JP2001092370A - 照明装置とそれを用いた表示装置および表示装置の駆動方法と液晶表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の表示パネルでは、動画を表示させるさ
い、画像の尾ひきがあらわれ、動画ボケが生じていた。 【解決手段】 表示パネルの背面にはバックライト１６
が配置され、このバックライト１６を構成する導光板１
４は複数のブロックから構成される。導光板１４の端に
は白色ＬＥＤ１１が配置されている。この白色ＬＥＤ１
１は単独であるいは複数個を組として点灯し、この点灯
位置は表示パネルの画像書き込み位置と同期をとって走
査される。このとき、表示パネルの各画素行を書きかえ
た後、所定時間経過後に書きかえた画素行に位置する白
色ＬＥＤ１１が点灯し画像が表示される。そのため動画
ボケの発生がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動画ボケを改善す
る表示パネルの照明装置とそれを用いた映像表示装置、
直視型でも反射型でも良好な画像を表示できる表示パネ
ルおよびこれらを用いた直視型表示装置、携帯端末、ビ
ューファインダ、ビデオカメラおよび投射型表示装置等
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルを用いた表示装置は、小
型，軽量でかつ消費電力が少ないため、携帯用機器等に
多く採用されている。近年では、液晶表示モニターにも
採用されその市場は拡大しつつある。また、液晶表示パ
ネルの画質改善が進み、静止画では実用上問題ないレベ
ルまで向上してきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示パネルに動画
を表示させると、画像の尾ひきがあらわれる。この尾ひ
きとは、たとえば黒バック画面に白いボールが動くと、
白いボールのうしろに灰色の影があらわれる現象を言
う。本明細書ではこのように尾ひきが発生している状態
を動画ボケと呼ぶ。

【０００４】動画ボケが発生する原因は大きくわけて２
つあると考える。第１番目の原因は液晶の応答性であ
る。ツイストネマティック（ＴＮ）液晶の場合、立ちあ
がり時間（透過率が０％から最大を１００％として９０
％になるのに要する時間）と立ちさがり時間（最大透過
率１００％から１０％の透過率になるのに要する時間）
とを加えた時間（以後、この立ちあがり時間＋立ちさが
り時間を応答時間と呼ぶ）は５０〜８０ｍｓｅｃであ
る。

【０００５】応答時間が速い液晶モードもある。強誘電
液晶である。ただし、この液晶は階調表示ができない。
その他、反強誘電液晶，ＯＣＢモードの液晶の応答は高
速である。これらの高速の液晶材料あるいはモードを用
いれば第１番目の原因の対策とすることができる。

【０００６】第２番目の原因は、各画素の透過率がフィ
ールドあるいはフレームに同期して変化することであ
る。たとえば、ある画素の透過率は第１のフィールド
（フレーム）の間は固定値である。つまり、フィールド
（フレーム）ごとに画素電極の電位は書きかえられ液晶
層の透過率が変化する。そのため、人間が液晶表示パネ
ルの画像をみると眼の残光特性により、表示画像がゆっ
くりと変化しているように見え、動画ボケが発生する。
なお、本明細書では１画面が書きかわる時間つまり、任
意の一画素の電位がつぎに書きかえられるまでの時間を
フィールドあるいはフレームと呼ぶ。

【０００７】ＣＲＴなどの表示装置は、蛍光体面を電子
銃で走査して画像を表示する。そのため、１フィールド
（１フレーム）の期間において、各画素はμｓｅｃオー
ダーの時間しか表示されない。

【０００８】１フィールド（フレーム）の期間つまり連
続して画像が表示されているように見えるのは人間の眼
の残光特性によるものである。つまり、ＣＲＴでは、各
画素はほとんどの時間が黒表示で、μｓｅｃのオーダー
の時間にだけ点灯（表示）されている。このＣＲＴの表
示状態は動画表示を良好にする。ほとんどの時間が黒表
示のため、画像が飛び飛びに見え、動画ボケが発生しな
いからである。しかし、液晶表示パネルでは、１フィー
ルドの期間、画像を保持しているため、動画ボケが発生
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置あるい
は表示装置は、動画ボケを解決するため、表示パネルの
各画素の電圧を書きかえるタイミングと、バックライト
を駆動する駆動回路の動作とを同期をとって画像表示を
行う。バックライトユニット（照明装置）は複数の導光
板を並列にならべて配置する。導光板のエッジには白色
ＬＥＤを取り付ける。この白色ＬＥＤは３〜４本を組み
として順次点灯させ、あるいは１つずつ順次点灯させ
る。一方、液晶表示パネルの各画素行に印加する（画素
電極の電圧を書きかえる）位置も走査する。この走査と
白色ＬＥＤの点灯とは同期をとる。また蛍光管は、画素
に電圧を印加され書きかえられた画素上の液晶層の液晶
が十分変化した後に、その画素行に対応する導光板のＬ
ＥＤを点灯するようにする。

【００１０】このようにＬＥＤの点灯タイミングと液晶
表示パネルへ印加する電圧のタイミングとの同期を取
る。つまり、液晶の変化が十分変化した領域にのみバッ
クライトから光を照射し、画素を表示するのである。一
方で、画素が表示されない時間（黒表示）が生じる。こ
のためＣＲＴの表示状態と同様の表示状態が実現でき
る。したがって、動画ボケが改善されるのである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本明細書において各図面は理解を
容易にまたは／および作図を容易にするため、省略また
は／および拡大縮小した箇所がある。たとえば、（図５
７）の投射型表示装置では冷却装置（部）等を省略して
いる。以上のことはその他の図面に対しても同様であ
る。また、同一番号または、記号等を付した箇所は同一
もしくは類似の形態もしくは材料であるか、あるいは同
一の機能を有するもの、もしくは同一の動作を行うもの
である。

【００１２】なお、各図面等で説明した内容は特に断り
がなくとも、他の実施例等と組みあわせることができ
る。たとえば、（図１）の照明装置に（図６０）の外光
取り込み部６０１を付加することができるし、（図３
９）の表示パネルと（図１）の照明装置を組み合わせて
表示装置を構成することができる。また、（図１）の照
明装置を（図５１）の表示装置に採用することもでき
る。（図４２）のＰＢＳ４３２を（図５１）の表示装置
に付加することもできる。つまり、本発明書の表示パネ
ル等について各図面および明細書で説明した事項は、個
別に説明することなく相互に組み合わせて、実施の形態
の表示装置等を構成できる。

【００１３】このように特に明細書中に例示されていな
くとも、明細書、図面中で記載あるいは説明した事項、
内容、仕様は、互いに組み合わせて請求項化することが
できる。すべての組み合わせについて明細書などで記述
することは不可能であるからである。

【００１４】以下、図面等を参照しながら本発明の表示
装置等について順次説明していく。

【００１５】（図１）は本発明の照明装置１６の平面図
を示したものである。導光板（導光部材）１４はアクリ
ル樹脂，ポリカーボネート樹脂などの有機樹脂あるいは
ガラス基板等から構成される。

【００１６】導光板１４の本数は表示パネル２１（図
２）の大きさに左右されるが、一般的に表示画面を少な
くとも３等分、好ましくは８等分以上に分割して表示す
る必要性があるから３本以上好ましくは８本以上の蛍光
管を採用する。また、蛍光管の本数をｎ（本）とし、表
示パネルの有効表示領域の縦幅をＨ（ｃｍ）としたと
き、次式（数１）を満足するようにする。

【００１７】

【数１】５（ｃｍ）≦Ｈ／ｎ≦２０（ｃｍ） さらに好ましくは（数２）の関係を満足するようにす
る。

【００１８】

【数２】８（ｃｍ）≦Ｈ／ｎ≦１５（ｃｍ） Ｈ／ｎが小さすぎると発光素子１１が多くなり高コスト
になる。一方、Ｈ／ｎが大きすぎると表示画面が暗くな
り、また動画ボケが改善されにくくなる。

【００１９】また、表示パネルの有効表示領域の横幅を
Ｗ（ｃｍ）としたとき、次式（数３）を満足させるよう
に構成することが好ましい。

【００２０】

【数３】０．０７≦Ｗ／（Ｈ・ｎ）≦０．５ さらに好ましくは（数４）の関係を満足させることが好
ましい。

【００２１】

【数４】０．１０≦Ｗ／（Ｈ・ｎ）≦０．３５ なお、１１はＬＥＤ等とし、（図１４）で１４１を蛍光
管としているが、これらは相互に置き換えてもよい。た
とえば、ＬＥＤ１１をリニア状に多数個ならべれば発光
管の形状となるし、棒状の発光管１４１を短くすれば、
点状のＬＥＤと同様になる。その他、光源（１１、１４
１等）は、ドーナツ状にしてもよいし、円板状でもよ
い。また、面光源状であってもよい。また、外光（太陽
光）を取りこんで導光板１４等に導入するものであって
もよい。

【００２２】（図１）において、導光板１４の端部には
白色ＬＥＤ１１が取り付けられている。白色ＬＥＤ１１
は日亜化学（株）等が製造，販売を行っている。白色Ｌ
ＥＤ１１は（図６１）に示すように背面に放熱板５８５
が取り付けられている。これは白色ＬＥＤの発光効率が
悪くまた発熱が大きいためである。

【００２３】白色ＬＥＤはそれ自身の温度が高くなると
流れる電流量が変化し、発光輝度が変化する。この対策
として放熱板５８５は有効に寄与する。なお、白色ＬＥ
Ｄ１１は定電流駆動を行うことが好ましい。また、白色
ＬＥＤ１１の温度を検出し、検出されたデータに基づ
き、白色ＬＥＤ１１に流れる電流量を制御するように構
成しておくことが好ましい。

【００２４】白色ＬＥＤ１１の光出射面には（図２）に
示すように光拡散出段としての拡散板（シート）２２を
配置する。これは、白色ＬＥＤ１１の発光体に色ムラが
あるためである。白色ＬＥＤ１１から発生した光は拡散
板２２で散乱され、色ムラのない均一な微小面光源が形
成される。

【００２５】白色ＬＥＤ１１の裏面には（図６１）に示
すように放熱板５８５を配置している。ＬＥＤ１１の発
光効率が悪いため、投入電力の大部分は熱となる。この
熱は放物板５８５に伝達され、効率よく空気中に発散さ
れ放熱される。

【００２６】白色ＬＥＤ１１から出射する光には色むら
／輝度ムラがあるため、（図６１）に示すように出射側
に拡散シート（拡散板）２２を配置または形成する。拡
散板２２としてはフロスト加工したガラス板，チタンな
どの拡散粒子を含有する樹脂板あるいはオパールガラス
が該当する。また、キモト（株）が発売している拡散シ
ート（ライトアップシリーズ）を用いてもよい。拡散板
２２により色むらがなくなり、また、拡散板２２の面積
が発光領域となるため、拡散板２２の大きさを変更する
ことにより発光面積を自由に設定することができる。拡
散板２２により発光領域を大きくすれば輝度は低下する
が導光板１４等を均一に照明できる。

【００２７】拡散板は板状のものの他、樹脂中に拡散剤
を添加した接着剤であってもよく、その他、蛍光体を厚
く積層したものでもよい。蛍光体は光散乱性が高いから
である。これらを含めて拡散板２２とよぶ。拡散部は半
球状あるいは円柱状もしくは円すい状に形成することに
より指向性が広がり、また表示領域の周辺部まで均一に
照明できるので好ましい。この拡散板（拡散シート）が
ないと、表示画像に色むらが生じるので配置することは
重要である。また白色ＬＥＤの色温度は６５００ケルビ
ン（Ｋ）以上と９０００（Ｋ）とのものを用いることが
好ましい。

【００２８】また、白色ＬＥＤ１１の光出射側に色フィ
ルタ（図示せず）を配置または形成することにより発光
色の色温度を改善することができる。特に発光素子１１
が白色ＬＥＤの場合、青色に強いピークの光がでる帯域
があり、また、このピークはＬＥＤによってバラツキが
大きい。そのため、表示パネル２１の表示画像の色温度
バラツキが大きくなる。色フィルタを配置することによ
り、表示画像の色温度のバラツキを少なくすることがで
きる。特に発光素子１１として白色ＬＥＤを用いる場
合、青色光の割合が多いので表示パネル２１のカラーフ
ィルタの色にあわせて、重点的に対策する。

【００２９】白色ＬＥＤ１１から放射された光が効率よ
く導光板１４に入射されるように導光板１４とＬＥＤ１
１間には光結合剤１２６が塗布または配置される。光結
合剤１２６はエチレングリコールなどのゲル，シリコン
樹脂，エポキシ樹脂，フェノール樹脂，ポリビニールア
ルコール（ＰＶＡ）などの主として屈折率が１．４４〜
１．５５の範囲のものが例示される。

【００３０】また、（図６１（ｂ））に示すように、白
色ＬＥＤ１１の光出射面に色フィルタ６１１を配置して
もよい。これは白色ＬＥＤは青色光の割合が強く、また
ＬＥＤ単体での色のバラツキが大きいためである。色フ
ィルタ６１１を配置または形成することにより発光色の
色温度が均一化される。

【００３１】なお、光結合剤１２６中にＴｉの微粉末な
どの拡散剤あるいは染料，顔料を含有させることによ
り、色フィルタ６１１等を用いずとも色温度調整あるい
は、色ムラの低減を行うことができる。

【００３２】白色ＬＥＤ１１は他の単一色のあるいは複
合色のＬＥＤに置き換えることができる。たとえば赤
（Ｒ）色のＬＥＤ，緑（Ｇ）色のＬＥＤ，あるいは青
（Ｂ）色のＬＥＤである。このような色のＬＥＤを用い
れば当然のことながら、照明装置の発光色は単一色等と
なり白色表示は実現できない。しかし、照明装置と伴に
用いる表示パネル等がモノクロの場合は実用的な用途と
しては十分である。

【００３３】もちろん、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤを同時に点
灯させて白色発光にしてもよい。また、Ｒ，Ｇ，ＢのＬ
ＥＤをフィールドシーケンシャルに点灯させてモノクロ
の表示パネルでカラー表示を行ってもよい。

【００３４】また、白色ＬＥＤ１１はオプトニクス等が
製造，販売しているルナシリーズの蛍光発光ランプなど
に置き換えることができる。つまり、白色ＬＥＤ１１に
限定するものではなく、１１は点減動作のできる発光素
子であればいずれのものであってもよい。たとえば、タ
ングステンランプ、クリプトンランプ、小型の水銀灯、
ＵＨＰランプであってもよい。

【００３５】なお、（図６１）で説明した内容は、本発
明の実施例でも有効である。たとえば（図６０）（図４
２）の表示装置が例示される。このように本明細書で記
載した事項は、種々の実施例で組み合わせて用いてもよ
い。

【００３６】また、（図１）に示すように白色ＬＥＤ１
１はＬＥＤアレイ１２のように一体として構成してもよ
い。また、ＬＥＤ１１の光出射面に微小な凸レンズを配
置、もしくはＬＥＤ１１の光出射面に凸レンズを形成し
てもよい。この場合は、ＬＥＤ１１の発光チップから放
射される光が効率よく導光板１４に入力される。

【００３７】なお、（図１）の実施例では導光板１４を
板としたが、これに限定するものではなく、たとえば複
数枚のシートあるいは板を重ねた構成でもよい。また、
（図７）に示すように多数の光ファイバー７１を接着剤
７２で固めて一体としたものを用いてもよい。

【００３８】（図１）において、発光素子（白色ＬＥ
Ｄ）１１から放射された光１８１は導光板１４間に配置
された反射板１５（反射シートあるいは反射部材，反射
膜）で反射されて伝達される。反射板１５は導光板１４
の側面および裏面に形成される。

【００３９】発光素子１１から放射された光１８１は個
々の導光板１４内を照明する。したがって、発光素子１
１ａと１１ｆが点灯すれば導光板１４ａのみが発光部と
なる。つまり、（図１）の構成を採用することにより横
長の自由に点滅できる発光部を複数並列に配置したこと
になる。かつ、ＬＥＤ１１を順次点灯させれば、導光板
１４ａ→１４ｂ→１４ｃ→１４ｄ→１４ｅ→１４ａと順
次、点灯または消灯させる（走査）ことができる。

【００４０】反射板１５はフィルム状のものあるいは板
状のものを用いる。これらはシートあるいは板等の上に
アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、
金（Ａｕ）などの金属薄膜を蒸着したものであり、また
金属薄膜の酸化を防止するため、金属薄膜の表面にＳｉ
Ｏ₂などの無機材料からなる蒸着膜が形成されている。
また、ラミネートしてもよい。また、反射板１５として
光沢性のある塗料を用いてもよい。その他、誘電体多層
膜からなる誘電体ミラーを採用してもよい。また、Ａｌ
などからなる金属板を切削したものを用いてもよい。

【００４１】ただし、この反射板１５は光を反射するも
のに限定するものではなく、表面において光拡散する性
質のものを用いてもよい。たとえばオパールガラス等の
微粉末を塗布したもの、酸化Ｔｉ（チタン）の微粉末を
塗布したシートあるいは、板が例示される。また、反射
板１５の周囲に光拡散剤を塗布してもよい。

【００４２】（図２）は（図１）の一部断面である。
（図２）では金属からなる板を切削加工して凹部２４を
形成し、この凹部２４にＡｌなどからなる反射膜１５を
形成した実施例である。この凹部２４に導光板１４をは
め込んでいる。

【００４３】導光板１４の光出射面にはプリズムシート
２３が配置されている。プリズムシート２３は導光板１
４から出射する光の強度を強くする機能を有する。プリ
ズムシート２３はスリーエム社などが製造販売してい
る。

【００４４】またプリズム板２３の光出射面には、拡散
シート２２が配置されている。拡散シート２２はプリズ
ム板２３の凹凸が表示パネル２１を通して見えないよう
にするものである。この拡散シート２２としては（株）
キモトがライトアップシリーズとして製造販売してい
る。なお、プリズム２３の凹凸のピッチは１ｍｍ以下
０．２ｍｍ以上とする。

【００４５】発光素子１１の近傍は光の集中性が高い。
そのため発光素子１１の近傍の輝度は高くなり、表示ム
ラとなる。この対策のため本発明の照明装置では（図
３）に示すように発光素子１１の近傍に光拡散部３１を
形成もしくは配置している。

【００４６】光拡散部３１は（図４）に示すように円形
あるいは、四角形の光拡散ドット４１から構成される。
光拡散ドット４１は導光板１４の表面等に直接にあるい
は、拡散シート２２に形成される。

【００４７】導光板１４の表面あるいは表示パネル２１
と導光板１４間に配置したシート２２上に、光拡散部３
１を形成または配置する。光拡散部とは本来の光を拡散
して表示パネル２１に到達する光を減少させる機能を有
するものの他、金属膜などで直接光を遮光して表示パネ
ル２１に到達する光を減少させるものが含まれる。

【００４８】光拡散部３１は（図３）に示すようにＬＥ
Ｄ１１の近傍に円弧状に大きく形成し、ＬＥＤ１１から
離れた位置は小さく形成する。また、光拡散部３１はス
モークガラスのように全体にわたり光透過、あるいは光
直進率を低下させる構成でもよいが、（図４）に示すよ
うに光拡散ドット４１を形成する構成の方が好ましい。
光拡散ドット４１はＬＥＤ１１に近いところを大きく、
遠いところは小さくする。このように光拡散部３１を形
成することにより、バックライト１６の照明光は全領域
にわたり均一となる。

【００４９】なお、光拡散ドット４１は光を拡散（散
乱）させるものに限定するものではなく、光を遮光する
ものであってもよい。なぜならば、発光素子１１から放
射される光の一部を遮光することによっても、輝度低減
効果があり、照明装置の照明面を均一にする機能を発揮
できるからである。

【００５０】導光板１４の表面から放射される光は、発
光素子１１の近傍が多くなり中央部は少なくなる。この
課題に対応するため、本発明では（図５）に示すように
導光板１４の表面に光拡散部材（光拡散ドット）５１を
形成している。なお、光拡散部材５１は（図４）でも説
明したように遮光するもの（反射膜）でもよい。

【００５１】（図５（ａ））の実施例では、導光板１４
等に点状の光拡散部材５１を形成もしくは配置してい
る。導光板１４の中央部の光拡散部材５１の面積は大き
くし、周辺部（ＬＥＤ近傍）は面積を小さくする。な
お、５１が反射膜の場合はこの逆とする。また、（図５
（ｂ））に示すように、光拡散部材５１はストライプ状
としてもよい。この場合も、導光板１４の中央部の光拡
散部材５１の面積は大きくし、周辺部（ＬＥＤ近傍）は
面積を小さくする。また（図５（ａ））と同様に５１が
反射膜の場合はこの逆とする。

【００５２】（図６（ａ））では反射板１５に反射機能
をもたせていない。反射板１５を単なる導光板１４と保
持する筐体として用いる。反射膜６１は導光板１４の側
面および裏面に蒸着して形成している。反射膜６１は導
光板１４に直接形成する他、アルミニウム（Ａｌ）ある
いは、銀（Ａｇ）を蒸着した反射シートを導光板１４に
はりつけてもよい。また、導光板１４と筐体１５間に配
置してもよい。このような反射シートはスリーエム社が
シルバーラックスという商標名で販売している。

【００５３】（図６（ｂ））は導光板１４の内部を中空
とした構成である（中空部６２）。このように導光板１
４の内部を中空とすることにより、照明装置を軽量化す
ることができる。その他、中空部６２に液体あるいはゲ
ルを挿入しておいてもよい。これら液体あるいはゲルと
して、水、シリコン樹脂あるいはエチレングルコール等
が例示される。また、ゲル中などに光拡散剤などを添加
したり、紫外線硬化樹脂を添加してもよい。液体あるい
はゲルはガラス等よりも比重が小さいため先と同様に照
明装置の軽量化を図ることができる。

【００５４】なお、中空部６２に挿入する水あるいはゲ
ルには水酸化ナトリウムなどを添加しておき、ＰＨを１
０以上１３以下、さらに好ましくは１０．５以上１２．
５以下としておく。このように挿入する水あるいはゲル
をアルカリ性としておくことにより、これらの液体が漏
れでたとしても、反射膜６１などを酸化させることが少
なくなり、また安定である。

【００５５】（図１）等に示す本発明の照明装置と表示
パネル２１とを組み合わせることにより、動画ボケのな
い表示装置を構成できる。

【００５６】表示パネル２１はＯＣＢモード（Opticall
y compensated Bend Mode）の液晶表示パネルを用いて
いる。他のＴＮモード等の液晶表示パネルも用いること
ができるが説明を容易にするため、高速応答のＯＣＢモ
ードまたは、メルク社の高速ＴＮ液晶を用いるとして説
明をする。その他、強誘電性液晶，反強誘電性液晶等を
用いてもよいことは言うまでもない。

【００５７】その他、ＴＮ液晶，高分子分散液晶，ＥＣ
Ｂ（Electrically Controlled Birefigence）モード，
垂直配向（ＶＡ：Vertically Aligned）モード，ＩＰＳ
モード，ＳＴＮ液晶，ＡＳＭ（Axial Symmetric Micro-
Cell），ＤＡＰモードなども用いることができることは
言うまでもない。その他、複合したものでもよい。たと
えばコレステリック・ネマティック相転移型液晶に２色
性色素を添加したゲストホスト液晶でもよい。

【００５８】表示パネル２１の光変調層２３６（（図２
３）（図３１）参照）がＯＣＢモードの場合、電源投入
直後時に矩形あるいは正弦波状の電圧を印加する必要が
ある。電圧の大きさは±５（Ｖ）以上±１５（Ｖ）以下
とすることが好ましい。また、電圧の周波数は４０（Ｈ
ｚ）以上１００（Ｈｚ）以下とすることが好ましい。

【００５９】この電圧は、対向電極２３４（（図２３）
（図３１）参照）とゲート信号線間に、あるいは対向電
極と共通電極間に印加する。この印加および電圧のチェ
ックを容易とするため、本発明の表示パネル２１では、
（図５６）に示すように対向に電極引き出しパット５６
１および共通電極引き出しパット５６２を設けている。
また、各パット５６１，５６２は配線で引き出されてお
り、表示パネル２１のコネクタより前述の電圧が印加で
きるように構成されている。

【００６０】なお、表示パネル２１は対向基板２３５
（（図２７）参照）側を照明装置（バックライト）１６
側に向けて配置しても、あるいはアレイ基板２３１
（（図２７）参照）側をバックライト１６側に向けて配
置してもよい。

【００６１】発光素子１１を順次点灯させて（順次消灯
させて）照明装置１６を駆動する。（図８）において、
８１は非点灯部（発光素子１１が点灯状態でない導光板
１４部）であり、８２は点灯部（発光素子１１が点灯状
態である導光板１４部）である。

【００６２】１つの照明装置において非点灯部８１の面
積Ｓ₁と点灯部８２の面積Ｓ₂との関係は次式（数５）の
関係を満足させることが好ましい。

【００６３】

【数５】０．０７５≦Ｓ₂／Ｓ₁≦１．６ さらに好ましくは、次式（数６）の関係を満足させるこ
とが好ましい。

【００６４】

【数６】０．１≦Ｓ₂／Ｓ₁≦０．７ Ｓ₂／Ｓ₁の値が小さいほど動画ボケは小さくなり、良好
な動画表示を実現できる。しかし、０．０７５より小さ
いと画面が暗くなりすぎる。一方Ｓ₂／Ｓ₁の値が大きい
ほど、動画ボケが大きくなる。

【００６５】（図９）に示すように、点灯部８２の位置
を画面上から下に順次移動させていく。この移動と同期
させて表示パネルの画像表示を変化させる。また、バッ
クライトの点灯は液晶層の液晶の応答性を考慮して行
う。つまり、液晶が十分に目標透過率になった後にその
位置のバックライトを点灯させる。なお、液晶の応答が
十分に速いときは、各画素を書きかえた直後にバックラ
イトを点灯させてもよい。

【００６６】一般的に表示パネルを見る環境（室内）が
明るいと表示画面を明るくする必要がある。その際は発
光素子１１の点灯個数を増加させる。表示画面が明る
く、かつ室内が明るい場合、動画ボケは見えにくい。一
方、環境（室内）が暗いと表示画面の輝度を低下させな
いと観察者の眼がつかれる。その際は発光素子１１の点
灯個数を減少させる。表示画面が暗くかつ室内が暗い場
合、動画ボケが見えやすい。点灯個数を減少させること
により表示画面が黒表示される期間が長くなるため、動
画ボケが改善される。

【００６７】このように発光素子１１の点灯個数を変更
するにはユーザが自由に利用できるリモートコントロー
ラあるいは、切り換えスイッチ等を用いて手動で行う他
に、外光（周囲光）の強度をホトセンサ（図示せず）で
自動検出し、この検出結果により自動で行ってもよい。
ホトセンサとしてはＰＩＮホトダイオード、ホトトラン
ジスタ、ＣｄＳが例示される。つまり外光が明るい時は
ＬＥＤ１１を多く点灯し、画面を明るくする。

【００６８】以下は、特に点灯部８２に注目して説明を
行う。（図８）の（ｂ）（ｃ）（ｄ）でもわかるように
点灯部８２の走査は画面上部Ｕから画面下部Ｄ方向に行
う。この状態を横方向から見た図が（図９）である。ま
た、（図９）において、Ａの範囲がある時刻（時間）で
観察者に画像として見えている範囲である。

【００６９】表示パネル２１の液晶層は画素に書き込ま
れる電圧によって１フレームの期間所定の透過率となっ
ている。そのため、バックライト１６の全体が発光して
いれば、表示パネル２１の表エリアＡ領域（画像が見え
ている領域）となる。しかし、本発明のバックライトで
はある時刻においては一部しか点灯しないため、Ａ領域
は限られた範囲となる。

【００７０】液晶表示パネルは、画素行ごとに画素デー
タを書きかえていく。（図９）において、表示パネル２
１に画像を書き込んでいる点（ライン、つまり画素行）
をＳで示す。画像を書き込むとは、表示パネル２１が液
晶表示パネルの場合、該当ラインのゲート信号線にスイ
ッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２７
１（（図３２）参照）をオンさせる電圧（オン電圧）が
印加され、このゲート信号線に接続された画素に電圧が
書き込まれることを意味する。書き込まれた電圧は次に
書き込まれるまでの間（１フレームもしくは１フィール
ド）は保持される。

【００７１】画素上の液晶は画素に電圧が印加されて
も、すぐに目標の透過率とはならない。ＴＮ液晶では液
晶の立ち上り時間は約２５〜４０ｍｓｅｃである。ＯＣ
Ｂモードでは２〜５ｍｓｅｃである。この立ち上り時間
は透過率が変化している状態（以後、透過率変化状態と
呼ぶ）であるので、変化している状態が表示装置の観察
者（使用者）に見えることは好ましくない。また、透過
率が変化している状態を見えると動画ボケの原因とな
る。

【００７２】本発明ではこの透過率変化状態の部分はバ
ックライトを消灯する。一方、完全に透過率が目標透過
率となった状態（以後、透過率目標状態）の部分ではバ
ックライトを点灯させる。そのため、動画ボケ等が発生
せず、良好な画像表示を実現できるものである。また、
動画ボケが改善されるのは画像表示→黒表示→画像表示
→黒表示と表示させる表示方法も多いに寄与しているこ
とは言うまでもない。

【００７３】（図９）でも明らかなように、（図９
（ａ））の状態では画像が書き込まれている点Ｓより下
側Ａの範囲のバックライト１６が点灯（点灯部８２）し
ている。このＡの部分は、電圧が書き込まれる直前であ
るから、画素に電圧が印加されてから、十分な時間が経
過している。そのため、Ａの部分は透過率目標状態であ
る。

【００７４】以後、（図９（ａ））→（図９（ｂ））→
（図９（ｃ））→（図９（ｄ））→（図９（ａ））→
（図９（ｂ））とくりかえされる。いずれも、画素に電
圧が印加されてから十分な期間が経過してから、Ａの領
域のバックライト１６が点灯する。そのため良好な画像
を表示できる。

【００７５】なお、（図９）において点Ｓのすぐ下の部
分のバックライト１６を点灯（Ａの部分）させるとした
が、これに限定するものではない。Ａの部分は液晶等が
透過率目標状態あるいはその類似状態で点灯させること
を意味するものである。したがって、画素に電圧を印加
してから所定時間経過した後であればいずれの位置でも
よい。また、Ａの部分は完全に連続している必要はな
く、複数の部分に分割されていてもよい。

【００７６】バックライト１６のＡの部分の点灯周期
と、表示パネル２１の画面を書きかえる周期（書き換え
周期）とは一致させる。通常液晶表示パネルの場合は周
期は５０Ｈｚまたは６０Ｈｚである。しかし、５０Ｈｚ
〜６０Ｈｚであれば、表示画面がフリッカ状態となるこ
とがある。このため、書き換え周期は７０Ｈｚ以上１８
０Ｈｚ以下とすることが好ましい。中でも８０Ｈｚ以上
１５０Ｈｚ以下とすることが好ましい。この周期を実現
するため、液晶表示パネルに印加する映像データは一
度、デジタル化してメモリに記憶させる。そして時間軸
変換をおこない、目標の書き換え周期で画像を表示す
る。

【００７７】このようにフリッカが発生するのは、液晶
表示パネルの液晶に正の電圧を印加した状態と負の電圧
を印加した状態との異方向特性により、あるいはバック
ライトの点灯同期と液晶表示パネル２１の書き換え同期
とのずれにより、書き換え周期の１／２の周波数があら
われるためと考えられる。つまり、書き換え周期が５０
Ｈｚであれば２５Ｈｚ，６０Ｈｚであれば３０Ｈｚの成
分があらわれる。この関係を測定したものを（図１１）
に示す。（図１１）のグラフは横軸を周波数ｆとしてい
る。この周波数は書き換え周期の１／２の周波数として
いる。縦軸は表示パネル２１を見たときのちらつき視感
度係数Ａｎとしている。

【００７８】つまり、（図１１）のグラフは点灯周期と
書き換え周期とを一致させた上、これらの周期（周波数
ｆの２倍）を変化させた時を示している。最もちらつき
が大きく感じられる時を１．０となるように規格化して
いる。

【００７９】（図１１）のグラフより１０Ｈｚ（書き換
え周期は２０Ｈｚ）のとき、最もちらつきが大きいと感
じられる。しかし、ちらつきは３０Ｈｚ近傍で急激に少
なくなる。４０Ｈｚではほぼちらつきを感じなくなる。
この結果より、表示パネルの書き換え周期は７０Ｈｚ以
上、好ましくは８０Ｈｚ以上とすることが好ましい。９
０Ｈｚ以上とすれば完全である。上限の周波数は表示パ
ネルの駆動回路の処理速度に左右される。６０Ｈｚの３
倍の１８０Ｈｚ（３倍速）が技術上の限界であろう。Ｎ
ＴＳＣあるいはＶＧＡレベルではそれ以上の４倍速も実
現できなくないが、高速部品が必要となるなど、コスト
が高くなる。好ましくは７５Ｈｚの２倍の１５０Ｈｚ以
下とすべきであろう。さらに低コスト化を望むのであれ
ば、６０Ｈｚの２倍の１２０Ｈｚ以下とすべきである。
また、回路構成の容易性から通常の駆動周波数の２倍が
好ましい。つまり、６０Ｈｚ×２＝１２０Ｈｚ、あるい
は７５Ｈｚ×２＝１５０Ｈｚとなる場合が多いであろ
う。このことから、表示パネルの書き換え速度は通常時
（従来時）の２倍の周波数とすべきである。

【００８０】（図１０）は、本発明の表示装置の駆動回
路の説明図である。表示パネル２１にはソース信号線に
映像信号を印加するソースドライバ１０２および、ゲー
ト信号線に順次オン電圧を印加するゲートドライバ１０
１が積載されている。このドライバ１０１，１０２はド
ライバコントローラ１０３により制御される。つまり、
このドライバコントローラ１０３により表示パネル２１
の書き換え周期が制御される。

【００８１】一方、バックライト１６の端に取り付けら
れたＬＥＤアレイ１２はＬＥＤドライバ１０４に接続さ
れている。ＬＥＤドライバ１０４はバックライトコント
ローラ１０５により制御される。したがって、バックラ
イトコントローラ１０５によりバックライト１６の点灯
周期が制御される。

【００８２】バックライトコントローラ１０５とドライ
バコントローラ１０３は映像信号処理回路１０６により
同期を取って制御される。そのため、書き換え周期と点
灯周期とは同期化される。

【００８３】以上のように同期化することにより、表示
パネル２１の画像表示領域１０７には動画ボケのない良
好な画像が表示される。しかし、画像は静止画の場合も
ある。たとえばパーソナルコンピュータの表示パネルは
主として静止画を表示する。静止画の場合において前述
の駆動方法を行うと、その害としてラインフリッカが表
示される。静止画で発生するラインフリッカは画質を劣
化させる。その結果、画面が見づらくなる。

【００８４】静止画を表示する場合、たとえば、本発明
の表示装置をパーソナルコンピュータのモニターとして
使用する場合は、バックライトコントローラ１０５を制
御して静止画表示モードにする。

【００８５】この静止画表示モードとは、（図９）で説
明したような書き換え周期と点灯周期とを同期をとらず
に行う方法である。一般的にＬＥＤの点灯周期を書き換
え周期よりも速くする。好ましくは書き換え周期の１．
５倍以上１２倍以下にする。さらに好ましくは２倍以上
６倍以下にする。この際、（図８）で説明した動画表示
時の点灯部８２と非点灯部８１との割合は同一にする。
変化させると、動画表示モードから静止画表示モードに
切り換えた際、画面の輝度が変化してしまうためであ
る。ただし、ＬＥＤの点灯周期を変化させると、ＬＥＤ
の点灯に要する時間などにより、画面の輝度が変化する
場合があるので、ＬＥＤへの印加電流量を微調整させる
ユーザスイッチまたはユーザボリウムを設けておくこと
が好ましい。また、動画表示モードから静止画表示モー
ドに切り換えた時の輝度変化をあらかじめ測定してお
き、表示モードを切り換えた際に自動的にセットアップ
できるように構成しておいてもよい。これらは表示装置
に内蔵するマイクロコンピュータのソフトウェアにより
容易に実現できる。

【００８６】ただし、ＬＥＤの点灯周期と、表示パネル
２１を書き換える周期とは同期をとてもよい。ただし、
その際は表示パネル２１を書きかえる周期に対して、バ
ックライト１６の点灯周期を２倍以上にする。しかし、
６倍以上にするとＬＥＤの輝度低下が発生するので好ま
しくない。

【００８７】点灯周期を速くすれば、バックライトが点
滅動作していることは観察者から認識されなくなる。か
つ、表示画面の書き換え周期と同期を取っていないので
ラインフリッカの発生はない。この状態で動画を表示す
れば当然に動画ボケ等が発生する。しかし、静止画の表
示であるから問題はない。また、同期をとってバックラ
イト１６の点滅周期を高速にすればフリッカの発生は視
覚されなくなる。

【００８８】（図９）のような動画表示モードと、先に
説明した静止画表示モードはユーザスイッチ１０８（図
１０参照）により切り換えできるように構成しておくこ
とが好ましい。また、フレーム間の画像データを演算す
ることにより、動画表示状態か静止画表示状態か、もし
くは動画表示状態モードにする方が適切か、静止画表示
状態モードにする方が適切かを自動的に判定し、スイッ
チ１０８をマイクロコンピュータ（図示せず）等が切り
換えるように構成しておいてもよい。動画表示か否かの
検出はクリアビジョンテレビなどのＩＤ技術として確立
している。

【００８９】また、一定時間以上表示装置を使用しない
場合は、画面輝度を低下させるように設定しておいても
よい。画面輝度を低下させるには、（図８）に示す点灯
部８２の面積を少なくすればよい。これは発光素子１１
の点灯個数を減少させることにより容易に実現できる。
この制御もマイクロコンピュータのタイマー回路を利用
することにより容易に実現できる。また表示パネルを接
続したパーソナルコンピュータなどを一定期間使用しな
い時は、自動的にバックライト１６の電源をオフする
か、もしくは滅光するように構成しておくとよい。

【００９０】（図１）の実施例は導光板１４の両端に発
光素子１１を取りつけたものであった。しかし、この構
成に限定するものではなく、（図１２）に示すように導
光板１４の片端に発光素子１１を配置してもよい。この
際は（図１２）の１１ａと１１ｄとの関係のように、互
いに導光板１４の反対面に発光素子１１を配置するとよ
い。照明装置１６の左右の輝度分布の偏りの発生を抑制
するためである。

【００９１】（図１２）の構成では、発光素子１１が取
り付けられていない導光板１４の反対端にはλ／４板
（λ／４フィルム）１２１が取りつけられている。ま
た、λ／４板１２１の裏面には反射膜５１ｂが形成もし
くは配置されている。このλ／４のλとは発光素子１１
が発生する主波長（ｎｍ）もしくは強度中心波長（ｎ
ｍ）である。たとえば、λ＝５５０ｎｍである。したが
ってλ／４とはλの１／４の位相差を有するフィルムを
意味する。

【００９２】λ／４板１２１に入射した光は反射膜５１
ｂで反射され、再びλ／４板１２１から出射して導光板
１４に入射する。この際入射光の位相は９０度（ＤＥ
Ｇ．）回転する。つまり、Ｐ偏光はＳ偏光に、Ｓ偏光は
Ｐ偏光に変化する。また、表示パネルに用いる偏光板は
反射タイプのものを用いることが好ましい。この偏光板
は透過しない偏光成分を反射するからである。

【００９３】本発明の照明装置の前面に偏光方式の表示
パネルを用いる場合は、Ｐ偏光もしくはＳ偏光の一方の
偏光のみを使用する。（図１２）のように偏光を回転さ
せるλ／４板１２１を配置することにより、表示パネル
２１を透過する偏光成分の割合が多くなる。したがっ
て、高輝度表示を実現できる。これは表示パネルの偏光
板を通過しない偏光成分の一部が反射されて、導光板１
４内に再びもどるためと考えられる。

【００９４】もちろん、後に説明するが、（図４２）
（図４５）に示すような偏光ビームスプリッタ（以後、
ＰＢＳと呼ぶ）４３２を、発光素子１１の光出射面に配
置してもよい。導光板１４にはＰ偏光もしくはＳ偏光の
一方の偏光成分のみが入射し、さらにλ／４板１２１の
Ｐ偏光とＳ偏光との変換機能により、光利用効率が向上
し、画像表示が良好となる。

【００９５】また、（図６２）のように構成すれば光利
用効率は大幅に向上する。ＰＢＳ４３２は導光板１４に
光結合材１８５でオプティカルカップリングされてい
る。ＰＢＳ４３２の一面には発光素子１１としての白色
ＬＥＤが取り付けられている。また、ＰＢＳ４３２は、
光出射面６２１以外には反射膜１５が形成もしくは配置
されている。

【００９６】発光素子としての白色ＬＥＤ（light emit
ting diode）１１は日亜化学（株）がＧａＮ系青色ＬＥ
Ｄのチップ表面にＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム
・ガーネット）系の蛍光体を塗布したものを販売してい
る。その他、住友電気工学（株）が、ＺｎＳｅ材料を使
って製造した青色ＬＥＤの素子内に黄色に発光する層を
設けた白色ＬＥＤを開発している。なお、発光素子とし
て白色ＬＥＤに限定するものではなく、たとえばフィー
ルドシーケンシャルに画像を表示する場合は、Ｒ，Ｇ，
Ｂ発光のＬＥＤを１つづつまたは複数用いればよい。ま
た、Ｒ，Ｇ，ＢのＬＥＤを密集あるいは並列に配置し、
この３つのＬＥＤを表示パネルの表示と同期させてフィ
ールドシーケンシャルに点灯させる構成でもよい。この
場合は、ＬＥＤの光出射側に光拡散板を配置することが
好ましい。光拡散板を配置することにより色ムラの発生
がなくなる。また、（図５９）に示すような回転フィル
タを用いてもカラー表示を実現できる。回転フィルタの
回転と同期させて、表示パネル２１の表示画像を書きか
えればよい。

【００９７】光結合材１８５としては、サルチル酸メチ
ル，エチレングリコール等の液体，アルコール，水，フ
ェノール樹脂，アクリル樹脂，エポキシ樹脂，シリコン
樹脂，低融点ガラス等の固体が例示される。光結合材１
８５はＬＥＤ１１等が発生する光をよりよく導光板１４
に導入するためのものである。光結合材１８５の屈折率
は１．３８以上１．５５以下の透明材料であればほとん
どのものを用いることができる。

【００９８】白色ＬＥＤ１１には色むらが発生しやす
い。その対策として光結合材１８５に光拡散剤を添加す
ることは、色むら発生の抑制に効果がある。拡散剤によ
ってＬＥＤから発生する光が散乱するからである。拡散
剤の添加とはＴｉあるいは、酸化Ｔｉの微粉末を添加す
ること、あるいは、光結合材１８５の屈折率を異なる物
質（あるいは液体）を混入させることにより白濁させる
ことを言う。

【００９９】（図６２）に示すように、発光素子１１か
ら放射された光１８１ａはＰＢＳ４３２の光分離面４３
４でＰ偏光またはＳ偏光が反射される（反射光１８１
ｂ）。反射光１８１ｂは導光板１４に入射する。一方、
光分離面４３４を通過した光１８１ｃはλ／４板１２１
ａに入射した後反射膜５１ｃで反射されて、偏光変換が
行われる。したがって、反射膜５１ｃで反射した光１８
１ｄは光分離膜４３４で反射する。光分離膜４３４で反
射した光は、λ／４板１２１ｂおよび反射膜５１ｄで再
び偏光変換される。そのため、反射光１８１ｅは光分離
膜４３４を通過して導光板に入射する。この反射光１８
１ｅは光分離膜４３４を透過する。また、λ／４板１２
１ｂのかわりに拡散シート２２を配置して、散乱させ
て、光分離膜４３４で反射した光１８１ｂと偏光成分が
一致する光の成分を極力多くなるようにする。

【０１００】また、（図６３）のように構成すれば、さ
らに光利用効率がよくなる。発光素子１１から放射され
た光１８１ａは、一方の偏光成分は光分離膜４３４で反
射され（反射光１８１ｂ）、導光板１４に入射する。一
方、光分離膜４３４を通過した光１８１ｃはミラー４３
５で反射され、λ／２板４３６で偏光変換される（光１
８１ｅ）。したがって、光１８１ｅと１８１ｂとは偏光
方向がそろう。

【０１０１】以上（図６２）（図６３）の構成と（図１
２）の構成とを組み合わせることにより、さらに光利用
効率が向上する。

【０１０２】なお、（図６３）等の構成を用いた場合、
導光板１４内の偏光方向はそろっているため、（図１
２）においてλ／４板１２１をとりのぞいて反射膜５１
ｂのみとしてもよい。この方が光利用効率が向上する。

【０１０３】以上の実施例は導光板１４間を区切る反射
板（又は、遮光板１５）を有する構成であったが、これ
に限定するものではなく（図１３）に示すように一枚の
導光板１４を用いたものでもよい。

【０１０４】（図１３）において、導光板１４の両端に
ＬＥＤアレイ１２が配置または形成されている。ＬＥＤ
アレイ１２はＬＥＤ素子が連続して形成されている。こ
のＬＥＤ素子はＬＥＤドライバにより点灯位置が走査さ
れる。この走査により点灯部Ａが矢印方向になめらかに
移動する。この構成でも、（図９）の表示方法を実現で
きる。ただし、（図１３）では反射板１５がないため、
どうしてもＬＥＤ素子１２近傍が明るく、中央部が暗く
なる。この課題に対応するため、（図４）に示す光拡散
ドット４１を形成または配置し、（図５）に示すように
導光板１４の中央部と周辺部とでは反射膜５１もしくは
光拡散部材の面積を異ならせる。

【０１０５】なお、（図１３）において、ＬＥＤ１１を
複数個の組にして点灯すれば、（図１）と同様のバック
ライト１６の駆動方法を実現できる。また、（図１３）
で説明したように各ＬＥＤ１１を順次走査し、この走査
周期を表示パネル２１の書き換え周期と同期をとり、
（図９）に示す方式を採用すれば、導光板１４の点灯の
区切りが視覚されず、良好な画像表示を実現できる。ま
た、ＬＥＤアレイ１２は白色に限定するものではなく、
Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤが交互にアレイ状に形成されたもの
でもよい。また、複数の同一色のＬＥＤが組として交互
に形成されたものでもよい。その他、白色のＬＥＤに
Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタが付加されたものでもよ
い。なお、ＬＥＤ１１、ＬＥＤアレイ１２は、蛍光管１
４１等に置きかえることができることは言うまでもな
い。

【０１０６】以上の実施例では白色ＬＥＤ１１を用いて
導光板１４を照明するとしたが、これに限定するもので
はなく、（図１４）に示すように棒状の蛍光管も採用す
ることができる。その他東北電子（株）の微小蛍光ラン
プやオプトニクス（株）のルナシリーズの蛍光ランプ
や、双葉電子（株）の蛍光発光素子あるいは、松下電工
（株）のネオン管等を発光素子１１として用いてもよ
い。その他、メタルハライドランプ，ハロゲンランプな
どの放電ランプからの光を光ファイバーで導き、これを
発光素子（部）としてもよく、太陽光などの外光を発光
素子（部）としてもよい。

【０１０７】（図１４（ａ））は蛍光管１４１を２本用
いた構成例である。蛍光管１４１ａと１４１ｂとは交互
に点灯させる。（図１４（ｂ））は蛍光管１４１を４本
用いた構成例である。発光素子１１としての蛍光ランプ
は１４１ａ→１４１ｂ→１４１ｃ→１４１ｄ→１４１ａ
→と順次点灯させる。また１４１ａ，１４１ｂの組と、
１４１ｃ，１４１ｄとの組で交互に点灯させる。その他
の点灯方法として１４１ａと１４１ｃの組と、１４１ｂ
と１４１ｄとの組で交互に点灯させてもよい。以上の事
項は（図１）（図６）（図１２）（図１３）の実施例等
にも適用される。

【０１０８】以上の実施例は導光板１４の端に発光素子
１１を配置または形成した構成である。（図１５）の構
成は導光板１４の裏面に発光素子１１を配置した構成で
ある。なお、（図１５（ｂ））は（図１５（ａ））のａ
ａ’線での断面図である。

【０１０９】以上のように（図１４（ａ））の構成でも
（図８）の点灯方法は実現できる。ただし、（図１４
（ａ））は２分割であり、（図１４（ｂ））は４分割で
ある。分割数を増大させることにより、より走査状態に
近い点灯方法を実現できる。なお、（図１４）で遮光板
１５を配置しているが、なくともよい。

【０１１０】また、蛍光管１４１を用いて（図１）に示
すような走査方式のバックライト１６を実現するために
は、（図１４）のごとく構成すればよい。

【０１１１】なお、蛍光管１４１は冷陰極方式よりも熱
陰極方式を用いることが好ましい。これは、蛍光管の明
るさを調整しやすいからである。蛍光管１４１の明るさ
を調整することにより、バックライト１６の輝度を自由
にコントロールできるようになる。たとえば、外光の明
るさを検出し、バックライト１６の輝度を変更する。ま
た、導光板の一部を表示パネル２１の映像内容にあわせ
て明るさの強弱をつけることもできる。たとえば、（図
１）において、導光板１４ｃ、１４ｄの位置に該当する
表示パネル２１（図示せず）の画像が明るい場合、導光
板１４ｃ、１４ｄを他の導光板よりも明るくする。この
ことはＬＥＤ１１においても同様に各ＬＥＤの発光を強
弱することにより実現することができる。

【０１１２】導光板１４の裏面にはＬＥＤ１１を挿入す
る穴が形成されている。ＬＥＤ１１は（図１６）に示す
ように、穴の一部に形成された突起１６１によりはさみ
こまれ、一度挿入されると抜けないように構成されてい
る。また、ＬＥＤ１１の端子電極１５３と導光板１４の
裏面に形成された電極パターン１５２とはホンダ線で接
続されている。電極パターン１５２はＡｌあるいはＡｇ
で形成され、導光板１４の裏面の反射膜としても機能す
る。そのため、導光板１４の裏面の全面にかつ、極力す
きまがないように形成されている。ＬＥＤ１１にはこの
電極パターン１５２ａ（正極），１５２ｂ（負極）によ
り電流が供給される。また電極パターン１５２を大きく
することにより低抵抗化も望める。電極パターン１５２
の表面は酸化を防止するため、表面ＳｉＯ₂などの絶縁
膜を形成しておくことが望ましい。また、ラミネートし
てもよい。また、有機樹脂を塗布してもよい。

【０１１３】なお、電極パターン１５２は透明材料（Ｉ
ＴＯ等）で形成してもよい。この場合は（図１５
（ｂ））に示すように導光板１４の裏面に反射シート１
５を配置する。

【０１１４】発光素子１１は光拡散剤１５１（（図１
３）参照）を介して導光板１４へ光を入力する。この光
拡散剤１５１により発光素子１１の色ムラがなくなり、
均一な照明を行うことができる。なお、（図６１）で説
明した構成を適用できることは言うまでもない。

【０１１５】発光素子はラインごとにあるいは複数ライ
ンごとに点灯させる。つまり（図１５）のＡの範囲の発
光素子１１ａが点灯すると、次にＢの範囲の発光素子１
１ｂが点灯する。以降、順次、発光素子を点灯させてい
く。このように駆動することにより（図９）の表示方法
を実現できる。

【０１１６】導光板１４の光出射面には拡散シート２２
（拡散部材）が形成または配置される。特に発光素子１
１の近傍は輝度が高くなるので、（図１７）に示すよう
に光拡散部３１を形成する。（図３１）の場合も同様で
あるが、光拡散部３１は導光板１４上に直接あるいはシ
ート２２上に形成する。シート２２自身に光拡散作用を
もたせてもよい。また光拡散シート２２上にさらに光を
拡散させるための光拡散部３１を形成してもよい。

【０１１７】シート２２の光出射面にはプリズムシート
２３あるいはプリズム板を一枚または複数枚を配置すれ
ばよい。なお、（図２）と同様に導光板１４に直接プリ
ズムを形成してもよい。プリズムシート２３を用いるこ
とにより、導光板１４からの出射光の指向性が狭くな
り、表示パネル２１の表示画像を高輝度化することがで
きる。

【０１１８】照明装置１６からの光の指向性を狭くして
表示パネルの表示を高輝度化させる方法として、（図１
８）に示すように、マイクロレンズアレイ（マイクロレ
ンズシート）１８３を用いる方法も例示される。

【０１１９】マイクロレンズアレイ１８３は周期的な屈
折率分布を有するように、微小な凹凸（マイクロレンズ
１８６）が形成されている。マイクロレンズ１８６は日
本板ガラス（株）が製造しているイオン変換法によって
も形成することができる。この場合はマイクロレンズア
レイ１８３の表面は平面状となる。また、オムロン
（株）あるいはリコー（株）のようにスタンパ技術を用
いたものでもよい。その他、周期的な屈折率分布を有す
る構成として回折格子などがある。これらも、光の強弱
を空間的に発生させることができるのでこれも用いるこ
とができる。また、マイクロレンズアレイ１８３は樹脂
シートを圧延することにより、あるいは、プレス加工す
ることにより形成あるいは作製してもよい。

【０１２０】なお、マイクロレンズアレイ１８３の表面
には、反射膜あるいは遮光膜１８４が形成されている。
この遮光膜１８４はマイクロレンズ１８６の実質上焦点
近傍に形成されている。ただし、焦点近傍であり、焦点
距離をｆとすると以下の（数７）の条件を満足させれば
よい。

【０１２１】

【数７】（２・ｆ）／３≦ｆ≦（４・ｆ）／３ さらに好ましくは、以下の（数８）の条件を満足させ
る。

【０１２２】

【数８】（３・ｆ）／４≦ｆ≦（５・ｆ）／４ （図１９（ａ））はマイクロレンズアレイ１８３を表面
から見た構成図であり、（図１９（ｂ））は裏面からみ
た構成図である。なお、遮光膜１８４は照明装置１６の
表面に形成してもよい。

【０１２３】マイクロレンズ１８６と表示パネル２１間
は適度な空気層を保持するため、ビーズ１８２（（図１
８）参照）あるいはファイバー等のスペーサを散布して
おく。

【０１２４】以上のように構成することにより照明装置
１６からの光１８１はマイクロレンズ１８６等の作用に
より狭指向性の光とすることができる。

【０１２５】なお、マイクロレンズアレイ１８３は（図
２０）に示すようにシリニドルカルレンズ（かまぼこ型
レンズ）としてもよい。この場合は、遮光膜１８４はス
トライプ状とする。

【０１２６】また、（図２１）に示すようにマイクロレ
ンズアレイ１８３の裏面に接着剤あるいは、粘着剤を塗
布または形成しておいてもよい。このように構成するこ
とにより、照明装置１６の導光板等にはりつけ等が容易
となる。

【０１２７】ただし、マイクロレンズ１８６の形成ピッ
チＰ_rと表示パネル２１の画素の形成ピッチＰ_dとが特定
の関係となるとモアレの発生が激しくなる。そのため以
下の関係を満足するように構成することが重要である。

【０１２８】モアレについては表示パネルの画素ピッチ
をＰ_d 、マイクロレンズ１８６の形成のピッチをＰ_rと
すると、発生するモアレのピッチＰは（数９）であらわ
せる。

【０１２９】

【数９】１／Ｐ＝ｎ／Ｐ_d−１／Ｐ_r 最大モアレピッチが最小となるのは、（数１０）のとき
である。

【０１３０】

【数１０】Ｐ_r／Ｐ_d＝２／（２ｎ＋１） ｎが大きいほどモアレの変調度が小さくなる。したがっ
て、（数１０）を満たすようにＰ_r／Ｐ_dを決めるとよ
い。（数１０）で求められた（決定した）値の８０％以
上１２０％の範囲であれば実用上十分である。まず、ｎ
を決定すればよい。

【０１３１】なお、モアレの発生をさらに低減するには
マイクロレンズアレイ１８３と表示パネル２１間に散乱
性能の低い拡散シート２２を配置するとよい。以上の事
項は他の実施例についても同様である。

【０１３２】（図２２）は本発明の表示装置の説明のた
めの断面図である。バックライト１６として導光板１４
はくさび形に加工され、発光素子１１あるいは蛍光ラン
プ１４１からの光を導光板１４の端まで良好に伝達す
る。１８３は（図１８）で説明したようなマイクロレン
ズアレイ１８３である。マイクロレンズアレイ１８３の
光出射面にはモアレを低減するため、あるいはマイクロ
レンズ１８６による周期的な輝度分布の発生を低減する
ための光拡散シート２２が配置されている。表示パネル
２１は種々のものを用いることができる。（図９）で説
明したように動画表示を良好とする時は、ＯＣＢモード
あるいは△ｎが大きい超高速ＴＮモード，反強誘電液晶
モード，強誘電液晶モードを用いるとよい。また、表示
パネルを反射型としても用いる場合には、高分子分散液
晶モード，ＥＣＢモード，ＴＮ液晶モード，ＳＴＮ液晶
モードを用いるとよい。

【０１３３】以下、本発明の表示パネルおよび、本発明
の照明装置と組み合わせた表示装置等について説明をす
る。（図２３）は本発明の表示パネルおよび表示装置の
説明図である。

【０１３４】対向基板２３５には対向電極２３４が形成
されている。なお、対向電極２３４は日立製作所等が開
発した、ＩＰＳ（In Plane Switching）モードの場合は
必要がないので形成しなくてもよい。

【０１３５】一方、アレイ基板２３１にはスイッチング
素子（図示せず）としての薄膜トランジスタ画素として
の画素電極２３２，信号線２３３等が形成されている。

【０１３６】対向基板２３５とアレイ基板２３１間に液
晶層を挟持させる。液晶層２３６として、ＴＮ液晶，Ｓ
ＴＮ液晶，強誘電液晶，反強誘電液晶，ゲストホスト液
晶，ＯＣＢ液晶，スメクティック液晶，コレステリック
液晶，高分子分散液晶（以後、ＰＤ液晶と呼ぶ）が用い
られる。特に動画表示を重要としない場合は、光利用効
率の観点からＰＤ液晶を用いることが好ましい。

【０１３７】ＰＤ液晶材料としてはネマティック液晶、
スメクティック液晶、コレステリック液晶が好ましく、
単一もしくは２種類以上の液晶性化合物や液晶性化合物
以外の物質も含んだ混合物であってもよい。

【０１３８】なお、先に述べた液晶材料のうち、異常光
屈折率ｎ_eと常光屈折率ｎ_oの差の比較的大きいシアノビ
フェニル系のネマティック液晶、または、経時変化に安
定なトラン系、クロル系のネマティック液晶が好まし
く、中でもトラン系のネマティック液晶が散乱特性も良
好でかつ、経時変化も生じ難く最も好ましい。

【０１３９】樹脂材料としては透明なポリマーが好まし
く、ポリマーとしては、製造工程の容易さ、液晶相との
分離等の点より光硬化タイプの樹脂を用いる。具体的な
例として紫外線硬化性アクリル系樹脂が例示され、特に
紫外線照射によって重合硬化するアクリルモノマー、ア
クリルオリゴマーを含有するものが好ましい。中でもフ
ッ素基を有する光硬化性アクリル樹脂は散乱特性が良好
なＰＤ液晶層２３６を作製でき、経時変化も生じ難く好
ましい。

【０１４０】また、前記液晶材料は、常光屈折率ｎ₀が
１．４９から１．５４のものを用いることがこのまし
く、中でも、常光屈折率ｎ₀が１．５０から１．５３の
ものを用いることがこのましい。また、屈折率差△ｎが
０．２０以上０．３０以下のものを用いることが好まし
い。ｎ₀，△ｎが大きくなると耐熱、耐光性が悪くな
る。ｎ₀，△ｎが小さければ耐熱、耐光性はよくなる
が、散乱特性が低くなり、表示コントラストが十分でな
くなる。

【０１４１】以上のことおよび検討の結果から、ＰＤ液
晶の液晶材料の構成材料として、常光屈折率ｎ₀が１．
５０から１．５３、かつ、△ｎが０．２０以上０．３０
以下のトラン系のネマティック液晶を用い、樹脂材料と
してフッ素基を有する光硬化性アクリル樹脂を採用する
ことが好ましい。

【０１４２】このような高分子形成モノマーとしては、
２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、ネオペンチルグリコールドアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリート、ジエチレングリコ
ールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアク
リレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリス
リトールアクリレート等々が挙げられる。

【０１４３】オリゴマーもしくはプレポリマーとして
は、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリウレタンアクリレート等が挙げられる。

【０１４４】また、重合を速やかに行う為に重合開始剤
を用いても良く、この例として、２−ヒドロキシ−２−
メチル−１−フェニルプロパン−１−オン（メルク社製
「ダロキュア１１７３」）、１−（４−イソプロピルフ
ェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−
オン（メルク社製「ダロキュア１１１６」）、１−ビド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバガイキー社
製「イルガキュア１８４」）、ベンジルメチルケタール
（チバガイギー社製「イルガキュア６５１」）等が掲げ
られる。その他に任意成分として連鎖移動剤、光増感
剤、染料、架橋剤等を適宜併用することができる。

【０１４５】なお、樹脂材料が硬化した時の屈折率ｎ_p
と、液晶材料の常光屈折率ｎ_oとは実質上一致するよう
にする。液晶層２３６に電界が印加された時に液晶分子
（図示せず）が一方向に配向し、液晶層２３６の屈折率
がｎ_oとなる。したがって、液晶層２３６の屈折率ｎ_oと
樹脂の屈折率ｎ_pと一致し、液晶層２３６は光透過状態
となる。屈折率ｎ_pとｎ_oとの差異が大きいと液晶層２３
６に電圧を印加しても完全に液晶層２３６が透明状態と
ならず、表示輝度は低下する。屈折率ｎ_pとｎ_oとの屈折
率差は０．１以内が好ましく、さらには０．０５以内が
好ましい。

【０１４６】ＰＤ液晶層２３６中の液晶材料の割合はこ
こでは規定していないが、一般には４０重量％〜９５重
量％程度がよく、好ましくは６０重量％〜９０重量％程
度がよい。４０重量％以下であると液晶滴の量が少な
く、散乱の効果が乏しい。また９５重量％以上となると
高分子と液晶が上下２層に相分離する傾向が強まり液晶
と高分子とが接する界面の割合は小さくなり散乱特性は
低下する。

【０１４７】ＰＤ液晶の水滴状液晶（図示せず）の平均
粒子径または、ポリマーネットワーク（図示せず）の平
均孔径は、０．５μｍ以上３．０μｍ以下にすることが
好ましい。中でも、０．８μｍ以上１．６μｍ以下が好
ましい。ＰＤ液晶表示パネル２１が変調する光が短波長
（たとえば、Ｂ光）の場合は小さく、長波長（たとえ
ば、Ｒ光）の場合は大きくする。水滴状液晶の平均粒子
径もしくはポリマー・ネットワークの平均孔径が大きい
と、透過状態にする電圧は低くなるが散乱特性は低下す
る。小さいと、散乱特性は向上するが、透過状態にする
電圧は高くなる。

【０１４８】本発明の実施の形態における高分子分散液
晶（ＰＤ液晶）とは、液晶が水滴状に樹脂、ゴム、金属
粒子もしくはセラミック（チタン酸バリウム等）中に分
散されたもの、樹脂等がスポンジ状（ポリマーネットワ
ーク）となり、そのスポンジ状間に液晶が充填されたも
の等が該当する。他に特開平６−２０８１２６号公報、
特開平６−２０２０８５号公報、特開平６−３４７８１
８号公報、特開平６−２５０６００、特開平５−２８４
５４２、特開平８−１７９３２０に開示されているよう
な樹脂が層状等となっているのも包含する。また、特願
平４−５４３９０号公報のように液晶部とポリマー部と
が周期的に形成され。かつ完全に分離させた光変調層を
有するもの、特公平３−５２８４３号公報のように液晶
成分がカプセル状の収容媒体に封入されているもの（Ｎ
ＣＡＰ）も含む。さらには、液晶または樹脂等中に二色
性、多色性色素が含有されたものも含む。また、類似の
構成として、樹脂壁に沿って液晶分子が配向する構造、
特開平６−３４７７６５号公報もある。これらもＰＤ液
晶と呼ぶ。また、液晶分子を配向させ、液晶中に樹脂粒
子等を含有させたものもＰＤ液晶である。また、樹脂層
と液晶層を交互に形成し、誘電体ミラー効果を有するも
のもＰＤ液晶である。さらに、液晶層は一層ではなく２
層以上に多層に構成されたものも含む。

【０１４９】つまり、ＰＤ液晶とは光変調層が液晶成分
と他の材料成分とで構成されたもの全般をいう。光変調
方式は主として散乱−透過で光学像を形成するが、他に
偏光状態、旋光状態もしくは複屈折状態を変化させるも
のであってもよい。

【０１５０】ＰＤ液晶において、各画素には液晶滴の平
均粒子径あるいはポリマーネットワークの平均孔径が異
なる部分（領域）を形成することが望ましい。異なる領
域は２種類以上にする。平均粒子径などを変化させるこ
とによりＴ−Ｖ（散乱状態−印加電圧）特性が異なる。
つまり、画素電極に電圧を印加すると、第１の平均粒子
径の領域がまず、透過状態となり、次に第２の平均粒子
径の領域が透過状態となる。したがって、視野角が広が
る。

【０１５１】画素電極上の平均粒子径などを異ならせる
のには、周期的に紫外線の透過率が異なるパターンが形
成されたマスクを介して、混合溶液に紫外線を照射する
ことにより行う。

【０１５２】マスクを用いてパネルに紫外線を照射する
ことにより、画素の部分ごとにあるいはパネルの部分ご
とに紫外線の照射強度を異ならせることができる。時間
あたりの紫外線照射量が少ないと水滴状液晶の平均粒子
径は大きくなり、多いと小さくなる。水滴状液晶の径と
光の波長には相関があり、径が小さすぎても大きすぎて
も散乱特性は低下する。可視光では平均粒子径０．５μ
ｍ以上２．０μｍ以下の範囲がよい。さらに好ましくは
０．７μｍ以上１．５μｍ以下の範囲が適切である。

【０１５３】画素の部分ごとあるいはパネルの部分ごと
の平均粒子径はそれぞれ０．１〜０．３μｍ異なるよう
に形成している。なお、照射する紫外線強度は紫外線の
波長、液晶溶液の材質、組成あるいはパネル構造により
大きく異なるので、実験的に求める。

【０１５４】ＰＤ液晶層の形成方法としては、２枚の基
板の周囲を封止樹脂で封止した後、注入穴から混合溶液
を加圧注入もしくは真空注入し、紫外線の照射または加
熱により樹脂を硬化させ、液晶成分と樹脂成分を相分離
する方法がある。その他、基板の上に混合溶液を滴下し
た後、他の一方の基板で挟持させた後、圧延し、前記混
合溶液を均一は膜厚にした後、紫外線の照射または加熱
により樹脂を硬化させ、液晶成分と樹脂成分を相分離す
る方法がある。

【０１５５】また、基板の上に混合溶液をロールクオー
タもしくはスピンナーで塗布した後、他の一方の基板で
挟持させ、紫外線の照射または加熱により樹脂を硬化さ
せ、液晶成分と樹脂成分を相分離する方法がある。ま
た、基板の上に混合溶液をロールクオータもしくはスピ
ンナーで塗布した後、一度、液晶成分を洗浄し、新たな
液晶成分をポリマーネットワークに注入する方法もあ
る。また、基板に混合溶液を塗布し、紫外線などにより
相分離させた後、他の基板と液晶層を接着剤ではりつけ
る方法もある。

【０１５６】その他、本発明の液晶表示パネルの光変調
層は１種類の光変調層に限定されるものではなく、ＰＤ
液晶層とＴＮ液晶層あるいは強誘電液晶層などの複数の
層で光変調層が構成されるものでもよい。また、第１の
液晶層と第２の液晶層間にガラス基板あるいはフィルム
が配置されたものでも良い。光変調層は３層以上で構成
されるものでもよい。

【０１５７】なお、本明細書では液晶層２３６はＰＤ液
晶としたが、表示パネルの構成、機能および使用目的に
よってはかならずしもこれに限定するものではなく、Ｔ
Ｎ液晶層あるいはゲストホスト液晶層、ホメオトロピッ
ク液晶層、強誘電液晶層、反強誘電液晶層、コレステリ
ック液晶層であってもよい。

【０１５８】液晶層２３６の膜厚は３μｍ以上１２μｍ
以下の範囲が好ましく、さらには５μｍ以上１０μｍ以
下の範囲が好ましい。膜厚が薄いと散乱特性が悪くコン
トラストがとれず、逆に厚いと高電圧駆動を行わなけれ
ばならなくなり、ＴＦＴをオンオフさせる信号を発生す
るＸドライバ回路（図示せず）、ソース信号線に映像信
号を印加するＹドライバ回路（図示せず）の設計などが
困難となる。

【０１５９】液晶層２３６の膜厚制御としては、黒色の
ガラスビーズまたは黒色のガラスファイバー、もしく
は、黒色の樹脂ビーズまたは黒色の樹脂ファイバーを用
いる。特に、黒色のガラスビーズまたは黒色のガラスフ
ァイバーは、非常に光吸収性が高く、かつ、硬質のため
液晶層２３６に散布する個数が少なくてすむので好まし
い。

【０１６０】画素電極２３２と液晶層２３６間および液
晶層２３６と対向電極２３４間には絶縁膜２５６を形成
することは有効である（（図２５）参照）。絶縁膜２５
６としてはＴＮ液晶表示パネル等に用いられるポリイミ
ド等の配向膜、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）等の
有機物、ＳｉＯ₂、ＳｉＮｘ、Ｔａ₂Ｏ₃等の無機物が例
示される。好ましくは、密着性等の観点からポリイミド
等の有機物がよい。絶縁膜を電極上に形成することによ
り電荷の保持率を向上できる。そのため、高輝度表示お
よび高コントラスト表示を実現できる。

【０１６１】絶縁膜２５６は液晶層２３６と電極２３２
とが剥離するのを防止する効果もある。前記絶縁膜２５
６が接着層および緩衝層としての役割をはたす。

【０１６２】また、絶縁膜を形成すれば、液晶層２３６
のポリマーネットワークの孔径（穴径）あるいは水滴状
液晶の粒子径がほぼ均一になるという効果もある。これ
は対向電極２３４、画素電極２３２上に有機残留物が残
っていても絶縁膜２５６で被覆するためと考えられる。
被覆の効果はポリイミドよりもＰＶＡの方が良好であ
る。

【０１６３】これはポリイミドよりもＰＶＡの方がぬれ
性が高いためと考えられる。しかし、パネルに各種の絶
縁膜を作製して実施した信頼性（耐光性、耐熱性など）
試験の結果では、ＴＮ液晶の配向膜等に用いるポリイミ
ドを形成した表示パネルは経時変化がほとんど発生せず
良好である。ＰＶＡの方は保持率等が低下する傾向にあ
る。

【０１６４】なお、有機物で絶縁膜を形成する際、その
膜厚は０．０２μｍ以上０．１μｍの範囲が好ましく、
さらには０．０３μｍ以上０．０８μｍ以下が好まし
い。

【０１６５】基板２３５，２３１としてはソーダガラ
ス，石英ガラス基板を用いる。他に金属基板，セラミッ
ク基板，シリコン単結晶，シリコン多結晶基板も用いる
ことができる。またポリエステルフィルム，ＰＶＡフィ
ルム等の樹脂フィルムをも用いることができる。つま
り、本発明で基板は、板状のものだけではなくシートな
どのフィルム状のものでもよい。

【０１６６】カラーフィルタ２３７はゼラチン，アクリ
ル等の樹脂を染色したもの（樹脂カラーフィルタ）が例
示される。その他低屈折率の誘電体薄膜と高屈折率の誘
電体薄膜とを交互に積層して光学的効果をもたせた誘電
体カラーフィルタで形成してもよい（誘電体カラーフィ
ルタと呼ぶ）。特に現在の樹脂カラーフィルタは赤色の
純度が悪いため赤色のカラーフィルタを誘電体ミラーで
形成することが好ましい。つまり、１または２色を誘電
体多層膜からなるカラーフィルタで形成し、他の色を樹
脂カラーフィルタで形成すればよい。

【０１６７】表示パネル２１が空気と接する面には反射
防止膜２３９（ＡＩＲコート）が施される。ＡＩＲコー
トは３層の構成あるいは２層構成がある。なお、３層の
場合は広い可視光の波長帯域での反射を防止するために
用いられ、これをマルチコートと呼ぶ。２層の場合は特
定の可視光の波長帯域での反射を防止するために用いら
れ、これをＶコートと呼ぶ。マルチコートとＶコートは
液晶表示パネルの用途に応じて使い分ける。

【０１６８】マルチコートの場合は酸化アルミニウム
（Ａｌ₂Ｏ₃）を光学的膜厚がｎｄ＝λ／４、ジルコニウ
ム（ＺｒＯ₂）をｎｄ₁＝λ／２、フッ化マグネシウム
（ＭｇＦ ₂）をｎｄ₁＝λ／４積層して形成する。通常、
λとして５２０ｎｍもしくはその近傍の値として薄膜は
形成される。Ｖコートの場合は一酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ）を光学的膜厚ｎｄ₁＝λ／４とフッ化マグネシウム
（ＭｇＦ₂）をｎｄ₁＝λ／４、もしくは酸化イットリウ
ム（Ｙ₂Ｏ₃）とフッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）をｎｄ₁
＝λ／４積層して形成する。ＳｉＯは青色側に吸収帯域
があるため青色光を変調する場合はＹ₂Ｏ₃を用いた方が
よい。また、物質の安定性からもＹ₂Ｏ₃の方が安定して
いるため好ましい。

【０１６９】画素電極２３２をＩＴＯ等の透明電極で形
成する。なお、画素電極２３２を反射型とするためには
金属薄膜からなる反射電極を表面にアルミニウム（Ａ
ｌ）であるいは銀（Ａｇ）で形成する。また、プロセス
上の課題からＴｉ等を中介させてＡｇなどの反射膜を形
成する。なお、反射型の場合は画素電極２３２は、誘電
体多層膜からなる反射膜としてもよい。この場合は電極
ではないので、電極とするため誘電体多層膜の表面にＩ
ＴＯなる電極もしくは、誘電体多層膜の下層に金属ある
いはＩＴＯからなる電極を形成する。

【０１７０】本発明の表示パネルの画素電極２３２には
微小な凹凸を形成してもよい。凹凸を形成することによ
り視野角が広くなる。特に反射型の場合には効果があ
る。ＴＮ液晶表示パネルの場合は微小凹凸の高さは０．
３μｍ以上１．５μｍ以下にする。この範囲外だと偏光
特性が悪くなる。また微小凹凸は形状をなめらかに形成
する。たとえば円弧状、あるいはサインカーブ状であ
る。

【０１７１】形成の方法としては、画素となる領域に金
属薄膜または絶縁膜により微小な凸部を形成する。また
は、前記膜をエッチングすることにより微小な凹部を形
成する。この凹または凸部に画素電極２３２となるＩＴ
Ｏもしくは金属薄膜を蒸着により形成する。もしくは前
記凹または凸部上に絶縁膜などを一層または複数層形成
し、その上に画素電極２３２などを形成する。以上のよ
うに凹または凸部に金属薄膜を形成することにより、凹
または凸部の段差が適度な勾配となり、なめらかに変化
する凹凸部を形成できる。

【０１７２】また、画素電極２３２が透過型の場合であ
っても、ＩＴＯ膜を重ねて形成し、段差を形成すること
は効果がある。この段差で入射光が回折し、表示コント
ラストまたは視野角が向上するからである。

【０１７３】スイッチング素子は薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）の他、薄膜ダイオード（ＴＦＤ）、リングダイオ
ード、ＭＩＭ等の２端子素子、あるいはバリキャップ、
サイリスタ、ＭＯＳトランジスタ、ＦＥＴ等であっても
よい。なお、これらはすべてスイッチング素子または薄
膜トランジスタと呼ぶ。さらに、スイッチング素子とは
ソニー、シャープ等が試作したプラズマにより液晶層に
印加する電圧を制御するプラズマアドレッシング液晶
（ＰＡＬＣ）のようなものおよび光書き込み方式、熱書
き込み方式も含まれる。つまり、スイッチング素子を具
備するとはスイッチング可能な構造を示す。

【０１７４】また、主として本発明の表示パネル２１は
ドライバ回路と画素のスイッチング素子を同時に形成し
たものであるので、低温ポリシリコン技術で形成したも
の他、高温ポリシリコン技術あるいはシリコンウエハな
どの単結晶を用いて形成したものも本発明の技術的範囲
にはいる。もちろん、アモルファスシリコン表示パネル
も技術的範疇である。

【０１７５】ソース信号線２３３およびゲート信号線
は、液晶層２３６の比誘電率よりも低い誘電体膜２３８
（以後、低誘電体膜と呼ぶ）で被覆されている。この低
誘電体膜２３８により画素電極２３２とソース信号線２
３３等が電磁的結合をひきおこすことを防止または制御
している。低誘電体膜２３８としては、窒化シリコン
（ＳｉＮ_X）、酸化シリコン（ＳｉＯ₂）、ポリイミド、
ポリビニィールアルコール（ＰＶＡ）、ゼラチン、アク
リルが例示される。

【０１７６】低誘電体膜２３８にはカーボン等の光吸収
材を添加し、樹脂ブラックマトリックスとすることが好
ましい。

【０１７７】（図２３）は表示パネル２１の画素が透過
型の場合を示している。マイクロレンズ１８６の形成ピ
ッチと画素２３２の形成ピッチは１対１対応でも、異な
る場合でもどちらでもよいが、モアレの発生を考慮して
決定する。また、画素サイズが大きい場合は、マイクロ
レンズ１８６の形成ピッチと１対１対応させることは容
易であるが、画素サイズが１００μｍ以下と小さい場合
は困難である。

【０１７８】（図２３）の実施例では遮光膜１８４は導
光板１４側に形成している。また、導光板１４の裏面に
は反射膜１５を形成している。

【０１７９】遮光膜１８４の開口部１８７には、カラー
フィルタ２３７が形成されている。説明を容易にするた
めカラーフィルタ２３７Ｒを赤色とし、カラーフィルタ
２３７Ｇを緑色とし、カラーフィルタ２３７Ｂを青色と
する。なお、カラーフィルタ２３７は誘電体多層膜で形
成（構成）してもよい。

【０１８０】このように開口部１８７にカラーフィルタ
２３７を配置または形成すると、たとえば、カラーフィ
ルタ２３７Ｒを通過する光は赤色光となり、マイクロレ
ンズ１８６で集光され、また、平行光の光となって画素
電極２３２ａを照明する。一方、カラーフィルタ２３７
Ｇを通過した光は緑光であり、マイクロレンズ１８６で
集光されて画素電極２３２ｂを照明し、カラーフィルタ
２３７Ｂを通過した光は青色光であり、画素電極２３２
ｃを照明する。

【０１８１】以上のように構成すれば、表示パネル２１
にカラーフィルタを形成せずとも、カラー表示を実現す
ることができる。したがって、製造歩留まりが向上し、
表示パネルの低コスト化を実現できる。

【０１８２】（図２３）の実施例ではカラーフィルタ２
３７は開口部１８７もしくは、その近傍に形成するとし
たが、これに限定するものではなく、マイクロレンズ１
８６自身をカラーフィルタ２３７Ｒ，２３７Ｇ，２３７
Ｂで形成してもよい。たとえば、マイクロレンズ１８６
ａを赤色に着色もしくは、赤色光のみを透過させるよう
にし、マイクロレンズ１８６ｂを緑色に着色もしくは緑
色光のみを透過させるようにする。また、マイクロレン
ズ１８６ｃを青色に着色もくしは青色光のみを透過させ
るようにする。このように構成することにより、先の説
明と同様に表示パネル２１内あるいは、外面にカラーフ
ィルタを形成せずともフルカラー表示を実現することが
できる。

【０１８３】なお、（図２３）の実施例ではカラーフィ
ルタ２３７は、赤，緑，青の色光の三原色としたが、こ
れに限定するものではなく、シアン，イエロー，マゼン
ダなどの三原色でもよい。また、３つの色に限定するも
のではなく、赤と青の２色でもよく、さらには、バック
ライト１６からの光の色温度を補正する単色もしくは一
定の分光分布を有する色補正フィルタでもよい。

【０１８４】また開口部１８７あるいはその近傍もしく
は、バックライト１６の光出射面に回折効果あるいは回
折作用により、色分離を行う回折格子等を配置もしくは
形成してもよい。これらも、入射光を色分離するもので
あるから、カラーフィルタの機能を有すると考えること
ができる。

【０１８５】なお、本発明の実施例においてマイクロレ
ンズ１８６はマイクロレンズアレイ１８３の片面にのみ
形成したかのように図示等しているが、これに限定する
ものではなく、アレイ１８３の両面に形成してもよい。
また、マイクロレンズ１８６は表示パネル２１の表面あ
るいは内部に、導光板１４の表面あるいは内部に直接形
成もしくは配置してもよい。

【０１８６】（図２３）の実施例では開口部１８７は導
光板１４面に形成したとしたがこれに限定するものでは
なく、（図２４）に示すようにマイクロレンズアレイ１
８３の裏面に形成してもよい。（図２４）の場合はマイ
クロレンズ１８６の中心と開口部１８７の中心とが完全
に一致した状態で形成もしくは構成することができる。
また、このアレイ１８３はバックライト１６からの光を
狭指向性の光に変換する光学素子として他の表示装置に
も用いることができる。

【０１８７】（図２３）の実施例では画素電極２３２は
ＩＴＯ等で形成した透過型として図示したが、これに限
定するものではなく反射型でもよい。

【０１８８】（図２５）は画素電極２３２が反射型の場
合の実施例を示す図である。また、反射画素の一部に開
口部２５２を有している。この開口部２５２よりバック
ライト１６からの光が浸入し、透過型としても用いるこ
ともできる。特に液晶層２３６がＰＤ液晶の場合は光変
調に偏光板が不要である。そのため、小さな開口部２５
２でも十分画像を表示させることができる。また、バッ
クライトを用いずとも外光を反射膜２５１で反射させる
ことにより、反射型の表示装置として用いることができ
る。カラーフィルタ２３７は画素電極２３２の下層に形
成してもよい。たとえば絶縁膜２５３をカラーフィルタ
にしてもよい。

【０１８９】なお、（図２５）ではカラーフィルタ２３
７は表示パネル２１の内部に形成しているが、当然のこ
とながら（図２３）に示すように、カラーフィルタ２３
７を表示パネル２１の外部に形成もしくは配置してもよ
い。

【０１９０】反射膜２５１は表面がアルミニウム（Ａ
ｌ）もしくは、銀（Ａｇ）で形成されている。また、基
板２３１との密着性を向上させるため等の理由により、
チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｕ）などの複数の金属材料
を層状に形成している。

【０１９１】反射膜２５１の表面にはＳｉＯ₂，ＳｉＮ
ｘなどの絶縁膜２５３が０．１μｍ以上１μｍ以下の膜
厚で形成されている。この絶縁膜２５３上にＩＴＯから
なる画素電極２３２が形成されている。この画素電極２
３２は（図２５（ｂ））に示すようにスイッチング素子
２７１としてのＴＦＴのドレイン端子と接続されてい
る。

【０１９２】一方、反射膜２５１は共通電極としても機
能する。そのため、反射膜２５１は共通電極の電位とな
るように表示パネル２１の周辺部で電気的に接続されて
いる。この共通電極の電位とは一般的には対向電極２３
４の電位である。

【０１９３】また、反射電極２５１は開口部２５２以外
は実質上均一な膜である。つまり各画素電極２３２に共
通に対向するベタ電極状である。もちろん、ベタ電極状
に限定するものではなく、一部の接続部を残して、各画
素に対応するようにパターニングされていてもよいし、
また複数の画素を組として、反射膜２５１がパターニン
グされた構成でもよい。

【０１９４】なお、反射膜２５１あるいは画素電極全体
を、透明電極に金属薄膜を薄く形成することにより、ハ
ーフミラー状にしてもよい。この場合は、開口部２５２
を別途形成する必要はない。また、反射膜２５１はクロ
ム、チタン、アルミニウムなどの金属を複数層積層する
ことにより構成することが好ましい。

【０１９５】また、反射膜２５１あるいは画素電極に金
属薄膜または絶縁膜により微小な凸部を形成する。また
は、前記膜をエッチングすることにより微小な凹部を形
成する。この凹または凸部に反射電極となる金属薄膜を
蒸着により形成し、反射電極とする。もしくは前記凹ま
たは凸部上に絶縁膜などを一層または複数層形成し、そ
の上に反射電極を形成する。以上のように凹または凸部
に金属薄膜を形成することにより、凹または凸部の段差
が適度な勾配となり、なめらかに変化する凹凸部を形成
できる。このように構成することにより表示パネルの視
野角を拡大することができる。なお、凹凸の高さは０．
２μｍ以上１．５μ以下とすることが好ましい。

【０１９６】また、画素電極が透過型の場合であって
も、ＩＴＯ膜を重ねて形成し、段差を形成することは効
果がある。この段差で入射光が回折し、表示コントラス
トまたは視野角が向上するからである。

【０１９７】なお、反射電極２５１に穴２５２を形成す
る構成は、穴２５２は完全な穴のみを意味するものでは
なく、光透過性を有する光の穴でもよい。光の穴とは光
透過性を有するという意味である。たとえば、ＩＴＯな
どの光透過性を有する穴である。ＩＴＯ電極上に金属薄
膜を形成し、前記金属薄膜をエッチングして穴２５２を
形成する。このＩＴＯの穴２５２からはバックライトか
らの光が出射される。金属薄膜は外光を反射する。ま
た、ＩＴＯと金属薄膜は、印加された電圧により液晶２
３６を光変調する。

【０１９８】以上の構成により画素電極２３２と反射膜
２５１を電極として蓄積容量２７３が構成される。した
がって、反射膜２５１は画素を反射型にする機能と、蓄
積容量としての機能とをあわせて持っている。

【０１９９】（図２５（ｂ））は（図２５（ａ））の等
価回路図である。画素電極２３２と対向電極２３４間に
液晶が狭持され、１つのコンデンサとなっており、また
画素電極と反射膜２５１で蓄積容量（コンデンサ）とな
っている。

【０２００】なお、ＴＦＴ２７１は、薄膜ダイオード
（ＴＦＤ）あるいは、バリスタ等の他のスイッチング素
子でもよい。また、スイッチング素子２７１は１つの限
定するものではなく、２個以上接続されていてもよい。
またＴＦＴはＬＤＤ（ロー，ドーピング，ドレイン）構
造を採用することが好ましい。

【０２０１】なお、このように、反射方式でも透過方式
でも表示パネルを用いることができる構造を半透過方式
と呼ぶ。

【０２０２】なお、半透過仕様の映像表示装置におい
て、表示パネル２１を反射モードで使用するときと、透
過モードで使用するときでは液晶層２３６に印加する電
圧を変化させる（液晶層を駆動する電圧（Ｖ）−液晶層
透過（ｔ）特性を異ならせる）ことは有効である。液晶
表示パネル２１を透過状態として使用するときと反射状
態で使用するときとでは入射光の指向性などが異なり表
示状態が変化するからである。

【０２０３】一般的に透過状態で使用するときは前方散
乱を主として利用するため液晶層の散乱状態などをよく
する必要がある。そのため、ノーマリホワイトモードに
おいて最大白表示での液晶層に印加する電圧を低くする
（立ち上がり電圧以下とする）。たとえば、立ち上がり
電圧が２Ｖであれば１．８Ｖなどにする。逆に立ち上が
り電圧以上にするとは、２．５Ｖなどにし、液晶層２３
６の散乱特性が少し低下した状態を最大白表示としてＶ
−Ｔ特性（ガンマカーブ）を設定する。

【０２０４】反射型で利用するときは後方散乱と前方散
乱の両方を利用するため、透過状態で利用するときより
も、最大白表示で液晶層に印加する電圧を高くする（液
晶層の立ち上がり電圧以上にする）。この切り替えはバ
ックライトの電源オンオフスイッチと連動させて行う。
液晶表示パネルの種類、モードによっては最大白表示も
しくは最大黒表示での印加電圧は異なる。この設定はノ
ーマリホワイト表示とノーマリブラック表示では逆にな
る（する）。

【０２０５】いずれにせよ、半透過仕様表示パネルを透
過状態（透過モード）で使用するときと、反射状態（反
射モード）で使用するときではＶ（印加電圧）−Ｔ（透
過率）特性を変化させるというのが、本発明の技術的思
想である。

【０２０６】Ｖ−Ｔ特性の切り替えは透過状態用ＲＯＭ
と反射状態用ＲＯＭをあらかじめ作成しておき、必要な
電圧値をＲＯＭテーブルで変換する（ＲＯＭアドレスを
切り換える）ことにより、容易に実現できる。もちろ
ん、このＲＯＭアドレスの切り替えをバックライトの電
源オンオフスイッチと連動させてもよい。また、バック
ライトを補助的に点灯しつつ、表示パネル２１を反射型
で用いる場合もあるがそのときは別のＲＯＭを準備して
（組み込んで）おいてもよい。また、バックライトの照
明強度、外光の照明強度に応じてＶ−Ｔ特性（ガンマカ
ーブ）を変化させることが好ましい。

【０２０７】ガンマカーブの変更は、外光などの強度を
ホトセンサで検出し、検出されたデータをＣＰＵ、マイ
コンなどの演算処理手段あるいはＲＯＭテーブルで処理
して行えば容易である。また、観察者が変更できるバッ
クライトの明るさボリウムと連動して変更する構成ある
いは方式も考えられる。

【０２０８】また、観察者の位置もしくは眼の位置をカ
メラ、赤外線センサで検出し、最適なコントラスト表
示、表示輝度となるようにガンマカーブを変更するよう
にしてもよい。また、外光の強度などから最適な表示状
態を判定し、この判定結果からガンマカーブを動的にま
たは静的に切り替えても（変更しても）よい。

【０２０９】これらの構成も、表示パネル２１に入射す
る光量あるいは反射光などをホトセンサで検出すれば容
易に実現できる。また、表示パネルの駆動方式（１Ｈ反
転駆動、１ドット反転駆動、１フィールド反転駆動な
ど）の種類に応じてガンマカーブを変更することも好ま
しい。これは駆動方式切り替えスイッチと連動させれば
容易に実現できる。また、当然のことながらノーマリホ
ワイト表示とノーマリブラック表示でガンマカーブを変
更してもよい。

【０２１０】外光などの強度を表示パネルの表示部に表
示することは有効である。外光の強度により、バックラ
イトを使用すべきか否かを判定して観察者に例示する。

【０２１１】また、バックライトを点灯中は表示パネル
に点灯中と表示させる、あるいはインジケータランプを
点灯（表示）させて観察者にわかるようにすることが好
ましい。

【０２１２】ＰＤ液晶などの光変調層２３６に近接して
散乱層を形成することにより、表示パネルの視野角を広
く、また、表示コントラストを高くできる。つまり、液
晶層２３６に接して常散乱層を形成するのである。

【０２１３】常散乱層とは、液晶層２３６で使用するア
クリル樹脂にチタン微粒子を添加したものが例示され
る。また、エポキシ樹脂に散乱微粒子を添加したもの、
ゼラチン樹脂、ウレタン樹脂に散乱微粒子を添加したも
のなどが例示される。その他、異なる屈折率の材料を混
合させて用いてもよい。屈折率が異なる材料を混ぜると
白濁するからである。

【０２１４】また、常散乱層は固体だけに限定するもの
ではなく、ゲル状、液体でもよい。また、３種類以上の
材料を混合させてもよい。また、常散乱層は樹脂単独だ
けではなく、たとえば液晶を含有させることにより散乱
させてもよい。液晶は比誘電率が大きく電圧降下が発生
しにくいため好ましい。比誘電率は５以上１０以下の材
料を選択するとよい。その他、オパールガラスなどをも
ちいて常散乱層としてもよい。

【０２１５】これらのガンマカーブに関する事項は（図
４１）などに示す表示装置、（図５７）等に示す投射型
表示装置、あるいはヘッドマウントディスプレイなどに
もてきようすることができることは言うまでもない。ま
た、半透過型の表示パネルに限定されるものではなく、
反射型あるいは透過型の表示パネル、表示装置にも適用
できることは言うまでもない。

【０２１６】反射膜２５１の開口部２５２は（図２６
（ａ））に示すように画素２３２の中央部に形成する
他、（図２６（ｂ））のように周辺部に形成してもよ
い。また（図２６（ｃ））のようにストライプ状に形成
してもよい。その他、円形に構成したり、画素２３２の
周辺部を開口部２５２としてもよい。また、隣接画素と
のすきまを開口部２５２としてもよい。

【０２１７】（図２５）の表示パネル２１の裏面に（図
２３）に示すマイクロレンズアレイ１８３等を配置すれ
ば、狭指向性の光を液晶層２３６に入射させることがで
きる。これは、マイクロレンズ１８６の作用で狭指向性
の光を発生させているのであるが、（図２７）に示すよ
うにバックライト１６と表示パネル２１間を一定の距離
はなすことでも実現できる。

【０２１８】バックライト１６の表面には反射膜１８４
が形成され、その反射膜１８４の一部に開口部１８７が
あけられている。２５５はスペーサもしくはスペーサ基
板である。

【０２１９】スペーサ基板２５５の開口部２５７は、バ
ックライトの開口部１８７と一致させている。スペーサ
の開口部２５７の直径もしくは、対角の長さｄ（開口部
２５７が４角形の場合）は、バックライトから表示パネ
ル２１までの距離ｔ（≒スペーサ２５５の厚み）は以下
の（数１１）の関係を満足させる。

【０２２０】

【数１１】０．２≦ｄ／ｔ≦４ さらに好ましくは以下の（数１２）の関係を満足させ
る。

【０２２１】

【数１２】０．５≦ｄ／ｔ≦２ 上記条件を満足させることにより、表示パネル２１を狭
指向性の光で照明することができる。

【０２２２】スペーサ２５５は少なくとも開口部２５７
に面する箇所には光を反射しないように構成されてい
る。たとえば黒色の塗料等が塗布されている。もしくは
黒色材料でスペーサ２５５が形成されている。またスペ
ーサ２５５が反射膜１８４と面する箇所にも光吸収膜２
５４が形成されている。光吸収膜２５４とは顔料を添加
したもの、塗料を添加したものなどいずれのものでもよ
い。なお、スペーサ２５５は光透過性材料で構成しても
よい。反射膜２５１等により反射した光１８１ａは、光
吸収膜２５４で吸収されるからである（光１８１ｂ）。

【０２２３】（図２７）の構成ではバックライトから光
を放射する開口部１８７の大きさは画素サイズに比較し
て小さいため、また、バックライト部の開口部１８７は
画素の開口部２５２の直上に配置されているため、開口
部１８７から放射され、開口部２５２に入射する光の指
向性は極めて狭くなる。そのため、液晶層２３６には平
行光に近い光線が入射する。

【０２２４】なお、開口部１８７の直径（もしくは対角
長）ｄ₁と、画素の開口部２５２の直径（もしくは対角
長）ｄ₂との関係は以下の（数１３）の関係を満足させ
る。

【０２２５】

【数１３】０．５≦ｄ₂／ｄ₁≦４ さらに好ましくは以下の（数１４）の関係を満足させる
とよい。

【０２２６】

【数１４】１．０≦ｄ₂／ｄ₁≦３ また、開口部１８７から画素２３２までの距離ｔ₂と画
素サイズの対角長ｄ₃とは以下の（数１５）の関係を満
足させる。

【０２２７】

【数１５】５≦ｔ₂／ｄ₃≦３００ なお、これらの関係は他の実施例でも適用される。

【０２２８】（図２８）は（図２７）のスペーサ２５５
がない構成である。スペーサ２５５がないが、アレイ基
板２３１（もしくは対向基板２３５）の厚みが十分厚
く、（数１３）（数１５）等の条件を満足すれば、（図
２７）と同様の効果を発揮できる。

【０２２９】表示装置を反射型として用いる場合に、表
示パネル２１の表面もしくは画素電極２３２で反射した
光が観察者の眼２９１に直接入射するという課題が発生
する。特に、ＰＤ液晶を用いた表示パネルでは画像の白
黒が反転するという課題が発生する。

【０２３０】たとえば（図２９）において、入射光１８
１ａが画素電極（画素）２３２で反射した光１８１ｂが
観察者の眼２９１に入射する場合である。本来ＮＷ表示
の表示画像がＮＢ表示となってしまう。これに対して対
策するには反射光１８１ｃに示すように表示パネル２１
から出射する光の角度を大きくすればよい。

【０２３１】ＰＤ液晶表示パネル２１は液晶層２３６が
白濁状態（散乱状態）の部分が白表示であり、光透過状
態（透過状態：非散乱状態）が黒表示である。たとえ
ば、（図２９）において、液晶層２３６が透明状態の場
合、入射光１８１ａは反射電極２３２で反射して対向基
板２３５を出射する。この状態で観察者の眼が眼２９１
ａの位置であれば、ＮＷモードの時、表示画像の表示は
“白”、黒表示は“黒”と正しく表示される。しかし、
観察者の眼が眼２９１ｂの位置であれば、眼２９１ｂに
直接反射光１８１ｂが入射し、表示画像の白表示は
“黒”、黒表示は“白”と反転して表示される（反転し
て見える）。この白黒反転現象をなくすためには、反射
光１８１ｃのように極力反射光の角度θ₁を大きくする
必要がある。

【０２３２】この課題に対応するため、本発明の表示パ
ネルは（図３４）に示すように表示パネル２１の光入射
面にノコギリ歯状の透過プリズム板（シート）２３を配
置している。プリズム板２３はアレイ基板等の光入射側
基板に光結合層１２６で接着しても、また単に積載もし
くは配置しても、あるいはアレイ基板上に直接樹脂等を
用いて構成（形成）しても、アレイ基板等をプレス加工
して構成（形成）してもよい。

【０２３３】傾斜の角度θ₁は基板２３の垂直軸に対し
て以下の（数１６）の条件を満足するようにする。

【０２３４】

【数１６】４０≦θ₁≦８５ 好ましくは以下の（数１７）の条件を満足するようにす
る。

【０２３５】

【数１７】６０≦θ₁≦８０ また、ピッチＰは画素の対角長をｄとするとき、以下の
（数１８）の条件を満足させるようにする。

【０２３６】

【数１８】０．８≦Ｐ／ｄ≦１０ さらに好ましくは、以下の（数１９）の条件を満足させ
るようにする。

【０２３７】

【数１９】１．５≦Ｐ／ｄ≦６ これらは先に説明したモアレの低減条件を満足させるこ
とが好ましい。

【０２３８】プリズム板２３は、アクリル，ポリカーボ
ネート，ポリエチレン，プロポリピレン樹脂を加工して
形成することにより容易に形成できる。またガラス基板
を切削あるいは、プレス加工することによっても形成す
ることができる。プリズム板２３の表面には反射防止膜
を形成する。画像表示に有効な光が通過しない領域（無
効領域）には吸収膜を配置する。

【０２３９】（図３３）に示すようにθ₂の角度で入射
した入射光１８１ａはプリズム板２３によりθの角度の
反射光１８１ｂとなる。つまり、θ₂＜θとなるため観
察者の眼に反射光が直接入射することはほとんどなくな
り、表示画像が白黒することはなくなる。

【０２４０】プリズム板２３において、画像表示に有効
な入射光、出射光が通過しない領域（無効領域）には光
吸収膜２５４を形成する。また光吸収膜２５４は反射膜
のように遮光機能を有するものとしても実効的に用途と
して十分である。このように光吸収膜２５４を形成（配
置）することにより、プリズム板２３内で不要なハレー
ションの発生を防止でき、表示コントラストの向上が望
める。

【０２４１】（図３３）（図３４）において、表示パネ
ル２１の光入射側あるいは光出射側にプリズム板（シー
ト）２３を形成または配置することにより、観察者の眼
２９１に直接入射する光を防止するとした。

【０２４２】他の構成として、（図６５）に示すプリズ
ム板（シート）２３ａと２３ｂとを用いたプリズム板２
３Ｃを用いてもよい。たとえば、（図３３）に示すプリ
ズム板２３を（図６５）に示すプリズム板２３Ｃと置き
換える。プリズム板２３ａと２３ｂとはわずかな空気ギ
ャップ６５１と介して配置されている。空気ギャップ６
５１は空気ギャップ６５１に散布されたビーズで保持さ
れている。なお、空気ギャップ６５１の厚み（間隔）ａ
は、液晶表示パネル２１の画素の対角長をｄとしたと
き、次式を満足させることが好ましい。

【０２４３】ｄ／１０ ≦ ａ ≦ １／２・ｄ さらには、 １／５・ｄ ≦ ａ ≦ １／３・ｄ の条件を満足させることが好ましい。プリズムの凸部の
繰り返しピッチは（数式１８）（数式１９）の条件を満
足させることが好ましい。

【０２４４】また、プリズムがなす角度θ（ＤＥＧ．）
は、 ２５度 ≦ θ ≦ ６０度 とすることが好ましく、さらに、 ３５度 ≦ θ ≦ ５０度 の関係を満足させることが好ましい。

【０２４５】（図６５）のおいて、マイクロレンズ１８
１から出射された光１１８は、空気ギャップ６５１との
界面でなす角度θ1が臨界角以上の時、全反射する。し
たがって、光１１８ａは全反射し、光１８１ｂはプリズ
ム板２３Ｃを透過する。つまり、観察者の眼２９１に向
かう光は相当量が全反射する。そのため、表示パネルの
コントラストは改善される。

【０２４６】なお、（図６５）は（図３３）のように表
示パネル２１とバックライト１６間に配置するとしたが
これに限定するものではなく、（図３４）に示すように
表示パネル２１の光出射側に配置してもよい。また、表
示パネル２１の光入射側を出射側の両方に配置してもよ
い。また、プリズムの斜めに形成した部分（凸部）は円
弧状であったり、球面であってもよい。

【０２４７】また、（図７１）のような、プリズム板２
３を表示パネル２１の入射面に配置してもよい。（図７
１）のプリズム板２３は、プリズム板というよりは、透
明基板に斜めに細いスリット（これが空気ギャップ６５
１となる）を形成したものである。スリット６５１は表
示画面に対し左右方向にストライプ状に形成する。

【０２４８】（図７２）に示すように、光１８１ａ、１
８１ｂはそのまま直進して表示パネル２１に入射する。
反射電極で反射し、観察者の眼に直接入射する光１８１
ｃは空気ギャップ６５１で全反射し、反射光１８１ｄと
なる。したがって、表示パネルの画像が白黒反転すると
いう現象は発生しない。

【０２４９】空気ギャップ６５１は（図７３（ａ））に
示すようにビーズ１８２で確保してもよいし、（図７３
（ｂ））のように突起１６１で形成してもよい。また、
空気ギャップの代わりに低屈折率材料を用い、（図７３
（ｃ））のように低屈折率材料と高屈折率材料とを交互
に形成してもよい。高屈折率材料７３２とは、ＩＴＯ、
ＴｉＯ2、ＺｎＳ、ＣｅＯ2、ＺｒＴｉＯ4、ＨｆＯ2、Ｔ
ａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、あるいは、高屈折率のポリイミド樹
脂が例示され、低屈折率材料７３１はＭｇＦ2、ＳｉＯ
2、Ａｌ2Ｏ3あるいは水、シリコンゲル、エチレングリ
コールなどが例示される。

【０２５０】また、（図７１）の空気ギャップ６５１の
角度θ（ＤＥＧ．）は ４０度 ≦ θ ≦ ８０度 の関係を満足させることが好ましい。さらには、 ４５度 ≦ θ ≦ ６５度 の関係を満足させることが好ましい。

【０２５１】なお、プリズム板２３の表面には偏光板な
どの偏光手段を配置してもよい。また、プリズム板２３
の表面あるいは前記偏光板の表面には誘電体多層膜ある
い低屈折率（屈折率１．３５以上１．４３以下）の樹脂
膜からなる反射防止膜２３９を形成しておくとよい。さ
らには、フリズム２３の表面をエンボス加工などの微小
な凹凸を形成しておくとよい。また、画像表示に有効な
光が通過しない領域には光吸収膜を形成しておくことが
好ましい。

【０２５２】（図３４）の構成等の他に、反射電極２５
１をノコギリ歯状とする構成も例示される。（図３０）
において反射電極（画素電極）２５１は、円弧状あるい
は凹面状に形成されており、反射電極２５１はＡｌ，Ａ
ｇ等の金属反射膜で形成される。また反射電極２５１の
表面は図示していないが、反射電極２５１の変質等を防
止するために、ＳｉＯ₂，ＳｉＮ_X等の無機材料で被覆さ
れている。ＴＦＴ等のスイッチング素子２７１はアクリ
ル樹脂，ウレタン樹脂等の絶縁膜３０１で被覆され、絶
縁膜３０１上に反射電極２５１が形成されている。反射
電極２５１とＴＦＴ２７１のドレイン端子とは接続部３
０２で接続されている。

【０２５３】反射電極２５１の形状は（図３０）に示す
ように円弧状にすることが好ましい。または、平面状と
することが好ましい。なお、反射膜２５１は膜３０１と
の密着性を良好にするためＴｉ，Ｃｒ，ＡｇあるいはＴ
ｉ，Ｃｒ，Ａｇ等の金属膜の複層構造とすることが好ま
しい。また、画素に１つの凸部を形成しても複数の凸部
を形成してもよい。また、ノコギリ歯状に限定するもの
ではなく、台形状でも円すいあるいは三角すい状等の多
形形状でもよい。つまり、凹凸状でありさえすればよ
い。

【０２５４】（図３０）の構成では課題が発生する。そ
れは（図３０）のＡの部分に電界が印加されにくく、Ｐ
Ｄ液晶層等が反射電極２５１に電圧が印加されても、白
濁状態のままとなる点である。そのため、光反射率が低
下する。この現象はＰＤ液晶以外でも発生する。

【０２５５】この課題に対処するための構成が（図３
１）の構成である。反射膜２５１上にアクリル樹脂等の
透明材料からなる平坦化膜３０１ｂを形成し、前記平坦
化膜３０１ｂ上にＩＴＯからなる透明画素電極２３２を
形成したものである。透明画素電極２３２は複数の反射
膜２５１に対して１つでもよく、また１つの反射膜２５
１の凸部に対し、１つの画素電極２３２を配置してもよ
い。この場合は、ＴＦＴ２７１のドレイン端子は画素電
極２３２と接続され、反射膜２５１は固定電位にされ
る。つまり、（図３０等）の反射膜２５１をノコギリ歯
状としたものと類似である。

【０２５６】なお、（図３０）（図３１）などにおい
て、反射膜２５１はノコギリ歯状に限定するものではな
く、屋根型に傾斜する構成、円弧状に傾斜する構成、サ
インカーブ状に傾斜する構成、なめらかに複数のうねり
が繰り返す構成、複数の円錐が組み合わされた構成、複
数の三角錐あるいは多角錐が組み合わされた構成でもよ
い。また、（図２５）に示すように反射膜２５１に透過
穴２５２を形成することにより、半透過使用の表示パネ
ルを得ることができる。もちろん、（図２５）のように
反射膜２５１と透明画素電極２３２間に蓄積容量２７３
を構成してもよいことはいうまでもない。

【０２５７】このように、特に複数の技術的思想を組み
合わせた実施例の記載がなくとも、本明細書で記載した
実施例は互いに組み合わせて他の実施例を構成すること
ができる。すべての組み合わせの実施例を記載すること
は不可能であり、また、一明細書内で技術的思想を開示
しているのであるから、技術的思想を選択して実施例を
構成することは発明者の自由であるからである。また、
各図面では説明に不要な箇所は省略しているだけだから
である。

【０２５８】（図３１）のように形成することにより、
（図３０）のＡで示したように電圧が印加されにくい部
分がなくなり良好な光変調が行える。また、平坦化膜３
０１ｂを形成しているため画素電極２３２の表面が平滑
化され、液晶層２３６のギャップむらも発生しない。

【０２５９】（図３１）に示すように反射膜２５１が基
板２３１の法線となす角度θ（ＤＥＧ．）は以下の（数
２０）の条件を満足することが好ましい。

【０２６０】

【数２０】６０≦θ≦８５ さらには、θ（ＤＥＧ．）は以下の（数２１）の条件を
満足することが好ましい。

【０２６１】

【数２１】７０≦θ≦８５ 反射膜２５１と、画素電極２３２の配置状態は（図３
２）に図示する構成が考えられる。（図３２（ａ））は
スイッチング素子２７１としてのＴＦＴのドレイン端子
と画素電極２３２とが直接に接続部３０２で接続された
構成である。反射膜２５１はどの電極とも接続されてお
らず、フローティング状態である。

【０２６２】（図３２（ｂ））はＴＦＴ２７１のドレイ
ン端子と反射膜２５１とが接続部３０２ａで接続され、
さらに、反射膜２５１と画素電極２３２とが接続部３０
２ｂで接続された構成である。ただし、反射膜２５１が
アルミニウム（Ａｌ）の場合、ＩＴＯとＡｌとは電池反
応するため、Ｃｒ，Ｔｉあるいはカーボン等の導電体物
質を介在させて電気的に接続する。

【０２６３】（図３２（ｃ））は変形例であって、反射
膜２５１上に直接ＩＴＯ等の透明材料２３７を積層さ
せ、かつ透明材料２３７で反射膜２５１を平滑化したも
のである。なお、この場合もＩＴＯ２３７と反射膜２５
１とが電池となることを防止するため、反射膜２５１と
透明導電体（ＩＴＯ）２３７間は絶縁膜等を用いて分離
しておく。

【０２６４】なお、反射膜２５１は導電体材料からなる
反射膜とした。しかし（図３２（ａ）あるいは（図３２
（ｃ））の場合等は反射膜２５１は導電性である必要な
い。たとえば誘電体多層膜からなる誘電体ミラーとして
もよい。また（図３２（ｃ））では２３７をカラーフィ
ルタ２３７としてもよい。

【０２６５】（図３３）は（図２３）等において、マイ
クロレンズアレイ１８３と表示パネル２１間にプリズム
板（シート）２３を配置もしくは形成した例である。バ
ックライト１６からの光により（図２９）で説明した白
黒反転が発生することを防止する。つまりバックライト
１６からの光１８１ａはプリズム板２３で角度θの方向
に曲げられ、観察者の眼２９１には直接入射することが
なくなる。

【０２６６】なお、実施例において液晶層２３６はＰＤ
液晶層としたが、これに限定するものではなく、他の散
乱性の光変調として、動的散乱モード（ＤＳＭ），強誘
電液晶を厚く形成したもの、ＰＬＺＴでもよい。その
他、ＳＴＮ液晶，ＴＮ液晶，ゲストホスト液晶等の他の
液晶でもよい。

【０２６７】（図３５）はマイクロレンズ１８６を用い
て所定角度以内に入射する光は遮光し、表示画像の白黒
反転を防止するものである。携帯型の表示装置（モバイ
バル（携帯）機器）では、外光で画像を表示する。この
外光は非常に平行性が良い場合が多い。たとえば、太陽
光は虫メガネで集光できるように平行度が高い光線であ
り、また、室内光も天井の高い位置に蛍光灯が取りつけ
られているため平行度が高い。そのためレンズ等を用い
て蛍光灯の像を結像させることができる。したがって、
マイクロレンズ１８６は外光により焦点を結ばせること
ができる。

【０２６８】（図３５）においてマイクロレンズ１８６
は外光を集光し、集光した光は反射膜２５１で反射し
て、遮光膜２５４ａで焦点を結ぶように構成されてい
る。遮光膜２５４ａは光吸収膜の他、Ｃｒ，Ａｌなどの
金属薄膜あるいは板もしくは光散乱性の物質等で構成さ
れる。

【０２６９】（図３５）において、表示パネル２１に垂
直に入射する光１８１ｃは集光され、画素の開口部２５
２を通過するから反射されない。一方、表示パネル２１
に垂直に近い入射角度θ₁で入射する光１８１ｂはマイ
クロレンズ１８６で集光され、反射膜２５１で反射され
て、その焦点は丁度、光吸収膜２５４ａに入射する。そ
のため、入射光１８１ｂは吸収され表示パネル２１から
出射されることはない。したがって、観察者の眼に直接
入射せず、画像の白黒反転の現像は発生しない。入射光
１８１ａのように所定の角度θ₂以上で入射する光は反
射膜２５１で反射する。しかしその焦点は光吸収膜２５
４ａ以外にところにある。そのため反射光１８１ａは表
示パネル２１から出射する。また、ＰＤ液晶層が散乱状
態のときは、マイクロレンズ１８６で集光された光はラ
ンダムに散乱される。そのため、一部は光吸収膜２５４
ａで吸収されるがそのほとんどは表示パネル２１から出
射し、観察者の眼に到達する。

【０２７０】なお、（図３７）に示すように、マイクロ
レンズ１８６の中心位置Ｐ₁と画素２３２の中心位置Ｐ₂
とはＬの距離だけずらせている。このＬの距離はマイク
ロレンズ１８６の形成位置から反射膜２５１までの距離
ｔ₂により以下の（数２２）の範囲にする必要がある。

【０２７１】

【数２２】２≦ｔ₂／Ｌ≦３０ さらに好ましくは以下の（数２３）の条件を満足する必
要がある。

【０２７２】

【数２３】５≦ｔ₂／Ｌ≦２０ ＮＷモードにおいて、ＰＤ液晶表示パネル等の散乱−透
過状態の変化として光学像を形成する表示パネルの場
合、液晶層２３６が透明状態の時、黒表示にする必要が
ある。この黒表示では反射膜２５１あるいは画素電極２
３２等で正反射した光が観察者の眼に直接入射しないよ
うにする必要がある。（図３５）に示す実施例では、直
接、眼に入射する光は遮光膜２５４ａで遮光するから表
示画像の白黒反転現象は生じない。

【０２７３】遮光膜２５４ａは反射光１８１ｂを観察者
の眼に直接入射しないようにするものである。したがっ
て、すりガラスあるいはオパールガラス、あるいはＴｉ
を分散させた膜等の光散乱性を有するものでもよいこと
は言うまでもない。また、遮光膜２５４ａはマイクロレ
ンズ１８６の焦点位置近傍の光を遮光するようにすれば
よいのであるから、焦点位置に限定するものではなく、
その近傍であればどこでもよい。また、遮光膜２５４ａ
はマイクロレンズ基板１８３に形成せずともよい。たと
えば別の基板に形成し、マイクロレンズ基板１８３ある
いは対向基板２３５もしくは、アレイ基板２３１と接着
等してもよい。また、遮光膜２５４ａは液晶層２３６が
変調する光に対し、補色となる色素、染料を含むもので
もよい。したがって、黒色等に限定されるものではな
い。

【０２７４】遮光膜２５４ａは（図３８（ａ））に示す
ようにマイクロレンズ１８６の一部を帯状に遮光する形
成（もしくは配置）をしてもよい。また、（図３８
（ｂ））に示すように、マイクロレンズ１８６の光入射
領域以外に遮光膜２５４ａを形成（もしくは配置）して
もよい。また、（図３８（ｃ））に示すようにマイクロ
レンズ１８６の中心部を含む領域から遮光膜２５４ａを
形成（もしくは配置）してもよい。また、（図３８
（ｄ））に示すようにマイクロレンズ１８６の一部に形
成（もしくは配置）してもよい。

【０２７５】（図３５）の構成はマイクロレンズ１８６
は凸レンズの場合であったが、マイクロレンズ１８６は
凹レンズ状としてもよい。この場合は、マイクロレンズ
１８６の周辺部に光吸収膜２５４ａで光が吸収されるよ
うに配置する。

【０２７６】また、マイクロレンズ１８６のかわりに２
次元もしくは３次元状の回折格子を形成してもよい。

【０２７７】回折格子は三角形状、サインカーブ状、矩
形形状のいずれであってもよい。また、一次元回折格子
だけでなく、２次元回折格子でも良い。回折格子のピッ
チの一例として０．５μｍ以上２０μｍ以下の範囲が好
ましい。さらには１．５μｍ以上１０μｍ以下の範囲が
好ましい。また、高さは０．５μｍ以上８μｍ以下の範
囲が好ましく、さらには１μｍ以上５μｍ以下の範囲が
好ましい。

【０２７８】回折格子の材料としてはＳｉＯｘ、ＳｉＮ
ｘ、ＴａＯｘ、ガラス系物質などの無機物質、レジスト
として用いられる材料、ポリイミド、アクリル系樹脂な
どの有機物質などが例示される。

【０２７９】回折格子の形成材料としては、現状の無機
材料としては、プロセス上形成・加工が容易ならＳｉＯ
₂が適していると考えられる。ＳｉＯ₂の屈折率は通常
１．４５〜１．５０程度である。また、形成方法として
はＳｉＯ₂を蒸着後、パターンマスクを形成しエッチン
グすればよい。あるいはガラス基板２３５等あるいはフ
ォトリソグラフティとドライエッチングの手法を用い直
接に回折格子を形成しても良い。また、有機材料として
は液晶層２３６に用いるものと同一の透明なポリマーを
用いるのが最適である。また、通常の半導体の製造に用
いるレジスト材料なども用いることができる。上記のよ
うな材料を用いた回折格子の形成方法としては、ロール
クォーターあるいはスピンナー等で基板上に塗布し、パ
ターンマスクを用いて必要な部分のみ重合するなどすれ
ばよい。また、ポリマー＋ドーパントからなる感光性樹
脂を基板にスピンコートし、パターンマスクを介して露
光したのち、減圧加熱によりドーパントを昇華させる方
式でドライ現像する方法もある。

【０２８０】回折格子のピッチｐ、高さｄは変調する光
の波長λ、液晶層２３６の屈折率及び光学系の光の指向
性および必要とする回折効率などによりかなり異なる。
従って、ピッチｐ・高さｄは光学系の光の指向性、回折
角度θ、波長λにより決定すべきである。しかし、回折
格子形成上のプロセス条件などに左右されることも多
い。およそピッチｐは１μｍ〜１５μｍであり、中でも
１μｍ〜１０μｍが最適である。

【０２８１】高さｄは、回折効率に大きく依存する。高
さｄは０次光を０にしようとすると１〜４μｍ必要であ
る。しかし、通常、０次光を完全に０にする必要はな
く、回折効率が４０〜７０％でよいから高さｄは２〜３
μｍでよい。

【０２８２】マイクロレンズ１８６とマイクロレンズ１
８６とが接する箇所は集光効率が悪く、また、不適当な
光線屈曲をひきおこす。そのため、マイクロレンズ基板
１８３内等でハレーション等をひきおこす。この対策の
ため、（図３５）に示すようにマイクロレンズ１８６間
に導電性の光吸収膜２５４ｂを形成する。材料としては
樹脂にカーボンを添加したもの等が例示される。その
他、Ｃｒなどの金属薄膜で形成してもよい。また、光吸
収膜２５４ｂは導電性の反射膜でもよい。たとえばＴ
ｉ，Ａｌ，Ａｇなどの金属性の反射膜が例示される。

【０２８３】（図３５）をマイクロレンズ基板１８３側
から見た平面図を（図３６）に示す。光吸収膜２５４ｂ
を導電性とするのはマイクロレンズ１８６の表面に静電
気等によるゴミの吸着を防止するためである。したがっ
て、マイクロレンズ基板１８３の表面の全体にＡｕある
いはＩＴＯ等からなる導電膜を形成しておいてもよい。
この場合は、光吸収膜２５４ｂは絶縁物であってもよ
い。

【０２８４】（図３５）等に示す構成では、（図３９
（ａ））に示すように観察者の眼に直接入射する恐れの
ある角度の外光１８１ｂは遮光膜２５４ａで吸収もしく
は遮光される。もちろん、液晶層２３６が散乱状態の時
は、散乱状態の割合に応じて入射光１８１ａは表示パネ
ル２１から出射する。一方、（図３９（ｂ））に示すよ
うにバックライト１６からの光は、画素２３２の開口部
２５２を透過して液晶層２３６に入射する。

【０２８５】以上のように本発明の表示パネル２１は、
反射型でも透過型でも良好な画像表示を行える。なお、
以上の説明において液晶層２３６はＰＤ液晶としたがこ
れに限定するものではなく、ＴＮ液晶などの偏光方式の
ものでも、あるいはゲストホスト液晶でも適用すること
ができる。

【０２８６】なお、（図３５）において入射光１８１ａ
は画素２３２に接して（面して）形成された反射膜２５
１で反射されるとしたが、これに限定するものではな
い。たとえば（図４０）に示すように、アレイ基板２３
１もしくは、対向基板２３５の表面に形成された反射膜
１８４で反射させてもよい。つまり、入射光１８１ａは
画素電極２３２を透過した後、反射膜１８４で反射さ
れ、光吸収膜２５４ａで吸収される。

【０２８７】なお、（図４０）の構成の場合、反射膜１
８４を形成した基板の厚みｔ₄（μｍ）と画素２３２サ
イズ（画素の対角長）ｄ₃（μｍ）とは以下の（数２
４）の関係を満足させることが好ましい。

【０２８８】

【数２４】１≦ｔ₄／ｄ₃≦２５ さらに、好ましくは以下の（数２５）の関係を満足させ
る。

【０２８９】

【数２５】５≦ｔ₄／ｄ₃≦１５ 以上の実施例は外光を前提として、反射方式で表示装置
を用いる構成であった。この外光を人為的に発生させる
構成が（図４１）の斜視図に示すものである。また（図
４２）は（図４１）の断面図である。

【０２９０】発光素子１１の一例として白色ＬＥＤを用
いる。白色ＬＥＤ１１から放射された光１８１はＰ偏光
とＳ偏光に分離するＰＳ分離膜４３４で、Ｐ偏光とＳ偏
光に分離される。ＰＳ分離膜４３４で反射された光１８
１ｂはミラー４３５で反射され、λ／２板４３６で９０
度位相が回転されて出射される。そのため、光１８１ａ
と１８１ｃとは同一位相の偏光となる。

【０２９１】前記入射光１８１ａおよび１８１ｃは反射
型フレネルレンズ４１２に入射する（図４３参照）。反
射フレネルレンズ４１２により入射光は平行光に変換さ
れ、表示パネル２１を照明する。

【０２９２】表示パネル２１は反射型の画素を有する反
射型表示パネルである。また、反射フレネルレンズ４１
２は反射面鏡をフレネルレンズ状に形成したものであ
る。金属板を切削加工したものが、また、プレス加工し
たアクリル等の樹脂板に金属薄膜を蒸着したものが例示
される。もちろんフレネルレンズでなくても放物面鏡で
もよい。また、放物面鏡でなくとも、たとえば、だ円面
鏡でもよい。また、透過型のフレネルレンズの裏面にミ
ラーを配置したものでもよい。

【０２９３】表示パネル２１と反射フレネルレンズ（放
物面鏡）との位置関係は（図４４）のようになる。放物
面鏡の焦点位置Ｐに発光素子１１が配置されている。ま
たフレネルレンズは３次元状のものでも２次元状のもの
でもよい。発光素子１１が点光源の場合は、３次元状の
ものを採用する。

【０２９４】発光素子１１から放射された光１８１ｄは
放物面鏡４４１で平行光１８１ｅに変換される。変換さ
れた光１８１ｅは表示パネル２１に角度θで入射する。
この角度θは設計の問題であり、反射光１８１ｆが最も
観察者に見やすいように（あるいは最も観察者の目に到
達しないように）される。また、表示パネル２１の入射
側には偏光板４３１を配置する。

【０２９５】反射フレネルレンズ４１２は、ふた４１５
に取りつけられており、表示パネル２１は本体４１１に
取りつけられている。ふた４１５は回転部４１６で自動
的に傾きを変更できる。ふた４１５をおりたたむことに
より突起４１３と留め部４１４とが結合し、ふた４１５
は表示パネル２１および反射フレネルレンズ４１２を保
護する。また、留め部４１４にスイッチが構成されてお
り、ふた４１５をあけると自動的に発光素子１１が点灯
し、また、表示パネル２１が動作するように構成されて
いる。

【０２９６】本体４１１には切り換えスイッチ（ターボ
スイッチ）４２０が取りつけられている。ターボスイッ
チ４２０はノーマリブラックモード表示（ＮＢ表示）と
ノーマリホワイトモード表示（ＮＷ表示）とを切り換え
る。

【０２９７】通常の明るさの外光の場合はＮＷモードで
画像を表示する。ＮＷモードは広視野角表示を実現でき
る。非常に外光が弱い場合に用いる。液晶層が透明状態
のとき画素電極で反射した光を直接観察者が見ることに
なるため、表示画像を明るく見ることができる。視野角
は極端に狭い。しかし、外光が微弱な場合でも表示画像
を良好に見ることができるのでパーソナルユースで使用
し、かつ短時間の使用であれば実用上支障がない。一般
的にＮＢモード表示は使用することが少ないため、通常
はＮＷ表示とし、ターボスイッチ４２０を押さえつづけ
ているときにのみＮＢモード表示となるように構成す
る。もちろん、外光が弱い場合は発光素子１１を点灯さ
せるか、もしくは外光と発光素子１１とを兼用する。

【０２９８】（図４１）の表示装置の特徴としてガンマ
切り換えスイッチ４１７を装備している点がある。ガン
マ切り換えスイッチ４１７はガンマカーブを１タッチで
切り換えできるようにしたものである。これは白熱電球
の照明下では表示パネル２１に入射する入射光の色温度
は４８００Ｋ程度の赤みの白となり、昼光色の蛍光灯で
は７０００Ｋ程度の青み白となり、また屋外の太陽光の
もとでは６５００Ｋ程度の白となる。したがって、（図
４１）の表示装置を用いる場所によって表示パネル２１
の表示画像の色が異なる。特にこの違和感は蛍光灯の照
明下から白熱電球の照明下に移動した時に大きい。この
時にガマン切り換えスイッチ４１７を選択することによ
り正常に表示画像を見えるようにできる。

【０２９９】ガンマ切り換えスイッチ４１７ａは白熱電
球の光で良好な白表示となるように赤のガンマカーブを
液晶の透過率（変調率）が小さくなるようにしている。
４１７ｂは昼光色の蛍光灯に適用するように青の透過率
（変調率）が小さくなるようにしている。４１７ｃは太
陽光の下で最も良好な白表示となるようにしている。し
たがって、ユーザはガンマ切り換えスイッチ４１７を選
択することによりどんな照明光のもとでも良好な表示画
像を見られる。

【０３００】表示パネル２１への光線の入射角度は、ふ
た４１５を、回転中心４１６を中心として回転させて調
整する。この構成により表示パネル２１に良好な狭指向
性の光を入射させることができる。

【０３０１】ＰＢＳ４３２等の光出射側には（図４５
（ｂ））に示すように、凸レンズ４５１を配置してもよ
い。光１８１ａの光路長と１８１ｂの光路長とは異なる
ため、凸レンズ４５１ａと４５１ｂとの正のパワーを異
ならせている。なお、凸レンズは正弦条件を良好とする
ため、平面側を発光素子１１側に向ける。また、（図４
５（ａ））のように発光素子１１の光出射側にレンズ４
５１ａを配置し、ＰＢＳ４３２等の光出射側にレンズ４
５１ｂを配置してもよい。また、レンズ４５１は着色
し、分光分布を狭帯域としてもよい。また、（図４６）
に示すように、ＰＢＳ４３２，４３３等は横方向に配置
してもよい。また、（図４７）に示すように、長い発光
素子（たとえば蛍光管１４１）を用い、かつ、長いＰＢ
Ｓ４３２を用いてもよい。この場合は、フレネルレンズ
４１２は二次元状のものでよい。以上の実施例では、表
示パネルおよび表示装置は本発明のものを用いる。ま
た、外光だけでなく、（図１）（図１５）（図１８）に
示すバックライト１６と兼用して構成することが好まし
い。（図８）（図９）に示す駆動方式も適用することが
好ましい。

【０３０２】（図６０）は発光素子１１のかわりにある
いは、発光素子１１に加えて、外光を集光して照明光と
するものである。

【０３０３】外光取り込み部６０１は扇型をしており、
透明樹脂で形成されている。取り込み部６０１の界面６
０２と回転部４１６以外は反射膜が形成されており、界
面６０２から入射した光は回転部４１６以外から外部に
漏れないように構成されている。また、取り込み部６０
１は点線で示すように回転部４１６を中心として回転さ
せることができる。取り込み部６０１は扇型状，円すい
状等のいずれの形成でもよい。つまり、集光できればい
ずれの形状でもよい。

【０３０４】集光された光１８１ａはミラー４３５で反
射し（１８１ｂ）、ＰＢＳ４３２に入射する。あとは
（図４２）と同様である。一方、発光素子１１からの光
もＰＢＳ４３２に入射する。

【０３０５】以上の構成では外光により強く、かつ狭指
向性の照明光を発生させることができる。

【０３０６】（図４８）も本発明の表示装置を用いた映
像表示装置である。この構成では表示パネル２１を発し
た光はミラー４８１（もしくはフレネルレンズ）で反射
した後、観察者の眼２９１に到達するように構成してい
る。このように構成することにより構成上、観察者の眼
２９１と表示パネル２１間の距離を十分に確保すること
ができる。また、観察者の眼２９１に到達する光の指向
性が狭くなり、高コントラストの画像表示を実現でき
る。

【０３０７】（図４１）等の表示装置において、表示画
像のコントラストを最も良好に見えるように調整するに
は工夫がいる。なぜならば表示画像を表示した状態では
映像の内容によって、良好に見える角度が異なるからで
ある。たとえば黒っぽいシーンの画面ではどうしても黒
を中心に表示パネルの角度を調整してしまうし、白っぽ
いシーンの画面では白表示を中心に表示パネルの角度を
調整してしまう。しかし、映像がビデオ画像（動画）で
ある場合、シーンはどんどんかわるからなかなか最適に
調整することができない。

【０３０８】本発明はこの課題を解決するためモニター
表示部を設けている。（図４１）は黒表示のモニター表
示部４１９ａと白表示のモニター表示部４１９ｂとを設
けた一実施例である。ただし、必ず両方のモニター表示
部４１９ａ，４１９ｂが必要ではなく、必要に応じて一
方だけでもよい。

【０３０９】モニター表示部４１９ａは映像の黒表示を
示す。モニター表示部４１９ｂは映像の白表示を示す。
観察者は、モニター表示部４１９の黒表示と白表示とが
最良となるように調整して、表示画面を見る角度を調整
する。一般的に室内では照明光が表示画面に入射する方
向は固定されているため、一度、表示画面の角度を調整
すればよい。

【０３１０】モニター表示部４１９は液晶層２３６の光
変調状態を示している。つまり、表示パネル２１の周辺
部かつ液晶が充填された箇所にモニター表示部４１９が
形成されている。

【０３１１】黒表示のモニター表示部４１９ａには、モ
ニター電極（図示せず）が形成されており、たえず、対
向電極２３４とモニター電極間の液晶層には交流電圧が
印加されている。この交流電圧とは最も画像の黒表示と
なる電圧である。また、液晶層２３６の部分には電極は
形成されておらず、たとえば、ＰＤ液晶の場合は常時散
乱状態である（白表示）。

【０３１２】以上の構成により常時黒表示部と常時白表
示部を作製できる。観察者はこの常時黒表示部（モニタ
ー表示部４１９ａ）と常時白表示部部（モニター表示部
４１９ｂ）とを見ながら（白表示と黒表示とがベストに
なるように調整しながら）、表示画面の角度を調整す
る。したがって、表示画面を見ずとも容易に最良に見え
るように角度調整を行うことができる。

【０３１３】（図４１）において、モニター表示部４１
９は液晶層２３６を利用して構成あるいは形成するとし
たが、これに限定するものではない。たとえばモニター
表示部４１９ａは透明基板の裏面に反射膜（反射板等）
を形成または配置したものでもよい。つまり疑似的に透
明の液晶層２３６を作製するのである。これが黒表示を
示すことになる。また、モニター表示部４１９ｂは拡散
板（拡散シート）の裏面に反射膜（反射板等）を形成ま
たは配置したものでもよい。拡散板の散乱特性は液晶層
２３６の特性と同等にする。これが白表示を示すことに
なる。また、単に反射板あるいは拡散板（シート）で代
用することもできる。以上のような疑似的に液晶層２３
６と近似させたものを形成または配置することにより、
モニター表示部を構成できる。

【０３１４】なお、モニター表示部４１９は表示部と別
個にモニター表示部専用のパネルを製造し、これに黒表
示４１９ａ，白表示４１９ｂのうち少なくとも一方を形
成したものを取りつけてもよい。また、表示パネル２１
が透過型表示パネルの場合は、この表示パネルの液晶
層、もしくは疑似的に表示部を作製等したものを用いれ
ばよいことは言うまでもない。また、モニター表示部４
１９は表示領域の周辺部を取り囲むようにして形成また
は配置してもよい。

【０３１５】（図４１）に示すような、モニター表示部
４１９は表示パネル２１がＰＤ表示パネルの場合を主と
して説明したがこれに限定するものではなく、他の表示
パネルの場合（ＳＴＮ液晶表示パネル、ＥＣＢ表示パネ
ル、ＤＡＰ表示パネル、ＴＮ液晶表示パネル、強誘電液
晶パネル、ＤＳＭ（動的散乱モード）パネル、垂直配向
モード表示パネル、ゲストホスト表示パネルなど）にも
適用することができる。

【０３１６】たとえばＴＮ液晶表示パネルでは、白表示
と黒表示のうち少なくとも一方の表示モニター４１９
を、実際にモニター用の液晶層を形成し、もしくは疑似
的に液晶層と等価の表示モニター部４１９を形成する。
反射電極が鏡面の場合も微小な凹凸が形成された場合も
同様である。

【０３１７】モニター表示部４１９を配置する技術的思
想は、表示パネル２１が反射型の表示パネルを用いた映
像表示装置に限定されるものではなく、透過型の表示パ
ネルを用いた映像表示装置にも適用することができる。
白黒の表示状態をモニターするという概念では表示パネ
ルが反射型であろうと透過型であろうと差異はないから
である。また、この技術的思想は表示パネルの表示画像
を直接観察する表示装置だけでなく、ビューファイン
ダ、投射型表示装置（プロジェクター）、携帯電話のモ
ニター、携帯情報端末、ヘッドマウントディスプレイな
どにも適用できることは言うまでもない。

【０３１８】以上の実施例は表示モニター等としての応
用であったが、その他（図４９）に示すようにビデオカ
メラ等にも適用することができる。（図４９）はビデオ
カメラに適用した例である。直視モニターおよびビュー
ファインダ部に本発明が適用されている。

【０３１９】表示パネル２１はおりたたんでビデオカメ
ラ本体４９２の格納部４９３にしまうことができる。ビ
デオカメラ本体４９２は撮影レンズ４９１とビューファ
インダの接眼ゴム４９４が取り付けられている。

【０３２０】なお、本明細書では少なくとも発光素子な
どの光源（光発生手段）と、液晶表示パネルなどの自己
発光形でない画像表示装置（光変調手段）を具備し、両
者が一体となって構成されたものをビューファインダと
呼ぶ。

【０３２１】また、ビデオカメラとはビデオテープを用
いるカメラの他に、ＦＤ、ＭＯ、ＭＤなどのディスクに
映像を記録するカメラ、電子スチルカメラ、デジタルカ
メラ、固体メモリに記録する電子カメラも該当する。

【０３２２】（図５０）は本発明のビューファインダの
説明のための断面図である。（図５０）のビューファイ
ンダは本発明の表示パネル２１を用いている。特にＰＤ
液晶表示パネルを用いることが好ましい。表示パネル２
１の出射面にはレンズアレイ１８３および凸レンズ４５
１が配置されている。（図３５）に示すように開口部１
８７から放射された光は表示パネル２１を照明する。マ
イクロレンズ１８６は狭指向性の光に変換する。

【０３２３】凸レンズ４５１は液晶層２３６で変調され
た光を集光する機能も有する。そのため表示パネル２１
の有効径に対して拡大レンズ５０２の有効径が小さくて
すむ。したがって、拡大レンズ５０２を小さくすること
ができビューファインダを低コスト化、および軽量化で
きる。

【０３２４】なお、（図５０）において表示パネル２１
はＰＤ液晶表示パネルとして説明したがこれに限定する
ものではなく、ＴＮ液晶表示パネルのように偏光方式の
表示パネルを用いてもよい。

【０３２５】拡大レンズ５０２は接眼リング５０３に取
り付けられている。接眼リング５０３の位置を調整する
ことにより、観察者の眼２９１の視度にあわせてピント
調整を行うことができる。また観察者は眼２９１を接眼
ゴム４９４に密接させて表示画像を見るため、バックラ
イト１６からの光の指向性が狭くても課題は発生しな
い。

【０３２６】（図５５）は本発明の第２の実施例におけ
るビューファインダの説明図（断面図）である。

【０３２７】（図５５）は放物面鏡が形成された透明ブ
ロック５４１で０点に配置された光源部５５１からの光
を実質上平行光に変換し、表示パネル２１を照明するも
のである。表示パネル２１は本発明等の透過型のものを
使用する。また、光源部５５１とは（図４５）（図６
１）等が該当する。

【０３２８】放物面鏡は（図５４）に示すように焦点０
を中心とする凹面鏡であり、焦点０から放射された光を
反射面１５で反射させることにより平行光に変換するも
のである。ただし、本発明の使用するものは完全な放物
面鏡に限定するものではなく、だ円面鏡等でもよい、つ
まり、発光源から放射される光を実質上平行光に変換す
るものであれば何でもよい。また、発光素子は点光源に
限定するものではなく、たとえば細い蛍光管のような線
状の光源でもよい。この場合は放物面は２次元状の放物
面でもよい。

【０３２９】（図５４）に示すように発光素子が点光源
の場合、使用部分５４１は斜線部であるこの使用部５４
１の裏面にＡｌなどの膜を蒸着して反射面１５を形成す
る。反射面１５はＡｌ，Ａｇの金属材料の他、誘電体ミ
ラーあるいは回折効果を用いたものでもよい。また、他
の部材に反射面１５を形成して取りつけてもよい。

【０３３０】白色ＬＥＤ１１から放射された光は透明ブ
ロック５４１に入射する。入射した光１８１ａは狭い指
向性の光１８１ｂに変換され、表示パネル２１に入射
し、フィールドレンズ４５１で集光された拡大レンズ５
０２に入射する。フィールドレンズ４５１はポリカーボ
ネート樹脂、ゼオネックス樹脂、アクリル樹脂、ポリス
チレン樹脂等で形成する。透明ブロック５４１も同様の
材料で形成する。中でも透明ブロック５４１はポリカー
ボネートで形成する。ポリカーボネートは波長分散が大
きい。しかし、照明系に用いるのであれば色ずれの影響
は全く問題がない。したがって、屈折率が高いという特
性を生かせるポリカーボネート樹脂で形成すべきであ
る。屈折率が高いため、放物面の曲率をゆるくでき、小
型化が可能になる。もちろん、有機あるいは無機からな
るガラスで形成してもよい。また、レンズ状（凹面状を
有する）のケース内にゲルあるいは液体を充填したもの
を用いてもよい。また、放物面の一部を加工した凹面の
おわん状でもよい（透明部材ではなく、通常の凹面鏡の
一部を使用してもよい）。

【０３３１】なお、反射面１５をＡｌ等の金属薄膜で形
成した場合は、酸化を防止するため、表面をＵＶ樹脂等
でコートするか、もしくはＳｉＯ₂，フッ化マグネシウ
ム等でコーティングしておく。また、樹脂を塗布して
も、樹脂フィルムでラミネートしてもよい。

【０３３２】なお、反射面１５は、金属薄膜により形成
する他、反射シート，金属板をはりつけてもよい。ま
た、あるいはペースト等を塗布して形成してもよい。ま
た、別の透明ブロックなどに反射膜を形成し、透明ブロ
ック５４１に前記反射膜を取り付けてもよい。光学的干
渉膜を反射面５４１としてもよい。本発明は（図５４）
に示すように発光素子でＣの部分を中心として照明す
る。

【０３３３】発光素子は指向性のあるものを用いること
ができる。つまり照明範囲Ｃが狭いからである。そのた
め、光利用効率が良い。狭い照明面積に効率よく光を照
明できるからである。この意味で発光部が小さい（白
色）ＬＥＤは最適である。なお、発光素子の配置位置は
焦点Ｏから前後にずらせても良い。発光素子の発光面積
の大きさが見かけ上変化するだけである。焦点距離より
長くすれば発光面積は大きくなる。焦点距離より短くす
れば通常は照明面積が小さくなる。

【０３３４】以上のことから、放物面鏡の中心線より半
分のみの部分を用い、さらに発光素子の下面位置は照明
光の通過領域として用いないものである。

【０３３５】表示パネル２１の有効表示領域の対角長を
ｍ（ｍｍ）（画素等が形成されており、ビューファイン
ダの画像をみる観察者が画像がみえる領域）とし、放物
面鏡の焦点距離をｆ（ｍｍ）としたとき、以下の（数２
６）の関係を満足するようにする。

【０３３６】

【数２６】 ｍ／２（ｍｍ）≦ｆ（ｍｍ）≦３ｍ／２（ｍｍ） ｆ（ｍｍ）がｍ／２（ｍｍ）より短かいと放物面の曲率
が小さくなり反射面５４１の形成角度が大きくなる。し
たがって、バックライトの奥ゆきが長くなり好ましくな
い。また、反射面の角度がきついと表示パネル２１の表
示領域の上下あるいは左右で輝度差が発生しやすくなる
という課題も発生する。

【０３３７】一方、ｆ（ｍｍ）が３ｍ／２（ｍｍ）より
長いと、放物面の曲率が大きくなり、また発光素子（発
光部）の配置位置も高くなる。そのため、先と同様にバ
ックライトの奥ゆきが長くなってしまう。

【０３３８】白色ＬＥＤがチップタイプの場合、発光領
域の直径は１（ｍｍ）程度である。放物面が大きい場
合、表示パネルの有効表示領域の対角長が長い場合、直
径１（ｍｍ）の対角長では小さい場合がある。つまり、
表示パネル２１に入射する光の指向性が狭くなりすぎ
る。拡大レンズ５０２の設計にもよるが、発光素子の発
光領域が小さいと、接眼カバー４９４から少し眼の位置
をはなすと表示画像がみえなくなる。したがって、（図
６１）に示すように光出射側に拡散板等を配置して、発
光面積を大きくするとよい。つまり、光源５５１等の発
光素子１１の構成は（図６１）の構成を適用することが
好ましい。

【０３３９】白色ＬＥＤ１１は定電流駆動を行う。定電
流駆動を行うことにより温度依存による発光輝度変化が
小さくなる。また、ＬＥＤ１１はパルス駆動を行うこと
により発光輝度を高くしたまま、消費電力を低減するこ
とができる。パルスのデューティ比は１／２〜１／４と
し、周期は５０Ｈｚ以上にする。周期が３０Ｈｚとか低
いとフリッカが発生する。

【０３４０】ＬＥＤ１１の発光領域の対角長ｄ（ｍｍ）
は、表示パネル２１の有効表示領域の対角長（観察者が
見る画像表示に有効な領域の対角長）をｍ（ｍｍ）とし
たとき以下の（数２７）の関係を満足させることが好ま
しい。

【０３４１】

【数２７】（ｍ／２）≦ｄ≦（ｍ／１５） さらに好ましくは、以下の（数２８）の関係を満足させ
ることが好ましい。

【０３４２】

【数２８】（ｍ／３）≦ｄ≦（ｍ／１０） ｄが小さすぎると表示パネル２１を照明する光の指向性
が狭くなりすぎ、観察者が見る表示画像は暗くなりすぎ
る。一方、ｄが大きすぎると、表示パネル２１を照明す
る光の指向性が広くなりすぎ表示画像のコントラストが
低下する。一例として表示パネル２１の有効表示領域の
対角長が０．５（インチ）（１３（ｍｍ））の場合、Ｌ
ＥＤの発光領域は、対角長もしくは直径が２〜３（ｍ
ｍ）となることが適正である。発光領域の大きさはＬＥ
Ｄチップの光出射面に拡散シート３１をはりつけるもし
くは配置することにより、容易に目標にあった大きさを
実現できる。

【０３４３】実質上平行光とは指向性の狭い光という意
味であり、完全な平行光を意味するものではなく、光軸
に対し絞りこむ光線であっても広がる光線であってもよ
い。つまり面光源のように拡散光源でない光という意味
で用いている。

【０３４４】以上のことは、他の本発明の表示装置にも
当然のことながら適用することができる。

【０３４５】液晶層２３６で散乱した光を吸収するた
め、ボデー５０１の内面を黒色あるいは暗色にしておく
ことが好ましい。ボデー５０１で散乱光を吸収するため
である。表示パネル２１の無効領域（画像表示に有効な
光が通過しない領域部分）に黒塗料を塗布しておくこと
は有効である。

【０３４６】液晶層２３６は画素電極２３２に印加され
た電圧の強弱にもとづいて入射光を散乱もしくは透過さ
せる。透過した光は拡大レンズを通過して観察者の眼２
９１に到達する。

【０３４７】ビューファインダでは観察者がみる範囲は
接眼ゴム等により固定されているため、ごく狭い範囲で
ある。したがって狭指向性の光で表示パネル２１を照明
しても十分な視野角（視野範囲）を実現できる。そのた
め光源１１の消費電力を大幅に削減できる。一例として
０．５（インチ）の表示パネル２１を用いたビューファ
インダにおいて、面光源方式では光源の消費電力は０．
３〜０．３５（Ｗ）必要であったが、本発明のビューフ
ァインダでは０．０２〜０．０４（Ｗ）で同一の表示画
像の明るさを実現することができた。

【０３４８】放物面形成領域（透明ブロック）５４１の
反射面１５の形状は（図５４）に示すように焦点位置Ｏ
によって変化する。つまり焦点距離ｆによって変化す
る。（図６６（ａ））に示すようにｆが長い場合は反射
面１５の曲率は緩くなり、透明ブロック５４１の厚みｔ
は薄くなる。つまり照明装置（バックライト）１６は薄
く小型に形成することができる。

【０３４９】したがって、焦点距離ｆを大きくすること
がビューファインダの小型化に直結し好ましい。しか
し、（図６６（ａ））のように構成すると、光源５５１
から放射される光１８１ａが表示パネル２１で遮光さ
れ、反射面１５に入射させることができない。この課題
に対応するため、（図６６（ｂ））に示すように、光源
５５１からの光を反射面１５ａで一度反射させ、次に透
明ブロック５４１の表面Ａで全反射させた後、反射面１
５ｂに反射させて表示パネル２１に入射させる構成が考
えられる。

【０３５０】しかし、（図６６（ｂ））の構成では表面
Ａで反射する光の入射角度θは全臨界角以下の角度とな
ってしまう。そのため、表示パネル２１の表示領域は一
部を照明することができない。

【０３５１】（図６７（ａ））はこの対策を行った構成
である。透明ブロックは透明ブロック５４１ｂと５４１
ａから構成する。透明ブロック５４１ｂはくさび状にす
る。透明ブロック５４１ａと５４１ｂとは周辺部におい
て保持部６７１で保持させる。

【０３５２】空気ギャップａの大きさは、（図６５）と
同様の関係を満足させる。透明ブロック５４１ｂの形成
角度θ2（ＤＥＧ．）は ２度 ≦ θ ≦ ２０度 の条件を満足させる。さらに好ましくは、 ３度 ≦ θ ≦ １０度 の条件を満足させることが好ましい。

【０３５３】（図６７（ａ））のように構成することに
より、光源５５１から放射された光１８１ａは反射面１
５ａで反射され、空気ギャップ６５１との界面で反射さ
れる。この際、光１８１ｂの反射角度はθ3は、くさび
状の透明ブロック５４１ｂにより、充分に全反射角度
（臨界角）以上となる。そのため、すべての光１８１ｂ
が反射され、反射膜１５ｂに入射して反射光１８１ｄと
なり、表示パネル２１を照明する。

【０３５４】反射光１８１ｄは透明ブロック５４１ａ、
５４１ｂ内を直進する。もし、透明ブロック５４１ｂが
なければスネルの法則により大きく屈折されるであろ
う。以上のように光１８１ｄが直進するのは透明ブロッ
ク５４１ａと５４１ｂとを組み合わせて用いた効果であ
る。また、空気ギャップ６５１は表示パネル２１の表示
領域において均一であるため、画像表示には影響を与え
ない。

【０３５５】光源５５１が見かけ上高い位置（光路を折
り曲げないとき）にあり、光源５５１を反射膜１５まで
の距離（焦点距離）が所定値以上の場合は、（図７４）
に示すように、くさび状の透明ブロック５４１ｂを（図
６７（ａ））に比較して逆方向にしてもよい。（図７
４）の構成のほうが、（図６７（ａ））よりも透明ブロ
ック５４１の厚みを薄くできる。

【０３５６】（図７４）では、光源５５１から放射され
た光１８１ａは斜めにカットされた反射面１５ａで反射
され、空気ギャップ６５１との界面で反射される。この
際、光１８１ｂの反射角度はθ3は、くさび状の透明ブ
ロック５４１ｂを配置されていることにより、充分に全
反射角度（臨界角）以上となる。そのため、すべての光
１８１ｂが反射され、反射膜１５ｂに入射して反射光１
８１ｄとなり、表示パネル２１を照明する。

【０３５７】反射光１８１ｄは透明ブロック５４１ａ、
５４１ｂ内を直進する。表示パネル２１を透過した光１
８１ｄは、集光レンズ４５１で集束光１８１ｅとなる。
したがって、ビューファインダの拡大レンズ５０２のレ
ンズ径を小さくできる。

【０３５８】なお、レンズ４５１と表示パネル２１間
は、透明樹脂、透明液体、透明ゲルなどでオプティカル
カップリングすることが好ましい。

【０３５９】また、表示パネル２１が反射タイプ（ある
いは半透過仕様）の場合は（図７５）のように構成すれ
ばよい。透明ブロック５４１ａと５４１ｂとを用いる。
θ（ＤＥＧ．）は、 ３５度 ≦ θ ≦ ４５度 にすることが好ましい。

【０３６０】（図７５）では、光源５５１から放射され
た光１８１ａはレンズ４５１ｂで略平行光の光に変換さ
れ、透明ブロック５４１ａに入射する。入射した光１８
１ａは、空気ギャップ６５１との界面で反射され、反射
光１８１ｂとなり表示パネル２１に入射する。表示パネ
ル２１で変調された光１８１ｃは、透明ブロック５４１
ａ、５４１ｂ内を直進する。透明ブロック５４１ｂを透
過した光１８１ｃは、集光レンズ４５１で集束光とな
る。

【０３６１】なお、レンズ４５１ｂと透明ブロック５４
１ｂ間は、透明樹脂、透明液体、透明ゲルなどでオプテ
ィカルカップリングしてもよい。また、透明ブロック５
４１ｂとレンズ４５１ｂとを一体として形成してもよ
い。また、表示パネル２１が半透過仕様の場合は表示パ
ネル２１の裏面にバックライト１６を配置してもよい。

【０３６２】なお、（図６７（ｂ））に示すように透明
ブロック５４１ｂは円弧状に形成しても、球面状に形成
しても、あるいは非球面、多角形に形成してもよい。透
明ブロック５４１ａは透明ブロック５４１ｂの形状にあ
わせて空気ギャップ６５１が一定となるように形成また
は構成する。ただし、透明ブロック５４１ｂなどにレン
ズ効果を持たせるため、空気ギャップを表示パネル２１
の中央部と周辺部で変化させてもよい。また、反射面１
５ａは曲面としてもよい。

【０３６３】また、透明ブロック５４１ｂと５４１ａの
屈折率は色収差を考慮して屈折率が異なるものを用いて
もよい。また、透明ブロック５４１は着色させてもよ
い。他の構成は（図５５）（図５４）の構成が適用され
ることは言うまでもない。また、透明ブロック５４１は
３次元の放物面に限定するものではなく、楕円面であっ
ても、あるいは２次元状であってもよいことも言うまで
もない。また、透明ブロック５４１の光出射面に微小な
凹凸を形成して、指向性を拡大してもよい。また、画像
表示に有効な光が通過しない領域には光吸収膜を形成し
てもよい。

【０３６４】また、（図７０）のように透明ブロック５
４１ｂはなくともよい。透明ブロック５４１ａの光出射
面に液晶表示パネル２１を配置する。液晶表示パネル２
１の配置位置によっては、液晶表示パネル２１に斜めに
光１８１ｄが入射することになる。これは、液晶表示パ
ネル２１の表示画像のコントラストを低下させることに
なる場合もある。しかし、液晶表示パネル２１がノーマ
リホワイトモードの時は、液晶分子の配向方向と光１８
１ｄの入射角度が一致し、コントラストを向上させる。

【０３６５】観察者は眼２９１を接眼ゴム４９４で固定
して表示画像をみる。ピントの調整は接眼リング５０３
を移動させて行う。なお、光源部５５１は１つに限定す
るものではなく、複数であってもよい。

【０３６６】以上は表示パネル２１の表示領域が２０イ
ンチ以下と比較的小型の場合であるが、３０インチ以上
と大型となると表示画面がたわみやすい。その対策のた
め、本発明では（図５１）に示すように表示パネル２１
に外枠５１１をつけ、外枠５１１につりさげられるよう
に固定部材５１２を取り付けている。この固定部材５１
２を用いて（図５２）に示すようにネジ５２２等で壁５
２１に取りつける。

【０３６７】しかし、表示パネル２１のサイズが大きく
なると重量も重たくなる。そのため、表示パネル２１の
下側に脚取り付け部５１４を配置し、複数の脚５１３で
表示パネル２１の重量を保持できるようにしている。

【０３６８】脚５１３はＡに示すように左右に移動で
き、また脚５１３はＢに示すように収縮できるように構
成されている。そのため、狭い場所であっても表示装置
を容易に設置することができる。

【０３６９】以上の実施例は直視型の表示装置をイメー
ジしているが、本発明はこれに限定するものでなく、
（図５７）に示すような投射型表示装置にも適用するこ
とができる。つまり、表示パネル２１の照明光としてメ
タルハライドランプ（ＭＨランプ）や、超高圧水銀灯
（ＵＨＰランプ）等の放電ランプ５７１を用いればよい
からである。放電ランプ５７１から放射された光はだ円
面鏡５７２で集光され、レンズ４５１ａで実質上平行光
に変換して表示パネル２１を照明する。表示パネル２１
が反射型の場合は、ＰＢＳ４３２を用いるか、もしくは
斜め方向から表示パネル２１を照明すればよい。表示パ
ネル２１で変調された光はフィールドレンズ４５１ｂで
絞りこまれて投射レンズ５３４に入射し、投射レンズ５
３４によりスクリーン（図示せず）に投影される。

【０３７０】（図５７）の５７４は回転フィルタであ
る。回転フィルタ５７４はブラシレスＤＣモーター５７
３により回転軸５７５を中心として回転する。回転フィ
ルタ５７４は扇型のダイクロイックフィルタが複数組み
合わさった形状をしている。（図５９）に示すように円
盤５８２の周囲にダイクロイックフィルタが並べられて
いる。回転フィルタ５７４ＲはＲ光を透過するダイクロ
イックフィルタ、回転フィルタ５７４ＧはＧ光を透過す
るダイクロイックフィルタ、回転フィルタ５７４ＢはＢ
光を透過するダイクロイックフィルタである。回転フィ
ルタ５７４は回転することにより入射光１８１である白
色光を時分割でＲ，Ｇ，Ｂ光に変換する。表示パネル２
１は光変調層２３６として強誘電液晶モード，ＯＣＢモ
ードもしくは、メルク社が開発した超高速ＴＮモード液
晶を用いる。また、ＴＩ社が開発しているＤＭＤ（デジ
タルマイクロミラーデバイス）を用いる。

【０３７１】（図５８）に示すように、回転フィルタ５
７４は筐体５８４中に配置されている。筐体５８４は金
属材料、もしくはエンジニアリングプラスティック材料
で形成あるいは構成されている。回転フィルタ５７４の
表面は空気などとの摩擦を低減するため、微小な凹凸を
表面に形成すると良い。たとえば、ゴルフボールのごと
くである。モーター５７３も筐体５８４中に配置されて
いる。また、筐体５８４の光入射部には入射光１８１が
入出射する透過窓５８３が取り付けられている。

【０３７２】透過窓５８３には入射光の反射を防止する
ＡＩＲコート膜（反射防止膜）が形成され、また、必要
に応じて紫外線をカットするＵＶカット膜および赤外線
をカットするＩＲカット膜が形成されている。表示パネ
ル２１が偏光変調方式の場合は、透過窓５８３に偏光板
を貼り付けるかあるいは透明基板に偏光板を取り付けた
板を光路に配置する。この際、透過窓５８３あるいは偏
光板を取り付けた板はサファイアガラスあるいはダイヤ
モンド薄膜を形成した基板を用いると良い。これらは熱
伝導性が良好だからである。基板筐体５８４の一部には
筐体内の熱を放熱する放熱板５８５が取り付けられてい
る。

【０３７３】筐体５８４内は１気圧から３気圧の水素が
充填されている。水素は比重が低いため、回転フィルタ
５７４が回転することにより発生する風損を減少させる
ことができる。また、比熱が高いため放熱効果が高い。
しかし、水素は酸素と混合することにより爆発する危険
性がある。そのため、筐体５８４の一部に水素の圧力お
よび輝度を測定するセンサ５８１が取り付けられてい
る。センサ５８１は筐体内の水素の圧力および／または
純度を測定し、水素の濃度等が一定値以下となると信号
を発する。この信号により“水素濃度をチェックする”
という表示灯を点灯させるとともに、ランプ５７１を停
止させる。また、水素のかわりに、ヘリウム、窒素など
の気体を用いてもよい。

【０３７４】回転フィルタ５７４の周囲を完全に、また
は極力筐体５８４で囲むことにより、騒音を防止する事
ができる。ただし、筐体５８４に開口部を有する場合
は、水素冷却方式は採用できない。しかし、回転フィル
タ５７４の風きり音、モータの電磁音を良好に抑制でき
るという騒音防止の効果は十分に発揮できる。また、筐
体５８４の周囲を水あるいはエチレングリコール液体な
どで直接冷却しても良い。また、液体のかわりにシリコ
ンゲルなどのゲルでもよい。また筐体５８４の周囲を水
素で冷却してもよい。

【０３７５】なお、（図５７）はライトバルブがＤＭＤ
のように反射型の場合を例示している。その他、ライト
バルブは、韓国の大宇社が開発しているＴＭＡ、ＩＢＭ
社、スリーファイブ社、（株）コピン、ディスプレイテ
ック社、ナショナルセミコンダクター社あるいは日本ビ
クターが開発しているシリコンベースド液晶表示パネル
などの反射型の表示パネルの場合でも同様に適用でき
る。また、本発明の表示パネル２１も同様に適用するこ
とができる。

【０３７６】また、（図５７）の構成はビューファイン
ダにも適用することができる。（図５７）において、投
射レンズ５３４を拡大レンズとし、照明光学系５３１を
ＬＥＤなどで構成すればよい。ＬＥＤはＲ，Ｇ，Ｂの３
色を用い、表示パネル２１の表示状態と同期させてフィ
ールドシーケンシャルに駆動すればよい。

【０３７７】たとえば、（図６４）の実施例が例示され
る。ＰＢＳ４３２には表示パネル２１ａ，２１ｂが取り
付けられる。発光素子１１から放射された光はＰＢＳ４
３２の光分離面４３４でＰ偏光１８１ａとＳ偏光１８１
ｂに分離される。分離された偏光は、それぞれ表示パネ
ル２１ａ，２１ｂに入射する。表示パネル２１にはθ ₂
の角度で入射するようにする。

【０３７８】なお、表示パネルにθ₂の角度で入射する
としているが、本発明のビューファインダでは、観察者
の眼の軸と照明光の主光線とが所定の角度をなすように
構成するという意味である。（図６４）においても表示
パネル２１に入射する照明光の主光線の軸と、表示パネ
ル２１の法線とを一致させた構成を採用し、代わりに拡
大レンズ５０２の軸を傾かせてもよい。

【０３７９】光分離面４３４は傾いた光線１８１を良好
に分離できるように構成する。また、光分離面４３４は
Ｐ偏光とＳ偏光に分離するとしたが、これに限定するも
のではなく、たとえば赤色光と、青および緑光に分離す
るものでもよい。この場合は４３２はＰＢＳではなく、
単なるビームスプリッタとなる。

【０３８０】たとえば、光分離面４３４が赤色光１８１
ａと、青および緑光１８１ｂに分離する装置の場合は、
表示パネル２１ｂは赤色光１８１ａを変調し、表示パネ
ル２１ａは青および緑光１８１ｂを変調することにな
る。

【０３８１】したがって、表示パネル２１ａは青色と緑
色光を分離して変調するため青と緑色のカラーフィルタ
を形成しておくことが必要である。カラーフィルタは樹
脂または誘電体多層膜からなるものを用いる。表示パネ
ル２１ｂは赤のカラーフィルタを形成する必要は特にな
いが、色純度の向上のため赤色のカラーフィルタを形成
しておくことが好ましい。

【０３８２】また、４３２がＰＢＳの場合は表示パネル
２１ｂを輝度（Ｙ）変調用としてもよい。さらに、表示
パネル２１ａには赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）のカラ
ーフィルタを形成することにより、色度（Ｃ）変調用の
表示パネルとしてもよい。

【０３８３】この場合、表示パネル２１ｂにはカラーフ
ィルタを形成する必要はなくモノクロ用でよい。しか
し、発光素子１１の色温度を調整するために、帯域制限
用のフィルタ（色フィルタ）を形成しておくことが好ま
しい。色フィルタは、表示パネル２１の光入射面もしく
は光出射面に配置してもよい。以上の事項は他の実施例
にも当然適用してもよい。また、ＬＥＤ１１の光出射面
に光拡散板を配置し、色ムラの発生を抑制することが好
ましい。また、（図６４）の点線で示すようにフィール
ドレンズ４５１を配置することにより、表示パネル２１
の周辺まで良好に照明できる。

【０３８４】また、ＰＢＳ４３２は、３Ｍ社などが販売
しているフィルムタイプのＰＢＳを用いてもよい。ま
た、発光素子１１と表示パネル２１間にレンズを配置
し、フィルムタイプのＰＢＳをレンズに貼りつけたり、
フィルムタイプのＰＢＳ４３２を円弧状に加工してレン
ズとしての機能を持たせたりしてもよい。以上のことは
以下の実施例でも同様である。

【０３８５】減光フィルタを配置する理由は、たとえ
ば、発光素子１１が白色ＬＥＤの場合は、青色光が強
く、表示パネルの表示画像が青みがかかったようになっ
てしまうからである。また、輝度成分が大きくなりすぎ
るのを防止するため、減光フィルタを表示パネル２１ｂ
の入射面に形成もしくは配置しておくことが好ましい。

【０３８６】表示パネル２１ａ，２１ｂで変調された光
は再び光分離面４３４で合成され、レンズ４５１で収束
されて拡大レンズ５０２に入射する。（図６４）の実施
例では表示パネル２１ａの表示画像と表示パネル２１ｂ
の表示画像とが重ねあわされるため、見かけ上の解像度
が２倍になったのと同等となり、低解像度の表示パネル
を用いて高解像度表示を実現できる。

【０３８７】また、Ｒ発光のＬＥＤ１１Ｒ、Ｇ発光のＬ
ＥＤ１１Ｇ、Ｂ発光のＬＥＤ１１Ｂを用い、表示パネル
２１の表示状態と同期をとって、フィールドシーケンシ
ャル方式で駆動を行えば、カラーフィルタを用いず、ま
た、１枚の表示パネル２１でカラー表示を実現できる。
この場合、ＬＥＤの光出射側に拡散板、拡散フィルムな
どの光拡散手段を配置し、面発光としてもよい。また、
光出射側にレンズ４５１ｂを配置して平行光としてもよ
い。

【０３８８】なお、（図６４）において、表示パネル２
１として（図２５）に示すような、半透過型のものを用
いる場合は、表示パネル２１の裏面に本発明のバックラ
イト１６を配置してもよい。バックライト１６と発光素
子１１の両方から放射される光を用いることによりより
明るい画像表示を実現できる。また、バックライト１６
だけでも画像表示を行える。この構成は（図６０）（図
４２）のような直視モニターなどの映像表示装置にも適
用することができる。また、（図５７）に示すように投
射型表示装置に採用してもよい。

【０３８９】（図５３）は３枚の表示パネル２１を用い
てカラー表示を行う方式である。ここでは説明を容易に
するため、２１ＧをＧ光の映像を表示する表示パネル、
２１ＲをＲ光の映像を表示する表示パネル、２１ＢをＢ
光の映像を表示する表示パネルとする。したがって、各
ダイクロイックミラー５３３を透過および反射する波長
は次のようになる。すなわち、ダイクロイックミラー５
３３ａはＲ光を反射し、Ｇ光とＢ光を透過する。ダイク
ロイックミラー５３３ｂはＧ光を反射し、Ｒ光を透過さ
せる。ダイクロイックミラー５３３ｃはＲ光を透過し、
Ｇ光を反射させる。また、ダイクロイックミラー５３３
ｄはＢ光を反射させ、Ｇ光およびＲ光を透過する。

【０３９０】ランプハウス５３１内のメタルハライドラ
ンプ（図示せず）から放射された光は全反射ミラー４８
１ａにより反射され、光の進行方向を変化させられる。
前記光はダイクロイックミラー５３３ａ，５３３ｂによ
りＲ・Ｇ・Ｂ光の３原色の光路に分離され、Ｒ光はフィ
ールドレンズ４５１Ｒに、Ｇ光はフィールドレンズ４５
１Ｇに、Ｂ光はフィールドレンズ４５１Ｂにそれぞれ入
射する。各フィールドレンズ４５１は各光を集光する。
表示パネル２１はそれぞれ映像信号に対応して液晶の配
向を変化させ、光を変調する。このように変調されたＲ
・Ｇ・Ｂ光はダイクロイックミラー５３３ｃ，５３３ｄ
により合成され、投写レンズ５３４によりスクリーン
（図示せず）に拡大投影される。

【０３９１】ＵＶＩＲカットフィルタ５３２の帯域は半
値の値で４３０ｎｍ〜６９０ｎｍである。Ｒ光の帯域は
６００ｎｍ〜６９０ｎｍ、Ｇ光の帯域は５１０〜５７０
ｎｍとする。Ｂ光の帯域は４３０ｎｍ〜４９０ｎｍであ
る。各表示パネル２１はそれぞれの映像信号に応じて散
乱状態の変化として光学像を形成する。

【０３９２】本発明の表示パネル，表示装置等において
対向基板２３５、アレイ基板２３１はガラス基板、透明
セラミック基板、樹脂基板、単結晶シリコン基板、金属
基板などの基板を用いるように主として説明してきた。
しかし、対向基板２３５、アレイ基板２３１は樹脂フィ
ルムなどのフィルムあるいはシートを用いてもよい。た
とえば、ポリイミド、ＰＶＡ、架橋ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリエステルシートなどが例示される。ま
た、特開平２−３１７２２２号公報のようにＰＤ液晶の
場合は、液晶層に直接対向電極あるいはＴＦＴを形成し
てもよい。つまり、アレイ基板または対向基板は構成上
必要がない。また、日立製作所が開発しているＩＰＳモ
ード（櫛電極方式）の場合は、対向基板には対向電極は
必要がない。

【０３９３】以下、（図６８（ａ））〜（図６９
（ｃ））を参照しながら、特に投射型表示装置のライト
バルブとして用いる本発明の表示パネルについて説明す
る。

【０３９４】表示パネル２１には画素間から光漏れが発
生しないようにするため、対向基板２３５にはブラック
マトリックス（ＢＭ）が形成される。ＢＭの形成材料と
しては、遮光特性の観点からクロム（Ｃｒ）が用いられ
る。（図５３）、（図５７）などの投射型表示装置に用
いるライトバルブとしての表示パネル２１には強烈な光
が入射する。ＢＭに入射した入射光の４０％はＢＭで吸
収されるため、表示パネル２１は加熱され、劣化する。

【０３９５】本発明の表示パネルはＢＭ６８２ａの構成
材料としてアルミニウム（Ａｌ）を使用している。Ａｌ
は９０％の光を反射するため、表示パネル２１が加熱さ
れ劣化するという問題はなくなる。しかし、Ａｌは遮光
特性がＣｒに比較して悪いため膜厚を厚く形成する必要
がある。一例として、Ｃｒの膜厚０．１μｍの遮光特性
を得るＡｌの膜厚は１μｍである。つまり、１０倍の膜
厚に形成する必要がある。

【０３９６】一方、ＴＮ液晶表示パネル２１などは液晶
分子を配向する必要があるため、ラビング処理を行う必
要がある。ラビング処理を行う際、凹凸があるとラビン
グ不良が発生する。したがって、対向基板２３５にＡｌ
を用いてＢＭを形成すると基板２３５に凹凸が発生し、
良好なラビングを行うことができない。

【０３９７】この課題に対処するため、本発明の表示パ
ネル２１は対向基板２３５において、ＢＭを形成する位
置に凹部６８３をまず形成し、この凹部６８３を埋める
ようにＢＭを形成している。凹部６８３は基板２３５に
レジストを塗布し、パターニングを行った後、フッ酸溶
液でエッチングすることにより容易に形成できる。凹部
の深さは０．６μｍ以上１．６μｍ以下とし、さらに好
ましくは０．８μｍ以上１．２μｍ以下にする。この凹
部６８３の深さはエッチング時間を調整することにより
容易に調整できる。

【０３９８】なお、形成した凹部６８３は表面があれて
いるため、凹部６８３を形成後、基板２３５にはＳｉＯ
２、ＳｉＮｘなどの無機材料を０．０５μｍ以上０．２
μｍ以下の膜厚で蒸着しておく。

【０３９９】このように構成された凹部６８３にＡｌ薄
膜を蒸着しＢＭ６８２ａを形成する。したがって、対向
基板２３５の表面にはＢＭ形成による凸部は発生しな
い。そのため、良好なラビングを行うことができる。

【０４００】必要に応じて、遮光性を向上させるため、
Ａｌ薄膜６８２ａに重ねて、Ｃｒあるいはチタン（Ｔ
ｉ）などから金属薄膜６８２ｂを積層する。この金属薄
膜６８２ｂはＡｌ薄膜６８２ａが対向電極２３４のＩＴ
Ｏと直接接触しないようにする効果もある。Ａｌ薄膜６
８２ａとＩＴＯ薄膜２３４が接触すると電池作用により
腐食するからである。

【０４０１】なお、積層する薄膜は２層に限定するもの
ではなく、３層以上でもよい。

【０４０２】また、積層する薄膜６８２ｂは金属薄膜に
限定するものではなく、カーボンを添加されたアクリル
樹脂、あるいはカーボン単体などの有機材料からなる薄
膜でもよい。例えば、光吸収膜１７２１が例示される。
これらのＡｌ膜６８２ａの単層のＢＭの膜厚、あるいは
Ａｌ膜６８２ａと金属膜６８２ｂ等を積層したＢＭの膜
厚は０．４μｍ以上１．４μｍ以下とし、さらに好まし
くは０．６μｍ以上１．０μｍ以下にする。尚、（図６
８（ａ））、（図６８（ｂ））では、ＢＭ６８２は、Ｂ
Ｍ６８２ａ及び６８２ｂで構成される場合を示したが、
これに限らず例えば、Ａｌ膜の単層で構成しても良く、
又、異種の材料を多層に積層して構成しても良い。以
後、単層、積層を問わない場合は、単にＢＭ６８２と呼
ぶ。

【０４０３】凹部６８３に充填されたＢＭ６８２上に
は、平滑化膜６８１ａを形成する。平滑化膜６８１の形
成材料としては、アクリル樹脂、ゼラチン樹脂、ポリイ
ミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニィールアルコール樹
脂（ＰＶＡ）などの有機材料あるいは酸化シリコン（Ｓ
ｉＯ２）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）などの無機材料な
どが例示される。なお、特に、紫外線硬化タイプの樹脂
を採用することが好ましい。ただし、ＳｉＯ２などの無
機材料は、耐熱性があり、また広い波長帯域において透
過率が良好なため、投射型表示装置のライトバルブとし
て採用する場合は好ましい。

【０４０４】平滑化膜６８１ａの膜厚としては０．２μ
ｍ以上１．４μｍ以下が好ましく、中でも０．５μｍ以
上１．０μｍ以下に構成することが好ましい。この平滑
化膜６８２ａ上に対向電極２３４としてのＩＴＯを形成
する。（図１７４（ｂ））は平滑化膜６８２ａを用いず
カラーフィルタ２３７を平滑化膜として用いた構成であ
る。

【０４０５】平滑化膜６８１ａ、６８１ｂをＳｉＯ２な
どの無機材料で形成した場合は、平滑化膜６８１を形成
後、表面を研磨して平滑化する。研磨処理は機械的にあ
るいは化学的に行う。ＳｉＯ２は比較的柔らかいため研
磨が容易である。研磨処理を行った後、対向電極２３４
を形成する。なお、平滑化膜６８１ａ，６８１ｂが有機
材料の場合も、研磨処理を行うことにより良好な平滑化
膜６８１ａ，６８１ｂを形成できることは言うまでもな
い。

【０４０６】また、他の例として、凹部６８３に凹部６
８３の深さよりも厚くＢＭ６８２を形成した後、表面を
研磨処理して平滑化してもよい。このようにすることに
より凹部６８３に丁度ＢＭ６８２が充填されたような構
成とすることができる。平滑化後、表面に対向電極２３
４としてのＩＴＯを形成する。従って、平滑化膜６８１
ａを形成しなくても良い。もちろん、ＢＭ６８２を研磨
後、平滑化機能よりも基板２３５から不純物が溶出する
のを防止するという観点から、平滑化膜（絶縁膜）６８
１を薄く形成し、その後、対向電極２３４を形成しても
よい。この構成の場合は、平滑化膜というよりは、保護
膜として機能する。なお、対向電極は、液晶表示パネル
がＩＰＳ構造の場合は不要である。したがって、この場
合は対向電極２３４を形成せず、平滑化膜６８１ａ上に
配向膜を形成すればよい。

【０４０７】なお、（図６８（ａ））、（図６８
（ｂ））においてＢＭ６８２は、ＡｌあるいはＡｌを含
む金属多層膜としたが、これに限定するものではなく、
低屈折率の誘電体膜と高屈折率の誘電体膜とを多層に形
成した誘電体多層膜（干渉膜）で形成してもよい。

【０４０８】誘電体多層膜は光学的干渉作用により特定
波長の光を反射し、反射に際し、光の吸収は全くない。
したがって、全く入射光の吸収がないＢＭ６８２を構成
することができる。

【０４０９】また、Ａｌの代わりに銀（Ａｇ）を用いて
もよい。Ａｇも反射率が高く良好なＢＭ６８２となる。

【０４１０】なお、干渉膜をＢＭ６８２として採用する
場合はＢＭ６８２を構成する薄膜の膜厚は１．０μｍ以
上１．８μｍ以下とし、さらに好ましくは１．２μｍ以
上１．６μｍ以下にする。

【０４１１】また、凹部６８３の深さは１．２μｍ以上
２．２μｍ以下とし、さらに好ましくは１．４μｍ以上
１．８μｍ以下にする。

【０４１２】なお、（図６８（ａ））、（図６８
（ｂ））の構成では、対向基板２３５に凹部６８３を形
成し、この凹部６８３にＢＭ６８２を作製するとしたが
これに限定するものではなく、対向基板２３５に凹部６
８３を形成することなく、Ａｌ、Ａｇ、多層の金属薄
膜、あるいは干渉膜からなるＢＭ６８２を形成し、この
ＢＭ６８２上に平滑化膜６８１を形成してもよい。この
時は平滑化膜６８１ａの膜厚は１．０μｍ以上３．０μ
ｍ以下とし、さらに好ましくは１．４μｍ以上２．４μ
ｍ以下にする。又、平滑化膜６８１ａを形成後、表面を
研磨しても良い。研磨することにより、ＢＭ６８２の凹
凸はなくなり、対向基板２３５の表面は平滑化される。

【０４１３】また、（図６８（ａ））、（図６８
（ｂ））では、対向基板２３５に凹部６８３を形成し、
凹部６８３にＢＭ６８２を作製するとしたが、これに限
定するものではなく、アレイ基板２３１に凹部６８３を
形成し、かつＢＭ６８２を形成してもよい。この場合
は、ＢＭ６８２上にソース信号線２３３あるいは、ＴＦ
Ｔ２７１等を形成する。この様に、アレイ基板２３１の
凹部６８３を形成し、この凹部６８３にＴＦＴ２７１等
を形成することにより、アレイ基板２３１の表面も平滑
化され、良好なラビングを実施出来る。

【０４１４】ＢＭ６８２と対向電極２３４とは表示領域
の周辺で、あるいは表示領域ないで電気的に接続してお
くことが好ましい。これは対向電極２３４はＩＴＯで形
成されるため、シート抵抗が高い。そのため、対向電極
２３４のＩＴＯと金属材料からなるＢＭ６８２とを接続
してシート抵抗を低くするためである。表示領域内で接
続する場合は、ＢＭ６８２ｂと対向電極２３４とが接す
る箇所の平滑化膜６８１ａをエッチングなどにより除去
し、ＢＭ６８２ｂと対向電極２３４とが直接接するよう
に構成すればよい。この構成の場合は、ＢＭ６８２ｂは
Ａｌ以外の材料を選定する。電池による腐食を防止する
ためである。

【０４１５】一方、アレイ基板２３１側では、ソース信
号線２３３上に平滑化膜６８２を形成し、かつ、ソース
信号線２３３上で画素電極２３２が隣接するように構成
するとよい。このように構成することにより、画素電極
２３２の周辺部からの光漏れは全くなくなる。

【０４１６】しかし、この場合、ソース信号線２３３と
画素電極との寄生容量が大きくなる。この寄生容量によ
る画像表示への悪影響を回避するためには横方向で隣接
する画素間に印加する映像信号の極性を反転させるとよ
い。なお、（図６８）ではＴＦＴ２０１などの、説明に
不要な構成物は省略している。また、ＴＦＴ２０１はＬ
ＤＤ（ロー ドーピング ドレイン）構造にするとよ
い。

【０４１７】アレイ基板２３１にＴＦＴ２７１などを形
成後、無機材料からなる平滑化膜６８１ｂをＳｉＯ２な
どの無機材料で形成した場合は、平滑化膜６８１ｂを形
成後、表面を研磨して平滑化する。研磨処理は平滑化膜
６８１ａと同様に機械的にあるいは化学的に行う。特
に、ＳｉＯ２で平滑化膜６８１ｂを形成した場合は、Ｓ
ｉＯ２は比較的柔らかいため機械的研磨が容易である。
研磨処理を行った後、平滑化膜６８１ｂにＴＦＴ２０１
と画素電極２３２とを接続するコンタクトホールを形成
し、平滑化膜６８１ｂ上に画素電極２３２を形成する。
なお、平滑化膜６８１をポリイミドなどの有機材料の場
合も研磨処理を行うことにより良好な平滑化膜６８１ｂ
を形成できることは言うまでもない。又、ＴＦＴ２７１
上には、ソース信号線の金属で遮光膜を形成し、ＴＦＴ
２７１に光が入射しないように遮光する。

【０４１８】液晶層２３６を所定膜厚にするために、Ｂ
Ｍ６８２上あるいはＢＭ６８２と対面するアレイ２３１
上に誘電体材料からなる柱を形成する。柱の高さを液晶
層２３６の膜厚とする。

【０４１９】なお、表示パネル２１には、（図６９
（ａ））に図示したように、反射防止膜２３９を形成し
た反射防止基板６９１を光結合材１２６でオプティカル
カップリングさせるとよい。

【０４２０】このように構成することにより、表示パネ
ル２１と空気との界面で反射する光が抑制され、光利用
効率が向上する。

【０４２１】また、表示パネル２１の表面にゴミが付着
してもスクリーン上では結像しないという利点もある。
（図６９（ｂ））は表示パネル２１にマイクロレンズ基
板１８３を取り付けた構成であり、（図６９（ｃ））は
マイクロレンズ基板１８３に反射防止基板６９１を取り
付けた構成である。

【０４２２】なお、（図６８）において、画素電極２３
２は透過型に限定するものではなく、反射型でもよい。
また、反射型の場合は（図３０）（図３１）に開示した
ようにノコギリ歯状にしてもよい。また、（図２５）に
開示したように半透過仕様としてもよい。

【０４２３】また、（図６８（ａ））〜（図６９
（ｃ））で説明した本発明の表示パネル２１は、投射型
表示装置のライトバルブとしてだけではなく、本発明の
（図６４）などのビューファインダのライトバルブ、あ
るいは、ヘッドマウントディスプレイ、（図４９）のビ
デオカメラ、（図４８）などの携帯情報端末、（図５
１）のパーソナルコンピュータあるいは液晶テレビなど
の表示パネルとしても用いることができることは言うま
でもない。以上のように、本発明の表示パネルを他の本
発明の映像表示装置などに流用して自由に構成できるこ
とは言うまでもない。

【０４２４】光変調層２３６は液晶だけに限定するもの
ではなく、厚み約１００ミクロンの９／６５／３５ＰＬ
ＺＴあるいは６／６５／３５ＰＬＺＴでもよい。また、
光変調層２３６に蛍光体を添加したもの、液晶中にポリ
マーボール、金属ボールなどを添加したものなどでもよ
い。

【０４２５】なお、２３４、２３２などの透明電極はＩ
ＴＯとして説明したが、これに限定するものではなく、
例えばＳｎＯ₂、インジウム、酸化インジウムなどの透
明電極でもよい。また、金などの金属薄膜を薄く蒸着し
たものを採用することもできる。また、有機導電膜、超
微粒子分散インキあるいはＴＯＲＡＹが商品化している
透明導電性コーティング剤「シントロン」などを用いて
もよい。

【０４２６】光吸収膜２５４等は、アクリル樹脂などに
カーボンなどを添加したものの他、六価クロムなどの黒
色の金属、塗料、表面に微細な凹凸を形成した薄膜ある
いは厚膜もしくは部材、酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、酸化マグネシウム、オパールガラスなどの光拡散物
でもよい。また、黒色でなくとも光変調層２３６が変調
する光に対して補色の関係にある染料、顔料などで着色
されたものでもよい。また、ホログラムあるいは回折格
子でもよい。

【０４２７】本発明の実施例では画素電極ごとにＴＦ
Ｔ、ＭＩＭ、薄膜ダイオード（ＴＦＤ）などのスイッチ
ング素子を配置したアクティブマトリックス型として説
明してきた。このアクティブマトリックス型もしくはド
ットマトリックス型とは液晶表示パネルの他、微小ミラ
ーも角度の変化により画像を表示するＴＩ社が開発して
いるＤＭＤ（ＤＬＰ）も含まれる。

【０４２８】また、ＴＦＴなどのスイッチング素子は１
画素に１個と限定するものではなく、複数個接続しても
よい。また、ＴＦＴはＬＤＤ（ロー ドーピング ドレ
イン）構造を採用することが好ましい。

【０４２９】本発明の各実施例の技術的思想は、液晶表
示パネル他、ＥＬ表示パネル、ＬＥＤ表示パネル、ＦＥ
Ｄ（フィールドエミッションディスプレイ）表示パネ
ル、ＰＤＰにも適用することができる。また、アクティ
ブマトリックス型に限定するものではなく、単純マトリ
ックス型でもよい。単純マトリックス型でもその交点に
画素（電極）がありドットマトリックス型表示パネルと
見なすことができる。もちろん、単純マトリックスパネ
ルの反射型も本発明の技術的範ちゅうである。その他、
８セグメントなどの単純な記号、キャラクタ、シンボル
などを表示する表示パネルにも適用することができるこ
とはいうまでもない。これらセグメント電極も画素電極
の１つである。

【０４３０】プラズマアドレス型表示パネルにも本発明
の技術的思想は適用できることはいうまでもない。その
他、具体的に画素がない光書き込み型表示パネル、熱書
き込み型表示パネル、レーザ書き込み型表示パネルにも
本発明の技術的思想は適用できる。また、これらを用い
た投射型表示装置も構成できるであろう。

【０４３１】画素の構造も共通電極方式、前段ゲート電
極方式のいずれでもよい。その他、画素行（横方向）に
沿ってアレイ基板２３１にＩＴＯからなるストライプ状
の電極を形成し、画素電極２３２と前記ストライプ状電
極間に蓄積容量を形成してもよい。このように蓄積容量
を形成することにより結果的に液晶層２３６に並列のコ
ンデンサを形成することになり、画素の電圧保持率を向
上することができる。低温ポリシリコン、高温ポリシリ
コンなどで形成したＴＦＴ２７１はオフ電流が大きい。
したがって、このストライプ状電極を形成することは極
めて有効である。

【０４３２】また、本発明の表示パネル２１あるいは投
射型表示装置のライトバルブ２１等において、カラーフ
ィルタ２３７でカラー表示を行う実施例を開始したが、
カラーフィルタは必ずしも形成せずとも１枚の表示パネ
ル２１でカラー表示を実現できる。たとえば、マイクロ
レンズ１８１を用いてＲ、Ｇ、Ｂに色分離したり、ホロ
グラムを用いて色分離を行えば、カラー表示を行うこと
ができる。また、カラーフィルタ２３７は樹脂で形成し
ても誘電体多層膜で形成してもよい。また、カラーフィ
ルタ２３７は単色でも、２色でもあるいは４色以上のも
のを用いてもよい。

【０４３３】また、表示パネルのモード（モードと方式
などを区別せずに記載）は、ＰＤモードの他、ＳＴＮモ
ード、ＥＣＢモード、ＤＡＰモード、ＴＮモード、強誘
電液晶モード、ＤＳＭ（動的散乱モード）、垂直配向モ
ード、ゲストホストモード、ホメオトロピックモード、
スメクチックモード、コレステリックモードなどを適用
することができる。

【０４３４】本発明の表示パネル／表示装置は、ＰＤ液
晶表示パネル／ＰＤ液晶表示装置に限定するのもではな
く、ＴＮ液晶、ＳＴＮ液晶、コレステリック液晶、ＤＡ
Ｐ液晶、ＥＣＢ液晶モード、ＩＰＳ方式、強誘電液晶、
反強誘電、ＯＣＢなどの他の液晶を用いた表示パネル／
表示装置でもよい。その他、ＰＬＺＴ、エレクトロクロ
ミズム、エレクトロルミネッセンス、ＬＥＤディスプレ
イ、ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤ
Ｐ）、プラズマアドレッシングのような方式でも良い。

【０４３５】また、本発明の技術的思想はビデオカメ
ラ、液晶プロジェクター、立体テレビ、プロジェクショ
ンテレビ、ビューファインダ、携帯電話のモニター、Ｐ
ＨＳ、携帯情報端末およびそのモニター、デジタルカメ
ラおよびそのモニター、電子写真システム、ヘッドマウ
ントディスプレイ、直視モニターディスプレイ、ノート
パーソナルコンピュータ、ビデオカメラのモニター、電
子スチルカメラのモニター、現金自動引き出し機のモニ
ター、公衆電話のモニター、テレビ電話のモニター、パ
ーソナルコンピュータのモニター、液晶腕時計およびそ
の表示部、家庭電器機器の液晶表示モニター、据え置き
時計の時刻表示部、ポケットゲーム機器およびそのモニ
ター、表示パネル用バックライトなどにも適用あるいは
応用展開できることは言うまでもない。

【０４３６】また、本発明の投射型表示装置あるいはビ
ューファインダにおいて、ランプあるいはＬＥＤなどの
発光素子と表示パネル２１間に、インテグレータレンズ
を付加してもよい。インテグレータレンズを用いること
により表示画面の周辺部まで均一に照明することがで
き、画像品位を向上させることができる。

【０４３７】

【発明の効果】本発明の表示パネル、表示装置は動画ボ
ケの改善，低コスト化，高輝度化等のそれぞれの構成に
応じて特徴ある効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明装置の説明図である。

【図２】本発明の照明装置の断面図である。

【図３】本発明の照明装置の説明図である。

【図４】本発明の照明装置の説明図である。

【図５】本発明の照明装置の説明図である。

【図６】本発明の他の実施例における照明装置の説明図
である。

【図７】本発明の他の実施例における照明装置の説明図
である。

【図８】本発明の照明装置の駆動方法の説明図である。

【図９】本発明の照明装置の駆動方法の説明図である。

【図１０】本発明の表示装置の駆動回路の説明図であ
る。

【図１１】本発明の表示装置の駆動方法の説明図であ
る。

【図１２】本発明の他の実施例における照明装置の説明
図である。

【図１３】本発明の他の実施例における照明装置の説明
図である。

【図１４】本発明の他の実施例における照明装置の説明
図である。

【図１５】本発明の他の実施例における照明装置の説明
図である。

【図１６】本発明の他の実施例における照明装置の説明
図である。

【図１７】本発明の他の実施例における照明装置の説明
図である。

【図１８】本発明の液晶表示パネルの説明図である。

【図１９】本発明の液晶表示パネルの説明図である。

【図２０】本発明の液晶表示パネルの説明図である。

【図２１】本発明の液晶表示パネルの説明図である。

【図２２】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図２３】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図２４】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図２５】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図２６】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図２７】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図２８】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図２９】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図３０】本発明の液晶表示パネルの説明図である。

【図３１】本発明の液晶表示パネルの説明図である。

【図３２】本発明の液晶表示パネルの説明図である。

【図３３】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図３４】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図３５】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図３６】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図３７】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図３８】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図３９】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４０】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４１】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４２】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４３】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４４】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４５】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４６】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４７】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４８】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図４９】本発明のビデオカメラの斜視図である。

【図５０】本発明のビューファインダの断面図である。

【図５１】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図５２】本発明の映像表示装置の説明図である。

【図５３】本発明の投射型表示装置の説明図である。

【図５４】本発明のビューファインダの説明図である。

【図５５】本発明のビューファインダの断面図である。

【図５６】本発明のビューファインダの断面図である。

【図５７】本発明の投射型表示装置の説明図である。

【図５８】本発明の投射型表示装置の説明図である。

【図５９】本発明の投射型表示装置の説明図である。

【図６０】本発明の表示装置の説明図である。

【図６１】本発明の照明装置の説明図である。

【図６２】本発明の照明装置の説明図である。

【図６３】本発明の照明装置の説明図である。

【図６４】本発明のビューファインダの説明図である。

【図６５】本発明の表示パネルの説明図である。

【図６６】本発明のビューファインダの説明図である。

【図６７】本発明のビューファインダの説明図である。

【図６８】本発明の表示パネルの説明図である。

【図６９】本発明の表示パネルの説明図である。

【図７０】本発明のビューファインダの説明図である。

【図７１】本発明の表示装置の説明図である。

【図７２】本発明の表示装置の説明図である。

【図７３】本発明の表示装置の説明図である。

【図７４】本発明のビューファインダの説明図である。

【図７５】本発明のビューファインダの説明図である。

【符号の説明】

１１ 白色ＬＥＤ（発光素子） １２ ＬＥＤアレイ（発光素子アレイ） １４ 導光板（導光部材） １５ 反射板（反射部材、反射膜） １６ バックライト（照明装置） ２１ 液晶表示パネル ２２ 拡散シート（拡散板） ２３ プリズムシート ２４ 凹部 ３１ 光拡散部 ４１ 光拡散ドット ５１ 反射膜（光拡散部材） ７１ ファイバー ７２ 接着剤 ８１ 非点灯部 ８２ 点灯部 １０１ ゲートドライバ（回路） １０２ ソースドライバ（回路） １０３ ドライバコントローラ １０４ ＬＥＤドライバ（発光素子ドライバ） １０５ バックライトコントローラ １０６ 映像信号処理回路 １０７ 画像表示部 １２１ λ／４板（λ／４フィルム） １２６ 光結合剤 １４１ 蛍光管（棒状発光素子） １５１ 光拡散剤 １５２ 電極パターン １５３ 端子電極 １６１ 突起（凸部） １６２ ボンダ線（接続部） １８１ 光線 １８２ ビーズ（スペーサ） １８３ マイクロレンズアレイ（マイクロレンズシー
ト） １８４ 遮光膜（反射膜） １８５ 光結合層（オプティカルカップリング材） １８６ マイクロレンズ １８７ 開口部 １８６ａ シリニドリカルレンズ（かまぼこ型レンズ） ２３１ アレイ基板 ２３２ 画素電極 ２３３ 信号線 ２３４ 対向電極 ２３５ 対向基板 ２３６ 液晶層（光変調層） ２３７ カラーフィルタ ２３８ 樹脂遮光膜 ２３９ 反射防止膜 ２５１ 反射膜（反射電極） ２５２ 光透過部（画素）、開口部 ２５３ 絶縁膜 ６５１ 空気ギャップ ６７１ 保持部 ６８１ 平滑化膜 ６８２ ブラックマトリックス（ＢＭ） ６８３ 凹部 ６９１ 反射防止基板 ７３１ 低屈折率材料部 ７３２ 光屈折率材料部

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） Ｇ０２Ｆ 1/13357 Ｇ０９Ｆ 9/35 ３０５ Ｇ０９Ｆ 9/35 ３０５ Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/36 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ Ｆターム(参考） 2H091 FA10Z FA14Z FA21Z FA23Z FA27Z FA29Z FA31Z FA34Z FA41Z FA45Z FD06 GA11 GA13 LA16 LA17 MA07 2H093 NC42 ND04 ND12 NG02 5C006 AA01 AA02 AA22 AF42 AF44 AF46 AF51 BB16 BB17 BB29 EA01 FA22 FA54 5C094 AA06 AA09 BA03 BA16 BA23 BA43 CA19 CA24 ED01 ED11 ED12 ED13 ED14 HA08 5G435 AA02 BB04 BB12 BB17 DD04 DD14 EE27 FF03 FF05 FF06 FF08 FF13 FF14 GG02 GG03 GG05 GG11 GG16 GG23 LL13 LL14

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の導光部材と、 前記導光部材の実質上端部に配置または形成された発光
   素子と、 前記導光部材間に配置または形成された遮光部材とを具
   備し、 前記複数の導光部材は並列に配置されており光発光面を
   形成していることを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】 前記発光素子は点滅することを特徴とす
   る請求項１記載の照明装置。
3. 【請求項３】 複数の導光部材と、 前記導光部材の実質上端部に配置または形成された発光
   素子と、 光反射機能を有する衝立部と反射面を有する底面部とを
   有する固定部材と、 前記導光部材の光出力面に配置されたプリズム板と、 前記プリズム板の光出力面に配置された表示パネルとを
   具備し、 前記複数の導光部材は前記固定部材に挿入されているこ
   とを特徴とする表示装置。
4. 【請求項４】 プリズム板と表示パネル間に光拡散シー
   トが配置され、前記光拡散シート上で、かつ前記発光素
   子部の周辺に位置する箇所に光拡散部が形成または配置
   されていることを特徴とする請求項３記載の表示装置。
5. 【請求項５】 前記導光部材の光出力面に光拡散部が配
   置または形成されていることを特徴とする請求項３記載
   の表示装置。
6. 【請求項６】 内部が中空で、かつ、表面のうち少なく
   とも一面に反射膜が形成または配置された導光部材と、 前記導光部材の実質上端部に配置または形成された発光
   素子とを具備し、 前記複数の導光部材は並列に配置されており光発光面を
   形成していることを特徴とする照明装置。
7. 【請求項７】 複数の導光部材が並列に配置され、か
   つ、前記導光部材の実質上端部に配置された発光素子
   と、前記導光部材の光出力面に配置された液晶表示パネ
   ルとを具備する表示装置の駆動方法であって、 前記発光素子の点滅を、前記表示装置の画像書き込みタ
   イミングに同期して行うことを特徴とする表示装置の駆
   動方法。
8. 【請求項８】 複数の導光部材が並列に配置され、か
   つ、前記導光部材の実質上端部に配置された発光素子
   と、前記導光部材の光出力面に配置された液晶表示パネ
   ルとを具備する表示装置の駆動方法であって、 前記発光素子の点滅を前記表示装置の画像書き込みタイ
   ミングに同期して行い、かつ前記発光素子の点滅を３５
   ヘルツ以上５０ヘルツ未満で行う第１のモードと、 前記発光素子の点滅を５０ヘルツ以上で行う第２のモー
   ドとを有することを特徴とする表示装置の駆動方法。
9. 【請求項９】 導光部材と、 前記導光部材の裏面にマトリックス状に配置または形成
   された発光素子と、 前記導光部材の光出力面に配置された拡散部材と、 前記拡散部材の光出力面に配置された表示パネルとを具
   備することを特徴とする表示装置。
10. 【請求項１０】 導光部材と、 前記導光部材の裏面にマトリックス状に配置または形成
    された発光素子と、 前記導光部材の裏面に形成または配置された前記発光素
    子に電力を供給する配線パターンと、 前記導光部材の光出力面に配置された拡散部材と、 前記拡散部材の光出力面に配置された表示パネルとを具
    備し、 前記配線パターンは光反射機能を有することを特徴とす
    る表示装置。
11. 【請求項１１】 前記発光素子の近傍に光散乱部が形成
    または配置されていることを特徴とする請求項９または
    請求項１０記載の表示装置。
12. 【請求項１２】 導光部材と、 前記導光部材の光出力面に配置されたマイクロレンズア
    レイと、 前記マイクロレンズアレイの実質上焦点位置に配置また
    は形成され、かつ前記実質上焦点位置に開口部が形成さ
    れた遮光部材と、 前記マイクロレンズアレイの光出射面に配置された表示
    パネルとを具備することを特徴とする表示装置。
13. 【請求項１３】 導光部材と、 前記導光部材の光出力面に配置されたマイクロレンズア
    レイと、 前記マイクロレンズアレイの実質上焦点位置に配置また
    は形成され、かつ前記実質上焦点位置に開口部が形成さ
    れた遮光部材と、 前記遮光部材の開口部に配置または形成されたカラーフ
    ィルタと、 前記マイクロレンズアレイの光出射面に配置され、画素
    がマトリックス状に形成された表示パネルとを具備し、 前記遮光部材の１つの開口部は、前記表示パネルの１つ
    の画素に対応していることを特徴とする表示装置。
14. 【請求項１４】 スイッチング素子がマトリックス状に
    形成されたアレイ基板と、 前記アレイ基板に形成された反射膜と、 前記スイッチング素子に接続された、透明電極からなる
    画素電極と、 前記画素電極と前記反射膜間に形成された誘電体膜とを
    具備し、 前記反射膜は実質上固定電位に設定され、 前記反射膜と前記画素電極を電極として蓄積容量が形成
    されていることを特徴とする表示パネル。
15. 【請求項１５】 前記反射膜において、前記画素電極に
    対応する一部の箇所に開口部が設けられていることを特
    徴とする請求項１４記載の表示パネル。
16. 【請求項１６】 導光部材と、前記導光部材の表面に形
    成または配置された反射膜と、 画素がマトリックス状に配置され、かつ前記画素に一部
    に光透過部を有する表示パネルと、 前記光透過部に対応した開口部を有し、前記画素の対角
    長の１／４以上２倍以下の厚みを有するスペーサ部材と
    を具備することを特徴とする表示装置。
17. 【請求項１７】 導光部材と、 前記導光部材の表面に形成または配置された反射膜と、 画素がマトリックス状に配置され、かつ前記画素に一部
    に光透過部を有する表示パネルと、 前記表示パネルの光入射面に配置されたマイクロレンズ
    アレイと、 前記マイクロレンズアレイに入射した実質上平行光が前
    記画素で反射し、焦点を結ぶ位置に配置された遮光膜と
    を具備することを特徴とする表示装置。
18. 【請求項１８】 発光素子と、 前記発光素子が放射する光を、Ｐ偏光とＳ偏光に分離す
    る偏光分離素子と、 前記Ｐ偏光または前記Ｓ偏光を偏光変換する偏光変換手
    段と、 前記Ｐ偏光および前記Ｓ偏光を実質上平行光に変換する
    反射型のレンズと、 表示パネルとを具備することを特徴とする表示装置。
19. 【請求項１９】 スイッチング素子がマトリックス状に
    形成されたアレイ基板と、 前記アレイ基板に形成された反射膜と、前記スイッチン
    グ素子に接続された透明電極からなる画素電極と、前記
    画素電極と前記反射膜間に形成された誘電体膜とを有
    し、前記反射膜が実質上固定電位に設定され、前記反射
    膜と前記画素電極を電極として蓄積容量が形成されてい
    る表示パネルと、 前記表示パネルの裏面に配置された照明手段と、 前記表示パネルから放射する光を反射するミラーとを具
    備することを特徴とする表示装置。
20. 【請求項２０】 スイッチング素子がマトリックス状に
    形成されたアレイ基板と、前記アレイ基板に形成された
    反射膜と、前記スイッチング素子に接続された透明電極
    からなる画素電極と、前記画素電極と前記反射膜間に形
    成された誘電体膜とを有し、前記反射膜が実質上固定電
    位に設定され、前記反射膜と前記画素電極を電極として
    蓄積容量が形成されている表示パネルと、 撮影手段と、 撮影した画像を記録する記録手段とを具備することを特
    徴とするビデオカメラ。
21. 【請求項２１】 スイッチング素子がマトリックス状に
    形成されたアレイ基板と、前記アレイ基板に形成された
    反射膜と、前記スイッチング素子に接続された透明電極
    からなる画素電極と、前記画素電極と前記反射膜間に形
    成された誘電体膜とを有し、前記反射膜が実質上固定電
    位に設定され、前記反射膜と前記画素電極を電極として
    蓄積容量が形成されている表示パネルと、 前記表示パネルの表示画像を拡大して観察者に見えるよ
    うにする拡大レンズとを具備することを特徴とするビュ
    ーファインダ。
22. 【請求項２２】 ドットマトリックス型表示パネルと、 前記表示パネルを保持する複数の脚と、 前記表示パネルをつり下げるように固定する固定部とを
    具備し、 前記複数の脚の間隔を変化でき、かつ前記脚の長さを変
    化できるように構成されていることを特徴とする表示装
    置。
23. 【請求項２３】 スイッチング素子がマトリックス状に
    形成されたアレイ基板と、前記アレイ基板に形成された
    反射膜と、前記スイッチング素子に接続された透明電極
    からなる画素電極と、前記画素電極と前記反射膜間に形
    成された誘電体膜とを有し、前記反射膜が実質上固定電
    位に設定され、前記反射膜と前記画素電極を電極として
    蓄積容量が形成されている表示パネルと、 放電ランプと、 前記放電ランプが放射する光を前記表示パネルに導入す
    る光学部品と、 前記表示パネルの画像を投射する投射手段とを具備する
    ことを特徴とする投射型表示装置。
24. 【請求項２４】 発光素子と、 前記発光素子が放射する光を、Ｐ偏光とＳ偏光に分離す
    る偏光分離素子と、 前記Ｐ偏光または前記Ｓ偏光を偏光変換する偏光変換手
    段と、 前記Ｐ偏光および前記Ｓ偏光を実質上平行光に変換する
    光学ブロックと、 表示パネルと、 前記表示パネルの表示画像を拡大して観察者に見えるよ
    うにする拡大手段とを具備することを特徴とするビュー
    ファインダ。
25. 【請求項２５】 対向電極が形成された対向基板と、 共通電極およびマトリックス状に配置された画素電極が
    形成されたアレイ基板と、 前記対向電極と接続された第１の引き出し線と、 前記共通電極と接続された第２の引き出し線と、 ３０ヘルツ以上１２０ヘルツ以下の電圧を出力する電圧
    印加手段と、 前記対向基板と前記アレイ基板間に挟持されたＯＣＢ液
    晶とを具備することを特徴とする液晶表示パネル。