JPH09258221A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示パネルを照射する照射光の利用効率
を向上させた液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶表示パネル（５０）が一方の基板の
外側に設けられる偏光板（１９）を有し、背面照射手段
が、光源（１）からの照射光を直交した偏光面を有する
２つの直線偏光に分離する第１の手段（４）と、分離さ
れた２つの直線偏光の中の一方の直線偏光の偏光面を９
０度旋光させる第２の手段（５）と、他方の直線偏光と
偏光面が９０度旋光された一方の直線偏光とを合流する
第３の手段（６）と、合流された単一の偏光面を有する
直線偏光を３原色に分光する第４の手段（８）と、３原
色に分光されたそれぞれの直線偏光を伝搬させる導波路
（９ａ）と、導波路から３原色に分光されたそれぞれの
直線偏光を液晶表示パネルの対応する各画素に放射する
第５の手段（１０）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
わり、特に、液晶表示パネルの各画素に効率良く背面照
射手段から照射光を照射するようにした液晶表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置としては、ストライ
プ状のＸＹ電極の交点の画素を駆動する単純マトリクス
型液晶表示装置と、画素毎に能動素子（例えば、薄膜ト
ランジスタ）を有しこの能動素子をスイッチング駆動す
るアクティブマトリクス型液晶表示装置に大別される。

【０００３】さらに、このアクティブマトリクス型液晶
表示装置の表示方式には、大別して、次の２通りの表示
方式が知られている。

【０００４】１つは、２つの透明電極が形成された一対
の基板間に液晶層を封入し、２つの透明電極に駆動電圧
を印加することにより、基板界面にほぼ直角な方向の電
界により液晶層を駆動し、透明電極を透過し液晶層に入
射した光を変調して表示する方式（以下、縦電界方式と
称する）である。

【０００５】また、もう１つは、一対の基板間に液晶層
を封入し、同一基板あるいは両基板上に形成された２つ
の電極に駆動電圧を印加することにより、基板界面にほ
ぼ平行な方向の電界により液晶層を駆動し、２つの電極
の隙間から液晶層に入射した光を変調して表示する方式
（以下、横電界方式と称する）である。

【０００６】図１６は、従来の縦電界方式のアクティブ
マトリクス型液晶表示装置に使用されるカラーＴＦＴ
（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）方式の
液晶表示パネルの１画素とその周辺を示す平面図であ
り、また、図１７は、図１６に示すＤ−Ｄ’切断線にお
ける断面図である。

【０００７】図１６、図１７に示すカラーＴＦＴ方式の
液晶表示パネルにおいて、各画素は隣接する２本の走査
信号線（ゲートライン（ＧＬ））と、隣接する２本の映
像信号線（データライン（ＤＬ））との交差領域（４本
の信号線で囲まれた領域）内に配置され、各画素は、２
個の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ１，ＴＦＴ２）と、画素
電極（ＩＴＯ１）および保持容量（Ｃａｄｄ）を含んで
いる。

【０００８】走査信号線（ＧＬ）は図１６では左右方向
に延在し、上下方向に複数本配置され、また、映像信号
線（ＤＬ）は図１６では上下方向に延在し、左右方向に
複数本配置される。

【０００９】各薄膜トランジスタ（ＴＦＴ１，ＴＦＴ
２）は、ゲート電極（ＧＴ）と、ゲート絶縁膜として用
いられる絶縁膜（ＧＩ）と、アモルファスシリコン（Ａ
Ｓ）と、ソース電極（ＳＤ１）と、ドレイン電極（ＳＤ
２）とを有する。

【００１０】ゲート電極（ＧＴ）は、走査信号線（Ｇ
Ｌ）から垂直方向に突出する形で、走査信号線（ＧＬ）
と連続して一体的に形成され、また、ゲート電極（Ｇ
Ｔ）と走査信号線（ＧＬ）とは単層の第２導電膜（ｇ
２）で形成され、さらに、ゲート電極（ＧＴ）と走査信
号線（ＧＬ）上には陽極酸化膜（ＡＯＦ）が形成されて
いる。

【００１１】ソース電極（ＳＤ１）とドレイン電極（Ｓ
Ｄ２）とは、Ｎ（＋）型半導体層（ｄ０）に接触する第
２導電膜（ｄ２）とその上に形成された第３導電膜（ｄ
３）とから構成され、また、ドレイン電極（ＳＤ２）は
映像信号線（ＤＬ）に接続され、ソース電極（ＳＤ１）
は画素電極（ＩＴＯ１）に接続される。

【００１２】また、映像信号線（ＤＬ）は、ドレイン電
極（ＳＤ２）と同層の第２導電膜（ｄ２）とその上に形
成された第３導電膜（ｄ３）とから構成され、画素電極
（ＩＴＯ１）は透明な第１導電膜（ｄ１）で形成され
る。

【００１３】図１６、図１７に示すカラーＴＦＴ方式の
液晶表示パネルにおいて、液晶層（ＬＣ）を基準にし
て、下部ガラス基板（ＳＵＢ１）には薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ１，ＴＦＴ２）および画素電極（ＩＴＯ１）が
形成され、上部ガラス基板（ＳＵＢ２）にはカラーフィ
ルタ（ＦＩＲ）および遮光膜（ＢＭ）が形成される。

【００１４】上部ガラス基板（ＳＵＢ２）の内側（液晶
層（ＬＣ）側）には、カラーフィルタ（ＦＩＲ）および
遮光膜（ＢＭ）、保護膜（ＰＳＶ２）、透明導電膜から
なるコモン電極（ＩＴＯ２）、配向膜（ＯＲＩ２）とが
順次積層される。

【００１５】下部ガラス基板（ＳＵＢ１）の内側（液晶
層（ＬＣ）側）には、ゲート電極（ＧＴ）および走査信
号線（ＧＬ）、絶縁膜（ＧＩ）、アモルファスシリコン
（ＡＳ）、画素電極（ＩＴＯ１）、映像信号線（Ｄ
Ｌ）、ソース電極（ＳＤ１）、ドレイン電極（ＳＤ
２）、保護膜（ＰＳＶ１）、配向膜（ＯＲＩ１）とが順
次積層される。

【００１６】また、各ガラス基板（ＳＵＢ１，ＳＵＢ
２）の外側には、それぞれ偏光板（ＰＯＬ１，ＰＯＬ
２）が形成され、さらに、各ガラス基板（ＳＵＢ１，Ｓ
ＵＢ２）の両面にはディップ処理等によって形成された
酸化シリコン膜（ＳＩＯ）が形成されている。

【００１７】また、図１７には図示していないが、液晶
層（ＬＣ）には、液晶層（ＬＣ）の厚さを均一に保つた
めのスペーサが封入される。

【００１８】図１６、図１７に示す液晶表示パネルで
は、下部ガラス基板（ＳＵＢ１）、上部ガラス基板（Ｓ
ＵＢ２）を別個に種々の層を積み重ねて形成した後、シ
ールパターンを上部ガラス基板（ＳＵＢ２）側に形成
し、下部ガラス基板（ＳＵＢ１）と上部ガラス基板（Ｓ
ＵＢ２）とを重ね合わせ、シールパターンの開口部から
液晶（ＬＣ）を注入し、注入口をエポキシ樹脂などで封
止し、上下基板を切断することによって組み立てられ
る。

【００１９】また、前記液晶表示パネルの下側にはバッ
クライト（背面照射手段）が設けられ、前記バックライ
トからの照射光は、バックライト側の偏光板（ＰＯＬ１
またはＰＯＬ２）、ガラス基板（下部ガラス基板（ＳＵ
Ｂ１）または上部ガラス基板（ＳＵＢ２））、配向膜
（ＯＲＩ１またはＯＲＩ２）、液晶層（ＬＣ）、配向膜
（ＯＲＩ２またはＯＲＩ１）、ガラス基板（上部ガラス
基板（ＳＵＢ２）または下部ガラス基板（ＳＵＢ１））
および表側の偏光板（ＰＯＬ２またはＰＯＬ１）を透過
して、液晶表示パネルから放射される。

【００２０】この場合に、上部ガラス基板（ＳＵＢ１）
に形成されたコモン電極（ＩＴＯ２）と画素電極（ＩＴ
Ｏ１）との間に電圧を印加することによって、液晶層
（ＬＣ）に、上下ガラス基板（ＳＵＢ１，ＳＵＢ２）と
垂直な方向の電界を発生させ、これにより、液晶層（Ｌ
Ｃ）を透過するバックライトからの照射光を変調させ
て、表側の偏光板を透過できるバックライトからの照射
光を増減させて液晶表示パネルに画像を表示する。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１７
に示す偏光板（ＰＯＬ１，ＰＯＬ２）は、ある特定方向
の偏光以外は吸収し、ある特定方向の偏光のみを透過さ
せ直線偏光を得るものである。

【００２２】そのため、図１６、図１７に示す液晶表示
パネルでは、原理的に、バックライトからの照射光の中
の半分以上の照射光は、バックライト側の偏光板（ＰＯ
Ｌ１またはＰＯＬ２）に吸収されるので、バックライト
からの照射光の中の半分以下の照射光しか、バックライ
ト側の偏光板（ＰＯＬ１またはＰＯＬ２）を透過できな
い。

【００２３】加えて、カラーフィルタ（ＦＩＲ）は、３
原色の中の選択された色に相当する波長の光以外の光を
吸収するため、カラーフィルタ（ＦＩＲ）を透過するバ
ックライトからの照射光は３分の１以下であり、バック
ライト側の偏光板（ＰＯＬ１またはＰＯＬ２）と合わせ
ると、バックライトからの照射光の利用効率は、原理的
に１７％以上にはなりえない。

【００２４】その上、液晶表示パネルの開口率が乗じら
れるので、バックライトからの照射光の利用効率は更に
悪く、図１６に示す液晶表示パネルにおけるバックライ
トからの照射光の利用効率は、実際には５〜１０％とな
っており、バックライトからの照射光が有効に使用され
ていなかった。

【００２５】そして、バックライトからの照射光が有効
に使用されていない点は、図１６、図１７に示す液晶表
示パネルに限らず、一対の偏光板およびカラーフィルタ
を使用する全ての液晶表示パネルに当てはまることであ
る。

【００２６】このように、従来の液晶表示装置では、バ
ックライトからの照射光が有効に使用されておらず、バ
ックライトからの照射光の利用効率が悪いという問題点
があった。

【００２７】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表
示装置において、液晶表示パネルを照射する照射光の利
用効率を向上させることが可能となる技術を提供するこ
とにある。

【００２８】また、本発明の他の目的は、液晶表示装置
において、消費電力を低減させることが可能となる技術
を提供することにある。

【００２９】また、本発明の他の目的は、液晶表示装置
において、明るい表示画面で視認性を向上させることが
可能となる技術を提供することにある。

【００３０】本発明の前記目的並びにその他の目的及び
新規な特徴は、本明細書の記載及び添付図面によって明
らかにする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００３２】（１）一対の基板間に注入封止される液晶
層を有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背
面から液晶表示パネルに照射光を照射する背面照射手段
とを具備する液晶表示装置において、前記液晶表示パネ
ルが、前記一対の基板の一方の基板の外側に設けられる
偏光板を有し、前記背面照射手段が、光源と、前記光源
からの照射光を直交した偏光面を有する２つの直線偏光
に分離する第１の手段と、前記第１の手段により分離さ
れた２つの直線偏光の中の一方の直線偏光の偏光面を９
０度旋光し、他方の直線偏光の偏光面に一致させる第２
の手段と、他方の直線偏光と、偏光面が９０度旋光され
た一方の直線偏光とを合流する第３の手段と、前記第３
の手段により合流された単一の偏光面を有する直線偏光
を３原色に分光する第４の手段と、前記第４の手段によ
り３原色に分光された単一の偏光面を有するそれぞれの
直線偏光を偏光面を維持して伝搬させる導波路と、前記
３原色に分光された単一の偏光面を有するそれぞれの直
線偏光を導波路から前記液晶表示パネルの対応する各画
素に放射する第５の手段とを有することを特徴とする。

【００３３】（２）前記（１）の手段において、前記第
４の手段が、前記導波路内の導波路回路で構成されるこ
とを特徴とする。

【００３４】（３）前記（１）または（２）の手段にお
いて、前記第４の手段が、プリズムであることを特徴と
する。

【００３５】（４）前記（１）ないし（３）の手段にお
いて、前記一対の基板の他方の基板に前記導波路を形成
したことを特徴とする。

【００３６】（５）前記（４）の手段において、前記他
方の基板に形成された前記導波路の下側に導電膜を設
け、前記導電膜を前記液晶層に電界を印加する一方の電
極として用いることを特徴とする。

【００３７】（６）前記（１）ないし（５）の手段にお
いて、前記第５の手段が、導波路の表面に設けられたプ
リズムシートであることを特徴とする。

【００３８】（７）前記（１）ないし（５）の手段にお
いて、前記第５の手段が、導波路の底面に設けられる単
一の偏光面を有する直線偏光を散乱する凹凸部であるこ
とを特徴とする。

【００３９】（８）前記（１）ないし（７）の手段にお
いて、前記第１の手段が、複屈折を利用した複像プリズ
ムもしくは偏光プリュスター素子であることを特徴とす
る。

【００４０】（９）前記（１）ないし（８）の手段にお
いて、前記導波路が、ガラス基板の１部のイオンを交換
して形成される導波路であることを特徴とする。

【００４１】（１０）前記（１）ないし（８）の手段に
おいて、前記導波路が、単一の偏光面を有する直線偏光
を放出する表面側をのぞく３方が金属で囲まれた導波路
であることを特徴とする。

【００４２】前記各手段によれば、液晶表示パネルの一
対の基板の一方の基板の外側にのみ偏光板を設け、ま
た、背面照射手段で、光源からの照射光を直交した偏光
面を有する２つの直線偏光に分離し、その一方の直線偏
光の偏光面を９０度旋光した後、一方の直線偏光と他方
の直線偏光とを合流し、さらに、単一の偏光面を有する
直線偏光を３原色に分光し、それぞれの光を導波路に導
き、導波路から液晶表示パネルの各画素に放射するよう
にしたので、液晶表示パネルに、一対の偏光板と３色の
カラーフィルタとを設ける必要がない。

【００４３】これにより、液晶表示装置において、背面
照射手段からの照射光の利用効率を向上させることが可
能となり、明るい表示画面で視認性を向上させこと、あ
るいは、消費電力を低減させることが可能となる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００４５】なお、発明の実施の形態を説明するための
全図において、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。

【００４６】まず、本発明の実施の形態を説明する前
に、本発明の概略について説明する。

【００４７】従来の液晶表示装置において、バックライ
トからの照射光が有効に使用されない原因は、バックラ
イト側の偏光板およびカラーフィルターで不要な光を吸
収してしまうためにある。

【００４８】そのため、本発明では、液晶表示パネルを
照射する照射光を分離・分光することにより、バックラ
イト側の偏光板およびカラーフィルターを不要とし、照
射光を有効に使用するものである。

【００４９】本発明では、背面照射手段で、複屈折を利
用して光源からの照射光を直交した偏光面を有する２つ
の直線偏光に分離し、その一方の直線偏光の偏光面を９
０度旋光した後、一方の直線偏光と他方の直線偏光とを
合流する。

【００５０】これにより、原理的には損失なく、光源か
らのすべての照射光を直線偏光に変化させることがで
き、これにより、バックライト側の偏光板を不要とする
ことができる。

【００５１】ここで、光の屈折は、異なった媒質間を光
が通過する際にその媒質中を伝搬する光の速さが異なる
ために起こるものであり、光の速度（ｖ）は、透磁率
μ、誘電率εを用いて下記（１）のように表すことがで
きる。

【００５２】

【数１】

【００５３】また、複屈折は誘電率に異方性があり、例
えば、ｘ軸方向とｙ軸方向の誘電率が異なったときに起
こる現象で、ｘ軸を含む面内に電界を有する光とｙ軸を
含む面内に電界を有する光はその伝搬速度が異なるため
に屈折率が異なる。

【００５４】そのため、複屈折を起こす物質中に入射さ
れた光は互いに直交する偏光面を持った２つの光に分離
されることになる。

【００５５】具体的には、例えば、方解石のような複屈
折を起こす物質に光源からの照射光を入射し、屈折率の
違いにより直交した偏光面を有する２つの直線偏光に分
離し、２つの直線偏光を得ることができる。

【００５６】このようにして得られた２つの直線偏光の
うち、一方の直線偏光はそのまま用いてよいが、他方の
直線偏光は、例えば、旋光性の物質中を通すことによ
り、偏光面を回転させる必要がある。

【００５７】この場合に、回転角度は、旋光性の物質中
を通る距離により調整可能であり、９０度になるように
旋光性の物質中を通る距離を決定すればよい。

【００５８】このようにして、光源からのすべての照射
光を単一の偏光面を有する直線偏光とすることが可能と
なる。

【００５９】なお、複屈折を起こす材料は誘電率が方向
により著しく異なるものであり、方解石の他、ルチル等
があり、これらを用いたプリズムが偏光を得るために用
いられている。

【００６０】また、互いに直交する偏光面を持った２つ
の直線偏光を得る手段としては、複屈折材料を用いる他
に、偏光ブリュスター素子を用いることもできる。

【００６１】偏光ブリュスター素子は、ブリュスター条
件を満足する場合に反射光はｓ偏光になる現象を利用し
た物であり、ブリュスター条件を満足する反射屈折を繰
り返して反射光として効率よくｓ偏光を、また、透過光
として純度よくｐ偏光を分離し取り出すことができる。

【００６２】さらに、旋光性を有する物質としては、ヨ
ウ素酸やそのナトリウム塩、石英等の光学活性を有する
無機結晶、光学活性の有機物を樹脂に固溶させたもの等
を用いてもよい。

【００６３】こうして得られた単一の偏光面を有する直
線偏光を導光板に入射し、液晶表示パネルの各画素に分
配すればよい。

【００６４】しかしながら、この場合に、導光板中を通
る直線偏光の偏光面を維持する必要がある。

【００６５】そして、導光板中を通る直線偏光の偏光面
を維持するためには、導光板が複屈折性を有すればよ
く、そのためには複屈折性の材料を用いるか、導光板の
材料に歪みを与え複屈折性を持たせればよい。

【００６６】また、光の通る部分が非常に薄く伝搬モー
ドが単一モードになれば、偏光は維持されやすくなり、
さらに、この上に導電体膜を形成すればＴＥモードのみ
の伝搬となるため完全に偏光が維持されるようになる。

【００６７】複屈折性の材料中では偏光面の違いにより
光の速度が異なるため偏光面が異なる光の間でエネルギ
ーの交換が起こりにくく偏光面は維持される。

【００６８】ただし、複屈折性の材料は通常結晶化して
いる必要があり、非晶質では誘電率の異方性がなくな
り、複屈折性はなくなる。

【００６９】一方、結晶質、非晶質を問わず等方的な材
料の一方向に歪みを与えることにより異方性を与えるこ
とができる、即ち、導光板の形成時に導光板材料に異方
的な歪みを与えることにより、複屈折性を付与すること
ができる。

【００７０】このようにすれば、偏光面を維持できるの
で、バックライト側の偏光板、即ち、光源からの照射光
が液晶に入射される側の偏光板は不要となる。

【００７１】また、本発明では、単一の偏光面を有する
直線偏光を、例えば、分光プリズムまたは回折格子等で
３原色に分光し、分光されたそれぞれの光を別々の導波
路で液晶表示パネルの対応する各画素に導くようにして
いる。

【００７２】これにより、３色のカラーフィルタを不要
とすることができる。

【００７３】分光プリズムは、媒質の違いにより光の伝
播速度の周波数分散が異なり、そのため屈折率が周波数
により異なる現象を利用したものである。

【００７４】薄膜導波路上では導波路の厚さにより、光
の伝播速度の周波数分散が異なるため３角状に導波路を
わずかに厚く作っただけでもプリズムとして作用させる
ことができる。

【００７５】具体的には、例えば、ガラス基板表面に３
本１組の導波路を形成し、３本１組の導波路の光の入射
部分に分光プリズムのように光を分離する素子を形成す
ればよい。

【００７６】このようにして、単一の偏光面を有する直
線偏光を３原色に分離し、それぞれを別々の導波路に投
入して導波させ各画素に分配する。

【００７７】この導波路は非常に薄いため単一モードの
光しか伝搬する事ができず偏光面の保持に好都合であ
る。

【００７８】導波路の作成方法としては、ガラスなどの
透明基板に金属イオンを拡散させ表面に屈折率のやや大
きい層を形成する拡散法と、透明基板上に屈折率のやや
大きい膜を真空蒸着や塗布等により形成する方法があ
る。

【００７９】拡散法にも金属イオンの入った溶液にガラ
ス基板を浸しイオン交換する方法と、真空装置内で金属
イオンを打ち込む方法がある。

【００８０】次に、本発明の発明の実施の形態について
説明する。

【００８１】［発明の実施の形態１］図１は、本発明の
一発明の実施の形態（発明の実施の形態１）である液晶
表示装置の概略構成を示す断面図である。

【００８２】図１において、５０は液晶表示パネルであ
り、液晶表示パネル５０は、上部ガラス基板１８、下部
ガラス基板１４、および、上部ガラス基板１８と下部ガ
ラス基板１４との間に注入封止される液晶層１５を有す
る。

【００８３】ここで、上部ガラス基板１８が、前記図１
７に示すＴＦＴ基板のガラス基板（ＳＵＢ１）を構成
し、上部ガラス基板１８の内側（液晶層１５）には、ゲ
ート電極および走査信号線、絶縁膜、アモルファスシリ
コン、画素電極１７、映像信号線、ソース電極、ドレイ
ン電極、保護膜、配向膜１６とが順次積層される。

【００８４】（なお、図１においては、ゲート電極、走
査信号線、絶縁膜、アモルファスシリコン、映像信号
線、ソース電極、ドレイン電極および保護膜は図示して
いない）。

【００８５】また、ガラス基板１８の外側には偏光板１
９が設けられ、さらに、図１には図示していないが、液
晶層１５には、液晶層１５の厚さを均一に保つためのス
ペーサが封入される。

【００８６】下部ガラス基板１４の内側（液晶層１５）
の表面には導波路９が形成され、下部ガラス基板１４上
には、プリズムシート１０、コモン電極１１、配向膜１
２とが順次積層される。

【００８７】本発明の実施の形態１の液晶表示パネル５
０では、各配向膜（１２，１６）はポリイミド膜で構成
される。

【００８８】図２は、図１に示すガラス基板１４の導波
路９および液晶表示パネルの画素部の概略構成を示す平
面図である。

【００８９】図２に示すように、導波路９は、プリズム
６を介して導入された単一の偏光面を有する直線偏光を
集光するためのレンズの働きをするレンズ部分７、直線
偏光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色に分離す
る分光プリズムとして働く分光プリズム部分８、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離された直線偏光を液
晶表示パネル５０の各画素１３に導く導波路９ａから構
成される本発明の実施の形態１の液晶表示装置では、導
波路９は、最も製作が容易なイオン交換法により製作し
た。

【００９０】即ち、ガラス基板１４の表面にアルミニウ
ム（Ａｌ）を蒸着し、導波路９を作る部分のアルミニウ
ム（Ａｌ）をホトリソグラフィー技法で取り除き、塩化
カリウム（ＫＣｌ）の溶液に浸してナトリウム（Ｎａ）
とカリウム（Ｋ）をイオン交換し、その後アルミニウム
（Ａｌ）を除去して製作した。

【００９１】図３は、図１に示すガラス基板１４の導波
路９ａおよびプリズムシート１０の概略構成を示す斜視
図である。

【００９２】導波路９の表面に設けられたプリズムシー
ト１０は、例えば、屈折率が異なるメタクリレートエス
テルの重合体を組み合わせて作られており、照射光を少
しずつ前面に放出させることができる。

【００９３】プリズムシート１０の上に積層されるコモ
ン電極１１は、例えば、プリズムシート１０上に、スパ
ッタ法で形成されるインジウム（Ｉｎ）と錫（Ｓｎ）と
の酸化物の透明導電膜で構成される。

【００９４】図４は、図１に示す液晶表示パネル５０の
１画素分の概略構成を示す断面図である。

【００９５】液晶表示パネル５０の赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各画素１３は、それぞれ赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の直線偏光が伝搬される導波路９ａ
に重なるように、導波路９ａに沿って導波路９ａの真上
に並んで設けられる。

【００９６】なお、図４において、２５は映像信号線、
５４は絶縁膜を示し、また、図２に示す５３は、遮光膜
（ブラックマトリクス）を示している。

【００９７】この、遮光膜５３は、図４に示すガラス基
板１８と絶縁膜５４との間、あるいは、図４に示すプリ
ズムシート１０とコモン電極１１との間、さらには、図
４に示すコモン電極１１と配向膜１２との間に、オーバ
ーコート膜を介して設けることができ、また、遮光膜５
３の材料としては、クロム、あるいは、黒色顔料を分散
した絶縁性の有機樹脂（レジスト材）を用いることがで
きる。

【００９８】なお、液晶表示パネル５０の周辺部には、
ドライバー回路（ドレインドライバ、ゲートドライバ、
コモンドライバ、制御回路等）が接続されるが、図１で
は図示していない。

【００９９】また、本発明の実施の形態１の液晶表示装
置では、導波路９を下部ガラス基板１４の表面に設ける
ようにしたが、導波路９を下部ガラス基板１４と異なる
ガラス基板の表面に設けることも可能である。

【０１００】この液晶表示パネル５０の一端部には、下
部ガラス基板１４の表面に設けられた導波路９に、単一
の偏光面を有する直線偏光を導入するため照射光導入部
５１が設けられる。

【０１０１】前記照射光導入部５１は、冷陰極管１、反
射鏡２、レンズ３、方解石複像プリズム４、旋光子５お
よびプリズム６から構成される。

【０１０２】なお、本発明の実施の形態１では、旋光子
５として、入手が容易で安定性も高い石英を用いた。

【０１０３】ここで、前記導波路９、プリズムシート１
０、および、照射光導入部５１が、本発明の背面照射手
段を構成する。

【０１０４】本発明の実施の形態１の液晶表示装置で
は、冷陰極管１からの照射光、あるいは、反射鏡２で反
射された冷陰極管１からの照射光は、レンズ３で集光さ
れて方解石複像プリズム４に入射され、方解石複像プリ
ズム４で偏光面が互いに直交する２つの直線偏光に分離
される。

【０１０５】前記方解石複像プリズム４で分離された２
つの直線偏光の中の一方の直線偏光（偏光面が導波路９
の導波面に垂直な直線偏光）は旋光子５に入射され、旋
光子５で偏光面が９０度回転させられ、前記方解石複像
プリズム４で分離された２つの直線偏光の中の他方の直
線偏光（偏光面が導波路９の導波面に平行な直線偏光）
とされる。

【０１０６】前記方解石複像プリズム４で分離された他
方の直線偏光、および、方解石複像プリズム４で分離さ
れ旋光子５を通った一方の直線偏光は、プリズム６で合
流され、プリズム６を介して導波路９に導入される。

【０１０７】これにより、冷陰極管１からのすべての照
射光を、導波路９の導波面に平行な偏光面を有する直線
偏光として導波路９に導くことが可能となる。

【０１０８】導波路９に導入された導波路９の導波面に
平行な偏光面を有する直線偏光は、レンズ部分７で集光
され、分光プリズム部分８で赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の３原色に分離され、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）に分離されたそれぞれの直線偏光は、対応する各
導波路９ａに導入される。

【０１０９】各導波路９ａを伝搬する赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の直線偏光は、プリズムシート１０に
より少しずつ引き出され、コモン電極１１、配向膜１
２、液晶層１５、配向膜１６、画素電極１７、ガラス基
板１８を通って偏光板１９に達する。

【０１１０】ノーマリーブラックの液晶表示パネルで
は、液晶層１５で偏光面が９０度旋回された照射光は偏
光板１９を透過できず、画素１３に電界が印加されるこ
とにより液晶層１５の液晶分子の配向が変化し、偏光面
が旋回されなかった画素１３では照射光が透過できる。

【０１１１】逆に、ノーマリーホワイトの液晶表示パネ
ルでは、液晶層１５で偏光面が９０度旋回された照射光
は偏光板１９を透過でき、画素１３に電界が印加される
ことにより液晶層１５の液晶分子の配向が変化し、偏光
面が旋回されなかった画素１３では照射光が透過できな
い。

【０１１２】本発明の実施の形態１の液晶表示装置によ
れば、背面照射光手段からの照射光の利用効率として、
７０％にもおよぶ高い利用効率を得ることができ、表示
画面の輝度を増加させることが可能となるので、明るい
表示画面で視認性を向上させことが可能となる。

【０１１３】また、本発明の実施の形態１の液晶表示装
置によれば、背面照射光手段からの照射光の利用効率を
向上させることが可能であり、冷陰極管１の消費電力が
少なくてよいので、消費電力を低減させることが可能と
なる。

【０１１４】また、本発明の実施の形態１の液晶表示装
置によれば、背面照射手段の一部（導波路９）と液晶表
示パネルの一方のガラス基板１４とを一体化することが
できるので、組み立ての簡略化、装置を軽量化すること
が可能となる。

【０１１５】さらに、従来の液晶表示装置では、カラー
フィルタを形成するために、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の３原色の各カラーフィルタ毎に、フォトリソグ
ラフィー工程を経なければならないのに対して、本発明
の実施の形態１の液晶表示装置においては、カラーフィ
ルタを形成する必要がなく、また、導波路９は１フォト
リソグラフィー工程でよいため、可能製造工程を短縮す
ることが可能となり、価格（コスト）を低減することが
可能となる。

【０１１６】［発明の実施の形態２］図５は、本発明の
他の発明の実施の形態（発明の実施の形態２）である液
晶表示装置の概略構成を示す断面図である。

【０１１７】以下、本発明の実施の形態２の液晶表示装
置について、前記発明の実施の形態１の液晶表示装置と
の相違点を中心に説明する。

【０１１８】本発明の実施の形態態２の液晶表示装置
は、液晶表示パネル５０の下部ガラス基板１４側の構成
と、照射光導入部５１の構成が、前記発明の実施の形態
１の液晶表示装置と相違する。

【０１１９】本発明の実施の形態態２の液晶表示装置で
は、下部ガラス基板１４の内側（液晶層１５）の表面上
に導波路２１が形成され、ガラス基板１４上にコモン電
極１１と配向膜１２とが順次積層される。

【０１２０】本発明の実施の形態態２の液晶表示装置で
も、導波路２１は、プリズム６を介して導入された単一
の偏光面を有する直線偏光を集光するためのレンズの働
きをするレンズ部分７、直線偏光を赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色に分離する分光プリズムとし
て働く分光プリズム部分８、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）に分離された直線偏光を液晶表示パネル５０の各
画素１３に導く導波路２１ａから構成される。

【０１２１】本発明の実施の形態２の液晶表示装置の導
波路２１は、ガラス基板１４の表面に形成されたクロム
（Ｃｒ）膜２４と、前記クロム（Ｃｒ）膜２４上に形成
され、レンズ部分７、プリズム部分８、および、導波路
２１ａの部分の導波路２１ａに直交する巾０．３〜３μ
ｍのラインアンドスペース２７の部分が穴開け加工され
たアルミニウム（Ａｌ）膜２３と、前記アルミニウム
（Ａｌ）膜２３上に形成されるＳｉＯｘＮｙ（ｘ＝０〜
２、ｙ＝０〜１．３３）膜２６と、ＳｉＯｘＮｙ（ｘ＝
０〜２、ｙ＝０〜１．３３）膜２６の両側に形成される
クロム（Ｃｒ）膜２２とで構成される。

【０１２２】図６は、図５に示すガラス基板１４の導波
路２１ａの概略構成を示す斜視図である。

【０１２３】図７は、本発明の実施の形態２の液晶表示
装置における導波路２１の製造方法を示す図であり、図
７（ｂ）はその概略平面図を、図７（ａ）は、図７
（ｂ）に示すＡ−Ａ’線における断面図を示す。

【０１２４】本発明の実施の形態２の液晶表示装置の導
波路２１は、以下の方法により製作される。

【０１２５】（イ）始めに、ガラス基板１４の表面に、
スパッタ法で各５０ｎｍのクロム（Ｃｒ）膜２４とアル
ミニウム（Ａｌ）膜２３との積層膜を形成する（図７の
（イ））。

【０１２６】（ロ）次に、前記積層膜のクロム（Ｃｒ）
膜２４を残し、導波路２１のレンズ部分７、プリズム部
分８、および、導波路２１ａの部分の導波路２１ａに直
交する巾０．３〜３μｍのラインアンドスペース２７
を、フォトリソグラフィー技法によりアルミニウム（Ａ
ｌ）膜２３に穴開け加工する（図７の（ロ））。

【０１２７】（ハ）次に、前記穴開け加工後のガラス基
板１４の表面上に、プラズマＣＶＤ法で、ＳｉＯｘＮｙ
（ｘ＝０〜２、ｙ＝０〜１．３３）膜２６を形成し、フ
ォトリソグラフィー技法により導波路２１のパターンを
形成し、ドライエッチングにより加工を行い、導波路２
１を形成する（図７の（ｃ））。

【０１２８】（ニ）次に、前記導波路２１を形成後のガ
ラス基板１４の表面上に、クロム（Ｃｒ）膜２２をスパ
ッタ法により付けた後、表面を鏡面研磨し、ＳｉＯｘＮ
ｙ膜２６を露出させる（図７の（ニ））。

【０１２９】図７に示す方法によれば、導波路２１に導
入された直線偏光は、金属表面（クロム（Ｃｒ）膜２４
あるいはアルミニウム（Ａｌ）膜２３）で反射されて導
波されるので屈折率の変動など導波路を作る上で微妙な
制御を要する工程を避けることができる。

【０１３０】また、導波路２１ａを伝搬する赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）の単一の偏光面を有する直線偏光
は、アルミニウム（Ａｌ）膜２３の凹凸（ラインアンド
スペース２７）により一定の割合で散乱され表面に放出
されるので、本発明の実施の形態２の液晶表示パネル５
０では、前記本発明の実施の形態１の液晶表示パネル５
０におけるプリズムシート１０は不要となる。

【０１３１】また、導波路２１の上に積層されるコモン
電極１１は、例えば、導波路２１の鏡面研磨した面の上
に、スパッタ法で形成されるインジウム（Ｉｎ）と錫
（Ｓｎ）との酸化物の透明導電膜で構成される。

【０１３２】図８は、図５に示す液晶表示パネル５０の
１画素分の概略構成を示す断面図である。

【０１３３】なお、図８において、２５は映像信号線、
５４は絶縁膜を示している。

【０１３４】本発明の実施の形態２の液晶表示装置で
は、照射光導入部５１が、冷陰極管１、反射鏡２、レン
ズ３、偏光ブリュースター素子２０、旋光子５、プリズ
ム６とから構成される。

【０１３５】なお、本発明の実施の形態２では、旋光子
５として、入手が容易で安定性も高い石英を用いた。

【０１３６】ここで、前記導波路２１、および、照射光
導入部５１が、本発明の背面照射手段を構成する。

【０１３７】本発明の実施の形態２の液晶表示装置で
は、冷陰極管１からの照射光、あるいは、反射鏡２で反
射された冷陰極管１からの照射光は、レンズ３で集光さ
れて偏光ブリュースター素子２０に入射され、偏光ブリ
ュースター素子２０で偏光面が互いに直交する２つの直
線偏光に分離される。

【０１３８】前記偏光ブリュースター素子２０で分離さ
れた２つの直線偏光の中の一方の直線偏光（偏光面が導
波路２１の導波面に垂直な直線偏光）は旋光子５に入射
され、旋光子５で偏光面が９０度回転させられ、前記偏
光ブリュースター素子２０で分離された２つの直線偏光
の中の他方の直線偏光（偏光面が導波路２１の導波面に
平行な直線偏光）とされる。

【０１３９】前記偏光ブリュースター素子２０で分離さ
れた他方の直線偏光、および、前記偏光ブリュースター
素子２０で分離され旋光子５を通った一方の直線偏光
は、プリズム６で合流され、プリズム６を介して導波路
２１に導入される。

【０１４０】これにより、冷陰極管１からのすべての照
射光を、導波路２１の導波面に平行な偏光面を有する直
線偏光として導波路２１に導くことが可能となる。

【０１４１】導波路２１に導入された導波路２１の導波
面に平行な偏光面を有する直線偏光は、レンズ部分７で
集光され、分光プリズム部分８で赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の３原色に分離され、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）に分離されたそれぞれの直線偏光は、対応する各
導波路２１ａに導入される。

【０１４２】導波路２１ａを伝搬する赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の直線偏光は、アルミニウム膜２３の
表面に設けられた凹凸（ラインアンドスペース２７）に
より散乱されて少しずつ導波路２１ａから放出され、透
明導電膜１１、配向膜１２、液晶１５、配向膜１６、画
素電極１７、ガラス基板１８を通って偏光板１９に達す
る。

【０１４３】ノーマリーブラックの液晶表示パネルで
は、液晶層１５で偏光面が９０度旋回された照射光は偏
光板１９を透過できず、画素に電界が印加されることに
より液晶層１５の液晶分子の配向が変化し、偏光面が旋
回されなかった画素では照射光が透過できる。

【０１４４】逆に、ノーマリーホワイトの液晶表示パネ
ルでは、液晶層１５で偏光面が９０度旋回された照射光
は偏光板１９を透過でき、画素に電界が印加されること
により液晶層１５の液晶分子の配向が変化し、偏光面が
旋回されなかった画素では照射光が透過できない。

【０１４５】本発明の実施の形態２の液晶表示装置によ
れば、背面照射光手段からの照射光の利用効率として、
６０％にもおよぶ高い利用効率を得ることができ、表示
画面の輝度を増加させることが可能となるので、明るい
表示画面で視認性を向上させことが可能となる。

【０１４６】また、本発明の実施の形態２の液晶表示装
置によれば、背面照射光手段からの照射光の利用効率を
向上させることが可能であり、冷陰極管１の消費電力が
少なくてよいので、消費電力を低減させることが可能と
なる。

【０１４７】また、本発明の実施の形態２の液晶表示装
置によれば、背面照射手段の一部（導波路２１）と液晶
表示パネルの一方のガラス基板１４とを一体化すること
ができるので、組み立ての簡略化、装置を軽量化するこ
とが可能となる。

【０１４８】さらに、従来の液晶表示装置では、カラー
フィルタを形成するために、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の３原色の各カラーフィルタ毎に、フォトリソグ
ラフィー工程を経なければならないのに対して、本発明
の実施の形態２の液晶表示装置においては、カラーフィ
ルタを形成する必要がなく、また、導波路２１は１フォ
トリソグラフィー工程でよいため、製造工程を短縮する
ことが可能となり、価格（コスト）を低減すること可能
となる。

【０１４９】［発明の実施の形態３］図９は、本発明の
他の発明の実施の形態（発明の実施の形態３）である液
晶表示装置の概略構成を示す断面図である。

【０１５０】以下、本発明の実施の形態３の液晶表示装
置について、前記発明の実施の形態１の液晶表示装置と
の相違点を中心に説明する。

【０１５１】本発明の実施の形態態２の液晶表示装置
は、液晶表示パネル５０の下部ガラス基板１４側の構成
と、照射光導入部５１の構成が、前記発明の実施の形態
１の液晶表示装置と相違する。

【０１５２】本発明の実施の形態態３の液晶表示装置で
は、下部ガラス基板１４の内側（液晶層１５）の表面上
に導波路３１が形成され、ガラス基板１４上に配向膜１
２が積層される。

【０１５３】本発明の実施の形態態２の液晶表示装置で
も、導波路３１は、プリズム６を介して導入された単一
の偏光面を有する直線偏光を集光するためのレンズの働
きをするレンズ部分７、直線偏光を赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色に分離する分光プリズムとし
て働く分光プリズム部分８、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）に分離された直線偏光を液晶表示パネル５０の各
画素１３に導く導波路３１ａから構成される。

【０１５４】本発明の実施の形態３の液晶表示装置の導
波路３１は、ガラス基板１４上に形成される導波路３１
の溝パターンを有するポリカーボネートのフィルム３２
と、前記ポリカーボネートのフィルム３２上に形成され
るアルミニウム（Ａｌ）膜３４と、前記アルミニウム
（Ａｌ）膜３４上に形成されるポリメタクリル酸メチル
膜３６とで構成される。

【０１５５】図１０は、図９に示すガラス基板１４の導
波路３１ａの概略構成を示す斜視図である。

【０１５６】本発明の実施の形態３の液晶表示装置の導
波路３１は以下の方法により制作される。

【０１５７】（イ）始めに、ガラス基板１４と金型の間
にポリカーボネートのフィルム３２を挟み、ポリカーボ
ネートのフィルム３２に導波路３１の溝パターンを加熱
成形する。

【０１５８】この場合に、導波路３１の溝パターンに
は、レンズ部分７、プリズム部分８および導波路３１ａ
の底部に導波路３１ａに直交する巾０．３〜３μｍ、高
さ５０〜５００ｎｍの凹凸のラインアンドスペース３５
を設ける。

【０１５９】（ロ）次に、導波路３１の溝パターンを形
成したポリカーボネートのフィルム３２の上に、スパッ
タ法で５０ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）膜３４を被覆す
る。

【０１６０】（ハ）次に、アルミニウム（Ａｌ）膜３４
の上に、ポリメタクリル酸メチル膜３６を形成し、導波
路３１を形成する。

【０１６１】この方法によれば、導波路３１に導入され
た直線偏光は、金属表面（アルミニウム（Ａｌ）膜３
４）で反射されて導波されるので屈折率の変動など導波
路を作る上で微妙な制御を要する工程を避けることがで
きる。

【０１６２】また、導波路３１ａに導入され、導波路３
１ａを伝搬する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の単一の
偏光面を有する直線偏光は、ポリカーボネートのフィル
ム３２の凹凸により生じたアルミニウム（Ａｌ）膜３４
の表面の凹凸（ラインアンドスペース３５）により一定
の割合で散乱され表面に放出されるので、本発明の実施
の形態２の液晶表示パネル５０では、前記本発明の実施
の形態１の液晶表示パネル５０におけるプリズムシート
１０は不要となる。

【０１６３】また、前記アルミニウム膜（Ａｌ）膜３４
を、コモン電極として用いるため、前記本発明の実施の
形態１の液晶表示パネル５０における透明電極１１も不
要である。

【０１６４】図１１は、図９に示す液晶表示パネル５０
の１画素分の概略構成を示す断面図である。

【０１６５】なお、図１１において、２５は映像信号
線、５４は絶縁膜を示している。

【０１６６】本発明の実施の形態３の液晶表示装置で
は、照射光導入部５１が、冷陰極管１、反射鏡２、レン
ズ３、石英プリズム３３、プリズム６とから構成され
る。

【０１６７】ここで、前記導波路３１、および、照射光
導入部５１が、本発明の背面照射手段を構成する。

【０１６８】本発明の実施の形態１の液晶表示装置で
は、冷陰極管１からの照射光、あるいは、反射鏡２で反
射された冷陰極管１からの照射光は、レンズ３で集光さ
れ、プリズム６を介して、導波路３１に導入される。

【０１６９】ここで、導波路３１は、単一モードの照射
光のみを伝搬するように作られているため、導波路３１
の導波面に平行な偏光面を有する直線偏光のみを伝搬
し、他の直線偏光（偏光面が導波路３１の導波面に垂直
な直線偏光）は反射される。

【０１７０】そして、前記反射された直線偏光は、石英
プリズム３３で偏光面が９０度回転させられ、偏光面が
導波路３１の導波面に平行な直線偏光とされ、再度プリ
ズム６に戻り導波路３１に導入される。

【０１７１】これにより、冷陰極管１からのすべての照
射光を、導波路３１の導波面に平行な偏光面を有する直
線偏光として導波路３１に導くことが可能となる。

【０１７２】導波路３１に導入された導波路３１の導波
面に平行な偏光面を有する直線偏光は、レンズ部分７で
集光され、分光プリズム部分８で赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）の３原色に分離され、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）に分離されたそれぞれの直線偏光は、対応する各
導波路３１ａに導入される。

【０１７３】導波路３１ａを伝搬する赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の直線偏光は、ポリカーボネートのフ
ィルム３２の凹凸（ラインアンドスペース３５）により
生じたアルミニウム（Ａｌ）膜３４の表面の凹凸により
散乱されて少しずつ導波路３１ａから放出され、配向膜
１２、液晶１５、配向膜１６、画素電極１７、ガラス基
板１８を通って偏光板１９に達する。

【０１７４】ノーマリーブラックの液晶表示パネルで
は、液晶層１５で偏光面が９０度旋回された照射光は偏
光板１９を透過できず、画素に電界が印加されることに
より液晶層１５の液晶分子の配向が変化し、偏光面が旋
回されなかった画素では照射光が透過できる。

【０１７５】逆に、ノーマリーホワイトの液晶表示パネ
ルでは、液晶層１５で偏光面が９０度旋回された照射光
は偏光板１９を透過でき、画素に電界が印加されること
により液晶層１５の液晶分子の配向が変化し、偏光面が
旋回されなかった画素では照射光が透過できない。

【０１７６】本発明の実施の形態３の液晶表示装置によ
れば、背面照射光手段からの照射光の利用効率として、
６０％にもおよぶ高い利用効率を得ることができ、表示
画面の輝度を増加させることが可能となるので、明るい
表示画面で視認性を向上させことが可能となる。

【０１７７】また、本発明の実施の形態１の液晶表示装
置によれば、背面照射光手段からの照射光の利用効率を
向上させることが可能であり、冷陰極管１の消費電力が
少なくてよいので、消費電力を低減させることが可能と
なる。

【０１７８】また、本発明の実施の形態３の液晶表示装
置によれば、背面照射手段の一部（導波路２１）と液晶
表示パネルの一方のガラス基板１４とを一体化すること
ができ、かつ、導波路２１の金属膜を液晶層１５に電界
を印加する一方の電極として兼用できるので、組み立て
の簡略化、装置を軽量化することが可能となる。

【０１７９】さらに、従来の液晶表示装置では、カラー
フィルタを形成するために、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の３原色の各カラーフィルタ毎に、フォトリソグ
ラフィー工程を経なければならないのに対して、本発明
の実施の形態３の液晶表示装置においては、導波路３１
は金型からの転写工程でよいため、工程が短縮され、価
格（コスト）を低減することが可能である。

【０１８０】また、本発明の実施の形態３の液晶表示装
置５０においては、ポリメタクリル酸メチル膜３６の代
わりに、透明ポリイミドを用いて導波路層と配向膜を兼
ねることも可能である。

【０１８１】その場合には、透明ポリイミドはポリメタ
クリル酸メチル膜３６よりも透明度が悪く画面が暗くな
る。

【０１８２】なお、前記各発明の実施の形態では、縦電
界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置に本発明
を適用した場合について説明したが、これに限らず、横
電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置、単純
マトリクス型液晶表示装置等の全ての液晶表示装置に適
用可能であることは言うまでもない。

【０１８３】さらに、本発明は、液晶表示装置以外の光
スイッチング素子を用いる装置に適用することが可能で
ある。

【０１８４】なお、前記各発明の実施の形態における縦
電界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、現
在、普及している製品の全てに採用されているが、縦電
界方式のアクティブマトリクス型液晶表示装置は、視角
方向を変化させた際の輝度変化が著しく、特に、中間調
表示を行った場合、視角方向により階調レベルが反転し
てしまう等、実用上問題がある。

【０１８５】これに対して、横電界方式のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置は、広視野角、低負荷容量等の
特徴を有している。

【０１８６】以下、横電界方式のアクティブマトリクス
型液晶表示装置の一例について説明する。

【０１８７】図１２は、横電界方式のアクティブマトリ
クス型液晶表示装置における液晶表示パネルの一画素と
その周辺を示す平面図である。

【０１８８】同図において、実線は下部基板である下部
ガラス基板（ＳＵＢ１）側に形成される構成を示し、破
線は上部基板である上部透明基板ガラス（ＳＵＢ２）側
に形成される構成を示している。

【０１８９】図１２に示すように、各画素は隣接する２
本の走査信号線（ゲート信号線または水平信号線）（Ｇ
Ｌ）と、隣接する２本の映像信号線（ドレイン信号線ま
たは垂直信号線）（ＤＬ）との交差領域内（４本の信号
線で囲まれた領域内）に配置されている。

【０１９０】各画素は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、
蓄積容量（Ｃｓｔｇ）、画素電極（ＰＸ）、対向電極
（ＣＴ）および対向電圧信号線（コモン信号線）（Ｃ
Ｌ）とを含んでいる。

【０１９１】ここで、走査信号線（ＧＬ）、対向電圧信
号線（ＣＬ）は、図１２においては左右方向に延在し、
上下方向に複数本配置され、映像信号線（ＤＬ）は、上
下方向に延在し、左右方向に複数本配置されている。

【０１９２】また、画素電極（ＰＸ）は、薄膜トランジ
スタ（ＴＦＴ）のソース電極（ＳＤ１）と接続され、さ
らに、対向電極（ＣＴ）は、対向電圧信号線（ＣＬ）と
一体に構成されている。

【０１９３】画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）とは
互いに対向し、各画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）
との間の電界により液晶層（ＬＣ）の光学的な状態を制
御し、表示を制御する。

【０１９４】画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）とは
櫛歯状に構成され、それぞれ、図１２においては上下方
向に長細い電極となっている。

【０１９５】図１２に示す液晶表示パネルでは、画素電
極（ＰＸ）は下開きのコの字型、対向電極（ＣＴ）は対
向電圧信号線（ＣＬ）から下方向に突起した櫛歯形の形
状をしており、画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）の
間の領域は１画素内で４分割されている。

【０１９６】図１３は、図１２に示す３−３切断線にお
ける断面図、図１４は、図１２に示す４−４切断線にお
ける薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の断面図、図１５は、
図１２に示す５−５切断線における蓄積容量（Ｃｓｔ
ｇ）の断面図である。

【０１９７】図１３〜図１５に示すように、液晶層（Ｌ
Ｃ）を基準にして下部ガラス基板（ＳＵＢ１）側には、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、蓄積容量（Ｃｓｔｇ）お
よび電極群が設けられ、上部ガラス基板（ＳＵＢ２）側
には、カラーフィルタ（ＦＩＬ）、遮光膜（ブラックマ
トリクスパターン；ＢＭ）が設けられる。

【０１９８】また、ガラス基板（ＳＵＢ１、ＳＵＢ２）
のそれぞれの内側（液晶層（ＬＣ）側）の表面には、液
晶の初期配向を制御する配向膜（ＯＲＩ１、ＯＲＩ２）
が設けられており、ガラス基板（ＳＵＢ１、ＳＵＢ２）
のそれぞれの外側の表面には、それぞれ偏光板（ＰＯＬ
１、ＰＯＬ２）が設けられている。

【０１９９】薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、図１４に
示すように、ゲート電極（ＧＴ）、ゲート絶縁膜（Ｇ
Ｉ）、ｉ型（真性、ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ、導電型決定不
純物がドープされていない）非晶質シリコン（Ｓｉ）か
らなるｉ型半導体層（ＡＳ）、一対のソース電極（ＳＤ
１）、ドレイン電極（ＳＤ２）を有する。

【０２００】なお、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）として
は、非晶質（アモルファス）シリコン薄膜トランジスタ
素子以外に、ポリシリコン薄膜トランジスタ素子、シリ
コンウエハ上のＭＯＳ型トランジスタ、有機ＴＦＴ、ま
たは、ＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅ
ｔａｌ）ダイオード等の２端子素子を用いることも可能
である。

【０２０１】ゲート電極（ＧＴ）は、走査信号線（Ｇ
Ｌ）と連続して構成されており、走査信号線（ＧＬ）の
一部の領域がゲート電極（ＧＴ）となるように構成され
ている。

【０２０２】ここで、走査信号線（ＧＬ）、ゲート電極
（ＧＴ）、対向電極（ＣＴ）および対向電圧信号線（Ｃ
Ｌ）は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）系の導電膜（ｇ
１）で構成され、走査信号線（ＧＬ）、ゲート電極（Ｇ
Ｔ）、対向電極（ＣＴ）および対向電圧信号線（ＣＬ）
は、同一製造工程で同層に形成される。

【０２０３】走査信号線（ＧＬ）、ゲート電極（Ｇ
Ｔ）、対向電極（ＣＴ）および対向電圧信号線（ＣＬ）
の上には、例えば、プラズマＣＶＤで形成された窒化シ
リコン膜からなる絶縁膜（ＧＩ）が設けられる。

【０２０４】絶縁膜（ＧＩ）は、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ）において、ゲート電極（ＧＴ）と共に半導体層
（ＡＳ）に電界を与えるためのゲート絶縁膜として、あ
るいは、走査信号線（ＧＬ）および対向電圧信号線（Ｃ
Ｌ）と、映像信号線（ＤＬ）との電気的絶縁のために使
用される。

【０２０５】ソース電極（ＳＤ１）およびドレイン電極
（ＳＤ２）との接続領域のｉ型半導体層（ＡＳ）上に
は、オーミックコンタクト用のリン（Ｐ）をドープした
Ｎ（＋）型非晶質シリコン半導体層が設けられる。

【０２０６】ソース電極（ＳＤ１）およびドレイン電極
（ＳＤ２）のそれぞれは、Ｎ（＋）型非晶質シリコン半
導体層に接触する導電膜（ｄ１）とその上に形成された
導電膜電膜（ｄ２）とから構成されている。

【０２０７】導電膜（ｄ１）は、例えば、スパッタリン
グで形成したクロム（Ｃｒ）膜を用い、また、導電膜
（ｄ２）としては、アルミニウム（Ａｌ）系の導電膜を
用いる。

【０２０８】映像信号線（ＤＬ）および画素電極（Ｐ
Ｘ）は、ソース電極（ＳＤ１）およびドレイン電極（Ｓ
Ｄ２）と同層に形成され、ソース電極（ＳＤ１）および
ドレイン電極（ＳＤ２）と同じく、導電膜（ｄ１）と、
その上に形成された導電膜（ｄ２）とで構成されてい
る。

【０２０９】画素電極（ＰＸ）は、薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）と接続される端部と反対側の端部において、
対向電圧信号線（ＣＬ）と重なるように構成されてい
る。

【０２１０】この重ね合わせは、図１５からも明らかな
ように、画素電極（ＰＸ）を一方の電極（ＰＬ２）と
し、対向電圧信号（ＣＬ）を他方の電極（ＰＬ１）とす
る蓄積容量（静電容量素子）（Ｃｓｔｇ）を構成する。

【０２１１】この蓄積容量（Ｃｓｔｇ）の誘電体膜は、
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のゲート絶縁膜として使用
される絶縁膜（ＧＩ）および陽極酸化膜で構成されてい
る。

【０２１２】この蓄積容量（Ｃｓｔｇ）は、画素に書き
込まれた（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がオフした後
の）映像情報を、長く蓄積するために設けられる。

【０２１３】薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）上には、例え
ば、プラズマＣＶＤ装置で形成した酸化シリコン膜や窒
化シリコン膜からなる保護膜（ＰＳＶ）が設けられてい
る。

【０２１４】この保護膜（ＰＳＶ）は、主に薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）を湿気等から保護するために設けられ
ており、透明性が高く、しかも、耐湿性の良いものを使
用する。

【０２１５】上部ガラス基板（ＳＵＢ２）側には、不要
な間隙部（画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）の間以
外の隙間）からの透過光が表示面側に出射して、コント
ラスト比等を低下させないように遮光膜（ＢＭ）（いわ
ゆるブラックマトリクスパターン）が形成される。

【０２１６】遮光膜（ＢＭ）は、外部光またはバックラ
イト光がｉ型半導体層（ＡＳ）に入射しないようにする
役割も果たしている。

【０２１７】図１２に示す遮光膜（ＢＭ）の閉じた多角
形の輪郭線は、その内側が遮光膜（ＢＭ）が形成されな
い開口を示している。

【０２１８】遮光膜（ＢＭ）は、各画素の周囲に格子状
に形成され、この格子で１画素の有効表示領域が仕切ら
れており、したがって、各画素の輪郭が遮光膜（ＢＭ）
によってはっきりとする。

【０２１９】即ち、遮光膜（ＢＭ）は、ブラックマトリ
クスとｉ型半導体層（ＡＳ）に対する遮光との２つの機
能を持っている。

【０２２０】この遮光膜（ＢＭ）は、光に対する遮蔽性
を有し、かつ、画素電極（ＰＸ）と対向電極（ＣＴ）の
間の電界に影響を与えないように絶縁性の高い膜で形成
されており、図１２に示す液晶表示パネルでは、遮光膜
（ＢＭ）は、黒色顔料を分散した絶縁性の有機樹脂（レ
ジスト材）で構成される。

【０２２１】遮光膜（ＢＭ）の開口部にはカラーフィル
タ（ＦＩＬ）が設けられ、このカラーフィルタ（ＦＩ
Ｌ）は、画素に対向する位置に赤、緑、青の繰り返しで
ストライプ状に構成され、また、カラーフィルタ（ＦＩ
Ｌ）は、遮光膜（ＢＭ）のエッジ部分と重なるように構
成されている。

【０２２２】カラーフィルタ（ＦＩＬ）は、次のように
して形成することができる。

【０２２３】まず、上部ガラス基板（ＳＵＢ２）の表面
にアクリル系樹脂等の染色基材を形成し、フォトリソグ
ラフィ技術で赤色フィルタ形成領域以外の染色基材を除
去する。

【０２２４】この後、染色基材を赤色染料で染め、固着
処理を施し、赤色フィルタ（Ｒ）を形成する。

【０２２５】つぎに、同様な工程を施すことによって、
緑色フィルタ（Ｇ）、青色フィルタ（Ｂ）を順次形成す
る。

【０２２６】遮光膜（ＢＭ）およびカラーフィルタ（Ｆ
ＩＬ）上には、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等
の透明樹脂材料で構成されるオーバーコート膜（ＯＣ）
が設けられ、このオーバーコート膜（ＯＣ）は、カラー
フィルタ（ＦＩＬ）から染料が液晶層（ＬＣ）へ漏洩す
るのを防止し、および、カラーフィルタ（ＦＩＬ）、遮
光膜（ＢＭ）による段差を平坦化するために設けられて
いる。

【０２２７】上下ガラス基板（ＳＵＢ１、ＳＵＢ２）の
間にはその縁に沿って、液晶封入口（図示せず）を除
き、液晶層（ＬＣ）を封止するようにシールパターン
（図示せず）が設けられる。

【０２２８】下部ガラス基板（ＳＵＢ１）側の保護膜
（ＰＳＶ）上、および、上部ガラス基板（ＳＵＢ２）側
のオーバーコート膜（ＯＣ）上には、ポリイミドからな
る配向膜（ＯＲＩ１，ＯＲＩ２）が設けられ、この配向
膜（ＯＲＩ１、ＯＲＩ２）は、シールパターンの内側に
形成される。

【０２２９】液晶層（ＬＣ）は、液晶分子の向きを設定
する下部配向膜（ＯＲＩ１）と上部配向膜（ＯＲＩ２）
との間でシールパターンで仕切られた領域に封入され
る。

【０２３０】図１２ないし図１５に示す液晶表示パネル
では、下部ガラス基板（ＳＵＢ１）、上部ガラス基板
（ＳＵＢ２）を別個に種々の層を積み重ねて形成した
後、シールパターンを上部ガラス基板（ＳＵＢ２）側に
形成し、下部ガラス基板（ＳＵＢ１）と上部ガラス基板
（ＳＵＢ２）とを重ね合わせ、シールパターンの開口部
から液晶（ＬＣ）を注入し、注入口をエポキシ樹脂など
で封止し、上下基板を切断することによって組み立てら
れる。

【０２３１】また、前記液晶表示パネルの下側にはバッ
クライトが設けられ、前記バックライトからの照射光
は、バックライト側の偏光板（ＰＯＬ１またはＰＯＬ
２）、ガラス基板（下部ガラス基板（ＳＵＢ１）または
上ガラス基板（ＳＵＢ２））、配向膜（ＯＲＩ１または
ＯＲＩ２）、液晶層（ＬＣ）、配向膜（ＯＲＩ２または
ＯＲＩ１）、ガラス基板（上部ガラス基板（ＳＵＢ２）
または下部ガラス基板（ＳＵＢ１））および表側の偏光
板（ＰＯＬ２またはＰＯＬ１）を透過して、液晶表示パ
ネルから照射される。

【０２３２】この場合に、図１３に示すように、下部ガ
ラス基板（ＳＵＢ１）に形成された対向電極（ＣＴ）と
画素電極（ＰＸ）との間に電圧を印加することによっ
て、液晶層（ＬＣ）に、上下ガラス基板（ＳＵＢ１，Ｓ
ＵＢ２）と平行な電界（Ｅ）を発生させ、これにより、
液晶層（ＬＣ）を透過する光を変調させて、表側の偏光
板を透過できるバックライトからの照射光を増減させて
液晶表示パネルに画像を表示する。

【０２３３】以上、説明した横電界方式のアクティブマ
トリクス型液晶表示装置に本発明を適用した例を以下に
示す。

【０２３４】本発明は３原色に分光された偏光をガラス
基板上に作成した光導波路で画素後方に導き、その光を
散乱により全面に向かって放射するものである。

【０２３５】したがって、薄膜トランジスタや液晶駆動
用電極を作り込むガラス基板が液晶表示装置の全面に置
かれることになる。

【０２３６】前記説明の図１３に相当する液晶表示パネ
ルの断面図を図１８に示す。

【０２３７】なお、図１８では、上下が入れ替わってい
るが、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）や蓄積容量（Ｃｓｔ
ｇ）、画素電極（ＰＸ）、対向電極（ＣＴ）、対向電極
信号線（ＣＬ）等が搭載されるガラス基板（ＳＵＢ１）
は、図１３に示す従来のものと同じである。

【０２３８】下部基板（ＳＵＢ２）の方には、カラーフ
ィルタ、偏光板がなく、代わりに、光導波路（９ａ）が
設置されている。

【０２３９】この下部基板（ＳＵＢ２）に金属等の導電
体を用いると、液晶層（ＬＣ）に印加される電界が乱れ
るので、金属や透明導電膜を用いることができない。

【０２４０】したがって、光導波路としては図３に示す
もの、あるいは、図１０においてアルミニウム（Ａｌ）
の代わりに酸化けい素を用いたもの等が使用できる。

【０２４１】本発明の光導波路を用いた方式では光が放
射されるのは光導波路のある部分のみで光導波路と光導
波路の間の部分は光が通らない。

【０２４２】横電界方式のアクティブマトリクス型液晶
表示装置の欠点の１つは画素の開口率が低いため光の利
用効率が低い点であるが、本発明と組み合わせ、画素の
開口部分と光導波路部分を一致させると画素の開口部分
のみに光導波路から光を放射させるようにすることがで
き、画素の開口率の低さによる光の利用効率の低下を防
止することが可能となる。

【０２４３】以上、本発明を発明の実施の形態に基づき
具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更し得ることは言うまでもない。

【０２４４】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【０２４５】（１）本発明によれば、液晶表示装置にお
いて、背面照射光手段からの照射光の利用効率を、従来
の一対の偏光板とカラーフィルタとを備える液晶表示装
置に比して、約６倍も向上させることが可能となり、こ
れにより、表示画面の輝度を増加させることが可能とな
るので、明るい表示画面で視認性を向上させことが可能
となる。

【０２４６】（２）本発明によれば、液晶表示装置にお
いて、背面照射光手段の光源の消費電力が少なくてよい
ので、消費電力を低減させることが可能となる。

【０２４７】（３）本発明によれば、液晶表示装置にお
いて、背面照射手段の一部と液晶表示パネルの一方のガ
ラス基板とを一体化することが可能であり、組み立ての
簡略化、装置を軽量化することが可能となる。

【０２４８】（４）本発明によれば、液晶表示装置にお
いて、カラーフィルタを形成する必要がないため、従来
のカラーフィルタとを備える液晶表示装置に比して、製
造工程を短縮し、コストを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一発明の実施の形態（発明の実施の形
態１）である液晶表示装置の概略構成を示す断面図であ
る。

【図２】図１に示すガラス基板１４の導波路９および液
晶表示パネルの画素部の概略構成を示す平面図である。

【図３】図１に示すガラス基板１４の導波路９ａおよび
プリズムシート１０の概略構成を示す斜視図である。

【図４】図１に示す液晶表示パネル５０の１画素分の概
略構成を示す断面図である。

【図５】本発明の他の発明の実施の形態（発明の実施の
形態２）である液晶表示装置の概略構成を示す断面図で
ある。

【図６】図５に示すガラス基板１４の導波路２１ａの概
略構成を示す斜視図である。

【図７】本発明の実施の形態２の液晶表示装置における
導波路２１の製造方法を示す図である。

【図８】図５に示す液晶表示パネル５０の１画素分の概
略構成を示す断面図である。

【図９】本発明の他の発明の実施の形態（発明の実施の
形態３）である液晶表示装置の概略構成を示す断面図で
ある。

【図１０】図９に示すガラス基板１４の導波路３１ａの
概略構成を示す斜視図である。

【図１１】図９に示す液晶表示パネル５０の１画素分の
概略構成を示す断面図である。

【図１２】横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表
示装置における液晶表示パネルの一画素とその周辺を示
す平面図である。

【図１３】図１２に示す３−３切断線における断面図で
ある。

【図１４】図１２に示す４−４切断線における薄膜トラ
ンジスタ（ＴＦＴ）の断面図である。

【図１５】図１２に示す５−５切断線における蓄積容量
（Ｃｓｔｇ）の断面図である。

【図１６】従来の縦電界方式のアクティブマトリクス型
液晶表示装置に使用されるカラーＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆ
ｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）方式の液晶表示パネル
の１画素とその周辺を示す平面図である。

【図１７】図１６に示すＤ−Ｄ’切断線における断面図
である。

【図１８】横電界方式のアクティブマトリクス型液晶表
示装置に本発明を適用した例の液晶表示パネルの概略構
成を示す断面図である。

【符号の説明】

１…冷陰極管、２…反射鏡、３…レンズ、４…方解石複
像プリズム、５…旋光子、６…プリズム、７…レンズ
部、８…プリズム部、９，９ａ，２１，２１ａ，３１，
３１ａ…導波路、１０…プリズムシート、１１，１７…
透明導電膜、１２，１６…配向膜、１３…画素、１４，
１８…ガラス基板、１５…液晶層、１９…偏光板、２０
…偏光ブリュースター素子、２２，２４…クロム膜、２
３，３４…アルミニウム膜、２５…映像信号線、２６…
ＳｉＯｘＮｙ膜、２７，３５…ラインアンドスペース、
３２…ポリカーボネートフィルム、３３…石英プリズ
ム、３６…ポリメタクリル酸メチル膜、５０…液晶表示
パネル、５１…照射光導入部、５４…絶縁膜、５３…遮
光膜（ブラックマトリクス）、ＳＵＢ…ガラス基板、Ｄ
Ｌ…映像信号線、ＧＬ…走査信号線、ＣＬ…対向電圧信
号線、ＰＸ，ＩＴＯ１…画素電極、ＣＴ…対向電極、Ｇ
Ｔ…ゲート電極、ＩＴＯ１…コモン電極、ＢＭ…遮光膜
（ブラックマトリクス）、ＳＤ…ソース電極またはドレ
イン電極、ＧＩ…絶縁膜、ＡＳ…ｉ型半導体層、ＰＯＬ
…偏光板、ＯＲＩ…配向膜、ＯＣ…オーバーコート膜、
ＰＳＶ…保護膜、ＦＩＬ…カラーフィルタ、ＬＣ…液晶
層、ＴＦＴ…薄膜トランジスタ、Ｃｓｔｇ…蓄積容量。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の基板間に注入封止される液晶層を
   有する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面か
   ら液晶表示パネルに照射光を照射する背面照射手段とを
   具備する液晶表示装置において、前記液晶表示パネル
   が、前記一対の基板の一方の基板の外側に設けられる偏
   光板を有し、前記背面照射手段が、光源と、前記光源か
   らの照射光を直交した偏光面を有する２つの直線偏光に
   分離する第１の手段と、前記第１の手段により分離され
   た２つの直線偏光の中の一方の直線偏光の偏光面を９０
   度旋光し、他方の直線偏光の偏光面に一致させる第２の
   手段と、他方の直線偏光と、偏光面が９０度旋光された
   一方の直線偏光とを合流する第３の手段と、前記第３の
   手段により合流された単一の偏光面を有する直線偏光を
   ３原色に分光する第４の手段と、前記第４の手段により
   ３原色に分光された単一の偏光面を有するそれぞれの直
   線偏光を偏光面を維持して伝搬させる導波路と、前記３
   原色に分光された単一の偏光面を有するそれぞれの直線
   偏光を導波路から前記液晶表示パネルの対応する各画素
   に放射する第５の手段とを有することを特徴とする液晶
   表示装置。
2. 【請求項２】 前記第４の手段が、前記導波路内の導波
   路回路で構成されることを特徴とする請求項１に記載さ
   れた液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記第４の手段が、プリズムであること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載された液晶
   表示装置。
4. 【請求項４】 前記一対の基板の他方の基板に前記導波
   路を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３
   のいずれか１項に記載された液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記他方の基板に形成された前記導波路
   の下側に導電膜を設け、前記導電膜を前記液晶層に電界
   を印加する一方の電極として用いることを特徴とする請
   求項４に記載された液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記第５の手段が、導波路の表面に設け
   られたプリズムシートであることを特徴とする請求項１
   ないし請求項５のいずれか１項に記載された液晶表示装
   置。
7. 【請求項７】 前記第５の手段が、導波路の底面に設け
   られる単一の偏光面を有する直線偏光を散乱する凹凸部
   であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいず
   れか１項に記載された液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記第１の手段が、複屈折を利用した複
   像プリズムもしくは偏光プリュスター素子であることを
   特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記
   載された液晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記導波路が、ガラス基板の１部のイオ
   ンを交換して形成される導波路であることを特徴とする
   請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載された液
   晶表示装置。
10. 【請求項１０】 前記導波路が、単一の偏光面を有する
    直線偏光を放出する表面側をのぞく３方が金属で囲まれ
    た導波路であることを特徴とする請求項１ないし請求項
    ８のいずれか１項に記載された液晶表示装置。