光学元件及其制造方法、包括该光学元件的显示装置、电子设备和照明装置与流程

本发明涉及用于可变地控制透射光的射出方向的范围的光学元件及其制造方法、包括该光学元件的显示装置、电子设备和照明装置。

背景技术：

液晶显示装置被用作移动电话、PDA(Personal Digital Assistants：个人数字助理)、ATM(Automatic Teller Machines：自动取款机)、PC(Personal Computers：个人计算机)等各种信息处理装置中的显示装置，近年来，可见光范围宽的液晶显示装置已被投入实际使用。

作为此类液晶显示装置，存在一种常见构成，其在内部装配有用于调整从背面入射的光的出射方向的光学元件，并且包括用于朝着此光学元件均匀地射出光的背光和用于显示图像的液晶显示器。

此外，随着显示屏大型化、多目的化，液晶显示装置已经需要各种光分布特性。

特别地从信息泄露的观点出发，要求例如限制可见范围以免被其他人窥视并防止在不想要的方向上射出光。作为被构造成满足这些要求的光学元件，已经提出了能够限制显示器的可见范围(或射出范围)的光学膜并投入实际使用。

然而，在采用上述光学膜的液晶显示装置中，每当同时从多个方向观看显示器时必须拆卸该光学膜。这对用户施加麻烦的程序并存在耗时的问题。因此对实现显示装置的状态在任何时间点处于宽可见范围和窄可见范围而不必花费时间拆卸光学膜的需求增加。

因此，已经响应于此类要求而提出了一种能够将显示器的可见范围在宽视场模式与窄视场模式之间切换的光学元件。

如图35的横截面图中所示，作为此类光学元件，存在光学元件410，其被构造成使用两个相对设置的透明基板421和422，对透明感光性树脂层进行曝光和显影并通过加热使之硬化而形成光透射区440，在该光透射区440之间设置电泳元件460。在这里，透明导电膜451和452分别形成在透明基板421与光透射区440之间及在透明基板422与光透射区440之间。

如此，在透明基板421上呈平面地独立地排列的高纵横比光透射区440之间设置有电泳元件460的光学元件410中，采用如下构成：通过从外部介由透明导电膜451和452施加的电场来控制电泳元件460的分散状态，从而可选地实现光(入射光)750的出射状态的两种模式，即窄视场模式和宽视场模式。

也就是说，通过调整从外部施加的电场来可选地切换图35A所示的窄视场模式与图35B所示的宽视场模式，从而实现光750的两个出射状态。

此外，作为电泳元件的应用技术，公知例如后述的专利文献1或专利文献2中描述的技术内容。

如图36中所示的横截面图中所示的在专利文献1中公开的光学元件510包括透明基板521、在透明基板521的表面上形成的透明导电膜551、在彼此相距一定距离处在此透明导电膜551的上表面551a上形成的多个光透射区540以及设置在这些光透射区之间的电泳元件560，并且在透明基板522的光透射区544侧表面上提供有另一透明导电膜552的另一透明基板522被设置在光透射区540的上表面540a侧上。

如图37中所示的横截面图中所示的在专利文献2中公开的电泳显示元件610包括在基础材料620中形成的凹部620A、在凹部620A的底面上提供的铝电极650、在凹部620A中设置的电泳元件660、在基材620的上表面上提供的透明电极651、在此透明电极651的上表面上提供的粘合剂690以及在此粘合剂690的上表面上提供的透明基础材料621。

专利文献1：美国专利No.7,751,667

专利文献2：日本专利申请特许公开No.2002-122891

技术实现要素：

发明所要解决的问题

如图38所示，由于在专利文献1中公开的光学元件510的构造中电泳元件560暴露于光750，然而出现问题，其中电泳元件560的工作电压(使电泳元件560工作所需的电压值)由于光750侵入电泳元件560内部所引起的光学退化而升高。也就是说，由于电用元件560的工作电压取决于电泳元件560的表面带电量，所以该带电量由于上述光学退化而减小，并且因此工作电压上升。这导致光学元件510的工作性能退化的缺点。参考图35所述的光学元件410具有与此缺点相同的缺点。

由于在专利文献2中公开的电泳显示元件610被构造成为通过在基材620所形成的凹部620A的底面上通过真空溅射而形成有铝电极650，所以在每个凹部620A的侧壁上形成非故意铝层。这导致不能稳定地确保电泳显示元件610的正常工作的缺点。

(本发明的目的)

已鉴于上述问题而实现的本发明的目的在于提供一种特别地减轻由入射光的侵入而引起的电泳元件的带电量的减小并确保工作稳定性的光学元件、该光学元件的制造方法以及包括该光学元件的显示装置、电子设备和照明装置。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，根据本发明的光学元件包括：

第一透明基板和第二透明基板，其被设置成使得其主表面彼此对置；

导电性遮光图案，其被设置在第一透明基板的主表面侧；

透明导电膜，其被设置在第二透明基板的主表面上；

多个光透射区，其被设置在第一透明基板上；以及

电泳元件，其被设置在每个相邻光透射区之间的间隙中并由带有特定电荷的遮光性的电泳颗粒和透射性的分散剂构成，并采用如下构成：通过从外部调整每个导电性遮光图案与透明导电膜之间的电位差来改变电泳颗粒的分散状态，并改变从各光透射区和分散剂透射过的光出射方向的范围。

根据本发明的显示装置包括：提供有用于显示图像的显示表面的显示器；以及在此显示器的显示表面上设置的上述光学元件。

根据本发明的另一显示装置包括：提供有用于显示图像的显示表面的液晶显示器；背光，其被设置在此液晶显示器的背面上，用光照射液晶显示器；以及上述光学元件，其被设置在液晶显示器与背光之间。

根据本发明的电子设备包括提供有用于向外显示图像的显示单元的电子设备主体，并且装配有上述显示装置来作为显示单元。

根据本发明的照明装置包括上述光学元件；以及光源，其被提供在该光学元件所包括的第一透明基板的背面上。

根据本发明的光学元件制造方法包括：遮光图像形成步骤，在第一透明基板的主表面上形成导电性遮光图案；感光树脂层压步骤，形成有这些导电性遮光图案的第一透明基板的主表面侧上层压透明感光树脂；曝光光照射步骤，朝着此层压的透明感光树脂照射由平行于层压方向的平行光构成的曝光光；透射区形成步骤，通过对被此曝光的光照射的透明感光树脂执行显影处理而形成多划分光透射区；透明基板设置步骤，以使透明导电膜朝向所述光透射区侧的方式对在表面上形成有透明导电膜的第二透明基板进行设置；以及电泳元件填充步骤，在存在于所述各光透射区之间的间隙部分填充电泳元件并形成光吸收层，所述电泳元件是带有特定电荷的遮光性的电泳颗粒与透射性分散剂的混合物，其中，在曝光光照射步骤中，以如下方式照射曝光光：所述导电性遮光图案中的至少一部分位于存在于所述各光透射区之间的间隙部分。

发明效果

根据本发明，特别地，因为用遮光导电膜制成的导电遮光图案来形成光所入射的一侧的电极，因此可以提供一种减轻由入射光的侵入而引起的电泳元件的带电量的减小并确保工作稳定性的光学元件、该光学元件的制造方法以及包括该光学元件的显示装置、电子设备和照明装置。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式中的光学元件的一组横截面图，其中，图1A表示窄视场模式(窄视场状态)，图1B表示宽视场模式(宽视场状态)；

图2是示出图1中公开的光学元件的宽视场模式的透明导电膜和导电性遮光图案的电位的情况的横截面图；

图3是示出图1中公开的光学元件的窄视场模式的透明导电膜的导电性遮光图案的电位的情况的一组横截面图，其中，图3A表示其中电泳颗粒的表面电荷是负电荷(-)的情况，而图3B表示其中电泳颗粒的表面电荷是正电荷(+)的情况；

图4是示出在图1中公开的光学元件中的透明导电膜附近布置电泳颗粒的情况的一组图，其中，图4A是示出入射光与电泳颗粒之间的关系的横截面图，而图4B是示出上述构造结构中的辉度的条件的特性曲线图；

图5是示出在图1中公开的光学元件中的导电性遮光图案附近布置电泳颗粒的情况的一组图，其中，图5A是示出入射光与电泳颗粒之间的关系的横截面图，而图5B是示出该配置构造中的辉度的情况的特性曲线图；

图6是示出采用正方形图案结构作为第一实施方式的光学元件的情况的概观的立体图；

图7是示出采用长方形图案结构作为第一实施方式的光学元件的情况的概观的立体图；

图8是示出其中采用条纹图案结构作为第一实施方式的光学元件的情况的概观的立体图；

图9是示出具有图6中公开的正方形图案结构的光学元件中的光透射区和电泳元件的平面形状的示意图；

图10是示出具有图7中公开的长方形图案结构的光学元件中的光透射区和电泳元件的平面形状的示意图；

图11是示出具有图8中公开的条纹图案结构的光学元件中的光透射区和电泳元件的平面形状的示意图；

图12是示出根据步骤的进展顺序按照图12A、图12B、图12C、图12D、图12E、图12F的顺序的在图1中公开的光学元件的制造方法中的各步骤的条件的一组横截面图；

图13是示出当图12E和图12F的步骤彼此交换时的根据图13A、图13B、图13C、图13D、图13E、图13F的进展顺序的在图12中公开的光学元件制造方法中的各步骤的条件的一组横截面图；

图14是示出导电性遮光图案和光透射区的相对位置移位的情况下的在第一实施方式中制造的光学元件的横截面图；

图15是示出当采用使用导电性遮光图案作为光掩模来形成光透射区的步骤代替图12C和图12D的步骤时的根据图15A、图15B、图15C、图15D、图15E以、15F的进展顺序的在图12中公开的光学元件制造方法中的各步骤之间的步骤条件的一组横截面图；

图16是示出实施方式1的光学元件中的垂直入射光的轨迹的横截面图；

图17是示出根据本发明的第二实施方式的光学元件的窄视场模式的横截面图；

图18是示出根据本发明的第二实施方式中的光学元件的宽视场模式的横截面图；

图19是示出根据步骤的进展顺序的按照图19A、图19B、图19C、图19D、图19E、图19F的顺序的在图17和图18中公开的光学元件制造方法中的各步骤的一组横截面图；

图20是示出当采用使用导电性遮光图案作为光掩模来形成光透射区的步骤代替图19C和图19D的步骤时的根据图20A、图20B、图20C、图20D、图20E以及图20F的进展顺序的在图19中公开的光学元件制造方法中的各步骤之间的步骤条件的一组横截面图；

图21是示出其中光透射区被曝光的根据本发明的第三实施方式的光学元件的横截面图；

图22是示出其中在光透射区的表面上形成保护覆盖膜的根据本发明的第三实施方式的光学元件的横截面图；

图23是示出根据本发明的第四实施方式的光学元件的窄视场模式的横截面图；

图24是示出根据本发明的第四实施方式中的光学元件的宽视场模式的横截面图；

图25是示出导电性遮光图案和光透射区的相对位置移位的情况下的在第四实施方式中制造的光学元件的横截面图；

图26是示出根据本发明的第五实施方式的光学元件的窄视场模式的横截面图；

图27是图示出根据本发明的第五实施方式中的光学元件的宽视场模式的横截面图；

图28是示出导电性遮光图案和光透射区的相对位置移位的情况下的在第五实施方式中制造的光学元件的横截面图；

图29是示出根据本发明的另一实施方式的在内部装配有在例如图1中公开的光学元件的显示装置的构造的横截面图；

图30是示出根据本发明的另一实施方式的在其内部固定有在例如图1中公开的光学元件的显示装置的构造的横截面图；

图31是示出根据本发明的另一实施方式的其中在显示屏上安装在例如图1中公开的光学元件的显示装置的构造的横截面图；

图32是示出根据本发明的另一实施方式的其中将在例如图1中公开的光学元件固定到显示屏的显示装置的构造的横截面图；

图33A是示出使用触控板来向其提供入射的本发明的其它实施方式中的电子设备之中的设备的示意图，而图33B是示出使用触控板、键盘或鼠标来向其提供入射的设备的示意图；

图34是示出本发明的另一实施方式中的装配有在例如图1中公开的光学元件的照明光学装置的构造的横截面图；

图35是示出能够在光出射的两个状态之间切换的光学元件的工作原理的一组图，而图35A是示出窄视场模式的横截面图，而图35B是示出宽视场模式的横截面图；

图36是以示例的方式示出相关技术中的光学元件的横截面图；

图37是示出相关技术中的电泳显示元件的横截面图；

图38是示出在图36中公开的光学元件中的垂直入射光的轨迹的横截面图；

图39是示出本发明的第六实施方式中的光学元件的一组横截面图，其中，图39A示出窄视场模式，而图39B示出宽视场模式；

图40是示出本发明的第六实施方式中的显示装置的有利效果的一组图，其中，图40A是示出当在透明基板与导电性遮光图案之间不存在防反射图案时的入射光的轨迹的图，而图40B是示出当在透明基板与导电性遮光图案之间存在防反射图案时的入射光的轨迹的图；

图41是示出本发明的第七实施方式中的光学元件的一组横截面图，其中，图41A示出窄视场模式，而图41B示出宽视场模式；以及

图42是示出本发明的第七实施方式的光学元件中的入射光和外部光的轨迹的图。

具体实施方式

在下文中，将在参考附图的同时描述用于实施本发明的方式(在下文中称为“实施方式”)。请注意，在本说明书和附图中，将对基本上相同的组成部分使用相同的参考标号和字符。图中描绘的形状不一定与实际尺寸和比例一致。

第一实施方式

将根据图1至图16来描述本发明中的光学元件的第一实施方式。

(基本构造)

图1是示出第一实施方式的光学元件的横截面图，其中，图1A示出(窄视场状态)，而图1B示出宽视场模式(宽视场状态)。

如图1所示，第一实施方式的光学元件11提供有：第一透明基板21；导电性遮光图案30，其在此第一透明基板21的表面(主表面)21a上形成；多个光透射区40，其以上表面40a作为其顶表面，在与这些导电性遮光图案30互补的位置上形成，并相互分离；导电膜50和第二透明基板22，其设置在该光透射区40的上表面40a上；以及电泳元件60，其设置在导电性遮光图案30、光透射区40和透明导电膜50之间的间隙中。

电泳元件60是电泳颗粒61与分散剂62的混合物。请注意，为了便于观察，在没有画阴影线的情况下示出光透射区40和分散剂62的横截面。

图1A中所示的窄视场模式是由于在每个光透射区40的间隙中设置的电泳元件60中的电泳颗粒61被分散到分散剂62中而实现的(参见图2)。

相反地，图1B中所示的宽视场模式是通过使电泳颗粒61聚集在每个导电性遮光图案30附近而实现的(参见图3)。

在这里，通过相对于透明导电膜50的电位将导电性遮光图案3的电位设置成与电泳颗粒61的表面电荷的极性相反的极性来使电泳颗粒61聚集在导电性遮光图案30附近。

也就是说，如图3A所示，如果电泳颗粒61的表面电荷是负电荷(-)，则使得导电性遮光图案30在极性方面是正的。相反地，如图3B所示，如果电泳颗粒61的表面电荷是正电荷(+)，则使得导电性遮光图案30在极性方面是负的。

如果每个导电性遮光图案30的极性被设定以与电泳颗粒61的表面电荷的极性相同，则电泳颗粒61聚集在透明导电膜50附近，如图4A所示。因此，入射光750被电泳颗粒61(参见“x”标记)阻挡。也就是说，出现在该处入射光750被聚集在透明导电膜50附近的电泳颗粒61阻止通过的角度(即，在该处电泳颗粒61阻挡入射光750的经过的角度)。这导致在该处辉度退化的角度，如图4B所示。

相反地，如果电泳颗粒61如上所述地聚集在每个导电性遮光图案30附近，则不发生电泳颗粒61与入射光750的干扰，如图5A所示。因此，不出现在该处辉度退化的角度，如图5B所示，因此使得可以确保较高的辉度。

在上述构造的概要中，光学元件11包括：第一透明基板和第二透明基板(21和22)，其被设置成其主表面彼此相对；导电性遮光图案30，其被设置在第一透明基板21的主表面21a侧上；透明导电膜50，其被设置在第二透明基板22的主表面22a上；多个光透射区40，其被设置在第一透明基板21上；以及电泳元件60，其被设置在每个相邻光透射区40之间的间隙中并由带有特定电荷的遮光性的电泳颗粒61和透射分散剂62构成，光学元件11采用如下构造：通过从外部调整每个导电性遮光图案30与透明导电膜50之间的电位来改变电泳颗粒61的分散状态，并改变从各光透射区40和分散剂62透射过的光的出射方向的范围。

光透射区40被设置在与导电性遮光图案30互补的位置上。

光学元件11被构造成使得相对于透明导电膜50而言的导电性遮光图案30的电位被调整成在极性方面与电泳颗粒61的表面电荷相反，从而使电泳颗粒61聚集在导电性遮光图案30附近。

在这里，光学元件11可以被构造成包括用于施加电场的电场施加装置35，使得导电性遮光图案30相对于透明导电膜50的极性与电泳颗粒61的电荷的极性相反。

在下文中，将进行其中电泳颗粒61的表面电荷是负电荷(-)的情况下的构造的描述。然而，通过使导电性遮光图案30的极性相反，该构造在其中电泳颗粒61的表面电荷为正电荷(+)的情况下同样适用。

(具体构造)

接下来，将根据图1更详细地描述光学元件11的构造。

光学元件11包括如上所述的第一透明基板21。

在第一实施方式中，采用玻璃基板或由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)制成的基板作为此第一透明基板21。

在第一透明基板21的主表面上形成导电性遮光图案30。

作为这些导电性遮光图案30的组成材料，可以适当地采用遮光性导电材料，诸如铝、铬、铜、氧化铬或碳纳米管。因此，在第一实施方式中采用铝。

导电性遮光图案30的膜厚度优选在10[nm]至1000[nm]范围内。因此，在第一实施方式中将此厚度设置成300[nm]。

每个光透射区40在与第一透明基板21上的导电性遮光图案30互补的位置上形成。

如本文所使用的短语“互补位置”指代其中导电性遮光图案30和光透射区40被如例如图1中所示地交替地布置在第一透明基板21的主表面上的位置关系。因此，优选在没有相互交叉(重叠)的情况下布置导电性遮光图案30和光透射区40。

光透射区40的高度优选在3[μm]至300[μm]范围内。因此，此高度在第一实施方式中被设置成60[μm]。

光透射区40的宽度(光立体图案宽度)优选在1[μm]至150[μm]范围内。因此，此宽度在第一实施方式中被设置成20[μm]。

跨相邻光透射区40的宽度(遮光图案宽度)优选在0.25[μm]至40[μm]范围内。因此，此宽度在第一实施方式中被设置成5[μm]。

作为电泳颗粒61与分散剂62的混合物的电泳元件60被设置在每个相邻光透射区40之间的间隙中，如上所述。

接下来，将作为光透射区40和电泳元件60的布局示例来描述对应于这些图中的图6至图8中和图9至图11中所示的三个示例。

在图6的立体图中所示的正方形图案结构(第一示例)中，光透射区40和电泳颗粒60的平面形状(导电性遮光图案30)是正方形网格状的，如图9所示。

也就是说，在这种情况下的光学元件11被形成为使得与每个光透射区40的宽度相对应的光透射图案宽度41a和光透射图案宽度42a彼此相等，并且与电泳元件60的宽度(跨相邻光透射区40的宽度)相对应的遮光图案宽度41b和遮光图案宽度42b也彼此相等。

在图7的立体图中所示的长方形图案结构(第二示例)中，光透射区40和电泳颗粒60的平面形状(导电性遮光图案30)是矩形网格状的，如图10所示。

也就是说，这种情况下的光学元件11被形成为使得光透射图案宽度42a比光透射图案宽度41a长(41a＜42a)。另一方面，光学元件11被形成为使得遮光图案宽度41b和遮光图案宽度42b彼此相等。

在图8的立体图中所示的条纹图案结构(第三示例)中，光透射区40和电泳颗粒60的平面形状(导电性遮光图案30)是条纹网格状的，如图11所示。

也就是说，这种情况下的光学元件11使得光透射区40和电泳元件60被交替地设置，使得光透射图案宽度41a和遮光图案宽度41b是连续的。

另外，图6至9中所示的A-B方向上的可见角局限于约±30°。

(光学元件的制造方法)

在这里，将参考以示例的方式示出方法的各步骤的图12来描述用于制造根据第一实施方式的光学元件的方法。(用于制造光学元件11的方法包括下面将示出的各步骤。)

首先，如图12A所示，在第一透明基板21的表面(主表面)上形成导电性遮光图案30(遮光图案形成步骤)。接下来，如图12B所示，透明感光性树脂层41被层压并在上面形成有导电性遮光图案30的第一透明基板21的主表面侧上被形成为负型光致抗蚀剂膜(感光树脂层压步骤)。

请注意，透明感光性树脂层41是在经历稍后将描述的透射区形成步骤之后变成光透射区40的构件。

接下来，如图12C所示，通过包括掩膜图案71的光掩膜70向透明感光性树脂层41照射曝光光75以使透明感光性树脂层41曝光(曝光光照射步骤)。

在此曝光光照射步骤中，执行用于调整光掩膜70和第一透明基板21的位置的控制，使得掩膜图案71的位置与导电性遮光图案30的位置重叠(位置控制步骤)。

接下来，在曝光的透明感光性树脂层41上执行显影处理以形成相互分离的此类多个光透射区40，如图12D所示(透射区形成步骤)。

随后，如图12E所示，在光透射区40的表面上设置提供有透明导电膜50的第二透明基板22(透明基板设置步骤)。

然后，如图12F所示，在由导电性遮光图案30、光透射区40和透明导电膜50形成的间隙中填充电泳元件60(电泳元件填充步骤)。

在上文基于图12进行的描述中，示出了其中在透明基板设置步骤之后执行电泳元件填充步骤的方法。然而，即使这两个步骤的顺序相反，也可以制造光学元件11。

也就是说，在以与在基于图12A至图12D的描述中相同的方式执行图13A至图13D的步骤之后，如图13所示，在透明基板设置步骤之前，可按照从图13至图13F的顺序执行在光透射区40之间填充电泳元件60的电泳元件填充步骤。并且，可在透明基板设置步骤之前执行电泳元件填充步骤，并且然后，可执行在电泳元件60和光透射区40的表面上设置提供有透明导电膜50的第二透明基板22的透明基板设置步骤。

如果掩膜图案71的位置在如上所述地使用光掩模70对透明感光性树脂层41进行曝光时从导电性遮光图案30的位置移位，则光学元件11变成具有其中光透射区40被设置在与导电性遮光图案30的位置部分地重叠的位置上的结构的光学元件11E，如图14所示。

然而，即使光透射区40被设置成一部分与导电性遮光图案30重叠，导电性遮光图案30的各部分也被暴露于电泳元件60侧，如图14所示。因此，可以有效地使电泳颗粒61工作。

在这里，可通过使用导电性遮光图案30作为光掩模从第一透明基板21的背面照射曝光光75来执行透明感光性树脂层41的图案化，如图15C和图15D所示(照射形成步骤)。

也就是说，可采用此照射形成步骤来代替参考图12C和图12D所述的曝光光照射步骤和透射区形成步骤。然而，可如图15所示按照图15A、图15B、图15C、图15D、图15E、图15F的顺序同样地制造光学元件11。

以这种方式使用导电性遮光图案30作为光掩膜使得可以获得允许光透射区40和导电性遮光图案30的相对位置自己变成互补关系的效果。结果，可以保证导电性遮光图案30被暴露的状态。

在这里，在上述曝光中使用的曝光光75是平行于层压方向(其中透明感光性树脂层41等被层压的方向)的平行光，如图12、图13和图15中所示。UV光源用作此曝光光75的光源。在第一实施方式中的上述曝光光照射步骤或照射形成步骤中，照射具有365[nm]波长的UV光作为曝光光75。

此照射时的曝光的量优选在100[mJ/cm²]至1000[mJ/cm²]的范围内。因此，曝光的量在第一实施方式中被设置成200[mJ/cm²]以照射曝光光75。

接下来，将连同每个组成构件的材料一起参考图12来更详细地描述光学元件11的制造方法。

首先，在由玻璃、PET、PC或PEN构成的第一透明基板21的主表面上形成导电性遮光图案30(图12A：遮光图案形成步骤)。在导电性遮光图案30上形成透明感光性树脂层41(图12B：感光树脂层压步骤)。

针对与这些步骤有关的导电性遮光图案30，可以使用遮光导电材料，诸如铝、铬、铜、氧化铬或碳纳米管，如上所述。因此，在第一实施方式中使用铝来形成导电性遮光图案30。

作为用于形成透明感光性树脂层41的方法，可以使用例如成膜方法中的一个，诸如狭缝式冲模涂布、导线涂布、敷料器涂布、干膜抗蚀剂转印、喷涂以及丝网印刷。

使用此类成膜方法，透明感光性树脂层41被形成为使得适当地在30[μm]至300[μm]范围内的其厚度在第一实施方式中是60[μm]。

作为将用于透明感光性树脂层41的透明感光树脂，可以采用例如由Kayaku MicroChem公司制造的化学放大抗蚀剂(商品名“SU-8”)。此透明感光树脂的特性特征如下：

第一特征是抗蚀剂是基于环氧树脂(具体地，双酚A酚醛清漆的缩水甘油醚衍生物)的负型抗蚀剂，其中光引发剂在有紫外光照射时产生酸，并且其用此质子酸作为催化剂使可固化单体聚合。

第二特征是该抗蚀剂在可见光区中具有极高透明度特性。

第三特征是由于在透明感光树脂中包含的可固化单体在固化之前在分子量方面是相对低的，树脂在诸如环戊酮、丙二醇甲醚醋酸酯(PEGMEA)、γ丁内酯(GBL)以及异丁酮(MIBK)之类的溶剂中极其可溶，并且因此易于形成厚膜。

第四特征是该抗蚀剂同样在仅紫外区中的波长下在光学透明度方面极其优良，并且即使形成厚膜，也具有让紫外光通过的特性。

第五特征是由于该抗蚀剂具有上述特征，所以可以形成具有3或更高的纵横比的高纵横比图案。

第六特征是由于在可固化单体中存在大量官能团，所以抗蚀剂在固化之后形成极其稠密地交联，并且因此在热方面和化学方面都极其稳定。因此，在图案形成之后很容易处理该抗蚀剂。

虽然在第一实施方式中采用上述化学放大抗蚀剂(商品名“SU-8”)作为透明感光性树脂层41，但该透明感光性树脂层41不限于此抗蚀剂。也就是说，可使用任何光可固化材料，只要该材料具有如上所述的相同特性特征即可。

接下来，在上述曝光光照射步骤(图12C)中使用光掩膜70的掩膜图案71来对透明感光性树脂层41进行图案化。

在第一实施方式中，在此步骤中用于曝光的曝光光75是平行光，并且在平行于层压方向的方向上出射。

在如上所述的其中使用UV光作为曝光光75的光源的第一实施方式中照射具有365[nm]的波长和200[mJ/cm²]的曝光量的UV光作为曝光光75。

随后，在曝光之后在透明感光性树脂层41上执行显影处理。

也就是说，通过使透明感光性树脂层41显影且然后在120[℃]和30[min]的条件下执行热退火(热退火处理)而在透明感光性树脂层41中形成多划分光透射区40(图12D：透射区形成步骤)。

这里形成的每个相邻光透射区40之间的空间的宽度(遮光图案宽度)是5[μm]，如上所述。

由上述“SU-8”形成的光透射区40的折射率设为1.5至1.6。

随后，在光透射区40上设置提供有透明导电膜50的第二透明基板22(图12E：透明基板设置步骤)。用粘合剂(未示出)将此第二透明基板22固定到第一透明基板21的外周部。热固粘合剂或UV可固化粘合剂可以用作在此固定时将使用的粘合剂。

最后，在第一透明基板21、第二透明基板22和光透射区40之间的间隙(导电性遮光图案30、透明导电膜50和光透射区40之间的间隙)中填充电泳元件60(其中的每一个是电泳颗粒61与分散剂62的混合物)(图12F：电泳元件填充步骤)。

请注意，如上所述，可将设置提供有在图12E中讨论的透明导电膜50的第二透明基板22的步骤(透明基板设置步骤)和在存在于图12F中所示的每个相邻光透射区40之间的空间(间隙)中填充电泳元件60的步骤(电泳元件填充步骤)相互交换以制造光学元件11(图13E和13F)。

可通过使用导电性遮光图案30作为光掩模并从第一透明基板21的背面照射曝光光75而以如上所述的相同方式执行透明感光性树脂层41的图案化(图15C和15D)。

以这种方式使用导电性遮光图案30作为光掩膜允许光透射区40和导电性遮光图案30的相对位置自己变成互补关系。因此，可以保证导电性遮光图案30被暴露的状态。

在第一实施方式中照射具有365[nm]波长的UV光，其中，也采用平行光作为用于上述曝光的曝光光75，并且使用UV光源作为光源。

那时，优选在100[mJ/cm²]至1000[mJ/cm²]范围内的曝光量也被设置成200[mJ/cm²]。

(第一实施方式的有利效果等)

第一实施方式中的光学元件11被构造成使得使用由遮光导电膜制成的导电性遮光图案30来形成在光入射的侧面上的电极。因此，可以防止电泳元件60暴露于垂直入射光，如图16所示。因此可以防止工作电压由于电泳元件60的光学退化而上升。

根据用上述各制造步骤以高准确度制造的光学元件11，可以在确保令人满意的工作稳定性的同时实现光线方向控制。因此可以改善光学元件所需的光学元件11的可靠性。

因此，使用光学元件11使得可以减轻电泳元件的带电量的减小，防止工作电压由于入射光而上升，并且稳定地确保元件的正常工作。

在如上所述地构造的光学元件11中，电泳颗粒61在宽视场模式下聚集在导电性遮光图案30的表面附近。因此，可以避免引起透射率陡峭地退化的奇异角。因此，可以实现优良的光学特性。

也就是说，根据如上所述地构造以便防止垂直入射光侵入电泳元件的光学元件11，可以防止由于入射光而引起的电泳元件的退化。因此，可以减轻由入射光的侵入引起的电泳元件的充电量的减小并从而确保工作稳定性。

第二实施方式

将根据图17至图20来描述本发明中的光学元件的第二实施方式。在这里，对与上述第一实施方式的那些相同的组成构件使用相同的参考标号和字符，并且将不会再次地描述该组成构件。

(总体构造)

图17是示出第二实施方式的光学元件的窄视场模式的横截面图，而图18是示出第二实施方式的光学元件的宽视场模式的横截面图。

如图17和18所示，第二实施方式中的光学元件12的特征在于在如在上述第一实施方式中那样在其上面设置导电性遮光图案30和光透射区40的第一透明基板中，在光透射区40的上表面40a和侧表面40b上设置保护覆盖膜80。

此保护覆盖膜80的膜厚度优选在10[nm]至1000[nm]范围内。因此，在第二实施方式中将此厚度设置成200[nm]。

作为保护覆盖膜18的组成材料，可以采用硅氧化物膜、硅氮化物膜、硅氧氮化物膜、对二甲苯树脂(在下文中称为聚对二甲苯)、甲基丙烯酸类树脂等。因此，在第二实施方式中，采用这些材料之中的硅氧化物膜。

这里，图17和18示出其中还在导电性遮光图案30的表面30a上形成保护覆盖膜80的状态。然而，覆盖表面30a并不是必不可少的因素。也就是说，可以通过构造光学元件12、使得光透射区40的上表面40a和侧表面40b被保护覆盖膜80覆盖来有效地获得稍后将描述的有利效果。

也就是说，根据上述构造，可以防止光透射区40和电泳元件60由于作为光透射区40的暴露部分的上表面40a和侧表面40b被保护覆盖膜80覆盖而相互接触。因此可以防止由于电泳元件60引起的对光透射区40的表面的损坏等的发生。

因此，其结果，形成电泳元件60的工作状态不变化的稳定的结构，可以实现工作稳定性良好的光线方向控制。

由于向第一实施方式的构造添加了保护覆盖膜80作为用于保持电泳元件60的外围构件而改善了密封性质。因此，可以获得光学元件所需的优良可靠性。

(光学元件制造方法)

接下来，将参考以示例的方式示出方法的各步骤的图19来描述用于制造根据第二实施方式的光学元件的方法。

首先，在由玻璃、PET、PC或PEN构成的第一透明基板21的表面上形成导电性遮光图案30(图19A：遮光图案形成步骤)。然后，在导电性遮光图案30上形成透明感光性树脂层41(图19B：感光树脂层压步骤)。

导电性遮光图案30的组成材料和透明感光性树脂层41的形成方法、膜厚度和材料与上述第一实施方式的那些相同。

接下来，通过包括掩膜图案71的光掩膜70向透明感光性树脂层41照射作为平行光的曝光光75以使透明感光性树脂层41曝光(图19C：曝光光照射步骤)。

用于此曝光的曝光光75的曝光量优选在100[mJ/cm²]至1000[mJ/cm²]的范围内。因此，曝光的量在第二实施方式中也被设置成200[mJ/cm²]以照射曝光光75。

在此照射之前，可以针对光掩膜70和第一透明基板21的位置调整执行控制，使得掩膜图案71的位置与导电性遮光图案30的位置重叠，如在上述第一实施方式中那样(位置控制步骤)。

然后，对曝光之后的透明感光性树脂层41进行显影，并且然后在120[℃]和30[min]的条件下执行热退火(热退火处理)。因此，使导电性遮光图案30暴露，并且在与这些暴露导电性遮光图案30的位置互补的位置上形成多个光透射区40(图19D：透射区形成步骤)。

这里形成的每个相邻光透射区40之间的空间的宽度是5[μm]，并且由上述化学放大抗蚀剂(商品名“SU-8”)形成的光透射区40的折射率设为1.5至1.6。

随后，在第二实施方式中，在光透射区40上形成保护覆盖膜80(图19E：保护覆盖形成步骤)。

这时，还在导电性遮光图案30上形成保护覆盖膜80，如图19E所示。然而，只需要覆盖至少光透射区40的上表面40a和侧表面40b。因此不一定需要如上所述地覆盖导电性遮光图案30。

在第二实施方式中，如上所述，采用硅氧化物膜作为保护覆盖膜80的组成材料，并且将保护覆盖膜80形成为其厚度是200[nm]。

然后，在覆盖有保护覆盖膜80的相应光透射区40上设置提供有透明导电膜50的第二透明基板22，如在上述第一实施方式中那样(图19F：透明基板设置步骤)。随后，在第一透明基板21与第二透明基板22之间的间隙中(由保护覆盖膜80和透明导电膜50形成的间隙)填充电泳元件60(图19G：电泳元件填充步骤)。

在这里，可通过使用导电性遮光图案30作为光掩模从第一透明基板21的背面照射曝光光75来执行透明感光性树脂层41的图案化，如图20C和20D所示(照射形成步骤)。

也就是说，如图20所示，通过采用此照射形成步骤来代替图19C和图19D中所讨论的曝光光照射步骤和透射区形成步骤，还可按照图20A、图20B、图20C、图20D、图20E以及图20F的顺序来制造光学元件12。

通过使得此类背面曝光，光透射区40可以相对于导电性遮光图案以自对准方式而由透明感光性树脂层41形成，从而使得可以保证如设计的开口比。还可以实现成本降低，因为可以减少价值一个掩膜的成本。

请注意，在这里用于此曝光的曝光光75的曝光量也优选在100[mJ/cm²]至1000[mJ/cm²]的范围内。因此，曝光量在这里也被设置成200[mJ/cm²]以照射光。

(第二实施方式的有利效果等)

在第二实施方式的光学元件12中，采用其中用保护覆盖膜80覆盖作为光透射区40的暴露部分的上表面40a和侧表面40b的构造。因此，防止光透射区40和电泳元件60相互接触，即使使用由对组成光透射区40的材料具有副作用(诸如溶解或膨胀)的材料构成的电泳元件60。因此，并未由电泳元件60在光透射区40上施加副作用。结果，可以实现工作稳定性良好的光线方向控制。

另外，由于电泳元件60的周围添加了保护覆盖膜80而改善了密封性质。因此，可以向光学元件添加优良的可靠性。

制造方法的步骤和构造的其余部分以及其它随之发生的效果和作用与在上述第一实施方式中所讨论的那些相同。

第三实施方式

将根据图21和图22来描述本发明中的光学元件的第三实施方式和实施方式的变形例。在这里，对与上述第一实施方式和第二实施方式的那些相同的组成构件使用相同的参考标号和字符，并且将不会再次描述该组成构件。

图21是示出其光透射区被曝光的第三实施方式的光学元件的横截面图，而图22是示出其中在光透射区的表面上形成保护覆盖膜的第三实施方式的光学元件的横截面图。

如图21和图22所示，根据第三实施方式的光学元件13A的特征在于除与根据上述第一实施方式的光学元件11的构造相同的构造之外在光透射区40与透射导电膜50之间插入粘合层90。

也就是说，在此光学元件13A中，在第一透明基板21上依次形成导电性遮光图案30和光透射区40，如在上述第一实施方式中那样。另外，通过设置在这些光透射区40上的粘合层90而附着透明导电膜50和第二透明基板22。

粘合层90的膜厚度优选在1[um]至100[um]范围内。因此，在第三实施方式中将此厚度设置成10[um]。

可以采用UV可固化或热固透明树脂作为粘合层90的组成材料。因此，在第三实施方式中采用与光透射区40的组成材料相同的树脂。

通过如上所述地在光透射区40与透明导电膜50之间提供粘合层90，可以防止电泳颗粒61侵入光透射区40与透明导电膜50之间。

在这里假设存在已侵入到光透射区40与透明导电膜50之间的任何电泳颗粒61(入侵电泳颗粒)的情况下，在透明导电膜50和导电性遮光图案30之间形成电场，将当电泳元件60中的电泳颗粒61聚集在导电性遮光图案30附近时，该入侵电泳颗粒必须从那里开始移动与光透射区40的侧表面的高度相对应的距离的移动，因此花费额外的移动时间，给快速地工作带来障碍。

然而，在第三实施方式中，提供粘合层90以便防止电泳颗粒61侵入到光透射区40与透明导电膜50之间，如上所述。因此，可以消除当电泳颗粒61由于电场的形成而迁移时用于入侵电泳颗粒移动至导电性遮光图案30附近所花费的时间量。因此，可以确保工作迅速性。

还可以防止由于并非所有入侵电泳颗粒都可以移动且当形成电场时某些颗粒保持不动而引起的光学透光度的退化。

(变形例)

如图21所示，根据第三实施方式的变形例的光学元件13B的特征在于除与根据上述第二实施方式的光学元件12的构造相同的构造之外，还提供了如上所述的相同粘合层90。

也就是说，在此光学元件13B中，如在上述第二实施方式中那样，在上面形成有保护覆盖膜80的光透射区40上设置粘合层90。另外，通过此粘合层90而附着透明导电膜50和第二透明基板22。

粘合层90的膜厚度和组成材料与如上所述的相同。

(第三实施方式的有利效果等)

具有其中不存在保护覆盖膜80的结构的光学元件13A和具有其中形成保护覆盖膜80的结构的光学元件13B(其在第三实施方式中描述)两者包括用于防止电泳颗粒61侵入到光透射区40与透明导电膜50之间的粘合层90。

因此，可以在用于制造光学元件的过程中防止某些电泳颗粒61被设置为上述入侵电泳颗粒的问题。因此，可以避免当跨透明导电膜50和导电性遮光图案30形成电场而使电泳颗粒61聚集在导电性遮光图案30附近时引起任何额外的移动时间。

还可以有效地防止由于否则在形成电场时必须从光透射区40与透明导电膜50之间移动至导电性遮光图案30附近的某些入侵电泳颗粒保持不动而引起的光学透光度的退化。

制造方法的步骤和构造的其余部分以及其它随之发生的效果和作用与在上述第一实施方式和第二实施方式中所讨论的那些相同。

(第四实施方式)

将根据图23至图25来描述本发明中的光学元件的第四实施方式。

在这里，对与上述第一实施方式至第三实施方式的那些相同的组成构件使用相同的参考标号和字符，并且将不会再次地描述该组成构件。

图23是示出第四实施方式的光学元件的窄视场模式的横截面图，而图24是示出第四实施方式的光学元件的宽视场模式的横截面图。

如图23和图24所示，第四实施方式中的光学元件14的特征在于除与上述第一实施方式的光学元件11的构造相同的构造之外还包括在第一透明基板21上提供的另一透明导电膜(第二透明导电膜)54。

也就是说，在第一透明基板21上设置另一透明导电膜54，并且在此另一透明导电膜54上依次形成并设置导电性遮光图案30和光透射区40。

另一透明导电膜54的厚度适当地在10[nm]至1000[nm]范围内。因此，在第四实施方式中将此厚度设置成100[nm]。

作为另一透明导电膜54的组成材料，可以采用ITO、ZnO、IGZO等。因此，在第四实施方式中采用这些材料之中的ITO。

通过将光学元件14构造成使得如上所述地在第一透明基板21与导电性遮光图案30之间插入另一透明导电膜54，可以使用另一透明导电膜54有效地工作电泳元件60，即使在用于制造光学元件14E的过程中导电性遮光图案30和光透射区40从理想位置移位，如由图25所示的光学元件14E所表示。

可以用另一透明导电膜54来保证导通，即使在导电性遮光图案30中发生断开等。这使得可以防止由于导电性遮光图案30的断开而发生工作故障等。结果，可以制造能够以令人满意的工作稳定性实现光线方向控制的光学元件。

(第四实施方式的有利效果等)

在根据第四实施方式的光学元件14中，采用其中在第一透明基板21上提供可以在外部被施加电场的另一透明导电膜54并在此膜上形成导电性遮光图案30的构造和制造过程。因此，即使在导电性遮光图案30中发生断开、位置移位(由于制造条件而引起的相对于电泳元件60的位置误差)等，可以有效地使用另一透明导电膜54来实现模式切换控制。

制造方法的步骤和构造的其余部分以及其它随之发生的效果和作用与在上述第一实施方式至第三实施方式中所讨论的那些相同。

第五实施方式

将根据图26至图28来描述本发明中的光学元件的第五实施方式。

在这里，对与上述第一实施方式至第四实施方式的那些相同的组成构件使用相同的参考标号和字符，并且将不会再次地描述该组成构件。

图26是示出第五实施方式的光学元件的窄视场模式的横截面图，而图27是示出第五实施方式的光学元件的宽视场模式的横截面图。

如图26和图27所示，第五实施方式中的光学元件15的特征在于除根据上述第一实施方式的光学元件11之外还包括在第一透明基板21上形成的导电性遮光图案30上提供的另一透明导电膜(第三透明导电膜)55。

也就是说，在第一透明基板21上设置的导电性遮光图案30上设置另一透明导电膜55，并且在该第一透明导电膜55上形成并设置光透射区40。

另一透明导电膜55的厚度优选在10[nm]至1000[nm]范围内。因此，在第五实施方式中将此厚度设置成100[nm]。

作为另一透明导电膜55的组成材料，可以采用ITO、ZnO、IGZO等。因此，在第五实施方式中也采用这些材料之中的ITO。

(第五实施方式的有利效果等)

通过如上所述地在上面形成有导电性遮光图案30的第一透明基板21上设置另一透明导电膜55，可以使用另一透明导电膜55来有效地工作电泳元件60，即使导电性遮光图案30和光透射区40的相对位置移位，如由图28所示的光学元件15E所表示。

可以如在上述第四实施方式中那样用另一透明导电膜55来保证导电，即使在导电性遮光图案30中发生断开等。这使得可以防止由于导电性遮光图案30的断开而发生工作故障等。

由于光学元件15例如是通过使得其在形成导电性遮光图案30之后经历形成另一透明导电膜55的步骤而制造的，所以对另一透明导电膜55不造成由于导电性遮光图案30的形成而引起的任何损坏等(不存在关于当形成导电性遮光图案30时对另一透明导电膜55造成损坏等的担忧)。因此，可以基于另一透明导电膜55而可靠地确保导电性。结果，可以以更加令人满意的工作稳定性实现光线方向控制。

制造方法的步骤和构造的其余部分以及其它随之发生的效果和作用与在上述第一实施方式至第四实施方式中所讨论的那些相同。

第六实施方式

将根据图39和40来描述本发明中的光学元件的第六实施方式。

在这里，对与上述第一实施方式至第五实施方式的那些相同的组成构件使用相同的参考标号和字符，并且将不会再次地描述该组成构件。

图39是示出本发明的第六实施方式中的光学元件的一组横截面图，其中，图39A示出窄视场模式，而图39B示出宽视场模式。如图39A和39B所示，第六实施方式中的光学元件710的特征在于除根据上述第一实施方式的光学元件11之外还包括在第一透明基板21形成上的每个导电性遮光图案30与第一透明基板21之间提供的防反射图案800。

也就是说，在第一透明基板21上依次设置防反射图案800和导电性遮光图案30，并且在其中并未形成这些防反射图案800和导电性遮光图案30的第一透明基板21的部分上形成并设置光透射区40。

作为防反射图案800的组成材料，可以采用ITO、Cr2O3、氮化钛、氮化铝、碳纳米线等。因此，在第六实施方式中也采用ITO。

防反射图案800的厚度优选在10[nm]至1000[nm]范围内。因此，在第六实施方式中将此厚度设置成100[nm]。

(第六实施方式的有利效果等)

如果如图40A所示直接地在第一透明基板21的表面上设置导电性遮光图案30，则入射光750在第一透明基板21与导电性遮光图案30之间的界面边界中反射，并且因此省略反射光780，因此使图像质量退化。相反地，可以防止由于如图40B所示地在第一透明基板21与每个导电性遮光图案30之间设置每个防反射图案800而产生反射光780。因此，可以防止图像质量的退化。

第七实施方式

将根据图41和图42来描述本发明中的光学元件的第七实施方式。

在这里，对与上述第一实施方式至第六实施方式的那些相同的组成构件使用相同的参考标号和字符，并且将不会再次地描述该组成构件。

图41是示出第七实施方式的光学元件的一组横截面图，其中，图41A示出窄视场模式，而图41B示出宽视场模式。如图41A和图41B所示，除与根据上述第六实施方式的光学元件710的构造相同的构造之外，第七实施方式中的光学元件810是在其正面和背面倒转的情况下设置的，使得从透明导电膜50侧入射光。

(第七实施方式的有利效果等)

通过如上所述地在光入射侧设置透明导电膜50并在光出射侧设置导电性遮光图案30和防反射图案800，允许电泳颗粒61恒定地位于导电性遮光图案30的表面上，如图42所示。因此，可以防止产生由于入射光750的反射而引起的任何重影，结果是还用防反射图案800来防止外部光850在导电性遮光图案30的表面上反射。因此，可以防止由于外部光反射而引起的对比度退化。

制造方法的步骤和构造的其余部分以及其它随之发生的效果和作用与在上述第一实施方式至第六实施方式中所讨论的那些相同。

其它实施方式

在各实施方式中所述的光学元件不仅适用于液晶显示装置，而且适用于装配有显示面板的其它显示装置，诸如有机EL显示器、无机EL显示器、LED显示器以及等离子体显示器。

作为用于使用根据本发明的光学元件的方式，可以假设各种类型的用法，包括通过将元件直接贴附到显示面板的表面使用的光学元件或者通过在显示装置中构建光学元件而使用该元件。

因此，将根据图29至图34来具体地描述这些不同使用方式的构造。

在这些图中，示出了其中将与上述第一实施方式的光学元件11相同或类似的光学元件应用于各种显示装置等的示例。取而代之，可应用在第二实施方式至第七实施方式中描述的各光学元件(12至15、710和810)。

因此，除非另外指定，上述光学元件11至17、710、810等在下文中将统称为光学元件10以讨论每个构造。

(显示装置)

首先，将根据图29至图32来描述本发明的另一实施方式中的在内部装配有光学元件10的显示装置。

图29中所示的显示装置110包括光学控制元件200、用于照亮此光学控制元件200的平面光源(背光)300以及在光学控制元件200与平面光源300之间提供的光学元件10。

光学元件10具有能够如在上述各实施方式中所讨论的那样实现窄视场模式和宽视场模式的构造。

平面光源300包括以冷阴极管为代表的光源310、用于从板的表面均匀地出射来自此光源310的入射光的光导板320、用于将从此光导板320的背面出射的光朝着表面方向反射的反射片材330、用于扩散从光导板320入射的光的扩散板340以及增强介由此扩散板340从光导板320入射的光的辉度的第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b，如图29所示，并且被构造成使得通过这些第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b的光介由光学元件10入射至光学控制元件200。

以更具体描述的方式，光导板320由丙烯酸树脂等构成，并被构造成使得从光源310入射的光在板的内部传播到其一个端面，并均匀地从表面(预定侧表面)侧出射。

在背面上提供用于将从光导板320的背面出射的光朝着表面方向反射的反射片材330。另外，同样地在这些各表面上提供用于将从光导板320的另一端面和侧表面出射的光朝着表面方向反射的反射装置(未示出)。

光导板320被构造成使得从光导板320的表面出射的光通过扩散板340及第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b侵入光学控制元件200。

扩散板340用于扩散从光导板320入射的光。

由于出射光的辉度由于其结构的原因而在光导板320的左侧和右侧末端之间不同，所以显示装置被构造成用扩散板340来扩散来自此光导板320的光。

第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b具有改善介由扩散板340从光导板320入射的光的辉度的功能。

第一棱镜片350a由以恒定周期单向地设置的多个棱镜构成。第二棱镜片350b是以与如上所述的相同方式构造的。然而，这些棱镜片被构造成使得各棱镜片中的棱镜的规则布置的方向相互交叉。

也就是说，第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b被构造成使得第二棱镜片350b中的棱镜的规则布置的方向与第一棱镜片350a中的棱镜的规则布置的方向交叉。

由于第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b有效地运行，所以可以增强由扩散板340扩散的光的方向性。

光学控制元件200具有液晶层210被第一基板220a和第二基板220b夹在中间的结构。

在第一基板220a的一个表面(在液晶层210侧上的表面)上形成滤色器230，并在另一表面上提供第一偏振/相位延迟板240a。

在液晶层210侧表面的相对侧在第二基板220b的表面上提供第二偏振/相位延迟板240b。

在滤色器230中，在被由光吸收层构成的黑色矩阵分隔开的区域中将R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)滤色器设置成矩阵状形状。各滤色器对应于像素，其间距是恒定的。

液晶层210可以根据来自控制单元(未示出)的控制信号以像素为单位在透明状态与遮光状态之间切换。液晶层210因此可以借助于此状态切换而对入射光进行空间调制。

此外，作为图30所示的显示装置120，可将显示装置110构造成使得使用透明粘合层290将光学元件10附着到光学控制元件200的第二偏振/相位延迟板240b。也就是说，除上述显示装置110所包括的组成元件之外，此显示装置120还包括插入光学控制元件200与光学元件10之间的透明粘合层290。

通过将显示装置110构造成使得光学元件10的第二透明基板22侧表面被如上所述地附着到光学控制元件200，可以防止在两个元件之间产生散射光。因此，改善了透射率以使得能够进一步增强显示装置的辉度。

根据如上所述地构造的显示装置110和120，可以预先执行控制以使使用光学元件10从平面光源300接收到的光学控制元件200的照明用的光在屏幕的正面方向上会聚或不会聚。因此，可以根据观察者的偏好适当地在窄观察角的状态和宽观察角的状态之间进行选择。

接下来，将进行通过将光学元件设置在光学控制元件200的表面(显示面板)上而使用根据本发明的光学元件10的方式的描述。

如图31所示，通过修改上述显示装置110的各组成构件的布局来构造显示装置130。

也就是说，上述显示装置110被构造成使得平面光源300、光学元件10和光学控制元件200被按此顺序设置。另一方面，显示装置130具有其中这些组成构件之中的光学控制元件200和光学元件10被相互交换的构造。因此，用通过第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b的光来直接地照亮光学控制元件200。

在此显示装置130中，通过第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b的光侵入第二偏振/相位延迟板240b。通过此偏振/相位延迟板240b的光通过第二基板220b侵入液晶层210，并在其中被以像素为单位进行空间调制。

通过液晶层210的光(已调制光)依次通过滤色器230和第一基板220a并侵入第一偏振/相位延迟板240a。

通过光学元件10来出射通过第一偏振/相位延迟板240a的光。

此外，如在图32所示的显示装置140中，可通过透明粘合层290将光学元件10附着到光学控制元件200的第一偏振/相位延迟板240a。通过这样方式构造显示装置130，可以减少光学元件10与第一偏振/相位延迟板240a之间的界面边界中的表面反射损耗。因此，可以进一步增强显示装置的辉度。

在根据本实施方式的显示装置的要点概述中，显示装置包括提供有用于显示图像的显示表面的显示器(光学控制元件200)以及设置在此显示器的显示表面上的光学元件10。作为上述显示器，可以采用液晶显示器、等离子体显示器、无机EL显示器、场发射显示器、阴极射线管、荧光显示管等。

可将显示装置构造成使得上述显示器和光学元件10由透明粘合层290固定。

如果采用液晶显示器作为上述显示器，则可将根据本实施方式的显示装置构造成使得显示装置提供有设置在此液晶显示器的背面上以向液晶显示器照射光的背光，并且光学元件10被设置在此背光与液晶显示器之间。

在这种情况下，可将显示装置构造成使得液晶显示器和光学元件10被透明粘合层290固定。

根据如上所述地构造的显示装置130和140，可以使用设置在显示装置的最前表面上的光学元件10而使从光学控制元件200发出的光在屏幕的正面方向上会聚或不会聚。

也就是说，显示装置被构造成使得通过光学元件10的光直接地到达观察者，并且因此从光学元件10发出的光不散射、折射或反射。因此，与在内部装配有光学元件的显示装置相比，显示装置130和140可以提供甚至更加高分辨率的清晰图像。

在这里，在图29至图32中，引用其中使用具有其中将偏振板和相位延迟板堆叠的结构的第一偏振/相位延迟板和第二偏振/相位延迟板240a和240b作为光学控制元件200的组成构件的示例。然而，本实施方式中的显示装置所包括的组成构件不限于此类结构。

也就是说，可采用仅由例如偏振板(不包括相位延迟板)构成的构件来代替第一偏振/相位延迟板和第二偏振/相位延迟板240a和240b中的一者或两者。

可在光学元件10的表面上形成用于针对划痕的保护的硬涂层、用于防止外部光反射的防反射层等。

(电子设备)

根据本发明的光学元件10还可以广泛地应用于各种手持式信息处理元件，包括移动电话、笔记本尺寸的个人计算机、功能手机、智能手机、平板电脑以及PDA。

因此，将根据示出到此类电子设备的应用的示例的图33来描述提供有光学元件10的根据本实施方式的电子设备的构造以及在由此光学元件10所包括的第一透明基板21的背面上(在主表面21a的相对侧上的表面；参见图1)提供的光源。

在图33A中以示例的方式示出的电子设备150被构造成在提供有用于向外显示图像的显示装置(对应于上述智能电话)的设备主体(电子设备主体)151中包括上述显示装置110、120、130和140中的一个。

在图33B中以示例的方式示出的电子设备160提供有包括显示部161A和工作/控制部162B的主单元161以及用于用户工作的鼠标162，并且上述显示装置110、120、130和140中的一个被内置在主单元161(显示部161A)(对应于上述笔记本尺寸的个人计算机)中。

作为电子设备引用的此类信息处理终端被构造成执行控制，使得在终端中提供的控制单元接受来自入射单元(诸如鼠标、键盘或触控板)的入射，并且在被安装为显示装置的显示装置上显示所需信息。

在这里，可将上述显示装置110、120、130和140中的一个应用于各种等离子体型显示装置。

(照明光学装置)

接下来，将根据图34来描述装配有根据本发明的光学元件的本实施方式的照明光学装置(照明装置)的构造。

应注意的是，在这里将示出的照明光学装置170中采用上述第一实施方式至第三实施方式中的超微细百叶窗中的一个作为光学元件10。

如图34所示，照明光学装置170由平面光源300和光学元件10构成。平面光源300包括诸如冷阴极管之类的光源310、用于从板的表面均匀地出射来自此光源310的入射光的光导板320、用于将从此光导板320的背面出射的光朝着表面方向反射的反射片材330、用于扩散来自光导板320的入射光的扩散板340以及用于改善通过此扩散板340增强从光导板320入射的光的辉度的第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b，如上所述。

由丙烯酸树脂等构成的光导板320被构造成使得从光源310入射到光导板320的一个端面的光传播通过光导板320的内部，并均匀地从板的表面(预定侧表面)侧出射出来。在背面上提供用于将在表面方向上反射从光导板320的背面出射的光的反射片材330。还在光导板320的另一端面和侧表面上以相同方式提供反射装置(未示出)。

从光导板320的表面出射的光通过扩散板340和第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b侵入光学元件10。由于光的辉度在光导板320的左侧和右侧末端之间不同，所以平面光源300被构造成使得来自光导板320的光被扩散板340扩散，并且通过扩散板340从光导板320入射的光的辉度由第一棱镜片和第二棱镜片350a和350b改善。

上述照明光学装置170被构造成使从平面光源300出射的光在平面的正面方向上会聚或不会聚。因此，可以根据观察者的偏好在能够照亮宽区域的宽视角光出射状态与只能照亮紧挨着在其下面的照明光学装置170的邻域的窄视角光出射状态之间进行选择。

在本实施方式中，引用冷阴极管作为光源310的示例来描述本实施方式。然而，光源310不限于本示例。也就是说，可使用白色LED、三色LED等作为光源。引用侧光型光源作为光源310的示例来描述本实施方式(参见图29至图32以及图34)。然而，光源310不限于本示例。可将照明光学装置170构造成使用向下照光型光源。

平面光源300不限于在本实施方式中所述的构造。可替换地采用其中可将发光光源(诸如LED照明器、有机EL照明器、无机EL照明器、荧光灯或灯泡)平面地展开的光源。

请注意，上述各实施方式仅仅是光学元件、其制造方法以及包括该光学元件的显示装置、电子设备和照明装置中的优选特定示例。另外，在某些情况下对示例施加在技术上优选的各种限制。然而，本发明的技术范围不限于这些说明性实施方式，除非特别地给出限制本发明的任何描述。

本申请要求基于2014年1月11日提交的日本专利申请No.2014-027430的优先权，该申请被整体地通过引用结合到本文中。

工业实用性

本发明广泛地适用于液晶显示器、EL显示器、等离子体显示器、FED(Field Emission Displays：场发射显示器)、照明光学装置等，并且能够有效地控制透射光的出射方向的范围。

[参考标号列表]

10,11,12,13A,13B,14,15 光学元件

11E,14E,15E 光学元件

21,22 透明基板

21a,22a 主表面

30 导电性遮光图案

30a 表面

35 电场施加单元

40 光透射区

40a 上表面

40b 侧表面

41a,42a 光透射图案宽度

41b,42b 遮光图案宽度

50 透明导电膜

54,55 另一透明导电膜

60 电泳元件

61 电泳颗粒

62 分散剂

70 光掩模

71 掩模图案

75 曝光光

80 保护覆盖膜

90 粘合层

110,120,130,140 显示装置

150,160 电子设备

170 照明光学装置

200 光学控制元件(显示器)

210 液晶层

220a 第一基板

220b 第二基板

230 滤色器

240a 第一偏振/相位延迟板

240b 第二偏振/相位延迟板

290 透明粘合层

300 平面光源

310 光源

320 光导板

330 反射片材

340 扩散板

350a 第一棱镜片

350b 第二棱镜片

410,510,710,810 光学元件

421,422,521 透明基板

440,540 光透射区

451,452,551 透明导电膜

460,560,660 电泳元件

522 另一透明基板

552 另一透明导电膜

610 电泳显示元件

620 基材

620A 凹部

621 透明基材

650 铝电极

651 透明电极

690 粘合剂

750 光(入射光)

780 反射光

800 防反射图案

850 外部光