光控制装置以及照明装置的制作方法

1.本发明的实施方式涉及光控制装置以及照明装置。


背景技术：

2.近年来，提出了采用液晶单元的光控制装置。这样的光控制装置主要使一偏光成分汇聚或发散。在一例中，提出了具备多个轮带电极的液晶透镜。此外，作为其他例子，还提出了具备配置在扇状的多个分割区域中的透明电极的液晶透镜。
3.在采用液晶单元的光控制装置的一个使用例中，希望使入射光效率良好地散射。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2008－76926号公报
7.专利文献2：日本特开2016－57541号公报
8.专利文献3：日本特表2013－515969号公报


技术实现要素：

9.发明将要解决的课题
10.本实施方式的目的在于提供能够使散射效率提高的光控制装置以及照明装置。
11.用于解决课题的手段
12.本实施方式的光控制装置具备：
13.第一液晶单元，包括具有配置为同心圆状的多个第一电极的第一基板、与所述第一基板对置的第二基板、及保持于所述第一基板与所述第二基板之间的第一液晶层；第二液晶单元，包括具有配置为同心圆状的多个第二电极的第三基板、与所述第三基板对置的第四基板、及保持于所述第三基板与所述第四基板之间的第二液晶层；以及偏光转换元件，配置于所述第一液晶单元与所述第二液晶单元之间，所述第一液晶层以及所述第二液晶层分别具有：第一区域，使入射光中的具有沿着第一方向的第一偏光面的第一偏光成分散射，使入射光中的具有沿着与所述第一方向交叉的第二方向的第二偏光面的第二偏光成分透过；以及第二区域，使入射光中的所述第一偏光成分透过，使入射光中的所述第二偏光成分散射，所述偏光转换元件与所述第一区域以及所述第二区域重叠，将入射光的所述第一偏光成分转换为所述第二偏光成分，将入射光的所述第二偏光成分转换为所述第一偏光成分。
14.本实施方式的光控制装置具备：
15.第一液晶单元，包括：第一基板，具备配置为同心圆状的多个第一电极以及覆盖所述多个第一电极的第一取向膜；具备第二取向膜的第二基板；以及第一液晶层，保持于所述第一基板与所述第二基板之间；第二液晶单元，包括：第三基板，具备配置为同心圆状的多个第二电极以及覆盖所述多个第二电极的第三取向膜；具备第四取向膜的第四基板；以及第二液晶层，保持于所述第三基板与所述第四基板之间；以及偏光转换元件，包括：具备第
五取向膜的第五基板；具备第六取向膜的第六基板；以及第三液晶层，保持于所述第五基板与所述第六基板之间，所述第一～第四取向膜是垂直取向膜，所述偏光转换元件配置于所述第一液晶单元与所述第二液晶单元之间，所述第五取向膜以及所述第六取向膜是水平取向膜，且各自的取向处理方向交叉，所述第三液晶层包含进行了扭曲取向的液晶分子。
16.本实施方式的光控制装置具备：
17.第一液晶单元，包括：第一基板，具备配置为同心圆状的多个第一电极以及覆盖所述多个第一电极的第一取向膜；具备第二取向膜的第二基板；以及第一液晶层，保持于所述第一基板与所述第二基板之间；第二液晶单元，包括：第三基板，具备配置为同心圆状的多个第二电极以及覆盖所述多个第二电极的第三取向膜；具备第四取向膜的第四基板；以及第二液晶层，保持于所述第三基板与所述第四基板之间；以及偏光转换元件，包括：具备第五取向膜的第五基板；具备第六取向膜的第六基板；以及第三液晶层，保持于所述第五基板与所述第六基板之间，所述第一取向膜以及所述第三取向膜是水平取向膜，且各自的取向处理方向平行，所述第二取向膜以及所述第四取向膜是垂直取向膜，所述偏光转换元件配置于所述第一液晶单元与所述第二液晶单元之间，所述第五取向膜以及所述第六取向膜是水平取向膜，且各自的取向处理方向交叉，所述第三液晶层包含进行了扭曲取向的液晶分子。
18.本实施方式的光控制装置具备：
19.第一液晶单元，包括：第一基板，具备配置为同心圆状的多个第一电极以及覆盖所述多个第一电极的第一取向膜；第二基板，具备配置为同心圆状的多个第三电极以及覆盖所述多个第三电极的第二取向膜；以及第一液晶层，保持于所述第一基板与所述第二基板之间；第二液晶单元，包括：第三基板，具备配置为同心圆状的多个第二电极以及覆盖所述多个第二电极的第三取向膜；第四基板，具备配置为同心圆状的多个第四电极以及覆盖所述多个第四电极的第四取向膜；以及第二液晶层，保持于所述第三基板与所述第四基板之间；以及偏光转换元件，包括：具备第五取向膜的第五基板；具备第六取向膜的第六基板；以及第三液晶层，保持于所述第五基板与所述第六基板之间，所述第一电极的中心、所述第二电极的中心、所述第三电极的中心以及所述第四电极的中心在俯视时重叠，所述偏光转换元件配置于所述第一液晶单元与所述第二液晶单元之间，所述第五取向膜以及所述第六取向膜是水平取向膜，且各自的取向处理方向交叉，所述第三液晶层包含进行了扭曲取向的液晶分子。
20.本实施方式的照明装置具备光源和构成为对从所述光源出射的光进行控制的上述光控制装置。
21.发明效果
22.根据本实施方式，能够提供可使散射效率提高的光控制装置以及照明装置。
附图说明
23.图1是表示本实施方式的照明装置100的一构成例的图。
24.图2是表示第一液晶单元10的一构成例的俯视图。
25.图3是沿着图2所示的第一基板sub1的导电线cd13的剖面图。
26.图4是表示第一液晶单元10的其他构成例的俯视图。
27.图5是表示第一液晶单元10的其他构成例的俯视图。
28.图6是光控制装置200的分解立体图。
29.图7是用于说明第一液晶单元10的一构成例的图。
30.图8是表示光控制装置200的第一构成例的图的
31.图9是用于说明第一液晶单元10的其他构成例的图。
32.图10是表示光控制装置200的第二构成例的图。
33.图11是表示光控制装置200的第三构成例的分解立体图。
34.图12是用于说明第一液晶单元10的其他构成例的图。
35.图13是表示光控制装置200的第三构成例的图。
具体实施方式
36.以下，关于本实施方式，参照附图进行说明。另外，公开内容不过是一例，关于本领域技术人员对于保持了发明主旨的适当变更而容易想到的，当然包含在本发明的范围。此外，附图为了使说明更明确而有与实际情况相比将各部的宽度、厚度、形状等示意地表示的情况，但不过是一例，并不限定本发明的解释。此外，在本说明书和各图中，对于发挥与针对在先附图描述过的构成要素相同或类似功能的构成要素赋予同一参照标号而有适当省略重复的详细说明的情况。
37.图1是表示本实施方式的照明装置100的一构成例的图。在一个例子中，第一方向x、第二方向y以及第三方向z相互正交，但也可以以90度以外的角度交叉。第一方向x及第二方向y相当于与照明装置100所包含的基板平行的方向，此外，第三方向z相当于照明装置100的厚度方向。本实施方式中，将对由第一方向x及第二方向y规定的x－y平面的观察称为俯视。
38.照明装置100具备光源ls、构成为对从光源ls出射的光进行控制的光控制装置200以及控制部ct。光源ls沿第三方向z出射光。从光源ls出射的光例如是自然光。光控制装置200在第三方向z上与光源ls重叠。光控制装置200具备第一液晶单元10、第二液晶单元20以及偏光转换元件pc。第一液晶单元10以及第二液晶单元20具有实质上相同的构成要素，但也可以具有不同的构成要素。偏光转换元件pc配置于第一液晶单元10与第二液晶单元20之间。
39.第一液晶单元10具备第一基板sub1、第二基板sub2和第一液晶层lc1。第一基板sub1具备绝缘基板11、在绝缘基板11上配置的多个第一电极e1、以及将第一电极e1覆盖的第一取向膜al1。光源ls配置为在第三方向z上与绝缘基板11对置。第二基板sub2具备绝缘基板12和覆盖绝缘基板12的第二取向膜al2。另外，第二基板sub2也可以具备隔着第一液晶层lc1而与多个第一电极e1对置的共通电极。第一液晶层lc1保持在第一基板sub1与第二基板sub2之间，与第一取向膜al1及第二取向膜al2接触。第一液晶层lc1被密封件se1密封。
40.第二液晶单元20具备第三基板sub3、第四基板sub4、第二液晶层lc2。第三基板sub3具备绝缘基板21、在绝缘基板21上配置的多个第二电极e2以及将第二电极e2覆盖的第三取向膜al3。第二电极e2形成为在第三方向z上与第一电极e1重叠。第四基板sub4具备绝缘基板22与覆盖绝缘基板22的第四取向膜al4。另外，第四基板sub4也可以具备隔着第二液晶层lc2而与多个第二电极e2对置的共通电极。第二液晶层lc2保持于第三基板sub3与第四
基板sub4之间，与第三取向膜al3以及第四取向膜al4接触。第二液晶层lc2被密封件se2密封。在这种第二液晶单元20中，第三基板sub3具有与第一基板sub1相同的构成要素，第四基板sub4具有与第二基板sub2相同的构成要素，第二液晶层lc2的构成与第一液晶层lc1的构成相同。
41.偏光转换元件pc具备第五基板sub5、第六基板sub6以及第三液晶层lc3。第五基板sub5具备绝缘基板31与覆盖绝缘基板31的第五取向膜al5。第六基板sub6具备绝缘基板32与覆盖绝缘基板32的第六取向膜al6。第三液晶层lc3保持于第五基板sub5与第六基板sub6之间，与第五取向膜al5以及第六取向膜al6接触。第三液晶层lc3被密封件se3密封。第五取向膜al5以及第六取向膜al6是具有与x－y平面大致平行的取向限制力的水平取向膜，且在规定的方向上被进行取向处理。另外，取向处理可以是摩擦处理，也可以是光取向处理。第五取向膜al5的取向处理方向与第六取向膜al6的取向处理方向交叉。第三液晶层lc3包含在第五取向膜al5与第六取向膜al6之间进行了扭曲取向的液晶分子lm3。这种偏光转换元件pc不具备第一液晶单元10以及第二液晶单元20那样的电极。因而，在第三液晶层lc3不形成电场，液晶分子lm3的取向状态由第五取向膜al5以及第六取向膜al6的取向限制力维持。
42.绝缘基板11及12、绝缘基板21及22以及绝缘基板31及32例如是玻璃基板、树脂基板等透明基板。
43.第一电极e1以及第二电极e2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。
44.关于第一取向膜al1、第二取向膜al2、第三取向膜al3以及第四取向膜al4的构成例，之后进行叙述。
45.偏光转换元件pc在第三方向z上重叠在第一液晶单元10之上。绝缘基板12和绝缘基板31通过透明的粘合层ad1相互粘合。粘合层ad1的折射率与绝缘基板12以及31的折射率相等。
46.第二液晶单元20在第三方向z上重叠于偏光转换元件pc之上。绝缘基板32与绝缘基板21通过透明的粘合层ad2相互粘合。粘合层ad2的折射率与绝缘基板32以及21的折射率相等。
47.控制部ct具备光源控制部lct、电压控制部dct1以及dct2。光源控制部lct例如控制将光源ls驱动的电流值。电压控制部dct1控制在第一液晶单元10中应向各个第一电极e1施加的电压。电压控制部dct2控制在第二液晶单元20中应向各个第二电极e2施加的电压。
48.图2是表示第一液晶单元10的一构成例的俯视图。另外，在图2中，仅图示了第一液晶单元10的主要部分。
49.第一液晶单元10的第一基板sub1具备多个供电线pl11～pl14、多个导电线cd11～cd18和多个电极组eg1～eg3。供电线pl11～pl14以及导电线cd11～cd18配置于同一层。后述的绝缘膜介于导电线cd11～cd18与电极组eg1～eg3之间。在图2中，两层导电层相重叠的位置的四角表示将位于绝缘膜下方的导电层和位于绝缘膜上方的导电层在将绝缘膜贯通的接触孔中相互电连接的连接部。
50.供电线pl11～pl14在周边区域a2中在第一方向x上排列。这些供电线pl11～pl14分别向端子部a3延伸。虽不详述，端子部a3具备与供电线pl11～pl14的每一个连接的多个端子，并与柔性布线基板等电连接。
51.导电线cd11～cd18在有效区域a1中沿着第一方向x延伸，在第二方向y上排列。此外，导电线cd11～cd18延伸到周边区域a2，与供电线pl11～pl14的某个电连接。例如，导电线cd13与供电线pl14一体形成。此外，导电线cd11经由连接线cn11而与供电线pl11电连接。同样地，导电线cd12经由连接线cn12而与供电线pl13连接，导电线cd14经由连接线cn13而与供电线pl12连接。这些连接线cn11～cn13是与电极组eg1～eg3配置在同一层中的导电层。
52.电极组eg1～eg3分别由形成为同心圆状的多个第一电极e1构成。例如，电极组eg1由8个第一电极e11～e18构成。第一电极e11～e17均形成为圆环状，且具有相等的宽度。此外，位于电极组eg1的大致中心的第一电极e18形成为圆形。第一电极e11～e17在半径方向上大致等间距地朝向第一电极e18排列。
53.导电线cd11～cd14与第一电极e11～e18交叉。第一电极e11及e15与导电线cd11电连接。第一电极e12及e16与导电线cd14电连接。第一电极e13及e17与导电线cd12电连接。第一电极e14及e18与导电线cd13电连接。
54.电极组eg2及eg3也与电极组eg1同样地构成。
55.另外，构成各电极组的第一电极的个数不限于图示的例子。
56.这些电极组eg1～eg3在x－y平面中以形成最密构造的方式配置。
57.电极e41位于电极组eg1～eg3所包围的内侧。即，电极e41配置在以形成最密构造的方式配置的电极组eg1～eg3的间隙中。电极e41形成为比第一电极e11小的圆环状。电极e41的电位设定为与相邻的电极的电位不同。
58.电极e42位于电极e41的内侧，与导电线cd14电连接。电极e42的电位设定为与电极e41的电位不同。
59.图3是沿着图2所示的第一基板sub1的导电线cd13的剖面图。供电线pl11～pl14以及导电线cd13配置于绝缘基板11之上，被绝缘膜il覆盖。第一电极e11～e18配置于绝缘膜il之上，被第一取向膜al1覆盖。在图示的例子中，导电线cd13与供电线pl14直接连接。此外，第一电极e14及e18在将绝缘膜il贯通的接触孔中与导电线cd13连接。
60.供电线pl11～pl14例如由金属材料形成。第一电极e11～e18如上述那样由透明导电材料形成。导电线cd13例如由透明导电材料形成，但也可以由金属材料形成。
61.在图2以及图3中，说明了第一液晶单元10的一构成例，但第二液晶单元20的第三基板sub3也与第一基板sub1相同地构成。
62.图4是表示第一液晶单元10的其他构成例的俯视图。图4所示的构成例与图2所示的构成例相比不同点在于，四边形状的第一基板sub1具备1个电极组eg1。第一基板sub1及第二基板sub2通过矩形框状的密封件se1而接合。第一基板sub1具备构成电极组eg1的多个第一电极e11～e18。在图示的例子中，位于第一基板sub1的角部附近的第一电极e11及e12形成为圆弧状，第一电极e13～e17形成为圆环状，第一电极e18形成为圆形。
63.图5是表示第一液晶单元10的其他构成例的俯视图。图5所示的构成例与图2所示的构成例相比不同点在于，圆形的第一基板sub1具备1个电极组eg1。第一基板sub1具备构成电极组eg1的多个第一电极e11～e18。在图示的例子中，第一电极e11～e17形成为圆环状，第一电极e18形成为圆形。
64.图6是光控制装置200的分解立体图。另外，在图6中，仅图示了主要部分。
65.第一液晶单元10具备配置为同心圆状的多个第一电极e1，第二液晶单元20具备配置为同心圆状的多个第二电极e2。例如第一电极e1以及第二电极e2各自的直径、宽度、间距、电极数相等。另外，第一电极e1的中心o1以及第二电极e2的中心o2在x－y平面的俯视时重叠。即，第一电极e1以及第二电极e2形成为各自的中心在x－y平面内一致。
66.具备第一电极e1的第一基板sub1以及具备第二电极e2的第三基板sub3例如是从同一母基板上切下来的，以同一规格形成。这些第一基板sub1以及第三基板sub3分别具备对准标记am。第一基板sub1以及第三基板sub3根据各自的对准标记am而对位，以使第一电极e1和第二电极e2以重叠的方式配置。
67.《第一构成例》
68.图7是用于说明第一液晶单元10的一构成例的图。在图7中，仅图示了说明所需的构成。第一取向膜al1以及第二取向膜al2是具有沿着第一液晶单元10的法线的取向限制力的垂直取向膜。第一液晶层lc1例如是具有负的介电常数各向异性的负型，并具有液晶分子lm1。另外，第一液晶层lc1也可以是具有正的介电常数各向异性的正型。
69.图7的(a)示出了第一电极e11～e14未被施加电压的截止状态(off)。即，在相邻的第一电极间，未形成有电位差。第一液晶层lc1所含的液晶分子lm1通过第一取向膜al1以及第二取向膜al2的取向限制力而垂直取向。
70.图7的(b)示出了第一电极e11～e14被施加了电压的导通状态(on)。电压控制部dct1分别向第一电极e11～e14供给规定的电压，以便在相邻的第一电极间形成电位差。在第一电极e11以及e12之间、第一电极e12以及e13之间以及第一电极e13以及e14之间形成与第一基板sub1的主面(x－y平面)大致平行的电场。第一液晶层lc1为负型，因此液晶分子lm1在形成了图中用虚线所示的电场的状态下以其长轴与电场交叉的方式取向。另外，第一液晶层lc1具有几十μm～几百μm的厚度，在第一电极e11～e14被施加了电压的状态下，在第一基板sub1的附近形成电场，但是电场难以波及到第二基板sub2的附近。因此，位于第一基板sub1的附近的液晶分子lm1受到电场的影响而取向，但位于第二基板sub2的附近的液晶分子lm1被维持在与截止状态相同的取向状态。在第一液晶层lc1为正型的情况下，液晶分子lm1以其长轴沿着电场的方式取向。
71.液晶分子lm1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lm1的取向状态相应的折射率分布。或者，第一液晶层lc1在将第一液晶层lc1的沿着第三方向z的厚度设为d时，具有以δn
·
d表示的延迟量的分布。这种折射率分布或者延迟量的分布形成液晶透镜ll1。即，这里的液晶透镜ll1相当于形成于第一液晶层lc1的折射率分布型透镜。形成有这种液晶透镜ll1的第一液晶单元10产生通过使入射光折射(汇聚、发散)而使入射光散射的光学作用。散射的程度(调制率)由施加到第一液晶层lc1的电压控制。即，第一液晶单元10中的调制率由电压控制部dct1控制。
72.这里，虽然说明了第一液晶单元10，但如上述那样，第二液晶单元20具有与第一液晶单元10相同的构成要素。即，第三取向膜al3以及第四取向膜al4为垂直取向膜，第二液晶层lc2为负型。在这种第二液晶单元20中，也是在导通状态下，能够形成与参照图7说明的液晶透镜ll1相同的液晶透镜。第二液晶单元20中的调制率由电压控制部dct2控制。电压控制部dct1以及电压控制部dct2可以以相同的电压条件控制，也可以以不同的电压条件控制。
73.图8是表示光控制装置200的第一构成例的图。在图8中，示出了对第一液晶单元10
以及第二液晶单元20分别施加了电压的导通状态(on)下的液晶分子的取向状态，另外，示出了没有对各液晶单元的下级施加电压的截止状态(off)下的液晶分子的取向状态。
74.如图7所示，在第一液晶单元10中，第一取向膜al1以及第二取向膜al2是垂直取向膜。第一液晶层lc1的液晶分子lm1在截止状态下在第一取向膜al1与第二取向膜al2之间垂直取向。
75.另外，与图7所示的第一液晶单元10相同，在第二液晶单元20中，第三取向膜al3以及第四取向膜al4是垂直取向膜。第二液晶层lc2的液晶分子lm2在截止状态下在第三取向膜al3与第四取向膜al4之间垂直取向。
76.在偏光转换元件pc中，第五取向膜al5的取向处理方向ad5与第二方向y平行，第六取向膜al6的取向处理方向ad6与第一方向x平行。即，在偏光转换元件pc中，取向处理方向ad5与取向处理方向ad6正交。第三液晶层lc3是具有正的介电常数各向异性的正型，且具有液晶分子lm3。在截止状态下，液晶分子lm3在第五取向膜al5与第六取向膜al6之间进行了90
°
扭曲取向。液晶分子lm3中的第五取向膜al5的附近的液晶分子lm31沿第二方向y取向，第六取向膜al6的附近的液晶分子lm32沿第一方向x取向，位于中间层的多个液晶分子lm3进行了扭曲取向。
77.在本实施方式中，偏光转换元件pc具有使入射光的偏光成分(直线偏光)的偏光面旋转90
°
的旋光能力。例如偏光转换元件pc将入射光中的第一偏光成分转换为第二偏光成分，将入射光中的第二偏光成分转换为第一偏光成分。第一偏光成分的偏光面与第二偏光成分的偏光面正交。在光的行进方向沿着第三方向z的情况下，将具有沿着第一方向x的偏光面的偏光成分称为第一偏光(p偏光)pol1，将具有沿着第二方向y的偏光面的偏光成分称为第二偏光(s偏光)pol2。例如，第一偏光成分是第一偏光pol1，第二偏光成分是第二偏光pol2。
78.以下，对各液晶单元的光学作用进行说明。
79.第一液晶单元10具有从第一电极e1的中心o1向第一方向x扩展的区域(第一区域)a11、从中心o1向第二方向y扩展的区域(第二区域)a12以及区域a11及a12之间的区域a13。在区域a11～a13的各个中，截止状态的液晶分子lm1都同样地进行了垂直取向。
80.在导通状态下，第一取向膜al1的附近的液晶分子lm11在图中用虚线表示，第二取向膜al2的附近的液晶分子lm12在图中用实线表示。在导通状态下，在区域a11～a13的各个中，相邻的第一电极e1之间的电场沿第一电极e1的半径方向形成。
81.在区域a11中，液晶分子lm11受到电场的影响而沿第一方向x取向。液晶分子lm12几乎不会受到电场的影响，被维持在垂直取向的状态。在区域a11中，通过由电场形成的折射率分布而产生光学作用。这种区域a11通过光学作用使入射光中的第一偏光成分(p偏光)散射。另外，区域a11使入射光中的第二偏光成分(s偏光)几乎不散射地透过。
82.在区域a12中，液晶分子lm11受到电场的影响而沿第二方向y取向。液晶分子lm12几乎不会受到电场的影响，被维持在垂直取向的状态。在区域a12中，通过由电场形成的折射率分布而产生光学作用。这种区域a12使入射光中的第一偏光成分几乎不散射地透过。另外，区域a12通过光学作用使入射光中的第二偏光成分散射。
83.在区域a13中，液晶分子lm11受到电场的影响而取向，液晶分子lm12被维持为垂直取向的状态。即，在导通状态下，与第一电极e1重叠的第一液晶层lc1中的液晶分子lm11从
中心o1以放射状取向。
84.偏光转换元件pc与区域a11～a13重叠。即，偏光转换元件pc具有与区域a11重叠的区域(第三区域)a31、与区域a12重叠的区域(第四区域)a32、及与区域a13重叠的区域a33。即，区域a11的透射光成为向区域a31的入射光，区域a12的透射光成为向区域a32的入射光，区域a13的透射光成为向区域a33的入射光。
85.在区域a31～a33的各个中，液晶分子lm3都同样地进行扭曲取向。液晶分子lm21在图中用虚线表示，导通状态的液晶分子lm22在图中用实线表示。
86.区域a31将作为区域a11的透射光的入射光中的第二偏光成分的偏光面旋转90度而转换为第一偏光成分。另外，区域a31将在区域a11中散射的第一偏光成分转换为第二偏光成分。
87.区域a32将作为区域a12的透射光的入射光中的第一偏光成分的偏光面旋转90度而转换为第二偏光成分。另外，区域a32将在区域a12中散射的第二偏光成分转换为第一偏光成分。
88.在区域a33中，也同样是将作为区域a13的透射光的入射光中的第一偏光成分转换为第二偏光成分，另外，将第二偏光成分转换为第一偏光成分。
89.第二液晶单元20具有从第二电极e2的中心o2向第一方向x扩展的区域a21、从中心o2向第二方向y扩展的区域a22以及区域a21和a22之间的区域a23。区域a21与区域a31重叠，区域a22与区域a32重叠，区域a23与区域a33重叠。即，区域a31的透射光成为向区域a21的入射光，区域a32的透射光成为向区域a22的入射光，区域a33的透射光成为向区域a23的入射光。
90.在区域a21～a23的各个中，截止状态的液晶分子lm2都同样地进行了垂直取向。
91.在导通状态下，第三取向膜al3的附近的液晶分子lm21在图中用虚线表示，第四取向膜al4的附近的液晶分子lm22在图中用实线表示。在导通状态下，在区域a21～a23的各个中，相邻的第二电极e2之间的电场沿第二电极e2的半径方向而形成。
92.在区域a21中，液晶分子lm21受到电场的影响而在第一方向x上取向。液晶分子lm22几乎不会受到电场的影响，被维持为垂直取向的状态。在区域a21中，通过由电场形成的折射率分布而产生光学作用。这种区域a21通过光学作用使作为区域a31的透射光的入射光中的第一偏光成分散射。另外，区域a21使入射光中的第二偏光成分几乎不散射地透过。
93.在区域a22中，液晶分子lm21受到电场的影响而沿第二方向y取向。液晶分子lm22几乎不会受到电场的影响，被维持为垂直取向的状态。在区域a22中，通过由电场形成的折射率分布而产生光学作用。这种区域a22使作为区域a32的透射光的入射光中的第一偏光成分几乎不散射地透过。另外，区域a22通过光学作用使入射光中的第二偏光成分散射。
94.在区域a23中，液晶分子lm21受到电场的影响而取向，液晶分子lm22被维持为垂直取向的状态。即，在导通状态下，与第二电极e2重叠的第二液晶层lc2中的液晶分子lm21从中心o2以放射状取向。
95.如以上说明的那样，根据第一构成例，向第一液晶单元10的区域a11的入射光中的第一偏光成分被散射，但第二偏光成分几乎不被散射。透过了区域a11的第二偏光成分在偏光转换元件pc的区域a31中被转换为第一偏光成分之后，在第二液晶单元20的区域a21中被散射。因而，依次透过了光控制装置200的区域a11、区域a31以及区域a21的光的第一偏光成
分以及第二偏光成分都被散射。
96.另外，向区域a12的入射光中的第二偏光成分被散射，但第一偏光成分几乎不被散射。透过了区域a12的第一偏光成分在区域a32中被转换为第二偏光成分之后，在区域a22中被散射。因而，依次透过了光控制装置200的区域a12、区域a32以及区域a22的光的第一偏光成分以及第二偏光成分都被散射。而且，同样地，依次透过了光控制装置200的区域a13、区域a33以及区域a23的光的第一偏光成分以及第二偏光成分也都被散射。
97.由此，能够提高散射效率。
98.《第二构成例》
99.图9是用于说明第一液晶单元10的其他构成例的图。在图9中，仅图示了说明所需的构成。第一取向膜al1是水平取向膜，第二取向膜al2是垂直取向膜。第一取向膜al1沿规定的方向被取向处理。第一液晶层lc1例如是正型，并且具有液晶分子lm1。另外，第一液晶层lc1也可以是负型。
100.图9的(a)示出截止状态(off)，在相邻的第一电极间未形成电位差。作为水平取向膜的第一取向膜al1的附近的液晶分子lm1沿第一取向膜al1的表面大致水平地取向。作为垂直取向膜的第二取向膜al2的附近的液晶分子lm1相对于第二取向膜al2的表面大致垂直地取向。这种液晶分子lm1的初始取向被称作混合取向。
101.图9的(b)示出了导通状态(on)。电压控制部dct1分别向第一电极e11～e14供给规定的电压，以便在相邻的第一电极间形成电位差。在第一电极e11以及e12之间、第一电极e12以及e13之间以及第一电极e13以及e14之间形成与第一基板sub1的主面(x－y平面)大致平行的电场。第一液晶层lc1为正型，因此第一取向膜al1的附近的液晶分子lm1在形成有图中以虚线所示的电场的状态下，以其长轴沿着电场的方式取向。与这种液晶分子lm1的取向状态相应的折射率分布、或者延迟量的分布形成液晶透镜ll1。
102.在第二液晶单元20中也相同，第三取向膜al3是水平取向膜，第四取向膜al4是垂直取向膜，第二液晶层lc2是正型。在这种第二液晶单元20中，也是在导通状态下，能够形成与参照图9说明的液晶透镜ll1相同的液晶透镜。
103.图10是表示光控制装置200的第二构成例的图。图10所示的第二构成例与图8所示的第一构成例比较，第一液晶单元10以及第二液晶单元20的构成不同。
104.在第一液晶单元10中，作为水平取向膜的第一取向膜al1的取向处理方向ad1与第二方向y平行，第二取向膜al2是垂直取向膜。在截止状态下，液晶分子lm1在第一取向膜al1与第二取向膜al2之间混合取向。液晶分子lm1中的第一取向膜al1的附近的液晶分子lm11沿第二方向y取向，第二取向膜al2的附近的液晶分子lm12垂直取向。另外，取向处理方向ad1也可以是在x－y平面上与第二方向y不同的方向。
105.在第二液晶单元20中，作为水平取向膜的第三取向膜al3的取向处理方向ad3与第二方向y平行，第四取向膜al4是垂直取向膜。在截止状态下，液晶分子lm2在第三取向膜al3与第四取向膜al4之间混合取向。液晶分子lm2中的第三取向膜al3的附近的液晶分子lm21沿第二方向y取向，第四取向膜al4的附近的液晶分子lm22垂直取向。另外，取向处理方向ad3虽然也可以是在x－y平面上与第二方向y不同的方向，但是与取向处理方向ad1平行。
106.与第一构成例相同，第一液晶单元10具有区域a11～区域a13，第二液晶单元20具有区域a21～区域a23，偏光转换元件pc具有区域a31～区域a33。在依次层叠了第一液晶单
元10、偏光转换元件pc以及第二液晶单元20时，区域a31位于区域a11以及a21之间，区域a32位于区域a12以及a22之间，区域a33位于区域a13以及a23之间。
107.在导通状态的第一液晶单元10中，在区域a11中，液晶分子lm11受到电场的影响而沿第一方向x取向。这种区域a11使入射光中的第一偏光成分散射，使入射光中的第二偏光成分几乎不散射地透过。
108.在区域a12中，液晶分子lm11受到电场的影响而沿第二方向y取向。这种区域a12使入射光中的第一偏光成分几乎不散射地透过，使入射光中的第二偏光成分散射。
109.在偏光转换元件pc中，区域a31将作为区域a11的透射光的入射光中的第二偏光成分转换为第一偏光成分。另外，区域a31将在区域a11中散射的第一偏光成分转换为第二偏光成分。
110.区域a32将作为区域a12的透射光的入射光中的第一偏光成分转换为第二偏光成分。另外，区域a32将在区域a12中散射的第二偏光成分转换为第一偏光成分。
111.在导通状态的第二液晶单元20中，在区域a21中，液晶分子lm21受到电场的影响而沿第一方向x取向。这种区域a21使作为区域a31的透射光的入射光中的第一偏光成分散射，使入射光中的第二偏光成分几乎不散射地透过。
112.在区域a22中，液晶分子lm21受到电场的影响而沿第二方向y取向。这种区域a22使作为区域a32的透射光的入射光中的第一偏光成分几乎不散射地透过，使入射光中的第二偏光成分散射。
113.根据这种第二构成例，能够与上述的第一构成例相同地提高散射效率。
114.《第三构成例》
115.图11是表示光控制装置200的第三构成例的分解立体图。另外，在图11中仅图示了主要部分。
116.在第一液晶单元10中，第一基板sub1具备配置为同心圆状的多个第一电极e1，第二基板sub2具备配置为同心圆状的多个第三电极e3。在第一液晶单元10中，第一基板sub1以及第二基板sub2以第一电极e1与第三电极e3重叠的方式配置。
117.在第二液晶单元20中，第三基板sub3具备配置为同心圆状的多个第二电极e2，第四基板sub4具备配置为同心圆状的多个第四电极e4。在第二液晶单元20中，第三基板sub3以及第四基板sub4以第二电极e2与第四电极e4重叠的方式配置。
118.例如第一电极e1、第二电极e2、第三电极e3以及第四电极e4各自的直径、宽度、间距、电极数相等。另外，第一电极e1的中心o1、第二电极e2的中心o2、第三电极e3的中心o3以及第四电极e4的中心o4在x－y平面的俯视时重叠。即，第一电极e1、第二电极e2、第三电极e3以及第四电极e4形成为各自的中心在x－y平面内一致。
119.图12是用于说明第一液晶单元10的其他构成例的图。在图12中，仅图示了说明所需的构成。第一取向膜al1覆盖第一电极e11～e14，第二取向膜al2覆盖第三电极e31～e34。第一取向膜al1以及第二取向膜al2是水平取向膜。第一取向膜al1的取向处理方向与第二取向膜al2的取向处理方向交叉。第一液晶层lc1例如是正型，且具有液晶分子lm1。
120.图12的(a)表示截止状态(off)，在相邻的第一电极间未形成电位差，在相邻的第二电极间也未形成电位差。液晶分子lm1通过第一取向膜al1以及第二取向膜al2的取向限制力而在第一取向膜al1与第二取向膜al2之间扭曲取向。
121.图12的(b)示出了导通状态(on)。电压控制部dct1向第一电极e11～e14分别供给规定的电压，以便在相邻的第一电极间形成电位差。另外，电压控制部dct1向第三电极e31～e34分别供给规定的电压，以便在相邻的第三电极间形成电位差。
122.在第一取向膜al1的附近，在第一电极e11以及e12之间、第一电极e12以及e13之间以及第一电极e13以及e14之间形成与第一基板sub1的主面大致平行的电场。在第二取向膜al2的附近，在第三电极e31以及e32之间、第三电极e32以及e33之间以及第三电极e33以及e34之间形成与第二基板sub2的主面大致平行的电场。第一液晶层lc1是正型，因此第一取向膜al1的附近的液晶分子lm1以及第二取向膜al2的附近的液晶分子lm1在形成了图中虚线所示的电场的状态下，以其长轴沿着电场的方式取向。与这种液晶分子lm1的取向状态相应的折射率分布、或者延迟量的分布形成液晶透镜ll1。
123.在第二液晶单元20中也相同，第三取向膜al3以及第四取向膜al4是水平取向膜，第二液晶层lc2是正型。在这种第二液晶单元20中，也是在导通状态下能够形成与参照图12说明的液晶透镜ll1相同的液晶透镜。
124.图13是表示光控制装置200的第三构成例的图。图13所示的第二构成例与图8所示的第一构成例相比，第一液晶单元10以及第二液晶单元20的构成不同。
125.在第一液晶单元10中，第一取向膜al1的取向处理方向ad1与第二方向y平行，第二取向膜al2的取向处理方向ad2与第一方向x平行。即，取向处理方向ad1与取向处理方向ad2正交。在截止状态下，液晶分子lm1在第一取向膜al1与第二取向膜al2之间进行90
°
扭曲取向。液晶分子lm1中的第一取向膜al1的附近的液晶分子lm11沿第二方向y取向，第二取向膜al2的附近的液晶分子lm12沿第一方向x取向，位于中间层的多个液晶分子lm1进行了扭曲取向。
126.在第二液晶单元20中，第三取向膜al3的取向处理方向ad3与第二方向y平行，第四取向膜al4的取向处理方向ad4与第一方向x平行。即，取向处理方向ad3与取向处理方向ad4正交。在截止状态下，液晶分子lm2在第三取向膜al3与第四取向膜al4之间进行了90
°
扭曲取向。液晶分子lm2中的第三取向膜al3的附近的液晶分子lm21沿第二方向y取向，第四取向膜al4的附近的液晶分子lm22沿第一方向x取向，位于中间层的多个液晶分子lm2进行了扭曲取向。
127.与第一构成例相同，第一液晶单元10具有区域a11～区域a13，第二液晶单元20具有区域a21～区域a23，偏光转换元件pc具有区域a31～区域a33。在依次层叠了第一液晶单元10、偏光转换元件pc以及第二液晶单元20时，区域a31位于区域a11以及a21之间，区域a32位于区域a12以及a22之间，区域a33位于区域a13以及a23之间。
128.在导通状态的第一液晶单元10中，区域a11的液晶分子lm11主要受到第一电极e1的电场的影响而沿第一方向x取向。另外，区域a11的液晶分子lm12主要受到第三电极e3的电场的影响而沿第一方向x取向。即，在导通状态下，液晶分子lm11以及lm12的取向方向成为大致平行。这种区域a11使入射光中的第一偏光成分散射，使入射光中的第二偏光成分几乎不散射地透过。
129.区域a12的液晶分子lm11主要受到第一电极e1的电场的影响而沿第二方向y取向。另外，区域a12的液晶分子lm12主要受到第三电极e3的电场的影响而沿第二方向y取向。这种区域a12使入射光中的第一偏光成分几乎不散射地透过，使入射光中的第二偏光成分散
射。
130.在偏光转换元件pc中，区域a31将作为区域a11的透射光的入射光中的第二偏光成分转换为第一偏光成分。另外，区域a31将在区域a11中散射的第一偏光成分转换为第二偏光成分。
131.区域a32将作为区域a12的透射光的入射光中的第一偏光成分转换为第二偏光成分。另外，区域a32将在区域a12中散射过的第二偏光成分转换为第一偏光成分。
132.在导通状态的第二液晶单元20中，区域a21的液晶分子lm21主要受到第二电极e2的电场的影响而沿第一方向x取向。另外，区域a21的液晶分子lm22主要受到第四电极e4的电场的影响而沿第一方向x取向。这种区域a21使作为区域a31的透射光的入射光中的第一偏光成分散射，使作为入射光中的第二偏光成分几乎不散射地透过。
133.区域a22的液晶分子lm21主要受到第二电极e2的电场的影响而沿第二方向y取向。另外，区域a22的液晶分子lm22主要受到第四电极e4的电场的影响而沿第二方向y取向。这种区域a22使作为区域a32的透射光的入射光中的第一偏光成分几乎不散射地透过，使入射光中的第二偏光成分散射。
134.根据这种第三构成例，能够与上述的第一构成例相同地提高散射效率。
135.另外，在第三构成例中，对第一液晶单元10以及第二液晶单元20是扭曲向列型液晶元件的情况进行了说明，但并不限定于此。例如第一液晶层lc1以及第二液晶层lc2也可以分别如第一构成例那样包含垂直取向的液晶分子，也可以如第二构成例那样包含混合取向的液晶分子，也可以包含水平取向的液晶分子。
136.在上述的各构成例中，对偏光转换元件pc是不具备电极的扭曲向列型液晶元件的情况进行了说明，但并不限定于此。即，偏光转换元件pc也可以是具有将入射光的第一偏光成分转换为第二偏光成分的同时，将入射光的第二偏光成分转换为第一偏光成分的功能的其他元件。
137.如以上说明那样，根据本实施方式，能够提供可提高散射效率的光控制装置以及照明装置。
138.另外，本发明不限定于上述实施方式本身，在其实施阶段能够在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形而具体化。此外，能够通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当组合而形成各种发明。例如，可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。进而，也可以将不同实施方式之间的构成要素适当组合。
139.附图标记说明
140.100
…
照明装置200
…
光控制装置
141.10
…
第一液晶单元sub1
…
第一基板e1
…
第一电极al1
…
第一取向膜
142.sub2
…
第二基板al2
…
第二取向膜lc1
…
第一液晶层
143.20
…
第二液晶单元sub3
…
第三基板e2
…
第二电极al3
…
第三取向膜
144.sub4
…
第四基板al4
…
第四取向膜lc2
…
第二液晶层
145.pc
…
偏光转换元件sub5
…
第五基板al5
…
第五取向膜
146.sub6
…
第六基板al6
…
第六取向膜lc3
…
第三液晶层