JP5454443B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、反射／透過型の液晶表示装置に関する。

液晶表示装置として、使用環境の光である外光を利用し、液晶表示パネルの前方から入射して液晶層を透過した光を反射させ、再度液晶層を透過させて液晶表示パネルの前方に出射させて表示する反射表示と、液晶表示パネルの後方に配置されたバックライトからの照明光を利用し、液晶表示パネルに後方から入射して液晶層を透過した光を液晶表示パネルの前方に出射させて表示する透過表示との両方の表示を行う反射／透過型のものがある。

反射／透過型の液晶表示装置には、例えば特許文献１に記載されたような構成のものがある。この液晶表示装置では、液晶表示パネルの各画素をそれぞれ二つの領域に区分けし、液晶層を挟んで対向する二枚の透明基板のうちの後側の基板に、前記二つの領域の一方に入射した光を反射し、他方の領域に入射した光を透過させるように形成された画素電極を設けることにより、各画素毎に、反射表示部と透過表示部とを形成している。

特開２００４−９３７１５号公報

しかし、液晶表示パネルの各画素を反射表示部と透過表示部とに区分けした液晶表示装置は、反射表示に利用できる表示面積と、透過表示に利用できる表示面積とがそれぞれ半減するため、反射表示のときの前方から入射した光の利用率及び透過表示のときのバックライトからの照射光の利用率も半減する。そのため、液晶表示装置では、反射表示と透過表示が何れも暗い表示になり、表示品位が低下してしまう。

この発明は、液晶表示パネルの各画素を反射表示部と透過表示部とに区分けすること無く反射表示と透過表示とを行うことができ、しかも高い表示品位を得ることができる液晶表示装置を提供することを目的としたものである。

前記目的を果たすため、本発明の液晶表示装置の一態様は、対向配置された前基板と後基板との間に封入された液晶層と、前記前基板の外面に配置された前側偏光板と、前記後基板の外面に配置された後側偏光板と、を有し、各画素の光の透過率を前記液晶層への電圧の印加により制御して表示を行う液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの後方に配置され、前記液晶表示パネルに対向する照射面から前記液晶表示パネルに向けて照明光を照射するバックライトと、前記液晶表示パネルと前記バックライトとの間に配置された誘電体層と、を備え、前記バックライトは、プリズムアレイが配置された面に対向させて配置された拡散シートを有し、前記誘電体層は、互いに異なる屈折率を有する透明な第一の誘電体膜と第二の誘電体膜とが交互に積層されてなり、前記液晶表示パネルを通過して該誘電体層に向かう外光の一部を反射させるとともに他の一部を透過させ、白色光を入射させたときの反射光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントのｘコーディネイト値とｙコーディネイト値とが、ｘ＝０．３１５〜０．３２、ｙ＝０．３１５〜０．３２の範囲で、透過光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントのｘコーディネイト値とｙコーディネイト値とが、ｘ＝０．３０〜０．３０５、ｙ＝０．３１５〜０．３２の範囲である分光特性を有し、透明なベースフィルムを有することなく前記バックライトの前記拡散シート上に積層して形成されている、ことを特徴とする。

この発明の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルの各画素を反射表示部と透過表示部とに区分けすること無く反射表示と透過表示とを行うことができ、しかも高い表示品位を得ることができる。

第一実施例の液晶表示装置の分解斜視図。 前記液晶表示装置の側面図。 前記液晶表示パネルの後基板の一部分の平面図。 図３におけるIV−IV切断線に沿った液晶表示パネルの一部分の拡大断面図。 前記液晶表示パネルにおける電圧印加時の液晶分子の配向状態を示す図。 バックライトを構成する導光板の一部分の拡大側面図。 前記バックライトを構成する発光素子の拡大断面図。 誘電体層の一部分の拡大断面図。 前記誘電体層と、銀薄膜からなる半透過反射膜の反射／透過特性図。 前記誘電体層による反射光と透過光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントを示す図。 図１０のXＩ部の拡大部。 前記液晶表示装置による反射表示と透過表示の模式図。 前記バックライトによる光反射の模式図。 第二実施例の液晶表示装置の分解斜視図。 第二実施例の液晶表示装置による反射表示と透過表示の模式図。 第三実施例の液晶表示装置の分解斜視図。 第四実施例の液晶表示装置の分解斜視図。 第五実施例の液晶表示装置の分解斜視図。 第六実施例の液晶表示装置の分解斜視図。 第七実施例の液晶表示装置の分解斜視図。

［第一実施例］
この発明の第一実施例の液晶表示装置は、図１及び図２に示すように、垂直配向型の液晶表示パネル１_（ＶＡ）と、この液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後方に配置されたバックライト３０と、液晶表示パネル１とバックライト３０との間に配置された誘電体層５０とを備えている。

液晶表示パネル１_（ＶＡ）は、図３及び図４に示すように、所定の間隙を設けて対向配置された透明な前基板２及び後基板３と、前基板２と後基板３の間に封入された液晶層２３と、前基板２の外面に配置された前側偏光板２５と、後基板３の外面に配置された後側偏光板２６とを備えている。

この液晶表示パネル１_（ＶＡ）は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと記す）をスィッチング素子としたアクティブマトリックス液晶表示パネルであり、後基板３の前基板２と対向する面（以下、後基板３の内面という）に、所定の方向（図３において左右方向）に互いに平行になるように延伸させて形成された複数の走査信号線４と、この走査信号線４の延伸方向に対して直交する方向に延伸させて形成された複数のデータ信号線５と、それぞれが走査信号線４とデータ信号線５との交差部に対応するように配置された複数のＴＦＴ６と、各ＴＦＴ６にそれぞれ対応させて形成されたＩＴＯ膜等の透明導電膜からなる複数の画素電極１２が設けられている。

ＴＦＴ６は、後基板３上に形成されたゲート電極７と、ゲート電極７を覆って後基板３上の全域に形成された透明なゲート絶縁膜８と、ゲート絶縁膜８の上にゲート電極７と対向させて形成された真正アモルファスシリコンからなる半導体薄膜９と、この半導体薄膜９のチャネル領域を挟む一方の側と他方の側の上にそれぞれｎ型アモルファスシリコンからなるコンタクト層（図示せず）を介して形成されたソース電極１０及びドレイン電極１１とからなっている。

そして、ＴＦＴ６のゲート電極７は、該ＴＦＴ６が対応する走査信号線４に接続され、ソース電極１０は、該ＴＦＴ６が対応するデータ信号線５に接続されている。なお、走査信号線４は後基板３上に形成されており、ＴＦＴ６のゲート電極７は走査信号線４と一体に形成されている。また、データ信号線５はゲート絶縁膜８の上に形成されており、ＴＦＴ６のソース電極１０はデータ信号線５と一体に形成されている。

また、画素電極１２は、ゲート絶縁膜８の上に配置されている。この画素電極１２は、隣り合う走査信号線４，４と隣り合うデータ信号線５，５とにより囲まれた領域に、各辺が走査信号線４及びデータ信号線５と重ならないような大きさの矩形形状に形成されており、一つの角部においてＴＦＴ６のドレイン電極１１に接続されている。

さらに、後基板３の内面には、各画素電極１２の辺部とゲート絶縁膜８を介して対向し、画素電極１２との間にゲート絶縁膜８を誘電層とする補償容量を形成する容量電極１５が設けられている。

この容量電極１５は、画素電極１２の全周の辺部に、ＴＦＴ６が接続された部分を除いて重なるような枠形状に形成されている。そして、各容量電極１５は、行毎に、画素電極１２のＴＦＴ６が接続された側とは反対側の辺（走査信号線４の延伸方向と平行な辺）に対向する部分同士を連続させて形成することにより共通接続されている。

さらに、後基板３には、各ＴＦＴ６及び各データ信号線５を覆って透明なオーバーコート絶縁膜１６が形成されており、このオーバーコート絶縁膜１６上に、第一の垂直配向膜１７が形成されている。なお、図３ではオーバーコート絶縁膜１６と第一の垂直配向膜１７を省略している。

一方、前基板２の後基板３と対向する面（以下、前基板２の内面という）には、前記各走査信号線４及びデータ信号線５の配線領域及び各ＴＦＴ６の配置領域を覆い隠すように形成された遮光膜１８が設けられている。さらに、前基板２の内面には、各画素電極１２にそれぞれ対応する形状に形成された赤色フィルタ１９Ｒと緑色フィルタ１９Ｇと青色フィルタ１９Ｂとからなるカラーフィルタが設けられている。

さらに、前基板２の内面には、前記カラーフィルタの上に前基板２の内面全体にわたって形成されたＩＴＯ膜等の透明導電膜からなり、各画素電極１２と対向する共通電極２０が設けられており、この共通電極２０の上に、第二の垂直配向膜２１が形成されている。

前基板２と後基板３は、各画素電極１２が配列された画面エリアを囲む枠状のシール材２２（図１及び図２参照）を介して貼り合わせられている。そして、前基板２と後基板３との間のシール材２２により囲まれた間隙に、負の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる液晶層２３が封入されている。

液晶層２３の液晶分子２３ａは、画素電極１２と共通電極２０との間に電圧が印加されない無電界状態では、第一及び第二の垂直配向膜１７，２１の配向性により図４のように基板２，３面に対して垂直に配向する。また、画素電極１２と共通電極２０との間に電圧を印加すると、液晶分子２３ａが、画素電極１２の各辺から該画素電極１２の中心に向かって倒れ込み、画素電極１２の中心から放射状に配向する。

但し、この実施例では、画素電極１２を、縦幅と横幅との比が約３：１の縦長の矩形形状に形成しているため、電圧を印加したときの液晶分子２３ａの放射状配向に乱れを生じることがある。

そのため、この実施例では、画素電極１２に、該画素電極１２の縦幅を三等分するように二本のスリット１３を設けることにより、画素電極１２を略正方形状の三つの電極部１２ａ，１２ｂ，１２ｃに区分している。なお、スリット１３は、該スリット１３により区分された電極部１２ａ，１２ｂ同士及び１２ｂ，１２ｃ同士の繋がり部１４を残して形成されており、従って、データ信号線５からＴＦＴ６を介して画素電極１２に印加されたデータ信号が、各電極部１２ａ，１２ｂ，１２ｃの全てに印加される。

このように、画素電極１２を略正方形状の電極部１２ａ，１２ｂ，１２ｃに区分すると、液晶分子２３ａが、各電極部１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応する領域毎に、電極部の各辺から該電極部の中心に向かって倒れ込み、図５のように各領域毎に放射状に配向する。

また、後基板３は、図１に示したように、前基板２の張り出すドライバ搭載部３ａを有しており、後基板３の内面に設けられた複数の走査信号線４及びデータ信号線５は、ドライバ搭載部３ａに搭載された表示ドライバ２４に接続されている。

なお、図１では省略しているが、ドライバ搭載部３ａには、表示ドライバ２４を図示しない制御回路に接続するための複数の制御回路接続端子と、共通電極端子が設けられている。そして、共通電極２０は、シール材２２による基板貼り合わせ部に形成されたクロス接続部を介して共通電極端子に接続されている。また、容量電極１５は、共通電極２０と共に共通電極端子に接続されている。

前記表示ドライバ２４は、ＬＳＩチップからなっており、制御回路から供給される表示データ及び同期信号に基づいて、各走査信号線４に、ＴＦＴ６を所定の周期でオンさせる走査信号を印加し、各データ信号線５に、表示データの階調値に対応した電圧値のデータ信号を印加する。

また、前側偏光板２５と後側偏光板２６は吸収偏光板であり、互いに直交する方向に透過軸２５ａ，２６ａと吸収軸（図示せず）を有し、透過軸２５ａ，２６ａと平行な偏光成分の光を透過させ、吸収軸と平行な偏光成分の光を吸収する。この前側偏光板２５と後側偏光板２６は、図１のように、それぞれの透過軸２５ａ，２６ａを互いに直交させて配置されている。なお、前側偏光板２５は、外面に外光の反射防止処理が施されたアンチグレア偏光板が好ましい。

さらに前記液晶表示パネル１_（ＶＡ）は、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与える第一と第二のλ／４位相差板２７，２８を備えている。第一のλ／４位相差板２７は、前基板２と前側偏光板２５との間に、該λ／４位相差板２７の遅相軸２７ａを、前側偏光板２５の透過軸２５ａに対して４５°の角度で斜めに交差させて配置されている。また、第二のλ／４位相差板２８は、後基板３と後側偏光板２６との間に、該λ／４位相差板２８の遅相軸２８ａを、後側偏光板２６の透過軸２６ａに対して４５°の角度で斜めに交差させると共に、第一のλ／４位相差板２７の遅相軸２７ａと直交させて配置されている。

また、前記液晶表示パネル１_（ＶＡ）は、前基板２と第一のλ／４位相差板２７との間に配置された拡散粘着材層２９を備えている。この拡散粘着材層２９は、透明な粘着材中に光拡散粒子を分散させたものであり、ヘイズ値が４５〜８３％の拡散性を有している。

そして、第一のλ／４位相差板２７は拡散粘着材層２９を介して前基板２の外面に貼り付けられ、前側偏光板２５は第一のλ／４位相差板２７の外面に貼り付けられている。また、第二のλ／４位相差板２８は後基板３の外面に貼り付けられ、後側偏光板２６は第二のλ／４位相差板２８の外面に貼り付けられている。

この液晶表示パネル１_（ＶＡ）は、ＴＦＴ６及び画素電極１２が設けられた各画素の光の透過率を、液晶層２３への電圧の印加、つまり画素電極１２と共通電極２０との間への電圧の印加による液晶分子２３ａの倒れ込み配向により制御して表示する。

次に、バックライト３０について説明する。このバックライト３０は、図１及び図２のように、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の画面エリアの全域に対応する矩形板状の透明部材からなり、少なくとも一つの端面（この実施例では矩形板の長手方向の一端側の端面）に光を入射させる入射面３２が形成され、二つの板面の一方に入射面３２から入射した光を出射させる平坦な出射面３３が形成され、他方の板面に入射面３２から入射した光を出射面３３に向けて内面反射する反射面３４が形成された導光板３１と、この導光板３１の反射面３４に対向させて配置された反射板３５と、導光板３１の入射面３２に対向させて配置された複数の発光素子３６とを備えている。

なお、導光板３１の反射面３４は、図６のように、導光板３１の入射面３２が形成された端部側から他方の端部側に向かって反射面３４の外面方向に、導光板３１の出射面３３の法線方向に対して５〜１５°程度の角度で傾いた緩傾斜面３４ａと、この緩傾斜面３４ａの傾き方向とは逆方向に前記法線方向に対して４５〜７０°程度の角度で傾いた急傾斜面３４ｂとを交互に形成した断面形状が鋸歯状の面からなっている。

導光板３１は、発光素子３６から出射して導光板３１に入射面３２から入射した光を、図６に矢線で示したように、出射面３３及び反射面３４の緩傾斜面３４ａで内面反射しながら導光板３１内を長手方向に導くと共に、反射面３４の急傾斜面３４ｂにより内面反射され、出射面３３に対して全反射角よりも小さい角度で入射した光（内面反射されずに出射面３３を透過する光）を出射面３３から出射面する。

なお、導光板３１内を導かれる光には、反射面３４を透過して外部に漏れる光もあるが、この漏れ光は、反射板３５により反射されて再び導光板３１内に戻され、最終的に出射面３３から出射する。

また、導光板３１の入射面３２に対向させて配置された発光素子３６は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた固体発光素子であり、バックライト３０からの照明光を利用する透過表示を行うときに点灯される。

この実施例では、発光素子３６として、図７のような、樹脂成形品からなる一つの面が開放した箱状の筐体３７の内底面の中央部に青色ＬＥＤ３８を配置し、筐体３７内に、透明樹脂等の透明材４０に微粒子状の赤色蛍光物質４１と緑色蛍光物質４２を所定の割合で分散させた蛍光層３９を充填したものを用いている。

この発光素子３６は、青色ＬＥＤ３８が発する青色光と、蛍光層３９の赤色蛍光物質４１及び緑色蛍光物質４２が発する赤色蛍光及び緑色蛍光との加法混色により、白色光に極く近い擬似白色光を出射する。

さらに、バックライト３０は、図１及び図２のように、導光板３１の出射面３３上に順に重ねて配置された第一と第二のプリズムアレイ４３，４４を備えている。このプリズムアレイ４３，４４は、アクリル樹脂等からなる透明なシート状部材の一方の面に複数のプリズム部４３ａ，４４ａが形成されたものである。

そして、導光板３１側に配置された第一のプリズムアレイ４３の各プリズム部４３ａは、所定の方向、例えばプリズムアレイ４３の対向する一対の辺に平行な方向に直線状に延伸された形状に形成されている。また、第二のプリズムアレイ４４の各プリズム部４４ａは、第一のプリズムアレイ４３のプリズム部４３ａの延伸方向に対して直交する直線状に延伸された形状に形成されている。

なお、第一及び第二のプリズムアレイ４３，４４のプリズム部４３ａ，４４ａはそれぞれ、前記シート状部材のプリズム部４３ａ，４４ａが形成された面とは反対面（以下、平坦面という）の法線方向を中心とする二等辺三角形状で、且つ頂角（二つの傾斜面交差角）が８０°〜１００°の範囲、好ましくは実質的に９０°に設定された断面形状を有しているのが好ましい。

また、バックライト３０は、導光板３１の出射面３３と第一のプリズムアレイ４３との間に配置された拡散層４５をさらに備えている。この拡散層４５は、例えば光散乱粒子を分散させた透明な粘着剤層からなっており、ヘイズ値が２０〜５０％の散乱特性を有している。

そして、第一のプリズムアレイ４３は、このプリズムアレイ４３の平坦面を導光板３１に向けて配置され、拡散層４５を介して導光板３１の出射面３３上に貼り付けられている。また、第二のプリズムアレイ４４は、このプリズムアレイ４４の平坦面を第一のプリズムアレイ４３に向けて、第一のプリズムアレイ４３の上に配置されている。

このバックライト３０は、導光板３１の出射面３３から出射した光を拡散層４５により拡散し、さらに、第一のプリズムアレイ４３と第二のプリズムアレイ４４とにより、これらのプリズムアレイ４３，４４の平坦面の法線方向に対する角度が小さくなる方向に屈折させることにより、正面輝度が高く、且つ輝度分布が均一な照明光を液晶表示パネル１_（ＶＡ）に向けて照射する。

また、このバックライト３０は、照明光の照射面、つまり液晶表示パネル１_（ＶＡ）と対向する面（第二のプリズムアレイ４４のプリズム部４４ａが形成された面）側から入射した光を液晶表示パネル１_（ＶＡ）に向けて反射する機能を有している。

すなわち、第二のプリズムアレイ４４は、図１３に矢線で示したように、液晶表示パネル１_（ＶＡ）と対向する面側から入射した光を、プリズム部４４ａの傾斜面により横方向に反射し、この反射光を隣のプリズム部４４ａの傾斜面により液晶表示パネル１_（ＶＡ）に向けて反射する。また、第一のプリズムアレイ４３は、第二のプリズムアレイ４４を透過した光を、前記第二のプリズムアレイ４４の光反反射と同様に反射する。

そして、第一のプリズムアレイ４３により反射された光は、第二のプリズムアレイ４３に入射し、この光のうち、第二のプリズムアレイ４４を透過した光が液晶表示パネル１_（ＶＡ）に向かって出射する。

また、第一のプリズムアレイ４３により反射されて第二のプリズムアレイ４４に入射した光のうち、第二のプリズムアレイ４４の各プリズム部４４ａで内面反射された光は、再び第一のプリズムアレイ４３に入射し、この光のうち、第二のプリズムアレイ４４の各プリズム部４４ａで反射された光が再度第二のプリズムアレイ４３に入射する。

さらに、第二のプリズムアレイ４４に液晶表示パネル１_（ＶＡ）と対向する面側から入射した光のうち、第二のプリズムアレイ４４と第一のプリズムアレイ４３を透過した光は、図１３に矢線で示したように、導光板３１の反射面３４または反射板３５により反射され、この光のうち、第一及び第二のプリズムアレイ４３，４４を透過した光が液晶表示パネル１_（ＶＡ）に向かって出射する。

なお、図１３では拡散層４５を省略しているが、導光板３１の反射面３４または反射板３５により反射された光は、拡散層４５により拡散され、この拡散光のうち、第一と第二のプリズムアレイ４３，４４を透過した光が液晶表示パネル１_（ＶＡ）に向かって出射する。そのため、バックライト３０により液晶表示パネル１_（ＶＡ）に向けて反射された光も、正面輝度が高く、且つ輝度分布が均一な光である。

次に、液晶表示パネル１とバックライト３０との間に配置された誘電体層５０について説明する。この誘電体層５０は、図８のように、互いに異なる屈折率を有する透明な第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２とを交互に積層したものであり、各誘電体膜５１，５２の膜面に対して交差する方向から入射した光を、所定の反射率及び透過率で反射及び透過させる特性を有している。

第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２は、何れも光学的に等方性を有する誘電体であり、第一の誘電体膜５１は、２．３〜２．５の屈折率を有し、第二の誘電体膜５２は、１．４〜１．６の屈折率を有している。

前記誘電体層５０は、光学的に等方性な透明なベースフィルム５３の上に、第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２とを交互に重ねて成膜することにより形成されている。なお、第一及び第二の誘電体膜５１，５２の積層数（第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２の合計数）は３〜１０層である。また、第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２の膜厚はそれぞれ約５０ｎｍであり、従って、誘電体層５０の厚さ（ベースフィルム５３を含まない厚さ）は、１５０〜５００ｎｍ程度である。

この誘電体層５０は、一方の面側から入射した光を、図８に矢線で示したように、第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２との界面により、各誘電体膜５１，５２の屈折率の差に対応した反射率で反射して前記一方の面から出射し、第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２との界面を透過した光を他方の面から出射する。なお、図８にはベースフィルム５３側とは反対側から入射した光の反射及び透過を示したが、誘電体層５０は、ベースフィルム５３側から入射した光も同じ反射率及び透過率で反射及び透過させる。

この誘電体層５０は、可視光帯域の各波長光に対する平均反射率と平均透過率の合計値が９９％以上である特性を有している。なお、ここで述べる平均反射率及び平均透過率は、誘電体層５０に白色光（測定の基準光）を入射させたときの反射光及び透過光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントのｘコーディネイト値とｙコーディネイト値とから求められるＹ値である。具体的には、ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ），ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）、ｚ＝Ｚ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）＝１−ｘ−ｚ（Ｘ，Ｙ、ＺはＸＹＺ表色系における、反射による物体色の三刺激値、ｚはｘとｙから決まる値。）の関係式を解くことによりＹ値が決まる。

この実施例で用いた誘電体層５０は、屈折率が２．３３のＮｂ_２Ｏ_５（酸化ニオブ）または屈折率が２．５のＴｉＯ_２（酸化チタン）からなる第一の誘電体膜５１と、屈折率が１．４５のＳｉＯ_２（二酸化ケイ素）からなる第二の誘電体膜５２とを交互に積層したものであり、前記平均反射率が５５〜６０％の範囲、前記平均透過率が４０〜４５％の範囲である特性を有している。

この誘電体層５０は、平均反射率と平均透過率の合計値が９９％以上であるため、可視光帯域の光の吸収率は１％以下である。例えば、平均反射率が５７．８％、平均透過率が４１．８％である誘電体層５０の光吸収率は０．４％である。

前記誘電体層５０に対して、一般にハーフミラーと呼ばれる銀薄膜からなる半透過反射膜は、銀薄膜の緻密度（光が透過する孔部の分布密度）に対応した反射率と透過率を有しており、例えば、平均反射率が８１．０％、平均透過率が１０．３％の半透過反射膜の光吸収率は８．７％である。

このように、銀薄膜からなる半透過反射膜（以下、銀薄膜と言う）は、入射光の８．７％を吸収してしまうが、前記誘電体層５０は、光の吸収率が１％以下であるため、入射光の殆んどを反射及び透過させる。

図９は、平均反射率が５７．８％、平均透過率が４１．８％である誘電体層５０と、平均反射率が８１．０％、平均透過率が１０．３％である銀薄膜の反射／透過特性を示している。なお、図９において、反射率は、誘電体層５０及び半透過反射膜の外面の法線方向に対して一方の方向に５°傾いた方向から光を入射させたときの正反射率であり、透過率は、前記法線方向から入射した光の透過率である。

図９のように、銀薄膜と誘電体層５０は、何れも、各波長光に対する反射率及び透過率が異なる分光特性をもっている。そのため、誘電体層５０により反射された光と、誘電体層５０を透過した光は、入射光に対して帯色した光であるが、この誘電体層５０による反射光と透過光の帯色は、銀薄膜による反射光及び透過光の帯色と同程度以下の極く僅かな帯色である。

すなわち、図１０及び図１１のように、誘電体層５０に白色光を入射させたときの反射光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントＷ１ａのｘコーディネイト値とｙコーディネイト値は、ｘ＝０．３１５〜０．３２、ｙ＝０．３１５〜０．３２の範囲である。また、透過光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントＷ１ｂのｘコーディネイト値とｙコーディネイト値は、ｘ＝０．３０〜０．３０５、ｙ＝０．３１５〜０．３２の範囲である。

一方、銀薄膜に白色光を入射させたときの反射光と透過光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントは、図１１に示したように、反射光のホワイトポイントＷ２ａが、ｘ＝約０．３２９、ｙ＝約０．３１７であり、透過光のホワイトポイントＷ２ｂが、ｘ＝約０．３１０、ｙ＝約０．３２２である。

このように、誘電体層５０による反射光のホワイトポイントＷ１ａの無彩色点Ｗ（ｘ＝０．３１０、ｙ＝０．３１７）からのずれ量は、銀薄膜による反射光のホワイトポイントＷ２ａのずれ量よりも小さい。また、誘電体層５０による透過光のホワイトポイントＷ１ｂの無彩色点Ｗからのずれ量は、銀薄膜による透過光のホワイトポイントＷ２ａのずれ量よりも僅かに大きいだけである。

しかも、誘電体層５０による反射光のホワイトポイントＷ１ａの無彩色点Ｗからのずれ量は、ｘコーディネイト値で０．０１以内、ｙコーディネイト値で０．００３以内であり、透過光のホワイトポイントＷ１ｂの無彩色点Ｗからのずれ量は、ｘコーディネイト値で０．０１以内、ｙコーディネイト値で０．００３以内である。従って、誘電体層５０による反射光と透過光の帯色は、極く僅かな帯色である。

前記誘電体層５０は、液晶表示パネル１_（ＶＡ）とバックライト３０との間に、この誘電体層５０のベースフィルム５３の外面をバックライト３０に対向させて、バックライト３０の第二のプリズムアレイ４４上に重ねて配置されている。なお、この誘電体層５０は、ベースフィルム５３の外面を液晶表示パネル１_（ＶＡ）に対向させ、ベースフィルム５３を液晶表示パネル１の後側偏光板２６に貼り付けて配置してもよい。

この液晶表示装置は、充分な照度の環境下では外光を利用する反射表示を行い、反射表示を行えない暗い環境下で使用するときに、バックライト３０から照明光を照射させて透過表示を行う。また、薄暗い環境下で使用するときのように反射表示の明るさが不足するときは、バックライト３０から比較的低輝度の照明光を照射させて透過表示を補助的に行うことにより、反射表示の明るさを透過表示により補うことができる。

図１２は前記液晶表示装置による反射表示と透過表示の模式図であり、図１２（ａ）は、反射表示における光の出射を示し、図１２（ｂ）は、透過表示における光の出射を示している。なお、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）では、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の拡散粘着材層２９及びバックライト３０の拡散層４５と誘電体層５０のベースフィルム５３を省略している。

まず、外光を利用する反射表示について説明すると、図１２（ａ）のように、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の前方から入射した外光ａ_０は、前側偏光板２５により、吸収軸と平行な偏光成分の光を吸収されて透過軸２５ａと平行な直線偏光ａ_１になり、さらに第一のλ／４位相差板２７により１／４波長の位相差を与えられ、円偏光ａ_２になって液晶層２３に入射する。

そして、画素電極１２と共通電極２０との間に液晶分子２３ａを倒れ込み配向させる電圧よりも低い電圧（以下、ＯＦＦ電圧という）を印加したとき、つまり液晶分子２３ａが垂直に配向したときは、前記円偏光ａ_２が液晶層２３を複屈折作用を殆んど受けずに透過する。

液晶層２３を透過した円偏光ａ_２は、第二のλ／４位相差板２８の位相差により、前側偏光板２５を透過して入射した直線偏光ａ_１に対して偏光面が９０度回転した直線偏光、つまり後側偏光板２６の透過軸２６ａと平行な直線偏光ａ_３になり、後側偏光板２６を透過して液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後方に出射する。

そして、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後方に出射した光（直線偏光）ａ_３は、後側偏光板２６を透過して誘電体層５０に入射し、この光ａ_３のうち、誘電体層５０の反射率に対応する量の光が反射され、誘電体層５０の透過率に対応する量の光が誘電体層５０を透過する。

なお、誘電体層５０は、光学的に等方性な第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２とを交互に積層したものであり、偏光作用をもっていない。そのため、誘電体層５０により反射された光と誘電体層５０を透過した光は、何れも誘電体層５０に入射した光ａ_３と同じ直線偏光である。

そして、誘電体層５０により反射された光、つまり後側偏光板２６の透過軸２６ａと平行な直線偏光ａ_４は、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から再び入射する。この直線偏光ａ_４は、後側偏光板２６を透過し、第二のλ／４位相差板２８によりλ／４波長の位相差を与えられて円偏光ａ_５になる。

この円偏光ａ_５は、再び液晶層２３を複屈折作用を殆んど受けずに透過し、第一のλ／４位相差板２７の位相差により、前側偏光板２５の透過軸２５ａと平行な直線偏光ａ_６になって前側偏光板２５に入射し、この前側偏光板２５を透過して液晶表示パネル１_（ＶＡ）の前方に出射する。

また、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後方に出射した光のうち、誘電体層５０で反射されずに該誘電体層５０を透過した光は、バックライト３０により図１３のように反射されて誘電体層５０に後方から入射し、この光のうち、誘電体層５０を透過した光が、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過して前方に出射する。

さらに、バックライト３０により反射されて誘電体層５０に後方から入射した光のうち、誘電体層５０により反射された光は、再びバックライト３０により反射されて誘電体層５０に後方から入射し、この光のうち、誘電体層５０を透過した光（誘電体層５０の透過率に対応する量の光）が、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過して前方に出射する。

このように、ＯＦＦ電圧を印加したときは、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に前方から入射し、前側偏光板２５の吸収軸に平行な偏光成分の光を吸収された光が、後側偏光板２６による吸収を殆んど受けずに液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後方に出射し、誘電体層５０及びバックライト３０により反射されて液晶表示パネル１_（ＶＡ）の前方に出射する。従って、反射表示におけるＯＦＦ電圧を印加したときの表示は、出射光強度の高い明表示である。

また、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の電極１２，２０間に、液晶分子２３ａを倒れ込み配向させる電圧（以下、ＯＮ電圧という）を印加すると、液晶分子２３ａが、画素電極１２の各電極部１２ａ，１２ｂ，１２ｃに対応する領域毎に放射状に倒れ込み配向する。

このように液晶分子２３ａが倒れ込み配向すると、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に前方から入射し、前側偏光板２５と第一のλ／４位相差板２７を順に透過して円偏光ａ_２になって液晶層２３に入射した光が、液晶の複屈折性により偏光状態を変える。

液晶層２３を偏光状態を変えて透過した光は、第二のλ／４位相差板２８によりλ／４波長の位相差を与えられて様々な向きの偏光成分を含む光になって後側偏光板２６に入射し、この光のうち、後側偏光板２６の吸収軸と平行な偏光成分の光が吸収され、透過軸２６ａと平行な偏光成分の光が後側偏光板２６を透過して液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後方に出射する。

そして、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後方に出射した光は、誘電体層５０及びバックライト３０により反射されて液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過して前方に出射する。従って、反射表示におけるＯＮ電圧を印加したときの表示は、出射光強度の低い暗表示である。

次に、バックライト３０からの照明光を利用する透過表示について説明すると、図１２（ｂ）のように、バックライト３０から照射された照明光ｂ_０は、誘電体層５０に入射し、この光ａ_３のうち、誘電体層５０の反射率に対応する量の光が反射され、誘電体層５０の透過率に対応する量の光が誘電体層５０を透過する。なお、誘電体層５０は偏光作用をもっていないため、誘電体層５０により反射された光と誘電体層５０を透過した光は、何れもバックライト３０からの照明光ｂ_０と同じ非偏光の光である。

誘電体層５０を透過した光は、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、後側偏光板２６により、吸収軸と平行な偏光成分の光を吸収されて透過軸２６ａと平行な直線偏光ｂ_１になり、さらに第二のλ／４位相差板２８により１／４波長の位相差を与えられ、円偏光ｂ_２になって液晶層２３に入射する。

そして、画素電極１２と共通電極２０との間にＯＦＦ電圧を印加したときは、前記円偏光ｂ_２が液晶層２３を複屈折作用を殆んど受けずに透過する。液晶層２３を透過した円偏光ｂ_２は、第一のλ／４位相差板２７の位相差により、後側偏光板２６を透過して入射した直線偏光ｂ_１に対して偏光面が９０度回転した直線偏光、つまり前側偏光板２５の透過軸２５ａと平行な直線偏光ｂ_３になり、前側偏光板２５を透過して液晶表示パネル１_（ＶＡ）の前方に出射する。

また、バックライト３０から照射された照明光ｂ_０のうち、誘電体層５０で反射された光は、バックライト３０により図１３のように反射されて再び誘電体層５０に後方から入射し、この光のうち、誘電体層５０を透過した光が、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過して前方に出射する。

さらに、バックライト３０により反射されて誘電体層５０に後方から入射した光のうち、誘電体層５０により反射された光は、再びバックライト３０により反射されて誘電体層５０に後方から入射し、この光のうち、誘電体層５０を透過した光（誘電体層５０の透過率に対応する量の光）が、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過して前方に出射する。

このように、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の電極１２，２０間にＯＦＦ電圧を印加したときは、バックライト３０から照射され、誘電体層５０を透過して液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、後側偏光板２６の吸収軸に平行な偏光成分の光を吸収された光が、前側偏光板２６による吸収を殆んど受けずに液晶表示パネル１_（ＶＡ）の前方に出射する。従って、透過表示におけるＯＦＦ電圧を印加したときの表示は、出射光強度の高い明表示である。

また、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の電極１２，２０間にＯＮ電圧を印加して液晶分子２３ａを図５のように倒れ込み配向させると、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、後側偏光板２６と第二のλ／４位相差板２８を順に透過して円偏光ｂ_２になって液晶層２３に入射した光が、液晶の複屈折性により偏光状態を変える。

そして、液晶層２３を偏光状態を変えて透過した光は、第一のλ／４位相差板２７によりλ／４波長の位相差を与えられて様々な向きの偏光成分を含む光になって前側偏光板２５に入射し、この光のうち、前側偏光板２５の吸収軸と平行な偏光成分の光が吸収され、前側偏光板２５の透過軸２５ａと平行な偏光成分の光が前側偏光板２５を透過して液晶表示パネル１_（ＶＡ）の前方に出射する。従って、透過表示におけるＯＮ電圧を印加したときの表示は、出射光強度の低い暗表示である。

このように、前記液晶表示装置は、反射表示のときも透過表示のときも、ＯＦＦ電圧が印加されたときの表示が明表示であるノーマリーホワイトモードの表示を行う。そのため、反射表示と透過表示とで表示の明暗が反転することは無い。

そして、この液晶表示装置は、液晶表示パネル１_（ＶＡ）とバックライト３０との間に、入射した光を、所定の反射率及び透過率で反射及び透過させる誘電体層５０を配置しているため、前方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過した光を誘電体層５０により反射し、この反射光を再び液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過させて前方に出射する反射表示と、バックライト３０からの照明光を前記誘電体層５０を透過させて液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射させ、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過した光を前方に出射する透過表示とを行うことができる。

そのため、この液晶表示装置によれば、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の各画素を反射表示部と透過表示部とに区分けすること無く、反射表示と透過表示の両方の表示を行うことができる。

しかも、前記誘電体層５０は、互いに異なる屈折率を有する透明な第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２とを交互に積層したものであり、入射光を殆んど吸収すること無く反射及び透過させる。

すなわち、上記実施例で用いた誘電体層５０は、可視光帯域の各波長光に対する平均反射率と平均透過率の合計値が９９％以上である特性を有しているため、誘電体層５０による光の吸収率は１％以下であり、入射光を殆んど吸収すること無く反射及び透過させる。

そのため、前方から入射して液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過した光を誘電体層５０により効率良く反射して明るい反射表示を行うことができると共に、バックライト３０からの照明光を効率良く誘電体層５０を透過させて液晶表示パネル１_（ＶＡ）に入射させ、明るい透過表示を行うことができる。従って、反射表示のときも透過表示のときも高い表示品位を得ることができる。

前記液晶表示装置において、誘電体層５０は、平均反射率が５５〜６０％の範囲、平均透過率が４０〜４５％の範囲である特性を有しているのが好ましく、このような反射率及び透過率の誘電体層を用いることにより、優先的に行う反射表示を充分に明るくすることができ、また、透過表示の明るさも充分に確保することができる。

さらに、誘電体層５０は、白色光を入射させたときの反射光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントのｘコーディネイト値とｙコーディネイト値が、ｘ＝０．３１５〜０．３２、ｙ＝０．３１５〜０．３２の範囲で、透過光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントのｘコーディネイト値とｙコーディネイト値が、ｘ＝０．３０〜０．３０５、ｙ＝０．３１５〜０．３２の範囲である分光特性を有している。

そのため、前記液晶表示装置は、誘電体層５０による反射光及び透過光の白色光に対する帯色が極く僅かであり、反射表示のときも透過表示のときも、色再現性の高いカラー画像を表示することができる。

但し、透過表示のときは、発光素子３６から出射した光（白色光に極く近い擬似白色光）が、導光板３１内を導かれる過程で、出射面３３及び反射面３４の反射率の波長光依存性によりある程度帯色する。

そのため、透過表示における色再現性は反射表示に比べてある程度低下するが、この色再現性の低下は、発光素子３６からの出射光の色を調整することにより補償することができる。その場合、発光素子３６からの出射光の色は、蛍光層３９の赤色蛍光物質４１と緑色蛍光物質４２の添加量を変えることにより任意に調整することができる。

なお、発光素子３６は、上記実施例のものに限らず、例えば赤、緑、青の三色のＬＥＤを備えたものでもよく、その場合も、各色のＬＥＤの発光強度を制御することにより、出射光の色を任意に調整することができる。

また、前記液晶表示装置は、光を反射及び透過させる部材として、第一の誘電体膜５１と第二の誘電体膜５２とが交互に積層された誘電体層５０を備えたものであるが、この誘電体層５０を液晶表示パネル１_（ＶＡ）とバックライト３０との間に配置しているため、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の製造に制約がかかることは無い。

すなわち、誘電体層５０を液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後基板３の内面に配置した場合は、誘電体層５０上にゲート電極７が形成されることとなり、誘電体層５０の膜応力とゲート電極７を形成する導電膜の膜応力とを考慮に入れた状態で液晶表示パネルを作成しなくてはならない。また誘電体層５０上にＴＦＴの構成薄膜（透明導電膜等）が成膜されるため、これらの屈折率を考慮した誘電体層５０の設計が必要になる。その点、前記液晶表示装置は、誘電体層５０を液晶表示パネル１_（ＶＡ）とバックライト３０との間に配置しているため、液晶表示装置の製造に制約がかかることは無い。

さらに、前記液晶表示装置は、バックライト３０に、照明光の照射面側から入射した光を液晶表示パネル１_（ＶＡ）に向けて反射する機能をもたせている。そのため、反射表示のときに、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後方に出射した光のうち、誘電体層５０を透過した光をバックライト３０により反射し、この反射光を、誘電体層５０及び液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過させて前方に出射することができる。従って、前方から入射した光をさらに効率良く反射して、より明るい反射表示を行うことができる。

また、透過表示のときは、バックライト３０から照射された照明光ｂ_０のうち、誘電体層５０を透過せずに該誘電体層５０で反射された光をバックライト３０により反射し、この反射光を、誘電体層５０を透過させて液晶表示パネル１_（ＶＡ）に入射することができる。従って、バックライト３０からの照明光をさらに効率良く反射して、より明るい透過表示を行うことができる。

さらに上記実施例では、バックライト３０を、導光板３１の反射面３４に対向させて反射板３５を配置し、導光板３１の出射面３３上に第一と第二のプリズムアレイ４３，４４を配置した構成としているため、照明光の照射面側から入射した光を、プリズムアレイ４３，４４と、導光板３１の反射面３４及び反射板３５により効率良く反射することができる。

また、上記実施例では、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に、前基板２と前側偏光板２５との間に配置された第一のλ／４位相差板２７と、後基板３と後側偏光板２６との間に配置された第二のλ／４位相差板２８とを備えさせているため、反射表示及び透過表示をより明るくすることができる。

すなわち、λ／４位相差板を備えない垂直配向型液晶表示パネルの場合は、入射側（反射表示のときは前側、透過表示のときは後側）の偏光板を透過した直線偏光が液晶層に入射するため、液晶分子を倒れ込み配向させたときの入射光の偏光状態の変化が、円偏光を入射させたときの偏光状態の変化よりも小さい。そのため、液晶層を透過した光の殆んどが出射側の偏光板により吸収され、暗表示が黒に近くなる。

それに対して、上記実施例の液晶表示パネル１_（ＶＡ）は、入射側の偏光板を透過した直線偏光を入射側のλ／４位相差板により円偏光に変化させて液晶層に入射させるため、液晶分子を倒れ込み配向させたときの入射光の偏光状態の変化が大きい。そして、液晶層を透過した光は、出射側のλ／４位相差板の位相差により、様々な向きの偏光成分を含む光になって出射側の偏光板に入射するため、この光のうち、出射側偏光板の透過軸と平行な偏光成分の光が出射側偏光板を吸収されることなく透過して出射する。

そのため、上記実施例の液晶表示パネル１_（ＶＡ）は、暗表示部分からもある程度の光が出射する。従って、λ／４位相差板を備えない垂直配向型液晶表示パネルに比べて、反射表示及び透過表示をより明るくすることができる。

［第二実施例］
図１４に示した第二実施例は、上記第一実施例の液晶表示装置において、液晶表示パネル１_（ＶＡ）と誘電体層５０との間に、互いに直交する方向に透過軸６０ａと反射軸６０ｂを有し、透過軸６０ａと平行な偏光成分の光を透過させ、反射軸６０ｂと平行な偏光成分の光を反射する反射偏光板６０をさらに配置したものである。

この反射偏光板６０は、反射軸６０ｂを液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後側偏光板２６の透過軸２６ａに対して所定の角度（例えば４５°）で斜めに交差させて配置され、光拡散粒子を分散させた粘着材層６１により前記後側偏光板２６の外面に貼り付けられている。なお、この第二実施例の他の構成は、第一実施例の液晶表示装置と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

この第二実施例の液晶表示装置は、液晶表示パネル１_（ＶＡ）と誘電体層５０との間に反射偏光板６０を配置することにより、前方から入射して液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過した光を、反射偏光板６０と誘電体層５０とバックライト３０とにより反射するようにしたものである。

すなわち、図１５は第二実施例の液晶表示装置による反射表示と透過表示の模式図であり、図１５（ａ）は、反射表示における光の出射を示し、図１５（ｂ）は、透過表示における光の出射を示している。なお、この第二実施例による反射表示及び透過表示のときの液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過する光の偏光状態の変化は第一実施例と同じであるから、その説明は図に同符号を付して省略する。

図１５（ａ）のように、反射表示のときは、図１５（ａ）のように、前方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過した光（後側偏光板２６の透過軸２６ａと平行な直線偏光）ａ_３が反射偏光板６０に入射し、この光ａ_３のうち、反射偏光板６０の反射軸６０ｂと平行な偏光成分の光が反射され、反射偏光板６０の透過軸６０ａと平行な偏光成分の光が反射偏光板６０を透過する。

前記直線偏光ａ_３の反射偏光板６０による反射量及び透過量は、後側偏光板２６の透過軸２６ａと反射偏光板６０の反射軸６０ｂとの交差角に対応し、交差角が４５°であるときは、直線偏光ａ_３の約半分が反射され、他の約半分が透過する。

反射偏光板６０により反射された光は、液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過して前方に出射する。

また、反射偏光板６０を透過した光は、図１２（ａ）と同様に、誘電体層５０により反射されるか、或いは誘電体層５０を透過してバックライト３０により反射され、誘電体層５０を再度透過して反射偏光板６０に再入射する。そして、この光のうち、反射偏光板６０を透過した光が液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過して前方に出射する。

このように、前記第二実施例の液晶表示装置は、前方から入射して液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過した光を、反射偏光板６０と誘電体層５０とバックライト３０とにより反射するようにしているため、前方から入射して液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過した光を効率良く反射し、明るい高表示品位の反射表示を行うことができる。

一方、透過表示のときは、図１５（ｂ）のように、バックライト３０から照射され、誘電体層５０を透過した照明光ｂ_０が反射偏光板６０に入射し、この照明光ｂ_０のうち、反射偏光板６０の透過軸６０ａと平行な偏光成分の光が反射偏光板６０を透過して液晶表示パネル１_（ＶＡ）に入射する。

また、反射偏光板６０に入射した照明光ｂ_０のうち、反射偏光板６０の反射軸６０ｂと平行な偏光成分の光は、反射偏光板６０により反射される。この反射光は、誘電体層５０により反射されるか、或いは誘電体層５０を透過してバックライト３０により反射され、誘電体層５０を再度透過して反射偏光板６０に再入射する。そして、この光のうち、反射偏光板６０を透過した光が液晶表示パネル１_（ＶＡ）に後方から入射し、液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過して前方に出射する。

そのため、前記液晶表示装置は、バックライト３０からの照明光を効率良く液晶表示パネル１_（ＶＡ）に入射させ、明るい高表示品位の透過表示を行うことができる。

なお、上記第二実施例において、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後側偏光板２６の透過軸２６ａと反射偏光板６０の反射軸６０ｂとの交差角は、４５°以外の角度でもよい。この交差角は、小さい方が望ましく、後側偏光板２６の透過軸２６ａに対する反射偏光板６０の反射軸６０ｂのずれ角が小さい程、液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後方に出射した直線偏光ａ_３の反射偏光板６０による反射量が多くなる。そのため、前方から入射して液晶表示パネル１_（ＶＡ）を透過した光をより効率良く反射し、さらに明るい高表示品位の反射表示を行うことができる。

また、上記第二実施例において、反射偏光板６０は、誘電体層５０とバックライト３０との間に配置してもよく、その場合も、明るい高表示品位の反射表示と透過表示を行うことができる。

［第三実施例］
図１６に示した第三実施例は、上記第一実施例の液晶表示装置において、誘電体層５０のベースフィルム５３を省略し、誘電体層５０を液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後側偏光板２６の外面に形成したものである。なお、この第三実施例の他の構成は、第一実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

この第三実施例によれば、第一実施例の液晶表示装置に比べて、誘電体層５０のベースフィルム５３での吸収による光のロスが無いため、反射表示及び透過表示をより明るくすることができる。

［第四実施例］
図１７に示した第四実施例は、上記第二実施例の液晶表示装置において、誘電体層５０のベースフィルム５３を省略し、誘電体層５０を反射偏光板６０のバックライト３０と対向する面上に形成したものである。なお、この第二実施例の他の構成は、第二実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

この第四実施例によれば、第二実施例の液晶表示装置に比べて、誘電体層５０のベースフィルム５３での吸収による光のロスが無いため、反射表示及び透過表示をより明るくすることができる。

［第五実施例］
図１８に示した第五実施例は、上記第二実施例の液晶表示装置において、誘電体層５０のベースフィルム５３を省略し、誘電体層５０を液晶表示パネル１_（ＶＡ）の後側偏光板２６の外面に形成すると共に、反射偏光板６０を、バックライト３０の第二のプリズムアレイ４４に一体的に積層したものである。

この第五実施例において、反射偏光板６０は、バックライト３０の第二のプリズムアレイ４４の平坦面上に一体的に貼り付けられている。そして、第二のプリズムアレイ４４は、反射偏光板６０が貼り付けられた面とは反対面、つまりプリズム部４４ａが形成された面を第一のプリズムアレイ４３と対向させて配置されている。なお、この第五実施例の他の構成は、第二実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

この第五実施例によれば、第二実施例の液晶表示装置に比べて、誘電体層５０のベースフィルム５３での吸収による光のロスが無いため、反射表示及び透過表示をより明るくすることができると共に、反射偏光板６０をバックライト３０の第二のプリズムアレイ４４に一体的に積層しているため、反射偏光板６０を独立部品として配置する場合のように、液晶表示装置の組立てに際して、反射偏光板６０の透過軸６０ａ及び反射軸６１ｂを所定の方向に合わせる必要が無い。

［第六実施例］
図１９に示した第六実施例は、上記第二実施例の液晶表示装置において、バックライト３０に、第二のプリズムアレイ４４の上に配置された拡散シート４６を備えさせ、誘電体層５０を前記拡散シート４６の上に形成したものである。なお、この第六実施例の他の構成は、第二実施例と同じであるから、重複する説明は図に同符号を付して省略する。

この第六実施例において、拡散シート４６は、光拡散粒子を分散させた透明な樹脂シートからなっており、この拡散シート４６の表面は、シート表面近くの光拡散粒子の分布に対応した微小な凹凸面になっている。そのため、拡散シート４６上に誘電体層５０を密着させて形成することができる。

また、拡散シート４６上に誘電体層５０を形成すると、拡散シート４６の表面に形成されている凹凸によって、拡散シート４６の表面が鏡面ではなく白っぽい半透過層となり散乱性能が向上する。

［第七実施例］
図２０に示した第七実施例は、液晶表示パネルとして、ＴＮ型液晶表示パネル１_（ＴＮ）を備えたものである。なお、この第七実施例において、上記第一実施例の液晶表示装置に対応するものには図に同符号を付し、同一のものについてはその説明を省略する。

ＴＮ型液晶表示パネル１_（ＴＮ）は、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる液晶層を有し、液晶分子を前基板２と後基板３との間において９０度の捩れ角でツイスト配向させたものであり、前基板２の外面に配置された前側偏光板２５と、後基板３の外面に配置された後側偏光板２６を備えている。

このＴＮ型液晶表示パネル１_（ＴＮ）は、ＴＦＴをスイッチング素子としたアクティブマトリックス液晶表示パネルであり、後基板３の内面（前基板２と対向する面）に、走査信号線及びデータ信号線に接続された複数のＴＦＴと、各ＴＦＴにそれぞれ接続された複数の画素電極が設けられ、前基板２の内面（後基板３と対向する面）に、各画素電極と対向する共通電極が設けられている。

また、前基板２の内面と後基板３の内面にはそれぞれ、互いに直交する方向にラビング処理された水平配向膜が設けられている。図２０において、２ｒは前基板２の内面に設けられた水平配向膜のラビング方向、３ｒは後基板３の内面に設けられた水平配向膜のラビング方向を示しており、液晶層の液晶分子は、後基板３から前基板２に向かって、図２０に破線矢印で示した方向に９０度の捩れ角でツイスト配向している。また、前側偏光板２５と後側偏光板２６は何れも吸収偏光板であり、それぞれの透過軸２５ａ，２６ａを互いに直交させて配置されている。

そして、この第七実施例の液晶表示装置では、ＴＮ型液晶表示パネル１_（ＴＮ）とバックライト３０との間に誘電体層５０を配置し、さらにＴＮ型液晶表示パネル１_（ＴＮ）と誘電体層５０との間に拡散層６２を配置している。拡散層６２は、光散乱粒子を分散させた透明な粘着剤層からなっており、誘電体層５０は、拡散層６２によりＴＮ型液晶表示パネル１_（ＴＮ）の後側偏光板２６の外面に貼り付けられている。

この液晶表示装置においても、ＴＮ型液晶表示パネル１_（ＴＮ）とバックライト３０との間に誘電体層５０を配置しているため、液晶表示パネル１_（ＴＮ）の各画素を反射表示部と透過表示部とに区分けすること無く反射表示と透過表示とを行うことができ、しかも高い表示品位を得ることができる。

なお、上記第七実施例では、誘電体層５０をベースフィルム５３の上に形成しているが、前記拡散層６２に代えて拡散シートを配置し、この拡散シートのバックライト３０と対向する面上に誘電体層５０を形成することにより、ベースフィルム５３を省略してもよい。

また、ＴＮ型液晶表示パネル１_（ＴＮ）は、前基板２と前側偏光板２５との間に第一のλ／４位相差板を配置し、後基板３と後側偏光板２６との間に第二のλ／４位相差板を配置したものでもよい。

さらに、ＴＮ型液晶表示パネル１_（ＴＮ）と誘電体層５０との間、或いは誘電体層５０とバックライト３０との間に、反射偏光板６０を上記第二実施例のように配置してもよい。

［他の実施例］
なお、上記各実施例では、バックライト３０に第一と第二のプリズムアレイ４３，４４を備えさせているが、プリズムアレイは、第一と第二の何れか一方だけでもよい。

また、液晶表示パネルは、垂直配向型またはＴＮ型に限らず、液晶分子を１８０°〜２７０°の捩れ角でツイスト配向させたＳＴＮ型、液晶分子を分子長軸を一方向に揃えて基板面と実質的に平行に配向させた非ツイストの水平配向型、液晶分子をベンド配向させるベンド配向型のいずれか、あるいは強誘電性または反強誘電性液晶表示パネルでもよい。

さらに、液晶表示パネルは、後基板３の内面に、ＴＦＴに接続された画素電極と、この画素電極よりも液晶層側または基板側に画素電極と絶縁して配置された共有電極とを設け、画素電極と共有電極のうちの液晶層側の電極に複数のスリットを形成することにより、画素電極と共有電極との間に横電界（基板面に沿う方向の電界）を生じさせて液晶分子の配向状態を変化させる横電界制御型のものでもよい。

１_（ＶＡ）…垂直配向型液晶表示パネル、１_（ＴＮ）…ＴＮ型液晶表示パネル、２…前基板、３…後基板、４…走査信号線、５…データ信号線、６…ＴＦＴ、１２…画素電極、２０…共通電極、２３…液晶層、２３ａ…液晶分子、２５，２６…偏光板、２５ａ，２６ａ…透過軸、２７，２８…λ／４位相差板、２７ａ，２８ａ…遅相軸、３０…バックライト、３１…導光板、３２…入射面、３３…出射面、３４…反射面、３５…反射板、３６…発光素子、４３，４４…プリズムアレイ、３４ａ，４４ａ…プリズム部、４６…拡散シート、５０…誘電体層、５１，５２…誘電体膜、５３…ベースフィルム、６０…反射偏光板、６０ａ…透過軸、６０ｂ…反射軸

Claims (13)

1. 対向配置された前基板と後基板との間に封入された液晶層と、前記前基板の外面に配置された前側偏光板と、前記後基板の外面に配置された後側偏光板と、を有し、各画素の光の透過率を前記液晶層への電圧の印加により制御して表示を行う液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの後方に配置され、前記液晶表示パネルに対向する照射面から前記液晶表示パネルに向けて照明光を照射するバックライトと、
   前記液晶表示パネルと前記バックライトとの間に配置された誘電体層と、
   を備え、
   前記バックライトは、プリズムアレイが配置された面に対向させて配置された拡散シートを有し、
   前記誘電体層は、互いに異なる屈折率を有する透明な第一の誘電体膜と第二の誘電体膜とが交互に積層されてなり、前記液晶表示パネルを通過して該誘電体層に向かう外光の一部を反射させるとともに他の一部を透過させ、白色光を入射させたときの反射光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントのｘコーディネイト値とｙコーディネイト値とが、ｘ＝０．３１５〜０．３２、ｙ＝０．３１５〜０．３２の範囲で、透過光のＣＩＥ色度図上におけるホワイトポイントのｘコーディネイト値とｙコーディネイト値とが、ｘ＝０．３０〜０．３０５、ｙ＝０．３１５〜０．３２の範囲である分光特性を有し、透明なベースフィルムを有することなく前記バックライトの前記拡散シート上に積層して形成されている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記拡散シートは、光拡散粒子を分散させた透明な樹脂シートであり、前記拡散シートの表面は、シート表面近くの当該光拡散粒子の分布に対応した微小な凹凸面になっていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記第一の誘電体膜がＮｂ _２ Ｏ _５ またはＴｉＯ _２ であり、前記第二の誘電体膜はＳｉＯ _２ であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
4. 前記誘電体層の可視光帯域の各波長光に対する平均反射率は５５〜６０％であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の液晶表示装置。
5. 前記誘電体層の可視光帯域の各波長光に対する平均透過率は４０〜４５％であることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の液晶表示装置。
6. 前記誘電体層は、可視光帯域の各波長光に対する平均反射率と平均透過率との合計値が９９％以上である特性を有していることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の液晶表示装置。
7. 前記バックライトは、前記照明光の前記照射面の側から入射した光を前記液晶表示パネルに向けて反射する機能を有していることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の液晶表示装置。
8. 前記バックライトは、
   板状の透明部材からなり、少なくとも一つの端面に光を入射させる入射面が形成され、二つの板面の一方に前記入射面から入射した光を出射させる出射面が形成され、他方の板面に前記入射面から入射した光を前記出射面に向けて内面反射する反射面が形成された導光板と、
   前記導光板の前記反射面に対向させて配置された反射板と、
   前記導光板の前記入射面に対向させて配置された発光素子と、
   透明なシート状部材の一方の面に複数のプリズム部が形成され、前記導光板の前記出射面上に配置された前記プリズムアレイと、
   をさらに有することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の液晶表示装置。
9. 前記液晶表示パネルと前記誘電体層との間、或いは前記誘電体層と前記バックライトとの間に、互いに直交する方向に透過軸と反射軸とを有し、前記透過軸と平行な偏光成分の光を透過させ、前記反射軸と平行な偏光成分の光を反射する反射偏光板が配置されていることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の液晶表示装置。
10. 前記液晶表示パネルは、薄膜トランジスタをスイッチング素子としたアクティブマトリックス液晶表示パネルであり、前記後基板の前記前基板と対向する面に、走査信号線及びデータ信号線に接続された複数の薄膜トランジスタと、前記各薄膜トランジスタにそれぞれ接続された複数の画素電極が設けられ、前記前基板の前記後基板と対向する面に、前記各画素電極と対向する共通電極が設けられていることを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の液晶表示装置。
11. 前記液晶表示パネルは、負の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる前記液晶層を有し、液晶分子を前記前基板及び前記後基板の板面に対して垂直に配向させた垂直配向型液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１から１０の何れか一項に記載の液晶表示装置。
12. 前記液晶表示パネルは、正の誘電異方性を有するネマティック液晶からなる前記液晶層を有し、液晶分子を前記前基板と前記後基板との間においてツイスト配向させたＴＮ型液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１から１０の何れか一項に記載の液晶表示装置。
13. 前記液晶表示パネルは、前記前基板と前記前側偏光板との間に配置された第一のλ／４位相差板と、前記後基板と前記後側偏光板との間に配置された第二のλ／４位相差板と、を備えていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の液晶表示装置。

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