JP2014122950A - Electro-optic device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気光学装置、及び当該電気光学装置を備えた電子機器に関する。 The present invention relates to an electro-optical device and an electronic apparatus including the electro-optical device.
上記電気光学装置として、例えば液晶プロジェクターの光変調手段(ライトバルブ)として用いられるアクティブ駆動型の液晶装置が挙げられる。該液晶装置の画素は、画素電極と、画素電極をスイッチング制御するトランジスターと、画素電極に書き込まれた画像信号を保持するための蓄積容量とを含む画素回路を有している。 As the electro-optical device, for example, an active drive type liquid crystal device used as light modulation means (light valve) of a liquid crystal projector can be cited. A pixel of the liquid crystal device includes a pixel circuit including a pixel electrode, a transistor that controls switching of the pixel electrode, and a storage capacitor for holding an image signal written to the pixel electrode.
この種の液晶装置では、より明るく、より高いコントラストの画像表示が好ましく、光を変調する表示領域においては光を遮る要素を少なくし、且つ蓄積容量の容量値を大きくし、画素電極における画像信号の電位保持特性を高める必要があった。 In this type of liquid crystal device, brighter and higher contrast image display is preferable. In the display area where light is modulated, the number of elements that block light is reduced, and the capacitance value of the storage capacitor is increased, so that the image signal at the pixel electrode is increased. It was necessary to improve the potential holding characteristics.
このため、表示領域のうち光が透過可能な開口領域において、トランジスター素子の上層に設けられた透明導電膜と、該透明導電膜上に形成された透光性の誘電体膜と、該トランジスター素子に電気的に接続された透明な画素電極と、で構成された蓄積容量を備えた電気光学装置が提案されていた(特許文献1)。当該電気光学装置は、透明な膜で蓄積容量が構成されているため、光の利用効率(透過率)の低下を抑制しつつ、蓄積容量の大容量化を図ることができるとしている。 Therefore, a transparent conductive film provided in an upper layer of the transistor element, a translucent dielectric film formed on the transparent conductive film, and the transistor element in an opening region through which light can be transmitted in the display region There has been proposed an electro-optical device having a storage capacitor composed of a transparent pixel electrode electrically connected to (Patent Document 1). Since the electro-optical device has a storage capacitor made of a transparent film, the storage capacitor can be increased in capacity while suppressing a decrease in light utilization efficiency (transmittance).
しかしながら、透光性の誘電体膜を挟んで透明導電膜と透明な画素電極とを単純に重ねただけでは、開口領域を透過する光がこれらの薄膜に吸収されたり、これら薄膜の界面で反射したりして、必ずしも所望の透過率を得ることができないおそれがあった。言い換えれば、画素の開口領域に透光性の蓄積容量を設けた場合に、開口領域を透過する光の透過率を最適化する必要があるという課題があった。 However, if a transparent conductive film and a transparent pixel electrode are simply stacked with a translucent dielectric film in between, the light transmitted through the aperture region is absorbed by these thin films or reflected at the interface between these thin films. As a result, the desired transmittance may not always be obtained. In other words, when a transparent storage capacitor is provided in the opening region of the pixel, there is a problem that it is necessary to optimize the transmittance of light transmitted through the opening region.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る電気光学装置は、基板と、画素電極と、前記基板と前記画素電極との間で前記画素電極に対向配置された容量電極と、前記画素電極と前記容量電極との間に挟まれた誘電体層とを含む蓄積容量と、を備え、前記基板及び前記蓄積容量を透過する光の分光分布が、530nmから590nmの波長範囲と、400nmから460nmの波長範囲と、でピークを有することを特徴とする。 Application Example 1 An electro-optical device according to this application example includes a substrate, a pixel electrode, a capacitor electrode disposed opposite to the pixel electrode between the substrate and the pixel electrode, the pixel electrode, and the capacitor. A storage capacitor including a dielectric layer sandwiched between electrodes, and a spectral distribution of light transmitted through the substrate and the storage capacitor is a wavelength range of 530 nm to 590 nm and a wavelength range of 400 nm to 460 nm And has a peak.
本適用例に係る電気光学装置は、基板と、画素電極と容量電極と誘電体層とを含む蓄積容量と、を備え、基板及び蓄積容量を透過する光の分光分布が、530nmから590nmの波長範囲と、400nmから460nmの波長範囲と、で透過率が大きくなるピークを有するようになっている。
530nmから590nmの波長範囲の光は、人間の視感度特性で感度が高い波長範囲の光であり、表示の明るさに最も影響を及ぼす光に相当する。従って、人間の視感度特性で感度が高い波長範囲の光に対して高い透過率を有することで、より明るい表示の電気光学装置を提供することができる。
400nm〜460nmの波長範囲の光は、可視光域における短波長側の光であり、可視光域における長波長側の光と比べて、高い光エネルギーを有し、電気光学装置の劣化(光劣化)を進行させやすい。当該短波長側の光に対して高い透過率を有するということは、当該短波長側の光の吸収や反射が小さくなるということであり、当該短波長側の光の吸収や反射の影響が小さくなる。すなわち、当該短波長側の光の影響を受けにくく、当該短波長側の光による劣化が進行しにくくなる。従って、光の劣化が進行しにくく、耐光性に優れた、高信頼性の電気光学装置を提供することができる。
The electro-optical device according to this application example includes a substrate and a storage capacitor including a pixel electrode, a capacitor electrode, and a dielectric layer, and a spectral distribution of light transmitted through the substrate and the storage capacitor has a wavelength of 530 to 590 nm. It has a peak in which the transmittance increases in the range and the wavelength range from 400 nm to 460 nm.
Light in the wavelength range of 530 nm to 590 nm is light in a wavelength range with high sensitivity in human visibility characteristics, and corresponds to light that most affects the brightness of display. Accordingly, it is possible to provide a brighter electro-optical device by having a high transmittance with respect to light in a wavelength range with high sensitivity to human visibility.
The light in the wavelength range of 400 nm to 460 nm is light on the short wavelength side in the visible light range, has higher light energy than the light on the long wavelength side in the visible light range, and deteriorates the electro-optical device (light degradation). ) Is easy to proceed. Having a high transmittance for the light on the short wavelength side means that the absorption and reflection of the light on the short wavelength side is small, and the influence of the absorption and reflection of the light on the short wavelength side is small. Become. That is, it is difficult to be affected by the light on the short wavelength side, and deterioration due to the light on the short wavelength side is less likely to proceed. Therefore, it is possible to provide a highly reliable electro-optical device that is less prone to light degradation and excellent in light resistance.
[適用例2]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記誘電体層は、第1の誘電体膜と、第2の誘電体膜と、を含むことが好ましい。 Application Example 2 In the electro-optical device according to the application example described above, it is preferable that the dielectric layer includes a first dielectric film and a second dielectric film.
第1の誘電体膜に欠陥(例えば、ピンホール)が生じた場合に、第1の誘電体膜の欠陥個所は第2の誘電体膜で補償される。すなわち、誘電体層を、第1の誘電体膜と、第2の誘電体膜とを含んで構成することによって、誘電体層の欠陥密度を小さくし、誘電体層をより薄膜化することがきる。誘電体層を薄膜化することで、誘電体層は、可視光域の光に対して高い透明性を有する、すなわち530nmから590nmの波長範囲の光と、400nmから460nmの波長範囲の光とに対して、高い透過率を有するようになる。 When a defect (for example, a pinhole) occurs in the first dielectric film, the defect portion of the first dielectric film is compensated by the second dielectric film. In other words, by configuring the dielectric layer to include the first dielectric film and the second dielectric film, the defect density of the dielectric layer can be reduced, and the dielectric layer can be made thinner. Yes. By reducing the thickness of the dielectric layer, the dielectric layer has high transparency with respect to light in the visible light range, that is, light in the wavelength range of 530 nm to 590 nm and light in the wavelength range of 400 nm to 460 nm. On the other hand, it has a high transmittance.
[適用例3]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記第1の誘電体膜は酸化ハフニウムであり、前記第2の誘電体膜は酸化アルミニウムであることが好ましい。 Application Example 3 In the electro-optical device according to the application example described above, it is preferable that the first dielectric film is hafnium oxide and the second dielectric film is aluminum oxide.
第1の誘電体膜の構成材料である酸化ハフニウムは、誘電率が大きいという特長を有し、第2の誘電体膜の構成材料である酸化アルミニウムは、リーク電流が小さいという特長を有している。誘電体層を酸化ハフニウムと酸化アルミニウムとの積層構造とすることで、大きな容量密度を有し、低リーク電流で耐圧性に優れた容量素子(蓄積容量)を形成することができる。 Hafnium oxide, which is a constituent material of the first dielectric film, has a feature that the dielectric constant is large, and aluminum oxide, which is a constituent material of the second dielectric film, has a feature that the leakage current is small. Yes. When the dielectric layer has a stacked structure of hafnium oxide and aluminum oxide, a capacitor element (storage capacitor) having a large capacitance density, a low leakage current, and an excellent withstand voltage can be formed.
[適用例4]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記画素電極及び前記容量電極はITO膜であり、前記画素電極の膜厚及び前記容量電極の膜厚は126nmから154nmの範囲にあることが好ましい。 Application Example 4 In the electro-optical device according to the application example, the pixel electrode and the capacitor electrode are ITO films, and the film thickness of the pixel electrode and the film thickness of the capacitor electrode are in the range of 126 nm to 154 nm. It is preferable.
画素電極及び容量電極を透過する光の一部が、画素電極及び容量電極とこれに接する他の膜(層)の界面で反射(多重反射)され、当該反射光と、画素電極及び容量電極を透過する光との間で光の干渉(多重干渉)が生じる場合に、画素電極及び容量電極を透過する光の透過率は、画素電極及び容量電極の光路長(膜厚×屈折率)や光の波長などによって変化する。例えば、画素電極及び容量電極を透過する光の波長によっては、当該光の干渉によって光が減衰し、画素電極及び容量電極を透過する光の透過率が低下する場合がある。
画素電極の膜厚及び容量電極の膜厚が126nmから154nmの範囲にあると、530nmから590nmの波長範囲の光、及び400nmから460nmの波長範囲の光に対して、当該光の干渉による光の減衰が抑制され、画素電極及び容量電極を透過する光の透過率の低下が抑制される。従って、画素電極の膜厚及び容量電極の膜厚が126nmから154nmの範囲にあると、蓄積容量は、530nmから590nmの波長範囲と、400nmから460nmの波長範囲とで、高い透過率を有するようになる。
Part of the light transmitted through the pixel electrode and the capacitor electrode is reflected (multiple reflection) at the interface between the pixel electrode and the capacitor electrode and another film (layer) in contact with the pixel electrode and the capacitor electrode. When light interference (multiple interference) occurs between the transmitted light and the transmitted light, the transmittance of the light transmitted through the pixel electrode and the capacitor electrode is the optical path length (film thickness × refractive index) or light of the pixel electrode and the capacitor electrode. It depends on the wavelength of For example, depending on the wavelength of light transmitted through the pixel electrode and the capacitor electrode, the light may be attenuated by the interference of the light, and the transmittance of the light transmitted through the pixel electrode and the capacitor electrode may be reduced.
When the pixel electrode film thickness and the capacitor electrode film thickness are in the range of 126 nm to 154 nm, the light due to the interference of the light with respect to the light in the wavelength range of 530 nm to 590 nm and the light in the wavelength range of 400 nm to 460 nm is transmitted. Attenuation is suppressed, and a decrease in the transmittance of light transmitted through the pixel electrode and the capacitor electrode is suppressed. Accordingly, when the film thickness of the pixel electrode and the film thickness of the capacitor electrode are in the range of 126 nm to 154 nm, the storage capacitor has a high transmittance in the wavelength range of 530 nm to 590 nm and in the wavelength range of 400 nm to 460 nm. become.
[適用例5]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記画素電極の膜厚は140nmから154nmの範囲にあり、前記容量電極の膜厚は126nmから140nmの範囲にあることが好ましい。 Application Example 5 In the electro-optical device according to the application example described above, it is preferable that the pixel electrode has a film thickness in the range of 140 nm to 154 nm, and the capacitor electrode has a film thickness in the range of 126 nm to 140 nm.
ITO膜で構成される透明電極(画素電極、容量電極)の膜厚が140nmである蓄積容量は、明るい環境下で人間の目が最も高感度となる波長(555nm)付近で、光の透過率が大きくなるピークを有し、より明るい表示を提供することができる。
透明電極の膜厚が140nmより薄くなると、透過率が大きくなるピークの波長(ピーク波長)は555nmよりも短波長側にシフトし、透明電極の膜厚が140nmより厚くなると、ピーク波長は555nmよりも長波長側にシフトする。画素電極の膜厚を140nmから154nmの範囲に設定し(140nmよりも厚くし)、容量電極の膜厚を126nmから140nmの範囲に設定すると(140nmよりも薄くすると)、画素電極の膜厚を140nmよりも厚くしたことの影響と、容量電極の膜厚を140nmよりも薄くしたことの影響とが相殺され、画素電極及び容量電極の膜厚が140nmである場合と略同様のピーク波長を有するようになる。すなわち、本適用例の蓄積容量は、明るい環境下で人間の目が最も高感度となる波長(555nm)付近で透過率が大きくなるピークを有するので、より明るい表示を提供することができる。
A storage capacitor having a transparent electrode (pixel electrode, capacitor electrode) film thickness of 140 nm made of an ITO film has a light transmittance near a wavelength (555 nm) at which the human eye is most sensitive in a bright environment. Can have a larger peak and provide a brighter display.
When the film thickness of the transparent electrode is thinner than 140 nm, the peak wavelength (peak wavelength) at which the transmittance increases is shifted to a shorter wavelength side than 555 nm, and when the film thickness of the transparent electrode is thicker than 140 nm, the peak wavelength is from 555 nm. Shift to the longer wavelength side. When the film thickness of the pixel electrode is set in the range of 140 nm to 154 nm (thicker than 140 nm) and the film thickness of the capacitor electrode is set in the range of 126 nm to 140 nm (thinner than 140 nm), the film thickness of the pixel electrode is increased. The influence of having a thickness greater than 140 nm and the effect of making the thickness of the capacitor electrode thinner than 140 nm are offset, and the peak wavelength is substantially the same as when the thickness of the pixel electrode and the capacitance electrode is 140 nm. It becomes like this. That is, the storage capacity of this application example has a peak in which the transmittance increases in the vicinity of the wavelength (555 nm) at which the human eye has the highest sensitivity in a bright environment, so that a brighter display can be provided.
[適用例6]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記画素電極の膜厚は126nmから140nmの範囲にあり、前記容量電極の膜厚は140nmから154nmの範囲にあることが好ましい。 Application Example 6 In the electro-optical device according to the application example described above, it is preferable that the pixel electrode has a film thickness in the range of 126 nm to 140 nm, and the capacitor electrode has a film thickness in the range of 140 nm to 154 nm.
ITO膜で構成される透明電極(画素電極、容量電極)の膜厚が140nmである蓄積容量は、明るい環境下で人間の目が最も高感度となる波長(555nm)付近で、光の透過率が大きくなるピークを有し、より明るい表示を提供することができる。
透明電極の膜厚が140nmより薄くなると、透過率が大きくなる光の波長(ピーク波長)は555nmよりも短波長側にシフトし、透明電極の膜厚が140nmより厚くなると、ピーク波長は555nmよりも長波長側にシフトする。画素電極の膜厚を126nmから140nmの範囲に設定し(140nmよりも薄くし)、容量電極の膜厚を140nmから154nmの範囲に設定すると(140nmよりも厚くすると)、画素電極の膜厚を140nmよりも薄くしたことの影響と、容量電極の膜厚を140nmよりも厚くしたことの影響とが相殺され、画素電極及び容量電極の膜厚が140nmである場合と略同様のピーク波長を有するようになる。すなわち、本適用例の蓄積容量は、明るい環境下で人間の目が最も高感度となる波長(555nm)付近で透過率が大きくなるピークを有するので、より明るい表示を提供することができる。
A storage capacitor having a transparent electrode (pixel electrode, capacitor electrode) film thickness of 140 nm made of an ITO film has a light transmittance near a wavelength (555 nm) at which the human eye is most sensitive in a bright environment. Can have a larger peak and provide a brighter display.
When the film thickness of the transparent electrode is thinner than 140 nm, the wavelength (peak wavelength) of light that increases the transmittance shifts to a shorter wavelength side than 555 nm, and when the film thickness of the transparent electrode is larger than 140 nm, the peak wavelength is from 555 nm. Shift to the longer wavelength side. When the film thickness of the pixel electrode is set in the range of 126 nm to 140 nm (less than 140 nm) and the film thickness of the capacitor electrode is set in the range of 140 nm to 154 nm (when thicker than 140 nm), the film thickness of the pixel electrode is increased. The effect of making the thickness thinner than 140 nm and the effect of making the thickness of the capacitive electrode thicker than 140 nm are offset, and the pixel electrode and the capacitive electrode have substantially the same peak wavelength as when the thickness is 140 nm. It becomes like this. That is, the storage capacity of this application example has a peak in which the transmittance increases in the vicinity of the wavelength (555 nm) at which the human eye has the highest sensitivity in a bright environment, so that a brighter display can be provided.
[適用例7]上記適用例に記載の電気光学装置において、前記誘電体層は前記第1の誘電体膜と前記第2の誘電体膜とが交互に積層された多層膜であり、前記誘電体層の膜厚は20nmから50nmの範囲にあることが好ましい。 Application Example 7 In the electro-optical device according to the application example, the dielectric layer is a multilayer film in which the first dielectric film and the second dielectric film are alternately stacked, and the dielectric layer The thickness of the body layer is preferably in the range of 20 nm to 50 nm.
誘電体層の膜厚は20nmから50nmの範囲にあり、誘電体層は極めて薄い薄膜であるので、可視光に対して高い透明性を有している。すなわち、誘電体層は、530nmから590nmの波長範囲の光と、400nmから460nmの波長範囲の光とに対して、高い透過率を有するようになる。 The film thickness of the dielectric layer is in the range of 20 nm to 50 nm, and since the dielectric layer is a very thin thin film, it has high transparency to visible light. That is, the dielectric layer has a high transmittance with respect to light in the wavelength range of 530 nm to 590 nm and light in the wavelength range of 400 nm to 460 nm.
[適用例8]本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする。 Application Example 8 An electronic apparatus according to this application example includes the electro-optical device described in the application example.
本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を備え、人間の視感度特性で感度が高い波長範囲の光が高効率で活用され、光劣化が進行しやすい波長範囲の光の影響が小さくなっているので、明るい表示品位と優れた耐光性(高い信頼性)とを有する。例えば、投射型表示装置、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)、直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、POSなどの情報端末機器、電子手帳などの電子機器に、上記適用例に記載の電気光学装置を適用させることができる。 An electronic apparatus according to this application example includes the electro-optical device according to the application example described above, and has a wavelength range in which light having a high sensitivity in human visual sensitivity characteristics is used with high efficiency and light degradation is likely to proceed. Since the influence of light is reduced, it has bright display quality and excellent light resistance (high reliability). For example, a projection display device, a projection type HUD (head-up display), a direct-view type HMD (head-mounted display), an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct-view type video recorder The electro-optical device described in the application example can be applied to an electronic terminal device such as an information terminal device such as a car navigation system, a POS, or an electronic notebook.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。係る実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の各図においては、各層や各部位を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部位の縮尺を実際とは異ならせしめてある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Such embodiment shows one mode of the present invention, does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. In each of the following drawings, the scale of each layer or each part is made different from the actual scale so that each layer or each part can be recognized on the drawing.
(実施形態1)
「液晶装置の概要」
実施形態1に係る液晶装置100は、電気光学装置の一例であり、薄膜トランジスター(以降、TFTと称す)30を備えた透過型の液晶装置である。本実施形態に係る液晶装置100は、例えば後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)の光変調素子として好適に使用することができるものである。
(Embodiment 1)
"Outline of LCD device"
The
まず、本実施形態に係る液晶装置100の全体構成について、図1及び図2を参照して説明する。
図1(a)は液晶装置の構成を示す概略平面図、同図(b)は同図(a)のH−H’線で切った概略断面図、図2は液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
First, the overall configuration of the
1A is a schematic plan view showing the configuration of the liquid crystal device, FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line HH ′ of FIG. 1A, and FIG. 2 is an electrical configuration of the liquid crystal device. FIG.
図1(a)及び(b)に示すように、液晶装置100は、対向配置された素子基板10及び対向基板20と、これら一対の基板によって挟持された液晶層50とを有する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
素子基板10は、対向基板20よりも一回り大きい。素子基板10と対向基板20とは、額縁状に配置されたシール材40を介して接合され、その隙間に正または負の誘電異方性を有する液晶が封入されて液晶層50を構成している。シール材40は、例えば熱硬化性または紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤が採用されている。シール材40には、一対の基板の間隔を一定に保持するためのスペーサー(図示省略)が混入されている。
The
額縁状に配置されたシール材40の内側には、同じく額縁状に遮光膜21が設けられている。遮光膜21は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなり、遮光膜21の内側が表示領域Eとなっている。表示領域Eには、マトリックス状に画素Pが複数配置されている。表示領域Eは、表示に寄与する有効な複数の画素Pを囲むように配置された複数のダミー画素を含んでいるとしてもよい。なお、図1では図示省略したが、表示領域Eにおいても複数の画素Pを平面的に区分する遮光部が設けられている。
A
素子基板10の複数の外部接続用端子104が配列した1辺部と該1辺部に沿ったシール材40との間にデータ線駆動回路101が設けられている。また、該1辺部に対向する他の1辺部に沿ったシール材40の内側に検査回路103が設けられている。さらに、該1辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿ったシール材40の内側に走査線駆動回路102が設けられている。該1辺部と対向する他の1辺部のシール材40の内側には、2つの走査線駆動回路102を繋ぐ複数の配線105が設けられている。これらデータ線駆動回路101、走査線駆動回路102に繋がる配線は、該1辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子104に接続されている。
以降、該1辺部に沿った方向をX方向、該1辺部と直交し互いに対向する他の2辺部に沿った方向をY方向、及び素子基板10から対向基板20に向かう方向をZ方向として説明する。
A data
Hereinafter, the direction along the one side is the X direction, the direction along the other two sides orthogonal to the one side and facing each other is the Y direction, and the direction from the
図1(b)に示すように、素子基板10は、素子基板本体10a、並びに素子基板本体10aの液晶層50側の面に形成された薄膜トランジスター(Thin Film Transistor;以降TFTと称す)30や画素電極15、及び画素電極15を覆う配向膜18などを有している。素子基板本体10aは、例えば石英やガラスなどの透明材料で構成されている。また、TFT30や画素電極15は画素Pの構成要素であり、画素PはX方向及びY方向にマトリックス状に配列されている。画素Pの詳細は、後述する。
なお、素子基板本体10aは、本発明における「基板」の一例である。
As shown in FIG. 1B, the
The element substrate
対向基板20は、対向基板本体20a、並びに対向基板本体20aの液晶層50側の面に順に積層された遮光膜21、層間絶縁膜22、対向電極23、及び配向膜24などを有している。
対向基板本体20aは、例えば石英やガラスなどの透明材料で構成されている。
The
The
遮光膜21は、図1(a)に示すように平面視でデータ線駆動回路101や走査線駆動回路102、検査回路103と重なる位置において額縁状に設けられている。これにより対向基板20側から入射する光を遮蔽して、これらの駆動回路を含む周辺回路の光による誤動作を防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が表示領域Eに入射しないように遮蔽して、表示領域Eの表示における高いコントラストを確保している。
As shown in FIG. 1A, the
層間絶縁膜22は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して遮光膜21を覆うように設けられている。また、層間絶縁膜22は、遮光膜21によって基板上に生ずる凹凸を緩和する平坦化層としても機能している。このような層間絶縁膜22の形成方法としては、例えばプラズマCVD法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
The
対向電極23は、例えばITOなどの透明導電膜からなり、層間絶縁膜22を覆うと共に、表示領域Eに亘って形成される。対向電極23は、図1(a)に示すように対向基板20の四隅に設けられた上下導通部106により素子基板10側の配線に電気的に接続されている。
The
画素電極15を覆う配向膜18及び対向電極23を覆う配向膜24は、液晶装置100の光学設計に基づいて設定されており、本実施形態では、酸化シリコンなどの無機材料の斜め蒸着膜(無機配向膜)で構成されている。また、配向膜18,24は、ポリイミドなどの有機配向膜を使用してもよい。
The
図2に示すように、液晶装置100は、少なくとも表示領域Eにおいて互いに絶縁されて直交する信号線としての複数の走査線3a及び複数のデータ線6aと、走査線3aに対して平行に延在する容量線3bと、を有する。
As shown in FIG. 2, the
走査線3aとデータ線6aとにより区分された領域に、画素電極15と、TFT30と、蓄積容量17とが設けられ、これらが画素Pの画素回路を構成している。
A
走査線3aはTFT30のゲートに電気的に接続され、データ線6aはTFT30のソースに電気的に接続されている。画素電極15はTFT30のドレインに電気的に接続されている。
The
データ線6aはデータ線駆動回路101(図1参照)に接続されており、データ線駆動回路101から供給される画像信号D1,D2,…,Dnを画素Pに供給する。走査線3aは走査線駆動回路102(図1参照)に接続されており、走査線駆動回路102から供給される走査信号SC1,SC2,…,SCmを各画素Pに供給する。データ線駆動回路101からデータ線6aに供給される画像信号D1〜Dnは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線6a同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路102は、走査線3aに対して、走査信号SC1〜SCmを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
The
液晶装置100は、スイッチング素子であるTFT30が走査信号SC1〜SCmの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線6aから供給される画像信号D1〜Dnが所定のタイミングで画素電極15に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極15を介して液晶層50に書き込まれた所定レベルの画像信号D1〜Dnは、画素電極15と液晶層50を介して対向配置された対向電極23との間で一定期間保持される。
In the
保持された画像信号D1〜Dnがリークするのを防止するために、画素電極15と対向電極23との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量17が接続されている。蓄積容量17は、TFT30のドレインと容量線3bとの間に設けられている。詳しくは後述するが、蓄積容量17を構成する一対の透光性電極のうちの一方が容量線3bとして機能している。
In order to prevent the retained image signals D1 to Dn from leaking, a
なお、図1(a)に示した検査回路103には、データ線6aが接続されており、液晶装置100の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置100の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図2の等価回路では省略している。また、検査回路103は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線6aに供給するサンプリング回路、データ線6aに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。
Note that a
このような液晶装置100は透過型であって、電圧が印加されない時の画素Pの透過率が電圧印加時の透過率よりも大きくて明表示となるノーマリーホワイトモードや、電圧が印加されない時の画素Pの透過率が電圧印加時の透過率よりも小さくて暗表示となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。光学設計に応じて、光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子(図示省略)が配置されて用いられる。
Such a
「画素の概要」
次に、画素Pの概要について、図3〜図6を参照して説明する。
図3は液晶装置における画素の配置を示す概略平面図、図4(a)は画素における薄膜トランジスター及び信号線の配置を示す概略平面図、同図(b)は画素における蓄積容量を構成する容量電極及び画素電極の配置を示す概略平面図、図5は図4のA−A’線で切った画素の構造を示す概略断面図、図6は図3のB−B’線で切った画素の構造を示す概略断面図である。
"Pixel overview"
Next, an outline of the pixel P will be described with reference to FIGS.
3 is a schematic plan view showing the arrangement of pixels in the liquid crystal device, FIG. 4A is a schematic plan view showing the arrangement of thin film transistors and signal lines in the pixel, and FIG. 3B is a capacitor constituting a storage capacitor in the pixel. 5 is a schematic plan view showing the arrangement of electrodes and pixel electrodes, FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the pixel cut along line AA ′ in FIG. 4, and FIG. 6 is a pixel cut along line BB ′ in FIG. It is a schematic sectional drawing which shows this structure.
図3に示すように、液晶装置100における画素Pは、例えば平面的に略四角形(略正方形)の開口領域を有する。開口領域は、X方向とY方向とに延在し格子状に設けられた遮光性の非開口領域により囲まれている。
As shown in FIG. 3, the pixel P in the
X方向に延在する非開口領域には、図2に示した走査線3aが設けられている。走査線3aは遮光性の導電部材が用いられており、走査線3aによって非開口領域の少なくとも一部が構成されている。
A
同じく、Y方向に延在する非開口領域には、図2に示したデータ線6aが設けられている。データ線6aも遮光性の導電部材が用いられており、これらによって非開口領域の少なくとも一部が構成されている。
Similarly, a
非開口領域は、素子基板10側に設けられた上記信号線類によって構成されるだけでなく、対向基板20側において格子状にパターニングされた遮光膜21によっても構成されている。
The non-opening region is formed not only by the signal lines provided on the
非開口領域の交差部付近には、図2に示したTFT30が設けられている。遮光性を有する非開口領域の交差部付近にTFT30を設けることにより、TFT30の光誤動作を防止すると共に、開口領域における開口率を確保している。詳しい画素Pの構造については後述するが、交差部付近にTFT30を設ける関係上、交差部付近の非開口領域の幅は、他の部分に比べて広くなっている。
The
次に、図4〜図6を参照して画素Pの画素回路における薄膜トランジスターなどの各構成要素について説明する。
図4に示すように、画素Pは、走査線3aとデータ線6aとの交差部に設けられたTFT30を有している。TFT30は、データ線側ソース・ドレイン領域30sと、チャネル領域30cと、画素電極側ソース・ドレイン領域30dと、データ線側ソース・ドレイン領域30sとチャネル領域30cとの間に設けられた接合領域30eと、チャネル領域30cと画素電極側ソース・ドレイン領域30dとの間に設けられた接合領域30fとを有するLDD(Lightly Doped Drain)構造の半導体層30aを有している。半導体層30aは上記交差部を通過して、走査線3aと重なるように配置されている。
Next, each component such as a thin film transistor in the pixel circuit of the pixel P will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, the pixel P includes a
走査線3aはデータ線6aとの交差部において、X,Y方向に拡張された平面視で四角形の拡張部を有している。当該拡張部に平面的に重なると共に接合領域30f及び画素電極側ソース・ドレイン領域30dと重ならない開口部を有する折れ曲がった形状のゲート電極30gが設けられている。
The
ゲート電極30gは、Y方向に延在した部分が平面的にチャネル領域30cと重なっている。また、チャネル領域30cと重なった部分から折り曲げられてX方向に延在し、互いに対向する部分がそれぞれ走査線3aの拡張部との間に設けられたコンタクトホールCNT3,CNT4によって、走査線3aと電気的に接続している。
In the
コンタクトホールCNT3,CNT4は、平面視でX方向が長い矩形状(長方形)であって、半導体層30aのチャネル領域30cと接合領域30fとに沿って接合領域30fを挟むように両側に設けられている。
The contact holes CNT3 and CNT4 are rectangular (rectangular) having a long X direction in plan view, and are provided on both sides so as to sandwich the
データ線6aは、Y方向に延在すると共に、走査線3aとの交差部において同じく四角形の拡張部を有し、当該拡張部からX方向に突出した突出部6cに設けられたコンタクトホールCNT1によってデータ線側ソース・ドレイン領域30sと電気的に接続している。コンタクトホールCNT1を含む部分がソース電極31となっている。一方、画素電極側ソース・ドレイン領域30dの端部にもコンタクトホールCNT2が設けられており、コンタクトホールCNT2を含む部分がドレイン電極32となっている。
The
走査線3aの延在方向(X方向)において、コンタクトホールCNT2に隣り合うようにコンタクトホールCNT5,CNT7が設けられている。コンタクトホールCNT2とコンタクトホールCNT5とは島状に設けられた第1中継電極6bを介して電気的に接続されている。コンタクトホールCNT5とコンタクトホールCNT7とは同じく島状に設けられた第2中継電極7bを介して電気的に接続されている。
Contact holes CNT5 and CNT7 are provided adjacent to the contact hole CNT2 in the extending direction (X direction) of the
図4(b)に示すように、画素電極15は、前述した開口領域(図3参照)と平面的に重なると共に外縁部が非開口領域(図3参照)に掛かるように配置されている。また、画素電極15はコンタクトホールCNT7との電気的な接続を図るための突出部15aを有している。つまり、画素電極15は画素Pごとに設けられた略四角形(略正方形)の島状となっている。
As shown in FIG. 4B, the
容量電極16は、透光性材料で構成され、X方向及びY方向にマトリックス状に配置された複数の画素Pに跨るように設けられている。容量電極16は、画素Pごとに画素電極15と平面的に重なり、蓄積容量17を構成する。コンタクトホールCNT7で画素電極15と容量電極16とが接触しないように、容量電極16は、第2中継電極7bと平面的に重なる部分に開口部16chを有している。容量電極16は、表示領域Eに亘るように設けられ、複数の画素Pに共通する容量線3b(図2参照)の機能も有している。容量電極16の一部は、表示領域Eの外側に引き出され、固定電位が供給される配線に電気的に接続されている。
The
図5に示すように、素子基板本体10a上には、まず走査線3aが形成される。走査線3aは、半導体層30aを遮光する遮光膜を兼ねており、例えばAl、Ti、Cr、W、Ta、Moなどの金属のうちの少なくとも1つを含む金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、ナイトライド、あるいはこれらが積層されたものを用いることができ、遮光性を有している。
As shown in FIG. 5, the
走査線3aを覆うように例えば酸化シリコンなどからなる下地絶縁膜9が形成され、下地絶縁膜9上に島状に半導体層30aが形成される。半導体層30aは例えば多結晶シリコン膜からなり、不純物イオンが注入されて、前述したデータ線側ソース・ドレイン領域30s、接合領域30e、チャネル領域30c、接合領域30f、画素電極側ソース・ドレイン領域30dを有するLDD構造が形成されている。
A
半導体層30aを覆うように例えば酸化シリコンなどからなる第1絶縁膜(ゲート絶縁膜)11aが形成される。さらに第1絶縁膜11aを挟んでチャネル領域30cに対向する位置にゲート電極30gが形成される。ゲート電極30gは例えば多結晶シリコン膜を用いて形成することができ、同時に下地絶縁膜9と第1絶縁膜11aとを貫通して走査線3a(拡張部)とゲート電極30gとを電気的に接続するコンタクトホールCNT3,CNT4(図4参照)も形成される。
A first insulating film (gate insulating film) 11a made of, for example, silicon oxide is formed so as to cover the
ゲート電極30gと第1絶縁膜11aとを覆うようにして例えば酸化シリコンなどからなる第2絶縁膜11bが形成される。半導体層30aのデータ線側ソース・ドレイン領域30sに重なる第1絶縁膜11aと第2絶縁膜11bとを貫通するコンタクトホールCNT1が形成される。同じく、半導体層30aの画素電極側ソース・ドレイン領域30dに重なる第1絶縁膜11aと第2絶縁膜11bとを貫通するコンタクトホールCNT2が形成される。続いて、第2絶縁膜11bを覆うように例えばAlなどの遮光性の金属からなる導電膜を成膜してパターニングすることにより、データ線側ソース・ドレイン領域30sにコンタクトホールCNT1を介して電気的に接続されるデータ線6aが形成される。同時に、画素電極側ソース・ドレイン領域30dにコンタクトホールCNT2を介して電気的に接続される第1中継電極6bが形成される。
A second
続いて、データ線6a及び第1中継電極6bを覆うように第1層間絶縁膜12が形成される。第1層間絶縁膜12は、例えばシリコンの酸化物や窒化物あるいは酸窒化物からなり、TFT30が設けられた領域を覆うことによって生ずる表面の凹凸を平坦化する平坦化処理が施される。平坦化処理の方法としては、例えば化学的機械的研磨処理(Chemical Mechanical Polishing;CMP処理)やスピンコート処理などが挙げられる。
Subsequently, the first
第1中継電極6bと重なる位置に第1層間絶縁膜12を貫通するコンタクトホールCNT5が形成される。このコンタクトホールCNT5を被覆すると共に第1層間絶縁膜12を覆うように例えばAlなどの遮光性の金属からなる導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、配線7aと、コンタクトホールCNT5を介して第1中継電極6bに電気的に接続される第2中継電極7bとが形成される。
配線7aは、平面的にTFT30の半導体層30aやデータ線6aと重なるように形成され、固定電位が与えられてシールド層として機能するものである。
A contact hole CNT5 penetrating the first
The
配線7aと第2中継電極7bとを覆うように第2層間絶縁膜13が形成される。第2層間絶縁膜13も、例えばシリコンの酸化物や窒化物あるいは酸窒化物を用いて形成することができ、CMP処理などの平坦化処理が施される。
A second
次に、第2層間絶縁膜13を覆うように例えばITOなどの透明導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、容量線3bとして機能する容量電極16が形成される。上述したように、容量電極16は、少なくとも複数の画素Pが含まれる表示領域Eに亘って形成されると共に、第2中継電極7bと平面的に重なる部分に開口部16chが形成される。
Next, a transparent conductive film such as, for example, ITO is formed so as to cover the second
次に、容量電極16を覆うように誘電体層14が成膜される。誘電体層14は、第1の誘電体膜(図示省略)と第2の誘電体膜(図示省略)とが交互に積層された多層膜である。
Next, the
第1の誘電体膜は酸化ハフニウム(HfO2)であり、第2の誘電体膜は酸化アルミニウム(Al2O3)である。誘電体層14は、酸化ハフニウム(第1の誘電体膜)と、酸化アルミニウム(第2の誘電体膜)と、酸化ハフニウム(第1の誘電体膜)と、酸化アルミニウム(第2の誘電体膜)と、酸化ハフニウム(第1の誘電体膜)とが順に積層された5層構造を有している。酸化ハフニウムは誘電率が大きいという特長を有し、酸化アルミニウムはリーク電流が小さいという特長を有している。誘電体層14を酸化ハフニウムと酸化アルミニウムとの積層構造とすることで、大きな容量密度を有し、低リーク電流で耐圧性に優れた容量素子(蓄積容量17)を形成することができる。
なお、誘電体層14を構成する材料としては、酸化ハフニウムや酸化アルミニウムの他に、シリコン窒化膜や酸化タンタル(Ta2O5)などを使用することができる。誘電体層14は、本実施形態の5層構造に限定されず、これ以上の積層数でも、これ以下の積層数であっても良い。
The first dielectric film is hafnium oxide (HfO 2 ), and the second dielectric film is aluminum oxide (Al 2 O 3 ). The
As a material constituting the
誘電体層14の膜厚は、電気容量を考慮して20nm〜50nmである。誘電体層14は、このように極めて薄い薄膜であり、可視光に対して高い透明性を有している。すなわち、誘電体層14の膜厚が20nm〜50nmであれば、誘電体層14が5層以上の積層数を有していても可視光(400nm〜800nmの波長範囲の光)の透過は阻害されず、誘電体層14は可視光に対して高い透明性を有する。
The film thickness of the
次に、第2中継電極7bと重なる位置に第2層間絶縁膜13及び誘電体層14を貫通するコンタクトホールCNT7が形成される。そして、コンタクトホールCNT7を被覆すると共に、誘電体層14を覆う例えばITOなどの透明導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、コンタクトホールCNT7を介して第2中継電極7bに電気的に接続される画素電極15が形成される。
画素電極15は容量電極16と平面的に重なり、画素電極15と誘電体層14と容量電極16とによって、透光性の蓄積容量17が画素Pごとに形成される。配向膜18は、表示領域Eの全域を覆い、上述した酸化シリコンなどの無機配向膜で構成されている。
Next, a contact hole CNT7 that penetrates through the second
The
このような素子基板10の配線構造によれば、TFT30のドレイン電極32は、第1中継電極6b、コンタクトホールCNT5、第2中継電極7b、コンタクトホールCNT7を介して画素電極15と電気的に接続される。
According to such a wiring structure of the
図6に示すように、画素Pの開口領域には、透明な素子基板本体10aの液晶層50側の面には、下地絶縁膜9と、第1絶縁膜11aと、第2絶縁膜11bと、第1層間絶縁膜12と、第2層間絶縁膜13と、透光性の容量電極16と、誘電体層14と、画素電極15と、配向膜18と、が順に積層されている。
As shown in FIG. 6, in the opening area of the pixel P, the
下地絶縁膜9、第1絶縁膜11a、第2絶縁膜11b、第1層間絶縁膜12、第2層間絶縁膜13などの絶縁膜は、前述したようにシリコンの酸化物(酸化シリコン)または窒化物あるいは酸窒化物からなるため、素子基板本体10aの構成材料の例えば石英とほぼ同じ屈折率(可視光領域で1.4〜1.5)を有している。このように、素子基板10の素子基板本体10aから第2層間絶縁膜13までの構成要素では、それぞれの屈折率がほぼ同じであるため、これらの層(膜)を透過する可視光は、層(膜)の界面で反射したり、屈折したりすることがほとんどないので、その光の強度(透過率)が減衰し難い。
As described above, the
これに対して、第2層間絶縁膜13から上の部分(蓄積容量17が形成された部分)では、第2層間絶縁膜13(可視光域で屈折率が1.4〜1.5)と、容量電極16(ITOならば可視光域で屈折率が1.5〜1.9)と、誘電体層14(可視光域で屈折率が1.9〜2.0(酸化ハフニウム))と、画素電極15(ITOならば可視光域で屈折率が1.5〜1.9)と、配向膜18(屈折率が1.4〜1.5(酸化シリコン)と、が積層された構造を有している。このように、素子基板10の第2層間絶縁膜13か配向膜18までの構成要素は、蓄積容量17を構成する透明導電膜(画素電極15、容量電極16)が、異なる屈折率の透光性薄膜(第2層間絶縁膜13、誘電体層14、配向膜18)によって挟まれた構造を有し、当該透明導電膜と当該透光性薄膜との間で、光の反射(多重反射)が生じる。そして、当該透明導電膜と当該透光性薄膜との間で反射される光と、当該透明導電膜を透過する光とが干渉(多重干渉)し、当該透明導電膜を透過する光の透過率(輝度)が変動する。この光の干渉は、当該透明導電膜(画素電極15、容量電極16)の光路長(膜厚×屈折率)や、光の波長などによって変化する。
On the other hand, in the portion above the second interlayer insulating film 13 (the portion where the
例えば、画素電極15及び容量電極16を透過する光の波長によっては、反射される光と透過する光との間の干渉によって、画素電極15及び容量電極16を透過する光が減衰する(透過率が低下する)場合がある。また、画素電極15及び容量電極16を透過する光の波長によっては、反射される光と透過する光との間の干渉によって、画素電極15及び容量電極16を透過する光が増幅する(透過率が増加する)場合がある。
For example, depending on the wavelength of the light transmitted through the
「要求される分光特性(目標性能)」
次に、図7を参照して液晶装置100(素子基板10)に要求される分光特性(目標性能)の概要を説明する。
図7は、図3に示す開口領域を透過する光の進路を示す模式図である。図中で符号K1が付された矢印は、光源(図示省略)から発せられ素子基板10に入射する光を示しており、以降入射光K1と称す。符号K2が付された矢印は、素子基板10(蓄積容量17)を透過し、素子基板10から出射される光を示しており、以降出射光K2と称す。符号K3が付された矢印は、蓄積容量17(画素電極15、容量電極16)で反射される光を示しており、以降反射光K2と称す。
"Required spectral characteristics (target performance)"
Next, an outline of spectral characteristics (target performance) required for the liquid crystal device 100 (element substrate 10) will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a path of light transmitted through the opening region shown in FIG. In the figure, an arrow with a symbol K1 indicates light emitted from a light source (not shown) and incident on the
図7に示すように、光源から発した光K1は、Z(−)方向、すなわち対向基板20から素子基板10向けて進行する。素子基板10に入射した入射光Iは、素子基板10を透過する出射光K2と、蓄積容量17で反射される反射光K3と、素子基板10の中で吸収される吸収光とに分かれる。素子基板10の中で吸収される光は微弱であるので、入射光K1は、出射光K2と反射光K3とに分かれると考えて良い。
As shown in FIG. 7, the light K <b> 1 emitted from the light source travels in the Z (−) direction, that is, from the
出射光K2は、液晶装置100を透過し、表示に寄与する表示光となる。出射光K2の輝度が大きくなると明るい表示となるので、出射光K2の輝度は大きい方が好ましい。一方、反射光K3は、表示に寄与しない光であり、配向膜18,24や液晶層50を透過し、Z(+)方向、すなわち素子基板10から対向基板20に向けて進行する。反射光K3は、配向膜18,24や液晶層50の劣化(光劣化)を招く恐れがあるので、反射光K3の輝度は小さい方が好ましい。また、出射光K2の輝度と、反射光K3の輝度とは背反の関係にある。具体的には、反射光K3の輝度が小さくなった分、出射光K2の輝度が大きくなるという関係にある。
The emitted light K2 is transmitted through the
上述したように、出射光K2の輝度(透過率)は、画素電極15の膜厚、容量電極16の膜厚、入射光K1の波長などによって変化する。入射光K1の全波長域において、出射光K2の輝度を大きくすることは難しく、液晶装置100の用途に応じて、液晶装置100の分光特性を最適化する必要がある。
As described above, the luminance (transmittance) of the emitted light K2 varies depending on the film thickness of the
本実施形態の液晶装置100は、後述する液晶プロジェクターに好適に使用できる光変調素子(ライトバルブ)である。当該液晶プロジェクターでは、光源から、青の波長範囲(400nm〜500nm)の光、緑の波長範囲(500nm〜600nm)、及び赤の波長範囲(600nm〜700nm)の光が発せられ、光変調素子としての液晶装置100に入射する。そして、光変調素子としての液晶装置100には、より明るい表示を提供することや、強い光に曝されても光変調素子としての性能が劣化しにくいこと(耐光性)などの性能が要求される。このため、本実施形態では、以下の項目を目標性能として、液晶装置100の分光特性の最適化を図った。
The
1)人間の視感度特性で感度が高い波長範囲の光、具体的には530nm〜590nmの波長範囲の出射光K2の輝度(光の透過率)を大きくする。人間の視感度特性で感度が高い波長範囲の光は、表示の明るさに最も影響を及ぼし、この波長範囲の光の透過率を高くすると、明るい表示が得られる。 1) Increasing the luminance (light transmittance) of light in a wavelength range that is highly sensitive to human visibility characteristics, specifically, emitted light K2 in the wavelength range of 530 nm to 590 nm. Light in a wavelength range having high sensitivity in human visibility characteristics has the most influence on the brightness of display, and a bright display can be obtained by increasing the transmittance of light in this wavelength range.
2)配向膜18,24や液晶層50に影響しやすい短波長域の光、具体的には400nm〜460nmの波長範囲の光の透過率を大きくし、400nm〜460nmの波長範囲の反射光K3を弱くする。400nm〜460nmの波長範囲の反射光K3が弱くなると、反射光K3による配向膜18,24や液晶層50の劣化が進行しにくくなり、耐光性が向上する。
2) Increasing the transmittance of light in a short wavelength range that easily affects the
本実施形態では、試作実験や光学的シミュレーションなどを繰り返し、530nm〜590nmの波長範囲の光の透過率、及び400nm〜460nmの波長範囲の光の透過率が高くなるように、蓄積容量17を構成する画素電極15及び容量電極16の膜厚の最適化を図った。すなわち、試作実験や光学的シミュレーションなどを繰り返し、素子基板本体10aや蓄積容量17を透過する光の分光分布が、530nm〜590nmの波長範囲、及び400nm〜460nmの波長範囲において、透過率が大きくなるピークを有するように、画素電極15及び容量電極16の膜厚の最適化を図った。そして、試作実験や光学的シミュレーションなどを繰り返した結果、530nm〜590nmの波長範囲及び400nm〜460nmの波長範囲のそれぞれにおいて、安定して透過率が大きくなるピークを形成する条件を見出すに至った。
In this embodiment, prototype storage and optical simulation are repeated, and the
「画素電極及び容量電極の好適条件」
次に、具体的な実施例、比較例を挙げて、画素電極15及び容量電極16の好適条件を説明する。
"Preferable conditions for pixel electrode and capacitor electrode"
Next, preferred conditions of the
(実施例1)
実施例1は、画素電極15及び容量電極16がITOで構成され、画素電極15の膜厚は140nmであり、容量電極16の膜厚は140nmである。
Example 1
In Example 1, the
(実施例2)
実施例2は、画素電極15及び容量電極16がITOで構成され、実施例1に対して、容量電極16の膜厚を10%(14nm)厚くして、154nmに設定したものである。
(Example 2)
In the second embodiment, the
(実施例3)
実施例3は、画素電極15及び容量電極16がITOで構成され、実施例1に対して、容量電極16の膜厚を10%(14nm)薄くして、126nmに設定したものである。
(Example 3)
In Example 3, the
(実施例4)
実施例4は、画素電極15及び容量電極16がITOで構成され、実施例1に対して、画素電極15の膜厚を10%(14nm)厚くして、154nmに設定したものである。
Example 4
In Example 4, the
(実施例5)
実施例5は、画素電極15及び容量電極16がITOで構成され、実施例1に対して、画素電極15の膜厚を10%(14nm)薄くして、126nmに設定したものである。
(Example 5)
In the fifth embodiment, the
(実施例6)
実施例6は、画素電極15及び容量電極16がITOで構成され、実施例1に対して、画素電極15の膜厚を10%(14nm)薄くして126nmに設定し、容量電極16の膜厚を10%(14nm)厚くして154nmに設定したものである。
(Example 6)
In the sixth embodiment, the
(実施例7)
実施例7は、画素電極15及び容量電極16がITOで構成され、実施例1に対して、画素電極15の膜厚を10%(14nm)厚くして154nmに設定し、容量電極16の膜厚を10%(14nm)薄くして126nmに設定したものである。
(Example 7)
In the seventh embodiment, the
(比較例1)
比較例1は、実施例1に対して、画素電極15及び容量電極16の膜厚を、およそ29%(40nm)薄くして100nmに設定したものである。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the film thickness of the
(比較例2)
比較例2は、実施例1に対して、画素電極15及び容量電極16の膜厚を、およそ14%(20nm)薄くして120nmに設定したものである。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the film thickness of the
(比較例3)
比較例3は、実施例1に対して、画素電極15及び容量電極16の膜厚を、およそ14%(20nm)厚くして160nmに設定したものである。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, the film thickness of the
(比較例4)
比較例4は、実施例1に対して、画素電極15及び容量電極16の膜厚を、およそ29%(40nm)厚くして180nmに設定したものである。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, compared to Example 1, the film thickness of the
(比較例5)
比較例5は、実施例1に対して、容量電極16の膜厚を、およそ20%(28nm)厚くして168nmに設定したものである。
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 5, compared with Example 1, the thickness of the
(比較例6)
比較例6は、実施例1に対して、容量電極16の膜厚を、およそ30%(42nm)厚くして182nmに設定したものである。
(Comparative Example 6)
In Comparative Example 6, compared to Example 1, the thickness of the
(比較例7)
比較例7は、実施例1に対して、容量電極16の膜厚を、およそ20%(28nm)薄くして112nmに設定したものである。
(Comparative Example 7)
In Comparative Example 7, the thickness of the
(比較例8)
比較例8は、実施例1に対して、容量電極16の膜厚を、およそ30%(42nm)薄くして98nmに設定したものである。
(Comparative Example 8)
In Comparative Example 8, the film thickness of the
(比較例9)
比較例9は、実施例1に対して、画素電極15の膜厚を、およそ20%(28nm)厚くして168nmに設定したものである。
(Comparative Example 9)
In Comparative Example 9, the film thickness of the
(比較例10)
比較例10は、実施例1に対して、画素電極15の膜厚を、およそ30%(42nm)厚くして182nmに設定したものである。
(Comparative Example 10)
In Comparative Example 10, compared to Example 1, the film thickness of the
(比較例11)
比較例11は、実施例1に対して、画素電極15の膜厚をおよそ20%(28nm)薄くして112nmに設定したものである。
(Comparative Example 11)
In Comparative Example 11, compared with Example 1, the film thickness of the
(比較例12)
比較例12は、実施例1に対して、画素電極15の膜厚をおよそ30%(42nm)薄くして98nmに設定したものである。
(Comparative Example 12)
In Comparative Example 12, compared to Example 1, the film thickness of the
以降、図8〜図13を参照して、実施例1〜実施例7、及び比較例1〜比較例12における画素電極15及び容量電極16の好適例について説明する。
Hereinafter, with reference to FIGS. 8 to 13, preferred examples of the
図8は、実施例1及び比較例1〜比較例4に関する液晶装置の分光特性を示しており、(a)は分光分布を示すグラフであり、(b)は透過率が大きくなるピークの波長(以降、ピーク波長と称す)を示す表である。図9は、実施例1と実施例2及び比較例5と比較例6に関する液晶装置の分光特性を示しており、(a)は分光分布を示すグラフであり、(b)はピーク波長を示す表である。図10は、実施例1と実施例3及び比較例7と比較例8に関する液晶装置の分光特性を示しており、(a)は分光分布を示すグラフであり、(b)はピーク波長を示す表である。図11は、実施例1と実施例4及び比較例9と比較例10に関する液晶装置の分光特性を示しており、(a)は分光分布を示すグラフであり、(b)はピーク波長を示す表である。図12は、実施例1と実施例5及び比較例11比較例12に関する液晶装置の分光特性を示しており、(a)は分光分布を示すグラフであり、(b)はピーク波長を示す表である。図13は、実施例1と実施例6と実施例7とに関する液晶装置の分光特性を示しており、(a)は分光分布を示すグラフであり、(b)はピーク波長を示す表である。
なお、図8〜図13において、ピーク波長1は400nm〜500nmの波長範囲で観測されるピーク波長を、ピーク波長2は500nm〜700nmの波長範囲で観測されるピーク波長を示している。
FIG. 8 shows the spectral characteristics of the liquid crystal devices related to Example 1 and Comparative Examples 1 to 4, where (a) is a graph showing the spectral distribution, and (b) is the peak wavelength at which the transmittance increases. It is a table | surface which shows (henceforth a peak wavelength). FIG. 9 shows the spectral characteristics of the liquid crystal devices related to Example 1, Example 2, Comparative Example 5 and Comparative Example 6, (a) is a graph showing the spectral distribution, and (b) shows the peak wavelength. It is a table. FIG. 10 shows the spectral characteristics of the liquid crystal devices related to Example 1 and Example 3, and Comparative Example 7 and Comparative Example 8, (a) is a graph showing the spectral distribution, and (b) shows the peak wavelength. It is a table. FIG. 11 shows the spectral characteristics of the liquid crystal devices related to Example 1, Example 4, and Comparative Example 9 and Comparative Example 10, where (a) is a graph showing the spectral distribution and (b) shows the peak wavelength. It is a table. FIG. 12 shows the spectral characteristics of the liquid crystal devices related to Example 1, Example 5 and Comparative Example 11 Comparative Example 12, (a) is a graph showing the spectral distribution, and (b) is a table showing the peak wavelength. It is. FIG. 13 shows spectral characteristics of the liquid crystal devices related to Example 1, Example 6, and Example 7, (a) is a graph showing the spectral distribution, and (b) is a table showing the peak wavelength. .
8 to 13, the
図8〜図13では、上記実施例1〜実施例7、及び上記比較例1〜比較例12に関して、光学的なシミュレーションによって求めた開口領域を透過する光(透過光K2)の分光分布がグラフ化されている。また、図8〜図13における分光分布を示すグラフの縦軸は、の透過率を示し、透過率の最大値を1として指標化されている。
なお、素子基板10の素子基板本体10aから第2層間絶縁膜13までの構成要素(素子基板本体10a、下地絶縁膜9、第1絶縁膜11a、第2絶縁膜11b、第1層間絶縁膜12、第2層間絶縁膜13)は、可視光域(400nm〜800nm)の光に対して透明とし、素子基板10の第2層間絶縁膜13か配向膜18までの構成要素において、異なる屈折率の膜(層)の界面で光の反射が生じるものとして、各実施例や各比較例の光学的シミュレーションを実施した。また、各実施例や各比較例の膜厚構成に相当する試作品を作製し、光学シミュレーションで求めた分光特性と試作品による分光特性の実測値とが一致すること、すなわちシミュレーション結果の妥当性が確認されている。
8 to 13, the spectral distribution of light (transmitted light K2) transmitted through the aperture region obtained by optical simulation with respect to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 12 is a graph. It has become. In addition, the vertical axis of the graphs showing the spectral distributions in FIGS. 8 to 13 indicates the transmittance, and the maximum value of the transmittance is indexed as 1.
It should be noted that components of the
図8には、画素電極15の膜厚及び容量電極16の膜厚を、それぞれ同じ膜厚で変化させた場合の分光特性が図示されている。図8に示すように、実施例1は、430nm及び560nmに透過率が大きくなるピークを有している。すなわち、実施例1は、液晶装置100は、530nm〜590nmの波長範囲及び400nm〜460nmの波長範囲のそれぞれで、透過率が大きくなるピークを有している。これに対して、比較例1のピークの波長は440nmであり、比較例2のピークの波長は500nmであり、比較例3のピークの波長は470nm及び620nmであり、比較例4のピークの波長は500nm及び680nmであり、いずれの場合も530nm〜590nmの波長範囲及び400nm〜460nmの波長範囲の少なくとも一方で、透過率が大きくなるピークを有していない。
FIG. 8 shows spectral characteristics when the film thickness of the
特に、実施例1に係る液晶装置100は、明るい環境下で人間の目が最も高感度となる光の波長(555nm)付近に透過率が大きくなるピークを有している、すなわち明るい表示を実現するために特に優れた分光特性を有している。さらに、実施例1に係る液晶装置100は、配向膜18,24や液晶層50の劣化に影響しやすい光の波長範囲でも透過率が大きくなるピークを有し、配向膜18,24や液晶層50を劣化させる反射光K3が弱くなっているので、反射光K3による配向膜18,24や液晶層50の劣化が進行しにくく、優れた耐光性を有している。
このように、実施例1は、比較例1〜比較例4と比べて、より明るい表示と優れた耐光性とが実現される。また、実施例1は、人間の視感度特性に対して特に優れた分光特性を有し、より明るい表示を実現することができる。
In particular, the
As described above, Example 1 achieves a brighter display and superior light resistance as compared with Comparative Examples 1 to 4. Further, the first embodiment has particularly excellent spectral characteristics with respect to human visibility characteristics, and can realize brighter display.
図9には、画素電極15の膜厚を140nm一定とし、容量電極16の膜厚を140nmから182nmに変化させた場合の分光特性が図示されている。図9に示すように、実施例2のピークの波長は440nm及び580nmであり、比較例5のピークの波長は450nm及び600nmであり、比較例6のピークの波長は460nm及び630nmである。このように、画素電極15の膜厚が140nm一定の場合、容量電極16の膜厚が140nm〜154nmの範囲で、目標性能を満足する(実施例1、実施例2)。一方、容量電極16の膜厚が168nm〜182nmの範囲では、目標性能を満足しない(比較例5、比較例6)。
従って、画素電極15の膜厚は140nm、及び容量電極16の膜厚は140nm〜154nmの範囲が好ましい。換言すれば、画素電極15の膜厚と容量電極16の膜厚とを共に140nmとした場合、容量電極16の膜厚の変動範囲は、+10%(+14nm)まで許容される。
FIG. 9 shows spectral characteristics when the thickness of the
Therefore, it is preferable that the
図10には、画素電極15の膜厚を140nmとし、容量電極16の膜厚を140nmから98nmに変化させた場合の分光特性が図示されている。図10に示すように、実施例3のピークの波長は410nm及び540nmであり、比較例7のピークの波長は400nm及び520nmであり、比較例8のピークの波長は500nmである。このように、画素電極15の膜厚が140nm一定の場合、容量電極16の膜厚が126nm〜140nmの範囲で、目標性能を満足する(実施例1、実施例3)。一方、容量電極16の膜厚が98nm〜112nmの範囲では、目標性能を満足しない(比較例7、比較例8)。
従って、画素電極15の膜厚は140nm、及び容量電極16の膜厚は126nm〜140nmの範囲が好ましい。換言すれば、画素電極15の膜厚と容量電極16の膜厚とを共に140nmとした場合、容量電極16の膜厚変動範囲は、−10%(−14nm)まで許容される。
FIG. 10 shows the spectral characteristics when the thickness of the
Therefore, it is preferable that the
図9と図10とから、画素電極15の膜厚が140nmの条件では、容量電極16の膜厚範囲は、126nm〜154nmが好ましい。換言すれば、画素電極15の膜厚と容量電極16の膜厚とを共に140nmとした場合、容量電極16の膜厚変動範囲は、±10%(±14nm)まで許容される。
9 and 10, the film thickness range of the
図11は、容量電極16の膜厚を140nmとし、画素電極15の膜厚を140nmから182nmに変化させた場合の分光特性が図示されている。図11に示すように、実施例4のピークの波長は440nm及び580nmであり、比較例9のピークの波長は450nm及び600nmであり、比較例10のピークの波長は460nm及び620nmである。このように、容量電極16の膜厚が140nm一定の場合、画素電極15の膜厚が140nm〜154nmの範囲で、目標性能を満足する(実施例1、実施例4)。一方、画素電極15の膜厚が168nm〜182nmの範囲では、目標性能を満足しない(比較例9、比較例10)。
従って、容量電極16の膜厚は140nm、及び画素電極15の膜厚は140nm〜154nmの範囲が好ましい。換言すれば、画素電極15の膜厚と容量電極16の膜厚とを共に140nmとした場合、画素電極15の膜厚変動範囲は、+10%(+14nm)まで許容される。
FIG. 11 shows spectral characteristics when the thickness of the
Therefore, the thickness of the
図12は、容量電極16の膜厚を140nmとし、画素電極15の膜厚を140nmから98nmに変化させた場合の分光特性が図示されている。図12に示すように、実施例5のピークの波長は410nm及び540nmであり、比較例11のピークの波長は520nmであり、比較例12のピークの波長は500nmである。このように、容量電極16の膜厚が140nm一定の場合、画素電極15の膜厚が126nm〜140nmの範囲で、目標性能を満足する(実施例1、実施例5)。一方、画素電極15の膜厚が98nm〜112nmの範囲では、目標性能を満足しない(比較例11、比較例12)。
従って、画素電極15の膜厚は140nm、及び容量電極16の膜厚は126nm〜140nmの範囲が好ましい。換言すれば、画素電極15の膜厚と容量電極16の膜厚とを共に140nmとした場合、画素電極15の膜厚変動範囲は、−10%(−14nm)まで許容される。
FIG. 12 shows spectral characteristics when the thickness of the
Therefore, it is preferable that the
図11と図12とから、容量電極16の膜厚が140nmの条件では、画素電極15の膜厚範囲は、126nm〜154nmが好ましい。換言すれば、画素電極15の膜厚と容量電極16の膜厚とを共に140nmとした場合、画素電極15の膜厚変動範囲は、±10%(±14nm)まで許容される。
From FIG. 11 and FIG. 12, when the film thickness of the
図10及び図12に示すように、画素電極15または容量電極16の一方を実施例1の膜厚(140nm)とし、他方を実施例1よりも薄い膜厚に変化させた場合、ピーク波長は短波長側に変化する。図9及び図11に示すように、画素電極15または容量電極16の一方を実施例1の膜厚(140nm)とし、他方を実施例1よりも厚い膜厚に変化させた場合、ピーク波長は長波長側に変化する。例えば、画素電極15または容量電極16の一方を実施例1の膜厚(140nm)よりも薄くし、他方を実施例1の膜厚(140nm)よりも厚くすると、膜厚を薄くした影響と膜厚を厚くした影響とを相殺することが可能になる。
As shown in FIGS. 10 and 12, when one of the
図13には、画素電極15または容量電極16の一方を実施例1の膜厚(140nm)より薄くし、他方を実施例1の膜厚(140nm)よりも厚くした条件、すなわち実施例6及び実施例7の分光特性が図示されている。具体的には、実施例6は、画素電極15を実施例1の膜厚(140nm)よりも10%(14nm)薄くし、容量電極16を実施例1の膜厚(140nm)よりも10%(14nm)厚くした条件に相当する。実施例7は、容量電極16を実施例1の膜厚(140nm)よりも10%(14nm)薄くし、画素電極15を実施例1の膜厚(140nm)よりも10%(14nm)厚くした条件に相当する。
FIG. 13 shows a condition in which one of the
図13に示すように、実施例1のピークの波長は430nm及び560nmであり、実施例6のピークの波長は420nm及び560nmであり、実施例7のピークの波長は420nm及び560nmである。このように、画素電極15または容量電極16の一方を実施例1の膜厚(140nm)よりも薄くし、他方を実施例1の膜厚(140nm)よりも厚くした条件では、膜厚を薄くした影響と膜厚を厚くした影響とが相殺され、実施例1と略同等の分光特性を有するようになる(実施例6、実施例7)。
実施例6及び実施例7に係る液晶装置100も、明るい環境下で人間の目が最も高感度となる光の波長(555nm)付近に透過率が大きくなるピークを有している、すなわち明るい表示を実現するために特に優れた分光特性を有している。
As shown in FIG. 13, the peak wavelengths of Example 1 are 430 nm and 560 nm, the peak wavelengths of Example 6 are 420 nm and 560 nm, and the peak wavelengths of Example 7 are 420 nm and 560 nm. Thus, the film thickness is reduced under the condition that one of the
The
以上総括すると、本実施形態では、以下の効果を得ることができる。
1)画素電極15の膜厚と容量電極16の膜厚とが、共に140nmであると、液晶装置100は、明るい環境下で人間の目の最も高感度となる光の波長(555nm)付近に透過率が大きくなるピークを有している、すなわち明るい表示を実現するために特に優れた分光特性を有している。さらに、配向膜18,24や液晶層50に影響を及ぼしやすい光の波長範囲(400nm〜460nm)でも透過率が大きくなるピークを有し、当該波長範囲(400nm〜460nm)の反射光K3が弱くなっている。よって、当該波長範囲(400nm〜460nm)の反射光K3によって、配向膜18,24や液晶層50の劣化が進行しにくくなる。従って、耐光性に優れ、特に明るい表示の液晶装置100を提供することができる。
In summary, in the present embodiment, the following effects can be obtained.
1) When the film thickness of the
2)画素電極15の膜厚が140nmである場合に、容量電極16が126nm〜154nmの膜厚範囲で、液晶装置100は、人間の視感度特性で感度が高い光の波長範囲(530nm〜590nm)、及び配向膜18,24や液晶層50の劣化を招きやすい光の波長範囲(400nm〜460nm)に透過率が大きくなるピークを有するようになる。従って、耐光性に優れ、明るい表示の液晶装置100を提供することができる。
2) When the
3)容量電極16の膜厚が140nmである場合に、画素電極15が126nm〜154nmの膜厚範囲で、液晶装置100は、人間の視感度特性で感度が高い光の波長範囲(530nm〜590nm)、及び配向膜18,24や液晶層50の劣化を招きやすい光の波長範囲(400nm〜460nm)で透過率が大きくなるピークを有するようになる。従って、耐光性に優れ、明るい表示の液晶装置100を提供することができる。
3) When the film thickness of the
4)画素電極15または容量電極16の一方を実施例1の膜厚(140nm)よりも薄くし、他方を実施例1の膜厚(140nm)よりも厚くすると、膜厚を薄くした影響と膜厚を厚くした影響とが相殺され、実施例1と略同等の分光特性を有するようになる。詳しくは、画素電極15の膜厚が140nmから154nm及び容量電極16の膜厚が126nmから140nmである場合、または画素電極15の膜厚が126nmから140nm及び容量電極16の膜厚が140nmから154nmである場合のいずれかにおいて、液晶装置100は、実施例1と略同等の分光特性を有するようになる。従って、これらの条件においても、耐光性に優れ、特に明るい表示の液晶装置100を提供することができる。
4) When one of the
5)誘電体層14は、第1の誘電体膜(酸化ハフニウム)と第2の誘電体膜(酸化アルミニウム)とが交互に積層された多層膜である。誘電体層14を異なる誘電体膜で構成することによって、誘電体層14の欠陥密度を小さくし、誘電体層14を薄膜化することがきる。
さらに、第1の誘電体膜の構成材料である酸化ハフニウムは、誘電率が大きいという特長を有している。第2の誘電体膜の構成材料である酸化アルミニウムは、リーク電流が小さいという特長を有している。誘電体層14を、酸化ハフニウムと酸化アルミニウムとが積層した構造とすることによって、大きな容量密度を有し、低リーク電流で耐圧性に優れた容量素子(蓄積容量17)を形成することができる。
さらに、誘電体層14の膜厚は、20nm〜40nmと極めて薄い。誘電体層14を極めて薄くすることによって、可視域の光に対して高い透明性を有するようになる。すなわち、誘電体層14は、人間の視感度特性で感度が高くなる波長範囲(530nm〜590nm)の光、及び配向膜18,24や液晶層50の劣化を招きやすい波長範囲(400nm〜460nm)の光に対して、高い透過率を有する。
5) The
Furthermore, hafnium oxide, which is a constituent material of the first dielectric film, has a feature that the dielectric constant is large. Aluminum oxide, which is a constituent material of the second dielectric film, has a feature that leakage current is small. When the
Furthermore, the film thickness of the
(実施形態2)
「電子機器」
図14は電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図である。図14に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置1000は、システム光軸Lに沿って配置された偏光照明装置1100と、光分離素子としての2つのダイクロイックミラー1104,1105と、3つの反射ミラー1106,1107,1108と、5つのリレーレンズ1201,1202,1203,1204,1205と、3つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ1210,1220,1230と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム1206と、投射レンズ1207とを備えている。
(Embodiment 2)
"Electronics"
FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration of a projection display device as an electronic apparatus. As shown in FIG. 14, a
偏光照明装置1100は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット1101と、インテグレーターレンズ1102と、偏光変換素子1103とから概略構成されている。
The polarized
ダイクロイックミラー1104は、偏光照明装置1100から射出された偏光光束のうち、赤色光(R)を反射させ、緑色光(G)と青色光(B)とを透過させる。もう1つのダイクロイックミラー1105は、ダイクロイックミラー1104を透過した緑色光(G)を反射させ、青色光(B)を透過させる。
The
ダイクロイックミラー1104で反射した赤色光(R)は、反射ミラー1106で反射した後にリレーレンズ1205を経由して液晶ライトバルブ1210に入射する。
ダイクロイックミラー1105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ1204を経由して液晶ライトバルブ1220に入射する。
ダイクロイックミラー1105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ1201,1202,1203と2つの反射ミラー1107,1108とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ1230に入射する。
The red light (R) reflected by the
Green light (G) reflected by the
The blue light (B) transmitted through the
液晶ライトバルブ1210,1220,1230は、クロスダイクロイックプリズム1206の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ1210,1220,1230に入射した色光は、映像情報(映像信号)に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム1206に向けて射出される。このプリズムは、4つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ1207によってスクリーン1300上に投射され、画像が拡大されて表示される。
The liquid
液晶ライトバルブ1210は、上述した実施形態1の液晶装置100が適用されたものである。偏光照明装置1100から発した光は、液晶装置100の対向基板20(図1参照)に入射し、素子基板10(図1参照)からクロスダイクロイックプリズム1206に向けて射出される。液晶装置100は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ1220,1230も同様である。
The liquid
このような投射型表示装置1000によれば、人間の視感度特性で感度が高くなる波長範囲(530nm〜590nm)の光、及び配向膜18,24や液晶層50の光劣化に影響しやすい波長範囲(400nm〜460nm)の光のそれぞれに対して高い透過率を有する液晶装置100が、液晶ライトバルブ1210,1220,1230として用いているので、明るい表示品位と、液晶ライトバルブ1210,1220,1230の光劣化が抑制された高い信頼性とが実現される。
According to such a projection
本発明は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置100及び該液晶装置100を適用する電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
上記実施形態以外にも様々な変形例が考えられる。以下、変形例を挙げて説明する。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. Electronic equipment to which the
Various modifications other than the above embodiment are conceivable. Hereinafter, a modification will be described.
(変形例1)実施形態1では、画素電極15及び容量電極16を構成する材料は、ITOであった。画素電極15及び容量電極16を構成する材料は、ITOに限定されず、IZO(Indium Zinc Oxide)であっても良い。
(Modification 1) In
(変形例2)実施形態1では、光源からの光は対向基板20から素子基板10に向けて入射した。液晶装置100に対する光源からの光の入射方向は、対向基板20から素子基板10に向かう方向に限定されず、素子基板10から対向基板20に向かう方向であっても良い。
(Modification 2) In the first embodiment, light from the light source is incident from the
(変形例3)上記液晶装置100が適用される電子機器は、実施形態2の投射型表示装置1000に限定されない。投射型表示装置1000の他に、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)や直視型のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)、または電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、POSなどの情報端末機器、電子手帳などの電子機器に、実施形態1に係る液晶装置100や、変形例1及び変形例2に係る液晶装置を適用させることができる。
(Modification 3) The electronic apparatus to which the
CNT1,CNT2,CNT3,CNT4,CNT5,CNT7…コンタクトホール、3a…走査線、3b…容量線、6a…データ線、6b…第1中継電極、6c…突出部、7a…配線、7b…第2中継電極、9…下地絶縁膜、10…素子基板、10a…素子基板本体、11a…第1絶縁膜、11b…第2絶縁膜、12…第1層間絶縁膜、13…第2層間絶縁膜、14…誘電体層、15…画素電極、15a…突出部、16…容量電極、16ch…開口部、17…蓄積容量、18,24…配向膜、20…対向基板、20a…対向基板本体、21…遮光膜、22…層間絶縁膜、23…対向電極、30…TFT、30a…半導体層、30c…チャネル領域、30d…画素電極側ソース・ドレイン領域、30e,30f…接合領域、30g…ゲート電極、30s…データ線側ソース・ドレイン領域、31…ソース電極、32…ドレイン電極、40…シール材、50…液晶層、100…液晶装置、101…データ線駆動回路、102…走査線駆動回路、103…検査回路、104…外部接続用端子、105…配線、106…上下導通部、1000…投射型表示装置、1100…偏光照明装置、1101…ランプユニット、1102…インテグレーターレンズ、1103…偏光変換素子、1104,1105…ダイクロイックミラー、1106,1107,1108…反射ミラー、1201,1202,1203,1204,1205…リレーレンズ、1206…クロスダイクロイックプリズム、1207…投射レンズ、1210,1220,1230…液晶ライトバルブ、1300…スクリーン。
CNT1, CNT2, CNT3, CNT4, CNT5, CNT7 ... contact hole, 3a ... scanning line, 3b ... capacitance line, 6a ... data line, 6b ... first relay electrode, 6c ... projection, 7a ... wiring, 7b ... second Relay electrode, 9 ... base insulating film, 10 ... element substrate, 10a ... element substrate body, 11a ... first insulating film, 11b ... second insulating film, 12 ... first interlayer insulating film, 13 ... second interlayer insulating film, DESCRIPTION OF
Claims (8)
画素電極と、前記基板と前記画素電極との間で前記画素電極に対向配置された容量電極と、前記画素電極と前記容量電極との間に挟まれた誘電体層と、を含む蓄積容量と、
を備え、
前記基板及び前記蓄積容量を透過する光の分光分布が、530nmから590nmの波長範囲と、400nmから460nmの波長範囲と、でピークを有することを特徴とする電気光学装置。 A substrate,
A storage capacitor comprising: a pixel electrode; a capacitor electrode disposed opposite to the pixel electrode between the substrate and the pixel electrode; and a dielectric layer sandwiched between the pixel electrode and the capacitor electrode; ,
With
An electro-optical device, wherein a spectral distribution of light transmitted through the substrate and the storage capacitor has peaks in a wavelength range of 530 nm to 590 nm and a wavelength range of 400 nm to 460 nm.
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JPH06347826A (en) * | 1993-06-07 | 1994-12-22 | Sanyo Electric Co Ltd | Liquid crystal display device |
JP2001033818A (en) * | 1999-07-21 | 2001-02-09 | Sharp Corp | Liquid crystal display device |
JP2012220753A (en) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Seiko Epson Corp | Electro-optic device and electronic apparatus |
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2012
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