JP2019090895A - 表示装置および液晶装置 - Google Patents
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Abstract
Description
を満たすことを特徴とする。
(表示装置の構成)
図1は、本発明に係る表示装置の一例を示す概略構成図であり、図1に示す表示装置は、反射型の液晶装置をライトバルブに用いた投射型表示装置である。図1に示す投射型表示装置1000は、光源光を発生する光源部1021と、光源部1021から出射された光源光を赤、緑、青の3色に分離する色分離導光光学系1023と、色分離導光光学系1023から出射された各色の光源光によって照明される光変調部1025とを有している。光変調部1025は、液晶装置100を含んで構成される。また、投射型表示装置1000は、光変調部1025から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム1027(合成光学系、光学系)と、クロスダイクロイックプリズム1027を経た像光をスクリーン(不図示)に投射する投射光学系1029(光学系)とを備えている。
図2は、本発明に実施形態1に係る液晶装置100の具体的構成例を示す平面図である。図3は、図2に示す液晶装置100のH−H′断面図である。なお、図2および図3等において、液晶装置100の面内方向で交差する2つの方向(第1方向および第2方向)をx方向およびy方向とし、x方向およびy方向に対して交差する第3方向(液晶装置100の厚さ方向)をz方向としてある。
図4は、図2に示す液晶装置100の画素の具体的構成例を模式的に示す断面図である。図4に示すように、第1基板10の一方面10s側には、導電性ポリシリコン膜、金属シリサイド膜、金属膜あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる下層側の走査線3aが形成されている。本実施形態において、走査線3aは、タングステンシリサイド(WSi)等の遮光膜からなる。走査線3aの上層側には、透光性の絶縁膜11が形成されており、かかる絶縁膜11の表面側に、半導体層30aを備えた画素スイッチング素子30が形成されている。本実施形態において、絶縁膜11はシリコン酸化膜等からなる。
図5は、図4に示す第1基板10の画素電極9a近傍で発生する定在波Sのパワー密度を示す説明図である。図6は、図4に示す第1基板10の断面を模式的に示す説明図である。図5では、画素電極9aの表面をz方向における0nmの位置(基準位置)としてある。
mλ/2=ntδ+n1d1+(n0d0/2) ・・式(1)
mλ/2=n1(δ+d1+(d0/2)) ・・式(2)
(mλ/2)−(λ/8)<n1(δ+d)<(mλ/2)+(λ/8)
・・・式(3)
上式において、d=d1+(d0/2)
115nm<d<193nm
図7は、本発明の実施形態2で用いた第1基板10の断面を模式的に示す説明図である。本形態および後述する実施形態の基本的な構成は、実施形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
273nm<d<350nm
図8は、図7に示す第1基板10において、条件式のmを2、3、4に変化させた場合における液晶装置100の反射率の変化を示す説明図であり、横軸は、画素電極9aと共通電極21との間に印加した電圧である。なお、本形態の第1基板10の構成は、実施形態2と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。図7に示すように、本形態でも、実施形態1、2と同様、第1基板10には、画素電極9a(第1電極)、絶縁膜15(第1絶縁膜)および配向膜16(第1配向膜)が順に積層されている。絶縁膜15は、実施形態2と同様、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜(SiO2)からなる第1層151と、CVD法等により形成されたシリコン窒化膜(SiNX)からなる第2層152と、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜(SiO2)からなる第3層153とからなる。図4に示す第2基板20の絶縁膜25も、絶縁膜15と同一構成である。第1層151と第2層152とは増反射膜150を構成している。
260nm<d<335nm
図9は、本発明の実施形態4で用いた第1基板10の断面を模式的に示す説明図である。図9に示すように、本形態でも、実施形態1、2と同様、第1基板10には、画素電極9a(第1電極)、絶縁膜15(第1絶縁膜)および配向膜16(第1配向膜)が順に積層されている。本形態では、実施形態2、3と同様、絶縁膜15が複数の層からなる。本形態において、絶縁膜15は、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜(SiO2)からなる第1層151と、CVD法等により形成されたシリコン窒化膜(SiNX)からなる第2層152と、CVD法等により形成されたシリコン酸化膜(SiO2)からなる第3層153と、垂直蒸着法等により形成されたシリコン酸化膜(SiO2)からなる第4層154からなる。図4に示す第2基板20の絶縁膜25も、絶縁膜15と同一構成である。第1層151と第2層152とは増反射膜150を構成している。第4層154は、垂直配向膜を構成している。このため、斜方蒸着膜からなる配向膜16については膜厚が50nm程度まで薄くしても十分な配向規制力を発揮する。
273nm<d<350nm
上記実施形態では、複数の液晶装置100(100(R)、100(G)、100(B))として同一構成の液晶装置を用い、上記の条件式におけるλとして青色光(B)の波長を用いている。従って、少なくとも液晶装置100(B)については、上記の条件式を満たすように構成してある。但し、複数の液晶装置100(100(R)、100(G)、100(B))の各々において、上記の条件式におけるλとして、入射する光源光の中心波長を用いてもよい。このような構成の場合、複数の液晶装置100(100(R)、100(G)、100(B))のいずれもが、上記の条件式を満たすことになる。
本発明を適用した液晶装置100を備えた表示装置器は、上記実施形態の投射型表示装置1000に限定されない。例えば、投射型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)等の表示装置に用いる場合に本発明を適用してもよい。
Claims (14)
- 光源光を出射する光源部と、
前記光源光のうち、異なる波長域の光源光が各々入射する反射型の複数の液晶装置と、
前記複数の液晶装置から出射された変調光を合成して投射する光学系と、
を有し、
前記複数の液晶装置は各々、反射性の第1電極、第1絶縁膜、および斜方蒸着膜からなる第1配向膜が順に積層された第1基板と、前記第1電極に対向する面側に透光性の第2電極、および第2配向膜が順に積層された第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、を有し、
前記複数の液晶装置のうち、少なくとも一つの液晶装置は、前記第2基板側から入射する前記光源光の中心波長をλ(nm)とし、前記第1絶縁膜の屈折率をnとし、前記光源光が前記第1電極で反射する際の前記光源光の前記第1電極表面への侵入深さをδ(nm)とし、前記第1電極表面から前記第1配向膜の厚さ中心までの膜厚をd(nm)とし、mを正の整数としたとき、波長λ、屈折率n、侵入深さδ、および膜厚dは、以下の条件式
- 請求項1に記載の表示装置において、
前記第1絶縁膜は、1層の絶縁膜からなることを特徴とする表示装置。 - 請求項2に記載の表示装置において、
前記条件式におけるmが1であるであることを特徴とする表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置において、
前記第1絶縁膜は、複数の絶縁膜の積層膜であり、
前記第1絶縁膜の屈折率nは、前記複数の絶縁膜のうちの最も膜厚が厚い絶縁膜の屈折率、前記複数の絶縁膜の各屈折率の相加平均、または前記複数の絶縁膜の各屈折率を前記複数の絶縁膜の各膜厚によって重み付けした加重平均値であることを特徴とする表示装置。 - 請求項4に記載の表示装置において、
前記複数の絶縁膜には、増反射膜を構成する複数の絶縁膜が含まれていることを特徴とする表示装置。 - 請求項4または5に記載の表示装置において、
前記条件式におけるmが2であるであることを特徴とする表示装置。 - 請求項1から6までのいずれか一項に記載の表示装置において、
前記光源部は、単一波長光源または略単一波長光源の光源を備えていることを特徴とする表示装置。 - 請求項1、2、4または5に記載の表示装置において、
前記光源部は、単一波長光源以外、または略単一波長光源以外の光源を備え、
前記条件式において、mが2であるであることを特徴とする表示装置。 - 請求項1から8までのいずれか一項に記載の表示装置において、
前記第1配向膜の膜厚は、λ/4nより薄いことを特徴とする表示装置。 - 請求項1から9までのいずれか一項に記載の表示装置において、
前記第1絶縁膜は、垂直蒸着膜からなる配向膜を含むことを特徴とする表示装置。 - 請求項1から10までのいずれか一項に記載の表示装置において、
前記複数の液晶装置のうち、少なくとも、最も低波長域の光源光が入射する液晶装置が前記条件式を満たすことを特徴とする表示装置。 - 請求項1から10までのいずれか一項に記載の表示装置において、
前記複数の液晶装置のいずれもが、前記条件式を満たすことを特徴とする表示装置。 - 請求項1から11までのいずれか一項に記載の表示装置において、
前記第2基板には、前記第2電極、第2絶縁膜、および第2配向膜が順に積層され、
前記第2絶縁膜は、前記第1絶縁膜と同一構成であり、
前記第2配向膜は、前記第1配向膜と同一構成であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1から13までのいずれか一項に記載の表示装置において、
反射性の第1電極、第1絶縁膜、および斜方蒸着膜からなる第1配向膜が順に積層された第1基板と、
前記第1電極に対向する面側に透光性の第2電極、および第2配向膜が順に積層された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた液晶層と、
有し、
前記第2基板側から入射する前記光源光の中心波長をλ(nm)とし、前記第1絶縁膜の屈折率をnとし、前記光源光が前記第1電極で反射する際の前記光源光の前記第1電極表面への侵入深さをδ(nm)とし、前記第1電極表面から前記第1配向膜の厚さ中心までの膜厚をd(nm)とし、mを正の整数としたとき、波長λ、屈折率n、侵入深さδ、および膜厚dは、以下の条件式
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