JP4120923B2

JP4120923B2 - Projector device

Info

Publication number: JP4120923B2
Application number: JP2002164147A
Authority: JP
Inventors: 正信茂田
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2022-06-05
Also published as: JP2004012670A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型液晶表示素子を用いたプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大画面を表示するプロジェクタ装置が提供されている。プロジェクタ装置では、スクリーンに投射する画像を変調する素子として、透過型液晶表示素子などとともに反射型液晶表示素子が利用されている。
【０００３】
プロジェクタ装置の表示性能としては、画面の明るさが非常に重要である。明るさを向上する方法としては、光源や光学系の効率も重要であるが、反射型表示液晶表示素子においては反射電極の反射率が基本的に重要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に反射電極はアルミニウム（Ａｌ）単体またはアルミニウム銅（ＡｌＣｕ）、アルミニウムケイ素銅（ＡｌＳｉＣｕ）などのアルミニウム合金層で作られているが、液晶中での反射率は８９％程度で必ずしも十分とはいえない状況である。
【０００５】
反射率を増す方法としては、低屈折率と高屈折率の誘電体を積層した増反射膜を付与するのが一般的である。しかし増反射膜のような誘電体膜を駆動電極と液晶の間に付加すると、駆動電圧が高くなる、チャージアップが起こりやすくなるなどの問題が発生する。これらの問題は、素子の信頼性や歩留り低下につながり大きな問題となる。
【０００６】
この問題を回避する方法として、反射電極に本来反射率の高い銀（Ａｇ）またはＡｇ合金を用いることが考えられている。
【０００７】
図６は、Ａｇ単層及びＡｌ単層の反射率を示す図である。前記反射率は、液晶層を介したものである。
【０００８】
図６の特性曲線ａのＡｇ単層の反射率に示すように、Ａｇは、長波長の反射率は非常に高いが短波長の反射率が低く４５０ｎｍ以下ではＡｌを下回る状況である。同図中の特性曲線ｂは、比較のためにＡｌ単層の反射率を示す。
【０００９】
プロジェクタ装置の明るさは三原色のバランスが重要で、白バランスをとった場合一番暗い色で制限されてしまう。発光効率の高い超高圧水銀ランプでは、赤色の出力が小さいため長波長の反射率を上げることは大変有効である。
【００１０】
ところで、高輝度のプロジェクタ装置では、強い光でもコントラストの高い表示を維持するため、光学ガラスに光弾性率の小さい鉛ガラスを用いるのが一般的である。しかし鉛ガラスは短波長での吸収が大きく、青色の光量不足が問題となる。
【００１１】
したがって、長波長側の反射率をいくら上げても白バランスをとったときの輝度が上がらず効果が小さいことがわかる。青色用の素子だけ別に作製する方法もあるが、一般に青色用素子の製造仕様の規準はゆるく、ディフェクト等で緑色用の規準を満たさなかった素子でも使えることから、別設計にすると歩留りが明らかに悪化する。
【００１２】
本発明は前述の点を鑑み、可視光全域にわたる反射率を改善したプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明に係るプロジェクタ装置は、スクリーン上に画像を投射するプロジェクタ装置において、赤色光を変調する第１の反射型液晶表示素子と、緑色光を変調する第２の反射型液晶表示素子と、青色光を変調する第３の反射型液晶表示素子と、を有し、前記第１及び第２の反射型液晶表示素子は、アルミニウム又はアルミニウム合金電極上に厚さ３０〜７０ｎｍの銀又は銀合金層を有してなる反射電極を有し、前記第３の反射型液晶表示素子は、アルミニウム又はアルミニウム合金電極上に厚さ１０〜２０ｎｍの前記銀又は銀合金層を有してなる反射電極を有する。
【００１５】
また、スクリーン上に画像を投射するプロジェクタ装置において、赤色光を変調する第１の反射型液晶表示素子と、緑色光を変調する第２の反射型液晶表示素子と、青色光を変調する第３の反射型液晶表示素子と、を有し、前記第１及び第２の反射型液晶表示素子は、アルミニウム又はアルミニウム合金電極上に厚さ３０〜７０ｎｍの銀又は銀合金層を有してなる反射電極に誘電体層を積層した層を有し、前記第３の反射型液晶表示素子は、アルミニウム又はアルミニウム合金電極上に厚さ１０〜２０ｎｍの前記銀又は銀合金に誘電体層を積層した層を有してなる反射電極を有する。
【００１７】
好ましくは、前記反射電極は、誘電体の積層構造による増反射膜を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、プロジェクタ装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、反射型液晶表示素子１０の概略的な構成を示す断面図である。
【００２０】
反射型液晶表示素子１０は、図示しない基板上に形成されたアルミニウム（Ａｌ）パターンによるＡｌ電極１１と、Ａｌ電極１１上に形成された銀（Ａｇ）層１２と、Ａｇ層１２上に形成された第１の配向膜１３と、第１の配向膜１３上の液晶層１４と、液晶層１４上の第２の配向膜１５と、第２の配向膜１５上の透明電極１６と、透明電極１６上のガラス基板１７を有している。
【００２１】
Ａｌ電極１１及びＡｇ層１２は、反射電極を構成している。反射型液晶表示素子１０に入射した光は、液晶層１４などを介して、この反射電極によって反射される。
【００２２】
前記基板には、ガラス基板を用いることができる。また、前記基板には、液晶層１４を駆動する薄膜トランジスタが形成されたシリコン基板を用いることができる。
【００２３】
液晶層１４は、例えば２〜５μｍの厚みを有し、より具体的には３．１〜３．３μｍの厚みを有する。液晶層１４に使用する液晶は、負の誘電率を有するネマチック液晶である。
【００２４】
本実施の形態では反射電極を構成する材料としてＡｌとＡｇの例を示したが、アルミニウム銅（ＡｌＣｕ）又はアルミニウムケイ素銅（ＡｌＳｉＣｕ（Ａｌ：〜９５％））と、銀パラジウム銅（ＡｇＰｄＣｕ（Ａｇ：〜９５％））とで構成してもほぼ同等の特性を得ることができる。
【００２５】
Ａｌ電極１１を用いずにＡｇ電極で構成すると、厚みの制御が複雑となるとともにトランジスタ回路等の性能や歩留まりに問題を生じる。本実施の形態では、Ａｌ電極１１電極とＡｇ層１２による複合構造により、前記性能や歩留まりも改善している。
【００２６】
ここで、第１の実施の形態の反射型液晶表示素子を説明する。なお、この実施の形態においても、対応する部材には前述の符号を流用する。
【００２７】
透明なＩＴＯ(インジウム−スズ酸化物)透明電極１６付きガラス基板１７とＡｌ電極１１の１００ｎｍ以上付いたガラス基板を用意する。Ａｌ電極１１上にスパッタ法によりＡｇ層１２を積層する。これらのガラス基板の電極面に斜方蒸着法によりＳｉＯ_２の配向膜を２０ｎｍ形成し、スペーサを介して張り合わせ、液晶を注入して液晶層１４とする。
【００２８】
図２は、異なった厚さのＡｇ層１２を有するＡｌ電極１１の反射率を示す図である。前記反射率は、液晶層１４を介したものである。
【００２９】
図中の特性曲線は、次の表１に示す通りである。表１において、第３行以下のＡｇ層１２は、Ａｌ電極１１上にＡｇ層１２を形成したものである。
【００３０】
【表１】

長波長の反射率はＡｇ層１２が厚くなるに従い増加する。４００ｎｍ付近の反射率は、Ａｇ層１２が厚くなるに従い一旦上昇するがすぐ減少に転じる。Ａｇ層１２が厚さ５０ｎｍ以上では４４０ｎｍ以下の波長でＡｇ層１２なしより低下する。Ａｇ層１２が厚さ７０ｎｍより大きいところでは、Ａｇ単層とほとんど変わらなくなる。
【００３１】
これらの結果からＡｇ層１２は、１０〜７０ｎｍの厚みで有効な増反射効果が得られることがわかる。これらの内、第１の実施の形態は、特性曲線ｄの２０ｎｍに対応している。
【００３２】
第１の実施の形態によると、可視光全域にわたって高い反射率が得られる。また、信頼性の高い素子が歩留り良く生産できる。
【００３３】
次に、第２の実施の形態の反射型液晶表示素子を説明する。なお、この実施の形態においても、対応する部材には前述の符号を流用する。
【００３４】
ＩＴＯ透明電極１６付きガラス基板１７とＡｌ電極１１の１００ｎｍ以上付いたガラス基板を用意する。Ａｌ電極１１上にスパッタ法によりＡｇ層１２を３０ｎｍ積層する。さらに蒸着法によりＳｉＯ_２膜とＴｉＯ_２膜を準次λ／４厚づつ積層して増反射膜とする。λは３８０ｎｍとする。これらのガラス基板の電極面に斜方蒸着法によりＳｉＯ_２の配向膜を５０ｎｍ形成し、スペーサを介して張り合わせ、液晶を注入して液晶層１４とする。
【００３５】
ここで、参考例として、従来の増反射膜付きの反射型液晶表示素子の一例を説明する。
【００３６】
ＩＴＯ電極膜付きガラス基板とＡｌ電極の１００ｎｍ以上付いたガラス基板を用意する。Ａｌ電極上に蒸着法によりＳｉＯ_２膜とＴｉＯ_２膜を準次λ／４厚づつ積層する。λは５５０ｎｍとする。これらのガラス基板の電極面に斜方蒸着法によりＳｉＯ_２の配向膜を５０ｎｍ形成し、スペーサを介して張り合わせ、液晶を注入して液晶層とする。
【００３７】
図３は、前記第２の実施の形態及び参考例の反射型液晶表示素子の反射率を示す図である。前記反射率は、液晶層を介したものである。
【００３８】
図中の特性曲線ａは従来の参考例を示し、特性曲線ｂは第２の実施の形態の反射型液晶表示素子を示す。
【００３９】
図２の特性曲線ｄと図３の特性曲線ａを比較すると、５４５ｎｍ付近の中間波長（緑色）に対しては従来の参考例のほうが高い反射率が得られるが、４４０ｎｍ以下および６５０ｎｍ以上の波長においては、増反射膜を有しない第１の実施の形態の方が高い反射率を示す。すなわち、第１の実施の形態では、誘電体増反射膜なしで、可視光全域にわたって従来の増反射膜付き電極とほぼ同等の反射率が得られる。
【００４０】
図３の特性曲線ａ及びｂを比較すると、第２の実施の形態では従来の参考例より薄い誘電体膜厚で、可視光全域にわたって反射率の高い電極の得られることがわかる。
【００４１】
したがって、第２の実施の形態の反射型液晶表示素子によると、従来より薄い誘電体膜で、すべての波長で従来より高い反射率がえられ、プロジェクタ装置の高輝度化に貢献することができる。
【００４２】
図４は、第１の形態のプロジェクタ装置２０の構成を示す図である。
【００４３】
プロジェクタ装置２０は、前述のようにＡｌ電極上にＡｇ層を形成して構成された赤色（Ｒ）用反射型液晶表示素子（第１の反射型液晶表示素子）２４、緑色（Ｇ）用反射型液晶表示素子（第２の反射型液晶表示素子）２８及び青色（Ｂ）用反射型液晶表示素子（第３の反射型液晶表示素子）２５を用い、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ変調してスクリーンに投射し、画像を表示する。
【００４４】
前記赤色用反射型液晶表示素子２４は、略６１０ｎｍの波長の赤光光を想定し、Ａｌ電極上に、３０〜８０ｎｍの厚さのＡｇ層を有する。このＡｇ層の厚さは、より好ましくは３０〜７０ｎｍである。
【００４５】
前記緑色用反射型液晶表示素子２８は、略５４５ｎｍの波長の緑色光を想定し、Ａｌ電極上に、２０〜８０ｎｍの厚さのＡｇ層を有する。このＡｇ層の厚さは、より好ましくは３０〜７０ｎｍである。
【００４６】
前記青色用反射型液晶表示素子２４は、略４８０ｎｍの波長の青色光を想定し、Ａｌ電極上に、５〜２０ｎｍの厚さのＡｇ層を有する。このＡｇ層の厚さは、より好ましくは１０〜２０ｎｍである。
【００４７】
すなわち、プロジェクタ装置２０は、何れも赤色光、緑色光及び青色光の内、緑色光の偏光面を９０度回転させる第１の偏光板２１と、緑色光を透過し、赤色光及び青色光を反射する第１の偏光ビームスプリッタ２２と、第１の偏光ビームスプリッタ２２で反射された赤色光及び青色光の内、赤色光の偏光面を９０度回転させる第２の偏光板２３と、を有している。
【００４８】
また、プロジェクタ装置２０は、赤色光を変調する赤色光用反射型液晶表示素子２４と、青色光を変調する青色光用反射型液晶表示素子２５と、第２の偏光板２３からの赤色光及び青色光の内、赤色光を透過して青色光を反射し、赤色用反射型液晶表示素子２４で変調された赤色光を反射し、青色用反射型液晶表示素子２５で変調された青色光を透過する第２の偏光ビームスプリッタ２６と、を有している。
【００４９】
さらに、プロジェクタ装置２０は、緑色光を変調する緑色光用反射型液晶表示素子２８と、第１の偏光ビームスプリッタ２２を透過した緑色光を透過し、緑色光用反射型液晶表示素子２８で変調された緑色光を反射する第３の偏光ビームスプリッタ２７と、を有している。
【００５０】
さらにまた、プロジェクタ装置２０は、第２の偏光ビームスプリッタ２６からの赤色光及び青色光の内、赤色光の偏光面を９０度回転させる第３の偏光板２９と、第３の偏光板２９からの赤色光及び青色光を透過し、第３の偏光ビームスプリッタ２７で反射された緑色光を反射する第４の偏光ビームスプリッタ３０と、第４の偏光ビームスプリッタ３０からの赤色光、緑色光及び青色光の内、緑色光の偏光面を９０度回転させる第４の偏光板３１と、を有している。
【００５１】
プロジェクタ装置２０に入射したＳ波の赤色光は、第１の変調板２１を透過し、第１の偏光ビームスプリッタ２２で反射され、第２の偏光板２３でＰ波に変換され、第２の偏光ビームスプリッタ２６を透過し、赤色光用変調素子２４で変調されＳ波となり、第２の偏光ビームスプリッタ２６で反射され、第３の偏光板２９でＰ波に変換され、第４の偏光ビームスプリッタ３０及び第４の偏光板３１を透過する。
【００５２】
プロジェクタ装置２０に入射したＳ波の緑色光は、第１の変調板２１でＰ波に変換され、第１の偏光ビームスプリッタ２２及び第３の偏光ビームスプリッタ２７を透過し、赤色用液晶表示素子２８で変調されＳ波となり、第３の偏光ビームスプリッタ２７で反射され、第４の偏光ビームスプリッタ３０で反射され、第４の偏光板３１でＰ波に変換される。
【００５３】
プロジェクタ装置２０に入射したＳ波の青色光は、第１の偏光板２１を透過し、第１の偏光ビームスプリッタ２２で反射され、第２の偏光板２３を透過し、第２の偏光ビームスプリッタ２６で反射され、青色光用液晶表示素子２５で変調されてＰ波となり、第２の偏光ビームスプリッタ２６、第３の偏光板２９、第４の偏光ビームスプリッタ３０及び第４の偏光板３１を透過する。
【００５４】
この第１の実施のプロジェクタ装置２０は、前述の第１又は第２の実施の形態の反射型液晶素子を採用することで、可視光全域にわたって反射率を改善し、高輝度な性能を有する。
【００５５】
図５は、第２の実施の形態のプロジェクタ装置４０の構成を示す図である。
【００５６】
プロジェクタ装置４０は、赤色光、緑色光及び青色光をそれぞれ変調してスクリーンに投射する赤色光ユニット、緑色光ユニット及び青色光ユニットを有し、赤色光、緑色光及び青色光をスクリーン上で重ね合わせ、画像を表示する。赤色光ユニット、緑色光ユニット及び青色光ユニットは、それぞれ前述のようにＡｌ電極上にＡｇ層を形成して構成された反射型液晶表示素子を有している。図には、プロジェクタ装置４０に含まれる例えば赤色光ユニットの構成を示している。他の緑色光ユニット及び青色光ユニットも同様の構成を有している。
【００５７】
前記赤色光ユニットに備えられる赤色光用液晶表示素子（第１の反射型液晶表示素子）は、略６１０ｎｍの赤色光を想定し、Ａｌ電極上に３０〜８０ｎｍの厚さのＡｇ層を有する。このＡｇ層の厚さは、好ましくは３０〜７０ｎｍである。
【００５８】
前記緑色光ユニットに備えられる緑色光用液晶表示素子（第２の反射型液晶表示素子）は、略５４５ｎｍの緑色光を想定し、Ａｌ電極上に２０〜８０ｎｍの厚さのＡｇ層を有する。このＡｇ層の厚さは、好ましくは３０〜７０ｎｍである。
【００５９】
前記青色光ユニットに備えられる赤色光用液晶表示素子（第３の反射型液晶表示素子）は、略４８０ｎｍの青色光を想定し、Ａｌ電極上に３０〜８０ｎｍの厚さのＡｇ層を有する。このＡｇ層の厚さは、好ましくは３０〜７０ｎｍである。
【００６０】
プロジェクタ装置４０は、偏光ビームスプリッタ４１と、１／２波長板４２と、反射型液晶表示素子４３とを有している。
【００６１】
入射したＰ波は、偏光ビームスプリッタ４１を透過し、１／２波長板４２でＳ波に変換され、反射型液晶表示素子４３で変調されてＰ波となり、１／２波長板４２でＳ波に変換され、偏光ビームスプリッタ４１で反射される。
【００６２】
この第２の実施のプロジェクタ装置４０は、可視光全域にわたって反射率を改善し、高輝度な性能を有する。
【００６３】
なお、前述の実施の形態は、本発明を適用した具体例に過ぎず、本発明はこれに限定されない。本発明の範囲を逸脱しない限り、所望の対象に適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】
前述のように、本発明によると、可視光全域にわたって反射率を改善した反射電極を有する反射型液晶表示素子及びこのような液晶表示素子を有するプロジェクタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射型液晶表示装置の概略的な構成を示す断面図である。
【図２】異なった厚さのＡｇ層を有するＡｌ電極の反射率を示す図である。
【図３】第２の実施及び参考例の反射型液晶表示素子による反射率を示す図である。
【図４】第１の形態のプロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態のプロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図６】Ａｇ単層及びＡｌ単層の反射率を示す図である。
【符号の説明】
１１Ａｌ電極
１２Ａｇ層
１３第１の配向膜
１４液晶層
１５第２の配向膜
１６透明電極
１７ガラス基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projector apparatus using a reflective liquid crystal display element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, projector apparatuses that display a large screen have been provided. In a projector apparatus, a reflective liquid crystal display element is used together with a transmissive liquid crystal display element or the like as an element that modulates an image projected on a screen.
[0003]
The brightness of the screen is very important for the display performance of the projector apparatus. As a method for improving the brightness, the efficiency of the light source and the optical system is also important. However, in the reflective display liquid crystal display element, the reflectance of the reflective electrode is basically important.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the reflective electrode is generally made of aluminum (Al) alone or an aluminum alloy layer such as aluminum copper (AlCu), aluminum silicon copper (AlSiCu), etc., but the reflectivity in the liquid crystal of about 89% is not always sufficient. It is a situation that cannot be said.
[0005]
As a method of increasing the reflectivity, it is common to provide an increased reflection film in which a dielectric material having a low refractive index and a high refractive index is laminated. However, if a dielectric film such as an intensifying reflection film is added between the drive electrode and the liquid crystal, problems such as an increase in drive voltage and a tendency to charge up occur. These problems lead to a reduction in device reliability and yield, and become major problems.
[0006]
As a method for avoiding this problem, it is considered to use silver (Ag) or an Ag alloy, which originally has a high reflectance, for the reflective electrode.
[0007]
FIG. 6 is a diagram showing the reflectance of the Ag single layer and the Al single layer. The reflectance is through the liquid crystal layer.
[0008]
As shown in the reflectance of the Ag single layer of the characteristic curve a in FIG. 6, Ag has a very high long-wavelength reflectance but a short-wavelength reflectance that is low and less than Al at 450 nm or less. A characteristic curve b in the figure shows the reflectance of the Al single layer for comparison.
[0009]
For the brightness of the projector device, the balance of the three primary colors is important, and when the white balance is achieved, it is limited to the darkest color. For ultra-high pressure mercury lamps with high luminous efficiency, it is very effective to increase the reflectance of long wavelengths because the red output is small.
[0010]
By the way, in a high-brightness projector apparatus, in order to maintain a high-contrast display even with strong light, it is common to use lead glass having a low photoelastic modulus as the optical glass. However, lead glass has a large absorption at a short wavelength, and a shortage of blue light amount becomes a problem.
[0011]
Therefore, it can be seen that no matter how much the reflectance on the long wavelength side is increased, the brightness when white balance is achieved does not increase and the effect is small. Although there is a method to make only the blue element separately, in general, the standard for manufacturing specifications for the blue element is loose, and it can be used even for elements that do not meet the green standard due to defects etc. Getting worse.
[0012]
In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a projector device that has improved reflectance over the entire visible light range.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a projector device according to the present invention includes a first reflective liquid crystal display element that modulates red light and a second light that modulates green light in a projector device that projects an image on a screen. And a third reflective liquid crystal display element that modulates blue light, and the first and second reflective liquid crystal display elements have a thickness on an aluminum or aluminum alloy electrode. A reflective electrode comprising a silver or silver alloy layer having a thickness of 30 to 70 nm, wherein the third reflective liquid crystal display element has a thickness of 10 to 20 nm on the aluminum or aluminum alloy electrode; A reflective electrode having an alloy layer;
[0015]
Further, in a projector device that projects an image on a screen, a first reflective liquid crystal display element that modulates red light, a second reflective liquid crystal display element that modulates green light, and a third that modulates blue light. The first and second reflective liquid crystal display elements have a silver or silver alloy layer with a thickness of 30 to 70 nm on an aluminum or aluminum alloy electrode. the reflective electrode has a layer obtained by stacking a dielectric layer, said third reflective liquid crystal display element, laminating a dielectric layer on the silver or silver alloy thick. 10 to 2 0 nm on an aluminum or aluminum alloy electrodes A reflective electrode having the above layer.
[0017]
Preferably, the reflective electrode has an enhanced reflection film having a dielectric laminated structure.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a projector apparatus will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the reflective liquid crystal display element 10.
[0020]
The reflective liquid crystal display element 10 is formed on an Al electrode 11 having an aluminum (Al) pattern formed on a substrate (not shown), a silver (Ag) layer 12 formed on the Al electrode 11, and an Ag layer 12. The first alignment film 13, the liquid crystal layer 14 on the first alignment film 13, the second alignment film 15 on the liquid crystal layer 14, the transparent electrode 16 on the second alignment film 15, and the transparent electrode 16 has a glass substrate 17.
[0021]
The Al electrode 11 and the Ag layer 12 constitute a reflective electrode. Light incident on the reflective liquid crystal display element 10 is reflected by the reflective electrode through the liquid crystal layer 14 and the like.
[0022]
As the substrate, a glass substrate can be used. The substrate may be a silicon substrate on which a thin film transistor for driving the liquid crystal layer 14 is formed.
[0023]
The liquid crystal layer 14 has a thickness of 2 to 5 μm, for example, and more specifically has a thickness of 3.1 to 3.3 μm. The liquid crystal used for the liquid crystal layer 14 is a nematic liquid crystal having a negative dielectric constant.
[0024]
In this embodiment, examples of Al and Ag are shown as materials constituting the reflective electrode. However, aluminum copper (AlCu) or aluminum silicon copper (AlSiCu (Al: to 95%)) and silver palladium copper (AgPdCu (Ag) : -95%)), the same characteristics can be obtained.
[0025]
When the Ag electrode is used without using the Al electrode 11, the thickness control becomes complicated and a problem occurs in the performance and yield of the transistor circuit and the like. In the present embodiment, the performance and yield are also improved by the composite structure of the Al electrode 11 and the Ag layer 12.
[0026]
Here, the reflective liquid crystal display element of the first embodiment will be described. Also in this embodiment, the above-described symbols are used for corresponding members.
[0027]
A glass substrate 17 with a transparent ITO (indium-tin oxide) transparent electrode 16 and a glass substrate with an Al electrode 11 of 100 nm or more is prepared. An Ag layer 12 is laminated on the Al electrode 11 by sputtering. An SiO ₂ alignment film having a thickness of 20 nm is formed on the electrode surfaces of these glass substrates by an oblique vapor deposition method, bonded together via a spacer, and liquid crystal is injected to form a liquid crystal layer 14.
[0028]
FIG. 2 is a diagram showing the reflectivity of the Al electrode 11 having Ag layers 12 with different thicknesses. The reflectance is through the liquid crystal layer 14.
[0029]
The characteristic curve in the figure is as shown in Table 1 below. In Table 1, the Ag layer 12 in the third and subsequent rows is obtained by forming the Ag layer 12 on the Al electrode 11.
[0030]
[Table 1]

The reflectance of the long wavelength increases as the Ag layer 12 becomes thicker. The reflectance near 400 nm once rises as the thickness of the Ag layer 12 increases, but immediately begins to decrease. When the Ag layer 12 has a thickness of 50 nm or more, the Ag layer 12 is lower than that without the Ag layer 12 at a wavelength of 440 nm or less. Where the Ag layer 12 is thicker than 70 nm, it is almost the same as the Ag single layer.
[0031]
From these results, it can be seen that the Ag layer 12 has an effective reflection enhancement effect with a thickness of 10 to 70 nm. Of these, the first embodiment corresponds to the characteristic curve d of 20 nm.
[0032]
According to the first embodiment, a high reflectance can be obtained over the entire visible light range. In addition, highly reliable elements can be produced with high yield.
[0033]
Next, the reflective liquid crystal display element of the second embodiment will be described. Also in this embodiment, the above-described symbols are used for corresponding members.
[0034]
A glass substrate with a glass substrate 17 with ITO transparent electrode 16 and an Al electrode 11 of 100 nm or more is prepared. An Ag layer 12 is deposited to a thickness of 30 nm on the Al electrode 11 by sputtering. Further, a SiO ₂ film and a TiO ₂ film are laminated by a quasi-order λ / 4 thickness by a vapor deposition method to form an increased reflection film. λ is 380 nm. An SiO ₂ alignment film having a thickness of 50 nm is formed on the electrode surfaces of these glass substrates by an oblique vapor deposition method, bonded together through a spacer, and liquid crystal is injected to form a liquid crystal layer 14.
[0035]
Here, as a reference example, an example of a conventional reflective liquid crystal display element with an increased reflection film will be described.
[0036]
A glass substrate with an ITO electrode film and a glass substrate with an Al electrode of 100 nm or more are prepared. A SiO ₂ film and a TiO ₂ film are laminated on the Al electrode in a quasi-order λ / 4 thickness by vapor deposition. λ is 550 nm. An SiO ₂ alignment film having a thickness of 50 nm is formed on the electrode surfaces of these glass substrates by oblique vapor deposition, and bonded together through a spacer, and liquid crystal is injected to form a liquid crystal layer.
[0037]
FIG. 3 is a diagram showing the reflectivity of the reflective liquid crystal display element of the second embodiment and the reference example. The reflectance is through the liquid crystal layer.
[0038]
A characteristic curve a in the figure shows a conventional reference example, and a characteristic curve b shows a reflective liquid crystal display element according to the second embodiment.
[0039]
When the characteristic curve d in FIG. 2 is compared with the characteristic curve a in FIG. 3, a higher reflectance is obtained in the conventional reference example for an intermediate wavelength (green) near 545 nm, but wavelengths of 440 nm or less and 650 nm or more. In the first embodiment, the first embodiment which does not have an increased reflection film shows a higher reflectance. In other words, in the first embodiment, a reflectance substantially equal to that of the conventional electrode with an increased reflection film can be obtained over the entire visible light without the dielectric increase reflection film.
[0040]
Comparing the characteristic curves a and b in FIG. 3, it can be seen that the second embodiment can provide an electrode having a lower dielectric film thickness than the conventional reference example and a high reflectance over the entire visible light region.
[0041]
Therefore, according to the reflective liquid crystal display element of the second embodiment, a dielectric film that is thinner than the conventional one can obtain a higher reflectance than the conventional one at all wavelengths, which can contribute to higher brightness of the projector device. .
[0042]
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the projector device 20 according to the first embodiment.
[0043]
As described above, the projector device 20 includes a red (R) reflective liquid crystal display element (first reflective liquid crystal display element) 24 and a green (G) reflective element that are configured by forming an Ag layer on an Al electrode. Type liquid crystal display element (second reflection type liquid crystal display element) 28 and blue (B) reflection type liquid crystal display element (third reflection type liquid crystal display element) 25, respectively, for red light, green light and blue light. Modulate and project on screen to display image.
[0044]
The red reflective liquid crystal display element 24 assumes red light having a wavelength of approximately 610 nm, and has an Ag layer having a thickness of 30 to 80 nm on the Al electrode. The thickness of this Ag layer is more preferably 30 to 70 nm.
[0045]
The green reflective liquid crystal display element 28 assumes green light having a wavelength of about 545 nm, and has an Ag layer with a thickness of 20 to 80 nm on an Al electrode. The thickness of this Ag layer is more preferably 30 to 70 nm.
[0046]
The blue reflective liquid crystal display element 24 assumes blue light having a wavelength of approximately 480 nm, and has an Ag layer having a thickness of 5 to 20 nm on an Al electrode. The thickness of this Ag layer is more preferably 10 to 20 nm.
[0047]
That is, the projector device 20 transmits the green light and the first polarizing plate 21 that rotates the polarization plane of the green light among red light, green light, and blue light by 90 degrees, and transmits red light and blue light. A first polarizing beam splitter 22 that reflects, and a second polarizing plate 23 that rotates a polarization plane of the red light of the red light and the blue light reflected by the first polarizing beam splitter 22 by 90 degrees. is doing.
[0048]
In addition, the projector device 20 includes a red light reflective liquid crystal display element 24 that modulates red light, a blue light reflective liquid crystal display element 25 that modulates blue light, and red light from the second polarizing plate 23. Of the blue light, the red light is transmitted and the blue light is reflected, the red light modulated by the red reflective liquid crystal display element 24 is reflected, and the blue light modulated by the blue reflective liquid crystal display element 25 is reflected. And a second polarizing beam splitter 26 that transmits the light.
[0049]
Further, the projector device 20 transmits the green light reflecting liquid crystal display element 28 that modulates green light and the green light that has passed through the first polarizing beam splitter 22, and modulates the green light using the green light reflecting liquid crystal display element 28. And a third polarization beam splitter 27 that reflects the green light.
[0050]
Furthermore, the projector device 20 includes a third polarizing plate 29 that rotates the polarization plane of red light of the red light and blue light from the second polarizing beam splitter 26 by 90 degrees, and a third polarizing plate 29. A fourth polarizing beam splitter 30 that transmits the red light and the blue light and reflects the green light reflected by the third polarizing beam splitter 27, and the red light, the green light, and the fourth light from the fourth polarizing beam splitter 30. And a fourth polarizing plate 31 that rotates the polarization plane of the green light by 90 degrees out of the blue light.
[0051]
The S-wave red light incident on the projector device 20 passes through the first modulation plate 21, is reflected by the first polarizing beam splitter 22, is converted to P-wave by the second polarizing plate 23, and The light passes through the polarization beam splitter 26, is modulated by the red light modulation element 24, becomes an S wave, is reflected by the second polarization beam splitter 26, is converted to a P wave by the third polarizing plate 29, and is converted into a fourth polarization beam. The light passes through the splitter 30 and the fourth polarizing plate 31.
[0052]
The S-wave green light incident on the projector device 20 is converted into a P-wave by the first modulation plate 21, passes through the first polarization beam splitter 22 and the third polarization beam splitter 27, and is a red liquid crystal display element. 28 is modulated into an S wave, reflected by the third polarizing beam splitter 27, reflected by the fourth polarizing beam splitter 30, and converted into a P wave by the fourth polarizing plate 31.
[0053]
The S-wave blue light incident on the projector device 20 is transmitted through the first polarizing plate 21, reflected by the first polarizing beam splitter 22, transmitted through the second polarizing plate 23, and then transmitted through the second polarizing beam splitter. 26, modulated by the blue light liquid crystal display element 25 to become a P wave, and the second polarizing beam splitter 26, the third polarizing plate 29, the fourth polarizing beam splitter 30, and the fourth polarizing plate 31 To Penetrate.
[0054]
The projector device 20 according to the first embodiment employs the reflective liquid crystal element according to the first or second embodiment described above, thereby improving the reflectance over the entire visible light range and having a high luminance performance.
[0055]
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the projector device 40 according to the second embodiment.
[0056]
The projector device 40 includes a red light unit, a green light unit, and a blue light unit that respectively modulate red light, green light, and blue light and project them onto a screen, and superimposes the red light, green light, and blue light on the screen. And display the image. Each of the red light unit, the green light unit, and the blue light unit has a reflective liquid crystal display element configured by forming an Ag layer on an Al electrode as described above. In the figure, a configuration of, for example, a red light unit included in the projector device 40 is shown. Other green light units and blue light units have the same configuration.
[0057]
The liquid crystal display element for red light (first reflective liquid crystal display element) provided in the red light unit is assumed to have a red light of about 610 nm and has an Ag layer with a thickness of 30 to 80 nm on the Al electrode. The thickness of this Ag layer is preferably 30 to 70 nm.
[0058]
The green light liquid crystal display element (second reflective liquid crystal display element) provided in the green light unit is assumed to have approximately 545 nm of green light, and has an Ag layer with a thickness of 20 to 80 nm on the Al electrode. The thickness of this Ag layer is preferably 30 to 70 nm.
[0059]
The liquid crystal display element for red light (third reflective liquid crystal display element) provided in the blue light unit assumes a blue light of about 480 nm and has an Ag layer with a thickness of 30 to 80 nm on the Al electrode. The thickness of this Ag layer is preferably 30 to 70 nm.
[0060]
The projector device 40 includes a polarization beam splitter 41, a half-wave plate 42, and a reflective liquid crystal display element 43.
[0061]
The incident P wave passes through the polarization beam splitter 41, is converted into an S wave by the half-wave plate 42, is modulated by the reflective liquid crystal display element 43, and becomes a P wave. And reflected by the polarization beam splitter 41.
[0062]
The projector device 40 according to the second embodiment improves the reflectance over the entire visible light range and has a high luminance performance.
[0063]
The above-described embodiment is merely a specific example to which the present invention is applied, and the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to a desired object without departing from the scope of the present invention.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a reflective liquid crystal display element having a reflective electrode with improved reflectance over the entire visible light range and a projector apparatus having such a liquid crystal display element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a reflective liquid crystal display device.
FIG. 2 is a diagram showing the reflectivity of Al electrodes having Ag layers with different thicknesses.
FIG. 3 is a diagram showing the reflectance of a reflective liquid crystal display element according to a second embodiment and a reference example.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a projector apparatus according to a first embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a projector device according to a second embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing the reflectance of an Ag single layer and an Al single layer.
[Explanation of symbols]
11 Al electrode 12 Ag layer 13 First alignment film 14 Liquid crystal layer 15 Second alignment film 16 Transparent electrode 17 Glass substrate

Claims

In a projector device that projects an image on a screen,
A first reflective liquid crystal display element that modulates red light;
A second reflective liquid crystal display element that modulates green light;
A third reflective liquid crystal display element that modulates blue light;
Have
The first and second reflective liquid crystal display elements include a reflective electrode having a silver or silver alloy layer having a thickness of 30 to 70 nm on an aluminum or aluminum alloy electrode, and the third reflective liquid crystal display device. The display element has a reflective electrode comprising the silver or silver alloy layer having a thickness of 10 to 20 nm on an aluminum or aluminum alloy electrode;
A projector device.

In a projector device that projects an image on a screen,
A first reflective liquid crystal display element that modulates red light;
A second reflective liquid crystal display element that modulates green light;
A third reflective liquid crystal display element that modulates blue light;
Have
The first and second reflective liquid crystal display elements have a layer in which a dielectric layer is laminated on a reflective electrode having a silver or silver alloy layer with a thickness of 30 to 70 nm on an aluminum or aluminum alloy electrode. The third reflective liquid crystal display element has a reflective electrode having a layer in which a dielectric layer is laminated on the silver or silver alloy having a thickness of 10 to 20 nm on an aluminum or aluminum alloy electrode. ,
A projector device.