(57)【要約】【課題】バックライトを備えた液晶表示素子において、薄型化し、且つ、部品点数を少なくする。【解決手段】コモン基板２は表示面側に配置され、セグメント基板１はその反対側に配置されている。セグメント基板１の一端面側には光源１３が配置されている。セグメント基板１の内面には低屈折率層３が設けられている。低屈折率層３は、セグメント基板１との屈折率の差により、セグメント基板１との界面に対して斜めに入射される光を当該界面で全反射させ、且つ、セグメント基板１との界面に対してほぼ垂直に入射される光をそのまま透過させるためのものである。セグメント基板１の外面には、光路をセグメント基板１の内面に対してほぼ垂直な方向に変換する光路変換光学シート１６が貼り付けられている。これにより、セグメント基板１は導光板を兼ねている。【選択図】        図１
2004246100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の基板間に液晶が封入された液晶表示素子において、前記２枚の基板のうちのいずれか一方の基板の一端面側に光源が配置され、前記一方の基板が導光板を兼ねていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記一方の基板は前記２枚の基板のうちの表示面側とは反対側の基板であることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、前記表示面側とは反対側の基板の外面に前記光源からの光の光路を前記表示面側とは反対側の基板の内面に対してほぼ垂直な方向に変更する光路変更光学層が設けられ、前記表示面側とは反対側の基板の内面に前記光源からの光を反射するとともに、前記光路変更光学層で光路を前記表示面側とは反対側の基板の内面に対してほぼ垂直な方向に変更された光を透過する反射兼透過層が設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項４】
請求項３に記載の発明において、前記光路変更光学層の外面側に反射板が設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項５】
請求項３または４に記載の発明において、前記表示面側とは反対側の基板の一端面と前記光源との間に偏光板が設けられ、前記２枚の基板のうちの表示面側の基板の外面に偏光板が設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項６】
請求項３または４に記載の発明において、前記光路変更光学層は前記表示面側とは反対側の基板の外面に形成された凸凹表面からなることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項７】
請求項１に記載の発明において、前記一方の基板は前記２枚の基板のうちの表示面側の基板であることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項８】
請求項７に記載の発明において、前記表示面側の基板の外面に前記光源からの光の光路を前記表示面側の基板の内面に対してほぼ垂直な方向に変更する光路変更光学層が設けられ、前記表示面側の基板の内面に前記光源からの光を反射するとともに、前記光路変更光学層で光路を前記表示面側の基板の内面に対してほぼ垂直な方向に変更された光を透過する反射兼透過層が設けられ、前記２枚の基板のうちの表示面側とは反対側の基板の外面側に反射板が設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項９】
請求項８に記載の発明において、前記表示面側の基板の一端面と前記光源との間に偏光板が設けられ、前記表示面側とは反対側の基板と前記反射板との間に偏光板が設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１０】
請求項８に記載の発明において、前記表示面側の基板の一端面と前記光源との間に偏光板が設けられ、前記光路変更光学層の外面に偏光板が設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１１】
請求項８に記載の発明において、前記光路変更光学層の外面に偏光板が設けられ、前記表示面側とは反対側の基板と前記反射板との間に偏光板が設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１２】
請求項８に記載の発明において、前記光路変更光学層は前記表示面側の基板の外面に形成された凸凹表面からなることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１３】
請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記光路変更光学層は光路変更光学シートからなることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１４】
請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層は屈折率が前記基板よりも低い低屈折率層からなることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１５】
請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層は屈折率が前記基板よりも高い高屈折率層からなることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１６】
請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層はハーフミラーからなることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１７】
請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層は画素電極を兼ねていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１８】
請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層は島状に設けられ、該各反射兼透過層の表示面側に透明導電材料からなる画素電極が島状に設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示素子には、２枚の基板間に液晶が封入され、２枚の基板のうちの表示面側とは反対側の基板の外面側に、当該基板との対向面を階段状とされた導光板を有するバックライトを配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。この場合、導光板の当該基板との対向面を階段状としているのは、導光板の厚さをなるべく薄くして、薄型化を図るためである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１８３７２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の液晶表示素子では、導光板としてそれ専用のものを用いているため、薄型化に限界がある上、部品点数が多いという問題があった。
そこで、この発明は、より一層薄型化することができる上、部品点数を少なくすることができる液晶表示素子を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、２枚の基板間に液晶が封入された液晶表示素子において、前記２枚の基板のうちのいずれか一方の基板の一端面側に光源が配置され、前記一方の基板が導光板を兼ねていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記一方の基板は前記２枚の基板のうちの表示面側とは反対側の基板であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記表示面側とは反対側の基板の外面に前記光源からの光の光路を前記表示面側とは反対側の基板の内面に対してほぼ垂直な方向に変更する光路変更光学層が設けられ、前記表示面側とは反対側の基板の内面に前記光源からの光を反射するとともに、前記光路変更光学層で光路を前記表示面側とは反対側の基板の内面に対してほぼ垂直な方向に変更された光を透過する反射兼透過層が設けられていることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記光路変更光学層の外面側に反射板が設けられていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記表示面側とは反対側の基板の一端面と前記光源との間に偏光板が設けられ、前記２枚の基板のうちの表示面側の基板の外面に偏光板が設けられていることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記光路変更光学層は前記表示面側とは反対側の基板の外面に形成された凸凹表面からなることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記一方の基板は前記２枚の基板のうちの表示面側の基板であることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記表示面側の基板の外面に前記光源からの光の光路を前記表示面側の基板の内面に対してほぼ垂直な方向に変更する光路変更光学層が設けられ、前記表示面側の基板の内面に前記光源からの光を反射するとともに、前記光路変更光学層で光路を前記表示面側の基板の内面に対してほぼ垂直な方向に変更された光を透過する反射兼透過層が設けられ、前記２枚の基板のうちの表示面側とは反対側の基板の外面側に反射板が設けられていることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記表示面側の基板の一端面と前記光源との間に偏光板が設けられ、前記表示面側とは反対側の基板と前記反射板との間に偏光板が設けられていることを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記表示面側の基板の一端面と前記光源との間に偏光板が設けられ、前記光路変更光学層の外面に偏光板が設けられていることを特徴とするものである。
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記光路変更光学層の外面に偏光板が設けられ、前記表示面側とは反対側の基板と前記反射板との間に偏光板が設けられていることを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記光路変更光学層は前記表示面側の基板の外面に形成された凸凹表面からなることを特徴とするものである。
請求項１３に記載の発明は、請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記光路変更光学層は光路変更光学シートからなることを特徴とするものである。
請求項１４に記載の発明は、請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層は屈折率が前記基板よりも低い低屈折率層からなることを特徴とするものである。
請求項１５に記載の発明は、請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層は屈折率が前記基板よりも高い高屈折率層からなることを特徴とするものである。
請求項１６に記載の発明は、請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層はハーフミラーからなることを特徴とするものである。
請求項１７に記載の発明は、請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層は画素電極を兼ねていることを特徴とするものである。
請求項１８に記載の発明は、請求項３、４、８のいずれかに記載の発明において、前記反射兼透過層は島状に設けられ、該各反射兼透過層の表示面側に透明導電材料からなる画素電極が島状に設けられていることを特徴とするものである。
そして、この発明によれば、２枚の基板のうちのいずれか一方の基板が導光板を兼ねているので、専用の導光板を必要とせず、したがってより一層薄型化することができる上、部品点数を少なくすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての単純マトリックス型で半透過反射型の液晶表示素子の要部の断面図を示したものである。この液晶表示素子は、ガラス基板等からなるセグメント基板１およびコモン基板２を備えている。この場合、コモン基板２は表示面側に配置され、セグメント基板１はその反対側に配置されている。
【０００７】
セグメント基板１の内面（コモン基板２と対向する側の面）には、屈折率がセグメント基板１よりも低い透明な樹脂等からなる低屈折率層３が設けられている。低屈折率層３は、セグメント基板１との屈折率の差により、セグメント基板１内からセグメント基板１との界面に対して斜めに入射される光を当該界面で全反射させ、且つ、セグメント基板１内からセグメント基板１との界面に対してほぼ垂直に入射される光をそのまま透過させるためのものであり、反射兼透過層として機能する。
【０００８】
低屈折率層３の内面の各所定の箇所には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる複数のセグメント電極（画素電極）４が図１において左右方向に延びて設けられている。セグメント電極４を含むセグメント基板１の内面には配向膜５が設けられている。
【０００９】
一方、コモン基板２の内面（セグメント基板１と対向する側の面）の各所定の箇所には、ＩＴＯ等の透明導電材料からなる複数のコモン電極６が図１において紙面垂直方向に延びて設けられている。コモン電極６を含むコモン基板２の内面には配向膜７が設けられている。
【００１０】
そして、セグメント基板１とコモン基板２とはシール材８を介して互いに貼り合わされている。シール材８の内側における両基板１、２の配向膜５、７間には液晶９が封入されている。
【００１１】
セグメント基板１の一端面には位相差板１１が貼り付けられ、その外面には偏光板１２が貼り付けられている。偏光板１２の外面側には、発光ダイオードアレイ等からなる線状の光源１３が配置されている。コモン基板２の外面には位相差板１４が貼り付けられ、その外面には偏光板１５が貼り付けられている。
【００１２】
セグメント基板１の外面には光路変更光学シート１６が貼り付けられている。光路変更光学シート１６は、セグメント基板１と対向する面を平面１７とされ、この平面１７とは反対側の面を光学面１８とされている。光学面１８は、一定のピッチで形成された断面三角形状の溝の光源１３側の傾斜面からなる、平面１７に対する傾斜角度が高い高角度傾斜面１８ａと、その反対側の傾斜面からなる、平面１７に対する傾斜角度が低い低角度傾斜面１８ｂとを備えている。光路変更光学シート１６の光学面１８の外面側には反射板１９が配置されている。
【００１３】
次に、この液晶表示素子を透過型として使用する場合について説明する。光源１３を点灯させると、光源１３から出た光は、偏光板１２および位相差板１１を透過してセグメント基板１の一端面に入射される。この入射光は、代表として、矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示すように、セグメント基板１内を進行する。
【００１４】
このうちの矢印Ａで示す光は、セグメント基板１内をその外面側に向かって進行し、光路変更光学シート１６の光学面１８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路をセグメント基板１の内面に対してほぼ垂直な方向に変更される。
【００１５】
矢印Ｂ、Ｃで示す光は、セグメント基板１内をその内面側に向かって進行し、セグメント基板１と低屈折率層３との界面で全反射された後、光路変更光学シート１６の光学面１８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路をセグメント基板１の内面に対してほぼ垂直な方向に変更される。
【００１６】
このように、矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示す光は、光路変更光学シート１６の光学面１８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路をセグメント基板１の内面に対してほぼ垂直な方向に変更される。そして、これらの光は、セグメント基板１、低屈折率層３、セグメント電極４、配向膜５、液晶９、配向膜７、コモン電極６、コモン基板２、位相差板１４および偏光板１５を透過して、偏光板１５の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００１７】
次に、この液晶表示素子を反射型として使用する場合について説明する。偏光板１５の外面側から入射された外光は、偏光板１５、位相差板１４、コモン基板２、コモン電極６、配向膜７、液晶９、配向膜５、セグメント電極４、低屈折率層３、セグメント基板１および光路変更光学シート１６を透過して反射板１９で反射される。この反射光は、上記とは逆の光路を経て偏光板１５の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００１８】
以上のように、この液晶表示素子では、透過型として使用するとき、光源１３から出た光をセグメント基板１で導光し、その光路を光路変更光学シート１６でセグメント基板１の内面に対してほぼ垂直な方向に変更しているため、専用の導光板を必要とせず、したがってより一層薄型化することができる上、部品点数を少なくすることができる。
【００１９】
なお、低屈折率層３の代わりに、屈折率がセグメント基板１よりも高い透明な樹脂等からなる高屈折率層を用いてもよい。この場合も、高屈折率層は、セグメント基板１との屈折率の差により、セグメント基板１内からセグメント基板１との界面に対して斜めに入射される光を当該界面で全反射させ、且つ、セグメント基板１内からセグメント基板１との界面に対してほぼ垂直に入射される光をそのまま透過させることができ、反射兼透過層として機能する。また、図１において、反射板１９を省略し、透過型専用としてもよい。
【００２０】
また、低屈折率層３の代わりに、それ自体で反射兼透過層として機能するハーフミラーを用いてもよい。この場合、反射型として使用するとき、外光はハーフミラーで反射されるので、反射板１９は省略してもよい。また、反射板１９を備え、ハーフミラーを透過した外光を反射板１９で反射させ、この反射光をハーフミラー等を透過させて偏光板１５の外面側に出射させるようにしてもよい。
【００２１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、セグメント基板１の内面に低屈折率層３等からなる反射兼透過層を設けた場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図２に示すこの発明の第２実施形態のように、セグメント基板１の内面に半透過反射タイプのセグメント電極４を設け、このセグメント電極４に反射兼透過層を兼ねさせるようにしてもよい。
【００２２】
この場合も、反射型として使用するとき、外光はセグメント電極４で反射されるので、反射板１９は省略してもよい。また、反射板１９を備え、セグメント電極４を透過した外光を反射板１９で反射させ、この反射光をセグメント電極４等を透過させて偏光板１５の外面側に出射させるようにしてもよい。
【００２３】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、セグメント基板１の外面に光路変更光学シート１６を貼り付けた場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３に示すこの発明の第３実施形態のように、ガラス基板等からなるセグメント基板１の外面に凸凹表面２１を形成し、この凸凹表面２１に光路変更機能を持たせるようにしてもよい。
【００２４】
（第４実施形態）
図４はこの発明の第４実施形態としての単純マトリックス型で２ｗａｙ反射型の液晶表示素子の要部の断面図を示したものである。この液晶表示素子において、図１に示す場合と大きく異なる点は、導光機能を有するセグメント基板１を表示面側に配置し、コモン基板２をその反対側に配置したことである。
【００２５】
そして、セグメント基板１の一端面には偏光板１２が貼り付けられている。偏光板１２の外面側には、発光ダイオードアレイ等からなる線状の光源１３が配置されている。セグメント基板１の外面には光路変更光学シート１６が貼り付けられている。コモン基板２の外面には偏光板１５が貼り付けられている。偏光板１５の外面側には反射板１９が配置されている。
【００２６】
次に、この液晶表示素子を周囲が暗く光源を点灯して使用する場合について説明する。光源１３を点灯させると、光源１３から出た光は、偏光板１２を透過してセグメント基板１の一端面に入射される。この入射光は、代表として、矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示すように、セグメント基板１内を進行する。
【００２７】
矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示す光は、上記第１実施形態の場合と同様に、光路変更光学シート１６の光学面１８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路をセグメント基板１の内面に対してほぼ垂直な方向に変更される。そして、これらの光は、セグメント基板１、低屈折率層３、セグメント電極４、配向膜５、液晶９、配向膜７、コモン電極６、コモン基板２および偏光板１５を透過して反射板１９で反射される。
【００２８】
この反射光は、偏光板１５、コモン基板２、コモン電極６、配向膜７、液晶９、配向膜５、セグメント電極４、低屈折率層３、セグメント基板１および光路変更光学シート１６を透過し、光路変更光学シート１６の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００２９】
次に、この液晶表示素子を周囲が明るく光源を非点灯にして使用する場合について説明する。光源１３が非点灯の状態では、光路変更光学シート１６の外面側から入射された外光は、光路変更光学シート１６、セグメント基板１、低屈折率層３、セグメント電極４、配向膜５、液晶９、配向膜７、コモン電極６、コモン基板２および偏光板１５を透過して反射板１９で反射される。この反射光は、上記とは逆の光路を経て光路変更光学シート１６の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００３０】
（第５実施形態）
図５はこの発明の第５実施形態としての単純マトリックス型で２ｗａｙ反射型の液晶表示素子の要部の断面図を示したものである。この液晶表示素子において、図４に示す場合と異なる点は、コモン基板２の外面側に反射板１９を直接配置し、光路変更光学シート１６の外面側に偏光板２２を配置したことである。
【００３１】
次に、この液晶表示素子を周囲が暗く光源を点灯して使用する場合について説明する。光源１３を点灯させると、光源１３から出た光は、偏光板１２を透過してセグメント基板１の一端面に入射される。この入射光は、代表として、矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示すように、セグメント基板１内を進行する。
【００３２】
矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示す光は、上記第１実施形態の場合と同様に、光路変更光学シート１６の光学面１８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路をセグメント基板１の内面に対してほぼ垂直な方向に変更される。そして、これらの光は、セグメント基板１、低屈折率層３、セグメント電極４、配向膜５、液晶９、配向膜７、コモン電極６およびコモン基板２を透過して反射板１９で反射される。
【００３３】
この反射光は、コモン基板２、コモン電極６、配向膜７、液晶９、配向膜５、セグメント電極４、低屈折率層３、セグメント基板１、光路変更光学シート１６および偏光板２２を透過し、偏光板２２の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００３４】
次に、この液晶表示素子を周囲が明るく光源を非点灯にして使用する場合について説明する。光源１３が非点灯状態では、偏光板２２の外面側から入射された外光は、偏光板２２、光路変更光学シート１６、セグメント基板１、低屈折率層３、セグメント電極４、配向膜５、液晶９、配向膜７、コモン電極６およびコモン基板２を透過して反射板１９で反射される。この反射光は、上記とは逆の光路を経て偏光板２２の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００３５】
（第６実施形態）
図６はこの発明の第６実施形態としての単純マトリックス型で２ｗａｙ反射型の液晶表示素子の要部の断面図を示したものである。この液晶表示素子において、図４に示す場合と異なる点は、セグメント基板１の一端面側に光源１３を直接配置し、光路変更光学シート１６の外面側に偏光板２２を配置したことである。
【００３６】
次に、この液晶表示素子を周囲が暗く光源を点灯して使用する場合について説明する。光源１３を点灯させると、光源１３から出た光は、セグメント基板１の一端面に入射される。この入射光は、代表として、矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示すように、セグメント基板１内を進行する。
【００３７】
矢印Ａ、Ｂ、Ｃで示す光は、上記第１実施形態の場合と同様に、光路変更光学シート１６の光学面１８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路をセグメント基板１の内面に対してほぼ垂直な方向に変更される。そして、これらの光は、セグメント基板１、低屈折率層３、セグメント電極４、配向膜５、液晶９、配向膜７、コモン電極６、コモン基板２および偏光板１５を透過して反射板１９で反射される。
【００３８】
この反射光は、偏光板１５、コモン基板２、コモン電極６、配向膜７、液晶９、配向膜５、セグメント電極４、低屈折率層３、セグメント基板１、光路変更光学シート１６および偏光板２２を透過し、偏光板２２の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００３９】
次に、この液晶表示素子を周囲が明るく光源を非点灯にして使用する場合について説明する。偏光板２２の外面側から入射された外光は、偏光板２２、光路変更光学シート１６、セグメント基板１、低屈折率層３、セグメント電極４、配向膜５、液晶９、配向膜７、コモン電極６、コモン基板２および偏光板１５を透過して反射板１９で反射される。この反射光は、上記とは逆の光路を経て偏光板２２の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００４０】
なお、上記各実施形態では、この発明を単純マトリックス型の液晶表示素子に適用した場合について説明したが、これに限らず、アクティブマトリックス型の液晶表示素子にも適用することができる。ところで、アクティブマトリックス型の液晶表示素子の場合には、アクティブ基板の内面にゲート絶縁膜等を介して画素電極が設けられていると、図２に示す第２実施形態の場合のように、画素電極自体を反射兼透過層として利用することはできない。
【００４１】
（第７実施形態）
そこで、次に、この発明の第７実施形態として、アクティブマトリックス型で半透過反射型の液晶表示素子に適用した場合の一例について、図７を参照して説明する。この液晶表示素子は、ガラス基板等からなるアクティブ基板３１および対向基板５１を備えている。この場合、対向基板５１は表示面側に配置され、アクティブ基板３１はその反対側に配置されている。
【００４２】
アクティブ基板３１の上面（対向基板５１と対向する側の内面）の各所定の箇所には、アルミニウムやアルミニウム合金等のアルミニウム系金属等の高反射性材料からなるゲート電極３２および反射兼透過層３３が設けられている。この場合、反射兼透過層３３には複数の透過用の開口部３４がマトリックス状あるいはランダムの配列に設けられている。
【００４３】
ゲート電極３２等を含むアクティブ基板３１の上面には窒化シリコンからなるゲート絶縁膜３５が設けられている。ゲート絶縁膜３５の上面のゲート電極３２に対応する領域には真性アモルファスシリコンからなる半導体薄膜３６が設けられている。半導体薄膜３６の上面のほぼ中央部には窒化シリコンからなるチャネル保護膜３７が設けられている。
【００４４】
チャネル保護膜３７の上面両側およびその両側における半導体薄膜３６の上面にはｎ型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層３８、３９が設けられている。オーミックコンタクト層３８、３９の上面にはアルミニウム系金属等からなるソース電極４０およびドレイン電極４１が設けられている。
【００４５】
そして、ゲート電極３２、ゲート絶縁膜３５、半導体薄膜３６、チャネル保護膜３７、オーミックコンタクト層３８、３９、ソース電極４０およびドレイン電極４２により、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ４２が構成されている。
【００４６】
薄膜トランジスタ４２を含むゲート絶縁膜３５の上面には窒化シリコンからなるオーバーコート膜４３が設けられている。オーバーコート膜４３の上面には、反射兼透過層３３の全体を覆うＩＴＯ等の透明導電材料からなる画素電極４４が設けられている。画素電極４４はオーバーコート膜４３に設けられたコンタクトホール４５を介してソース電極４０に接続されている。画素電極４４を含むオーバーコート膜４３の上面には配向膜４６が設けられている。
【００４７】
一方、対向基板５１の下面（アクティブ基板３１と対向する側の内面）にはブラックマスク５２および赤、緑、青のカラーフィルタ５３が設けられ、その下面にはＩＴＯ等の透明導電材料からなる対向電極５４が設けられ、その下面には配向膜５５が設けられている。この場合、ブラックマスク５２の画素電極４６に対する部分には開口部５２ａが設けられている。
【００４８】
そして、アクティブ基板３１と対向基板５１とはシール材（図示せず）を介して互いに貼り合わされている。シール材の内側における両基板３１、５１の配向膜４６、５５間には液晶５６が封入されている。
【００４９】
アクティブ基板３１の下面には光路変更光学シート５７が貼り付けられている。光路変更光学シート５７は、図１に示す光路変更光学シート１６と同じものからなり、高角度傾斜面５８ａと低角度傾斜面５８ｂとからなる光学面５８を備えている。光路変更光学シート５７の光学面５８の下面側には反射板５９が配置されている。対向基板５１の上面には位相差板６０が貼り付けられ、その下面には偏光板６１が貼り付けられている。
【００５０】
次に、この液晶表示素子を透過型として使用する場合について説明する。アクティブ基板３１の一端面側に、図示していないが、位相差板および偏光板を介して配置された光源を点灯させると、光源から出た光は、偏光板および位相差板を透過してアクティブ基板３１の一端面に入射される。
【００５１】
この入射光は、その一部が反射兼透過層３３の下面で反射され、最終的には、上記第１実施形態の場合と同様に、光路変更光学シート５７の光学面５８のいずれかの高角度傾斜面１８ａで反射され、その光路をアクティブ基板３１の内面に対してほぼ垂直な方向に変更される。この光路変更光は、アクティブ基板３１、反射兼透過層３３の開口部３４、ゲート絶縁膜３５、オーバーコート膜４３、画素電極４４、配向膜４６、液晶５６、配向膜５５、対向電極５４、カラーフィルタ５３、対向基板５１、位相差板６０および偏光板６１を透過し、偏光板６１の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００５２】
次に、この液晶表示素子を反射型として使用する場合について説明する。偏光板６１の外面側から入射された外光は、偏光板６１、位相差板６０、対向基板５１、カラーフィルタ５３、対向電極５４、配向膜５５、液晶５６、配向膜４６、画素電極４４、オーバーコート膜４３およびゲート絶縁膜３５を透過して反射兼透過板３３で反射される。この反射光は、上記とは逆の光路を経て偏光板６１の外面側に出射され、これにより表示を行う。
【００５３】
なお、この場合も、反射型として使用するとき、外光は反射兼透過板３３で反射されるので、反射板５９は省略してもよい。また、反射板５９を備え、反射兼透過板３３の開口部３４を透過した外光を反射板５９で反射させ、この反射光を反射兼透過板３３の開口部３４等を透過させて偏光板６１の外面側に出射させるようにしてもよい。
【００５４】
ここで、反射兼透過層３３の形成方法の一例について説明する。アクティブ基板３１の上面に、スパッタ法により成膜されたアルミニウム系金属膜等をフォトリソグラフィ法によりパタニングすることにより、ゲート電極３２および開口部３４を有する反射兼透過層３３を形成する。このように、開口部３４を有する反射兼透過層３３を、ゲート電極３２の形成と同時にゲート電極３２と同一の材料つまり高反射性のアルミニウム系金属膜等によって形成すると、プロセスの増加は生じない。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、２枚の基板のうちのいずれか一方の基板が導光板を兼ねているので、専用の導光板を必要とせず、したがってより一層薄型化することができる上、部品点数を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態としての単純マトリックス型で半透過反射型の液晶表示素子の要部の断面図。
【図２】この発明の第２実施形態としての単純マトリックス型で半透過反射型の液晶表示素子の要部の断面図。
【図３】この発明の第３実施形態としての単純マトリックス型で半透過反射型の液晶表示素子の要部の断面図。
【図４】この発明の第４実施形態としての単純マトリックス型で２ｗａｙ反射型の液晶表示素子の要部の断面図。
【図５】この発明の第５実施形態としての単純マトリックス型で２ｗａｙ反射型の液晶表示素子の要部の断面図。
【図６】この発明の第６実施形態としての単純マトリックス型で２ｗａｙ反射型の液晶表示素子の要部の断面図。
【図７】この発明の第７実施形態としてのアクティブマトリックス型で半透過反射型の液晶表示素子の要部の断面図。
【符号の説明】
１  セグメント基板
２  コモン基板
３  低屈折率層（反射兼透過層）
４  セグメント電極
６  コモン電極
９  液晶
１２  偏光板
１３  光源
１５  偏光板
１６  光路変更光学シート
１９  反射板
【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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