(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、
前記導光板の側面に配置された光源と、
前記導光板の表面または内部に配置されると共に前記導光板と接着された光変調素子と  を備え、
前記導光板は、当該導光板の側面のうち前記光源と対向する面の法線と平行な方向に延在する複数の凸部を有し、
前記光源は、互いに独立駆動可能な複数の光源ブロックからなり、
前記光変調素子は、
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一方の透明基板の表面に設けられ、かつ前記凸部の延在方向と交差する方向に延在する複数の第１電極と、
前記一対の透明基板の他方の透明基板の表面に設けられた第２電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と
を有する
照明装置。
【請求項２】
各凸部の、当該凸部の延在方向と直交する方向の断面が、矩形状、台形状、または三角形状となっている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
各凸部の高さは、前記光源に近い箇所で低く、前記光源から遠く離れた箇所で高くなっている
請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
各凸部の高さは、前記光源に最も近い箇所でゼロとなっている
請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
各第１電極は、他の第１電極に隣接する辺部に、凹凸形状を有する
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
各第１電極は、複数の開口を有する
請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
各第１電極は、凹凸形状を有する辺部を除いた部分に前記複数の開口を有する
請求項６に記載の照明装置。
【請求項８】
各第１電極は、凹凸形状を有する辺部を除いた部分に電気的に接続された金属線を有する
請求項６または請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記凹凸形状は、ジグザグ形状、波形状、台形状、ランプ形状またはランダム形状となっている
請求項５ないし請求項８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記凹凸形状は、鋭角の先端を有する複数の凸部が配列されたジグザグ形状となっており、
各凸部の少なくとも１つの輪郭が、先端を原点側とする略サインｍ乗の関数（ｍは偶数）となっている
請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記凹凸形状は、辺部に沿って配列された複数の凸部によって構成され、
互いに隣接する第１電極の辺部に形成されたそれぞれの複数の凸部は、互い違いに配置されている
請求項９に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記第２電極は、単一のシート状電極からなり、
前記シート状電極は、パターニングされており、かつ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１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記第２電極は、複数の帯状電極からなり、
各帯状電極は、パターニングされており、かつパターン密度が帯状電極ごとに前記光源からの距離に応じて異なっている
請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記第２電極は、単一のシート状電極または複数の帯状電極からなり、
前記第２電極は、パターニングされており、かつパターン密度が前記第１電極と対向する部分ごとに前記光源からの距離に応じて異なっている
請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１５】
各第１電極は、他の第１電極に隣接する辺部に、凹凸形状を有し、
前記第２電極は、単一のシート状電極または複数の帯状電極からなり、
前記第２電極は、パターニングされており、かつパターン密度が前記第１電極と対向する部分ごとに前記光源からの距離に応じて異なっており、
前記第２電極においてパターン密度が疎の箇所と密の箇所との境界が、当該第２電極のうち各第１電極の凹凸形状と対向する領域内に配置されている
請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１６】
各第１電極は、他の第１電極に隣接する辺部に、凹凸形状を有し、
前記第２電極は、単一のシート状電極または複数の帯状電極からなり、
前記第２電極は、パターニングされており、かつパターン密度が前記第１電極と対向する部分ごとに前記光源からの距離に応じて異なっており、
前記第２電極においてパターン密度が減少し始めた箇所から上昇し始めた箇所までの区間が、前記第１電極のうち互いに隣り合う２つの凹凸形状に含まれる凹部の底部で囲まれる区間と対向する範囲内に収まっている
請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１７】
前記第２電極は、複数の帯状電極からなり、
前記第２電極においてパターン密度が減少し始めた箇所でのパターン密度をＤ１とし、
前記第２電極においてパターン密度が上昇し始めた箇所でのパターン密度をＤ２とすると、Ｄ１，Ｄ２は以下の関係式を満たす
請求項１６に記載の照明装置。
１＜（Ｄ１/Ｄ２）＜（互いに隣接する２つの帯状電極のうち相対的に前記光源寄りの帯状電極に掛かる電圧のデューティ比/（互いに隣接する２つの帯状電極のうち相対的に前記光源から離れた帯状電極に掛かる電圧のデューティ比）
【請求項１８】
前記第２電極は、複数の開口を有し、
前記開口の径および密度の少なくとも一方が、前記光源からの距離に応じて異なっている
請求項１２ないし請求項１７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１９】
マトリクス状に配置された複数の画素を有すると共に、前記複数の画素が映像信号に基づいて駆動される表示パネルと、
前記表示パネルを照明する照明装置と
を備え、
前記照明装置は、
導光板と、
前記導光板の側面に配置された光源と、
前記導光板の表面または内部に配置されると共に前記導光板と接着された光変調素子と
を有し、
前記導光板は、当該導光板の側面のうち前記光源と対向する面の法線と平行な方向に延在する複数の凸部を有し、
前記光源は、互いに独立駆動可能な複数の光源ブロックからなり、
前記光変調素子は、
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一方の透明基板の表面に設けられ、かつ前記凸部の延在方向と交差する方向に延在する複数の第１電極と、
前記一対の透明基板の他方の透明基板の表面に設けられた第２電極と、
前記一対の透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と
を有する
表示装置。
【請求項２０】
電圧印加対象の第１電極の前記光源からの距離と、前記映像信号とに応じて変調した電圧を各光源ブロックに印加する駆動回路をさらに備えた
請求項１９に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光に対して散乱性または透明性を示す光変調素子を備えた照明装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイの高画質化や省エネ化が急進展し、部分的にバックライトの光強度を変調することによって暗所コントラストの向上を実現する方式が提案されている。この手法は主に、バックライトの光源として用いられる発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）を部分的に駆動して、表示画像に合わせてバックライト光を変調するものである。また、大型の液晶ディスプレイにおいて、小型の液晶ディスプレイと同様、薄型化の要求が強まってきており、冷陰極管（ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp）やＬＥＤを液晶パネルの直下に配置する方式ではなく、導光板の端部に光源を配置するエッジライト方式が注目されている。しかし、エッジライト方式では、光源の光強度を部分的に変調する部分駆動を行うことは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４７７９０号公報
【特許文献２】特開２００４−２０６９１１６号公報
【特許文献３】特開平１１−１４２８４３号公報
【特許文献４】特開２００４−２５３３３５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、導光板内を伝播している光の取り出し技術としては、例えば、特許文献１において、透明と散乱を切り換える高分子分散液晶（ＰＤＬＣ；Polymer Dispersed Liquid Crystal）を用いた表示装置が提案されている。これは、写り込み防止などを目的としたものであり、ＰＤＬＣに対して部分的に電圧を印加して、透明と散乱を切り換える技術である。しかし、この方式において、部分的に導光光を取り出すことで、部分的に照明光を変調した場合に、ＰＤＬＣを駆動する電極パターンに由来する境界部分において輝度の差が大きいときには、表示画像にその境界部分が見えてしまうという問題があった。
【０００５】
明暗の境界部分をぼかす技術は、例えば特許文献２などに開示されている。これらは、拡散板を使用したり、空間距離を大きくしたりすることで、境界部分の明暗差をぼかそうとするものである。しかし、これらの技術を、ＰＤＬＣを用いた照明装置に適用した場合には、薄型化が阻害されてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、薄型化を阻害することなく、照明光における明暗の境界部分をぼかすことの可能な照明装置および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】
本発明の照明装置は、導光板と、導光板の側面に配置された光源と、導光板の表面または内部に配置されると共に導光板と接着された光変調素子とを備えたものである。上記の導光板は、当該導光板の側面のうち光源と対向する面の法線と平行な方向に延在する複数の凸部を有している。光源は、互いに独立駆動可能な複数の光源ブロックからなる。また、上記の光変調素子は、離間して互いに対向配置された一対の透明基板と、一対の透明基板の一方の透明基板の表面に設けられ、かつ凸部の延在方向と交差する方向に延在する複数の第１電極と、一対の透明基板の他方の透明基板の表面に設けられた第２電極と、一対の透明基板の間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層とを有している。
【０００８】
本発明の表示装置は、マトリクス状に配置された複数の画素を有すると共に、複数の画素が画像信号に基づいて駆動される表示パネルと、表示パネルを照明する照明装置とを備えたものである。この表示装置に搭載された照明装置は、上記の照明装置と同一の構成要素を有している。
【０００９】
本発明の照明装置および表示装置では、導光板に複数の帯状の凸部が設けられており、凸部と交差する方向に延在する複数の第１電極が設けられている。さらに、本発明では、光源が、互いに独立駆動可能な複数の光源ブロックからなる。これにより、例えば、１つの光源ブロックを点灯させるとともに、１つの第１電極を駆動させることにより、点灯した光源ブロックから出力された光は導光板内を凸部に沿って伝播し、さらに、導光板の法線方向から見たときに、導光板内を凸部に沿って光が伝播する部分と、駆動された第１電極とが互いに交わる部分（以下、「交差部分」と称する。）から光が取り出される。このとき、光変調層のうち、駆動された第１電極に対応する部分が散乱性を示しており、交差部分のうち第１電極の延在方向に対向する１対の辺部には、光変調層内に形成される散乱性と透明性との境界線が存在しない。従って、導光板から取り出された光の輝度分布は、第１電極の延在方向において緩やかに変化する。
【００１０】
本発明の照明装置および表示装置において、各第１電極のうち、他の第１電極に隣接する辺部に、凹凸形状を設けるようにしてもよい。このようにした場合には、光変調層のうち、駆動された第１電極に対応する部分と、それに隣接する部分との間で、透明と散乱の境界の明瞭さが低くなる。従って、導光板から取り出された光の輝度分布は、第１電極の延在方向だけでなく、第１電極の延在方向と交差する方向においても緩やかに変化する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の照明装置および表示装置によれば、光源の一部から出力された光を導光板の凸部に沿って伝播させると共に光の伝播方向と交差する方向に延在する第１電極を駆動することにより、導光板から取り出された光の輝度分布の面内の変化を緩やかにしたので、薄型化を阻害することなく、照明光における明暗の境界部分をぼかすことができる。
【００１２】
さらに、本発明の照明装置および表示装置において、各第１電極のうち、他の第１電極に隣接する辺部に、凹凸形状を設けた場合には、導光板から取り出された光の輝度分布の変化を、第１電極の延在方向だけでなく、第１電極の延在方向と交差する方向においても緩やかにすることができる。これにより、照明光における明暗の境界部分を全て、ぼかすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第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の導光板の構成の一例を表す斜視図である。
【図４】図３の導光板の凸部の構成の一例を表す断面図である。
【図５】図１の導光板の構成の他の例を表す斜視図である。
【図６】図５の導光板の凸部の構成の一例を表す断面図である。
【図７】導光板の上面に凸部が無いときとあるときの光導波について説明するための模式図である。
【図８】図１の電極の構成の一例を表す斜視図である。
【図９】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１０】図１の光変調素子に電圧が印加されていないときの配向について説明するための模式図である。
【図１１】図１の光変調素子に電圧が印加されているときの配向について説明するための模式図である。
【図１２】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】本発明の第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配向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配向について説明するための模式図である。
【図１９】図１，図１６の下側電極の構成の第１変形例を表す平面図である。
【図２０】図１，図１６の下側電極の構成の第２変形例を表す平面図である。
【図２１】図１，図１６の下側電極の構成の第３変形例を表す平面図である。
【図２２】図１，図１６の上側電極の構成の第１変形例を表す平面図である。
【図２３】図１，図１６の上側電極の構成の第２変形例を表す平面図である。
【図２４】図１，図１６の上側電極の構成の第３変形例を表す平面図である。
【図２５】図１，図１６の上側電極の構成の第４変形例を表す平面図である。
【図２６】図１，図１６の上側電極の構成の第５変形例を表す平面図である。
【図２７】図１，図１６の上側電極の構成の第６変形例を表す平面図である。
【図２８】図１，図１６の上側電極の構成の第７変形例を表す平面図である。
【図２９】散乱強度と、デューティ比およびＩＴＯ面積との関係の一例を表す特性図である。
【図３０】散乱強度と、デューティ比およびＩＴＯ面積との関係の他の例を表す特性図である。
【図３１】散乱強度と、デューティ比およびＩＴＯ面積との関係のその他の例を表す特性図である。
【図３２】図３１（Ｃ）のパターン密度の各種変形例を表す図である。
【図３３】図１，図１６の下側電極の構成の第４変形例を表す平面図である。
【図３４】図１，図１６の下側電極の構成の第５変形例を表す平面図である。
【図３５】ＩＴＯ面積の削減量と相対照度との関係の一例を表す特性図である。
【図３６】図１，図１６の下側電極の構成の第６変形例を表す平面図である。
【図３７】図１９〜図２７に記載の下側電極および上側電極における組み合わせの一例を表す斜視図である。
【図３８】図１，図１６のバックライトの構成の第１の変形例を表す断面図である。
【図３９】図１，図１６のバックライトの構成の第２の変形例を表す断面図である。
【図４０】図１，図１６のバックライトの構成の第３の変形例を表す断面図である。
【図４１】比較例に係るバックライトの作用の第１例について説明するための模式図である。
【図４２】比較例に係るバックライトの作用の第２例について説明するための模式図である。
【図４３】比較例に係るバックライトの作用の第３例について説明するための模式図である。
【図４４】図１，図１６のバックライトの作用の第１例について説明するための模式図である。
【図４５】図４４のバックライト内の導光板の凸部の形状およびスケールの一例を表す図である。
【図４６】図４４のバックライト内の導光板の凸部の形状およびスケールの他の例を表す図である。
【図４７】図４１のバックライトの輝度分布の一例を表す特性図である。
【図４８】図４２のバックライトの輝度分布の一例を表す特性図である。
【図４９】図４３のバックライトの輝度分布の一例を表す特性図である。
【図５０】図４４のバックライトの輝度分布の一例を表す特性図である。
【図５１】比較例に係るバックライトの作用の第４例について説明するための模式図である。
【図５２】比較例に係るバックライトの作用の第５例について説明するための模式図である。
【図５３】比較例に係るバックライトの作用の第６例について説明するための模式図である。
【図５４】図１，図１６のバックライトの作用の第２例について説明するための模式図である。
【図５５】図５１〜図５４のバックライトの輝度分布の一例を表す特性図である。
【図５６】実施例および比較例に係るバックライトの輝度分布の一具体例を表す特性図である。
【図５７】実施例および比較例に係るバックライトの輝度分布の他の具体例を表す特性図である。
【図５８】比較例に係るバックライトの作用の第７例について説明するための模式図である。
【図５９】比較例に係るバックライトの作用の第８例について説明するための模式図である。
【図６０】図２５，図２６の電極または図２７、図２８の電極を備えたバックライトの作用の第１例について説明するための模式図である。
【図６１】図６０のバックライト内の上側電極のパターン密度の具体例を表す図である。
【図６２】図５８〜図６０のバックライトの輝度分布の一例を表す特性図である。
【図６３】図５８〜図６０のバックライトの輝度分布の他の例を表す特性図である。
【図６４】比較例に係るバックライトの作用の第９例について説明するための模式図である。
【図６５】比較例に係るバックライトの作用の第１０例について説明するための模式図である。
【図６６】図２５，図２６の電極または図２７、図２８の電極を備えたバックライトの作用の第２例について説明するための模式図である。
【図６７】図６４〜図６６のバックライトの輝度分布の一例を表す特性図である。
【図６８】図６４〜図６６のバックライトの輝度分布の他の例を表す特性図である。
【図６９】図２６、図２７の電極を備えたバックライトの作用の第３例について説明するための模式図である。
【図７０】図２７、図２８の電極を備えたバックライトの作用の第４例について説明するための模式図である。
【図７１】図２７、図２８の電極を備えたバックライトの作用の第５例について説明するための模式図である。
【図７２】図６９〜図７１のバックライトの輝度分布の一例を表す特性図である。
【図７３】比較例に係るバックライトの作用の第１１例について説明するための模式図である。
【図７４】図６０，図７３のバックライトの輝度分布の一例を表す特性図である。
【図７５】バックライト内の上側電極のパターン密度が所望の範囲から外れているときのパターン密度の一具体例を表す図である。
【図７６】一適用例にかかる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】
【００１４】
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、水平配向膜を含む光変調素子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、垂直配向膜を含む光変調素子が設けられている例
３．変形例
下側電極の辺部に凹凸が形成されている例（図１９〜図２１）
上側電極に開口が形成されている例（図２２〜図２６）
下側電極の辺部に凹凸が形成され、かつ上側電極に開口が形成されている例
（図２７〜図３２）
下側電極の辺部に凹凸が形成され、かつ下側電極に開口が形成されている例
（図３３，図３４）
ＩＴＯ面積および散乱強度が変更されている例（図３５）
下側電極の辺部に凹凸が形成され、かつ下側電極に開口と金属線が
形成されている例（図３６）
下側電極と上側電極に開口が形成されている例（図３７）
光変調素子の位置が異なる例（図３８〜図４０）
４．実施例・比較例（図４１〜図７５）
５．適用例（図７６）
上記実施の形態等のバックライトが表示装置の光源として適用されている例
【００１５】
＜１．第１の実施の形態＞
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るバックライト１（照明装置）の概略構成の一例を表す断面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のバックライト１に搭載された光変調素子３０（後述）の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。バックライト１は、例えば、液晶表示パネルなどを背後から照明するものであり、導光板１０と、導光板１０の側面に配置した光源２０と、導光板１０の背後に配置した光変調素子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。
【００１６】
光源２０は、例えば、図２に示したように、複数の点状光源２１を一列に配置して構成されたものである。各点状光源２１は、導光板１０の側面に向かって光を射出するようになっており、例えば、導光板１０の側面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。効率、薄型化、均一性の観点からは、各点状光源２１がホワイトＬＥＤであることが好ましい。なお、光源２０に含まれる複数の点状光源２１が、例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを含んで構成されていてもよい。
【００１７】
複数の点状光源２１は、例えば、図２に示したように、２個以上の点状光源２１ごとに、共通の基板２２上に設けられていてもよい。この場合、１つの基板２２と、その基板２２上に設けられた複数の点状光源２１とにより、光源ブロック２３が構成されている。基板２２は、例えば、点状光源２１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２１は、この回路基板上に実装されている。共通の基板２２上に設けられた各点状光源２１（光源ブロック２３内の各点状光源２１）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２２上に設けられた点状光源２１（各光源ブロック２３内の点状光源２１）は、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おり、例えば、図２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。
【００１８】
光源２０は、図２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、図示しないが、導光板１０の２つの側面、３つの側面または全ての側面に設けられていてもよい。また、光源２０が３つの側面または全ての側面に設けられている場合には、部分点灯を行うときにだけ、互いに対向する２つの側面に設けられた光源２０だけを点灯させ、全面点灯を行うときに全ての光源２０を点灯させるようにしてもよい。
【００１９】
導光板１０は、導光板１０の１または複数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、図３（Ａ）に示したように、帯状の複数の凸部１１を上面に有している。なお、導光板１０は、例えば、図３（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、導光板１０の内部に設けられていてもよい。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。
【００２０】
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３（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、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、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。
【００２１】
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５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６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と対向する側面側に向かう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５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。
【００２２】
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３（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７（Ａ）に例示したように、１つの光源ブロック２３を点灯させると、その光源ブロック２３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２１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。そのこで、そのような場合には、例えば、図５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７（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２１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。
【００２３】
導光板１０は、例えば、表示装置に適用された場合に、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いる。
【００２４】
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。
【００２５】
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を反射板４０側から順に配置したものである。
【００２６】
透明基板３１，３７は、光変調層３４を支持するものであり、一般に、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板や、プラスチックフィルムによって構成されている。下側電極３２は、透明基板３１のうち透明基板３７との対向面上に設けられたものであり、例えば、図８（Ａ），（Ｂ）に光変調素子３０の一部を抜き出して示したように、面内の一の方向に延在する帯状の複数の部分電極３２Ａを互いに並列配置したものである。また、上側電極３６は、透明基板３７のうち透明基板３１との対向面上に設けられたものであり、例えば、図８（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。なお、上側電極３６は、例えば、図８（Ｂ）に示したように、面内の一の方向であって、かつ下側電極３２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。この場合に、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。
【００２７】
下側電極３２および上側電極３６のパターンは、駆動方式に依存するものである。例えば、下側電極３２が複数の帯状の部分電極３２Ａを並列配置したものとなっており、かつ上側電極３６が複数の帯状の部分電極３６Ａを並列配置したものとなっている場合には、例えば、各部分電極３２Ａ，３６Ａを単純マトリクス駆動することが可能である。上側電極３６がベタ膜（表面全体に形成された膜）となっており、下側電極３２が複数の帯状の部分電極３２Ａを並列配置したものとなっている場合には、例えば、各部分電極３２Ａを線順次駆動することが可能である。また、上側電極３６がベタ膜（表面全体に形成された膜）となっており、下側電極３２が複数の微小電極をマトリクス状に配置したものとなっている場合には、例えば、各微小電極をアクティブマトリクス駆動することが可能である。また、上側電極３６がベタ膜となっており、下側電極３２が細かな引出線がついた複数のブロック状電極からなる場合には、例えば、それぞれのブロック状電極を独自に駆動できるセグメント方式にすることもできる。
【００２８】
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。光が導光板１０内を導光する際に何度も光変調素子３０の上側電極３６および下側電極３２を通過するので、大型のバックライト１では、光が面に垂直に入射した場合の可視光の吸収が数％であったとしても、画面中央部分での輝度が光入射面近傍での輝度と比べて数十％程度も減少してしまう場合がある。また、透明な導電性材料の吸収の波長依存性は小さい方が好ましい。特定の波長の吸収が大きい場合、光が導光板１０内を導光するにつれて色度が変化してしまい、画面中央部と端部で色味が異なってしまう場合がある。
【００２９】
短波長領域の吸収を減少させるには、酸化インジウムスズなどの透明導電膜を結晶化させることが好ましい。アモルファス状態から結晶化させることによりバンドギャップが広がり、吸収領域が紫外へと移動して短波長領域の吸収が減少する。結晶化させる際には、透明基板３１，３７を加熱して透明導電膜を製膜したり、透明導電膜を製膜後にアニール処理したりするとよい。また、酸化インジウムスズの場合は格子欠陥生み出すスズの含有量を小さくすることがよい。ただし、スズの含有量が小さすぎると導電性を確保できないので、組成として酸化スズの含有量は３％から５％程度が好ましい。
【００３０】
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、反射板４０と同様、導光板１０の背後から光変調素子３０に入射する光を反射する機能も兼ね備えていることになる。従って、この場合には、例えば、図９に示したように、反射板４０を省略することも可能である。
【００３１】
上側電極３６がベタ膜（表面全体に形成された膜）となっている場合に、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。また、上側電極３６が複数の部分電極３６Ａからなる場合に、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と部分電極３６Ａとの交差部分と対向する箇所が光変調セル３０−１を構成している。各変調セル３０−１は、下側電極３２および上側電極３６に所定の電圧を印加することにより別個独立に駆動することの可能なものであり、下側電極３２および上側電極３６に印加される電圧値の大きさに応じて、光源２０からの光に対して透明性を示したり、散乱性を示したりする。なお、透明性、散乱性については、光変調層３４を説明する際に詳細に説明する。
【００３２】
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、垂直用配向膜および水平用配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜３３，３５には水平用配向膜が用いられる。水平用配向膜としては、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、水平用配向膜としては、例えば、酸化ケイ素などの無機材料を斜方蒸着することにより形成された配向膜、イオンビーム照射により形成されたダイヤモンドライクカーボン配向膜、電極パターンスリットの形成された配向膜が挙げられる。透明基板３１，３７としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３７の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜３３，３５として、１００℃以下の温度で形成可能なポリアミドイミドを用いることが好ましい。
【００３３】
なお、水平用配向膜として、当該水平用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もよい。水平用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「配向膜の面内の特定の方向」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。上記の水平用配向膜は、例えば、当該水平用配向膜に近接する液晶分子の長軸を当該水平用配向膜の表面と平行な方向であって、かつ光入射面１０Ａの表面と僅かな角度で交差させる機能を有していてもよい。
【００３４】
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。配向膜の形成に電圧を用いる場合には、配向用と駆動用とで別々の電極を形成するか、液晶材料に周波数によって誘電率異方性の符号が反転する二周波液晶などを用いることができる。また、配向膜の形成に磁場を用いる場合、配向膜として磁化率異方性の大きい材料を用いることが好ましく、例えば、ベンゼン環の多い材料を用いることが好ましい。
【００３５】
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、下側電極３２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、下側電極３２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。
【００３６】
図１０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１０中の楕円体１３４Ａ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１０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。
【００３７】
図１１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、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１１中の楕円体１３４Ａ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、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１１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。
【００３８】
バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、図１０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（楕円体１３４Ａの長軸）および微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２（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、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。
【００３９】
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、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ＡＸ２は、下側電極３２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。
【００４０】
一方、バルク３４Ａは、下側電極３２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、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は、光軸ＡＸ２と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００４１】
なお、光軸ＡＸ２が常に、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１の表面と平行となっている必要はなく、例えば製造誤差などによって光入射面１０Ａおよび透明基板３１の表面の少なくとも一方と小さな角度で交差する方向を向いていてもよい。
【００４２】
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、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１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、光変調素子３０内で透明となった領域（透過領域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１２（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がる。なお、図１２（Ｂ）のグラフは、図１２（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。
【００４３】
また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、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には、図１１に示したように、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きが互いに異なる（交差もしくは直交する）構成となっている。また、微粒子３４Ｂは、例えば、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、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に、光軸ＡＸ２は、下側電極３２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。
【００４４】
したがって、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１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、光変調素子３０内で散乱状態となった領域（散乱領域３０Ｂ）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１２（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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
ここで、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、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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部分電極３２Ａ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。
【００５２】
また、駆動回路５０は、例えば、部分電極３２Ａの光源２０からの距離に応じて、波高値、デューティ比および周波数が変調された電圧を部分電極３２Ａに印加するようになっている。電圧の変調は、例えば、光源２０からの距離が遠くなるにつれて光変調セル３０−１の散乱性が強まるようになされる。さらに、駆動回路５０は、例えば、部分電極３２Ａの光源２０からの距離だけでなく、外部から入力される映像信号も考慮して、波高値、デューティ比および周波数が変調された電圧を部分電極３２Ａに印加するようになっていてもよい。
【００５３】
また、駆動回路５０は、例えば、電圧印加対象の部分電極３２Ａの光源２０からの距離と、外部から入力される映像信号とに応じて、波高値、デューティ比および周波数が変調された電力を各光源ブロック２３に印加するようになっていてもよい。また、駆動回路５０は、例えば、各光源ブロック２３に順次、電力を供給することにより、各光源ブロック２３をスキャンするようになっていてもよい。
【００５４】
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。
【００５５】
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））。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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３０Ｂ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３０Ｂの下側電極３２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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
一方、本実施の形態では、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、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができ、視野角特性を良くすることができる。
【００７４】
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。
【００７５】
また、本実施の形態では、例えば、図１２（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１２（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１２（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。
【００７６】
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。
【００７７】
一方、本実施の形態では、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、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。
【００７８】
また、本実施の形態では、導光板１０に複数の帯状の凸部１１が設けられており、凸部１１と交差する方向に延在する複数の部分電極３２Ａが設けられている。さらに、本実施の形態では、光源２０が、互いに独立駆動可能な複数の光源ブロック２３からなる。これにより、例えば、１つの光源ブロック２３を点灯させると共に、１つの部分電極３２Ａを駆動させることにより、点灯した光源ブロック２３から出力された光は導光板１０内を凸部１１に沿って伝播し、さらに、導光板１０の法線方向から見たときに、導光板１０内を凸部１１に沿って光が伝播する部分と、駆動された部分電極３２Ａとが互いに交わる部分（以下、「交差部分」と称する。）から光が取り出される。このとき、光変調層３４のうち、駆動された部分電極３２Ａに対応する部分が散乱性を示しており、交差部分のうち部分電極３２Ａの延在方向に対向する１対の辺部には、光変調層３４内に形成される散乱性と透明性との境界線が存在しない。従って、導光板１０から取り出された光の輝度分布は、部分電極３２Ａの延在方向において緩やかに変化する。以上のことから、本実施の形態では、薄型化を阻害することなく、照明光における明暗の境界部分をぼかすことができる。また、本実施の形態では、各光源ブロック２３を順次点灯させると共に、１または複数の部分電極３２Ａを駆動させることにより、単純マトリクス駆動を実現することができる。
【００７９】
＜２．第２の実施の形態＞
図１６（Ａ）は、本発明の第２の実施の形態に係るバックライト２（照明装置）の概略構成の一例を表す断面図である。図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）のバックライト２の詳細な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。
【００８０】
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、上記第１の実施の形態およびその変形例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。
【００８１】
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。
【００８２】
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、垂直用配向膜および水平用配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜６３，６５には垂直用配向膜が用いられる。垂直用配向膜としては、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６３，６５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。
【００８３】
なお、垂直用配向膜として、当該垂直用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もよい。垂直用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。上記の垂直用配向膜は、例えば、当該垂直用配向膜に近接する液晶分子の長軸を当該垂直用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てもよい。
【００８４】
ただし、配向膜６３，６５として垂直用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。
【００８５】
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。
【００８６】
図１７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、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、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】
図１８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、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、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、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、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。
【００８８】
バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、例えば、図１７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６４Ａの光軸ＡＸ３（楕円体１６４Ａの長軸）および微粒子６４Ｂの光軸ＡＸ４（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、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。
【００８９】
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。
【００９０】
一方、バルク６４Ａは、下側電極３２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、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ＡＸ３は、光軸ＡＸ４と平行（またはほぼ平行）となっている。
【００９１】
なお、光軸ＡＸ４が常に、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１の表面の法線と平行となっている必要はなく、例えば製造誤差などによって光入射面１０Ａ、および透明基板３１の表面の法線の少なくとも一方と小さな角度で交差する方向を向いていてもよい。
【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、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、図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、光変調素子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（図１２（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がる。
【００９３】
また、バルク６４Ａおよび微粒子６４Ｂは、例えば、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、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、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に、光軸ＡＸ４は、下側電極３２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、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、図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、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（図１２（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。
【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、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、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】
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。
【０１０１】
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３０Ｂの下側電極３２および上側電極３６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３０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。
【０１０２】
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、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
また、本実施の形態では、例えば、図１２（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６０を設けていない場合（図１２（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６０を設けていない場合（図１２（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。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。
【０１０５】
また、本実施の形態では、上記実施の形態と同様、導光板１０に複数の帯状の凸部１１が設けられており、凸部１１と交差する方向に延在する複数の部分電極３２Ａが設けられている。さらに、本実施の形態では、上記実施の形態と同様、光源２０が、互いに独立駆動可能な複数の光源ブロック２３からなる。これにより、上記実施の形態と同様、薄型化を阻害することなく、照明光における明暗の境界部分をぼかすことができる。また、本実施の形態では、上記実施の形態と同様、各光源ブロック２３を順次点灯させると共に、１または複数の部分電極３２Ａを駆動させることにより、単純マトリクス駆動を実現することができる。
【０１０６】
＜３．変形例＞
[第１変形例]
上記各実施の形態では、各部分電極３２Ａが矩形状となっていたが、各部分電極３２Ａの辺部（エッジ）の形状が非直線状となっていてもよい。例えば、各部分電極３２Ａは、他の部分電極３２Ａに隣接する辺部に、凹凸形状（凹凸部３２Ｂ）を有していてもよい。凹凸部３２Ｂは、例えば、図１９に示したように、ジグザグ形状となっていてもよいし、例えば、図２０（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、曲線形状、ランプ形状、台形状またはランダム形状となっていてもよい。
【０１０７】
凹凸部３２Ｂは、辺部に沿って配列された複数の凸部によって構成されている。互いに隣接する部分電極３２Ａの凹凸部３２Ｂに含まれる各凸部は、例えば、図１９，図２０（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、互い違いに配置されている。凹凸部３２Ｂに含まれる各凸部の先端は、例えば、図１９，図２０（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、隣接する他の凹凸部３２Ｂによって形成される凹部の中に配置されている。互いに隣接する凹凸部３２Ｂ同士の間に形成されるスリット部分の幅はできるだけ狭い方が好ましいが、後述のぼかし特性から、狭すぎてもあまり意味をなさない。従って、例えば、４２インチサイズのディスプレイを１２×６分割する場合に、部分電極３２Ａの幅をおよそ８０ｍｍ程度としたときには、スリット部分の幅をおよそ１０〜５００μｍ程度とするのがよい。
【０１０８】
このように、各部分電極３２Ａの辺部の形状が非直線状となっている場合には、各部分電極３２Ａの辺部において、下側電極３２の、単位面積あたりの電極面積の変化が緩やかになる。これにより、上述の交差部分の全ての辺部において、光変調層３４内に形成される散乱性と透明性との境界線が存在しない。従って、導光板１０から取り出された光の輝度分布は、部分電極３２Ａの延在方向および部分電極３２Ａの延在方向と交差する方向の双方において緩やかに変化する。以上のことから、本変形例では、薄型化を阻害することなく、照明光における明暗の境界部分をより一層ぼかすことができる。また、本変形例では、各光源ブロック２３を順次点灯させると共に、１または複数の部分電極３２Ａを駆動させることにより、単純マトリクス駆動を実現することができる。
【０１０９】
また、例えば、図２１に示したように、凹凸部３２Ｂが、鋭角の先端を有する複数の凸部が配列されたジグザグ形状となっており、各凸部の少なくとも１つの輪郭が、先端を原点側とする略サインｍ乗の関数（ｍは偶数）となっていてもよい。このとき、各凸部の少なくとも１つの辺部の輪郭は、サインｍ乗の関数によって描かれる曲線の一部と一致している。なお、辺部の輪郭が厳密にサインｍ乗の関数をトレースしていなくてもよく、サインｍ乗の関数を概ねトレースしていてもよい。このように、凹凸部３２Ｂに含まれる各凸部の少なくとも１つの輪郭が、先端を原点側とする略サインｍ乗の関数となっている場合には、その凸部の先端付近における下側電極３２の電極面積の変化が上記の場合よりもさらに緩やかになる。これにより、透明と散乱の境界の明瞭さがより上記の場合よりもさらに低くなるので、導光板１０から光が部分的に取り出されたときに、暗状態の部分と明状態の部分との明瞭さを上記の場合よりもさらに低くすることができる。その結果、照明光における明暗の境界部分を上記の場合よりもさらにぼかすことができる。
【０１１０】
なお、全ての部分電極３２Ａにおいて、辺部（エッジ）の形状が、必ずしも非直線状となっている必要はなく、例えば、図示しないが、互いに隣接する部分電極３２Ａのいずれか一方の辺部にだけ凹凸形状が設けられ、他方の辺部が直線状となっていてもよい。
【０１１１】
また、上記各実施の形態では、各部分電極３２Ａが矩形状となっていたが、各部分電極３２Ａが、他の部分電極３２Ａに隣接する辺部に、凹凸形状を有していてもよい。
【０１１２】
[第２変形例]
上記各実施の形態において、上側電極３６または部分電極３６Ａがパターニングされていてもよい。これにより、照明光の面内輝度の均一化を行うことが出来る。さらに、電極の面積が減ることにより、上側電極３６または部分電極３６ＡがＩＴＯなどからなる場合に、電極による可視光の吸収を低減することが可能となる。
【０１１３】
上側電極３６または部分電極３６Ａに対して、例えば、図２２（Ａ），（Ｂ）に示したように、複数の開口３６Ｂが設けられていてもよい。このとき、開口３６Ｂの密度が、例えば、図２２（Ａ），（Ｂ）に示したように、上側電極３６全体または部分電極３６Ａ全体に関して均一となっている。開口３６Ｂの形状は、例えば、図２２（Ａ），（Ｂ）に示したように円形状となっている。なお、開口３６Ｂの形状は、それ以外の形状であってもよく、例えば、楕円形状、多角形状であってもよい。図２２（Ａ），（Ｂ）に示した例では、開口３６Ｂの径ｒは、光源２０からの距離に拘わらず一定（ｒ＝ａ1）となっており、単位面積当たりの開口３６Ｂの数が、光源２０からの距離に拘わらず一定となっている。
【０１１４】
なお、上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度（上側電極３６または部分電極３６Ａのうち開口３６Ｂ以外の部分の単位面積当たりの占有率）が上側電極３６全体に関して光源２０からの距離に応じて異なっていてもよい。例えば、開口３６Ｂの密度（単位面積当たりの開口３６Ｂの占有率）が、図２３（Ａ），（Ｂ）、図２４（Ａ），（Ｂ）に示したように、上側電極３６全体に関して光源２０からの距離に応じて異なっていてもよい。図２３（Ａ），（Ｂ）に示した例では、開口３６Ｂの径ｒは、光源２０からの距離に拘わらず一定（ｒ＝ａ1）となっており、単位面積当たりの開口３６Ｂ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。また、図２４（Ａ），（Ｂ）に示した例では、単位面積当たりの開口３６Ｂの数は、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、開口３６Ｂの径ｒ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。なお、図２４（Ａ），（Ｂ）には、光源２０近傍の径ｒがａ2となっており、光源２０から最も離れたところの径ｒがａ3（＜ａ2）となっている場合が例示されている。従って、図２３（Ａ），（Ｂ）、図２４（Ａ），（Ｂ）のいずれの例においても、開口３６Ｂ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、上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度が、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）。これにより、面内のあらゆる箇所における照明光の輝度を均一化することができる。
【０１１５】
なお、上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度は、必ずしも、上側電極３６全体に関して光源２０からの距離に応じて異なっている必要はない。例えば、上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度が、部分電極３２Ａとの対向部分ごとに、光源２０からの距離に応じて異なっていてもよい。例えば、図２５（Ａ），（Ｂ）に示したように、開口３６Ｂの径ｒが、光源２０からの距離に拘わらず一定（ｒ＝ａ1）となっており、単位面積当たりの開口３６Ｂの数が、部分電極３２Ａとの対向部分ごとに、光源２０からの距離が遠くなるにつれて少なくなっていてもよい。また、例えば、図２６（Ａ），（Ｂ）に示したように、単位面積当たりの開口３６Ｂの数は、光源２０からの距離に拘わらず一定となっており、開口３６Ｂの径ｒが、部分電極３２Ａとの対向部分ごとに、光源２０からの距離が遠くなるにつれて小さくなっていてもよい。
【０１１６】
また、本変形例において、部分電極３２Ａに印加する電圧のデューティ比を光源２０からの距離に応じて変化させてもよい。例えば、部分電極３２Ａに印加する電圧のデューティ比を光源２０から遠ざかるにつれて大きくしてもよい。このようにした場合には、バックライト１の面内全体で白表示を行ったときに、面内全体の輝度を均一化することができ、また、バックライト１を部分点灯（部分駆動）したときに、上述の輝度突き上げを行うことができる。
【０１１７】
また、本変形例において、各部分電極３２Ａが、他の部分電極３２Ａに隣接する辺部に、凹凸形状（凹凸部３２Ｂ）を有していてもよい。この場合に、上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度が、例えば、図２７（Ａ），（Ｂ）、図２８（Ａ），（Ｂ）に示したように、部分電極３２Ａとの対向部分ごとに、光源２０からの距離に応じて異なっていてもよい。このとき、上側電極３６または部分電極３６Ａにおいて、上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度が疎から密に切り替わる部分が、凹凸部３２Ｂと対向する位置に設けられている。
【０１１８】
図２９（Ａ），図３０（Ａ）は、下側電極３２が、辺部に凹凸形状を有する複数の部分電極３２Ａからなり、上側電極３６または部分電極３６Ａが、部分電極３２Ａとの対向部分ごとに光源２０から離れるにつれてパターン密度が大きくなるようにパターニングが施されたものである場合であって、かつ、各部分電極３２Ａに印加する電圧を光源２０からの距離に応じて変化させたときの散乱強度の一例を表したものである。図２９（Ｂ），図３０（Ｂ）は、各部分電極３２Ａに印加する電圧のデューティ比の一例を、図２９（Ｃ），図３０（Ｃ）は、上側電極３６または各部分電極３６ＡがＩＴＯからなる場合に、上側電極３６または各部分電極３６Ａにおけるパターン密度の一例をそれぞれ表したものである。なお、図２９（Ｂ），図３０（Ｂ）では、デューティ比が緩やかに変化している様子が示されているが、これは、下側電極３２のうち凹凸部３２Ｂに対応する部分において、相対的に光源２０に近い側に配置された部分電極３２Ａの密度（単位面積当たりの部分電極３２Ａの占有率）と、相対的に光源２０から離れた位置に配置された部分電極３２Ａの密度（単位面積当たりの部分電極３２Ａの占有率）とが光源２０からの距離に応じて緩やかに変化しており、印加される電圧の実質的なデューティ比が、互いに隣り合う２つの凹凸部３２Ｂの単位面積当たりの占有率の比に応じて変化しているからである。
【０１１９】
図２９（Ｄ），図３０（Ｄ）は、上側電極３６または部分電極３６Ａの構成の一例を表したものであり、図２９（Ｅ），図３０（Ｅ）は、各部分電極３２Ａの構成の一例を表したものである。図２９（Ａ）の散乱強度は、図２９（Ｂ）のデューティ比と、図２９（Ｃ）の上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度とを掛け合わせることにより得られ、図３０（Ａ）の散乱強度は、図３０（Ｂ）のデューティ比と、図３０（Ｃ）の上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度とを掛け合わせることにより得られる。
【０１２０】
図２９（Ａ）〜（Ｅ）および図３０（Ａ）〜（Ｅ）に記載のバックライト１，２では、各部分電極３２Ａの辺部のうち他の部分電極３２Ａと隣接する辺部が凹凸形状となっており、上側電極３６または各部分電極３６Ａに複数の開口３６Ｂが設けられている。さらに、開口３６Ｂの数は、光源２０からの距離に依らず一定となっており、開口３６Ｂの径が、部分電極３２Ａとの対向領域ごとに、光源２０からの距離に応じて小さくなっている。上側電極３６または各部分電極３６Ａにおいて、パターン密度が疎の箇所と、パターン密度が密の箇所との境界が、凹凸部３２Ｂと対向する領域内に配置されている。
【０１２１】
図２９（Ａ）〜（Ｅ）に記載のバックライト１，２では、パターン密度が疎の箇所と、パターン密度が密の箇所との境界において、パターン密度が急激に変化しており、散乱強度が、パターン密度が急激に変化する箇所（図中の破線で囲んだ箇所）で局所的に低下している。散乱強度の局所的な低下は、その低下量にも依るが、バックライト１，２から出力される照明光に明暗の縞を生じさせる場合がある。
【０１２２】
一方、図３０（Ａ）〜（Ｅ）に記載のバックライト１，２では、パターン密度が疎の箇所と、パターン密度が密の箇所との境界において、パターン密度が緩やかに変化しており、散乱強度も、パターン密度の変化に応じて緩やかに変化している。ここで、パターン密度が緩やかに減少し始める箇所（パターン密度が局所的に最も密になる箇所（図中のα））から、パターン密度が緩やかに上昇し始める箇所（パターン密度が局所的に最も疎になる箇所（図中のβ））までの区間Ｓ１が、互いに隣り合う２つの凹凸部３２Ｂに含まれる凹部の底部３２Ｘで囲まれる区間Ｓ２と対向する範囲内に収まっている。区間Ｓ１は、互いに隣り合う凹凸部３２Ｂに含まれる凸部の頂部３２Ｙで囲まれる区間Ｓ３と対向する範囲内に収まっていることがより好ましい。
【０１２３】
また、図２９（Ａ）〜（Ｅ），図３０（Ａ）〜（Ｅ）に記載のバックライト１，２において、各部分電極３２Ａの辺部のうち他の部分電極３２Ａと隣接する辺部が凹凸形状となっており、かつその凹凸形状の輪郭がサインｍ乗の関数となっている場合には、上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度が、図中のαからβまでの区間Ｓ１において、サインｍ乗の関数となっていることが好ましい。
【０１２４】
ところで、本変形例において、下側電極３２が、辺部に凹凸部３２Ｂを有する複数の部分電極３２Ａからなり、上側電極３６または部分電極３６Ａが、部分電極３２Ａとの対向部分ごとに光源２０から離れるにつれてパターン密度が大きくなるようにパターニングが施されたものとなっている場合、図３０（Ａ）に対応する散乱強度は、デューティ比と、上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度とを掛け合わせた値となる。従って、散乱強度が図３０（Ａ）のように、下側電極３２のうち凹凸形状３２Ｂに対応する部分（区間Ｓ２または区間Ｓ３）で、光源２０から遠ざかるにつれて単調に増大するためには、下記の式を満たすことが好ましい。なお、Ｄ１は図中のαの位置でのパターン密度であり、Ｄ２は図中のβの位置でのパターン密度である。Ｄ１/Ｄ２は、互いに隣り合う２つの凹凸部３２Ｂの単位面積当たりの占有率の比である。
１＜（Ｄ１/Ｄ２）＜（β側の部分電極３２Ａに掛かる電圧のデューティ比（例えば図中の５０％））/（α側の部分電極３２Ａに掛かる電圧のデューティ比（例えば図中の２５％））
【０１２５】
なお、実際には、互いに隣り合う凹凸部３２Ｂの間に、間隙（ジグザグのエッチング線）が存在するので、散乱強度が光源２０からの距離に応じて滑らかに変化するためには、上側電極３６または部分電極３６Ａのパターン密度が、この間隙を考慮したものになっていることが好ましい。例えば、図３１（Ｂ）に示したように、間隙に対応する箇所にデューティ比の段差が生じている。従って、散乱強度の段差ができるだけ小さくなるようなパターン密度の段差が上側電極３６または部分電極３６Ａに設けられていることが好ましい。具体的には、図３１（Ｃ）に示したように、デューティ比の段差が生じている部分に対応して、パターン密度に段差が生じていることが好ましい。このとき、パターン密度は、段差において、（Ｄ×２／Ｐ）×１００[%]程度、増加していることが好ましい。なお、Ｄは間隙の幅であり、Ｐは間隙のジグザグのピッチである。また、図３２の線分Ａに示したように、パターン密度の段差が、緩やかになっていることが好ましい。さらに、図３２の線分Ｂに示したように、パターン密度の大きさを全体的に減少させることが好ましい。例えば、各開口３６Ｂの径を大きくすることで、パターン密度の大きさを全体的に減少させることが可能である。これにより、各部分電極３２Ａおよび上側電極３６または部分電極３６ＡがＩＴＯなどからなる場合に、電極による可視光の吸収を低減することが可能となる。
【０１２６】
[第３変形例]
上記各実施の形態において、各部分電極３２Ａが、他の部分電極３２Ａに隣接する辺部に、凹凸形状（凹凸部３２Ｂ）を有し、さらに、パターニングされていてもよい。各部分電極３２Ａに対して、例えば、図３３（Ａ），（Ｂ）に示したように、複数の開口３２Ｃが設けられていてもよい。このとき、開口３２Ｃが、例えば、図３３（Ａ）に示したように、部分電極３２Ａのうち凹凸部３２Ｂ以外の部分にだけ形成されていてもよいし、例えば、図３３（Ｂ）に示したように、凹凸部３２Ｂを含む部分電極３２Ａ全体に形成されていてもよい。いずれの場合においても、下側電極３２のうち凹凸部３２Ｂを含む部分における開口３２Ｃおよびスリット部の密度と、部分電極３２Ａのうち凹凸部３２Ｂ以外の部分における開口３２Ｃの密度とが互いに等しくなっていることが好ましい。
【０１２７】
また、例えば、図３４（Ａ）に示したように、部分電極３２Ａの延在方向に延在する複数の帯状の開口３２Ｅが設けられていたり、例えば、図３４（Ｂ）に示したように、部分電極３２Ａの延在方向と交差（もしくは直交）する方向に延在する複数の帯状の開口３２Ｅが設けられていたりしてもよい。これらの場合においても、下側電極３２のうち凹凸部３２Ｂを含む部分における開口３２Ｅおよびスリット部の密度（以下、便宜的に「密度Ａ」と称する。）と、部分電極３２Ａのうち凹凸部３２Ｂ以外の部分における開口３２Ｅの密度（以下、便宜的に「密度Ｂ」と称する。）とが互いに等しくなっていることが好ましい。
【０１２８】
例えば、密度Ａが密度Ｂよりも小さい場合であって、かつ下側電極３２および上側電極３６に電圧を印加しない時に光変調セル３０−１が透明状態となり、下側電極３２および上側電極３６に電圧を印加した時に光変調セル３０−１が散乱状態となるとき、全面点灯状態で、凹凸部３２Ｂに対応する部分が暗くなってしまう。また、例えば、密度Ａが密度Ｂよりも小さい場合であって、かつ下側電極３２および上側電極３６に電圧を印加しない時に光変調セル３０−１が散乱状態となり、下側電極３２および上側電極３６に電圧を印加した時に光変調セル３０−１が透明状態となるとき、全面点灯状態で、凹凸部３２Ｂに対応する部分が明るくなってしまう。
【０１２９】
なお、各部分電極３２Ａがパターニングされ、各部分電極３２Ａの面積が減ると、下側電極３２および上側電極３６に電圧を印加しない時に光変調セル３０−１が透明状態となり、下側電極３２および上側電極３６に電圧を印加した時に光変調セル３０−１が散乱状態となるとき、散乱する面積が減少するので、光取り出し能力が低下する。これでは、ＩＴＯの面積を減らして吸収量を減少させ輝度を向上させる効果が十分に得られない。よって、パターニングにより各部分電極３２Ａの面積を減らす場合は、光変調層３４の単位面積当たりの散乱強度を強くすることが好ましい。散乱強度を強くする方法としては、駆動電圧を高くする、光変調層の厚みを厚くする、バルクと微粒子の組成比を変える、などが考えられる。また、光の吸収率がより小さなＩＴＯを用いた場合には、ＩＴＯの面積の削減量があまり大きくなくても、光取り出し効率（照度）を高くすることができる。また、光の吸収率がより小さなＩＴＯを用いた場合であっても、光変調層３４の単位面積当たりの散乱強度を強くすることが好ましい。
【０１３０】
図３５は、ＩＴＯの面積の削減量と相対照度との関係の一例を表したものである。図３５中の線分Ａは、光変調層３４の単位面積当たりの散乱強度を変更せずに（増大させずに）、ＩＴＯの面積だけを減らしたときの結果である。図３５中の線分Ｂ，Ｃは、散乱する面積が減少しても光取り出し能力が一定に保たれるように、光変調層３４の単位面積当たりの散乱強度を増大させたときの結果である。図３５中の線分Ａと線分Ｂは、５５０ｎｍでのＩＴＯの光の吸収率（垂直から５度傾けて光を入射させた場合の吸収率）が０．９％となっているときの結果であり、図３５中の線分Ｃは、５５０ｎｍでのＩＴＯの光の吸収率（垂直から５度傾けて光を入射させた場合の吸収率）が０．３％となっているときの結果である。
【０１３１】
なお、図３５の縦軸は、仮に吸収が無いとした場合のＩＴＯの照度を１００％とした場合の相対的な照度の値であり、横軸はＩＴＯの面積の削減量である。また、図３５の結果は、下記の条件で数値計算することにより得られたものである。
導光板：ｎ＝１．４９，厚み５ｍｍ
透明基板：ｎ＝１．５３，厚み０．１ｍｍ
電極（ＩＴＯ）：ｎ＝２．０
光変調層：面に垂直に入射する光に対してヘイズ３３％（実測値）の散乱
構成：導光板の裏面に光変調素子、反射シートあり、
導光板の上面に拡散シート、プリズムシートあり
バックライトのサイズ：４０インチ
【０１３２】
図３５の線分Ａから、光変調層３４の単位面積当たりの散乱強度があまり強くない場合には、ＩＴＯの面積を減らして吸収量を減少させても、輝度を向上させる効果を十分に得ることができない場合があることがわかる。また、図３５の線分Ｂから、光変調層３４の単位面積当たりの散乱強度を強くした上で、ＩＴＯの面積を減らした場合には、輝度を向上させる効果を十分に得ることができることがわかる。また、図３５の線分Ｃから、光の吸収率がより小さなＩＴＯを用いた場合には、ＩＴＯの面積の削減量があまり大きくなくても、光取り出し効率（照度）を高くすることができることがわかる。さらに、図３５の線分Ｃから、光の吸収率がより小さなＩＴＯを用いた場合であっても、光変調層３４の単位面積当たりの散乱強度を強くした方が、輝度を向上させる効果を十分に得ることができることがわかる。
【０１３３】
また、部分電極３２Ａに複数の開口３２Ｅが設けられている場合に、例えば、図３６（Ａ）に示したように、開口３２Ｅと交差（もしくは直交）する方向に延在する金属線３２Ｇが、部分電極３２Ａごとに１本ずつ設けられていてもよい。これにより、部分電極３２Ａに複数の開口３２Ｅを設けたことによる抵抗値の増大を抑制することができる。金属線３２Ｇによって照明光にムラが生じないことが好ましいことから、例えば導光板１０の厚みが５ｍｍで光変調素子３０が導光板１０の背面に配置され、導光板１０上に拡散シート、プリズムシート、偏光分離シートが設けられている場合、金属線３２Ｇの幅は２００μｍ以下であることが好ましい。
【０１３４】
また、開口３２Ｅと交差（もしくは直交）する方向に延在する金属線３２Ｇを、部分電極３２Ａごとに１本ずつ設ける場合には、例えば、図３６（Ｂ）に示したように、部分電極３２Ａの延在方向と交差（もしくは直交）する方向に延在する複数の帯状の間隙３２Ｆを設けることが可能である。パターニング加工の容易性を考えると、開口３２Ｅよりも間隙３２Ｆを部分電極３２Ａに設ける方が優れている。
【０１３５】
開口３２Ｃ、間隙３２Ｆの配置は、他の周期構造（凸部１１や、開口３６Ｂ）とのモアレを回避する必要がある場合には、ランダムであることが望ましい。開口３２Ｃ、間隙３２Ｆの配置が周期的である場合は、開口３２Ｃ、間隙３２Ｆのピッチを、他の周期構造のピッチ（例えば凸部１１や開口３６Ｂのピッチ）の反整数（１／２を除く）倍もしくは反整数（１／２を除く）分の１とすることが好ましい。ただし、同一部材内にある周期構造（３２Ｂのジグザグ構造）に対しては位置合わせが可能であるので、開口３２Ｃ、間隙３２Ｆのピッチを、同一部材内にある周期構造のピッチの整数倍もしくは整数分の１とすることが好ましい。
【０１３６】
[第４変形例]
上記各実施の形態において、各部分電極３２Ａおよび上側電極３６または部分電極３６Ａに対して、開口３２Ｃ，３６Ｂが形成されていてもよい。これにより、各部分電極３２Ａおよび上側電極３６または部分電極３６ＡがＩＴＯなどからなる場合に、電極による可視光の吸収を低減することが可能となる。
【０１３７】
この場合に、部分電極３２Ａに形成された開口３２Ｃと、上側電極３６または部分電極３６Ａに形成された開口３６Ｂとが、少なくとも一部分で互いに対向していることが好ましく、例えば、図３７に示したように、互いに正対している（または向き合っている）ことがより好ましい。なお、図３７に示したように開口３２Ｃと開口３６Ｂとが互いに正対する（または向き合う）ためには、光変調素子３０の法線方向から見たときに、開口３２Ｃの位置と開口３６Ｂの位置とが一致していることが必要である。このとき、開口３２Ｃと開口３６Ｂとが互いに同一形状、同一面積となっていることが好ましい。
【０１３８】
ここで、各部分電極３２Ａおよび上側電極３６または部分電極３６Ａに電圧を印加しない時に光変調セル３０−１が透明状態となり、各部分電極３２Ａおよび上側電極３６または部分電極３６Ａに電圧を印加した時に光変調セル３０−１が散乱状態となる場合に、部分電極３２Ａと、上側電極３６または部分電極３６Ａとが互いに対向する部分だけで、光変調層３４は散乱状態になる。そのため、部分電極３２Ａのうち上側電極３６または部分電極３６Ａと対向しない部分や、上側電極３６または部分電極３６Ａのうち部分電極３２Ａと対向しない部分については、電圧を印加しても透明と散乱の切り替えが出来ない。従って、各部分電極３２Ａおよび上側電極３６または部分電極３６Ａの面積を減少させつつ散乱強度を最大限に確保するには、図３７に示したように、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、開口３２Ｃと開口３６Ｂとが互いに重なり合っていることが好ましい。
【０１３９】
[第５変形例]
上記実施の形態等では、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３８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３９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。
【０１４０】
[第６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４０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。
【０１４１】
＜４．実施例＞
次に、上記各実施の形態のバックライト１，２の実施例について、比較例と対比して説明する。
【０１４２】
図４１〜図４３は、比較例に係るバックライト１００が光を出力している様子を模式的に表したものである。図４４は、実施例に係るバックライト１，２が光を出力している様子を模式的に表したものである。比較例に係るバックライト１００では、導光板として、上面が平坦面となっているものを用い、実施例に係るバックライト１，２では、導光板として、上面に複数の凸部１１が設けられたものを用いた。各凸部１１は、光源２０に近づくにつれて高さが低くなる形状となっており、具体的には、図４５（Ａ）に示したように、高さが最も高い部分において、断面形状が、上底２９３μｍ、下底３２７μｍ、斜面傾き８６．７度、高さ３００μｍの台形形状となっており、凸部１１のピッチが４００μｍとなっている。また、凸部１１の高さが、図４５（Ｂ）に示したように、光入射面１０Ａからの距離が３０ｍｍより大きく１３０ｍｍよりも小さな箇所において、ほぼ線形で変化しており、光入射面１０Ａからの距離が０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の箇所において、ほぼゼロとなっており、光入射面１０Ａからの距離が１３０ｍｍ以上の箇所において、最大値で一定となっている。なお、各凸部１１の断面形状が、例えば、図４６に示したようなシリンドリカル形状となっていてもよい。この場合には、各凸部１１を成型する際の転写性が良くなるので、各凸部１１を溶融押し出し法などで作成することが容易となる。以下に、比較例に係るバックライト１００および実施例に係るバックライト１，２において共通する構成を示す。
導光板：厚み５ｍｍ、サイズ３００×２５０ｍｍ
下側電極：ＩＴＯ膜、幅８３ｍｍ、３列
上側電極：ＩＴＯ膜、幅７５ｍｍ、４行
電圧：１００Ｈｚ、１４０Ｖｐｐのパルス電圧
光源：白色ＬＥＤ
【０１４３】
図４１では、全ての光源ブロック２３をオン（点灯）させ、図４２〜図４４では、３行目の光源ブロック２３だけをオンさせた。図４１、図４２では、３行目の光変調セル３０−１だけを散乱領域３０Ｂにし、それ以外の光変調セル３０−１を透過領域３０Ａにした。図４３、図４４では、全ての光変調セル３０−１を散乱領域３０Ｂにした。
【０１４４】
図４１、図４２、図４４では、３行目の光変調セル３０−１から光Ｌ１が出力され、図４３では、各光変調セル３０−１のうち３行目の光源ブロック２３から出力された光が通過した部分から光Ｌ１が出力された。図４１の線分Ａ，Ｂ，Ｃに対応する部分での照明光の輝度分布を図４７に示し、図４２の線分Ａ，Ｂ，Ｃに対応する部分での照明光の輝度分布を図４８に示し、図４３の線分Ａ，Ｂ，Ｃに対応する部分での照明光の輝度分布を図４９に示し、図４４の線分Ａ，Ｂ，Ｃに対応する部分での照明光の輝度分布を図５０に示した。なお、図４７〜５０では、線分Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ、同一バックライトで測定された結果であることから、縦軸の値がＡの最大値で規格化されている。
【０１４５】
図４１、図４７では、境界での輝度変化が急峻であり、見た目にも境界が視認できた。さらに、図４１、図４７では、光源２０全体を点灯しているので、輝度は高い。しかし、導光板上面が平坦面となっているために、光源２０から離れるにつれて光入射面１０Ａと平行な方向への広がりも大きく、駆動していない部分の輝度が高くなった。図４２、図４８でも、境界での輝度変化が急峻であり、見た目にも境界が視認できた。さらに、図４２、図４８では、光源２０から離れるにつれて輝度の減少が大きくなった。図４３、図４９では、光源２０から離れるにつれて輝度分布が平坦になっており、部分点灯（部分駆動）にはならなかった。一方で、図４４、図５０では、コントラストが向上しつつ、境界も滑らかになっており、照明光における明暗の境界部分をぼかした部分点灯（部分駆動）を実現することができた。
【０１４６】
図５１〜図５３は、比較例に係るバックライト１００が光を出力している様子を模式的に表したものである。図５４は、実施例に係るバックライト１，２が光を出力している様子を模式的に表したものである。比較例に係るバックライト１００では、導光板として、上面が平坦面となっているものを用い、実施例に係るバックライト１，２では、導光板として、上面に複数の凸部１１が設けられているものを用いた。なお、比較例に係るバックライト１００および実施例に係るバックライト１，２において共通する構成は、上記と同一である。
【０１４７】
図５１では、全ての光源ブロック２３をオンさせ、図５２〜図５４では、３行目の光源ブロック２３だけをオンさせた。図５１、図５２では、２列３行の部分に対応する光変調セル３０−１だけを散乱領域３０Ｂにし、それ以外の光変調セル３０−１を透過領域３０Ａにした。図５３、図５４では、２列目の光変調セル３０−１だけを散乱領域３０Ｂにし、それ以外の光変調セル３０−１を透過領域３０Ａにした。
【０１４８】
図５１、図５２、図５４では、２列×３行の部分に対応する光変調セル３０−１から光Ｌ１が出力され、図５３では、２列目の光変調セル３０−１のうち３行目の光源ブロック２３から出力された光が通過した部分から光Ｌ１が出力された。図５１〜図５４の線分Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する部分での照明光の輝度分布を図５５に示した。なお、図５５では、線分Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄがそれぞれ、別々のバックライトで測定された結果であることから、線分Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄごとに、縦軸の値が最大値で１となるように規格化されている。
【０１４９】
図５１、図５５の線分Ａでは、境界での輝度変化が急峻であり、見た目にも境界が視認できた。さらに、図５１、図５５の線分Ａでは、導光板上面が平坦面となっているために、光源２０から離れるにつれて光入射面１０Ａと平行な方向への広がりも大きく、駆動していない部分の輝度が高くなった。図５２、図５５の線分Ｂでも、境界での輝度変化が急峻であり、見た目にも境界が視認できた。図５３、図５５の線分Ｃでは、光入射面１０Ａと平行な方向への広がりが大きく、部分点灯（部分駆動）にはならなかった。一方で、図５４、図５５の線分Ｄでは、コントラストが向上しつつ、境界も滑らかになっており、照明光における明暗の境界部分をぼかした部分点灯（部分駆動）を実現することができた。
【０１５０】
図５６（Ａ），（Ｂ）は、実施例に係るバックライト１，２において、光変調層３０，６０を全面散乱状態にするとともに、１つの側面に設けられた各点状光源２１を全て点灯したときの面内輝度の計測値の一例を表したものである。なお、図５６（Ａ），（Ｂ）には、光源２０近傍の９０ｍｍ×１２０ｍｍのエリアの面内輝度が示されている。図５６（Ａ），（Ｂ）では、共に、導光板１０として、厚さ５ｍｍ、サイズ３００ｍｍ×２５０ｍｍのものを用い、さらに、上面に複数の凸部１１が設けられているものを用いた。図５６（Ａ）では、各凸部１１の高さが図４５（Ｂ）に示したように変化しており、かつ各凸部１１が図４５（Ａ）に示した断面形状を有する導光板１０を用いた。図５６（Ｂ）では、各凸部１１の高さが３００μｍで一定となっており、かつ各凸部１１が図４５（Ａ）に示した断面形状を有する導光板１０を用いた。
【０１５１】
図５６（Ａ），（Ｂ）から、各凸部１１の高さに変化が無い場合には、各凸部１１の高さに変化がある場合と比べて、点状光源２１近傍の明るい領域が長く伸びており、さらに、その明るい領域同士の間の暗い領域も長く伸びていることがわかった。そのため、各凸部１１の高さに変化が無い場合には、明暗が強く出ている領域が広範囲に及んでおり、画質が劣化することがわかる。
【０１５２】
図５７は、実施例に係るバックライト１，２と、比較例に係るバックライト１００とにおいて、光変調層３０，６０を全面散乱状態にするとともに、１つの側面に設けられた各点状光源２１を全て点灯したときの画面中央での輝度の計測値の一例を表したものである。実施例では、導光板１０として、厚さ４ｍｍ、３２インチサイズのものを用い、さらに、上面に複数の凸部１１が設けられているものを用いた。実施例では、導光板１０として、凸部１１が頂角９０度の三角プリズム形状となっており、凸部１１のピッチが５０μｍとなっているものを用いた。一方、比較例では、導光板として、厚さ４ｍｍのものを用い、さらに、上面が平坦となっているものを用いた。実施例、比較例ともに、点状光源２１を導光板の２辺に設け、さらに、点状光源２１として白色ＬＥＤを用いた。
【０１５３】
図５７から、凸部１１が頂角９０度の三角プリズム形状となっている導光板１０を用いた場合には、上面が平坦となっている導光板を用いた場合と比べて、輝度が約１１％向上することがわかった。
【０１５４】
図５８，図５９は、比較例に係るバックライト１００が光を出力している様子を模式的に表したものである。図６０は、実施例に係るバックライト１，２が光を出力している様子を模式的に表したものである。比較例に係るバックライト１００を下記の条件で構成し、実施例に係るバックライト１，２を下記の条件で構成した。
（バックライト１００）
導光板：厚み５ｍｍ、サイズ３００×２５０ｍｍ、上面は平坦面
下側電極：ＩＴＯ膜、幅８３ｍｍ、３列
上側電極：ＩＴＯ膜、幅７５ｍｍ、４行、開口なし
電圧：１００Ｈｚ、１４０Ｖｐｐのパルス電圧
光源：白色ＬＥＤ
（バックライト１，２）
導光板：厚み５ｍｍ、サイズ３００×２５０ｍｍ、上面に凸部１１あり
下側電極：ＩＴＯ膜、幅８３ｍｍ、３列
上側電極：ＩＴＯ膜、幅７５ｍｍ、４行、
１００μｍ〜７００μｍの範囲内のサイズの複数の開口あり
単位面積当たりの開口の数は一定
開口の径が下側電極との対向部分ごとに、光源からの距離が遠くなるに
つれて小さくなっている
パターン密度は図６１の線分ａに示したようになっている
電圧：１００Ｈｚ、１４０Ｖｐｐのパルス電圧
光源：白色ＬＥＤ
【０１５５】
図５８〜図６０では、全ての光源ブロック２３をオンさせ、さらに、全ての光変調セル３０−１を散乱領域３０Ｂにした。図５８では、全ての部分電極３２Ａに対して１００％のデューティ比で電圧を印加した。図５９では、１列目の部分電極３２Ａに対して２８％のデューティ比で電圧を印加し、２列目の部分電極３２Ａに対して４５％のデューティ比で電圧を印加し、３列目の部分電極３２Ａに対して１００％のデューティ比で電圧を印加した。図６０では、１列目の部分電極３２Ａに対して２２％のデューティ比で電圧を印加し、２列目の部分電極３２Ａに対して４０％のデューティ比で電圧を印加し、３列目の部分電極３２Ａに対して１００％のデューティ比で電圧を印加した。
【０１５６】
図５８〜図６０では、全ての光変調セル３０−１から光Ｌ１が出力された。図５８〜図６０の線分Ａ，Ｂ，Ｃに対応する部分での照明光の輝度分布を図６２に示した。また、図６０において、下側電極の辺部に対して以下に示した特徴を有する凹凸形状を形成し、さらに、上側電極のパターン密度の変化を図６１の線分ｂに示したように緩やかにしたときの、線分Ｄに対応する部分での照明光の輝度分布と、図５８，図５９の線分Ａ，Ｂに対応する部分での照明光の輝度分布とを図６３に示した。なお、パターン密度の変化を線分ｂに示したように緩やかにするために、上側電極のうちジグザグの凹凸形状に対応する部分のパターン密度の変化を緩やかにするとともに、上側電極のパターン密度に対して、互いに隣り合う凹凸形状の間に形成される間隙を考慮した補正を行った。さらに、上側電極に設けた開口の径を大きくして、上側電極のパターン密度を図６１の線分ａの場合と比べて、２／３程度にまで減らした。このとき、Ｄ１を０．５０７とし、Ｄ２を０．３３７とした。従って、Ｄ１/Ｄ２が１．５０となり、Ｄ１/Ｄ２が１よりも大きく、１００％/４０％よりも小さく、４０％／２２％よりも小さくなっている。
（下側電極の辺部の凹凸形状）
輪郭：サイン２乗の関数
互いに隣り合う凹凸形状の間に形成される間隙の幅：０．１ｍｍ
凹凸形状に含まれる各凸部の幅：６０ｍｍ
凹凸形状に含まれる各凸部のピッチ：１．９ｍｍ
【０１５７】
図５８、図６２の線分Ａでは、デューティ比が全て同じであり、全ての光変調セル３０−１において散乱強度が同じであることから、光源２０近くの列で光が多く取り出され、明るさが均一化されていない。図５９、図６２の線分Ｂでは、光源２０から遠ざかるにつれデューティ比が大きくなるように設定されているので、明るさの均一性は図５８、図６２の線分Ａの場合に比べ改善した。しかし、図５９、図６２の線分Ｂでは、上側電極に対して輝度均一化のための開口が設けられていないので、列内において光源２０に近い領域が明るくなっており、明るさが均一化されていない。一方、図６０、図６２の線分Ｃでは、光源２０から遠ざかるにつれデューティ比が大きくなるように設定されており、さらに上側電極に対して輝度均一化のための開口が設けられているので、明るさが均一となっている。さらに、図６３の線分Ｄでは、下側電極の辺部に対して、輪郭がサイン２乗となるジグザグの凹凸形状を形成したので、明るさがより一層、均一となっている。
【０１５８】
図６４，図６５は、比較例に係るバックライト１００が光を出力している様子を模式的に表したものである。図６６は、実施例に係るバックライト１，２が光を出力している様子を模式的に表したものである。比較例に係るバックライト１００を下記の条件で構成し、実施例に係るバックライト１，２を下記の条件で構成した。
（バックライト１００）
導光板：厚み５ｍｍ、サイズ３００×２５０ｍｍ、上面は平坦面
下側電極：ＩＴＯ膜、幅８３ｍｍ、３列
上側電極：ＩＴＯ膜、幅７５ｍｍ、４行、開口なし
電圧：１００Ｈｚ、１４０Ｖｐｐのパルス電圧
光源：白色ＬＥＤ
（バックライト１，２）
導光板：厚み５ｍｍ、サイズ３００×２５０ｍｍ、上面に凸部あり
下側電極：ＩＴＯ膜、幅８３ｍｍ、３列
上側電極：ＩＴＯ膜、幅７５ｍｍ、４行、
１００μｍ〜７００μｍの範囲内のサイズの複数の開口あり
単位面積当たりの開口の数は一定
開口の径が下側電極との対向部分ごとに、光源からの距離が遠くなるに
つれて小さくなっている
電圧：１００Ｈｚ、１４０Ｖｐｐのパルス電圧
光源：白色ＬＥＤ
【０１５９】
図６４では、全ての光源ブロック２３をオンさせた。図６５，図６６では、３行目の光源ブロック２３だけをオンさせ、それ以外の光源ブロック２３をオフさせた。図６４〜図６６では、３行目の光変調セル３０−１だけを散乱領域３０Ｂにし、それ以外の光変調セル３０−１を透過領域３０Ａにした。図６４〜図６６では、全ての部分電極３２Ａに対して１００％のデューティ比で電圧を印加した。
【０１６０】
図６４〜図６６では、３行目の光変調セル３０−１から光Ｌ１が出力された。図６４〜図６６の線分Ａ，Ｂ，Ｃに対応する部分での照明光の輝度分布を図６７に示した。また、図６６において、下側電極の辺部に対して、輪郭がサイン２乗となるジグザグの凹凸形状を形成し、さらに、下側電極のうちジグザグの凹凸形状に対応する部分のパターン密度の変化を図３０（Ａ）に示したように緩やかにしたときに、線分Ｄに対応する部分での照明光の輝度分布と、図６４，図６５の線分Ａ，Ｂに対応する部分での照明光の輝度分布とを図６８に示した。なお、図６７では、線分Ａ，Ｂ，Ｃがそれぞれ、別々のバックライトで測定された結果であることから、線分Ａ，Ｂ，Ｃごとに、縦軸の値が最大値で１となるように規格化されている。また、図６８では、線分Ａ，Ｂ，Ｄがそれぞれ、別々のバックライトで測定された結果であることから、線分Ａ，Ｂ，Ｄごとに、縦軸の値が最大値で１となるように規格化されている。
【０１６１】
図６４、図６７の線分Ａでは、境界での輝度変化が急峻であり、見た目にも境界が視認できた。さらに、図６４、図６７の線分Ａでは、導光板上面が平坦面となっているために、光源２０から離れるにつれて光入射面１０Ａと平行な方向への広がりも大きく、駆動していない部分の輝度が高くなった。図６５、図６７の線分Ｂでも、境界での輝度変化が急峻であり、見た目にも境界が視認できた。一方、図６６、図６７の線分Ｃでは、コントラストが向上しつつ、境界も滑らかになっており、照明光における明暗の境界部分をぼかした部分点灯（部分駆動）を実現することができた。さらに、図６８の線分Ｄでも同様に、コントラストが向上しつつ、境界も滑らかになっており、照明光における明暗の境界部分をぼかした部分点灯（部分駆動）を実現することができた。
【０１６２】
図６９〜図７１は、実施例に係るバックライト１，２が光を出力している様子を模式的に表したものである。実施例に係るバックライト１，２を下記の条件で構成した。
導光板：厚み５ｍｍ、サイズ３００×２５０ｍｍ、上面に凸部あり
下側電極：ＩＴＯ膜、幅８３ｍｍ、３列
輪郭がサイン２乗となるジグザグの凹凸形状あり
上側電極：ＩＴＯ膜、幅７５ｍｍ、４行、
１００μｍ〜７００μｍの範囲内のサイズの複数の開口あり
単位面積当たりの開口の数は一定
開口の径が下側電極との対向部分ごとに、光源からの距離が遠くなるに
つれて小さくなっている
電圧：１００Ｈｚ、１４０Ｖｐｐのパルス電圧
光源：白色ＬＥＤ
【０１６３】
図６９〜図７１では、全ての光源ブロック２３をオンさせた。図６９では、３列目の光変調セル３０−１だけを散乱領域３０Ｂにし、それ以外の光変調セル３０−１を透過領域３０Ａにした。図７０では、２列目の光変調セル３０−１だけを散乱領域３０Ｂにし、それ以外の光変調セル３０−１を透過領域３０Ａにした。図７１では、１列目の光変調セル３０−１だけを散乱領域３０Ｂにし、それ以外の光変調セル３０−１を透過領域３０Ａにした。図６９〜図７１では、全ての部分電極３２Ａに対して１００％のデューティ比で電圧を印加した。
【０１６４】
図６９では、３列目に対応する光変調セル３０−１から光Ｌ１が出力され、図７０では、２列目に対応する光変調セル３０−１から光Ｌ１が出力され、図７１では、１列目に対応する光変調セル３０−１から光Ｌ１が出力された。図６９〜図７１の線分Ａ，Ｂ，Ｃに対応する部分での照明光の輝度分布と、図６３の線分Ｄの輝度分布とを図７２に示した。
【０１６５】
図６９〜図７１、図７２の線分Ａ〜Ｃでは、ともに、境界が滑らかになっており、照明光における明暗の境界部分をぼかした部分点灯（部分駆動）を実現することができた。さらに、図７２の線分Ａでは、図７２の線分Ｄと比べて、輝度が１．５倍となっており、図７２の線分Ｂでは、図７２の線分Ｄと比べて、輝度が１．６倍となっており、図７２の線分Ｃでは、図７２の線分Ｄと比べて、輝度が２．２倍となっており、輝度が向上した。
【０１６６】
図７３は、比較例に係るバックライト１００が光を出力している様子を模式的に表したものである。比較例に係るバックライト１００を下記の条件で構成した。
導光板：厚み５ｍｍ、サイズ３００×２５０ｍｍ、上面は平坦面
下側電極：ＩＴＯ膜、幅８３ｍｍ、３列
上側電極：ＩＴＯ膜、幅７５ｍｍ、４行、開口なし
電圧：１００Ｈｚ、１４０Ｖｐｐのパルス電圧
光源：白色ＬＥＤ
【０１６７】
図７３では、全ての光源ブロック２３をオンした。さらに、２列目の光変調セル３０−１を散乱領域３０Ｂにし、それ以外の光変調セル３０−１を透過領域３０Ａにした。図７３では、全ての部分電極３２Ａに対して１００％のデューティ比で電圧を印加した。
【０１６８】
図７３では、２列目に対応する光変調セル３０−１から光Ｌ１が出力された。図７３の線分Ａに対応する部分での照明光の輝度分布と、図６２の線分Ｂの輝度分布とを図７４に示した。
【０１６９】
図７３、図７４の線分Ａでは、図７４の線分Ｂと比べて、境界での輝度変化が急峻であり、見た目にも境界が視認できた。
【０１７０】
以下に、参考として、Ｄ１/Ｄ２が上述の関係式を満たさない場合の画質について述べる。なお、下側電極および上側電極の構成と、電圧のデューティ比とを以下のようにした。
（下側電極）
３列
輪郭がサイン２乗となるジグザグの凹凸形状あり
互いに隣り合う凹凸形状の間に形成される間隙の幅：０．１ｍｍ
凹凸形状に含まれる各凸部の幅：３０ｍｍ
凹凸形状に含まれる各凸部のピッチ：１．９ｍｍ
Ｄ１：０．８６２
Ｄ２：０．４１４
Ｄ１／Ｄ２：２．０８
（上側電極）
４行
パターン密度が図７５に示したようになっている
（凹凸形状と対向する領域内に、パターン密度が光源から離れるにつれて増大する
部分を意図的に５ｍｍほど設けた）
（電圧のデューティ比）
光源寄りの部分電極：２２％
中央の部分電極：４０％
光源から最も離れた部分電極：１００％
【０１７１】
上記の条件では、Ｄ１／Ｄ２は、４０％/２２％よりも大きくなっており、上記の関係式を満たしていない。なお、図７５では、線分が滑らかになっているが、実際には、上側電極のパターン密度は、互いに隣り合う凹凸形状の間に形成される間隙を考慮して補正されており、段差を有している。上記の条件で、画面全体を点灯させると、凹凸形状と対向する領域内においてパターン密度が光源から離れるにつれて増大する部分に対応する箇所に、暗い線を視認することができ、画質が若干劣化していることがわかった。この暗い線は、電圧のデューティ比や、電圧の大きさを、下側電極の部分電極ごとに微調整しても、消えることがなかった。なお、この画質の劣化は、画質のスペックによっては許容される程度の劣化であり、上記の条件での画質の劣化は実用に耐えうる程度のものと言える。
【０１７２】
＜適用例＞
次に、上記各実施の形態のバックライト１，２の一適用例について説明する。
【０１７３】
図７６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。
【０１７４】
表示パネル８０は、映像を表示するためのものである。表示パネル８０は、マトリクス状に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。
【０１７５】
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、透明基板上に格子配列またはデルタ配列されたものであり、画素ごとの電極として機能する。他方、共通電極は、カラーフィルタ上に一面に形成されたものであり、各画素電極に対して対向する共通電極として機能する。配向膜は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行う。液晶層は、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、またはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード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。
【０１７６】
偏光子は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光子は、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。
【０１７７】
駆動回路５０は、例えば、複数の光変調セル３０−１のうち黒表示の画素位置に対応するセルにおいて微粒子３４Ｂ，６４Ｂの光軸ＡＸ２，ＡＸ４がバルク３４Ａ，６４Ａの光軸ＡＸ１，ＡＸ３と平行となり、複数の光変調セル３０−１のうち白表示の画素位置に対応するセルにおいて微粒子３４Ｂ，６４Ｂの光軸ＡＸ２，ＡＸ４がバルク３４Ａ，６４Ａの光軸ＡＸ１，ＡＸ３と交差するように各光変調セル３０−１の部分電極３２Ａ’，３２Ｂ’へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。
【０１７８】
また、駆動回路５０は、例えば、部分電極３２Ａの光源２０からの距離に応じて、波高値、デューティ比および周波数の少なくとも１つを変調した電圧を各部分電極３２Ａに印加するようになっている。電圧の変調は、例えば、光源２０からの距離が遠くなるにつれて光変調セル３０−１の散乱性が強まるようになされる。さらに、駆動回路５０は、例えば、部分電極３２Ａの光源２０からの距離だけでなく、外部から入力される映像信号も考慮して、波高値、デューティ比および周波数の少なくとも１つを変調した電圧を各部分電極３２Ａに印加するようになっていてもよい。なお、駆動回路５０は、例えば、固定の電圧を各部分電極３２Ａに印加するようになっていてもよい。
【０１７９】
また、駆動回路５０は、例えば、電圧印加対象の部分電極３２Ａ（または、発光対象の光変調セル３０−１）の光源２０からの距離と、外部から入力される映像信号とに応じて、波高値、デューティ比および周波数の少なくとも１つを変調した電圧を各光源ブロック２３に印加するようになっている。なお、駆動回路５０は、例えば、固定の電圧を各光源ブロック２３に印加するようになっていてもよい。
【０１８０】
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、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくしつつ、表示輝度を向上させることができる。その結果、正面方向の変調比を高くすることができる。また、バックライト１，２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。
【０１８１】
また、本適用例では、バックライト１，２は、表示画像に合わせて部分的に表示パネル８０に入射する光強度を変調する。しかし、光変調素子３０，６０に含まれる部分電極３２Ａ’，３２Ｂ’のパターンエッジ部分で急激な明るさ変化があると、表示画像上でもその境界部分が見えてしまう。そこで、できるだけ電極境界部分において、明るさが単調に変化する特性が求められ、そのような特性のことをぼかし特性と呼ぶ。ぼかし特性を大きくするためには、拡散性の強い拡散板を用いるのが効果的であるが、拡散性が強いと、全光線透過率も低くなるので明るさが低くなる傾向にある。従って、本適用例において、光学シート７０に拡散板を用いる場合には、その拡散板の全光線透過率は、５０％〜８５％であることが好ましく、６０％〜８０％であることがより好ましい。また、導光板１０と、バックライト１，２内の拡散板との空間距離を大きくすればするほど、ぼかし特性は良くなる。
【０１８２】
また、導光板１０として上面に複数の凸部１１を有するものを用い、電極３２として複数の部分電極対３２Ｃからなるものを用い、さらに光源２０として互いに独立駆動可能な複数の光源ブロック２３を用いた上で、一部の光源ブロック２３だけを点灯させると共に一部の部分電極対３２Ｃに電圧を印加した場合にも、ぼかし特性が良くなる。また、この他に、光変調素子３０に含まれる部分電極対３２Ｃの数を増やし、明と暗ができるだけ単調に変化するように各部分電極対３２Ｃに印加する電圧を調整することによっても、ぼかし特性が良くなる。
【符号の説明】
【０１８３】
１，２…バックライト、３…表示装置、１０…導光板、１０Ａ…光入射面、１１…凸部、２０…光源、２１…点状光源、２２…基板、２３…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，３６Ａ…部分電極、３２Ｂ…凹凸部、３２Ｃ，３２Ｅ，３６Ｂ…開口、３２Ｄ…透明導電膜、３２Ｆ…間隙、３２Ｇ…金属線、３３，３５，６３，６５…配向膜、３４，６４…光変調層、３４Ａ，６４Ａ…バルク、３４Ｂ，６４Ｂ…微粒子、３６…上側電極、３６Ｂ…開口、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、５０…駆動回路、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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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