JPH11212073A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高輝度かつ正面輝度の良好な低消費電力の液
晶表示装置を提供する。 【解決手段】 対向配置された少なくとも一方の内面に
電極を有する一対の絶縁基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の間に
液晶ＬＣを挟持してなる液晶パネルＰＮＬと、液晶パネ
ルＰＮＬを挟んで積層された一対の偏光板ＰＯＬ１，Ｐ
ＯＬ２と、前記電極に表示画像信号に応じた電圧を印加
するための制御手段と、液晶パネルＰＮＬを背面から照
明する照明装置とを少なくとも備え、照明装置はランプ
ＬＰと反射器ＲＥＦとからなり、照明装置と液晶パネル
ＰＮＬとの間に照明装置の出射光を液晶パネルＰＮＬの
方向に集光する第１の光学フィルムＰＲＺを配置すると
共に、第１の光学フィルムＰＮＬで集光された当該第１
の光学フィルムの透過光を集光された視角範囲内のみで
散乱させる第２の光学フィルムＤＩＦを配置した。

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
り、特に表示画像の光輝度かつ輝度均一性に優れた照明
装置を備えた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型コンピユータやコンピユータモ
ニター用の高精細かつカラー表示が可能な液晶表示装置
が広く普及している。

【０００３】この液晶表示装置は、基本的には少なくと
も一方が透明なガラス板等からなる二枚の絶縁基板（以
下、単に基板とも言う）の間に液晶組成物の層（液晶
層）を挟持して所謂液晶パネルを構成し、この液晶パネ
ルの絶縁基板に形成した画素形成用の各種電極に選択的
に電圧を印加して所定画素部分の液晶分子の配向方向を
変化させて画素形成を行う形式（単純マトリクス）、上
記各種電極と画素選択用のアクティブ素子を形成してこ
のアクティブ素子を選択することにより所定画素の液晶
分子の配向方向を変化させて画素形成を行う形式（アク
ティブマトリクス）とに大きく分類される。

【０００４】一般に、アクティブマトリクス型液晶表示
装置は、一方の基板に形成した電極と他方の基板に形成
した電極との間に液晶層の配向方向を変えるための電界
を印加する、所謂縦電界方式を採用している。

【０００５】一方、液晶層に印加する電界の方向を基板
面とほぼ平行な方向とする、所謂横電界方式（ＩＰＳ方
式とも言う）の液晶表示装置が実用化されている。この
横電界方式の液晶表示装置を開示したものとしては、二
枚の基板の一方に電界形成用の櫛歯電極を用いて非常に
広い視野角を得るようにしたものが知られている。

【０００６】横電界方式の液晶表示装置は、複数の走査
信号線および映像信号線と、前記走査信号線および映像
信号線の交点近傍に形成したスイッチング素子と、前記
スイッチング素子を介して駆動電圧が印加される画素電
極と、前記画素電極と同一平面に形成された対向電極と
を備えてアクティブマトリクス基板と、樹脂組成物で形
成したブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクス
の開口領域に形成される各画素に対してそれぞれ配置し
たカラーフィルタ層を形成したカラーフィルタ基板と、
前記アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板の
間に液晶組成物を挟持して液晶パネルとし、この液晶パ
ネルの背面にバックライトを設置して上下のケースで一
体化して液晶表示装置を構成している。

【０００７】そして、前記画素電極と対向電極との間に
前記各基板面と略平行に形成される前記電界成分により
前記液晶組成物の光透過率を変化させて画像表示を行う
ようにしている。

【０００８】このような横電界方式の液晶表示装置は、
縦電界方式とは異なり、その表示面に対して大きな角度
視野から観察しても鮮明な映像（画像）を認識でき、所
謂角度視野に優れたものである。

【０００９】なお、このような構成の液晶表示装置を開
示したものとしては、例えば特開平６−１６０８７８号
公報を挙げることができる。

【００１０】上記した横電界方式の液晶表示装置に限ら
ず、一般に液晶表示装置は、その液晶表示装置を構成す
る液晶パネルの背面に照明装置（照明光源）を備え、当
該照明装置から出射した光を液晶パネルの背面に照射
し、液晶パネルを透過した光の輝度が観察側（表面）に
おいて大きく、かつ均一な分布をなすようにする必要が
ある。

【００１１】一方、コンピュータの電力の大半はその表
示装置で消費される。液晶表示装置は従来から広く使用
されているＣＲＴに比べて消費電力が大幅に少ない。し
かし、バッテリー駆動も可能なノート型パソコンなどで
はさらに消費電力の低減化が要求される。

【００１２】液晶表示装置では、この電力消費の低減対
策として、プリズムシートと呼ばれる集光フィルムを照
明装置と液晶パネルの間に設置して正面の輝度を向上さ
せている。

【００１３】図２０は従来の液晶表示装置の構成例を説
明する模式断面図である。この液晶表示装置は、一対の
透明基板ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の間に液晶ＬＣを挟持して
裏面と表面にそれぞれ偏光板ＰＯＬ１，ＰＯＬ２を積層
した液晶パネルＰＮＬと、ランプＬＰと反射器ＲＥＦか
らなる照明装置（バックライト）ＢＬとからなり、液晶
パネルＰＮＬとバックライトＢＬの間に二枚のプリズム
シートＰＲＺ１，ＰＲＺ２からなるプリズムシートＰＲ
Ｚおよび拡散フィルムＳＣＴを介挿して構成されてい
る。なお、液晶パネルＰＮＬを構成する一対の透明基板
ＳＵＢ１，ＳＵＢ２の内面には電極、保護膜、配向膜、
その他の各種機能膜が形成されるが、これについては後
述する。

【００１４】液晶パネルＰＮＬに形成される画像はバッ
クライトＢＬの照明光で偏光板ＰＯＬ２側に出射して可
視画像となる。プリズムシートＰＲＺを構成する二枚の
プリズムシートＰＲＺ１，ＰＲＺ２の溝方向は互いに交
差し、バックライトＢＬからの光を液晶パネルＰＮＬ側
に集光する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図２１はプリズムシー
トの溝方向の一例を説明する模式図であり、下側のプリ
ズムシートＰＲＺ１は画面の横方向に延在してバックラ
イトＢＬからの光を上下方向（画面を立てて見たときの
方向）に集光し、上側のプリズムシートＰＲＺ２は画面
の上下方向に延在してバックライトＢＬからの光を左右
方向（画面を立てて見たときの方向）に集光し、全体と
して液晶パネルＰＮＬの背面に鋭角で入射するように集
光する。拡散板ＳＣＴは輝度分布を均一化するための光
学フィルムである。

【００１６】図２２は画面の上下視角に対する正面輝度
の大きさの説明図であって、プリズムシートを一枚設け
た場合、２枚設けた場合、および拡散板のみ（プリズム
シートを設けない）の場合のそれぞれの正面輝度を示
す。

【００１７】図２２に示したように、プリズムシートＰ
ＲＺを二枚設けることで正面輝度は向上するが、プリズ
ムの溝の周期と液晶パネルＰＮＬの画素ピッチや拡散フ
ィルムの表面形状とが干渉してモアレと称する縞状、あ
るいは等高線状の干渉パターンが発生し、画像の視認性
を劣化させる。

【００１８】図２３はプリズムシートを設置したことに
よるモアレパターンと拡散フィルムを介在させた場合の
輝度分布の説明図である。この図に示したように、プリ
ズムシートＰＲＺの上方に積層した拡散フィルムＳＣＴ
は上記の干渉パターンを解消する機能を有するが、この
拡散シートＳＣＴは正面輝度を低下させてしまうという
問題がある。

【００１９】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消して、高輝度かつ正面輝度の良好な低消費電力の液
晶表示装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、下記（１）〜（５）に記載の構成とした
ことに特徴を有する。

【００２１】（１）対向配置された少なくとも一方の内
面に電極を有する一対の絶縁基板の間に液晶層を挟持し
てなる液晶パネルと、前記液晶パネルを挟んで積層され
た一対の偏光板と、前記電極に表示画像信号に応じた電
圧を印加するための制御手段と、前記液晶パネルを背面
から照明する照明装置とを少なくとも備えた液晶表示装
置において、前記照明装置はランプと反射器とからな
り、前記照明装置と前記液晶パネルとの間に前記照明装
置の出射光を前記液晶パネルの方向に集光する第１の光
学フィルムを配置すると共に、前記第１の光学フィルム
で集光された当該第１の光学フィルムの透過光を集光さ
れた視角範囲内のみで散乱させる第２の光学フィルムを
配置した。

【００２２】この構成により、第２の光学フィルムは第
１の光学フィルムで集光された照明光の視角範囲での干
渉を低減するため、モアレを無くし、かつ視角範囲での
正面輝度の低下を抑制するため、画面の視認性低下が防
止されて高品質の表示画像を提供できる。

【００２３】（２）対向配置された少なくとも一方の内
面に電極を有する一対の絶縁基板の間に液晶層を挟持し
てなる液晶パネルと、前記液晶パネルを挟んで積層され
た一対の偏光板と、前記電極に表示画像信号に応じた電
圧を印加するための制御手段と、前記液晶パネルを背面
から照明する照明装置とを少なくとも備えた液晶表示装
置において、前記照明装置はランプと反射器とからな
り、前記照明装置と前記液晶パネルとの間に前記照明装
置の出射光を前記液晶パネルの方向に集光する第１の光
学フィルムを配置すると共に、前記第１の光学フィルム
で集光された当該第１の光学フィルムの透過光を集光さ
れた視角範囲内のみで散乱させる第２の光学フィルムを
配置し、さらに前記第１の光学フィルムの背面に当該第
１の光学フィルム側からの反射光を反射する第３の光学
素子を配置した。

【００２４】この構成により、前記（１）の構成で得ら
れる効果に加えて、液晶パネルの照明光入射側に設置し
た偏光板や前記第１の光学フィルムで反射される光を再
度利用でき、さらに高輝度の画像表示が得られる。

【００２５】（３）（１）または（２）における第１の
光学フィルムをプリズムシートで構成し、第２の光学フ
ィルムを回折格子で構成した。

【００２６】プリズムシートは照明装置からの光を液晶
パネル方向に集光し、回折格子は集光された当該プリズ
ムシートの透過光を集光された視角範囲内のみで散乱さ
せる。これにより、集光された照明光の視角範囲での干
渉を低減するため、モアレを無くし、かつ視角範囲での
正面輝度の低下を抑制するため、画面の視認性低下が防
止されて高品質の表示画像が得られる。

【００２７】（４）（１）または（２）において、液晶
パネルの正面輝度を１００％としたとき、前記第１の光
学フィルムの集光範囲の５０％以上の輝度範囲が５０度
以上ある如く設定する。

【００２８】この構成により、画面全体の輝度むらが防
止され、視認性が向上する。

【００２９】（５）（２）における一対の偏光板の前記
照明装置側の偏光板は所定の偏光のみを透過させると共
に他の偏光を反射する反射偏光板であり、第３の光学フ
ィルムが、前記反射偏光板で反射された光の偏光を解消
する拡散フィルムで構成した。

【００３０】この構成により、拡散フィルムは液晶パネ
ルの照明光入射側に設置した反射偏光板で反射される光
の偏光を解消し、当該偏光板で反射される光を再度利用
して、さらに高輝度の画像表示が得られる。

【００３１】光は電界と磁界からなる横波であり、それ
ぞれ振動しながら進行する。バックライトの出射光の振
動方向はランダムであり、あらゆる方向の振動成分を有
する。一方、偏光板は特定の一方向の振動成分の光のみ
を透過させる性質をもち、その他の方向の振動成分の光
を吸収する。そのため、バックライトからの出射光が偏
光板を通過すると、通過光は単一の方向の振動成分のみ
となり、透過率は最大でも５０％である。すなわち、バ
ックライトから偏光板への入射光の半分は捨てられるこ
とになる。

【００３２】そこで、従来偏光板で捨てられていた光を
再利用するために、バックライトに偏光特性を持たせた
照明方式が提案されている。

【００３３】図４は偏光特性をもつバックライトの原理
を説明する概念図である。なお、この図では説明のため
に偏光板の透過光と反射光の光路を分離してある。

【００３４】光源装置ＢＬから出射した光はランダムな
振動成分を有する。ここでは、入射面（入射光線との境
界面に立てた法線がなす平面）に垂直な偏光成分をもつ
光をＳ偏光、入射面と平行な偏光成分の光をＰ偏光と称
する。

【００３５】光源装置ＢＬからの出射光（Ｐ偏光＋Ｓ偏
光）は偏光分離素子ＳＰＯＬでＰ偏光とＳ偏光に分離さ
れ、Ｐ偏光のみが透過して液晶パネルを照明する透過光
となる。Ｓ偏光は偏光分離素子ＳＰＯＬで反射されて光
源装置ＢＬ側に戻る。偏光分離素子ＳＰＯＬと光源装置
の間には偏光解消素子ＤＰＯＬが介在しており、反射光
であるＳ偏光はこの偏光解消素子ＤＰＯＬでランダムな
振動成分をもつ光（Ｐ偏光＋Ｓ偏光）に戻される。

【００３６】ランダムな振動成分をもつ光（Ｐ偏光＋Ｓ
偏光）に戻された偏光分離素子ＳＰＯＬの反射光成分
（Ｓ偏光）は光源装置ＢＬで再び反射されて照明光とし
て偏光分離素子ＳＰＯＬに指向される。以下、この過程
を繰り返すことで光源装置ＢＬから出射した光の殆どが
偏光分離素子ＳＰＯＬを透過するＰ偏光となる。

【００３７】上記の偏光分離素子ＳＰＯＬの具体的な構
成としては、米国特許明細書第５４８６９４９号や「Ｓ
ＩＤ’９２」ダイジェスト ｐｐ．７３５に開示された
誘電体多層膜を用いたＳＰ分離方式がある。なお偏光分
離方式には、この他に、特開平７−３６０３２号公報や
「アジアディスプレイ ’９５」ダイジェスト ｐｐ．
７３５に開示されたコレステリックフィルムと１／４波
長板を組合せた円偏光分離方式も知られている。

【００３８】ＳＰ分離方式では、上記した構成の照明装
置上に、その出射光の主な偏光軸に液晶パネル入射側の
偏光板の偏光軸を合わせることで低消費電力で明るい液
晶表示装置を得ることができる。

【００３９】一般に、屈折率Ｎ₀ の透明媒体と屈折率Ｎ
₁ の透明媒体の界面において、屈折率Ｎ₀ の透明媒体か
ら屈折率Ｎ₁ の透明媒体に光が入射するとき、入射光の
入射角をθとすると、入射角θの正接がＮ₁ ／Ｎ₀ に等
しい（ｔａｎθ＝Ｎ₁ ／Ｎ₀）のとき、Ｐ偏光の反射成
分がなく、全ての反射光はＳ偏光となり、透過光は残り
のＳ偏光とＰ偏光であることが知られている。このとき
の入射角をブリュースタ角という。このブリュースタ角
を利用して図５に示したような屈折率の異なる媒体を積
層し、その積層膜厚を波長オーダーで制御することで各
偏光の位相を制御し、Ｐ偏光のみを透過し、Ｓ偏光を反
射する反射偏光板を作製することができる。また、図６
に示したような直角ブリズムＰＲＺを組み合わせること
で反射偏光板を作製することもできる。

【００４０】ＳＰ分離方式の作用は、Ｐ偏光成分のみを
透過し、これと直交するＳ偏光成分を反射する。反射さ
れたＳ偏光成分は、散乱反射、あるいは位相差板を用い
ることによる楕円偏光（直線偏光、円偏光を含む）にな
り、再び反射偏光に入射してＰ偏光線分のみのみを透過
させる。これを繰り返すことで、殆ど全ての光がＰ偏光
に変換されて照明光として利用できる。

【００４１】したがって、反射されたＳ偏光が全てＰ偏
光に変換されるよう、往復透過後１／２波長板になるよ
うに１／４波長板として作用する位相差板を設用いるこ
とが好ましい。これにより、光利用効率の高い偏光照明
装置を得ることができる。

【００４２】一方、円偏光分離方式の作用は、右回り
（又は左回り）の円偏光のみを透過し、左回り（又は右
回り）の円偏光を反射し、透過した円偏光は１／４波長
板で１方向の直線偏光となる。反射された左回り（又は
右回り）の円偏光は鏡面反射板で反射されて右回り（又
は左回り）の円偏光となり、反射偏光板を透過し、１／
４波長板で１方向の直線偏光となり、全ての光が直線偏
光に変換される。反射板が鏡面反射板でない場合でも、
反射光は楕円偏光（直線偏光、円偏光を含む）になり、
再び反射偏光に入射して右回り（又は左回り）の円偏光
のみが透過し、左回り（又は右回り）の円偏光は反射さ
れて光源側に戻る。これを繰り返すことにより、殆ど全
ての光が右回り（又は左回り）の円偏光のみに変換さ
れ、その後１／４波長板で１方向の直線偏光となって出
射する。従って、反射板には少なからず光の吸収が存在
するため、反射された左回り（又は右回り）の円偏光が
全て右回り（又は左回り）の円偏光に変換されるよう
に、完全な鏡面反射板であることが望ましい。これによ
り、光利用効率の高い偏光照明装置が得られる。

【００４３】なお、第１の光学フィルムは、バックライ
トからの光を集光する機能を有するものであればプリズ
ムシートに限るものではなく、また第２の光学フィルム
も回折格子と同様の機能を持つものであればこれに限ら
ない。さらに、第３の光学フィルムも偏光を無偏光に変
換する機能を有するものであれば他の既知の光学部材で
もよい。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例の図面を参照して詳細に説明する。 「第１実施例」図１は本発明による液晶表示装置の第１
実施例を説明する断面模式図であって、ＳＵＢ１は下側
基板、ＳＵＢ２は上側基板、ＬＣは液晶層、ＰＯＬ１は
下側偏光板、ＰＯＬ２は上側偏光板、ＰＲＺ（ＰＲＺ
１，ＰＲＺ２）は第１の光学フィルムを構成するプリズ
ムシート、ＤＩＦは第２の光学フィルムを構成する回折
格子、ＬＰはランプ、ＲＥＦは反射板である。なお、下
側基板ＳＵＢ１、上側基板ＳＵＢ２、液晶層ＬＣ、下側
偏光板ＰＯＬ１、上側偏光板ＰＯＬ２で液晶パネルＰＮ
Ｌを構成し、ランプＬＰ、反射板ＲＥＦで照明装置（バ
ックライト）を構成する。

【００４５】この実施例では、バックライトＢＬとして
直下型を例として示したが、導光板を用いた所謂サイド
エッジ型でも本実施例の効果は同様である。

【００４６】なお、一般に、液晶表示装置では、印加電
圧の変化により白表示から黒表示へと変化するが、本実
施例の液晶表示装置は、ねじれ角が９０°前後のツイス
テッドネマチック（ＴＮ）タイプ、垂直配向タイプのＴ
ＦＴ駆動、ねじれ角が２００°から２６０°のスーパー
ツイステッドネマチック（ＳＴＮ）タイプの時分割駆
動、あるいは基板と平行な方向に電界で応答する所謂横
電界タイプの何れの形式でもよい。

【００４７】ＴＮタイプと横電界タイプの場合、液晶層
ＬＣの屈折率異方性Δｎとセルギャップｄの積Δｎｄは
０．２から０．６μｍの範囲がコントラスト比と明るさ
を両立させるために望ましく、ＳＴＮタイプは０．５か
ら１．２μｍの範囲が、また横電界タイプは０．２から
０．５μの範囲が望ましい。

【００４８】基板（ＳＵＢ１，ＳＵＢ２）としては、厚
みが０．７ｍｍで表面を研磨し、ＩＴＯ（インジウム
チン オキサイド）の透明電極をスパッタ法で形成した
ガラス板を２枚用いる。これらの基板の間に誘電率異方
性Δｎεが正で、その値が４．５、複屈折率Δｎが０．
１９（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）のネマチック液晶組成物
でなる液晶層ＬＣを挟み、セルギャップは６μｍとし
て、Δｎｄを０．８５５μｍとした。

【００４９】下側基板ＳＵＢ１と上側基板ＳＵＢ２の対
向面の液晶層と接する面にポリイミド系配向制御膜をス
ピン塗布し、２５０°Ｃで３０分間焼成してラビング処
理を施し、３．５°のプレチルト角を得た（回転結品法
で測定）。

【００５０】下側基板ＳＵＢ１と上側基板ＳＵＢ２のそ
れぞれに形成した配向膜のラビング方向は、時分割駆動
を行うため液晶分子のねじれ角（ツイスト角）が２４０
°となるように設定した。ここで、ツイスト角はラビン
グ方向およびネマチック液晶に添加される旋光性物質の
種類とその量によって規定される。このねじれ角は閾値
近傍の点灯状態が光を散乱する配向となることから最大
値が制限され、２６０°が上限であり、また下限はコン
トラストによって制限され、２００°が限界である。

【００５１】本実施例では、走査線数が２００本以上で
もコントラストが十分に満足されるような白黒表示可能
な液晶表示装置を目的とし、ねじれ角は２４０°とし
た。また、下側基板ＳＵＢ１と上側基板ＳＵＢ２のそれ
ぞれの偏光板ＰＯＬ１，ＰＯＬ２の間にはポリカーボネ
ートからなるΔｎｄ＝０．４μｍの位相差フィルムを各
１枚宛配置した。

【００５２】図１中、偏光解消素子でる回折格子ＤＩＦ
は、黒の回折条件に従ったスリットのピッチを有する透
明な回折格子（例えば、住友化学製「ルミスティ」（商
品名））である。

【００５３】バックライトＢＬのランプＬＰから出射し
た光は、反射板ＲＥＦでその大部分がプリズムシートＰ
ＲＺ方向に指向する。プリズムシートＰＲＺは互いに直
交する溝を有する２枚のプリズムシートＰＲＺ１、ＰＲ
Ｚ２の積層からなり、入射した光を回折格子ＤＩＦ方向
に集光する。

【００５４】プリズムシートＰＲＺで集光された光は、
回折格子ＤＩＦを通過することでプリズムシートＰＲＺ
の溝の周期と液晶パネルＰＮＬの画素ピッチや拡散フィ
ルムの表面形状との干渉で生じるモアレを抑制する。こ
れにより、液晶パネルＰＮＬの正面輝度が向上し、モア
レのない高画質の画像表示が得られる。

【００５５】図２は本実施例の液晶表示装置の効果を従
来の液晶表示装置の効果と比較して示す視角に対する輝
度の説明図である。

【００５６】図中、特性曲線ａはプリズムシートと液晶
パネルの間に回折格子を介挿した本実施例の液晶表示装
置の輝度特性を示し、特性曲線ｂはプリズムシートと液
晶パネルの間に拡散フィルムを介挿した前記図２０で説
明した従来の液晶表示装置の輝度特性を示す。

【００５７】これらの特性曲線ａ、ｂを比較して明らか
なように、本実施例による液晶表示装置では輝度を低下
させることなく干渉パターンが除去されているのが分か
る。このように、本実施例によれば、正面輝度を向上さ
せるためにプリズムシートを設置したことに伴う干渉パ
ターンの発生を抑制でき、高品質の画像表示を得ること
ができる。

【００５８】「第２実施例」図３は本発明による液晶表
示装置の第２実施例を説明する断面模式図であって、Ｓ
ＣＴは第３の光学フィルムである拡散板、図１と同一符
号は同一機能部分に対応する。

【００５９】本実施例では、液晶パネルＰＮＬのバック
ライトＢＬ側に設置した下側偏光板ＰＯＬ１を反射偏光
板として、透過する所定の偏光以外の偏光を反射させ
る。そして、バックライトＢＬとプリズムシートＰＲＺ
の間に拡散板ＳＣＴを配置したものであり、反射偏光板
ＰＯＬ１で反射された偏光をランダムな偏光成分を有す
る光に変換して再度照明光として利用するように構成し
た。

【００６０】バックライトＢＬから出射した光はランダ
ムな偏光成分を有し、例えば前記したＰ偏光とＳ偏光と
が混在した状態でプリズムシートＰＲＺで集光される。
集光された光は回折格子ＤＩＦを通過することで干渉パ
ターンが解消されて下側偏光板ＰＯＬ１に至る。

【００６１】下側偏光板ＰＯＬ１は入射した光の内Ｐ偏
光のみを透過し、Ｓ偏光は反射する。反射したＳ偏光回
折格子ＤＩＦ、プリズムシートＰＲＺを通って拡散板Ｓ
ＣＴで拡散される。拡散板で拡散された光はランダムな
偏光となり、再びプリズムシートＰＲＺで集光されて液
晶パネルＰＮＬ側に指向する。これを繰り返えすことで
バックライトＢＬの出射光は効率よく液晶パネルＰＮＬ
の照明光として利用される。

【００６２】本実施例により、正面輝度を向上させるた
めにプリズムシートを設置したことに伴う干渉パターン
の発生を抑制できると共に、照明装置の出射光の利用効
率を上げることができ、高品質の明るい画像表示を得る
ことができる。

【００６３】「第３実施例」なお、本発明の他の実施例
として、上記図３におけるプリズムシートの溝の角度を
９０°として、このプリズムシートで前記図６で説明し
たような偏光分離を行い、プリズムシートで反射された
偏光を拡散板ＳＣＴでランダム偏光とし、再度プリズム
シートＰＲＺに入射することを繰り返して光の利用効率
を上げるようにしてもよい。なお、この実施例では、下
側偏光板ＰＯＬ１は反射偏光板でなくてもよい。

【００６４】本実施例により、正面輝度を向上させるた
めにプリズムシートを設置したことに伴う干渉パターン
の発生を抑制できると共に、照明装置の出射光の利用効
率を上げることができ、高品質の明るい画像表示を得る
ことができる。

【００６５】以上説明した実施例は、そのバックライト
構造がサイドエッジ方式である液晶表示装置にも同様に
適用できることは言うまでもない。

【００６６】「液晶表示装置の全体説明」次に、本発明
が適用する液晶表示装置の一例について、その詳細構成
を説明する。

【００６７】図７は本発明を適用した横電界方式のアク
ティブ・マトリクス型カラー液晶表示装置の一画素とブ
ラックマトリクスＢＭの遮光領域およびその周辺を示す
平面図である。

【００６８】図７に示すように、各画素は走査信号配線
（ゲート信号線又は水平信号線）ＧＬと、対向電圧信号
線（対向電極配線）ＣＬと、隣接する２本の映像信号配
線（ドレイン信号線又は垂直信号線）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。

【００６９】各画素は薄膜トランジスタＴＦＴ、蓄積容
量Ｃｓｔｇ、画素電極ＰＸ及び対向電極ＣＴを含む。走
査信号線ＧＬ、対向電圧信号線ＣＬは、同図では左右方
向に延在し、上下方向に複数本配置されている。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。画素電極ＰＸは薄膜トランジスタＴＦＴと接
続され、対向電極ＣＴは対向電圧信号線ＣＬと一体にな
っている。

【００７０】画素電極ＰＸと対向電極ＣＴ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ＬＣの配向状態を制御し、透過光を変調して表示を
制御する。画素電極ＰＸと対向電極ＣＴは櫛歯状に構成
され、それぞれ同図の上下方向に長細い電極となってい
る。

【００７１】１画素内の対向電極ＣＴの本数Ｏ（櫛歯の
本数）は、画素電極ＰＸの本数Ｐ（櫛歯の本数）とＯ＝
Ｐ＋１の関係を必ず持つように構成する（本実施例で
は、Ｏ＝２、Ｐ＝１）。これは、対向電極ＣＴと画素電
極ＰＸを交互に配置し、かつ、対向電極ＣＴを映像信号
線ＤＬに必ず隣接させるためである。

【００７２】これにより、対向電極ＣＴと画素電極ＰＸ
の間の電界が、映像信号線ＤＬから発生する電界から影
響を受けないように、対向電極ＣＴで映像信号線ＤＬか
らの電気力線をシールドすることができる。

【００７３】対向電極ＣＴは、対向電圧信号線ＣＬによ
り常に外部から電位を供給されているため、電位は安定
している。そのため、映像信号線ＤＬに隣接しても、電
位の変動が殆どない。又、これにより、画素電極ＰＸの
映像信号線ＤＬからの幾何学的な位置が遠くなるので、
画素電極ＰＸと映像信号線ＤＬの間の寄生容量が大幅に
減少し、画素電極電位Ｖｓの映像信号電圧による変動も
制御できる。

【００７４】これらにより、上下方向に発生するクロス
トーク（縦スミアと呼ばれる画質不良）を抑制すること
ができる。

【００７５】画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの電極幅Ｗ
ｐ，Ｗｃはそれぞれ６μｍとし、後述の液晶層の最大設
定厚みを超える４．５μｍよりも十分大きく設定する。
製造上の加工ばらつきを考慮すると２０％以上のマージ
ンを持った方が好ましいので、望ましくは５．４μｍよ
りも十分大きくしたほうが良い。

【００７６】これにより、液晶層に印加される基板面に
平行な電界成分が基板面に垂直な方向の電界成分よりも
大きくなり、液晶を駆動する電圧の上昇を抑制すること
ができる。又、各電極の電極幅Ｗｐ，Ｗｃの最大値は、
画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間の間隔Ｌよりも小さい
事が好ましい。

【００７７】これは、電極の間隔が小さすぎると電気力
線の湾曲が激しくなり、基板面に平行な電界成分よりも
基板面に垂直な電界成分の方が大きい領域が増大するた
め、基板面に平行な電界成分を効率良く液晶層に印加で
きないからである。従って、画素電極ＰＸと対向電極Ｃ
Ｔの間の間隔Ｌはマージンを２０％とると７．２μｍよ
り大きいことが必要である。本実施例では、対角約１
４．５ｃｍ（５．７インチ）で６４０×４８０ドットの
解像度で構成したので、画素ピッチは約６０μｍであ
り、画素を２分割することにより、間隔Ｌ＞７．２μｍ
を実現した。

【００７８】又、映像信号線ＤＬの電極幅は断線を防止
するために、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴに比較して若
干広い８μｍとし、映像信号線ＤＬと対向電極ＣＴとの
間隔は短絡を防止するために約１μｍの間隔を開けると
共に、ゲート絶縁膜の上側に映像信号線DLを下側に対向
電極ＣＴを形成して、異層になるように配置している。

【００７９】一方、画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間の
電極間隔は、用いる液晶材料によって変える。これは、
液晶材料によって最大透過率を達成する電界強度が異な
るため、電極間隔を液晶材料に応じて設定し、用いる映
像信号駆動回路（信号側ドライバ）の耐圧で設定される
信号電圧の最大振幅の範囲で、最大透過率が得られるよ
うにするためである。後述の液晶材料を用いると電極間
隔は、約１５μｍとなる。

【００８０】本構成例では、平面的に、ブラックマトリ
クスＢＭがゲート配線ＧＬ上、対向電圧信号線ＣＬ、薄
膜トランジスタＴＦＴ上、ドレイン配線ＤＬ上、ドレイ
ン配線ＤＬと対向電極ＣＴ間に形成している。

【００８１】《マトリクス部（画素部）の断面構造》図
８は図７のＦーＦ切断線における薄膜トランジスタＴＦ
Ｔの断面図、図９は図７のＧーＧ切断線における蓄積容
量Ｃｓｔｇの断面図、図１０は横電界方式の液晶表示基
板の画像表示領域における１画素の電極近傍の断面図と
基板周辺部の断面図である。

【００８２】図１０に示すように、液晶層ＬＣを基準に
して下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側には薄膜トランジス
タＴＦＴ、蓄積容量Ｃｓｔｇ（図示せず）及び電極群Ｃ
Ｔ、ＰＸが形成され、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側に
はカラーフィルタＦＩＬ、遮光用ブラックマトリクスＢ
Ｍのパターンが形成されている。尚、公知ではないが、
同一出願人による、特願平７ー１９８３４９号に提案さ
れたように、遮光用ブラックマトリクスＢＭのパターン
を下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側に形成することも可能
である。

【００８３】又、透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の
それぞれの内側（液晶ＬＣ側）の表面には、液晶の初期
配向を制御する配向膜ＯＲＩ１１、ＯＲＩ１２が設けら
れており、透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２のそれぞ
れの外側の表面には、偏光軸が直交して配置（クロスニ
コル配置）された偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２が設けられ
ている。

【００８４】次に、下側透明ガラス基板ＳＵＢ１側（Ｔ
ＦＴ基板）の構成を詳しく説明する。

【００８５】ＴＦＴ基板 《薄膜トランジスタ》薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲー
ト電極ＧＴに正のバイアスを印加すると、ソース−ドレ
イン間のチャネル抵抗が小さくなり、バイアスを零にす
ると、チャネル抵抗は大きくなるように動作する。

【００８６】薄膜トランジスタＴＦＴは、図１３に示す
ように、ゲート電極ＧＴ、ゲート絶縁膜ＧＩ、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ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ
２を有する。

【００８７】尚、ソース、ドレインは本来その間のバイ
アス極性によって決まるもので、この液晶表示装置の回
路ではその極性は動作中反転するので、ソース、ドレイ
ンは動作中入れ替わると理解されたい。しかし、以下の
説明では、便宜上一方をソース、他方をドレインと固定
して表現する。

【００８８】《ゲート電極ＧＴ》ゲート電極ＧＴは走査
信号線ＧＬと連続して形成されており、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。このゲート電極ＧＴは薄膜トランジスタＴＦＴの能
動領域を超える部分であり、ｉ型半導体層ＡＳを完全に
覆うよう（下方から見て）それより大きめに形成されて
いる。

【００８９】これにより、ゲート電極ＧＴはそれ自身の
役割の他に、ｉ型半導体層ＡＳに外光やバックライト光
が当たらないように工夫されている。本例では、ゲート
電極ＧＴは単層の導電膜ｇ１で形成されている。この導
電膜ｇ１としては、例えばスパッタで形成されたアルミ
ニウム（Ａｌ）膜が用いられ、その上にはＡｌの陽極酸
化膜ＡＯＦが設けられている。

【００９０】《走査信号線ＧＬ》走査信号線ＧＬは導電
膜ｇ１で構成されている。この走査信号線ＧＬの導電膜
ｇ１はゲート電極ＧＴの導電膜ｇ１と同一製造工程で形
成され、かつ、一体に構成されている。この走査信号線
ＧＬにより、外部回路からゲート電圧Ｖｇをゲート電極
ＧＴに供給する。

【００９１】又、走査信号線ＧＬ上にもＡｌの陽極酸化
膜ＡＯＦが設けられている。尚、映像信号線ＤＬと交差
する部分は映像信号線ＤＬとの短絡の確率を小さくする
ため細くし、又、短絡してもレーザトリミングで切り離
すことができるように二股にしている。

【００９２】《対向電極ＣＴ》対向電極ＣＴはゲート電
極ＧＴ及び走査信号線ＧＬと同層の導電膜ｇ１で構成さ
れている。又、対向電極ＣＴ上にもＡｌの陽極酸化膜Ａ
ＯＦが設けられている。対向電極ＣＴは、陽極酸化膜Ａ
ＯＦで完全に覆われていることから、映像信号線と限り
なく近づけても、それらが短絡してしまうことがなくな
る。

【００９３】又、それらを交差させて構成させることも
できる。対向電極ＣＴには対向電圧Ｖｃｏｍが印加され
るように構成されている。本実施例では、対向電圧Ｖｃ
ｏｍは映像信号線ＤＬに印加される最小レベルの駆動電
圧Ｖｄｍｉｎと最大レベルの駆動電圧Ｖｄｍａｘとの中
間直流電位から、薄膜トランジスタ素子ＴＦＴをオフ状
態にするときに発生するフィードスルー電圧ΔＶｓ分だ
け低い電位に設定されるが、映像信号駆動回路で使用さ
れる集積回路の電源電圧を約半分に低減したい場合は、
交流電圧を印加すれば良い。

【００９４】《対向電圧信号線ＣＬ》対向電圧信号線Ｃ
Ｌは導電膜ｇ１で構成されている。この対向電圧信号線
ＣＬの導電膜ｇ１はゲート電極ＧＴ、走査信号線ＧＬ及
び対向電極ＣＴの導電膜ｇ１と同一製造工程で形成さ
れ、かつ、対向電極ＣＴと一体に構成されている。

【００９５】この対向電圧信号線ＣＬにより、外部回路
から対向電圧Ｖｃｏｍを対向電極ＣＴに供給する。又、
対向電圧信号線ＣＬ上にもＡｌの陽極酸化膜ＡＯＦが設
けられている。尚、映像信号線ＤＬと交差する部分は、
走査信号線ＧＬと同様に映像信号線ＤＬとの短絡の確率
を小さくするため細くし、又、短絡しても、レーザトリ
ミングで切り離すことができるように二股にすることも
できる。

【００９６】《絶縁膜ＧＩ》絶縁膜ＧＩは、薄膜トラン
ジスタＴＦＴ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使用され
る。絶縁膜ＧＩはゲート電極ＧＴ及び走査信号線ＧＬの
上層に形成されている。

【００９７】絶縁膜ＧＩとしては例えばプラズマＣＶＤ
で形成された窒化シリコン膜が選ばれ、１２０〜２７０
ｎｍの厚さに（本実施例では、２４０ｎｍ）形成され
る。

【００９８】このゲート絶縁膜ＧＩは、マトリクス部Ａ
Ｒの全体を囲むように形成され、周辺部は外部接続端子
ＤＴＭ、ＧＴＭを露出するよう除去されている。また、
絶縁膜ＧＩは走査信号線ＧＬ及び対向電圧信号線ＣＬと
映像信号線ＤＬの電気的絶縁にも寄与している。

【００９９】《ｉ型半導体層ＡＳ》ｉ型半導体層ＡＳ
は、非晶質シリコンで、２０〜２２０ｎｍの厚さ（本実
施例では、２００ｎｍ程度の膜厚）で形成される。層ｄ
０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であり、下側にｉ型
半導体層ＡＳが存在し、上側に導電膜ｄ１（ｄ２）が存
在するところのみに残されている。

【０１００】ｉ型半導体層ＡＳは走査信号線ＧＬ及び対
向信号線ＣＬと映像信号線ＤＬとの交差部の両者間にも
設けられている。この交差部のｉ型半導体層ＡＳは交差
部における走査信号線ＧＬ及び対向信号線ＣＬと映像信
号線ＤＬとの短絡を低減する。

【０１０１】《ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ
２》ソース電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２のそれぞれ
は、Ｎ（＋）型半導体層ｄ０に接触する導電膜ｄ１とそ
の上に形成された導電膜ｄ２とから構成されている。

【０１０２】導電膜ｄ１はスパッタで形成したクロム
（Ｃｒ）膜を用い、５０〜１００ｎｍの厚さに（本実施
例では、６０ｎｍ程度）で形成される。Ｃｒ膜は膜厚を
厚く形成するとストレスが大きくなるので、２００ｎｍ
程度の膜厚を越えない範囲で形成する。Ｃｒ膜はＮ
（＋）型半導体層ｄ０との接着性を良好にし、導電膜ｄ
２のＡｌがＮ（＋）型半導体層ｄ０に拡散することを防
止する、所謂バリア層の目的で使用される。

【０１０３】導電膜ｄ１として、Ｃｒ膜の他に高融点金
属（Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ）膜、高融点金属シリサイド
（ＭｏＳｉ₂ 、ＴｉＳｉ₂ 、ＴａＳｉ₂ 、ＷＳｉ₂ ）膜
を用いても良い。

【０１０４】導電膜ｄ２はＡｌのスパッタリングで３０
０〜５００ｎｍの厚さに（本実施例では、４００ｎｍ程
度）形成される。Ａｌ膜はＣｒ膜に比べてストレスが小
さく、厚い膜厚に形成することが可能で、ソース電極Ｓ
Ｄ１、ドレイン電極ＳＤ２および映像信号線ＤＬの抵抗
値を低減したり、ゲート電極ＧＴやｉ型半導体層ＡＳに
起因する段差乗り越えを確実にする（ステップカバレー
ジを良くする）働きがある。

【０１０５】導電膜ｄ１、導電膜ｄ２を同じマスクパタ
ーンでパターニングした後、同じマスクを用いて、或い
は導電膜ｄ１、導電膜ｄ２をマスクとして、Ｎ（＋）型
半導体層ｄ０が除去される。つまり、ｉ型半導体層ＡＳ
上に残っているＮ（＋）型半導体層ｄ０は導電膜ｄ１、
導電膜ｄ２以外の部分がセルフアラインで除去される。
このとき、Ｎ（＋）型半導体層ｄ０はその厚さ分は全て
除去されるようエッチングされるので、ｉ型半導体層Ａ
Ｓも若干その表面部分がエッチングされるが、その程度
はエッチング時間で制御すればよい。

【０１０６】《映像信号線ＤＬ》映像信号線ＤＬはソー
ス電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２と同層の第２導電膜
ｄ２、第３導電膜ｄ３で構成されている。又、映像信号
線ＤＬはドレイン電極ＳＤ２と一体に形成されている。

【０１０７】《画素電極ＰＸ》画素電極ＰＸはソース電
極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２と同層の第２導電膜ｄ
２、第３導電膜ｄ３で構成されている。又、画素電極Ｐ
Ｘはソース電極ＳＤ１と一体に形成されている。

【０１０８】《蓄積容量Ｃｓｔｇ》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と重なるように形成され
ている。この重ね合せは、図９からも明らかなように、
画素電極ＰＸを一方の電極ＰＬ２とし、対向電圧信号線
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。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及び陽極酸化膜ＡＯＦで構成され
ている。

【０１０９】図７に示したように、平面的には蓄積容量
Ｃｓｔｇは対向電圧信号線ＣＬの導電膜ｇ１の部分に形
成されている。

【０１１０】この場合、この蓄積容量Ｃｓｔｇは、その
絶縁膜ＧＩに対して下側に位置づけられる電極の材料が
Ａｌで形成され、かつ、その表面が陽極化成されたもの
であることから、ＡＬの所謂ヒロック等が原因する点欠
陥（上側に位置づけられる電極との短絡）による弊害を
発生し難くくする蓄積容量を得ることができる。

【０１１１】《保護膜ＰＳＶ１》薄膜トランジスタＴＦ
Ｔ上には保護膜ＰＳＶ１が設けられている。保護膜ＰＳ
Ｖ１は主に薄膜トランジスタＴＦＴを湿気等から保護す
るために形成されており、透明性が高くしかも耐湿性の
良いものを使用する。この保護膜ＰＳＶ１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
ン膜で形成されており、５００ｎｍ程度の膜厚で形成す
る。

【０１１２】保護膜ＰＳＶ１は、マトリクス部ＡＲの全
体を囲むように形成され、周辺部は外部接続端子ＤＴ
Ｍ、ＧＴＭを露出するよう除去されている。この保護膜
ＰＳＶ１とゲート絶縁膜ＧＩの厚さ関係に関しては、前
者は保護効果を考え厚くされ、後者はトランジスタの相
互コンダクタンスｇｍを考慮して薄くされる。

【０１１３】カラーフィルタ基板 次に、図７、図１０に戻り、上側透明ガラス基板ＳＵＢ
２側（カラーフィルタ基板）の構成を詳しく説明する。

【０１１４】《遮光膜ＢＭ》上部透明ガラス基板ＳＵＢ
２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（所
謂、ブラックマトリクス）を形成している。遮光膜ＢＭ
は、外部光又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。即ち、薄膜ト
ランジスタＴＦＴのｉ型半導体層ＡＳは上下にある遮光
膜ＢＭ及び大きめのゲート電極ＧＴによってサンドイッ
チにされ、外部の自然光やバックライト光が当たらなく
なる。

【０１１５】図７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。この輪郭線のパターンは１例である。

【０１１６】横電界方式の液晶表示装置では、可能な限
り高抵抗なブラックマトリクスが適していることから、
一般に樹脂組成物を用いる。この抵抗規格については、
公知ではないが、同一出願人による特願平７−１９１９
９４号に記載がある。即ち、液晶組成物ＬＣの比抵抗値
が１０のＮ乗を10^N と記述すると10^N Ω・ｃｍ以上、か
つ、ブラックマトリクスＢＭの比抵抗値が１０のＭ乗を
10^M と記述すると10^MΩ・ｃｍ以上とし、かつ、Ｎ≧
９、Ｍ≧６を満足する関係とする。或いは、Ｎ≧１３、
Ｍ≧７を満足する関係とすることが望ましい。

【０１１７】又、液晶表示装置の表面反射を低減する目
的からも、ブラックマトリクスの形成材料に樹脂組成物
を用いることが望ましい。

【０１１８】さらに、Ｃｒ等の金属膜をブラックマトリ
クスに用いる場合と比較して、金属膜のエッチング工程
が不要なため、カラーフィルタ基板の製造工程を簡略化
できる。金属膜を使用する場合の製造工程は、１）金属
膜成膜、２）レジスト塗布、３）露光、４）現像、５）
金属膜エッチング、６）レジスト剥離、である。

【０１１９】一方、樹脂を使用する場合の製造工程は、
１）樹脂塗布、２）露光、３）現像、であり、著しく工
程を短縮できる。

【０１２０】しかし、樹脂組成物は金属膜と比較して遮
光性が低い。樹脂の膜厚を厚くすると遮光性は向上する
が、ブラックマトリクスの膜厚ばらつきは増加する。こ
れは、例えば±１０％の膜厚ばらつきがある場合、ブラ
ックマトリクスの膜厚が１．０μｍ時は±０．１μｍ、
２μｍ時は±０．２μｍになるためである。

【０１２１】又、ブラックマトリクスの膜厚を厚くする
と、カラーフィルタ基板の膜厚ばらつきが増加し、液晶
表示基板のギャップ精度を向上することが困難になる。
以上の理由により、樹脂の膜厚は、２μｍ以下にするこ
とが望ましい。

【０１２２】膜厚１μｍでＯＤ値を約４．０以上にする
ためには、例えばカーボンの含有量を増加して黒色化す
る場合、ブラックマトリクスＢＭの比抵抗値は約１０⁶
Ω・ｃｍ以下となり、現状では使用できない。尚、ＯＤ
値は、吸光係数に膜厚を掛けた値と定義できる。

【０１２３】このため、本実施例では、この遮光膜ＢＭ
の材料として、黒色の無機顔料をレジスト材に混入した
樹脂組成物を用い、１．３±０．１μｍ程度の厚さで形
成している。無機顔料の例としては、パラジウムや無電
解メッキしたＮｉなどがある。更に、ブラックマトリク
スＢＭの比抵抗値は約１０⁹ Ω・ｃｍとし、ＯＤ値約
２．０とした。

【０１２４】この樹脂組成物ブラックマトリクスＢＭを
使用した場合の光透過量の計算結果を下記に示す。

【０１２５】ＯＤ値＝ｌｏｇ（１００／Ｙ） Ｙ＝∫Ａ（λ）・Ｂ（λ）・Ｃ（λ）ｄλ／∫Ａ（λ）
・Ｃ（λ）ｄλ ここで、Ａは視感度、Ｂは透過率、Ｃは光源スペクト
ル、λは入射光の波長を示す。

【０１２６】ＯＤ値２．０の膜で遮光した場合は、上記
数１から、Ｙ＝１％を得て、入射光強度４０００ｃｄ／
ｍ² を仮定すると、約４０ｃｄ／ｍ² の光が透過してく
ることになる。この光強度は、十分に人間が視認できる
明るさである。

【０１２７】遮光膜ＢＭは周辺部にも額縁状に形成さ
れ、そのパターンはドット状に複数の開口を設けた図７
に示すマトリクス部のパターンと連続して形成されてい
る。

【０１２８】《カラーフィルタＦＩＬ》カラーフィルタ
ＦＩＬは画素に対向する位置に赤、緑、青の繰り返しで
ストライプ状に形成される。カラーフィルタＦＩＬは遮
光膜ＢＭのエッジ部分と重なるように形成されている。

【０１２９】本発明では、この重なる部分の平面レイア
ウトを規定するものである。詳細は後述する。

【０１３０】カラーフィルタＦＩＬは例えば次のように
形成することができる。まず、上部透明ガラス基板ＳＵ
Ｂ２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。この後、染色基材を赤色染料で染
め、固着処理を施して赤色フィルタＲを形成する。次
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。

【０１３１】《オーバーコート膜ＯＣ》オーバーコート
膜ＯＣはカラーフィルタＦＩＬの染料の液晶ＬＣへの漏
洩を防止、及びカラーフィルタＦＩＬ、遮光膜ＢＭによ
る段差の平坦化のために設けられている。オーバーコー
ト膜ＯＣは例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂等の透明
樹脂材料で形成される。

【０１３２】液晶層及び偏光板 次に、液晶層、配向膜、偏光板等について説明する。

【０１３３】《液晶層》液晶材料ＬＣとしては、誘電率
異方性△εが正でその値が１３．２、屈折率異方性△ｎ
が０．０８１（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）のネマチック液
晶と、誘電率異方性△εが負でその値が−７．３、屈折
率異方性△ｎが０．０５３（５８９ｎｍ、２０°Ｃ）の
ネマチック液晶を用いた。

【０１３４】液晶層の厚み（ギャップ）は、誘電率異方
性△εが正の場合２．８μｍ超４．５μｍ未満とした。
これは、リターデションΔｎ・ｄは０．２５μｍ超０．
３２μｍ未満の時、可視光の範囲内で波長依存性が殆ど
ない誘電率特性が得られ、誘電率異方性△εが正を有す
る液晶の大部分が複屈折率異方性△ｎが０．０７超０．
０９未満であるためである。

【０１３５】一方、誘電率異方性△εが負の場合は、液
晶層の厚み（ギャップ）は、４．２μｍ超８．０μｍ未
満とした。これは誘電率異方性△εが正の液晶と同様
に、リターデションΔｎ・ｄを０．２５μｍ超０．３２
μｍ未満に抑えるためで、誘電率異方性△εが負を有す
る液晶の大部分が複屈折異方性△ｎが０．０４超０．０
６未満であるためである。

【０１３６】又、後述の配向膜と偏光板の組み合わせに
より、液晶分子がラビング方向から電界方向に４５°回
転したとき最大透過率を得ることができる。尚、液晶層
の厚み（ギャップ）はポリマビーズで制御している。

【０１３７】又、液晶材料ＬＣは、ネマチック液晶であ
れば、特に限定したものではない。誘電率異方性△ε
は、その値が大きいほうが、駆動電圧が低減でき、屈折
率異方性△ｎは小さいほうが液晶層の厚み（ギャップ）
を厚くでき、液晶の封入時間が短縮され、かつギャップ
ばらつきを少なくすることができる。

【０１３８】《配向膜》配向膜ＯＲＩとしてはポリイミ
ドを用いる。ラビング方向ＲＤＲは上下基板で互いに平
行にし、かつ、印加電界方向ＥＤＲとのなす角度φＬＣ
は７５°とする。図１１にその関係を示す。

【０１３９】尚、ラビング方向ＲＤＲと印加電界方向Ｅ
ＤＲとのなす角度は、液晶材料の誘電率異方性△εが正
であれば、４５°以上９０°未満、誘電率異方性△εが
負であれば、０°を超え４５°以下であれば良い。

【０１４０】《偏光板》偏光板ＰＯＬとしては、日東電
工社製Ｇ１２２０ＤＵ（商品名）を用い、図１１に示し
たように、下側の偏光板ＰＯＬ１の偏光透過軸ＭＡＸ１
をラビング方向ＲＤＲと一致させ、上側の偏光板ＰＯＬ
２の偏光透過軸ＭＡＸ２をそれに直交させる。

【０１４１】これにより、本発明の画素に印加される電
圧（画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間の電圧）を増加さ
せるに伴い、透過率が上昇するノーマリークローズ特性
を得ることができる。

【０１４２】更に、本発明で開示される横電界方式と称
される液晶表示装置では、上側の基板ＳＵＢ２側の表面
の外部から静電気等の高い電位が加わった場合に、表示
の異常が発生する。このため、上側の偏光板ＰＯＬ２の
更に上側或いは表面にシート抵抗が１×１０⁸ Ω／□以
下の透明導電膜の層を形成すること、或いは偏光板と前
記透明基板の間にシート抵抗１×１０⁸ Ω／□以下のＩ
ＴＯ等の透明導電膜の層を形成すること、或いは偏光板
の粘着層にＩＴＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 等の導電性粒
子を混ぜ、シート抵抗を１×１０⁸ Ω／□以下とするこ
とが必要になる。この対策については、公知ではないが
同一出願人による特願平７−２６４４４３号において、
シールド機能向上につき詳しい記載がある。

【０１４３】《マトリクス周辺の構成》図１２は上下の
ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２を含む表示パネルＰＮＬ
のマトリクス（ＡＲ）周辺の要部平面図である。又、図
１３は左側に走査回路が接続された外部接続端子ＧＴＭ
付近の断面図である。

【０１４４】このパネルの製造では、小さいサイズであ
ればスループット向上のため１枚のガラス基板では複数
個分のデバイスを同時に加工してから分割し、大きいサ
イズであれば製造設備の共用のため、どの品種でも標準
化された大きさのガラス基板を加工してから各品種に合
ったサイズに小さくし、いずれの場合も一通りの工程を
経てからガラスを切断する。

【０１４５】図１２、図１３は後者の例を示すもので、
図１２、図１３の両図とも上下基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２
の切断後を表わしており、ＬＮは両基板の切断前の縁を
示す。いずれの場合も、完成状態では外部接続端子群Ｔ
ｇ、Ｔｄ及び端子ＣＴＭが存在する（図で上辺と左辺
の）部分はそれらを露出するように上側基板ＳＵＢ２の
大きさが下側基板ＳＵＢ１よりも内側に制限されてい
る。

【０１４６】端子群Ｔｇ、Ｔｄは、それぞれ後述する走
査回路接続用端子ＧＴＭ、映像信号回路接続用端子ＤＴ
Ｍとそれらの引出し配線部を集積回路チップＣＨＩが搭
載されたテープキャリアパッケージＴＣＰ（図１３、図
１４参照）の単位に複数本まとめて名付けたものであ
る。

【０１４７】各群のマトリクス部から外部接続端子部に
至るまでの引出し配線は、両端に近づくにつれ傾斜して
いる。これは、パッケージＴＣＰの配列ピッチ及び各パ
ッケージＴＣＰにおける接続端子ピッチに表示パネルＰ
ＮＬの端子ＤＴＭ、ＧＴＭに合わせるためである。

【０１４８】又、対向電極端子ＣＴＭは、対向電極ＣＴ
に対向電圧を外部から与えるための端子である。マトリ
クス部の対向電極信号線ＣＬは、走査回路用端子ＧＴＭ
の反対側（図では右側）に引出し、各対向電圧信号線を
共通バスラインＣＢで一纏めにして、対向電極端子ＣＴ
Ｍに接続している。

【０１４９】透明ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間に
は、その縁に沿って、液晶封入口ＩＮＪを除き、液晶Ｌ
Ｃを封止するようにシールパターンＳＬが形成される。
シール材は例えばエポキシ樹脂から成る。

【０１５０】配向膜ＯＲＩ１、ＯＲＩ２の層は、シール
パターンＳＬの内側に形成される。偏光板ＰＯＬ１、Ｐ
ＯＬ２はそれぞれ下部透明ガラス基板ＳＵＢ１、上部透
明ガラス基板ＳＵＢ２の外側の表面に構成されている。

【０１５１】エッチング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ＳＬで仕切られた領域に封入されている。
下部配向膜ＯＲＩ１は下部透明ガラス基板ＳＵＢ１側の
保護膜ＰＳＶ１の上部に形成される。

【０１５２】この液晶表示装置は、下部透明ガラス基板
ＳＵＢ１側、上部透明ガラス基板ＳＵＢ２側で別個に種
々の層を積み重ね、シールパターンＳＬを基板ＳＵＢ２
側に形成し、下部透明ガラス基板ＳＵＢ１と上部透明ガ
ラス基板ＳＵＢ２とを重ね合わせ、シールパターンＳＬ
の開口部ＩＮＪから液晶ＬＣを注入し、注入口ＩＮＪ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。

【０１５３】《表示装置全体等価回路》図１５は本発明
による液晶表示装置の周辺回路の概要説明図であって、
同図に示すように、液晶表示基板は画像表示部がマトリ
クス状に配置された複数の画素の集合により構成され、
各画素は前記液晶表示基板の背部に配置されたバックラ
イトからの透過光を独自に変調制御できるように構成さ
れている。

【０１５４】液晶表示基板の構成要素の１つであるアク
ティブ・マトリクス基板ＳＵＢ１上には、有効画素領域
ARにｘ方向（行方向）に延在し、ｙ方向（列方向）に並
設されたゲート信号線ＧＬと対向電圧信号線ＣＬとそれ
ぞれ絶縁されてｙ方向に延在し、ｘ方向に並設されたド
レイン信号線ＤＬが形成されている。

【０１５５】ここで、ゲート信号線ＧＬ、対向電圧信号
線ＣＬ、ドレイン信号線ＤＬのそれぞれによって囲まれ
る矩形状の領域に単位画素が形成される。

【０１５６】液晶表示基板には、その外部回路として垂
直走査回路Ｖ及び映像信号駆動回路Ｈが備えられ、前記
垂直走査回路Ｖによって前記ゲート信号線ＧＬのそれぞ
れに順次走査信号（電圧）が供給され、そのタイミング
に合わせて映像信号駆動回路Ｈからドレイン信号線ＤＬ
に映像信号（電圧）を供給するようになっている。

【０１５７】尚、垂直走査回路Ｖ及び映像信号駆動回路
Ｈは、液晶駆動電源回路３から電源が供給されるととも
に、ＣＰＵ１からの画像情報がコントローラ２によって
それぞれ表示データ及び制御信号に分けられて入力され
るようになっている。

【０１５８】《駆動方法》図１６は本発明の液晶表示装
置の駆動波形図である。対向電圧をＶＣＨとＶＣＬの２
値の交流矩形波にし、それに同期させて走査信号ＶＧ
（ｉ−１）、ＶＧ（ｉ）の非選択電圧を１走査期間毎
に、ＶＣＨとＶＣＬの２値で変化させる。対向電圧の振
幅幅と非選択電圧の振幅値は同一にする。

【０１５９】映像信号電圧は、液晶層に印加したい電圧
から、対向電圧の振幅の１／２を差し引いた電圧であ
る。

【０１６０】対向電圧は直流でも良いが、交流化するこ
とで映像信号電圧の最大振幅を低減でき、映像信号駆動
回路（信号側ドライバ）に耐圧の低いものを用いること
が可能になる。

【０１６１】《蓄積容量Ｃｓｔｇの働き》蓄積容量Ｃｓ
ｔｇ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。

【０１６２】本発明で用いている電界を基板面と平行に
印加する方式では、電界を基板面に垂直に印加する方式
と異なり、画素電極と対向電極で構成される容量（所謂
液晶容量）が殆ど無いため、蓄積Ｃｓｔｇは必須の構成
要素である。

【０１６３】又、蓄積容量Ｃｓｔｇは、薄膜トランジス
タＴＦＴがスイッチングするとき、画素電極電位Ｖｓに
対するゲート電位変化△Ｖｇの影響を低減するようにも
働く。この様子を式で表わすと次のようになる。

【０１６４】△Ｖｓ＝［Ｃｇｓ／（Ｃｇｓ＋Ｃｓｔｇ＋
Ｃｐｉｘ）］×ΔＶｇ ここで、Ｃｇｓは薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極
ＧＴとソース電極ＳＤＩとの間に形成される寄生容量、
Ｃｐｉｘは画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に形成さ
れる容量、△ＶｓはΔＶｇによる画素電極電位の変化
分、所謂フィードスルー電圧を表わす。

【０１６５】この変化分△Ｖｓは液晶ＬＣに加わる直流
成分の原因となるが、保持容量Ｃｓｔｇを大きくする
程、その値を小さくすることができる。

【０１６６】液晶ＬＣに印加される直流成分の低減は、
液晶ＬＣの寿命を向上し、液晶表示画面の切り替え時に
前の画像が残る所謂焼き付きを低減することができる。

【０１６７】前述したように、ゲート電極ＧＴはｉ型半
導体層ＡＳを完全に覆うよう大きくされている分、ソー
ス電極ＳＤＩ、ドレイン電極ＳＤ２とのオーバーラップ
面積が増え、従って寄生容量Ｃｇｓが大きくなり、画素
電極電位Ｖｓはゲート（走査）信号Ｖｇの影響を受けや
すくなるという逆効果が生じる。しかし、蓄積容量Ｃｓ
ｔｇを設けることによりこのデメリットも解消する。

【０１６８】《製造方法》次に、上述した液晶表示装置
の基板SUB1側の製造方法について説明する。

【０１６９】図１７、図１８および図１９は本発明によ
る液晶表示装置の製造工程の説明図であって、同図にお
いて、中央の文字は工程名の略称であり、図中左側は図
８に示した薄膜トランジスタＴＦＴ部分、右側は図ゲー
ト端子付近の断面形状でみた加工の流れを示す。また、
工程Ｂ、工程Ｄを除き工程Ａ〜工程Ｉは各写真処理（フ
ォトリソグラフィ）に対応して区分けしたもので、各工
程のいずれの断面図も写真処理後の加工が終わりフォト
レジストを除去した段階を示している。

【０１７０】尚、写真処理とは本発明ではフォトレジス
トの塗布からマスクを使用した選択露光を経て、それを
現像するまでの一連作業を示すものとし、繰り返しの説
明は避ける。以下区分けした工程に従って説明する。

【０１７１】工程Ａ（図１７） ＡＮ６３５ガラス（商品名）からなる下部透明ガラス基
板ＳＵＢ１上に膜厚が３００ｎｍのＡｌ−Ｐｄ、Ａｌ−
Ｗ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａ等からなる導電膜ｇ
１をスパッタリングにより設ける。写真処理後、リン酸
と哨酸と氷酢酸との混酸液で導電膜ｇ１を選択的にエッ
チングする。それによって、ゲート電極ＧＴ、走査信号
線ＧＬ、対向電極ＣＴ、対向電圧信号線ＣＬ、電極ＰＬ
１、ゲート端子ＧＴＭ、共通バスラインＣＢの第１導電
層、対向電極端子ＣＴＭの第１導電層、ゲート端子ＧＴ
Ｍを接続する陽極酸化バスラインＳＨｇ（図示せず）及
び陽極酸化バスラインＳＨｇに接続された陽極酸化パッ
ド（図示せず）を形成する。

【０１７２】工程Ｂ（図１７） 直接描画による陽極酸化マスクＡＯの形成後、３％酒石
酸をアンモニアによりＰＨ６．２５±０．０５に調整し
た溶液をエチレングリコール液で１：９に希釈した液か
らなる陽極酸化液中に基板ＳＵＢ１を浸漬し、化成電流
密度が０．５ｍＡ／ｃｍ² になるように調整する（定電
流化成）。

【０１７３】次に、所定のアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）の膜
厚が得られるのに必要な化成電圧１２５Ｖに達するまで
陽極酸化を行う。その後、この状態で数１０分保持する
ことが望ましい（定電圧化成）。これは均一なＡｌ₂ Ｏ
₃ 膜を得る上で大事なことである。それによって、導電
膜ｇ１が陽極酸化され、ゲート電極ＧＴ、走査信号線Ｇ
Ｌ、対向電極ＣＴ、対向電圧信号線ＣＬ及び電極ＰＬ１
上に膜厚が１８０ｂｎｍの陽極酸化膜ＡＯＦが形成され
る。

【０１７４】工程Ｃ（図１７） 膜厚が１４０ｎｍのＩＴＯ膜からなる透明導電膜ｇ２を
スパッタリングにより設ける。写真処理後、エッチング
液として塩酸と硝酸との混酸液で透明導電膜ｇ２を選択
的にエッチングすることにより、ゲート端子ＧＴＭの最
上層、ドレイン端子ＤＴＭ及び対向電極端子ＣＴＭの第
２導電膜を形成する。

【０１７５】工程Ｄ（図１８） プラズマＣＶＤ装置にアンモニアガス、シランガス、窒
素ガスを導入して、膜厚が２２０ｎｍの窒化Ｓｉ膜を設
け、プラズマＣＶＤ装置にシランガス、水素ガスを導入
して、膜厚が２００ｎｍのｉ型非晶質Ｓｉ膜を設けた
後、プラズマＣＶＤ装置にシランガス、水素ガス、ホス
フィンガスを導入して、膜厚が３０ｎｍのＮ（＋）型非
晶質Ｓｉ膜を設ける。

【０１７６】工程Ｅ（図１８） 写真処理後、ドライエッチングガスとしてＳＦ６を使用
してＮ（＋）型非晶質Ｓｉ膜、ｉ型非晶質Ｓｉ膜を選択
的にエッチングすることにより、ｉ型半導体層ＡＳの島
を形成する。

【０１７７】工程Ｆ（図１８） 写真処理後、ドライエッチングガスとしてＳＦ６を使用
して、窒化Ｓｉ膜を選択的にエッチングする。

【０１７８】工程Ｇ（図１９） 膜厚が６０ｎｍのＣｒからなる導電膜ｄ１をスパッタリ
ングにより設け、さらに膜厚が４００ｎｍのＡｌ−Ｐ
ｄ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｔｉ−Ｔａ等から
なる導電膜ｄ２をスパッタリングにより設ける。写真処
理後、導電膜ｄ２を工程Ａと同様の液でエッチングし、
導電膜ｄ１を硝酸第２セリウムアンモニウム溶液でエッ
チングし、映像信号線ＤＬ、ソース電極ＳＤ１、ドレイ
ン電極ＳＤ２、画素電極ＰＸ、電極ＰＬ２、共通バスラ
インＣＢの第２導電層、第３導電層及びドレイン端子Ｄ
ＴＭを短絡するバスラインＳＨｄ（図示せず）を形成す
る。次に、ドライエッチング装置にＳＦ６を導入して、
Ｎ（＋）型非晶質Ｓｉ膜をエッチングすることにより、
ソースとドレイン間のＮ（＋）型半導体層ｄ０を選択的
に除去する。

【０１７９】工程Ｈ（図１９） プラズマＣＶＤ装置にアンモニアガス、シランガス、窒
素ガスを導入して、膜厚が５００ｎｍの窒化Ｓｉ膜を設
ける。写真処理後、ドレインエッチングガスとしてＳＦ
６を使用した写真蝕刻技術で窒化Ｓｉ膜を選択的にエッ
チングすることによって、保護膜ＰＳＶ１を形成する。

【０１８０】以上説明した工程を経ることにより、液晶
パネルが製造される。そして、この液晶パネルに前記し
た照明装置を組合せて液晶表示装置が構成される。

【０１８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第２の光学フィルムは第１の光学フィルムで集光された
照明光の視角範囲での干渉を低減するため、モアレが無
く、かつ視角範囲での正面輝度の低下が抑制され、光の
利用率が向上するため、画面の視認性低下が防止されて
高品質の表示画像を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例を説明
する断面模式図である。

【図２】本発明の第１実施例の液晶表示装置の効果を従
来の液晶表示装置の効果と比較して示す視角に対する輝
度の説明図である。

【図３】本発明による液晶表示装置の第２実施例を説明
する断面模式図である。

【図４】偏光特性をもつバックライトの原理を説明する
概念図である。

【図５】ＰＳ分離方式を説明する模式図である。

【図６】直角プリズムによるＰＳ分離作用をもつ反射偏
光板の説明図である。

【図７】本発明を適用する横電界方式のアクティブ・マ
トリクス型カラー液晶表示装置の一画素とブラックマト
リクスＢＭの遮光領域およびその周辺を示す平面図であ
る。

【図８】図７の４ー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９】図７の５ー５切断線における蓄積容量Ｃｓｔｇ
の断面図である。

【図１０】横電界方式の液晶表示基板の画像表示領域に
おける１画素の電極近傍の断面図と基板周辺部の断面図
である。

【図１１】配向膜のラビング方向と印加電界方向ＥＤＲ
とのなす角度の説明図である。

【図１２】上下の基板を含む表示パネルのマトリクス周
辺の要部平面図である。

【図１３】左側に走査回路が接続された外部端子付近の
断面図である。

【図１４】ゲートＴＣＰの出力側および入力側の断面構
造の説明図である。

【図１５】本発明による液晶表示装置の周辺回路の概要
説明図である。

【図１６】本発明の液晶表示装置の駆動波形図である。

【図１７】本発明による液晶表示装置の製造工程の説明
図である。

【図１８】本発明による液晶表示装置の製造工程の図１
７に続く説明図である。

【図１９】本発明による液晶表示装置の製造工程の図１
８に続く説明図である。

【図２０】従来の液晶表示装置の構成例を説明する模式
断面図である。

【図２１】プリズムシートの溝方向の一例を説明する模
式図である。

【図２２】画面の上下視角に対する正面輝度の大きさの
説明図である。

【図２３】プリズムシートを設置したことによるモアレ
パターンと拡散フィルムを介在させた場合の輝度分布の
説明図である。

【符号の説明】

ＳＵＢ１ 下側基板 ＳＵＢ２ 上側基板 ＬＣ 液晶層 ＰＯＬ１ 下側偏光板 ＰＯＬ２ 上側偏光板 ＰＲＺ（ＰＲＺ１，ＰＲＺ２） 第１の光学フィルムを
構成するプリズムシート ＤＩＦ 第２の光学フィルムを構成する回折格子 ＬＰはランプ ＲＥＦ 反射板。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向配置された少なくとも一方の内面に電
   極を有する一対の絶縁基板の間に液晶層を挟持してなる
   液晶パネルと、前記液晶パネルを挟んで積層された一対
   の偏光板と、前記電極に表示画像信号に応じた電圧を印
   加するための制御手段と、前記液晶パネルを背面から照
   明する照明装置とを少なくとも備えた液晶表示装置にお
   いて、 前記照明装置はランプと反射器とからなり、前記照明装
   置と前記液晶パネルとの間に前記照明装置の出射光を前
   記液晶パネルの方向に集光する第１の光学フィルムを配
   置すると共に、前記第１の光学フィルムで集光された当
   該第１の光学フィルムの透過光を集光された視角範囲内
   のみで散乱させる第２の光学フィルムを配置したことを
   特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】対向配置された少なくとも一方の内面に電
   極を有する一対の絶縁基板の間に液晶層を挟持してなる
   液晶パネルと、前記液晶パネルを挟んで積層された一対
   の偏光板と、前記電極に表示画像信号に応じた電圧を印
   加するための制御手段と、前記液晶パネルを背面から照
   明する照明装置とを少なくとも備えた液晶表示装置にお
   いて、 前記照明装置はランプと反射器とからなり、前記照明装
   置と前記液晶パネルとの間に前記照明装置の出射光を前
   記液晶パネルの方向に集光する第１の光学フィルムを配
   置すると共に、前記第１の光学フィルムで集光された当
   該第１の光学フィルムの透過光を集光された視角範囲内
   のみで散乱させる第２の光学フィルムを配置し、さらに
   前記第１の光学フィルムの背面に当該第１の光学フィル
   ム側からの反射光を反射させる第３の光学素子を配置し
   たことを特徴とする液晶表示装置。
3. 【請求項３】前記第１の光学フィルムをプリズムシート
   で構成し、前記第２の光学フィルムを回折格子で構成し
   たことを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示
   装置。
4. 【請求項４】前記液晶パネルの正面輝度を１００％とし
   たとき、前記第１の光学フィルムの集光範囲の５０％以
   上の輝度範囲が５０度以上あることを特徴とする請求項
   １または２に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】前記液晶パネルを挟んで積層された一対の
   偏光板の前記照明装置側の偏光板は所定の偏光のみを透
   過させると共に他の偏光を反射する反射偏光板であり、 前記第３の光学フィルムは、前記反射偏光板で反射され
   た光の偏光を解消する拡散板で構成したことを特徴とす
   る請求項２に記載の液晶表示装置。