JP2002107750A - 液晶表示パネルとその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 階調表示特性に優れた画像表示パネルを得
る。 【解決手段】 コモン電極１５ａと１ｃは金属薄膜で形
成されている。また、コモン電極１５ａ、１５ｃは１画
素に対して２つの矩形が対応する。接続端子２２ａ、２
２ｂにはＣＯＭドライバが接続される。コモン電極１５
ａと１５ｃには独自に選択電圧を印加することができ
る。そのため、画素の１／２の面積ごとにオンオフ選択
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の透過モードでも反射
モードでも高い光利用効率を実現できる液晶表示パネ
ル、液晶層の屈折率変化により入射光の進行方向を変化
させることにより画像を表示する液晶表示パネルとその
製造方法および前記液晶パネルなどを用いた液晶表示装
置とその駆動方法およびビューファインダとビデオカメ
ラと、携帯電話などの携帯情報端末装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示パネルは、薄型で低消費電力と
いう利点から、携帯用機器等に多く採用されているた
め、ワードプロセッサやパーソナルコンピュータ、テレ
ビ（ＴＶ）などの機器や、ビデオカメラのビューファイ
ンダ、モニターなどにも用いられている。近年ではバッ
クライトを用いず、外光を光源として用いる反射型液晶
表示パネルも採用されつつある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、外光を利用す
る反射型液晶表示パネルでは、外光が暗い場合には、極
端に表示画像が暗くなるという欠点がある。一方、透過
型液晶表示パネルの場合は、外光が明るいと表示画像が
全く見えないという欠点があった。また、液晶表示パネ
ルは階調表示特性が悪いをいう欠点があった。また、携
帯電話などの超低消費電力を要望される場合は、要望さ
れる電力に対して消費電力が大きいをいう問題点があっ
た。本発明はこれらの欠点などを解決するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示パネル
は、主として単純マトリックス型液晶表示パネルに関す
るものであり、Ｙ方向に形成された第１の信号線と、Ｘ
方向に形成された第２の信号線と、前記第１の信号線と
前記第２の信号線間に挟持された液晶層とを具備し、前
記Ｘ方向信号線は、金属材料から形成され、１本の前記
第１の信号線に対し、複数の前記第２の信号線が配置さ
れ、前記Ｘ方向信号線は矩形状の形成されていることを
特徴とするものである。

【０００５】また、他の本発明の液晶表示パネルは、反
射膜と、前記反射膜上に形成されたカラーフィルタと、
前記カラーフィルタ上に形成されたＸ方向信号線と、隣
接した前記Ｘ方向信号線間の下層に配置されたブラック
マトリックスとを有する第１の基板と、Ｙ方向信号線が
形成された第２の基板と、前記第１の基板と第２の基板
間に挟持された液晶層とを具備することを特徴とするも
のである。

【０００６】また、他の本発明の液晶表示パネルは、Ｙ
方向に形成された第１の信号線と、Ｘ方向に形成された
第２の信号線と、前記第１の信号線と前記第２の信号線
間に挟持された液晶層とを具備し、前記Ｘ方向信号線
は、金属材料から形成され、１本の前記第１の信号線に
対し、複数の前記第２の信号線が配置され、前記Ｘ方向
信号線は矩形状の形成されており、矩形状に形成された
Ｘ方向信号線は、矩形面積が少なくとも２種類以上ある
ことを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明の液晶表示パネルの駆動方法
は、本発明の液晶表示パネルにあって、１本のＹ信号線
に対応する複数のＸ方向信号線において、選択的にＸ方
向信号線に電圧を印加することにより駆動し、Ｘ方向信
号線は少なくとも４本以上を同時に選択することを特徴
とするものである。

【０００８】また、他の本発明の液晶表示パネルの駆動
方法は、主としてアクティブマトリックス型液晶表示パ
ネルもしくは単純マトリックス型液晶表示パネルなど
の、ドットマトリックス型液晶表示パネルの駆動方法で
あって、温度に対応する信号をアナログ的に出力する温
度センサと、前記温度センサからの出力をデジタルデー
タに変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路か
らの出力をデータ変換するデータテーブルと、前記デー
タテーブルから出力される複数のデータをそれぞれアナ
ログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路とを具備し、前記複
数のアナログ信号は、前記液晶表示パネルのＹ方向信号
線に印加され、複数の前記アナログ信号の大きさに比例
の関係にあり、前記液晶表示パネルのＸ方向信号線は同
時に複数本選択されることを特徴とするものである。

【０００９】また、他の本発明の液晶表示パネルは、第
１のストライプ状電極が形成された第１の基板と、第２
のストライプ状電極が形成された第２の基板と、前記第
１の基板と前記第２の基板間に挟持された液晶層と、前
記第１のストライプ状電極の下層に形成された誘電体多
層膜からなるカラーフィルタとを具備し、前記カラーフ
ィルタは赤、緑、青の３色または、シアン、イエロー、
マゼンダの３色がマトリックス状に配置されていること
を特徴とするものである。

【００１０】また、他の本発明の液晶表示パネルは、第
１の反射膜と、前記第１の反射膜上に配置された第２の
反射膜と、光透過性を有するマトリックス状に配置され
た画素電極と、バックライトとを具備し、前記第１の反
射膜と前記第２の反射膜間に光透過部を有し、前記第２
の反射膜を垂直方向から見たとき、前記第１の反射膜と
前記第２の反射膜とは重なるように配置され、前記バッ
クライトからの光が前記光透過部を通過して、前記第１
の反射膜に達するように構成されていることを特徴とす
るものである。

【００１１】本発明の液晶表示パネルの製造方法は、第
１の基板と第２の基板とを準備し、前記第１の基板に光
透過性を有する第１の薄膜を形成する第１の工程と、前
記第１の薄膜上に画素位置に対応するように開口部を有
するマスクもしくは第２の反射膜を形成する第２の工程
と、前記開口部より前記第１の薄膜をエッチングする第
３の工程と、前記第３の工程後、蒸着により第１の反射
膜を形成する第４の工程と、前記第１の反射膜上に光透
過性を有する第２の薄膜を形成する第５の工程と、前記
第２の薄膜上に画素電極を形成する第６の工程と、前記
第１の基板と第２の基板間に液晶層を挟持させる第７の
工程をおこなうことを特徴とするものである。

【００１２】また、他の本発明の液晶表示パネルの製造
方法は、第１の基板と第２の基板とを準備し、前記第１
の基板に画素位置に対応するように開口部を有するマス
クもしくは第２の反射膜を形成する第１の工程と、前記
開口部より前記第１の基板をエッチングする第２の工程
と、前記第２の工程後、蒸着により第１の反射膜を形成
する第３の工程と、前記第１の反射膜上に光透過性を有
する第２の薄膜を形成する第４の工程と、前記第２の薄
膜上に画素電極を形成する第５の工程と、前記第１の基
板と第２の基板間に液晶層を挟持させる第６の工程をお
こなうことを特徴とするものである。

【００１３】また、他の本発明の液晶表示パネルは、第
１の基板上に形成された非周期的な凹凸を有する反射膜
と、前記反射膜上に形成されたカラーフィルタと、前記
カラーフィルタ上に形成された第１のストライプ状電極
またはマトリックス状に配置された画素電極とを有する
第１の基板と、第２のストライプ状電極または対向電極
が形成された第２の基板と、第１の基板と第２の基板間
に挟持された液晶層とを具備することを特徴とするもの
である。

【００１４】本発明の液晶表示装置は、薄膜トランジス
タと、前記薄膜トランジスタのゲート端子に接続された
ゲート信号線と、前記薄膜トランジスタのドレイン端子
に接続された画素電極と、前記画素電極の下層に形成さ
れたコモン信号線と、前記薄膜トランジスタのソース端
子に接続されたソース信号線と、前記コモン信号線に接
続されたコモンドライブ回路と、前記ゲート信号線に接
続されたソースドライブ回路と、前記ソース信号線に接
続されたゲートドライブ回路と、温度センサとを具備
し、前記温度センサに出力により、前記ゲートドライブ
回路と前記ソースドライブ回路と前記コモンドライブ回
路のうちいずれかの回路の出力電圧を変化させることを
特徴とするものである。

【００１５】本発明の液晶表示装置の駆動方法は、薄膜
トランジスタと、前記薄膜トランジスタのゲート端子に
接続されたゲート信号線と、前記薄膜トランジスタのド
レイン端子に接続された画素電極と、前記薄膜トランジ
スタのソース端子に接続されたソース信号線と、前記ゲ
ート信号線に接続されたソースドライブ回路と、前記ソ
ース信号線に接続されたゲートドライブ回路とを具備す
る液晶表示装置にあって、前記ソースドライバ回路は、
正極性と負極性の映像電圧をデジタル的に出力し、前記
ゲートドライバ回路は、前記薄膜トランジスタが完全に
オン状態とならない電圧を出力することにより、前記映
像電圧の印加時間に対応した電荷を前記画素電極に印加
することを特徴とするものである。

【００１６】また、他の本発明の液晶表示パネルは、画
素電極と、前記画素電極に接続されたＮチャンネルの第
１の薄膜トランジスタと、前記画素電極に接続されたＰ
チャンネルの第２の薄膜トランジスタと、前記第１の薄
膜トランジスタのゲート端子と接続された第１のゲート
信号線と、前記第２の薄膜トランジスタのゲート端子と
接続された第２のゲート信号線とを具備することを特徴
とするものである。

【００１７】また、他の本発明の液晶表示パネルの駆動
方法は、本発明の液晶表示パネルの駆動方法であり、第
１のゲート信号線に第１の信号を印加し、第２のゲート
信号線に前記第１の信号と逆極性の第２の信号を印加す
ることを特徴とするものである。

【００１８】また、本発明のビューファインダは、本発
明の液晶表示パネルをライトバルブとして用いたもので
あり、発光素子と、前記発光素子が放射する光を集光す
る集光手段と、前記集光手段の光出射側に配置された本
発明の液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示画
像を観察者に拡大してみ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ものである。

【００１９】また、本発明の液晶テレビは、本発明の液
晶表示パネルをライトバルブまたはモニター部として用
いたものであり、バックライトと、前記バックライト上
に配置された本発明の液晶表示パネルと、前記液晶表示
パネルの表面を保護する保護板または保護フィルムとを
具備することを特徴とするものである。

【００２０】また、本発明の携帯情報端末装置は、本発
明の液晶表示パネルをライトバルブまたはモニター部と
して用いたものであり、バックライトと、前記バックラ
イト上に配置された本発明の液晶表示パネルと、キー入
力ボタンとを具備することを特徴とするものである。

【００２１】また、他の本発明の携帯情報端末装置は、
液晶表示パネルが取り付けられた第１の筐体と、前記第
１の筐体の内部に形成された空洞部と、キー入力手段が
取り付けられた第２の筐体とを具備し、前記第２の筐体
が前記第１の筐体の空洞部に収納できるように構成され
ていることを特徴とするものである。

【００２２】また、他の本発明の携帯情報端末装置は、
液晶表示パネルが取り付けられた第１の筐体と、キー入
力手段が取り付けられた第２の筐体と、音声入力部が取
り付けられた第３の筐体とを具備し、前記第１の筐体と
前記第２の筐体と前記第３の筐体とが重なるように収納
できるように構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００２３】また、本発明のビデオカメラは、本発明の
ビューファインダと、撮像手段とを具備することを特徴
とするものである。

【００２４】

【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
１）の液晶表示パネルでは液晶層１２部分を十分厚く図
示している。また（図４６）等では位相フィルムなどを
省略している。以上のことは以下の図面に対しても同様
である。

【００２５】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あるいは機能
もしくは動作を有する。

【００２６】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合わせることができ
る。たとえば、（図１）の液晶表示パネルに（図２２）
の照明部６５３、反射ミラー６６２などを付加すること
ができる。また、（図１）、（図８７）に、（図７５）
から（図７８）はどのプリズム板４６２を付加する事も
できる。（図１）または（図４４）などの液晶表示パネ
ルを用いた（図８２）のビューファインダを構成するこ
ともできる。また、（図４５）の照明装置を（図８４）
の液晶テレビに採用することもできる。逆に（図８４）
の保護フィルム８５３を（図６６）（図８６）の携帯情
報端末に適用することができる。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た実施形
態の表示装置等を構成できる。

【００２７】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に記載するこ
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。

【００２８】以下、（図１）を参照しながら、本発明の
液晶表示パネルについて説明をする。ガラスあるいは有
機材料からなる基板１１には、ストライプ状電極１５が
形成されている。ガラス基板としては、ソーダガラス、
石英ガラスが例示される。有機材料からなる基板として
は板状のもの、フィルム状のいずれでもよく、エポキシ
樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂から構成されたものが例示される。これらは加圧
による一体成形で形成される。また、板厚としては０．
２ｍｍ以上０．８ｍｍ以下で構成される。なお、基板１
１は少なくとも一方が光透過性を有すればよく、一方の
基板がシリコンあるいはアルミなどの金属基板で構成さ
れていても、着色されたプラスチック基板で構成されて
いてもよい。

【００２９】なお、基板１１の放熱性を良くするため、
基板１１をサファイアガラスで形成してもよい。その
他、ダイヤモンド薄膜を形成した基板を使用したり、ア
ルミナなどのセラミック基板を使用したり、銅などから
なる金属板を使用してもよい。

【００３０】また、基板が空気と接する面には、反射防
止膜（ＡＩＲコート）が形成される。基板１１に偏光板
などが張り付けられていない場合は基板１１に直接に、
偏光板（偏光フィルム）など他の構成材料が張り付けら
れている場合は、その構成材料の表面などにＡＩＲコー
トが形成される。ＡＩＲコートは誘電体単層膜もしくは
多層膜で形成する構成が例示される。その他、１．３５
〜１．４５の低屈折率の樹脂を塗布してもよい。また、
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。

【００３１】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（ＭｇＦ２）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（Ｓ
ｉＯ）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ｎ ｄ１＝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。また、２酸化シリコ
ン薄膜を使用してもよい。もちろん、低屈折率の樹脂等
を用いてＡＩＲコートとしてもよい。なお、液晶表示パ
ネルに静電気がチャージされることを防止するため、表
示パネル１９の表面に親水性の樹脂を塗布しておくこと
が好ましい。その他、表面反射を防止するため、エンボ
ス加工を行ってもよい。

【００３２】なお、基板１１としてプラスチック基板な
どの有機材料を使用する場合は、液晶層１２に接する面
にもバリア層として無機材料からなる薄膜を形成する。
この無機材料からなるバリア層は、ＡＩＲコートと同一
材料で形成することが好ましい。

【００３３】また、バリア膜をストライプ状電極上に形
成する場合は、液晶層１２に印加される電圧のロスを極
力低減させるために低誘電率材料を使用することが好ま
しい。たとえば、フッ素添加アモルファスカーボン膜
（比誘電率２．０〜２．５）が例示される。その他、Ｊ
ＳＲ社のＬＫＤシリーズ（ＬＫＤ−Ｔ２００シリーズ
（比誘電率２．５〜２．７）、ＬＫＤ−Ｔ４００シリー
ズ（比誘電率２．０〜２．２））が例示される。ＬＫＤ
シリーズはＭＳＱ（ｍｅｔｈｙ−ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏ
ｘａｎｅ）をベースにしたスピン塗布形であり、比誘電
率も２．０〜２．７と低く好ましい。その他、ポリイミ
ド、ウレタン、アクリル等の有機材料や、ＳｉＮｘ、Ｓ
ｉＯ２などの無機材料でもよい。なお、これらのＡＩＲ
コート材料は、（図１３）の薄膜１３４、平滑化膜３
２、カラーフィルタ材料１６、その他絶縁膜として用い
ることが好ましい。

【００３４】ストライプ状電極１５は、一定の長さを有
するもの総称であって、必ずしも矩形状に限定されるも
のではない。実際の本発明の液晶表示パネルは（図２）
に示すようにストライプ状電極１５は矩形の組み合わせ
である。したがって、ストライプ状とは、多少の円弧部
があってもよいし、曲面あるいは異形部、変形部があっ
てもよいことはいうまでもない。

【００３５】ストライプ状電極１５の下層あるいは上層
にはカラーフィルタ１６が形成あるいは構成される。ま
た、カラーフィルタ１６の混色あるいは画素間からの光
抜けによるコントラスト低下を防止するため、カラーフ
ィルタ１６間にはブラックマトリックス（以下、ＢＭと
呼ぶ）が形成あるいは配置される。

【００３６】（図１）に示すように各画素に対応するよ
うに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）あるいはシアン
（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３原色に対
応するカラーフィルタ１６が形成される。また、その平
面的なレイアウトとしては、モザイク配列、デルタ配
列、ストライプ配列がある。

【００３７】なお、カラーフィルタ１６はゼラチン、ア
クリルを染色した樹脂からなるカラーフィルタの他、光
学的誘電体多層膜により形成したカラーフィルタ、ホロ
グラムによるカラーフィルタでもよい。また、液晶層自
身を直接着色することにより代用してもよい。たとえ
ば、ＰＤ液晶であれば、樹脂を着色したりする構成、ま
た、液晶層をゲストホストモードで使用したりすればよ
い。また、カラーフィルタは３色に限定するものではな
く、２色あるいは単色、もしくは４色以上であってもよ
い。また、カラーフィルタは透過方式に限定するもので
はなく、誘電体多層膜で形成し、反射タイプにしてもよ
い。また、単純な反射ミラーでもよい。また、コレステ
リック液晶でカラーフィルタを構成してもよい。（図１
１）は誘電体多層膜でカラーフィルタを作成した構成例
である。ストライプ状電極１５の下あるいは上に誘電体
多層膜からなるカラーフィルタ（誘電多層膜カラーフィ
ルタ１１１）が形成されている。誘電多層膜カラーフィ
ルタ１１１は低屈折率の誘電体薄膜と高屈折率の誘電体
薄膜とを多層に積層することにより一定範囲の分光特性
を有するように作製したものである。なお、（図１１）
は単純マトリックス型液晶表示パネルを例示しているが
これに限定するものではなく、アクティブマトリックス
型液晶表示パネルにも適用することができる。たとえ
ば、「ストライプ状電極１５の下あるいは上に誘電体多
層膜からなるカラーフィルタが形成されている」を画素
電極の下あるいは上、もしくは対向電極の上または下に
誘電体多層膜からなるカラーフィルタ（誘電多層膜カラ
ーフィルタ１１１）が形成されている」とすればよいか
らである。

【００３８】誘電体多層膜でカラーフィルタを構成する
と、１つの液晶表示パネルで赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）での画像表示と、シアン（Ｃ）、マゼンダ
（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の３原色の画像表示とを同時に
実現することができる。（図１２（ａ））は誘電多層膜
カラーフィルタ１１１Ｇの分光特性である。（図１２
（ｂ））は誘電多層膜カラーフィルタ１１１Ｂの分光特
性である。（図１２（ｃ））は誘電多層膜カラーフィル
タ１１１Ｒの分光特性である。

【００３９】（図１１）は説明を容易にするため、誘電
多層膜カラーフィルタ１１１Ｒについてのみ説明する。
白色光である入射光１１５ａはＲの誘電多層膜カラーフ
ィルタ１１１ＲでＧ・Ｂ光が反射され、Ｒ光が透過す
る。つまり、液晶表示パネルを反射で用いる場合は減法
混色表示となる。また、バックライト１１２からの白色
光１１５ｄは誘電多層カラーフィルタ１１１ＲでＧ・Ｂ
光が反射され、Ｒ光が透過する。したがって、バックラ
イトを用いて透過型として液晶表示パネルを用いるとき
は加法混色となる。また、（図１１）に図示した液晶表
示パネルは、パネルの表面からでも裏面からでも画像を
観察することができる。

【００４０】ＢＭ１４は、主として電極（ストライプ状
電極、画素電極）間の光ぬけを防止するために用いる。
ＢＭ１４は電極１１間に絶縁膜（図示せず）を形成し、
その上にクロム（Ｃｒ）などの金属薄膜で形成してもよ
いし、アクリル樹脂にカーボンなどを添加した樹脂から
なるもので構成してもよい。その他、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１２が変調す
る光に対して補色の関係のある染料、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。

【００４１】液晶層１２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１２に散布する個数が少なくてすむので好ましい。

【００４２】ストライプ状電極１１などの画素電極は、
アルミニウム（Ａｌ）などの金属材料から構成される。
また、ＩＴＯなどの透明性導電材料から構成される。も
しくは、これらの透明性材料上に絶縁膜（図示せず）３
２が形成され、この絶縁膜上に電極１１が形成される。
このように構成することにより、Ａｌ膜の積層膜厚を制
御することにより容易に任意の透過率あるいは反射率を
有する半透過膜を得ることができる。通常、半透過膜の
透過率は１０％以上３０％以下とすることが好ましい。
また、反射膜に１つあるいは多数の穴を形成することに
より全体として半透過膜を形成してもよい。なお、ＩＴ
Ｏ上に形成する絶縁膜にピンホールの発生を防止するた
めの２回以上にわけてスパッタリングすることにより構
成する。なお、反射膜あるいは半透過膜は誘電体膜を多
層に積層して形成した干渉膜からなるものでもよい。こ
のことは（図１）（図８９）などの構成においても同様
である。

【００４３】電極（ストライプ状電極１１、画素電極）
を反射膜とする場合は、その表面には微細な凸部（図示
せず）を形成することが好ましい。凸部の高さは０．５
μｍ以上１．５μｍ以下である。凸部は絶縁膜を凹凸に
すること、カラーフィルタ１６にビーズ等の凸部形成材
をまぜておいたものを使用すること、反射膜３１に直接
凸部２８１を形成することなどにより作製することがで
きる。

【００４４】液晶層１２の液晶材料としては、ＴＮ液
晶、ＳＴＮ液晶、強誘電液晶、反強誘電液晶、ゲストホ
スト液晶、ＯＣＢモード（Optically compensated Bend
Mode）液晶、スメクティック液晶、コレステリック液
晶、ＩＰＳ（In Plane Switching）モード液晶、高分子
分散液晶（以後、ＰＤ液晶と呼ぶ）が用いられる。な
お、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。また、静止画表
示を主として表示する場合は、ＳＴＮ液晶が好ましい。

【００４５】ここで、ＰＤ液晶について記載しておく。
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。

【００４６】なお、先に述べた液晶材料のうち、異常光
屈折率ｎｅと常光屈折率ｎｏの差の比較的大きいシアノ
ビフェニー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。

【００４７】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１２を作製でき、経時変化も生じ難く好ま
しい。

【００４８】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以下のものと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。

【００４９】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。

【００５０】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である。

【００５１】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。

【００５２】また、重合を速やかに行う為に重合開始剤
を用いても良い。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。

【００５３】なお、樹脂材料が硬化した時の屈折率ｎｐ
と、液晶材料の常光屈折率ｎｏとは略一致するようにす
る。液晶層１２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１２の屈折率がｎｏと
なる。したがって、樹脂の屈折率ｎｐと一致し、液晶層
１２は光透過状態となる。屈折率ｎｐとｎｏとの差異が
大きいと液晶層１２に電圧を印加しても完全に液晶層１
２が透明状態とならず、表示輝度は低下する。屈折率ｎ
ｐとｎｏ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。

【００５４】ＰＤ液晶層１２中の液晶材料の割合はここ
で規定していないが、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、界面の割
合は小さくなり散乱特性は低下する。

【００５５】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１９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。

【００５６】本発明にいう高分子分散液晶（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６−２
０２０８５号公報、特開平６−３４７８１８号公報、特
開平６−２５０６００、特開平５−２８４５４２、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ー５４３
９０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（ＮＣＡＰ）も含
む。さらには、液晶または樹脂等中に二色性、多色性色
素を含有されたものも含む。

【００５７】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ー３４７７６５号公
報もある。これらもＰＤ液晶を呼ぶ。また、液晶分子を
配向させ、液晶層１２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１２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。２層以上に多層とは、３枚以上の
基板１１間にそれぞれ液晶層１２が構成あるいは配置さ
れたものである。また、これらの複数の液晶層１２がそ
れぞれ固有のことなる波長の光を変調するものであって
もよいことは言うまでもない。

【００５８】つまり、液晶層１２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あるい
は回折状態を変化させるものであってもよい。

【００５９】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。本発明では特に画素となる電極１５のＰＤ液晶層１
２の平均粒子径などを変化させるとよい。また、複数の
液晶層１２のうち、１つの液晶層１２をＴＮ液晶とし、
他方をＰＤ液晶層などとしてもよい。

【００６０】ＰＤ液晶において画素電極など上の平均粒
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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】その他、本発明の液晶表示パネルの光変調
層１２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。なお、各層は異なる色相を有
したり、異なる色で着色したりしてもよい。

【００６６】なお、本明細書では液晶層１２はＰＤ液晶
としたが、当然のことながら、表示パネルの構成、機能
および使用目的によっては必ずしもこれに限定するもの
ではなく、ＴＮ液晶層あるいはＳＴＮ液晶層、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
ことはいうまでもない。

【００６７】液晶層１２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。膜厚が薄いと散乱などの光変調特性
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る。

【００６８】偏光板１８はヨウ素などをポリビニールア
ルコール（ＰＶＡ）樹脂に添加した樹脂フィルムのもの
が例示される。（図１）において、一対の偏光分離手段
の偏光板１８は入射光のうち特定の偏光軸方向と異なる
方向の偏光成分を吸収することにより偏光分離を行うの
で、光の利用効率が比較的悪い。そこで、入射光のうち
特定の偏光軸方向と異なる方向の偏光成分（reflective
polarizer：リフレクティブ・ポラライザー）を反射す
ることにより偏光分離を行う反射偏光子を用いてもよ
い。このように構成すれば、反射偏光子により光の利用
効率が高まって、偏光板を用いた上述の例よりもより明
るい表示が可能となる。尚、このような反射偏光子につ
いては、特願平８−２４５３４６号中に開示されてい
る。

【００６９】また、このような偏光板や反射偏光子以外
にも、本発明の偏光分離手段としては、例えばコレステ
リック液晶層と（１／４）λ板を組み合わせたもの、ブ
リュースターの角度を利用して反射偏光と透過偏光とに
分離するもの、ホログラムを利用するもの、偏光ビーム
スプリッタ（ＰＢＳ）等を用いることも可能である。

【００７０】基板１１と偏光板１８間には１枚あるいは
複数の位相フィルム（位相板、位相回転手段、位相差
板、位相差フィルム）１７が配置される。位相フィルム
１７としてはポリカーボネートを使用することが好まし
い。位相フィルム１７は入射光を出射光に位相差を発生
させ、効率よく光変調を行うのに寄与する。

【００７１】その他、位相フィルム１７として、ポリエ
ステル樹脂、ＰＶＡ樹脂、ポリサルホン樹脂、塩化ビニ
ール樹脂、ゼオネックス樹脂、アクリル樹脂、ポリスチ
レン樹脂等の有機樹脂板あるいは有機樹脂フィルムなど
を用いてもよい。その他、水晶などの結晶を用いてもよ
い。１つの位相板１７の位相差は一軸方向に５０ｎｍ以
上３５０ｎｍ以下とすることが好ましく、さらには８０
ｎｍ以上２２０ｎｍ以下とすることが好ましい。

【００７２】また、位相フィルム１７の一部もしくは全
体を着色したり、一部もしくは全体に拡散機能をもたせ
たりしてもよい。また、表面をエンボス加工したり、反
射防止のために反射防止膜を形成したりしてもよい。ま
た、画像表示に有効でない箇所もしくは支障のない箇所
に、遮光膜もしくは光吸収膜を形成し、表示画像の黒レ
ベルをひきしめたり、ハレーション防止によるコントラ
スト向上効果を発揮させたりすることが好ましい。ま
た、位相フィルム１７の表面に凹凸を形成することによ
りかまぼこ状あるいはマトリックス状にマイクロレンズ
を形成してもよい。マイクロレンズは１つの画素電極あ
るいは３原色の画素にそれぞれ対応するように配置す
る。また、位相フィルム１７の機能はカラーフィルタ１
６に持たせてもよい。たとえば、カラーフィルタ１６の
形成時に圧延し、もしくは光重合により一定の方向に位
相差が生じるようにすることにより位相差を発生させる
ことができる。その他、液晶層に面する側に樹脂を塗布
しあるいは形成し、この樹脂を光重合させることにより
位相差を持たせてもよい。このように構成すれば位相フ
ィルム１７を基板外に構成あるいは配置する必要がなく
なり液晶表示パネルの構成が簡易になり、低コスト化が
望める。なお、以上の事項は偏光板１８に適用してもよ
いことはいうまでもない。

【００７３】（図１）の構成では、偏光板１８側から入
射した光は、Ｐ偏光またはＳ偏光が透過し、位相フィル
ム１７で位相が変化して液晶層１２に入射する。入射し
た光は液晶層１２の液晶分子の配向状態の応じて変調さ
れる。この変調された光はストライプ状電極１５ａまた
は１５ｂで反射し、再び偏光板１８から変調状態に応じ
た光が出射する。以上は、本発明の液晶表示パネルが反
射型の場合である。しかし、本発明の液晶表示パネルは
反射型に限定するものではなく、（図８９）に示すよう
に半透過型であってもよい。もちろん、（図１）の構成
で電極１１を半透過状態にして、半透過型液晶表示パネ
ルとしてもよい。

【００７４】（図８９）において、位相板１７ａは偏光
板１８ａと表示パネル１９間に配置し、位相板１７ｂは
偏光板１８ｂと表示パネル１９間に配置している。半透
過板１０しては、例えばガラス基板に薄く形成したＡｌ
（アルミニウム）板が用いられる。あるいは、反射板に
開口部を設けることで半透過板１０を構成してもよい。
また、表示パネル１９の表面に直接半透過膜を形成して
もよい。また、表示パネル１９の電極を半透過電極とし
てもよい。上側偏光板１８ａ及び下側偏光板１８ｂは、
ノーマリーホワイトモードの表示を行うべく、透過偏光
軸が相互に直交するように配置されているものとする。
もちろん、位相板１７の位相制御を考慮すればこの状態
に限定されるものではない。つまり、説明を容易にする
ために限定して説明するだけである。

【００７５】まず、反射型表示時の白表示について説明
する。入射光は、上側偏光板１８ａで紙面に平行な方向
の直線偏光となり、液晶層１２の電圧無印加領域で偏光
方向が９０°ねじれれ紙面に垂直な直線偏光となり、下
側偏光板１８ｂで紙面に垂直な方向の直線偏光のまま透
過されて、半透過反射板１０で反射され、一部は透過す
る。

【００７６】反射された光は再び下側偏光板１８ｂを紙
面に垂直な直線偏光のまま透過し、液晶層１２の電圧無
印加領域で偏光方向が９０°ねじられ紙面に平行の直線
偏光となり、上側偏光板１８ａから出射する。このよう
に電圧無印加時には、白表示となる。これに対し、電圧
印加状態の液晶層１２に入射した光は、上側偏光板１８
ａで紙面に平行な方向の直線偏光になり、液晶層１２の
電圧印加領域で偏光方向を変えずに紙面に平行な方向の
直線偏光のまま透過し、下側偏光板１８ｂで吸収される
ので黒表示となる。

【００７７】次に、透過型表示時の白及び黒表示につい
て説明する。バックライト３４から発せられた光の一部
は、半透過反射板１０を透過し、下側偏光板１８ｂで紙
面に垂直な方向の直線偏光になり、液晶層１２の電圧無
印加領域で偏光方向が９０°ねじられて紙面に平行な直
線偏光となり、上側偏光板１８ａを紙面に平行な直線偏
光のまま透過して、白表示となる。これに対し、バック
ライト３４から発せられた他の光の一部は、半透過反射
板１０を透過し、下側偏光板１８ｂで紙面に垂直な方向
の直線偏光になり、液晶層１２の電圧印加領域でも偏光
方向を変えずに透過し、上側偏光板１８ａで吸収され黒
表示となる。

【００７８】なお、以上の説明は光変調方式が偏光方式
の場合であるが、ＰＤ液晶などの場合は主として散乱状
態の変化として光変調を行う。この場合は偏光板１８は
なくともよい。

【００７９】なお、（図１）（図８９）では、説明を容
易にするため、各位相板１７や偏光板１８等を空間的に
離間させて描いているが、実際には、各部材は、相互に
密着して配置される。また、（図４５）（図４６）に示
すように、バックライト３４はランプ４５１と、導光板
１１２などから構成されている。また、（図８９）にお
いてバックライトを配置するとしたがこれに限定するも
のではなく、偏光板１８ａ側にフロントライトを配置し
てもよい。このことは（図１）において偏光板１８側に
フロントライトをおくことと同様である。

【００８０】（図２）はストライプ状電極１５の構成を
図示している。画素２１は２つの矩形のストライプ状電
極１５ａ、１５ｃで構成されている。各ストライプ状電
極１５ａ、１５ｃはともに細い部分（記号Ａで示す）を
有している。しかし、ストライプ状電極はアルミニウム
などの金属薄膜で形成あるいはＩＴＯと金属薄膜とが積
層されて形成されているため、細い部分が存在しても横
方向（ＣＯＭ側）の抵抗値が高くなることはない。ま
た、クロム薄膜とアルミニウム薄膜などの金属薄膜を２
層以上積層して構成してもよい。また、ストライプ状電
極１５は比較的抵抗値の高いＩＴＯで形成し、ストライ
プ状電極１５の輪郭部に金属薄膜を形成することにより
抵抗値を低減させてもよい。また、ストライプ状電極１
５を半透過膜として構成する場合は、蒸着するアルミニ
ウムの膜厚は５００オングストローム以上１５００オン
グストローム以下をすることが好ましい。さらには８０
０オングストローム以上１２００オングストローム以下
をすることが好ましい。なお、ストライプ状電極の高さ
Ｂ（長さ）とＡの関係は、Ａ：Ｂ＝５：１以上Ａ：Ｂ＝
１５：１以下となるように構成することが好ましい。

【００８１】なお、ストライプ状電極１５ａと１５ｃと
の間（記号Ｃで示す）にＢＭが配置されるようにする。
また、ストライプ状電極１５ａと１５ｃ間に直接、樹脂
からなるＢＭ１４を形成してもよい。

【００８２】画素２１は矩形のストライプ状電極１５
ａ、１５ｃで構成され、この画素２１上、つまり、基板
１１上にストライプ状のセグメント電極１５ｂが配置さ
れる。（図２）では赤色のセグメント電極の位置をＲ
（ＳＥＧ）、緑色のセグメント電極の位置をＧ（ＳＥ
Ｇ）、青色のセグメント電極をＢ（ＳＥＧ）と示してい
る。セグメント電極１５ｂは紙面の上下方向に配置され
る。つまり、１本のセグメント電極１５ｂにコモン（Ｃ
ＯＭ）電極（ストライプ状電極１５ａ、１５ｃ）の矩形
部１５ａ、１５ｃが対応し、画素２１を構成する。

【００８３】ストライプ状電極１５の一端には接続端子
２２が形成され、この接続端子からドライバＩＣからの
信号が入力される。接続端子２２はドライバＩＣと突起
電極で接続される。突起電極と接続端子間は、アクリル
樹脂に銀、ニッケル、カーボンなどのフレークを分散さ
せた導電性接合層で接着する。また、ストライプ状電極
１５ａ、１５ｃが金属薄膜で形成されている場合にあっ
ても、接続部２２は透明であるＩＴＯを露出させるよう
にする。裏面から位置あわせをすることにより接続を容
易に行うためである。なお、接続端子２２ａ、２２ｂを
別個に形成しているため、ストライプ状電極１５ａと、
１５ｃとは個別に信号を印加できる。

【００８４】（図３）に示すように、カラーフィルタ１
５などの配置位置は多くの構成が例示される。（図３
（ａ））は基板１１ａ上に反射膜３１（もしくは半透過
膜）が形成される。この反射膜または半透過膜は（図
１）（図２）で説明したストライプ状電極１５の構成が
そのまま適用される。たとえば、反射膜をしてもアルミ
の膜厚、ＩＴＯと金属膜の積層あるいは多層の金属膜と
の積層構成である。

【００８５】（図３（ａ））では、反射膜３１上に平滑
化膜３２が形成されている。平滑化膜３２として、（図
１）で例示した構成材料の他、ゼラチン、アクリル、ポ
リイミドなどが例示される。平滑化膜３２の膜厚は０．
５μｍ（ミクロン）以上２．５μｍ（ミクロン）以下と
することが好ましい。さらには０．８μｍ（ミクロン）
以上１．５μｍ（ミクロン）以下とすることが好まし
い。また、平滑化膜３２上にＢＭ１４とカラーフィルタ
１６が形成されている。ＢＭ１４はストライプ状電極１
５ｃの直下となる位置に形成される。

【００８６】（図３（ｂ））では基板１１ｂ側にＢＭ１
４とカラーフィルタ１６ｇが形成され、基板１１ａ側に
反射膜３１（半透過膜）とバリア膜と兼用する平滑化膜
３２が形成されている。また、（図８９）に図示したよ
うに基板１１ａの裏面に位相差板１７ｃと偏光板１８ｂ
が配置されている。

【００８７】以上のように本発明の液晶表示パネルは、
半透過、反射、および透過型液晶表示パネルのいずれに
も適用できるものである。

【００８８】（図４）に図示するように表示パネル１９
の画像表示部４１の周辺部にはＣＯＭドライバ（走査ド
ライバ）４３とＳＥＧドライバ（信号ドライバ）４４が
積載されている。これらのドライバＩＣは（図２）で示
す接続端子２２に接続されている。（図２）では突起電
極で接続する方法（ＣＯＧ）であると説明したが、接続
方法としてはＴＡＢ方式、ＣＯＦ方式のいずれでもよ
い。

【００８９】ＣＯＭドライバは選択電圧を出力する。一
般的にＣＯＭドライバとは単純マトリックス型液晶表示
パネルの走査ドライバを意味し、アクティブマトリック
ス型液晶表示パネルではゲートドライバと呼ぶことが多
い。ただし、本明細書では、いずれか一方に限定するも
のではない。また、ＳＥＧドライバは映像信号を出力す
る。一般的にＳＥＧドライバとは単純マトリックス型液
晶表示パネルの信号ドライバを意味し、アクティブマト
リックス型液晶表示パネルではソースドライバと呼ぶこ
とが多い。ただし、本明細書では、いずれか一方に限定
するものではない。

【００９０】（図５）は本発明の液晶表示パネルの駆動
方法を説明するための説明図である。（図２）で説明し
たように１本のセグメント電極（ストライプ状電極１５
ｂ）は２本のコモン電極（ストライプ状電極１５ａ，１
５ｃ）に対応している。つまり、セグメント電極１５ｂ
に印加した電圧をコモン電極１５ａ、１５ｃで独自に選
択、非選択制御することができる。たとえば、（図５）
では画素２１Ｒはセグメント電極１５ｂＲが対応し、画
素２１Ｇはセグメント電極１５ｂＧが対応し、画素２１
Ｂはセグメント電極１５ｂＢが対応する。なお、（図５
（ａ））をあるフィールドの状態を示すとすると（図５
（ｂ））は次のフィールドを示している。

【００９１】したがって、（図５（ａ））で示すように
セグメント電極１５ｂＲに印加したＲ信号はコモン電極
１５ａと１５ｃとで別個に選択できる。つまり、画素２
１Ｒはコモン電極１５ａに選択電圧を印加し、コモン電
極１５ｃに非選択電圧を印加することにより１／２の面
積をオン状態とすることができる。また、選択した画素
Ｒ１は正極性（＋の記号で示す）あるいは（図５
（ｂ））で示すように画素Ｒ２は負極性（−の記号で示
す）を印加することができる。また、コモン電極１５
ａ、１５ｃに同時に選択電圧を印加すれば２１Ｒの画素
全体をオン状態とすることができる。また、コモン電極
１５ａ、１５ｃに同時に非選択電圧を印加すれば２１Ｒ
の画素全体をオフ状態とすることができる。以上の説明
は２１Ｒを例として説明したが、２１Ｇ、２１Ｂについ
て同様であるので説明を省略する。なお、フィールドご
とにこのように正極性あるいは負極性の電圧を印加する
のは液晶に交流電圧を印加し劣化することを抑制するた
めである。

【００９２】以上のように、本発明の液晶表示パネルで
は、画素全体をオンとする状態（図６（ｃ））、１／２
をオンとする状態（図６（ｂ））、画素全体をオフとす
る状態（図６（ａ））を選択することができるので階調
表示が良好とすることができる。

【００９３】また、（図７）に図示するように、ストラ
イプ状電極１５ａ、１５ｃの面積を変化させることによ
りさらに階調表示特性を向上させることができる。（図
７）では一例としてストライプ状電極１５ａの面積：ス
トライプ状電極１５ｃの面積＝１：２としている。（図
８（ａ））ではオン面積０、（図８（ｂ））ではオン面
積１／３、（図８（ｃ））ではオン面積２／３、（図８
（ｄ））ではオン面積１となり、１つの画素２１で４階
調表示を実現することができる。なお、ストライプ状電
極１５ａ：トライプ状電極１５ｃの面積＝１：２に限定
するものではなく、２：３としたり、３：７としてもよ
い。つまり、希望するガンマ特性に併せてストライプ状
電極の面積比率を設計すればよい。また、セグメント電
極１５ｂも複数に分割してもよい。たとえば、（図２）
でＲ（ＳＥＧ）を２分割し、Ｒ１（ＳＥＧ）とＲ２（Ｓ
ＥＧ）とするように、ストライプ状電極１５ｂを２分割
してもよい。このように分割することによりさらに良好
な階調表示を実現できる。

【００９４】なお、選択するＣＯＭ電極は１つの組（１
５ａ、１５ｃ）に限定されるのではなく、マルチライン
セレクト（ＭＬＳ）のように複数のＣＯＭ電極の組を選
択する駆動方法に本発明を適用してもよい。また、画素
分割の技術的思想は単純マトリックス型液晶表示パネル
のみに適用するものではなく、アクティブマトリックス
型液晶表示パネルにも適用することができる。

【００９５】４本のマルチラインセレクト駆動（ＭＬＳ
４）では、ＳＥＧ側ドライバＩＣは５つのレベルの電圧
を出力する。今、この電圧を＋Ｖ2、＋Ｖ1、Ｖ0、−Ｖ
1、−Ｖ2の５つのレベルとする。なお、このＳＥＧ側の
電圧をＳＥＧ電圧と呼ぶ。また、これらの電圧は、基準
電圧をＤＣＤＣコンバータなどで定倍することにより作
成する。また、一般的に、ＳＴＮ液晶などの液晶では温
度依存性（温特）があることが知られている。

【００９６】この温特によるコントラスト変化を調整す
るため、従来では、基準電圧発生回路などにサーミスタ
あるいはポジスタなどの非直線素子を付加し、温特によ
る変化を前記サーミスタなどで調整することによりアナ
ログ的に基準電圧を作成する。この基準電圧をＤＣＤＣ
コンバータなどで定倍してＳＥＧ電圧を発生する。

【００９７】本発明の液晶表示装置の駆動回路では、
（図９）に図示するように、サーミスタＴ1、Ｒ1、Ｒ2
で温特を配慮した電圧を作成し、この電圧をトランジス
タＱ1のエミッタホロワにより抵抗Ｒ3に基準電圧Ｖtを
発生する。この基準電圧Ｖtはアナログデジタル変換
（Ａ／Ｄ変換）されデジタルデータＤＶ1となり、デー
タ変換回路９３に入力される。データ変換回路９３はマ
トリックステーブル回路により所定の温度で適正な電圧
をなるデータＤＳxを出力する。データＤＳ1〜ＤＳ5は
等間隔に限定されるものではなく、液晶のガンマ特性な
どに適正な値となるようにデータを出力する。ＤＳxデ
ータはデジタルアナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路）９
２によりアナログデータに変換されバッファ９５でイン
ピーダンス変換されてセレクタ回路９４に入力される。
セレクタ回路９４は切り換え信号である３ビットデータ
で＋Ｖ2、＋Ｖ1、Ｖ0、−Ｖ1、−Ｖ2の５レベルのデー
タのうち１つを選択し、信号ドライバはセグメント電極
に電圧を出力する。つまり、温度にあわせて、＋Ｖ2、
＋Ｖ1、Ｖ0、−Ｖ1、−Ｖ2の大きさおよび間隔を自由に
調整することがいたって簡単である。

【００９８】なお、（図９（ａ））ではデータ変換回路
９３は５つのデータを出力するとしたがこれに限定する
ものではなく、（図９（ｂ））に示すように＋ＤＳと−
ＤＳの２レベルのデータを出力し、Ｄ／Ａ変換回路９２
の出力に接続された値Ｒの直列抵抗により＋Ｖ2、＋Ｖ
1、Ｖ0、−Ｖ1、−Ｖ2の大きさの電圧を発生させてもよ
い。（図１０）に示すように、ＣＯＭ側も同様であっ
て、ＣＯＭ信号に出力する電圧＋Ｖr、Ｖm、−Ｖrを発
生させる。

【００９９】半透過型の構成は（図１３）に図示する構
成も例示される。（図１３）は主としてアクティブマト
リックス型液晶表示パネルを想定して図示しているがこ
れに限定するものではなく、（図１）などに図示した単
純マトリックス型液晶表示パネルにも採用することがで
きるであろう。たとえば、アレイ基板１３１を基板１１
ａに、対向基板１３２を基板１１ｂに置き換えればよ
い。

【０１００】アレイ基板１３１上にはスイッチング素子
としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などが形成されて
いる。スイッチング素子は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
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（ＰＡ
ＬＣ）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。

【０１０１】また、主として本発明のアクティブマトリ
ックス型液晶表示パネル１９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囲内である。

【０１０２】アレイ基板１３１上には、０．８μｍ以上
２．０μｍ以下の膜厚の薄膜１３４が形成されている。
薄膜１３４の形成材料としては（図８９）などで説明し
たバリア膜と同様である。この薄膜１３４上に反射膜
（あるいは半透過膜）３１ｂが形成されている。また、
反射膜３１ｂは画素位置に対応し、かつ中央部に穴（開
口部）１３７が形成されており、この開口部に反射膜
（あるいは半透過膜）３１ａが形成されている。反射膜
３１ｂ上にはカラーフィルタ１６あるいは絶縁膜３２が
形成されている。なお、画素電極１３６はＩＴＯなどの
透明電極で形成されている。

【０１０３】反射膜３１ｂはソース信号線とゲート信号
線のうち少なくとも一方の信号線と重ねるように形成す
る。つまり、前記信号線上に０．８μｍ以上２．０μｍ
以下の絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に反射膜３１ｂを
形成するこのように反射電極を形成することにより光が
透過しない領域を反射領域として使用できるため光利用
効率が向上する。また、反射膜を重ねることによる寄生
容量をうち消すため、隣接したソース信号線には逆極性
の映像信号を印加するように駆動する（１Ｖ反転駆
動）。好ましくは、任意の画素の上下に位置する画素お
よび左右に位置する画素には互いに逆極性の映像信号が
保持されるように駆動することが好ましい（１ドット反
転駆動）。

【０１０４】（図１３）の構成では、反射膜３１ｂの中
央部に１つの開口部１３７を有すると表現したがこれに
限定するものではなく、複数の開口部を有しいてもよ
い。また、反射膜３１ａと反射膜３１ｂとは表示パネル
を垂直方向（法線方向）から見たとき、反射膜３１ａと
反射膜３１ｂとが重なり１つの反射膜と見えるように構
成されている。なお、（図１３）では反射膜３１はゲー
ト信号線またはソース信号線と兼用して構成してもよ
い。また、ＴＦＴの画素電極の下に形成される共通電極
を反射電極としてもよい。反射膜３１の構成あるいは材
料などに関する事項は’（図８９）（図１）で説明した
内容と同様であるので説明を省略する。また、画像表示
に有効な光が透過しない領域（無効領域）に光吸収膜
（図示せず）を形成または配置してもよい。

【０１０５】光吸収膜としては六価クロムなどの黒色の
金属薄膜、アクリルにカーボン等を添加した樹脂、複数
あるいは単色の色素もしくは染料を添加したカラーフィ
ルタが例示される。これらは入射光を吸収もしくは減光
する。なお、光吸収膜は光散乱膜としてもよい。入射光
を散乱させても、観察者の眼に直接光が入射することを
抑制できるからである。

【０１０６】反射膜３１はＴＦＴなどのスイッチング素
子のドレイン端子などと電気的に接続を取っておくこと
が好ましい。反射膜がフローティングとなると画素電極
１３６に電圧を書き込む能力が低下したりするからであ
る。

【０１０７】液晶表示パネル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１３２にはＢＭ（図
示せず）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。投射型表
示装置に用いるライトバルブとしての液晶表示パネルに
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、表示パネルは加熱され、劣化
する。

【０１０８】本発明の表示パネルはＢＭの構成材料とし
てアルミニウム（Ａｌ）を使用してすることにより液晶
層などの劣化を抑制する。Ａｌは９０％の光を反射する
ため、液晶表示パネル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、Ｃ
ｒの膜厚０．１μｍの遮光特性を得るＡｌの膜厚は１μ
ｍである。つまり、１０倍の膜厚に形成する必要があ
る。

【０１０９】また、（図１３）においてＢＭ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。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ＢＭを構成することが
できる。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ＢＭとなる。誘電多層膜
でＢＭを構成する誘電多層膜の膜厚は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。また、絶縁膜に関する事項も
（図１）（図８９）で説明した事項と同様の事項を適用
することができることは言うまでもない。

【０１１０】（図１４）は本発明の液晶表示パネルの動
作を説明するための説明図である。バックライトからの
光１１５ａは反射膜３１ｂで反射し、反射膜３１ｂと３
１ａとの隙間を通過して反射膜３１ａでもう一度反射し
て液晶層１２に入射する。この隙間は０．１μｍ以上
０．４μｍ以下となるようにする。また、反射膜３１ａ
は円弧状あるいは半球面状に形成しているように図示し
ているがこれに限定するものではなく、平面上であって
もよく、また、多角形状であってもよい。しかし、反射
膜３１ａと反射膜３１ｂの曲率を変化させることによ
り、反射膜３１ａと反射膜３１ｂとで、入射光の反射方
向を異ならせることができる。そのため、視野角が拡大
するという効果も発揮される。また、曲率などをあらか
じめ光学シミュレーションにより設計しておけば好まし
い。

【０１１１】液晶表示パネルの表面から入射した光１１
５ｄは液晶層１２に入射した後、反射膜３１ｂで反射す
る。反射した光は反射光１１５ｅとなる。また、光１１
５ｆは液晶層１２に入射した後、反射膜３１ａで反射し
反射光１１５ｇとなる。反射光１１５ｅと反射光１１５
ｆとは反射方向を異ならせることができるため視野角を
拡大することができる。また、反射膜３１ａと反射膜３
１ｂとの反射率を異ならせてもよい。たとえば、反射膜
３１ｂの反射率が９０％とし、反射膜３１ａの反射率を
６０％とするなどである。このように反射率を異ならせ
ることは、反射膜３１ａと反射膜３１ｂとの形成材料を
ことならせることにより容易に実現できる。たとえば、
反射膜３１ｂをＡｌで作製し、反射膜３１ａをＣｒ（ク
ロム）で作製することが例示される。また、絶縁膜３２
を着色することにより、反射光１１５ｇと反射光１１５
ｅの分光特性を異ならせることもできる。

【０１１２】（図１４）の液晶表示パネルではアレイ基
板１３１の法線方向から見たときは基板全体が反射型と
見なすことができる。したがって、効率のよい反射型液
晶表示パネルと見なすことができる。加えて、液晶表示
パネルを透過型として用いる時は、ｋバックライトから
の光１１５ａが反射膜３１ａと３１ｂとも隙間から出射
される。したがって、透過型液晶表示パネルとしても使
用することができる。また、絶縁膜１３４をカラーフィ
ルタとすることにより、透過光１１５ｃに分光特性を持
たせることができるので、液晶表示パネルを透過型とし
て用いるときと、反射型として用いるときとで、色表示
状態を変化できる。また、透過光を反射光との分光特性
（色純度など）を異ならせたり、一致させたりすること
が容易である。

【０１１３】（図１５）は（図１３）の液晶表示パネル
の製造方法の説明図である。まず、（図１５（ａ））に
示すようにアレイ基板１３１に薄膜（絶縁膜など）１３
４を形成する。形成方法としてはスピンナー、ロールク
オーターによる塗布、蒸着による方法などが例示され
る。その他、グラビア印刷による技術を応用したり、ス
クリーン印刷による技術を応用してもよい。形成膜厚と
しては０．４μｍ以上２．μｍ以下とし、さらに好まし
くは０．８μｍ以上１．６μｍ以下にすることが好まし
い。

【０１１４】次に（図１５（ｂ））に示すように薄膜１
３４上にレジスト（マスク１５２）を塗布し、パターニ
ングする。パターニングの穴の箇所は一般的には画素の
中央部に円形の穴を１個形成する。しかし、これに限定
するものではなく、複数個の穴を形成してもよく、ま
た、穴の形状は矩形状でもよいし他の形状でもよい。ま
た、レジストのかわりに反射膜３１ｂを用いてもよい。
つまり、（図１５（ｄ））のようにマスク１５２上に反
射膜３１ｂを形成する必要なくなる。

【０１１５】マスク１５２のパターニング後、薄膜１３
４をエッチングする。エッチングはドライエッチングが
好ましいが、これに限定するものではなく、ウエットエ
ッチングでもよい。ウエットエッチングの場合は、パタ
ーニングにより形成されて穴からエッチング液が進入
し、空洞１５１が形成される。空洞の形成形状は一般的
にはサインカーブ状となる。このサインカーブ状は、入
射光１１５ｆの反射光１１５ｇの指向性として適度なも
のが得られる。エッチング状態は温度管理などを適正に
し、少なくともマスクあるいは反射膜３１ｂの接着強度
が一定値を保持できる程度で停止する（図１５
（ｃ））。

【０１１６】次に（図１５（ｄ））に示すようにマスク
１５２上に金属膜を蒸着する。金属膜のかわりに誘電体
多層膜を形成してもよい。その他、金属膜でなくとも一
定の反射率を有する材料（たとえば、光沢を有する有機
材料からなる塗料）であればいずれでもよい。ここでは
説明を容易にするため金属膜を蒸着するとして説明をす
る。金属膜としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉが例示される。
また、１種類に限定されるものではなく、接着強度の観
点からＣｒ、Ａｌと層状にしてもよく、また、ＩＴＯな
どの材料と金属膜とを多層に積層してもよい。また、Ｔ
ｉ、Ａｌ、Ｃｒなどの金属を３層以上に積層してもよ
い。その他、多層に形成した薄膜のうち１つ以上の薄膜
をパターニングしたりしてもよく、また薄膜を共通電極
などの固定されて電極と電気的接続がとれるように形成
することが好ましいことは言うまでもない。

【０１１７】金属膜を蒸着により、その金属膜は反射膜
３１ｂとなり、また、一部は開口部（空洞部１５１）内
に進入し、反射膜３１ａとなる。この際、空洞部１５１
のｋの部分には金属膜は蒸着されない。金属膜はマスク
１５２の裏面までには付着しない（しにくい）からであ
る。したがって、透過光１１５ａが液晶層１２に進入で
きる隙間が発生する。

【０１１８】次に（図１５（ｅ））に示すように反射膜
３１ｂ上に絶縁膜３２を形成する。絶縁膜３２は平滑化
膜としても機能するものであり、空洞１５１が埋まるよ
うに形成する。膜厚としては０．４μｍ以上１．６μｍ
以下にすることが好ましい。しかし、空洞１５１全体を
埋めることを目的としなくともよい。また、絶縁膜３２
はカラーフィルタの構成材料を用いてもよく、また、蒸
着に限定されるものでもなく、薄膜１３４と同様の材
料、形成方法を採用すればよい。

【０１１９】絶縁膜３２の上に画素電極１３６をＩＴＯ
で形成する。画素電極はＩＴＯなどの透明電極に限定さ
れるものではなく、金属材料でもよい。また、ＩＴＯな
どの上あるいは下に誘電体多層膜からなる反射膜を形成
した構成でもよい。画素電極１３６はＴＦＴなどのスイ
ッチング素子と接続がとれるように、絶縁膜３２、薄膜
１３４に穴開け加工を施す。

【０１２０】（図１３）の構成は（図１６）で示すよう
に多種多様な変形例が例示される。（図１６（ａ））は
１つの画素電極１３６の下に複数の開口部１３７を形成
した例である。（図１７（ｂ））がその平面図である。
（図１６（ｂ））は薄膜１３４を形成せず、アレイ基板
１３１自身をエッチングにより空洞部を形成した構成で
ある。つまり、アレイ基板となるガラスあるいは有機材
料に穴開け加工する。（図１６（ｃ））は、（図１３）
に示すような空洞部を円弧状にすることなく、その底面
を平面とした構成である。つまり、エッチングは薄膜１
３４内でとどまらす、アレイ基板１３１にまで達した構
成である。

【０１２１】（図１３）はアクティブマトリックス型液
晶表示パネルを主に例示して説明したが、本発明はこれ
に限定するものではなく、（図１７（ａ））に示すよう
に、ストライプ状電極１５に構成して単純マトリックス
型液晶表示パネルにも適用できることは言うまでもな
い。また、空洞部は（図１８）に示すように周期的な凹
凸構造を採用してもよい。この凹凸構造は、エッチング
で形成する他、転写技術、凸版技術あるいは塗布技術で
形成してもよい。このことは、（図１３）の空洞部の形
成についても適用することができる。

【０１２２】（図１９）は、本発明がアクティブマトリ
ックス型の時の等価回路図である。ＴＦＴ１９４のソー
ス端子はソース信号線１９７と接続され、ＴＦＴ１９４
のゲート端子はゲート信号線１９６と接続されている。
また、ドレイン端子は画素電極１３６と接続されてい
る。この画素電極１３６と対向電極１３５間に液晶１２
が挟持され、また、画素電極１３６と共通電極１９９と
で蓄積容量（付加コンデンサ）１９５が形成されてい
る。なお、共通電極１９９はコモン信号線１９８と接続
されており、コモン信号線１９８はコモンドライブ回路
１９３により駆動される。したがって、コモン電圧によ
り画素電極電位を制御できる。なお、コモン信号線１９
８はアレイ基板１３１側に形成されているとする。

【０１２３】ソースドライブ回路１９１は＋Ｖｓおよび
−Ｖｓ電源で駆動され、フィールドごとに極性を反転さ
せた映像信号をソース信号線１９７に印加する。従来の
ゲートドライブ回路１９２は＋ＶGおよび−ＶG電源で駆
動され、ＴＦＴを動作状態にする電圧（オン電圧）とＴ
ＦＴを非動作状態にする電圧（オフ電圧）をゲート信号
線１９６に印加する。オン電圧とは飽和領域での電圧を
意味している。しかし、本発明のゲートドライブ回路は
オン電圧とは非飽和領域の電圧を意味する。

【０１２４】従来のオン電圧は、ソース信号に印加され
た電圧がどんな電圧値であっても、ソース信号線に印加
された電圧を１水平走査期間（１H）に画素電極に書き
込めるように設計される。一般的に対向電極１３５の電
位を０Vとしたとき、ソース信号線に印加されるソース
信号電圧は+６Vから−６V程度であり、ゲート信号線に
印加されるオフ電圧は−９V程度、オン電圧は+９V程度
である。なお、この電圧は対向反転駆動などが行われて
おらず、また、画素電位のレベルシフト駆動が行われて
いないときの値である。この従来の電圧値では、オン電
圧が印加されていれば、ソース信号電圧が０Vであって
も、+６Vであっても、−６Vであってもその電圧（電
位）を画素電極１３６に１H期間に書き込むことができ
る。

【０１２５】本発明の液晶表示装置では、オフ電圧は従
来のオフ電圧をほぼ同一の電位とするが、オン電圧は、
１Ｈ期間の間ゲート信号線にオン電圧が印加され、か
つ、ソース信号線に書き込み電圧が印加された時に最大
電圧が画素電極に印加されるように構成され、ソース信
号線に１Ｈ期間よりも短い時は、比例または対応するよ
う電圧が画素電極に書き込まれるようにされる。このよ
うな電圧を非飽和オン電圧と呼ぶ。アナログ的に動作す
る領域をも見なすことができるであろう。

【０１２６】ソース信号線は基本的には＋極性と−極性
との２値出力する。このように２値出力とするのはソー
スドライバ回路の出力段に従来のドライバ回路では配置
されているオペアンプを削除し、消費電力を極力低減さ
せるためである。ＴＦＴなどのスイッチング素子を非飽
和領域で使用するため、かつ、液晶は交流駆動を行う必
要性のあることから、ゲートドライバ回路はソース信号
が＋極性の時のオン電圧（＋オン電圧）と、ソース信号
が−極性の時のオン電圧（−オン電圧）を出力する。

【０１２７】ソースドライバ回路は、ソース信号電圧を
１フィールドで極性反転させるとともに、１Hごとに極
性を反転させる１H反転駆動の映像信号を印加する。ま
た、振幅値は＋極性と、−極性の２値（デジタル的）で
ある。画素電極に印加する電圧値を変化さえ階調を表示
するためにパルス幅変調を行う。したがって、基本的に
はゲートドライバ回路が出力するのはソース信号が＋極
性の時のオン電圧（＋オン電圧）と、ソース信号が−極
性のオン電圧（−オン電圧）およびオフ電圧の３値であ
り、ソース信号は＋信号と、−信号およびほぼ共通電極
の電位（０信号）の３値である。もちろんソース信号は
−信号と＋信号の他の値の信号を出力できるように構成
してもよい。ただし、この時は階調表示特性は良好にな
るという利点は発揮されるが回路規模は大きくなる。

【０１２８】また、液晶は一定の電圧以上で電気−光学
特性が変化する。つまり、立ち上がり電圧が必要であ
る。本発明のようにデジタル的に液晶を駆動する場合に
はこの立ち上がり電圧を制御などする必要がないときが
多いが、コモン電圧に対する対称性の調整、画素書き込
み電圧および速度の調整の観点から立ち上がり電圧を制
御できるようにしておくことが好ましい。本発明では、
この立ち上がり電圧（調整電圧と呼ぶほうが適当かもし
れない）の制御をコモンドライバ回路１９３で行う。

【０１２９】コモンドライバ回路１９３は＋Ｖcと−Ｖc
電源で動作する。（図１９）で示すようにコモン電圧の
＋側はＶＲ1で調整する（＋コモン電圧）。−側はＶＲ2
で調整する（−コモン電圧）。このソースドライバ回路
が出力する＋信号の画素に書き込むときは−コモン電圧
とし、ソースドライバ回路が出力する−信号の画素に書
き込むときは＋コモン電圧とする。なお、画素電極の書
き込み状態に応じてはこの逆でもよい。

【０１３０】コモンドライバ回路１９３は１画素行こと
に＋コモン電圧と、−コモン電圧を出力する。また、画
素電極にはコモン電圧に応じて＋信号または−信号を印
加する必要があるから、１Ｈ反転駆動となる。なお、画
素のＴＦＴの接続状態あるいは画素への信号印加状態を
変更することにより、１Ｖ反転駆動あるいは１ドット反
転駆動も実現できる。

【０１３１】ＴＦＴなどのスイッチング素子を非飽和状
態で使用すると温特が問題となる。非飽和状態はアナロ
グ的に動作しているため、温度によりスイッチング素子
を流れる電流が変化するからである。この問題を解決す
るため、（図９）で説明した電圧制御回路を作製してい
る。電圧制御回路を（図１９）ではオン電圧制御回路２
００と呼ぶ。（図９）と同様にサーミスタＴ1などの温
度センサあるいは温度により変化する素子を用い、温度
により変化する電圧をデータ変換回路９３でデータ変換
し、この変換されてデータより＋オン電圧と−オン電圧
を発生させてゲートドライバ回路１９２に入力してい
る。その他は、（図９）と同様であるので説明を省略す
る。

【０１３２】（図２１）は駆動波形である。（図２１
（ａ））は画素電極１３６に正極性の電圧を書き込み時
の波形である。（図２１（ｂ））は画素電極１３６に負
極性の電圧を書き込み時の波形である。（図２１
（ａ））において、選択された画素行に＋オン電圧が印
加され、そのとき、前記画素行に対応するコモン信号線
には−コモン電圧が印加される。非飽和領域で動作させ
るため、＋オン電圧と＋信号との電位レベルは同等かあ
るいはわずかに＋オン電圧が高くなるように印加され
る。なお、選択されていない画素行にはオフ電圧が印加
される。このように電圧が印加されることにより画素電
極１３６には映像信号に応じた電圧（電荷）が書き込ま
れる。また、（図２１（ｂ））において、選択された画
素行に−オン電圧が印加され、そのとき、前記画素行に
対応するコモン信号線には＋コモン電圧が印加される。
非飽和領域で動作させるため、−オン電圧と−信号との
電位レベルは同等かあるいはわずかに−オン電圧が高く
なるように印加される。なお、選択されていない画素行
にはオフ電圧が印加される。このように電圧が印加され
ることにより画素電極１３６には映像信号に応じた電圧
（電荷）が書き込まれる。

【０１３３】以上のようにして画素電極１３６に電圧）
電荷）が書き込まれるが、画像表示を行うためのレベル
は、＋または−信号のパルス幅変調により行う。基本的
には（図２２（ａ））に図示したように階調の最大値の
場合は、１Ｈの期間の間ソースドライバ回路からソース
信号線に信号が印加される。階調の最小値の場合は、１
Ｈの期間の間ソースドライバ回路からソース信号線に信
号が印加されない。階調の最小値から最大値はパルス幅
を変化させることにより行う。パルス幅の変化は一定割
合にしてもよいが、液晶のガンマ特性と一致させるた
め、所定割合でなくともよい。また、温特を考慮してパ
ルス幅を温度により制御（調整）してもよい。また、パ
ルス幅だけに限定するものではなく、一定のパルス幅の
パルスを印加する個数を変化させることにより階調表示
を実現してもよい。また、パルス高さ変調（振幅値変
調）と組み合わせてもよい。なお、液晶は交流駆動を行
う必要があるため、（図２２（ｂ）（ｃ））に示すよう
に画素に印加する電圧の極性は１フィールド（あるいは
１フレーム）ごとに反転させるものとなる。

【０１３４】また、（図２３）に画素に印加する状態を
説明している。（図２３（ａ））は画素電極１３６に印
加する電圧（電荷）を最大にした時であり、（図２３
（ｂ））は画素電極１３６に印加する電圧（電荷）を小
さくした時である。

【０１３５】（図１９）はコモン信号線１９８をアレイ
基板１３１側に形成した例である。（図２０）はコモン
信号線１９８を対向基板１３２側に形成した例である。
表示パネルが空気と接する面などに反射防止膜（ＡＩＲ
コート）２０１を形成することなどは（図１）（図８
９）などで説明をしたので省略する。（図１２０）にお
いてもコモン信号線１９８に印加して信号はと画素電極
１３６に伝達することができるので（図１９）あるいは
（図２１）の駆動方法などを実現できる。

【０１３６】（図２０）も同様であるが、コモン信号線
１９８をＩＴＯなどで形成した場合は比較的シート抵抗
値が高いため、信号の遅延誤差が発生する可能性があ
る。これを解決するために（図２０）に示すように、コ
モン信号線の端、あるいは一部に金属薄膜２０２を形成
して抵抗値を低減させるとよい。

【０１３７】（図１９）ではコモンドライバ回路１９３
とゲートドライバ回路１９２を別個に形成または接続あ
るいは配置するとしたが、これに限定するものではな
く、デートドライバ回路１９２とコモンドライバ回路１
９３とは１チップ化してもよい。この場合は、（図２
４）に示すようにコモン信号線１９８の一端に接続端子
２２ｂを形成し、ゲート信号線１９６の一端に接続端子
２２ａを形成すればよい。（図２５）の１チップ化（一
体化）したコモン／ゲートドライバＩＣ２５１を接続端
子と接続した状態を示す。以前にも説明したように、Ｉ
Ｃの端子電極２５２に突起電極２５３を形成し、導電性
接合層（導電性接着剤）２５４で接続することが容易で
低コスト化を実現できる。他の事項は以前に説明した内
容と同様であるので説明を省略する。なお、ＩＣなどは
フレキ接続しても、ＴＣＰ接続しても、ＣＯＧ接続して
も、ＣＯＦ接続しても、あるいはＩＣをポリシリコン
（低温ポリシリコン）技術で基板１３１と一体として形
成してもよいことは言うまでもない。

【０１３８】なお、従来は画素電極１３６にはＮチャン
ネルのＴＦＴ１９４を形成していたが、異なる極性の信
号を効率よく画素電極に書き込むため、あるいは、本発
明の液晶表示装置のようにＴＦＴなどのスイッチング素
子を非飽和領域で使用するためには（図２６）に示すよ
うに画素電極１３６にＰチャンネルのＴＦＴ１９４Pと
ＮチャンネルのＴＦＴ１９４Nを形成するとよい。

【０１３９】ゲートドライバ回路１９２内にはシフトレ
ジスタ２６１が形成され、前記シフトレジスタ２６１の
出力の一端にインバータ２６１が形成または配置されて
いる。したがって、選択された画素行にはＮチャンネル
ＴＦＴ１９４Nをオンさせる電圧と、ＰチャンネルＴＦ
Ｔ１９４Pをオンさせる電圧とが出力される。したがっ
て、ソースドライバ回路１９１から出力される電圧の極
性が＋であろうと、−であろうと良好に画素電極１３６
に印加することができる。なお、ＮチャンネルＴＦＴ１
９４Nをオンさせる電圧の値はＶＲ1で、ＰチャンネルＴ
ＦＴ１９４Pをオンさせる電圧の値はＶＲ2で制御（調
整）できるように構成されている。また、（図１９）に
示すオン電圧制御回路２００を付加しておくことが好ま
しい。これら（図２６）（図２７）で説明した構成など
は他の本発明の液晶表示パネルあるいは装置に適用でき
ることは言うまでもない。

【０１４０】また、（図２６）ではＮチャンネルＴＦＴ
１９４Nと、ＰチャンネルＴＦＴ１９４Pを各１個形成す
るとし、また、他の実施例ではＮチャンネルＴＦＴを１
個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、（図２７（ａ））のようにＮチャンネルＴＦＴ１
９４を直列に接続してもよいし、（図２７（ｂ））のよ
うに複数のＮチャンネルＴＦＴをシリアルにかつパラレ
ルに接続してもよい。また、（図２７（ｃ））のように
ＮチャンネルＴＦＴ１９４Nと、ＰチャンネルＴＦＴ１
９４Pを各２個を形成してもよい。また、スイッチング
素子としはＴＦＴに限定するものではなく、ＭＩＭある
いはＴＦＤでもよく、また、ＰチャンネルＭＩＭとＮチ
ャンネルＭＩＭを形成してもよい。

【０１４１】以下、図面を参照しながら、本発明の他の
液晶表示パネルあるいは液晶表示装置もしくは以前に説
明した液晶表示パネルなどに追加して説明する。したが
って、以下に説明する事項などは以前に説明した本発明
に適用される。

【０１４２】（図２８）は画素電極１３６の中央部など
に開口部を形成して半透過型として用いる構成である。
アレイ基板１３１上には、ソース信号線１９７およびゲ
ート信号線１９６（図示せず）が直交するように形成さ
れている。信号線等はアルミニウム（Ａｌ）などの金属
材料から構成される。これらの信号線上には絶縁膜３２
が形成され、この絶縁膜３２上に画素電極１３６が形成
される。画素電極１３６はＩＴＯ等の透明電極で構成さ
れる。

【０１４３】絶縁膜３２はピンホールの発生を防止する
ための２回以上にわけてスパッタリングすることにより
構成する。特に、ソース信号線１９７と画素電極１３６
とのカップリングを抑制するため、比誘電率の低い材料
を用いることが好ましい。たとえば、フッ素添加アモル
ファスカーボン膜（比誘電率２．０〜２．５）が例示さ
れる。その他ＪＳＲ社のＬＫＤシリーズ（ＬＫＤ−Ｔ２
００シリーズ（比誘電率２．５〜２．７）、ＬＫＤ−Ｔ
４００シリーズ（比誘電率２．０〜２．２））が例示さ
れる。ＬＫＤシリーズはＭＳＱ（ｍｅｔｈｙ−ｓｉｌｓ
ｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ）をベースにしたスピン塗布形で
あり、比誘電率も２．０〜２．７と低く好ましい。その
他、ポリイミド、ウレタン、アクリル等の有機材料や、
ＳｉＮｘ、ＳｉＯ２などの無機材料でもよい。

【０１４４】ゲート信号線１９６とソース信号線１９７
と、画素電極１３６の外周部分は絶縁膜３２を介して重
なっている。ゲート信号線１９６とソース信号線１９７
の交点には、画素電極１３６に映像信号と印加するため
のスイッチング素子としてのＴＦＴが形成されている。

【０１４５】ＴＦＴ１９４のゲート端子にはゲート信号
線１９６が接続され、ソース端子にはソース信号線１９
７が接続されている。また、ドレイン端子と画素電極１
３６とは絶縁膜３２に形成されたコンタクトホールを介
して接続されている。

【０１４６】画素電極１３６の周辺部には金属薄膜から
なる反射膜３１が形成されている。反射膜３１の形成材
料としては、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）が例示
される。ただし、ＡｌとＩＴＯなどが直接接触すると電
池作用を引きおこすため、中間にチタン（Ｔｉ）、クロ
ム（Ｃｒ）などのバッファ薄膜を形成する。

【０１４７】反射膜１９は、ゲート信号線１９６、ソー
ス信号線１９７、ＴＦＴ１９４上に形成される。また、
光透過領域１３７が反射膜３１に取り囲まれるように形
成される。反射膜３１には微細な凸部２８１が形成され
ている。凸部２８１の高さは０．５μｍ以上１．５μｍ
以下である。凸部は絶縁膜３２を凹凸にすること、カラ
ーフィルタ１６にビーズ等の凸部形成材をまぜておいた
ものを使用すること、反射膜３１に直接凸部２８１を形
成することなどにより作製することができる。

【０１４８】アレイ基板１３１上に、ソーダあるいは石
英、ガラス等上に、ゲート電極、付加容量電極、ゲート
絶縁膜、半導体層、チャンネル保護層、ソース電極、ド
レイン電極を順次成膜し、パターニングしてＴＦＴ１９
４を形成する。特に、ソース信号線１９７はゲート信号
線形成材料とソース信号線形成材料とを積層して形成
し、断線による不良の発生を低減させている。

【０１４９】ＴＦＴ１９４上にスピンナーにより感光性
の絶縁材料を２μｍから６μｍの膜厚で塗布する。マス
クを介して露光し、アルカリ溶液によりエッチング処理
をする。また、同時にコンタクトホールも形成する。次
に、画素電極１３６となるＩＴＯ等の透明導電性膜をス
パッタにより形成し、同時にコンタクトホールを介し
て、画素電極１３６とＴＦＴ１９４のドレイン端子とを
電気的に接続をする。

【０１５０】画素電極１３６の形成後、（図２９）に示
すように画素の周辺部を主として反射膜３１を形成す
る。反射膜３１のＡｌと画素電極１３６のＩＴＯとが直
接に接触することを防止するために、反射膜３１と画素
電極１３６間にＡｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｉＮx
などからなる絶縁膜を形成してもよい。この場合は、反
射膜３１と画素電極１３６とを電気的に接続するために
（図２９）に示すようにコンタクトホール２９１を介し
て接続する。

【０１５１】光透過部１３７の形状は（図２９）に示す
ようにＨ字状にするなど、多角形状にすることが好まし
い。光透過部１３７が四角形であると、画素のごく一部
のみが光透過しているように見え、画像表示品位を低下
させるからである。

【０１５２】画素電極１３６の下にはカラーフィルタ１
６Ｘａ（１６Ｒａ、１６Ｇａ、１６Ｂａ）が形成され
る。このカラーフィルタ１６Ｘａは平坦化膜としても機
能し、ソース信号線１９７、ＴＦＴ１９４等の凹凸によ
り画素表面に凹凸が発生することを抑制する効果があ
る。

【０１５３】以上のように、ソース信号線１９７等を反
射膜で被覆することにより、液晶分子の逆ドメインやデ
ィスクリネーションなどによる光漏れの発生を防止でき
るともに、透過型の液晶表示パネルでは利用できなかっ
た、ソース信号線１９７上などを反射電極として利用で
きるようになる。対向基板１３２上にはカラーフィルタ
１６Ｘｂ（１６Ｒｂ、１６Ｇｂ、１６Ｂｂ）が形成され
ている。このカラーフィルタ１６Ｘｂ上に対向電極１３
５が形成されている。このように液晶層１２と接する側
に電極１３５、１３６等を形成するのは、液晶層１２に
良好に電圧を印加されるようにし、表示ムラの発生を抑
制するためである。

【０１５４】開口部１３７に入射した光はカラーフィル
タ１６Ｘａと１６Ｘｂに入射した後、出射する。つま
り、入射光は２つのカラーフィルタを通過する。一方、
反射光はカラーフィルタ１６Ｘｂに入射し、反射膜３１
で反射した後、再びカラーフィルタ１６Ｘｂに入射した
後に、出射する。したがって、開口部１３７を通過する
光も、反射膜３１で反射する光も両方ともカラーフィル
タを２回通過することになる。そのため、本発明の液晶
表示パネルを反射型で用いる場合であっても、透過型で
用いる場合であっても色純度は同一となる。

【０１５５】なお、カラーフィルタ１６Ｘａと１６Ｘｂ
との帯域（分光分布）は変化させてもよい。分光分布
は、添加する染料あるいは色素の種類、量等を変化させ
ることにより容易に変化できる。また、カラーフィルタ
の膜厚を変化させることにより変更できる。誘導体多層
膜の分光分布の設計値を変化させることにより変更でき
る。また、カラーフィルタ１６は液晶層１２と接する箇
所に形成してもよい。また、液晶層１２自身に着色する
ことによりカラーフィルタと兼用してもよい。

【０１５６】表示パネル１９の光入射面と光出射面には
偏光フィルム（偏光板）１８をはりつける。また、偏光
板１８の表面には反射防止膜（ＡＩＲコート）２０１を
形成する。反射防止膜２０１は誘電体単層膜もしくは多
層膜で形成する構成が例示される。その他、１．３５〜
１．４５の低屈折率の樹脂を塗布してもよい。

【０１５７】なお、基板１３１、１３２の放熱性を良く
するため、基盤１３１、１３２をサファイアガラスで形
成してもよい。その他、ダイヤモンド薄膜を形成した基
板を使用したり、アルミナなどのセラミック基板を使用
したり、銅などからなる金属板を使用してもよい。

【０１５８】液晶層１２は、動画表示を良好とする時
は、ＯＣＢモードあるいはΔｎ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液晶モードあるいはゲストホスト形の液晶
を用いるとよい。

【０１５９】対向基板１３２には対向電極１３５が形成
されている。なお、対向電極１３５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。また、対向電極を
ストライプ状に形成したり、ドット状に形成したりして
もよい。また、対向電極は金属薄膜で形成し、反射膜と
してもよい。

【０１６０】対向基板１３２とアレイ基板１３１間に液
晶層１２を挟持させる。液晶層１２として、ＴＮ液晶、
ＳＴＮ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。なお、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。

【０１６１】スイッチング素子は以前にも説明したが、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の他、薄膜ダイオード（Ｔ
ＦＤ）、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。

【０１６２】また、主として本発明の液晶表示パネル１
９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
術的範囲内である。

【０１６３】（図２８）では画素１３６の中央部に開口
部１３７を形成するとしたがこれに限定するものではな
く、（図３０）に示すように構成してもよい。（図３０
（ａ））は開口部１３７をストライプ状にした構成であ
り、（図３０（ｂ））はドット状にしたものである。ま
た、（図３０（ｃ））は開口部１３７をリング状とした
ものである。このように開口部１３７を分散させること
により、透過型で用いる時と反射型で用いる時で、画素
の表示状態が同一になり、表示品位が向上する。

【０１６４】（図２８）のようにソース信号線１９７と
重ねて画素電極１３６を形成する場合、ソース信号線１
９７と画素電極１３６との寄生容量３１１が問題とな
る。（図３１）に寄生容量を等価回路で示す。（図３
１）において、１９１は低温ポリシリコン技術あるいは
高温ポリシリコン技術で形成したソースドライバ回路で
ある。

【０１６５】本発明の液晶表示パネルでは、奇数番目の
ソース信号線１９７ｂはソースドライバ１９１ｂと接続
され、偶数番目のソース信号線１９７ａはソースドライ
バ回路１９１ａと接続されている。

【０１６６】このように偶数番目のソース信号線１９７
ａをソースドライバ回路１９１ａに接続し、奇数番目の
ソース信号線１９７ｂをソースドライバ回路１９１ａと
接続するのは、ソースドライバ回路１９１の駆動能力に
課題があるからである。

【０１６７】ソースドライバ回路１９１はポリシリコン
技術で形成する。現在のポリシリコン技術で形成したＴ
ＦＴ１９４のモビリティ（μ（ｃｍ2／Ｖ・ｓ））は１
００〜２００とシリコン基板に比較して低い。そのた
め、ソース信号線１９７に信号を書き込む能力が低い。

【０１６８】今、（図３３（ａ））のように駆動を行う
場合を考える。（図３３（ａ））では画素行ごとに異な
る極性の映像信号が印加されている状態を示している。
画素電極１３６に“＋”と表示されているのは、画素電
極１３６に正極性の映像信号が印加され、保護されてい
る状態を示し、画素電極１３６に“−”と表示されてい
るのは、画素電極１３６に負極性の映像信号が印加され
保持されている状態を示す。

【０１６９】（図３３（ａ））の状態のように隣接した
画素列の画素電極１３６に対して交互に“＋”または
“−”の映像信号を保持しようとすると隣接したソース
信号線に逆極性の映像信号を印加する必要がある。たと
えば、ソース信号線Ｓ3に正極性の映像信号を印加して
いるとする。この状態では、ソース信号線Ｓ2とＳ4は負
極性の映像信号を印加し、ソース信号線Ｓ1とＳ5には正
極性の映像信号を印加していることになる。次のフィー
ルド（フレーム）ではソース信号線へ印加する映像信号
の極性は逆極性となる（１Ｖ反転駆動、１ドット反転駆
動）。

【０１７０】（図３３（ａ））の場合において、すべて
のソース信号線（奇数番目および偶数番目）が１つのソ
ースドライブ回路１９１と接続されているとする。する
と、ソースドライバ回路１９１は“＋−＋−＋−＋・・
・・”とたえず極性の異なる映像信号を出力することが
必要となる。これはソースドライブ回路１９１の出力極
のトランスファゲート（ＴＧ）の駆動に負担をあたえ
る。なぜならば、ポリシリコン技術で形成したＴＧ（Ｔ
ＦＴ）はモビリティが低いため、ソース信号線容量を書
き換えるのに時間がかかるからである。また、映像信号
の極性を変化させるために多くの電流が流れるようにな
り消費電力が増大し、発熱するという問題もある。

【０１７１】（図３３）のように２つのソースドライブ
回路１９１ａ、１９１ｂを使用し、隣接したソース信号
線が相異なるソースドライバ回路１９１に接続するよう
に構成する。すると、１フィールド（フレーム）期間に
おいて、ソースドライバ回路１９１ａは“−”極性の映
像信号を出力し、ソースドライバ回路１９１ｂは“＋”
極性の映像信号を出力することになる。つまり、１フィ
ールド（フレーム）の期間は、各ソースドライバがソー
ス信号線に出力する映像信号の極性は同一である。した
がってソースドライバ１９１がソース信号線に映像信号
を書き込むのに要する負担が軽減し、また消費電力も低
減することができる。

【０１７２】（図３３（ｂ））の場合は１水平走査期間
（１Ｈ）毎にソース信号線から出力する映像信号の極性
を変化する必要があるが、１Ｈ期間内ではソースドライ
バ回路１９１ａ、１９１ｂはそれぞれ同一極性の映像信
号を出力すればよい。したがって、先と同様に、ソース
ドライバ回路１９１の駆動は軽減される。

【０１７３】（図３３）のように映像信号を印加すれば
（図３１）のように隣接したソース信号線に逆極性の電
圧が印加されることになる。（図３３）の画素１３６ａ
に着目すれば、ソース信号線１９７ａに“−”極性の映
像信号が、ソース信号線１９７ｂに“＋”極性の映像信
号が印加されており、ソース信号線１９７ａに印加され
る映像信号の振幅値とソース信号線１９７ｂに印加され
ている映像信号の振幅値とが一致（通常、隣接した画素
は、ほぼ同じ電圧が保持される。）するとすれば、同一
の寄生容量３１１ａ、３１１ｂの中点に配置された画素
電極１３６ａの電位は動かない。つまり、（図３３）の
駆動方式を実施するならば、ソース信号線１９７と画素
電極１３６とを重ねることにより生じた寄生容量が発生
しても画素電極が影響されないようにすることができ
る。加えて（図３１）のようにソースドライバ１９１
ａ、１９１ｂを配置すれば、ソースドライバ１９１の駆
動能力が低くても良好な画像表示を実現することができ
る。

【０１７４】なお、（図３２（ａ））はソース信号線１
９７ａに印加する映像信号線の波形、（図３２（ｂ））
はソース信号線１９７ｂに印加する映像信号線の波形で
ある。つまり、隣接したソース信号線１９７へ印加する
映像信号の極性は１水平走査期間（１Ｈ）または、１フ
ィールド（フレーム）（１Ｖ）期間で反転させるのであ
る。

【０１７５】従来の透過型の液晶表示パネルでは直射日
光下では表示画面が全く見えないという問題があった。
しかし、本発明では、反射膜３１で反射した光で画素表
示を認識できるので、この課題はない。また従来の反射
型の液晶表示パネルでは、外光がないと全く表示画像を
見ることができないが、本発明では、バックライトを少
しの輝度（約３０〜８０（ｎｔ））で点灯させるだけ
で、十分に画像を見ることができる。

【０１７６】以下、（図３４）を参照しながら、他の本
発明の実施例について説明をする。（図３４）ではソー
ス（ゲート）信号線上に絶縁膜３２を形成し、この絶縁
膜３２上に第１のカラーフィルタ１６Ｘａと反射膜３１
を形成している。さらにこの反射膜３１およびカラーフ
ィルタ１６Ｘａ上に第２のカラーフィルタ１６Ｘｂを形
成している。

【０１７７】カラーフィルタ１６Ｘｂ上に透明電極から
なる画素電極１３６が形成されている。反射膜３１は画
素電極１３６と電気的に接続してもよい。また、画素電
極１３６はカラーフィルタ１６Ｘａと１６Ｘｂ間に形成
もしくは配置してもよい。

【０１７８】反射膜３１に入射する光はＡ面から入射
し、透明電極１４およびカラーフィルタ１６Ｘｂを透過
した後、反射膜３１で反射される。反射された光は再び
カラーフィルタ１６Ｘｂを透過した後、Ａ面より出射す
る。開口部１３７に入射する光はＡ面より入射し、画素
電極１３６に入射しカラーフィルタ１６Ｘａ、１６Ｘｂ
を透過した後、Ｂ面へ出射する。

【０１７９】（図３４）の実施例の場合も、（図２８）
等と同様に、カラーフィルタ１６Ｘａと１６Ｘｂの半分
の膜厚が略１６Ｘａの膜厚と一致するようにしておけば
反射光と透過光の色純度（分光分布）を同一にすること
ができる。その他の事項は先の実施例と同様であるので
省略する。

【０１８０】（図３５）は本発明の他の実施例における
表示パネルの断面図である。（図３５）はソース信号線
１９７の幅を通常よりも大きく形成し、このソース信号
線１９７を反射膜３１として機能させたものである。ソ
ース信号線１９７に凸部２８１を形成してもよく、また
ソース信号線１９７の表面に光拡散剤を形成もしくは配
置してもよい。

【０１８１】（図３６）は（図３５）を平面的に図示し
たものである。ゲート信号線１９６との交点部のソース
信号線１９７は細くし（Ａ）、画素部を太くして（Ｂ）
としている。このようにソース信号線１９７を太く形成
することによりソース信号線１９７の抵抗値を低減させ
ることができる。

【０１８２】なお、（図３５）の実施例では、ソース信
号線１９７の幅を太くするとしたが、これに限定するも
のではなく、ゲート信号線１９６の幅を太くしてもよ
い。また、ソース信号線１９７とゲート信号線１９６の
両方を太くしてもよく、また、ＴＦＴ１３４のドレイン
端子との金属部を大きく形成して反射膜としてもよい。

【０１８３】画素電極１３６間にはブラックマトリック
ス１４ａを形成する。また、必要に応じて対向電極１３
５上（もしくは下）にもブラックマトリックス１４ｂを
形成もしくは配置する。

【０１８４】（図３７）の実施例は、共通電極１９８を
金属薄膜で形成することにより反射膜としたものであ
る。（図３８）にその平面図を示す。共通電極１９８の
表面には凸部２８１を形成することが好ましい。なお、
ここでいう共通電極１９８とは付加容量１９５（蓄積コ
ンデンサ）を構成する一方の電極端子である。交差する
箇所の層間絶縁膜は２層以上形成する。

【０１８５】共通電極１９８がソース信号線１９７とす
る箇所は極力細くすることにより、ソース信号線と共通
電極とのショートを防止している。また、交差部を小さ
くすることにより、トランスファゲートから見た容量を
小さくできるという効果もある。なお、（図３７）では
共通電極１９８上にソース信号線１９７を形成するとし
たが、これに限定するものではなく、位置関係が逆でも
よい。

【０１８６】（図３７）ではソース信号線１９７上に絶
縁膜３２ｂを形成することにより、ソース信号線１９７
（ゲート信号線１９６）と画素電極１３６との接触を防
止するとともに、画素電極１３６とソース信号線間の寄
生容量３１１を小さくしている。したがって、絶縁膜３
２ｂは比誘電率が小さい方がよい。この比誘電率が小さ
い材料は（図１）（図８９）などで例示したので省略す
る。

【０１８７】一方、画素電極１３６と共通電極１９８間
に配置（形成）した絶縁膜３２ａは比誘電率が高い方が
蓄積容量を大きくでき、好ましい。このような材料とし
てＨｆＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2などが例示さ
れ、中でも、ベロフスカイト（Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅ
ｓ）結晶構造のストロンチウム・タンタレートが好まし
い。このストロンチウム・タンタレートはＳｉＯｘに比
べると、誘電率は約１０倍と高い。また、（図３８）に
示すように、共通電極１９８の他に、反射電極を別途形
成してもよいことは言うまでもなく、（図２８）と同様
に画素電極１３６の上または下に反射膜３１を形成して
もよいことは言うまでもない。

【０１８８】以上の実施例では、反射膜３１に凸部を形
成するとしたが、これに限定するものではなく、（図２
９（ａ））に示すように、反射膜３１上に拡散材３９１
を添加したカラーフィルタ１６を形成することにより、
結果として凹凸を形成するとともに適度な散乱特性を与
えても良い。

【０１８９】また、（図３９（ｂ））に示すように反射
膜３１上に適度な散乱特性を有する散乱層３９２を形成
することにより、入射光を散乱させてもよい。散乱層と
してはＰＤ液晶でも形成できるし、酸化Ｔｉの微粉末を
添加した樹脂を塗布することにより形成することもでき
る。その他、適度に反射膜３１上を酸化（Ａｌ2Ｏ3）さ
せることによっても形成できる。これらの構成はアレイ
基板１３１上に形成すると説明したがこれに限定するも
のではなく、対向基板１３２上に形成してもよい。

【０１９０】（図４０）は反射膜３１の形成領域上の膜
厚ｔ１と開口部１３７上の膜厚ｔ２とを変化させたもの
である。変化させるために、反射電極１６の下もしくは
上に絶縁膜３２ｂを形成する。絶縁膜３２はカラーフィ
ルタとしてもよい。なお、（図４０）において、カラー
フィルタ等は省略している。ｔ１とｔ２の関係は好まし
くは以下の関係を満足させることが好ましい。

【０１９１】１．６≦ｔ２／ｔ１≦２．４ また、反射膜３１上の液晶分子の配向状態、組成、モー
ド、誘電率と、開口部１３７のそれもしくはそれらを変
化させてもよい。たとえば、反射膜３１上をＴＮ液晶と
し、開口部１３７上をＰＤ液晶とする構成、反射膜３１
上を垂直配向とし、開口部１３７上をネマティック配向
とする構成、反射膜３１上と開口部１３７上との液晶分
子のプレチルト角を変化させる構成などが例示される。

【０１９２】液晶層１２の各部の膜厚を変化させる方法
として（図４１）に示すように対向基板１３２もしくは
アレイ基板１３１あるいは両方の基板１３１、１３２に
膜厚制御膜１４１を形成する構成も例示される。膜厚制
御膜１４１の形成材料としては絶縁膜３２と同一材料を
用いられる他、ＰＤ液晶を構成する樹脂として用いられ
る紫外線硬化型アクリル樹脂や、カラーフィルタ材料が
例示される。

【０１９３】（図４１）の構成では、反射膜３１をノコ
ギリ歯状に形成している。反射光が観察者の眼に直接入
射することを防止するためである。反射膜３１に入射光
した光は角度を曲げられる。なお、（図４１）では反射
膜３１はゲート信号線１９６上に形成したところを示し
ている。また（図４１）のような反射膜３１に角度をつ
けるのは、ゲート信号線１９６、ソース信号線１９７、
共通電極１９８であってもよい。また、反射膜３１上に
凸部２８１を形成してもよい。

【０１９４】以上の実施例において、反射膜３１とソー
ス信号線、ゲート信号線１９６、共通電極１９８の複数
の構成物を反射手段として用いてもよい。

【０１９５】（図４２）は（図２８）の構成に加えて、
アレイ基板１３２に第２の反射膜３１ｂを形成した構成
である。Ａ面から液晶表示パネル１９を見れば、反射膜
３１ａが反射型画素として機能し、画像を見ることがで
きる。また、Ｂ面から液晶表示パネル１９を見れば、反
射膜３１ｂが反射型画素として機能し、画像を見ること
ができる。つまり、（図４２）の液晶表示パネルはＡ面
とＢ面の両方から反射型表示パネルとして画像を見るこ
とができる構成である。

【０１９６】しかし、（図４２）の構成では課題があ
る。反射膜３１の裏面で反射された光が観察者の眼に飛
び込み、表示コントラストを低下させてしまうからであ
る。この課題に対処するため、（図４２）の液晶表示パ
ネルでは、反射膜３１の裏面に光吸収膜４２１を形成も
しくは配置している。

【０１９７】光吸収膜４２１としては六価クロムなどの
黒色の金属薄膜、アクリルにカーボン等を添加した樹
脂、複数あるいは単色の色素もしくは染料を添加したカ
ラーフィルタが例示される。これらは入射光を吸収もし
くは減光する。なお、光吸収膜４２１は光散乱膜として
もよい。入射光を散乱させても、観察者の眼に直接光が
入射することを抑制できるからである。

【０１９８】液晶表示パネル１９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１３２にはブラ
ックマトリックス（ＢＭ）１４が形成される。ＢＭ１４
の形成材料としては、遮光特性の観点からクロム（Ｃ
ｒ）が用いられる。

【０１９９】（図４３）に示すように本発明の液晶表示
パネル１９はＢＭ１４ａ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１９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、Ｃ
ｒの膜厚０．１μｍの遮光特性を得るＡｌの膜厚は１μ
ｍである。つまり、１０倍の膜厚に形成する必要があ
る。

【０２００】一方、ＴＮ液晶表示パネルなどは液晶分子
を配向する必要があるため、ラビング（配向）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１３２に
Ａｌを用いてＢＭを形成すると基板１３２に凹凸が発生
し、良好なラビングを行うことができない。

【０２０１】この課題に対処するため、（図４３）に示
すように本発明の液晶表示パネル１９は対向基板１３２
において、ＢＭ１４を形成する位置に凹部４３２をまず
形成し、この凹部４３２を埋めるようにＢＭ１４を形成
している。凹部４３２は対向基板１３２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４３２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４３
２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。なお、形成した凹部４３２は表面があれて
いるため、凹部４３２を形成後、対向基板１３２にはＳ
ｉＯ2、ＳｉＮxなどの無機材料を０．０５μｍ以上０．
２μｍ以下の膜厚で蒸着しておく。このように構成され
た凹部４３２にＡｌ薄膜を蒸着しＢＭ１４ａを形成す
る。したがって、対向基板１３２の表面にはＢＭ１４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。

【０２０２】必要に応じて、遮光性を向上させるため、
Ａｌ膜１４ａに重ねて、Ｃｒあるいはチタン（Ｔｉ）な
どから金属薄膜１４ｂを積層する。この金属薄膜１４ｂ
はＡｌ１４ｂが対向電極１３５のＩＴＯと直接接触しな
いようにする効果もある。Ａｌ薄膜とＩＴＯ薄膜が接触
すると電池作用により腐食するからである。

【０２０３】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。また、積層する薄膜は金
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。これらのＢＭ１４を構成する薄膜
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。

【０２０４】凹部４３２に充填されたＢＭ１４上には、
平坦化膜３２を形成する。平坦化膜３２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（ＰＶ
Ａ）などの有機材料あるいは酸化シリコン（ＳｉＯ
２）、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。

【０２０５】平坦化膜３２ａの膜厚としては０．２μｍ
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。この平坦化
膜３２上に対向電極１３５としてのＩＴＯを形成する。
（図４３（ｂ））は平坦化膜を用いずカラーフィルタ１
６を平坦化膜として用いた構成である。

【０２０６】平坦化膜３２をＳｉＯ2などの無機材料で
形成した場合は、平坦化膜３２を形成後、表面を研磨し
て平坦化する。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１３５を形成する。な
お、平坦化膜３２が有機材料の場合も研磨処理を行うこ
とにより良好な平坦化膜３２を形成できることは言うま
でもない。

【０２０７】また、他の例示例として、凹部４３２に凹
部４３２の深さよりも厚くＢＭ１４を形成した後、表面
を研磨処理して平坦化してもよい。このようにすること
によりおうぶ凹部４３２にちょうどＢＭ１４が充填され
たような構成とすることができる。平坦化後、表面に対
向電極１３５としてのＩＴＯを形成する。もちろん、Ｂ
Ｍ１４を研磨後、平坦化機能よりも基板１３２から不純
物が溶出するのを防止するという観点から薄く平坦化膜
（絶縁膜）を形成し、形成後、対向電極１３５を形成し
てもよい。

【０２０８】なお、対向電極１３５は液晶表示パネル１
９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１３５を形成せず、平坦化膜３２上に配
向膜を形成すればよい。

【０２０９】また、（図４３）においてＢＭ１４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。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ＢＭ１４を構成す
ることができる。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ＢＭ１４とな
る。

【０２１０】また、干渉膜をＢＭ１４として採用する場
合はＢＭ１４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。また、凹部４３２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。

【０２１１】また、（図４３）の構成では対向基板１３
２に凹部４３２を形成し、この凹部４３２にＢＭ１４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１３２に凹部４３２を形成することなく、Ａｌあるい
は干渉膜からなるＢＭ１４を形成し、このＢＭ１４上に
平坦化膜を形成してもよい。この時は平坦化膜の膜厚は
１．０μｍ以上３．０μｍ以下とし、さらに好ましくは
１．４μｍ以上２．４μｍ以下にする。

【０２１２】また、（図４３）では対向基板１３２に凹
部４３２を形成し、凹部４３２にＢＭ１４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１３
１に凹部を形成し、かつこの凹部分にＢＭ１４を形成し
てもよい。この場合は、ＢＭ１４上にソース信号線１９
７等を形成する。

【０２１３】ＢＭ１４と対向電極１３５とは表示領域の
周辺で、あるいは表示領域内で電気的に接続しておくこ
とが好ましい。対向電極１３５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１３５のＩ
ＴＯと金属材料からなるＢＭ１４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、ＢＭ１４ｂと対向電極１３５とが接する箇所の平坦
化膜をエッチングなどにより除去し、ＢＭ１４ｂと対向
電極１３５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、ＢＭ１４ｂ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。

【０２１４】一方、（図２８）でも説明したようにアレ
イ基板１３１側では、ソース信号線１９７上に平坦化膜
（（図４３）では絶縁膜３２がこの機能を発揮する）を
形成し、かつ、ソース信号線１９７上で画素電極が隣接
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１３６の周辺部からの光漏れは全くなく
なる。しかし、この場合、ソース信号線１９７と画素電
極１３６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（図３３）な
どで説明した本発明の駆動方法を採用するとよい。

【０２１５】なお、（図４３）ではＴＦＴ１９４など説
明に不要な構成物は省略している。また、ＴＦＴ１９４
はＬＤＤ（ロー ドーピング ドレイン）構造にすると
よい。

【０２１６】（図４３）では対向基板１３２に凹部４３
２を形成し、この凹部４３２内にＢＭ１４を形成すると
した。同様に、アレイ基板１３１に凹部を形成し、この
凹部にＴＦＴ１９４などを形成してもよい。

【０２１７】液晶層１２を所定膜厚にするために、ＢＭ
１４上あるいはＢＭ１４と対面するアレイ１３１上に誘
電体材料からなる柱を形成することは有効である。柱の
高さを液晶層１２の膜厚とする。

【０２１８】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
り時間を応答時間内と呼ぶ）は５０〜８０ｍｓｅｃであ
る。

【０２１９】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番目の原因は対策するきことができる。

【０２２０】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に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）毎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画面が書きかわる同期つまり、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。

【０２２１】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。

【０２２２】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。

【０２２３】以下、図面等を参照しながら本発明の照明
装置および画像表示装置等について順次説明していく。
特に、本発明の照明装置と本発明の液晶表示パネルを組
み合わせることにより、動画ボケ等が発生しない画像表
示装置を構成できる。

【０２２４】（図４５）は本発明の照明装置３４の平面
図を示したものである。導光板（導光部材）１１２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。

【０２２５】導光板１１２の本数は表示パネル１９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）とすると次式を満足
するようにする。

【０２２６】 ５（ｃｍ）≦Ｈ／ｎ≦２０（ｃｍ） （数式１） さらに好ましくは ８（ｃｍ）≦Ｈ／ｎ≦１５（ｃｍ） （数式２） の関係を満足するようにする。

【０２２７】Ｈ／ｎが小さすぎると発光素子４５１数が
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。

【０２２８】また、表示パネルの有効表示領域の横幅を
Ｗ（ｃｍ）とすると、次式を満足させるように構成する
ことが好ましい。

【０２２９】０．０７≦Ｗ／（Ｈ・ｎ）≦０．５
（数式３） さらに好ましくは次式を満足させることが好ましい。

【０２３０】０．１０≦Ｗ／（Ｈ・ｎ）≦０．３５
（数式４） （図６５）において、導光板１１２の端部には白色ＬＥ
Ｄ４５１が取りつけられている。白色ＬＥＤ４５１は日
亜化学（株）等が製造、販売を行っている。白色ＬＥＤ
４５１は（図６５）に示すように背面に放熱板６５２が
取りつけられている。白色ＬＥＤ４５１は効率が悪く発
熱が大きいためである。

【０２３１】白色ＬＥＤ４５１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６５２は有効である。なお、白色Ｌ
ＥＤ４５１は定電流駆動を行うことが好ましい。また、
白色ＬＥＤ４５１の温度を検出し、検出されたデータに
基づき、白色ＬＥＤ４５１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。また、複数個のＬＥ
Ｄを用いる場合は、直列接続をすることが好ましい。

【０２３２】なお、本発明の実施例ではバックライトを
想定して説明するが、これに限定するものではなく、バ
ックライトをフロントライト８７１と置き換えてもよい
ことは言うまでもない。たとえばフロントライトを複数
の導光板に分割あるいは分割されているようにし、各導
光板にＬＥＤなどを取り付け、前記ＬＥＤを個別に点滅
できるように構成すればよいからである。したがって、
本発明にいう照明装置と駆動方法あるいは駆動回路は、
フロントライトとバックライトの両方に適用することが
できる。

【０２３３】白色ＬＥＤ４５１の光出射面には光拡散出
段としての拡散板（シート）を配置する。これは、白色
ＬＥＤ４５１の発光体に色ムラがあるためである。白色
ＬＥＤ４５１から発生した光は拡散板で散乱され、色ム
ラのない均一な微小面光源が形成される。

【０２３４】拡散板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
散板により色むらがなくなり、また、拡散板の面積が発
光領域となるため、拡散板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。

【０２３５】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。拡散部は半球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
９５００（Ｋ）以下のものを用いることが好ましい。

【０２３６】また、白色ＬＥＤ４５１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４
５１が白色ＬＥＤの場合、青色に強いピークの光がでる
帯域がある。また、このピークはバラツキが大きい。表
示パネル１９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
４５１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１９のカラーフィルタの色にあわせ
て対策する。

【０２３７】白色ＬＥＤ２６２から放射された光が効率
よく導光板１１２に入射されるように導光板１１２とＬ
ＥＤ４５１間には光結合（オプティカルカップリング）
材（剤）４４２が塗布または配置される。光結合剤４４
２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。

【０２３８】また、（図６５（ｂ））に示すように、白
色ＬＥＤの光出射面に色フィルタ４３１を配置してもよ
い。白色ＬＥＤ４５１は青色光の割合が強く、またＬＥ
Ｄ４５１単体での色のバラツキが大きいためである。色
フィルタ４３１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。

【０２３９】なお、光結合剤４４２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４３１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。

【０２４０】白色ＬＥＤ４５１は他の単一色のあるいは
複合色のＬＥＤ４５１に置き換えることができる。たと
えば赤色のＬＥＤ、赤色の緑発光の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１９等がモノ
クロの場合は携帯電話などの用途としては十分である。

【０２４１】また、白色ＬＥＤ４５１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ＬＥＤ４５
１に限定するものではなく、発光素子４５１は点減動作
のでききる発光素子であればよい。

【０２４２】なお、当然のことながら（図６５）で説明
した内容は、本発明の他の実施例でも有効である。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。また、白色ＬＥＤ４５１はＬＥ
Ｄアレイ４５２のように一体として構成してもよい。ま
た、ＬＥＤ４５１の光出射面微小な凸レンズを配置、も
しくはＬＥＤ４５１の光出射面に形成してもよい。この
場合は、ＬＥＤ４５１の発光チップから放射される光が
効率よく導光板１１２に入力される。

【０２４３】なお、（図４５）の実施例では導光板１１
２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５１）に示すように多数の光ファイバー５５１
を接着剤５１２で固めて一体としたものを用いてもよ
い。

【０２４４】（図４５）において、発光素子４５１から
放射された光１１５は導光板１１２間に配置された反射
板４５３（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４５３は導光板１１２の側
面および裏面に形成される。

【０２４５】発光素子４５１から放射された光１１５は
個々の導光板１１２内を照明する。したがって、発光素
子４５１ａと４５１ｆが点灯すれば導光板１１２ａのみ
が照明体となる。つまり、（図４５）の構成を採用する
ことにより横長の照明体（１１２）を複数並列に配置し
たことになる。また、導光板１１２は１１２ａ→１１２
ｂ→１１２ｃ→１１２ｄ→１１２ｅ→１１２ａと順次、
点灯または消灯させる（走査）ことができる。また、導
光板１１２をランダムアクセスしてもよいことはいうま
でもない。

【０２４６】反射板４５３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（Ｔ
ｉ）、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ＳｉＯ２などの無機材料からなる蒸着膜が形成され
ている。また、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。

【０２４７】ただし、この反射板４５３は光を反射する
ものに限定するものではなく、表面を光拡散する性質の
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。

【０２４８】（図４６）は（図４５）の一部断面であ
る。（図４５）では金属からなる板を切削加工して凹部
４６３を形成し、この凹部４６３にＡｌなど反射膜４５
３を形成した実施例である。この凹部４６３に導光板１
１２をはめ込んでいる。

【０２４９】導光板１１２の光出射面にはプリズムシー
ト（板）４６２が配置されている。プリズムシートは導
光板１１２から出射する光の強度を強くする機能（指向
性を狭くする機能）を有する。プリズムシート４６２は
スリーエム社などが製造販売している。

【０２５０】またプリズム板４６２の光出射面には、拡
散シート４６１が配置されている。拡散シートはプリズ
ム板４６２の凹凸が表示パネル１９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４６１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。

【０２５１】発光素子４５１の近傍は光の集中性が高
い。そのため発光素子４５１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４７）に示すように発光素子４５１の近傍に光拡散
部４７１を形成もしくは配置している。

【０２５２】光拡散部４７１は（図４８）に示すように
円形あるいは、四角形の光拡散ドット４８１から構成さ
れる。光拡散ドット４８１は導光板１１２の表面等に直
接にあるいは、拡散シート４６１として形成される。

【０２５３】導光板１１２の表面あるいは表示パネル１
９と導光板１１２間に配置したシート４６１上に、光拡
散部４８１を形成または配置する。光拡散部４８１とは
本来の光を拡散して表示パネル１９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１９に到達する光を減少させるものが
含まれる。

【０２５４】光拡散部４８１は（図４８）に示すように
ＬＥＤ４５１の近傍に円弧状に大きく形成し、ＬＥＤ４
５１から離れた位置は小さく形成する。また、光拡散部
４８１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
８）に示すように光拡散ドット４８１を形成する構成の
方が好ましい。光拡散ドット４８１はＬＥＤ４５１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４８１を形成することにより、バックライト
３４から出射する照明光は全領域にわたり均一となる。

【０２５５】なお、光拡散ドット４８１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４５１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。

【０２５６】導光板１１２の表面から放射される光は、
発光素子４５１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４９）に示す
ように導光板１１２の表面に光拡散部材（光拡散ドッ
ト）４９１を形成している。なお、光拡散部材４９１は
（図４８）でも説明したように遮光するもの（反射膜）
でもよい。

【０２５７】（図４９（ａ））の実施例では、導光板１
１２等に点状の光拡散部材を形成もしくは配置してい
る。導光板１１２中央部の光拡散部材の面積は大きく
し、周辺部（発光素子近傍）は面積を小さくする。な
お、４９１が反射膜の場合はこの逆とする。また、（図
４９（ｂ））に示すように、光拡散部材４９１はストラ
イプ状としてもよい。この場合も、導光板１１２中央部
の光拡散部材の面積は大きくし、周辺部（発光素子近
傍）は面積を小さくする。また（図４９（ａ））と同様
に４９１が反射膜の場合はこの逆とする。

【０２５８】（図５０（ａ））は、反射板４５３に反射
機能をもたせていない。単なる導光板１１２と保持する
筐体として用いる。反射膜は導光板１１２の側面および
裏面に蒸着して形成している。（反射膜５０１）。反射
膜５０１は導光板１１２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１１２にはりつけてもよい。また、導光板１１
２と筐体４５３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。

【０２５９】（図５０（ｂ））は導光板１１２の内部を
中空とした構成である（中空部５０２）。このように導
光板１１２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、中空部に液体あるい
はゲルを挿入してもよい。これら液体あるいはゲルとし
て、水あるいはエチレングルコール等が例示される。液
体あるいはゲルは樹脂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。

【０２６０】なお、中空部５０２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、このＰ
Ｈを１０以上１３以下、さらに好ましくは１０．５以上
１２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３１などを酸化させることが
少なくなり、また安定である。

【０２６１】表示パネル１９の光変調層（液晶層）１２
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（交流電圧）を印加する必要（転移させ
る）がある。電圧の大きさは±５（Ｖ）以上±２０
（Ｖ）以下とすることが好ましい。また、電圧の周波数
は０．２（Ｈｚ）以上５０（Ｈｚ）以下とすることが好
ましい。この電圧は、対向電極１３５とゲート信号線１
９６間に、あるいは対向電極１３５と共通電極１９８間
に印加する。

【０２６２】また、ＯＣＢモードでは一定時間の間に液
晶層に印加されるの絶対値が小さいと液晶の配向状態が
初期状態に戻ってしまう（転移状態がもとに戻る）とい
う問題がある。これを対策するために映像信号のブラン
キング期間に強制的に振幅の大きな矩形波（交流信号）
を印加したり、対向電極に交流信号を印加したりすると
よい。

【０２６３】これらの交流信号は振幅値のピークｔｏピ
ークが１０（Ｖ）以上４０（Ｖ）以下とすることが望ま
しく、周波数は０．２（Ｈｚ）以上５０（Ｈｚ）以下と
し、少なくとも１周期以上印加することが望ましい。ま
た、画素に印加する電圧が一定値以下となる場合を検出
し、強制的に画素電極に電圧を印加するように回路を構
成したりしてもよい。また、ＯＣＢの配向状態がもとに
もどることは温度依存性がある。そのため、印加する交
流信号は温度依存性をもたせることが好ましい。基本的
に温度が低いほど、高い電圧を必要とする。温度は熱電
対などの温度センサで検出し、ＭＰＵで判断して振幅値
などを変化して液晶層に印加すればよい。

【０２６４】なお、表示パネル１９は対向基板１３２側
を照明装置（バックライト）３４側に向けて配置して
も、あるいはアレイ基板１３１側をバックライト３４側
に向けて配置してもよい。

【０２６５】発光素子４５１を順次点灯させて（順次消
灯させて）照明装置３４を駆動する。（図５２）におい
て、５２１は非点灯部（発光素子４５１が点灯状態でな
い導光板１１２部）であり、５２２は点灯部（発光素子
４５１が点灯状態である導光板１１２部）である。

【０２６６】１つの照明装置において非点灯部５２１の
面積Ｓ１と点灯部５２２の面積Ｓ２との関係は次式の関
係を満足させることが好ましい。

【０２６７】 １：３≦Ｓ１：Ｓ２≦５：１ （数式５） さらに好ましくは、次式の関係を満足させることが好ま
しい。

【０２６８】 １：１≦Ｓ１：Ｓ２≦３：１ （数式６） 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。一方Ｓ２／Ｓ１の値が大き
いほど、動画ボケが大きくなる。ただし、表示画像は明
るくなる。

【０２６９】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４５１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４５１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。

【０２７０】このように発光素子４５１の点灯個数を変
更するには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ＰＩ
Ｎフォトダイオード、ホトトランジスタ、ＣｄＳが例示
される。

【０２７１】以下は、特に点灯部に注目して説明を行
う。（図５２）の（ｂ）（ｃ）（ｄ）でもわかるように
点灯部の走査は画面上部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５３）である。ま
た、（図５３）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（残像は考
慮しない）。

【０２７２】表示パネル１９の液晶層１２ｂは画素に書
き込まれる電圧によって１フレームの期間の間は所定の
透過率となっている。そのため、バックライト３４の全
体が発光していれば、表示パネル１９の表示エリアＡの
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。

【０２７３】（図５３）において、表示パネル９に画像
を書き込んでいる点（ライン）をＳで示す。画像を書き
込むとは、表示パネル１９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１９４（ＴＦＴ）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
素電極１３６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期間（１フレ
ームもしくは１フィールド）は保持される。

【０２７４】画素電極１３６上の液晶層１２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がり時間は約２５〜４０ｍｓ
ｅｃである。ＯＣＢモードでは２〜５ｍｓｅｃである。
この立ち上が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。

【０２７５】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。

【０２７６】（図５３）でも明らかなように、（図５３
（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が点灯している。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となった領域である。

【０２７７】以後、（図５３（ａ））→（図５３
（ｂ））→（図５３（ｃ））→（図５３（ｄ））→（図
５３（ａ））→（図５３（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３４が点灯する。そ
のため良好な画像を表示できる。

【０２７８】なお、（図５３）において点Ｓのすぐ下の
部分のバックライトを点灯（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。

【０２７９】バックライトＡの部分の点灯周期と、表示
パネル１９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、液晶表示パネルへの書き込み周期
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１８０
Ｈｚ以下とすることが好ましい。中でも８０Ｈｚ以上１
５０Ｈｚ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１９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
の伸張変換をおこない、目標の書き換え周期で画像を表
示する。

【０２８０】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１１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６６）
に示す。（図５５）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１９を見たときのちらつき視感
度係数Ａｎとしている。

【０２８１】つまり、（図５５）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に規格化している。

【０２８２】（図５５）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の２倍が好まし
い。つまり、６０Ｈｚ×２＝１２０Ｈｚ、あるいは７５
Ｈｚ×２＝１５０Ｈｚとなる場合が多いことであろう。
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。

【０２８３】（図５４）は、本発明の実施例である表示
装置の駆動回路の説明図である。表示パネル１９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回路１
９１および、ゲート信号線に順次オン電圧を印加するゲ
ートドライバ回路１９２が積載されている。このドライ
バ１９１、１９２はドライバコントローラ５４１により
制御される。つまり、このドライバコントローラ５４１
により表示パネル１９の書き換え周期が制御される。

【０２８４】一方、バックライト３４の端に取りつけら
れたＬＥＤアレイ５４２はＬＥＤドライバ５４２に接続
されている。ＬＥＤドライバ５４２はバックライトコン
トローラ３５５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５４３によりバックライトの点灯周
期が制御される。

【０２８５】バックライトコントローラ５４３とドライ
バコントローラ５４１は映像信号処理回路５４４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。以上のように同期化すること
により、液晶表示パネル１９の画像表示領域４１には動
画ボケのない良好な画像が表示される。

【０２８６】以上は動画表示の場合である。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動画の場
合は、動きのある画像を良好に見えるようにする。しか
し、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。画面に
見づらくなるからである。

【０２８７】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５４３を制
御して静止画表示モードにする。

【０２８８】この静止画表示モードとは、（図５３）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５２）で説明した動
画表示時の点灯部５２２と非点灯部５２１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。

【０２８９】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。

【０２９０】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、当然のことながら、静
止表示状態のときはバックライト３４を全点灯状態にし
てもよいことは言うまでもない。また、同期をとっても
よいことも言うまでもない。バックライトを高速で点灯
させればフリッカとはならないからである。

【０２９１】（図５３）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５４５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５４５を
マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）（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。つまり動画検出回路を用いるのである。

【０２９２】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５２）に示す点
灯部５２２の面積を少なくすればよい。これは発光素子
４５１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。

【０２９３】（図４５）の実施例は導光板１１２の両端
に発光素子４５１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５６）に示すよ
うに導光板１１２の片端に発光素子４５１を配置しても
よい。この際は、（図５６）の４５１ａと４５１ｄとの
関係のように、互いに導光板１１２の反対面に発光素子
４５１を配置するとよい。照明装置３４に左右の輝度分
布の発生を抑制するためである。

【０２９４】（図５６）の構成では、発光素子４５１が
取りつけられていない導光板１１２の反対端にはλ／４
板（λ／４フィルム）５６１が取りつけられている。ま
た、λ／４板の裏面には反射膜４９１ｂ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４５１が
発生する主波長（ｎｍ）もしくは強度中心波長（ｎｍ）
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。λ／４板５６１に入射した光は反射膜４９１で反
射され、再びλ／４板５６１から出射して導光板１１２
に入射する。この際入射光の位相は９０度（ＤＥＧ．）
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。

【０２９５】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５６）のように偏光を回転さ
せるλ／４板５６１を配置することにより、表示パネル
１９を透過する偏光成分の役割が多くなる。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
１２内に再びもどるためと考えられる。

【０２９６】もちろん、偏光ビームスプリッタ（以後、
ＰＢＳと呼ぶ）を、発光素子４５１の光出射面に配置し
てもよい。導光板１１２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、λ／４板３７１の作用し合
い、光利用効率が向上し、画像表示が良好となる。

【０２９７】発光素子４５１しての白色ＬＥＤ（light
emitting diode）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、住友電気工業（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。

【０２９８】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
または複数のＬＥＤを用いればよい。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ＬＥ
Ｄ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
散板をはい位置することにより色ムラの発生がなくな
る。

【０２９９】光結合材４４２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４
４２はＬＥＤ４５１等が発生する光をよりよく導光板１
１２に導入するためのものである。光結合材４４２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。

【０３００】白色ＬＥＤ４５１には色むらが発生しやす
い。その対策として光結合材４４２に光拡散剤を添加す
ることは、色むら発生の抑制に効率がある。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４４２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。

【０３０１】以上の実施例は導光板１１２間を区切る反
射板（又は、遮光板４５３）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５７）に示すように一
枚の導光板１１２を用いたものでもよい。

【０３０２】（図５７）において、導光板１１２の両端
にＬＥＤアレイ４５２が配置または形成されている。Ｌ
ＥＤアレイ４５２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５３）の表示方法
を実現できる。

【０３０３】ただし、（図５７）では反射板３６５がな
いため、どうしてもＬＥＤ素子４５２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４７）
に示す光拡散ドット４８１を形成または配置し、（図４
９）に示すように導光板１１２の中央部と周辺部とでは
反射膜４９１もしくは光拡散部材の面積を異ならせる。
また、ＬＥＤアレイ４５２の点灯ＬＥＤを変化させるこ
とにより表示画面をリニアに明暗調整を行うことができ
る。またプリズムもしくは（図５１）のファイバー状の
導光板１１２を用いることにより、導光板１１２の発光
面を良好な線状にすることができる。

【０３０４】以上の実施例は白色ＬＥＤ４５２を用いて
導光板を照明するとしたが、これに限定するものではな
く、（図５８）に示すように棒状の蛍光管５８１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５８１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。

【０３０５】（図５８（ａ））では蛍光管５８１を２本
用いた構成例である。蛍光管５８１ａと５８１ｂとは交
互に点灯させる。（図５８（ｂ））は蛍光管５８１を４
本用いた構成例である。発光素子４５１としての蛍光ラ
ンプは５８１ａ→５８１ｂ→５８１ｃ→５８１ｄ→５８
１ａ→と順次点灯させる。また５８１ａ、５８１ｂの組
と、５８１ｃ、５８１ｄとの組で交互に点灯させる。そ
の他、特殊な点灯方法として５８１ａと５８１ｃの組
と、５８１ｂと５８１ｄとの組で交互に点灯させてもよ
い。以上の事項は本発明の他の実施例等にも適用され
る。

【０３０６】（図４５）等の実施例は、白色光を発光さ
せる発光素子４５１等を用いるものであったが、本願発
明はこれに限定されるものではない。たとえば、（図５
９）に示すように赤（Ｒ）色発光のＬＥＤ４５１Ｒ、緑
（Ｇ）色発光のＬＥＤ４５１Ｇ、青（Ｂ）色発光のＬＥ
Ｄ４５１Ｂを用いるものであってもよい。

【０３０７】近年、液晶表示パネル１９にカラーフィル
タを形成せず、光源色をＲ、Ｇ、Ｂに順次に切り換えて
表示する方法（フィールドシーケンシャル）が開発され
ている。この方法は、映像表示と光源の点滅（Ｒ、Ｇ、
Ｂ光の切り換え）とを同期させて画像（映像）を表示す
るものである。したがって、カラーフィルタのロスがな
い。液晶表示パネルの構造が簡単になり、製造歩留まり
が向上するという利点がある。

【０３０８】（図５９）はフィールドシーケンシャル駆
動に適した本発明の照明装置（バックライト）である。
（図４５）と相違する点は白色発光ＬＥＤ４５１のかわ
りに赤（Ｒ）色発光のＬＥＤ４５１Ｒ、緑（Ｇ）色発光
のＬＥＤ４５１Ｇ、青（Ｂ）色発光のＬＥＤ４５１Ｂを
配置した構成にある。表示パネル（図示せず）の表示画
像が赤色のときはＬＥＤ４５１Ｒを点灯させ、表示パネ
ルの表示画像が緑色のときはＬＥＤ４５１Ｇを点灯さ
せ、パネルの表示画像が青色のときはＬＥＤ４５１Ｂを
点灯させる。

【０３０９】なお、（図５９）（図６０）は導光板１１
２のエッジ部にＬＥＤ等の発光素子を配置した例である
が、（図６２）に示すように導光板１１２の裏面等に各
色のＬＥＤ配置もしくは形成してもよいことはいうまで
もない。また、導光板１１２の一部をもしくは全体をＬ
ＥＤ、ＥＣなどの自己発光素子で形成してもよいことは
いうまでもない。たとえば、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光領域がド
ットマトリックス状もしくはストライプ状に形成された
有機ＥＬパネルが例示される。また、紫外光を蛍光体に
よりＲ、Ｇ、Ｂ色に変化させて発光する蛍光発光素子が
例示される。

【０３１０】（図５９）はＲ、Ｇ、Ｂの発光素子を具備
する。バックライトを日色発光させるにはＲ、Ｇ、Ｂの
発光素子を同時にもしくは、極めて短い時間内に順次点
灯させればよい。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光素子へ印加す
る電圧もしくは電流を個別に変化させれば色バランス
（ホワイトバランス）を自由に変更できる。この色バラ
ンスは表示パネルの表示画像の内容により（自然画、ク
ラッシック、ポピュラーｅｔｃ．）、自動的にもしくは
手動で変更できるようにしておくことが好ましい。手動
で変更するには、リモコン等に切り換えスイッチを設け
ればよい。

【０３１１】また、太陽光や、蛍光灯の光など表示パネ
ルに入射する外光の分光分布によりバックライトの発光
色を自動的にあるいは手動で切り換えることができるよ
うにしておくことが好ましい。

【０３１２】以上のことは（図６０）など他の本発明の
照明装置にも適用されることは言うまでもない。なお、
以下の事項についても同様である。

【０３１３】（図６０）は白Ｗ色用のＬＥＤ４５１Ｗを
別途設けた実施例である。フィールドシーケンシャルで
点灯させるときはＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤを点灯させ、通常
のＷ発光の時は４５１Ｗを点灯させる。また、表示画像
を輝度表示（Ｙ）とカラー表示（Ｃ）とを分離して表示
してもよい。表示パネル（図示せず）が輝度表示を行っ
ている時はＬＥＤ４５１Ｗを点灯し、カラー表示（Ｃ）
を行っている時は、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤを同時に、もし
くは順次に、点灯させる。

【０３１４】（図５２）（図５３）のようにバックライ
トの点滅動作をフィールドシーケンシャルに行うには
（図６１）のようにする。（図６１）の左側はバックラ
イト３４の点灯状態を示しており、右側は表示パネルの
表示状態を示している。

【０３１５】（図６１）の右辺において表示パネル１９
は、Ｒ、Ｇ、Ｂの表示画像を順次表示する。一方、バッ
クライトＲ発光、Ｇ発光、Ｂ発光を順次行う（走査す
る）。また、非発光部５２１位置も走査させる。したが
って、バックライト３４がＧ発光している個所５２２Ｇ
上の表示パネル１９の表示画像はＧの表示画像であり、
バックライト３４がＲ発光している個所５２２Ｒ上の表
示パネル１９の表示画像はＲの表示画像である。また、
バックライト３４がＢ発光している個所５２２Ｂ上の表
示パネル１９の表示画像はＢの表示画像である。

【０３１６】以上のようにフィールドシーケンシャル表
示によっても、動画ボケを改善することができる。な
お、非点灯部と点灯部との割合など、およびその他の事
項は以前に説明した（図４５）などでの事項が適用され
る／できることは言うまでもない。また、フィールドシ
ーケンシャル駆動においても、これらを本発明のビュー
ファインダ等に適用できることは言うまでもない。

【０３１７】以上の実施例（図５９）（図４５）等は導
光板１１２の端に発光素子４５１を配置または形成した
構成である。（図６２）の構成は導光板１１２の裏面に
発光素子４５１を配置した構成である。なお、（図６２
（ｂ））は（図６２（ａ））のａａ’線での断面図であ
る。

【０３１８】導光板１１２の裏面にはＬＥＤ４５１を挿
入する穴が形成されている。ＬＥＤ４５１は（図６３）
に示すように、穴の一部に形成された突起６３１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、ＬＥＤ４５１の端子電極６２３と導光
板１１２の裏面に形成された電極パターン６２２とはホ
ンダ線で接続されている。電極パターン６２２はＡｌも
しくはＡｇで形成され、導光板１１２の裏面の反射膜と
しても機能する。そのため、導光板１１２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。

【０３１９】ＬＥＤ４５１にはこの電極パターン６２２
ａ（正極）、６２２ｂ（負極）により電流が供給され
る。また電極パターン６２２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６２２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。

【０３２０】なお、電極パターン６２２は透明材料（Ｉ
ＴＯ等）で形成してもよい。この場合は、導光板１１２
の裏面に反射シート１５を配置する。また、ＩＴＯ等の
透明材料と金属薄膜とを積層したり、ＩＴＯの片面に誘
電体多層膜からなる反射膜を形成したりしてもよい。

【０３２１】発光素子４５１は光拡散材６２１を介して
導光板１１２へ光を入力する。この光拡散材６２１によ
り発光素子４５１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５９）で説明した構成を適
用できることは言うまでもない。

【０３２２】発光素子４５１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６２）のＡの範
囲の発光素子４５１ａが点灯すると、次にＢの範囲の発
光素子４５１ｂ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５
３）の表示方法を実現できる。

【０３２３】導光板１１２の光出射面には拡散シート４
６１（拡散部材）が形成または配置される。特に発光素
子４５１の近傍は輝度が高くなるので、（図６４）に示
すように光拡散部２８１を形成する。（図６２）の場合
も同様であるが、光拡散部４７１は導光板１１２上に直
接あるいはシート４６１上に形成する。また、シート４
６１自身に光拡散作用をもたせてもよい。また光拡散シ
ート４６１上にさらに光を拡散させるための光拡散部２
８１を形成してもよい。

【０３２４】シート４６１の光出射面にはプリズムシー
ト４６２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４６）と同様に導光板１１２に
直接プリズムを形成してもよい。プリズムシート４６２
を用いることにより、導光板１１２からの出射光の指向
性が狭くなり、表示パネル１９の表示画像を高輝度化す
ることができる。

【０３２５】照明装置３４からの光の指向性を狭くして
表示パネル１９の表示を高輝度化させる方法として、
（図４４）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）４４３を用いる方法も例示される。

【０３２６】先にも述べたようにマイクロレンズアレイ
４４３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）が形成されている。マイクロレン
ズは日本板ガラス（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４４３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）が実施しているスタンパ
技術もしくは転写、オフセット印刷、エッチング技術な
ど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４４３
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。

【０３２７】ただし、マイクロレンズの形成ピッチＰｒ
と表示パネル１９の画素の形成ピッチＰｄ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。

【０３２８】モアレについては表示パネルの画素ピッチ
をＰｄ 、マイクロレンズの形成のピッチをＰｒとする
と、発生するモアレのピッチＰは １／Ｐ＝ｎ／Ｐｄ−１／Ｐｒ （数式７） とあらわせる。最大モアレピッチが最小となるのは、 Ｐｒ／Ｐｄ＝２／（２ｎ＋１） （数式８） のときであり、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８）を満たすようにＰｒ／Ｐｄ
を決めるとよい。（数８）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。

【０３２９】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４４３と表示パネル１９間に散乱
性能の低い拡散シート４６１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。

【０３３０】以上の実施例は外光を前提として、バック
ライト３４または反射方式で表示装置を外光で照明する
構成であった。外光を人為的に発生させる構成が（図４
４）の斜視図に示すものである。また（図６７）は（図
６６）の断面図である。

【０３３１】発光素子４５１の一例として説明してきた
ように白色ＬＥＤを用いることが好ましい。白色ＬＥＤ
４５１から放射された光１１５はＰ偏光とＳ偏光に分離
するＰＳ分離膜６７４で、Ｐ偏光とＳ偏光に分離され
る。ＰＳ分離膜６７４で反射された光１１５ｄはミラー
６７５で反射され、λ／２板６７６で９０度位相が回転
されて出射光１１５ｂとなる。そのため、光１１５ａと
１１５ｄとは同一位相の偏光となる。

【０３３２】前記入射光１１５ａおよび１１５ｄは反射
型フレネルレンズ６６２に入射する（図６８参照）。反
射フレネルレンズ６６２により入射光は平行光に変換さ
れ、表示パネル１９を照明する。

【０３３３】液晶表示パネル１９は本発明の反射型の画
素を有する反射型もしくは半透過仕様の表示パネルであ
る。また、反射フレネルレンズ６６２は反射面鏡をフレ
ネルレンズ状に形成したものである。このフレネルレン
ズは金属板を切削加工することにより、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、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もしくは形成した
ものでもよい。

【０３３４】表示パネル１９と反射フレネルレンズ（放
物面鏡）６６２との位置関係は（図６９）のようにな
る。放物面鏡の焦点位置Ｐに発光素子４５１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４５１が点光源の場合
は、３次元状のものを採用する。

【０３３５】発光素子４５１から放射された光１１５ａ
は放物面鏡６９１（これが反射フレネルレンズ６６２で
ある）で平行光１１５ｂに変換される。変換された光１
１５ｂは表示パネル１９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１１５ｃ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１９の入射側には偏
光板１８を配置する。

【０３３６】反射フレネルレンズ６６２は、ふた６６５
に取りつけられており、液晶表示パネル１９は本体６６
１に取りつけられている。ふた６６５は回転部６６６で
自動的に傾きを変更できる。ふた６６５をおりたたむこ
とにより突起６６３と留め部４４４とが結合し、ふた６
６５は表示パネル１９および反射フレネルレンズ６６２
を保護する。また、留め部６６４にスイッチが構成され
ており、ふた６６５をあけると自動的に発光素子４５１
が点灯し、また、表示パネル１９が動作するように構成
されている（構成してもよい）。

【０３３７】本体６６１には切り換えスイッチ（ターボ
スイッチ）６７０が取りつけられている。ターボスイッ
チ４７０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。

【０３３８】一般的な（日常的な）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。ＮＢモードは非常に外光に弱い場合
に用いる。ＮＢモードでは液晶層が透明状態のとき画素
電極に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４７０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４５１を点灯させるか、
もしくは外光と発光素子４５１の両方を用いて、表示パ
ネル１９を照明する。

【０３３９】他の（図６６）の表示装置の特徴としてガ
ンマ切り換えスイッチ６６７を装備している点がある。
ガンマ切り換えスイッチ６６７はガンマカーブを１タッ
チで切り換え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１９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６６）の表示装置を用いる場所によって表示パ
ネル１９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４４７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。

【０３４０】ガンマ切り換えスイッチ６６７ａ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。
６６７ｂは昼光色の蛍光灯に適用するように青の透過率
（変調率）を小さくなるようにしている。６６７ｃ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、ユーザーはガンマ切り換えスイッチ６６７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。もちろん、表示画像の内容によってワ
ンタッチでガンマカーブを切り換えてもよいし、切り換
えるように構成してもよい。

【０３４１】表示パネル１９への光線の入射角度は、ふ
た６６５を回転させて調整する。回転は回転中心６６６
を中心として行う。この構成により表示パネル１９に良
好な狭指向性の光が入射させることができる。

【０３４２】ＰＢＳ６７２等の光出射側には（図７０
（ｂ））に示すように、凸レンズ７０１を配置してもよ
い。表示パネル１９と光１１５ａの光路長と、表示パネ
ル１９と１１５ｄの光路長とは異なるため、凸レンズ７
０１ａと７０１ｄとの正のパワーを異ならせている。な
お、凸レンズ４８１は正弦条件を良好とするため、平面
側を発光素子４５１側に向ける。また、（図７０
（ａ））のように発光素子４５１の光出射側にレンズ７
０１ａを配置し、ＰＢＳ６７２等の光出射側にレンズ７
０１ｂを配置してもよい。また、レンズ７０１は着色
し、分光分布を狭帯域としてもよい。

【０３４３】また、（図７１）に示すように、ＰＢＳ６
７２、６７３等は横方向に配置してもよい。また、（図
７２）に示すように、長い発光素子（たとえば蛍光管５
８１）を用い、かつ、長いＰＢＳ６７２を用いてもよ
い。この場合は、フレネルレンズ６６５は二次元状のも
のでよい。

【０３４４】（図７４）は発光素子４５１のかわりにあ
るいは、発光素子４５１に加えて、外光を集光して照明
光とするものである。外光取り込み部７４１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７４１
の光入射面には反射膜防止２０１が形成されている。ま
た、入射した光は回転部６６６以外から外部に漏れない
ように反射膜などが構成されている。また、取り込み部
７４１は点線で示すように回転部６６６を中心として回
転させることができる。取り込み部７４１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。

【０３４５】集光された光１１５ａはミラー６７５ａで
反射し、ＰＢＳ６７２に入射する。あとは（図６７）と
同様である。一方、発光素子６５３からの光もＰＢＳ６
７２に入射する。したがって、発光素子６５３と外光と
のいずれか一方もしくは両方を用いて表示パネル１９を
照明する。以上の構成により外光を用いて強く、かつ狭
指向性の照明光を発生させることができる。

【０３４６】（図７３）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１９を発し
た光はミラー６７５（もしくはフレネルレンズ）で反射
した後、観察者の眼７３１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
７３１と表示パネル１９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７３１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。

【０３４７】以上の実施例は液晶テレビ、パーソナルコ
ンピュータなどへの適用例であるが、本発明の液晶表示
パネル１９と液晶表示装置、その駆動方法と駆動回路、
また製造方法、照明装置などは、携帯電話などの液晶表
示パネルを用いる他の液晶表示装置にも適用できること
は言うまでもない。（図８６）は本発明の液晶表示パネ
ル１９をモニター部として使用した本発明の携帯情報端
末（携帯電話など）の構成図である。

【０３４８】（図８６）において筐体は表示パネル１９
が取り付けられた８６１ａと、テンキー８６２ｄなどが
取り付けられた８６１ｂから構成されている。また、筐
体８６１ｂには電源オンオフスイッチ８６２ａ、切り替
えスイッチ８６２ｃ、ジョイステック８６２ｂなどが配
置または形成されている。筐体８６１ａにはアンテナ８
６３が取り付けられている。

【０３４９】（図８７）は（図８６）の断面図である。
筐体８６１ａの内部には筐体８６１ｂを格納する空間が
あけられている。筐体８６１ａには液晶表示パネル１９
が取り付けられ、その前面には照明手段としてのフロン
トライト８７１が配置されている。フロントライト８７
１と液晶表示パネル１９とは０．１μｍ以上０．８μｍ
以下の空気ギャップをもうけること、さらに好ましくは
０．２μｍ以上０．５μｍ以下の空気ギャップをもうけ
ることが好ましいが、これに限定するものではなく、前
記空気ギャップに、光結合層４４２を配置または注入し
てもよい。なお、この場合はギャップをもうけると言う
よりは液晶表示パネル１９にフロントライト８７１を貼
り付けると言ったほうが適正であろう。また、フロント
ライト８７１の表面にはＡＩＲコート２０１を形成し、
フロントライトの厚みは０．４μｍ以上１．０μｍ以下
とすることが好ましい。

【０３５０】筐体８６１ａには凸状の位置あわせ部８７
５ａが形成され、また、筐体８６１ｂには凹状の位置あ
わせ部８７５ｂが形成されている。この凸状の位置あわ
せ部８７５ａが、凹状の位置あわせ部８７５ｂにはまる
ことにより筐体８６１ｂを筐体８６１ａ内に挿入したと
きに位置固定ができるようになっている。

【０３５１】また、筐体８６１ａには凸部８７３と弾性
体としてのスプリング８７４とが、筐体８６１ｂには凹
部８７２が形成されている。筐体８６１ａ内から筐体８
６１ｂを引き出したとき、この凹部８７２凸部８７３が
はまることにより丁度、携帯情報端末を使用するに適正
な位置に固定される。スプリング８７４は筐体８６１ｂ
を固定するために、また、筐体８６１ａと８６１ｂの挿
入などを容易にするためのものである。なお、スプリン
グに限定されるものではなく、スポンジなどの弾性体と
機能するものであれば、他のものでよく、また、形状／
構成も限定されるものではない。たとえば、凸部８７３
が上下に動くように構成されたものでもよい。

【０３５２】以上のように筐体８６１ａ内に筐体８６１
ｂを挿入できるように構成することにより、非使用時は
コンパクト化でき、携帯情報端末を使用する際は、使用
上、十分な大きさとすることができる。なお、（図８
８）に図示したように端末を３分割にすることもコンパ
クト化に効果がある。筐体８６１ａと筐体８６１ｃは筐
体８６１ｂに取り付けられており、支点６６６ａ、６６
６ｂで回転して３つの筐体８６１を１つの平面上として
使用することができるからである。

【０３５３】液晶表示装置において、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１９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１９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
適に角度を調整することができない。

【０３５４】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６６）は黒表示のモニター表
示部６７７ａと白表示のモニター表示部６７７ｂ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６７７ａ、６７７ｂが必要ではなく、必要に応じて一
方だけでもよい。また、モニター表示部６７７の周囲に
黒色もしくは白色の輪郭（周囲部）６７８を形成する。
なお、これらの構成などは（図８６）などの他の図面に
は記載していないが、当然のこととして本明細書に記載
して他の実施例に適用できることはいうまでもない。つ
まり、明細書に記載して本発明は、本発明の他の実施例
に相互に、あるいは組み合わせて実施することができ
る。

【０３５５】モニター表示部６７７ａは映像の黒表示を
示す。モニター表示部６７７ｂは映像の白表示を示す。
観察者は、モニター表示部６７７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（もし
くはフレネルレンズ６６２の角度）を調整すればよい。

【０３５６】モニター表示部６７７は液晶層１２の光変
調状態を示している。つまり、表示パネル１９の周辺部
かつ液晶が充填された箇所にモニター表示部６７７が形
成されている。

【０３５７】黒表示のモニター表示部６７７ａ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１３５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１２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）。

【０３５８】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６７７ａ）と常時白表示部（モニター表示部６
７７ｂ）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）、表示画面への光の入射角度を
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。

【０３５９】特に周囲部６７８を、黒色もしくは白色あ
るいはモニター表示部６７７の周囲部６７８を黒色に、
モニター表示部６７７ｂの周囲部６７８を白色としてお
けば、周囲部６７８色とモニター表示部６７７の色（輝
度）が最も近づくように入射角度を調整することができ
る。したがって、調整が容易となる。

【０３６０】（図６６）において、モニター表示部６７
７は液晶層１２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はない。たとえばモニター表示
部６７７ａは反射膜（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１２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６７７ｂ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１２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１２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６７７を構
成できる。

【０３６１】なお、モニター表示部６７７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６７７ａ、白表示６７７ｂ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１９
が透過型表示パネルの場合は、この表示パネル１９の液
晶層１２、もしくは疑似的に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６７
７は表示パネル１９表示領域３５３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。

【０３６２】（図６６）では、モニター表示部６７７は
表示パネル１９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、ＤＡ
Ｐ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。

【０３６３】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６７７
を、実際にモニター６７７用の液晶層１２を形成して、
もしくは疑似的に液晶層と等価の表示モニター部６７７
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。

【０３６４】モニター表示部６７７を配置する技術的思
想は、表示パネル１９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あるいは調整するという
概念では表示パネル１９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。

【０３６５】（図６６）等において、課題となる点に、
バックライトからの光もしくは反射電極で反射した光が
直接、観察者の眼７３１に入射し、表示画像の白黒が反
転するという現象がある。これを防止する方法として、
表示パネル１９の表面にエンボス加工シートを配置した
り、マイクロレンズで光源の視向性を制御したりする方
法がある。本発明では、（図７５）に示すプリズム板４
６２を表示パネルの光出射面に配置して対策を行ってい
る。

【０３６６】プリズム板４６２はプリズムシート４６２
ａと４６２ｂとを組み合わせたものである。形状はノコ
ギリ歯状が例示され、その他の三角形状、流線型、円錐
状、三角錐状、ノコギリ歯状＋サインカーブ状等が例示
される。基本的にはプリズム４６２ａと４６２ｂとは同
一形状である。また、画素行方向にストライプ状であ
る。もちろん、マトリックス状（ｎ×ｍ画素に１つの四
角錐プリズム等を配置）でもよい。

【０３６７】プリズム板４６２はアクリル、ポリカーボ
ネートなどの透明樹脂、ガラス等の材料から形成され
る。また、一部もしくは全体を着色したり、一部もしく
は全体に拡散機能をもたせたりしてもよい。また、表面
をエンボス加工したり、反射防止のために反射防止膜を
形成したりしてもよい。また、画像表示に有効でない箇
所もしくは支障のない箇所に、遮光膜もしくは光吸収膜
を形成し、表示画像の黒レベルをひきしめたり、ハレー
ション防止によるコントラスト向上効果を発揮させたり
することが好ましい。

【０３６８】プリズム板４６２ａと４６２ｂとはわずか
な空気ギャップ７５１と介して配置されている。空気ギ
ャップ７５１は空気ギャップ７５１中に散布されたビー
ズで（図示せず）保持されている。なお、空気ギャップ
７５１の厚み（間隔）ａは、液晶表示パネル１９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。

【０３６９】 ｄ／１０ ≦ ａ ≦ １／２・ｄ （数式 ９） さらには、 １／５・ｄ ≦ ａ ≦ １／３・ｄ （数式 １０） 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７）（数式８）の条件を満足さ
せることが好ましい。また、プリズムがなす角度θ（Ｄ
ＥＧ．）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。

【０３７０】（図７５）のおいて、バックライト（図示
せず）から出射された光１１５は、空気ギャップとの界
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１１５ａは全反射し、光１１５ｂはプリズム
板４６２を透過する。つまり、観察者の眼７３１に向か
う光は相当量が全反射する。そのため、表示画像が白黒
反転することはなく、また表示パネルのコントラストは
改善される。また、この作用は外光に対しても有効に機
能する。

【０３７１】また、（図７６）のような、プリズム板４
６２を表示パネル１９の入射面に配置してもよい。（図
７６）のプリズム板４６２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７５１となる）を形成したものである。スリット７５
１は表示画面に対し左右（画素行）方向にストライプ状
に形成する。

【０３７２】（図７７）に示すように、光１１５ａ、１
１５ｂはそのまま直進して表示パネル１９に入射する。
反射膜３１で反射し、観察者の眼７３１に直接入射する
光となる光１１５ｃは空気ギャップ７５１で全反射し、
反射光１１５ｄとなる。したがって、表示パネル１９の
画像が白黒反転するという現象は発生しない。このこと
は（図７５）の構造でも同様である。

【０３７３】空気ギャップ７５１は（図７８（ａ））に
示すようにスペーサ（ビーズ、ファイバー）７８３で確
保してもよいし、（図７８（ｂ））のように突起６３１
で形成してもよい。また、空気ギャップ７３１の代わり
に低屈折率材料７８１を用い、（図７８（ｃ））のよう
に低屈折率材料７８１と高屈折率材料７８２とを交互に
形成してもよい。高屈折率材料７８２とは、ＩＴＯ、Ｔ
ｉＯ2、ＺｎＳ、ＣｅＯ2、ＺｒＯ4、ＴｉＯ4、ＨｆＯ
2、Ｔａ2Ｏ5、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５８３はＭｇＦ2、Ｓ
ｉＯ2、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。

【０３７４】また、（図７６）の空気ギャップ７５１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。

【０３７５】なお、プリズム板４６２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４
６２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２０１を形成しておくとよ
い。さらには、プリズム板４６２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。

【０３７６】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７９）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７９）はビデ
オカメラに適用した例である。直視モニター（液晶表示
パネル）１９およびビューファインダ部に本発明が適用
されている。

【０３７７】表示パネル１９はおりたたんでビデオカメ
ラ本体７９２の格納部にしまうことができる。ビデオカ
メラ本体５９２は撮影レンズ７９１とビューファインダ
の接眼ゴム７９４が取りつけられている。

【０３７８】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。

【０３７９】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。

【０３８０】（図８２）は本発明のビューファインダを
説明のための断面図である。（図８２）のビューファイ
ンダは本発明の表示パネル１９を用いている。特にＰＤ
液晶表示パネルもしくはＴＮ液晶表示パネルを用いるこ
とが好ましい。表示パネル１９の出射面にはレンズアレ
イ８２３および凸レンズ７０１が配置されている。開口
部１３７から放射された光は表示パネル１９を照明す
る。マイクロレンズは狭指向性の光に変換する。

【０３８１】凸レンズ７０１は液晶層１２で変調された
光を集光する機能を有する。そのため表示パネル１９の
有効径に対して拡大レンズ８１２の有効径が小さくてす
む。したがって、拡大レンズ６１２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。

【０３８２】なお、（図８２）において表示パネル１９
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ことは言うまでもない。

【０３８３】拡大レンズ８１２は接眼リング８１３に取
りつけられている。接眼リング８１３の位置を調整する
ことにより、観察者の眼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７３１を接眼ゴム７
９４に密接させて表示画像を見るため、バックライト３
４からの光の指向性が狭くても課題は発生しない。

【０３８４】（図８１）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。（図８
１）は放物面鏡が形成された透明ブロック８０１で０点
に（図８０参照）配置された光源部からの光を略平行光
に変換し、表示パネル１９を照明するものである。表示
パネル１９は本発明等の透過型のものを使用する。

【０３８５】透明ブロック８０１は（図８０）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６７５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、反射膜６７５は完全な
放物面形状８０２に限定するものではなく、だ円面形状
でもよい。つまり、発光源から放射される光を略平行光
に変換するものであれば何でもよい。たとえば、プリズ
ム板（プリズムシート）や位相フィルムなどを使用する
ことができる。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に線状の光源でも
よい。たとえば、放物面は２次元状の放物面でもよい。

【０３８６】（図８０）に示すように発光素子が点光源
の場合、使用部８０１（透明ブロック）は斜線部である
この使用部８０１に裏面にＡｌ、Ａｇなどの膜を蒸着し
て反射面３１１を形成する。反射面６７５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６７５を形成
したものを取りつけてもよい。

【０３８７】光源としての白色ＬＥＤから放射された光
は透明ブロック８０１に入射する。入射した光１１５ａ
は狭い指向性の光１１５ｂに変換され、表示パネル１９
に入射し、フィールドレンズ７０１で集光された拡大レ
ンズ８１２に入射する。フィールドレンズ７０１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８０１も
同様の材料で形成する。中でも透明ブロック８０１はポ
リカーボネートで形成する。

【０３８８】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）。

【０３８９】なお、反射面６７５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。

【０３９０】なお、反射面６７５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８０１に前記反射膜６７５を取りつけてもよい。光
学的干渉膜を反射面６７５としてもよい。本発明は（図
８０）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。

【０３９１】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。狭い表示パネル１９の照明面積
を効率よく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。

【０３９２】以上のことから、本発明は放物面鏡の中心
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。

【０３９３】表示パネル１９の有効表示領域の対角長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をみえる領域）とし、放物面
鏡８０２の焦点距離ｆ（ｍｍ）としたとき、以下の関係
を満足するようにする。

【０３９４】 ｍ／２（ｍｍ）≦ｆ（ｍｍ）≦３ｍ／２（ｍｍ） （数式１１） ｆ（ｍｍ）がｍ／２（ｍｍ）より短いと放物面の曲率が
小さくなり反射面３１１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１９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。

【０３９５】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。

【０３９６】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１９に入射する光の指向性が狭くなりすぎ
る。拡大レンズ８１２の画角設計にもよるが、発光素子
６５３の発光領域が小さいと、接眼カバー７９４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６５）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。

【０３９７】白色ＬＥＤ６５３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、ＬＥＤ６５３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。

【０３９８】ＬＥＤ６５３の発光領域の対角長ｄ（ｍ
ｍ）は、表示パネル１９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）
としたとき以下の関係を満足させることが好ましい。

【０３９９】 （ｍ／２）≦ｄ≦（ｍ／１５） （数式１２） さらに好ましくは、以下の関係を満足させることが好ま
しい。

【０４００】 （ｍ／３）≦ｄ≦（ｍ／１０） （数式１３） ｄが小さすぎると表示パネル１９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１９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１９の有効表示領域
の対角長が０．５（インチ）（約１３（ｍｍ））の場
合、ＬＥＤの発光領域は対角長もしくは、直径は２〜３
（ｍｍ）が適正である。発光領域の大きさはＬＥＤチッ
プの光出射面に拡散シート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。

【０４０１】略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。

【０４０２】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るき。

【０４０３】（図８１）〜（図８３）などにおいて、液
晶層１２で散乱した光を吸収するため、ボデー８１１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６１１で散乱光を吸収するためである。したがって
表示パネル１９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。

【０４０４】液晶層１２は画素電極１３６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。もしくは、偏光方向を変化させる。透過した光は拡
大レンズを通過して観察者の眼７３１に到達する。

【０４０５】ビューファインダでは観察者がみる範囲は
接眼カバー（アイキャップ）７９４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１９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６５３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１９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。

【０４０６】観察者は眼７３１を接眼カバー７９４で固
定して表示画像をみる。ピントの調整は接眼リング６１
３を移動させて行う。なお、光源部６５３は１つに限定
するものではなく、複数であってもよい。

【０４０７】（図８１）（図８６２）は１枚の液晶表示
パネル１９を用いるものであったが、（図８３）に示す
ように２枚の液晶表示パネル１９を用いたものである。
また、（図８３）はＰＢＳ４５２を用いたものである。

【０４０８】（図８３）のように液晶表示パネル１９ａ
と１９ｂとを互いに補間する画像を表示することによ
り、低精細度の液晶表示パネルで高精細の画像を表示で
きる。また、液晶表示パネル１９ａを輝度（Ｙ）表示パ
ネル、液晶表示パネル１９ｂにカラーフィルタを形成
し、色（Ｃ）表示パネルとすることにより、高精細、高
輝度表示を実現できる。また、液晶表示パネル１９ｂを
Ｒ光変調用、液晶表示パネル１９ｂをＢ光、Ｇ光変調用
とすることも例示される。一方の液晶表示パネルに２色
のカラーフィルタをモザイク状に形成すればよい。

【０４０９】なお、本発明のビューファインダでは、表
示パネル１９は液晶表示パネルとしているがこれに限定
するものではなく、蛍光発光パネル（ＦＥＤ等）有機Ｅ
Ｌ等の自己発光型の表示パネルを用いてもよいことは言
うまでもない。もちろん、表示パネル１９としてＰＤ液
晶表示パネル、ＴＮ液晶表示パネルを用いてもよいこと
は言うまでもない。

【０４１０】また、表示パネル１９に入射する光角度θ
２は垂直でもよいが、 ０≦θ２≦２０（ＤＥＧ）程度
傾けて入射させてもよい。

【０４１１】フィールドシーケンシャルで表示する場合
は、（図８３）に図示したように、Ｒ、Ｇ、Ｂ発光のＬ
ＥＤ６５３を配置する。

【０４１２】Ｒ、Ｇ、Ｂ発光に加えて（図６０）（図６
１）のように白（Ｗ）発光のＬＥＤを用いてもよい。効
果等は（図６０）（図６１）などで説明したとおりであ
る。

【０４１３】Ｒ、Ｇ、Ｂ発光のＬＥＤの他、シアン、イ
エロー、マゼンタの３原色の発光素子を用いてもよい。
発光素子６５３は極力密集させて配置する。また、光の
出射側に光拡散板（図示せず）を配置し、発光素子の発
光面積を大きくするとともに、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光位置が
分布していることによる色ムラの発生を抑制する。

【０４１４】（図６０）等でも同様であるが、発光素子
Ｒ、Ｇ、Ｂの個数は各一個に限定されるものではなく、
Ｇを２つにし、ＢとＲを一つとしてもよい。色バランス
を考慮すればよいのである。

【０４１５】発光素子６５３からの光はレンズ７０１に
より集光される。ビューファインダ等で説明する集光と
は、発散光の主光線を平行光もしくは、略平行光にする
ためのものである。また、表示パネル１９の表示面積あ
るいは拡大レンズ８１２の口径によっては収束光に設計
したり、設計上、主光線が拡がったりする場合もある。

【０４１６】表示パネル１９ａ、１９ｂが同一色の変調
を行っている場合は、発光素子６５３は表示パネル１９
の印加映像信号と同期して、該当発光素子６５３を点灯
させる。つまりフィールドシーケンシャル表示を行う。
発光素子６５３は白色発光の場合は、通常表示（駆動）
を行う。表示パネル１９ａがＧ光を変調、表示パネル１
９ｂがＢ光を変調する場合は、発光素子６５３Ｇと６５
３Ｂが同時に点灯する。つまり、表示パネル１９ａがＧ
光、表示パネル１９ｂがＢ光を変調している時は発光素
子６５３Ｇと６５３Ｂを点灯させ、１９ａがＢ光、１９
ｂがＲ光を変調している時は６５３Ｂと６５３Ｒを点灯
させ、１９ａがＲ光、１９ｂがＧ光を変調している時は
６５３Ｒと６５３Ｇを点灯させる。また、 （図５３）
（図５４）の駆動方法を実施することにより動画ボケも
改善することができる。

【０４１７】なお、本発明ではＰＢＳ６７２を使用する
とした。ＰＢＳ６７２は固体ブロック状に限定するもの
ではなく、シート状のものを用いてもよい。多少表示コ
ントラストは低下するが安価である。また、（図８３）
のＰＢＳ６７２のかわりに単なるビームスプリッタを用
いてもよい。ビームスプリッタ６７２とは光路を複数に
分割する機能を有するものを意味し、ダイクロイックミ
ラー、ハーフミラー、ダイクロイックプリズムなどを意
味する。

【０４１８】また、（図８３）の実施例においても、表
示パネル１９として透過仕様、半透過仕様のものを用い
てもよい。また、表示パネル１９の空気との界面で反射
する光を防止するため、（図８３）に示すように、ＰＢ
Ｓ６７２と表示パネル１９とを光結合材４４２でオプテ
ィカルカップリングすることが好ましい。また、プリズ
ム板を表示パネル１９の入射面、バックライト３４と表
示パネル１９間に配置したりしてもよい。これらのこと
は（図８４）に対しても適用される。

【０４１９】また、（図８３）では表示パネル１９は２
枚としたがこれに限定されるものではなく、３枚以上で
あってもよい。また、表示パネル１９として米国ＴＩ社
のＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）や韓国の
大宇社のＴＭＡなどを用いてもよい。また、カラーフィ
ルタとして、ホログラム現像を用いるホログラムカラー
フィルタを用いてもよい。これらの事項は本明細書に記
載する他の表示装置等にも適用される。

【０４２０】以上は表示パネル１９の表示領域が比較的
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８４）に示すように表示パネル１９に外枠８４１を
つけ、外枠８４１をつりさげられるように固定部材６４
２で取りつけている。この固定部材８４２を用いて（図
８５）に示すようにネジ８５２等で壁８５１に取りつけ
る。

【０４２１】しかし、表示パネル１９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１９の
下側に脚取り付け部８４４を配置し、複数の脚で表示パ
ネル１９の重量を保持できるようにしている。

【０４２２】脚はＡに示すように左右に移動でき、また
脚８４３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。

【０４２３】反射ブロック７０３には三角ブロック７０
４が空気ギャップ７５１を介して配置されているため、
１つのブロックと見なすことができる。そのため、表示
パネル１１からの表示画像がひずむことはない。

【０４２４】（図８５）の液晶テレビでは、画面の表面
を保護フィルム（保護板でもよい）で被覆している。こ
れは、液晶パネルの表面に物体があたって破損すること
を防止するためが１つの目的である。保護フィルムの表
面にはＡＩＲコートが形成されており、また、表面をエ
ンボス加工することにより液晶表示パネルに外の状況
（外光）が写り込むことを抑制している。保護フィルム
８５３と液晶表示パネル１９間にビーズなどを散布する
ことにより、一定の空間が配置されるように構成されて
いる。また、保護フィルム８５３の裏面に微細な凸部を
形成し、この凸部で液晶表示パネルと保護フィルム間に
空間を保持させる。このように空間を保持することによ
り保護フィルム８５３からの衝撃が液晶表示パネル１９
に伝達することを抑制する。また、保護フィルム８５３
と液晶表示パネル間にエチレングリコールなどの光結合
剤４４２配置または注入することも効果がある。界面反
射を防止できるとともに、前記光結合剤４４２が緩衝材
として機能するからである。

【０４２５】保護フィルム８５３をしては、ポリカーボ
ネートフィルム（板）、アクリルフィルム（板）、ポリ
エステルフィルム（板）、ＰＶＡフィルム（板）などが
例示される。その他エンジニアリング樹脂フィルムを用
いることができることは言うまでもない。また、強化ガ
ラスなど無機材料からなるものでもよい。保護フィルム
８５３を配置するかわりに、液晶表示パネル１９の表面
をエポキシ樹脂、フェーノル樹脂、アクリル樹脂で０．
５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の厚みでコーティングするこ
とも同様の効果がある。また、保護フィルム８５３ある
いはコーティング材料の表面をフッ素コートすることも
効果がある。表面についた汚れを洗剤などで容易にふき
落とすことができるからである。また、保護フィルムを
厚く形成し、フロントライトと兼用してもよい。

【０４２６】本発明の表示パネル、表示装置等において
対向基板１３２、アレイ基板１３１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１３２、アレイ基板１３１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ー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１３５あるいはＴＦＴ１
９４を形成してもよい。つまり、アレイ基板１３１また
は対向基板１３２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１３２には対向電極１３５は必要がない。

【０４２７】光変調層１２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９／６５／３５ＰＬＺ
Ｔあるいは６／６５／３５ＰＬＺＴでもよい。また、光
変調層１２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。

【０４２８】また、１３５、１３６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。

【０４２９】光吸収膜等は、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１２が変調する光に
対して補色の関係のある染料、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。

【０４３０】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。

【０４３１】また、ＴＦＴ１６４などのスイッチング素
子は１画素に１個に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。

【０４３２】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が
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。

【０４３３】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。

【０４３４】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１３１にＩＴＯからなるストライプ状
の電極を形成し、画素電極１３６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１２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ＴＦＴ１９４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。

【０４３５】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、
（反）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
などにも適用することができる。

【０４３６】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などの他の液晶でもよい。その他、Ｐ
ＬＺＴ、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（ＰＤＰ）、プラズマアドレッシングの
ような方式でも良い。号を設定する必要はない。

【０４３７】本発明の実施例で説明した技術的思想はビ
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、ＰＨＳ、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、電
子スチルカメラ、現金自動引き出し機のモニター、公衆
電話、テレビ電話、パーソナルコンピュータ、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、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。

【０４３８】

【発明の効果】本発明の表示パネル、表示装置等は動画
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】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図２】本発明の液晶表示パネルの画素構造の説明図

【図３】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図４】本発明の液晶表示装置の説明図

【図５】本発明の液晶表示装置の駆動方法の説明図

【図６】本発明の液晶表示装置の駆動方法の説明図

【図７】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図８】本発明の液晶表示装置の駆動方法の説明図

【図９】本発明の液晶表示装置の説明図

【図１０】本発明の液晶表示装置の説明図

【図１１】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図１２】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図１３】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図１４】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図１５】本発明の液晶表示パネルの製造方法の説明図

【図１６】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図１７】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図１８】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図１９】本発明の液晶表示装置の説明図

【図２０】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図２１】本発明の液晶表示パネルの駆動方法の説明図

【図２２】本発明の液晶表示パネルの駆動方法の説明図

【図２３】本発明の液晶表示パネルの駆動方法の説明図

【図２４】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図２５】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図２６】本発明の液晶表示装置の説明図

【図２７】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図２８】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図２９】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図３０】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図３１】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図３２】本発明の液晶表示装置の駆動方法の説明図

【図３３】本発明の液晶表示装置の駆動方法の説明図

【図３４】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図３５】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図３６】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図３７】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図３８】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図３９】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図４０】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図４１】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図４２】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図４３】本発明の液晶表示パネルの断面図

【図４４】本発明の液晶表示パネルの説明図

【図４５】本発明の照明装置の説明図

【図４６】本発明の照明装置の断面図

【図４７】本発明の照明装置の説明図

【図４８】本発明の照明装置の説明図

【図４９】本発明の照明装置の説明図

【図５０】本発明の照明装置の説明図

【図５１】本発明の照明装置の説明図

【図５２】本発明の照明装置の駆動方法の説明図

【図５３】本発明の照明装置の駆動方法の説明図

【図５４】本発明の表示装置の駆動回路の説明図

【図５５】本発明の表示装置の駆動方法の説明図

【図５６】本発明の照明装置の説明図

【図５７】本発明の照明装置の説明図

【図５８】本発明の照明装置の説明図

【図５９】本発明の照明装置の説明図

【図６０】本発明の照明装置の説明図

【図６１】本発明の液晶表示装置の駆動方法の説明図

【図６２】本発明の照明装置の説明図

【図６３】本発明の照明装置の説明図

【図６４】本発明の照明装置の説明図

【図６５】本発明の液晶表示装置の説明図

【図６６】本発明の液晶表示装置の説明図

【図６７】本発明の液晶表示装置の説明図

【図６８】本発明の液晶表示装置の説明図

【図６９】本発明の液晶表示装置の説明図

【図７０】本発明の液晶表示装置の説明図

【図７１】本発明の液晶表示装置の説明図

【図７２】本発明の液晶表示装置の説明図

【図７３】本発明の液晶表示装置の説明図

【図７４】本発明の液晶表示装置の説明図

【図７５】本発明のプリズム基板の説明図

【図７６】本発明のプリズム基板の説明図

【図７７】本発明のプリズム基板の説明図

【図７８】本発明のプリズム基板の説明図

【図７９】本発明のビデオカメラの説明図

【図８０】本発明のビューファインダの説明図

【図８１】本発明のビューファインダの断面図

【図８２】本発明のビューファインダの断面図

【図８３】本発明のビューファインダの構成図

【図８４】本発明の液晶テレビの構成図

【図８５】本発明の液晶テレビの構成図

【図８６】本発明の携帯情報端末の構成図

【図８７】本発明の携帯情報端末の構成図

【図８８】本発明の携帯情報端末の構成図

【図８９】本発明の液晶パネルの説明図

【符号の説明】

１０ 半透過板（半透過フィルム） １１ 基板 １２ 液晶層 １４ ブラックマトリックス（ＢＭ） １５ ストライプ状電極 １６ カラーフィルタ １７ 位相フィルム（位相板、位相回転手段） １８ 偏光板（偏光フィルム、偏光手段） １９ 表示パネル（光変調手段） ２１ 画素 ２２ 接続端子 ３１ 反射膜（反射板、反射手段、光拡散手段） ３２ 平滑化膜（平滑層、レべリング手段） ３４ バックライト（光放射手段） ４１ 画像表示部 ４３ 走査ドライバ（ＣＯＭドライバ、ゲートドライ
バ） ４４ 信号ドライバ（ＳＥＧドライバ、ソースドライ
バ） ９１ Ａ／Ｄ変換回路 ９２ Ｄ／Ａ変換回路 ９３ データ変換回路（デコード回路、メモリマップ回
路） ９４ セレクタ回路 ９５ バッファ（電流／電圧出力回路、増幅回路、オペ
アンプ） １１１ 誘電多層膜カラーフィルタ（誘電体干渉膜、誘
電体反射（透過）膜） １１２ 導光板（バックライト、光伝達手段） １１５ 入射（出射）光 １３１ アレイ基板（画素電極形成基板、ストライプ状
電極形成フィルム） １３２ 対向基板（対向電極形成基板、ストライプ状電
極形成フィルム） １３４ 薄膜（有機絶縁膜、無機絶縁膜、平滑化膜） １３５ 対向電極 １３６ 画素電極 １５１ 空洞（凹部） １５２ マスク １９１ 信号ドライブ回路（ＳＥＧドライバ回路、ソー
スドライブ回路） １９２ 走査ドライブ回路（ＣＯＭドライバ回路、ゲー
トドライブ回路） １９３ コモンドライブ回路 １９４ スイッチング素子（ＴＦＴ、ＭＩＭ、ＴＦＤ、
バリスタ） １９５ 蓄積容量（付加コンデンサ、付加容量） １９６ 走査信号線（ゲート信号線、選択信号線） １９７ データ信号線（ソース信号線、信号伝達信号
線） １９８ コモン信号線（蓄積容量駆動信号線） １９９ 共通電極（コモン電極） ２０１ 反射防止膜（反射光抑制手段） ２０２ 金属膜（ＢＭ、低抵抗配線） ２５１ コモン／ゲートドライブ回路（共通／走査ドラ
イブ回路） ２５２ 端子電極（接続端子） ２５３ 突起電極 ２５４ 導電性接着剤 ２６１ シフトレジスタ ２６２ インバータ（信号極性反転手段） ２９１ コンタクトホール ３１１ 寄生容量 ３９１ 拡散材（光散乱手段） ３９２ 散乱層（光拡散層） ４１１ 膜厚制御膜（厚み規定手段） ４２１ 光吸収膜（光散乱膜） ４３２ 凹部 ４４１ 反射防止基板（反射防止フィルム） ４４２ オプティカルカップリング材 ４４３ マイクロレンズアレイ ４５１ 白色ＬＥＤ（光発生素子） ４５２ ＬＥＤアレイ ４５３ 反射部材（遮光部材） ４６１ 拡散シート（拡散板） ４６２ プリズムシート ４６３ 凹部（挿入箇所） ４７１ 光拡散部（光散乱部） ４８１ 光拡散ドット（光散乱点） ４９１ 反射膜（光拡散部材） ５０１ 反射膜 ５０２ 中空部 ５１１ ファイバー ５１２ 接着剤 ５２１ 非点灯部（非光出射部） ５２２ 点灯部（光出射部） ５４１ ドライバコントローラ ５４２ ＬＥＤドライバ（光発生素子ドライバ） ５４３ バックライトコントローラ ５４４ 映像信号処理回路 ５４５ 切り換えスイッチ（制御変更手段） ５６１ λ／４板（λ／４シート、位相制御手段） ５８１ 蛍光管 ６２１ 光拡散材 ６２２ 電極パターン ６２３ 端子電極 ６３１ 突起（保持部） ６３２ ボンダ線 ６５１ 色フィルタ（色調補正手段） ６５２ 放熱板 ６５３ 発光素子 ６６１ 本体（筐体） ６６２ 反射フレネルレンズ（反射放物面鏡） ６６３ 突起（固定部） ６６４ 留め部 ６６５ ふた ６６６ 回転部（支点） ６６７ ガンマ切り換えスイッチ ６６８ 偏光変換素子 ６６９ コントラスト調整モニター（調整表示部） ６７０ ＮＷ（ノーマリホワイト）／ＮＢ（ノーマリブ
ラック）切り換え手段 ６７２ ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ（偏光分離手
段）） ６７３ ビームスプリッタ（光路分離手段） ６７４ ＰＳ分離膜（干渉膜） ６７５ ミラー（反射手段） ６７６ λ／２板（λ／２シート、位相制御手段） ６７７ モニター表示部 ６７８ 周囲部 ６８１ 光反射面 ６９１ 放物面鏡 ７０１ 凸レンズ ７３１ 観察者の眼 ７４１ 外光取り込み部 ７５１ 空気ギャップ ７８１ 低屈折率材料部 ７８２ 高屈折率材料部 ７８３ スペーサ ７９１ 撮影レンズ ７９２ ビデオカメラ本体 ７９３ 格納部 ７９４ 接眼カバー（アイキャップ ８０１ 透明ブロック ８０２ 放物面鏡 ８１１ ボデー ８１２ 拡大レンズ ８１３ 接眼レンズ ８１２ 遮光板（遮光膜） ８２２ 開口部 ８２３ レンズアレイ ８２４ レンズ ８５１ 壁 ８５２ 固定金具 ８５３ 保護フィルム（保護板） ８６１ 筐体 ８６２ ボタン ８６３ アンテナ ８７１ フロントライト（光放射手段） ８７２ 凹部 ８７３ 凸部 ８７４ スプリング（弾性体） ８７５ 位置あわせ部

───────────────────────────────────────────────────── 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 9/30 ３３８ ５Ｃ０８０ 1/1368 ３４９Ａ ５Ｃ０９４ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３８ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２３Ｙ ３４９ 3/36 Ｇ０９Ｇ 3/20 ６２３ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ 3/36 1/136 ５００ Ｆターム(参考） 2H089 HA36 HA40 LA07 LA08 QA06 QA11 RA05 RA06 RA13 RA14 TA02 TA09 TA12 TA13 TA14 TA15 TA18 TA19 2H091 FA02Y FA08X FA11X FA14Z FA21Z FA26X FA32Z FA35Y FA37X FA41Z FA42Z FA43Z FA45Z GA02 GA03 GA13 HA05 HA07 HA08 HA12 LA15 LA17 2H092 GA05 GA13 GA15 GA19 GA24 GA59 HA05 JA01 JA03 JA24 JA34 JA37 JA41 JB08 JB22 JB31 JB52 JB61 KA04 PA03 PA08 PA09 PA10 PA11 PA12 PA13 QA07 QA08 QA13 QA14 2H093 NA06 NA15 NA16 NA31 NA43 NC03 NC09 NC22 NC34 NC38 NC39 NC49 NC57 ND02 ND04 ND10 ND39 NE03 NF03 NF05 NF06 NF17 5C006 AA01 AA11 AA22 AC02 AC21 BB12 BC23 FA56 5C080 AA10 BB05 CC03 DD01 FF10 FF12 GG08 JJ03 JJ04 JJ06 KK02 KK07 KK43 5C094 AA05 AA10 AA44 BA03 BA43 CA19 CA24 EA04 EA07

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単純マトリックス型液晶表示パネルであ
   って、 Ｙ方向に形成された第１の信号線と、 Ｘ方向に形成された第２の信号線と、 前記第１の信号線と前記第２の信号線間に挟持された液
   晶層とを具備し、 前記Ｘ方向信号線は、金属材料から形成され、 １本の前記第１の信号線に対し、複数の前記第２の信号
   線が配置され、 前記Ｘ方向信号線は矩形状の形成されていることを特徴
   とする液晶表示パネル。
2. 【請求項２】 単純マトリックス型液晶表示パネルであ
   って、 反射膜と、前記反射膜上に形成されたカラーフィルタ
   と、前記カラーフィルタ上に形成されたＸ方向信号線
   と、隣接した前記Ｘ方向信号線間の下層に配置されたブ
   ラックマトリックスとを有する第１の基板と、 Ｙ方向信号線が形成された第２の基板と、 前記第１の基板と第２の基板間に挟持された液晶層とを
   具備することを特徴とする液晶表示パネル。
3. 【請求項３】 カラーフィルタは誘電体多層膜からなる
   ことを特徴とする請求項２記載の液晶表示パネル。
4. 【請求項４】 単純マトリックス型液晶表示パネルであ
   って、 Ｙ方向に形成された第１の信号線と、 Ｘ方向に形成された第２の信号線と、 前記第１の信号線と前記第２の信号線間に挟持された液
   晶層とを具備し、 前記Ｘ方向信号線は、金属材料から形成され、 １本の前記第１の信号線に対し、複数の前記第２の信号
   線が配置され、 前記Ｘ方向信号線は矩形状の形成されており、 矩形状に形成されたＸ方向信号線は、矩形面積が少なく
   とも２種類以上あることを特徴とする液晶表示パネル。
5. 【請求項５】 請求項１記載の液晶表示パネルを駆動す
   る方法であって、 １本のＹ信号線に対応する複数のＸ方向信号線におい
   て、選択的にＸ方向信号線に電圧を印加することにより
   駆動し、 Ｘ方向信号線は少なくとも４本以上を同時に選択するこ
   とを特徴とする液晶表示パネルの駆動方法。
6. 【請求項６】 ドットマトリックス型液晶表示装置の駆
   動方法であって、 温度に対応する信号をアナログ的に出力する温度センサ
   と、 前記温度センサからの出力をデジタルデータに変換する
   Ａ／Ｄ変換回路と、 前記Ａ／Ｄ変換回路からの出力をデータ変換するデータ
   テーブルと、 前記データテーブルから出力される複数のデータをそれ
   ぞれアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路とを具備
   し、 前記複数のアナログ信号は、前記液晶表示パネルのＹ方
   向信号線に印加され、 複数の前記アナログ信号の大きさに比例の関係にあり、 前記液晶表示パネルのＸ方向信号線は同時に複数本選択
   されることを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
7. 【請求項７】 第１のストライプ状電極が形成された第
   １の基板と、 第２のストライプ状電極が形成された第２の基板と、 前記第１の基板と前記第２の基板間に挟持された液晶層
   と、 前記第１のストライプ状電極の下層に形成された誘電体
   多層膜からなるカラーフィルタとを具備し、 前記カラーフィルタは赤、緑、青の３色または、シア
   ン、イエロー、マゼンダの３色がマトリックス状に配置
   されていることを特徴とする液晶表示パネル。
8. 【請求項８】 第１の反射膜と、 前記第１の反射膜上に配置された第２の反射膜と、 光透過性を有するマトリックス状に配置された画素電極
   と、 バックライトとを具備し、 前記第１の反射膜と前記第２の反射膜間に光透過部を有
   し、 前記第２の反射膜を垂直方向から見たとき、前記第１の
   反射膜と前記第２の反射膜とは重なるように配置され、 前記バックライトからの光が前記光透過部を通過して、
   前記第１の反射膜に達するように構成されていることを
   特徴とする液晶表示パネル。
9. 【請求項９】 第１の基板と第２の基板とを準備し、 前記第１の基板に光透過性を有する第１の薄膜を形成す
   る第１の工程と、 前記第１の薄膜上に画素位置に対応するように開口部を
   有するマスクもしくは第２の反射膜を形成する第２の工
   程と、 前記開口部より前記第１の薄膜をエッチングする第３の
   工程と、 前記第３の工程後、蒸着により第１の反射膜を形成する
   第４の工程と、 前記第１の反射膜上に光透過性を有する第２の薄膜を形
   成する第５の工程と、 前記第２の薄膜上に画素電極を形成する第６の工程と、 前記第１の基板と第２の基板間に液晶層を挟持させる第
   ７の工程をおこなうことを特徴とする液晶表示パネルの
   製造方法。
10. 【請求項１０】 第１の基板と第２の基板とを準備し、 前記第１の基板に画素位置に対応するように開口部を有
    するマスクもしくは第２の反射膜を形成する第１の工程
    と、 前記開口部より前記第１の基板をエッチングする第２の
    工程と、 前記第２の工程後、蒸着により第１の反射膜を形成する
    第３の工程と、 前記第１の反射膜上に光透過性を有する第２の薄膜を形
    成する第４の工程と、 前記第２の薄膜上に画素電極を形成する第５の工程と、 前記第１の基板と第２の基板間に液晶層を挟持させる第
    ６の工程をおこなうことを特徴とする液晶表示パネルの
    製造方法。
11. 【請求項１１】 第１の基板上に形成された非周期的な
    凹凸を有する反射膜と、前記反射膜上に形成されたカラ
    ーフィルタと、前記カラーフィルタ上に形成された第１
    のストライプ状電極またはマトリックス状に配置された
    画素電極とを有する第１の基板と、 第２のストライプ状電極または対向電極が形成された第
    ２の基板と、 第１の基板と第２の基板間に挟持された液晶層とを具備
    することを特徴とする液晶表示パネル。
12. 【請求項１２】 薄膜トランジスタと、 前記薄膜トランジスタのゲート端子に接続されたゲート
    信号線と、 前記薄膜トランジスタのドレイン端子に接続された画素
    電極と、 前記画素電極の下層に形成されたコモン信号線と、 前記薄膜トランジスタのソース端子に接続されたソース
    信号線と、 前記コモン信号線に接続されたコモンドライブ回路と、 前記ゲート信号線に接続されたソースドライブ回路と、 前記ソース信号線に接続されたゲートドライブ回路と、 温度センサとを具備し、 前記温度センサに出力により、前記ゲートドライブ回路
    と前記ソースドライブ回路と前記コモンドライブ回路の
    うちいずれかの回路の出力電圧を変化させることを特徴
    とする液晶表示装置。
13. 【請求項１３】 薄膜トランジスタと、前記薄膜トラン
    ジスタのゲート端子に接続されたゲート信号線と、前記
    薄膜トランジスタのドレイン端子に接続された画素電極
    と、前記薄膜トランジスタのソース端子に接続されたソ
    ース信号線と、前記ゲート信号線に接続されたソースド
    ライブ回路と、前記ソース信号線に接続されたゲートド
    ライブ回路とを具備する液晶表示装置にあって、 前記ソースドライバ回路は、正極性と負極性の映像電圧
    をデジタル的に出力し、 前記ゲートドライバ回路は、前記薄膜トランジスタが完
    全にオン状態とならない電圧を出力することにより、前
    記映像電圧の印加時間に対応した電荷を前記画素電極に
    印加することを特徴とする液晶表示装置の駆動方法。
14. 【請求項１４】 画素電極と、 前記画素電極に接続されたＮチャンネルの第１の薄膜ト
    ランジスタと、 前記画素電極に接続されたＰチャンネルの第２の薄膜ト
    ランジスタと、 前記第１の薄膜トランジスタのゲート端子と接続された
    第１のゲート信号線と、 前記第２の薄膜トランジスタのゲート端子と接続された
    第２のゲート信号線とを具備することを特徴とする液晶
    表示パネル。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の液晶表示パネルを
    駆動する方法であって、 第１のゲート信号線に第１の信号を印加し、 第２のゲート信号線に前記第１の信号と逆極性の第２の
    信号を印加することを特徴とする液晶表示パネルの駆動
    方法。
16. 【請求項１６】 ストライプ状に発光領域が走査される
    バックライトと、 前記バックライト上に配置された請求項１または請求項
    ８記載の液晶表示パネルとを具備することを特徴とする
    液晶表示装置。
17. 【請求項１７】 発光素子と、 前記発光素子が放射する光を集光する集光手段と、 前記集光手段の光出射側に配置された請求項１または請
    求項８記載の液晶表示パネルと、 前記液晶表示パネルの表示画像を観察者に拡大してみえ
    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。
18. 【請求項１８】 バックライトと、 前記バックライト上に配置された請求項１または請求項
    ８記載の液晶表示パネルと、 前記液晶表示パネルの表面を保護する保護板または保護
    フィルムとを具備することを特徴とする液晶テレビ。
19. 【請求項１９】 バックライトと、 前記バックライト上に配置された請求項１または請求項
    ８記載の液晶表示パネルと、 キー入力ボタンとを具備することを特徴とする携帯情報
    端末装置。
20. 【請求項２０】 液晶表示パネルが取り付けられた第１
    の筐体と、 前記第１の筐体の内部に形成された空洞部と、 キー入力手段が取り付けられた第２の筐体とを具備し、 前記第２の筐体が前記第１の筐体の空洞部に収納できる
    ように構成されていることを特徴とする携帯情報端末装
    置。
21. 【請求項２１】 液晶表示パネルが取り付けられた第１
    の筐体と、 キー入力手段が取り付けられた第２の筐体と、 音声入力部が取り付けられた第３の筐体とを具備し、 前記第１の筐体と前記第２の筐体と前記第３の筐体とが
    重なるように収納できるように構成されていることを特
    徴とする携帯情報端末装置。
22. 【請求項２２】 請求項１７記載のビューファインダ
    と、 撮像手段とを具備することを特徴とするビデオカメラ。