JP3887592B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過反射板を備えた半透過型と称される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半透過型タイプの液晶表示装置は、表示画面の背面側にバックライトを備えており、周囲が明るい場合には該バックライトを使用せず周囲の光を反射させて画像を視認し、夜間など明るさが画像の視認に十分でない場合は背面のバックライトを機能させ画像を視認する。このため半透過型の液晶表示装置は液晶表示パネルの背面側の下偏光板とバックライトとの間に光の透過性と反射性の双方の性質を備えた半透過反射板を備えている。
【０００３】
半透過反射板は光の透過性と反射性を持たせるために、初期のものでは透明なポリエチレンフタレート（ＰＥＴ)フィルムにアルミ金属を０．０６〜０．１μｍ程度の厚さに蒸着した、ハーフミラー方式のものが使用された。しかし前記ハーフミラー方式の半透過反射板は、光の反射率がおよそ３０％位で、光の透過率も２０％程度と、光利用効率の面では芳しいものではなかった。
【０００４】
別の方式として、反射性を有する金属膜に多数の貫通孔が形成された、いわゆるスルーホール式の半透過反射板が開示されている。（例えば特許文献１ 参照）
【０００５】
従来技術における半透過型の液晶表示装置の一つの例を図１４、図１５、図１６に示す。図１４は半透過反射板を備えた液晶表示装置を示す断面図、図１５は金属膜に多数の貫通孔を形成した半透過反射板の平面図、図１６は、図１５におけるＡ−Ａ断面を示す部分拡大断面図である。以下図面を用いて説明する。
【０００６】
図１４に示すように液晶表示装置１０は、枠体２の上部に液晶表示パネル４が配置されている。液晶表示パネル４は液晶層を挟持した一対の透明基板からなる液晶セル４ａとこの液晶セル４ａに対して観察者の反対側（裏側）に下偏光板４ｂとを有している。この液晶表示パネル４の下偏光板４ｂ側にはスルーホール式の半透過反射板６及び導光板８が重ねられて枠体２内に収められている。導光板８は液晶表示パネル４の図中右側に延びた延長部８ｂを有しており、その延長部８ｂの上面は斜めにカットされ傾斜面８ａが形成されている。また、多くの液晶表示装置の場合液晶セル４ａと下偏光板４ｂとの間に光拡散板４ｃが配設されており、導光板８より液晶セル４ａへ照射される透過光の輝度ムラを低減している。
【０００７】
また、前記導光板８の下面８ｃと傾斜面８ａとの表面には照射された光を反射する下面反射シート１と、傾斜面反射シート３が接着固定されている。前記下面反射シート１における導光板８の延長部８ｂの下に当たる部分には後述するＬＥＤ光源５からの光を導光板８に入射するための開口部１ａが設けられている。また、液晶表示パネル４の真下に当たる導光板８の下には、枠体２の底部２ａが設けられており、半透過反射板６と導光板８を保持している。この底部２ａにおける導光板８の延長部８ｂの下に当たる部分には穴２ｃが設けられている。
【０００８】
前記枠体２の底部２ａの下には、実装部品９等の丈以上の問隔をあけてＬＥＤ光源用の基板７が配置されている。この基板７における導光板８の延長部８ｂに対面する位置には、光源としてのＬＥＤ光源５が実装されている。この基板７は、枠体２の下端に設けられている一対のフック部２ｄ、２ｅにより掛止されている。
【０００９】
また、前記ＬＥＤ光源５から照射される光の大部分は導光板８の延長部８ｂに入り、その斜めにカットされた傾斜面８ａにより反射され、更に導光板８の下面８ｃにより反射される。前記導光板８の下面８ｃではあらゆる方向に光が反射され、導光板８の出射面８ｄでは臨界角を越えた光が出射され、臨界角以下の光は反射して再び下面８ｃの方向に進行する。これを繰り返すことにより、導光板８に入射した光が臨界角を越えて出射面８ｄから出射され、これによって導光板８が一様に発光するようになっている。
【００１０】
図１５に示すように半透過反射板６は厚さが１０〜５０μｍ程度の金属板にマトリックス状に一定のピッチ間隔に多数の貫通孔１２が形成されている。この貫通孔１２の内径ａは通常肉眼で確認できない程度の３０μｍ程度に設定される。
また、図１６に示すように、バックライトを機能させている状態では導光板８から出射した光は半透過反射板６に形成された多数の貫通孔１２を通して矢印Ａで示すように液晶表示パネル４の方向へ照射される。また、半透過反射板６の上面６ａ、すなわち液晶表示パネル４側には金、銀、アルミ等の反射性の高い被膜がメッキ、蒸着、スパッタ法等により形成されており、周囲が明るく、バックライトを機能させない状態では半透過反射板６の上面６ａで矢印Ｃで示すように外光を反射させ、画像を視認する。この半透過反射板６に形成する貫通孔１２の総面積が多い場合はバックライト光源５からの光の透過率は向上するが、上面６ａでの反射率は低下する。貫通孔の総面積が少ない場合は逆の状態になる。従って、液晶表示装置の種類や用途に応じて、貫通孔１２の総面積を半透過反射板６の全面積の２０〜５０％の範囲に調整している。
【００１１】
さらに図１４ではＬＥＤ光源５を導光板８の下側に配置した構成を紹介したが、光源を導光板サイド側に配置するサイドライト方式やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）のような面光源の構成の場合にも半透過反射板の機能は同様である。携帯電話、電子手帳及び腕時計のような小型機器の表示部は、機器のサイズ一杯にビューエリアを確保する目的で図１４のような導光板８の下面に光源５を配置した構成が多い。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−３１１７８０号公報（第４−５頁、第１、２図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の半透過反射板６は図１６より明らかなように厚みが大きいと半透過反射板６の裏面６ｂにほぼ垂直方向（矢印Ａの方向）の光のみ貫通孔１２を通過させ、多くの光は矢印Ｂの軌跡に示すように裏面６ｂで反射されてしまい、透過効率が低下する。この問題を改善する目的で特許文献１に開示されているように周知のフォトエッチング法等により貫通孔１２の形成された半透過反射板６の厚さを１０〜５０μｍ程度に極限まで薄くする方法がとられるが、バックライトの光源がＬＥＤのような点光源の場合で、表示面の輝度ムラが発生し易い場合、前述のように図１４の導光板８と半透過反射板６の間に拡散板４ｃを配設する必要があり、これらの部品を順次積層させて液晶表示装置を組み立てる際には、半透過反射板６の厚みが上述の様な薄い箔状であると変形が生じたり、取り扱いが厄介となる問題があった。
【００１４】
また、従来技術の半透過反射板はハーフミラー式においてもスルーホール式においても反射率または透過率の何れか一方を向上させようとすれば他の片方の効率は減少させざるを得ない、との原理的問題を抱えていた。
【００１５】
（発明の目的）
本発明の目的はスルーホール式半透過反射板の光利用効率の改善に関するものであり、上記問題点を解決し、光透過率及び光反射率の双方を大幅に向上させ、かつ液晶表示装置の組立も容易に行うことが可能な液晶表示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１の発明に係わる液晶表示装置は、対向面に透明電極を有する一対の透明基板と該透明基板の間に液晶層を狭持した液晶表示セルに対して観察者の反対側（裏側）に下偏光板を積層した液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの下偏光板側にバックライトとを備え、前記液晶表示パネルに設ける下偏光板とバックライトとの間に複数の貫通孔を有する半透過反射板が形成されている液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の縦断面における内形形状が前記下偏光板側から前記バックライト側に向かって漸次拡大するテーパ形状又は曲線形状に形成され、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部全内周が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のうちで請求項２の発明に係わる液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板は少なくとも２種類の内形形状の異なる貫通孔が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のうちで請求項３の発明に係わる液晶表示装置は、請求項２記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の内形形状が曲線で形成されていることを特 徴とする。
【００１９】
また、本発明のうちで請求項４の発明に係わる液晶表示装置は、請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の内形形状が多角形であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明のうちで請求項５の発明に係わる液晶表示装置は、対向面に透明電極を有する一対の透明基板と該透明基板の間に液晶層を狭持した液晶表示セルに対して観察者の反対側（裏側）に下偏光板を積層した液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの下偏光板側にバックライトとを備え、前記液晶表示パネルに設ける下偏光板とバックライトとの間に複数の貫通孔を有する半透過反射板が形成されている液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の縦断面における内壁形状が前記下偏光板側から前記バックライト側に向かって漸次拡大するテーパ形状又は曲線形状に形成され、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部内周の一部が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明のうちで請求項６の発明に係わる液晶表示装置は、請求項５記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板は少なくとも２種類の内形形状の異なる貫通孔が配置されていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のうちで請求項７の発明に係わる液晶表示装置は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板の下偏光板側の平面部に梨地状の微小凹凸である光拡散手段が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
（作用）
以上のように本発明の半透過反射板を備えた液晶表示装置は半透過反射板に形成された貫通孔の縦断面における内形形状を液晶表示パネルの下偏光板側からバックライト側に向け漸次拡大するテーパ形状又は曲線形状に形成、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部全内周が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されているように形成することにより、半透過反射板のバックライト側における貫通孔の開口部の総面積が、下偏光板側における貫通孔の小孔開口部の総面積に比較し大幅に増加するため、半透過反射板の光の透過率及び半透過反射板の下偏光板側の面での光の反射率の双方が向上する。更に、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部全内周を該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列することにより、半透過反射板の裏面側における導光板８の下面８ｃと平行な平面部をなくすことが出来る。これによって、バックライトから導光板内に照射された光は貫通孔の内面と導光板の反射面との間で反射を繰り返し、最終的には限りなく１００％に近い光が液晶表示パネル側に透過される。また、十分な厚みを有する半透過反射板を形成することが可能なため、作業性の良好な液晶表示装置の提供を可能にする。以下実施形態に基づいて詳述する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図１、図２を用いて説明する。図１は、本実施形態における半透過反射板及びバックライトを含む液晶表示装置の要部を示す断面図である。図２は、図１における半透過反射板のＡ部を示す部分拡大図を示し、図２（ａ）は、部分拡大断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、半透過反射板の貫通孔の形状に特徴があり、且つ、前記貫通孔の内面、及び半透過反射板の表面と裏面とに光反射性の高い高反射部材を設けたことを特徴としている。従って、その他の基本的な構成は従来技術に類似しているため、前記半透過反射板以外の構成要素は従来技術と同様であるため同一番号を付与し説明を省略する。
【００２５】
図１に示すように本実施形態における液晶表示装置２０においては、半透過反射板１６が導光板８の光の出射面８ｄ上に設けられており、前記半透過反射板１６の裏面１６ｂが導光板８側となるように配設されている。この半透過反射板１６の貫通孔１４は前記導光板８の出射面８ｄからバックライトとしてのＬＥＤ光源５の出射光を液晶表示パネル４の下偏光板４ｂ側に透過し液晶表示パネル４を照射するようになっている。又、前記半透過反射板１６の液晶表示パネル４の下偏光板４ｂ側の表面１６ａは、前記液晶表示パネル４を透過した光を反射させ液晶表示パネル４を照射するための反射面になっている。又、前記半透過反射板１６の導光板８側の裏面１６ｂはＬＥＤ光源５から出射された光を導光板８の内部に反射するための反射面となっている。
【００２６】
前記半透過反射板１６は図２に示すように厚さｔが０．１〜０．３ｍｍの銅、黄銅、鉄、アルミニウム等の金属板からなり、複数の貫通孔１４が所定のピッチｐで配設されている。前記貫通孔１４は、内形形状が円形で、前記下偏光板４ｂ側から前記バックライト側に向かって漸次拡大する形状、即ち、前記半透過反射板１６の表面１６ａ側から裏面１６ｂ側に向かって内径が漸次拡大する形状となっており、縦断面における内壁形状がテ−パ形状に形成されている所謂円錐台形の形状をなしている。更に、前記半透過反射板１６の表面１６ａ、裏面１６ｂ、貫通孔１４の内面１４ａには光反射性の高い高反射部材１５としての金または銀メッキ層が形成されており、それぞれの部分に照射された光を効率よく反射させるようになっている。
【００２７】
前記半透過反射板１６に形成する貫通孔１４をバックライトの導光板８側に漸次拡大するテーパ形状に形成する目的は、第一に半透過反射板１６の導光板８側である裏面１６ｂにおける平面部１８を減らす、すなわち半透過反射板１６の裏面１６ｂにおける導光板の下面８ｃと平行な平面部の総面積を極力少なくすることにある。半透過反射板１６の裏面１６ｂ側の平面部１８はバックライトから液晶表示パネル４側に照射する光を導光板８側に反射してしまう。この反射光を少なくして液晶表示パネル４側の表面１６ａ側に透過させる光の透過量を増やすためには裏面１６ｂの平面部１８の総面積を極力少なくすることが効果的であり、この目的のためには貫通孔１４のテーパ開口角θは大きい程良い。一方貫通孔１４をテーパ形状に形成する第二の目的は図２（ａ）の矢印Ｇの軌跡で示すように貫通孔１４の内面１４ａ（内径テーパ部）に当たった光を内面１４ａで反射させて液晶表示パネル４側に導くことであり、この目的を効果的に果たす場合、開口角θが例えば１２０゜あるいは１５０゜といった大きな角度に設定すれば光は再び導光板８側に反射して戻されて逆効果となる。実験的には開口角θは６０゜程度が透過効率がもっとも良好であることが確認されているが、３０゜から９０゜の範囲ならば透過率向上の効果が期待できる。更に貫通孔１４の内面１４ａは金または銀メッキ層などの高反射被膜１５を形成することにより斜面部１４ａでの反射はより効率的になる。
【００２８】
半透過反射板１６の表面１６ａ側の貫通孔１４の小孔開口部１４ｂの内径ｄは小さい程、すなわち液晶表示パネル４側での小孔開口部１４ｂの総面積が少ない程、表面１６ａ側で外光を反射する反射率は大きくなるが、後述するバックライトからの照射光を効率的かつ集中的に液晶表示パネル４側に透過させるためには小孔開口部１４ｂの内径ｄの大きさを例えば１μｍといった極小の貫通孔ではその役割に支障が生ずる。更に貫通孔１４の加工方法をも考慮すれば小孔開口部１４ｂの内径ｄの大きさは、１０μｍから３０μｍが実用的である。貫通孔１４を配置する間隔（ピッチ）ｐは、半透過反射板１６のバックライトの導光板８側である裏面１６ｂの平面部１８が限りなくゼロに近づく配置にすれば、バックライトからの照射光の透過率は最も良好となる。一方、平面部１８を極小にする配置を実現するために半透過反射板１６の板厚ｔ及び貫通孔１４の開口角θの大きさを決めると貫通孔１４を配置するピッチｐは自ずと決定されることになる。ピッチｐを変えるには、板厚ｔまたは開口角θの設定を変える必要がある。
【００２９】
次に、半透過反射板１６の貫通孔１４の製造方法について説明する。貫通孔１４のテーパ形状を形成する方法としては、精密電鋳加工法が適当である。
図３に電鋳加工による半透過反射板１６の貫通孔１４の製造方法の一例を示す。
まず、図３（ａ）に示すように金属板３１の表面に鏡面仕上を施す。
次に、図３（ｂ）に示すように金属板３１の表面にフォトレジスト３２を形成する。
次に、図３（ｃ）に示すようにフォトレジスト３２の上にフォトマスク３３を形成する。
次に、図３（ｄ）に示すようにＵＶ光の露光量を少なくし、フォトレジスト３２の感光範囲を狭くしてテーパ露光を行いテーパ状のレジスト露光部３４を形成する。
次に、図３（ｅ）に示すように現像処理を施し、上記レジスト露光部３４に対応するテーパ状のパターンからなるテーパ状のレジスト３５を形成する。
次に、図３（ｆ）に示すようにメッキ（電鋳）層３６を析出形成する。
次に、図３（ｇ）に示すように、メッキ（電鋳）層３６からレジスト３５を剥離除去することにより、テーパ状の微細孔３６ａが形成される。
その後、図３（ｈ）に示すように、メッキ（電鋳）層３６から前記金属板３１を剥離除去することにより微細孔３６ａの小孔開口部側の面３６ｂが鏡面仕上げされたメッキ（電鋳）層３６からなる半透過反射板が得られる。
尚、電鋳法による半透過反射板の形成において半透過反射板の厚みを大きくしたい場合はコスト高になるため、実用上の厚みは０．１ｍｍ以内が適当である。
【００３０】
更に厚い板厚の半透過反射板の製造方法としては、パンチプレス加工により金属板にテーパ状の貫通孔を形成した後、平面研削等の切削手段により表面仕上げを行う方法が適当である。図４にその製造方法を示す。図４では多数形成する貫通孔のうちの1個の部分を取り出して説明する。
図４（ａ）で、上型４１は後述するパンチ４３を保持するスライド穴４１ａを有している。下型４２は板材４４のはみ出し部の逃げ穴４２ａが形成されている。パンチ４３は、先端に所望の角度に形成された円錐状部４３ａを有している。板材４４は一例として０．２５ｍｍ厚とする。この時、板厚全面にわたってテーパ形状を形成するにはパンチ４３の円錐状部４３ａ（テーパ部）の長さを板厚より僅かに長い０．３ｍｍ程度にすれば良い。円錐状部４３ａの角度を６０度とすればパンチ４３のストレート部の外径は計算上０．３×ｔａｎ３０（度)＝０．１７３２ｍｍ、つまり径として約０．３５ｍｍあれば良いことになり、複数のパンチ４３を並べた上型４１を製作する場合にも貫通孔のピッチは０．４ｍｍから０．５ｍｍ程度のかなり接近した寸法設定が可能である。
【００３１】
次に、図４により製造工程を説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、上型４１のスライド穴４１ａにパンチ４３を保持する。そして、上型４１と下型４２との間に被加工物である板材４４を挟み込む。一般的には板材４４の供給時には、上型４１と下型４２とは板材４４を供給するのに充分な間隔だけ離れた構成を有している。
【００３２】
次に図４（ｂ）に示すように上型４１と下型４２とで板材４４を侠時し、パンチ４３を上型４１のスライド穴４１ａの中を下方に滑り下ろす。そして板材４４に接触した時点から更に一定の力を加えて、パンチ４３の円錐形状部４３ａの先端４３ｂが板材４４を圧しながら徐々に下ろされる。これにより板材４４に円錐形状部４３ａの形を転写しながらテーパ状の貫通孔４４ａが形成される。これを円錐形状部４３ａの先端４３ｂが板材４４の下面４４ｂよりはみ出す位置に達するまで行うが、この時、板材４４は下型４２の逃げ穴４２ａの中にパンチ４３で圧せられた材料がはみ出し、はみ出し部４４ｃが形成される。
【００３３】
次に、図４（ｃ）に示すようにパンチ４３を含む上型４１と下型４２とが離れ、テーパ状の貫通孔４４ａが形成される。その後、カッター４５を矢印４６方向に移動させ、前記板材４４より、はみ出し部４４ｃを除去し、図４（ｄ）に示すようなテーパ状の貫通孔４４ａが形成された板材４４を得ることができる。
【００３４】
このようにパンチ４３を圧入させながらテーパ状の貫通孔４４ａを形成する方法ではテーパ状の貫通孔４４ａの板材４４の上面４４ｄ側の開口部の内径Ｄの入り口が所謂ダレ状態になり易いため、本発明の半透過反射板１６の形状を得るためには、はみ出し部４４ｃを削り取る方法として、プレス後の板材４４の両面を平面研削で仕上げる方法が適当である。両面を０．０５ｍｍずつ研削することにより０．１５ｍｍ厚の、ダレもはみ出しもない、平坦度に優れた半透過反射板を得ることが可能となる。平面研削には周知のマグネット吸着利用の板材のクランプが容易な鉄板が簡便であるが、適当なクランプを行うことにより銅、黄銅、アルミニウムその他の材料が自由に使用できる。テーパ状の貫通孔４４ａの板材４４の下面４４ｂ側の小孔開口部内径ｄの寸法が１０μｍ程度の微細孔の形成も可能であるが、その場合、小孔開口部内径ｄ側である下面４４ｂに所望の研削代を設定し、はみ出し部４４ｃがほとんど必要ないプレスも可能であり、パンチ４３の圧入量、仕上げの研削量を計算して設定することで、必要な小孔開口部内径ｄの寸法が得られる。
【００３５】
パンチプレスによる貫通孔１４の形成方法の利点は正確に管理されたテーパ形状を得ることが可能であること、小孔開口部内径ｄの寸法が０．０１ｍｍ程度の微細孔形成も可能であること、量産が容易であること、貫通孔の内形形状が四角形、六角形などの異形形状の孔の形成も可能であること、０．２〜０．５ｍｍ程度の厚みの大きい半透過反射板の製作が容易であることなどである。但し、機械加工にて製作するため板厚が０．１ｍｍ未満の薄い半透過反射板の製作には適当とは言えない。
【００３６】
その他、貫通孔の形成方法としては、レーザー加工、エッチング法なども利用できるがコスト問題を考慮すればレーザー加工は量産向きとは言い難い。また、エッチング法は所望の寸法形状の孔形状が得られにくい等の問題がある。
【００３７】
以上の製造方法によって得られた半透過反射板１６の反射面側となる表面１６ａ、裏面１６ｂをバフ研磨等により面粗度を微細に仕上げることにより、より良好な光反射性が得られる。酸化防止と光反射効率を更に向上させるために、加工後、光反射の高い高反射部材１５としての金、銀、クロム等の反射金属を無電解メッキ等の方法で半透過反射板の表面１６ａ、裏面１６ｂ及び貫通孔１４ａの内面に形成する。高反射部材１５の形成方法として、蒸着法、スパッタ法等でも勿論可能であるが、一般的な設備で安価にかつ均一な膜厚を形成できる点では無電解メッキが優れている。
【００３８】
以上のように本実施形態における半透過反射板１６は複数の貫通孔１４を有し、この貫通孔１４の内径が前記半透過反射板１６の表面１６ａ側から裏面１６ｂ側に向かって漸次拡大するテーパ形状に形成されており、半透過反射板１６の裏面１６ｂ側の貫通孔１４の開口部１４ｃの総面積を除いた反射部面積が、表面１６ａのそれより少ないため、バックライトより液晶表示パネル４側に照射される光の内、裏面１６ｂで反射される量が従来のストレートなスルーホールタイプに比べ減少し、従来ならば貫通孔を透過しない角度の光が、図２（ａ）の矢印Ｇに示す軌跡のように前記貫通孔１４の内面１４ａで反射されて透過し、液晶表示パネル４を照射する光が増加し照射輝度が向上する。
【００３９】
更に、前記半透過射板１６の表面１６ａ、裏面１６ｂ、貫通孔１４の内面１４ａに光反射性の高い高反部材１５としての金、銀等のメッキ層が形成されているため光利用効率が改善され、前記半透過反射板１６の表面１６ａでの反射光、前記貫通孔１４を透過する光が効率よく増加する。従って、前記半透過反射板１６を用いた半透過タイプの液晶表示装置は、バックライト非点灯時の照明輝度およびバックライト点灯時の照明輝度の双方を向上させることが可能となる。このように本実形態によれば、光の利用効率が改善され液晶表示パネルの輝度を向上させることが出来る。更に半透過反射板の製造方法を適宜選択することにより板厚が０．２〜０．３ｍｍ程度までの適当な厚みを有する半透過反射板を提供することができるので液晶示装置の組立が容易となる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施形態における半透過反射板を図５に示す。図５（ａ）は本実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部内周の一部が、前記貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴としており、この点が第１の実施形態と相違している。尚、その他は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。以下図面に基づいて説明する。
【００４１】
図５に示すように本実施形態における半透過反射板２６は、第１の実施形態と同じく厚さが０．１〜０．３ｍｍの銅、黄銅、鉄その他の金属板からなり、前記半透過反射板２６の表面２６ａ側から裏面２６ｂ側に向かって内径が漸次拡大するテーパ形状である点および貫通孔２４が円錐台形状をなす点は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態は前記半透過反射板２６のバックライト側である裏面２６ｂにおける貫通孔２４の開口部２４ｃの内周２５の一部が、隣接する他の貫通孔の開口部の内周の一部と互いに重畳する位置に配列されている。これは、第１の実施形態における図２（ａ）の裏面１６ｂの平面部１８の寸法Ｈをゼロに設定した場合の例である。但し、この場合、図５（ｂ）に示すように裏面２６ｂには平面部の残部Ｋが残り、この平面部Ｋで導光板８の下面との反射が発生する。
【００４２】
本実施形態では半透過反射板２６の裏面２６ｂにおける貫通孔の開口部２４ｃの内周２５の一部が互いに重畳する配置としたので、例えば半透過反射板２６の表面２６ａ側の貫通孔の小孔開口部２４ｂの内径ｈの値を１０〜３０μｍ、開口角θを６０゜、厚みｔを０．２ｍｍとした場合は、貫通孔２４の配列ピッチｐはおよそ０．２ｍｍと、一義的に定まる。ピッチｐをより大きくしたい場合は板厚ｔまたは開口角θのいずれか、または双方を大きく設定する必要がある。
【００４３】
本実施形態では半透過反射板２６の裏面２６ｂの平面部Ｋの面積が、貫通孔２４の形状が円形の場合の最少となるので第１の実施の形態より光透過効率は高い。一方半透過反射板２６の板厚ｔが同一の場合、貫通孔２４のピッチｐは第１の実施形態より小さくなり、貫通孔の数は増加するが、表面２６ａ側の貫通孔の小孔開口部２４ｂの内径ｈを１０〜２０μｍ程度に小さく設定することにより、光透過率、光反射率とも従来の技術による半透過反射板より大幅に、また第１の実施形態のものと比較しても上回った半透過反射板を提供することができる。
【００４４】
本実施形態における製造方法は第１の実施の形態と同様な方法が適用可能である。また半透過反射板の表面２６ａ、裏面２６ｂ及び貫通孔２４の内面２４ａに金、銀メッキなどの高反射部材１５を形成し、反射効率を高める点についても第１の実施の形態と同じである。
【００４５】
尚、第１、２の実施形態においては、貫通孔の内径形状を円形を例として説明したが、この他に楕円等の曲線で形成されている場合、或いは、後述する多角形の場合であっても同様の効果が得られるが、曲線で形成されている場合は、製造コスト等を考慮すると本実施形態で説明した円形が好ましい。
【００４６】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施形態における液晶表示装置の半透過反射板を図６に示す。図６（ａ）は本実施形態における半透過反射板３６を示す部分拡大断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部の全内周が、前記貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴としている。また、半透過反射板の貫通孔の内形形状が四角形である点が第２の実施形態と相違している。従って、その他、第１および第２の実施形態と共通内容は説明を省略する。以下図面に基づいて説明する。
【００４７】
本実施形態における半透過反射板３８は、厚さが０．１〜０．３ｍｍの銅、黄銅、鉄その他の金属板からなり、前記半透過反射板３８に設ける貫通孔３７は半透過反射板３８の表面３８ａ側から裏面３８ｂ側に向かって内形形状が漸次拡大するテーパ形状である点は、第１および第２の実施形態と同様である。又、第１の実施形態における図２（ａ）の裏面１６ｂの平面部１８の寸法Ｈをゼロとした点は第２の実施形態と同趣旨であるが、本実施形態における半透過反射板３８は、図６（ｂ）に示すように貫通孔３７の内形形状が四角形で形成されており、貫通孔３７の形状が四角錐台に形成されている。更に、前記半透過反射板３８のバックライト側である裏面３８ｂにおける貫通孔３７の開口部３７ｃの内周３９の全周が、隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列されている。これは前記半透過反射板３８の裏面３８ｂ側に平面部が存在しない構造とする事により、半透過反射板３８の光反射率及び光透過率が限りなく１００％に近づくような大幅な効率向上効果をねらったものである。
【００４８】
ここで本実施形態の半透過反射板３８が外光の反射率およびバックライト光源からの液晶表示パネル側への光透過率の双方を大幅に向上させることが可能な理由を説明する。図６（ｂ）は、第１実施形態における図２に示す貫通孔１４が形成された半透過反射板１６の裏面１６ｂの平面部１８がゼロ、すなわち裏面１６ｂに平面部が存在しない場合を図示したものであるが、第２の実施形態で説明したように、半透過反射板２６の貫通孔２４の内形形状が円形の場合は、裏面２６ｂにおける貫通孔２４の開口部２４ｃの内周２５の一部を隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列しても図５（ｂ）に示すように、必ず隙間状の平面部Ｋが存在するため平面部をゼロにすることは不可能である。 しかしながら本実施形態のように、各貫通孔の内形形状を同一の形状寸法からなる四角形に形成する事で半透過反射板３８の裏面３８ｂより平面部を無くすることが可能となる。
【００４９】
半透過反射板３８の面積を例えば３０ｍｍ平方のサイズとし、板厚ｔが０．２ｍｍ、貫通孔３７の開口角θを９０゜、表面３８ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの面積を１０μｍ平方（ｈ＝１０μｍ）とした場合、裏面３８ｂ側の貫通孔３７の開口部３７ｃの内周を形成する稜線間隔Ｓは板厚ｔのおよそ２倍である０．４ｍｍとなる。表面３８ａ側の１個の貫通孔の小孔開口部３７ｂの面積は０．０１×０．０１＝０．０００１（ｍｍ２ ）となり、前記貫通孔３７の配列ピッチｐは、０．４ｍｍで３０ｍｍ平方の面には計算上５６２５個の貫通孔が形成されることになり、表面３８ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの総面積は０．０００１×５６２５＝０．５６２５（ｍｍ２）で、３０ｍｍ平方の面積である９００ｍｍ２ の０．０６２５％でしかない。表面３８ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの面積を２０μｍ平方としても稜線間隔Ｓはおよそ０．４ｍｍでほとんど変化がないため、表面２６ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの面積は０．０２×０．０２＝０．０００４（ｍｍ２）となり、上記同様表面３８ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの総面積は０．０００４×５６２５＝２．２５（ｍｍ２）となり、３０ｍｍ平方の全面積９００（ｍｍ２）の０．２５％である。同様に３０μｍ平方の場合は約０．５６％、５０μｍ平方の場合でも約１．５６％であり、従来のストレートなスルーホール式の半透過反射板が光透過率を確保するため、貫通孔の総面積を２０〜５０％に形成していた場合に比較し、外光の反射率が格段に向上する。
【００５０】
一方バックライト光の透過率は半透過反射板の裏面３８ｂに導光板８の下面８ｃと平行な反射平面部が存在しないため、導光板８内の光は貫通孔３７の内面３７ａと導光板８の反射面との間で反射を繰り返し、最終的には限りなく１００％に近い光が液晶表示パネル４側に透過される。
【００５１】
以上述べたように本実施形態における半透過反射板３８は、外光の反射率およびバックライト光の透過率共に限りなく１００％に近付けることが可能な究極の半透過反射板となるものである。また、第３の実施形態に於ける貫通孔３７の形成方法も第１および第２の実施の形態で紹介した方法がそのまま適用可能である。
【００５２】
尚、本実施形態においては、貫通孔の内形形状を正方形形状を例として説明しているが、対向する辺の長さのみが同一である長方形でも良い。又、第１の実施形態の図２のように裏面１６ｂに平面部１８が存在するような構成としても第１の実施形態とほぼ同様な効果が得られる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施形態における液晶表示装置の半透過反射板を図７に示す。図７（ａ）は本実施形態における半透過反射板８６を示す部分拡大断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の半透過反射板８６の裏面８６ｂ（矢印Ｙ方向）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、半透過反射板８６の貫通孔８４の内形形状が第３の実施形態と相違しているが、その他は第３の実施形態と同様であり説明を省略する。以下図面に基づいて説明する。
【００５４】
本実施形態における半透過反射板８６に設ける貫通孔８４は半透過反射板８６の表面８６ａ側から裏面８６ｂ側に向かって内形形状が漸次拡大するテーパ形状である点、および前記半透過反射板８６の裏面８６ｂにおける貫通孔８４の開口部８４ｃの内周８５の全周が、隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列することにより、半透過反射板８６の裏面８６ｂ側に平面部が存在しないようにした点は第４の実施形態と同様であるが、図７（ｂ）に示すように貫通孔８４の内形形状が正三角形で形成されており、貫通孔８４の形状が三角錐台に形成されている。本実施形態においても第１の実施形態の図２のように裏面１６ｂに平面部１８が存在するような構成としても第１の実施形態とほぼ同様な効果が得られるが、本実施形態の図７（ｂ）に示すように裏面８６ｂ側に平面部が存在しない構造とする方が有効な効果が得られ好ましい。
【００５５】
以上述べたように本実施形態における半透過反射板８６においても、第３実施形態と同様に、外光の反射率およびバックライト光の透過率共に限りなく１００％に近づけることができる。また、本実施形態に於ける貫通孔８４の形成方法も第１の実施の形態で説明した方法がそのまま適用可能である。
尚、本実施形態においては、貫通孔の内形形状を正三角形形状を例として説明しているが、二等辺三角形でも同様の効果が得られる。
【００５６】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施形態における液晶表示装置の半透過反射板を図８に示す。図８（ａ）は本実施形態における半透過反射板４８を示す部分拡大断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の半透過反射板４８の裏面４８ｂ（矢印Ｙ方向）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、半透過反射板の貫通孔の内形形状が第３の実施形態と相違しているが、その他は第３の実施形態と同様であり説明を省略する。以下図面に基づいて説明する。
【００５７】
本実施形態における半透過反射板４８に設ける貫通孔４７は半透過反射板４８の表面４８ａ側から裏面４８ｂ側に向かって内形形状が漸次拡大するテーパ形状である点、および前記半透過反射板４８の裏面４８ｂにおける貫通孔４７の開口部４７ｃの内周４９の全周が、隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列することにより、裏面４８ｂ側に平面部が存在しないようにした点は第３の実施形態と同様であるが、図８（ｂ）に示すように貫通孔４７の内形形状が正六角形で形成されており、貫通孔４７の形状が六角錐台に形成されている、いわゆるハニカム構造と呼ばれる形状である。本実施形態においても第１の実施形態の図２のように裏面１６ｂに平面部１８が存在するような構成としても第１の実施形態とほぼ同様な効果が得られるが、本実施形態の図８（ｂ）に示すように裏面４８ｂ側に平面部が存在しない構造とする方が有効な効果が得られ好ましい。また、本実施形態も半透過反射板４８の光反射率及び光透過率が限りなく１００％に近づくような大幅な効率向上効果をねらったものである。
【００５８】
図２を用いて第１実施形態で前述したように、半透過反射板１６の下面１６ｂ側に導光板８の下面８ｃと平行な光反射性を有する平面部１８が存在する場合、バックライトより液晶表示パネル４の下偏光板４ｂ側に放射される光の内、ある範囲の光は導光板８の下面８ｃに貼られた反射シート１の作用により、半透過反射板１６の下面１６ｂと反射シート１との間で反射を繰り返し、液晶表示パネル４側に照射されない損失分が必ず存在する。しかしながら本実施形態のように半透過反射板４８の下面４８ｂ側の反射平面部をなくすことで、前述のように導光板８を介してのバックライトからの照射光は導光板８の下面８ｃと貫通孔４７の内面４７ａとの間で反射を繰り返し、最終的には１００％に限りなく近い光が液晶表示パネル４側へ照射される。すなわちバックライトの照射光の透過率は限りなく１００％に近くなる。
【００５９】
一方本実施形態においてはバックライトの照射光の透過率が極めて良好なので、段落「００４９」で説明したように半透過反射板４８の表面４８ａに形成する貫通孔４７の小孔開口部４７ｂの面積を例えば５〜１０μｍ平方（ｈ＝５〜１０μｍ）程度に極めて小さな寸法に形成可能である。しかしながら従来技術のスルーホ−ルの半透過反射板では、前述のように半透過反射板に形成する貫通孔の総面積を多くすればバックライト光源からの光の透過率は向上するが、表面での反射率は低下し、貫通孔の総面積を少なくすれば逆の状態になる問題があり、液晶表示装置の種類や用途に応じて、必要なバックライト光の透過率を確保するためには貫通孔の総面積を半透過反射板の反射面である表面の全面積の２０〜５０％の範囲に調整していた。これに対して、本実施形態の半透過反射板４８では透過率の飛躍的向上により周囲の外光を反射する表面４８ａ（反射面）に形成する貫通孔４７の小孔開口部４７ｂの総面積は数％以内で十分であるため、反射率も１００％に近い性能が得られる。
【００６０】
本実施形態における半透過反射板４８の裏面４８ｂの反射性を有する平面を除去して透過光を増やす作用は、導光板下面の反射面と貫通孔４７の内面４７ａとのランダム反射を有効に利用したものであり、このランダム性が効率良く発生するという作用の点では貫通孔の形状が三角錐台や四角錐台のものよりは、正六角推台の方がより効率的と考えられる。また、貫通孔の内形形状が正六角形以上の多角形である半透過反射板においても、半透過反射板の裏面側の貫通孔の開口部内周が互いに重畳する位置に配置され、半透過反射板の裏面に平面が存在しない場合には、当然同様な効果が得られるが、実際に半透過反射板を製作する技術や方法を考慮すれば三角錐台、四角推台あるいは正六角推台が好ましい。尚、本実施形態においても第１の実施の形態の製造方法が適用可能である。
【００６１】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施形態における半透過反射板を図９、図１０に示す。図９（ａ）は本実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の半透過反射板の裏面（矢印Ｙ方向）から見た平面図である。第１の実施形態から第５の実施形態においては、半透過反射板に配列されている貫通孔は、全て同一形状であったが、本実施形態の半透過反射板は内形形状の異なる２種類の貫通孔が配置されている点が異なっており、その他は第５の実施形態と同様であり説明を省略する。尚、図１０は、本実施形態おける他の例を示したもので、貫通孔の内形形状が円形等の曲線で構成されている２種類の貫通孔が配置されている例を示したものである。以下図面に基づいて説明する。
【００６２】
本実施形態における半透過反射板７６は、第１の貫通孔７２と、内形形状が異なる第２の貫通孔７４とが組み合わされて交互に配置されている。前記第１、第２の貫通孔７２、７４は、半透過反射板７６の表面７６ａ側から裏面７６ｂ側に向かって内形形状が漸次拡大するテーパ形状である点は、第５の実施形態と同様である。又、本実施形態における半透過反射板７６は、図９（ｂ）に示すように第１の貫通孔７２の内形形状は正四角形で形成されており、貫通孔７２の形状が正四角錐台に形成されている。また、第２の貫通孔７４の内形形状は正八角形で形成されており、貫通孔７４の形状が正八角錐台に形成されている。更に、前記半透過反射板７６の裏面７６ｂにおける第１の貫通孔７２の開口部７２ｃの内周７３の全周が、隣接する第２の貫通孔７６の開口部７６ｃの内周の一部と互いに重畳する位置に配列されている。この時、第１の貫通孔７２の内形形状である正四角形の一辺の長さと第２の貫通孔７４の内形形状である正八角形の一辺の長さとは等しく設定されている。これによって前記半透過反射板７６の裏面７６ｂ側に平面部が存在しない構造とする事ができ、半透過反射板７６の光反射率及び光透過率が限りなく１００％に近づくような大幅な光の利用効率向上効果を実現することができる。
【００６３】
前述したように、第１の実施形態から第５の実施形態においては、半透過反射板に配列されている貫通孔は、全て同一形状である。この場合、第２の実施形態で説明したように、半透過反射板２６の貫通孔２４の内形形状が円形の場合は、裏面２６ｂにおける貫通孔２４の開口部内周２５の一部を隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列しても図５（ｂ）に示すように、必ず隙間状の平面部Ｋが存在するため平面部をゼロにすることは不可能である。また、第３から第５の実施形態のように貫通孔の内形形状が多角形の場合において、半透過反射板の裏面における貫通孔の開口部内周を互いに重畳する位置に配列しても、隙間状の平面部が存在し半透過反射板の裏面側の平面部をゼロにすることが不可能な場合がある。例えば、貫通孔の内形形状が正五角形や、正八角形の場合等がこれに相当する。これに対して本実施形態における半透過反射板７６のように、内形形状が異なる第１の貫通孔７２と第２の貫通孔７４とを組み合わせて交互に配置することにより半透過反射板の裏面より平面部を無くすることができ、より多くの貫通孔の内形形状に対応が可能となる。
【００６４】
尚、本実施形態における液晶表示装置の半透過反射板７６の各部の寸法の一例を以下に示す。例えば、半透過反射板７６の板厚ｔが０．１ｍｍ、第１の貫通孔７２の開口角Ｒを３０゜、半透過反射板７６の表面７６ａ側の第１の貫通孔７２の小孔開口部７２ｂの開口寸法ｃを１０μｍとした場合、裏面７６ｂ側の第１の貫通孔７２の開口部７２ｃの内周を形成する稜線間隔ｗはおよそ７０μｍとなる。また、第２の貫通孔７４の開口角θを６０゜とした場合、半透過反射板７６の表面７６ａ側の第２の貫通孔７４の小孔開口部７４ｂ開口寸法ｈは３０μｍ程度で、裏面７６ｂ側の第２の貫通孔７４の開口部７４ｃの内周を形成する稜線間隔Ｓは、１５０μｍ程度となる。従って、本実施形態のように、内形形状が異なる２種類の貫通孔を組み合わせて配置する場合においても、半透過反射板７６の表面７６ａ側の第１、第２の貫通孔の小孔開口部７２ｂ、７４ｂの総面積は、半透過反射板７６の表面７６ａ側の総面積の３．５％程度と非常に少なく、外光の反射率が格段に向上する。
【００６５】
図１０は、本実施形態おける他の例として、貫通孔の内形形状が円形等の曲線で構成されている２種類の貫通孔が配置されている例を示したものである。図１０（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の半透過反射板の裏面（矢印Ｙ方向）から見た平面図である。図１０に示すように、半透過反射板９６の第１の貫通孔９２の内形形状は円形で形成されており、第２の貫通孔９４の内形形状が四つの凹状の円弧で囲まれた形状をなしている点が図９に示した半透過反射板７６と異なっており、その他は同様である。図１０に示すように、第１、第２の貫通孔９２、９４の内形形状が円形等の曲線で形成されている場合においても、本実施形態のように、形状の異なる２種類の貫通孔を組み合わせて配置することにより、半透過反射板の裏面の平面部を無くすることが可能となる。
【００６６】
以上述べたように、半透過反射板に配列されている同一形状の貫通孔を半透過反射板の裏面における貫通孔の開口部内周を互いに重畳する位置に配列しても平面部をなくすことが不可能である場合の貫通孔の内形形状においても、本実施形態のように、内形形状の異なる２種類の貫通孔を組み合わせて配置することにより、半透過反射板の裏面の平面部を無くすることが可能となる。また、本実施形態における半透過反射板７６、９６においても、第５の実施形態と同様に、外光の反射率およびバックライト光の透過率共に限りなく１００％に近づけることができる。また、本実施形態における貫通孔７２、７４、９２、９４の製造方法も第１の実施の形態で説明した方法がそのまま適用可能である。
尚、本実施形態においては、半透過反射板に内形形状が異なる２種類の貫通孔が配置されている例で説明したが、３種類以上の貫通孔が配置されていても同様の効果が得られるが、貫通孔の製造コストを考慮すると、２種類程度が好ましい。
【００６７】
（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施形態における半透過反射板を図１１に示す。図１１は本実施形態における半透過反射板５６を示す部分拡大断面図である。第１の実施形態から第６の実施形態においては、半透過反射板の貫通孔の縦断面における内壁形状がテーバ状に形成されている例で説明したが、本実施形態においては、半透過反射板５６に形成されている貫通孔５４の縦断面における内壁形状が凹曲線状に形成されていることに特徴があり、半透過反射板５６の表面５６ａ側から裏面５６ｂ側に漸次拡大する形状となっている点は第１の実施形態と同様である。尚、前記貫通孔５４の内形形状は第１から第６の実施の形態で説明した全ての形状が適用可能であるので内形形状を示す図は省略する。
【００６８】
本実施形態においても前記半透過反射板５６の裏面５６ｂにおける貫通孔５４の開口部５４ｃの内周の全周が、隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列することにより、半透過反射板５６の裏面５６ｂ側の反射性を有する平面部を除去すれば光透過率、光反射率共に良好な結果となることは第２から第６の実施形態と同様であるが、第１の実施形態と同様に半透過反射板５６の厚みｔ、その他の制約により、裏面５６ｂ側に平面部が存在する形状となっても従来のストレートなスルーホールに比較すれば良好な光利用効率が得られる。
【００６９】
本実施形態では貫通孔５４の縦断面形状が図１１に示すように凹曲線状の形状をなしており、貫通孔５４の凹曲線状の内面５４ａに照射された光線は、矢印Ｌ、Ｍで示すように光線が当たった凹曲線上の点の法線に対し入射角と同一角度で反射される。従って第１の実施形態から第６の実施形態に示したストレートなテーパ形状を有する貫通孔の内面に比較し、より多くの入射角の光を反射するため、バックライト光の透過効率は第１から第６の各実施形態のストレートなテーパ形状に形成された貫通孔よりもより良好となる。また、外光の反射効率は反射面仕上げが同一な場合、半透過反射板５６の表面５６ａにおける貫通孔の小孔開口部５４ｂの総面積により決定されるので、本実施形態では無関係のように思われるが、透過率が効率的となる分、表面５６ａにおける貫通孔の小孔開口部５４ｂの開口寸法ｈを小さくすることも可能なので、透過率とのバランスを考慮しながら反射率を向上させることも可能である。
【００７０】
本実施形態での半透過反射板５６の製造方法も第１の実施の形態と同様な方法が適用可能であるが、プレスなどの機械加工の場合、塑性変形しにくい材料では曲面を形成しにくいので銅、黄銅、アルミニウムなどが好ましい。金、銀等の高反射部材１５を表面５６ａや貫通孔５４内径部にメッキ、蒸着等の手段により形成したり、これらの表面状態を良好に仕上げることにより反射効率をより高めることが可能である点は第１より第６の実施形態と同様である。
【００７１】
（第８の実施の形態）
本発明の第８の実施形態における半透過反射板を図１２に示す。図１２は本実施形態における半透過反射板６６を示す部分拡大断面図である。本実施の形態は半透過反射板６６に形成された貫通孔６４の縦断面形状が第７の実施形態とは逆に凸曲線状に形成されている。その他の点については、第７の実施形態と同様であり説明を省略する。尚、貫通孔６４の内形形状は第７の実施形態と同じく第１から第６の実施の形態で説明した全ての形状が適用可能であるので内形形状の図は省略する。
【００７２】
本実施形態においても第７の実施形態同様に半透過反射板６６の裏面６６ｂ側の反射平面部を無くすれば透過率、反射率共に良好な結果となることは第３から第６の実施形態と同様であるが、第７の実施形態と同様な制約等により、裏面６６ｂ側に平面部が僅かに存在しても従来のストレートなスルーホールに比較すれば良好な光効率が得られる点は第７の実施形態と同様である。
【００７３】
本実施形態では貫通孔６４の内面６４ａの縦断面形状は図１２に示すように凸曲線状をなしている。第２の実施形態で説明したように、半透過反射板２６の裏面２６ｂに反射平面部が発生しないように、かつ貫通孔２４の断面形状をストレートなテーパ形状で形成する場合、貫通孔２４の開口角を６０゜、表面２６ａ側の貫通孔径ｈを１０〜３０μｍ、半透過反射板２６の厚みｔを０．２ｍｍに設定すると貫通孔２４の配置間隔はおよそ０．２ｍｍと、かなり微細なピッチ間隔とせざるを得ない。板厚および開口角のいずれかに制約がある場合、裏面の反射平面部を除去することが困難になるが、本実施形態によれば図１２に示すように貫通孔６４の凸曲線状の縦断面形状を利用して、半透過反射板６６の裏面６６ｂに反射平面部を形成することなく、板厚ｔを必要以上に薄くさせることなく貫通孔６４のピッチ間隔ｐを拡げることが可能で、半透過反射板６６の表面６６ａにおける貫通孔の小孔開口部６４ｂの総面積が増加して反射率が低下することを防止することが可能である。
【００７４】
尚、本実施形態での半透過反射板６６の製作方法、制約および注意項目についても第５の実施の形態とほぼ同様である。
【００７５】
（第９の実施の形態）
本発明の第９の実施の形態について図１３を中心に説明する。第１から第８までの実施の形態は半透過反射板の表面側、すなわち液晶表示装置側は高反射が形成された鏡面に近い反射面であった。本実施の形態では半透過反射板の表面に光拡散層を形成したものであり、半透過型液晶表示装置を反射光にて視認する際に表示の輝度ムラを低減させる目的で、液晶表示装置の下偏光板と半透過反射板との間に配設する光拡散板或いは光拡散シートを省略することを目的としている。従って本実施の形態は第１から第８までの全ての実施の形態に応用することができる。半透過反射板の製作方法は第１から第８の実施の形態のいずれにも適用できるので、本実施の形態の説明は光拡散層の形成について説明する。
【００７６】
前記光拡散層の形成には幾つかの方法があるがここでは本願発明者が実験した特殊な設備、装置を必要としない簡便な方法について説明する。図１３（ａ）ないし（ｃ）は本実施の形態をあらわす断面図である。（ａ）では半透過反射板１０６の表（おもて）面に粘性が低く流動性に富む透明の接着剤、例えば２液混合タイプのエポキシ系接着剤であるセメダイン社のセメダイン１５６５（Ｒ）を塗布後、簡便には塗装用の刷毛等を用いて接着剤層を入念に拭き取る。粘性の低い接着剤を充分に拭き取っても実際には数μｍ、或いはそれ未満の被膜として半透過反射板の表（おもて）面に接着剤層１０１ａが残る。この面に例えば直径が５μｍのガラス、シリカ（ＳｉＯ２ ）などの透明なボール１００を１００μｍ平方内に２０〜３０個の目安で分散配置する。
【００７７】
前記分散配置の手段としては例えば周知のフォトエッチング法によりボールの径より大きい小孔を上記ピッチ配分に形成した１種の金属膜のふるいを製作し、これを周知のスクリーン印刷法のスクリーンとして用い、この膜面上から前記ボール１００をスキージにて膜全面を摺動させることにより容易に上記選択的分散配置が可能となる。このまま自然乾燥にて接着剤を硬化させ、ボールを固定しても良いが、８０〜１００℃の温度にて乾燥させると一旦接着剤層１０１ａの粘性が更に低くなり、ボール１００が半透過反射板７６の表面により密着し、硬化速度も速まるなどの効果がが得られる。
【００７８】
ボール１００の役割は反射光を適度に撹乱反射することであり、ボール１００の配置はピッチ方向にも高さ方向にも必ずしも正確に行われる必要はなく、適度にばらつくことで光拡散効果が高まる場合もある。ボール１００が部分的に密着していても差し支えなく、二重、三重に重なっていても実用上は差し支えない。また、図１３（ａ）の方法では接着剤硬化後、軽い衝撃を加えてふるい落とすことによって接着剤の付着していないボールは脱落するので上記問題は殆ど発生しない。
【００７９】
半透過反射板は液晶表示装置に組み込まれた後は、摺動力などは加わらないので、図１３（ａ）の方法でボール１００の固着力は実用上十分であるが、衝撃や振動が常時加わる液晶表示機器に組み込む場合は、図１３（ｂ）に示すように、（ａ）の工程後、透明アクリル樹脂等からなるクリアラッカーを塗布し、保持膜１０１ｂを形成することが有効である。図１３（ｂ）のままでも十分光拡散孔かが得られるが、メッシュ６００からメッシュ８００程度のサンドペーパ等にて保持膜１０１ｂの表面を削り取り、図１３（ｃ）のような状態にすることで、光の反射、拡散効率が共に優れ、ボール１００の固着力も優れた半透過反射板を提供できる。
【００８０】
尚、本実施の形態では半透過反射板に形成された光透過光を光拡散部材が塞いでしまうとの問題が考えられるが、光拡散部材が原則的に透明のボール、透明の接着剤を使うために、透過光の量にはほとんど影響を及ぼさないことが実験により確認されている。
【００８１】
次ぎに本実施の形態の他の一つの形態について説明する。半透過反射板の表（おもて）面に形成する光拡散層の一つの形成方法であり、同じく第１から第８の実施の形態の半透過反射板の全てに応用可能であるため、特に図面にての説明は省略する。第１の実施の形態に応用するとすれば図２（ａ）の半透過反射板１６の表面１６ａに、高反射部材１５を形成する前にサンドブラスト、ホーニング、エッチング等の手段によってメッシュ３００からメッシュ６００程度の微細な凹凸、いわゆる梨地状態とした後に高反射部材１５を形成する。この高反射部材が形成された梨地面により光拡散効果が生じる。高反射部材１５は前述のように金または銀メッキ層である。半透過反射板１６が金属で形成されている場合、前記梨地の凹凸の粒度を容易に管理する面からはサンドブラスト法が適当であり、光の反射及び拡散の効率はガラスボール等を接着する方法に比して若干劣るが、光拡散層の形成方法としては簡便であり、経済的である。
【００８２】
（第１０の実施の形態）
本発明の第１０の実施の形態について説明する。第１から第９までの実施の形態による半透過反射板は主として金属材料により製作する実施例として説明したが、本実施の形態では第１から第９までの実施の形態と同様な形状及び寸法のものを樹脂成形によって成形するものである。形状及び寸法はこれまでの実施の形態と同じであるので図による説明は省略する。厚みが０．３ｍｍ以上の半透過反射板ならば樹脂による成形が可能である。樹脂の種類としてはＡＢＳ、エポキシなどのうちで無電解メッキが可能なグレードの材料が特に制限なく使用できる。但し、第９の実施の形態の、光拡散層を微細なボール状（ビーズ状）に形成する場合は透明樹脂により半透過反射板を成形し、ビーズ状の表面のみメッキなどの高反射部材を形成しない方が光拡散効率が優れる場合もある。
【００８３】
本実施の形態による半透過反射板の製作方法によれば第１から第８の実施の形態の裏面が複雑な形状のものも射出成形により極めて安価に製作できる。また、高反射部材の表面への形成方法としては無電解メッキ法により銅、ニッケルなどの金属膜を０．５μｍ程度に形成した後に金属材料と同様に金、銀などのメッキ処理を０．１〜０．２μｍに施すことが可能である。おもて面と裏面のメッキを異なるものにしたい場合はレジスト法によるマスキングメッキを行う事で可能である。さらに第９の実施の形態で説明した、おもて面への光拡散層の形成も同時に可能となるので、本実施の形態によれば諸特性の面で理想的な半透過反射板が極めて安価に生産可能である。
【００８４】
また、各実施形態において、半透過反射板を導光板の上面に設ける例で説明したが、液晶表示パネルに設ける偏光板に積層する等、導光板から離して配置しても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。。
【００８５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の半透過反射板を用いた液晶表示装置は、半透過反射板に形成された複数の貫通孔を液晶表示パネルの下偏光板側からバックライト側に向け漸次拡大するテーパ状又は曲線形状に形成、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部全内周が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されているように形成することにより、半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部の総面積が液晶表示パネルの下偏光板側の貫通孔の総面積に比較し大幅に増加するため、半透過反射板の光の透過率、及び半透過反射板の下偏光板側の面（表面）での光の反射率の双方を向上させることに加え、半透過反射板の裏面側における導光板８の下面８ｃと平行な平面部をなくすことが出来る。これによって、バックライトから導光板内に照射された全ての光が貫通孔の内面と導光板の反射面との間でランダムに反射を繰り返し、最終的には限りなく１００％に近い光が液晶表示パネル側に透過される。この結果、光透過率が向上し、半透過反射板の外光を反射する表面側に形成する貫通孔の小孔開口部の総面積を従来のストレートタイプのスルーホールと比べ１０分の１以下に減らすことが可能となり、外光反射率も大幅に向上させることが出来る。更に本発明の半透過反射板では輝度ムラの拡散が促進されるため、光拡散板或いは光拡散シートが多くの場合不要となる。
【００８６】
また、前記半透過反射板において同一形状の貫通孔を配置した場合に、裏面側の平面部をなくすことが出来ない内形形状の場合でも、半透過反射板に少なくとも２種類の内形形状の異なる貫通孔を交互に配列し、半透過反射板の裏面側におけるそれぞれの貫通孔の開口部の内周を互いに重畳する位置に配置することにより、半透過反射板の裏面側の平面部をなくすことが可能となり、より多くの内径形状の貫通孔に対応が可能となる。これによって用途の異なる様々の液晶表示装置に対して適応が可能となる。
また、前記半透過反射板の貫通孔の縦断面における内壁形状を曲線状に形成することにより、貫通孔を透過する光の透過率が一段と向上し、光の利用効率を更に向上させる事が出来る。
更に、前記半透過反射板の表面、裏面、貫通孔の内面に光反射性の高い高反射部材が形成されているため光利用効率が改善される。
【００８７】
更に前記半透過反射板の液晶表示側の表面に光拡散層を形成することにより更に輝度ムラが改善され、従来別部品として組み込んでいた光拡散板或いは光拡散シートを省くことが可能となり組立効率が大幅に改善される。
更に、前記半透過反射板が０．３ｍｍ以上の場合は樹脂により射出成形が可能となり、諸特性に優れた半透過反射板を安価に提供することができる
【００８８】
以上のように、本発明おける半透過反射板を用いた半透過タイプの液晶表示装置は、バックライト非点灯時およびバックライト点灯時の双方の照明輝度を向上させることが可能となる。特に携帯電話、時計などの小型で蓄電池電源により動作する液晶表示装置においては、光の利用効率が大きく改善され輝度を向上させることが出来ため、より大きい効果を得ることが出来る。
また、本発明の半透過反射板は光拡散シートの機能を併せ持たせることにより従来別部品であった光拡散シートを省略することができ、作業性の良好な液晶表示装置の提供を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態における半透過拡散板を組み込んだ液晶表示装置の断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図で、図２（ａ）は、図１における半透過反射板のＡ部を示す部分拡大断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図３】 本発明の第１の実施形態における半透過反射板の製造工程を示す断面図である。
【図４】 本発明の第１の実施形態における半透過反射板の他の製造工程を示す断面図である。
【図５】 本発明の第２の実施形態における半透過反射板を示し、図５（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図６】 本発明の第３の実施形態における半透過反射板を示し、図６（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図７】 本発明の第４の実施形態における半透過反射板を示し、図７（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図８】 本発明の第５の実施形態における半透過反射板を示し、図８（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図９】 本発明の第６の実施形態における半透過反射板を示し、図９（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図１０】 本発明の第６の実施形態における半透過反射板の他の例を示し、図１０（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図１１】 本発明の第７の実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図である。
【図１２】 本発明の第８の実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図である。
【図１３】 本発明の第９の実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図である。
【図１４】 従来技術における半透過反射板を用いた液晶表示装置を示す断面図である。
【図１５】 従来技術における半透過反射板を液晶表示パネルの下偏光板側から見た平面図である。
【図１６】 図１５におけるＡ−Ａ断面の一部を示す半透過反射板の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 下面反射シート
１ａ 開口部
２ 枠体
２ａ 底部
２ｃ 穴
２ｄ、２ｅ フック部
３ 傾斜面反射シート
４ 液晶表示パネル
４ａ 一対の透明基板
４ｂ 下偏光板
４ｃ 光拡散板
５ ＬＥＤ光源
６ 半透過反射板
６ａ 半透過反射板の表面
６ｂ 半透過反射板の裏面
７ 基板
８ 導光板
８ａ 傾斜面
８ｂ 延長部
８ｃ 下面
８ｄ 上面
９ 実装部品
１０、２０ 液晶表示装置
１２ 貫通孔
１２ａ 貫通孔の内面
１４、２４、３７、４７、５４、６４、８４ 貫通孔
１４ａ、２４ａ、３７ａ、４７ａ、５４ａ、６４ａ 貫通孔の内面
１４ｂ、２４ｂ、３７ｂ、４７ｂ、５４ｂ、６４ｂ 小孔開口部
１４ｃ、２４ｃ、３７ｃ、４７ｃ、５４ｃ 開口部
１５ 高反射部材
１６、２６、３８、４８、５６、６６、７６、８６、９６、１０６ 半透過反射板
１６ａ、２６ａ、３８ａ、４８ａ ５６ａ、６６ａ、７６ａ、８６ａ 表面
１６ｂ、２６ｂ、３８ｂ、４８ｂ ５６ｂ、６６ｂ、７６ｂ、８６ｂ 裏面
１８ 半透過反射板の裏面側の平面部
３１ 金属板
３２ フォットレジスト
３３ フォットマスク
３４ レジスト露光部
３５ レジスト
３６ メッキ（電鋳）層
３６ａ 微細孔
３６ｂ メッキ（電鋳）層の小径側の面
４１ 上型
４１ａ スライド穴
４２ 下型
４２ａ 下型の逃げ穴
４３ パンチ
４３ａ パンチの円錐形状部
４３ｂ パンチの先端
４４ 板材
４４ａ テーパ形状
４４ｂ 下端部
４４ｃ はみ出し部
４４ｄ
４５ カッター
４６ 矢印
７２、９２ 第１の貫通孔
７２ｂ 第１の貫通孔の小孔開口部
７２ｃ 第１の貫通孔の開口部
７４，９４ 第２の貫通孔
７４ｂ 第２の貫通孔の小孔開口部
７４ｃ 第２の貫通孔の開口部
１００ 微小ボール
１０１ｂ、１０１ｃ 保持膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過反射板を備えた半透過型と称される液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半透過型タイプの液晶表示装置は、表示画面の背面側にバックライトを備えており、周囲が明るい場合には該バックライトを使用せず周囲の光を反射させて画像を視認し、夜間など明るさが画像の視認に十分でない場合は背面のバックライトを機能させ画像を視認する。このため半透過型の液晶表示装置は液晶表示パネルの背面側の下偏光板とバックライトとの間に光の透過性と反射性の双方の性質を備えた半透過反射板を備えている。
【０００３】
半透過反射板は光の透過性と反射性を持たせるために、初期のものでは透明なポリエチレンフタレート（ＰＥＴ)フィルムにアルミ金属を０．０６〜０．１μｍ程度の厚さに蒸着した、ハーフミラー方式のものが使用された。しかし前記ハーフミラー方式の半透過反射板は、光の反射率がおよそ３０％位で、光の透過率も２０％程度と、光利用効率の面では芳しいものではなかった。
【０００４】
別の方式として、反射性を有する金属膜に多数の貫通孔が形成された、いわゆるスルーホール式の半透過反射板が開示されている。（例えば特許文献１ 参照）
【０００５】
従来技術における半透過型の液晶表示装置の一つの例を図１４、図１５、図１６に示す。図１４は半透過反射板を備えた液晶表示装置を示す断面図、図１５は金属膜に多数の貫通孔を形成した半透過反射板の平面図、図１６は、図１５におけるＡ−Ａ断面を示す部分拡大断面図である。以下図面を用いて説明する。
【０００６】
図１４に示すように液晶表示装置１０は、枠体２の上部に液晶表示パネル４が配置されている。液晶表示パネル４は液晶層を挟持した一対の透明基板からなる液晶セル４ａとこの液晶セル４ａに対して観察者の反対側（裏側）に下偏光板４ｂとを有している。この液晶表示パネル４の下偏光板４ｂ側にはスルーホール式の半透過反射板６及び導光板８が重ねられて枠体２内に収められている。導光板８は液晶表示パネル４の図中右側に延びた延長部８ｂを有しており、その延長部８ｂの上面は斜めにカットされ傾斜面８ａが形成されている。また、多くの液晶表示装置の場合液晶セル４ａと下偏光板４ｂとの間に光拡散板４ｃが配設されており、導光板８より液晶セル４ａへ照射される透過光の輝度ムラを低減している。
【０００７】
また、前記導光板８の下面８ｃと傾斜面８ａとの表面には照射された光を反射する下面反射シート１と、傾斜面反射シート３が接着固定されている。前記下面反射シート１における導光板８の延長部８ｂの下に当たる部分には後述するＬＥＤ光源５からの光を導光板８に入射するための開口部１ａが設けられている。また、液晶表示パネル４の真下に当たる導光板８の下には、枠体２の底部２ａが設けられており、半透過反射板６と導光板８を保持している。この底部２ａにおける導光板８の延長部８ｂの下に当たる部分には穴２ｃが設けられている。
【０００８】
前記枠体２の底部２ａの下には、実装部品９等の丈以上の問隔をあけてＬＥＤ光源用の基板７が配置されている。この基板７における導光板８の延長部８ｂに対面する位置には、光源としてのＬＥＤ光源５が実装されている。この基板７は、枠体２の下端に設けられている一対のフック部２ｄ、２ｅにより掛止されている。
【０００９】
また、前記ＬＥＤ光源５から照射される光の大部分は導光板８の延長部８ｂに入り、その斜めにカットされた傾斜面８ａにより反射され、更に導光板８の下面８ｃにより反射される。前記導光板８の下面８ｃではあらゆる方向に光が反射され、導光板８の出射面８ｄでは臨界角を越えた光が出射され、臨界角以下の光は反射して再び下面８ｃの方向に進行する。これを繰り返すことにより、導光板８に入射した光が臨界角を越えて出射面８ｄから出射され、これによって導光板８が一様に発光するようになっている。
【００１０】
図１５に示すように半透過反射板６は厚さが１０〜５０μｍ程度の金属板にマトリックス状に一定のピッチ間隔に多数の貫通孔１２が形成されている。この貫通孔１２の内径ａは通常肉眼で確認できない程度の３０μｍ程度に設定される。
また、図１６に示すように、バックライトを機能させている状態では導光板８から出射した光は半透過反射板６に形成された多数の貫通孔１２を通して矢印Ａで示すように液晶表示パネル４の方向へ照射される。また、半透過反射板６の上面６ａ、すなわち液晶表示パネル４側には金、銀、アルミ等の反射性の高い被膜がメッキ、蒸着、スパッタ法等により形成されており、周囲が明るく、バックライトを機能させない状態では半透過反射板６の上面６ａで矢印Ｃで示すように外光を反射させ、画像を視認する。この半透過反射板６に形成する貫通孔１２の総面積が多い場合はバックライト光源５からの光の透過率は向上するが、上面６ａでの反射率は低下する。貫通孔の総面積が少ない場合は逆の状態になる。従って、液晶表示装置の種類や用途に応じて、貫通孔１２の総面積を半透過反射板６の全面積の２０〜５０％の範囲に調整している。
【００１１】
さらに図１４ではＬＥＤ光源５を導光板８の下側に配置した構成を紹介したが、光源を導光板サイド側に配置するサイドライト方式やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）のような面光源の構成の場合にも半透過反射板の機能は同様である。携帯電話、電子手帳及び腕時計のような小型機器の表示部は、機器のサイズ一杯にビューエリアを確保する目的で図１４のような導光板８の下面に光源５を配置した構成が多い。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−３１１７８０号公報（第４−５頁、第１、２図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の半透過反射板６は図１６より明らかなように厚みが大きいと半透過反射板６の裏面６ｂにほぼ垂直方向（矢印Ａの方向）の光のみ貫通孔１２を通過させ、多くの光は矢印Ｂの軌跡に示すように裏面６ｂで反射されてしまい、透過効率が低下する。この問題を改善する目的で特許文献１に開示されているように周知のフォトエッチング法等により貫通孔１２の形成された半透過反射板６の厚さを１０〜５０μｍ程度に極限まで薄くする方法がとられるが、バックライトの光源がＬＥＤのような点光源の場合で、表示面の輝度ムラが発生し易い場合、前述のように図１４の導光板８と半透過反射板６の間に拡散板４ｃを配設する必要があり、これらの部品を順次積層させて液晶表示装置を組み立てる際には、半透過反射板６の厚みが上述の様な薄い箔状であると変形が生じたり、取り扱いが厄介となる問題があった。
【００１４】
また、従来技術の半透過反射板はハーフミラー式においてもスルーホール式においても反射率または透過率の何れか一方を向上させようとすれば他の片方の効率は減少させざるを得ない、との原理的問題を抱えていた。
【００１５】
（発明の目的）
本発明の目的はスルーホール式半透過反射板の光利用効率の改善に関するものであり、上記問題点を解決し、光透過率及び光反射率の双方を大幅に向上させ、かつ液晶表示装置の組立も容易に行うことが可能な液晶表示装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１の発明に係わる液晶表示装置は、対向面に透明電極を有する一対の透明基板と該透明基板の間に液晶層を狭持した液晶表示セルに対して観察者の反対側（裏側）に下偏光板を積層した液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの下偏光板側にバックライトとを備え、前記液晶表示パネルに設ける下偏光板とバックライトとの間に複数の貫通孔を有する半透過反射板が形成されている液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の縦断面における内形形状が前記下偏光板側から前記バックライト側に向かって漸次拡大するテーパ形状又は曲線形状に形成され、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部全内周が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のうちで請求項２の発明に係わる液晶表示装置は、請求項１記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板は少なくとも２種類の内形形状の異なる貫通孔が配置されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のうちで請求項３の発明に係わる液晶表示装置は、請求項２記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の内形形状が曲線で形成されていることを特 徴とする。
【００１９】
また、本発明のうちで請求項４の発明に係わる液晶表示装置は、請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の内形形状が多角形であることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明のうちで請求項５の発明に係わる液晶表示装置は、対向面に透明電極を有する一対の透明基板と該透明基板の間に液晶層を狭持した液晶表示セルに対して観察者の反対側（裏側）に下偏光板を積層した液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの下偏光板側にバックライトとを備え、前記液晶表示パネルに設ける下偏光板とバックライトとの間に複数の貫通孔を有する半透過反射板が形成されている液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の縦断面における内壁形状が前記下偏光板側から前記バックライト側に向かって漸次拡大するテーパ形状又は曲線形状に形成され、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部内周の一部が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明のうちで請求項６の発明に係わる液晶表示装置は、請求項５記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板は少なくとも２種類の内形形状の異なる貫通孔が配置されていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のうちで請求項７の発明に係わる液晶表示装置は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置において、前記半透過反射板の下偏光板側の平面部に梨地状の微小凹凸である光拡散手段が形成されていることを特徴とする。
【００２３】
（作用）
以上のように本発明の半透過反射板を備えた液晶表示装置は半透過反射板に形成された貫通孔の縦断面における内形形状を液晶表示パネルの下偏光板側からバックライト側に向け漸次拡大するテーパ形状又は曲線形状に形成、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部全内周が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されているように形成することにより、半透過反射板のバックライト側における貫通孔の開口部の総面積が、下偏光板側における貫通孔の小孔開口部の総面積に比較し大幅に増加するため、半透過反射板の光の透過率及び半透過反射板の下偏光板側の面での光の反射率の双方が向上する。更に、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部全内周を該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列することにより、半透過反射板の裏面側における導光板８の下面８ｃと平行な平面部をなくすことが出来る。これによって、バックライトから導光板内に照射された光は貫通孔の内面と導光板の反射面との間で反射を繰り返し、最終的には限りなく１００％に近い光が液晶表示パネル側に透過される。また、十分な厚みを有する半透過反射板を形成することが可能なため、作業性の良好な液晶表示装置の提供を可能にする。以下実施形態に基づいて詳述する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図１、図２を用いて説明する。図１は、本実施形態における半透過反射板及びバックライトを含む液晶表示装置の要部を示す断面図である。図２は、図１における半透過反射板のＡ部を示す部分拡大図を示し、図２（ａ）は、部分拡大断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、半透過反射板の貫通孔の形状に特徴があり、且つ、前記貫通孔の内面、及び半透過反射板の表面と裏面とに光反射性の高い高反射部材を設けたことを特徴としている。従って、その他の基本的な構成は従来技術に類似しているため、前記半透過反射板以外の構成要素は従来技術と同様であるため同一番号を付与し説明を省略する。
【００２５】
図１に示すように本実施形態における液晶表示装置２０においては、半透過反射板１６が導光板８の光の出射面８ｄ上に設けられており、前記半透過反射板１６の裏面１６ｂが導光板８側となるように配設されている。この半透過反射板１６の貫通孔１４は前記導光板８の出射面８ｄからバックライトとしてのＬＥＤ光源５の出射光を液晶表示パネル４の下偏光板４ｂ側に透過し液晶表示パネル４を照射するようになっている。又、前記半透過反射板１６の液晶表示パネル４の下偏光板４ｂ側の表面１６ａは、前記液晶表示パネル４を透過した光を反射させ液晶表示パネル４を照射するための反射面になっている。又、前記半透過反射板１６の導光板８側の裏面１６ｂはＬＥＤ光源５から出射された光を導光板８の内部に反射するための反射面となっている。
【００２６】
前記半透過反射板１６は図２に示すように厚さｔが０．１〜０．３ｍｍの銅、黄銅、鉄、アルミニウム等の金属板からなり、複数の貫通孔１４が所定のピッチｐで配設されている。前記貫通孔１４は、内形形状が円形で、前記下偏光板４ｂ側から前記バックライト側に向かって漸次拡大する形状、即ち、前記半透過反射板１６の表面１６ａ側から裏面１６ｂ側に向かって内径が漸次拡大する形状となっており、縦断面における内壁形状がテ−パ形状に形成されている所謂円錐台形の形状をなしている。更に、前記半透過反射板１６の表面１６ａ、裏面１６ｂ、貫通孔１４の内面１４ａには光反射性の高い高反射部材１５としての金または銀メッキ層が形成されており、それぞれの部分に照射された光を効率よく反射させるようになっている。
【００２７】
前記半透過反射板１６に形成する貫通孔１４をバックライトの導光板８側に漸次拡大するテーパ形状に形成する目的は、第一に半透過反射板１６の導光板８側である裏面１６ｂにおける平面部１８を減らす、すなわち半透過反射板１６の裏面１６ｂにおける導光板の下面８ｃと平行な平面部の総面積を極力少なくすることにある。半透過反射板１６の裏面１６ｂ側の平面部１８はバックライトから液晶表示パネル４側に照射する光を導光板８側に反射してしまう。この反射光を少なくして液晶表示パネル４側の表面１６ａ側に透過させる光の透過量を増やすためには裏面１６ｂの平面部１８の総面積を極力少なくすることが効果的であり、この目的のためには貫通孔１４のテーパ開口角θは大きい程良い。一方貫通孔１４をテーパ形状に形成する第二の目的は図２（ａ）の矢印Ｇの軌跡で示すように貫通孔１４の内面１４ａ（内径テーパ部）に当たった光を内面１４ａで反射させて液晶表示パネル４側に導くことであり、この目的を効果的に果たす場合、開口角θが例えば１２０゜あるいは１５０゜といった大きな角度に設定すれば光は再び導光板８側に反射して戻されて逆効果となる。実験的には開口角θは６０゜程度が透過効率がもっとも良好であることが確認されているが、３０゜から９０゜の範囲ならば透過率向上の効果が期待できる。更に貫通孔１４の内面１４ａは金または銀メッキ層などの高反射被膜１５を形成することにより斜面部１４ａでの反射はより効率的になる。
【００２８】
半透過反射板１６の表面１６ａ側の貫通孔１４の小孔開口部１４ｂの内径ｄは小さい程、すなわち液晶表示パネル４側での小孔開口部１４ｂの総面積が少ない程、表面１６ａ側で外光を反射する反射率は大きくなるが、後述するバックライトからの照射光を効率的かつ集中的に液晶表示パネル４側に透過させるためには小孔開口部１４ｂの内径ｄの大きさを例えば１μｍといった極小の貫通孔ではその役割に支障が生ずる。更に貫通孔１４の加工方法をも考慮すれば小孔開口部１４ｂの内径ｄの大きさは、１０μｍから３０μｍが実用的である。貫通孔１４を配置する間隔（ピッチ）ｐは、半透過反射板１６のバックライトの導光板８側である裏面１６ｂの平面部１８が限りなくゼロに近づく配置にすれば、バックライトからの照射光の透過率は最も良好となる。一方、平面部１８を極小にする配置を実現するために半透過反射板１６の板厚ｔ及び貫通孔１４の開口角θの大きさを決めると貫通孔１４を配置するピッチｐは自ずと決定されることになる。ピッチｐを変えるには、板厚ｔまたは開口角θの設定を変える必要がある。
【００２９】
次に、半透過反射板１６の貫通孔１４の製造方法について説明する。貫通孔１４のテーパ形状を形成する方法としては、精密電鋳加工法が適当である。
図３に電鋳加工による半透過反射板１６の貫通孔１４の製造方法の一例を示す。
まず、図３（ａ）に示すように金属板３１の表面に鏡面仕上を施す。
次に、図３（ｂ）に示すように金属板３１の表面にフォトレジスト３２を形成する。
次に、図３（ｃ）に示すようにフォトレジスト３２の上にフォトマスク３３を形成する。
次に、図３（ｄ）に示すようにＵＶ光の露光量を少なくし、フォトレジスト３２の感光範囲を狭くしてテーパ露光を行いテーパ状のレジスト露光部３４を形成する。
次に、図３（ｅ）に示すように現像処理を施し、上記レジスト露光部３４に対応するテーパ状のパターンからなるテーパ状のレジスト３５を形成する。
次に、図３（ｆ）に示すようにメッキ（電鋳）層３６を析出形成する。
次に、図３（ｇ）に示すように、メッキ（電鋳）層３６からレジスト３５を剥離除去することにより、テーパ状の微細孔３６ａが形成される。
その後、図３（ｈ）に示すように、メッキ（電鋳）層３６から前記金属板３１を剥離除去することにより微細孔３６ａの小孔開口部側の面３６ｂが鏡面仕上げされたメッキ（電鋳）層３６からなる半透過反射板が得られる。
尚、電鋳法による半透過反射板の形成において半透過反射板の厚みを大きくしたい場合はコスト高になるため、実用上の厚みは０．１ｍｍ以内が適当である。
【００３０】
更に厚い板厚の半透過反射板の製造方法としては、パンチプレス加工により金属板にテーパ状の貫通孔を形成した後、平面研削等の切削手段により表面仕上げを行う方法が適当である。図４にその製造方法を示す。図４では多数形成する貫通孔のうちの1個の部分を取り出して説明する。
図４（ａ）で、上型４１は後述するパンチ４３を保持するスライド穴４１ａを有している。下型４２は板材４４のはみ出し部の逃げ穴４２ａが形成されている。パンチ４３は、先端に所望の角度に形成された円錐状部４３ａを有している。板材４４は一例として０．２５ｍｍ厚とする。この時、板厚全面にわたってテーパ形状を形成するにはパンチ４３の円錐状部４３ａ（テーパ部）の長さを板厚より僅かに長い０．３ｍｍ程度にすれば良い。円錐状部４３ａの角度を６０度とすればパンチ４３のストレート部の外径は計算上０．３×ｔａｎ３０（度)＝０．１７３２ｍｍ、つまり径として約０．３５ｍｍあれば良いことになり、複数のパンチ４３を並べた上型４１を製作する場合にも貫通孔のピッチは０．４ｍｍから０．５ｍｍ程度のかなり接近した寸法設定が可能である。
【００３１】
次に、図４により製造工程を説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、上型４１のスライド穴４１ａにパンチ４３を保持する。そして、上型４１と下型４２との間に被加工物である板材４４を挟み込む。一般的には板材４４の供給時には、上型４１と下型４２とは板材４４を供給するのに充分な間隔だけ離れた構成を有している。
【００３２】
次に図４（ｂ）に示すように上型４１と下型４２とで板材４４を侠時し、パンチ４３を上型４１のスライド穴４１ａの中を下方に滑り下ろす。そして板材４４に接触した時点から更に一定の力を加えて、パンチ４３の円錐形状部４３ａの先端４３ｂが板材４４を圧しながら徐々に下ろされる。これにより板材４４に円錐形状部４３ａの形を転写しながらテーパ状の貫通孔４４ａが形成される。これを円錐形状部４３ａの先端４３ｂが板材４４の下面４４ｂよりはみ出す位置に達するまで行うが、この時、板材４４は下型４２の逃げ穴４２ａの中にパンチ４３で圧せられた材料がはみ出し、はみ出し部４４ｃが形成される。
【００３３】
次に、図４（ｃ）に示すようにパンチ４３を含む上型４１と下型４２とが離れ、テーパ状の貫通孔４４ａが形成される。その後、カッター４５を矢印４６方向に移動させ、前記板材４４より、はみ出し部４４ｃを除去し、図４（ｄ）に示すようなテーパ状の貫通孔４４ａが形成された板材４４を得ることができる。
【００３４】
このようにパンチ４３を圧入させながらテーパ状の貫通孔４４ａを形成する方法ではテーパ状の貫通孔４４ａの板材４４の上面４４ｄ側の開口部の内径Ｄの入り口が所謂ダレ状態になり易いため、本発明の半透過反射板１６の形状を得るためには、はみ出し部４４ｃを削り取る方法として、プレス後の板材４４の両面を平面研削で仕上げる方法が適当である。両面を０．０５ｍｍずつ研削することにより０．１５ｍｍ厚の、ダレもはみ出しもない、平坦度に優れた半透過反射板を得ることが可能となる。平面研削には周知のマグネット吸着利用の板材のクランプが容易な鉄板が簡便であるが、適当なクランプを行うことにより銅、黄銅、アルミニウムその他の材料が自由に使用できる。テーパ状の貫通孔４４ａの板材４４の下面４４ｂ側の小孔開口部内径ｄの寸法が１０μｍ程度の微細孔の形成も可能であるが、その場合、小孔開口部内径ｄ側である下面４４ｂに所望の研削代を設定し、はみ出し部４４ｃがほとんど必要ないプレスも可能であり、パンチ４３の圧入量、仕上げの研削量を計算して設定することで、必要な小孔開口部内径ｄの寸法が得られる。
【００３５】
パンチプレスによる貫通孔１４の形成方法の利点は正確に管理されたテーパ形状を得ることが可能であること、小孔開口部内径ｄの寸法が０．０１ｍｍ程度の微細孔形成も可能であること、量産が容易であること、貫通孔の内形形状が四角形、六角形などの異形形状の孔の形成も可能であること、０．２〜０．５ｍｍ程度の厚みの大きい半透過反射板の製作が容易であることなどである。但し、機械加工にて製作するため板厚が０．１ｍｍ未満の薄い半透過反射板の製作には適当とは言えない。
【００３６】
その他、貫通孔の形成方法としては、レーザー加工、エッチング法なども利用できるがコスト問題を考慮すればレーザー加工は量産向きとは言い難い。また、エッチング法は所望の寸法形状の孔形状が得られにくい等の問題がある。
【００３７】
以上の製造方法によって得られた半透過反射板１６の反射面側となる表面１６ａ、裏面１６ｂをバフ研磨等により面粗度を微細に仕上げることにより、より良好な光反射性が得られる。酸化防止と光反射効率を更に向上させるために、加工後、光反射の高い高反射部材１５としての金、銀、クロム等の反射金属を無電解メッキ等の方法で半透過反射板の表面１６ａ、裏面１６ｂ及び貫通孔１４ａの内面に形成する。高反射部材１５の形成方法として、蒸着法、スパッタ法等でも勿論可能であるが、一般的な設備で安価にかつ均一な膜厚を形成できる点では無電解メッキが優れている。
【００３８】
以上のように本実施形態における半透過反射板１６は複数の貫通孔１４を有し、この貫通孔１４の内径が前記半透過反射板１６の表面１６ａ側から裏面１６ｂ側に向かって漸次拡大するテーパ形状に形成されており、半透過反射板１６の裏面１６ｂ側の貫通孔１４の開口部１４ｃの総面積を除いた反射部面積が、表面１６ａのそれより少ないため、バックライトより液晶表示パネル４側に照射される光の内、裏面１６ｂで反射される量が従来のストレートなスルーホールタイプに比べ減少し、従来ならば貫通孔を透過しない角度の光が、図２（ａ）の矢印Ｇに示す軌跡のように前記貫通孔１４の内面１４ａで反射されて透過し、液晶表示パネル４を照射する光が増加し照射輝度が向上する。
【００３９】
更に、前記半透過射板１６の表面１６ａ、裏面１６ｂ、貫通孔１４の内面１４ａに光反射性の高い高反部材１５としての金、銀等のメッキ層が形成されているため光利用効率が改善され、前記半透過反射板１６の表面１６ａでの反射光、前記貫通孔１４を透過する光が効率よく増加する。従って、前記半透過反射板１６を用いた半透過タイプの液晶表示装置は、バックライト非点灯時の照明輝度およびバックライト点灯時の照明輝度の双方を向上させることが可能となる。このように本実形態によれば、光の利用効率が改善され液晶表示パネルの輝度を向上させることが出来る。更に半透過反射板の製造方法を適宜選択することにより板厚が０．２〜０．３ｍｍ程度までの適当な厚みを有する半透過反射板を提供することができるので液晶示装置の組立が容易となる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施形態における半透過反射板を図５に示す。図５（ａ）は本実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部内周の一部が、前記貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴としており、この点が第１の実施形態と相違している。尚、その他は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。以下図面に基づいて説明する。
【００４１】
図５に示すように本実施形態における半透過反射板２６は、第１の実施形態と同じく厚さが０．１〜０．３ｍｍの銅、黄銅、鉄その他の金属板からなり、前記半透過反射板２６の表面２６ａ側から裏面２６ｂ側に向かって内径が漸次拡大するテーパ形状である点および貫通孔２４が円錐台形状をなす点は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態は前記半透過反射板２６のバックライト側である裏面２６ｂにおける貫通孔２４の開口部２４ｃの内周２５の一部が、隣接する他の貫通孔の開口部の内周の一部と互いに重畳する位置に配列されている。これは、第１の実施形態における図２（ａ）の裏面１６ｂの平面部１８の寸法Ｈをゼロに設定した場合の例である。但し、この場合、図５（ｂ）に示すように裏面２６ｂには平面部の残部Ｋが残り、この平面部Ｋで導光板８の下面との反射が発生する。
【００４２】
本実施形態では半透過反射板２６の裏面２６ｂにおける貫通孔の開口部２４ｃの内周２５の一部が互いに重畳する配置としたので、例えば半透過反射板２６の表面２６ａ側の貫通孔の小孔開口部２４ｂの内径ｈの値を１０〜３０μｍ、開口角θを６０゜、厚みｔを０．２ｍｍとした場合は、貫通孔２４の配列ピッチｐはおよそ０．２ｍｍと、一義的に定まる。ピッチｐをより大きくしたい場合は板厚ｔまたは開口角θのいずれか、または双方を大きく設定する必要がある。
【００４３】
本実施形態では半透過反射板２６の裏面２６ｂの平面部Ｋの面積が、貫通孔２４の形状が円形の場合の最少となるので第１の実施の形態より光透過効率は高い。一方半透過反射板２６の板厚ｔが同一の場合、貫通孔２４のピッチｐは第１の実施形態より小さくなり、貫通孔の数は増加するが、表面２６ａ側の貫通孔の小孔開口部２４ｂの内径ｈを１０〜２０μｍ程度に小さく設定することにより、光透過率、光反射率とも従来の技術による半透過反射板より大幅に、また第１の実施形態のものと比較しても上回った半透過反射板を提供することができる。
【００４４】
本実施形態における製造方法は第１の実施の形態と同様な方法が適用可能である。また半透過反射板の表面２６ａ、裏面２６ｂ及び貫通孔２４の内面２４ａに金、銀メッキなどの高反射部材１５を形成し、反射効率を高める点についても第１の実施の形態と同じである。
【００４５】
尚、第１、２の実施形態においては、貫通孔の内径形状を円形を例として説明したが、この他に楕円等の曲線で形成されている場合、或いは、後述する多角形の場合であっても同様の効果が得られるが、曲線で形成されている場合は、製造コスト等を考慮すると本実施形態で説明した円形が好ましい。
【００４６】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施形態における液晶表示装置の半透過反射板を図６に示す。図６（ａ）は本実施形態における半透過反射板３６を示す部分拡大断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部の全内周が、前記貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴としている。また、半透過反射板の貫通孔の内形形状が四角形である点が第２の実施形態と相違している。従って、その他、第１および第２の実施形態と共通内容は説明を省略する。以下図面に基づいて説明する。
【００４７】
本実施形態における半透過反射板３８は、厚さが０．１〜０．３ｍｍの銅、黄銅、鉄その他の金属板からなり、前記半透過反射板３８に設ける貫通孔３７は半透過反射板３８の表面３８ａ側から裏面３８ｂ側に向かって内形形状が漸次拡大するテーパ形状である点は、第１および第２の実施形態と同様である。又、第１の実施形態における図２（ａ）の裏面１６ｂの平面部１８の寸法Ｈをゼロとした点は第２の実施形態と同趣旨であるが、本実施形態における半透過反射板３８は、図６（ｂ）に示すように貫通孔３７の内形形状が四角形で形成されており、貫通孔３７の形状が四角錐台に形成されている。更に、前記半透過反射板３８のバックライト側である裏面３８ｂにおける貫通孔３７の開口部３７ｃの内周３９の全周が、隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列されている。これは前記半透過反射板３８の裏面３８ｂ側に平面部が存在しない構造とする事により、半透過反射板３８の光反射率及び光透過率が限りなく１００％に近づくような大幅な効率向上効果をねらったものである。
【００４８】
ここで本実施形態の半透過反射板３８が外光の反射率およびバックライト光源からの液晶表示パネル側への光透過率の双方を大幅に向上させることが可能な理由を説明する。図６（ｂ）は、第１実施形態における図２に示す貫通孔１４が形成された半透過反射板１６の裏面１６ｂの平面部１８がゼロ、すなわち裏面１６ｂに平面部が存在しない場合を図示したものであるが、第２の実施形態で説明したように、半透過反射板２６の貫通孔２４の内形形状が円形の場合は、裏面２６ｂにおける貫通孔２４の開口部２４ｃの内周２５の一部を隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列しても図５（ｂ）に示すように、必ず隙間状の平面部Ｋが存在するため平面部をゼロにすることは不可能である。 しかしながら本実施形態のように、各貫通孔の内形形状を同一の形状寸法からなる四角形に形成する事で半透過反射板３８の裏面３８ｂより平面部を無くすることが可能となる。
【００４９】
半透過反射板３８の面積を例えば３０ｍｍ平方のサイズとし、板厚ｔが０．２ｍｍ、貫通孔３７の開口角θを９０゜、表面３８ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの面積を１０μｍ平方（ｈ＝１０μｍ）とした場合、裏面３８ｂ側の貫通孔３７の開口部３７ｃの内周を形成する稜線間隔Ｓは板厚ｔのおよそ２倍である０．４ｍｍとなる。表面３８ａ側の１個の貫通孔の小孔開口部３７ｂの面積は０．０１×０．０１＝０．０００１（ｍｍ２ ）となり、前記貫通孔３７の配列ピッチｐは、０．４ｍｍで３０ｍｍ平方の面には計算上５６２５個の貫通孔が形成されることになり、表面３８ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの総面積は０．０００１×５６２５＝０．５６２５（ｍｍ２）で、３０ｍｍ平方の面積である９００ｍｍ２ の０．０６２５％でしかない。表面３８ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの面積を２０μｍ平方としても稜線間隔Ｓはおよそ０．４ｍｍでほとんど変化がないため、表面２６ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの面積は０．０２×０．０２＝０．０００４（ｍｍ２）となり、上記同様表面３８ａ側の貫通孔３７の小孔開口部３７ｂの総面積は０．０００４×５６２５＝２．２５（ｍｍ２）となり、３０ｍｍ平方の全面積９００（ｍｍ２）の０．２５％である。同様に３０μｍ平方の場合は約０．５６％、５０μｍ平方の場合でも約１．５６％であり、従来のストレートなスルーホール式の半透過反射板が光透過率を確保するため、貫通孔の総面積を２０〜５０％に形成していた場合に比較し、外光の反射率が格段に向上する。
【００５０】
一方バックライト光の透過率は半透過反射板の裏面３８ｂに導光板８の下面８ｃと平行な反射平面部が存在しないため、導光板８内の光は貫通孔３７の内面３７ａと導光板８の反射面との間で反射を繰り返し、最終的には限りなく１００％に近い光が液晶表示パネル４側に透過される。
【００５１】
以上述べたように本実施形態における半透過反射板３８は、外光の反射率およびバックライト光の透過率共に限りなく１００％に近付けることが可能な究極の半透過反射板となるものである。また、第３の実施形態に於ける貫通孔３７の形成方法も第１および第２の実施の形態で紹介した方法がそのまま適用可能である。
【００５２】
尚、本実施形態においては、貫通孔の内形形状を正方形形状を例として説明しているが、対向する辺の長さのみが同一である長方形でも良い。又、第１の実施形態の図２のように裏面１６ｂに平面部１８が存在するような構成としても第１の実施形態とほぼ同様な効果が得られる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施形態における液晶表示装置の半透過反射板を図７に示す。図７（ａ）は本実施形態における半透過反射板８６を示す部分拡大断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の半透過反射板８６の裏面８６ｂ（矢印Ｙ方向）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、半透過反射板８６の貫通孔８４の内形形状が第３の実施形態と相違しているが、その他は第３の実施形態と同様であり説明を省略する。以下図面に基づいて説明する。
【００５４】
本実施形態における半透過反射板８６に設ける貫通孔８４は半透過反射板８６の表面８６ａ側から裏面８６ｂ側に向かって内形形状が漸次拡大するテーパ形状である点、および前記半透過反射板８６の裏面８６ｂにおける貫通孔８４の開口部８４ｃの内周８５の全周が、隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列することにより、半透過反射板８６の裏面８６ｂ側に平面部が存在しないようにした点は第４の実施形態と同様であるが、図７（ｂ）に示すように貫通孔８４の内形形状が正三角形で形成されており、貫通孔８４の形状が三角錐台に形成されている。本実施形態においても第１の実施形態の図２のように裏面１６ｂに平面部１８が存在するような構成としても第１の実施形態とほぼ同様な効果が得られるが、本実施形態の図７（ｂ）に示すように裏面８６ｂ側に平面部が存在しない構造とする方が有効な効果が得られ好ましい。
【００５５】
以上述べたように本実施形態における半透過反射板８６においても、第３実施形態と同様に、外光の反射率およびバックライト光の透過率共に限りなく１００％に近づけることができる。また、本実施形態に於ける貫通孔８４の形成方法も第１の実施の形態で説明した方法がそのまま適用可能である。
尚、本実施形態においては、貫通孔の内形形状を正三角形形状を例として説明しているが、二等辺三角形でも同様の効果が得られる。
【００５６】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施形態における液晶表示装置の半透過反射板を図８に示す。図８（ａ）は本実施形態における半透過反射板４８を示す部分拡大断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の半透過反射板４８の裏面４８ｂ（矢印Ｙ方向）から見た平面図である。本実施形態における液晶表示装置は、半透過反射板の貫通孔の内形形状が第３の実施形態と相違しているが、その他は第３の実施形態と同様であり説明を省略する。以下図面に基づいて説明する。
【００５７】
本実施形態における半透過反射板４８に設ける貫通孔４７は半透過反射板４８の表面４８ａ側から裏面４８ｂ側に向かって内形形状が漸次拡大するテーパ形状である点、および前記半透過反射板４８の裏面４８ｂにおける貫通孔４７の開口部４７ｃの内周４９の全周が、隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列することにより、裏面４８ｂ側に平面部が存在しないようにした点は第３の実施形態と同様であるが、図８（ｂ）に示すように貫通孔４７の内形形状が正六角形で形成されており、貫通孔４７の形状が六角錐台に形成されている、いわゆるハニカム構造と呼ばれる形状である。本実施形態においても第１の実施形態の図２のように裏面１６ｂに平面部１８が存在するような構成としても第１の実施形態とほぼ同様な効果が得られるが、本実施形態の図８（ｂ）に示すように裏面４８ｂ側に平面部が存在しない構造とする方が有効な効果が得られ好ましい。また、本実施形態も半透過反射板４８の光反射率及び光透過率が限りなく１００％に近づくような大幅な効率向上効果をねらったものである。
【００５８】
図２を用いて第１実施形態で前述したように、半透過反射板１６の下面１６ｂ側に導光板８の下面８ｃと平行な光反射性を有する平面部１８が存在する場合、バックライトより液晶表示パネル４の下偏光板４ｂ側に放射される光の内、ある範囲の光は導光板８の下面８ｃに貼られた反射シート１の作用により、半透過反射板１６の下面１６ｂと反射シート１との間で反射を繰り返し、液晶表示パネル４側に照射されない損失分が必ず存在する。しかしながら本実施形態のように半透過反射板４８の下面４８ｂ側の反射平面部をなくすことで、前述のように導光板８を介してのバックライトからの照射光は導光板８の下面８ｃと貫通孔４７の内面４７ａとの間で反射を繰り返し、最終的には１００％に限りなく近い光が液晶表示パネル４側へ照射される。すなわちバックライトの照射光の透過率は限りなく１００％に近くなる。
【００５９】
一方本実施形態においてはバックライトの照射光の透過率が極めて良好なので、段落「００４９」で説明したように半透過反射板４８の表面４８ａに形成する貫通孔４７の小孔開口部４７ｂの面積を例えば５〜１０μｍ平方（ｈ＝５〜１０μｍ）程度に極めて小さな寸法に形成可能である。しかしながら従来技術のスルーホ−ルの半透過反射板では、前述のように半透過反射板に形成する貫通孔の総面積を多くすればバックライト光源からの光の透過率は向上するが、表面での反射率は低下し、貫通孔の総面積を少なくすれば逆の状態になる問題があり、液晶表示装置の種類や用途に応じて、必要なバックライト光の透過率を確保するためには貫通孔の総面積を半透過反射板の反射面である表面の全面積の２０〜５０％の範囲に調整していた。これに対して、本実施形態の半透過反射板４８では透過率の飛躍的向上により周囲の外光を反射する表面４８ａ（反射面）に形成する貫通孔４７の小孔開口部４７ｂの総面積は数％以内で十分であるため、反射率も１００％に近い性能が得られる。
【００６０】
本実施形態における半透過反射板４８の裏面４８ｂの反射性を有する平面を除去して透過光を増やす作用は、導光板下面の反射面と貫通孔４７の内面４７ａとのランダム反射を有効に利用したものであり、このランダム性が効率良く発生するという作用の点では貫通孔の形状が三角錐台や四角錐台のものよりは、正六角推台の方がより効率的と考えられる。また、貫通孔の内形形状が正六角形以上の多角形である半透過反射板においても、半透過反射板の裏面側の貫通孔の開口部内周が互いに重畳する位置に配置され、半透過反射板の裏面に平面が存在しない場合には、当然同様な効果が得られるが、実際に半透過反射板を製作する技術や方法を考慮すれば三角錐台、四角推台あるいは正六角推台が好ましい。尚、本実施形態においても第１の実施の形態の製造方法が適用可能である。
【００６１】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施形態における半透過反射板を図９、図１０に示す。図９（ａ）は本実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の半透過反射板の裏面（矢印Ｙ方向）から見た平面図である。第１の実施形態から第５の実施形態においては、半透過反射板に配列されている貫通孔は、全て同一形状であったが、本実施形態の半透過反射板は内形形状の異なる２種類の貫通孔が配置されている点が異なっており、その他は第５の実施形態と同様であり説明を省略する。尚、図１０は、本実施形態おける他の例を示したもので、貫通孔の内形形状が円形等の曲線で構成されている２種類の貫通孔が配置されている例を示したものである。以下図面に基づいて説明する。
【００６２】
本実施形態における半透過反射板７６は、第１の貫通孔７２と、内形形状が異なる第２の貫通孔７４とが組み合わされて交互に配置されている。前記第１、第２の貫通孔７２、７４は、半透過反射板７６の表面７６ａ側から裏面７６ｂ側に向かって内形形状が漸次拡大するテーパ形状である点は、第５の実施形態と同様である。又、本実施形態における半透過反射板７６は、図９（ｂ）に示すように第１の貫通孔７２の内形形状は正四角形で形成されており、貫通孔７２の形状が正四角錐台に形成されている。また、第２の貫通孔７４の内形形状は正八角形で形成されており、貫通孔７４の形状が正八角錐台に形成されている。更に、前記半透過反射板７６の裏面７６ｂにおける第１の貫通孔７２の開口部７２ｃの内周７３の全周が、隣接する第２の貫通孔７６の開口部７６ｃの内周の一部と互いに重畳する位置に配列されている。この時、第１の貫通孔７２の内形形状である正四角形の一辺の長さと第２の貫通孔７４の内形形状である正八角形の一辺の長さとは等しく設定されている。これによって前記半透過反射板７６の裏面７６ｂ側に平面部が存在しない構造とする事ができ、半透過反射板７６の光反射率及び光透過率が限りなく１００％に近づくような大幅な光の利用効率向上効果を実現することができる。
【００６３】
前述したように、第１の実施形態から第５の実施形態においては、半透過反射板に配列されている貫通孔は、全て同一形状である。この場合、第２の実施形態で説明したように、半透過反射板２６の貫通孔２４の内形形状が円形の場合は、裏面２６ｂにおける貫通孔２４の開口部内周２５の一部を隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列しても図５（ｂ）に示すように、必ず隙間状の平面部Ｋが存在するため平面部をゼロにすることは不可能である。また、第３から第５の実施形態のように貫通孔の内形形状が多角形の場合において、半透過反射板の裏面における貫通孔の開口部内周を互いに重畳する位置に配列しても、隙間状の平面部が存在し半透過反射板の裏面側の平面部をゼロにすることが不可能な場合がある。例えば、貫通孔の内形形状が正五角形や、正八角形の場合等がこれに相当する。これに対して本実施形態における半透過反射板７６のように、内形形状が異なる第１の貫通孔７２と第２の貫通孔７４とを組み合わせて交互に配置することにより半透過反射板の裏面より平面部を無くすることができ、より多くの貫通孔の内形形状に対応が可能となる。
【００６４】
尚、本実施形態における液晶表示装置の半透過反射板７６の各部の寸法の一例を以下に示す。例えば、半透過反射板７６の板厚ｔが０．１ｍｍ、第１の貫通孔７２の開口角Ｒを３０゜、半透過反射板７６の表面７６ａ側の第１の貫通孔７２の小孔開口部７２ｂの開口寸法ｃを１０μｍとした場合、裏面７６ｂ側の第１の貫通孔７２の開口部７２ｃの内周を形成する稜線間隔ｗはおよそ７０μｍとなる。また、第２の貫通孔７４の開口角θを６０゜とした場合、半透過反射板７６の表面７６ａ側の第２の貫通孔７４の小孔開口部７４ｂ開口寸法ｈは３０μｍ程度で、裏面７６ｂ側の第２の貫通孔７４の開口部７４ｃの内周を形成する稜線間隔Ｓは、１５０μｍ程度となる。従って、本実施形態のように、内形形状が異なる２種類の貫通孔を組み合わせて配置する場合においても、半透過反射板７６の表面７６ａ側の第１、第２の貫通孔の小孔開口部７２ｂ、７４ｂの総面積は、半透過反射板７６の表面７６ａ側の総面積の３．５％程度と非常に少なく、外光の反射率が格段に向上する。
【００６５】
図１０は、本実施形態おける他の例として、貫通孔の内形形状が円形等の曲線で構成されている２種類の貫通孔が配置されている例を示したものである。図１０（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の半透過反射板の裏面（矢印Ｙ方向）から見た平面図である。図１０に示すように、半透過反射板９６の第１の貫通孔９２の内形形状は円形で形成されており、第２の貫通孔９４の内形形状が四つの凹状の円弧で囲まれた形状をなしている点が図９に示した半透過反射板７６と異なっており、その他は同様である。図１０に示すように、第１、第２の貫通孔９２、９４の内形形状が円形等の曲線で形成されている場合においても、本実施形態のように、形状の異なる２種類の貫通孔を組み合わせて配置することにより、半透過反射板の裏面の平面部を無くすることが可能となる。
【００６６】
以上述べたように、半透過反射板に配列されている同一形状の貫通孔を半透過反射板の裏面における貫通孔の開口部内周を互いに重畳する位置に配列しても平面部をなくすことが不可能である場合の貫通孔の内形形状においても、本実施形態のように、内形形状の異なる２種類の貫通孔を組み合わせて配置することにより、半透過反射板の裏面の平面部を無くすることが可能となる。また、本実施形態における半透過反射板７６、９６においても、第５の実施形態と同様に、外光の反射率およびバックライト光の透過率共に限りなく１００％に近づけることができる。また、本実施形態における貫通孔７２、７４、９２、９４の製造方法も第１の実施の形態で説明した方法がそのまま適用可能である。
尚、本実施形態においては、半透過反射板に内形形状が異なる２種類の貫通孔が配置されている例で説明したが、３種類以上の貫通孔が配置されていても同様の効果が得られるが、貫通孔の製造コストを考慮すると、２種類程度が好ましい。
【００６７】
（第７の実施の形態）
本発明の第７の実施形態における半透過反射板を図１１に示す。図１１は本実施形態における半透過反射板５６を示す部分拡大断面図である。第１の実施形態から第６の実施形態においては、半透過反射板の貫通孔の縦断面における内壁形状がテーバ状に形成されている例で説明したが、本実施形態においては、半透過反射板５６に形成されている貫通孔５４の縦断面における内壁形状が凹曲線状に形成されていることに特徴があり、半透過反射板５６の表面５６ａ側から裏面５６ｂ側に漸次拡大する形状となっている点は第１の実施形態と同様である。尚、前記貫通孔５４の内形形状は第１から第６の実施の形態で説明した全ての形状が適用可能であるので内形形状を示す図は省略する。
【００６８】
本実施形態においても前記半透過反射板５６の裏面５６ｂにおける貫通孔５４の開口部５４ｃの内周の全周が、隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と互いに重畳する位置に配列することにより、半透過反射板５６の裏面５６ｂ側の反射性を有する平面部を除去すれば光透過率、光反射率共に良好な結果となることは第２から第６の実施形態と同様であるが、第１の実施形態と同様に半透過反射板５６の厚みｔ、その他の制約により、裏面５６ｂ側に平面部が存在する形状となっても従来のストレートなスルーホールに比較すれば良好な光利用効率が得られる。
【００６９】
本実施形態では貫通孔５４の縦断面形状が図１１に示すように凹曲線状の形状をなしており、貫通孔５４の凹曲線状の内面５４ａに照射された光線は、矢印Ｌ、Ｍで示すように光線が当たった凹曲線上の点の法線に対し入射角と同一角度で反射される。従って第１の実施形態から第６の実施形態に示したストレートなテーパ形状を有する貫通孔の内面に比較し、より多くの入射角の光を反射するため、バックライト光の透過効率は第１から第６の各実施形態のストレートなテーパ形状に形成された貫通孔よりもより良好となる。また、外光の反射効率は反射面仕上げが同一な場合、半透過反射板５６の表面５６ａにおける貫通孔の小孔開口部５４ｂの総面積により決定されるので、本実施形態では無関係のように思われるが、透過率が効率的となる分、表面５６ａにおける貫通孔の小孔開口部５４ｂの開口寸法ｈを小さくすることも可能なので、透過率とのバランスを考慮しながら反射率を向上させることも可能である。
【００７０】
本実施形態での半透過反射板５６の製造方法も第１の実施の形態と同様な方法が適用可能であるが、プレスなどの機械加工の場合、塑性変形しにくい材料では曲面を形成しにくいので銅、黄銅、アルミニウムなどが好ましい。金、銀等の高反射部材１５を表面５６ａや貫通孔５４内径部にメッキ、蒸着等の手段により形成したり、これらの表面状態を良好に仕上げることにより反射効率をより高めることが可能である点は第１より第６の実施形態と同様である。
【００７１】
（第８の実施の形態）
本発明の第８の実施形態における半透過反射板を図１２に示す。図１２は本実施形態における半透過反射板６６を示す部分拡大断面図である。本実施の形態は半透過反射板６６に形成された貫通孔６４の縦断面形状が第７の実施形態とは逆に凸曲線状に形成されている。その他の点については、第７の実施形態と同様であり説明を省略する。尚、貫通孔６４の内形形状は第７の実施形態と同じく第１から第６の実施の形態で説明した全ての形状が適用可能であるので内形形状の図は省略する。
【００７２】
本実施形態においても第７の実施形態同様に半透過反射板６６の裏面６６ｂ側の反射平面部を無くすれば透過率、反射率共に良好な結果となることは第３から第６の実施形態と同様であるが、第７の実施形態と同様な制約等により、裏面６６ｂ側に平面部が僅かに存在しても従来のストレートなスルーホールに比較すれば良好な光効率が得られる点は第７の実施形態と同様である。
【００７３】
本実施形態では貫通孔６４の内面６４ａの縦断面形状は図１２に示すように凸曲線状をなしている。第２の実施形態で説明したように、半透過反射板２６の裏面２６ｂに反射平面部が発生しないように、かつ貫通孔２４の断面形状をストレートなテーパ形状で形成する場合、貫通孔２４の開口角を６０゜、表面２６ａ側の貫通孔径ｈを１０〜３０μｍ、半透過反射板２６の厚みｔを０．２ｍｍに設定すると貫通孔２４の配置間隔はおよそ０．２ｍｍと、かなり微細なピッチ間隔とせざるを得ない。板厚および開口角のいずれかに制約がある場合、裏面の反射平面部を除去することが困難になるが、本実施形態によれば図１２に示すように貫通孔６４の凸曲線状の縦断面形状を利用して、半透過反射板６６の裏面６６ｂに反射平面部を形成することなく、板厚ｔを必要以上に薄くさせることなく貫通孔６４のピッチ間隔ｐを拡げることが可能で、半透過反射板６６の表面６６ａにおける貫通孔の小孔開口部６４ｂの総面積が増加して反射率が低下することを防止することが可能である。
【００７４】
尚、本実施形態での半透過反射板６６の製作方法、制約および注意項目についても第５の実施の形態とほぼ同様である。
【００７５】
（第９の実施の形態）
本発明の第９の実施の形態について図１３を中心に説明する。第１から第８までの実施の形態は半透過反射板の表面側、すなわち液晶表示装置側は高反射が形成された鏡面に近い反射面であった。本実施の形態では半透過反射板の表面に光拡散層を形成したものであり、半透過型液晶表示装置を反射光にて視認する際に表示の輝度ムラを低減させる目的で、液晶表示装置の下偏光板と半透過反射板との間に配設する光拡散板或いは光拡散シートを省略することを目的としている。従って本実施の形態は第１から第８までの全ての実施の形態に応用することができる。半透過反射板の製作方法は第１から第８の実施の形態のいずれにも適用できるので、本実施の形態の説明は光拡散層の形成について説明する。
【００７６】
前記光拡散層の形成には幾つかの方法があるがここでは本願発明者が実験した特殊な設備、装置を必要としない簡便な方法について説明する。図１３（ａ）ないし（ｃ）は本実施の形態をあらわす断面図である。（ａ）では半透過反射板１０６の表（おもて）面に粘性が低く流動性に富む透明の接着剤、例えば２液混合タイプのエポキシ系接着剤であるセメダイン社のセメダイン１５６５（Ｒ）を塗布後、簡便には塗装用の刷毛等を用いて接着剤層を入念に拭き取る。粘性の低い接着剤を充分に拭き取っても実際には数μｍ、或いはそれ未満の被膜として半透過反射板の表（おもて）面に接着剤層１０１ａが残る。この面に例えば直径が５μｍのガラス、シリカ（ＳｉＯ２ ）などの透明なボール１００を１００μｍ平方内に２０〜３０個の目安で分散配置する。
【００７７】
前記分散配置の手段としては例えば周知のフォトエッチング法によりボールの径より大きい小孔を上記ピッチ配分に形成した１種の金属膜のふるいを製作し、これを周知のスクリーン印刷法のスクリーンとして用い、この膜面上から前記ボール１００をスキージにて膜全面を摺動させることにより容易に上記選択的分散配置が可能となる。このまま自然乾燥にて接着剤を硬化させ、ボールを固定しても良いが、８０〜１００℃の温度にて乾燥させると一旦接着剤層１０１ａの粘性が更に低くなり、ボール１００が半透過反射板７６の表面により密着し、硬化速度も速まるなどの効果がが得られる。
【００７８】
ボール１００の役割は反射光を適度に撹乱反射することであり、ボール１００の配置はピッチ方向にも高さ方向にも必ずしも正確に行われる必要はなく、適度にばらつくことで光拡散効果が高まる場合もある。ボール１００が部分的に密着していても差し支えなく、二重、三重に重なっていても実用上は差し支えない。また、図１３（ａ）の方法では接着剤硬化後、軽い衝撃を加えてふるい落とすことによって接着剤の付着していないボールは脱落するので上記問題は殆ど発生しない。
【００７９】
半透過反射板は液晶表示装置に組み込まれた後は、摺動力などは加わらないので、図１３（ａ）の方法でボール１００の固着力は実用上十分であるが、衝撃や振動が常時加わる液晶表示機器に組み込む場合は、図１３（ｂ）に示すように、（ａ）の工程後、透明アクリル樹脂等からなるクリアラッカーを塗布し、保持膜１０１ｂを形成することが有効である。図１３（ｂ）のままでも十分光拡散孔かが得られるが、メッシュ６００からメッシュ８００程度のサンドペーパ等にて保持膜１０１ｂの表面を削り取り、図１３（ｃ）のような状態にすることで、光の反射、拡散効率が共に優れ、ボール１００の固着力も優れた半透過反射板を提供できる。
【００８０】
尚、本実施の形態では半透過反射板に形成された光透過光を光拡散部材が塞いでしまうとの問題が考えられるが、光拡散部材が原則的に透明のボール、透明の接着剤を使うために、透過光の量にはほとんど影響を及ぼさないことが実験により確認されている。
【００８１】
次ぎに本実施の形態の他の一つの形態について説明する。半透過反射板の表（おもて）面に形成する光拡散層の一つの形成方法であり、同じく第１から第８の実施の形態の半透過反射板の全てに応用可能であるため、特に図面にての説明は省略する。第１の実施の形態に応用するとすれば図２（ａ）の半透過反射板１６の表面１６ａに、高反射部材１５を形成する前にサンドブラスト、ホーニング、エッチング等の手段によってメッシュ３００からメッシュ６００程度の微細な凹凸、いわゆる梨地状態とした後に高反射部材１５を形成する。この高反射部材が形成された梨地面により光拡散効果が生じる。高反射部材１５は前述のように金または銀メッキ層である。半透過反射板１６が金属で形成されている場合、前記梨地の凹凸の粒度を容易に管理する面からはサンドブラスト法が適当であり、光の反射及び拡散の効率はガラスボール等を接着する方法に比して若干劣るが、光拡散層の形成方法としては簡便であり、経済的である。
【００８２】
（第１０の実施の形態）
本発明の第１０の実施の形態について説明する。第１から第９までの実施の形態による半透過反射板は主として金属材料により製作する実施例として説明したが、本実施の形態では第１から第９までの実施の形態と同様な形状及び寸法のものを樹脂成形によって成形するものである。形状及び寸法はこれまでの実施の形態と同じであるので図による説明は省略する。厚みが０．３ｍｍ以上の半透過反射板ならば樹脂による成形が可能である。樹脂の種類としてはＡＢＳ、エポキシなどのうちで無電解メッキが可能なグレードの材料が特に制限なく使用できる。但し、第９の実施の形態の、光拡散層を微細なボール状（ビーズ状）に形成する場合は透明樹脂により半透過反射板を成形し、ビーズ状の表面のみメッキなどの高反射部材を形成しない方が光拡散効率が優れる場合もある。
【００８３】
本実施の形態による半透過反射板の製作方法によれば第１から第８の実施の形態の裏面が複雑な形状のものも射出成形により極めて安価に製作できる。また、高反射部材の表面への形成方法としては無電解メッキ法により銅、ニッケルなどの金属膜を０．５μｍ程度に形成した後に金属材料と同様に金、銀などのメッキ処理を０．１〜０．２μｍに施すことが可能である。おもて面と裏面のメッキを異なるものにしたい場合はレジスト法によるマスキングメッキを行う事で可能である。さらに第９の実施の形態で説明した、おもて面への光拡散層の形成も同時に可能となるので、本実施の形態によれば諸特性の面で理想的な半透過反射板が極めて安価に生産可能である。
【００８４】
また、各実施形態において、半透過反射板を導光板の上面に設ける例で説明したが、液晶表示パネルに設ける偏光板に積層する等、導光板から離して配置しても同様の効果を得ることができることは言うまでもない。。
【００８５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の半透過反射板を用いた液晶表示装置は、半透過反射板に形成された複数の貫通孔を液晶表示パネルの下偏光板側からバックライト側に向け漸次拡大するテーパ状又は曲線形状に形成、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部全内周が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されているように形成することにより、半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部の総面積が液晶表示パネルの下偏光板側の貫通孔の総面積に比較し大幅に増加するため、半透過反射板の光の透過率、及び半透過反射板の下偏光板側の面（表面）での光の反射率の双方を向上させることに加え、半透過反射板の裏面側における導光板８の下面８ｃと平行な平面部をなくすことが出来る。これによって、バックライトから導光板内に照射された全ての光が貫通孔の内面と導光板の反射面との間でランダムに反射を繰り返し、最終的には限りなく１００％に近い光が液晶表示パネル側に透過される。この結果、光透過率が向上し、半透過反射板の外光を反射する表面側に形成する貫通孔の小孔開口部の総面積を従来のストレートタイプのスルーホールと比べ１０分の１以下に減らすことが可能となり、外光反射率も大幅に向上させることが出来る。更に本発明の半透過反射板では輝度ムラの拡散が促進されるため、光拡散板或いは光拡散シートが多くの場合不要となる。
【００８６】
また、前記半透過反射板において同一形状の貫通孔を配置した場合に、裏面側の平面部をなくすことが出来ない内形形状の場合でも、半透過反射板に少なくとも２種類の内形形状の異なる貫通孔を交互に配列し、半透過反射板の裏面側におけるそれぞれの貫通孔の開口部の内周を互いに重畳する位置に配置することにより、半透過反射板の裏面側の平面部をなくすことが可能となり、より多くの内径形状の貫通孔に対応が可能となる。これによって用途の異なる様々の液晶表示装置に対して適応が可能となる。
また、前記半透過反射板の貫通孔の縦断面における内壁形状を曲線状に形成することにより、貫通孔を透過する光の透過率が一段と向上し、光の利用効率を更に向上させる事が出来る。
更に、前記半透過反射板の表面、裏面、貫通孔の内面に光反射性の高い高反射部材が形成されているため光利用効率が改善される。
【００８７】
更に前記半透過反射板の液晶表示側の表面に光拡散層を形成することにより更に輝度ムラが改善され、従来別部品として組み込んでいた光拡散板或いは光拡散シートを省くことが可能となり組立効率が大幅に改善される。
更に、前記半透過反射板が０．３ｍｍ以上の場合は樹脂により射出成形が可能となり、諸特性に優れた半透過反射板を安価に提供することができる
【００８８】
以上のように、本発明おける半透過反射板を用いた半透過タイプの液晶表示装置は、バックライト非点灯時およびバックライト点灯時の双方の照明輝度を向上させることが可能となる。特に携帯電話、時計などの小型で蓄電池電源により動作する液晶表示装置においては、光の利用効率が大きく改善され輝度を向上させることが出来ため、より大きい効果を得ることが出来る。
また、本発明の半透過反射板は光拡散シートの機能を併せ持たせることにより従来別部品であった光拡散シートを省略することができ、作業性の良好な液晶表示装置の提供を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態における半透過拡散板を組み込んだ液晶表示装置の断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図で、図２（ａ）は、図１における半透過反射板のＡ部を示す部分拡大断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図３】 本発明の第１の実施形態における半透過反射板の製造工程を示す断面図である。
【図４】 本発明の第１の実施形態における半透過反射板の他の製造工程を示す断面図である。
【図５】 本発明の第２の実施形態における半透過反射板を示し、図５（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図６】 本発明の第３の実施形態における半透過反射板を示し、図６（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図７】 本発明の第４の実施形態における半透過反射板を示し、図７（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図８】 本発明の第５の実施形態における半透過反射板を示し、図８（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図９】 本発明の第６の実施形態における半透過反射板を示し、図９（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図１０】 本発明の第６の実施形態における半透過反射板の他の例を示し、図１０（ａ）は半透過反射板を示す部分拡大断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）における矢印Ｙの方向（半透過反射板の裏面側）から見た平面図である。
【図１１】 本発明の第７の実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図である。
【図１２】 本発明の第８の実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図である。
【図１３】 本発明の第９の実施形態における半透過反射板を示す部分拡大断面図である。
【図１４】 従来技術における半透過反射板を用いた液晶表示装置を示す断面図である。
【図１５】 従来技術における半透過反射板を液晶表示パネルの下偏光板側から見た平面図である。
【図１６】 図１５におけるＡ−Ａ断面の一部を示す半透過反射板の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 下面反射シート
１ａ 開口部
２ 枠体
２ａ 底部
２ｃ 穴
２ｄ、２ｅ フック部
３ 傾斜面反射シート
４ 液晶表示パネル
４ａ 一対の透明基板
４ｂ 下偏光板
４ｃ 光拡散板
５ ＬＥＤ光源
６ 半透過反射板
６ａ 半透過反射板の表面
６ｂ 半透過反射板の裏面
７ 基板
８ 導光板
８ａ 傾斜面
８ｂ 延長部
８ｃ 下面
８ｄ 上面
９ 実装部品
１０、２０ 液晶表示装置
１２ 貫通孔
１２ａ 貫通孔の内面
１４、２４、３７、４７、５４、６４、８４ 貫通孔
１４ａ、２４ａ、３７ａ、４７ａ、５４ａ、６４ａ 貫通孔の内面
１４ｂ、２４ｂ、３７ｂ、４７ｂ、５４ｂ、６４ｂ 小孔開口部
１４ｃ、２４ｃ、３７ｃ、４７ｃ、５４ｃ 開口部
１５ 高反射部材
１６、２６、３８、４８、５６、６６、７６、８６、９６、１０６ 半透過反射板
１６ａ、２６ａ、３８ａ、４８ａ ５６ａ、６６ａ、７６ａ、８６ａ 表面
１６ｂ、２６ｂ、３８ｂ、４８ｂ ５６ｂ、６６ｂ、７６ｂ、８６ｂ 裏面
１８ 半透過反射板の裏面側の平面部
３１ 金属板
３２ フォットレジスト
３３ フォットマスク
３４ レジスト露光部
３５ レジスト
３６ メッキ（電鋳）層
３６ａ 微細孔
３６ｂ メッキ（電鋳）層の小径側の面
４１ 上型
４１ａ スライド穴
４２ 下型
４２ａ 下型の逃げ穴
４３ パンチ
４３ａ パンチの円錐形状部
４３ｂ パンチの先端
４４ 板材
４４ａ テーパ形状
４４ｂ 下端部
４４ｃ はみ出し部
４４ｄ
４５ カッター
４６ 矢印
７２、９２ 第１の貫通孔
７２ｂ 第１の貫通孔の小孔開口部
７２ｃ 第１の貫通孔の開口部
７４，９４ 第２の貫通孔
７４ｂ 第２の貫通孔の小孔開口部
７４ｃ 第２の貫通孔の開口部
１００ 微小ボール
１０１ｂ、１０１ｃ 保持膜
Claims (7)
- 対向面に透明電極を有する一対の透明基板と該透明基板の間に液晶層を狭持した液晶表示セルに対して観察者の反対側（裏側）に下偏光板を積層した液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの下偏光板側にバックライトとを備え、前記液晶表示パネルに設ける下偏光板とバックライトとの間に複数の貫通孔を有する半透過反射板が形成されている液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の縦断面における内壁形状が前記下偏光板側から前記バックライト側に向かって漸次拡大するテーパ形状又は曲線形状に形成され、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部全内周が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴とする液晶表示装置。
- 前記半透過反射板は少なくとも２種類の内形形状の異なる貫通孔が配置されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
- 前記半透過反射板の貫通孔の内形形状が曲線で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
- 前記半透過反射板の貫通孔の内形形状が多角形であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
- 対向面に透明電極を有する一対の透明基板と該透明基板の間に液晶層を狭持した液晶表示セルに対して観察者の反対側（裏側）に下偏光板を積層した液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの下偏光板側にバックライトとを備え、前記液晶表示パネルに設ける下偏光板とバックライトとの間に複数の貫通孔を有する半透過反射板が形成されている液晶表示装置において、前記半透過反射板の貫通孔の縦断面における内壁形状が前記下偏光板側から前記バックライト側に向かって漸次拡大するテーパ形状又は曲線形状に形成され、且つ、前記半透過反射板のバックライト側の面（裏面）における貫通孔の開口部内周の一部が、該貫通孔に隣接する他の貫通孔の開口部内周の一部と重畳する位置に配列されていることを特徴とする液晶表示装置。
- 前記半透過反射板は少なくとも２種類の内形形状の異なる貫通孔が配置されていることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
- 前記半透過反射板の下偏光板側の平面部に梨地状の微小凹凸である光拡散手段が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
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