JP2003140141A - 液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明光と外光の両方を観察者が表示面を観察
する際の明るさに寄与する光として有効利用すること。 【解決手段】 下基板の外面側から光を照射する照明装
置と、照明装置よりも下側に設けられ、照明装置から照
射される照明光Ｌ１を基板面の略法線方向Ｈに反射させ
るとともに、上基板の外面側から入射する外光Ｌ２を基
板面の略法線方向Ｈに反射させる反射層９とを備えてい
る液晶表示装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およ
び電子機器に関し、特に、照明光と外光の両方を、観察
者が表示面を観察する際の明るさに寄与する光として有
効利用することができ、明るい表示面が得られる液晶表
示装置およびこれを備えた電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】タッチパネルや携帯電話などの電子機器
の表示部には、液晶表示装置が広く利用されている。そ
して、このような液晶表示装置においては、従来から、
表示面の明るさを向上させることが要求されている。こ
の要求に対応するために、反射光を特定の角度範囲に集
中させることが可能な反射型液晶表示装置用の反射板が
提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
反射板を備えた反射型液晶表示装置においても、十分に
明るい表示面が得られない場合があった。とくに、自然
光や室内照明光などから得られる外光のみを利用して表
示を視認する反射型液晶表示装置である場合には、周囲
の明るさが不足すると表示面が暗くなるため、暗い場所
で表示を視認することは困難であった。

【０００４】また、液晶表示装置として、液晶表示装置
を構成する液晶パネルの背面側に照明装置（バックライ
ト）と、照明装置から照射された照明光を反射させる照
明光用の反射板とが備えられた液晶表示装置もある。こ
の液晶表示装置は、明るい場所では、上記の反射型液晶
表示装置と同様に、外光を液晶パネルに備えられた反射
板（外光用の反射板）に反射させて得られた光のみを利
用して表示を視認し、暗い場所では、照明光を照明光用
の反射板に反射させて得られた光を利用して表示を視認
するようにしたものである。つまり、この液晶表示装置
は、外光と照明光とを周囲の明るさに応じて利用するこ
とにより、消費電力を低減しつつ周囲が暗い場合でも明
瞭な表示ができるようにしたものである。しかしなが
ら、このような照明装置が備えられた液晶表示装置にお
いても、さらに表示面の明るさを向上させることが要求
されている。

【０００５】また、上記の外光と照明光とを利用する液
晶表示装置では、外光と照明光の両方を利用するため
に、外光用と照明光用の２枚の反射板を使用しているの
で、照明光と外光の両方を観察者が表示面を観察する際
の明るさに寄与する光として有効利用することは困難で
あった。すなわち、２枚の反射板を備えたものでは、観
察者から遠い方の反射板、すなわち照明光用の反射板で
反射された光の一部が、観察者から近い方の反射板、す
なわち外光用の反射板によって液晶パネルの背面側に向
かって反射されてしまうので、照明光を観察者が表示面
を観察する際の明るさに寄与する光として有効利用する
ことは困難である。しかしながら、照明光を有効利用す
るために、外光用の反射板の光透過率を高くすると、外
光用の反射板を透過する照明光の割合だけでなく、外光
用の反射板を透過する外光の割合も高くなってしまうの
で、外光用の反射板によって反射される外光の割合が低
くなってしまう。

【０００６】さらに、上記の外光と照明光とを利用する
液晶表示装置の反射板として、上記の反射板を用いたも
のも考えられる。しかしながら、このような液晶表示装
置であっても、外光と照明光の両方を利用するために
は、外光用と照明光用の２枚の反射板が必要であり、上
述したように、照明光と外光の両方を有効利用すること
は困難である。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、照明装置を備えた液晶表示装置に
おいて、照明光と外光の両方を観察者が表示面を観察す
る際の明るさに寄与する光として有効利用することがで
き、明るい表示面が得られる液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、上記の明るい表示面
が得られる液晶表示装置を備えた電子機器を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の液晶表
示装置は、互いに対向する上基板と下基板とからなる一
対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層と、
前記上基板の外面側に設けられた上側偏光板と、前記下
基板の外面側に設けられた下側偏光板とを有する液晶表
示装置であり、前記下基板の外面側から光を照射する照
明装置と、前記照明装置よりも下側に設けられ、前記照
明装置から照射される照明光を基板面の略法線方向に反
射させるとともに、前記上基板の外面側から入射する外
光を前記基板面の略法線方向に反射させる反射層とを備
えていることを特徴とする。

【０００９】本発明において、「基板面の略法線方向」
とは、一対の基板の表面に対する法線方向に対して±１
５度程度の範囲のことをいう。

【００１０】このような液晶表示装置は、前記下基板の
外面側から光を照射する照明装置と、前記照明装置より
も下側に設けられ、前記照明装置から照射される照明光
を基板面の略法線方向に反射させるとともに、前記上基
板の外面側から入射する外光を基板面の略法線方向に反
射させる反射層とを備えているものであるので、照明光
も外光も反射層に反射させると基板面の略法線方向に出
射される。一般に、基板面の略法線方向は、観察者が表
示面を観察する方向であるので、上記の液晶表示装置に
よれば、照明光も外光も反射層で反射した後に、観察者
が表示面を観察する方向に集光することになる。したが
って、照明光と外光の両方を観察者が表示面を観察する
際の明るさに寄与する光として有効利用することがで
き、明るい表示面が得られる。

【００１１】また、上記の液晶表示装置においては、照
明光と外光の両方を観察者が表示面を観察する際の明る
さに寄与する光として有効利用することができるので、
反射板を１枚にすることができる。上述した従来の反射
板は、反射光を特定の角度範囲に集中させることが可能
なものであるが、この反射板によって有効利用される光
は、設計段階で設定された反射板に入射する入射角度に
対応する光であるため、この反射板を１枚備えただけで
は、外光と照明光の両方を観察者が表示面を観察する際
の明るさに寄与する光として有効利用することは困難で
ある。すなわち、外光と照明光との反射板に入射する入
射角度が異なっているので、外光または照明光のいずれ
か一方の光は、上記の反射板によって反射させて観察者
が表示面を観察する方向に集中させることができるので
有効利用されるが、他方の光は、反射板によって反射さ
せても観察者が表示面を観察する方向に集中させること
ができないので有効利用されない。これに対し、本発明
の液晶表示装置によれば、照明光も外光も反射層で反射
した後に、観察者が表示面を観察する方向に集光するの
で、反射板を１枚にすることができる。このため、２枚
の反射板を備えたものと比較して、構成が簡単なものと
なり、製造工程を簡略化することができる。

【００１２】また、上記の液晶表示装置においては、照
明装置の背面に反射板が配置されているため、上記の下
側基板と照明装置の間に配置された偏光板が反射板と離
れているため、液晶表示装置の表示の際に発生する影が
識別しにくくなるため、視差を低減する効果が得られ
る。

【００１３】また、上記の液晶表示装置においては、前
記反射層は、前記照明光を前記基板面の法線方向に反射
させる照明光反射面と、前記外光を前記基板面の法線方
向に反射させる外光反射面とを備えていることが望まし
い。このような液晶表示装置とすることにより、照明光
を照明光反射面に反射させて得られる出射光と外光を外
光反射面に反射させて得られる出射光とを、精度よく基
板面の略法線方向、すなわち観察者が表示面を観察する
方向に集光させることができるとともに、観察者が表示
面を観察する方向以外の方向に出射される光量を非常に
少なくすることができる。したがって、照明光と外光の
両方をより一層有効利用することができ、非常に明るい
表示面が得られる。

【００１４】また、上記の液晶表示装置においては、前
記照明光反射面および前記外光反射面は、表示領域を構
成する各画素の間と平面的に重なる領域を除く領域に設
けられていることが望ましい。このような液晶表示装置
によれば、照明光反射面および外光反射面が、表示領域
を構成する各画素の間と平面的に重なる領域（以下、
「画素間領域」という。）に設けられていないものとな
る。したがって、たとえ、画素間領域にも反射層が設け
られているものであって、画素間領域に設けられている
反射層によって照明光や外光が反射されたとしても、画
素間領域に設けられている反射層によって反射されて得
られた出射光は、液晶表示装置の表示品質を低下させる
原因となる方向、すなわち基板面の略法線方向（観察者
が表示面を観察する方向）の光量が少ないものとなる。
その結果、明るく、高い表示品質を有する液晶表示装置
を実現することができる。

【００１５】また、照明光や外光が画素間領域に侵入す
るのを防ぐ一般的な方法として、ブラックストライプ
（ＢＳ）と呼ばれる遮光膜やブラックマトリクス（Ｂ
Ｍ）と呼ばれる遮光膜を液晶表示装置の画素間領域に設
ける方法があるが、上記の液晶表示装置においては、上
述したように、画素間領域で照明光や外光が反射層に反
射されたとしても、画素間領域で反射層に反射されて得
られた出射光は、表示品質を低下させる原因となる方向
の光量が少ないものとなるので、遮光膜を設けなくて
も、遮光膜を設けた場合に得られる効果と遜色ない効果
を得ることができる。

【００１６】また、上記の液晶表示装置においては、前
記反射層は、表示領域を構成する各画素の間と平面的に
重なる領域を除く領域に設けられていることが望まし
い。このような液晶表示装置によれば、反射層が画素間
領域に設けられていないものとなり、画素間領域で照明
光や外光が反射層によって反射されることはなく、画素
間領域で反射層に反射されて得られた出射光に起因する
表示品質の低下が生じることもない。したがって、より
一層優れた表示品質を有する液晶表示装置を実現するこ
とができる。また、遮光膜を設けなくても、遮光膜を設
けた場合に得られる効果と遜色ない効果を得ることがで
きる。

【００１７】また、上記の液晶表示装置においては、前
記反射層には、断面視楔形の複数の凸部または凹部が設
けられ、前記凸部または凹部は、前記照明光反射面と前
記外光反射面とからなる２段階の傾斜面を有するものと
することができる。このような液晶表示装置は、外光お
よび照明光が反射層に入射する入射角度がそれぞれ狭範
囲に集中している場合にとくに好適なものである。上記
の液晶表示装置は、反射層には断面視楔形の複数の凸部
または凹部が設けられ、前記凸部または凹部は照明光反
射面と外光反射面とからなる２段階の傾斜面を有するも
のであるため、外光および照明光が反射層に入射する入
射角度がそれぞれ狭範囲に集中している場合に、照明光
を照明光反射面に反射させて得られる出射光と外光を外
光反射面に反射させて得られる出射光とを、非常に効率
よく基板面の略法線方向、すなわち観察者が表示面を観
察する方向に集光させることができるとともに、観察者
が表示面を観察する方向以外の方向に出射される光量を
非常に少なくすることができ、照明光と外光の両方を非
常に効率よく有効利用することができる。

【００１８】また、上記の液晶表示装置においては、前
記反射層には、表面が曲面状の複数の凸部または凹部が
設けられ、前記凸部または凹部は、前記照明装置から照
射される照明光を前記基板面の略法線方向に反射させる
とともに、前記上基板の外面側から入射する外光を前記
基板面の略法線方向に反射させるものであってもよい。
このような液晶表示装置は、外光や照明光が反射層に入
射する入射角度が広範囲にわたっている場合や、反射層
に入射する入射角度の異なる複数の光源によって外光や
照明光が構成されている場合にとくに好適なものであ
る。

【００１９】上記の液晶表示装置は、反射層には、表面
が曲面状の複数の凸部または凹部が設けられているの
で、外光や照明光が反射層に入射する入射角度が広範囲
にわたっている場合や、反射層に入射する入射角度の異
なる複数の光源によって外光や照明光が構成されている
場合に、照明光を反射層に反射させて得られる出射光と
外光を反射層に反射させて得られる出射光とを、非常に
効率よく基板面の略法線方向、すなわち観察者が表示面
を観察する方向に集光させることができるとともに、観
察者が表示面を観察する方向以外の方向に出射される光
量を非常に少なくすることができ、照明光と外光の両方
を非常に効率よく有効利用することができる。

【００２０】また、上記の液晶表示装置においては、前
記反射層よりも下側に設けられ、断面視楔形または表面
が曲面状の凸部または凹部を有する下地層を備えている
ことが望ましい。このような液晶表示装置では、下地層
上に反射膜を形成することにより、断面視楔形または表
面が曲面状の凸部または凹部が設けられた上記の反射層
を容易にかつ精度よく形成することができる。また、上
記の液晶表示装置においては、前記反射層に反射型ホロ
グラムを用いることもできる。このような液晶表示装置
は、反射層に入射した外光および照明光を基板面の略法
線方向、すなわち観察者が表示面を観察する方向に集光
させることができるとともに、観察者が表示面を観察す
る方向以外の方向に出射される光量を非常に少なくする
ことができ、照明光と外光の両方を非常に効率よく有効
利用することができる。

【００２１】また、上記の液晶表示装置においては、前
記照明光反射面の面積は、表示面内における照明光の光
量分布に応じて設定されていることが望ましい。このよ
うな液晶表示装置では、照明光反射面の面積が、表示面
内における照明光の光量分布に応じて設定されているの
で、表示面内における照明光の光量分布と照明光反射面
の面積比とを調整することにより、照明光を照明光反射
面に反射させて得られる出射光の表示面内における光量
分布を調整することができる。

【００２２】したがって、上記の液晶表示装置によれ
ば、たとえ、表示面内における照明光の光量分布が不均
一であっても、照明光の光量が少ない部分の照明光反射
面の面積を照明光の光量が多い部分の照明光反射面の面
積よりも大きくすることによって、照明光を照明光反射
面に反射させて得られる出射光の表示面内における光量
分布を平均化させることができ、均一な明るさの表示面
を得ることができる。また、液晶表示装置の用途やデザ
インなどに応じて、部分的に明るさの異なる表示面を得
ることも可能であるので、用途やデザインなどに対応す
る多様な表示面を実現することが可能である。

【００２３】また、上記の液晶表示装置においては、前
記反射層よりも前記上基板側に設けられ、表示領域を構
成する異なる色の複数の色素層が配列されたカラーフィ
ルタを備え、前記照明光反射面の面積は、前記色素層の
うち少なくとも１つの色の色素層と平面的に重なる領域
と、他の色の色素層と平面的に重なる領域とで異なるも
のとしてもよい。

【００２４】このような液晶表示装置では、照明光反射
面の面積を変化させて、照明光反射面に反射させて得ら
れる出射光の表示面内における光量分布を変化させるこ
とにより、カラーフィルタを透過して得られる透過光の
色特性を調整することができる。したがって、上記の液
晶表示装置によれば、たとえ、照明光が着色されていて
も、カラーフィルタを透過することによって色が補正さ
れるようにすることができるため、色再現性を向上させ
ることができ、明るくて発色のよい、優れた表示品質を
有するカラーの液晶表示装置を実現することができる。

【００２５】また、上記の液晶表示装置においては、前
記反射層よりも前記上基板側に設けられ、表示領域を構
成する異なる色の複数の色素層が配列されたカラーフィ
ルタを備え、前記外光反射面の面積は、前記色素層のう
ち少なくとも１つの色の色素層と平面的に重なる領域
と、他の色の色素層と平面的に重なる領域とで異なるも
のとしてもよい。

【００２６】このような液晶表示装置では、外光反射面
の面積を変化させて、外光反射面に反射させて得られる
出射光の表示面内における光量分布を変化させることに
より、カラーフィルタを透過して得られる透過光の色特
性を調整することができる。したがって、上記の液晶表
示装置によれば、たとえ、外光が着色されていても、カ
ラーフィルタを透過することによって色が補正されるよ
うにすることができるため、色再現性を向上させること
ができ、明るくて発色のよい、優れた表示品質を有する
カラーの液晶表示装置を実現することができる。

【００２７】また、上記の液晶表示装置においては、前
記反射層と前記液晶層との間に、光散乱手段を備えてい
ることが望ましい。このような液晶表示装置は、前記反
射層と前記液晶層との間に、光散乱手段を備えているの
で、反射層で反射した照明光や外光が散乱するものとな
り、より一層明るい表示面が得られる。

【００２８】また、上記の液晶表示装置においては、前
記反射層と前記照明装置が光学的に接着されていること
が望ましい。このような液晶表示装置とすることによ
り、反射層によって反射された光を照明装置の表面で反
射されることなく観察者に向けて出射させることができ
る。したがって、照明光と外光の両方をより一層利用す
ることができ、非常に明るい表示面が得られる。また、
上記の液晶表示装置においては、前記照明装置は、線光
源を備えていることが望ましい。このような液晶表示装
置は、線光源を備えているので、照明光が照射される方
向を線光源が延在する方向と直交する方向に揃えること
ができ、線光源が延在する方向において反射層の断面形
状を同一形状とすることができ、観察者が表示面を観察
する場合に反射層の形状に起因する違和感を感じること
がなく、優れた表示面を得ることができる。

【００２９】また、上記の液晶表示装置においては、前
記線光源は、点光源と前記点光源から出射された出射光
を拡散させる光拡散手段とを備えたものことが望まし
い。このような液晶表示装置は、点光源と光拡散手段を
備えたものであり、例えば、点光源として発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）を使用し、光拡散手段としてプリズムを使
用すれば、消費電力を少なく設定しても明るい照明装置
を得ることができる。

【００３０】また、上記の液晶表示装置においては、前
記線光源は、冷陰極管であることが望ましい。このよう
な液晶表示装置は、冷陰極管を備えているので、容易に
均一な線光源を得ることができる。

【００３１】また、上記の液晶表示装置において、前記
照明装置の光源が、観察者が画面領域を観察する場合の
上部方向となる位置に配置されていることが望ましい。
一般的に液晶表示装置に入射する外光は、観察者が画面
領域を観察する場合の上部方向となる向きから入射する
ことが一般的である。したがって、上記の液晶表示装置
よれば、外光の入射する方向と照明装置から反射層に入
射する照明光の方向をほぼ同じにすることで、外光、照
明光のいずれの光も効率よく基板の略法線方向に反射す
ることができるため、非常に明るい表示面を得ることが
できる。また、上記の液晶表示装置においては、前記下
基板の厚みは、０．５ｍｍないし０．４ｍｍであること
が望ましい。このような液晶表示装置は、下基板の厚み
が、０．５ｍｍないし０．４ｍｍであるので、液晶層と
下側偏光板との距離が短いものとなり、液晶層と下側偏
光板との距離に起因する表示品質の低下を防止すること
ができ、明るく、高い表示品質が得られ、かつ十分な強
度を有する液晶表示装置とすることができる。

【００３２】上記の目的を達成するために、本発明の電
子機器は、上記のいずれかの液晶表示装置を備えたこと
を特徴とする。このような電子機器とすることで、照明
光と外光の両方を有効利用することができ、明るい表示
面が得られる液晶表示装置を備えた電子機器とすること
ができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施形態：液晶表示装置）本実施形態は、スイ
ッチング素子にＴＦＴを用いたアクティブマトリクス方
式の液晶表示装置の例である。図１は、本発明の液晶表
示装置の一例を示した概略断面図である。また、図２
は、図１に示した液晶表示装置を構成する液晶パネルの
断面構成を説明するための図であり、液晶パネルの一部
を拡大して示した部分断面図である。そして、図３は、
図１に示した液晶表示装置を構成する反射板の断面形状
を説明するための図であり、反射板の一部を拡大して示
した部分断面図である。なお、以下の図面においては、
図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比
率などは適宜異ならせてある。

【００３４】図１に示した液晶表示装置は、互いに対向
する上基板３と下基板２とからなる一対の基板と、上基
板３と下基板２との間に挟持され、ＴＮ（Twisted Nema
tic）液晶などからなる液晶層４とを有する液晶パネル
１と、上基板３の外面側に設けられた上側偏光板６１
と、下基板２の外面側に設けられた下側偏光板６２と、
下基板２の外面側から光を照射するバックライト（照明
装置）５と、バックライト５よりも下側に設けられた反
射板８０とを備えて概略構成されている。図１に示した
液晶表示装置において、バックライト５側は、観察者が
表示面を観察する側と反対側（図１における下側）であ
り、バックライト５を構成する線光源５１側は、観察者
が表示面を観察する場合の上側（図１における右側）で
ある。

【００３５】バックライト５は、下基板２の外面側から
光を照射するものであり、図１に示すように、線光源５
１と導光板５２とを備えている。線光源５１は、発光ダ
イオード（ＬＥＤ）（特許請求の範囲における「点光
源」に相当する。）と発光ダイオード（ＬＥＤ）から出
射された出射光を拡散させるプリズム（特許請求の範囲
における「光拡散手段」に相当する。）とを備えた線光
源を有している。

【００３６】また、液晶パネル１を構成する上基板３
は、ガラスや樹脂などからなるものであり、上基板３の
内面側には、図２に示すように、表示領域を構成する複
数の色素層２１、２１が配列されたカラーフィルタ２０
が積層されている。このカラーフィルタ２０は、赤色の
色素層２１Ｒと緑色の色素層２１Ｇと青色の色素層（図
示略）とからなるものである。カラーフィルタ２０の下
側には、アクリル、ポリイミドなどの樹脂膜、もしくは
シリコン酸化膜などの無機膜からなり、カラーフィルタ
２０によって形成された凹凸を平坦化するための透明な
平坦化膜２２が積層されている。そして、平坦化膜２２
の下側には、インジウム錫酸化物（IndiumTin Oxide,
以下、「ＩＴＯ」と略記する）などの透明導電膜からな
る対向電極７が全面にわたって設けられ、対向電極７の
下側には、対向電極７を覆うようにポリイミドなどから
なる配向膜２５が設けられている。

【００３７】また、下基板２は、ガラスや樹脂などから
なるものであり、下基板２の内面側には、図２に示すよ
うに、画素スイッチング用ＴＦＴ１０と、層間絶縁膜１
４と、画素電極１９と、配向膜１５とが設けられてい
る。下基板２の厚みは、０．５ｍｍ〜０．４ｍｍ程度の
範囲であることが望ましい。また、下基板２の厚みが、
０．５ｍｍを越えると、液晶層４と下側偏光板６２との
距離が長いものとなり、液晶層４と下側偏光板６２との
距離に起因する表示品質の低下が発生する恐れがあるの
で好ましくない。

【００３８】画素スイッチング用ＴＦＴ１０は、表示面
を構成するマトリクス状に配置された複数の画素それぞ
れに形成されて、各画素に設けられている画素電極１９
をスイッチング制御するものであり、各画素電極１９の
隣接する位置に設けられている。画素スイッチング用Ｔ
ＦＴ１０は、図２に示すように、走査線１３、走査線１
３からの電界によりチャネルが形成される半導体層１
１、走査線１３と半導体層１１とを絶縁する絶縁薄膜１
２、データ線２６を備えている。本実施の形態の液晶表
示装置の場合、データ線２６は、例えばポリシリコンか
らなる半導体層１１のうち、ソース領域１１ｄにコンタ
クトホール１７を介して電気的に接続されている。ま
た、画素電極１９は、半導体層１１のうち、ドレイン領
域１１ｅにコンタクトホール１８にあるドレイン電極１
６を介して電気的に接続されている。さらに、半導体層
１１のうち、チャネル領域１１ａに対向するように配置
された走査線１３が、チャネル領域１１ａに対向する部
分でゲート電極として機能するようになっている。

【００３９】また、画素スイッチング用ＴＦＴ１０の上
および下基板２の内面上には、樹脂などからなる層間絶
縁膜１４が設けられ、層間絶縁膜１４の上には、ＩＴＯ
などの透明導電膜からなる画素電極１９が設けられてい
る。さらに、画素電極１９の上側には、ポリイミドなど
からなる配向膜１５が設けられている。

【００４０】また、図３に示すように、反射板８０は、
基材２３と、下地層６と、反射層９と、光散乱層８（特
許請求の範囲における「光散乱手段」に相当する。）と
を備えている。基材２３は、ガラスや樹脂などからなる
ものであり、基材２３の液晶パネル１側の面上には、感
光性レジスト（感光性樹脂）からなる下地層６が設けら
れている。下地層６の断面形状は、線光源５１が延在す
る方向において同一形状となっている。下地層６は、図
３に示すように、断面視楔形の複数の凸部６ａを有して
いる。また、凸部６ａは、照明光Ｌ１を基板面の法線方
向Ｈに反射させる方向に傾斜した照明光用傾斜面６ｂ
と、外光Ｌ２を基板面の法線方向Ｈに反射させる方向に
傾斜した外光用傾斜面６ｃとからなる２段階の傾斜面を
備えている。照明光用傾斜面６ｂの角度は、照明光Ｌ１
の照射方向に応じて決定され、外光用傾斜面６ｃの角度
は、外光Ｌ２の照射方向に応じて決定される。また、照
明光用傾斜面６ｂの面積は、後述する反射層９の照明光
反射面９ｂと同様にして設定され、外光用傾斜面６ｃの
面積は、後述する反射層９の外光反射面９ｃと同様にし
て設定される。

【００４１】また、図２および図３において、符号Ａ
は、表示領域を構成する各画素の間と平面的に重なる領
域（画素間領域）を示している。下地層６上における画
素間領域Ａを除く領域には、下地層６の表面を覆うよう
に、アルミニウム、銀などの光反射率の高い金属膜から
なる反射層９が設けられている。反射層９は、バックラ
イト５から照射される照明光Ｌ１を基板面の略法線方向
Ｈに反射させるとともに、上基板３の外面側から入射す
る外光Ｌ２を基板面の略法線方向Ｈに反射させるもので
ある。反射層９の形状は、下地層６と同様の形状であ
り、反射層９の断面形状は、線光源５１が延在する方向
において同一形状となっている。反射層９は、図３に示
すように、断面視楔形の複数の凸部９ａを有し、凸部９
ａは、照明光Ｌ１を基板面の法線方向Ｈに反射させる照
明光反射面９ｂと、外光Ｌ２を基板面の法線方向Ｈに反
射させる外光反射面９ｃとからなる２段階の傾斜面を備
えている。

【００４２】反射層９の照明光反射面９ｂの面積Ｂは、
表示面内における照明光Ｌ１の光量分布に応じて設定さ
れている。具体的には、照明光Ｌ１の光量が少ない部分
では、照明光反射面９ｂの面積が照明光Ｌ１の光量が多
い部分の照明光反射面９ｂの面積よりも大きくなるよう
にしている。また、反射層９の照明光反射面９ｂの面積
Ｂは、図２および図３に示すように、赤色の色素層２１
Ｒと平面的に重なる領域Ｒと、緑色の色素層２１Ｇと平
面的に重なる領域Ｇと、青色の色素層と平面的に重なる
領域（図示略）とで、それぞれ異なるように設定されて
いる。また、図２および図３に示すように、外光反射面
９ｃの面積Ｃも、照明光反射面９ｂの面積Ｂと同様に、
赤色の色素層２１Ｒと平面的に重なる領域Ｒと、緑色の
色素層２１Ｇと平面的に重なる領域Ｇと、青色の色素層
と平面的に重なる領域（図示略）とで、それぞれ異なる
ように設定されている。

【００４３】また、反射層９の上には、樹脂層中に前記
樹脂層と異なる屈折率を有するビーズが混入された層
や、表面に凹凸が形成された樹脂層などからなる光散乱
層８が設けられている。

【００４４】次に、図１〜図３に示した液晶表示装置の
製造方法を説明する。まず、液晶表示装置を構成する液
晶パネル１の製造方法について説明する。液晶パネル１
の下基板２側の製造方法としては、例えば、下基板２と
なるガラスや樹脂などからなる基板を用意し、従来の製
造方法と同様にして、画素スイッチング用ＴＦＴ１０を
形成する。その後、画素スイッチング用ＴＦＴ１０の上
および下基板２の内面上に、従来の製造方法と同様にし
て、層間絶縁膜１４を形成する。

【００４５】続いて、フォトリソグラフィーにより層間
絶縁膜１４を局所的に除去して、画素スイッチング用Ｔ
ＦＴ１０のドレイン領域１１ｅと画素電極１９とを電気
的に接続するためのコンタクトホール１８を形成する。

【００４６】ついで、層間絶縁膜１４の表面上に、従来
の製造方法と同様にして、ＩＴＯなどの透明導電膜を形
成してパターニングすることにより、画素電極１９が形
成される。そして、画素電極１９の上側に、ポリイミド
膜などを成膜してラビング処理を施すことにより配向膜
１５を形成する。

【００４７】一方、液晶パネル１の上基板３側の製造方
法としては、例えば、上基板３となるガラスや樹脂など
からなる基板を用意し、従来の製造方法と同様にして、
カラーフィルター２０を形成した後、アクリル、ポリイ
ミドなどの樹脂膜、もしくはシリコン酸化膜などの無機
膜からなる平坦化膜２２を形成する。続いて、従来の製
造方法と同様にして、平坦化膜２２の上にＩＴＯ膜など
の透明導電膜を形成して、パターニングすることにより
対向電極７を形成する。その後、下基板２側の配向膜１
５と同様の方法などにより、ラビング処理が施されたポ
リイミドなどからなる配向膜２５を形成する。

【００４８】その後、上基板３と下基板２とをシール材
を介して貼り合わせ、上基板３と下基板２との間にＴＮ
液晶などの液晶を注入することにより液晶層４を形成す
る。以上の工程により、液晶パネル１が完成する。

【００４９】次に、反射板８０の製造方法について説明
する。まず、ガラスや樹脂などからなる基材２３を用意
し、例えばスピンコーターを用いてポジ型の感光性レジ
ストＯＦＰＲ−８００（商品名、東京応化製）を塗布す
る。その後、９０℃の温度で１０分間仮焼成を行う。

【００５０】次に、例えば、グレイマスクを用いて露光
した後、現像液ＮＭＤ−Ｗ（商品名、東京応化製）を用
いて現像する方法などにより感光性レジストからなる凸
部を形成する。このとき用いられるグレイマスクのパタ
ーン形状と光透過率とによって、下地層６における凸部
６ａの形成位置と形状とが制御されることにより、照明
光用傾斜面６ｂおよび照明光反射面９ｂの面積と、外光
用傾斜面６ｃおよび外光反射面９ｃの面積とが設定され
る。その後、２５０℃の温度で本焼成を行い、感光性レ
ジストを完全に硬化させることにより、断面視楔形の凸
部６ａを有し、凸部６ａが照明光用傾斜面６ｂと外光用
傾斜面６ｃとからなる２段階の傾斜面を備えた下地層６
が形成される。

【００５１】ついで、下地層６の表面上に、アルミニウ
ム、銀などの光反射率の高い金属膜を形成してパターニ
ングすることにより、画素間領域Ａを除く領域に形成さ
れ、断面視楔形の凸部９ａを有し、凸部９ａが照明光反
射面９ｂと外光反射面９ｃとからなる２段階の傾斜面を
備えた反射層９が形成される。このとき、下地層６の照
明光用傾斜面６ｂ上に設けられた金属膜が照明光反射面
９ｂとなり、下地層６の外光用傾斜面６ｃ上に設けられ
た金属膜が外光反射面９ｃとなる。

【００５２】次に、反射層９の上に、ビーズを混入した
樹脂を塗布して硬化させる方法などによって、樹脂層中
に前記樹脂層と異なる屈折率を有するビーズが混入され
た層を設けることにより光散乱層８を形成する。また、
光散乱層８は、表面に凹凸が設けられている型を樹脂を
塗布した後に型押しして硬化させる方法などによって、
表面に凹凸が形成された樹脂層を設けることにより形成
してもよい。以上の工程により、反射板８０が完成す
る。

【００５３】そして、このようにして得られた液晶パネ
ル１の下基板２の外面側に、下側偏光板６２を形成し、
上基板３の外面側に、上側偏光板６１を形成する。さら
に、下側偏光板６２の下側に発光ダイオード（ＬＥＤ）
とプリズムとを備えた線光源５１と、導光板５２とを備
えたバックライト５を配設し、バックライト５の下側
に、上記の方法によって得られた反射板８０を配設する
ことにより、図１に示す液晶表示装置が完成する。

【００５４】このような液晶表示装置では、バックライ
ト５から照射される照明光Ｌ１は、反射層９に反射させ
ると基板面の略法線方向Ｈに出射される。また、上基板
３の外面側から入射する外光Ｌ２も、反射層９に反射さ
せると基板面の略法線方向Ｈに出射される。一般に、基
板面の略法線方向Ｈは、観察者が表示面を観察する方向
であるので、本実施形態の液晶表示装置によれば、照明
光Ｌ１も外光Ｌ２も反射層９で反射した後に、観察者が
表示面を観察する方向に集光することになる。したがっ
て、照明光Ｌ１と外光Ｌ２の両方を観察者が表示面を観
察する際の明るさに寄与する光として有効利用すること
ができ、明るい表示面が得られる。

【００５５】また、この液晶表示装置では、照明光Ｌ１
と外光Ｌ２の両方を観察者が表示面を観察する際の明る
さに寄与する光として有効利用することができるので、
反射板を１枚にすることができる。

【００５６】また、このような液晶表示装置では、反射
層９は、照明光Ｌ１を基板面の法線方向Ｈに反射させる
照明光反射面９ｂと、外光Ｌ２を基板面の法線方向Ｈに
反射させる外光反射面９ｃとを備えているので、照明光
Ｌ１を照明光反射面９ｂに反射させて得られる出射光と
外光Ｌ２を外光反射面９ｃに反射させて得られる出射光
とを、精度よく基板面の略法線方向Ｈ、すなわち観察者
が表示面を観察する方向に集光させることができるとと
もに、観察者が表示面を観察する方向以外の方向に出射
される光量を非常に少なくすることができる。したがっ
て、照明光Ｌ１と外光Ｌ２の両方をより一層有効利用す
ることができ、非常に明るい表示面が得られる。

【００５７】また、反射層９は、画素間領域Ａを除く領
域に設けられているので、画素間領域Ａで照明光Ｌ１や
外光Ｌ２が反射層９によって反射されることはなく、画
素間領域Ａで反射層９に反射されて得られた出射光に起
因する表示品質の低下が生じることはない。したがっ
て、より一層優れた表示品質を有する液晶表示装置を実
現することができる。また、本実施形態の液晶表示装置
においては、反射層９が画素間領域Ａを除く領域に形成
されているので、遮光膜を設けなくても、遮光膜を設け
た場合に得られる効果と遜色ない優れた表示品質を有す
る液晶表示装置を実現することができる。

【００５８】また、反射層９には、断面視楔形の複数の
凸部９ａが設けられ、凸部９ａは照明光反射面９ｂと外
光反射面９ｃとからなる２段階の傾斜面を有するもので
あるため、とくに、外光Ｌ１および照明光Ｌ２が反射層
９に入射する入射角度がそれぞれ狭範囲に集中している
場合、照明光Ｌ１を照明光反射面９ｂに反射させて得ら
れる出射光と外光Ｌ２を外光反射面９ｃに反射させて得
られる出射光とを、非常に効率よく基板面の略法線方向
Ｈ、すなわち観察者が表示面を観察する方向に集光させ
ることができるとともに、観察者が表示面を観察する方
向以外の方向に出射される光量を非常に少なくすること
ができ、照明光Ｌ１と外光Ｌ２の両方を非常に効率よく
有効利用することができる。

【００５９】また、この液晶表示装置は、反射層９の下
側に断面視楔形の凸部６ａを有する下地層６を備えてい
るので、下地層６上に金属膜を形成することにより、断
面視楔形の凸部９ａが設けられた反射層９を容易にかつ
精度よく形成することができる。

【００６０】また、この液晶表示装置においては、照明
光反射面９ｂの面積Ｂは、表示面内における照明光Ｌ１
の光量分布に応じて設定され、照明光Ｌ１の光量が少な
い部分では、照明光反射面９ｂの面積が照明光Ｌ１の光
量が多い部分の照明光反射面９ｂの面積よりも大きくな
るようにしているので、表示面内における照明光Ｌ１の
光量分布が不均一であっても、照明光Ｌ１を照明光反射
面９ｂに反射させて得られる出射光の表示面内における
光量分布を平均化させることができ、均一な明るさの表
示面を得ることができる。

【００６１】また、この液晶表示装置では、反射層９よ
りも上基板３側に、赤色の色素層２１Ｒと緑色の色素層
２１Ｇと青色の色素層とが配列されたカラーフィルタ２
０を備え、照明光反射面９ｂの面積Ｂは、赤色の色素層
２１Ｒと平面的に重なる領域Ｒと、緑色の色素層２１Ｇ
と平面的に重なる領域Ｇと、青色の色素層と平面的に重
なる領域とで、それぞれ異なるように設定されているの
で、照明光反射面９ｂの面積Ｂを変化させて、照明光反
射面９ｂに反射させて得られる出射光の表示面内におけ
る光量分布を変化させることにより、カラーフィルタ２
０を透過して得られる透過光の色特性を調整することが
できる。したがって、たとえ、照明光Ｌ１が着色されて
いても、カラーフィルタ２０を透過することによって色
が補正されるようにすることができ、色再現性を向上さ
せることができるので、明るくて発色のよい、優れた表
示品質を有するカラーの液晶表示装置を実現することが
できる。

【００６２】また、この液晶表示装置においては、外光
反射面９ｃの面積Ｃは、赤色の色素層２１Ｒと平面的に
重なる領域Ｒと、緑色の色素層２１Ｇと平面的に重なる
領域Ｇと、青色の色素層と平面的に重なる領域とで、そ
れぞれ異なるように設定されているので、外光反射面９
ｃの面積Ｃを変化させて、外光反射面９ｃに反射させて
得られる出射光の表示面内における光量分布を変化させ
ることにより、カラーフィルタ２０を透過して得られる
透過光の色特性を調整することができる。したがって、
たとえ、外光Ｌ２が着色されていても、カラーフィルタ
２０を透過することによって色が補正されるようにする
ことができ、色再現性を向上させることができるので、
明るくて発色のよい、優れた表示品質を有するカラーの
液晶表示装置を実現することができる。

【００６３】また、この液晶表示装置においては、反射
層９と液晶層４との間に光散乱層８を備えているので、
反射層９で反射した照明光Ｌ１や外光Ｌ２が散乱するも
のとなり、より一層明るい表示面が得られる。

【００６４】また、この液晶表示装置においては、液晶
パネル１を構成する下基板２の厚みを、０．５ｍｍ〜
０．４ｍｍ程度の範囲とすることで、液晶層４と下側偏
光板６２との距離が短いものとなり、液晶層４と下側偏
光板６２との距離に起因する表示品質の低下を防止する
ことができ、明るく、高い表示品質が得られ、かつ十分
な強度を有する液晶表示装置とすることができる。

【００６５】また、この液晶表示装置においては、バッ
クライト５は、線光源５１を備えているので、照明光Ｌ
１が照射される方向を線光源５１が延在する方向と直交
する方向（観察者が表示面を観察する場合の上下方向）
に揃えることができ、線光源５１が延在する方向（観察
者が表示面を観察する場合の左右方向）において反射層
９の断面形状を同一形状とすることができるため、観察
者が表示面を観察する場合に反射層９の形状に起因する
違和感を感じることがなく、優れた表示面を得ることが
できる。

【００６６】さらに、線光源５１は、発光ダイオード
（ＬＥＤ）と発光ダイオード（ＬＥＤ）から出射された
出射光を拡散させるプリズムとを備えたものであるの
で、消費電力を少なく設定しても明るいバックライト５
を得ることができる。また、本発明の実施の形態として
凸型の例を示したが、凹型となっていても構わず、ＴＦ
Ｔ素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装
置ではなく、パッシブマトリクス方式の液晶表示装置で
あっても構わない。

【００６７】（第２の実施形態：液晶表示装置）本実施
形態は、第１の実施形態と同様に、スイッチング素子に
ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス方式の液晶表示装
置の例である。本実施形態の液晶表示装置の全体構成
は、図１〜図３に示した第１の実施形態と同様であるた
め、詳細な説明は省略する。また、本実施形態の液晶表
示装置が、第１の実施形態の液晶表示装置と異なるとこ
ろは、反射板の下地層および反射層の形状のみであるの
で、反射板の下地層および反射層の形状について、図４
および図５を用いて詳しく説明する。

【００６８】図４は、第２の実施形態の液晶表示装置を
構成する反射板の下地層および反射層の一部のみを示し
た部分断面図である。図４においては、図１に示した液
晶表示装置と同様に、上側は観察者が表示面を観察する
側であり、右側は観察者が表示面を観察する場合の上側
である。また、図５は、第２の実施形態の液晶表示装置
を構成する反射板の反射層の一部を示した平面図であ
る。図５においては、手前側は観察者が表示面を観察す
る側であり、上側は観察者が表示面を観察する場合の上
側である。

【００６９】本実施形態の液晶表示装置においては、反
射板８１を構成する下地層３６は、表面が曲面状で平面
視円形の複数の凸部３６ａを有している。凸部３６ａ
は、図４に示すように、照明光Ｌ３を基板面の法線方向
Ｈに反射させる方向に傾斜した照明光用傾斜面３６ｂ
と、外光Ｌ４を基板面の法線方向Ｈに反射させる方向に
傾斜した外光用傾斜面３６ｃと備えている。

【００７０】また、図４に示すように、下地層３６の上
には、下地層３６の表面を覆うように、アルミニウム、
銀などの光反射率の高い金属膜からなる反射層３９が設
けられている。反射層３９は、図４および図５に示すよ
うに、表面が曲面状で平面視円形の複数の凸部３９ａを
有し、凸部３９ａは、図４に示すように、照明光Ｌ３を
基板面の法線方向Ｈに反射させる照明光反射面３９ｂ
と、外光Ｌ４を基板面の法線方向Ｈに反射させる外光反
射面３９ｃとを備えている。また、図５において、矢印
は、照明光反射面３９ｂの上方から下方に向かう傾斜方
向を示している。照明光反射面３９ｂは、図５に示すよ
うに、表示面を観察する観察者から見て、表示面の下か
ら上へ向かう１方向に揃えられている。

【００７１】次に、本実施形態の液晶表示装置の製造方
法を説明する。上述したように、本実施形態の液晶表示
装置の全体構成は、図１〜図３に示した第１の実施形態
と同様であるため、反射板の下地層および反射層の形成
方法のみを図面を参照して詳しく説明する。図６は、下
地層を形成する工程を説明するための断面図であり、反
射層が有する複数の凸部のうちの一つの凸部となる下地
層のみを図示したものである。まず、ガラスや樹脂など
からなる基材２３を用意し、例えばスピンコーターを用
いてポジ型の感光性レジストＯＦＰＲ−８００（商品
名、東京応化製）を塗布する。その後、９０℃の温度で
１０分間仮焼成を行うことにより、感光性レジスト層４
２を形成する。

【００７２】次に、図６（ａ）に示すように、図７
（ａ）に示すマスク４０を用いて１回目の露光を行う。
その後、現像液ＮＭＤ−Ｗ（商品名、東京応化製）を用
いて感光性レジスト層４２現像する。これにより感光し
た感光性レジスト層４２が除去され、図６（ｂ）に示す
ように、感光性レジストからなる凸部４３が形成され
る。次に、図６（ｃ）に示すように、１回目の露光で用
いたものとは異なる図７（ｂ）に示すマスク４１を用い
て２回目の露光を行う。ここで用いるマスク４１の遮光
領域４１ａは、１回目の露光で用いたマスク４０の遮光
領域４０ａよりも小さいものとなっている。

【００７３】次に、現像液ＮＭＤ−Ｗ（商品名、東京応
化製）を用いて、凸部４３を現像する。これにより感光
したレジストの部分が除去され、図６（ｄ）に示すよう
に、基材２３に２段の段差を有する感光性レジストから
なる凸部４４が形成される。なお、ここでは１回の露光
毎に現像を行う例を示したが、２回の露光を行った後に
１回現像を行ってもかまわない。

【００７４】次に、図６（ｅ）に示すように、１４０℃
の温度で３０分の熱処理を行うことにより感光性レジス
トからなる凸部４４をリフローさせ、凸部４４の段差を
だれさせて表面がなだらかな曲面となった凸部とする。
その後、２５０℃の温度で本焼成を行い、感光性レジス
トを完全に硬化させることにより、表面が曲面状で平面
視円形の凸部３６ａを有し、凸部３６ａが照明光用傾斜
面３６ｂと外光用傾斜面３６ｃとを備えた図４に示す下
地層３６が形成される。

【００７５】ついで、下地層３６の表面上に、第１の実
施形態と同様にして、アルミニウム、銀などの光反射率
の高い金属膜を形成し、パターニングすることにより、
表面が曲面状で平面視円形の凸部３９ａを有し、凸部３
９ａが照明光反射面３９ｂと外光反射面３９ｃとを備え
た図４および図５に示す反射層３９が形成される。この
とき、下地層３６の照明光用傾斜面３６ｂ上に設けられ
た金属膜が照明光反射面３９ｂとなり、下地層３６の外
光用傾斜面３６ｃ上に設けられた金属膜が外光反射面３
９ｃとなる。

【００７６】本実施形態の液晶表示装置においても、バ
ックライト５から照射される照明光Ｌ３は、反射層３９
に反射させると基板面の略法線方向Ｈに出射される。ま
た、上基板３の外面側から入射する外光Ｌ４も、反射層
９に反射させると基板面の略法線方向Ｈに出射される。
すなわち、照明光Ｌ３も外光Ｌ４も反射層３９で反射し
た後に、観察者が表示面を観察する方向に集光すること
になる。したがって、本実施形態の液晶表示装置におい
ても、照明光Ｌ３と外光Ｌ４の両方を観察者が表示面を
観察する際の明るさに寄与する光として有効利用するこ
とができ、明るい表示面が得られる。

【００７７】また、反射層３９には、表面が曲面状の複
数の凸部３９ｃが設けられているので、とくに、外光Ｌ
４や照明光Ｌ３が反射層３９に入射する入射角度が広範
囲にわたっている場合や、反射層３９に入射する入射角
度の異なる複数の光源によって外光Ｌ４や照明光Ｌ３が
構成されている場合に、照明光Ｌ３を反射層３９に反射
させて得られる出射光と外光Ｌ４を反射層３９に反射さ
せて得られる出射光とを、非常に効率よく基板面の略法
線方向Ｈ、すなわち観察者が表示面を観察する方向に集
光させることができるとともに、観察者が表示面を観察
する方向以外の方向に出射される光量を非常に少なくす
ることができ、照明光Ｌ３と外光Ｌ４の両方を非常に効
率よく有効利用することができる。

【００７８】また、この液晶表示装置は、反射層３９の
下側に表面が曲面状の凸部３６ａを有する下地層３６を
備えているので、下地層３６上に金属膜を形成すること
により、表面が曲面状の凸部３９ａが設けられた反射層
３９を容易にかつ精度よく形成することができる。

【００７９】また、この液晶表示装置においても、バッ
クライト５が線光源５１を備えたものであるので、照明
光Ｌ３が照射される方向を線光源５１が延在する方向と
直交する方向（観察者が表示面を観察する場合の上下方
向）に揃えることができ、照明光反射面３９ｂを、表示
面を観察する観察者から見て表示面の下から上へ向かう
１方向に揃えることにより、観察者が表示面を観察する
場合に反射層３９の形状に起因する違和感を感じること
がなく、優れた表示面を得ることができる。

【００８０】なお、本発明の液晶表示装置は、上述した
実施形態に示した例に限定されるものではなく、例え
ば、パッシブマトリクス方式の液晶表示装置にも適用可
能である。

【００８１】また、本発明の液晶表示装置においては、
上述した実施形態に示した例のように、反射層が画素間
領域を除く領域に形成されていることが望ましいが、画
素間領域に形成されていてもよい。この場合、下地層上
の全域に反射層を形成するので、画素間領域を除く領域
に反射層を設ける場合と比較して、容易に形成すること
ができる。なお、下地層上の全域に反射層を形成する場
合には、反射層を構成する照明光反射面および外光反射
面が、画素間領域を除く領域に設けられていることが望
ましい。このような液晶表示装置によれば、たとえ、画
素間領域に設けられている反射層によって照明光や外光
が反射されたとしても、画素間領域に設けられている反
射層に反射されて得られた出射光は、液晶表示装置の表
示品質を低下させる原因となる方向、すなわち基板面の
略法線方向（観察者が表示面を観察する方向）の光量が
少ないものとなるので、明るく、高い表示品質を有する
液晶表示装置を実現することができる。

【００８２】また、本発明の液晶表示装置においては、
上述した実施形態に示した例のように、光散乱手段とし
て、光散乱層を備えたものとしてもよいが、例えば、反
射層の表面を粗くすることにより散乱機能を付与したも
のとしてもよく、とくに限定されない。

【００８３】さらに、本発明の液晶表示装置において
は、上述した実施形態に示した例のように、ブラックス
トライプ（ＢＳ）と呼ばれる遮光膜やブラックマトリク
ス（ＢＭ）と呼ばれる遮光膜を液晶表示装置の画素間領
域に設けなくても、遮光膜を設けた場合に得られる効果
と遜色ない効果を得ることができるが、遮光膜を設けた
ものとしてもよく、とくに限定されない。とくに、下地
層上の全域に反射層を形成する場合には、遮光膜を液晶
表示装置の画素間領域に設けることにより、表示品質を
向上させることができる。

【００８４】また、本発明の液晶表示装置においては、
上述した実施形態に示した例のように、照明装置は、発
光ダイオード（ＬＥＤ）とプリズムとからなる線光源を
有するものとすることができるが、この例に限定される
ものではなく、例えば、線光源として、冷陰極管を使用
したものとしてもよい。このような液晶表示装置とした
場合、容易に均一な線光源を得ることができる。 （第３の実施形態：液晶表示装置）本実施形態は、第１
の実施形態と同様に、スイッチング素子にＴＦＴを用い
たアクティブマトリクス方式の液晶表示装置の例であ
る。図８は、本発明の液晶表示装置の一例を示した概略
断面図である。本実施形態の液晶パネルは図２に示した
第１の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略す
る。本実施形態の液晶表示装置が、第１の実施形態の液
晶表示装置と異なるところは、反射板が反射型ホログラ
ムであることのみであるので、反射型ホログラムの構造
に付いて図９を用いて詳しく説明する。図８に示した液
晶表示装置において、バックライト５よりも下側に反射
型ホログラム９０が配設されている。図９は、図８に示
した液晶表示装置を構成する反射型ホログラムの構造を
説明するための図であり、反射型ホログラムの一部を拡
大して示した部分断面図である。反射型ホログラム９０
は、基材９５と、反射層９２と、体積位相透過型ホログ
ラム層９１とを備えている。次に、本実施形態の液晶表
示装置の製造方法を説明する。上述したように、液晶パ
ネル１は図２に示した第１の実施形態と同様であるた
め、反射型ホログラムの形成方法のみを図面を参照して
詳しく説明する。まず、ポリエステルフィルムなどから
なる基材９５を用意し、例えば蒸着を用いてアルミニウ
ムや銀などの反射層９２を形成する。次に、体積位相型
ホログラム用感光材料を例えばスリットコーターを用い
て反射層９２の上部に塗布する。続いて、２光束ホログ
ラム露光光学系を用いて露光を行うことで、体積位相透
過型ホログラム９１を形成する。本実施形態の液晶表示
装置においても、バックライト５から照射される照明光
は、反射型ホログラム９０に反射させると基板面の略法
線方向Ｈに出射される。また、上基板３の外面側から入
射する外光も、反射型ホログラム９０に反射させると基
板面の略法線方向Ｈに出射される。すなわち、照明光も
外光も反射型ホログラム９０で反射した後に、観察者が
表示面を観察する方向に集光することになる。したがっ
て、本実施形態の液晶表示装置においても、照明光と外
光の両方を観察者が表示面を観察する際の明るさに寄与
する光として有効利用することができ、明るい表示面が
得られる。また、反射型ホログラム９０がバックライト
５と光散乱性粘着層８５によって光学的に接着されてい
るため、反射型ホログラム９０によって反射された照明
光または外光を、バックライト５の表面で反射すること
なく、観察者側に出射させることができるため、より一
層照明光と外光を有効利用することができる。なお、本
発明の液晶表示装置は、上述した実施形態に示した例に
限定されるものではなく、例えば、パッシブマトリクス
方式の液晶表示装置にも適用可能である。

【００８５】（電子機器）次に、上記の実施形態の液晶
表示装置を備えた電子機器の例について説明する。図１
０は、タッチパネルの一例を示した斜視図である。図１
０において、符号７０はタッチパネルを示し、符号１は
図１に示す液晶パネルを示し、符号５は図１に示す照明
装置を示し、符号８０は図１に示す反射板を示してい
る。なお、図１０においては、図１に示す上側偏光板６
１および下側偏光板６２の記載を省略して示している。

【００８６】図１１は、携帯電話の一例を示した斜視図
である。図１１において、符号１０００は携帯電話本体
を示し、符号１００１は上記の液晶表示装置を用いた液
晶表示部を示している。

【００８７】図１２は、腕時計型電子機器の一例を示し
た斜視図である。図１２において、符号１１００は時計
本体を示し、符号１１０１は上記の液晶表示装置を用い
た液晶表示部を示している。

【００８８】図１３は、ワープロ、パソコンなどの携帯
型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１３に
おいて、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２は
キーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置
本体、符号１２０６は上記の液晶表示装置を用いた液晶
表示部を示している。

【００８９】図１０〜図１３に示した電子機器は、上記
の実施形態の液晶表示装置を用いた液晶表示部を備えて
いるので、照明光と外光の両方を観察者が表示面を観察
する際の明るさに寄与する光として有効利用することが
でき、明るい表示面を有する電子機器を実現することが
できる。

【００９０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
液晶表示装置は、下基板の外面側から光を照射する照明
装置と、前記照明装置よりも下側に設けられ、前記照明
装置から照射される照明光を基板面の略法線方向に反射
させるとともに、上基板の外面側から入射する外光を基
板面の略法線方向に反射させる反射層とを備えているも
のであるので、照明光も外光も反射層に反射させると基
板面の略法線方向に出射される。すなわち、照明光も外
光も反射層で反射した後に、観察者が表示面を観察する
方向に集光することになる。したがって、照明光と外光
の両方を観察者が表示面を観察する際の明るさに寄与す
る光として有効利用することができ、明るい表示面が得
られる。

【００９１】また、本発明の液晶表示装置においては、
照明光も外光も反射層で反射した後に、観察者が表示面
を観察する方向に集光するので、照明光と外光の両方を
有効利用することができ、反射板を１枚にすることがで
きる。このため、２枚の反射板を備えたものと比較し
て、構成が簡単なものとなり、製造工程を簡略化するこ
とができる。さらに、照明光を観察者が表示面を観察す
る際の明るさに寄与する光として有効利用することがで
きるので、視差を低減する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の液晶表示装置の一例を示した概略断
面図である。

【図２】 図１に示した液晶表示装置を構成する液晶パ
ネルの断面構成を説明するための図であり、液晶パネル
の一部を拡大して示した部分断面図である。

【図３】 図１に示した液晶表示装置を構成する反射板
の断面形状を説明するための図であり、反射板の一部を
拡大して示した部分断面図である。

【図４】 第２の実施形態の液晶表示装置を構成する反
射板の下地層および反射層の一部のみを示した部分断面
図である。

【図５】 第２の実施形態の液晶表示装置を構成する反
射板の反射層の一部を示した平面図である。

【図６】 下地層を形成する工程を説明するための断面
図である。

【図７】 下地層を形成する際に使用するマスクの一例
を示した平面図である。

【図８】 本発明の液晶表示装置の他の一例を示した概
略断面図である。

【図９】 第３の実施形態の液晶表示装置を構成する反
射型ホログラムの一部のみを示した部分拡大図である。

【図１０】 タッチパネルの一例を示した斜視図であ
る。

【図１１】 携帯電話の一例を示した斜視図である。

【図１２】 腕時計型電子機器の一例を示した斜視図で
ある。

【図１３】 ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理
装置の一例を示した斜視図である。

【符号の説明】

１ 液晶パネル ２ 下基板 ３ 上基板 ４ 液晶層 ５ バックライト（照明装置） ６、３６ 下地層 ６ｂ、３６ｂ 照明光用傾斜面 ６ｃ、３６ｃ 外光外光用傾斜面 ７ 対向電極 ８ 光散乱層 ９、３９ 反射層 ９ｂ、３９ｂ 照明光反射面 ９ｃ、３９ｃ 外光反射面 １０ 画素スイッチング用ＴＦＴ １１ 半導体層 １１ａ チャネル領域 １１ｄ ソース領域 １１ｅ ドレイン領域 １２ 絶縁薄膜 １３ 走査線 １４ 層間絶縁膜 １５、２５ 配向膜 １６ ドレイン電極 １７、１８ コンタクトホール １９ 画素電極 ２０ カラーフィルタ ２１ 色素層 ２２ 平坦化膜 ２６ データ線 ５１ 線光源 ５２ 導光板 ６１ 上側偏光板 ６２ 下側偏光板 ８０、８１ 反射板 ８５ 光散乱性粘着層 ９０ 反射型ホログラム ９１ 体積位相透過型ホログラム層 Ａ 画素間領域 Ｌ１、Ｌ３ 照明光 Ｌ２、Ｌ４ 外光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 5/08 Ｇ０２Ｂ 5/08 Ｃ 5/32 5/32 Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０３Ｈ 1/04 Ｇ０３Ｈ 1/04 // Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆターム(参考） 2H042 BA01 BA20 DA02 DA04 DA11 DA12 DA14 DB08 DC02 DC08 DD01 DE00 2H049 CA05 CA11 CA28 2H091 FA02Y FA14Z FA19Z FA23Z FA42Z FA45Z FB04 FB08 FC02 FC19 FC23 FD06 FD22 FD23 GA01 LA30 2K008 AA00 BB04 DD11 EE04 HH01

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向する上基板と下基板とからな
   る一対の基板と、前記一対の基板間に挟持された液晶層
   と、前記上基板の外面側に設けられた上側偏光板と、前
   記下基板の外面側に設けられた下側偏光板とを有する液
   晶表示装置であり、 前記下基板の外面側から光を照射する照明装置と、 前記照明装置よりも下側に設けられ、前記照明装置から
   照射される照明光を基板面の略法線方向に反射させると
   ともに、前記上基板の外面側から入射する外光を前記基
   板面の略法線方向に反射させる反射層とを備えているこ
   とを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記反射層は、前記照明光を前記基板面
   の法線方向に反射させる照明光反射面と、前記外光を前
   記基板面の法線方向に反射させる外光反射面とを備えて
   いることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記照明光反射面および前記外光反射面
   は、表示領域を構成する各画素の間と平面的に重なる領
   域を除く領域に設けられていることを特徴とする請求項
   １または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記反射層は、表示領域を構成する各画
   素の間と平面的に重なる領域を除く領域に設けられてい
   ることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか
   に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記反射層には、断面視楔形の複数の凸
   部または凹部が設けられ、 前記凸部または凹部は、前記照明光反射面と前記外光反
   射面とからなる２段階の傾斜面を有することを特徴とす
   る請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の液晶表示
   装置。
6. 【請求項６】 前記反射層には、表面が曲面状の複数の
   凸部または凹部が設けられ、 前記凸部または凹部は、前記照明装置から照射される照
   明光を前記基板面の略法線方向に反射させるとともに、
   前記上基板の外面側から入射する外光を前記基板面の略
   法線方向に反射させることを特徴とする請求項１ないし
   請求項４のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 前記反射層よりも下側に設けられ、断面
   視楔形または表面が曲面状の凸部または凹部を有する下
   地層を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求
   項６のいずれかに記載の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記反射層が反射型ホログラムであるこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記照明光反射面の面積は、表示面内に
   おける前記照明光の光量分布に応じて設定されているこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項
   に記載の液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 前記反射層よりも前記上基板側に設け
    られ、表示領域を構成する異なる色の複数の色素層が配
    列されたカラーフィルタを備え、 前記照明光反射面の面積は、前記色素層のうち少なくと
    も１つの色の色素層と平面的に重なる領域と、他の色の
    色素層と平面的に重なる領域とで異なることを特徴とす
    る請求項１ないし請求項７または請求項９のいずれか１
    項に記載の液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 前記反射層よりも前記上基板側に設け
    られ、表示領域を構成する異なる色の複数の色素層が配
    列されたカラーフィルタを備え、 前記外光反射面の面積は、前記色素層のうち少なくとも
    １つの色の色素層と平面的に重なる領域と、他の色の色
    素層と平面的に重なる領域とで異なることを特徴とする
    請求項１ないし請求項７または請求項９ないし請求項１
    ０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 前記反射層と前記液晶層との間に、光
    散乱手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし
    請求項１１のいずれかに記載の液晶表示装置。
13. 【請求項１３】 前記反射層が前記照明装置と光学的に
    接着されていることを特徴とする請求項１ないし請求項
    １２のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
14. 【請求項１４】 前記照明装置は、線光源を備えている
    ことを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか
    １項に記載の液晶表示装置。
15. 【請求項１５】 前記線光源は、点光源と前記点光源か
    ら出射された出射光を拡散させる光拡散手段とを備えた
    ものであることを特徴とする請求項１ないし請求項１４
    のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
16. 【請求項１６】 前記線光源は、冷陰極管であることを
    特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に
    記載の液晶表示装置。
17. 【請求項１７】 前記照明装置の光源が、観察者が画面
    領域を観察する場合の上部方向となる位置に配設されて
    いることを特徴とする請求項１ないし請求項１６のいず
    れか１項に記載の液晶表示装置。
18. 【請求項１８】 前記下基板の厚みは、０．５ｍｍない
    し０．４ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし請
    求項１７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
19. 【請求項１９】 請求項１ないし請求項１８のいずれか
    １項に記載の液晶表示装置を備えたことを特徴とする電
    子機器。