液晶光控制装置的制作方法

1.本发明的一实施方式涉及利用液晶的电光效果对从光源发射的光的配光进行控制的装置。


背景技术：

2.已知有利用液晶透镜对从光源发射的光的配光进行控制的技术。例如，公开了如下所述的照明装置：通过同心圆状地设置有圆环电极的液晶单元，对从光源发射的光的扩展进行控制(参照专利文献1、2)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2010-230887号公报
6.专利文献2：日本特开2005-317879号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的技术问题
8.光由于波长而折射角发生改变，因此，当使从光源发射的光穿过液晶透镜而扩散时，有时会在照射区域的轮廓部分视觉确认到虹彩的图纹。将这样的现象也称为色乱，会带来由于穿过液晶透镜而导致的照明光的品质的下降的问题。
9.本发明的一实施方式的目的之一在于提供色乱得以抑制的液晶光控制装置。
10.用于解决技术问题的方案
11.本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置包括：第一液晶单元；与第一液晶单元重合的第二液晶单元；与第二液晶单元重合的第三液晶单元；以及与第三液晶单元重合的第四液晶单元。第一液晶单元、第二液晶单元、第三液晶单元、以及第四液晶单元分别包括：设置有包括带状的图案的第一电极的第一基板；设置有包括带状的图案的第二电极的第二基板；以及第一基板与第二基板之间的液晶层。以第一电极及第二电极的带状的图案的长边方向交叉的方式配置第一基板和第二基板，第一液晶单元、第二液晶单元、第三液晶单元、以及第四液晶单元中的两个液晶单元配置为第一电极的带状图案的长边方向处在与第一方向平行的方向上，其它两个液晶单元的第一电极的带状图案的长边方向配置在与第二方向平行的方向上，该第二方向与第一方向交叉。
附图说明
12.图1是示意性地示出本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置的构成的立体图。
13.图2示出构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置的液晶光控制元件的展开图。
14.图3是示出构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的第一液晶单元、
第二液晶单元、第三液晶单元、以及第四液晶单元的电极的配置的立体图。
15.图4a是示出设置于构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的液晶单元的第一基板的电极的俯视图。
16.图4b是示出设置于构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的液晶单元的第二基板的电极的俯视图。
17.图5是示出构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的液晶单元的剖面结构的一个例子的图。
18.图6a是说明构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的液晶单元的动作的图，示出未施加电压的状态的液晶分子的取向状态。
19.图6b是说明构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的液晶单元的动作的图，示出施加了电压时的液晶分子的取向状态。
20.图6c是说明构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的液晶单元的动作的图，示出施加于对液晶进行驱动的电极的控制信号的波形。
21.图7a是说明构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的液晶单元的动作的图，示出表示第一电极和第二电极的配置的立体图。
22.图7b是说明构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的液晶单元的动作的图，示出电压施加于第一电极时的液晶分子的取向状态。
23.图7c是说明构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的液晶单元的动作的图，示出电压施加于第二电极时的液晶分子的取向状态。
24.图8是示意性地示出通过两个液晶单元从而第一偏振分量及第二偏振分量被扩散的现象的图。
25.图9是说明本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置的动作的图。
26.图10a示出在本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置中施加于液晶单元的电压波形。
27.图10b示出在本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置中施加于液晶单元的电压波形。
28.图11a是示出本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件与参考例的液晶光控制元件的色度(x坐标轴)的角度依赖性的图表。
29.图11b是示出本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件与参考例的液晶光控制元件的色度(y坐标轴)的角度依赖性的图表。
30.图12是说明本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置的动作的图。
31.图13是说明本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置的动作的图。
32.图14是说明本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置的动作的图。
33.图15a示出构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的多个液晶单元的配置，示出第一液晶单元及第二液晶单元旋转了90度的状态。
34.图15b示出构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的多个液晶单元的配置，示出第一液晶单元及第三液晶单元旋转了90度的状态。
35.图16a示出构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的多个液晶单元的配置，示出第一液晶单元至第四液晶单元各旋转了90度旋转的状态。
36.图16b示出构成本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制元件的多个液晶单元的配置，示出第一液晶单元和第三液晶单元反转后的状态。
具体实施方式
37.下面，参照附图等对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明可以通过多种不同的方式来实施，并非限定于下面举例示出的实施方式的记载内容来进行解释。为了更加明确地进行说明，在附图中，存在与实际的方式相比，仅示意性地示出各部的宽度、厚度、形状等的情况，但是，其仅为一个例子，并非对本发明的解释进行限定。此外，在本说明书和各图中，对于和在已经出现过的图中之前已描述的元素同样的元素，标注了相同的附图标记(或在数字之后标注了a、b等的附图标记)，且有时会适当地省略详细的说明。而且，对各元素标注了“第一”、“第二”的文字，是为了便于区分各元素所使用的标识，只要未做特别的说明，则不具有超出其范围的含义。
38.在本说明书中，在某部件或区域位于其它部件或区域的“上(或下)”的情况下，只要未做特别的限定，其不仅包括位于其它部件或区域的正上方(或正下方)的情况，也包括位于其它部件或区域的上方(或下方)的情况，即、也包括在其它部件或区域的上方(或下方)其间也包括其它构成元素的情况。
39.图1示出本发明的一实施方式所涉及的液晶光控制装置100的立体图。液晶光控制装置100包括液晶光控制元件102及电路基板104。液晶光控制元件102包括多个液晶单元。在本实施方式中，液晶光控制元件102包括至少四个液晶单元。
40.图1示出液晶光控制元件102由第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40构成的方式。第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40是平板状的面板，以各个液晶单元的平板面重合的方式而配置。在第一液晶单元10与第二液晶单元20之间、第二液晶单元20与第三液晶单元30之间、第三液晶单元30与第四液晶单元40之间设置有未图示的透明粘接层。液晶光控制元件102具有前后邻接配置的液晶单元彼此通过透明粘接层而粘接的结构。
41.电路基板104包括驱动液晶光控制元件102的电路。第一液晶单元10通过第一柔性布线基板f1与电路基板104连接，第二液晶单元20通过第二柔性布线基板f2与电路基板104连接，第三液晶单元30通过第三柔性布线基板f3与电路基板104连接，第四液晶单元40通过第四柔性布线基板f4与电路基板104连接。电路基板104经由柔性布线基板向各液晶单元输出控制液晶的取向状态的控制信号。
42.在图1所示的液晶光控制装置100中，在液晶光控制元件102的背面侧配置有光源部106。液晶光控制装置100构成为从光源部106发射的光穿过液晶光控制元件102向附图的近前侧射出。在液晶光控制元件102中，从光源部106侧起依次配置有第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、第四液晶单元40。
43.光源部106包括白色光源，也可以根据需要在白色光源与液晶光控制元件102之间配置透镜等光学元件。白色光源是发射接近自然光的光的光源，也可以是发射被称为昼白色、灯泡色这样的调光后的光的光源。液晶光控制装置100具有通过液晶光控制元件102控制从光源部106发射的光的扩散方向的功能。液晶光控制元件102具有使从光源部106发射的光形成为四角状、十字状、线状等配光图案的功能。
44.图2示出图1所示的液晶光控制元件102的展开图。液晶光控制元件102包括第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40。
45.第一液晶单元10包括第一基板s11、以及第二基板s12。第一基板s11与第二基板s12隔着间隙而相对配置。在第一基板s11与第二基板s12的间隙部设置有未图示的液晶层。第一柔性布线基板f1与第一基板s11连接。
46.第二液晶单元20包括第一基板s21、第二基板s22、以及第二柔性布线基板f2，具有与第一液晶单元10同样的构成。第三液晶单元30包括第一基板s31、第二基板s32、以及第三柔性布线基板f3，具有与第一液晶单元10同样的构成。第四液晶单元40包括第一基板s41、第二基板s42、以及第四柔性布线基板f4，具有与第一液晶单元10同样的构成。
47.在第一液晶单元10与第二液晶单元20之间配置第一透明粘接层ta1。第一透明粘接层ta1透过可见光，且粘接了第一液晶单元10的第二基板s12与第二液晶单元20的第一基板s21。在第二液晶单元20与第三液晶单元30之间配置第二透明粘接层ta2。第二透明粘接层ta2透过可见光，且粘接了第二液晶单元20的第二基板s22与第三液晶单元30的第一基板s31。在第三液晶单元30与第四液晶单元40之间配置第三透明粘接层ta3。第三透明粘接层ta3透过可见光，且粘接了第三液晶单元30的第二基板s32与第四液晶单元40的第一基板s41。
48.第一透明粘接层ta1、第二透明粘接层ta2、以及第三透明粘接层ta3优选其透过率高、折射率接近第一基板s11、s21、s31、s41及第二基板s12、s22、s23、s24。作为第一透明粘接层ta1、第二透明粘接层ta2、以及第三透明粘接层ta3，能够使用光学弹性树脂，例如能够使用包括具有透光性的丙烯酸树脂的粘接材料。此外，在液晶光控制元件102中，由于从光源部106辐射的热从而温度上升，因此，优选第一透明粘接层ta1、第二透明粘接层ta2、第三透明粘接层ta3的热膨胀系数具有与第一基板及第二基板的热膨胀系数接近的值。
49.但是，第一透明粘接层ta1、第二透明粘接层ta2、以及第三透明粘接层ta3的热膨胀系数例如在很多情况下比玻璃基板高，因此，需要考虑温度上升时的应力缓和。为了缓和温度上升时的热应力，优选第一透明粘接层ta1、第二透明粘接层ta2、以及第三透明粘接层ta3的厚度比各液晶单元(第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、第四液晶单元40)的单元间隙(液晶层的厚度)厚。
50.如后所述，第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40具有实质上相同的结构。本实施方式所涉及的液晶光控制元件102具有第三液晶单元30及第四液晶单元40相对于第一液晶单元10及第二液晶单元20以旋转90度的状态而重合的结构。换言之，本实施方式所涉及的液晶光控制元件102包括多个液晶单元，包括至少一个液晶单元、以及与该至少一个液晶单元邻接的(重合的)其它液晶单元以在90
±
10度的范围内旋转的状态而配置的结构。需要说明，第三液晶单元30及第四液晶单元40的上述旋转角度可以在90度
±
10度的范围内设定。
51.在图2中，在以第一液晶单元10及第二液晶单元20的配置为基准的情况下，第三液晶单元30及第四液晶单元40配置为旋转了90度的状态。另一方面，在以第三液晶单元30及第四液晶单元40为基准的情况下，可以说第一液晶单元10及第二液晶单元20配置为旋转了90度的状态。通过重合多片具有相同的电极图案的液晶单元，使其中的一部分液晶单元旋转，能够对电极配置赋予变化，能够对通过层叠的液晶单元的光的扩散赋予变化。下面，对
其详细情况进行说明。
52.图3是示出分别设置于第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40的电极的配置的立体图。
53.第一液晶单元10包括第一基板s11及第二基板s12、以及第一基板s11与第二基板s12之间的第一液晶层lc1。在第一基板s11中，在与第一液晶层lc1相对一侧的面上设置第一电极e11，在第二基板s12中，在与第一液晶层lc1相对一侧的面上设置第二电极e12。第一电极e11及第二电极e12隔着第一液晶层lc1而相对配置。需要说明，如上所述，也可以是第一基板s11及第二基板s12彼此相对，将该相对面设为内面，将与内面相反一侧的面定义为外面。在这种情况下，第一电极e11设置于第一基板的内面，第二电极e12设置于第二基板的内面。
54.第一电极e11包括形成为带状的多个第一带状电极e11a、以及形成为带状的多个第二带状电极e11b。第二电极e12包括形成为带状的多个第三带状电极e12a、以及形成为带状的多个第四带状电极e12b。多个第一带状电极11a与多个第二带状电极e11b交替地配置，多个第三带状电极12a与多个第四带状电极e12b交替地配置。
55.在图3中，为了进行说明而示出x、y、z轴方向。第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40在z轴方向上重合配置。在第一液晶单元10中，多个第一带状电极e11a及多个第二带状电极e11b的长边方向配置在与y轴方向平行的方向上，多个第三带状电极12a及多个第四带状电极e12b的长边方向配置在与x轴方向平行的方向。即、多个第一带状电极e11a及多个第二带状电极e11b与多个第三带状电极e12a及多个第四带状电极e12b交叉配置。多个第一带状电极e11a及多个第二带状电极e11b的长边方向与多个第三带状电极e12a及多个第四带状电极e12b的长边方向例如能够在90度
±
10度的范围内交叉配置，优选正交(90度)配置。在本实施方式中，这些长边方向彼此正交。
56.第二液晶单元20包括第一基板s21及第二基板s22、以及第一基板s21与第二基板s22之间的第二液晶层lc2。在第一基板s21中，在与第二液晶层lc2相对一侧的面上设置第一电极e21，在第二基板s22中，在与第二液晶层lc2相对一侧的面上设置第二电极e22。第一电极e21包括形成为带状的多个第一带状电极e21a及形成为带状的多个第二带状电极e21b，第二电极e22包括形成为带状的多个第三带状电极e22a及形成为带状的多个第四带状电极e22b。
57.在第二液晶单元20中，多个第一带状电极21a与多个第二带状电极e21b交替地配置，多个第三带状电极22a与多个第四带状电极e22b交替地配置。在第二液晶单元20中，多个第一带状电极21a及多个第二带状电极e21b的长边方向配置在与y轴方向平行的方向上，多个第三带状电极22a及多个带状第四电极e22b的长边方向配置在与x轴方向平行的方向上。即、多个第一带状电极e21a及多个第二带状电极e21b与多个第三带状电极e22a及多个第四带状电极e22b交叉配置。多个第一带状电极e21a及多个第二带状电极e21b的长边方向与多个第三带状电极e22a及多个第四带状电极e22b的长边方向例如能够在90度
±
10度的范围内交叉配置，优选正交(90度)配置。在本实施方式中，这些长边方向彼此正交。
58.第三液晶单元30包括第一基板s31及第二基板s32、以及第一基板s31与第二基板s32之间的第三液晶层lc3。在第一基板s31中，在与第三液晶层lc3相对一侧的面上设置第一电极e31，在第二基板s32中，在与第三液晶层lc3相对一侧的面上设置第二电极e32。第一
电极e31包括形成为带状的多个第一带状电极e31a及形成为带状的多个第二带状电极e31b，第二电极e32包括形成为带状的多个第三带状电极e32a及形成为带状的多个第四带状电极e32b。
59.在第三液晶单元30中，多个第一带状电极31a与多个第二带状电极e31b交替地配置，多个第三带状电极32a与多个第四带状电极e32b交替地配置。在第三液晶单元30中，多个第一带状电极31a及多个第二带状电极e31b的长边方向配置在与x轴方向平行的方向上，多个第三带状电极32a及多个第四带状电极e32b的长边方向配置在与y轴方向平行的方向上。即、多个第一带状电极e31a及多个第二带状电极e31b与多个第三带状电极e32a及多个第四带状电极e32b交叉配置。多个第一带状电极e31a及多个第二带状电极e31b的长边方向与多个第三带状电极e32a及多个第四带状电极e32b的长边方向例如能够在90度
±
10度的范围内交叉配置，优选正交(90度)配置。在本实施方式中，这些长边方向彼此正交。
60.第四液晶单元40包括第一基板s41及第二基板s42、以及第一基板s41与第二基板s42之间的第四液晶层lc4。在第一基板s41中，在与第四液晶层lc4相对一侧的面上设置第一电极e41，在第二基板s42中，在与第四液晶层lc4相对一侧的面上设置第二电极e42。第一电极e41包括形成为带状的多个第一带状电极e41a及形成为带状的多个第二带状电极e41b，第二电极e42包括形成为带状的多个第三带状电极e42a及形成为带状的多个第四带状电极e42b。在本实施方式中，这些长边方向彼此正交。
61.在第四液晶单元40中，多个第一带状电极41a与多个第二带状电极e41b交替地配置，多个第三带状电极42a与多个第四带状电极e42b交替地配置。在第四液晶单元40中，多个第一带状电极41a及多个第二带状电极e41b的长边方向配置在与x轴方向平行的方向上，多个第三带状电极42a及多个第四带状电极e42b的长边方向配置在与y轴方向平行的方向上。即、多个第一带状电极e41a及多个第二带状电极e41b与多个第三带状电极e42a及多个第四带状电极e42b交叉配置。多个第一带状电极e41a及多个第二带状电极e41b的长边方向与多个第三带状电极e42a及多个第四带状电极e42b的长边方向例如能够在90度
±
10度的范围内交叉配置，优选正交(90度)配置。在本实施方式中，这些长边方向彼此正交。
62.根据上述说明明确可知，在液晶光控制元件102中，第一液晶单元10的第一带状电极e11a及第二带状电极e11b与第二液晶单元20的第一带状电极e21a及第二带状电极e21b配置为长边方向为相同方向，第三液晶单元30的第一带状电极e31a及第二带状电极e31b与第四液晶单元40的第一带状电极e41a及第二带状电极e41b配置为长边方向为相同方向。另外，第一液晶单元10的第一带状电极e11a及第二带状电极e11b和第二液晶单元20的第一带状电极e21a及第二带状电极e21b、与第三液晶单元30的第一带状电极e31a及第二带状电极e31b和第四液晶单元40的第一带状电极e41a及第二带状电极e41b配置为长边方向交叉。在本实施方式中，该交叉角度为90度。
63.同样地，在液晶光控制元件102中，第一液晶单元10的第三带状电极e12a及第四带状电极e12b与第二液晶单元20的第三带状电极e22a及第四带状电极e22b配置为长边方向为相同方向，第三液晶单元30的第三带状电极e32a及第四带状电极e32b与第四液晶单元40的第三带状电极e42a及第四带状电极e42b配置为长边方向为相同方向。另外，第一液晶单元10的第三带状电极e12a及第四带状电极e12b和第二液晶单元20的第三带状电极e22a及第四带状电极e22b与第三液晶单元30的第三带状电极e32a及第四带状电极e32b和第四液
晶单元40的第三带状电极e42a及第四带状电极e42b配置为长边方向交叉。此时的交叉角优选在90度
±
10度的范围内，更优选为正交(90度)。在本实施方式中，该交叉角度为90度。
64.即、在本实施方式所涉及的液晶光控制元件102中，第一液晶单元10及第二液晶单元20的第一电极e11、e21的带状图案的长边方向与y轴方向平行，第三液晶单元30及第四液晶单元40的第一电极e31、e41的带状图案的长边方向与x轴方向平行。换言之，第一液晶单元10及第二液晶单元20的第一电极e11、e21的带状图案的长边方向与第三液晶单元30及第四液晶单元40的第一电极e31、e41的带状图案的长边方向交叉配置。如上所述，此时的交叉角优选在90度
±
10度的范围内，更优选为正交(90度)。在本实施方式中，该交叉角度为90度。
65.设置于第一液晶单元10的第一电极e11及第二电极e12、设置于第二液晶单元20的第一电极e21及第二电极e22、设置于第三液晶单元30的第一电极e31及第二电极e32、以及设置于第四液晶单元40的第一电极e41及第二电极e42在俯视观察时具有大致相同的大小。虽然在图3中未图示，但是，光源部(106)配置于第一液晶单元10的下方侧。从光源部(106)发射且入射到液晶光控制元件102的光穿过第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40的全部而射出。
66.第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40具有实质上同样的构成，但是，下面，以第一液晶单元10为代表进行更加具体的说明。
67.图4a示出第一基板s11的俯视图，图4b示出第二基板s12的俯视图。需要说明，图4b是从第二基板s12的内面侧观察时的俯视图。
68.如图4a所示，第一电极e11设置于第一基板s11。第一电极e11包括多个第一带状电极e11a、以及多个第二带状电极e11b。多个第一带状电极e11a及多个第二带状电极e11b具有带状的图案。多个第一带状电极e11a的带状的图案与多个第二带状电极e11b的带状的图案在与长边方向交叉的方向上以预定的间隔分离而交替地配置。
69.多个第一带状电极e11a分别与第一供电线pl11连接，多个第二带状电极e11b分别与第二供电线pl12连接。第一供电线pl11与第一连接端子t11连接，第二供电线pl12与第二连接端子t12连接。第一连接端子t11和第二连接端子t12沿第一基板s11的端部的一边而设置。在第一基板s11上，与第一连接端子t11邻接设置第三连接端子t13，与第二连接端子t12邻接设置第四连接端子t14。第三连接端子t13与第五供电线pl15连接。第五供电线pl15与设置在第一基板s11的面内的预定的位置的第一供电端子pt11连接。第四连接端子t14与第六供电线pl16连接。第六供电线pl16与设置在第一基板s11的面内的预定的位置的第二供电端子pt12连接。
70.多个第一带状电极e11a通过与第一供电线pl11连接而被施加相同的电压。多个第二带状电极e11b通过与第二供电线pl12连接而被施加相同的电压。如图4a所示，多个第一带状电极e11a与多个第二带状电极e11b交替地配置。多个第一带状电极e11a与多个第二带状电极e11b电分离。当对多个第一带状电极e11a以及多个第二带状电极e11b分别施加不同的电平的电压时，由于电位差，从而在两电极间产生电场。即、能够通过多个第一带状电极e11a以及多个第二带状电极e11b，产生横方向的电场。
71.如图4b所示，第二电极e12设置于第二基板s12。第二电极e12包括多个第三带状电极e12a以及多个第四带状电极e12b。多个第三带状电极e12a及多个第四带状电极e12b具有
带状的图案。多个第三带状电极e12a的带状的图案与多个第四带状电极e12b的带状的图案在与长边方向交叉的方向上以预定的间隔分离而交替地配置。
72.多个第三带状电极e12a分别与第三供电线pl13连接，多个第四带状电极e12b分别与第四供电线pl14连接。第三供电线pl13与第三供电端子pt13连接，第四供电线pl14与第四供电端子pt14连接。第三供电端子pt13设置在与第一基板s11的第一供电端子pt11对应的位置，第四供电端子pt14设置在与第一基板s11的第二供电端子pt12对应的位置。
73.多个第三带状电极e12a通过与第三供电线pl13连接而被施加相同的电压。多个第四带状电极e12b通过与第四供电线pl14连接而被施加相同的电压。如图4b所示，多个第三带状电极e12a与多个第四带状电极e12b交替地配置。多个第三带状电极e12a与多个第四带状电极e12b电分离。当对多个第三带状电极e12a以及多个第四带状电极e12b分别施加不同电平的电压时，由于电位差，从而在两电极间产生电场。即、能够通过多个第三带状电极e12a以及多个第四带状电极e12b，产生横方向的电场。
74.设置于第一基板s11的第一连接端子t11、第二连接端子t12、第三连接端子13、以及第四连接端子t14是与柔性布线基板连接的端子。在第一液晶单元10中，第一供电端子pt11与第三供电端子pt13通过导电性材料而电连接，第二供电端子pt12与第四供电端子pt14通过导电性材料而电连接。
75.图5示出第一液晶单元10的剖面图。图5所示的第一液晶单元10的剖面结构示出与图4a所示的第一基板s11及图4b所示的第二基板s12的a1-a2线对应的剖面结构。
76.第一液晶单元10具有可以使入射光偏振、散射的有效区域aa。第一电极e11及第二电极e12配置于有效区域aa中。第一基板s11及第二基板s12通过设置于有效区域aa的外侧的密封材料se而粘接。在第一基板s11与第二基板s12之间设置封入第一液晶层lc1的间隙。第一液晶层lc1通过密封材料se而被封入第一基板s11与第二基板s12之间。
77.第一基板s11具有第一电极e11、第一供电端子pt11，具有第一取向膜al11设置于第一电极e11之上的结构。第一电极e11包括第一带状电极e11a及第二带状电极e11b。第一供电端子pt11具有从第五供电线pl15连续的结构，且配置于密封材料se的外侧。
78.第二基板s12具有第二电极e12、第三供电端子pt13，具有第二取向膜al12配置于第二电极e12之上的结构。第二电极e12包括第三带状电极e12a及第四带状电极e12b。第三供电端子pt13具有从第三供电线pl13连续的结构，且配置于密封材料se的外侧。
79.第一电极e11与第二电极e12以带状的电极图案的长边方向交叉的方式而设置。即、以第一带状电极e11a及第二带状电极e11b的长边方向与第三带状电极e12a及第四带状电极e12b的长边方向交叉的方式而配置。在本实施例中，第一带状电极e11a及第二带状电极e11b与第三带状电极e12a及第四带状电极e12b以90度的角度而交叉。需要说明，关于第一电极e11与第二电极e12的交叉角度，如上所述，例如，可以在90度
±
10度的范围内设定。
80.第一供电端子pt11与第三供电端子pt13相对，且以在密封材料se的外侧的区域相对的方式而配置。第一导电性部件cp11配置在第一供电端子pt11与第三供电端子pt13之间，并对两者进行电连接。第一导电性部件cp11能够由导电性的膏状材料形成，例如，可以使用银膏、碳膏。需要说明，虽然图5中没有示出，但是，第二供电端子pt12与第四供电端子pt14同样地由导电性部件电连接。
81.第一基板s11及第二基板s12是具有透光性的基板，例如，玻璃基板、树脂基板。第
一电极e11及第二电极e12是由铟锡氧化物(ito)、铟锌氧化物(izo)等透明导电材料形成的透明电极。供电线(第一供电线pl11、第二供电线pl12、第三供电线pl13、第四供电线pl14、第五供电线pl15、第六供电线pl16)、连接端子(第一连接端子t11、第二连接端子t12、第三连接端子t13、第四连接端子t14)、以及供电端子(第一供电端子pt11、第二供电端子pt12、第三供电端子pt13、第四供电端子pt14)由铝、钛、钼、钨等金属材料形成。需要说明，供电线(第一供电线pl11、第二供电线pl12、第三供电线pl13、第四供电线pl14、第五供电线pl15、第六供电线pl16)也可以由与第一电极e11及第二电极e12相同的透明导电膜形成。取向膜al1及al2由具有与基板的主平面大致平行的取向限制力的水平取向膜形成。第一液晶层lc1例如使用扭转向列液晶(tn(twisted nematic)液晶)。需要说明，虽然图5中没有示出，但是，也可以在第一基板s11与第二基板s12之间设置用于将两基板的间隔保持为恒定的间隔件。
82.然后，参照图6a、图6b、图6c、图7a、图7b、图7c、以及图8对第一液晶单元10中的电光作用进行说明。需要说明，在图6至图8中，仅示出了说明所需的构成。
83.图6a示出第一液晶单元10的局部的剖面示意结构。图6b示出设置于第一基板s11的第一带状电极e11a、第二带状电极e11b、第一取向膜al11、设置于第二基板s12的第二取向膜al12、以及第一液晶层lc1。在图6a中，为了简化说明而省略了第三带状电极e12a及第四带状电极e12b。
84.图6a示出第一取向膜al11的取向处理方向与第二取向膜al12的取向处理方向不同的情形。具体而言，如图4a所示，在第一取向膜al11中，在与第一带状电极e11a及第二带状电极e11b的长边方向以90度的角度交叉的方向ald1上进行了取向处理，如图4b所示，在第二取向膜al12中，在与第三带状电极e12a及第四带状电极e12b的长边方向以90度的角度交叉的方向ald2上进行了取向处理。因此，在图6a所示的第一液晶单元10中，第一取向膜al11在纸面的左右方向上进行了取向处理，第二取向膜al12在纸面的法线方向上进行了取向处理。需要说明，作为取向处理，既可以是摩擦处理，也可以是光取向处理。此外，取向膜的取向方向相对于带状电极的延伸方向可以在90度
±
10度的范围内设定。
85.使用tn液晶作为第一液晶层lc1。由于第一取向膜al11的取向方向ald1与第二取向膜al12的取向方向ald2正交，因此，第一液晶层lc1的液晶分子在未受到外部电场的作用的状态下，从第一取向膜al11至第二取向膜al12，以液晶分子的长轴方向扭转90度的方式进行取向。图6a示出电压未施加于第一带状电极e11a及第二带状电极e11b的状态，示出液晶分子的长轴方向扭转90度而进行了取向的状态。
86.需要说明，图6a示出液晶层lc1由正型的扭转向列液晶(tn液晶)形成，且液晶分子的长轴在与取向膜的取向方向相同方向上取向的例子，但是，能够通过使取向膜的取向方向旋转90度、即通过使各取向膜al11、al12的取向方向沿着各基板s11、s12的带状电极e11a、e12a的延伸方向，从而使用负型的液晶。优选液晶中包含对液晶分子赋予扭曲的手性剂。
87.图6b示出低电平的电压vl施加于第一带状电极e11a、高电平的电压vh施加于第二带状电极e11b的状态。在该状态下，在第一带状电极e11a与第二带状电极e11b之间产生横方向的电场。如图6b所示，第一基板s11侧的液晶分子受到横电场的影响，从而取向方向产生变化。例如，第一基板s11侧的液晶分子以长轴方向朝向与电场的方向平行的方向的方式
而取向变化。
88.适当设定施加于第一带状电极e11a及第二带状电极e11b的低电平的电压vl、高电平的电压vh的值。例如，施加0v作为低电平的电压vl1，施加5～30v的电压作为高电平的电压vh1。对第一带状电极e11a及第二带状电极e11b施加低电平的电压vl与高电平的电压vh交替替换的电压。例如，如图6c所示，也可以是：在某固定期间，对第一带状电极e11a施加低电平的电压vl并对第二带状电极e11b施加高电平的电压vh，在接下来的固定期间，以在两个电极之间电压的电平同步，周期性地变化的方式施加电压，以使对第一带状电极e11a施加高电平的电压vh并对第二带状电极e11b施加低电平的电压vl。
89.通过对第一带状电极e11a及第二带状电极e11b交替施加低电平的电压vl和高电平的电压vh，产生交变电场，抑制第一液晶层lc1的劣化。需要说明，对第一带状电极e11a及第二带状电极e11b施加的电压的频率只要是液晶分子能够追随电场的变化的频率即可，例如为15～100hz即可。
90.图7a是第一液晶单元10的局部的立体图，示出第一带状电极e11a及第二带状电极e11b、第三带状电极e12a及第四带状电极e12b、以及第一液晶层lc1的配置。图7b及图7c示出第一液晶单元10的剖面示意图。图7b仅示出从图中所示的a侧观察图7a所示的第一液晶单元10时的剖面示意图，图7c仅示出从图中所示的b侧观察图7a所示的第一液晶单元10时的剖面示意图。需要说明，图7b及图7c示出第一取向膜al11的取向处理方向与第二取向膜al12的取向处理方向不同的情形。
91.如图7a及图7c所示，第一带状电极e11a与第二带状电极e11b以中心间距离w而配置，第三带状电极e12a与第四带状电极e12b同样以中心间距离w而配置。该中心间距离w相对于图7a所示的第一带状电极e11a的宽度a、第一带状电极e11a的端部至第二带状电极e11b的端部的间隔b具有w＝a+b的关系。此外，第一带状电极e11a及第二带状电极e11b与第三带状电极e12a及第四带状电极e12b分离，以彼此正交的状态而相对配置。第一基板s11与第二基板s12以间隔d而相对配置，间隔d实质上相当于液晶层lc1的厚度。实际上，第一带状电极e11a及第一取向膜al11设置于第一基板s11，第三带状电极e12a及第二取向膜al12等设置于第二基板s12，但是，这些电极及取向膜的厚度与间隔d的大小相比足够小，因此，液晶层lc1的厚度能够视为与间隔d相同。
92.在第一液晶单元10中，优选带状电极夹着第一液晶层lc1的间隔d与带状电极的中心间距离w相同、或者具有其以上的大小。即、优选间隔d具有中心间距离w的一倍以上的长度。例如，优选间隔d具有带状电极的中心间距离w的两倍以上的大小。在第一带状电极e11a的宽度为5μm、第一带状电极e11a及第二带状电极e11b的宽度a为5μm、第一带状电极e11a的端部至第二带状电极e11b的端部的间隔b为5μm的情况下，带状电极的中心间距离w为10μm。针对于此，优选间隔d具有10μm以上的大小。
93.由于带状电极的中心间距离w与上述的间隔d具有这样的关系，从而可以使通过第一带状电极e11a和第二带状电极e11b生成的电场与通过第三带状电极e12a和第四带状电极e12b生成的电场互不干扰。即、如图7b所示，通过第一带状电极e11a和第二带状电极e11b，能够不受第三带状电极e12a及第四带状电极e12b的影响地控制位于其附近的液晶分子的取向，如图7c所示，通过第三带状电极e12a和第四带状电极e12b，能够不受第一带状电极e11a及第二带状电极e11b的影响地控制位于其附近的液晶分子的取向。
94.然而，已知液晶因取向状态而折射率产生变化。如图6a所示，在第一液晶层lc1未作用电场的截止(off)状态下，液晶分子的长轴方向在基板的表面上水平地取向，并且，在从第一基板s11侧至第二基板s12侧扭转了90度的状态下取向。液晶层lc1在该取向状态下具有大致均匀的折射率分布。因此，与入射到第一液晶单元10的光的第一偏振分量pl1及第一偏振分量pl1正交的第二偏振分量pl2(参照图8)虽然受到液晶分子的初始取向的影响而旋光，但是，几乎未被折射(或者散射)地透过第一液晶层lc1。这里，第一偏振分量pl1在自然光中例如相当于p偏振，第二偏振分量例如相当于s偏振。
95.另一方面，如图6b所示，在第一带状电极e11a和第二带状电极e11b上施加了电压并形成电场的导通(on)状态下，在第一液晶层lc1具有正的介电各向异性的情况下，液晶分子以长轴沿着电场的方式而取向。其结果是，如图6b所示，在第一液晶层lc1中，形成液晶分子在第一带状电极e11a及第二带状电极e11b的上方大致垂直地上升的区域、在第一带状电极e11a与第二带状电极e11b之间沿着电场的分布倾斜地取向的区域、在与第一带状电极e11a及第二带状电极e11b分离的区域比较维持初始取向的状态的区域等。
96.如图6b所示，在第一带状电极e11a及第二带状电极e11b的电极间，液晶分子的长轴沿着电场的产生的方向而凸圆弧状地取向。即、如图6a及图6b所示，液晶分子的初始取向的方向和在第一带状电极e11a与第二带状电极e11b之间产生的横电场的方向相同，如图6b示意性所示，位于两电极间的大致中央的液晶分子的取向方向几乎不产生变化，但是，位于从中央部到各个电极侧的液晶分子按照电场的强度分布相对于第一基板s11的表面向法线方向倾斜(tilt)取向。因此，如果将第一基板s11侧的液晶作为整体来看，则液晶分子在第一带状电极e11a与第二带状电极e11b之间圆弧状地取向。
97.由此，在液晶层lc1形成圆弧状的介电常数分布，入射的光(与液晶分子的初始取向的方向平行的偏振分量)放射状地扩散。此外，在第二基板s12侧，通过以与第一基板s11的电极正交的方式而配置的第三带状电极e12aa及第四带状电极e12b(参照图7c)，从而产生同样的现象，入射的光(与第二基板s12侧的液晶分子的初始取向的方向平行的偏振分量)放射状地扩散。
98.另外，如参照图7b及图7c所说明的那样，由于液晶层lc1的厚度足够厚，因此，在第一基板s11侧及第二基板s12侧，能够分别独立地控制不同的偏振分量的扩散。
99.液晶分子具有折射率各向异性δn。因此，导通状态的第一液晶层lc1具有与液晶分子的取向状态对应的折射率分布、或者延迟分布。这里的延迟，在将第一液晶层lc1的厚度设为d时，由δn
·
d来表示。在导通状态下，第一偏振分量pl1在透过第一液晶层lc1时，受到第一液晶层lc1的折射率分布的影响而被散射。
100.图8示意性地示出第一偏振分量pl1及第二偏振分量pl2被液晶层扩散的现象。图8示出第一液晶单元10与第二液晶单元20层叠的状态，为了简单，仅示出了各个液晶单元的第一基板s11、s21、第二基板s12、s22、第一带状电极e11a、e21a和第二带状电极e11b、e21b、以及第一液晶层lc1、第二液晶层lc2。例如，省略了设置在第一液晶单元10与第二液晶单元20之间的第一透明粘接层ta1。需要说明，第一液晶单元10的第一带状电极e11a及第二带状电极e11b与第二液晶单元20的第一带状电极e21a及第二带状电极e21b配置在相同方向上。此外，第一液晶单元10的第一基板s11及第二液晶单元20的第一基板s21侧的取向膜(未图示)的取向方向ald1位于纸面的左右方向，第一液晶单元10的第二基板s12及第二液晶单元
20的第二基板s22侧的取向膜(未图示)的取向方向ald2位于纸面的法线方向。
101.在图8中，在第一液晶单元10及第二液晶单元20中，第一偏振分量pl1的偏振方向与第一液晶层lc1的液晶分子的第一基板s11侧的初始取向方向及第二液晶层lc2的液晶分子的第一基板s12侧的初始取向方向(在无电场状态下，液晶分子的长轴取向的方向)平行。另外，第二偏振分量pl2的偏振方向与第一液晶层lc1的第一基板s11侧及第二液晶层lc2的第一基板s21侧的液晶分子的取向方向正交。
102.在第一液晶单元10的第一带状电极e11a及第二带状电极e11b上施加有电压的情况下，在第一液晶层lc1中形成液晶分子垂直地上升的区域、沿着电场的分布倾斜地取向的区域、维持初始取向状态的区域等。同样地，在第二液晶单元20的第一带状电极e21a及第二带状电极e21b上施加有电压的状态下，在第二液晶层lc2中形成液晶分子垂直地上升的区域、沿着电场的分布倾斜地取向的区域、维持初始取向状态的区域等。
103.第一偏振分量pl1在第一液晶层lc1中扩散，且被90度旋光，在第二液晶层lc2中未扩散，被90度旋光。第二偏振分量pl2在第一液晶层lc1中未扩散，被90度旋光，在第二液晶层lc2中扩散，且被90度旋光。即、入射到第一基板s11的第一偏振分量pl1在第一液晶层lc1中扩散，分别在第一液晶层lc1及第二液晶层lc2中旋光。入射到第一基板s11的第二偏振分量pl2在第二液晶层lc2中扩散，分别在第一液晶层lc1及第二液晶层lc2中旋光。这里，旋光是指直线偏振分量(例如上述第一偏振分量pl1、第二偏振分量pl2)穿过液晶层的过程中，沿着液晶分子的扭曲取向而使其偏振轴旋转的现象。
104.对图8进一步进行详细说明。第一液晶单元10的第一电极e11与第二电极e12彼此正交，第二液晶单元20的第一电极e21与第二电极e22彼此正交。此外，第一液晶单元10的第一电极e11的延伸方向与第二液晶单元20的第一电极e21的延伸方向一致。此外，包括第一偏振分量pl1(x轴方向的偏振分量)及第二偏振分量pl2(y轴方向的偏振分量)的光从垂直于第一液晶单元10的第一基板s11的方向入射，从第二液晶单元20的第二基板s22射出。
105.第一液晶单元10的第一基板s11侧的液晶层lc1的液晶分子由于长轴沿着x轴方向取向，因此，如果在第一带状电极e11a与第二带状电极e11b之间产生横电场，则如参照图7b所说明的那样，液晶分子受到电场的作用而向x轴方向凸圆弧状地取向。此外，第一液晶单元10的第二基板s12侧的第一液晶层lc1的液晶分子由于长轴沿着y轴方向取向，因此，如果在第三带状电极e12a及第四带状电极e12b(未图示)之间产生横电场，则如参照图7c所说明的那样，液晶分子向y轴方向凸圆弧状地取向。通过这样的液晶分子的取向，在第一基板s11侧及第二基板s12侧形成依赖于液晶分子的取向的折射率分布。
106.入射到第一液晶单元10的与x轴平行的第一偏振分量pl1在穿过第一液晶层lc1时旋光，成为在第二基板s12侧与y轴平行的偏振分量。即、第一偏振分量pl1在第一基板s11侧在x轴方向上具有偏振轴，但是，在厚度方向上穿过第一液晶层lc1的过程中偏振轴逐渐变化，成为在第二基板s12侧在y轴方向上具有偏振轴，并从第二基板s12侧射出。
107.这里，从第一基板s11侧入射到第一液晶单元10的第一偏振分量pl1在第一基板s11侧偏振轴与第一基板s11侧的第一液晶层lc1的液晶分子的取向方向平行，因此，对应于液晶分子的折射率分布的变化而向x轴方向扩散。此外，第一偏振分量pl1穿过第一液晶层lc1而使偏振轴从x轴方向变化为y轴方向，从而与第二基板s12侧的液晶分子的取向方向平行，对应于该液晶分子的折射率分布的变化向y轴方向扩散。即、入射到第一液晶单元10之
前与x轴平行的第一偏振分量pl1在穿过第一液晶单元10的过程中使偏振轴从x轴方向变化为y轴方向，并向x轴方向和y轴方向扩散。
108.针对于此，从第一基板s11侧入射到第一液晶单元10的第二偏振分量pl2在入射到第一基板s11起直到从第二基板s12射出的期间，受到第一液晶层lc1的作用，从而偏振轴从y轴方向变化为x轴方向。这里，第二偏振分量pl2在第一基板s11侧，由于偏振轴与第一液晶层lc1的第一基板s11侧的液晶分子的取向方向正交，因此，不会受到液晶分子引起的折射率分布的影响，而不扩散地穿过。此外，第二偏振分量pl2在第一液晶层lc1偏振轴从y轴方向变化为x轴方向，从而在第二基板s12侧其偏振轴也与第一液晶层lc1的第二基板s12侧的液晶分子的取向方向正交，因此，不会受到液晶分子引起的折射率分布的影响，而不扩散地穿过。即、入射到第一液晶单元10的在y轴方向上具有偏振轴的第二偏振分量pl2在穿过第一液晶单元10的过程中，虽然使偏振轴从y轴方向变化为x轴方向，但由于第一液晶层lc1而不被扩散，从第二基板s12射出。
109.第二液晶单元20的第二液晶层lc2也和第一液晶单元10的第一液晶层lc1具有同样的折射率分布。因此，在第二液晶单元20中，基本上也会产生和第一液晶单元10同样的现象。另一方面，由于穿过第一液晶单元10，从而初始的第一偏振分量pl1和第二偏振分量pl2的偏振轴被替换，因此，在第二液晶层lc2受到折射率分布的影响的偏振分量也被替换。即、在穿过第二液晶单元20的过程中，最初的第一偏振分量pl1虽然使其偏振轴从y轴再次变化为x轴方向，但是，不产生扩散。另一方面，最初的第二偏振分量pl2使其偏振轴从x轴再次变化为y轴方向，并且，受到第二液晶层lc2的折射率分布的影响而扩散。
110.基于以上内容明确可知，通过层叠具有相同结构的两个液晶单元，使穿过这两个液晶单元的光的偏振方向变化两次，其结果是，能够成为入射前和射出后的偏振方向不发生改变的状态。另一方面，在两个液晶单元中，由于横电场在液晶层的上侧及下侧形成凸圆弧状的折射率分布，从而能够使透过的光扩散。具体而言，通过第一液晶单元10，能够使第一偏振分量pl1的光向x轴方向、y轴方向、或x轴和y轴两个方向扩散，通过第二液晶单元20，能够使第二偏振分量pl2的光向x轴方向、y轴方向、或x轴和y轴两个方向扩散。即、通过使第一液晶单元10及第二液晶单元20层叠，在各液晶单元的液晶层形成折射率分布，能够在不改变光的偏振状态的情况下使光扩散。
111.如上所述，通过层叠具有相同结构的两个液晶单元，能够使入射光的偏振方向变化两次，在穿过两个液晶单元的前后，偏振方向不产生变化。另一方面，通过对液晶层作用横电场并形成折射率分布，能够使穿过的光向特定的方向折射。更具体而言，第一液晶单元10能够使第一偏振分量pl1的光向x轴方向、y轴方向、或x轴和y轴两个方向扩散，第二液晶单元20能够使第二偏振分量pl2的光向x轴方向、y轴方向、或x轴和y轴两个方向扩散。
112.这样，在穿过第一液晶层lc1及第二液晶层lc2的入射光中，第一偏振分量pl1因第一液晶层lc1而被扩散，第二偏振分量pl2因第二液晶层lc2而被扩散。此外，穿过第一液晶层lc1及第二液晶层lc2的入射光因第一液晶层lc1及第二液晶层lc2而分别被90度旋光。换言之，在包括第一偏振分量pl1及第二偏振分量pl2的入射光中，第一偏振分量pl1因第一液晶单元10而被扩散，第二偏振分量pl2因第二液晶单元20而被扩散。即、通过重合第一液晶单元10和第二液晶单元20，能够单独地控制特定的偏振分量的散射，控制从光源发射的光的配光。
113.然而，已知光在不同的介质的边界面折射，但折射角由于光的波长而改变。在光入射到形成有折射率分布的液晶层的情况下，折射角按照每个波长而不同，根据光源的种类、与照射的对象物的距离，有时会在通过使光透过液晶光控制元件102而形成的配光图案的周边部分视觉确认到色乱。
114.针对于此，如图3所示，在本实施方式所涉及的液晶光控制元件102中，通过使四个液晶单元在光源的光路上重合，使四个液晶单元中的至少两个液晶单元相对于其它液晶单元旋转90度来进行配置，从而抑制了色乱。具体而言，在液晶光控制元件102中，在邻接重合的至少一组液晶单元中，通过以具有带状的图案的电极的长边方向朝向不同的方向的方式来进行配置，以抑制色乱。下面，基于各液晶单元的电极构成和动作对其构成进行详细说明。
115.图9示出液晶光控制元件102的各液晶单元中的带状电极的配置、以及由各液晶单元控制入射光的偏振状态及散射的方式。第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40中的各电极的配置与图3所示的结构是同样的。具体而言，在图9所示的液晶光控制元件102中，第一液晶单元10及第二液晶单元20的各基板(s11、s12、s21、s22)中的针对液晶分子的取向方向相同，第一电极e11、e21中的带状电极(e11a、e11b、e21a、e21b)的长边方向相同，与这些电极交叉的第二电极e12、e22中的带状电极(e12a、e12b、e22a、e22b)的长边方向相同。此外，第三液晶单元30及第四液晶单元40的各基板(s31、s32、s41、s42)中的针对液晶分子的取向方向相同，第一电极e31、e41中的带状电极(e31a、e31b、e41a、e41b)的长边方向相同，与这些电极交叉的第二电极e32、e42中的带状电极(e32a、e32b、e42a、e42b)的长边方向相同。另外，第一液晶单元10及第二液晶单元20中的带状电极(e11a、e11b、e21a、e21b)的长边方向与第三液晶单元30及第四液晶单元40中的第一电极e31、e41中的带状电极(e31a、e31b、e41a、e41b)的长边方向以90度的角度而交叉。
116.需要说明，在图9所示的实施方式中，这些第一液晶单元10和第二液晶单元20以各自的第一电极e11、e21朝向相同方向的状态而层叠，第三液晶单元30和第四液晶单元40以各自的第一电极e31、e41朝向相同方向的状态而层叠，但是，第三液晶单元30和第四液晶单元40的第一电极e31、e41的朝向相对于第一液晶单元10及第二液晶单元20的第一电极e11、e21的朝向旋转了90度。此外，各液晶单元的第一电极(e11、e21、e31、e41)与第二电极(e12、e22、e32、e42)使各自的延伸方向正交。关于后述的图12至图14所示的实施方式也是同样的情况。需要说明，也可以采用使第三液晶单元30及第四液晶单元40相对于第一液晶单元10及第二液晶单元20以在90度
±
10度的范围内旋转的状态下层叠的构成。此外，也可以采用在90度
±
10度的范围内设定各液晶单元的第一电极(e11、e21、e31、e41)和第二电极(e12、e22、e32、e42)的延伸方向的构成。
117.如图9所示，第一液晶单元10的第二电极e12和第四液晶单元40的第一电极e41以相同朝向而配置，能够使第二偏振分量pl2向y轴方向扩散。此外，第一液晶单元10的第一电极e11与第四液晶单元40的第二电极e42以相同朝向而配置，能够使第二偏振分量pl2向x轴方向扩散。对于第一偏振分量pl1的扩散也是同样的情况，第二液晶单元20的第二电极e22与第三液晶单元30的第一电极e31以相同朝向而配置，能够使第一偏振分量pl1向y轴方向扩散，第二液晶单元20的第一电极e21与第三液晶单元30的第二电极e32以相同方向而配置，能够使第一偏振分量pl1向x轴方向扩散。
118.在液晶光控制元件102中，从光入射侧起依次配置有第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、第四液晶单元40。入射到液晶光控制元件102的光包括第一偏振分量pl1、以及与第一偏振分量pl1正交的第二偏振分量pl2。
119.液晶光控制元件102为了控制入射光的偏振状态及散射状态，向各液晶单元输入控制信号。图10a示出施加于各液晶单元的电极的控制信号的波形的一个例子。向各液晶单元输入图10a所示的控制信号a、控制信号b、控制信号e中的任意一个信号。在控制信号a、b中，vl1意指低电平的电压，vh1意指高电平的电压，例如，vl1是0v或-15v的电压，vh1是(相对于0v)30v或(相对于-15v)15v。控制信号a与控制信号b同步，当控制信号a为vl1的电平时，控制信号b为vh1的电平，当控制信号a变化为vh1的电平时，控制信号b变化为vl1的电平。控制信号a、b的周期为15～100hz左右。另一方面，控制信号e是恒定电压的信号，例如，控制信号e是vl1与vh1的中间电压，在vl1＝-15v、vh1＝+15v的情况下，为ve＝0v。
120.下面，示出根据这样的控制信号，通过液晶光控制元件102形成四角配光图案、十字配光图案、线配光图案的例子。
121.(1)四角配光图案
122.液晶光控制装置100能够通过施加于液晶光控制元件102的各液晶单元的控制信号的选择，对从光源部(106)发射的光的配光图案进行各种控制。作为一个例子，图9示出将从光源部(106)发射的光控制为四角形状的配光图案的情况。
123.表1示出在图9所示的液晶光控制元件102中施加于各液晶单元的控制信号。需要说明，表1所示的控制信号a、b与图10a所示的控制信号对应。
124.[表1]
[0125][0126]
在图9所示的例子中，向第一液晶单元10的第一带状电极e11a输入控制信号a，向第二带状电极e11b输入控制信号b，向第三带状电极e12a输入控制信号a，向第四带状电极e12b输入控制信号b。如表1所示，关于第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40，也和第一液晶单元10同样地输入控制信号a、b。即、在图9所示的例子中，向在各基板上交替地配置的所有电极交替地施加控制信号a和b，在任意的电极间均产生了电场。
[0127]
在图9中，如图中的箭头所示，由形成于各基板的取向膜所规定的取向方向处在与带状电极的长边方向正交的方向上。液晶层由正型的液晶形成，在未向各液晶单元输入控制信号的初始状态下，向液晶的长轴方向与带状电极交叉的方向(正交的方向)取向。需要说明，在本实施方式中，取向膜的取向方向相对于带状电极的延伸方向被设定为90度的方向，但是，也可以设定为90度
±
10度的方向。
[0128]
在液晶光控制元件102的动作时，向各液晶单元的各带状电极输入表1所示的控制信号。当向第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、以及第四液晶单元40输入表1所示的控制信号时，如图7a及图7b所示，在各液晶单元中，液晶分子受到横电场的影响从而取向状态产生变化。插入图9的表示出：当包含第一偏振分量pl1及第二偏振分量pl2的光穿过各液晶单元时，各个偏振分量如何变化。需要说明，在下面的说明中，将与第一偏振方向相同的方向设为y轴方向，将与第二偏振方向相同的方向设为x轴方向。
[0129]
在图9中，如果着眼于第一偏振分量pl1，则入射到第一液晶单元10的第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第一液晶层lc1的第一基板s11侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向(正交的方向)上。因此，虽然第一基板s11侧的液晶分子由于因第一电极e11而产生的电场而使折射率分布产生变化，但是，第一偏振分量pl1不扩散，直接朝向第二基板s12侧。此外，该第一偏振分量pl1在使第一液晶层lc1从第一基板s11侧朝向第二基板s12侧的过程中，随着液晶分子的扭曲取向而旋光90度。由此，第一偏振分量pl1转变为第二偏振分量pl2。此外，第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第二基板s12侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上。因此，虽然第二基板s12侧的液晶分子由于因第二电极e12而产生电场而使折射率分布产生变化，但是，第二偏振分量pl2不会受到其影响而直接透过。即、第一偏振分量pl1在穿过第一液晶单元10的过程中转变为第二偏振分量pl2，另一方面，在未被扩散等的情况下从第二基板s12侧射出。
[0130]
另外，该第二偏振分量pl2入射到第二液晶单元20。该第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第二液晶层lc2的第一基板s21侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上。这里，第一基板s21侧的液晶分子由于因第一电极e21而产生的电场而使折射率分布产生变化，因此，该第二偏振分量pl2向x轴方向扩散。此外，该扩散后的第二偏振分量pl2在使第二液晶层lc2从第一基板s21侧朝向第二基板s22侧的过程中，随着液晶分子的扭曲取向而旋光90度。由此，第二偏振分量pl2再次转变为第一偏振分量pl1。此外，该第一偏振分量pl1的偏振方向与第二基板s22侧的液晶分子的长轴方向平行。这里，第二基板s22侧的液晶分子由于因第二电极e22而产生的电场而使折射率分布产生变化，因此，第一偏振分量进一步受到该液晶分子的折射率分布的影响而向y轴方向扩散，并在之后射出。即、入射到第二液晶单元20的第二偏振分量pl2在穿过该第二液晶单元20的过程中，一边转变为第一偏振分量pl1，一边向x轴方向及y轴方向扩散。
[0131]
这样，在入射光内，第一偏振分量pl1从入射到第一液晶单元10起直到从第二液晶单元20射出为止，先一度转变为第二偏振分量pl2之后再转变为第一偏振分量pl1，并且，通过第二液晶单元20向x轴方向及y轴方向分别扩散一次。
[0132]
在第三液晶单元30中，第一电极e31的长边方向以90度的角度与第一液晶单元10的第一电极e11及第二液晶单元20的第一电极e21交叉，第二电极e32的长边方向以90度的角度与第一液晶单元10的第二电极e12及第二液晶单元20的第二电极e22交叉。此外，在第
四液晶单元40中也是同样的情况，第一电极e41的长边方向以90度的角度与第一液晶单元10的第一电极e11及第二液晶单元20的第一电极e21交叉，第二电极e42的长边方向以90度的角度与第一液晶单元10的第二电极e12及第二液晶单元20的第二电极e22交叉。因此，在这些第三液晶单元和第四液晶单元中，对于各偏振分量，在第一液晶单元10及第二液晶单元20中产生的现象发生了逆转。需要说明，如上所述，该交叉角度可以在90
±
10度的范围内设定。
[0133]
即、当穿过第二液晶单元20且向x轴方向及y轴方向分别扩散了一次的第一偏振分量pl1入射到第三液晶单元30时，在该第一偏振分量pl1中，其偏振方向成为与第三液晶层lc3的第一基板s31侧的液晶分子的长轴方向平行的方向。这里，第一基板s31侧的液晶分子由于因第一电极e31而产生的电场而使折射率分布产生变化，因此，该第一偏振分量pl1向x轴方向扩散。此外，该扩散后的第一偏振分量pl1在使第三液晶层lc3从第一基板s31侧朝向第二基板s32侧的过程中，随着液晶分子的扭曲取向而旋光90度。由此，第一偏振分量pl1再次转变为第二偏振分量pl2。此外，该第二偏振分量pl2的偏振方向与第二基板s32侧的液晶分子的长轴方向平行。这里，第二基板s32侧的液晶分子由于因第二电极e32而产生的电场而使折射率分布产生变化，因此，第二偏振分量pl2进一步受到该液晶分子的折射率分布的影响而向y轴方向扩散，并在之后射出。即、入射到第三液晶单元30的第一偏振分量pl1在穿过该第三液晶单元30的过程中，一边转变为第二偏振分量pl，一边再次向x轴方向及y轴方向扩散。
[0134]
从第三液晶单元30射出并入射到第四液晶单元40的第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第四液晶层lc4的第一基板s41侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上。因此，虽然第一基板s41侧的液晶分子由于因第一电极e41而产生的电场而使折射率分布产生变化，但是，第二偏振分量pl2不被扩散，而直接朝向第二基板s42侧。此外，该第二偏振分量pl2在使第四液晶层lc4从第一基板s41侧朝向第二基板s42侧的过程中，随着液晶分子的扭曲取向而旋光90度。由此，第二偏振分量pl2转变为第一偏振分量pl1。此外，第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第二基板s42侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上。因此，虽然第二基板s42侧的液晶分子由于因第二电极e12而产生的电场而使折射率分布产生变化，但是，第一偏振分量pl1未受到其影响而直接透过。即、第二偏振分量pl2在穿过第四液晶单元40的过程中，转变为第一偏振分量pl1，另一方面，在未被扩散等的情况下透过第四液晶单元40。
[0135]
这样，入射到第三液晶单元30的第一偏振分量pl1直到从第四液晶单元40射出为止，先一度转变为第二偏振分量pl2之后再转变为第一偏振分量pl1，并且，透过第三液晶单元30而向x轴方向及y轴方向分别扩散一次。
[0136]
因此，从光源射出的第一偏振分量pl1在入射到第一液晶单元10起直到从第四液晶单元40射出为止的期间，向x轴方向扩散两次、以及向y轴方向扩散两次。
[0137]
需要说明，在图9中，“透过”表示偏振分量未被扩散、旋光等而直接穿过的情况。此外，“旋光”表示偏振分量使其偏振方向转变了90度的情况。此外，“扩散”表示该偏振分量受到液晶分子的折射率分布的影响而扩散的情况。因此，在图表中，例如在第一电极中有“透过”是指在液晶层的第一电极附近产生了上述“透过”的现象。此外，在液晶层中有“旋光”是指偏振分量在使液晶层从第一基板侧朝向第二基板侧的过程中，使偏振方向转变90度。关于图12～图14，也是同样的情况。
[0138]
另一方面，在第二偏振分量pl2中，其偏振方向处在与第一液晶层lc1的第一基板s11侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上。因此，由于因第一电极e11而产生的电场，第一基板s11侧的液晶分子具有折射率分布，受到其作用，从而第二偏振分量pl2被扩散。另外，第二偏振分量pl2在使第一液晶层lc1从第一基板s11侧朝向第二基板s12侧的过程中，随着液晶分子的扭曲取向而旋光90度。由此，第二偏振分量pl2转变为第一偏振分量pl1。此外，第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第二基板s12侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上。第二基板s12侧的液晶分子由于因第二电极e12而产生的电场而使折射率分布产生变化，因此，通过第一液晶层lc1而被转变的第一偏振分量pl1由于由第二基板s12侧的液晶分子而形成的折射率分布而向y轴方向扩散。即、入射到第一液晶单元10的第二偏振分量pl2在穿过第一液晶单元10的过程中，转变为第一偏振分量pl1，且向x轴方向及y轴方向扩散。
[0139]
另外，从第一液晶单元10的第二基板s12侧射出的第一偏振分量pl1入射到第二液晶单元20。入射到第二液晶单元20的第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第二液晶层lc2的第一基板s21侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向(正交的方向)上。因此，虽然第一基板s21侧的液晶分子由于因第一电极e21而产生的电场而使折射率分布产生变化，但是，第一偏振分量pl1不扩散，直接朝向第二基板s22侧。此外，该第一偏振分量pl1在使第二液晶层lc2从第一基板s21侧朝向第二基板s22侧的过程中，随着液晶分子的扭曲取向而旋光90度。由此，第一偏振分量pl1转变为第二偏振分量pl2。此外，第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第二基板s22侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上。因此，虽然第二基板s22侧的液晶分子由于因第二电极e22而产生的电场而使折射率分布产生变化，但是，第二偏振分量pl2未受到其影响而直接透过。即、入射到第二液晶单元20的第一偏振分量pl1虽然在穿过第二液晶单元20的过程中转变为第二偏振分量pl2，但是，在未被扩散的情况下透过。
[0140]
通过第一液晶单元10及第二液晶单元20分别旋光90度、且通过第一液晶单元10向x轴方向及y轴方向分别扩散了一次的第二偏振分量pl2入射到第三液晶单元30。入射到第三液晶单元30的第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第三液晶层lc3的第一基板s31侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向(正交的方向)上。因此，虽然第一基板s31侧的液晶分子由于因第一电极e31而产生的电场而使折射率分布产生变化，但是，第二偏振分量pl2不扩散而直接朝向第二基板s32侧。此外，该第二偏振分量pl2在使第三液晶层lc3从第一基板s31侧朝向第二基板s32侧的过程中，随着液晶分子的扭曲取向而旋光90度。由此，第二偏振分量pl2转变为第一偏振分量pl1。此外，第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第二基板s32侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上。因此，虽然第二基板s32侧的液晶分子由于因第二电极e32而产生的电场而使折射率分布产生变化，但是，第一偏振分量pl1未受到其影响而直接透过。即、虽然入射到第三液晶单元30的第二偏振分量pl2在穿过第三液晶单元30的过程中转变为第一偏振分量pl1，但是，在未被扩散的情况下透过。
[0141]
当穿过第三液晶单元30向x轴方向及y轴方向分别扩散一次、且通过第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30分别旋光90度的第一偏振分量pl1入射到第四液晶单元40时，该第一偏振分量pl1的偏振方向成为与第四液晶层lc4的第一基板s41侧的液晶分子的长轴方向平行的方向。第四液晶单元40的第一基板s41侧的液晶分子由于因第一电极e41而产生的电场而使折射率分布产生变化，因此，该第一偏振分量pl1向x轴方向扩散。此外，该扩散后的第一偏振分量pl1在使第四液晶层lc4从第一基板s41侧朝向第二基板s42侧
的过程中，随着液晶分子的扭曲取向而旋光90度。由此，第一偏振分量pl1再次转变为第二偏振分量pl2。该第二偏振分量pl2的偏振方向与第二基板s42侧的液晶分子的长轴方向平行。这里，第二基板s42侧的液晶分子由于因第二电极e42而产生的电场而使折射率分布产生变化，因此，该第二偏振分量pl2进一步受到该液晶分子的折射率分布的影响而向y轴方向扩散，并从第二基板s42侧射出。
[0142]
这样，入射到第三液晶单元30的第二偏振分量pl2直到从第四液晶单元40射出为止，先一度转变为第一偏振分量pl1之后再转变为第二偏振分量pl2，并且，在第四液晶单元40中向x轴方向及y轴方向分别扩散一次。
[0143]
因此，从光源射出的第二偏振分量pl2在入射到第一液晶单元10起直到从第四液晶单元40射出的期间，向x轴方向扩散两次、以及向y轴方向扩散两次。
[0144]
需要说明，图9的表中所示的(扩散光1x)表示直到该位置为止偏振分量向x轴方向扩散一次，(扩散光1x1y)是指直到该位置为止偏振分量向x轴方向扩散一次、并向y轴方向也扩散了一次。其它也是同样的情况。
[0145]
图11a及图11b是示出液晶光控制元件的色度的角度依赖性的图表。图11a示出色度坐标内的x坐标的值的角度依赖性，图11b示出y坐标的角度依赖性。图11a及图11b示出元件(a)的色度的角度依赖性该元件(a)如本实施方式所涉及的液晶光控制元件102那样，采用了四片的液晶单元，并使第三片和第四片的液晶单元旋转了90度。此外，在各图表中，作为参考例示出由两个液晶单元构成的元件(b)的特性。
[0146]
如图11a及图11b所示，可知在参考例中，液晶单元的两片构成的元件(b)的特性、x坐标及y坐标的值和角度的变化一起大幅变化，大幅地呈现色度的角度依赖性。针对于此，示出了元件(a)的色度的角度依赖性进一步改善的情况，在该元件(a)中，将液晶单元设为四片构成，如本实施方式真的液晶光控制元件102那样，使第三片和第四片的液晶单元旋转了90度。即、根据本实施方式所涉及的液晶光控制元件102的构成，能够抑制色乱。
[0147]
这样，通过设置于不同的液晶单元且夹着液晶层配置在光入射侧的电极、以及配置在光入射侧的相反侧的电极，使一个偏振分量向相同方向至少扩散两次，从而能够防止色乱。
[0148]
基于这样的观点，在形成四角形状的配光图案时，可以不向所有的液晶单元的电极输入相同电压电平的控制信号，也可以按照使第二偏振分量pl2向y轴方向的第一液晶单元10的第二电极e12和第四液晶单元40的第一电极e41的组、使第二偏振分量pl2向x轴方向扩散的第一液晶单元10的第一电极e11和第四液晶单元40的第二电极e42的组、使第一偏振分量pl1向y轴方向扩散的第二液晶单元20的第二电极e22和第三液晶单元30的第一电极e31的组、使第一偏振分量pl1向x轴方向扩散的第二液晶单元20的第一电极e21和第三液晶单元30的第二电极e32的组、的各组单位而使控制信号不同。
[0149]
表2示出按照上述的各组单位将控制信号的电压电平设为相同，对一个液晶单元的第一电极和第二电极输入不同的电压电平的控制信号时的一个例子。需要说明，表2的控制信号a、b、c、d、e与图10b所示的控制信号对应。需要说明，在图10b中，控制信号a、b、c、d、e的电压电平具有vh1＞vh2＞ve＞vl2＞vl1的关系。例如，在vl1＝-15v及vh1＝15v的情况下，能够设定vl2＝-12v及vh2＝12v的电压。
[0150]
[表2]
[0151][0152]
根据表2所示的控制信号的组合，能够使各偏振分量向y轴方向及x轴方向扩散的大小不同，因此，能够使四角形状的配光图案具有变化。例如，通过调节控制信号a、b、c、d的电压电平，能够形成正方形状的配光图案、长方形状的配光图案。
[0153]
当对具有这样的液晶单元的配置的液晶光控制元件102的各液晶单元施加表1所示那样的相同图案的控制信号时，如上所述，第一偏振分量pl1及第二偏振分量pl2向x轴方向及y轴方向均等地扩散，因此，能够形成四角形状的配光图案。此外，如后所述，能够在配光图案中防止色乱。
[0154]
(2)十字配光图案
[0155]
图12示出将从光源部106发射的光控制为十字状的配光图案的一个例子。图12所示的液晶光控制元件102的各液晶单元的配置和图9相同。
[0156]
表3示出在图12所示的液晶光控制元件102中，施加于各液晶单元的控制信号。需要说明，表3所示的控制信号a、b、c与图10a所示的控制信号对应。
[0157]
[表3]
[0158][0159]
如表3所示，在形成十字形状的配光图案的情况下，向第一液晶单元10的第一电极e11、第二液晶单元20的第二电极e22、第三液晶单元30的第一电极e31、第四液晶单元40的第二电极e42输入产生横电场的控制信号，向第一液晶单元10的第二电极e12、第二液晶单元20的第一电极e21、第三液晶单元30的第二电极e32、第四液晶单元40的第一电极e41输入恒定电压的控制信号e并控制为未产生横电场的状态。需要说明，图表中有“透过”、“扩散”、“旋光”，基本上与图9的说明中提及的“透过”、“扩散”、“旋光”对应。此外，在图12的驱动中，存在对位于相同基板上的电极提供相同电位的构成，但是，在提供了该相同电位的状态下，在电极间不产生电位，液晶层中不会产生电场。因此，位于该基板侧的液晶分子不使取向状态从初始取向进行变更。因此，在这样的无电解状态下穿过液晶层的偏振分量不扩散地穿过。这种情况也包含于“透过”。
[0160]
在图12中，首先，着眼于第一偏振分量pl1。入射到第一液晶单元10的第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第一液晶层lc1的第一基板s11侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上，并且，第一基板s11侧的第一电极e11形成有电场(在图12中，通过阴影线示出形成有电场的电极。下面，在图13及图14中也是同样的情况。)。在相关条件下，第一偏振分量pl1不扩散地透过第一基板s11侧的第一液晶层lc1。此外，第一偏振分量pl1在穿过第一液晶层lc1的过程中旋光90度，并向第二偏振分量pl2转变。此外，第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第二基板s12侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上，并且，第二基板s12侧的第二电极e12未形成有电场(在图12中，通过白色轮廓示出未形成有电场的电极。下面，在图13及图14中也是同样的情况。)。在相关条件下，第二偏振分量pl2不扩散地透过第二基板s12侧的第一液晶层lc1，并向第二液晶单元20射出。
[0161]
入射到第二液晶单元20的第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第二液晶层lc2的第一基板s21侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上，并且，第一基板s21侧的第一电极e21未形成有电场。在相关条件下，第二偏振分量pl2不扩散地透过第一基板s21侧的第二液晶层lc2。此外，第二偏振分量pl2在穿过第二液晶层lc2的过程中旋光90度，并再次向第一偏振分量pl1转变。此外，第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第二基板s22侧的液晶分子的长
轴方向平行的方向上，并且，第二基板s22侧的第二电极e22形成有电场。在相关条件下，第一偏振分量pl1向y轴方向扩散，之后，向第三液晶单元30射出。
[0162]
入射到第三液晶单元30的第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第三液晶层lc3的第一基板s31侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上，并且，第一基板s31侧的第一电极e31形成有电场。在相关条件下，第一偏振分量pl1向y轴方向扩散，且朝向第二基板s32侧。此外，第一偏振分量pl1在穿过第三液晶层lc3的过程中旋光90度，并再次向第二偏振分量pl2转变。此外，第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第二基板s32侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上，并且，第二基板s32侧的第二电极e32未形成有电场。在相关条件下，第二偏振分量pl2不扩散地透过第二基板s32侧的第三液晶层lc3，并向第四液晶单元40射出。
[0163]
入射到第四液晶单元40的第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第四液晶层lc4的第一基板s41侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上，并且，第一基板s41侧的第一电极e41未形成有电场。在相关条件下，第二偏振分量pl2不扩散地透过第一基板s41侧的第四液晶层lc4。此外，第二偏振分量pl2在穿过第四液晶层lc4的过程中旋光90度，并再次向第一偏振分量pl1转变。此外，第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第二基板s42侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上，并且，第二基板s42侧的第二电极e42未形成有电场。在相关条件下，第一偏振分量pl1不扩散地从第四液晶单元40射出。
[0164]
这样，当以表3所示的电位驱动图12所示的液晶光控制元件102时，从光源发射的光的第一偏振分量pl1在穿过第一液晶单元10至第四液晶单元40的过程中旋光四次，并向y轴方向扩散两次。
[0165]
然后，在图12中，着眼于第二偏振分量pl2。入射到第一液晶单元10的第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第一液晶层lc1的第一基板s11侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上，并且，第一基板s11侧的第一电极e11形成有电场。在相关条件下，第二偏振分量pl2向x轴方向扩散，穿过第一基板侧的第一液晶层lc1。此外，第二偏振分量pl2在穿过第一液晶层lc1的过程中旋光90度，并向第一偏振分量pl1转变。此外，第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第二基板s12侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上，并且，第二基板s12侧的第二电极e12未形成有电场。在相关条件下，第一偏振分量pl1不扩散地透过第二基板s12侧的第一液晶层pc1，并向第二液晶单元20射出。
[0166]
入射到第二液晶单元20的第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第二液晶层lc2的第一基板s21侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上，并且，第一基板s21侧的第一电极e21未形成有电场。在相关条件下，第一偏振分量pl1不扩散地透过第一基板s21侧的第二液晶层lc2。此外，第一偏振分量pl1在穿过第二液晶层lc2的过程中旋光90度，并再次成为第二偏振分量pl2。此外，第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第二液晶层lc2的第二基板s22侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上，并且，第二基板s22侧的第二电极e22形成有电场。在相关条件下，第二偏振分量向x轴方向扩
し
，之后，向第三液晶单元30射出。
[0167]
入射到第三液晶单元30的第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第三液晶层lc3的第一基板s31侧的液晶分子的长轴方向交叉的方向上，并且，第一基板s31侧的第一电极e31形成有电场。在相关条件下，第二偏振分量pl2不扩散地透过第一基板侧的第三液晶层lc3。此外，第二偏振分量pl2在穿过第三液晶层lc3的过程中旋光90度，并再次成为第一偏振分量pl1。此外，第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第二基板s32侧的液晶分子的长轴方向交
叉的方向上，并且，第二基板s32侧的第二电极e32未形成有电场。在相关条件下，第一偏振分量pl1不扩散地透过第二基板s32侧的第三液晶层lc3，并向第四液晶单元40射出。
[0168]
入射到第四液晶单元40的第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第四液晶层lc4的第一基板s41侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上，并且，第一基板s41侧的第一电极e41未形成有电场。在相关条件下，第一偏振分量pl1不扩散地透过第一基板s41侧的第四液晶层lc4。此外，第一偏振分量pl1在穿过第四液晶层lc4的过程中旋光90度，并再次成为第二偏振分量pl2。此外，第二偏振分量pl2的偏振方向处在与第二基板s42侧的液晶分子的长轴方向平行的方向上，并且，第二基板s42侧的第二电极e42形成有电场。在相关条件下，第二偏振分量pl2向x轴方向扩散，之后，从第四液晶单元40射出。
[0169]
这样，当以表3所示的电位驱动图12所示的液晶光控制元件102时，从光源发射的光的第二偏振分量pl2在穿过第一液晶单元10至第四液晶单元40的过程中旋光四次，并向x轴方向扩散两次。
[0170]
这样，根据图12及表3所示的动作模式，从光源部106发射的光穿过液晶光控制元件102，从而第一偏振分量pl1向y轴方向扩散两次，第二偏振分量pl2向x轴方向扩散两次。由此，能够使从光源部106发射的光形成为十字形状的配光图案。此外，如后所述，在该配光图案中，也能够防止色乱。
[0171]
此外，与四角配光的例子同样地，即便是与使第二偏振分量pl2向y轴方向扩散的第一液晶单元10的第二电极e12和第四液晶单元40的第一电极e41的组、使第二偏振分量pl2向x轴方向扩散的第一液晶单元10的第一电极e11和第四液晶单元40的第二电极e42的组、使第一偏振分量pl1向y轴方向扩散的第二液晶单元20的第二电极e22和第三液晶单元30的第一电极e31的组、使第一偏振分量pl1向x轴方向扩散的第二液晶单元20的第一电极e21和第三液晶单元30的第二电极e32的组对应，施加了表4所示的控制信号，也能够形成十字形状的配光图案。需要说明，表4所示的控制信号与图10b对应。
[0172]
[表4]
[0173][0174]
(3)线配光图案(x轴方向)
[0175]
图13示出将从光源部106发射的光控制为线状(x轴方向)的配光图案的一个例子。图13所示的液晶光控制元件102的各液晶单元的配置与图9相同。
[0176]
表5示出在图13所示的液晶光控制元件102中施加于各液晶单元的控制信号。需要说明，表5所示的控制信号a、b、c与图10a所示的控制信号对应。
[0177]
[表5]
[0178][0179]
如表5所示，在形成向x轴方向延伸的线状的配光图案的情况下，向第一液晶单元10的第一电极e11、第二液晶单元20的第一电极e21、第三液晶单元30的第二电极e32、第四液晶单元40的第二电极e42输入产生横电场的控制信号，向第一液晶单元10的第二电极e12、第二液晶单元20的第一电极e21、第三液晶单元30的第一电极e31、第四液晶单元40的第一电极e41输入恒定电压的控制信号e，并控制为未产生横电场的状态。
[0180]
在图13中，当着眼于第一偏振分量pl1时，入射到第一液晶单元10的第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第一液晶层lc1的液晶分子的长轴方向交叉的方向(正交的方向)上，因此，未被散射地直接进入，通过第一液晶层lc1而旋光90度，成为第二偏振分量pl2。
[0181]
入射到第二液晶单元20的第二偏振分量pl2通过受到第一电极e21的电场的作用的液晶分子而向x轴方向扩散，通过第二液晶层lc2而旋光，成为第一偏振分量pl1(1x)，并穿过第二液晶单元20。入射到第三液晶单元30的第一偏振分量pl1(1x)通过第三液晶层lc3而旋光，成为第二偏振分量pl2(1x)，进而通过受到第二电极e32的电场的作用的液晶分子而向x轴方向扩散，在穿过第三液晶单元30之后，成为第二偏振分量pl2(2x)。入射到第四液晶单元40的第二偏振分量pl2(2x)通过第四液晶层lc4而旋光，成为第一偏振分量pl1(2x)，并从第四液晶单元40射出。
[0182]
另一方面，第二偏振分量pl2通过受到第一液晶单元10的第一电极e11的电场的作用的液晶分子而向x轴方向扩散，通过第一液晶层lc1而旋光，成为第一偏振分量pl1(1x)，并入射到第二液晶单元20。向x轴方向扩散了一次的第一偏振分量pl1(1x)通过第二液晶单元20的第二液晶层lc2而旋光，成为第二偏振分量pl2(1x)，并入射到第三液晶单元30。该第二偏振分量pl2(1x)通过第三液晶单元30的第三液晶层lc3而旋光，作为第一偏振分量pl1
(1x)入射到第四液晶单元40。第一偏振分量pl1(1x)通过第四液晶层lc4而旋光，进而通过受到第二电极e42的电场的作用的液晶分子而向x轴方向再次扩散，作为第二偏振分量pl2(2x)从第四液晶单元40射出。
[0183]
此外，与四角配光的例子同样地，即便是与使第二偏振分量pl2向x轴方向扩散的第一液晶单元10的第一电极e11和第四液晶单元40的第二电极e42的组、使第一偏振分量pl1向x轴方向扩散的第二液晶单元20的第一电极e21和第三液晶单元30的第二电极e32的组对应，施加了表6所示的控制信号，也能够形成向x轴方向延伸的线状的配光图案。需要说明，表6所示的控制信号与图10b对应。
[0184]
[表6]
[0185][0186]
这样，根据图13及表5、表6所示的动作模式，从光源部106发射的光穿过液晶光控制元件102，从而第一偏振分量pl1向x轴方向扩散两次，第二偏振分量pl2向x轴方向扩散两次。由此，能够使从光源部106发射的光形成向x轴方向延伸的线状的配光图案。此外，如后所述，在该配光图案中，也能够防止色乱。
[0187]
(4)线配光图案(y轴方向)
[0188]
图14射出将从光源部106发射的光控制为线状(y轴方向)的配光图案的一个例子。图14所示的液晶光控制元件102的各液晶单元的配置与图9相同。
[0189]
表7示出在图14所示的液晶光控制元件102中施加于各液晶单元的控制信号。需要说明，表7所示的控制信号a、b、e与图10a所示的控制信号对应。
[0190]
[表7
[0191][0192]
如表7所示，在形成向y轴方向延伸的线状的配光图案的情况下，向第一液晶单元10的第一电极e11、第二液晶单元20的第一电极e21、第三液晶单元30的第二电极e32、第四液晶单元40的第二电极e42输入恒定电压的控制信号e，以不产生横电场的方式进行控制，向第一液晶单元10的第二电极e12、第二液晶单元20的第一电极e22、第三液晶单元30的第一电极e31、第四液晶单元40的第一电极e41输入产生横电场的控制信号a、b。
[0193]
在图14中，当着眼于第一偏振分量pl1时，入射到第一液晶单元10的第一偏振分量pl1的偏振方向处在与第一液晶层lc1的液晶分子的长轴方向交叉的方向(正交的方向)上，因此，不散射地直接进入，通过第一液晶层lc1而旋光90度，成为第二偏振分量pl2。
[0194]
入射到第二液晶单元20的第二偏振分量pl2通过第二液晶层lc2而旋光，通过受到第二电极e22的电场的作用的液晶分子而向y轴方向扩散，成为第一偏振分量pl1(1y)。入射到第三液晶单元30的第一偏振分量pl1(1y)通过受到第一电极e31的电场的作用的液晶分子而向y轴方向扩散，通过第三液晶层lc3而旋光，成为第二偏振分量pl2(2y)。入射到第四液晶单元40的第二偏振分量pl2(2y)通过第四液晶层lc4而旋光，成为第一偏振分量pl1(2y)，并从第四液晶单元40射出。
[0195]
另一方面，第二偏振分量pl2通过第一液晶层lc1而旋光，通过受到第二电极e12的电场的作用的液晶分子而向y轴方向扩散，成为第一偏振分量pl1(1y)。入射到第二液晶单元20的第一偏振分量pl1(1y)通过第二液晶层lc2而旋光，成为第二偏振分量pl2(1y)。第二偏振分量pl2(1y)入射到第三液晶单元30，通过第三液晶层lc3而旋光，成为第一偏振分量pl1(1y)，并入射到第四液晶单元40。第一偏振分量pl1(1y)通过受到第一电极e41的电场的作用的液晶分子而向y轴方向扩散，通过第四液晶层lc4而旋光，成为第二偏振分量lc2(2y)并射出。
[0196]
此外，与四角配光的例子同样地，即便是与使第二偏振分量pl2向y轴方向扩散的第一液晶单元10的第二电极e12和第四液晶单元40的第一电极e41的组、使第一偏振分量pl1向y轴方向扩散的第二液晶单元20的第二电极e22和第三液晶单元30的第一电极e31的组对应，施加力表8所示的控制信号，也能够形成向y轴方向延伸的线状的配光图案。需要说
明，表8所示的控制信号与图10b对应。
[0197]
[表8]
[0198][0199]
这样，根据图14及表7、表8所示的动作模式，从光源部106发射的光穿过液晶光控制元件102，从而第一偏振分量pl1向y轴方向扩散两次，第二偏振分量pl2向y轴方向扩散两次。由此，能够使从光源部106发射的光形成为向y轴方向延伸的线状的配光图案。此外，如后所述，在该配光图案中，也能够防止色乱。
[0200]
本实施方式所涉及的液晶光控制元件102包括多个液晶单元，具有至少一个液晶单元、和与该至少一个液晶单元邻接(重合)的其它的一个液晶单元以旋转了90度的状态重合的结构，从而防止了在配光图案中产生色乱。这样使液晶单元旋转90度的效果可以认为缘于预倾的方向等的液晶的非对称性。因此，以破坏液晶的非对称性的方式配置各液晶单元即可。更具体而言，如图14所示，第一液晶单元10的第一基板s11侧的取向方向朝向+x方向，另一方面，第四液晶单元40的第二基板s42侧的取向方向朝向-x方向。此外，也可以采用其它组合，例如采用将第一液晶单元10的第二基板s12侧的取向方向和第四液晶单元40的第一基板s41侧的取向方向设为y方向且使其彼此相对的结构。同样地，也可以采用如下所述的构成：将第二液晶单元20的第一基板s21侧和第三液晶单元30的第二基板s32侧的取向方向设为x方向且使其彼此相对，此外，将第二液晶单元20的第二基板s22侧和第三液晶单元30的第一基板s31侧的取向方向设为y方向且使其彼此相对。
[0201]
图15a及图15b、图16a及图16b示出液晶光控制元件102的液晶单元的配置的例子。图15a示出了如下所述的例子：在将第一液晶单元10及第二液晶单元20设为一个组、将第三液晶单元30及第四液晶单元40设为一个组的情况下，当以一个组为基准时，另一个组旋转90而配置。该配置与图2及图3的配置对应。
[0202]
图15b示出四个液晶单元中的第奇数个的液晶单元相对于第偶数个的液晶单元旋转90度而配置的结构。换言之，图15b示出第偶数个的液晶单元相对于第奇数个的液晶单元旋转90度而配置的结构。
[0203]
此外，图16a示出使第一液晶单元10、第二液晶单元20、第三液晶单元30、第四液晶
单元40分别旋转90度的组合。图16b示出使第一液晶单元10及第三液晶单元30正反反转的组合。
[0204]
需要说明，在图15a及图15b和图16a及图16b中，第一电极e11、e21、e31、e41是形成于第一基板s11(下侧)的电极，第二电极e12、e22、e32、e42是形成于第二基板s12(上侧)的电极。如参照图3所说明的那样，第一电极e11包括第一带状电极(e11a)、第二带状电极(e11b)，第二电极e12包括第三带状电极(e12a)、第四带状电极(e12b)。关于第一电极e21、e31、e41及第二电极e22、e32、e42也是同样的情况。需要说明，在图15a及图15b和图16a及图16b中，箭头的方向示出了带状电极的长边方向。
[0205]
在图15a所示的液晶光控制元件102中，第一液晶单元10的第一电极e11及第二液晶单元20的第一电极e21的带状图案的长边方向配置在与图中所示的y轴方向平行的方向上，第一液晶单元10的第二电极e12及第二液晶单元20的第二电极e22的带状图案的长边方向配置在与x轴方向平行的方向上，第三液晶单元30的第一电极e31及第四液晶单元40的第一电极e41的带状图案的长边方向配置在与x轴方向平行的方向上，第三液晶单元30的第二电极e32及第四液晶单元40的第二电极e42的带状图案的长边方向配置在与y轴方向平行的方向上。根据这样的各液晶单元的电极配置的组合，能够通过不同的液晶单元至少两次控制偏振分量的扩散方向，能够防止配光后的照明光的色乱。
[0206]
在图15b、图16a及图16b所示的液晶光控制元件102中，第一液晶单元10的第一电极e11及第三液晶单元30的第一电极e31的带状图案的长边方向配置在与y轴方向平行的方向上，第一液晶单元10的第二电极e12及第三液晶单元30的第二电极e32的带状图案的长边方向配置在与x轴方向平行的方向上，第二液晶单元20的第一电极e21及第四液晶单元40的第一电极e41的带状图案的长边方向配置在与x轴方向平行的方向上，第二液晶单元20的第二电极e22及第四液晶单元40的第二电极e42的带状图案的长边方向配置在与y轴方向平行的方向上。根据这样的各液晶单元的电极配置的组合，能够通过不同的液晶单元至少两次控制偏振分量的扩散方向，能够防止配光后的照明光的色乱。
[0207]
如在本实施方式中说明的那样，在层叠有多个液晶单元的液晶光控制元件102中，通过不同的液晶单元的不同位置的电极(例如，第一液晶单元10的第二电极e12和第四液晶单元40的第一电极e11)，控制入射光的偏振分量中的相同的偏振分量的扩散，从而能够防止在配光图案中产生色乱。
[0208]
如以上说明的那样，根据本实施方式，能够在利用液晶的电光效果控制照明光的配光的液晶光控制装置中，抑制在形成为预定的形状的配光图案中产生色乱。
[0209]
需要说明，本发明并不限定于本说明书中公开的实施方式，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内对构成元素进行变形、具体化。此外，能够通过本说明书的实施方式中公开的多个构成元素的适当的组合来形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的所有构成元素中删除几个构成元素。而且，也可以适当组合跨不同的实施方式的构成元素。
[0210]
附图标记说明
[0211]
10：第一液晶单元，20：第二液晶单元，30：第三液晶单元，40：第四液晶单元，100：液晶光控制装置，102：液晶光控制元件，104：电路基板，106：光源部，s11、s21、s31、s41：第一基板，s12、s22、s32、s42：第二基板，f1：第一柔性布线基板，f2：第二柔性布线基板，f3：第三柔性布线基板，f4：第四柔性布线基板，ta1：第一透明粘接层，ta2：第二透明粘接层，ta3：
第三透明粘接层，lc1：第一液晶层，lc2：第二液晶层，lc3：第三液晶层，lc4：第四液晶层，e11、e21、e31、e41：第一电极，e11a、e21a、e31a、e41a：第一带状电极，e11b、e21b、e31b、e41b：第二带状电极，e12、e22、e32、e42：第二电极，e12a、e22a、e32a、e42a：第三带状电极，e12b、e22b、e32b、e42b：第四带状电极，pl11：第一供电线，pl12：第二供电线，pl13：第三供电线，pl14：第四供电线，pl15：第五供电线，pl16：第六供电线，t11：第一连接端子，t12：第二连接端子，t13：第三连接端子，t14：第四连接端子，pt11：第一供电端子，pt12：第二供电端子，pt13：第三供电端子，pt14：第四供电端子，al11：第一取向膜，al12：第二取向膜，se：密封材料，cp11：第一导电性部件。

技术特征：
1.一种液晶光控制装置，其特征在于，包括：第一液晶单元；与所述第一液晶单元重合的第二液晶单元；与所述第二液晶单元重合的第三液晶单元；以及与述第三液晶单元重合的第四液晶单元，所述第一液晶单元、所述第二液晶单元、所述第三液晶单元、以及所述第四液晶单元分别包括：设置有包括带状的图案的第一电极的第一基板；设置有包括带状的图案的第二电极的第二基板；以及所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，以所述第一电极及所述第二电极的所述带状的图案的长边方向交叉的方式配置所述第一基板和所述第二基板，所述第一液晶单元、所述第二液晶单元、所述第三液晶单元、以及所述第四液晶单元中的两个液晶单元配置为所述第一电极的带状图案的长边方向处在与第一方向平行的方向上，其它两个液晶单元的第一电极的带状图案的长边方向配置在与第二方向平行的方向上，所述第二方向与所述第一方向交叉。2.根据权利要求1所述的液晶光控制装置，其中，在所述第一液晶单元的第一电极和所述第二液晶单元的第一电极中，所述带状图案的长边方向配置在与所述第一方向平行的方向上，在所述第一液晶单元的第二电极和所述第二液晶单元的第二电极中，所述带状图案的长边方向配置在与所述第二方向平行的方向上，在所述第三液晶单元的第一电极和所述第四液晶单元的第一电极中，所述带状图案的长边方向配置在与所述第二方向平行的方向上，在所述第三液晶单元的第二电极和所述第四液晶单元的第二电极中，所述带状图案的长边方向配置在与所述第一方向平行的方向上。3.根据权利要求1所述的液晶光控制装置，其中，在所述第一液晶单元的第一电极和所述第三液晶单元的第一电极中，所述带状图案的长边方向配置在与所述第一方向平行的方向上，在所述第一液晶单元的第二电极和所述第三液晶单元的第二电极中，所述带状图案的长边方向配置在与所述第二方向平行的方向上，在所述第二液晶单元的第一电极和所述第四液晶单元的第一电极中，所述带状图案的长边方向配置在与所述第二方向平行的方向上，在所述第二液晶单元的第二电极和所述第四液晶单元的第二电极中，所述带状图案的长边方向配置在与所述第一方向平行的方向上。4.根据权利要求3所述的液晶光控制装置，其中，所述第一液晶单元的第二基板与所述第二液晶单元的第二基板邻接，所述第二液晶单元的第一基板与所述第三液晶单元的第一基板邻接，所述第三液晶单元的第二基板与所述第四液晶单元的第二基板邻接。5.根据权利要求1所述的液晶光控制装置，其中，
所述第一电极包括具有所述带状图案的至少一个第一带状电极、以及具有所述带状图案的至少一个第二带状电极，所述至少一个第一带状电极和所述至少一个第二带状电极分离且交替地配置，所述第二电极包括具有所述带状图案的至少一个第三带状电极、以及具有所述带状图案的至少一个第四带状电极，所述至少一个第三带状电极和所述至少一个第四带状电极分离且交替地配置。6.根据权利要求5所述的液晶光控制装置，其中，在所述第一电极中，在所述第一带状电极与所述第二带状电极之间产生横电场，在所述第二电极中，在所述第三带状电极与所述第四带状电极之间产生横电场。7.根据权利要求5所述的液晶光控制装置，其中，所述第一液晶单元、所述第二液晶单元、所述第三液晶单元、所述第四液晶单元的所述液晶层的厚度具有所述第一带状电极与所述第二带状电极的中心间距离的一倍以上的长度。8.根据权利要求5所述的液晶光控制装置，其中，在所述第一液晶单元、所述第二液晶单元、所述第三液晶单元、以及所述第四液晶单元的每一个中，所述液晶层具有所述第一电极中产生的横电场与所述第二电极中产生的横电场不产生干扰的厚度。9.根据权利要求1所述的液晶光控制装置，所述液晶光控制装置具有：设置于所述第一基板的第一取向膜；以及设置于所述第二基板的第二取向膜，所述第一取向膜的取向方向是与所述第一电极的所述带状的图案的长边方向交叉的方向，所述第二取向膜的取向方向是与所述第二电极的所述带状的图案的长边方向交叉的方向。10.根据权利要求1所述的液晶光控制装置，其中，所述液晶层是扭转向列液晶。

技术总结
液晶光控制装置包括：第一液晶单元；与第一液晶单元重合的第二液晶单元；与第二液晶单元重合的第三液晶单元；以及与第三液晶单元重合的第四液晶单元。第一液晶单元、第二液晶单元、第三液晶单元、以及第四液晶单元分别包括：设置有包括带状的图案的第一电极的第一基板；设置有包括带状的图案的第二电极的第二基板；以及第一基板与第二基板之间的液晶层。以第一电极及第二电极的带状的图案的长边方向交叉的方式配置第一基板和第二基板，第一液晶单元、第二液晶单元、第三液晶单元、以及第四液晶单元中的两个液晶单元配置为第一电极的带状图案的长边方向处在与第一方向平行的方向上，其它两个液晶单元的第一电极的带状图案的长边方向配置在与第二方向平行的方向上，该第二方向与第一方向交叉。方向与第一方向交叉。方向与第一方向交叉。


技术研发人员：黑川多惠 小系健夫 池田幸次朗
受保护的技术使用者：株式会社日本显示器
技术研发日：2022.02.07
技术公布日：2023/10/5