(57)【要約】【課題】反射領域を持つ液晶表示装置を提供する。【解決手段】背面基板１０１及び前面基板１１０と、背面基板１０１と前面基板１１０との間に位置する液晶層１０７と、背面基板１０１と液晶層１０７との間の一部の領域に位置し、外光を反射して液晶層１０７を照明する反射領域１２０と、を備え、反射領域１２０は、凸曲面状の第１反射面１０３ａを中心に形成し、当該第１反射面からその周辺に広がる形状の第２反射面１０３ｂを第１反射面１０３ａの周辺に形成して構成される複合構造のハイブリッド反射面１０３がアレイ状に形成されたハイブリッド反射面１０３アレイを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面基板及び前面基板と、
前記背面基板と前面基板との間に位置する液晶層と、
前記背面基板と前記液晶層との間の一部の領域に位置し、外光を反射して前記液晶層を照明する反射領域と、を備え、
前記反射領域は、凸曲面状の第１反射面を中心に形成し、当該第１反射面からその周辺に広がる形状の第２反射面を前記第１反射面の周辺に形成して構成される複合構造のハイブリッド反射面がアレイ状に形成されたハイブリッド反射面アレイを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記ハイブリッド反射面を構成する前記第１反射面は、断面が放物線をなす凸状の放物面形態に形成され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】
前記ハイブリッド反射面を構成する前記第２反射面は、凹曲面であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ハイブリッド反射面を構成する前記第２反射面は、凹放物面の一部で形成されることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ハイブリッド反射面を構成する前記第１及び第２反射面は、同じ曲率を持つ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】
前記ハイブリッド反射面を構成する前記第２反射面は、前記第１反射面の焦点と同一軸上に焦点を位置し、前記第１反射面の焦点長と同じ大きさの焦点長を有する凹状の放物面の一部であり、前記第１反射面の周辺部分に形成され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７】
前記ハイブリッド反射面を構成する前記第１及び第２反射面は、軸対称の３次元面であることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記ハイブリッド反射面は、第１及び第２反射面の焦点位置間の間隔をｓとする時、ｓ＝０、ｓ＞０及びｓ＜０のうちいずれか一つを満たすように形成されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記ハイブリッド反射面を構成する前記第２反射面は、凹曲面であ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１０】
前記反射領域の前記前面基板側に前記ハイブリッド反射面アレイが形成される第１媒質層をさらに備え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１１】
前記ハイブリッド反射面アレイが形成される前記第１媒質層は、金属からな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】
前記第１媒質層の前記ハイブリッド反射面アレイが形成された面を平坦化するように、前記第１媒質層と異なる透明な材質からなる第２媒質層をさらに備え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１３】
前記ハイブリッド反射面アレイが形成された面を平坦化する前記第２媒質層は、透明誘電体物質からなることを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記ハイブリッド反射面は、互いに接触して規則的に配置されるか、または、互いに離隔して規則的に配置されることを特徴とする請求項１ないし１３のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記ハイブリッド反射面は、互いに接触した形態と互いに離隔した形態のうち少なくとも１つの形態の配置をし、不規則的に配置されることを特徴とする請求項１ないし１３のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１３のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置は、反射透過型の液晶表示装置であって、
前記背面基板上にバックライトユニットと、
前記バックライトユニットからの照明光を前記液晶層側に通過させる透過領域と、をさらに備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１７】
前記前面基板と前記反射領域との間にカラーフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１３のうちいずれか１項に記載の液晶表示装置は反射型の液晶表示装置であることを特徴とする。
【請求項１９】
前記液晶表示装置において、前記前面基板と前記反射領域との間にカラーフィルタをさらに備えることを特徴とする請求項１８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、液晶表示装置に係り、より詳細には液晶パネル内部に外光を反射させることができる反射領域を持つ液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）は、薄型のカラーまたは単色ピクセルのアレイで作られた平板表示装置である。低電力消費に起因して、ＬＣＤは、低電力消費が重要なバッテリーから電力を供給される電子機器のディスプレイとして最も広く使われている。
【０００３】
ＬＣＤは、液晶を照明するための光源の位置によって、透過型、反射型または反射透過型に分類される。
【０００４】
透過型ＬＣＤにおいて、液晶はパネルの後方にあるバックライトユニット（Ｂａｃｋ  Ｌｉｇｈｔ  ユニット：ＢＬＵ）により照明される。このようなＬＣＤは、平板ディスプレイ、テレビ、個人携帯端末機（ＰＤＡ）または高輝度レベルを要求する携帯電話機のような製品に使われる。
【０００５】
透過型ＬＣＤの主要な短所のうちの一つは、照明光源としてシステムに主要な電力消費を発生させるＢＬＵに依存するということである。
【０００６】
反射型ＬＣＤでは、外光が液晶を照明するための照明源として使われる。外光は、液晶層の後方に位置した反射器により反射して使われる。反射型ＬＣＤにおいて、透過型ＬＣＤでのＢＬＵのような能動的な照明光源の不在はシステムの全体電力消耗を大きく減少させ、反射型ＬＣＤを、低電力消費が特に重要なデジタル時計や計算機などのような製品に適用可能とする。
【０００７】
しかし、反射型ＬＣＤは完全なものではない。反射型ＬＣＤは照明のためのＢＬＵのような照明光源を持っていないために、これらは外光源で取り囲まれていない場所、すなわち、外光のない場所では使うことができない。また、反射型ＬＣＤでは、光が液晶層を２回通過せねばならないために、透過型ＬＣＤに比べてコントラスト比が低い。
【０００８】
ＬＣＤにとって低電力消費及び高画質は両方とも重要な要素であって、ＰＤＡや携帯電話のような多くの商業的に利用できる機器は、反射型及び透過型ＬＣＤ技術を単一パッケージに組み合わせることが可能である。このように反射型及び透過型ＬＣＤ技術の両方から利点を得る技術は、反射透過型ＬＣＤ技術として知られている。反射透過型ＬＣＤは、外部環境で取り囲まれた光源条件によって、反射型ＬＣＤと透過型ＬＣＤとの間のスイッチングモードにより作動する。反射透過型ＬＣＤが昼間や光源を十分に得られる環境では、反射型ＬＣＤモードが活性化され、夜や暗い環境では、透過型ＬＣＤモードが活性化されるように作動する。
【０００９】
ここで、反射透過型ＬＣＤ技術が完全なソリューションであるかのように見えても、低電力消費への必要性と高度の映像ディスプレイ品質との適切な均衡のために、依然としてさらなる微細な調律が要求される。また、このような技術は単に前記の二つのバージョン、すなわち、反射型及び透過型ＬＣＤ技術を組み合わせることであるために、反射型及び透過型ＬＣＤ技術が有する問題は、反射透過型ＬＣＤ技術でも同様の問題を有する。反射透過型ＬＣＤ技術を利用するデバイスにとって主要な短所のうちの一つは、反射型ＬＣＤ技術が有する悪いコントラスト比性能特性である。
【００１０】
このような短所は、反射型ＬＣＤでは光が液晶層を２回通過せねばならないという点と、反射器で反射される外光線の一部分のみが液晶層の照明に寄与するという点に起因する。反射型ＬＣＤで、光が液晶層を２回通過することは必須なことであるために、前記の２つの原因のうち改善可能なものは後者である。
【００１１】
反射器で反射される光線のうち、優秀なコントラスト比性能を有するために液晶層の照明に実質的に寄与するのは、反射器で反射された後に液晶層を垂直に通過する成分の光線である。
【００１２】
したがって、反射型ＬＣＤまたは反射透過型ＬＣＤのコントラスト比性能を改善するためには、反射器で反射される光線が液晶層の照明に実質的に寄与する比率を高めて、液晶層を垂直に通過する成分を増大させる必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであり、外部から液晶パネル内へ入射されて反射領域で反射された光の垂直成分比率を大きくするように、液晶パネル内の反射領域の構造を改善したＬＣＤを提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係るＬＣＤは、背面基板及び前面基板と、前記背面基板と前面基板との間に位置する液晶層と、前記背面基板と前記液晶層との間の一部の領域に位置し、外光を反射して前記液晶層を照明する反射領域と、を備え、前記反射領域は、凸曲面状の第１反射面を中心に形成し、当該第１反射面からその周辺に広がる形状の第２反射面を前記第１反射面の周辺に形成して構成される複合構造のハイブリッド反射面がアレイ状に形成されたハイブリッド反射面アレイを備えることを特徴とする。
【００１５】
前記第１反射面は、その断面が放物線をなす凸状の放物面形態に形成されることが望ましい。
【００１６】
このとき、前記第２反射面は、凹放物面の一部で形成される。
【００１７】
前記第１及び第２反射面は同じ曲率を持つ。
【００１８】
前記第２反射面は、その焦点が前記第１反射面の焦点と同一軸上に位置し、その焦点長が前記第１反射面の焦点長と同じ大きさの焦点長を有する凹状の放物面の一部であり、前記第１反射面の周辺部分に形成される。
【００１９】
前記第１及び第２反射面は、軸対称の３次元面である。
【００２０】
前記ハイブリッド反射面は、第１及び第２反射面の焦点位置間の間隔をｓとする時、ｓ＝０、ｓ＞０及びｓ＜０のうちいずれか一つを満たすように形成される。
【００２１】
前記第２反射面は凹曲面である。
【００２２】
前記背面基板の前記前面基板側に向かう側に前記ハイブリッド反射面アレイが形成される第１媒質層をさらに備える。
【００２３】
前記第１媒質層は金属からなる。
【００２４】
前記第１媒質層の前記ハイブリッド反射面アレイが形成された面を平坦化するように、前記第１媒質層と異なる透明な材質の第２媒質層をさらに備える。
【００２５】
前記第２媒質層は、透明誘電体物質からなる。
【００２６】
前記ハイブリッド反射面は互いに接触しないように離隔して規則的に配置するか、互いに接触するように規則的に配置される。
【００２７】
または、前記ハイブリッド反射面は、互いに接触した形態と互いに離隔した形態のうち少なくとも１つの形態の配置をし、不規則的に配置される。
【００２８】
前記背面基板上にＢＬＵと、前記ＢＬＵからの照明光を前記液晶層側に通過させる透過領域と、をさらに備える反射透過型である。
【００２９】
前記ＬＣＤは反射型である。
【００３０】
前記前面基板側にカラーフィルタをさらに備える。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のＬＣＤによれば、反射領域に、凸曲面状の第１反射面を中心に形成し、当該第１反射面からその周辺に広がる形状の第２反射面を前記第１反射面の周辺に形成して構成される複合構造のハイブリッド反射面がアレイ状に形成されたハイブリッド反射面アレイを備えるので、外部から液晶パネル内へ入射されて反射領域で反射された光の垂直成分比率を大きく増進させることができる。
【００３２】
特に、ハイブリッド反射面構造により、焦点長より大きい深さを持つ深い凹放物面に比べて深さを、例えば、半分程度に浅くできるために、製造が容易でありつつ反射された光の垂直成分を増進させる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態による液晶パネル内に反射領域を持つＬＣＤを詳細に説明する。以下で参照する図面では鮮明な図示を目的でスケールを正確に描かず、必要に応じて誇張して表現した。また、以下では同一または類似した構成または媒体には便宜上同一参照符号を付けて使用した。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態によるＬＣＤを示すものであり、反射透過型ＬＣＤを示す。
【００３５】
図１を参照すれば、本発明によるＬＣＤは、背面基板１０１及び前面基板１１０と、前記背面基板１０１と前面基板１１０との間に位置した液晶層１０７と、前記背面基板１０１側に外部から入射される光を反射させて前記液晶層１０７を照明し、反射された光の垂直成分（図１では、ｙ軸方向に沿う成分、すなわち、ＬＣＤの厚さ方向に沿う成分）を増進させるように形成された反射領域１２０を備える。図１では、背面基板１０１側に薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）１１５が形成され、前面基板１１０側に共通電極１０８が形成された場合を示す。
【００３６】
本発明によるＬＣＤにおいて、前記背面基板１０１上にはＴＦＴ１１５を部分的に露出させるためのコンタクトホール１１６を持つバッファ層１０２が形成されている。前記バッファ層１０２は透明な絶縁物質からなる。前記バッファ層１０２上には第１媒質層１０４が形成されている。この第１媒質層１０４は、前記コンタクトホール１１６を通じてＴＦＴ１１５と電気的に連結されるように形成される。この時、前記第１媒質層１０４は、前記前面基板１１０に向かう側に前記反射領域１２０としてハイブリッド反射面１０３アレイを持つ。第１媒質層１０４のハイブリッド反射面１０３アレイが形成された面を平坦化させるために、第１媒質層１０４と異なる透明な材質からなる第２媒質層１０６をさらに形成できる。ここで、本発明によるＬＣＤは、前記第２媒質層１０６のない構造を持っていてもよい。
【００３７】
前記第１媒質層１０４は、反射電極の役割を行うものであり、所望の波長帯域の光をよく反射できる物質、特に金属物質、例えば、アルミニウム、銅、銀及び金のうちいずれか一つからなりうる。前記第２媒質層１０６は透明な誘電体物質、例えば、ＳｉＯ２からなる。
【００３８】
前記反射領域１２０は、前述した第１媒質層１０４の前面基板１１０に向かう側に形成されたハイブリッド反射面１０３アレイを備える。
【００３９】
図２を参照すれば、前記ハイブリッド反射面１０３はその中心に凸曲面状の第１反射面１０３ａを持ち、その第１反射面１０３ａから周辺に広がる形状の第２反射面１０３ｂがその第１反射面１０３ａの周辺に形成された複合構造を持つ。
【００４０】
前記第１反射面１０３ａは、焦点長ｐを持つ凸状の放物面であることが望ましい。すなわち、前記第１反射面１０３ａは、その断面が焦点長ｐである凸放物線をなす凸状の放物面形態に形成されたことが望ましい。
【００４１】
前記第２反射面１０３ｂは凹曲面であり、その焦点が前記第１反射面１０３ａと同一軸上に位置する凹放物面の一部で形成されうる。例えば、前記第１反射面１０３ａが焦点長ｐである凸状の放物面である時、前記第２反射面１０３ｂは、その焦点が前記第１反射面１０３ａの焦点と同一軸上に位置し、その焦点長が前記第１反射面１０３ａの焦点長と同じ凹状の放物面の一部であり、前記第１反射面１０３ａの周辺部分に形成されたものでありうる。この時、前記第１及び第２反射面１０３ａ、１０３ｂは同じ曲率を持つことが望ましい。
【００４２】
前記第１及び第２反射面１０３ａ、１０３ｂは、軸対称の３次元面であって、図２及び後述する図９及び１１は、その平面図である。
【００４３】
前記のように、本発明によるＬＣＤに適用されるハイブリッド反射面１０３は、放物面形態の凸状の反射曲面とその周囲に形成された凹放物面の一部に該当する反射曲面とが複合された構造で形成されうる。
【００４４】
この時、前記第１反射面１０３ａはその高さが、凸状の放物面である第１反射面１０３ａの焦点長ｐになるように形成されるか、これより大きいか、または小さく形成されうる。同様に、第２反射面１０３ｂはその高さがこの第２反射面１０３ｂを仮想で連結させる時の凹放物面の焦点長ｐになるように形成されるか、これより大きいか、または小さく形成される。
【００４５】
図２では、ハイブリッド反射面１０３の第１及び第２反射面１０３ａ、１０３ｂが、その第１及び第２反射面１０３ａ、１０３ｂの焦点Ｆの位置が互いに一致するように形成され、第１及び第２反射面１０３ａ、１０３ｂの高さ（深さ：ｙｃ）がその焦点長ｐになるようになっている例を示す。
【００４６】
図２に図示されたハイブリッド反射面１０３の構造は、後述する図２２のように、二つの深い放物線状凹（ｄｅｅｐ  ｐａｒａｂｏｌｉｃａｌ  ｃｏｎｃａｖｅ）及び放物線状凸（ｄｅｅｐ  ｐａｒａｂｏｌｉｃａｌ  ｃｏｎｖｅｘ）のそれぞれの構造が高さ（深さ）ｙｈ＝２ｐである時、これを二つの焦点Ｆの位置が一致するように組み合わせた場合に該当するものであり、その高さｙｃ＝０．５×ｙｈ＝ｐになりうる。
【００４７】
代案として、前記ハイブリッド反射面１０３は、後述する図２３及び図２４のように、第１及び第２反射面１０３ａ、１０３ｂの焦点Ｆの位置が軸上に位置しつつ、焦点Ｆの位置は一致しないように形成されることもある。
【００４８】
すなわち、前記ハイブリッド反射面１０３は、第１及び第２反射面１０３ａ、１０３ｂの焦点位置間の間隔をｓとする時、後述する図２２ないし図２４のように、ｓ＝０、ｓ＞０及びｓ＜０のうちいずれか一つを満たすように形成されうる。焦点位置間の間隔ｓがｓ＝０（焦点位置がそれぞれ一致する位置）からｓ＜０になるということは、それぞれの焦点位置が相対する反射面の放物線の頂点方向に移動するということを示している。
【００４９】
このような本発明によるハイブリッド反射面１０３構造によれば、後述するところから分かるように、焦点長より大きい深さを持つ従来の深い凹放物面に比べて、深さを、例えば、半分程度に浅くできるので、製造が容易でありつつ反射された光の垂直成分を増進させる効果を奏する。
【００５０】
前記のようなハイブリッド反射面１０３アレイで形成された反射領域１２０により反射された光の垂直成分が増進できる根拠についての詳細な説明は後述する。
【００５１】
一方、本発明によるＬＣＤは、図１に示したように、カラー映像を表示できるようにするために、カラーフィルタ１０９をさらに備えることが望ましい。カラーフィルタ１０９は、図１のように前面基板１１０側に設けられうるが、本発明が必ずしもこれに限定されるものではない。すなわち、カラーフィルタ１０９は、反射領域１２０と液晶層１０７との間に位置するように設けられてもよい。単色用に使用する場合には、前記カラーフィルタ１０９は排除されうる。
【００５２】
図１では、本発明によるＬＣＤが反射透過型ＬＣＤになるように、背面基板１０１の後方にＢＬＵ１００をさらに備え、前記反射領域１２０は部分的に一部の領域に形成され、ＢＬＵ１００からの照明光を通過させる透過領域１３０がさらに形成された例を示す。
【００５３】
図１に示したように、前記透過領域１３０は例えば、ＴＦＴ１１５のない部分に対応する一部の領域に形成されうる。この時、前記透過領域１３０は実質的に透明電極として形成されるものであり、反射電極である反射領域１２０と電気的に連結されるように形成される。
【００５４】
前記のような本発明によるＬＣＤは、十分な照度の外光源が存在するか、光量の十分な昼間には、ＢＬＵ１００を作動させず、外部から入射される光５０ａのみ反射領域１２０により反射されて液晶層１０７を照明するので、反射型ＬＣＤとして使われる。
【００５５】
十分な照度の外光源が存在していないか、夜には、本発明によるＬＣＤはＢＬＵ１００を作動させて、ＢＬＵ１００からの光５０ＢＬＵで液晶層１０７を照明する。この時、外光が一部でも存在するならば、ＢＬＵ１００からの光５０ＢＬＵと共に外部入射光５０ａも照明光として使われる。
【００５６】
図３は、本発明によるＬＣＤの他の実施形態であり、反射型ＬＣＤで構成される例を示す。
【００５７】
図３に示したように、本発明によるＬＣＤは、図１でのＢＬＵ１００及び透過領域１３０を備えず、反射領域１２０のみを備えてもよい。この場合、反射領域１２０は、ＴＦＴ１１５と電気的な連結のためのコンタクトホール１１６部分を除いて背面基板１０１の全面にわたって形成できる。
【００５８】
一方、以上の多様な実施形態では本発明によるＬＣＤが背面基板１０１側にＴＦＴ１１５を備え、前面基板１１０側に透明な共通電極１０８層を備えると説明及び図示したが、本発明がこれに限定されるものではない。すなわち、ＴＦＴ１１５を前面基板１１０側に形成し、共通電極１０８層を背面基板１０１側に形成してもよい。この場合には、背面基板１０１側にコンタクトホール１１６を形成せず、背面基板１０１の全体にバッファ層１０２を形成し、その上に共通電極１０８層を形成する。この時、共通電極１０８層は、反射透過型ＬＣＤである場合には、前記反射領域１２０の第１媒質層１０４と透過領域１３０との媒質からなり、反射型ＬＣＤの場合には反射領域１２０の第１媒質層１０４になる。このような変形例については以上の説明から十分に類推できるので、その図示を省略する。
【００５９】
また、以上では本発明によるＬＣＤがＴＦＴ１１５を備える構造であると説明及び図示したが、本発明がこれに限定されるものではなく、多様な変形例が可能である。例えば、ＴＦＴ電極の代りに画素領域を定義できる多様な電極パターンが使われ、これによりＬＣＤの構造が変形されうる。これについては、本技術分野で十分に類推できることであるためにその図示及び説明は省略する。
【００６０】
一方、図４ないし図６は、図１及び図３を参照して説明した本発明によるＬＣＤに適用される反射領域１２０をなすハイブリッド反射面１０３配置の多様な実施形態を示す。図４ないし図６で、１０３ＢＥＶは反射領域１２０の一部を表す。１ピクセルに対応する反射領域１２０内には、図４ないし図６に示したように配置された多くのハイブリッド反射面１０３が存在する。
【００６１】
反射領域１２０をなす多くのハイブリッド反射面１０３は、図４及び図５に示したように、規則的に配列されるか、図６に示したように不規則的に配置されうる。図４は、ハイブリッド反射面１０３が互いに接触し規則的に配列された例を示す。図５は、ハイブリッド反射面１０３が互いに接触せずにそれぞれ離隔して規則的に配列された例を示す。図６は、ハイブリッド反射面１０３が互いに接触していたり、離隔していたりと多様な形態で不規則的に配置された例を示す。ここで、反射領域１２０をなす全てのハイブリッド反射面１０３が隔離され、不規則的に配置されるという例もありうる。図６のようにハイブリッド反射面１０３をランダムに配置することによって、外光源の波動干渉から招来される効果を減少させうる利点がある。図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図、図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図を示す。
【００６２】
ここで、図１及び図３では、ハイブリッド反射面１０３が図４のように互いに接触し規則的に配列された場合を例示的に示す。
【００６３】
以下では、本発明のようにハイブリッド反射面１０３アレイを持つ反射領域１２０を備えることにより、外部から入射されてその反射領域１２０で反射された光の垂直成分を増進させることができる根拠について説明する。
【００６４】
反射型ＬＣＤ技術の重要な原理は、液晶層１０７の後方に反射層を設置することによって、ＬＣＤで液晶層１０７を照明するための光源、すなわち、外光源からの光を反射層から液晶層へガイドすることであり、ＢＬＵ１００への必要性を除去することである。理想的な反射型ＬＣＤとは、あらゆる光源からの入射光、つまり、任意の入射角から入射する光が反射層で反射され、その反射光が任意の方向に進まずに、垂直方向である液晶層１０７方向に完全に進む特質を持つことである。
【００６５】
すなわち、図１を参照して説明すれば、理想的な反射型ＬＣＤでは、外部から光線５０ａが入射されて反射領域１２０により反射されたる光線５０ｓｔが、ＢＬＵ１００から提供される光線５０ＢＬＵと同一のように振る舞い、５０ＢＬＵと同一の方向に進むことを意味する。つまり、光線５０ｓｔがｙ軸に沿う成分５０ｓｔｙ、すなわち、垂直成分のみを持ち、ｘ軸に沿う成分５０ｓｔｘを持たないことを意味する。
【００６６】
よって、理想的な反射型ＬＣＤを目標に、反射光線５０ｓｔの垂直成分を極大化させるためには、反射光線５０ｓｔのｙ軸に沿う成分５０ｓｔｙは最大化し、ｘ軸に沿う成分５０ｓｔｘは最小化するように反射領域１２０を改善させるべきである。
【００６７】
前述したようにさまざまな構成の反射領域１２０を備えることが可能な本発明によるＬＣＤに関して、それぞれの構成から導き出される指向反射性能を参照値として用い比較しながら説明する。以下ではまず、参考のために、その指向反射性能について２種類の周知の凸放物反射面及び凹放物反射面輪郭で分析する。なるべく簡潔かつ具体的な分析を維持するために、凸放物面及び凹放物面の断面のみについて示す。以下では、凸放物面の断面を放物線状凸で、凹放物面の断面を放物線状凹で表す。
【００６８】
図９に示したような放物線状凸１０３’は、下の数式１により表現される。
【００６９】
【数１】
2008134638.tif 000003
【００７０】
ここで、ｐは焦点長である。図９では、焦点Ｆと、ｙｈ＝２ｐによって与えられた放物線状凸１０３’の高さと、を図示する。
【００７１】
類似しているが、図１０に図示された放物線状凹１０３”は、下の数式２により定義された断面である。
【００７２】
【数２】
2008134638.tif 000004
【００７３】
ここで、ｐは焦点長であり、図１０に示したように、Ｆは焦点であり、その高さ（深さ）はｙｈ＝２ｐである。
【００７４】
焦点長ｐより低いかまたは同じ高さ（または深さ）ｙｈを持つ放物線状凸１０３’または放物線状凹１０３”は、浅い放物線状凸または浅い放物線状凹とし、ｙｈ＞ｐの高さ（または深さ）を持つ放物線状凸または放物線状凹は、深い放物線状凸または深い放物線状とする。したがって、図９の放物線状凸１０３’及び図１０の放物線状凹１０３”は、深い放物線状凸及び深い放物線状凹構造である。
【００７５】
前記放物線状凸１０３’と放物線状凹１０３”との指向反射性能の比較をするための計算として、図９の深い放物線状凸１０３’を３つ連結して配置した図１１のライン構造、図１０の深い放物線状凹１０３”を３つ連結して配置した図１２のライン構造を考える。単一凸または凹についてのものではなく、ラインをなす３つの深い放物線状凹１０３”または深い放物線状凸１０３’を用いてシミュレーションする理由は、図１１のように深い放物線状凸１０３’が隣り合うことによって、入射光が２つの深い放物線状凸１０３’でそれぞれ反射されることを利用することで明らかになるであろう。
【００７６】
単一の放物線状凸１０３’構造に光を入射させ、そこから反射された光がどのように進むのかというシミュレーションをしてみる。検出器（図示せず）はｙ軸に沿ったどこかに位置するという仮定をすると、図１１の５０ａｐ及び５０ａｍのようにｙ軸に平行な入射光が単一の放物線状凸１０３’構造で反射した光は検出器で検出されにくい。
【００７７】
したがって、反射型ＬＣＤの機能を利用するデバイスで反射層はほとんど単一の放物線状凸１０３’で構成されず、複数の放物線状凸１０３’クラスターが単一ユニットをなすように構成される必要がある。複数の放物線状凸１０３’が１ユニットにクラスターされる構造では、前述した５０ａｐ及び５０ａｍのような光線は、孤立した単一の放物線状凸構造の場合とは異なって、隣接する放物線状凸面により反射され、ｙ軸方向に沿って進行する光線を導出する。検出器がｙ軸方向のどこかに位置すると仮定すると、その反射光線は反射性能に寄与する。
【００７８】
１つのラインをなす３つの放物線状凹１０３”または３つの放物線状凸１０３’は、あらゆる可能な反射効果を十分に含む。ライン上の３個の放物線状凹または凸の反射と、ライン上の５個の放物線状凹または凸の反射とを比較すれば、増加した方、すなわち、５個の放物線状凹または凸の方が３個の放物線状凹または凸よりも多い面を持つため、面の面積が増加したことに起因する性能が向上すること以外には、他の特性は実質的に同一である。
【００７９】
反射器の性能を決定する時、検出器は反射器から多少離れた距離に位置するので、反射器から反射されて検出器に到達できる実質光線数は反射器の性能を反映する。
【００８０】
このような反射器の性能測定のための装置を、図１３に示したのと同じものに仮定してシミュレーションした。ビーム５０ａは入射角Ωで反射器１０３ｕに入射される。そして入射ビーム５０ａは、反射器１０３ｕにより反射されて結果的に反射光線５０ｓｔになる。反射器１０３ｕからｙ軸方向に沿って１メートル離れて位置した検出器は、検出角度範囲δ゜より小さいか、または同じ反射角で反射された光線５０ｓｔのみを検出するように限定される。
【００８１】
例えば、検出角度範囲δ゜は、検出器が人間の目ならば、人間の目の大きさと関係ある要素になりうる。図１３での放物線状凹タイプ面の断面を示す拡大図は、単に参照の目的で追加されたものであり、前述した他のタイプ面もありうる。
【００８２】
図１３の測定装置でウィンドウ幅の半分であるδ゜内で収集された散乱パワーは、ＦＤＴＤ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ）方法を使用して計算した。ＦＤＴＤ計算は、Ｌｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．，（Ｓｕｉｔｅ  ６６０−７８９  Ｗｅｓｔ  Ｐｅｎｄｅｒ  Ｓｔｒｅｅｔ，Ｖａｎｃｏｕｖｅｒ，Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｃｏｌｕｍｂｉａ，Ｖ６Ｃ１Ｈ２，Ｃａｎａｄａ）製のソフトウェアを使用した。ＦＤＴＤで計算するにあたり、反射面の材質はアルミニウムとし、入射ビーム５０ａ及び反射ビーム５０ｓｔが存在する媒体は真空（真空の屈折率は１である）とした。使われたビームのタイプは平面波とし、偏光はＴＥ（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ）モードとした。さらに、ＦＤＴＤでの計算において、入射ビーム５０ａは、真空上で波長を５５０ｎｍとし、放物線状凸及び放物線状凹の焦点長ｐは２μｍとした。遠距離領域での計算される散乱パワーは、散乱子から１メートル離れた位置で検出されるもとした。
【００８３】
図１４は、ｙ軸方向に反射器から１メートル離れて位置した検出器により集められた散乱パワーのＦＤＴＤ計算結果を示したものである。ラインをなす３つの深い放物線状構造に対して、放物線状凸または凹の高さｙｈはその焦点長ｐより大きいが、凹構造は指向反射の計算で深い放物線状凸構造より７２％と性能が良い。指向反射性能測定にあたり、ラインをなす３個の放物線状構造があらゆる物理的な効果を考慮するのに十分であるかどうかに関する前記の問題は、図１５に図示された計算により明確にされるであろう。ラインをなす３つの深い放物線状構造に対する、ラインをなす５つの深い放物線状構造の増加されたパワーは、増加された面積に起因する反射によるものである。その結果が図１６で示される値である。その値は、３つ及び５つの深い放物線状凸性能それぞれの指向反射性能に対する、３つ及び５つの深い放物線状凹それぞれの指向反射性能を百分率で反映したものであり、それぞれの大体同じ７１．９４≒７０．７９になる。
【００８４】
図１４は、ラインをなす３個の深い放物線状凹と凸との比較であり、検出器に収集されたパワーを示し、図１５は、ラインをなす５個の深い放物線状凹と凸との比較であり、検出器に収集されたパワーを示す。図１６は、深い放物線状凹の深さが４μｍであり、深い放物線状凸の高さが４μｍである時の、ラインをなす各場合の放物線状凸の性能に対する放物線状凹の性能を計算し、パーセント増加値（指向反射性能に相当）として結果を示している（指向反射性能＝（（Ｘ−Ｙ）／Ｙ）×１００。ここで、Ｘは凹の性能値、Ｙは凸の性能値である。）
深い放物線状凹構造に対する改善された指向反射は、放物線の基本的な特性から理解されうる。簡単な説明のために、図１７での放物線を考慮すれば、放物線の焦点Ｆからの光線はその軸に平行して放物線により反射される。図１７でのラインＬは放物線に対する接線であり、点Ｆは焦点であり、光線ＡＬ’は放物線の軸であるｘ軸に平行する。Ｆから入射するある光線は線分ＡＬ’に沿ってＡで反射され、ＡＬ’に沿って入射してきたある光線はＦに向かって反射されるように、ラインＬからの角度αとβは同一の大きさである。
【００８５】
図１８に示たように、深い放物線状凹１０３”の反射構造に対して、最初に放物線軸であるｙ軸に平行に５０ａｙ、５０ａｃ及び５０ａｇの光線が入射すると、最後には、放物線状凹１０３”面により反射されて放物線状焦点Ｆにフォーカシングされる。これら反射光線は一応焦点を通過するが、それらのうち二つの光線５０ａｙ及び５０ａｇは、深い放物線状凹内面の互いに反対側の終端で反射されてｙ軸方向に沿って進行する。しかし、光線５０ａｃに対しては反射される面がなく、その光線はそのまま無限に進行する。このような理由で５０ａｃは損失光線になる。
【００８６】
本質的に、放物線状凹１０３”の高さ（または深さ）ｙｈが増大する時、指向反射の性能は大きく改善される。これについての理由は図１８に示したところから明白である。最初に放物線状軸であるｙ軸に平行に入射した光線５０ａｙ、５０ａｃ及び５０ａｇを考慮すると、Δ１及びΔ３により表された放物線状凹１０３”の面状の点で反射される光線５０ａｙ及び５０ａｇは、ｙ軸方向にのみ進行できるが、これは、これら反射光線がｘ軸方向に成分を持っていないことを意味する。一方、平行に入射して、Δ２にかかる放物線状凹１０３”の内面部分で反射された光線５０ａｃは、ｘ軸及びｙ軸成分をいずれも含む反射光線である。検出器が放物線状凹１０３”の面からｙ軸方向にζ離れて位置すると、検出角度δは次の数式３の形式で表される。
【００８７】
【数３】
2008134638.tif 000005
【００８８】
ここで、図１９に示したように、ζは、放物線状凹１０３”の反射面と検出器との距離、γは、検出器の幅である。人間の瞳を物理的な検出器とするならば、前記幅γ〜１ｃｍである。放物線状凹１０３”の反射面から１メートル離れて位置した検出器に対して、ζ＝１ｍ、すなわち、γ＜＜ζとなる。高精度のための検出角度δは次の数式４のように表される。
【００８９】
【数４】
2008134638.tif 000006
【００９０】
たとえば、検出器が反射器から概ね人間の腕の長さである０．５メートル離れているとすると、検出角度δ≒ａｒｃｔａｎ（０．０２）＝１.１４５８°になる。検出角度δに対するこのような小さな値は、反射光線においてあるｘ軸成分が非常に小さくなるか、検出器にほとんど到達しないという意味を含みうる。もちろん指向反射の全体性能を向上させるために、図１８でのΔ２によりカバーされる面積を効果的に縮め、Δ１によりカバーされる面積を広げるように放物線状凹１０３”の深さ（または高さ）ｙｈを増大させることができる。しかし、マイクロメータースケールでそのような深い放物線状凹を掘るということは、容易ではなく、製造工程にさらに多くのストレスを与える。
【００９１】
本発明は、指向反射性能を改善すると同時に製造工程がさらに容易になるように深い放物線状凹構造の高さを低めるための他の方法を提示する。
【００９２】
例えば、図１８の損失光線５０ａｃを利用する。この光線５０ａｃは、深い放物線状凹構造の高さｙｈを単に高めるだけで、無限な進行をしなくなりうる。または、光線５０ａｃを空間で失うことを防止するために、図２０に示したように、深い放物線状凸の利点をとることができる。もし、この二つの構造、図１８の深い放物線状凹及び図２０の深い放物線状凸が図２１に示したようにハイブリッド構造で組合わされるならば、光線５０ａｃはｙ軸に沿って反射され、これにより指向反射性能が向上する。
【００９３】
もし、二つの深い放物線状凹及び凸構造が高さｙｈ＝２ｐの放物線状構造ならば、組合わされたハイブリッド構造は図２及び図２２、図２３または図２４に示したように形成できる。
【００９４】
図２２ないし図２４は、高さｙｈ＝２ｐの二つの深い放物線状凹及び凸構造が組合わされたハイブリッド反射面構造の多様な実施形態を示す。より具体的に、図２２は二つの焦点（一つは深い放物線状凹に属し、残りは深い放物線状凸に属する）が一致する場合についての本発明のハイブリッド反射面構造の一実施形態の断面図についての数学的な機能を示す。図２３は、深い放物線状凸が正の値を持つｓほどシフトした場合であって、本発明のハイブリッド反射面構造の他の実施形態の断面図についての数学的な関数を示す。図２４は、深い放物線状凸が負の値を持つｓほどシフトした場合であって、本発明のハイブリッド反射面構造のさらに他の実施形態の断面図についての数学的な関数を示す。
【００９５】
図２２ないし図２４のように、放物線状凹の頂点（最低点）を座標の原点（ｘ＝０、ｙ＝０）とすると、焦点長ｐの放物線状凹は前述した数式２のように表され、焦点長ｐを有する放物線状凸は数式５ないし７のように表される。
【００９６】
図２２に示したように、二つの焦点が一致する特別な場合については、ハイブリッド構造で放物線状凹及び凸の高さがｙｃ＝０．５×ｙｈ＝ｐになり、この時、放物線状凸は数式５により表現される。
【００９７】
【数５】
2008134638.tif 000007
【００９８】
数式５でｓは二つの焦点間の間隔を表すものであり、二つの焦点が一致するので、ｓ＝０になる。
【００９９】
図２３に示したように、放物線状凹に対して遠ざかる方向に放物線状凸がシフトされて（すなわち、二つの焦点間の間隔が正の方向にｓほど離隔されて）、二つの頂点（放物線状凹の頂点（最低点）と放物線状凸の頂点（最高点））間の間隔が２ｐより大きくなった場合、放物線状凸は数式６により表現される。
【０１００】
【数６】
2008134638.tif 000008
【０１０１】
図２４に示したように、放物線状凹に対して近づく方向に放物線状凸がシフトされて（すなわち、放物線状凸が押さえられて）、二つの頂点（最低点と最高点）間の間隔が２ｐより小さくなり、二つの焦点間の間隔が負の方向にｓほど離隔した場合、放物線状凸は数式７により表現される。
【０１０２】
【数７】
2008134638.tif 000009
【０１０３】
前記のように、本発明によるＬＣＤにおいて、反射領域１２０は、放物線状凹及び放物線状凸が組合わされたハイブリッド構造のハイブリッド反射面１０３アレイで形成され、放物線状凹及び放物線状凸の焦点位置間の間隔をｓとする時、図２２ないし図２４のように、ｓ＝０，ｓ＞０及びｓ＜０のうちいずれか一つを満たすように形成できる。
【０１０４】
前記のようなハイブリッド構造は、深い放物線状凹及び凸反射構造両方の弱点を補完する。図１５の計算に基づいた、深い放物線状凹構造に対する指向反射性能は入射角の増加と共に著しく減少する一方、深い放物線状凸反射構造に対する指向反射性能は相対的に入射角度に対して変わらないままである。
【０１０５】
したがって、深い放物線状凹に深い放物線状凸構造を挟み込むことで、大きい入射角度での放物線状凹の性能劣化が補正される。
【０１０６】
したがって、本発明によるＬＣＤによれば、反射領域１２０を放物線状凹及び放物線状凸が組合わされたハイブリッド構造のハイブリッド反射面１０３アレイで構成することによって、指向反射性能を大きく改善できる。この時、ハイブリッド反射面１０３は、第１反射面１０３ａ及び第２反射面１０３ｂをなす放物線状凸及び放物線状凹の焦点位置間の間隔をｓとする時、図２２ないし図２４のように、ｓ＝０，ｓ＞０及びｓ＜０のうちいずれか一つを満たすように形成できる。
【０１０７】
以下では、図２に図示された本発明のハイブリッド反射面１０３構造の性能を、図９及び図１０にそれぞれ図示された深い放物線状凸及び深い放物線状凹の計算された指向反射性能と比較する。
【０１０８】
本発明によるシミュレーションは、図７に図示された構造（ハイブリッド反射面１０３の３つが互いに接触するようにアレイで配置された構造）を使用して行われた。入射光線５０ａの入射角Ωを０゜から４６゜まで２゜ずつ変化させつつ検出器に収集されるパワーを計算した計算結果を図２５及び図２６に示す。図２５は、本発明のハイブリッド反射面１０３が深い放物線状凸が負の値を持つｓほどシフトした（ｓ＜０）構造である時の、検出器により収集された散乱パワーの計算結果を示す。図２６は、本発明のハイブリッド反射面１０３が深い放物線状凸が正の値を持つｓほどシフトした（ｓ＞０）構造である時の、検出器により収集された散乱パワーの計算結果を示す。
【０１０９】
図２５及び図２６の計算結果は、単にδより小さいか、または同じ反射角度を持つ散乱された光線である光線５０ｓｔを用いて得られたものである。δ値はδ＝２．５゜とし、媒体は真空とし、ハイブリッド反射面１０３の材質はアルミニウム物質とする選択をした。二つの焦点間の間隔ｓは、ｓ＝−１．７５μｍからｓ＝１．７５μｍまで０．２５μｍずつ変化させた。入射ビーム５０ａのタイプ、偏光及び波長は図１４及び図１５と同様のものを用いた。
【０１１０】
図２７ないし図３０は、図２５及び図２６に示した結果を分析したものであり、深い放物線状凸に対しての本発明の性能向上を百分率で計算して示す。
【０１１１】
図２７は、光線５０ａの入射角が０゜から４６゜まで２゜ずつ変化される場合についての指向反射性能を百分率で示す。
【０１１２】
図２８は、光線５０ａの入射角が２゜から４６゜まで２゜ずつ変化される場合についての指向反射性能を百分率で示す。
【０１１３】
図２９は、光線５０ａの入射角が４゜から４６゜まで２゜ずつ変化される場合についての指向反射性能を百分率で示す。
【０１１４】
図３０は、光線５０ａの入射角が１０゜から４６゜まで２゜ずつ変化される場合についての指向反射性能を百分率で示す。
【０１１５】
図２７ないし図３０でパーセント増加値は、図１１に示したラインをなす３つの深い放物線状凸１０３’面に対して計算された性能値を比較したものである。当然、図２７ないし図３０で、深い放物線状凸１０３’に対する指向反射性能は０である。深い放物線状凹反射器に対する本発明の指向反射性能を比較するために、同等な深い放物線状凸１０３’に対する深い放物線状凹１０３”（図１２の構造）に対する指向反射性能の百分率における増加を、図２７ないし図３０の結果に含めた。
【０１１６】
入射光線の入射角が０゜から４６゜まで変わる場合に、ラインをなす３つの深い放物線状凸に対する本発明の百分率における指向反射性能は、ｓ＝−１．０μｍ、ｓ＝−１．２５μｍ及びｓ＝−１．５μｍに対してそれぞれ６４％、４７％、４９％である。同じラインをなす３つの深い放物線状凸に対するラインをなす３つの深い放物線状凹の百分率における指向反射性能は、同じ入射角の場合７２％である。本発明のハイブリッド反射面１０３の高さ（深さ）ｙｃは、ｙｃ＜ｙｈを満たす。ここで、ｙｈは、深い放物線状凹及び凸反射構造の高さである。
【０１１７】
入射光線の入射角が２゜から４６゜まで変わる場合に、ラインをなす３つの深い放物線状凸に対する本発明の百分率における指向反射性能は、ｓ＝−１．０μｍ、ｓ＝−１．２５μｍ及びｓ＝−１．５μｍに対してそれぞれ６０％、５１％、５０％である。同じラインをなす３つの深い放物線状凸に対するラインをなす３つの深い放物線状凹の百分率における指向反射性能は、同じ入射角の場合４６％である。
【０１１８】
入射光線の入射角が４゜から４６゜まで変わる場合に、ラインをなす３つの深い放物線状凸に対する本発明の百分率における指向反射性能は、ｓ＝−１．０μｍ、ｓ＝−１．２５μｍ及びｓ＝−１．５μｍに対してそれぞれ６６％、５９％、５６％である。同じラインをなす３つの深い放物線状凸に対するラインをなす３つの深い放物線状凹の百分率における指向反射性能は、同じ入射角の場合１１％であった。
【０１１９】
実質的に、ユーザによりＬＣＤが使用中である時、ＬＣＤに外部から入射される光線の入射角が０゜である場合は排除される可能性が非常に高いので、入射光線の入射角が２゜から４６゜まで変わる場合と、４゜から４６゜まで変わる場合とを説明すれば、本発明のハイブリッド反射面１０３の指向反射性能が深い放物線状凸反射構造に対して大きい値を表すだけでなく、深い放物線状凹反射構造に比べても大きい値を表すということが分かる。
【０１２０】
要約すれば、深い放物線状凹と凸反射構造の組み合わせによる本発明のハイブリッド反射面１０３の性能は、深い放物線状凹反射構造だけでなく、深い放物線状凸反射構造に比べても大きく改善できる。
【０１２１】
一方、以上では本発明によるハイブリッド反射面１０３の第２反射面１０３ｂを凹放物面の一部で形成する場合について例を挙げて説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、第２反射面１０３ｂが第１反射面１０３ａからその周辺に広がる形状の多様な形態を適用でき、この場合にも指向反射性能は大きく改善される。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、ＬＣＤ関連の技術分野に好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の一実施形態によるＬＣＤを示す図面である。
【図２】図１のハイブリッド反射面を拡大して示す図面である。
【図３】本発明の他の実施形態によるＬＣＤを示す図面である。
【図４】図１及び図３を参照して説明した本発明によるＬＣＤに適用される反射領域をなすハイブリッド反射面配置の多様な実施形態を示す図面である。
【図５】図１及び図３を参照して説明した本発明によるＬＣＤに適用される反射領域をなすハイブリッド反射面配置の多様な実施形態を示す図面である。
【図６】図１及び図３を参照して説明した本発明によるＬＣＤに適用される反射領域をなすハイブリッド反射面配置の多様な実施形態を示す図面である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の断面図である。
【図９】深い放物線状凸反射面の断面図である。
【図１０】深い放物線状凹反射面の断面図である。
【図１１】ラインをなす３つの深い放物線状凸反射面を示す図面である。
【図１２】ラインをなす３つの深い放物線状凹反射面を示す図面である。
【図１３】散乱パワー測定のための装置の概略図である。
【図１４】ラインをなす３つの深い放物線状凹及び凸構造に対する検出器により収集された散乱パワーの計算結果を示すグラフである。
【図１５】ラインをなす３つ及び５つの深い放物線状凹及び凸構造の両方に対する検出器により収集された散乱パワーの計算結果を示すグラフである。
【図１６】ラインをなす３つ及び５つの深い放物線状凸に対する３つ及び５つの放物線状凹の指向反射パーセントにおいて性能向上を示す図面である。
【図１７】放物線を示す図面である。
【図１８】深い放物線状凹の断面内での反射後の経路を３つの領域に分けて示す図面である。
【図１９】検出角度δを決定することについて示す図面である。
【図２０】単一の深い（高い）放物線状凸断面内での反射後の経路を示す図面である。
【図２１】図１８の光線５０ａｃのようないわゆる損失光線を除去するために図１８の放物線状凹及び図２０の放物線状凸を組み合わせることを示す図面である。
【図２２】高さｙｈ＝２ｐの二つの深い放物線状凹及び凸構造が組合わされたハイブリッド反射面構造の多様な実施形態を示す図面である。
【図２３】深い放物線状凸が正の値を持つｓほどシフトした場合であって、ハイブリッド反射面構造の他の実施形態の断面図についての数学的な関数を示す図面である。
【図２４】深い放物線状凸が負の値を持つｓほどシフトした場合であって、ハイブリッド反射面構造のさらに他の実施形態の断面図についての数学的な関数を示す図面である。
【図２５】本発明のハイブリッド反射面が深い放物線状凸が負の値を持つｓほどシフトした（ｓ＜０）構造である時、検出器により収集された散乱パワーの計算結果を示すグラフである。
【図２６】本発明のハイブリッド反射面が深い放物線状凸が正の値を持つｓほどシフトした（ｓ＞０）構造である時、検出器により収集された散乱パワーの計算結果を示すグラフである。
【図２７】光線の入射角が０゜から４６゜まで２゜ずつ変化される場合について、指向反射性能を百分率で示すグラフである。
【図２８】光線の入射角が２゜から４６゜まで２゜ずつ変化される場合について、指向反射性能を百分率で示すグラフである。
【図２９】光線の入射角が４゜から４６゜まで２゜ずつ変化される場合について、指向反射性能を百分率で示すグラフである。
【図３０】光線の入射角が１０゜から４６゜まで２゜ずつ変化される場合について、指向反射性能を百分率で示すグラフである。
【符号の説明】
【０１２４】
５０ａ  外部入射光、
５０ｓｔ  反射光線、
５０ｓｔｙ  反射光線のｙ成分、
５０ｓｔｘ  反射光線のｘ成分、
５０ＢＬＵ  ＢＬＵからの光線、
１０１  背面基板、
１０２  バッファ層、
１０３  ハイブリッド反射面、
１０３ａ  第１反射面、
１０３ｂ  第２反射面、
１０４  第１媒質層、
１０６  第２媒質層、
１０７  液晶層、
１０８  共通電極、
１０９  カラーフィルタ、
１１０  前面基板、
１１５  ＴＦＴ、
１１６  コンタクトホール、
１２０  反射領域、
１３０  透過領域。
【図１】
2008134638.tif 000010
【図２】
2008134638.tif 000011
【図３】
2008134638.tif 000012
【図４】
2008134638.tif 000013
【図５】
2008134638.tif 000014
【図６】
2008134638.tif 000015
【図７】
2008134638.tif 000016
【図８】
2008134638.tif 000017
【図９】
2008134638.tif 000018
【図１０】
2008134638.tif 000019
【図１１】
2008134638.tif 000020
【図１２】
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【図１３】
2008134638.tif 000022
【図１４】
2008134638.tif 000023
【図１５】
2008134638.tif 000024
【図１６】
2008134638.tif 000025
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2008134638.tif 000031
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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