JP7491163B2 - Reflective liquid crystal display element and liquid crystal display device - Google Patents

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Description

本発明は、反射型液晶表示素子及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a reflective liquid crystal display element and a liquid crystal display device.

透明基板の内側面上に、透明な電極層、配向層及び該透明な電極層より小さくかつ液晶層又は透明基板より大きい屈折率を有する1又は複数の透明な中間層からなる積層構造を備えた技術がある(例えば、特許文献1参照)。これにより、中間層によって、透明電極を透過する光の反射が抑制されている。 There is a technology that provides a laminated structure on the inner surface of a transparent substrate, which consists of a transparent electrode layer, an alignment layer, and one or more transparent intermediate layers that have a refractive index smaller than that of the transparent electrode layer and greater than that of the liquid crystal layer or the transparent substrate (see, for example, Patent Document 1). As a result, the intermediate layers suppress the reflection of light that passes through the transparent electrode.

特開平11-174427号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-174427

しかし、中間層だけによる透明電極を透過する光の反射の抑制効果は不十分である。 However, the intermediate layer alone is insufficient in suppressing the reflection of light passing through the transparent electrode.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、透明電極を透過する光の反射が十分に抑制できる反射型液晶表示素子及び液晶表示装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above, and provides a reflective liquid crystal display element and a liquid crystal display device that can sufficiently suppress the reflection of light that passes through a transparent electrode.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る反射型液晶表示素子は、入射した光を反射する反射型液晶表示素子であって、平板状の第1部材と、積層方向で前記第1部材と対向して設けられ、前記第1部材と前記光の屈折率が異なる平板状の第2部材と、前記積層方向で前記第1部材と前記第2部材との間に設けられて、第1中間部材と、前記第1中間部材よりも前記第2部材側で前記第1中間部材と接する第2中間部材と、を有する中間層と、を備え、前記第1中間部材は、前記積層方向と交差する平面方向における凹凸のピッチが前記光の波長以下であり、前記光の屈折率が前記第1部材と同じ部材で構成される第1微細構造を含み、前記第2中間部材は、前記積層方向と交差する平面方向における凹凸のピッチが前記光の波長以下であり、前記光の屈折率が前記第2部材と同じ部材で構成される第2微細構造を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the reflective liquid crystal display element of the present invention is a reflective liquid crystal display element that reflects incident light, and includes a flat first member, a flat second member that is disposed opposite the first member in the stacking direction and has a different refractive index from the first member, and an intermediate layer that is disposed between the first member and the second member in the stacking direction and has a first intermediate member and a second intermediate member that is in contact with the first intermediate member on the second member side of the first intermediate member, the first intermediate member includes a first microstructure whose unevenness pitch in a planar direction intersecting with the stacking direction is equal to or less than the wavelength of light and whose refractive index of light is made of the same material as that of the first member, and the second intermediate member includes a second microstructure whose unevenness pitch in a planar direction intersecting with the stacking direction is equal to or less than the wavelength of light and whose refractive index of light is made of the same material as that of the second member.

本発明に係る液晶表示装置は、反射型液晶表示素子を備える。 The liquid crystal display device according to the present invention is equipped with a reflective liquid crystal display element.

本発明によれば、透明電極を透過する光の反射が十分に抑制できるという効果が奏される。 The present invention has the effect of sufficiently suppressing the reflection of light passing through the transparent electrode.

図1は、実施形態に係る液晶表示装置を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a liquid crystal display device according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る反射型液晶表示素子を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a reflective liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention. 図3は、実施形態に係る第1微細構造を示す縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a first microstructure according to the embodiment. 図4は、実施形態に係る第2微細構造を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a second microstructure according to the embodiment. 図5は、実施形態に係る中間層の厚みと反射率との相関関係を示すグラスである。FIG. 5 is a graph showing the correlation between the thickness and reflectance of the intermediate layer according to the embodiment. 図6は、実施形態の変形例に係る反射型液晶表示素子を示す縦断面図である。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a reflective liquid crystal display device according to a modified example of the embodiment.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る反射型液晶表示装置の実施形態が詳細に説明されている。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。 Embodiments of a reflective liquid crystal display device according to the present invention are described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.

[実施形態]
<液晶表示装置の全体構成>
図1は、実施形態に係る液晶表示装置100を示す概略図である。図1に示すように、液晶表示装置100は、スクリーンSに、映像、より詳しくは動画像を投射する投射型の画像表示装置である。液晶表示装置100は、発光装置10と、照明光学系12と、反射型液晶表示素子を備える液晶パネル14b、14g、14rと、合成光学系16と、投射光学系18とを有する。
[Embodiment]
<Overall Configuration of Liquid Crystal Display Device>
Fig. 1 is a schematic diagram showing a liquid crystal display device 100 according to an embodiment. As shown in Fig. 1, the liquid crystal display device 100 is a projection type image display device that projects an image, more specifically, a moving image, onto a screen S. The liquid crystal display device 100 includes a light emitting device 10, an illumination optical system 12, liquid crystal panels 14b, 14g, and 14r each having a reflective liquid crystal display element, a synthesis optical system 16, and a projection optical system 18.

発光装置10は、光を発生する光源を有し、光源から発生した光を、入射光L0として、照明光学系12に照射する。実施形態では、発光装置10は、図1の例では便宜的に1つの光源としているが、入射光L0を生成するための他の光学装置を有していてもよい。 The light emitting device 10 has a light source that generates light, and irradiates the light generated from the light source as incident light L0 to the illumination optical system 12. In the embodiment, the light emitting device 10 is conveniently illustrated as having one light source in the example of FIG. 1, but may have other optical devices for generating the incident light L0.

照明光学系12は、発光装置10からの入射光L0を、第1色光Lbと第2色光Lgと第3色光Lrとに分離する。実施形態における第1色光Lb、第2色光Lg、及び第3色光Lrは、それぞれ照明光を構成する三色の色光のうちの単色成分の光である。具体的には、第1色光Lbは、青色の光であり、第2色光Lgは、緑色の光であり、第3色光Lrは、赤色の光である。第1色光Lb、第2色光Lg、及び第3色光Lrを区別しない場合は、入射光L1と記載する。 The illumination optical system 12 separates the incident light L0 from the light emitting device 10 into a first colored light Lb, a second colored light Lg, and a third colored light Lr. In the embodiment, the first colored light Lb, the second colored light Lg, and the third colored light Lr are each a monochromatic component of the three colored lights that make up the illumination light. Specifically, the first colored light Lb is blue light, the second colored light Lg is green light, and the third colored light Lr is red light. When the first colored light Lb, the second colored light Lg, and the third colored light Lr are not differentiated, they are referred to as incident light L1.

照明光学系12は、光学素子22、23、24を有する。光学素子22は、発光装置10からの入射光L0を、第1色光Lbと混色光Lgrとに分離する。光学素子22は、分離した第1色光Lbを、光学素子23に供給する。光学素子23は、光学素子22からの第1色光Lbを反射して、液晶パネル14bに供給する。ここで、混色光Lgrは、第2色光Lgと第3色光Lrとの色成分を含む色の光である。光学素子22は、分離した混色光Lgrを、光学素子24に供給する。光学素子24は、光学素子22からの混色光Lgrを、第2色光Lgと第3色光Lrとに分離する。光学素子24は、分離した第2色光Lgを、液晶パネル14gに供給し、分離した第3色光Lrを、液晶パネル14rに供給する。なお、図1に示す照明光学系12の構成は、一例である。照明光学系12は、第1色光Lb、第2色光Lg、及び第3色光Lrを、それぞれ液晶パネル14b、14g、14rに供給する構成であればよい。 The illumination optical system 12 has optical elements 22, 23, and 24. The optical element 22 separates the incident light L0 from the light emitting device 10 into a first color light Lb and a mixed color light Lgr. The optical element 22 supplies the separated first color light Lb to the optical element 23. The optical element 23 reflects the first color light Lb from the optical element 22 and supplies it to the liquid crystal panel 14b. Here, the mixed color light Lgr is a color light containing color components of the second color light Lg and the third color light Lr. The optical element 22 supplies the separated mixed color light Lgr to the optical element 24. The optical element 24 separates the mixed color light Lgr from the optical element 22 into the second color light Lg and the third color light Lr. The optical element 24 supplies the separated second color light Lg to the liquid crystal panel 14g, and supplies the separated third color light Lr to the liquid crystal panel 14r. Note that the configuration of the illumination optical system 12 shown in FIG. 1 is an example. The illumination optical system 12 may be configured to supply the first color light Lb, the second color light Lg, and the third color light Lr to the liquid crystal panels 14b, 14g, and 14r, respectively.

液晶パネル14bは、光学素子23からの第1色光Lbを液晶素子によって変調して、変調した第1色光Lbを、出射光Lb2として出力する液晶パネルである。液晶パネル14gは、光学素子24からの第2色光Lgを液晶素子によって変調して、変調した第2色光Lgを出射光Lg2として出力する液晶パネルである。液晶パネル14rは、光学素子24からの第3色光Lrを液晶素子によって変調して、変調した第3色光Lrを出射光Lr2として出力する液晶パネルである。以下、液晶パネル14b、14g、14rを区別しない場合は、液晶パネル14と記載する。また、出射光Lb2、Lg2、Lr2を区別しない場合は、出射光L2と記載する。 The liquid crystal panel 14b is a liquid crystal panel that modulates the first color light Lb from the optical element 23 using a liquid crystal element and outputs the modulated first color light Lb as output light Lb2. The liquid crystal panel 14g is a liquid crystal panel that modulates the second color light Lg from the optical element 24 using a liquid crystal element and outputs the modulated second color light Lg as output light Lg2. The liquid crystal panel 14r is a liquid crystal panel that modulates the third color light Lr from the optical element 24 using a liquid crystal element and outputs the modulated third color light Lr as output light Lr2. Hereinafter, when the liquid crystal panels 14b, 14g, and 14r are not differentiated, they will be referred to as liquid crystal panel 14. When the output light Lb2, Lg2, and Lr2 are not differentiated, they will be referred to as output light L2.

液晶パネル14は、反射型の液晶パネルであり、さらに言えば、LCOS(Liquid Crystal on Silicon)である。実施形態では、液晶パネル14b、14g、14rは、単色の出射光L2(出射光Lb2、出射光Lg2、及び出射光Lr2のいずれか)を出射する。ただし、液晶パネル14は、1つのパネルで、出射光Lb2、出射光Lg2、及び出射光Lr2の色成分が組み合わさった出射光を出射してもよい。これらの液晶パネル14は、反射型液晶表示素子1をそれぞれ備える。 The liquid crystal panel 14 is a reflective liquid crystal panel, and more specifically, an LCOS (Liquid Crystal on Silicon). In the embodiment, the liquid crystal panels 14b, 14g, and 14r emit monochromatic emitted light L2 (either emitted light Lb2, emitted light Lg2, or emitted light Lr2). However, the liquid crystal panel 14 may emit an emitted light that is a combination of the color components of the emitted light Lb2, emitted light Lg2, and emitted light Lr2 in a single panel. Each of these liquid crystal panels 14 includes a reflective liquid crystal display element 1.

図1に戻り、合成光学系16は、液晶パネル14bからの出射光Lb2と、液晶パネル14gからの出射光Lg2と、液晶パネル14rからの出射光Lr2とを合成して合成光を生成する。実施形態において、合成光学系16は、クロスダイクロイックプリズムを含む。 Returning to FIG. 1, the combining optical system 16 combines the light Lb2 emitted from the liquid crystal panel 14b, the light Lg2 emitted from the liquid crystal panel 14g, and the light Lr2 emitted from the liquid crystal panel 14r to generate a combined light. In the embodiment, the combining optical system 16 includes a cross dichroic prism.

図1に示すように、投射光学系18は、合成光学系16で生成された合成光が入射され、その合成光を、映像として、スクリーンSに投射する。 As shown in FIG. 1, the projection optical system 18 receives the composite light generated by the composite optical system 16 and projects the composite light onto the screen S as an image.

制御装置としての制御部20は、演算装置、すなわちCPU(Central Processing Unit)を有する装置である。制御部20は、入射光L1の液晶パネル14への入射を制御する。実施形態では、制御部20は、発光装置10から照明光学系12への入射光L0を制御することで、液晶パネル14への入射光L1の入射のオンオフを切り替えている。ただし、制御部20は、発光装置10を直接制御せずに、例えば液晶パネル14への入射光L1の入射を遮断するシャッターなどを駆動して、液晶パネル14への入射光L1の入射を制御してもよい。 The control unit 20 as a control device is a device having a calculation device, i.e., a CPU (Central Processing Unit). The control unit 20 controls the incidence of the incident light L1 on the liquid crystal panel 14. In the embodiment, the control unit 20 controls the incident light L0 from the light emitting device 10 to the illumination optical system 12, thereby switching the incidence of the incident light L1 on the liquid crystal panel 14 on and off. However, the control unit 20 may control the incidence of the incident light L1 on the liquid crystal panel 14, for example, by driving a shutter that blocks the incidence of the incident light L1 on the liquid crystal panel 14, without directly controlling the light emitting device 10.

<反射型液晶表示素子1の構造>
図2は、実施形態に係る反射型液晶表示素子1を示す縦断面図である。図2は、液晶パネル14bの構成を例示しているが、液晶パネル14g、14rも同様の構成である。以下の例では、液晶パネル14bに、入射光として第1色光Lbが入射し、出射光として出射光Lb2が出射される場合を説明しているが、液晶パネル14gの場合には、入射光を第2色光Lgとし、出射光を出射光Lg2として言い換えることができ、液晶パネル14bの場合には、入射光を第3色光Lrとし、出射光を出射光Lr2と言い換えることができる。図2に示すように、液晶パネル14bは、複数の反射型液晶表示素子1として、ガラス基板2と、第1部材としての透明電極3と、中間層4と、第2部材としての配向膜5と、液晶層6と、配向膜7と、反射電極8と、シリコンなどの半導体駆動基板9と、が、積層方向Zに沿って積層されている。
<Structure of Reflective Liquid Crystal Display Element 1>
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a reflective liquid crystal display element 1 according to an embodiment. FIG. 2 illustrates the configuration of the liquid crystal panel 14b, but the liquid crystal panels 14g and 14r have the same configuration. In the following example, a case is described in which the first color light Lb is incident on the liquid crystal panel 14b as incident light and the outgoing light Lb2 is emitted as outgoing light. In the case of the liquid crystal panel 14g, the incident light can be rephrased as the second color light Lg and the outgoing light can be rephrased as the outgoing light Lg2, and in the case of the liquid crystal panel 14b, the incident light can be rephrased as the third color light Lr and the outgoing light can be rephrased as the outgoing light Lr2. As shown in FIG. 2, the liquid crystal panel 14b includes a glass substrate 2, a transparent electrode 3 as a first member, an intermediate layer 4, an alignment film 5 as a second member, a liquid crystal layer 6, an alignment film 7, a reflective electrode 8, and a semiconductor drive substrate 9 made of silicon or the like, which are stacked along the stacking direction Z as a plurality of reflective liquid crystal display elements 1.

ガラス基板2は、半導体駆動基板9に対向して設けられる。ガラス基板2は、半導体駆動基板9よりも入射光としての第1色光Lbの入射側に配置されている。ガラス基板2は、積層方向Zにおいて、光を透過する部材で形成されている。 The glass substrate 2 is disposed opposite the semiconductor drive substrate 9. The glass substrate 2 is disposed on the side of the semiconductor drive substrate 9 where the first color light Lb is incident as incident light. The glass substrate 2 is formed of a material that transmits light in the stacking direction Z.

透明電極3は、反射電極8との間で電圧を印加される。透明電極3は、表裏面が平らな平板状に形成されている。透明電極3は、積層方向Zにおいて、ガラス基板2の、半導体駆動基板9側の表面に設けられている。透明電極3は、積層方向Zにおいて、複数の反射電極8と対向している。透明電極3は、例えばインジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:ITO)やインジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:IZO)などの、入射光L1を透過可能な導電性材料で形成されている。なお、本実施形態における「平板状」とは、例えば、表面の平面度が1μm以下を指し、以降でも同様である。 A voltage is applied between the transparent electrode 3 and the reflective electrode 8. The transparent electrode 3 is formed in a flat plate shape with flat front and back surfaces. The transparent electrode 3 is provided on the surface of the glass substrate 2 on the semiconductor drive substrate 9 side in the stacking direction Z. The transparent electrode 3 faces a plurality of reflective electrodes 8 in the stacking direction Z. The transparent electrode 3 is formed of a conductive material that can transmit the incident light L1, such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO). In this embodiment, "flat" refers to a surface flatness of 1 μm or less, for example, and the same applies hereinafter.

反射電極8は、積層方向Zにおいて、半導体駆動基板9の、ガラス基板2側の表面に設けられている。反射電極8は、半導体駆動基板9の表面に複数設けられ、2次元マトリクス状に配列されている。反射電極8は、図示しない制御部の制御により、透明電極3との間に電圧が印加される電極である。すなわち、1つの反射電極8は、1つの画素を構成する。また、反射電極8は、画素電極としての機能の他に第1色光Lbを反射する反射電極を兼ねている。反射電極8は、例えばアルミニウム又は銀製の、光を反射可能な部材で構成されている。 The reflective electrode 8 is provided on the surface of the semiconductor drive substrate 9 facing the glass substrate 2 in the stacking direction Z. A plurality of reflective electrodes 8 are provided on the surface of the semiconductor drive substrate 9, and are arranged in a two-dimensional matrix. The reflective electrode 8 is an electrode to which a voltage is applied between the transparent electrode 3 under the control of a control unit (not shown). In other words, one reflective electrode 8 constitutes one pixel. In addition to functioning as a pixel electrode, the reflective electrode 8 also serves as a reflective electrode that reflects the first color light Lb. The reflective electrode 8 is made of a material capable of reflecting light, such as aluminum or silver.

液晶層6は、積層方向Zにおいて、ガラス基板2と半導体駆動基板9との間に設けられるスペースであり、内部に図示しない液晶素子が封入されている。液晶素子は、反射電極8と透明電極3との間に電圧が印加されていない場合には、一方向に配向されている。ここでは、液晶素子は、反射電極8と透明電極3との間に電圧が印加されていない場合には、紙面縦方向のZ方向に配向される。Z方向は、ガラス基板2と半導体駆動基板9とが積層されている方向である。液晶素子は、反射電極8と透明電極3との間に電圧が印加されると、反射電極8と透明電極3とによって発生された電界により、配向方向が変化する。ここでは、印加される電圧は一定値である。したがって、液晶素子は、反射電極8と透明電極3との間に電圧が印加されると、Z方向に対し直交する方向である紙面横方向に配向される。ただし、液晶素子の配向方向は、これに限られない。 The liquid crystal layer 6 is a space provided between the glass substrate 2 and the semiconductor drive substrate 9 in the stacking direction Z, and a liquid crystal element (not shown) is enclosed inside. The liquid crystal element is oriented in one direction when no voltage is applied between the reflective electrode 8 and the transparent electrode 3. Here, when no voltage is applied between the reflective electrode 8 and the transparent electrode 3, the liquid crystal element is oriented in the Z direction, which is the vertical direction of the paper. The Z direction is the direction in which the glass substrate 2 and the semiconductor drive substrate 9 are stacked. When a voltage is applied between the reflective electrode 8 and the transparent electrode 3, the liquid crystal element changes its orientation direction due to the electric field generated by the reflective electrode 8 and the transparent electrode 3. Here, the applied voltage is a constant value. Therefore, when a voltage is applied between the reflective electrode 8 and the transparent electrode 3, the liquid crystal element is oriented in the horizontal direction of the paper, which is a direction perpendicular to the Z direction. However, the orientation direction of the liquid crystal element is not limited to this.

液晶素子は、反射電極8と透明電極3との間に電圧が印加されていない場合には、入射してくる第1色光Lbの偏光状態が変化しないように配向される。この場合には、液晶パネル14bに第1色光Lbが入射されても、第1色光Lbが図示しない偏光分離手段によって遮断され、合成光学系16の方向に射出しない。したがって、液晶パネル14bは、反射電極8と透明電極3との間に電圧が印加されていない場合には、出射光Lb2を出射しない。全ての液晶パネル14b、14g、14rが出射光Lb2を出射しない場合には、画面が黒表示となる。 When no voltage is applied between the reflective electrode 8 and the transparent electrode 3, the liquid crystal element is oriented so that the polarization state of the incident first color light Lb does not change. In this case, even if the first color light Lb is incident on the liquid crystal panel 14b, the first color light Lb is blocked by a polarization separation means (not shown) and is not emitted in the direction of the synthesis optical system 16. Therefore, when no voltage is applied between the reflective electrode 8 and the transparent electrode 3, the liquid crystal panel 14b does not emit the outgoing light Lb2. When all the liquid crystal panels 14b, 14g, and 14r do not emit the outgoing light Lb2, the screen is displayed black.

一方、液晶素子は、反射電極8と透明電極3との間に電圧が印加された場合には、入射してくる第1色光Lbの偏光状態が変化するように配向される。液晶パネル14bに入射された第1色光Lbは、液晶層6を透過して、反射電極8に到達する。反射電極8に到達した第1色光Lbは、反射電極8で反射され、再度液晶層6を透過して、出射光Lb2として出射される。液晶パネル14bは、反射電極8と透明電極3との間に電圧が印加された場合に、出射光Lb2の偏光状態は電圧が印加された液晶によって偏光状態が変化しているため、図示しない偏光分離手段によって、合成光学系16の方向に出射され、画面が白表示となる。 On the other hand, when a voltage is applied between the reflective electrode 8 and the transparent electrode 3, the liquid crystal element is oriented so that the polarization state of the incident first color light Lb changes. The first color light Lb incident on the liquid crystal panel 14b passes through the liquid crystal layer 6 and reaches the reflective electrode 8. The first color light Lb that reaches the reflective electrode 8 is reflected by the reflective electrode 8, passes through the liquid crystal layer 6 again, and is emitted as the outgoing light Lb2. When a voltage is applied between the reflective electrode 8 and the transparent electrode 3 of the liquid crystal panel 14b, the polarization state of the outgoing light Lb2 has been changed by the liquid crystal to which the voltage has been applied, so that the outgoing light Lb2 is emitted in the direction of the synthesis optical system 16 by the polarization separation means (not shown), and the screen displays white.

配向膜5は、積層方向Zにおいて、透明電極3と対向配置された板状部材である。配向膜5は、表裏面が平らな平板状に形成されている。配向膜5は、第1色光Lbの屈折率が、透明電極3とは異なる。配向膜5は、透明電極3と平行に配置されている。配向膜5は、所定面積にわたって液晶素子が一方向にそろって並んでいる状態が必要な場合に、液晶素子の配向を制御する。配向膜7は、配向膜5と同様な構成である。 The alignment film 5 is a plate-like member arranged opposite the transparent electrode 3 in the stacking direction Z. The alignment film 5 is formed in a flat plate shape with flat front and back surfaces. The alignment film 5 has a refractive index of the first color light Lb different from that of the transparent electrode 3. The alignment film 5 is arranged parallel to the transparent electrode 3. The alignment film 5 controls the alignment of the liquid crystal elements when it is necessary for the liquid crystal elements to be aligned in one direction over a certain area. The alignment film 7 has a similar configuration to the alignment film 5.

中間層4は、積層方向Zにおいて、透明電極3と配向膜5との間に配置されている。中間層4は、実施形態では絶縁体で構成されている。中間層4は、第1色光Lbを透過する。 The intermediate layer 4 is disposed between the transparent electrode 3 and the alignment film 5 in the stacking direction Z. In this embodiment, the intermediate layer 4 is made of an insulator. The intermediate layer 4 transmits the first color light Lb.

中間層4は、第1中間部材4aと、第2中間部材4bと、を備える。第1中間部材4aは、第1部材としての透明電極3に接触するように設けられる。第2中間部材4bは、積層方向Zにおいて第1中間部材4aよりも配向膜5側に配置されて、第2部材としての配向膜5に接触するように設けられる。第2中間部材4bは、第1中間部材4aとも接触するように設けられる。 The intermediate layer 4 includes a first intermediate member 4a and a second intermediate member 4b. The first intermediate member 4a is provided so as to contact the transparent electrode 3 as the first member. The second intermediate member 4b is disposed closer to the alignment film 5 than the first intermediate member 4a in the stacking direction Z, and is provided so as to contact the alignment film 5 as the second member. The second intermediate member 4b is provided so as to also contact the first intermediate member 4a.

第1中間部材4aは、第1色光Lbの屈折率が、第1部材としての透明電極3と同じ部材で構成される。第1中間部材4aを構成する部材は、例えば、窒化シリコン(Si)などであってよい。実施形態において、第1色光Lbの屈折率が等しいとは、厳密に等しいことに限られず、例えば、屈折率の差分が0.2の範囲内であることも含まれ、さらに好ましくは屈折率の差分が0.1の範囲内であることも含まれ、以降でも同様である。 The first intermediate member 4a is made of a material having the same refractive index of the first color light Lb as the transparent electrode 3 as the first member. The material constituting the first intermediate member 4a may be, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ). In the embodiment, the refractive index of the first color light Lb being equal is not limited to being strictly equal, and includes, for example, a difference in refractive index being within a range of 0.2, and more preferably a difference in refractive index being within a range of 0.1, and the same applies hereinafter.

第1中間部材4aは、第1微細構造41を含む。従って、第1微細構造41は、第1色光Lbの屈折率が第1部材としての透明電極3と同じ部材で構成されているといえる。 The first intermediate member 4a includes a first microstructure 41. Therefore, it can be said that the first microstructure 41 is composed of a material whose refractive index of the first color light Lb is the same as that of the transparent electrode 3 serving as the first member.

図3は、実施形態に係る第1微細構造41を示す縦断面図である。図3に示すように、第1中間部材4aは、第1微細構造41を含む。第1微細構造41は、積層方向Zにおいて、配向膜5側に向かうに従って先細となる、複数の突起部41Aで構成されている。突起部41Aは、任意の形状であってよいが、例えば、四角錐形状、円錐形状、釣鐘型などであってよい。突起部41Aは、積層方向Zに交差する平面において、すなわち透明電極3の表面に沿った平面において、マトリクス状に複数設けられている。第1微細構造41の高さh1は、任意の高さであってよい。第1微細構造41の高さh1は、第1微細構造41の積層方向Zに沿った長さを指し、突起部41Aの積層方向Zに沿った長さであるともいえる。また、隣り合う突起部41A同士の積層方向と交差する平面方向における凹凸のピッチP1は、第1色光Lbの波長以下の長さとなっている。ピッチP1とは、隣り合う突起部41Aの中心線間の距離を指す。このような波長オーダ以下のピッチP1を有する微細構造41を適用することで、散乱や回折などによる光のロスを極力低減することができる。 3 is a longitudinal sectional view showing the first microstructure 41 according to the embodiment. As shown in FIG. 3, the first intermediate member 4a includes the first microstructure 41. The first microstructure 41 is composed of a plurality of protrusions 41A that taper toward the alignment film 5 side in the stacking direction Z. The protrusions 41A may have any shape, for example, a quadrangular pyramid shape, a cone shape, a bell shape, etc. The protrusions 41A are provided in a matrix shape in a plane intersecting the stacking direction Z, that is, in a plane along the surface of the transparent electrode 3. The height h1 of the first microstructure 41 may be any height. The height h1 of the first microstructure 41 refers to the length of the first microstructure 41 along the stacking direction Z, and can also be said to be the length of the protrusions 41A along the stacking direction Z. In addition, the pitch P1 of the unevenness in the planar direction intersecting the stacking direction between adjacent protrusions 41A is equal to or less than the wavelength of the first color light Lb. The pitch P1 refers to the distance between the center lines of adjacent protrusions 41A. By applying a microstructure 41 having a pitch P1 on the order of wavelength or less, it is possible to minimize light loss due to scattering, diffraction, etc.

第2中間部材4bは、第1色光Lbの屈折率が第2部材としての配向膜5と同じ部材で構成される。第2中間部材4bを構成する部材は、例えば、配向膜5と同じ部材であることが好ましく、例えばSiOであってよい。 The second intermediate member 4b is made of a material having the same refractive index for the first color light Lb as the alignment film 5 serving as the second member. The material constituting the second intermediate member 4b is preferably the same material as the alignment film 5, and may be, for example, SiO2 .

図2に示すように、第2中間部材4bは、第2微細構造42と、基台43とを含む。従って、第2微細構造42及び基台43は、第1色光Lbの屈折率が第2部材としての配向膜5と同じ部材で構成されているといえる。基台43は、積層方向Zにおいて配向膜5側に形成されており、配向膜5と接触する。基台43は、例えば平板状であってよい。第2微細構造42は、基台43の、積層方向Zにおいて透明電極3側に設けられている。より詳しくは、第2微細構造42は、基台43の透明電極3側の表面に形成されている。すなわち、第2微細構造42は、基台43の透明電極3側の表面から、透明電極3側に向けて突出して形成されている。 2, the second intermediate member 4b includes a second microstructure 42 and a base 43. Therefore, it can be said that the second microstructure 42 and the base 43 are composed of a material having the same refractive index of the first color light Lb as the alignment film 5 as the second member. The base 43 is formed on the alignment film 5 side in the stacking direction Z and is in contact with the alignment film 5. The base 43 may be, for example, flat. The second microstructure 42 is provided on the transparent electrode 3 side of the base 43 in the stacking direction Z. More specifically, the second microstructure 42 is formed on the surface of the base 43 on the transparent electrode 3 side. That is, the second microstructure 42 is formed to protrude from the surface of the base 43 on the transparent electrode 3 side toward the transparent electrode 3 side.

図4は、実施形態に係る第2微細構造42を示す縦断面図である。図4に示すように、第2微細構造42は、積層方向Zにおいて、透明電極3側に向かうに従って先細となる、複数の突起部42Aで構成されている。突起部42Aは、任意の形状であってよいが、例えば、四角錐形状、円錐形状、釣鐘型などであってよい。突起部42Aは、積層方向Zに交差する平面において、すなわち基台43の表面において、マトリクス状に複数設けられている。第2微細構造42の高さh2は、任意の高さであってよい。第2微細構造42の高さh2は、第2微細構造42の積層方向Zに沿った長さを指し、突起部42Aの積層方向Zに沿った長さであるともいえる。また、隣り合う突起部42A同士の積層方向と交差する平面方向における凹凸のピッチP2は、第1色光Lbの波長以下の長さとなっている。ピッチP2とは、隣り合う突起部42Aの中心線間の距離を指す。このような波長オーダ以下のピッチP2を有する微細構造42を適用することで、散乱や回折などによる光のロスを極力低減することができる。 4 is a longitudinal sectional view showing the second microstructure 42 according to the embodiment. As shown in FIG. 4, the second microstructure 42 is composed of a plurality of protrusions 42A that taper toward the transparent electrode 3 in the stacking direction Z. The protrusions 42A may have any shape, such as a quadrangular pyramid shape, a cone shape, or a bell shape. The protrusions 42A are provided in a matrix on a plane intersecting the stacking direction Z, i.e., on the surface of the base 43. The height h2 of the second microstructure 42 may be any height. The height h2 of the second microstructure 42 refers to the length of the second microstructure 42 along the stacking direction Z, and can also be said to be the length of the protrusions 42A along the stacking direction Z. In addition, the pitch P2 of the unevenness in the plane direction intersecting the stacking direction between adjacent protrusions 42A is equal to or less than the wavelength of the first color light Lb. The pitch P2 refers to the distance between the center lines of adjacent protrusions 42A. By applying a microstructure 42 having a pitch P2 of the order of wavelength or less, it is possible to minimize light loss due to scattering, diffraction, etc.

なお、図3の例では、第1微細構造41は、第2微細構造42のような基台43を含んでいないが、第1微細構造41も基台を含んでよい。この場合、第1微細構造41の基台も、第1色光Lbの屈折率が第1部材としての透明電極3と同じ部材で構成される。そして、第1微細構造41の基台は、積層方向Zにおいて透明電極3側に形成されており、透明電極3と接触する。基台は、例えば平板状であってよい。第1微細構造41は、基台の、積層方向Zにおいて配向膜5側に設けられている。より詳しくは、第1微細構造41は、基台の配向膜5側の表面に形成され、基台の配向膜5側の表面から、配向膜5側に向けて突出して形成されることとなる。 3, the first microstructure 41 does not include a base 43 like the second microstructure 42, but the first microstructure 41 may also include a base. In this case, the base of the first microstructure 41 is also made of a material having the same refractive index of the first color light Lb as the transparent electrode 3 as the first member. The base of the first microstructure 41 is formed on the transparent electrode 3 side in the stacking direction Z and is in contact with the transparent electrode 3. The base may be, for example, flat. The first microstructure 41 is provided on the alignment film 5 side of the base in the stacking direction Z. More specifically, the first microstructure 41 is formed on the surface of the base on the alignment film 5 side, and is formed to protrude from the surface of the base on the alignment film 5 side toward the alignment film 5 side.

図2に示すように、中間層4においては、第1微細構造41と第2微細構造42とが接触するように設けられている。具体的には、中間層4は、第1微細構造41の突起部41A同士の間の隙間を、第2微細構造42の突起部42Aが埋めるように構成されている。言い換えれば、中間層4は、第2微細構造42の突起部42A同士の間の隙間を、第1微細構造41の突起部41Aが埋めるように、構成されている。そのため、中間層4は、積層方向Zに直交する方向に沿う断面において第1微細構造41(突起部41A)が占める面積が、透明電極3側に向かうに従って大きくなり、配向膜5側に向かうに従って小さくなる。また、中間層4は、積層方向Zに直交する方向に沿う断面において第2微細構造42(突起部42A)が占める面積が、透明電極3側に向かうに従って小さくなり、配向膜5側に向かうに従って大きくなる。 2, in the intermediate layer 4, the first microstructure 41 and the second microstructure 42 are arranged so as to be in contact with each other. Specifically, the intermediate layer 4 is configured so that the protrusions 42A of the second microstructure 42 fill the gaps between the protrusions 41A of the first microstructure 41. In other words, the intermediate layer 4 is configured so that the protrusions 41A of the first microstructure 41 fill the gaps between the protrusions 42A of the second microstructure 42. Therefore, in the intermediate layer 4, the area occupied by the first microstructure 41 (protrusions 41A) in a cross section along a direction perpendicular to the stacking direction Z becomes larger toward the transparent electrode 3 side and becomes smaller toward the alignment film 5 side. In addition, in the intermediate layer 4, the area occupied by the second microstructure 42 (protrusions 42A) in a cross section along a direction perpendicular to the stacking direction Z becomes smaller toward the transparent electrode 3 side and becomes larger toward the alignment film 5 side.

ここで、透明電極3と配向膜5とは、第1色光Lbの屈折率が異なる。そのため、透明電極3と配向膜5との界面では、第1色光Lbや出射光Lb2の反射が大きくなるおそれがある。さらに、液晶層の厚さの分布によって、出射光Lb2によって表示される画像に干渉縞が生じるおそれもある。それに対し、実施形態においては、第1色光Lbの屈折率が異なる2つの部材の間に、ここでは透明電極3と配向膜5との間に、反射防止膜としての中間層4を配置することで、反射を抑制しつつ、干渉縞の発生も抑制することができる。以下、中間層4の作用についてより具体的に説明する。 Here, the transparent electrode 3 and the alignment film 5 have different refractive indices for the first color light Lb. Therefore, at the interface between the transparent electrode 3 and the alignment film 5, there is a risk of increased reflection of the first color light Lb and the emitted light Lb2. Furthermore, there is a risk of interference fringes appearing in the image displayed by the emitted light Lb2 due to the distribution of the thickness of the liquid crystal layer. In response to this, in the embodiment, an intermediate layer 4 serving as an anti-reflection film is disposed between two members having different refractive indices for the first color light Lb, here between the transparent electrode 3 and the alignment film 5, thereby suppressing reflection while also suppressing the occurrence of interference fringes. The function of the intermediate layer 4 will be described in more detail below.

図5は、実施形態に係る中間層4の積層方向Zにおける厚みと屈折率との相関関係を示すグラスである。図5の横軸が、第1色光Lbの屈折率で、縦軸が積層方向における中間層4の厚みを指す。図5においては、屈折率n1が、透明電極3における第1色光Lbの屈折率を指し、屈折率n2が、配向膜5における第1色光Lbの屈折率を指す。中間層4は、以上説明したように、透明電極3側から配向膜5側に向けて、透明電極3、第1微細構造41、第2微細構造42、配向膜5の順で並ぶ。そして、透明電極3と第1微細構造41とは、第1色光Lbの屈折率が等しく、第2微細構造42と配向膜5とは、第1色光Lbの屈折率が等しい。そして、第1微細構造41と第2微細構造42とは、透明電極3側に向かうに従って第1微細構造41の占める面積が大きくなり、配向膜5側に向かうに従って第2微細構造42の占める面積が大きくなる。そのため、第1色光Lbの屈折率は、中間層4において、積層方向Zにおいて急激に変化することなく、連続的に変化することとなる。これにより、反射を抑制しつつ、干渉縞の発生も抑制することができる。すなわち、中間層4は、透明電極3と配向膜5との間の界面の屈折率の不連続性を減らす作用を発揮できる。これにより、中間層4は、透過する光の波長や入射角依存性が小さい優れた反射防止効果を得られる。 Figure 5 is a graph showing the correlation between the thickness and refractive index in the stacking direction Z of the intermediate layer 4 according to the embodiment. The horizontal axis of Figure 5 indicates the refractive index of the first color light Lb, and the vertical axis indicates the thickness of the intermediate layer 4 in the stacking direction. In Figure 5, the refractive index n1 indicates the refractive index of the first color light Lb in the transparent electrode 3, and the refractive index n2 indicates the refractive index of the first color light Lb in the alignment film 5. As described above, the intermediate layer 4 is arranged in the order of the transparent electrode 3, the first microstructure 41, the second microstructure 42, and the alignment film 5 from the transparent electrode 3 side to the alignment film 5 side. The transparent electrode 3 and the first microstructure 41 have the same refractive index of the first color light Lb, and the second microstructure 42 and the alignment film 5 have the same refractive index of the first color light Lb. The first microstructure 41 and the second microstructure 42 have a larger area occupied by the first microstructure 41 toward the transparent electrode 3 side, and a larger area occupied by the second microstructure 42 toward the alignment film 5 side. Therefore, the refractive index of the first color light Lb changes continuously in the stacking direction Z in the intermediate layer 4 without abrupt changes. This makes it possible to suppress the occurrence of interference fringes while suppressing reflection. In other words, the intermediate layer 4 can reduce discontinuity in the refractive index at the interface between the transparent electrode 3 and the alignment film 5. As a result, the intermediate layer 4 can obtain an excellent anti-reflection effect that has little dependence on the wavelength and incident angle of the transmitted light.

なお、実施形態では、このように、第1微細構造41と第2微細構造42とが複数の突起部41A、42Aを有し、それらが噛み合ういわゆるモスアイ構造であるが、第1微細構造41と第2微細構造42との形状は、複数の突起部が噛み合うものに限られない。第1微細構造41と第2微細構造42とは、例えば、中間層4の、積層方向Zに直交する方向に沿う断面において第1微細構造41(突起部41A)が占める面積が、透明電極3側に向かうに従って大きくなり、積層方向Zに直交する方向に沿う断面において第2微細構造42(突起部42A)が占める面積が、配向膜5側に向かうに従って大きくなる、任意の構成となっていてよい。 In the embodiment, the first microstructure 41 and the second microstructure 42 have a plurality of protrusions 41A, 42A, which are interlocked to form a so-called moth-eye structure. However, the shape of the first microstructure 41 and the second microstructure 42 is not limited to a structure in which a plurality of protrusions interlock. The first microstructure 41 and the second microstructure 42 may have any configuration, for example, such that the area occupied by the first microstructure 41 (protrusions 41A) in a cross section of the intermediate layer 4 along a direction perpendicular to the stacking direction Z increases toward the transparent electrode 3 side, and the area occupied by the second microstructure 42 (protrusions 42A) in a cross section of the intermediate layer 4 along a direction perpendicular to the stacking direction Z increases toward the alignment film 5 side.

また、以上の説明では、中間層4は、透明電極3と配向膜5との間に設けられたが、第1色光Lbの屈折率の異なる第1部材と第2部材との間であれば、任意の位置に配置してよい。すなわち、以上の説明では、透明電極3が第1部材であり、配向膜5が第2部材に相当したが、第1部材及び第2部材とは、透明電極3及び配向膜5であることに限られず、第1色光Lbの屈折率が異なる任意の部材であってよい。 In addition, in the above description, the intermediate layer 4 is provided between the transparent electrode 3 and the alignment film 5, but it may be disposed at any position between the first member and the second member that have different refractive indices for the first color light Lb. That is, in the above description, the transparent electrode 3 corresponds to the first member and the alignment film 5 corresponds to the second member, but the first member and the second member are not limited to the transparent electrode 3 and the alignment film 5, and may be any member that has a different refractive index for the first color light Lb.

<変形例>
図6は、実施形態の変形例に係る反射型液晶表示素子1を示す縦断面図である。変形例では、上記実施形態と同様な事項を省略し、特徴部分だけを説明する。
<Modification>
6 is a vertical cross-sectional view showing a reflective liquid crystal display element 1 according to a modified example of the embodiment. In this modified example, the same matters as in the above embodiment will be omitted and only the characteristic parts will be described.

図6に示すように、変形例においては、ガラス基板2と透明電極3との間に中間層4Aが配置されている。 As shown in FIG. 6, in the modified example, an intermediate layer 4A is disposed between the glass substrate 2 and the transparent electrode 3.

中間層4Aの第1中間部材4aは、第1色光Lbの屈折率がガラス基板2と同じ部材で構成される。すなわち、中間層4Aの第1中間部材4aの第1微細構造41は、第1色光Lbの屈折率がガラス基板2と同じ部材で構成される。中間層4Aの第1中間部材4aは、この点以外は、上述の中間層4の第1中間部材4aと同じ構造であってよい。なお、中間層4Aの第1中間部材4aが基材を含む場合は、この基材も、第1色光Lbの屈折率がガラス基板2と同じ部材で構成される。 The first intermediate member 4a of the intermediate layer 4A is made of a material having the same refractive index for the first color light Lb as the glass substrate 2. That is, the first microstructure 41 of the first intermediate member 4a of the intermediate layer 4A is made of a material having the same refractive index for the first color light Lb as the glass substrate 2. Other than this point, the first intermediate member 4a of the intermediate layer 4A may have the same structure as the first intermediate member 4a of the intermediate layer 4 described above. Note that, if the first intermediate member 4a of the intermediate layer 4A includes a base material, this base material is also made of a material having the same refractive index for the first color light Lb as the glass substrate 2.

中間層4Aの第2中間部材4bは、第1色光Lbの屈折率が透明電極3と同じ部材で構成される。すなわち、中間層4Aの第2中間部材4bの第2微細構造42及び基台43は、第1色光Lbの屈折率が透明電極3と同じ部材で構成される。中間層4Aの第2中間部材4bは、この点以外は、上述の中間層4の第2中間部材4bと同じ構造であってよい。 The second intermediate member 4b of the intermediate layer 4A is made of a material having the same refractive index for the first color light Lb as the transparent electrode 3. That is, the second microstructure 42 and the base 43 of the second intermediate member 4b of the intermediate layer 4A are made of a material having the same refractive index for the first color light Lb as the transparent electrode 3. Other than this point, the second intermediate member 4b of the intermediate layer 4A may have the same structure as the second intermediate member 4b of the intermediate layer 4 described above.

<効果>
上述したように、実施形態によれば、反射型液晶表示素子1では、透明電極3及び配向膜5は、平板状に形成されている。第1中間部材4aは、積層方向と交差する平面方向における凹凸のピッチが前記光の波長以下であり、光の屈折率が透明電極3と同じ部材で構成される第1微細構造41を含む。第2中間部材4bは、積層方向と交差する平面方向における凹凸のピッチが前記光の波長以下であり、光の屈折率が配向膜5と同じ部材で構成される第2微細構造42を含む。この構成であると、第1中間部材4aと第2中間部材4bとによって、透明電極3及び配向膜5を透過する光の反射が抑制できる。すなわち、反射光が生じる部材同士の界面に、サブ波長オーダーの第1中間部材4aと第2中間部材4bとを有する中間層4が存在することになる。中間層4は、部材同士の界面の屈折率の不連続性を実質的になくす作用を発揮でき、透過する光の波長や入射角依存性が小さい優れた反射防止効果を得られる。これにより、レーザー光源に代表される干渉性の高い光源を用いた投射型の液晶表示装置100では、干渉縞による画質低下が大幅に改善できる。また、透明電極3及び配向膜5が平板状に形成され、透明電極3と配向膜5との間に中間層4が配置されている。これにより、透明電極3の板厚などの形状が変わらず、透明電極3に印加された電圧の変動が構造上誘発され難い。したがって、微細構造ではない構造によって透明電極3に印加された電圧を安定させつつ中間層4に用いる第1中間部材4aと第2中間部材4bとによって透過する光の反射が抑制できる。
<Effects>
As described above, according to the embodiment, in the reflective liquid crystal display element 1, the transparent electrode 3 and the alignment film 5 are formed in a flat plate shape. The first intermediate member 4a includes a first microstructure 41 having a pitch of unevenness in a planar direction intersecting with the stacking direction that is equal to or less than the wavelength of the light and having the same refractive index as the transparent electrode 3. The second intermediate member 4b includes a second microstructure 42 having a pitch of unevenness in a planar direction intersecting with the stacking direction that is equal to or less than the wavelength of the light and having the same refractive index as the alignment film 5. With this configuration, the first intermediate member 4a and the second intermediate member 4b can suppress the reflection of light passing through the transparent electrode 3 and the alignment film 5. That is, the intermediate layer 4 having the first intermediate member 4a and the second intermediate member 4b of the sub-wavelength order is present at the interface between the members where the reflected light occurs. The intermediate layer 4 can substantially eliminate the discontinuity in the refractive index at the interface between the members, and can obtain an excellent anti-reflection effect with small dependency on the wavelength and incident angle of the transmitted light. As a result, in a projection type liquid crystal display device 100 using a highly coherent light source such as a laser light source, degradation of image quality due to interference fringes can be significantly improved. Also, the transparent electrode 3 and the alignment film 5 are formed in a flat plate shape, and the intermediate layer 4 is disposed between the transparent electrode 3 and the alignment film 5. As a result, the shape of the transparent electrode 3, such as its plate thickness, does not change, and fluctuations in the voltage applied to the transparent electrode 3 are unlikely to be induced structurally. Therefore, the voltage applied to the transparent electrode 3 can be stabilized by a structure that is not a microstructure, while the reflection of the transmitted light can be suppressed by the first intermediate member 4a and the second intermediate member 4b used in the intermediate layer 4.

実施形態によれば、中間層4は、積層方向Zに直交する方向に沿う断面において第1微細構造41が占める面積が、透明電極3側に向かうに従って大きくなる。積層方向Zに直交する方向に沿う断面において第2微細構造42が占める面積が、配向膜5側に向かうに従って大きく構成されている。この構成であると、第1中間部材4a及び第2中間部材4bの屈折率が連続的に変化できる。 According to the embodiment, the area of the first microstructure 41 in the cross section perpendicular to the stacking direction Z of the intermediate layer 4 increases toward the transparent electrode 3. The area of the second microstructure 42 in the cross section perpendicular to the stacking direction Z increases toward the alignment film 5. With this configuration, the refractive index of the first intermediate member 4a and the second intermediate member 4b can be changed continuously.

実施形態によれば、第1微細構造41は、配向膜5側に向かうに従う断面を先細に形成されている。第2微細構造42は、透明電極3側に向かうに従う断面を先細に形成されている。中間層4は、第1微細構造41と第2微細構造42との隙間を互いに埋め合わせて形成されている。この構成であると、第1中間部材4a及び第2中間部材4bの屈折率が連続的に変化できる。 According to the embodiment, the first microstructure 41 is formed so that its cross section tapers toward the alignment film 5 side. The second microstructure 42 is formed so that its cross section tapers toward the transparent electrode 3 side. The intermediate layer 4 is formed by filling the gaps between the first microstructure 41 and the second microstructure 42. With this configuration, the refractive index of the first intermediate member 4a and the second intermediate member 4b can be changed continuously.

実施形態によれば、第1微細構造41の凹凸のピッチP1と、第2微細構造42の凹凸のピッチP2とは、光の波長以下である。この構成であると、中間層4に用いる第1中間部材4aと第2中間部材4bとによって透過する光の反射が抑制できる。 According to the embodiment, the pitch P1 of the concaves and convexes of the first microstructure 41 and the pitch P2 of the concaves and convexes of the second microstructure 42 are equal to or less than the wavelength of light. With this configuration, the reflection of the light passing through the first intermediate member 4a and the second intermediate member 4b used in the intermediate layer 4 can be suppressed.

実施形態によれば、第1中間部材4aは、第2微細構造42の隙間を第1微細構造41で埋めて形成されている。この構成であると、第1中間部材4aが第1微細構造41を有する部分だけで構成でき、第1中間部材4aの屈折率が連続的に変化できる。これにより、第1中間部材4aには、無駄な部分が無く、中間層4を構成する際に設計寸法が最適化し易い。 According to the embodiment, the first intermediate member 4a is formed by filling the gaps of the second microstructure 42 with the first microstructure 41. With this configuration, the first intermediate member 4a can be constructed only from the portion having the first microstructure 41, and the refractive index of the first intermediate member 4a can be changed continuously. As a result, there are no wasted portions in the first intermediate member 4a, and it is easy to optimize the design dimensions when constructing the intermediate layer 4.

実施形態によれば、第2中間部材4bは、第2微細構造42の配向膜5側に形成されて配向膜5と接し、光の屈折率が配向膜5と同じ部材で構成される基台43を有する。この構成であると、第1中間部材4aが第2中間部材4bに埋め合わせられて第1微細構造41を有する部分だけで構成でき、第1中間部材4aの屈折率が連続的に変化できる。これにより、第1中間部材4aには、無駄な部分が無く、中間層4を構成する際に設計寸法が最適化し易い。 According to the embodiment, the second intermediate member 4b is formed on the alignment film 5 side of the second microstructure 42 and is in contact with the alignment film 5, and has a base 43 made of a material with the same refractive index as the alignment film 5. With this configuration, the first intermediate member 4a is offset by the second intermediate member 4b and can be constructed only from the portion having the first microstructure 41, and the refractive index of the first intermediate member 4a can be changed continuously. As a result, there are no wasted portions in the first intermediate member 4a, making it easier to optimize the design dimensions when constructing the intermediate layer 4.

実施形態によれば、液晶表示装置100は、反射型液晶表示素子1を備える。この構成であると、微細構造ではない構造によって透明電極3に印加された電圧を安定させつつ絶縁体で作った第1中間部材4aと第2中間部材4bとによって透過する光の反射が抑制できる。 According to the embodiment, the liquid crystal display device 100 includes a reflective liquid crystal display element 1. With this configuration, the voltage applied to the transparent electrode 3 can be stabilized by a structure that is not a microstructure, while the reflection of the transmitted light can be suppressed by the first intermediate member 4a and the second intermediate member 4b made of an insulator.

[その他]
上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるものや、実質的に同一のものを含む。さらに、上記に記載した構成は、適宜組み合わせ可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成の種々の省略、置換又は変更が可能である。
[others]
The above-described components include those that a person skilled in the art can easily imagine and those that are substantially the same. Furthermore, the above-described configurations can be appropriately combined. Furthermore, various omissions, substitutions, or modifications of the configurations are possible without departing from the scope of the present invention.

1 反射型液晶表示素子
2 ガラス基板
3 透明電極
4、4A 中間層
4a 第1中間部材
4b 第2中間部材
5 配向膜
6 液晶層
7 配向膜
8 反射電極
9 半導体駆動基板
10 発光装置
12 照明光学系
14(14b、14g、14r) 液晶パネル
16 合成光学系
18 投射光学系
20 制御部
22 光学素子
23 光学素子
24 光学素子
41 第1微細構造
41A 突起部
42 第2微細構造
42A 突起部
43 基台
100 液晶表示装置
REFERENCE SIGNS LIST 1 reflective liquid crystal display element 2 glass substrate 3 transparent electrode 4, 4A intermediate layer 4a first intermediate member 4b second intermediate member 5 alignment film 6 liquid crystal layer 7 alignment film 8 reflective electrode 9 semiconductor drive substrate 10 light emitting device 12 illumination optical system 14 (14b, 14g, 14r) liquid crystal panel 16 synthesis optical system 18 projection optical system 20 control unit 22 optical element 23 optical element 24 optical element 41 first fine structure 41A protrusion 42 second fine structure 42A protrusion 43 base 100 liquid crystal display device

Claims (7)

入射した光を反射する反射型液晶表示素子であって、
平板状の第1部材と、
積層方向で前記第1部材と対向して設けられ、前記第1部材と前記光の屈折率が異なる平板状の第2部材と、
前記積層方向で前記第1部材と前記第2部材との間に設けられて、第1中間部材と、前記第1中間部材よりも前記第2部材側で前記第1中間部材と接する第2中間部材と、を有する中間層と、
を備え、
前記第1中間部材は、前記積層方向と交差する平面方向における凹凸のピッチが前記光の波長以下であり、前記光の屈折率が前記第1部材と同じ部材で構成される第1微細構造を含み、
前記第2中間部材は、前記積層方向と交差する平面方向における凹凸のピッチが前記光の波長以下であり、前記光の屈折率が前記第2部材と同じ部材で構成される第2微細構造を含
前記第1部材と前記第1中間部材は異なる材料であり、前記第1中間部材は前記第1微細構造のみで構成されている、
反射型液晶表示素子。
A reflective liquid crystal display element that reflects incident light,
A flat plate-shaped first member;
a flat-plate-shaped second member provided opposite the first member in the stacking direction and having a refractive index different from that of the first member;
an intermediate layer provided between the first member and the second member in the stacking direction, the intermediate layer including a first intermediate member and a second intermediate member in contact with the first intermediate member on a side closer to the second member than the first intermediate member;
Equipped with
the first intermediate member includes a first microstructure having a pitch of projections and recesses in a planar direction intersecting with the stacking direction that is equal to or smaller than the wavelength of the light, the first microstructure being made of a material having a refractive index of the light that is the same as that of the first member;
the second intermediate member includes a second microstructure having a pitch of projections and recesses in a planar direction intersecting with the stacking direction that is equal to or smaller than the wavelength of the light, the second microstructure being made of a material having a refractive index of the light that is the same as that of the second member;
The first member and the first intermediate member are made of different materials, and the first intermediate member is composed of only the first microstructure.
Reflective liquid crystal display element.
前記中間層は、前記積層方向に直交する方向に沿う断面において前記第1微細構造が占める面積が、前記第1部材側に向かうに従って大きくなり、前記積層方向に直交する方向に沿う断面において前記第2微細構造が占める面積が、前記第2部材側に向かうに従って大きく構成されている、請求項1に記載の反射型液晶表示素子。 The reflective liquid crystal display element according to claim 1, wherein the area occupied by the first microstructure in a cross section along a direction perpendicular to the stacking direction of the intermediate layer increases toward the first member side, and the area occupied by the second microstructure in a cross section along a direction perpendicular to the stacking direction of the intermediate layer increases toward the second member side. 前記第1微細構造は、前記第2部材側に向かうに従う断面を先細に形成され、
前記第2微細構造は、前記第1部材側に向かうに従う断面を先細に形成され、
前記中間層は、前記第1微細構造と前記第2微細構造との隙間を互いに埋め合わせて形成されている、
請求項2に記載の反射型液晶表示素子。
The first microstructure is formed so that a cross section thereof tapers toward the second member side,
The second microstructure is formed so that a cross section thereof tapers toward the first member side,
The intermediate layer is formed by filling gaps between the first microstructure and the second microstructure.
3. The reflective liquid crystal display device according to claim 2.
前記第2中間部材は、前記第2微細構造の前記第2部材側に形成されて前記第2部材と接し、前記光の屈折率が前記第2部材と同じ部材で構成される基台を有する、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の反射型液晶表示素子。
the second intermediate member is formed on the second member side of the second microstructure and in contact with the second member, and has a base made of a material having the same refractive index as the second member;
4. The reflective liquid crystal display device according to claim 1.
前記第1部材が透明電極であり、前記第2部材が配向膜である、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の反射型液晶表示素子。
The first member is a transparent electrode, and the second member is an alignment film.
5. The reflective liquid crystal display device according to claim 1.
前記中間層と異なる別の中間層が、前記透明電極と前記透明電極と対向するガラス基板との間に形成されている、請求項5に記載の反射型液晶表示素子。 6. The reflective liquid crystal display element according to claim 5 , further comprising an intermediate layer different from said intermediate layer, which is formed between said transparent electrode and a glass substrate facing said transparent electrode. 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の反射型液晶表示素子を備える、
液晶表示装置。
A reflective liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 6,
Liquid crystal display device.
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