(57)【要約】【課題】反射型液晶表示素子としても透過型液晶表示素子としても良好な表示品位を有する液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネル１は、互いに対向する第１の透明基板３と第２の透明基板２とを有する。第１の透明基板３と第２の透明基板２との間には、液晶層１１が設けられている。第１の透明基板３上の、第２の透明基板２と対向する面には、誘電体多層膜（ハーフミラー）１７０が形成されている。誘電体多層膜１７０上には、トランジスタアレイ６０が、設けられている。第１の透明基板３側には、液晶層１１に向けて、光を照射するバックライトが設けられている。【選択図】図３
2011209690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板と対向するように配置された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層に向けて前記第１の基板側から光を照射する光源部と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する面に設けられた誘電体多層膜と、
前記誘電体多層膜上に設けられたトランジスタアレイと、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記誘電体多層膜は、酸化ケイ素を含む第１の層と酸化チタンを含む第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層は交互に積層されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記誘電体多層膜は、屈折率が１．３以上１．５以下の誘電体を含む第１の層と屈折率が１．９以上２．５以下の誘電体を含む第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層は交互に積層されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記トランジスタアレイは、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを含み、
前記薄膜トランジスタは、ゲート電極を含み、
前記ゲート電極は、前記誘電体多層膜に接触している、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１の層に前記ゲート電極が接触していることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記ゲート電極は、クロム、アルミニウム及びモリブデンの何れかを含む遮光性の金属により形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
第１の基板と、
前記第１の基板と対向するように配置された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層に向けて前記第２の基板側から光を照射する光源部と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する面に設けられた誘電体多層膜と、
前記誘電体多層膜上に設けられたカラーフィルタアレイと、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
前記誘電体多層膜は、酸化ケイ素を含む第１の層と酸化チタンを含む第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層は交互に積層されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記誘電体多層膜は、屈折率が１．３以上１．５以下の誘電体を含む第１の層と屈折率が１．９以上２．５以下の誘電体を含む第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層とは交互に積層されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記カラーフィルタアレイは遮光膜を含み、
前記遮光膜が前記誘電体多層膜に接触している、
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１の層に前記遮光膜が接触していることを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記遮光膜は、クロム及びモリブデンの何れかを含む遮光性の金属により形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記光源部はサイドライト型のバックライトであり、
前記光源部は、
反射板と、
前記第１の基板と前記反射板との間に配置された導光板と、
を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のうち何れか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と、反射型の液晶表示装置とが知られている。  
透過型の液晶表示装置は、液晶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て表示を行うものであり、室内等暗い環境では視認性の良い表示が得られる。しかし、屋外等比較的明るい環境ではバックライトの輝度が相対的に不足し、視認性が悪くなる。また、周囲の明るさに負けない高い輝度の光をバックライトから射出すると、消費電力が大きくなる。
【０００３】
一方、反射型の液晶表示装置は、液晶パネルの前方から入射され液晶パネルの液晶層を一旦通過した外光を反射させ、再度液晶層を介して液晶パネルの前方から射出させて表示を行うものであり、屋外等明るい環境では視認性の良い表示が得られる。しかし、室内等暗い環境では、輝度が不足する。
【０００４】
そこで近年、透過表示と反射表示とを兼用可能にした液晶表示装置が開発されている。例えば、特許文献１では、各表示画素をそれぞれ２つの領域に区分し、一方の領域における画素電極を透明性の材料のみで形成するとともに他方の領域における画素電極を反射性の材料が含まれるように形成することにより、各表示画素で透過表示と反射表示とを可能に形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９３７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、各表示画素を透過表示領域と反射表示領域とに明確に区分けした場合には、互いの表示に利用可能な表示面積が半減するため利用可能な光も半減し、互いに暗い表示になり、表示品位が低下してしまうという問題があった。  
そこで本発明は、反射型液晶表示素子としても透過型液晶表示素子としても良好な表示品位を有する液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明の液晶表示装置の態様のひとつは、第１の基板と、前記第１の基盤と対向するように配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、前記液晶層に前記第１の基板側から光を照射する光源部と、前記第１の基板における前記第２の基板に対向する面に設けられた誘電体多層膜と、前記誘電体多層膜上に設けられたトランジスタアレイと、を備える。
【０００８】
この発明の液晶表示装置の他の態様のひとつは、第１の基板と、前記第１の基板と対向するように配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、前記液晶層に前記第２の基板側から光を照射する光源部と、前記第２の基板における前記第１の基板に対向する面に設けられた誘電体多層膜と、前記誘電体多層膜上に設けられたカラーフィルタアレイと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、反射型液晶表示素子としても透過型液晶表示素子としても良好な表示品位を有する液晶表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示す分解斜視図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示す側面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る液晶パネルの構成例を示す拡大断面図。
【図４】トランジスタアレイを説明するための模式的回路図。
【図５】図３に示す領域Ｐの一例を示す拡大図であり、薄膜トランジスタの説明図。
【図６】カラーフィルタの配置例を示す図。
【図７】導光板によって導かれる発光素子からの光の軌跡の説明図。
【図８】拡散板で生じる後方散乱の説明図。
【図９】プリズム部の一例を示す拡大断面図。
【図１０】プリズム部で反射される光の軌跡の説明図。
【図１１】各光学軸の方向の説明図。
【図１２】誘電体多層膜の説明図。
【図１３】アルミニウム系の薄膜に光を入射させた場合の、透過率及び反射率を計測した結果を示す図。
【図１４】酸化チタン及び酸化ケイ素からなる誘電体多層膜に光を入射させた場合の、透過率及び反射率を計測した結果を示す図。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置の構成例を示す側面図。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る液晶パネルの拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。  
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置は、光源部からの光を用いた透過表示に加え、外光を用いた反射表示をも可能にするものであり、図１及び図２に示すように液晶パネル１と、液晶パネル１の一方の面に向けて照明光を照射する光源部１５と、光源部１５と液晶パネル１との間に配置された集光部２７と、集光部２７と液晶パネル１との間に配置された位相差板３３と、位相差板３３と液晶パネル１との間に配置された反射偏光板３２と、反射偏光板３２と液晶パネル１との間に配置された第１の拡散板３４と、集光部２７と光源部１５との間に配置された第２の拡散板３５と、を備えている。
【００１２】
液晶パネル１は、図３に示すように、予め定めた間隙を設けて対向配置された一対の透明基板２，３と、この一対の透明基板２，３間の間隙に封入された液晶層１１と、一対の透明基板２，３を挟持するように且つ互いの透過軸が直交するように配置された一対の偏光板１２，１３と、を備えている。ここで、一対の透明基板２，３は、ガラス基板等の透明な材料により形成されている。また、第２の透明基板２と偏光板１２との間には粘着材４２として光を拡散させる拡散層４２が設けられており、偏光板１２は拡散層４２を介して透明基板２に貼り付けられている。
【００１３】
一対の透明基板２，３のうち第１の透明基板３には、第２の透明基板２との対向面側に、図３に示すように、詳細は後述するハーフミラー７０としての誘電体多層膜７０が、一面に均一に形成されている。  
また、誘電体多層膜７０の上層側には、図３及び図４に示すように、トランジスタアレイ６０が設けられている。即ち、互いに平行となるように延伸配設された複数の信号線ＳＬと、この複数の信号線ＳＬと交差するように延伸配設された複数の走査線ＧＬと、それぞれが信号線ＳＬと走査線ＧＬとの交点に対応するように配置されたＩＴＯ等の透明性の導電膜からなる複数の画素電極４と、これらの画素電極４にそれぞれが対応するように配置された複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５とが形成されている。即ち、各表示画素４１にそれぞれ画素電極４が配置されるように複数の画素電極４がマトリックス状に配列されている。そして、画素行毎にＴＦＴ５にゲート信号が供給可能なように各画素行に対応させて走査線ＧＬが形成されているとともに、ＴＦＴ５を介して画素電極４に表示信号電圧が供給可能なように各画素列に対応させて信号線ＳＬが形成されている。また、各画素行に対応させて補助容量線ＨＬが形成され、この補助容量線ＨＬと画素電極４の間に配置された絶縁膜によって表示画素４１毎に補助容量Ｃｓが形成されている。補助容量線ＨＬは、後述する対向電極６と等しい電位に設定される。
【００１４】
なお、各ＴＦＴ５は、図５に示すように、誘電体多層膜７０上に形成されたゲート電極Ｇと、このゲート電極Ｇを覆うように成膜された透明性の絶縁物からなるゲート絶縁膜４３と、このゲート絶縁膜４３を介してゲート電極Ｇと対向するように当該ゲート絶縁膜４３上に形成されたｉ型半導体膜４４と、このｉ型半導体膜４４の両側部の上にそれぞれｎ型半導体膜４５を介して形成された金属層４６としてのドレイン電極Ｄ及びソース電極Ｓとを有している。そして、各ＴＦＴ５は、オーバーコート膜４７上に形成された対応する画素電極４にソース電極Ｓが接続され、対応する走査線ＧＬにゲート電極Ｇが接続され、対応する信号線ＳＬにドレイン電極Ｄが接続されている。ｉ型半導体膜４４上にはチャネル領域に対応するようにチャネル保護膜４８が形成されている。
【００１５】
また、各ＴＦＴ５は、ゲート電極Ｇがクロム、アルミニウムまたはモリブデン等の遮光性金属により形成されたボトムゲート型の薄膜トランジスタであり、ゲート電極Ｇが誘電体多層膜７０に接触するように形成されている。また、走査線ＧＬと補助容量線ＨＬは、ゲート電極Ｇと同一の層として同一材料で同時に形成されることにより、ゲート電極Ｇと同様に誘電体多層膜７０に接触している。
【００１６】
一方、一対の透明基板２，３のうち第２の透明基板２には、図３に示すように、カラーフィルタアレイ８０が設けられている。即ち、第１の透明基板３との対向面側に、画素電極４に大凡対応する領域が開口部４９ａになっている遮光層４９と、カラーフィルタ７と、対向電極６とが下層側から順に形成されている。遮光層４９は遮光性の金属膜または樹脂膜により形成することができ、光を透過させる開口部４９ａの面積が表示画素４１毎に等しくなるように形成されている。即ち、当該液晶パネル１は表示画素４１毎に開口率が等しくなるように設定されている。カラーフィルタ７は、赤色成分に対応した赤色カラーフィルタ７Ｒと、緑色成分に対応した緑色カラーフィルタ７Ｇと、青色成分に対応した青色カラーフィルタ７Ｂとからなり、例えば図６に示すように、表示画素毎に、対応する色成分のカラーフィルタが配置されている。対向電極６は、ＩＴＯ等の透明性の導電膜からなり、各表示画素４１間で互いに等しい電位に設定可能なように形成されている。例えば、対向電極６は、各表示画素４１におけるカラーフィルタ７を覆い尽くすように一枚膜状に形成されている。
【００１７】
ここで、各表示画素４１において画素電極４上及び対向電極６上には、それぞれ、液晶層１１における液晶分子の初期配向状態を制御するための配向膜８、９が塗布されている。そして、配向膜８、９は、例えば画素電極４と対向電極６との間に電圧が印加されていないときに液晶層１１の液晶分子がツイスト角９０°でねじれ配向するように配向処理が施されている。
【００１８】
一対の透明基板２，３は、上述したように複数の画素電極４が配置された画像表示エリアを囲むように配置された枠状のシール材１０によって接合され、この枠状のシール材１０によって囲まれた領域に上述した液晶層１１を構成する液晶が封入されている。
【００１９】
ところで、液晶パネル１は、図１及び図２に示すように、第１の透明基板３が第２の透明基板２の一辺から張り出すように対向配置され、この張出部３ａにドライバ回路１４が搭載されている。ドライバ回路１４は、張出部３ａに形成された複数の端子に電気的に接続され、これらの端子を介して各走査線ＧＬに走査信号を供給するとともに各信号線ＳＬに表示信号電圧を供給し、更には、各補助容量線ＨＬや対向電極６にコモン電圧を供給する。
【００２０】
そしてドライバ回路１４は、画素電極４及び対向電極６を介して液晶層１１に印加する電圧を制御することによって、一対の偏光板１２，１３の透過軸に対する液晶分子の傾斜角または方位角を変化させ、表示画素４１毎に当該液晶パネル１を透過する光量を制御する。
【００２１】
光源部１５は、図１及び図２に示すように、所謂サイドライト型のバックライトであり、液晶パネル１に対向するように配置され液晶パネル１における画像表示エリアよりも大きい面積を有した板状の透明部材からなる導光板１６と、導光板１６に対して対向するように配置された反射板１９と、導光板１６の何れかの端面に向けて光を照射する複数の発光素子２０とを備えている。
【００２２】
複数の発光素子２０は、当該液晶表示装置が光源部１５からの照射光を用いた透過表示を行う際に発光させるものであり、それぞれが、赤色成分の光を発光する赤色ＬＥＤと、緑色成分の光を発光する緑色ＬＥＤと、青色成分の光を発光する青色ＬＥＤとを備えている。なお、複数の発光素子２０は、当該液晶表示装置の使用環境での明るさに応じて、適宜、光の発光／非発光が制御可能に構成されていることが好ましい。
【００２３】
導光板１６は、図７に示すように、発光素子２０から当該導光板１６の端面１７に向けて照射された各色成分の光を導いて液晶パネル１との対向面側の主面１８ａ（以下、「第１の主面１８ａ」と記す）から液晶パネル１に向けて当該光を照射するものである。ここで、例えば第１の主面１８ａに対向するもう一方の主面１８ｂ（以下、「第２の主面１８ｂ」と記す）には、例えばライン状の複数の溝ＧＢが、発光素子２０により光が照射される端面１７に対して平行に沿うように形成されている。この溝ＧＢの断面形状は、例えば頂角を挟む２辺ＧＢ１，ＧＢ２が当該導光板１６の第１の主面１８ａに対して互いに異なる傾斜角になるように形成されている。具体的には、発光素子２０の配置側に位置する一辺ＧＢ１の傾斜角が他方の一辺ＧＢ２よりも大きな傾斜角になるように形成されている。
【００２４】
そして、導光板１６は、図７中に破線で示すように、端面１７から入射された発光素子２０からの光を内面反射させて、当該導光板１６の第１の主面１８ａから液晶パネル１へ向けて射出する。なお、導光板１６は、空気よりも大きな屈性率、例えば、１．５程度の屈折率を有するアクリル等の透明材料により形成することができる。
【００２５】
反射板１９は、発光素子２０からの光のうち導光板１６の第２の主面１８ｂから漏れ出てきた光を導光板１６に向けて反射させるとともに、液晶パネル１や導光板１６を通過してきた外光Ｌを再度導光板１６や液晶パネル１に向けて反射させるものである。即ち、反射板１９は、当該液晶表示装置が発光素子２０から発光される光を利用した透過表示を行う際に当該光の利用効率を向上させる一方で、当該液晶表示装置が外光Ｌを利用した反射表示を行う際には外光Ｌを反射させる反射板として機能する。なお、反射板１９は、例えば、ガラス基板やプラスチック基板上に銀やアルミニウム等の金属が蒸着されたものを用いることができる。
【００２６】
第２の拡散板３５は、導光板１６の第１の主面１８ａから射出された光を拡散することにより導光板１６からの射出光の面内バラツキを低減させるもので、ヘイズ値が５５〜８５％になるように光散乱粒子が分散された透明性のシートからなっている。なお、第２の拡散板３５は、図８に示すように、液晶パネル１を通過してきた外光Ｌの一部を後方散乱させるため、この第２の拡散板３５は、当該液晶表示装置が外光Ｌを利用した反射表示を行う際の補助的な反射板としても機能する。
【００２７】
集光部２７は、導光板１６から液晶パネル１に向けて射出され第２の拡散板３５により拡散された光が液晶パネル１により効率よく向かうように光を集光させるもので、アクリル樹脂等からなる透明なシート状部材からなる第１のプリズムアレイ２８及び第２のプリズムアレイ３０により構成されている。第１のプリズムアレイ２８は、一方の面に直線状の複数のプリズム部２９が互いに平行になるように形成されている。そして、第１のプリズムアレイ２８は、複数のプリズム部２９の延伸方向が例えば導光板１６に形成された複数の溝ＧＢの延伸方向に対して直交する方向になるように配置されている。また、第２のプリズムアレイ３０は、一方の面に直線状の複数のプリズム部３１が互いに平行になるように形成されている。そして、第２のプリズムアレイ３０は、複数のプリズム部３１の延伸方向が例えば導光板１６に形成された複数の溝ＧＢの延伸方向に対して平行な方向になるように配置されている。なお、各プリズム部２９，３１は、図９に示すように、それぞれ、液晶パネル１の法線ＨＤに対して左右が対称な二等辺三角形状で、且つ頂角が８０°〜１００°の範囲、好ましくは９０°に設定された断面形状を有している。
【００２８】
なお、プリズムアレイ２８，３０は、図１０に示すように、液晶パネル１を通過してきた外光Ｌの一部を、各プリズム部２９，３１を構成する各傾斜面で順次反射させるため、このプリズムアレイ２８，３０は、当該液晶表示装置が外光を利用した反射表示を行う際の補助的な反射板としても機能する。
【００２９】
反射偏光板３２は、図１１に示すように、互いに直交する方向に透過軸３２ａと反射軸３２ｂとを有し、入射光のうちの透過軸３２ａと平行な偏光成分の光を透過させ、反射軸３２ｂと平行な偏光成分の光を反射させる。なお、反射偏光板３２は、一対の偏光板１２，１３のうち、当該反射偏光板３２側に配置された偏光板１３の透過軸１３ａに対して当該反射偏光板３２の透過軸３２ａが平行になるように配置されている。なお、一対の偏光板１２，１３のうち、偏光板１２の透過軸１２ａは上述したように偏光板１３の透過軸１３ａに対して直交するように配置されているが、液晶層１１における液晶の配向モードに応じて適宜設定することができる。
【００３０】
位相差板３３は、互いに直交する方向に遅相軸３３ａと進相軸３３ｂとを有し、反射偏光板３２の透過軸３２ａ及び反射軸３２ｂに対して遅相軸３３ａ及び進相軸３３ｂが４５°の角度になるように配置されている。そして、位相差板３３は、遅相軸３３ａに対して平行な偏光成分の光と進相軸３３ｂに対して平行な偏光成分の光との間に１／４波長の位相差を与えるように光学定数が設定されている。
【００３１】
上述のように反射偏光板３２と位相差板３３を、さらには反射板を配置することにより、導光板１６を介した発光素子２０からの光のうち、偏光板１３の透過軸１３ａに対して直交する方向に偏光面を持って液晶パネル１に向かって照射された光を反射偏光板３２で一旦反射させ偏光板１３の透過軸１３ａに対して平行な光に変換して再度液晶パネル１に照射することができ、発光素子からの光の利用効率を向上させることができる。
【００３２】
第１の拡散板３４は、液晶パネル１における表示画素と集光部２７における各プリズムアレイ２８，３０との間のモアレの発生を防止するためのもので、ヘイズ値が２０〜５０％になるように光散乱粒子が分散された透明性のシートからなっている。なお、第１の拡散板３４は、第２の拡散板３５と同様に、液晶パネル１を通過してきた外光の一部を後方散乱させるため、この第１の拡散板３４は、当該液晶表示装置が外光を利用した反射表示を行う際の補助的な反射板としても機能する。
【００３３】
以下、ハーフミラー７０としての誘電体多層膜７０について詳述する。誘電体多層膜７０は、図１２に示すように、屈折率が相対的に低い誘電体７０ａと高い誘電体７０ｂとが組み合わされて、これらが交互に多層に積層されることにより構成されている。例えば、低屈折率の誘電体７０ａの屈折率は１．３〜１．５程度であり、高屈折率の誘電体７０ｂの屈折率は１．９〜２．５程度である。低屈折率の誘電体７０ａとしては、酸化ケイ素やフッ化マグネシウム等を用いることができ、高屈折率の誘電体７０ｂとしては、酸化チタン、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化セリウム、酸化ハフニウム、酸化ネオジウム、酸化タングステン、酸化スズ、スズドープ酸化インジウム、酸化イットリウム等を用いることができる。
【００３４】
そして、例えば、低屈折率の誘電体７０ａとして酸化ケイ素を用い、高屈折率の誘電体７０ｂとして酸化チタンを用いる場合には、酸化ケイ素層及び酸化チタン層の膜厚はそれぞれ５０ｎｍ程度が好ましい。このとき、酸化ケイ素層と酸化チタン層との積層数によって反射率を設定することが可能である。例えば、酸化ケイ素層と酸化チタン層を交互に２〜６層程度積層することにより、可視光に対して２０％程度の反射率を得ることができる。また、例えば、酸化ケイ素層と酸化チタン層を交互に６〜１０層程度積層することにより、可視光に対して４０％程度の反射率を得ることができる。
【００３５】
即ち、誘電体多層膜７０は、液晶層１１に入射されてきた外光Ｌを、液晶層１１を通過した直後にその一部を反射させることで、明るい反射表示を実現させるものであり、該液晶表示装置を適用する機器に応じてその反射率が適宜設定される。即ち、液晶パネル１を通過した外光Ｌは、液晶パネル１より後方（光源部側）に配置された光学部材を往復して再度液晶パネル１に入射されるが、このとき光学部材を往復することにより輝度低下が発生する。そこで、誘電体多層膜７０により、予め外光Ｌの一部を反射させることで、このような輝度低下を抑制している。
【００３６】
なお、光源部１５からの照明光も誘電体多層膜７０で反射されることになるが、このときの反射光は誘電体多層膜７０を透過した外光Ｌと同様に、反射板１９で反射されるため、再利用することが可能になっている。
【００３７】
ここで、酸化ケイ素及び酸化チタンは、スパッタリング装置等で成膜することができる。また、酸化ケイ素や酸化チタンはガラスに対して密着性が十分にあるため、ガラス等の透明な材料で形成された第１の透明基板３上に直接成膜することができる。一方、ゲート電極の材料になるクロム、アルミニウムまたはモリブデン等の遮光性金属に対しては、酸化チタンよりも酸化ケイ素の方が、親和性が高い。即ち、薄膜とした場合に酸化チタンの方が酸化ケイ素よりも膜応力が大きくなるため、酸化ケイ素層上にゲート電極Ｇを形成した場合よりも酸化チタン層上にゲート電極Ｇを形成した場合の方がゲート電極Ｇの剥離が起こり易くなる。このため、誘電体多層膜７０は、酸化ケイ素層が最上層になるように、酸化ケイ素層と酸化チタン層とを交互に積層することが好ましく、そして、酸化ケイ素層に対してゲート電極Ｇとしての層が接するように、薄膜トランジスタ５を形成することが好ましい。
【００３８】
また、ハーフミラー７０は、誘電体多層膜７０に限定するものではなく、アルミニウム系の金属薄膜で形成してもよい。しかし、この場合、図１３に示すように、可視光領域において各波長での光の反射率と透過率との合計値が９０％程度であり、よって、光の損失が１０％程度発生してしまう。さらに、透過率は短波長側よりも長波長側の方が低く透過光が青味を帯びてしまう。また、反射率は短波長側よりも長波長側の方が高く反射光が赤味を帯びてしまう。
【００３９】
一方、ハーフミラー７０に上述したような誘電体多層膜７０を用いた場合には、図１４に示すように、可視光領域において各波長での光の反射率と透過率との合計値が略１００％になり、光の損失を抑制することができ好ましい。また、透過光の着色及び反射光の着色も少なくでき好ましい。
【００４０】
上述したような液晶表示装置では、液晶パネル１における液晶層１１が光を透過可能に印加電圧が制御されているときには、外光は、発光素子２０の発光の有無にかかわらず、液晶パネル１を通過して導光板１６に向かって入射可能になるが、この導光板１６に向かって入射されてきた外光は、導光板１６の第１の主面１８ａと第２の主面１８ｂとを順に通過して反射板１９により反射され、その後、導光板１６の第２の主面１８ｂと第１の主面１８ａとを順に通過して、再び液晶パネル１へ戻ることになる。即ち、上述したような液晶表示装置では、各表示画素を透過表示領域と反射表示領域とに区分けすることなく、各発光素子２０が発光する光を用いた透過表示に加え、外光を用いた表示、即ち、反射表示を行うことも可能になる。
【００４１】
また、上述したような液晶表示装置では、光源部１５における反射板１９での外光反射に加え、ハーフミラー７０や、第１の拡散板３４、第２の拡散板３５、各プリズムアレイ２８，３０等により外光の一部が補助的に反射される。このため、液晶パネル１と反射板１９との間に複数の反射面が存在することになり、外光によって反射板１９に投影される液晶パネル１の画像にボケを生じさせることができる。従って、たとえ液晶パネル１と反射板１９との間にある程度の距離があったとしても、液晶パネル１に表示される画像が二重映りとして視認されてしまうことを防止でき、表示品位を向上させることができる。
【００４２】
ところで、外光のうちハーフミラー７０で反射された光は、偏光板１３を通過する前に反射されることになり、他の光に比べ、２倍の位相差が発生する。このため、ハーフミラー７０での反射率を高く設定するような場合には、光源部１５を点灯状態にした透過表示時と光源部１５を消灯状態にした反射表示時との間で、液晶層１１に印加する電圧を切り換え可能にドライバ回路１４を構成することが好ましい。例えば、階調レベル毎に割り当てられる液晶層１１への印加電圧が、透過表示時よりも反射表示時の方が低くなるようにドライバ回路１４を構成しておくことが好ましい。
【００４３】
また、ハーフミラー７０は、反射光を効率的に用いるため、第１の透明基板３をフロスト加工等により粗化し、その上に形成して拡散反射させる様に構成しても良い。また、第１の透明基板３は平らであっても、ハーフミラー７０を粗化し、拡散反射させる様に構成しても良い。
【００４４】
なお、上述では、液晶層１１における液晶分子がツイスト角９０°でねじれ配向するＴＮモードの場合について説明したが、配向モードはＴＮモードに限定するものではなく、液晶分子の初期配向状態を垂直配向に制御するＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードや、液晶分子の初期配向状態をベンド配向に制御するＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｅｃｅ）モードであってもよい。さらには、横電界型のＩｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ方式（ＩＰＳ方式）を適用してもよい。
【００４５】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態にかかる液晶表示装置について説明する。ここで第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点に限定して説明し、同一の部分については同一の符号を付して、その説明は省略する。第１の実施形態に係る液晶表示装置では、第１の透明基板３にハーフミラー７０を設け、このハーフミラー７０上に、トランジスタアレイ６０を設ける場合について説明した。即ち、トランジスタアレイ６０が形成された第１の透明基板３を光源部１５側に配置する場合について説明した。
【００４６】
これに対して、第２の実施形態にかかる液晶表示装置では、図１５、図１６に示すように、表示パネル１０１においてカラーフィルタ７が設けられた第２の透明基板２を光源部１５側に配置するとともに、ハーフミラー１７０を第２の透明基板２に設けている。
【００４７】
即ち、第２の透明基板２には、図１５、図１６に示すように、第１の透明基板３との対向面側に、ハーフミラー１７０としての誘電体多層膜１７０が、一面に均一に形成されている。そして、誘電体多層膜１７０の上層側には、カラーフィルタアレイ８０が設けられている。具体的には、第１の透明基板３との対向面側に、画素電極４に大凡対応する領域が開口部４９ａになっている遮光層４９と、カラーフィルタ７と、対向電極６とが下層側から順に形成されている。このとき、遮光層４９は、誘電体多層膜１７０に接触するように形成されている。したがって、遮光層４９をクロムやモリブデン等の遮光性金属で形成する場合には、上述したように、誘電体多層膜１７０は、最上層が酸化ケイ素層として形成されていることが好ましい。  
一方、第１の透明基板３には、ハーフミラーが形成されることなく、トランジスタアレイ６０が設けられている。
【００４８】
このような第２の実施形態にかかる液晶表示装置によっても、各表示画素を透過表示領域と反射表示領域とに区分けすることなく、各発光素子２０が発光する光を用いた透過表示に加え、外光を用いた表示、即ち、反射表示を行うことも可能になる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５０】
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。  
［１］  第１の基板と、
前記第１の基板と対向するように配置された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層に向けて前記第１の基板側から光を照射する光源部と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する面に設けられた誘電体多層膜と、
前記誘電体多層膜上に設けられたトランジスタアレイと、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。  
［２］  前記誘電体多層膜は、酸化ケイ素を含む第１の層と酸化チタンを含む第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層は交互に積層されている、
ことを特徴とする［１］に記載の液晶表示装置。  
［３］  前記誘電体多層膜は、屈折率が１．３以上１．５以下の誘電体を含む第１の層と屈折率が１．９以上２．５以下の誘電体を含む第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層は交互に積層されている、
ことを特徴とする［３］に記載の液晶表示装置。  
［４］  前記トランジスタアレイは、ボトムゲート型の薄膜トランジスタを含み、
前記薄膜トランジスタは、ゲート電極を含み、
前記ゲート電極は、前記誘電体多層膜に接触している、
ことを特徴とする［２］又は［３］に記載の液晶表示装置。  
［５］  前記第１の層に前記ゲート電極が接触していることを特徴とする［４］に記載の液晶表示装置。  
［６］  前記ゲート電極は、クロム、アルミニウム及びモリブデンの何れかを含む遮光性の金属により形成されていることを特徴とする［５］に記載の液晶表示装置。  
［７］  第１の基板と、
前記第１の基板と対向するように配置された第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に設けられた液晶層と、
前記液晶層に向けて前記第２の基板側から光を照射する光源部と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する面に設けられた誘電体多層膜と、
前記誘電体多層膜上に設けられたカラーフィルタアレイと、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。  
［８］  前記誘電体多層膜は、酸化ケイ素を含む第１の層と酸化チタンを含む第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層は交互に積層されている、
ことを特徴とする［７］に記載の液晶表示装置。  
［９］  前記誘電体多層膜は、屈折率が１．３以上１．５以下の誘電体を含む第１の層と屈折率が１．９以上２．５以下の誘電体を含む第２の層とを備え、
前記第１の層と前記第２の層とは交互に積層されている、
ことを特徴とする［７］に記載の液晶表示装置。  
［１０］  前記カラーフィルタアレイは遮光膜を含み、
前記遮光膜が前記誘電体多層膜に接触している、
ことを特徴とする［８］又は［９］に記載の液晶表示装置。  
［１１］  前記第１の層に前記遮光膜が接触していることを特徴とする［１０］に記載の液晶表示装置。  
［１２］  前記遮光膜は、クロム及びモリブデンの何れかを含む遮光性の金属により形成されていることを特徴とする［１１］に記載の液晶表示装置。  
［１３］  前記光源部はサイドライト型のバックライトであり、
前記光源部は、
反射板と、
前記第１の基板と前記反射板との間に配置された導光板と、
を有する、
ことを特徴とする［１］乃至［１２］のうち何れか１に記載の液晶表示装置。
【符号の説明】
【００５１】
１，１０１…液晶パネル、２…第２の透明基板、３…第１の透明基板、３ａ…張出部、４…画素電極、５…薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、６…対向電極、７…カラーフィルタ、７Ｒ…赤色カラーフィルタ、７Ｇ…緑色カラーフィルタ、７Ｂ…青色カラーフィルタ、８，９…配向膜、１０…シール材、１１…液晶層、１２，１３…偏光板、１２ａ，１３ａ…透過軸、１４…ドライバ回路、１５…光源部、１６…導光板、１９…反射板、２０…発光素子、２７…集光部、２８…第１のプリズムアレイ、２８，３０…プリズムアレイ、２９，３１…プリズム部、３０…第２のプリズムアレイ、３２…反射偏光板、３２ａ…透過軸、３２ｂ…反射軸、３３…位相差板、３３ａ…遅相軸、３３ｂ…進相軸、３４…第１の拡散板、３５…第２の拡散板、４１…表示画素、４２…粘着材（拡散層）、４３…ゲート絶縁膜、４４…ｉ型半導体膜、４５…ｎ型半導体膜、４６…金属層、４７…オーバーコート膜、４８…チャネル保護膜、４９ａ…開口部、４９…遮光層、６０…トランジスタアレイ、７０，１７０…誘電体多層膜（ハーフミラー）、７０ａ，７０ｂ…誘電体、８０…カラーフィルタアレイ、ＳＬ…信号線、ＧＬ…走査線、ＨＬ…補助容量線、Ｃｓ…補助容量、Ｇ…ゲート電極、Ｄ…ドレイン電極、Ｓ…ソース電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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