示出了通过图34A和图34B中的装置测量所确定的结果的另一实施例的图示。
图37A至图37C是用于描述各向同性散射的概念图。
图38A至图38C是用于描述各向异性散射的概念图。
图39是示出了根据本发明第二实施方式的接收侧单元的显示部的配置的实施例的截面图。
图40是示出了图39中的光调制装置的配置的实施例的截面图。
图41A至图41C是用于描述图40中的光调制层的功能的实施例的示意图。
图42A至图42C是用于描述图40中的光调制层的功能的另一实施例的示意图。
图43是示出了各个实施方式中的接收侧单元的显示部配置的第一变型例的截面图。
图44是示出了各个实施方式中的接收侧单元的显示部配置的第二变型例的截面图。
图45是示出了各个实施方式中的接收侧单元的显示部配置的第三变型例的截面图。
图46是示出了各个实施方式中的接收侧单元的显示部配置的第四变型例的截面图。
图47是示出了各个实施方式中的接收侧单元的显示部配置的第五变型例的截面图。
图48是示出了图47中的上电极的实施例的平面图。
图49是示出了图48中的电极配置的第一变型例的平面图。
图50是示出了图48中的电极配置的第二变型例的平面图。
图51是示出了图48中的电极配置的第三变型例的平面图。
图52是示出了图48中的电极配置的第四变型例的平面图。
图53是示出了图48中的电极配置的第五变型例的平面图。
图54是示出了图48中的电极配置的第六变型例的平面图。
图55是示出了图48中的电极配置的第七变型例的平面图。
图56是图48中的电极配置的第八变型例的平面图。
图57是用于描述具有图56中的电极配置的光调制装置的功能的实施例的示意图。
图58是用于描述具有图56中的电极配置的光调制装置的功能的另一实施例的示意图。
图59是用于描述具有图56中的电极配置的光调制装置的功能的另一实施例的示意图。
图60A至图60C是示出了各个实施方式中的光源配置的实施例的透视图。
图61A和图61B是示出了各个实施方式中的导光板配置的实施例的透视图。
图62A和图62B分别为示出了各个实施方式中的导光板配置的另一实施例的透视图和截面图。
图63A和图63B是示出了典型导光板以及图62A和图62B中的导光板的功能的实施例的示意图。
图64A和图64B是示出了图62A和图62B中的导光板的功能的另一实施例的示意图。
图65是示出了各个实施方式中的光调制装置的子电极配置的实施例的平面图。
图66是示出了各个实施方式中的光调制装置的子电极配置的另一实施例的平面图。
图67是示出了各个实施方式中包括视差屏障的显示装置配置的实施例的截面图。
图68是示出了图67中的视差屏障配置的实施例的截面图。
图69是示出了图68中的视差屏障中的子电极配置的实施例的平面图。
图70是示出了图69中的子电极配置的第一变型例的平面图。
图71是示出了图69中的子电极配置的第二变型例的平面图。
图72是示出了图69中的子电极配置的第三变型例的平面图。
图73是示出了图69中的子电极配置的第四变型例的平面图。
图74是示出了图69中的子电极配置的第五变型例的平面图。
图75是示出了图69中的子电极配置的第六变型例的平面图。
图76是示出了图69中的子电极配置的第七变型例的平面图。
图77是示出了图69中的子电极配置的第八变型例的平面图。
图78是示出了图69中的子电极配置的第九变型例的平面图。
图79是示出了图69中的子电极配置的第十变型例的平面图。
图80是示出了图69中的子电极配置的第十一变型例的平面图。
图81是示出了三维显示中时分驱动的实施例的示意图。
图82是示出了图81之后的时分驱动的实施例的示意图。
图83是示出了图82之后的时分驱动的实施例的示意图。
图84是示出了图83之后的时分驱动的实施例的示意图。
图85是示出了各个实施方式中的接收侧单元的显示部配置的第六变型例的截面图。
图86是示出了显示面板的偏光板的光轴与图3中的光调制层的光轴之间关系的实施例的图示。
图87是示出了显示面板的偏光板的光轴与图3中的光调制层的光轴之间关系的另一实施例的图示。
图88是示出了显示面板的偏光板的光轴与图39中的光调制层的光轴之间关系的实施例的图示。
图89是示出了显示面板的偏光板的光轴与图39中的光调制层的光轴之间关系的另一实施例的图示。
图90A和图90B是示出了上电极设有孔的状态的实施例的平面图。
图91A和图91B是示出了上电极设有孔的状态的另一实施例的平面图。
图92是示出了根据实施例的电极布局的图示。
图93是图92中的电极布局的放大图。
图94是示出了图93中的线宽变化的图示。
图95是示出了实施例1和5以及比较例1中的二维显示的亮度分布的计算结果的图示。
图96是示出了实施例6中的上电极的图案密度的图示。
图97是示出了实施例6中的亮度分布的计算结果的图示。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。应注意，按以下顺序进行说明。
1.第一实施方式(图1到图38A至图38C)
在背光中使用光调制装置(水平配向反式PDLC)的示例。
2.第二实施方式(图39到图42A至图42C)
在背光中使用光调制装置(垂直配向反式PDLC)的示例。
3.变型例(图43至图91A和图91B)
4.实施例(图92至图95)
(1.第一实施方式)
[电视广播信号发送机/接收机***的配置]
图1是示出了使用电视广播信号100A的发送机/接收机***的配置示例的框图，该***包括根据本发明第一实施方式的接收侧单元200。发送机/接收机***包括通过(例如)有线通信(诸如，有线电视)或无线通信(诸如，地面数字波或卫星波)发送电视广播信号100A的发送机侧单元100，以及通过上述有线或无线通信接收来自发送机侧单元100的电视广播信号100A的接收侧单元200。应注意，接收侧单元200相当于本发明中的“显示装置”的具体示例。
电视广播信号100A包括用于二维显示(平面显示)的图像数据或用于三维显示(立体显示)的图像数据。在本说明中，用于二维显示的图像数据是指没有视点信息(perspectiveinformation，透视信息)的二维图像数据。另外，用于三维显示的图像数据是指具有视点信息的二维图像数据，并且用于三维显示的图像数据包括具有彼此不同的视点的多组二维图像数据。发送机侧单元100(例如)是安装在广播站中的电视广播信号发送机，或互联网上的服务器。
[接收侧单元200的功能块]
图2是接收侧单元200的配置示例的框图。接收侧单元200(例如)是能够连接至上述有线或无线通信的电视机。接收侧单元200(例如)包括天线端子201、数字调谐器202、多路分配器203、运算电路204和存储器205。接收侧单元200进一步包括(例如)解码器206、图像信号处理电路207、图形生成电路208、面板驱动电路209、显示面板210、背光211、音频信号处理电路212、音频放大器电路213和扬声器214。接收侧单元200进一步包括(例如)遥控接收器电路215和遥控发送器216。应注意，显示面板210相当于本发明中的“显示面板”的具体示例，背光211相当于本发明中的“照明单元”的具体示例。
天线端子201是对接收天线(未显示)接收的电视广播信号100A进行接收的端子。例如，数字调谐器202对已进入天线端子201的电视广播信号100A进行处理，从而输出与用户选择的频道相关的预定传输流。例如，多路分配器203从数字调谐器202中获得的传输流中提取与用户选择的频道相关的部分TS(传输流)。
运算电路204控制接收侧单元200的相应部件的操作。例如，运算电路204使存储器205保存多路分配器203所获得的部分TS，或将从存储器205中读取的部分TS传输至解码器206。再者，例如，运算电路204将指定二维显示或三维显示的控制信号204A传输至图像信号处理电路207和背光211。运算电路204基于(例如)存储器205中存储的设定信息、部分TS中包含的预定信息、或从遥控接收器电路215提供的设定信息来提供上述控制信号204A。
例如，存储器205保存接收侧单元200的设定信息并对数据进行管理。存储器205可保存(例如)由多路分配器203获得的部分TS或诸如显示方法的设定信息。
例如，解码器206对多路分配器203所获得的部分TS中包含的图像PES(分组基本码流)包执行解码处理，以获得图像数据。例如，解码器206还对多路分配器203所获得的部分TS中包含的音频PES包进行解码处理，以获得音频数据。在本说明中，图像数据是指用于二维显示的图像数据或用于三维显示的图像数据。
例如，如果有必要的话，图像信号处理电路207和图形生成电路208对解码器206所获得的图像数据执行多重图像处理、图形数据叠加处理等。
在图像信号处理电路207从运算电路204接收到的控制信号204A是指定三维显示的信号、并且由解码器206提供的图像数据为用于三维显示的图像数据的情况下，图像信号处理电路207利用由解码器206提供的针对三维显示的图像数据中包含的具有互不相同视点的多组二维图像数据产生(例如)一组二维图像数据，从而选择产生的二维图像数据作为要提供给图形生成电路208的图像数据。例如，在用于三维显示的图像数据包含两组具有互不相同视点的二维图像数据的情况下，图像信号处理电路207执行将两组二维图像数据以水平方向从一行到另一行交替布置的处理，以产生两组二维图像数据以水平方向交替布置的一组图像数据。同样，例如，在用于三维显示的图像数据包含具有互不相同的视点的四组二维图像数据的情况下，图像信号处理电路207执行以下处理：将四组二维图像数据以水平方向从一行到另一行周期***替布置，以产生四组二维图像数据以水平方向周期***替布置的一组图像数据。例如，在图像信号处理电路207从运算电路204接收到的控制信号204A是指定二维显示的信号、并且由解码器206提供的图像数据是用于三维显示的图像数据的情况下，图像信号处理电路207从具有互不相同视点的多组二维图像数据(其包含在由解码器206提供的、用于三维显示的图像数据中)中选择一组图像数据作为要提供给图形生成电路208的图像数据。例如，在图像信号处理电路207从运算电路204接收的控制信号204A是指定二维显示的信号、并且由解码器206提供的图像数据是用于二维显示的图像数据的情况下，图像信号处理电路207选择由解码器206提供的、用于二维显示的图像数据作为要提供给图形生成电路208的图像数据。
图形生成电路208产生(例如)将用于屏幕显示的UI(用户界面)屏幕。例如，面板驱动电路209基于从图形生成电路208提供的图像数据驱动显示面板210。
下文将对显示面板210和背光211的配置进行详细说明。例如，音频信号处理电路212对解码器206获得的音频数据执行诸如D/A转换的处理。例如，音频放大器电路213放大音频信号处理电路212提供的音频信号，从而将经放大的音频信号提供至扬声器214。
例如，遥控接收器电路215接收遥控发送器216发送的遥控信号，从而将遥控信号提供给运算电路204。例如，运算电路204响应于遥控信号而对接收侧单元200的相应部件进行控制。
[接收侧单元200的截面配置]
图3示出了接收侧单元200的显示部的截面配置的示例。应注意，图3为示意图，图中的尺寸和形状不一定与实际尺寸和形状相同。接收侧单元200包括显示面板210以及设置在显示面板210后面的背光211。
显示面板210包括二维布置的多个像素，并通过驱动各个像素或特定像素来显示图像。例如，显示面板210是其中的各个像素或特定像素基于图像信号被驱动的透射式液晶显示面板(LCD)，并且具有液晶层夹在一对透明基板之间的配置。显示面板210包括从背光211侧依次设置的偏光板、透明基板、像素电极、配向膜、液晶层、配向膜、公共电极、滤色器、透明基板和偏光板。
透明基板由对可见光透明的基板构成，例如，平板玻璃。应注意，在靠近背光211侧的透明基板上形成有电连接至像素电极的有源驱动电路(未示出)，该有源驱动电路包括薄膜晶体管(TFT)、配线等。像素电极和公共电极由例如氧化铟锡(ITO)制成。像素电极二维布置在透明基板上，并用作各个像素的电极。另一方面，公共电极形成在滤色器的整个表面上，并用作面向各个像素电极的公共电极。配向膜由诸如聚酰亚胺的高聚物材料制成，并对液晶执行配向处理。
例如，液晶层由VA(垂直配向)模式、TN(扭曲向列)模式或STN(超扭曲向列)模式的液晶制成，并且具有通过由驱动电路(未示出)施加的电压来改变每个像素中从背光211发出的光的偏振轴的指向的功能。应注意，液晶配向以逐步方式进行改变，从而以逐步方式调整每个像素的透光轴的指向。在滤色器中，与像素电极的布置对应地布置将已经透射过液晶层的光分为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的三原色或者R、G、B和白色(W)的四种颜色的滤色器。
偏光板是一种光阀，并且仅允许特定振动方向上的光(偏振光)从其通过。应注意，偏光板可以是吸收除透光轴之外的振动方向上的光(偏振光)的吸收偏振元件，但是从提高亮度的观点来看，优选可以为将光反射到背光211侧的反射型偏振元件。设置两个偏光板，使得它们的偏振轴相差90度，从而，从背光211发出的光经由液晶层从其透射过，或者被其遮挡。
背光211对(例如)显示面板210从其后侧进行照明，并且包括导光板10、设置在导光板10侧面的光源20、设置在导光板10后面的光调制装置30和反射板40、以及驱动光调制装置30的驱动电路50。应注意，导光板10相当于本发明的“第一透明基板”或“第二透明基板”的具体示例。光源20相当于本发明的“光源”的具体示例。
导光板10将设置在导光板10的侧面的光源20发出的光引导至导光板10的顶面。导光板10的形状与设置在导光板10的顶面的显示面板210对应，例如，由顶面、底面和侧面包围的长方体。应注意，导光板10的其上入射有来自光源20的光的侧面可以被称为“光入射面10A”。应注意，光入射面10A相当于本发明中的“第一端面”的具体示例。在导光板10中，顶面和底面的其中之一或两者具有预定图案的形状，导光板10具有散射从光入射面10A入射的光并使其均匀的功能。应注意，在通过调制施加给背光211的电压来使亮度均匀的情况下，可以将没有被图案化的平面导光板用作导光板10。导光板10通过主要包括透明热塑树脂而形成，其例如可以为聚碳酸酯树脂(PC)、丙烯酸树脂(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))。
光源20为线光源，并且由(例如)热阴极荧光灯(HCFL)、冷阴极荧光灯(CCFL)或线性布置的多个LED(发光二极管)构成。在光源20由多个LED构成的情况下，考虑到效率、厚度减少和均匀性，所有LED优选为白色LED。应注意，光源20可由(例如)红色LED、绿色LED和蓝色LED构成。光源20可以仅设置在导光板10的一个侧面上(参见图3)，或者可以设置在导光板10的两个侧面上、三个侧面上或者所有侧面上。
反射板40将通过光调制装置30的、从导光板10的背面泄露的光返回到导光板10，并且例如具有反射、漫射、散射功能。反射板40使从光源20发射的光能够被有效地使用，并且还用于提高正面亮度。反射板40(例如)由发泡聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、银沉积膜、多层反射膜、白色PET构成。应注意，如果有必要的话，可以不包括反射板40。
在该实施方式中，光调制装置30紧密地接触导光板10的背面(底面)而在其间没有空气层，例如，光调制装置30通过夹在之间的粘合剂(未示出)粘合至导光板10的背面。例如，如图4所示，光调制装置30是通过从反射板40侧依次布置透明基板31、下电极32、配向膜33、光调制层34、配向膜35、上电极36和透明基板37而构成的。
透明基板31和37支撑光调制层34，并且该透明基板通常由对可见光透明的基板构成，例如，玻璃板或塑料膜。下电极32被设置在透明基板31中靠近透明基板37的表面上，并且例如，如图4所示，下电极32由多个子电极32A构成。
当接收侧单元200中执行三维显示时，选自多个子电极32A的两个以上特定子电极32A(下文简称为“子电极32a”)用于产生带状照明光束。应注意，子电极32a产生的带状照明光束对应于本发明中的“带状照明光束”的具体示例。子电极32a产生的带状照明光束的形状均与子电极32a的形状对应，并且具有在与光入射面10A相交或正交(或基本正交)的方向上延伸的带状光出射形状。
两个以上子电极32a布置为具有像素间距P1，该像素间距P1与接收侧单元200执行三维显示时的像素间距P2(参见图24)对应(相等或接近)。在接收侧单元200执行二维显示时，除了子电极32a之外的其他子电极32A(下文称为“子电极32b和32c”)与子电极32a一起用于产生平面照明光。换句话说，当接收侧单元200执行二维显示时，所有子电极32A用于产生平面照明光。子电极32a、32b和32c在布置方向(与光入射面10A正交的方向)上依次布置，并且子电极32a、32b和32c的多个组合在该布置方向上布置。
每个子电极32A均具有在平面内的一个方向以及与光入射面10A相交或正交(或基本正交)的方向上延伸的带状形状。例如，如图5所示，在每个子电极32A中的、用于显示面板210中的一个像素210a的那部分的面积随着与光源20的距离而变化。因此，子电极32A产生的每个带状照明光束的单位面积的光出射面积也随着与光源20的距离而变化。
更具体地，每个子电极32A的宽度随着与光源20的距离而变化，并且该宽度在与光源20相距较近处是较小的，而在与光源20相距较远处是较大的。例如，如图5所示，每个子电极32A的宽度按照与光源20的距离成比例增加。因此，子电极32A产生的每个带状照明光束的宽度也随着与光源20的距离而变化，并且该宽度在与光源20相距较近处是较小的，而在与光源20相距较远处是较大的。例如，尽管未显示，但是子电极32A产生的每个带状照明光束的宽度按照与光源20的距离成比例增加。
应注意，在每个子电极32A的宽度随着与光源20的距离而变化的情况下，优选地，将各个子电极32A的形状调整为使得其宽度方向上的中心线彼此平行。在这种情况下，各个带状照明光束的宽度方向上的中心线彼此平行。应注意，各个子电极32A在其最远离或最靠近光源20的端部的宽度可相同。
例如，如图5所示，子电极32A可形成为彼此分开并能够被彼此独立地驱动；但是，所有子电极32a都可彼此电连接。例如，如图6所示，所有子电极32a都可通过在布置方向上延伸的配线32B而彼此电连接。再者，例如，所有子电极32b和32c都可彼此电连接。例如，如图6所示，所有子电极32b和32c都可通过在布置方向上延伸的配线32C彼此电连接。应注意，在二维显示中执行多视点显示的情况下，优选地，子电极32b和子电极32c彼此电分离。在这种情况下，例如，如图7所示，所有子电极32b可通过在布置方向上延伸的配线32C彼此电连接，所有子电极32c可通过在布置方向上延伸的配线32D彼此电连接。
例如，如图4、图8、图9和图10所示，子电极32A可在与光入射面10A的法线斜交的方向上延伸。这时，带状照明光束也在与光入射面10A的法线斜交的方向上延伸。应注意，在子电极32A(或带状照明光束)在与光入射面10A的法线斜交的方向上延伸的情况下，子电极32A(或带状照明光束)的延伸方向优选为在与显示面板210的像素布置方向相交的方向上延伸。在这种情况下，如稍后具体描述的，可降低平行于光入射面10A法线方向上的分辨率与平行于光入射面10A的方向上的分辨率之间的差异。
另外，例如，如图11、图12和图13所示，多个子电极32A均可具有块状形状，并且可以二维地设置。应注意，图11和图12示出了多个子电极32A成列布置的状态。另一方面，图13示出了每个子电极32A与另一相邻子电极32A在水平方向(Y轴方向)上错开像素210a宽度的情况。
这种情况下，多个子电极32A的两个以上的组合视作一个线电极32E，例如，如图11所示，每个线电极32E中的、用于显示面板210的一个像素210a的那部分的面积(图中灰色部分的面积)随着与光源20的距离而变化。因此，在这种情况下，线电极32E产生的每个带状照明光束的单位面积的光出射面积也随着与光源20的距离而变化。应注意，线电极32E相当于本发明中“虚拟带状电极”的具体示例。
更具体地，每个线电极32E的宽度随着与光源20的距离而变化，在与光源20相距较近处该宽度较小，而在与光源20相距较远处该宽度较大。例如，如图11、图12和图13所示，每个线电极32E的宽度按照与光源20的距离而成比例增加。因此，线电极32E产生的每个带状照明光束的宽度随着与光源20的距离而变化，并且在与光源20相距较近处该宽度较小，而在与光源20相距较远处该宽度较大。例如，尽管未示出，但线电极32E产生的带状照明光束的宽度按照与光源20的距离成比例增加。
应注意，在每个子电极32A的宽度随着与光源20的距离而变化的情况下，优选地，将各个子电极32A的形状调整为使其重心处于一条线上。这种情况下，各个线电极32E(或线电极32E产生的各个带状照明光束)的宽度方向上的中心线彼此平行。应注意，各个线电极32E在其最远离或最靠近光源20的端部的宽度可相同。
上电极36由形成于整个表面上的一个固体膜(平面电极)构成。例如，如图14所示，上电极36形成在面向下电极32中各个子电极32A的区域内。上电极36在面向下电极32的配线32B和32C的区域内具有向上电极36提供电压的主配线(未显示)，优选地，仅主配线面向配线32B或32C的一部分，因为在上电极36与配线32B和32C彼此相向的区域增加时，增加了在施加给配线32B和32C的电压下驱动面向光调制层34的配线32B和32C所产生的不必要的光。
上电极36(处于背光211顶面的电极)或下电极32和上电极36这两者由透明导电薄膜构成。优选地，透明导电薄膜具有(例如)以下表达式表示的特性(见图15A)。透明导电薄膜由(例如)包括ITO的薄膜(下文称为“ITO薄膜”)构成。应注意，下电极32和上电极36可由氧化铟锌(IZO)、金属纳米配线、碳纳米管、石墨烯等制成。
|A1-A2|≤2.00
A1：450nm至650nm范围内的最大光吸收率(％)
A2：450nm至650nm范围内的最小光吸收率(％)
由于使用可见光作为照明光束，因此，优选地，透明导电薄膜在380nm至780nm范围内的光吸收率的差较小。380nm至780nm范围内的光吸收率最大值与最小值之间的差优选为10.00以下，更优选为7.00以下。特别地，在透明导电薄膜应用于背光等的情况下，在所使用光源的波长范围内光吸收率的最大值与最小值之间的差优选为2.00以下，更优选为1.00以下。在使用典型的LED作为光源的情况下，在450nm至650nm范围内的光吸收率最大值与最小值之间的差优选为2.00以下，更优选为1.00以下。应注意，吸收率是利用JASCO公司制造的V-550进行测量，对与基板的法线方向呈5度入射的光的反射率和透射率进行测量，并将从100％中减去反射率和透射率的值所获得的值确定为吸收率。
在透明导电薄膜具有上述表达式所表示的特性的情况下，光源20发出的光在传播通过导光板10的过程中反复通过光调制装置30中的透明导电薄膜时，透明导电薄膜的吸收率的波长依赖性被抑制。在透明导电薄膜由典型ITO薄膜构成的情况下，例如，如图15B和图15C中的虚线以及图16A中的箭头所示，长波长侧分量随着与光源20距离的增加而增加。另一方面，在透明导电薄膜由具有改进薄膜特性、具有上述表达式表示的上述特性的ITO薄膜构成的情况下，例如，如图15B、图15C中的实线和图16B所示，长波长侧分量随着与光源20距离的增加率降低。应注意，图15B和图15C中的纵轴上的Δu′v′为标记，其指示长波长侧分量随着Δu′v′值的增加而增加。
此外，例如，在光调制装置30中所包括的一对下电极32和上电极36之一或这两者均由ITO薄膜构成的情况下，优选地，在导光光路的某些部分(例如，导光板10和光调制装置30之一或两者)中包含以下染料或颜料，其在长波长侧吸收的光多于在短波长侧吸收的光。可使用已知材料作为上述染料或颜料。特别地，在光调制层34的形成中包括施加紫外光处理的情况下，例如，在形成光调制装置30之后，优选地，将包含染料或颜料的导光板10和光调制装置30粘合在一起，或优选地，通过紫外线吸收层来保护包含染料或颜料的那部分免于紫外光，以防止紫外光造成损坏。在光源20发出的光在传播通过导光板10的过程中反复通过光调制装置30时，通过按照上述方式将上述染料或颜料添加至导光光路中的某些部分，使包含ITO薄膜的光调制装置30的吸收率的波长依赖性得到抑制。
但是，下电极32(处于背光211底面的电极)可以不由透明材料制成，而可由(例如)金属制成。应注意，在下电极32由金属制成的情况下，下电极32还具有对从导光板10的背面进入光调制装置30的光进行反射的功能，与反射板40相似。因此，这种情况下，例如，可不设置反射板40。
光调制装置30的以下位置中的部分构成光调制单元30-1(见图4)：该位置是在从光调制装置30的法线方向观看下电极32和上电极36时，下电极32与上电极36彼此相向的位置。光调制单元30-1是光调制装置30的以下位置中的部分，在该位置中子电极32A和上电极36彼此相向。
光调制单元30-1通过施加至下电极32(子电极32A)和上电极36的预定电势差被单独且独立驱动，并基于施加至下电极32和上电极36的电势差的大小对来自光源20的光表现出透明性或散射特性。但是，在子电极32A通过上述配线32B或上述配线32C彼此连接的情况下，光调制装置30中与通过配线32B(或配线32C)彼此连接的多个子电极32A对应的部分构成光调制单元30-1。应注意，描述光调制层34时，将对透明性和散射特性进行详细说明。
例如，配向膜33和35对光调制层34中使用的液晶或单体进行配向。配向膜的种类包括垂直配向膜和水平配向膜，在该实施方式中，使用水平配向膜作为配向膜33和35。水平配向膜的实例包括：通过对聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚乙烯醇等执行摩擦处理所形成的配向膜；以及通过诸如转印或蚀刻而具有凹槽的配向膜。水平配向膜的其他实例包括：通过倾斜地沉积诸如氧化硅的无机材料所形成的配向膜；通过离子束照射形成的类金刚石(diamond-likecarbon)的配向膜；以及设置有电极图案的狭缝的配向膜。当使用塑料膜用作透明基板31和37时，在制造工艺中，由于在透明基板31和37的表面上涂覆配向膜33和35之后的烧制温度优选地是尽可能低，因此，优选地，能够以100摄氏度以下的温度形成的聚酰胺-酰亚胺被用于配向膜33和35。
再者，仅需要垂直和水平配向膜这两者具有配向液晶和单体的功能，并且在普通液晶显示器中要求的电压重复施加的可靠性可以不是必需的，这是因为装置形成之后的电压施加的可靠性是由液晶与通过聚合单体所形成的材料之间的界面来确定的。再者，即使不使用配向膜，例如通过在下电极32和上电极36之间施加电场或磁场，可以对用于光调制层34的液晶和单体进行配向。换言之，可以在下电极32和上电极36之间施加电场或磁场，同时照射紫外光以固定液晶或单体在施加电压的状态下的配向状态。在电压用于形成配向膜的情况中，可以分别形成用于配向的电极和用于驱动的电极；或者可使用其介电常数各向异性的符号可根据频率反转的双频率液晶作为液晶材料。此外，在磁场被用于形成配向膜的情况下，可以优选使用具有高的磁化率各向异性的材料，例如，优选使用具有大量苯环的材料。
光调制层34根据电场的大小对来自光源20的光表现出散射特性或透明性。例如，如图4所示，光调制层34为包括块34A和分散在块34A中的多个微粒34B的复合层。块34A和微粒34B具有光学各向异性。应注意，块34A相当于本发明中的“第二区域”的具体示例，微粒34B相当于本发明中的“第一区域”的具体示例。
图17A示意性示出了当在下电极32和上电极36之间没有施加电势差时(下文简称为“不施加电势差时”)微粒34B中的配向状态的实例。应注意，在图17A中没有示出块34A的配向状态。在该说明中，第一电势差是使光调制层34表现出散射特性的电势差。第二电势差是使光调制层34表现出透明性的电势差。在该说明中，“不施加电势差时”的概念包括“施加了低于第一电势差的第二电势差”。
图17B示出了表示当不施加电势差时块34A与微粒34B的折射率各向异性的折射率椭球体的示例。折射率椭圆体是表现从各个方向进入的线性偏振光的折射率的张量椭球，并且通过从光入射的方向观察椭圆体的截面来以几何方式获知折射率。图17C示意性示出了当没有施加电势差时在朝着正面方向的光L1和朝着倾斜方向的光L2透射过光调制层34的状态的实例。
图18A示意性示出了当在下电极32和上电极36之间施加电势差时(下文简称为“施加电势差时”)微粒34B中的配向状态的实例。应注意，在图18A中没有示出块34A中的配向状态。在该说明中，“施加电势差时”意味着“施加了第一电势差”。
图18B示出了表示当施加电势差时块34A和微粒34B的折射率各向异性的折射率椭圆体的实例。图18C示意性示出了当在下电极32和上电极36之间施加电压时朝着正面方向的光L1和朝着倾斜方向的光L2被光调制层34散射的状态的实例。
例如，如图17A和图17B所示，块34A和微粒34B被构造为：当没有施加电压时块34A的光轴AX1的指向和微粒34B的光轴AX2的指向彼此一致(即，彼此平行)。应注意，光轴AX1和AX2均指与无论偏振方向如何折射率都具有某一个值的光线的行进方向平行的这种线。另外，光轴AX1和AX2的指向不是必须彼此一致，例如，光轴AX1和AX2的指向可以由于制造误差而彼此稍微偏离。
此外，例如，微粒34B被构造为：当没有施加电势差时光轴AX2变得平行于导光板10的光入射面10A。此外，例如，微粒34B被进一步构造为：当没有施加电势差时光轴AX2以小角度θ1(参见图17B)与透明基板31和37的表面相交。应注意，当对形成微粒34B的材料进行描述时，将详细描述角度θ1。
另一方面，例如，块34A被构造为：无论下电极32和上电极36之间是否施加电势差，块34A的光轴AX1都不变。更具体地，例如，如图17A、图17B、图18A和图18B所示，块34A被构造为：块34A的光轴AX1平行于导光板10的光入射面10A，并且光轴AX1还以预定角度θ1与透明基板31和37的表面相交。换句话说，当没有施加电势差时，块34A的光轴AX1与微粒34B的光轴AX2平行。
应注意，光轴AX2不是必须始终与光入射面10A平行并始终以角度θ1与透明基板31和37的表面相交，例如，由于制造误差，光轴AX2可以以与角度θ1稍微不同的角度与透明基板31和37的表面相交。此外，光轴AX1和AX2不是必须始终与光入射面10A平行，例如，由于制造误差，光轴AX1和AX2可以以小角度与光入射面10A相交。
这种情况下，优选地，块34A的寻常光折射率与微粒34B的寻常光折射率彼此相等，并且优选地，块34A的非常光折射率与微粒34B的非常光折射率彼此相等。这种情况下，例如，当没有施加电势差时，如图17A所示，在包括正面方向和倾斜方向的所有方向上几乎没有任何折射率的差异，由此获得高透明性。因此，例如，如图17C所示，朝着正面方向的光L1和朝着倾斜方向的光L2透射过光调制层34，而没有在光调制层34中被散射。因此，例如，如图19的部分(A)和(B)所示，来自光源20的光L(即，来自倾斜方向的光)被光调制层34的透明区域(透明区域30A)的界面(透明基板31的底面与导光板10的顶面)完全反射，进而与光从背光211的整个表面均匀发出的情况(由图19的部分(B)中的长短虚线表示)相比，透明区域30A的亮度(黑显示的亮度)降低。应注意，图19的部分(B)的正面亮度的轮廓通过在导光板10上布置扩散板41并测量通过扩散板41的正面亮度而获得。
应注意，作为透明区域30A一个界面的、导光板10的顶面与显示面板210和导光板10之间的间隙接触；但是，优选地，该间隙填充有折射率低于导光板10的顶面折射率的材料。这种低折射率材料制成的层(低折射率材料层220(见图3))一般为空气，并可以是由低折射率材料制成的胶或粘合剂。
例如，如图18A所示，当施加电势差时，块34A和微粒34B被构造为：光轴AX1的指向和光轴AX2的指向彼此不同(即，彼此相交或正交(或基本正交))。另外，例如，在施加电势差时，微粒34B被构造为：微粒34B的光轴AX2变得平行于导光板10的光入射面10A，并且光轴AX2还以大于角度θ1的角度θ2(例如，90度)与透明基板31和37的表面相交。应注意，当对形成微粒34B的材料进行描述时，将详细描述角度θ2。
因此，当施加电势差时，在光调制层34中，折射率差在包括正面方向和倾斜方向的所有方向上增加，由此获得高散射特性。例如，如图18C所示，朝着正面方向的光L1和朝着倾斜方向的光L2在光调制层34中被散射。因此，例如，如图19的部分(A)所示，来自光源20的光L(来自倾斜方向的光)透射过散射区域30B的界面(透明基板31或导光板10与空气之间的界面)，透射过且朝向反射板40的光被反射板40反射，从而透射过光调制装置30。因此，散射区域30B的亮度远远高于从背光211的整个表面均匀出射光(由图19的部分(B)中的交替长短虚线表示)的情况下的亮度，白显示中的亮度局部增加了(局部亮度增强)透明区域30A中亮度的减少量。
应注意，块34A的寻常光折射率与微粒34B的寻常光折射率可以由于制造误差而彼此稍微不同，优选为0.1以下，更优选为0.05以下。另外，例如，块34A的非常光折射率与微粒34B的非常光折射率也可以由于制造误差而彼此稍微不同，优选为0.1以下，更优选为0.05以下。
另外，优选地，块34A的折射率差(Δnp＝非常光折射率nep-寻常光折射率noP)和微粒34B的折射率差(ΔnL＝非常光折射率neL-寻常光折射率noL)尽可能大，优选为0.05以上，更优选为0.1以上，更优选为0.15以上。在块34A和微粒34B的折射率差较大的情况下，光调制层34的散射能力增强，使得可以容易地破坏导光条件，从而易于从导光板10提取光。
进一步，块34A和微粒34B对电场具有不同的响应速度。例如，块34A具有响应速度低于微粒34B的条纹结构(见图20A和图20B)、多孔结构或棒状结构。应注意，图20A和图20B是向光调制装置30施加电场的情况下的偏振显微图，并且图20A和图20B中的亮条纹部分与上述条纹结构对应。图20A示出了液晶与单体的重量比为95∶5的情况下的块34A的条纹结构的状态，图20B示出了液晶与单体的重量比为90∶10的情况下的块34A的条纹结构的状态。例如，由通过聚合低分子单体获得的高分子材料来形成块34A。例如，通过以热量、光或二者聚合沿着微粒34B的配向方向或配向膜33和35的配向方向配向的、具有定向和聚合的材料(例如，单体)来形成块34A。
例如，块34A的条纹结构、多孔结构或棒状结构的长轴方向与导光板10的光入射面10A平行，并以小角度θ1与透明基板31和37的表面相交。在块34A具有条纹结构的情况下，为了增强所引导的光的散射特性，短轴方向的平均条纹纹理尺寸优选处于包括两端值的0.1μm至10μm的范围内，更优选地处于包括两端值的0.2μm至2.0μm的范围内。在短轴方向的平均条纹纹理尺寸处于包括两端值的0.1μm至10μm的范围的情况下，光调制装置30的散射能力在380nm至780nm的可见区域内基本相同。因此，在平面内，仅特定波长分量的光不会增加或降低；因此，平面内可实现可见区域的平衡。在短轴方向的平均条纹纹理尺寸小于0.1μm或大于10μm的情况下，无论波长如何，光调制装置30的散射能力较低，因此光调制装置30难以起到光调制装置的作用。
另外，为了降低散射的波长依赖性，短轴方向的平均条纹纹理尺寸优选处于包括两端值的0.5μm至5μm的范围内，更优选处于1μm至3μm的范围内。这种情况下，在光源20发出的光传播通过导光板10的过程中，光反复透过光调制装置30中的块34A时，块34A的散射的波长依赖性被抑制。条纹纹理尺寸可通过偏光显微镜、共焦显微镜、电子显微镜等进行观测。
另一方面，例如，微粒34B主要包括液晶材料，并且具有大大高于块34A的响应速率。在微粒34B中所包含的液晶材料(液晶分子)的示例包括棒状分子。优选使用具有正介电常数各向异性的液晶分子(所谓的正型液晶)作为微粒34B中的液晶分子。
在这种情况下，在不施加电势差时，微粒34B中液晶分子的长轴方向与光轴AX1平行。此时，微粒34B中液晶分子的长轴方向平行于导光板10的光入射面10A，并且还以小角度θ1与透明基板31和37的表面相交。换句话说，在不施加电势差时，微粒34B中液晶分子在与导光板10的光入射面10A平行的平面内以角度θ1倾斜配向。角度θ1称为预倾角，优选(例如)处于包括两端值的0.1度至30度的范围内。角度θ1更优选处于包括两端值的0.5度至10度的范围内，更优选处于包括两端值的0.7度至2度的范围内。当角度θ1增大时，由于以下原因，散射效率会降低。另外，当角度θ1过小时，施加电势差时液晶上升的方向的角度有所不同。例如，液晶可以相差180度的方向上升(反向倾斜)。因此，无法有效利用微粒34B和块34A的折射率差；从而散射效率会下降，亮度会降低。
进一步，施加电势差时，微粒34B中液晶分子的长轴方向与光轴AX1相交或正交(或基本正交)。此时，微粒34B中的液晶分子的长轴方向平行于导光板10的光入射面10A，并且还以大于角度θ1的角度θ2(例如，90度)与透明基板31和37的表面相交。换句话说，施加电势差时，微粒34B中的液晶分子在与导光板10的光入射面10A平行的平面中以角度θ2倾斜地配向，或者以角度θ2(＝90度)上升竖立地配向。
具有上述定向和聚合特性的单体可以为具有光学各向异性且与液晶形成组合材料的材料；但是，该实施方式中优选使用通过紫外光固化的低分子单体。优选地，在没有施加电势差的情况下，液晶的光学各向异性的方向与通过聚合低分子单体所获得的产物(高聚物材料)的光学各向异性的方向彼此一致；因此，优选地，液晶和低分子单体在利用紫外光固化之前在相同的方向上被配向。在使用液晶作为微粒34B的情况下，在液晶包括棒状分子时，所使用的单体材料的形状优选为棒状。如上所述，优选使用具有聚合特性和液晶特性的材料作为单体材料，例如，单体材料优选包括从丙烯酸酯基、异丁烯酸酯基、丙烯酰氧基、异丁烯酰氧基、乙烯醚官能团和环氧基的组中选择的一种或多种官能团用作可聚合的官能团。这些官能团可通过紫外线、红外线或电子照射或加热进行聚合。可以添加具有多官能团的液晶材料以抑制紫外线照射时配向程度的减少。在块34A具有上述条纹结构的情况下，优选使用双官能液晶单体作为块34A的材料。另外，可在块34A的材料中添加单官能单体，以调节获得液晶特性的温度，或可在块34A的材料中添加三官能或多官能单体，以提高交联密度。
例如，驱动电路50控制施加给每个光调制单元30-1中的一对电极(即，上电极32和下电极36)的电势差大小，使得在一个光调制单元30-1中微粒34B的光轴AX2变得平行于或基本平行于块34A的光轴AX1，并且在另一个光调制单元30-1中微粒34B的光轴AX2与块34A的光轴AX1相交或正交(或基本正交)。换句话说，驱动电路50可以通过电场控制来使得块34A的光轴AX1的方向与微粒34B的光轴AX2的方向彼此一致(或基本彼此一致)，或者彼此不同(或者彼此正交)。
驱动电路50接收到指定三维显示的信号作为控制信号204A(三维显示模式)时，驱动电路50使背光211发出多个带状照明光束。更具体地，驱动电路50对包括子电极32a的每个光调制单元30-1施加使得光调制层34表现出散射特性的电势差，并对包括子电极32b或子电极32c的每个光调制单元30-1施加使得光调制层34表现出透明性的电势差。换句话说，驱动电路50控制施加给每个光调制单元30-1的一对电极(子电极32A和上电极36A)的电势差的大小，使包括子电极32a的每个光调制单元30-1中的微粒34B的光轴AX2与块34A的光轴AX1相交或正交(或基本正交)，并使包括子电极32b或子电极32c的每个光调制单元30-1中的微粒34B的光轴AX2与块34A的光轴AX1平行。因此，在光调制层34中产生用于三维显示模式的电场。应注意，用于三维显示模式的电场意味着平面内分布与包括子电极32a的每个光调制单元30-1的位置、形状和尺寸对应的电场。
另外，驱动电路50接收到指定二维显示的信号作为控制信号204A(二维显示模式)时，驱动电路50使背光211发出平面照明光。更具体地，驱动电路50对每个光调制单元30-1施加使得光调制层34表现出散射特性的电势差。换句话说，驱动电路50控制施加至每个光调制单元30-1的一对电极(子电极32A和上电极36)的电势差的大小，使背光211中包括的所有光调制单元30-1中的微粒34B的光轴AX2与块34A的光轴AX1相交或正交(或基本正交)。因此，在光调制层34中产生用于二维显示模式的电场。应注意，用于二维显示模式的电场意味着分布在整个平面的电场。
应注意，驱动电路50接收到指定二维显示的信号作为控制信号204A以及与图像数据相关的信号(双视野模式，dual-viewmode)时，驱动电路50可使背光211发出亮度分布基于图像数据的平面照明光(例如，平面内具有暗部的平面照明光)。但是，这种情况下，优选地，下电极32的布置与显示面板210的像素对应。在下电极32的布局与显示面板210的像素对应的情况下，驱动电路50基于图像数据对某些光调制单元30-1施加可使光调制层34表现出散射特性的电势差，并对其他光调制单元30-1施加可使光调制层34表现出透明性的电势差。因此，在光调制层34中产生用于双视野模式的电场。应注意，用于双视野模式的电场意味着平面内分布与施加了使光调制层34表现出散射特性的电势差的每个光调制单元30-1的位置、形状和尺寸对应的电场。
下文，将参考图21A至图21C到图23A至图23C对根据该实施方式的背光211的制造方法进行说明。
首先，在由玻璃基板或塑料膜基板构成的透明基板31上形成由ITO等制成的透明导电膜32F(见图21A)。随后，在透明导电膜32F的整个表面上形成抗蚀层，此后，通过图案化在抗蚀层上形成电极图案。随后通过曝光和显影而形成下电极32，并将抗蚀层去掉(见图21B)。
可以将光刻法、激光加工法、图案印制法、丝印法等用作图案化方法。另外，例如，可通过以下处理实现图案化：可对利用Merck有限公司的“HyperEtch”材料执行丝印，然后执行预定加热，然后用水清洗该材料。电极图案由驱动方法、部分驱动的划分数量来确定。电极图案被加工为具有所使用的显示装置的像素间距或与此接近的间距。电极的加工宽度取决于加工方法；但是，在光提取效率方面，该宽度优选尽可能小。例如，电极的加工宽度为50μm以下，优选为20μm，更优选为5μm以下。另外，可通过对ITO纳米颗粒执行图案印刷，然后对ITO纳米颗粒进行烧制来形成电极图案。
接下来，在透明基板31的整个表面上涂覆配向膜33之后，对配向膜33进行干燥和烧制(见图21C)。在使用聚酰亚胺基材料作为配向膜33的情况下，通常使用NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)作为溶剂；但是，此时，需要大气中的温度约为200摄氏度。应注意，在这种情况下，当使用塑料基板作为透明基板31时，配向膜33可以以100摄氏度进行真空干燥并烧制。随后，对配向膜33执行摩擦过程。因此，配向膜33作为用于水平配向的配向膜，使得可以在配向膜33的摩擦方向上形成预倾斜。
同样，在由玻璃基板或塑料膜基板构成的透明基板37上形成由ITO等制成的透明导电膜。随后，在透明导电膜的整个表面上形成抗蚀层，然后通过图案化在抗蚀层上形成电极图案。随后通过曝光和显影形成上电极36，并将抗蚀层去掉。接下来，在上电极36的整个表面上涂覆了配向膜35之后，对配向膜35进行干燥和烧制。随后，对配向膜35执行摩擦处理。因此，配向膜35作为用于水平配向的配向膜，使得可以在配向膜35的摩擦方向上形成预倾斜。
接下来，利用干式方法或湿式方法在配向膜33上喷涂用于形成单元间隙的间隔件38(见图22A)。应注意，在通过真空结合法形成光调制单元30-1的情况下，间隔件38可被混合在将被滴注的混合物中。可替代地，代替间隔件38，可以通过光刻法形成柱状间隔件。随后，在配向膜35上(例如)以框状(见图22B)涂覆密封剂图案39，用于附接和防止液晶泄露。密封剂图案39可通过分配器法或丝印法来形成。
以下，将描述真空结合法(单滴填充法或“ODF法”)；但是，光调制单元30-1还可用真空注入法、辊压结合法等方法形成。
首先，在平面内均匀地滴入与通过单元间隙、单元面积等确定的体积相对应的液晶和单体的混合物42(见图22C)。优选地，使用线性引导精密分配器来滴入混合物42；但是，密封剂图案39可以被用作堤以使用模具涂布机(diecoater)等。
可使用上述材料作为液晶和单体，液晶与单体的重量比为98∶2至50∶50的范围内，优选处于95∶5至75∶25的范围内，更优选处于92∶8至85∶15的范围内。可通过增加液晶比例来降低驱动电压；但是，当液晶增加得太多时，可能存在液晶不太容易返回到透明状态的趋向，诸如电压施加时的白色程度会降低的趋向，或者关断电压之后的响应速率会下降。
除液晶和单体之外，可向混合物42添加聚合引发剂。可以根据所使用的紫外波长来在0.1wt％至10wt％的范围内调节将被添加的聚合引发剂的单体配比。混合物42可以根据需要添加聚合抑制剂、可塑剂、粘度调节剂等。当单体在室温下为固体或凝胶时，优选地，对诸如顶盖、注射器和基板加温。
将透明基板31和37置于真空结合***(未显示)之后，执行抽真空来结合透明基板31和37(见图23A)。然后，结合得到的产物被释放到大气中以通过大气压的均匀加压而使单元间隙均匀。可以基于白亮度(白色)与驱动电压之间的关系来适当选择单元间隙；然而，单元间隙为5μm至40μm，优选为6μm至20μm，更优选为7μm至10μm。
在结合操作之后，优选地，根据需要执行配向处理(未示出)。在通过在正交尼科尔偏光器之间***结合的单元而产生光泄漏的情况下，单元可以被加热预定时间或者保持在室温下以对其进行配向。此后，照射紫外光L3，以聚合单体使其聚合(见图23B)。由此，制造出光调制装置30。
优选地，在照射紫外线的同时防止单元的温度发生变化。有利地使用红外截止滤光器，或使用UV-LED等用作光源。由于紫外线照射对合成材料的组织结构产生影响；所以优选地，基于所使用的液晶材料或单体材料适当地调节紫外线照射，或者基于液晶材料和单体材料的组合来调节紫外线照射，对于紫外线照射来说，0.1mW/cm2至500mW/cm2的范围是优选的，0.5mW/cm2至30mW/cm2的范围是更优选的。存在紫外线照射越低，驱动电压越低的趋势，因此，可以根据生产能力和特性这两者来选择优选的紫外线照射。
然后，光调制装置30结合至导光板10(见图23C)。该结合可以通过粘合或贴合来执行；然而，优选地，光调制装置30使用折射率尽可能接近导光板10的折射率和光调制装置30的基板材料的折射率的材料进行粘合或贴合。最后，导线(未示出)被附接至下电极32和上电极36。由此，制造出根据该实施方式的背光211。
尽管已经描述了形成光调制装置30以及最终将光调制装置30结合至导光板10的处理，然而，还可以预先将其上形成有配向膜35的透明基板37结合至导光板10的表面，从而形成背光211。此外，可通过叠片方法(sheetmethod)、卷对卷方法(roll-to-rollmethod)来形成背光211。
接下来，将描述根据该实施方式的背光211的功能和效果。
在根据该实施方式的背光211中，在三维显示中，向每个光调制单元30-1的一对电极(子电极32A和上电极36A)施加电势差，使得包括子电极32a的每个光调制单元30-1中的微粒34B的光轴AX2与块34A的光轴AX1相交或正交(或基本正交)，并使得包括子电极32b或子电极32c的每个光调制单元30-1中的微粒34B的光轴AX2与块34A的光轴AX1平行或基本平行。因此，在光调制装置30中，包括子电极32a的每个光调制单元30-1作为散射区域30B，包括子电极32b或子电极32c的每个光调制单元30-1作为透明区域30A。因此，从光源20发出并进入导光板10的光透射过光调制装置30的透明区域30A，而在光调制装置30的散射区域30B中被散射(见图24)。光调制装置30(光调制层34)以这种方式利用来自光源20的光，从而产生在与光入射面10A相交或正交(或基本正交)的方向上延伸的多个带状照明光束。带状照明光束中已透射过散射区域30B底面的光束(散射光束)被反射板40反射，再次返回到导光板10，随后该光束从背光211的顶面发出。另外，带状照明光束中朝向散射区域30B顶面的光束(散射光束)透射过导光板10，随后从背光211的顶面发出。因此，在三维显示中，光束几乎不从透明区域30A的顶面发出，而是从散射区域30B的顶面发出。因此，例如，如图24所示，多个带状照明光束向正面方向发出。
因此，由于向正面方向发出的每个带状照明光束进入显示面板210的背面，例如，在图像信号处理电路207中产生用于三维显示的二维图像数据使得与各个带状照明光束的像素布置对应的各个像素列作为三维像素210D的情况下，各个带状照明光束以基本相等的角度进入各个三维像素210D中处于相同位置的像素(例如，图24中的210-1、210-2、210-3或210-4)。因此，由各个三维像素210D中处于相同位置的像素调制的图像光以预定角度从像素发出。此时，观看者用其右眼和左眼观看之间具有视差的不同图像；因此，观看者感知到显示面板210上显示了三维图像(立体图像)。
另外，在根据该实施方式的背光211中，在二维显示中，例如，向每个光调制单元30-1的一对电极(子电极32A和上电极36)施加电势差，使每个光调制单元30-1中的微粒34B的光轴AX2与块34A的光轴AX1相交或正交(或基本正交)。因此，从光源20发出并进入导光板10的光束在整个光调制装置30中所形成的散射区域30B中被散射(见图25)。散射光束中已透射过散射区域30B底面的光束被反射板40反射，再次返回到导光板10，随后该光束从背光211的顶面发出。另外，散射光束中朝向散射区域30B顶面的光束透射过导光板10，从背光211的顶面发出。因此，在二维显示中，例如，光束从光调制装置30的整个顶面发出，从而向正面方向发出平面照明光。
因此，由于朝着正面方向发出的平面照明光进入显示面板210的背面，例如，当图像信号处理电路207中产生与各个像素210E相关的、用于二维显示的二维图像数据，平面照明光从所有角度进入各个像素210E，经过各个像素210E调制的图像光从各个像素210E发出。此时，由于观看者用双眼观察同一图像，观看者感知到显示面板210上显示了二维图像(平面图像)。
另外，在该实施方式中，在背光211中包含了根据电场大小对来自光源的光表现出散射特性或透明性的光调制层34。因此，从光源20发出并传播通过透明基板31等的光透射过光调制层34中由于电场控制而表现出透明性的区域，以由背光211的顶面完全反射，或由背光211的顶面以高反射率反射。因此，与从背光211的整个表面均匀发光的情况相比，与背光211的光出射区域中表现出透明性的区域(下文简称为“光出射区域中的透明区域”)对应的区域的亮度降低。另一方面，传播通过透明基板等的光由光调制层34中通过电场控制而表现出散射特性的区域进行散射，进而透射过背光211的顶面。因此，与从背光211的整个表面均匀发光的情况相比，与背光211的光出射区域中表现出散射特性的区域(下文简称为“光出射区域中的散射区域”)对应的区域的亮度增加。另外，白显示中亮度局部增加了(局部亮度增强)光出射区域中透明区域的亮度的减少量。进一步，在该实施方式中，每个子电极32A或每个线电极32E的单位面积的光出射面积随着与光源20的距离而变化。因此，光出射区域中透明区域和散射区域的密度分布可调整为所期望的分布。因此，与每个带状照明光束的单位面积的光出射面积不根据与光源20的距离而变化的情况相比，光出射区域中靠近光源20一侧的亮度可变小，光出射区域中远离光源20一侧的亮度可变高。因此，在三维显示中，调制比可增加，同时可使面内亮度均匀。
在该实施方式中，例如，如图26A中粗框所示，在三维显示中，驱动显示面板210的四个像素210-1至210-4的组合作为一个三维像素210D。此时，例如，如图26B所示，背光211在每个三维像素210D形成一个散射区域30B，使背光以不同入射角进入像素210-1至210-4。因此，带状照明光束以基本相同的角度进入各个三维像素210D中相同位置的像素(例如，图24中，像素210-1、210-2、210-3或210-4)。因此，各个三维像素210D中相同位置的像素以预定角度输出经过像素调制的图像光。此时，观看者同时用其右眼观察从图26C所示的像素210a发出的图像光，用其左眼观察从图26D所示的像素210a发出的图像光。换句话说，观看者用其右眼和左眼观察其间具有视差的不同图像。因此，观看者感知到显示面板210上显示了三维图像(立体图像)。
将水平方向的像素间距Px与垂直方向的像素间距Py比较时，水平方向的像素间距Px比垂直方向的像素间距Py大了数倍。因此，观看者观察到的图像在垂直方向和水平方向的像素间距彼此相差很大。此时，观看者可感知到图像质量劣化。
因此，例如，如图27A所示，各个散射区域30B与其他相邻散射区域30B在水平方向(Y轴方向)上错开了像素210a的宽度。这种情况下，如图27B所示，与图26C和图26D所示的情况相比，水平方向的像素间距Px与垂直方向的像素间距Py可彼此接近。因此，可抑制图像质量的劣化。
应注意，如图28A所示，各个散射区域30B可布置为倾斜条纹。这种情况下，如图28B所示，与图26C和图26D所示的情况相比，水平方向的像素间距Px和垂直方向的像素间距Py可彼此接近。因此，可抑制图像质量的劣化。应注意，在显示面板的面板尺寸为3.5英寸并且具有800(垂直)×480(水平)×3(RGB)个像素的情况下，每个散射区域30B的倾斜角在4个视差中都为71.57度。
应注意，仅是为了抑制图像质量的上述劣化，每个子电极32A中用于显示面板210中的一个像素210a的那部分的面积可相同，而与光源20的距离无关。例如，如图29和图30所示，每个子电极32A的宽度可相同。
下文将对根据该实施方式的接收侧单元200的其他效果进行说明。
通常，PDLC是通过混合液晶材料和各向同性低分子材料并通过紫外线照射、溶剂干燥等引起相位分离所形成的合成层，并且具有分散在高聚物材料中的液晶材料的微粒。合成层中的液晶材料在没有电势差施加时在随机方向上配向，由此表现出散射特性，相反，当施加电势差时，液晶材料在电场方向上配向，由此，在液晶材料的寻常光折射率和高聚物材料的折射率彼此相等的情况下，液晶材料在正面方向(PDLC的法线方向)上表现出高透明性。然而，在该液晶材料中，液晶材料的非常光折射率和高聚物材料的折射率之间的差在倾斜方向上变得显著，因此，即使在正面方向上表示出透明性时，该液晶材料在倾斜方向上也会表现出散射特性。
利用PDLC的典型光调制装置通常具有PDLC被夹置在两个玻璃板(每一个上都形成有透明导电膜)之间的结构。当光从空气中倾斜入射到具有上述结构的光调制装置上时，从倾斜方向入射的光因空气和玻璃板之间的折射率差而被折射，由此以较小角入射到PDLC上。从而，在这种光调制装置中不会发生大的散射。例如，当来自空气的光以80度的角度入射时，通过玻璃界面的折射使光到PDLC的入射角减少到大约40度。
然而，在利用导光板的边缘光***中，因为光入射通过导光板，因此光以大约80度的大角度横穿PDLC。因此，液晶材料的非常光折射率和高聚物材料的折射率之间的差较大，并且光以较大角度横穿PDLC，所以经历散射的光程也变得较长。例如，当在折射率为1.5的高聚物材料中分散寻常光折射率为1.5、非常光折射率为1.65的液晶材料的微粒时，在正面方向(PDLC的法线方向)上不存在折射率差，但是折射率差在倾斜方向上较大。因此，倾斜方向上的散射特性不会减小，这导致较低的视角特性。此外，当在导光板上设置诸如扩散膜的光学膜时，扩散膜等还在正面方向上扩散倾斜泄露光，因此，正面方向上的光泄露增加，正面方向上的调制比降低。
另一方面，在该实施方式中，由于块34A和微粒34B均主要包括光学各向异性材料，因此倾斜方向上的散射特性减小，从而提高透明性。例如，块34A和微粒34B主要包括寻常光折射率彼此相等且非常光折射率也彼此相等的光学各向异性材料，并且除此之外，块34A和微粒34B的光轴方向在没有在下电极32和上电极36之间施加电势差的区域中彼此一致或基本一致。从而，在包括正面方向(光调制装置30的法线方向)和倾斜方向的所有方向上减小或消除了折射率差，从而可以实现高透明性。结果，可以减少或基本消除具有大视角的范围中光的泄露，并且提高了视角特性。
例如，当混合寻常光折射率为1.5且非常光折射率为1.65的液晶和寻常光折射率为1.5且非常光折射率为1.65的液晶单体，并且在通过配向膜或通过电场配向液晶和液晶单体的状态下聚合液晶单体时，液晶的光轴和通过聚合液晶单体所形成的聚合物的光轴彼此一致。从而，折射率在所有方向上彼此一致，使其可以实现透明性较高的状态，并且进一步提高了视角特性。
此外，在该实施方式中，如图19的部分(A)和部分(B)所示，与从背光211的整个表面均匀发光的情况(由图19的部分(B)中的长短虚线表示)相比，透明区域30A的亮度(黑显示中的亮度)减小。另一方面，与从背光211的整个表面均匀发光的情况(由图10的部分(B)中的长短虚线表示)相比，散射区域30B中的亮度显著增加，并且白显示中的亮度局部(局部亮度增强)增加了透明区域30A中亮度的减少量。
局部亮度增强是与对整个屏幕执行白显示的情况相比当局部地执行白显示时增加亮度的技术。局部亮度增强通常用在CRT、PDP等中。然而，在液晶显示器中，由于背光不管图像如何都在其整个表面均匀地出射光，使得亮度不会局部增加。当二维布置多个LED的LED背光被用作背光时，可以关闭一些LED。然而，在这种情况下，没有来自LED被关闭的暗区域的扩散光；因此，与开启所有的LED的情况相比，亮度变得较低。此外，可通过增加施加给一些开启的LED的电流来增加亮度；然而，在这种情况下，大电流在非常短的时间内流过，引起了电路上的负载方面和可靠性方面的问题。
另一方面，在该实施方式中，由于块34A和微粒34B均主要包括光学各向异性材料，因此，抑制了倾斜方向上的散射特性，从而降低了暗状态下来自导光板的泄露光。从而，将光从局部暗状态的部分引导到局部亮状态的部分，可以实现局部亮度增强而不增加提供给背光211的电力。
另外，在该实施方式中，在下电极32与上电极36之间没有施加电势差的区域中，微粒34B的光轴AX2与导光板10的光入射面10A平行，并以小角度θ1与透明基板31和37的表面相交。换句话说，微粒34B中包括的液晶分子以角度θ1在与光入射面10A平行的平面内倾斜(即，具有预倾角)。因此，在下电极32与上电极36之间施加电势差时，微粒34B中包括的液晶材料不在随机方向上上升，而在与光入射面10A平行的平面内上升。此时，块34A的光轴AX1与微粒34B的光轴AX2在与光入射面10A平行的平面内彼此相交或正交(基本正交)。
这种情况下，从导光板10的光入射面10A入射的、相对于透明基板31垂直振动的光表现出微粒34B的非常光折射率与块34A的寻常光折射率之间的差异。此时，由于微粒34B的非常光折射率与块34A的寻常光折射率之间的差较大，相对于透明基板31垂直振动的光的散射效率增加。另一方面，平行于透明基板31振动的光表现出微粒34B的寻常光折射率与块34A的非常光折射率之间的差别。此时，由于微粒34B的寻常光折射率与块34A的非常光折射率之间的差较大，平行于透明基板31振动的光的散射效率增加。因此，传播通过下电极32与上电极36之间施加了电势差的区域的光在倾斜方向上的分量较大。例如，在使用丙烯酸导光板作为导光板10的情况下，下电极32与上电极36之间施加了电势差的区域内的光以41.8度或更大角度传输。因此，在包括倾斜方向的所有方向上的折射率差增加，以获得较高散射特性，从而提高显示亮度。另外，显示亮度可通过上述局部亮度增强效果进一步提高。
[各向异性散射]
下文将对该实施方式中的各向异性散射进行说明。图31A、图31B、图32A和图32B示出了上述实施方式中的光调制层34中的块34A和微粒34B的折射率椭球体的示例。图31A和图31B示出了不施加电势差时块34A和微粒34B的折射率椭球体的示例，图32A和图32B示出了施加电势差时块34A和微粒34B的折射率椭球体的示例。
如上所述，如图31A和图31B所示，在不施加电势差时，块34A的光轴和微粒34B的光轴在平行于导光板10的光入射面10A的方向上并且还在以角度θ1与透明基板31和37的表面相交的方向上配向。另外，如上所述，如图32A和图32B所示，施加电势差时，块34A的光轴在与不施加电势差时相同的方向上配向。进一步，微粒34B的光轴在平行于导光板10的光入射面10A的方向上并且还在以大于角度θ1的角度θ2(例如，90度)与透明基板31和37的表面相交的方向上配向。
因此，微粒34B中的液晶分子响应于施加电势差以及未施加电势差的情况产生上述变化；但是，在变化过程中，块34A不对电势差的变化进行响应，或者块34A的响应速度较慢；因此，块34A的条纹结构的长轴方向在摩擦方向(平行于光入射面10A的方向(图31A、图31B、图32A和图32B中的Y轴方向))上配向。因此，施加电势差时，从光源20发出并且传播通过光调制层34的光在块34A的条纹构造的短轴方向的平均条纹纹理尺寸周期中传输，同时表现出微粒34B的非常光折射率与块34A的寻常光折射率之间的差异，或微粒34B的寻常光折射率与块34A的非常光折射率之间的差异。因此，传播通过光调制层34的光在光调制层34的厚度方向上被极大地散射，但在平行于光入射面10A的方向上散射不大。换句话说，光调制层34在与光入射面10A平行的平面(YZ平面)内Y轴方向和Z轴方向上表现出散射特性的各向异性。因此，光调制层34对从光源20发出并传播通过光调制层34的光表现出各向异性散射。
在光调制层34中，考虑到块34A和微粒34B的折射率椭球体，与X轴方向偏振分量相比，在图32A和32B所示的Z轴方向上传输的光的Y轴方向(摩擦方向)偏振分量具有较高散射能力。换句话说，光调制层34对在光调制层34的厚度方向上传播的光也表现出偏振方向的各向异性散射特性。在X轴方向偏振的光由值基本彼此相等的、块34A的寻常光折射率与微粒34B的寻常光折射率之间的差散射；因此，散射特性较低。另一方面，在Y轴方向偏振的光由值相差很大的、块34A的非常光折射率与微粒34B的寻常光折射率之间的差散射；因此，散射特性较高。
下文将对光调制层34实际表现出的各向异性散射度进行检验。
图33A和图33B示出了来自导光板的光的出射角特征的测量结果。图33A示出了在使用光调制层34情况下的结果，图33B示出了在使用平面内具有光学各向同性的光调制层情况下的结果。通常，在光调制层的底面上使用白反射板；但是，为了精确检验来自光调制层和导光板的出射特性，在光调制层的底面上布置黑吸收层，代替白反射板。
在使用平面内具有光学各向同性的光调制层的情况下，从导光板提取的光中靠近导光板的分量较大，正面方向的分量较小。另一方面，在使用在平面内表现出光学各向异性的光调制层34的情况下，当从导光板提取光时，正面方向的光量相对较大，这种轮廓适用于照明单元。另外，在黑状态下，光学各向同性调制层中对角泄漏的光量大于各向异性光调制层中对角泄漏的光量；因此，各向异性光调制层在光调制比性能方面具有优势。进一步，在导光板上使用光学片，其间具有空气界面的情况下，应考虑的是，由于光学片和空气界面的反射损失的光量较大；因此，正面方向的分量较大的导光板的出射特性较为适用。由于将采用不同单体材料和不同晶体材料的两个光调制层用于进行检验，难以比较两个光调制层之间的光提取强度；但是，在将具有相同光学特性的材料用作光调制层的情况下，使用在平面内具有光学各向异性的光调制层34时，可增加光使用效率。
根据上述结果，在使用两个光调制层的情况下，各个出射角特性互不相同，接下来将对光调制层34的散射特性进行测量。在使用导光板的情况下，导光板进行全反射，进而散射角度特性不可测量；因此，用图34A和图34B所示的单元测量散射角度特性。更具体地，将匹配油310和光调制层34置于柱状玻璃容器300中，用激光L以大入射角θ(例如，80度)照射光调制层34，使光被引导通过导光板，从而评估散射角度特性。图35A示出了激光L以大入射角θ(例如，80度)进入光调制层34时在所测量表面330上显示的亮度分布状态。图35B示出了探测器320以下面的轴作为中心轴进行扫描而获得的光强分布，该轴平行于与摩擦方向垂直的平面(对应于图31A、图31B、图32A和图32B所示的ZX平面)内的光调制层34中块34A的光轴AX1(未显示)。此时的光强分布对应于图35A中由(1)表示的方向上的分布。进一步，图35C示出了用探测器320以下面的轴为中心轴进行扫描而获得的亮度分布，该轴与平行于摩擦方向并平行于光调制层34的光入射面的平面(对应于图31A、图31B、图32A和图32B所示的ZY平面)内放入光调制层34中块34A的光轴AX1(未显示)垂直。此时的光强分布对应于图35A中由(2)表示的方向上的分布。
从图35A至图35C，垂直于摩擦方向的平面(对应与图31A、图31B、图32A和图32B所示的ZX平面)内的散射特性高于那些平行于摩擦方向的平面(对应于图31A、图31B、图32A和图32B所示的ZY平面)内的散射特性，在正面方向(出射角为0度)上，强度相差约50倍(施加电势差时)。换句话说，人们发现，例如，如图35A至图35C所示，光调制层34的各向异性散射特性为：光调制层34厚度方向(Z轴方向)的散射大于摩擦方向(与光入射面10A平行的方向(Y轴方向))的散射。由此，人们发现，在块34A的条纹结构的长轴方向在摩擦方向(与光入射面10A平行的方向(图31A、图31B、图32A和图32B所示的Y轴方向))上配向的情况下，微粒34B中的液晶分子在光调制层34的厚度方向上配向时，光调制层34对光源20发出的光表现出上述各向异性散射。
图36A示出了光调制层34的散射特性。图36B示出了未确定液晶被电势差倾斜的方向(预倾90度)的光调制层的散射特性。图36C示出了由各向同性聚合物制成的并且在平面内未表现出光学各向异性的常规光调制层的散射特性。从图36A至图36C中发现，在光调制层34中，与其他光调制层相比，即使在正面方向，入射光也被极大地散射，并且仅光调制层34表现出各向异性散射。
下文将对在表现出这种各向异性散射的情况下，为何从导光板的光提取是较优的原因进行说明。在设有光调制层、导光板和光源的情况下，印有白色图案的导光板和上述常规光调制层表现出各向同性散射特性，例如，如图37A至图37C所示；因此，在平行于导光板的平面的方向上散射的光量较大，并且改变角度直到导光条件被破坏的可能性较低。另一方面，在表现出各向异性散射的情况下(如光调制层34的情况)，例如，如图38A至图38C所示，入射光在与导光板的平面内方向垂直的方向上被极大地散射，因此，优选地，散射在导光条件被破坏的方向上产生。由此，考虑通过表现出各向异性散射提高导光板的光提取效率。
在提高所引导的光的散射特性方面，块34A的短轴方向上的平均条纹纹理尺寸优选处于包括两端值的0.1μm至10μm的范围内，更优选地处于包括两端值的0.2μm至2.0μm的范围内。
[变型例]
在上述实施方式中，不施加电势差时，光轴AX1和AX2定向在平行或基本平行于光入射面10A和透明基板31的方向上，施加电势差时，光轴AX2移位至与透明基板31相交或正交(或基本正交)的方向。但是，不施加电势差时，光轴AX1和AX2可定向在与光入射面10A相交或正交(或基本正交)的方向，以及与透明基板31平行或基本平行的方向，施加电势差时，光轴AX2可移位至与透明基板31相交或正交(或基本正交)的方向。
(2.第二实施方式)
下文将对根据本发明第二实施方式的接收侧单元200进行说明。如图39所示，根据该实施方式的接收侧单元200与根据上述实施方式的接收侧单元200的区别在于，使用光调制装置60来代替光调制装置30。主要将对与上述实施方式的配置不同的方面进行说明，与上述实施方式的配置相同的方面不再进一步说明。
在光调制装置60中，使用垂直配向膜作为配向膜33和35，如图40所示，包括光调制层64代替光调制层34。
在使用垂直配向膜作为配向膜33和35的情况下，在块64A和微粒64B(将在下文进行说明)中，通过垂直配向膜形成将被配向为与透明基板31倾斜的预倾斜。垂直配向膜可由硅烷耦合材料、聚乙烯醇(PVA)、聚酰亚胺基材料、表面活性剂等制成。例如，在涂覆并干燥这些材料之后执行摩擦处理，以在摩擦方向上形成预倾斜。另外，使用塑料膜作为透明基板31和37时，优选地，在制造工艺中，在透明基板31和37的表面涂覆配向膜33和35之后的烧制温度尽可能得低；因此，优选使用硅烷耦合材料(其可以使用基于乙醇的溶剂)作为配向膜33和35。应注意，可不对配向膜33和35执行摩擦处理而形成预倾斜。实现这一点的方法的示例包括：用紫外光照射形成于配向膜33和35内的单元，同时将由狭缝电极导致的磁场或倾斜电场施加给单元。
但是，在使用垂直配向膜作为配向膜33和35的情况下，优选地，将具有负介电各向异性(所谓的负型液晶)的液晶分子用作包括在微粒64B中的液晶分子。
下文将对该实施方式的光调制层64进行说明。光调制层64为包括块64A和分散在块64A中的多个微粒64B的复合层。块64A和微粒64B具有光学各向异性。
图41A示意性示出了当没有施加电势差时微粒64B中的配向状态的实例。注意，在图41A中没有示出块64A中的配向状态。图41B示出了表示当没有施加电势差时块64A和微粒64B的折射率各向异性的折射率椭圆体的实例。图41C示意性示出了当没有施加电势差时在朝着正面方向的光L1和朝着倾斜方向的光L2透射过光调制层64的状态的实例。
图42A示意性示出了当施加电势差时微粒64B中的配向状态的实例。注意，在图42A中没有示出块64A中的配向状态。图42B示出了表示当施加电势差时块64A和微粒64B的折射率各向异性的折射率椭圆体的实例。图42C示意性示出了当施加电势差时，朝着正面方向的光L1和朝着倾斜方向的光L2在光调制层64中被散射的状态的实例。
例如，如图41A和图41B所示，在没有施加电势差时，块64A和微粒64B被构造为：块64A的光轴AX3的指向和微粒64B的光轴AX4的指向彼此一致(即，彼此平行)。注意，光轴AX3和AX4均指与无论偏振方向如何折射率都具有某一个值的光线的行进方向平行的这种线。此外，光轴AX3和光轴AX4的指向不是必须彼此一致，例如，光轴AX3的指向和光轴AX4的指向可以由于制造误差而彼此稍微偏离。
此外，例如，微粒64B被构造为：当没有施加电势差时，其光轴AX4变得平行于导光板10的光入射面10A。此外，例如，微粒64B被进一步构造为：当没有施加电势差时，其光轴AX4以小角度θ3(见图41B)与透明基板31和37的法线相交。注意，当对形成微粒64B的材料进行描述时，将详细描述角度θ3。
另一方面，例如，块64A被构造为：无论在下电极32和上电极36之间是否施加电势差，光轴AX3都不变。更具体地，如图41A、图41B、图42A和图42B所示，例如，块64A被构造为：光轴AX3变得平行于导光板10的光入射面10A，并且光轴AX3还以小角度θ3与透明基板31和37的法线相交。换言之，当没有施加电势差时，块64A的光轴AX3与微粒64B的光轴AX4平行。
注意，光轴AX4不是必须始终与导光板10的光入射面10A平行并始终以角度θ3与透明基板31和37的法线相交，例如，由于制造误差，光轴AX4可以以与角度θ3稍微不同的角度与透明基板31和37的法线相交。此外，光轴AX3和AX4不是必须始终与导光板10的光入射面10A平行，例如，由于制造误差，光轴AX3和AX4可以以小角度与导光板10的光入射面10A相交。
这种情况下，优选地，块64A的寻常光折射率与微粒64B的寻常光折射率彼此相等，并且块64A的非常光折射率与微粒64B的非常光折射率彼此相等。在这种情况下，例如，当没有施加电势差时，如图41A所示，在包括正面方向和倾斜方向的所有方向上几乎没有任何折射率的差异，由此获得高透明性。从而，如图42C所示，例如，朝着正面方向的光L1和朝着倾斜方向的光L2透射过光调制层64，而没有在光调制层64中被散射。结果，如图19的部分(A)和部分(B)所示，例如，如上述实施方式，来自光源20的光(即，来自倾斜方向的光)被透明区域30A的界面(即，透明基板31或导光板10与空气之间的界面)全反射，从而，透明区域30A的亮度(黑显示中的亮度)变得小于从背光211的整个表面均匀发光情况下的亮度(由图19的部分(B)中的长短虚线表示)。
此外，如图42B所示，当施加电势差时，块64A和微粒64B被构造为：光轴AX3的指向和光轴AX4的指向变得彼此不同(即，彼此相交)。此外，例如，当施加电势差时，微粒64B被构造为：其光轴AX4变得平行于导光板10的光入射面10A且光轴AX4还以大于角度θ3的角度θ4与透明基板31和37的法线相交或平行于透明基板31和37的表面。注意，当对形成微粒64B的材料进行描述时，将详细描述角度θ4。
因此，在下电极32与上电极36之间施加了电势差的区域中传播的光在倾斜方向上的分量较大。例如，在使用丙烯酸导光板作为导光板10的情况下，光在下电极32与上电极36之间施加了电势差的区域内以41.8度或更大角度传播。因此，在光传播通过的、下电极32与上电极36之间施加了电势差的区域中，折射率差增加，以获得高散射特性。从而，如图42C所示，例如，朝着正面方向的光L1和朝着倾斜方向的光L2在光调制层64中被散射。结果，例如，如上述实施方式的情况下，来自光源20的光L(即，来自倾斜方向的光)透射过散射区域30B的界面(即，透明基板31或导光板10与空气之间的界面)，从其透射且朝向反射器40的光被反射器40反射，进而透射过光调制装置60。从而，散射区域30B的亮度变得大大高于从背光211的整个表面均匀发光的情况下的亮度，并且白显示中的亮度局部增加了(局部亮度增强)透明区域30A的亮度减少量。
注意，块64A的寻常光折射率与微粒64B的寻常光折射率可以由于制造误差而彼此稍微偏离，优选为0.1以下，更优选为0.05以下。再者，例如，块64A的非常光折射率与微粒64B的非常光折射率也可以由于制造误差而彼此稍微偏离，优选为0.1以下，更优选为0.05以下。
此外，优选地，块64A的折射率差(Δnp＝非常光折射率nep-寻常光折射率nop)或微粒64B的折射率差(ΔnL＝非常光折射率neL-寻常光折射率noL)尽可能得大，优选为0.05以上，更优选为0.1以上，更优选为0.15以上。在块64A和微粒64B的折射率差较大时，光调制层64的散射能力增强，从而可以容易地破坏导光条件，并容易地从导光板10提取光。
此外，块64A和微粒64B对电场具有不同的响应速率。例如，块64A具有不响应电场的条状结构或多孔结构，或者具有响应速率低于微粒64B的棒状结构。例如，由通过聚合低分子单体获得的高分子材料来形成块64A。例如，通过以热量、光或二者聚合沿着微粒64B的配向方向或配向膜33和35的配向方向配向的、具有定向特性和聚合特性的材料(例如，单体)来形成块64A。
另一方面，例如，微粒64B主要包括液晶材料，并且具有大大高于块64A的响应速率。包含在微粒64B中的液晶材料(液晶分子)的示例包括棒状分子。将具有负介电各向异性(所谓的负型液晶)的液晶分子用作包含在微粒64B中的液晶分子。
这种情况下，在不施加电势差时，微粒64B中的液晶分子的长轴方向平行于光轴AX3。此时，微粒64B中的液晶分子的长轴平行于导光板10的光入射面10A，并以小角度θ3与透明基板31和37的法线相交。换句话说，在不施加电势差时，微粒64B中的液晶分子在与导光板10的光入射面10A平行的平面内以角度θ3倾斜配向。角度θ3称为预倾角，优选(例如)处于包括两端值的0.1度至30度的范围内。更优选地，角度θ3处于包括两端值的0.5度至10度的范围内，更优选地，处于包括两端值的0.7度至2度的范围内。角度θ3减小时，由于以下原因，散射效率会降低。另外，角度θ3过大(例如，约为90度)时，施加电势差时液晶下落的方向的角度变化。例如，液晶可以相差180度的方向下落(反转倾斜)。因此，微粒64B和块64A的折射率差无法有效利用；因此，散射效率会降低，亮度会降低。
进一步，施加电势差时，在微粒64B中，液晶分子的长轴方向与光轴AX3相交或正交(或基本正交)。这时，微粒64B中液晶分子的长轴与导光板10的光入射面10A平行，并以大于角度θ3的角度θ4与透明基板31和37的法线相交。换句话说，施加电势差时，微粒64B中的液晶分子在与导光板10的光入射面10A平行的平面内以角度θ4倾斜配向，或以角度θ4(＝90度)下落。
具有定向和聚合特性的上述单体可以为具有光学各向异性且与液晶形成组合材料的材料；但是，该实施方式中优选使用通过紫外光固化的低分子单体。优选地，在没有施加电势差的情况下，液晶的光学各向异性的方向与通过聚合低分子单体所获得的产物(聚合物材料)的光学各向异性的方向彼此一致；因此，优选地，液晶和低分子单体在利用紫外光固化之前在相同的方向上被配向。在使用液晶作为微粒64B的情况下，在液晶包括棒状分子时，所使用的单体材料的形状优选为棒状。如上，优选使用具有聚合特性和液晶特性的材料作为单体材料，例如，单体材料优选包括从丙烯酸酯基、异丁烯酸酯基、丙烯酰氧基、异丁烯酰氧基、乙烯醚官能团和环氧基的组中选择的一种或多种官能团用作可聚合的官能团。这些官能团可通过紫外线、红外线或电子照射或加热进行聚合。可以添加具有多官能团的液晶材料以抑制紫外线照射时配向程度的减少。在块34A具有上述条纹结构的情况下，优选使用双官能液晶单体作为块34A的材料。另外，可在块64A的材料中添加单官能单体，以调节获得液晶特性的温度，或可在块64A的材料中添加三官能或多官能单体，以提高交联密度。
驱动电路50接收指定三维显示的信号作为控制信号204A(三维显示模式)时，驱动电路50使背光211发出多个带状照明光束。更具体地，驱动电路50将电势差施加至包括子电极32a的每个光调制单元30-1使得光调制层64表现出散射特性，并将电势差施加至包括子电极32b或子电极32c的每个光调制单元30-1使得光调制层64表现出透明性。换句话说，驱动电路50控制施加给每个光调制单元30-1的一对电极(子电极32A和上电极36)的电势差的大小，使每个光调制单元30-1(其包括子电极32a)中的微粒64B的光轴AX4与块64A的光轴AX3相交或正交(或基本正交)，并使每个光调制单元30-1(其包括子电极32b或子电极32c)中的微粒64B的光轴AX4与块64A的光轴AX3平行。因此，在光调制层64中产生用于三维显示模式的电场。
另外，驱动电路50接收指定二维显示的信号作为控制信号204A(二维显示模式)时，驱动电路50使背光211发出平面照明光。更具体地，驱动电路50将电势差施加至每个光调制单元30-1使得光调制层64表现出散射特性。换句话说，驱动电路50控制施加给每个光调制单元30-1的一对电极(子电极32A和上电极36)的电势差的大小，使背光211中包括的所有光调制单元30-1中的微粒64B的光轴AX4与块64A的光轴AX3相交或正交(或基本正交)。因此，在光调制层64中产生用于二维显示模式的电场。
应注意，驱动电路50接收指定二维显示的信号作为控制信号204A以及与图像数据相关的信号(双视野模式)时，驱动电路50可使背光211发出亮度分布基于图像数据的平面照明光(例如，平面内具有暗部的平面照明光)。但是，这种情况下，优选地，下电极32的布局与显示面板210的像素对应。在下电极32的布局与显示面板210的像素对应的情况下，驱动电路50基于图像数据对某些光调制单元30-1施加可使光调制层64表现出散射特性的电势差，并对一个或多个子电极32A(其是多个子电极32A中未被施加使光调制层64表现出散射特性的电势差的子电极)施加可使光调制层64表现出透明性的电势差。因此，在光调制层34中产生用于双视野模式的电场。
下文将对根据本实施方式的背光211的功能和效果进行说明。
在根据该实施方式的背光211中，在三维显示中，向每个光调制单元30-1的一对电极(子电极32A和上电极36)施加电势差，使包括子电极32a的每个光调制单元30-1中的微粒64B的光轴AX4与块64A的光轴AX3相交或正交，并使包括子电极32b或子电极32c的每个光调制单元30-1中的微粒64B的光轴AX4与块64A的光轴AX3平行或基本平行。因此，在光调制装置60中，包括子电极32a的每个光调制单元30-1作为散射区域30B，包括子电极32b或子电极32c的每个光调制单元30-1作为透明区域30A。因此，从光源20发出进而进入导光板10的光透射过光调制装置60的透明区域30A，并在光调制装置60的散射区域30B中被散射(见图24)。散射光束中已透射过散射区域30B底面的光束由反射板40反射，再次返回到导光板10，随后该光束从背光211的顶面发出。另外，散射光束中朝着散射区域30B顶面的光束透射过导光板10，随后从背光211的顶面发出。因此，在三维显示中，光束几乎不从透明区域30A的顶面出射，而是从散射区域30B的顶面出射。因此，例如，如图24所示，向正面方向出射多个带状照明光束。
因此，由于朝着正面方向发出的每个线性照明光束进入显示面板210的背面，例如，在图像信号处理电路207中产生用于三维显示的二维图像数据、使像素布置中与各个带状照明光束对应的各个像素列作为三维像素210D的情况下，各个带状照明光束以基本相等的角度进入各个三维像素210D中相同位置的像素(例如，图24中的210-1、210-2、210-3或210-4)。因此，经过各个三维像素210D中相同位置的像素调制的图像光以预定角度从像素出射。此时，观看者用其右眼和左眼观看之间具有视差的不同图像；因此，观看者感知到显示面板210上显示了三维图像(立体图像)。
另外，在根据该实施方式的背光211中，在二维显示中，例如，向每个光调制单元30-1的一对电极(子电极32A和上电极36)施加电势差，使每个光调制单元30-1中的微粒64B的光轴AX4与块64A的光轴AX3相交或正交(或基本正交)。因此，从光源20出射进而进入导光板10的光束在整个光调制装置60中所形成的散射区域30B中被散射(见图25)。散射光束中已透射过散射区域30B底面的光束由反射板40反射，再次返回到导光板10，随后该光束从背光211的顶面出射。另外，散射光束中朝向散射区域30B顶面的光束透射过导光板10，从背光211的顶面出射。因此，在二维显示中，例如，光束从光调制装置60的整个顶面出射，以出射朝着正面方向的平面照明光。
因此，由于向正面方向出射的平面照明光进入显示面板210的背面，例如，在图像信号处理电路207中产生与各个像素210E相关的、用于二维显示的二维图像数据，平面照明光以所有角度进入各个像素210E，经过各个像素210E调制的图像光从各个像素210E出射。此时，由于观看者用双眼观察同一图像，观看者感知到显示面板210上显示了二维图像(平面图像)。
另外，在该实施方式中，背光211中包括根据电场大小对来自光源的光表现出散射特性或透明性的光调制层64。因此，从光源20发出并传播通过透明基板31等的光透射过光调制层64中由于电场控制而表现出透明性的区域，以由背光211的顶面完全反射，或由背光211的顶面以高反射率反射。因此，与从背光211的整个表面均匀发光的情况相比，背光211的光出射区域中的透明区域的亮度降低。另一方面，传播通过透明基板等的光由光调制层64中通过电场控制而表现出散射特性的区域进行散射，进而透射过背光211的顶面。因此，与从背光211的整个表面均匀发光的情况相比，背光211的光出射区域中的散射区域的亮度增加。另外，白显示中亮度局部增加(局部亮度增强)了光出射区域中透明区域的亮度的减少量。进一步，在该实施方式中，每个子电极32A或每个线电极32E的单位面积的光出射面积随着与光源20的距离而变化。因此，光出射区域中透明区域和散射区域的密度分布可调整为所期望的分布。因此，与每个带状照明光束的单位面积的光出射面积不根据与光源20的距离而变化的情况相比，光出射区域中靠近光源20一侧的亮度可变小，光出射区域中远离光源一侧的亮度可变高。因此，在三维显示中，调制比可增加，同时可使面内亮度均匀。
另外，在该实施方式中，与上述实施方式的情况相同，可调整散射区域30B的布局，使水平方向的像素间距Px与垂直方向的像素间距Py彼此接近。因此，可抑制图像质量的劣化。
在该实施方式中，由于块64A和微粒64B均主要包括光学各向异性材料，倾斜方向上的散射特性降低，从而提高了透明性。例如，块34A和微粒34B主要包括寻常光折射率彼此相等且非常光折射率也彼此相等的光学各向异性材料，并且除此之外，块34A和微粒34B的光轴方向在没有在下电极32和上电极36之间施加电势差的区域中彼此一致或基本一致。从而，在包括正面方向(光调制装置30的法线方向)和倾斜方向的所有方向上减小或消除了折射率差，从而可以实现高透明性。结果，可以减少或基本消除具有大视角的范围中光的泄露，并且提高了视角特性。
例如，当混合寻常光折射率为1.5且非常光折射率为1.65的液晶和寻常光折射率为1.5且非常光折射率为1.65的液晶单体，并且在通过配向膜或通过电场配向液晶和液晶单体的状态下聚合液晶单体时，液晶的光轴和通过聚合液晶单体所形成的聚合物的光轴彼此一致。从而，折射率在所有方向上彼此一致，使其可以实现透明性较高的状态，并且进一步提高了视角特性。
另外，在该实施方式中，例如，如图19的部分(A)和部分(B)所示，与从背光211的整个表面均匀发光的情况(由图19的部分(B)中的长短虚线表示)相比，透明区域30A的亮度(黑显示的亮度)减小。另一方面，与从背光211的整个表面均匀发光的情况(由图19的部分(B)中的长短虚线表示)相比，散射区域30B中的亮度显著增加，并且白显示中的亮度局部增加了(局部亮度增强)透明区域30A中亮度的减少量，因为块64A和微粒64B均主要包括光学各向异性材料，倾斜方向上的散射特性受到抑制，以减少暗状态下导光板的漏光。因此，将光从局部暗状态的部分引导到局部亮状态的部分时，可实现局部亮度增强，而不需要增加提供给背光211的电力。
另外，在该实施方式中，在下电极32与上电极36之间没有施加电势差的区域中，微粒64B的光轴AX4与导光板10的光入射面10A平行，并以小角度θ3与透明基板31和37的法线相交。换句话说，微粒64B中包括的液晶分子以角度θ3在与光入射面10A平行的平面内倾斜(即，具有预倾角)配向。因此，下电极32与上电极36之间施加电势差时，微粒64B中包括的液晶材料不以随机方向下落，而在与光入射面10A平行的平面内下落。此时，块64A的光轴AX3与微粒64B的光轴AX4在与光入射面10A平行的平面内彼此相交或正交。这种情况下，从导光板10的光入射面10A入射的光中相对于透明基板31垂直振动的光表现出微粒64B的寻常光折射率与块64A的非常光折射率之间的差异。此时，由于微粒64B的寻常光光折射率与块64A的非寻常折射率之间的差较大，相对于透明基板31垂直振动的光的散射效率增加。另一方面，平行于透明基板31振动的光表现出微粒64B的非常光折射率与块64A的寻常光折射率之间的差别。此时，由于微粒64B的非常光折射率与块64A的寻常光折射率之间的差较大，平行于透明基板31振动的光的散射效率增加。因此，传播通过下电极32与上电极36之间施加了电势差的区域的光在倾斜方向上的分量较大。例如，在使用丙烯酸导光板作为导光板10的情况下，下电极32与上电极36之间施加了电势差的区域内的光以41.8度或更大角度传输。因此，折射率差增加，以获得较高散射特性，从而提高显示亮度。另外，显示亮度可通过上述局部亮度增强效果进一步提高。
例如，在不施加电势差时，块64A的光轴AX3与微粒64B的光轴AX4垂直于导光板10的光入射面10A布置的情况下，并在下电极32与上电极36之间施加了电势差时，微粒64B中包含的液晶材料在与光入射面10A垂直的平面内下落，与上述情况相同，相对于透明基板31垂直振动的光表现出微粒64B的寻常光折射率与块64A的非寻常光折射率的差异，而在平行于透明基板31的方向上振动的光表现出微粒64B的寻常光折射率与块64A的寻常光折射率的差异。这种情况下，微粒64B的寻常光折射率与块64A的寻常光折射率之间存在较小差别或无差别。因此，在从光入射面10A入射的光中，与上述情况相同，相对于透明基板31垂直振动的光表现出较大折射率差，而在平行于透明基板31的方向上振动的光表现出较小或无折射率差。因此，相对于透明基板31垂直振动的光的散射效率较高，平行于透明基板31振动的光的散射效率较低或为零。因此，在光轴AX3和AX4垂直于光入射面10A布置的情况下，与光轴AX3和AX4平行于光入射面10A布置的情况相比，散射效率较低，由此，从导光板10提取的亮度比该实施方式中光调制装置30的提取亮度低。
另外，在没有形成预倾斜的情况下，或在预倾角基本约为90度的情况下，液晶以随机方向下落；因此，折射率差等于块64A的光轴AX3和微粒64B的光轴AX4平行于导光板10的光入射面10A的情况下的折射率差、块64A的光轴AX3和微粒64B的光轴AX4垂直于导光板10的光入射面10A的情况下的折射率差这二者的平均值。因此，在这种情况下，与块64A的光轴AX3和微粒64B的光轴AX4平行于导光板10的光入射面10A的情况相比，提取亮度较低。
因此，在该实施方式中，可减少或基本消除大视角范围内的漏光，同时提高显示亮度。因此，可增加正面方向的调制比。
[变型例]
在第二实施方式中，不施加电势差时，光轴AX3和AX4定向在与透明基板31相交或正交(或基本正交)的方向，施加电势差时，光轴AX4移位至与光入射面10A和透明基板31平行或基本平行的方向。但是，不施加电势差时，光轴AX3和AX4可处于与透明基板31相交或正交(或基本正交)的方向，施加电势差时，光轴AX4可移位至与透明基板31平行或基本平行并与光入射面10A相交或正交(或基本正交)的方向。
(3.变型例)
[第一变型例]
在上述实施方式中，包含了反射板40；但是，例如，如图43所示，可不包括反射板40。这种情况下，优选地，下电极32由具有反光功能的材料(诸如金属)制成。
[第二变型]
在上述实施方式中，光调制装置30和60均与导光板10的背面(即，底面)紧密接触并结合，而在它们之间没有空气层；但是，例如，如图44所示，光调制装置30和60可与导光板10的顶面紧密接触和结合，而在它们之间没有空气层。另外，例如，如图45所示，光调制装置30和60可设置在导光板10中。但是，这种情况下，光调制装置30和60需要与导光板10紧密接触和结合，而在它们之间没有空气层。
[第三变型]
另外，在上述各个实施方式及其变型例中，导光板10上没有特别设置部件；但是，例如，如图46所示，可设置光学片71(例如，扩散板、扩散片、透镜膜、偏振分离片等)。这种情况下，从导光板10出射的在倾斜方向上的那部分光被在正面方向上提升；因此，可以有效地提高调制比。
[第四变型例]
进一步，在上述各个实施方式及其变型例中，上电极36由形成在整个表面上的固体膜构成，下电极32由多个带状子电极32A构成；但是，例如，如图47所示，上电极36可由多个带状子电极32A构成，下电极32可由形成在整个表面上的固体膜构成。
[第五变型例]
在上述各个实施方式和第一至第三变型例中，上电极36由形成于整个表面上的固体膜构成；但是，例如，如图48至图53所示，上电极36可由第四变型例中的上电极36在平面内旋转90度而构成。这种情况下，驱动电路50根据陀螺仪传感器(未显示)提供的显示面板211的姿势信息，利用下电极中包括的多个子电极32a或上电极36中包括的多个子电极32a使带状照明光束发出。因此，当接收侧单元200的使用者将显示面板210旋转90度时，陀螺仪传感器等检测到该旋转，通过检测结果选择用于3D显示的子电极32a，从而，无论显示面板210处于哪个方向，都可获得三维图像。
[第六变型例]
在上述各个实施方式和第一至第三变型例中，上电极36由形成于整个表面的固体膜构成；但是，例如，如图48所示，上电极36可由多个子电极36A构成。此时，当在接收侧单元200中执行三维显示时，使用选自多个子电极36A的两个以上特定子电极36A(下文称为“子电极36a”)产生带状照明光束。两个以上子电极36A的间距P3对应于(相等或接近)接收侧单元200执行三维显示时的像素间距P2(见图24)。当接收侧单元200执行二维显示时，除子电极36a之外的其他子电极36A(下文称为“子电极36b和36c”)与子电极36a一起用于产生平面照明光。换句话说，当接收侧单元200执行二维显示时，所有子电极36A都用于产生平面照明光。子电极36a、36b和36c以布置方向(即，与光入射面10A正交的方向)依次布置，子电极36a、36b和36c的多个组合以该布置方向布置。
每个子电极36A均具有在一个平面内的一个方向上以及与光入射面10A的法线相交或正交(或基本正交)的方向上延伸的带状形状。在每个子电极36A中，用于显示面板210中的一个像素210a的那部分的面积(图中灰色部分的面积)相同，而与光源20的距离无关。例如，如图48所示，每个子电极36A的宽度都相同。应注意，在某些情况下，每个子电极36A的宽度可不同。
例如，如图48所示，子电极36A可彼此单独成形，并可彼此独立驱动；但是，所有子电极36a都可彼此电连接。例如，如图49所示，所有子电极36a都可通过在布置方向上延伸的配线36B彼此电连接。另外，例如，所有子电极36b和36c都可彼此电连接。例如，如图49所示，所有子电极36b和36c都可通过在布置方向上延伸的配线36C彼此电连接。应注意，在二维显示中执行多视点显示的情况下，子电极36b和子电极36c优选彼此电隔离。这种情况下，例如，如图50所示，所有子电极36b可通过在布置方向上延伸的配线36C彼此电连接，所有子电极36c可通过在布置方向上延伸的配线36D彼此电连接。
例如，如图47、图51、图52和图53所示，子电极36A可在与光入射面10A对角相交的方向上延伸。这种情况下，子电极36A的延伸方向与平行于光入射面10A的方向偏离；因此，可降低平行于光入射面10A法线的方向上的分辨率和平行于光入射面10A的方向上的分辨率之间的差。
例如，如图54和图55所示，多个子电极36A均可具有块状形状，并可以二维方式布置。这种情况下，当多个子电极36A的两个以上子电极的组合作为一个线电极36E时，例如，每个线电极36E中，用于显示面板210的一个像素210a的那部分的面积(图中灰色部分的面积)相同，而与光源20的距离无关。例如，每个线电极36E的宽度相同。应注意，每个线电极36E的宽度可不同。
[第七变型例]
在上述各个实施方式和第一至第三变型例中，上电极36由形成于整个表面上的固体膜构成；但是，例如，如图56所示，上电极36可由在平行于光入射面10A的方向上延伸的多个子电极36A构成。此时，驱动电路50选择一个子电极36A使得从与所选子电极36A对应的位置出射带状照明光束。另外，当驱动电路50顺序地选择子电极36A时，例如，如图57、图58和图59所示，可对在平行于光入射面10A的方向上延伸的带状照明光束L1进行扫描。
另外，在该变型例中，例如，如图56所示，优选地，每个子电极36A在靠近相邻子电极36A的边缘具有凹凸部36-1(凹凸形状)。这种情况下，优选地，凹凸部36-1的凹凸间距约小于等于子电极32A的宽度(例如，几十微米)，以降低驱动某些子电极36A的情况下(进行部分驱动的情况下)边界的对比度。因此，在每个子电极36A具有凹凸部36-1的情况下，当分别向两个相邻的子电极36A施加不同电压时，可防止来自背光211的照明光束的边缘过于明显。
另外，在该变型例中，无论与光源20的距离如何，驱动电路50可向各个子电极36A施加相等电压。进一步，根据需要，驱动电路50可向每个子电极36A施加随着与光源20的距离而变化的电压。这种情况下，当出射使背光211的顶面的一部分具有白亮度的照明光束时，可降低导致白亮度部分靠近光源20的情况与白亮度部分远离光源20的情况之间的白亮度的量存在差异的可能性。
[第八变型例]
在上述各个实施方式及其变型例中，例如，如图60A所示，光源20可由线光源21和反射镜22构成。线光源21由(例如)HCFL或CCFL构成。反射镜22将线光源21发出的、朝着不直接进入光入射面10A的方向的光反射到光入射面10A上。例如，如图60B或图60C所示，光源20可由布置为一条线的多个点状光源23构成。每个点状光源23朝着光入射面10A发光，并由(例如)在面向光入射面10A的表面具有光出射点的发光装置构成。这种发光装置的示例包括LED和激光二极管(LD)。优选地，每个点状光源23由白色LED构成，以提高效率，减小轮廓，并达到均匀性。应注意，光源20中包括的多个点状光源23可由(例如)红色LED、绿色LED和蓝色LED构成。
例如，如图60B和图60C所示，多个点状光源23中的每两个以上点状光源23可设于一个公用基板24上。这种情况下，光源块25由一个基板24和设于基板24上的两个以上点状光源23构成。例如，基板24为安装有将点状光源23与驱动电路50电连接的配线的电路板，各个点状光源23安装于电路板上。设于一个基板24上的各个点状光源23(一个光源块25中的各个点状光源23)共同地由驱动电路50驱动，并彼此并联或串联(未示出)。另外，设于不同基板24上的点状光源23(各个光源块25中的点状光源23)可由驱动电路50在各个光源块25间独立驱动。此时，例如，如图60C所示，设于不同基板24上的点状光源23(各个光源块25中的点状光源23)连接至不同电流通路。
如图60A至图60C所示，光源20可仅布置在导光板10的一个侧面，或者尽管未示出，光源20可布置在导光板10的两个侧面，三个侧面或所有侧面。另外，在光源20布置在三个侧面或所有侧面的情况下，当执行局部照明时，仅布置在两个相向侧面的光源20可发光，当执行整体照明时，所有光源20都可发光。
[第九变型例]
在上述实施方式及其变型例中，例如，如图61A所示，导光板10可在其顶面具有多个带状突起11。应注意，例如，如图61B所示，导光板10可在其底面具有多个带状突起11。另外，例如，导光板10可在导光板10内具有多个带状突起11(未显示)。进一步，导光板10可为空心、或被密集封装。
突起11在平行于光入射面10A法线的方向上延伸，例如，如图61A和图61B所示，突起11自导光板10的一个侧面至与该侧面相向的另一个侧面连续形成。例如，每个突起11的布置方向的断面为矩形、梯形或三角形。在每个突起11的布置方向的断面为矩形的情况下，光的直线传播特性非常高，突起11适用于大型背光。在每个突起11的布置方向的断面为梯形的情况下，用于通过注射成型、挤压成型、热压成型等形成每个突起11的模具的加工简单，成型过程中的脱模性较高，由于误差降低，可提高产量和成型速度。
相邻突起11之间可设置或不设置平面。平面内每个突起11的高度可相同或不相同。例如，如图62A和62B所示，当导光板10的一个侧面为光入射面10A时，每个突起11的高度可在靠近光入射面10A的一侧较小，在靠近与光入射面10A相向的侧面的一侧较大。另外，例如，当导光板10的侧面中的一对相向侧面为光入射面10A时，每个突起11的高度可在两个光入射面10A处以及靠近光入射面10A的位置较低，在其他区域较高。每个突起11在光入射面10A处以及靠近光入射面10A的位置的高度可为零或基本为零。例如，如图62A和图62B所示，每个突起11的高度可随着与光入射面10A距离的增加从靠近光入射面10A的一侧增加。此时，每个突起11的高度可在从光入射面10A到与光入射面10A相向的侧面的中间位置相等。应注意，如图62A所示的具有不均匀高度的多个突起11可设置在除了导光板10的顶面之外的区域，例如，具有不均匀高度的多个突起11可设置在导光板10的底面或导光板10内。
如上所述，当每个突起11的高度(换句话说，突起11之间形成的凹槽的深度)变化时，光的线性传播特性变化。例如，如图61A和图61B所示，在突起11设置在光入射面10A上以及靠近光入射面10A设置时，例如，如图63A所示，当一个光源块25发光时，从光源块25发出的光L1传播通过导光板10，但在水平方向(宽度方向)没有太大扩散。这种情况下，靠近光入射面10A的点状光源23之间可产生暗区域，这种情况下，图像质量可能会劣化。因此，这种情况下，例如，如图62A和图62B所示，优选地，每个突起11的高度在光入射面10A处以及靠近光入射面10A的位置是较低或为零。这样，如图63B所示，光源块25发出的光L1可在光入射面10A处以及靠近光入射面10A的位置以点状光源23的发散角在水平方向扩散，从而在远离光入射面10A的区域以基本相等的宽度传播。
[第十变型例]
在上述实施方式及其变型例中，例如，如图64A所示，上述的上电极36可包括多个子电极36F，每个子电极36F由多个子电极36A和配线36B与36C构成。子电极36F可彼此独立驱动，或可统一驱动。例如，在子电极36F可彼此独立驱动的情况下，光源20可由可彼此独立驱动的多个光源块25构成，导光板10在其顶面或底面，或内部可具有多个带状突起11。此时，当驱动电路50选择一个子电极36F和一个光源块25时，例如，如图64B所示，仅所选子电极36F与所选光源块25发出的光的光路彼此相交的区域可进行选择性照明。
[第十一变型例]
在上述各个实施方式及其变型例中，每个子电极32A的宽度随着与光源20的距离而变化；但是，子电极32A的边缘可具有凹凸形状。凹凸形状的凹凸幅度在与光源20相距较近处是较大的，在与光源20相距较远处是较小的。例如，如图65和图66所示，子电极32A在其长边的边缘具有凹凸部43。凹凸部43的凹凸幅度在与光源20相距较近处是较大的，在与光源20相距较远处是较小的。在子电极32A具有这种形状的情况下，子电极32A中，用于显示面板210中的一个像素210a的那部分的面积也随着与光源20的距离而变化。
[第十二变型例]
在上述各个实施方式及其变型例中，例如，如图67所示，背光211的光出射侧可设置视差屏障80。在执行三维显示的情况下，视差屏障80将背光211的光出射区域限制为面向多个子电极32a的区域或与其对应的区域，从而屏蔽可从相邻于散射区域30B的区域(例如，透明区域30A的端部)发出的噪光。另外，在执行二维显示的情况下，视差屏障80将背光211的光出射区域扩展到与下电极32和上电极36彼此相向的区域相对的区域，或与其对应的区域，从而使光调制装置30和60发出的光从中透射过。
例如，如图68所示，视差屏障80包括自导光板10侧依次设置的偏光板81、透明基板82、透明电极83、配向膜84、液晶层85、配向膜86、透明电极87、透明基板88和偏光板89。
透明基板82和88由对可见光透明的基板构成，例如，平板玻璃。应注意，例如，在靠近导光板10的透明基板上形成有电连接至透明电极83的有源驱动电路(未示出)，该有源驱动电路包括TFT、配线等。透明电极83和87由(例如)ITO制成。例如，如图68所示，透明电极83由多个子电极83A构成。多个子电极83A形成于透明基板82上。
多个子电极83A均具有在平面内的一个方向上以及与光入射面10A相交或正交(或基本正交)的方向上延伸的带状形状。子电极83A在与子电极32a、32b和32c相向的区域或与其对应的区域内形成。当在接收侧单元200中执行三维显示时，子电极83A用于使带状照明光束从中透射过或被其遮挡。多个子电极83A中的、在与子电极32a相向的区域内或与其对应的区域内形成的电极的间距P3对应(相等或接近)于接收侧单元200执行三维显示时的像素间距P2(见图24)。在接收侧单元200执行三维显示时，不使用多个子电极83A中的、与子电极32b或32c相向的区域内或与其对应的区域内形成的电极。应注意，当接收侧单元200执行二维显示时，所有子电极83A都用于产生平面照明光。
每个子电极83A均具有在平面内的一个方向上以及与光入射面10A相交或正交(或基本正交)的方向上延伸的带状形状。每个子电极83A的每单位区域的面积(覆盖面积)相同，而与光源20的距离无关。更具体地，每个子电极83A的宽度相同。
例如，如图69所示，子电极83A彼此单独形成，并可彼此独立驱动。在子电极32A处于如图4、图5、图6和图7所示状态的情况下，例如，如图69所示，子电极83A在与光入射面10A法线平行或基本平行的方向上延伸。另外，在子电极32A处于如图4、图8、图9和图10所示状态的情况下，例如，如图70所示，子电极83A在与光入射面10A法线对角相交的方向上延伸。
进一步，在子电极32A处于图11所示状态的情况下，例如，如图71所示，子电极83A均具有块状形状，多个子电极83A以二维方式布置在与光入射面10A的法线平行或基本平行的方向上以及与光入射面10A的法线正交或基本正交的方向上。另外，在子电极32A处于图12和图13所示状态的情况下，例如，如图72所示，子电极83A均具有块状形状，并以二维方式设置在与光入射面10A的法线对角相交的方向上以及与光入射面10A的法线正交或基本正交的方向上。
进一步，在不进行多视点显示的情况下，例如，如图73和图74所示，与子电极32b对应的子电极83A以及与子电极32c对应的子电极83A可组合成一个电极。
透明电极87形成于透明基板88的整个表面上，并作为面向各个子电极83A的公用电极。配向膜84和86由诸如聚酰亚胺的聚合物材料制成，并对液晶执行配向处理。液晶层85由(例如)VA模式、TN模式或STN模式的液晶制成，具有通过由驱动电路50施加的电压而改变面向子电极83A的每个区域中、从导光板10发出的光的偏振轴的指向的功能。偏光板81和89为一种光阀，并且仅允许特定振动方向上的光(偏振光)从其通过。应注意，偏光板81和89可以是吸收除透光轴之外的振动方向上的光(偏振光)的吸收偏振元件，或者向导光板10反射光的反射型偏振元件。设置偏光板81和89，使得它们的偏振轴相差90度或彼此平行，从而，来自导光板10的光经由液晶层85而从其透射过，或者被其遮挡。
当驱动电路50接收到指定三维显示的信号作为控制信号204A时，驱动电路50使视差屏障80作为缝状传输部。更具体地，驱动电路50对多个特定子电极83A中的、在面向子电极32a的区域或与其对应的区域内形成的电极施加使视差屏障80表现出透明性的电压，并对多个子电极83A中的、在面向子电极32b和32c的区域或与其对应的区域内形成的电极施加使视差屏障80表现出光屏蔽效果的电压。
另外，当驱动电路50接收到指定二维显示的信号作为控制信号204A时，驱动电路50使整个视差屏障80作为光传输部。更具体地，驱动电路50对所有子电极83A施加使视差屏障8表现出透明性的电压。
在该变型例中，视差屏障80设置在背光211的发光侧；因此，当光调制装置30和60出射多个带状照明光束时，可遮挡与散射区域30B相邻的区域出射的噪光。因此，在三维显示中，可减少从不同于各个带状照明光束对像素210-1、210-2、210-3和210-4(见图24)入射角的角度入射的光。因此，可获得清晰的三维图像。
[第十三变型例]
在第十二变型例中，例如，如图75所示，每个子电极83A均具有在平面内的一个方向上以及与光入射面10A相交或正交(或基本正交)的方向上延伸的带状形状。每个子电极83A中用于显示面板210中的一个像素210a的那部分的面积随着与光源20的距离而变化。更具体地，每个子电极83A的宽度随着与光源20的距离而变化，并且在与光源20相距较近处该宽度较小，而在与光源20相距较远处该宽度较大。例如，如图75所示，每个子电极83A的宽度按照与光源20的距离而成比例增加。应注意，各个子电极83A的宽度可在其最远离光源20的端部或其最靠近光源20的端部相等。
例如，如图75所示，子电极83A可彼此单独形成，并可彼此独立驱动；但是，子电极83A可彼此电连接。例如，用于三维显示的所有子电极83A都可彼此电连接。另外，仅用于二维显示的所有子电极83A都可彼此电连接。应注意，在二维显示中执行多视点显示的情况下，优选地，用于一个视点的子电极83A与用于其他视点的子电极83A彼此电性隔离。例如，在执行双视点显示的情况下，用于一个视点的子电极83A可彼此电连接，用于另一个视点的子电极83A可彼此电连接。
例如，如图76所示，子电极83A可在与光入射面10A的法线(或光源20的光轴)对角相交的方向上延伸。这种情况下，子电极83A的延伸方向与显示面板210的像素布置方向偏离；因此，可减少由于子电极83A与像素之间的布置关系所导致的波纹。
另外，例如，如图77和图78所示，子电极83A均可具有块状形状，多个子电极83A可以二维方式设置。这种情况下，当多个子电极83A中的两个以上子电极被视为一个线电极83B时，每个线电极83B中用于显示面板210的一个像素210a的那部分的面积随着与光源20的距离而变化。更具体地，每个线电极83B的宽度随着与光源20的距离而变化，并且在与光源20相距较近处该宽度较小，而在与光源20相距较远处该宽度较大。例如，如图77和图78所示，每个线电极83B的宽度按照与光源20的距离成比例增加。应注意，线电极83B的宽度可在其最远离光源20的端部或最靠近光源20的端部相等。
[第十四变型例]
在第十三变型例中，每个子电极83A的宽度随着与光源20的距离而变化；但是，子电极83A的边缘可具有凹凸形状。凹凸形状的凹凸幅度在距光源20较近处是较大的，在距光源20较远处是较小的。例如，如图79和图80所示，子电极83A在其长边的边缘具有凹凸部43。凹凸部43的凹凸幅度在距光源20较近处是较大的，在距光源20较远处是较小的。在子电极83A具有这种形状的情况下，在每个线电极83B中，用于显示面板210的一个像素210a的那部分的面积也可随着与光源20的距离而变化。
[第十五变型例]
在上述各个实施方式及其变型例中，驱动显示面板210的驱动电路(未显示)可以时分方式驱动显示面板210。这种情况下，驱动电路50将用于来自背光211的带状照明光束的出射点与顺序显示同步切换，其中顺序显示在显示面板210中的、与视差数量相等的像素列中从一个像素列切换到另一个像素列。例如，如图81、图82、图83和图84按顺序所示，驱动电路50将用于来自背光211的带状照明光束的出射点与顺序显示同步切换，顺序显示在一个帧周期(1/60秒)内将显示面板210中的四个像素列中的一个像素列切换到另一个像素列。此时，驱动显示面板210的驱动电路(未显示)对每个像素施加与图像信号对应的电压，以执行顺序显示，该顺序显示在一个帧周期(1/60秒)内将显示面板210中的、与视差数量相等的像素列中的一个像素列切换到另一个像素列。以高速执行这种切换时，观看者可感知到数量是瞬间发光的像素数量的四倍的多个像素，从而增强实质分辨率。
[第十六变型例]
在上述各个实施方式及其变型例中，透明基板31和透明基板37之一或两者可与导光板10一体形成。例如，在上述实施方式及其变型例中，在透明基板37与导光板10接触的情况下，透明基板37可与导光板10一体形成。此时，透明基板37相当于本发明中的“第一透明基板”或“第二透明基板”的具体示例。另外，例如，在上述各个实施方式及其变型例中，在透明基板31与导光板10接触的情况下，透明基板31可与导光板10一体形成。此时，透明基板31相当于本发明中“第一透明基板”或“第二透明基板”的具体示例。进一步，例如，在上述各个实施方式及其变型例中，在透明基板31和37与导光板10接触的情况下，透明基板31和37可与导光板10一体形成。此时，透明基板31或透明基板37相当于本发明中的“第一透明基板”或“第二透明基板”的具体示例。
[第十七变型例]
在上述各个实施方式和第一至第三变型例中，可设置反光抑制层，代替反射板40。反光抑制层可为在基底表面涂布低反射率材料或吸光材料而形成的层。例如，如图85所示，可设置反光抑制层90代替反射板40。例如，反光抑制层90由在基底表面上涂布低反射率材料而形成的层，或在基底表面上涂布吸光材料而形成的层。因此，当设置反光抑制层90时，可降低在设置反射板40的情况下反射板40反射的光透射过透明区域30A进入显示面板210的比率。因此，可提高对比度。
[第十八变型例]
在第一实施方式中，不施加电势差时，块34A的光轴AX1和微粒34B的光轴AX2的光轴分量均主要处于同一方向，例如，如图86和图88所示，优选地，光轴AX1和AX2处于配向膜33和35的摩擦方向。另外，例如，如图86和图88所示，在不施加电势差时，优选地，光轴AX1和AX2的光轴分量主要处于与靠近背光211的偏光板210B的透光轴AX10平行的方向。例如，如图86所示，优选地，透光轴AX10处于配向膜33和35的摩擦方向。
例如，如图86所示，在不施加电势差时，优选地，光轴AX1和AX2处于与光入射面10A的法线AX5相交或正交(或基本正交)的方向。另外，例如，如图4和图86所示，在不施加电势差时，优选地，光轴AX1和AX2与透明基板31平行或基本平行。换句话说，在不施加电势差时，由于上述实施方式中[各向异性散射]中的原因，优选地，光轴AX1和AX2基本处于图86所示的Y轴方向。
另外，如上所述，施加电势差时，优选地，光轴AX1处于与不施加电势差时相同的方向或基本相同的方向。在施加电势差时，光轴AX1的光轴分量主要处于与偏光板210B的透光轴AX10平行的方向，例如，如图87所示，优选地，光轴AX1处于与透光轴AX10平行的方向。在施加电势差时，光轴AX1处于与光源20的光轴AX5相交或正交(或基本正交)的方向，优选地，与透明基板31平行或基本平行。
另一方面，施加电势差时，优选地，光轴AX2在施加给下电极32和上电极36的电势差产生的电场的影响下以预定方向移位。例如，如图4和图87所示，施加电势差时，优选地，光轴AX2与透明基板31相交或正交(或基本正交)。换句话说，优选地，光轴AX2以下述方向移位：在该方向中光轴AX2与透明基板31的法线之间的角度由于给下电极32与上电极36施加电势差而减小。此时，光轴AX2与光轴AX1相交或正交(或基本正交)，优选地，与透明基板31相交或正交(或基本正交)。
进一步，例如，如图88所示，不施加电势差时，光轴AX1和AX2可与光源20的光轴AX5平行或基本平行。例如，如图40和图88所示，不施加电势差时，光轴AX1和AX2可与透明基板31平行或基本平行。换句话说，不施加电势差时，光轴AX1和AX2可基本处于图88所示的X轴方向。
另外，施加电势差时，光轴AX1可处于与不施加电势差时相同的方向或基本相同的方向。在施加电势差时，光轴AX1的光轴分量主要处于与偏光板210B的透光轴AX10平行的方向，例如，如图88所示，光轴AX1可处于与透光轴AX10平行的方向。在施加电势差时，光轴AX1与(例如)光源20的光轴AX5平行或基本平行，并可与透明基板31平行或基本平行。
另一方面，施加电势差时，光轴AX2可在施加给下电极32和上电极36的电势差产生的电场的影响下以预定方向移位。例如，如图40和图89所示，施加电势差时，光轴AX2可与透明基板31正交或基本正交(或相交)。换句话说，光轴AX2可在下述方向上移位：在该方向中光轴AX2与透明基板31的法线之间的角度由于给下电极32与上电极36施加电压而减小。此时，光轴AX2与光轴AX1正交或基本正交(或相交)，并可与透明基板31正交或基本正交(相交)。
[第十九变型例]
在上述各个实施方式及其变型例中，在上电极36由形成于整个表面的一个固体膜(平面电极)构成的情况下，平面电极中可形成图案。例如，如图90A和图90B以及图91A和图91B所示，上电极36可具有多个孔H。孔H可为包括了圆形、椭圆形、方形和多边形的各种形状之一。
这种情况下，孔H的半径可随着与光源20的距离而变化。在考虑照明单元1的面内亮度的均匀性的情况下，在与光入射面10A正交的方向上布置的孔H的半径，优选地，在与光源20相距较近处该半径较大，在与光源20相距较远处该半径较小。例如，如图90A和图90B以及图91A和图91B所示，以与光入射面10A正交的方向布置的孔H的半径r在距光源20较近处为ra，在距光源20较远处为rb(＜ra)。另外，在光源20由多个光源块25构成的情况下，当两个相邻光源块25之间的距离大于两个相邻子电极32A之间的距离时，以平行于光入射面10A的方向所布置的孔H的半径，优选地，该半径在距光源20较近处是较大的，在距光源20较远处是较小的。例如，图91A和图91B所示，以平行于光入射面10A的方向布置的孔H的半径r在距光源20较近处是r1，在距光源20较远处为r2(＜r1)，在距光源20最远处是r3(＜r2)。
在考虑波纹的情况下，优选地，孔H的间距等于与光入射面10A平行的方向上的子电极32A的最大宽度的半整数分数。另外，优选地，孔H的半径r小于子电极32A的最大宽度。例如，优选地，孔H的半径r约等于子电极32A的最大宽度的四分之一。另外，孔H的布置方向没有特别限制；但是，例如，孔H的布置方向可等于与光入射面10A的法线平行的方向或与子电极32A的延伸方向平行的方向。应注意，孔H可随机(不规律)布置。
(4.实施例)
下文将对根据上述各个实施方式及其变型例的背光211的实施例进行说明。
图92示出了根据该实施例的背光211的下电极32(子电极32A和配线32B和32C)和上电极36的布局的实施例。图93示出了图92中的下电极32(子电极32A和配线32B和32C)的一部分的放大图。
下电极32(子电极32A和配线32B和32C)通过在尺寸为60mm(宽)×85mm(高)×0.7mm(厚)的基板上形成ITO薄膜并进行图案化而形成。此时，多个子电极32A由用于进行三维显示和二维显示之一的子电极32a和仅用于二维显示的三种子电极32b、32c和32d构成，子电极32a、32b、32c和32d在以71.56度与光入射面10相交的方向上倾斜。子电极32a、32b、32c和32d的最大宽度(da_max、db_max、dc_max和dd_max)为40μm，其在距光源20较近处的宽度小于距光源20较远处的宽度。子电极32A布置在尺寸为50mm(宽)×75mm(高)的区域内。
另外，上电极36通过在尺寸为60mm(宽)×85mm(高)×0.7mm(厚)的基板上形成ITO薄膜并进行图案化而形成。此时，上电极36由尺寸为50mm(宽)×75mm(高)的平面电极36S和从平面电极36S抽出的配线36L构成。
在下电极32和上电极36的表面涂布了配向膜之后，将各个配向膜以预定方向摩擦(见图92)，在位于下电极32的配向膜的表面上喷涂4-μm隔离件，并在位于上电极36的配向膜的表面上画出环形密封剂。此后，将下电极32和上电极36结合在一起，使平面电极36S布置在面向子电极32A的区域内，并使配线36L布置在朝向与光源20可能相距最远的配线32C的区域内。接下来，在下电极32与上电极36之间的间隙内真空注入PDLC，以完成显示面板。接下来，在长度为60mm的端面上以7mm的间距布置七个LED光源，并在显示面板的背面设置黑板，以完成照明单元。
在照明单元中，在三维显示中，以60-Hz100-V的脉冲驱动子电极32a，并且子电极32b、32c和32d以及上电极36都为GND。另外，根据需要，将显示面板设置在照明单元上，以形成显示装置，并在显示时进行评估。各个实施例将在下文详细说明。
[实施例1]
光轴AX2与光入射面10A以及偏光板210B的透光轴AX10平行。子电极32b、32c和32d的线宽变化如图94所示。
[实施例2]
光轴AX2被定向为与光入射面10A平行，并处于与偏光板210B的透光轴AX10成45度的方向上。子电极32b、32c和32d的线宽变化与实施例1相似。
[实施例3]
光轴AX2被定向为与光入射面10A平行，并处于与偏光板210B的透光轴AX10成90度的方向上。子电极32b、32c和32d的线宽变化与实施例1相似。
[实施例4]
光轴AX2被定向为与光入射面10A垂直，并与偏光板210B的透光轴AX10平行。子电极32b、32c和32d的线宽变化与实施例1相似。
[比较示例1]
光轴AX2被定向为与光入射面10A以及偏光板210B的透光轴AX10平行。子电极32b、32c和32d的线宽固定(40μm)。
[比较示例2]
在照明单元的发光表面上设置固定屏障，并在固定屏障与PDLC之间布置棱镜片和扩散片。与各个实施例中的情况相同，显示区域的尺寸为50mm×75mm。将通过在玻璃表面形成有图案的铬膜而形成的屏障用作固定屏障。与子电极32a对应的部分为透明区域，与子电极32b、32c和32d对应的部分是光屏蔽的。透明区域的线宽相等(40μm)。
下文将对评估结果进行说明。
在实施例1和比较示例1和2中，对照明单元中心部分的亮度进行测量。在实施例1和比较示例1中，对三维显示/二维显示的比例进行测量，在比较示例2中，对采用固定屏障/不采用固定屏障的比例进行测量。结果如下：
实施例172％
比较示例172％
比较示例218％
在比较示例2中，三维显示中的亮度大大降低。在实施例1和比较示例1中发现，通过局部亮度增强效果，即使在三维显示中光也会被有效利用。
接下来，在实施例1和比较示例1和2中，对三维显示和二维显示中的图像质量进行评估。
·3D由
实施例1：可感知到3D
比较示例1：可感知到3D
比较示例2：可感知到3D，但非常暗
·在二维显示中
实施例1：可感知到2D
比较示例1：可感知到2D，但在靠近LED的位置非常明亮，亮度不均匀。
比较示例2：无法显示2D
图95示出了实施例1和比较示例1中的二维显示的亮度分布计算结果(水平轴：与LED的距离，纵轴：亮度)。结果表明，与比较示例1相比，在实施例1中，亮度分布均匀。应注意，对下基板上的、与LED相距5mm以下的区域以及与LED相距80mm以上的区域的ITO进行了蚀刻，因为这些区域中的ITO被设置在显示区域之外，散射较小；因此，不需要的光不被提取。
接下来，将显示面板布置在实施例1至4中的每个照明单元上，对实施例1至4中二维显示的亮度进行测量。
实施例1：亮度1102cd/m2
实施例2：亮度660cd/m2
实施例3：亮度114cd/m2
实施例4：亮度370cd/m2
实施例1至3的结果表明，照明单元中：(PDLC配向方向上的偏振光)：(与PDLC配向方向垂直的方向上的偏振光)的比例为9∶1，并且当位于液晶面板发光侧的偏光板的透光轴以PDLC配向方向(例如，摩擦方向)进行配向时，光可被有效利用。实施例1至4的结果表明，当LED光源的光轴方向(光入射面的法线方向)与PDLC配向方向垂直时，PDLC的各向异性散射效果增加，进而亮度增强。
下文将对使用了具有孔H的上电极36的实施例5进行说明。实施例5的配置与实施例1相同，但上电极36具有孔H。上电极36的孔H遍及整个显示部而形成，使图案密度(每单位区域中包括ITO的部分的面积)为75％。子电极32A的ITO图案如图93所示。
图95示出了实施例1和5以及比较例1中的二维显示的亮度分布计算结果。结果表明，与比较例1相比，在实施例5中，亮度分布均匀。应注意，对下基板上的、与LED距离5mm以下的区域以及与LED距离80mm以上的区域的ITO进行蚀刻，因为这些区域的ITO被设置在显示区域之外，散射较小；因此，不需要的光未被提取。另外，与实施例1相比，在实施例5中，亮度整体较高，因为当ITO具有孔时，不必要的吸收受到抑制。
下文将对使用了具有孔H的上电极36的实施例6进行说明。在实施例6中，上电极36的ITO图案与实施例5中的不同，实施例6的配置与实施例1相同，但光入射面10A到显示区域的距离降为2mm。在实施例6的上电极36中，在平行于光入射面10A方向上布置的孔H的半径在距LED光源较近处是较大的，在距LED光源较远处是较小的。与光入射面10A相距2mm的区域内的图案密度如图96所示。应注意，LED光源布置在图中被设置在35mm和105mm的位置处。比较实施例3的配置与比较实施例1相同，但光入射面到显示区域的距离降为2mm。当对实施例6和比较实施例3中与光入射面距离2mm的Y方向上的亮度分布进行计算时，亮度分布如图97所示。结果表明，在实施例6中，亮度均匀，LED光源产生的亮度变化减少，图像质量提高。
应注意，本发明可具有以下配置。
(1)一种照明单元，包括：
彼此分离并相向的第一透明基板和第二透明基板；
光源，向所述第一透明基板或所述第二透明基板的第一端面出射光；
光调制层，设置在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的间隙中，所述光调制层根据电场的大小对来自所述光源的光表现出散射特性或透明性；以及
电极，在被施加电压时在所述光调制层中产生电场，
其中，当所述电极向所述光调制层施加用于三维显示模式的电场时，所述光调制层利用来自所述光源的光产生多个带状照明光束，所述带状照明光束在与所述第一端面相交的方向上延伸，以及
每个所述带状照明光束的单位面积的光出射面积随着与所述光源的距离而变化。
(2)根据(1)所述的照明单元，其中
每个所述带状照明光束具有一个连续带状光出射形状，或由多个排成一列的块状照明光束构成的光出射形状。
(3)根据(1)或(2)的照明单元，其中
每个所述带状照明光束的宽度随着与所述光源的距离而变化。
(4)根据(1)至(3)任一项的照明单元，其中
所述带状照明光束的宽度方向上的中心线彼此平行。
(5)根据(1)或(2)的照明单元，其中
每个所述带状照明光束的边缘具有凹凸形状，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度随着与所述光源的距离而变化。
(6)根据(1)至(5)任一项的照明单元，其中
所述带状照明光束在与所述第一端面正交的方向上延伸。
(7)根据(1)至(5)任一项的照明单元，其中
当所述照明单元用作显示面板的背光时，所述带状照明光束在与所述第一端面相交的方向上且与所述显示面板中包括的多个像素的布置方向相交的方向上延伸。
(8)根据(1)至(7)任一项的照明单元，其中
所述电极的形状与所述带状照明光束的光出射形状对应。
(9)根据(8)的照明单元，其中
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上延伸的多个带状电极，或在所述带状照明光束的延伸方向上并且在与所述带状照明光束相交的方向上布置的多个子电极。
(10)根据(9)的照明单元，其中
所述电极在所述第一透明基板的表面上包括多个所述带状电极或多个所述子电极，以及将一部分或所有的所述多个带状电极或所述多个子电极彼此连接的配线，以及
所述电极进一步在所述第二透明基板的表面上包括主要形成于面向所述带状电极或所述子电极的区域内的平面电极。
(11)根据(8)的照明单元，其中
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上延伸的多个带状电极，以及
每个所述带状电极的宽度随着与所述光源的距离而变化。
(12)根据(8)的照明单元，其中
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上以及在与所述带状照明光束相交的方向上布置的多个子电极，以及
每个所述子电极的宽度随着与所述光源的距离而变化。
(13)根据(8)的照明单元，其中
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上延伸的多个带状电极，
每个所述带状电极的边缘具有凹凸形状，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度随着与所述光源的距离而变化。
(14)根据(8)的照明单元，其中
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上以及在与所述带状照明光束相交的方向上布置的多个子电极，
每个所述子电极的边缘具有凹凸形状，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度随着与所述光源的距离而变化。
(15)根据(3)的照明单元，其中
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
每个所述带状照明光束的宽度在距所述光源较近处较小，在距所述光源较远处较大。
(16)根据(5)的照明单元，其中
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
(17)根据(9)的照明单元，其中
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
每个所述带状电极的宽度或一个虚拟带状电极的宽度在距所述光源较近处较小，在距所述光源较远处较大，所述虚拟带状电极由以所述带状照明光束的延伸方向布置的所述多个子电极中的两个以上构成。
(18)根据(13)的照明单元，其中
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
(19)根据(14)的照明单元，其中
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
(20)根据(1)的照明单元，其中
所述光调制层包括均具有光学各向异性、对电场具有彼此不同的响应速度的第一区域和第二区域，
所述第一区域主要包括液晶材料，
所述第二区域主要包括聚合物材料，以及
当所述光调制层表现出透明性时，所述第一区域中的光轴分量和所述第二区域中的光轴分量在彼此平行的方向上对准。
(21)根据(10)的照明单元，其中
所述平面电极具有多个孔，以及
在与所述第一端面正交的方向上布置的所述孔的半径在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
(22)根据(21)的照明单元，其中
在平行于所述第一端面的方向上布置的所述孔的半径在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
(23)一种显示装置，包括：
显示面板，基于图像信号被驱动；以及
照明单元，对所述显示面板进行照明，所述照明单元包括
彼此分离并相向的第一透明基板和第二透明基板，
光源，向所述第一透明基板的第一端面出射光，
光调制层，设置在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的间隙中，所述光调制层根据电场的大小对来自所述光源的光表现出散射特性或透明性；以及
电极，在被施加电压时在所述光调制层中产生电场，
其中，当所述电极向所述光调制层施加用于三维显示模式的电场时，所述光调制层利用来自所述光源的光产生多个带状照明光束，所述带状照明光束在与所述第一端面相交的方向上延伸，以及
每个所述带状照明光束的单位面积的光出射面积随着与所述光源的距离而变化。
(24)根据(23)的显示装置，进一步包括彼此相向、其间具有所述显示面板的一对偏光板，
其中，所述光调制层包括第一区域和第二区域，所述第一区域具有光学各向异性并且对电场的响应度较高，所述第二区域具有光学各向异性并且对电场的响应度较低，
当所述光调制层表现出透明性时，所述第一区域和所述第二区域均主要具有在平行于所述一对偏光板中的、更靠近所述照明单元的一个偏光板的透光轴方向上的光轴分量，以及
当所述光调制层表现出散射特性时，所述第二区域主要具有在平行于所述一对偏光板中的、更靠近所述照明单元的偏光板的透光轴方向上的光轴分量，所述第一区域主要具有在与所述第二区域的光轴相交或正交且与所述第一透明基板相交或正交的方向上的光轴分量。
本发明包含于2011年4月28日向日本专利局提交的日本优先专利申请2011-102505的主题，其全部内容结合于此作为参考。
本领域的技术人员应理解的是，只要不脱离所附权利要求或其等同物的范围，可根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、次组合和改变。

Claims (25)

1.一种照明单元，包括：
彼此分离并相向的第一透明基板和第二透明基板；
光源，向所述第一透明基板或所述第二透明基板的光入射面出射光；
光调制层，设置在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的间隙中，所述光调制层根据电场的大小对来自所述光源的光表现出散射特性或透明性；以及
电极，在被施加电压时在所述光调制层中产生电场，
其中，当从所述电极向所述光调制层施加用于三维显示模式的电场时，所述光调制层利用来自所述光源的光产生多个带状照明光束，所述带状照明光束在与所述光入射面相交的方向上延伸，以及
每个所述带状照明光束的单位面积的光出射面积随着与所述光源的距离而变化。
2.根据权利要求1所述的照明单元，其中，
每个所述带状照明光束具有一个连续带状光出射形状，或具有由排成一列的多个块状照明光束构成的光出射形状。
3.根据权利要求1所述的照明单元，其中，
每个所述带状照明光束的宽度随着与所述光源的距离而变化。
4.根据权利要求1所述的照明单元，其中，
所述带状照明光束的宽度方向上的中心线彼此平行。
5.根据权利要求1所述的照明单元，其中，
每个所述带状照明光束的边缘具有凹凸形状，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度随着与所述光源的距离而变化。
6.根据权利要求1所述的照明单元，其中，
所述带状照明光束在与所述光入射面正交的方向上延伸。
7.根据权利要求1所述的照明单元，其中，
当所述照明单元用作显示面板的背光时，所述带状照明光束在与所述光入射面相交的方向上且在与所述显示面板中包括的多个像素的布置方向相交的方向上延伸。
8.根据权利要求1所述的照明单元，其中，
所述电极的形状与所述带状照明光束的光出射形状对应。
9.根据权利要求8所述的照明单元，其中，
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上延伸的多个带状电极，或包括在所述带状照明光束的延伸方向上并且在与所述带状照明光束相交的方向上布置的多个子电极。
10.根据权利要求9所述的照明单元，其中，
所述电极在所述第一透明基板的表面上包括多个所述带状电极或多个所述子电极，以及将一部分或所有的所述多个带状电极或所述多个子电极彼此连接的配线，以及
所述电极进一步在所述第二透明基板的表面上包括主要形成于面向所述带状电极或所述子电极的区域内的平面电极。
11.根据权利要求8所述的照明单元，其中，
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上延伸的多个带状电极，以及
每个所述带状电极的宽度随着与所述光源的距离而变化。
12.根据权利要求8所述的照明单元，其中，
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上以及在与所述带状照明光束相交的方向上布置的多个子电极，以及
每个所述子电极的宽度随着与所述光源的距离而变化。
13.根据权利要求8所述的照明单元，其中，
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上延伸的多个带状电极，
每个所述带状电极的边缘具有凹凸形状，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度随着与所述光源的距离而变化。
14.根据权利要求8所述的照明单元，其中，
所述电极包括在所述带状照明光束的延伸方向上以及在与所述带状照明光束相交的方向上布置的多个子电极，
每个所述子电极的边缘具有凹凸形状，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度随着与所述光源的距离而变化。
15.根据权利要求3所述的照明单元，其中，
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
每个所述带状照明光束的宽度在距所述光源较近处较小，在距所述光源较远处较大。
16.根据权利要求5所述的照明单元，其中，
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
17.根据权利要求9所述的照明单元，其中，
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
每个所述带状电极的宽度或一个虚拟带状电极的宽度在距所述光源较近处较小，在距所述光源较远处较大，所述虚拟带状电极由在所述带状照明光束的延伸方向上布置的所述多个子电极中的两个以上子电极构成。
18.根据权利要求13所述的照明单元，其中，
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
19.根据权利要求14所述的照明单元，其中，
使所述光调制层表现出散射特性的第一电压的绝对值高于使所述光调制层表现出透明性的第二电压的绝对值，以及
所述凹凸形状的凹凸幅度在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
20.根据权利要求1所述的照明单元，其中，
所述光调制层包括均具有光学各向异性、对电场具有彼此不同的响应速度的第一区域和第二区域，
所述第一区域主要包括液晶材料，
所述第二区域主要包括聚合物材料，以及
当所述光调制层表现出透明性时，所述第一区域中的光轴分量和所述第二区域中的光轴分量在彼此平行的方向上对准。
21.根据权利要求10所述的照明单元，其中，
所述平面电极具有多个孔，以及
在与所述光入射面正交的方向上布置的所述孔的半径在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
22.根据权利要求21所述的照明单元，其中，
在平行于所述光入射面的方向上布置的所述孔的半径在距所述光源较近处较大，在距所述光源较远处较小。
23.根据权利要求20所述的照明单元，其中，
当所述光调制层表现出散射特性时，所述第一区域中的光轴分量移位。
24.一种显示装置，包括：
显示面板，基于图像信号被驱动；以及
照明单元，对所述显示面板进行照明，所述照明单元包括
彼此分离并相向的第一透明基板和第二透明基板，
光源，向所述第一透明基板的光入射面出射光，
光调制层，设置在所述第一透明基板和所述第二透明基板之间的间隙中，所述光调制层根据电场的大小对来自所述光源的光表现出散射特性或透明性；以及
电极，在被施加电压时在所述光调制层中产生电场，
其中，当从所述电极向所述光调制层施加用于三维显示模式的电场时，所述光调制层利用来自所述光源的光产生多个带状照明光束，所述带状照明光束在与所述光入射面相交的方向上延伸，以及
每个所述带状照明光束的单位面积的光出射面积随着与所述光源的距离而变化。
25.根据权利要求24所述的显示装置，进一步包括彼此相向、其间具有所述显示面板的一对偏光板，
其中，所述光调制层包括第一区域和第二区域，所述第一区域具有光学各向异性并且对电场的响应度较高，所述第二区域具有光学各向异性并且对电场的响应度较低，
当所述光调制层表现出透明性时，所述第一区域和所述第二区域均主要具有在平行于所述一对偏光板中的、更靠近所述照明单元的一个偏光板的透光轴的方向上的光轴分量，以及
当所述光调制层表现出散射特性时，所述第二区域主要具有在平行于所述一对偏光板中的、更靠近所述照明单元的偏光板的透光轴的方向上的光轴分量，所述第一区域主要具有在与所述第二区域的光轴相交且与所述第一透明基板相交的方向上的光轴分量。
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