(57)【要約】【課題】暗い場所においても、バックライト等の内部光源を利用することなく鮮明な画像表示が可能である液晶表示装置を提供する。【解決手段】第一基板、液晶層及び第二基板が表示面側に向かってこの順に積層された構造を有する液晶表示装置であって、上記液晶表示装置は、蓄光性材料を含む蓄光層と反射材料を含む反射層とを備え、上記蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに交互に配置される形状を有し、上記蓄光層は、反射層で反射した光を蓄積する液晶表示装置。【選択図】図１
2009115912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板、液晶層及び第二基板が表示面側に向かってこの順に積層された構造を有する液晶表示装置であって、
該液晶表示装置は、光を蓄積する蓄光層と光を反射する反射層とを備え、
該蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに交互に配置される形状を有し、
該蓄光層は、反射層で反射した光を蓄積することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに互いに相補的な形状を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに互いに間隔を設けて配置されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記蓄光層及び反射層は、同一平面上に形成されることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記蓄光層及び反射層は、異なる平面上に形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記蓄光層及び反射層の主面は、平面視したときに重なり合うことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記蓄光層及び反射層は、第一基板及び第二基板の少なくとも一方に形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記蓄光層及び反射層は、第三基板に形成されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記蓄光層及び反射層の少なくとも一方は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに曲線部分及び延伸方向の異なる複数の線状部分の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに曲線部分を有さないことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記液晶表示装置は、第一基板の背面側に反射板を備え、
前記蓄光層及び反射層は、反射板よりも表示面側であり、かつ画素開口部を除く領域に配置されることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記反射層は、第一基板に設けられた画素反射電極であることを特徴とする請求項１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。より詳しくは、バックライトレス構造が可能である液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶表示パネルと、バックライトとを備える表示装置であり、薄型、軽量及び低消費電力化が可能であることから、近年、テレビ、パソコン用ディスプレイ、携帯端末用ディスプレイ等の幅広い用途に利用されている。
【０００３】
液晶表示パネルは、電極等が形成された一対の基板（例えば、アクティブマトリクス型液晶表示パネルの場合、素子基板及び対向基板）を、その外周部にシール材を設けて接着し、液晶材料を注入することにより構成される。
【０００４】
液晶表示装置に含まれる液晶表示パネルは非発光型のため、光源としてバックライトや外光を利用する必要がある。光源としてバックライト等の内部光源を利用する透過型液晶表示装置は、輝度が高く暗い場所でも鮮明な画像を得ることができる。しかしながら、バックライトはコストに占める割合が高いため、装置の小型化やコストダウンが困難であるとともに、バックライトによって消費電力が大きくなるという点で改善の余地があった。他方、光源として外光を利用する反射型液晶表示装置は、バックライトを省略できるため、装置の小型化やコストダウンが可能であるとともに、消費電力を抑えることができる。
【０００５】
なお、反射型液晶表示装置に関して、画素領域以外の領域に、光を蓄積する蓄光層を設けた液晶表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−９８３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置に比べて輝度が低く、暗い場所では視認しにくいという点で改善の余地があった。
【０００７】
また、特許文献１に記載の液晶表示装置においては、蓄光層は反射板からの反射光のみを蓄積しているため、暗い場所で鮮明な画像表示を行うための充分な輝度を得ることは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、暗い場所においても、バックライト等の内部光源を利用することなく鮮明な画像表示が可能である液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、暗い場所においても、バックライト等の内部光源を利用することなく鮮明な画像表示が可能である液晶表示装置について種々検討したところ、液晶表示装置に蓄光層を設ける技術に着目した。そして、液晶表示装置が蓄光層のみならず反射層を有するとともに、蓄積層及び反射層が両者の主面を平面視したときに交互に配置される形状を有し、更に、蓄光層が反射層で反射した光を蓄積することにより、蓄光層に充分な光を効率よく蓄積させることができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、第一基板、液晶層及び第二基板が表示面側に向かってこの順に積層された構造を有する液晶表示装置であって、上記液晶表示装置は、光を蓄積する蓄光層と光を反射する反射層とを備え、上記蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに交互に配置される形状を有し、上記蓄光層は、反射層で反射した光を蓄積する液晶表示装置である。これにより、明るい場所では反射層に入射した光の反射光等により画像表示を行うとともに、この反射光を蓄光層に効率よく蓄積することができる。また、暗い場所ではこの蓄光層からの光で画像表示を行うことができる。したがって、暗い場所においてもバックライト等の内部光源を利用することなく鮮明な画像表示が可能となる。更に、内部光源を用いないバックライトレス構造とすることができるため、バックライトの費用と実装工程でバックライトを装着する工数とを削減できる。その結果、液晶表示装置の大幅なコストダウンを図ることができる。
【００１１】
本発明の液晶表示装置の構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。
本発明の液晶表示装置における好ましい形態について以下に詳しく説明する。なお、以下に示す形態は、適宜組み合わせて用いてもよい。
【００１２】
上記蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに互いに相補的な形状を有していることが好ましい。これにより、蓄光層が反射層からの反射光をより効率よく蓄積することができる。なお、相補的な形状は、補完し合う形状であってもよい。
【００１３】
上記蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに互いに間隔を設けて配置する形態（以下、第一形態ともいう。）としてもよい。これにより、反射層の主面だけでなく側面からの反射光も蓄光層に取り込むことができるので、より広範囲の蓄光層に光を蓄積することができる。
【００１４】
上記第一形態において、蓄光層及び反射層は、同一平面上に形成されてもよい。これにより、反射層からの反射光が隣接された蓄光層に満遍なく放射されるため、蓄光層がより効率よく光を蓄積することが可能となる。
【００１５】
上記蓄光層及び反射層は、異なる平面上に形成されてもよい。これにより、プロセスサイズに左右されること無くパターン設計ができるため、設計の自由度を高めることができる。例えば、蓄光層及び反射層がオーバーラップするように配置することも可能となる。なお、異なる平面は、異なる階層であってもよい。
【００１６】
上記蓄光層及び反射層の主面は、平面視したときに重なり合ってもよい。これにより、プロセスサイズに左右されること無くパターン設計ができるため、設計の自由度を高めることができる。なお、蓄光層と反射層とは、互いに接触してもよいし、接触しなくてもよい。
【００１７】
上記蓄光層及び反射層は、第一基板及び第二基板の少なくとも一方に形成されてもよい。これにより、通常の液晶表示装置の工程内で蓄光層及び反射層を形成することができ、蓄光層及び反射層を形成するための別フレームを作製する新たな工程を設ける必要がないため、部品点数の削減と工程の簡略化とが可能となる。また、蓄光層及び反射層が同一基板に配置されることにより、蓄光層と反射層間の間隔が短くなるため、蓄光層が反射層からの反射光をより蓄積しやすくすることができる。更に、上記蓄光層及び反射層は、同一基板内にそれぞれ設けられることが好ましい。
【００１８】
上記蓄光層及び反射層は、第三基板に形成されてもよい。これにより、第一基板及び第二基板以外の場所に蓄光層及び反射層を形成することが可能となり、設計の自由度を高めることができる。
【００１９】
上記蓄光層及び反射層の少なくとも一方は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに曲線部分及び延伸方向の異なる複数の線状部分の少なくとも一方を有してもよい。これにより、蓄光層が種々の方向からの光を蓄積したり、反射層が種々の方向からの光を反射したりすることができるため、蓄光層の蓄光面積や反射層の反射面積が拡大し、蓄光層に充分な光をより効率よく蓄積させることができる。このような観点からは、上記蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに曲線部分及び延伸方向の異なる複数の線状部分の少なくとも一方を有することがより好ましい。
【００２０】
上記蓄光層及び反射層は、蓄光層及び反射層の主面を平面視したときに曲線部分を有さなくてもよい。これにより、形成が困難である曲線部分を含まないため、本発明の液晶表示装置を容易に作製することができる。
【００２１】
上記液晶表示装置は、第一基板の背面側に反射板を備え、上記蓄光層及び反射層は、反射板よりも表示面側であり、かつ画素開口部を除く領域に配置されてもよい。これにより、明るい場所では反射板からの外光の反射光と反射層からの反射光とで画像表示を行い、暗い場所では蓄光層からの光で画像表示を行うことができる。したがって、反射層からの反射光と反射板からの反射光とが蓄光層に入射することとなるため、蓄光層により充分な光をより効率よく蓄積させることができる。また、この構成により、透過型液晶表示装置に対して本発明を好適に利用することができる。更に、蓄光層及び反射層は、画素開口部を除く領域に配置されることから、透過型液晶表示装置において優れた品位の画像を表示することができる。なお、背面側とは、液晶表示パネルの表示面側に対して反対側を意味する。
【００２２】
上記反射層は、第一基板に設けられた画素反射電極であってもよい。これにより、第二基板の表示面側から入射し、液晶層を透過する外光を画素反射電極において反射させ、この反射光を第二基板から放射させることによって画像表示を行うとともに、この反射光を蓄光層に蓄積することができる。また、この構成により、反射型液晶表示装置に対して本発明を好適に利用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の液晶表示装置によれば、暗い場所においても、バックライト等の内部光源を利用することなく鮮明な画像表示が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
【００２５】
（実施形態１）
まず、実施形態１の液晶表示装置の構成について説明する。本実施形態の液晶表示装置は、第一基板である薄膜トランジスタ基板（以下、ＴＦＴ基板ともいう。）及び第二基板であるカラーフィルタ基板（以下、ＣＦ基板ともいう。）間に液晶層を挟持した液晶表示パネルと、液晶表示パネルの背面側に設置した反射板と、このような構成部材を保持する筐体とを備えた構成を有する。
【００２６】
本実施形態の液晶表示パネルは、画素が配置された画像表示を行う表示エリアと、表示エリアの周囲に設けられた額縁エリアとを有する。額縁エリアには、回路が基板上に作り込まれた、いわゆるモノリシック化されたドライバが配置されている。そして、各画素領域には、画素スイッチング用ＴＦＴが設けられ、本実施形態の液晶表示装置はアクティブ駆動される。このように、本実施形態の液晶表示装置は、アクティブ型液晶表示装置である。
【００２７】
本実施形態のＣＦ基板は、ガラス等からなる絶縁性基板の液晶層側に、ブラックマトリクス（ＢＭ）、赤、青及び緑のカラーフィルタ、共通電極、配向膜等が設けられている。ＢＭは、各画素間の境界領域と、額縁エリアとに設けられている。
【００２８】
図１は、実施形態１の液晶表示装置のＴＦＴ配置近傍におけるＴＦＴ基板及び反射板を示す断面模式図である。また、図２は、実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の平面形状を示す模式図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態のＴＦＴ基板１００ａは、液晶表示装置の背面側から表示面側に向かって、ガラス等からなる絶縁性基板（以下、ガラス基板ともいう。）１１ａと、ベースコート１２と、蓄光層１３及び反射層１４が同一平面上で交互に配置された層と、保護層１５と、電極配線１６に接続された高濃度不純物領域１７ａ、１７ｂ及びチャネル部として働く低濃度不純物領域１８からなる半導体層と、ゲート絶縁膜１９と、ゲート電極２０と、層間絶縁膜２１とがこの順に積層された構造を有する。このように、ＴＦＴ基板１００ａは、高濃度不純物領域（Ｎ＋）１７ａ及び低濃度不純物領域１８からなる半導体層と、ゲート絶縁膜１９と、ゲート電極２０とを含んで構成されるｎ型のＴＦＴ５０ａと、高濃度不純物領域（Ｐ＋）１７ｂ及び低濃度不純物領域１８からなる半導体層と、ゲート絶縁膜１９と、ゲート電極２０とを含んで構成されるｐ型のＴＦＴ５０ｂとを有する。
【００３０】
また、ＴＦＴ基板１００ａは、表示エリアにおいて、データ信号線及び走査線が格子状に配置されるとともに、その交差部に薄膜トランジスタからなる画素スイッチング素子と、画素スイッチング素子に接続された透明導電膜から形成される画素電極とを配置されている。このように、本実施形態の液晶表示装置は、透過型液晶表示装置でもある。
【００３１】
更に、蓄光層１３及び反射層１４は、ＴＦＴ５０ａ及びＴＦＴ５０ｂが配置された領域に重複して設けられている。なお、ＴＦＴ５０ａ及び５０ｂはそれぞれ、画素スイッチング用ＴＦＴであってもよいし、ドライバを構成するＴＦＴであってもよい。すなわち、蓄光層１３及び反射層１４は、表示エリアのみに設けられてもよいし、額縁エリアのみに設けられてもよいが、輝度を充分に確保し、暗い場所においてもより鮮明な画像表示を行う観点からは、表示エリア及び額縁エリアの両方に設けられることが好ましい。
【００３２】
反射板１０は、ガラス基板１１ａの背面側に配置される。この反射板１０は、ＴＦＴ基板１００ａの側方から入射する外光２２を反射し、外光の反射光２３をＴＦＴ基板１００ａの背面側から入射する機能を有する。
【００３３】
反射板１０は、ＴＦＴ基板１００ａの側方から入射した外光２２をガラス基板１１ａ側に反射させるものであれば特に限定されず、公知のものが使用可能であるが、なかでも、反射面の断面が鋸状であるＭＲＳ（Ｍｉｃｒｏ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）構造を有することが好ましい。この構造により、外光２２を反射板１０の表面で乱反射させ、一方向に反射光が集中しないようにすることができる。なお、図１に示すように、反射板１０とガラス基板１１ａとの間は空間が設けられてもよいし、反射板１０は、ガラス基板１１ａと接するように配置されてもよい。
【００３４】
蓄光層１３及び反射層１４は、図２に示すように、ＴＦＴ基板１００ａを平面視したときに、櫛刃状の平面形状を有するとともに、蓄光層１３が反射層１４からの反射光を蓄積する範囲内で、互いに間隔を有して交互に配置されている。なお、蓄光層１３及び反射層１４の両主面を平面視したときの間隔は、１０〜１００μｍ（より好適には、１０〜５０μｍ）であることが好ましい。
【００３５】
本実施形態の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルの背面側に反射板１０が設けられるとともに、反射層１４が設けられることから、明るい場所では反射板１０及び反射層１４からの反射光を用いて画像表示を行うことができる。
【００３６】
また、本実施形態の液晶表示装置は、光を蓄積する蓄光層１３が設けられるとともに、蓄光層１３及び反射層１４は、両主面を平面視したときに交互に配置され、反射層１４で反射した反射光の少なくとも一部は、蓄光層１３に蓄積される。これにより、反射板１０からの反射光だけでなく反射層１４からの反射光も蓄光層１３に蓄積することができるので、特許文献１に記載の液晶表示装置のように、蓄光層を単独で配置した場合に比べて、蓄光層１３により効率よく光を蓄積させることができる。その結果、暗い場所においても、バックライト等の内部光源を利用することなく、鮮明な画像表示を行うことができる。
【００３７】
また、蓄光層１３及び反射層１４は、画素開口部を除く領域、すなわち表示エリアの開口領域を除く遮光領域に設けられていることから、透過型液晶表示装置において、優れた表示品位を実現することができる。
【００３８】
また、蓄光層１３及び反射層１４は、両主面を平面視したときに、互いに間隔を設けて配置されることから、反射層１４の主面だけでなく側面からの反射光も蓄光層１３に取り込むことができ、より広範囲の蓄光層１３に光を蓄積することができる。
【００３９】
また、蓄光層１３及び反射層１４は、両主面を平面視したときに、互いに相補的な形状を有することから、反射層１４からの反射光をより効率よく蓄光層１３に蓄積することができる。
【００４０】
また、蓄光層１３及び反射層１４は、両主面を平面視したときに延伸方向の異なる複数の線状部分を有することから、蓄光層１３が種々の方向からの光を蓄積できるとともに、反射層１４が種々の方向からの光を反射することができ、その結果、蓄光層１３の蓄光面積及び反射層１４の反射面積が拡大し、蓄光層１３に充分な光をより効率よく蓄積させることができる。
【００４１】
更に、蓄光層１３及び反射層１４は、平面形状が櫛刃状であり、蓄光層１３及び反射層１４はそれぞれ、櫛刃部２４、２６及び幹部２５、２７を有する。これにより、蓄光層１３に対向する反射層１４の櫛刃部２６からの反射光だけでなく、対向面に突き出している幹部２７からの反射光も利用することができる。すなわち、反射層１４は、４方向からの光を反射できるため、反射面積を拡大することが可能となる。その結果、蓄光層１３に更に多くの光を蓄積することが可能となる。
【００４２】
そして、蓄光層１３及び反射層１４の平面形状を櫛刃状に形成することで、単位面積あたりの蓄光層１３及び反射層１４の面積を容易に略均等にすることができる。したがって、反射層１４からの反射光を更に効率よく蓄光層１３に蓄積することが可能となる。なお、両者の面積が不均等である場合、反射層１４からの反射光が不充分であったり、蓄光層１３の大きさが不充分になったりして、所定の輝度を確保することが困難になることがある。
【００４３】
以下、ガラス基板１１ａの主面上に蓄光層１３及び反射層１４を形成するまでの工程について説明する。
【００４４】
まず、ガラス基板１１ａの主面側にスパッタリング法、ＣＶＤ法等の方法を用いてベースコート１２を形成する。このベースコート１２は、ガラス基板１１ａの表面から、ガラス中に含まれるイオンが上面層へ拡散することを防止することを目的として形成するものである。ベースコート１２の材料としては、ＳｉＯ２等の酸化シリコンが好適である。その後、ベースコート１２内の所定の部分にレジストを形成し、ベースコート１２を選択的にエッチングすることで、蓄光層１３及び反射層１４を形成するための窪みを形成する。この窪みはガラス基板１１ａまで達している。すなわち、この窪みの底面はガラス基板１１ａの表面が露出した状態である。
【００４５】
次に、部分的にベースコート１２が除去されているガラス基板１１ａの表面に蒸着法、スパッタリング法、転写法等の方法を用いて蓄光性材料膜を形成する。蓄光性材料としては、長時間の残光特性を有しながら化学的に安定であるものであればよく、公知である種々のものが使用可能であるが、例えば、蓄光性に優れたストロンチウム化合物に微量の希土類元素を混入した長残光性蛍光体を好適に用いることができる。長残光性蛍光体の具体例としては、根本特殊化学製のＮ夜光（商品名）が挙げられる。Ｎ夜光は、Ａｌ２Ｏ３を主成分とする酸化物であり、放射性物質を含まず、残光性に優れるという特徴を有する。次に、蓄光性材料膜の表面にレジストを塗布した後、フォトマスクを通してＵＶ光を照射することで所定の部分のレジストを感光させる。その後、現像によって不要な部分のレジストを除去し、蓄光性材料膜を部分的に露出させる。そして、部分的に表面が露出された蓄光性材料膜をエッチングすることで、蓄光層１３を櫛刃状に形成する。蓄光層１３の膜厚は１００〜５００ｎｍ（より好適には２００〜３００ｎｍ）程度、幅は１０〜１００μｍ（より好適には５０〜１００μｍ）程度であることが好ましい。
【００４６】
次に、蓄光層１３の形成方法と同様にして反射層１４を櫛刃状に形成する。反射性材料としては、外光を反射する機能を有したものであればよく、公知である種々のものが使用可能であるが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等を好適に用いることができる。反射性材料の反射率は８０％以上（より好適には９５％以上）程度であることが好ましい。反射層１４の膜厚は１００〜５００ｎｍ（より好適には２００〜３００ｎｍ）程度、幅は１０〜１００μｍ（より好適には５０〜１００μｍ）程度であることが好ましい。このようにして、ガラス基板１１ａの主面上に、一定の間隔を有して櫛刃状の蓄光層１３及び反射層１４を交互に形成することができる。
【００４７】
次に、蓄光層１３及び反射層１４が交互に配置された面を覆うようにスパッタリング法、ＣＶＤ法等の方法を用いて保護層１５を形成する。この保護層１５は、蓄光層１３及び反射層１４とＴＦＴ５０ａ及び５０ｂとを隔離するための層であり、不要なイオン及び金属がＴＦＴ５０ａ及び５０ｂに拡散することを防止する機能を有する。保護層１５の材料としては、ＳｉＯ２等の酸化シリコンやＳｉＮＸ等の窒化シリコンを用いることができる。
【００４８】
上記工程を経て、蓄光層１３及び反射層１４を形成する。なお、その他の構成部材の形成方法及び材料については特に限定されず、公知の材料を用いた公知の方法により、本実施形態における液晶表示装置を作製することができる。
【００４９】
このように、蓄光層１３及び反射層１４が同一平面上に形成されることで、反射層１４からの反射光を蓄光層１３に満遍なく照射することができる。
【００５０】
また、蓄光層１３及び反射層１４がＴＦＴ基板１００ａに形成されることで、蓄光層１３及び反射層１４を形成するための新たな工程を設ける必要がないため、部品点数の削減及び工程の簡略化が可能となる。
【００５１】
更に、蓄光層１３及び反射層１４が櫛刃状であり、フォトリソ工程によるパターニングが困難である曲線部分を有さないため、本実施形態の液晶表示装置を容易に作製することができる。
【００５２】
以下、本実施形態のその他の変形例について説明する。
【００５３】
図３は、実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。図３で示すように、蓄光層１３及び反射層１４は、同心円状の平面形上を有するとともに、交互に配置されてもよい。これにより、反射層１４からの反射光を放射状に満遍なく蓄光層１３に照射することが可能となる。なお、図３では、蓄光性１３の外周を反射層１４が覆うように形成しているが、反射層１４の外周を蓄光性１３が覆うように形成してもよい。
【００５４】
図４は、実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。蓄光層１３及び反射層１４は、図４で示すように、一方が矩形状、他方が矩形波状の平面形上を有するとともに、交互に配置されてもよい。この形態は、形成が容易な矩形状のパターンであるため、プロセス上の制約を受けにくく、設計を容易にすることができる。なお、図４では、蓄光層を矩形状に、反射層を矩形波状に形成しているが、蓄光層を矩形波状に、反射層を矩形状にて形成してもよい。
【００５５】
図５は、実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。図４の場合と同様の観点から、蓄光層１３及び反射層１４は、図５で示すように、方形状の平面形上を有するとともに、交互に配置されてもよい。
【００５６】
図６は、実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。蓄光層１３及び反射層１４は、図６で示すように、ストライプ状に形成してもよい。ただし、ストライプ形状では、直線上の対向面、すなわち一方向から入射する光のみを利用するため、蓄光層の蓄光面積を増大するという観点からは、図２〜５で示したような形状の方が好ましい。
【００５７】
図７は、実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。蓄光層１３及び反射層１４は、図７で示すように、互いの一部が接してもよいし、重なってもよい。これにより、パターン同士の間隔を考慮する必要がなくなるため、設計の自由度を高めることができる。
【００５８】
また、図３〜６で示したような配置パターンにおいても、蓄光層１３及び反射層１４は、互いに接触したり、重なり合っていたりしてもよい。
【００５９】
図８は、実施形態１の液晶表示装置における第三基板を示す断面模式図である。蓄光層１３及び反射層１４は、図８に示すように、別フレームとしてＴＦＴ基板及びＣＦ基板とは異なる第三基板２００に形成してもよい。第三基板２００は、ＴＦＴ基板の構成部材とは異なるガラス基板１１ｂの主面上に、ベースコート１２、蓄光層１３及び反射層１４を備える。また、蓄光層１３及び反射層１４を覆うように保護層１５を設けることで、蓄光層１３及び反射層１４の表面が傷つくことによって、蓄光層１３の畜光性と、反射層１４の反射特性とが損なわれるのを防止することができる。このように、蓄光層１３及び反射層１４を第三基板２００に形成することで、ＴＦＴ基板及びＣＦ基板以外の場所に蓄光層１３及び反射層１４を形成することが可能となり、本発明の設計の自由度を高めることができる。
【００６０】
以下に、第三基板２００の製造工程について説明する。
まず、ＴＦＴ基板の構成部材とは異なるガラス基板１１ｂの主面上に、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の方法を用いてベースコート１２を形成する。ベースコート１２の材料としては、ＳｉＯ２等の酸化シリコンを用いることができる。その後、ベースコート１２内の所定の部分にレジストを形成し、ベースコート１２を選択的にエッチングすることで、蓄光層１３及び反射層１４を形成するための窪みを形成する。この窪みはガラス基板１１ｂまで達している。すなわち、この窪みの底面はガラス基板１１ｂの表面が露出した状態である。その後、蓄光層１３、反射層１４及び保護層１５を図１に示したような場合と同様にして形成する。これにより、蓄光層１３及び反射層１４を含む第三基板２００を作製することができる。
【００６１】
ここで、第三基板２００を設置する場所の例を示す。
図９は、実施形態１の変形例である液晶表示装置のＴＦＴ配置領域近傍及び端部近傍におけるＴＦＴ基板及び反射板を示す断面模式図である。図１０は、実施形態１の変形例である液晶表示装置のＴＦＴ配置領域近傍におけるＴＦＴ基板及び反射板を示す断面模式図である。
【００６２】
蓄光層１３及び反射層１４が形成された第三基板２００は、図９に示すように、ＴＦＴ基板１００ａの側方に配置されてもよい。なお、この場合には、畜光層１３からの光を表示エリアの中心部まで到達させるために、反射板１０とＴＦＴ基板１００ａとの間に導光板２８を設置することが好ましい。また、第三基板２００は、図１０に示すように、ＴＦＴ基板１００ａの背面側に配置されてもよい。更に、図１に示したようなＴＦＴ基板１００ａ及び反射板１０の構成と、図３及び図４に示したような構成とは、自由に組み合わされてもよい。すなわち、例えば、本実施形態の液晶表示装置は、蓄光層１３及び反射層１４がガラス基板１１ａ上に設けられたＴＦＴ基板１００ａを有するとともに、ＴＦＴ基板１００ａの側方に配置された第三基板２００を有してもよい。これにより、蓄光層１３及び反射層１４の表面積が増加するため、蓄光層１４により多くの光を蓄積することが可能となり、バックライトレス構造であっても暗い場所でより優れた輝度を示すことができ、本発明の液晶表示装置の表示品位を高めることができる。
【００６３】
また、蓄光層及び反射層は、ＣＦ基板に設けられたＢＭの液晶層側の面上に形成されてもよい。この場合は、まず、ガラス基板上に格子状又は短冊状のＢＭをパターン形成する。次に、ＢＭ及びガラス基板上に蓄光層及び反射層をパターン形成する。そして、所定の画素領域に赤色、緑色、青色のカラーフィルタを形成した後、カラーフィルタ上にＩＴＯ等からなる共通電極を形成すればよい。これにより、蓄光層及び反射層を設置する領域の選択肢が多くなるため、パターン設計の自由度が高まり、畜光層及び反射層をより好適な位置に配置することが可能となる。
【００６４】
また、蓄光層及び反射層は、ＴＦＴ基板の走査線、データ信号線等のバス配線が設けられた領域に形成されてもよい。これにより、蓄光層及び反射層を設置する領域の選択肢が多くなるため、パターン設計の自由度が高まり、畜光層及び反射層をより好適な位置に配置することが可能となる。
【００６５】
更に、蓄光層及び反射層は、異なる平面上に形成されてもよい。より具体的には、例えば、蓄光層がＴＦＴ基板のガラス基板とベースコートとの間に形成されるとともに、反射層がベースコートと保護層との間に形成されてもよい。この場合は、まず、ガラス基板上に蓄光層をパターニングした後、ガラス基板の露出面と蓄光層とを覆うようにベースコートを形成する。次に、ベースコート上に反射層をパターニングした後、ベースコートの露出面と反射層とを覆うように保護層を形成すればよい。
【００６６】
そして、本実施形態の液晶表示装置は、反射型液晶表示装置や半透過型液晶表示装置であってもよい。ここで、反射型液晶表示装置に対して本発明を適用する場合を図面を参照して説明する。
図１１は、実施形態１の変形例である液晶表示装置の画素領域近傍における液晶表示パネルを示す断面模式図である。
【００６７】
図１１に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、ＴＦＴ基板１００ｂ及びＣＦ基板３００間に液晶層３４を挟持した液晶表示パネル４００を備える反射型液晶表示装置であってもよい。ＴＦＴ基板１００ｂは、ガラス基板１１ａの主面上にベースコート１２と、画素スイッチング用ＴＦＴのゲート電極（図示せず）に接続されるゲート走査線３０と、Ｃｓ配線３１と、ゲート絶縁膜１９と、凹凸を有する感光性樹脂等からなる有機フィルム２９と、反射層として機能する画素反射電極３２と、蓄光層１３と、画素反射電極３２及び蓄光層１３を互いに隔てるための絶縁膜３３とを備える。Ｃｓ配線３１と重なる領域の有機フィルム２９は、画素反射電極３２と画素スイッチング用ＴＦＴのドレイン電極（図示せず）とを接続するために、選択的に除去されており、Ｃｓ配線３１上方のこの有機フィルム２９の除去領域に蓄光層１３及び絶縁膜３３は形成されている。一方、ＣＦ基板３００は、ガラス基板１１ｃの液晶層２４側に、ＢＭ３６と、赤色、緑色及び青色のカラーフィルタ３７と、ＩＴＯ等からなる共通電極３５とを備える。
【００６８】
この反射型液晶表示装置によれば、明るい場所においては、ＣＦ基板３００の表示面側から入射し、液晶層３４を透過した外光を画素反射電極３２にて反射させ、この反射光をＣＦ基板３００から放射させることによって画像表示を行うとともに、この反射光を蓄光層１３に蓄積することができる。一方、暗い場所においては、画素反射電極３２からの反射光に代えて蓄光層１３が蓄積した光を放射することで画像表示を行うことができるため、暗い場所においても鮮明な画像表示を行うことができる。
【００６９】
以上、実施形態１により本発明を詳細に説明したが、実施形態において説明した各種の形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施形態１の液晶表示装置のＴＦＴ配置領域近傍におけるＴＦＴ基板及び反射板を示す断面模式図である。
【図２】実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の平面形状を示す模式図である。
【図３】実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。
【図４】実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。
【図５】実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。
【図６】実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。
【図７】実施形態１の液晶表示装置における蓄光層及び反射層の別の平面形状を示す模式図である。
【図８】実施形態１の液晶表示装置における第三基板を示す断面模式図である。
【図９】実施形態１の変形例である液晶表示装置のＴＦＴ配置領域近傍及び端部近傍におけるＴＦＴ基板及び反射板を示す断面模式図である。
【図１０】実施形態１の変形例である液晶表示装置のＴＦＴ配置領域近傍におけるＴＦＴ基板及び反射板を示す断面模式図である。
【図１１】実施形態１の変形例である液晶表示装置の画素領域近傍における液晶表示パネルを示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１００ａ、１００ｂ：ＴＦＴ基板
２００：第三基板
３００：ＣＦ基板
４００：液晶表示パネル
５０ａ、５０ｂ：ＴＦＴ
１０：反射板
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ：ガラス基板
１２：ベースコート
１３：蓄光層
１４：反射層
１５：保護層
１６：電極配線
１７ａ：高濃度不純物領域（Ｎ＋）
１７ｂ：高濃度不純物領域（Ｐ＋）
１８：低濃度不純物領域
１９：ゲート絶縁膜
２０：ゲート電極
２１：層間絶縁膜
２２：外光
２３：外光の反射光
２４、２６：櫛刃部
２５、２７：幹部
２８：導光板
２９：有機フィルム
３０：ゲート走査線
３１：Ｃｓ配線
３２：画素反射電極
３３：絶縁膜
３４：液晶層
３５：共通電極
３６：ＢＭ
３７：カラーフィルタ
【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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