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.用来解决课题的手段
12.本实施方式的光控制装置，具备：第1液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第1电极的第1基板、与上述第1基板对置的第2基板、以及保持在上述第1基板与上述第2基板之间的第1液晶层；第2液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第2电极且与上述第2基板重叠的第3基板、与上述第3基板对置的第4基板、以及保持在上述第3基板与上述第4基板之间的第2液晶层；以及第3液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第3电极且与上述第4基板重叠的第5基板、与上述第5基板对置的第6基板、以及保持在上述第5基板与上述第6基板之间的第3液晶层；上述第1液晶层及上述第3液晶层分别具有：第1区域，将入射光中的具有沿着第1方向的第1偏光面的第1偏光成分散射、将入射光中的具有沿着与上述第1方向交叉的第2方向的第2偏光面的第2偏光成分透射；以及第2区域，将入射光的上述第1偏光成分变换为上述第2偏光成分，将入射光的上述第2偏光成分散射；上述第2液晶层具有：第3区域，与上述第1区域重叠，将入射光的上述第2偏光成分变换为上述第1偏光成分；以及第4区域，与上述第2区域重叠。
13.本实施方式的光控制装置，具备：第1液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第1电极的第1基板、与上述第1基板对置的第2基板、以及保持在上述第1基板与上述第2基板之间的第1液晶层；第2液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第2电极并与上述第2基板重叠的第3基板、与上述第3基板对置的第4基板、以及保持在上述第3基板与上述第4基板之间的第2液晶层；以及第3液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第3电极且与上述第4基板重叠的第5基板、与上述第5基板对置的第6基板、以及保持在上述第5基板与上述第
6基板之间的第3液晶层；上述第1液晶层及上述第3液晶层分别包含具有正的介电常数各向异性、在没有被施加电压的状态下进行了扭转取向的液晶分子；上述第2液晶层包含具有负的介电常数各向异性、在没有被施加电压的状态下进行了均匀取向的液晶分子。
14.本实施方式的光控制装置，具备：第1液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第1电极的第1基板、与上述第1基板对置的第2基板、以及保持在上述第1基板与上述第2基板之间的第1液晶层；第2液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第2电极并与上述第2基板重叠的第3基板、与上述第3基板对置的第4基板、以及保持在上述第3基板与上述第4基板之间的第2液晶层；以及第3液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第3电极且与上述第4基板重叠的第5基板、与上述第5基板对置的第6基板、以及保持在上述第5基板与上述第6基板之间的第3液晶层；上述第1液晶层及上述第3液晶层分别包含具有正的介电常数各向异性、在没有被施加电压的状态下进行了扭转取向的液晶分子，上述第2液晶层包含具有负的介电常数各向异性，在没有被施加电压的状态下进行了扭转取向的液晶分子。
15.本实施方式的光控制装置，具备：第1液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第1电极的第1基板、与上述第1基板对置的第2基板、以及保持在上述第1基板与上述第2基板之间的第1液晶层；第2液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第2电极并与上述第2基板重叠的第3基板、与上述第3基板对置的第4基板、以及保持在上述第3基板与上述第4基板之间的第2液晶层；以及第3液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第3电极且与上述第4基板重叠的第5基板、与上述第5基板对置的第6基板、以及保持在上述第5基板与上述第6基板之间的第3液晶层；上述第1液晶层及上述第3液晶层分别包含具有正的介电常数各向异性、在没有被施加电压的状态下进行了扭转取向的液晶分子，上述第2液晶层包含具有正的介电常数各向异性、在没有被施加电压的状态下进行了均匀取向的液晶分子。
16.本实施方式的光控制装置，具备：第1液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第1电极的第1基板、与上述第1基板对置的第2基板、以及保持在上述第1基板与上述第2基板之间的第1液晶层；第2液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第2电极并与上述第2基板重叠的第3基板、与上述第3基板对置的第4基板、以及保持在上述第3基板与上述第4基板之间的第2液晶层；以及第3液晶单元，具备具有以同心圆状配置的多个第3电极且与上述第4基板重叠的第5基板、与上述第5基板对置的第6基板、以及保持在上述第5基板与上述第6基板之间的第3液晶层；上述第1液晶层及上述第3液晶层分别包含具有正的介电常数各向异性、在没有被施加电压的状态下进行了扭转取向的液晶分子，上述第2液晶层包含具有正的介电常数各向异性、在没有被施加电压的状态下进行了扭转取向的液晶分子。
17.本实施方式的照明装置具备光源和构成为对从上述光源出射的光进行控制的上述光控制装置。
18.发明效果
19.根据本实施方式，能够提供能够使散射效率提高的光控制装置以及照明装置。
附图说明
20.图1是表示本实施方式的照明装置100的一结构例的图。
21.图2是用来说明图1所示的第1液晶单元10的透镜作用的图。
22.图3是表示第1液晶单元10的一结构例的平面图。
23.图4是沿着图3所示的第1基板sub1的导电线cd13的剖面图。
24.图5是表示第1液晶单元10的其他结构例的平面图。
25.图6是表示第1液晶单元10的其他结构例的平面图。
26.图7是表示第1～第3液晶单元相互重叠的状态的分解立体图。
27.图8是表示光控制装置200的第1结构例的图。
28.图9是表示光控制装置200的第2结构例的图。
29.图10是表示光控制装置200的第3结构例的图。
30.图11是表示光控制装置200的第4结构例的图。
具体实施方式
31.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。
32.图1是表示本实施方式的照明装置100的一结构例的图。在一例中，第1方向x、第2方向y以及第3方向z相互正交，但也可以以90度以外的角度交叉。第1方向x及第2方向y相当于与照明装置100中包含的基板平行的方向，此外，第3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1方向x及第2方向y规定的x－y平面的观察称为平面观察。
33.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将光向第3方向z出射。从光源ls出射的光例如是自然光。光控制装置200在第3方向z上与光源ls重叠。光控制装置200具备第1液晶单元10、第2液晶单元20和第3液晶单元30。第1液晶单元10及第3液晶单元30具有实质相同的构成要素，但也可以具有不同的构成要素。
34.第1液晶单元10具备第1基板sub1、第2基板sub2和第1液晶层lc1。第1基板sub1具备绝缘基板11、在绝缘基板11上配置的多个第1电极e1、和将第1电极e1覆盖的第1取向膜al1。光源ls配置为在第3方向z上与绝缘基板11对置。第2基板sub2具备绝缘基板12和第2取向膜al2。另外，第2基板sub2可以具备隔着第1液晶层lc1而与多个第1电极e1对置的共通电极。第1液晶层lc1保持在第1基板sub1与第2基板sub2之间，与第1取向膜al1及第2取向膜al2接触。第1液晶层lc1被密封件se1密封。
35.第2液晶单元20具备与第2基板sub2重叠的第3基板sub3、第4基板sub4、以及第2液晶层lc2。第3基板sub3具备绝缘基板21、在绝缘基板21上配置的多个第2电极e2、以及将第2电极e2覆盖的第3取向膜al3。第2电极e2形成为在第3方向z上与第1电极e1重叠。第4基板sub4具备绝缘基板22和第4取向膜al4。第2液晶层lc2保持在第3基板sub3与第4基板sub4之间，与第3取向膜al3及第4取向膜al4接触。第2液晶层lc2被密封件se2密封。这样的第2液晶单元20中，第3基板sub3具有与第1基板sub1实质相同的构成要素，第4基板sub4具有与第2基板sub2实质相同的构成要素。但是，第2液晶层lc2的结构与第1液晶层lc1的结构不同。此外，第3取向膜al3及第4取向膜al4的取向处理有与第1取向膜al1及第2取向膜al2的取向处
理不同的情况。
36.第3液晶单元30具备与第4基板sub4重叠的第5基板sub5、第6基板sub6、以及第3液晶层lc3。第5基板sub5具备绝缘基板31、在绝缘基板31上配置的多个第3电极e3、以及将第3电极e3覆盖的第5取向膜al5。第3电极e3在第3方向z上与第1电极e1及第2电极e2重叠而形成。第6基板sub6具备绝缘基板32和第6取向膜al6。另外，第6基板sub6可以具备隔着第3液晶层lc3而与多个第3电极e3对置的共通电极。第3液晶层lc3保持在第5基板sub5与第6基板sub6之间，与第5取向膜al5及第6取向膜al6接触。第3液晶层lc3被密封件se3密封。在第3液晶单元30中，第5基板sub5具有与第1基板sub1相同的构成要素，第6基板sub6具有与第2基板sub2相同的构成要素，第3液晶层lc3的结构与第1液晶层lc1的结构相同。
37.绝缘基板11及12、绝缘基板21及22以及绝缘基板31及32例如是玻璃基板或树脂基板等透明基板。
38.第1电极e1、第2电极e2以及第3电极e3是由铟锡氧化物(ito)或铟锌氧化物(izo)等透明导电材料形成的透明电极。
39.第1取向膜al1、第2取向膜al2、第3取向膜al3、第4取向膜al4、第5取向膜al5以及第6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，被在规定的方向上进行了取向处理。另外，所谓取向处理，可以是摩擦(rubbing)处理，也可以是光取向处理。
40.第2液晶单元20在第3方向z上重叠在第1液晶单元10之上。绝缘基板12和绝缘基板21通过透明的接合层ad1而相互接合。接合层ad1的折射率与绝缘基板12及21的折射率是同等的。
41.第3液晶单元30在第3方向z上重叠在第2液晶单元20之上。绝缘基板22和绝缘基板31通过透明的接合层ad2而相互接合。接合层ad2的折射率与绝缘基板22及31的折射率是同等的。
42.控制部ct具备光源控制部lct和电压控制部dct1～dct3。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1液晶单元10中应向各个第1电极e1施加的电压。电压控制部dct2控制在第2液晶单元20中应向各个第2电极e2施加的电压。电压控制部dct3控制在第3液晶单元30中应向各个第3电极e3施加的电压。
43.图2是用来说明图1所示的第1液晶单元10的透镜作用的图。在图2中仅图示了说明所必须的结构。这里，说明在第1液晶单元10是扭转向列液晶元件的情况下形成于第1液晶层lc1的液晶透镜ll1。
44.这里说明的液晶透镜ll1相当于形成于第1液晶层lc1的折射率分布型透镜。形成有这样的液晶透镜ll1的第1液晶单元10产生通过将入射光折射(汇聚、发散)而将入射光散射的透镜作用。散射的程度(调制率)由向第1液晶层lc1施加的电压来控制。即，第1液晶单元10的调制率由电压控制部dct1控制。
45.另外，虽省略说明，但关于第3液晶单元30，也能够形成与参照图2说明的液晶透镜ll1相同的液晶透镜。第3液晶单元30的调制率由电压控制部dct3控制。电压控制部dct1及电压控制部dct3可以以同一电压条件进行控制，也可以以不同的电压条件进行控制。
46.图2的(a)表示没有对第1电极e11～e14施加电压的关闭(off)状态。即，在相邻的第1电极间没有形成电位差。第1液晶层lc1中包含的液晶分子lm1通过第1取向膜al1及第2取向膜al2的取向限制力而进行扭转取向。
47.图2的(b)表示对第1电极e11～e14施加了电压的开启(on)状态。电压控制部dct1对第1电极e11～e14分别供给规定的电压，以在相邻的第1电极间形成电位差。在第1电极e11及e12之间、第1电极e12及e13之间以及第1电极e13及e14之间，形成沿着第1基板sub1的主面(x－y平面)的电场。第1液晶层lc1例如具有正的介电常数各向异性。因此，液晶分子lm1在形成有电场的状态下以长轴沿着电场的方式取向。另外，第1液晶层lc1具有几十μm～几百μm的厚度，在对第1电极e11～e14施加了电压的状态下，在第1基板sub1的附近形成电场，但是电场不易达到第2基板sub2的附近。因此，位于第1基板sub1附近的液晶分子lm1虽然受到电场的影响而取向，但位于第2基板sub2附近的液晶分子lm1被维持为与关闭状态相同的取向状态。
48.液晶分子lm1具有折射率各向异性δn。因此，第1液晶层lc1具有与液晶分子lm1的取向状态对应的折射率分布。或者，第1液晶层lc1当设第1液晶层lc1的沿着第3方向z的厚度为d时具有由δn
·
d表示的延迟(retardation)的分布。图中虚线所示的液晶透镜ll1是通过这样的折射率分布或者延迟的分布而形成的。
49.在图2中，说明了关闭状态的液晶分子lm1进行扭转取向的例子，但不限于此，关闭状态的液晶分子lm1也可以水平取向或垂直取向。无论哪种情况，通过形成由开启状态的液晶分子lm1产生透镜作用的折射率分布，从而入射光被散射。
50.图3是表示第1液晶单元10的一结构例的平面图。另外，图3中，主要图示了第1液晶单元10的主要部分。
51.第1液晶单元10的第1基板sub1具备多个供电线pl11～pl14、多个导电线cd11～cd18和多个电极群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与电极群eg1～eg3之间。图3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。
52.供电线pl11～pl14在周边区域a2中在第1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具备与各个供电线pl11～pl14连接的多个端子，并与柔性布线基板等电连接。
53.导电线cd11～cd18在有效区域a1中沿着第1方向x延伸，在第2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是与电极群eg1～eg3配置在同一层中的导电层。
54.电极群eg1～eg3分别由形成为同心圆状的多个第1电极e1构成。例如，电极群eg1由8个第1电极e11～e18构成。第1电极e11～e17均形成为圆环状，具有同等的宽度。此外，位于电极群eg1的大致中心的第1电极e18形成为圆形状。第1电极e11～e17在半径方向上大致等间距地朝向第1电极e18排列。
55.导电线cd11～cd14与第1电极e11～e18交叉。第1电极e11及e15与导电线cd11电连接。第1电极e12及e16与导电线cd14电连接。第1电极e13及e17与导电线cd12电连接。第1电极e14及e18与导电线cd13电连接。
56.电极群eg2及eg3也与电极群eg1同样地构成。
57.另外，构成各电极群的第1电极的个数不限于图示的例子。
58.这些电极群eg1～eg3在x－y平面中以形成最密构造的方式配置。
59.电极e41位于电极群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群eg1～eg3的间隙。电极e41形成为比第1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。
60.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。
61.图4是沿着图3所示的第1基板sub1的导电线cd13的剖面图。供电线pl11～pl14以及导电线cd13配置在绝缘基板11之上，被绝缘膜il覆盖。第1电极e11～e18配置在绝缘膜il之上，被第1取向膜al1覆盖。另外，关于第1电极e18，也可以配置在绝缘基板11与绝缘膜il之间，该情况下，第1电极e18与导电线cd13一体形成。在图示的例子中，导电线cd13与供电线pl14直接连接。此外，第1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。
62.供电线pl11～pl14例如由金属材料形成。第1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。
63.在图3及图4中，说明了第1液晶单元10的一结构例，但第2液晶单元20的第3基板sub3以及第3液晶单元30的第5基板sub5也与第1基板sub1同样地构成。
64.图5是表示第1液晶单元10的其他结构例的平面图。图5所示的结构例与图3所示的结构例相比不同点在于，四边形状的第1基板sub1具备1个电极群eg1。第1基板sub1及第2基板sub2通过矩形框状的密封件se1而接合。第1基板sub1具备构成电极群eg1的多个第1电极e11～e18。在图示的例子中，第1基板sub1的角部附近的第1电极e11及e12形成为圆弧状，第1电极e13～e17形成为圆环状，第1电极e18形成为圆形状。
65.图6是表示第1液晶单元10的其他结构例的平面图。图6所示的结构例与图3所示的结构例相比不同点在于，圆形状的第1基板sub1具备1个电极群eg1。第1基板sub1具备构成电极群eg1的多个第1电极e11～e18。在图示的例子中，第1电极e11～e17形成为圆环状，第1电极e18形成为圆形状。
66.图7是表示第1～第3液晶单元相互重叠的状态的分解立体图。另外，图7中仅图示了主要部分。
67.第1液晶单元10具备以同心圆状配置的多个第1电极e1，第2液晶单元20具备以同心圆状配置的多个第2电极e2，第3液晶单元30具备以同心圆状配置的多个第3电极e3。例如，第1电极e1、第2电极e2以及第3电极e3各自的直径、宽度、间距、电极数是同等的。此外，第1电极e1的中心o1、第2电极e2的中心o2以及第3电极e3的中心o3在x－y平面的平面视图中重叠。即，第1电极e1、第2电极e2以及第3电极e3形成为，各自的中心在x－y平面内一致。
68.具备第1电极e1的第1基板sub1、具备第2电极e2的第3基板sub3以及具备第3电极e3的第5基板sub5例如是从同一母基板切下来的，以同一规格形成。这些第1基板sub1、第3基板sub3以及第5基板sub5分别具备对准标记am。第1基板sub1及第3基板sub3根据各自的对准标记am而对位，以使第1电极e1和第2电极e2重叠的方式配置。第3基板sub3及第5基板sub5根据各自的对准标记am而对位，以使第2电极e2和第3电极e3重叠的方式配置。
69.《第1结构例》
70.图8是表示光控制装置200的第1结构例的图。在图8中示出了对第1液晶单元10、第2液晶单元20以及第3液晶单元30分别施加了电压的开启(on)状态下的液晶分子的取向状态，此外，示出了没有对各液晶单元的下级施加电压的关闭(off)状态下的液晶分子的取向状态。
71.在第1液晶单元10中，第1取向膜al1的取向处理方向ad1与第2方向y平行，第2取向膜al2的取向处理方向ad2与第1方向x平行。即，在第1液晶单元10中，取向处理方向ad1与取向处理方向ad2正交。第1液晶层lc1是具有正的介电常数各向异性的正型，具有液晶分子lm1。在关闭状态下，液晶分子lm1在第1取向膜al1与第2取向膜al2之间90
°
扭转取向。液晶分子lm1中，第1取向膜al1附近的液晶分子lm11沿着第2方向y取向，第2取向膜al2附近的液晶分子lm12沿着第1方向x取向，位于中间层的多个液晶分子lm1扭转取向。
72.在第2液晶单元20中，第3取向膜al3的取向处理方向ad3以及第4取向膜al4的取向处理方向ad4与第1方向x平行。即，在第2液晶单元20中，取向处理方向ad3与取向处理方向ad4平行。第2液晶层lc2是具有负的介电常数各向异性的负型，具有液晶分子lm2。在关闭状态下，液晶分子lm2在第3取向膜al3与第4取向膜al4之间均匀(homogeneous)取向(水平取向)。即，液晶分子lm2沿着第1方向x初始取向。液晶分子lm2中，第3取向膜al3附近的液晶分子lm21、第4取向膜al4附近的液晶分子lm22以及位于中间层的多个液晶分子lm2均沿着第1方向x取向。
73.在第3液晶单元30中，第5取向膜al5的取向处理方向ad5与第2方向y平行，第6取向膜al6的取向处理方向ad6与第1方向x平行。即，在第3液晶单元30中，取向处理方向ad5与取向处理方向ad6正交。第3液晶层lc3是具有正的介电常数各向异性的正型，具有液晶分子lm3。在关闭状态下，液晶分子lm3在第5取向膜al5与第6取向膜al6之间90
°
扭转取向。液晶分子lm3中，第5取向膜al5附近的液晶分子lm31沿着第2方向y取向，第6取向膜al6附近的液晶分子lm32沿着第1方向x取向，位于中间层的多个液晶分子lm3扭转取向。
74.第1液晶单元10及第3液晶单元30如上述那样具有实质相同的构成要素，具有同等的旋光能力。在本实施方式中，第1液晶单元10及第3液晶单元30均具有使入射光的偏光成分(直线偏光)的偏光面90
°
旋转的旋光能力。例如，第1液晶单元10及第3液晶单元30分别将入射光中的第1偏光成分变换为第2偏光成分。第1偏光成分的偏光面与第2偏光成分的偏光面正交。在光的行进方向沿着第3方向z的情况下，将具有沿着第1方向x的偏光面的偏光成分称为第1偏光(p偏光)pol1，将具有沿着第2方向y的偏光面的偏光成分称为第2偏光(s偏光)pol2。例如，第1偏光成分是第1偏光pol1，第2偏光成分是第2偏光pol2。
75.以下对各液晶单元的光学作用进行说明。
76.第1液晶单元10具有从第1电极e1的中心o1向第1方向x扩展的区域(第1区域)a11、从中心o1向第2方向y扩展的区域(第2区域)a12、以及区域a11及a12之间的区域a13。在区域a11～a13的各自中，关闭状态的液晶分子lm1均同样地扭转取向。
77.开启状态的液晶分子lm11在图中用虚线表示，开启状态的液晶分子lm12在图中用实线表示。此外，在开启状态下，在区域a11～a13的各自中，相邻的第1电极e1之间的电场沿着第1电极e1的半径方向形成。
78.在区域a11中，液晶分子lm11沿着电场而在第1方向x上取向。液晶分子lm11及lm12在平面视图中大致平行地取向。此外，在区域a11中，通过由电场形成的折射率分布而产生
透镜作用。这样的区域a11将入射光中的第1偏光成分(p偏光)通过透镜作用进行散射。此外，区域a11使入射光中的第2偏光成分(s偏光)透射。
79.在区域a12中，液晶分子lm11沿着电场而在第2方向y上取向。液晶分子lm11及lm12在平面视图中大致正交地取向。此外，在区域a12中，通过由电场形成的折射率分布而产生透镜作用。这样的区域a12使入射光中的第1偏光成分透射，将其偏光面90度旋转而变换为第2偏光成分。此外，区域a12将入射光中的第2偏光成分通过透镜作用进行散射，将其偏光面90度旋转而变换为第1偏光成分。
80.在区域a13中，形成区域a11与区域a12中间的取向状态。即，液晶分子lm11及lm12在平面视图中交叉取向，但不正交。此外，在区域a13中，通过由电场形成的折射率分布，产生区域a11与区域a12中间的透镜作用。
81.第2液晶单元20具有从第2电极e2的中心o2向第1方向x扩展的区域(第3区域)a21、从中心o2向第2方向y扩展的区域(第4区域)a22、以及区域a21及a22之间的区域a23。区域a21与区域a11重叠，区域a22与区域a12重叠，区域a23与区域a13重叠。即，区域a11的透射光成为向区域a21的入射光，区域a12的透射光成为向区域a22的入射光，区域a13的透射光成为向区域a23的入射光。
82.在区域a21～a23的各自中，关闭状态的液晶分子lm2均同样地均匀取向。
83.开启状态的液晶分子lm21在图中由虚线表示，开启状态的液晶分子lm22在图中由实线表示。此外，在开启状态下，在区域a21～a23各自中，相邻的第2电极e2之间的电场沿着第2电极e2的半径方向形成。
84.在区域a21中，液晶分子lm21是负型的，所以与电场交叉地在第2方向y上取向。液晶分子lm21及lm22在平面视图中大致正交地取向。这样的区域a21使区域a11的透射光即入射光中的第2偏光成分透射，将其偏光面90度旋转而变换为第1偏光成分。此外，区域a21将在区域a11散射了的第1偏光成分变换为第2偏光成分。
85.在区域a22中，液晶分子lm21与电场交叉地在第1方向x上取向。液晶分子lm21及lm22在平面视图中大致平行地取向。这样的区域a22使区域a12的透射光即入射光中的第1偏光成分以及第2偏光成分透射。
86.在区域a23中，形成区域a21与区域a22中间的取向状态。即，液晶分子lm21及lm22在平面视图中交叉地取向，但不正交。
87.第3液晶单元30具有从第3电极e3的中心o3向第1方向x扩展的区域a31、从中心o3向第2方向y扩展的区域a32、以及区域a31及a32之间的区域a33。区域a31与区域a21重叠，区域a32与区域a22重叠，区域a33与区域a23重叠。即，区域a21的透射光成为向区域a31的入射光，区域a22的透射光成为向区域a32的入射光，区域a23的透射光成为向区域a33的入射光。
88.在区域a31～a33的各自中，关闭状态的液晶分子lm3均同样地扭转取向。
89.开启状态的液晶分子lm31在图中用虚线表示，开启状态的液晶分子lm32在图中用实线表示。此外，在开启状态下，在区域a31～a33的各自中，相邻的第3电极e3之间的电场沿着第3电极e3的半径方向形成。
90.在区域a31中，液晶分子lm31沿着电场而在第1方向x上取向。液晶分子lm31及lm32在平面视图中大致平行地取向。此外，在区域a31中，通过由电场形成的折射率分布而发生透镜作用。这样的区域a31将区域a21的透射光即入射光中的第1偏光成分通过透镜作用进
行散射。此外，区域a31使入射光中的第2偏光成分透射。
91.在区域a32中，液晶分子lm31沿着电场而在第2方向y上取向。液晶分子lm31及lm32在平面视图中大致正交地取向。此外，在区域a32中，通过由电场形成的折射率分布而发生透镜作用。这样的区域a32使区域a22的透射光即入射光中的第1偏光成分透射，变换为第2偏光成分。此外，区域a32将入射光中的第2偏光成分通过透镜作用进行散射，变换为第1偏光成分。
92.在区域a33中，形成区域a31与区域a32中间的取向状态。即，液晶分子lm31及lm32在平面视图中交叉地取向，但不正交。此外，在区域a33中，通过由电场形成的折射率分布，产生区域a31与区域a32中间的透镜作用。
93.如以上说明的那样，根据第1结构例，向区域a11的入射光之中，第1偏光成分被散射，而第2偏光成分几乎不被散射。透射过区域a11的第2偏光成分在区域a21中被变换为第1偏光成分之后，在区域a31中被散射。因而，透射过光控制装置200的区域a11、区域a21以及区域a31的光的第1偏光成分及第2偏光成分均被散射。
94.此外，向区域a12的入射光之中，第2偏光成分被散射，而第1偏光成分被变换为第2偏光成分。变换而得的第2偏光成分将区域a22透射后在区域a32中被散射。因而，透射过光控制装置200的区域a12、区域a22以及区域a32的光中，第1偏光成分及第2偏光成分均被散射。进而，透射过光控制装置200的区域a13、区域a23以及区域a33的光也同样，第1偏光成分及第2偏光成分均被散射。
95.由此，能够提高散射效率。
96.《第2结构例》
97.图9是表示光控制装置200的第2结构例的图。图9所示的第2结构例与图8所示的第1结构例相比，第2液晶单元20的结构不同。以下，以第2液晶单元20的结构为中心进行说明。
98.在第2液晶单元20中，第3取向膜al3的取向处理方向ad3与第2方向y平行，第4取向膜al4的取向处理方向ad4与第1方向x平行。即，在第2液晶单元20中，取向处理方向ad3与取向处理方向ad4正交。第2液晶层lc2是具有负的介电常数各向异性的负型。在关闭状态下，液晶分子lm2在第3取向膜al3与第4取向膜al4之间90
°
扭转取向。液晶分子lm2之中，第3取向膜al3附近的液晶分子lm21沿着第2方向y取向，第4取向膜al4附近的液晶分子lm22沿着第1方向x取向，位于中间层的多个液晶分子lm2扭转取向。这样的第2液晶单元20具有使入射光的偏光成分(直线偏光)的偏光面90
°
旋转的旋光能力。例如，第2液晶单元20将入射光中的第2偏光成分变换为第1偏光成分。
99.第2液晶单元20与第1结构例同样地具有区域a21、区域a22和区域a23。当第1液晶单元10、第2液晶单元20以及第3液晶单元30层叠时，区域a21位于区域a11及a31之间，区域a22位于区域a12及a32之间，区域a23位于区域a13及a33之间。在区域a21～a23的各自中，关闭状态的液晶分子lm2均同样地扭转取向。
100.开启状态的液晶分子lm21在图中用虚线表示，开启状态的液晶分子lm22在图中用实线表示。
101.在区域a21中，液晶分子lm21是负型的，所以与电场交叉地在第2方向y上取向。液晶分子lm21及lm22在平面视图中大致正交地取向。这样的区域a21将区域a11的透射光即入射光中的第2偏光成分变换为第1偏光成分。
102.在区域a22中，液晶分子lm21与电场交叉地在第1方向x上取向。液晶分子lm21及lm22在平面视图中大致平行地取向。这样的区域a22使区域a12的透射光即入射光中的第1偏光成分及第2偏光成分透射。
103.在区域a23中，形成区域a21与区域a22中间的取向状态。即，液晶分子lm21及lm22在平面视图中交叉地取向，但不正交。
104.根据这样的第2结构例，与上述的第1结构例同样，在第2液晶单元20的区域a21中，区域a11的透射光之中，几乎没有被散射的第2偏光成分被变换为第1偏光成分。在区域a21中变换得到的第1偏光成分在区域a31中被散射。因而，透射过光控制装置200的区域a11、区域a21以及区域a31的光的第1偏光成分及第2偏光成分均被散射。
105.由此，与第1结构例同样，能够提高散射效率。
106.《第3结构例》
107.图10是表示光控制装置200的第3结构例的图。图10所示的第3结构例与图8所示的第1结构例相比，第2液晶单元20的结构不同。以下，以第2液晶单元20的结构为中心进行说明。
108.在第2液晶单元20中，第3取向膜al3的取向处理方向ad3以及第4取向膜al4的取向处理方向ad4与第2方向y平行。即，在第2液晶单元20中，取向处理方向ad3与取向处理方向ad4平行。第2液晶层lc2是具有正的介电常数各向异性的正型。在关闭状态下，液晶分子lm2在第3取向膜al3与第4取向膜al4之间均匀取向。液晶分子lm2沿着第2方向y初始取向。液晶分子lm2之中，第3取向膜al3附近的液晶分子lm21、以及第4取向膜al4附近的液晶分子lm22、以及位于中间层的多个液晶分子lm2均沿着第2方向y取向。
109.第2液晶单元20与第1结构例同样地具有区域a21、区域a22和区域a23。当第1液晶单元10、第2液晶单元20以及第3液晶单元30层叠时，区域a21位于区域a11及a31之间，区域a22位于区域a12及a32之间，区域a23位于区域a13及a33之间。在区域a21～a23的各自中，关闭状态的液晶分子lm2均同样地均匀取向。
110.开启状态的液晶分子lm21在图中用虚线表示，开启状态的液晶分子lm22在图中用实线表示。
111.在区域a21中，液晶分子lm21是正型的，所以沿着电场而在第1方向x上取向。液晶分子lm21及lm22在平面视图中大致正交地取向。这样的区域a21将区域a11的透射光即入射光中的第2偏光成分变换为第1偏光成分。
112.在区域a22中，液晶分子lm21沿着电场而在第2方向y上取向。液晶分子lm21及lm22在平面视图中大致平行地取向。这样的区域a22使区域a12的透射光即入射光中的第1偏光成分及第2偏光成分透射。
113.在区域a23中，形成区域a21与区域a22中间的取向状态。即，液晶分子lm21及lm22在平面视图中交叉地取向，但不正交。
114.根据这样的第3结构例，与上述的第1结构例同样，在第2液晶单元20的区域a21中，区域a11的透射光之中，几乎没有被散射的第2偏光成分被变换为第1偏光成分。在区域a21中变换得到的第1偏光成分在区域a31中被散射。因而，透射过光控制装置200的区域a11、区域a21以及区域a31的光的第1偏光成分及第2偏光成分均被散射。
115.由此，与第1结构例同样，能够提高散射效率。
116.《第4结构例》
117.图11是表示光控制装置200的第4结构例的图。图11所示的第4结构例与图8所示的第1结构例相比，第2液晶单元20的结构不同。以下，以第2液晶单元20的结构为中心进行说明。
118.在第2液晶单元20中，第3取向膜al3的取向处理方向ad3与第1方向x平行，第4取向膜al4的取向处理方向ad4与第2方向y平行。即，在第2液晶单元20中，取向处理方向ad3与取向处理方向ad4正交。第2液晶层lc2是具有正的介电常数各向异性的正型。在关闭状态下，液晶分子lm2在第3取向膜al3与第4取向膜al4之间90
°
扭转取向。液晶分子lm2之中，第3取向膜al3附近的液晶分子lm21沿着第1方向x取向，第4取向膜al4附近的液晶分子lm22沿着第2方向y取向，位于中间层的多个液晶分子lm2扭转取向。这样的第2液晶单元20具有使入射光的偏光成分(直线偏光)的偏光面90
°
旋转的旋光能力。
119.第2液晶单元20与第1结构例同样地具有区域a21、区域a22和区域a23。当第1液晶单元10、第2液晶单元20以及第3液晶单元30层叠时，区域a21位于区域a11及a31之间，区域a22位于区域a12及a32之间，区域a23位于区域a13及a33之间。在区域a21～a23的各自中，关闭状态的液晶分子lm2均同样地扭转取向。
120.开启状态的液晶分子lm21在图中用虚线表示，开启状态的液晶分子lm22在图中用实线表示。
121.在区域a21中，液晶分子lm21是正型的，所以沿着电场而在第1方向x上取向。液晶分子lm21及lm22在平面视图中大致正交地取向。这样的区域a21将区域a11的透射光即入射光中的第2偏光成分变换为第1偏光成分。
122.在区域a22中，液晶分子lm21沿着电场而在第2方向y上取向。液晶分子lm21及lm22在平面视图中大致平行地取向。这样的区域a22使区域a12的透射光即入射光中的第1偏光成分及第2偏光成分透射。
123.在区域a23中，形成区域a21与区域a22中间的取向状态。即，液晶分子lm21及lm22在平面视图中交叉地取向，但不正交。
124.根据这样的第4结构例，能得到与上述的第3结构例相同的效果。
125.如以上说明的那样，根据本实施方式，能够提供能够使散射效率提高的光控制装置以及照明装置。
126.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，可以从实施方式所公开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中的构成要素适当组合。
127.标号说明
128.100
…
照明装置200
…
光控制装置
129.10
…
第1液晶单元sub1
…
第1基板e1
…
第1电极lc1
…
第1液晶层
130.20
…
第2液晶单元sub3
…
第3基板e2
…
第2电极lc2
…
第2液晶层
131.30
…
第3液晶单元sub5
…
第5基板e3
…
第3电极lc3
…
第3液晶层