JPH10325948A - 反射型画像表示装置 - Google Patents
反射型画像表示装置Info
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- JPH10325948A JPH10325948A JP9134620A JP13462097A JPH10325948A JP H10325948 A JPH10325948 A JP H10325948A JP 9134620 A JP9134620 A JP 9134620A JP 13462097 A JP13462097 A JP 13462097A JP H10325948 A JPH10325948 A JP H10325948A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入射光を変調して反射させることにより画像
を表示する装置において、高光量の入射光に対しても画
素間を通過した光による誤動作のない反射型画像表示装
置を提供する。 【解決手段】 各画素を構成する電気素子が表面に形成
されている基板として、可視光に対する光吸収係数が１
ｃｍ-1以下である透明基板１６を用い、電気素子が形成
されていない基板面に光吸収層１８が形成されている。
これにより、反射電極１０によって反射されずに反射電
極間の隙間を通過する光１４は、透明基板１６でほとん
ど吸収されず、また、透明基板の裏面から反射されて戻
ることもなくなるから、電気素子の誤動作の原因となる
発熱、光励起を引き起こさない。これにより、高耐光性
のある反射型画像表示装置が実現できる。
を表示する装置において、高光量の入射光に対しても画
素間を通過した光による誤動作のない反射型画像表示装
置を提供する。 【解決手段】 各画素を構成する電気素子が表面に形成
されている基板として、可視光に対する光吸収係数が１
ｃｍ-1以下である透明基板１６を用い、電気素子が形成
されていない基板面に光吸収層１８が形成されている。
これにより、反射電極１０によって反射されずに反射電
極間の隙間を通過する光１４は、透明基板１６でほとん
ど吸収されず、また、透明基板の裏面から反射されて戻
ることもなくなるから、電気素子の誤動作の原因となる
発熱、光励起を引き起こさない。これにより、高耐光性
のある反射型画像表示装置が実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各画素に光を入射
させ、その反射光の特性（透過強度、偏光状態等）を変
化させることにより、画像を表示させる反射型画像表示
装置に関するものである。
させ、その反射光の特性（透過強度、偏光状態等）を変
化させることにより、画像を表示させる反射型画像表示
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオテープやレーザディスクの
発展により、家庭で簡単に映画を見ることができるよう
になった。さらに、高画質なハイビジョン放送の本格的
運用やＤＶＤ等新メディアの出現により、従来より大型
画面（５０−１００型）で映像を楽しみたい要望が高ま
ってきた。その要望を満たすため、これまで、ＣＲＴを
用いたリアテレビが実現されてきたが、地磁気によるコ
ンバージェンス調整の問題により、液晶プロジェクタを
用いたリアテレビが近年急速に市場を拡大している。
発展により、家庭で簡単に映画を見ることができるよう
になった。さらに、高画質なハイビジョン放送の本格的
運用やＤＶＤ等新メディアの出現により、従来より大型
画面（５０−１００型）で映像を楽しみたい要望が高ま
ってきた。その要望を満たすため、これまで、ＣＲＴを
用いたリアテレビが実現されてきたが、地磁気によるコ
ンバージェンス調整の問題により、液晶プロジェクタを
用いたリアテレビが近年急速に市場を拡大している。
【０００３】一方、パーソナルコンピュータの普及に伴
い、会議中に従来のオーバーヘッドプロジェクタを用い
た表示方法とは異なる表示方法が最近増えてきている。
い、会議中に従来のオーバーヘッドプロジェクタを用い
た表示方法とは異なる表示方法が最近増えてきている。
【０００４】例えば、企業の会議室等で、パーソナルコ
ンピュータに直接プロジェクタを接続し、パーソナルコ
ンピュータの画像を直接拡大投写することにより、リア
ルタイムで画像を変化させ、会議を進行させるものであ
る。このような場合、小型軽量で調整が少ないフロント
型液晶プロジェクタが最適であり、コンピュータと接続
可能な表示モード（ＶＧＡ、ＳＶＧＡ、ＸＧＡ等）を有
する液晶プロジェクタの要望が非常に高まっている。
ンピュータに直接プロジェクタを接続し、パーソナルコ
ンピュータの画像を直接拡大投写することにより、リア
ルタイムで画像を変化させ、会議を進行させるものであ
る。このような場合、小型軽量で調整が少ないフロント
型液晶プロジェクタが最適であり、コンピュータと接続
可能な表示モード（ＶＧＡ、ＳＶＧＡ、ＸＧＡ等）を有
する液晶プロジェクタの要望が非常に高まっている。
【０００５】これらの液晶パネルにおいて、重要な性能
は「明るさ」である。これは、一般家庭や企業会議室に
おいては、ある程度の照明のもとで、この映像を見るた
めである。
は「明るさ」である。これは、一般家庭や企業会議室に
おいては、ある程度の照明のもとで、この映像を見るた
めである。
【０００６】液晶プロジェクタの構造の中で、明るさを
低下させる最大要因は、液晶パネル自体である。これま
で、実現されてきた液晶プロジェクタは、液晶パネルに
光を透過させ、その透過強度を変調することによって画
像を表示する、所謂、透過型液晶パネルを用いてきた。
透過型液晶パネルは、光通過部分に画素トランジスタや
配線等が配置できないため（配置すると誤動作が生じ
る）、液晶パネル１画素の面積に対して、光が透過する
部分の面積が占める割合（開口率）が約５０％しかな
く、液晶パネルの全体の透過率は２０％程度しか得るこ
とができなかった。とりわけ、画素数が８０〜２００万
画素になった場合、透過型液晶パネルの開口率が３０％
程度にまで低下してしまう。
低下させる最大要因は、液晶パネル自体である。これま
で、実現されてきた液晶プロジェクタは、液晶パネルに
光を透過させ、その透過強度を変調することによって画
像を表示する、所謂、透過型液晶パネルを用いてきた。
透過型液晶パネルは、光通過部分に画素トランジスタや
配線等が配置できないため（配置すると誤動作が生じ
る）、液晶パネル１画素の面積に対して、光が透過する
部分の面積が占める割合（開口率）が約５０％しかな
く、液晶パネルの全体の透過率は２０％程度しか得るこ
とができなかった。とりわけ、画素数が８０〜２００万
画素になった場合、透過型液晶パネルの開口率が３０％
程度にまで低下してしまう。
【０００７】そこで従来、透過型に対して反射型の液晶
パネルにすることにより、開口率を８０〜９０％程度に
まで向上させ、透過率を向上させることが検討されてき
た。
パネルにすることにより、開口率を８０〜９０％程度に
まで向上させ、透過率を向上させることが検討されてき
た。
【０００８】従来の反射型液晶パネルの一例を、図３を
参照して説明をする。この構造は、シリコン（Ｓｉ）基
板１と対向ガラス基板２と、それらに挟まれた液晶３と
からなる。ｐ型のＳｉ基板１内には、ｎウエル４が形成
され、その表面には、例えば、アルミ配線５、絶縁層
６、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）ゲート電極７、ｐ−Ｓｉ
保持容量線８、ポリイミド平坦化層９および画素電極を
形成する反射電極１０が形成されている。
参照して説明をする。この構造は、シリコン（Ｓｉ）基
板１と対向ガラス基板２と、それらに挟まれた液晶３と
からなる。ｐ型のＳｉ基板１内には、ｎウエル４が形成
され、その表面には、例えば、アルミ配線５、絶縁層
６、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）ゲート電極７、ｐ−Ｓｉ
保持容量線８、ポリイミド平坦化層９および画素電極を
形成する反射電極１０が形成されている。
【０００９】なお、Ｓｉ基板１、ｎウエル、絶縁層６お
よびｐ−Ｓｉゲート電極７とでＭＯＳ型電界効果トラン
ジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）が形成され、ｎウエル、絶縁
層６およびｐ−Ｓｉ保持容量線８とで容量素子が形成さ
れる。そして、ＭＯＳ−ＦＥＴ、容量素子および反射電
極１０により１画素が構成される。また、対向ガラス基
板２には、ＩＴＯ透明電極１１が形成されている。
よびｐ−Ｓｉゲート電極７とでＭＯＳ型電界効果トラン
ジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）が形成され、ｎウエル、絶縁
層６およびｐ−Ｓｉ保持容量線８とで容量素子が形成さ
れる。そして、ＭＯＳ−ＦＥＴ、容量素子および反射電
極１０により１画素が構成される。また、対向ガラス基
板２には、ＩＴＯ透明電極１１が形成されている。
【００１０】各画素の映像信号は、アルミ配線５から各
画素に入力され、ＭＯＳ−ＦＥＴによって、画素信号を
表示するために必要なタイミングでスイッチングされ、
反射電極１０に信号電圧が印加される。この反射電極１
０とＩＴＯ透明電極１１の電圧差が、液晶３に印加さ
れ、液晶３の光透過強度が変化する。
画素に入力され、ＭＯＳ−ＦＥＴによって、画素信号を
表示するために必要なタイミングでスイッチングされ、
反射電極１０に信号電圧が印加される。この反射電極１
０とＩＴＯ透明電極１１の電圧差が、液晶３に印加さ
れ、液晶３の光透過強度が変化する。
【００１１】例えば、液晶３として、動的散乱モードの
ものを使用すれば、電圧を印加することにより、暗状態
から明状態に変化する。この液晶の作用により、入射光
１２は透過強度変調を受け、反射光１３により画像を表
示することができる。
ものを使用すれば、電圧を印加することにより、暗状態
から明状態に変化する。この液晶の作用により、入射光
１２は透過強度変調を受け、反射光１３により画像を表
示することができる。
【００１２】反射型液晶パネルは、図３からわかるよう
に、反射電極１０の下に、スイッチング素子としてのＭ
ＯＳ−ＦＥＴや容量素子等の電気素子やアルミ配線５を
形成することができるので、画素を形成する反射電極１
０を拡大することができる。それゆえ、非常に画素数が
増加しても開口率は低下することなく、その値を８０〜
９０％程度にまで向上させることができる。
に、反射電極１０の下に、スイッチング素子としてのＭ
ＯＳ−ＦＥＴや容量素子等の電気素子やアルミ配線５を
形成することができるので、画素を形成する反射電極１
０を拡大することができる。それゆえ、非常に画素数が
増加しても開口率は低下することなく、その値を８０〜
９０％程度にまで向上させることができる。
【００１３】このような、反射型液晶パネルは、例え
ば、テレビジョン学会技術報告ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．６
５，Ｐ４３〜４８（１９９５）に記載されている。
ば、テレビジョン学会技術報告ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．６
５，Ｐ４３〜４８（１９９５）に記載されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】これまでの反射型液晶
パネルは、電気素子がＳｉ基板１上に作られている。こ
のため、図３において、反射電極１０間を通過する光１
４は、Ｓｉ基板１に達してしまう。Ｓｉは、可視光に対
しては光吸収係数が１００ｃｍ-1以上であるため、例え
ば、１ｍｍの基板厚の場合には、９９．９％［１−exp
（−１００＊０．１）より］以上の光を吸収する。この
ため、Ｓｉ基板１に達した光１４はその基板の領域１５
で吸収され、熱を発生させたり、光励起によるキャリア
を発生させる。これらの熱やキャリアが画素を構成する
ＭＯＳ−ＦＥＴに拡散した場合、そのＭＯＳ−ＦＥＴ
は、誤動作を起こし、表示不良の原因となる。その対策
として、Ｓｉ基板１に光が到達しないように、複雑な遮
光構造を取り入れてあり、許容入射光量を低くしてい
た。このため、複雑な遮光構造を導入することにより、
歩留まりの低下をまねくとともに、高光量を入射するこ
とができなかった。
パネルは、電気素子がＳｉ基板１上に作られている。こ
のため、図３において、反射電極１０間を通過する光１
４は、Ｓｉ基板１に達してしまう。Ｓｉは、可視光に対
しては光吸収係数が１００ｃｍ-1以上であるため、例え
ば、１ｍｍの基板厚の場合には、９９．９％［１−exp
（−１００＊０．１）より］以上の光を吸収する。この
ため、Ｓｉ基板１に達した光１４はその基板の領域１５
で吸収され、熱を発生させたり、光励起によるキャリア
を発生させる。これらの熱やキャリアが画素を構成する
ＭＯＳ−ＦＥＴに拡散した場合、そのＭＯＳ−ＦＥＴ
は、誤動作を起こし、表示不良の原因となる。その対策
として、Ｓｉ基板１に光が到達しないように、複雑な遮
光構造を取り入れてあり、許容入射光量を低くしてい
た。このため、複雑な遮光構造を導入することにより、
歩留まりの低下をまねくとともに、高光量を入射するこ
とができなかった。
【００１５】本発明の反射型画像表示装置は、反射電極
間の隙間を通過する光による、発熱やキャリアの発生に
よるＭＯＳ−ＦＥＴの誤動作を防ぎ、高入射光量におい
ても正常に動作する高輝度の反射型表示装置を提供する
ことを目的とする。
間の隙間を通過する光による、発熱やキャリアの発生に
よるＭＯＳ−ＦＥＴの誤動作を防ぎ、高入射光量におい
ても正常に動作する高輝度の反射型表示装置を提供する
ことを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の反射型画像表示
装置は、画素を構成する電気素子が、可視光に対する光
吸収係数が１ｃｍ-1以下の材質を用いた透明な基板上に
形成され、その基板の電気素子が形成されていない面に
光吸収層が形成されたものである。
装置は、画素を構成する電気素子が、可視光に対する光
吸収係数が１ｃｍ-1以下の材質を用いた透明な基板上に
形成され、その基板の電気素子が形成されていない面に
光吸収層が形成されたものである。
【００１７】この発明によれば、基板に到達した光によ
る基板での発熱、光励起を防ぐことができ、高入射光量
においても正常に動作する高輝度の反射型表示装置を提
供することができる。
る基板での発熱、光励起を防ぐことができ、高入射光量
においても正常に動作する高輝度の反射型表示装置を提
供することができる。
【００１８】請求項１に記載の発明は、入射光を変調し
て反射させることにより画像を表示する手段を備えた反
射型画像表示装置において、表面上に各画素を構成する
電気素子が形成されている基板が、可視光に対する光吸
収係数が１ｃｍ-1以下である材質であり、かつ、前記基
板の前記電気素子が形成されていない面に光吸収層が形
成されているものである。これにより、厚さ１ｍｍの基
板厚でも、入射光は１０％［１−exp（−１＊０．１）
より］以下しか吸収されず、基板に到達した光が、基板
中で発熱や光励起を引き起こさないため、ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔ等の電気素子に誤動作が起こらなくすることができ
る。また、電気素子が形成されていない基板面からの戻
り光を防ぐこともできる。
て反射させることにより画像を表示する手段を備えた反
射型画像表示装置において、表面上に各画素を構成する
電気素子が形成されている基板が、可視光に対する光吸
収係数が１ｃｍ-1以下である材質であり、かつ、前記基
板の前記電気素子が形成されていない面に光吸収層が形
成されているものである。これにより、厚さ１ｍｍの基
板厚でも、入射光は１０％［１−exp（−１＊０．１）
より］以下しか吸収されず、基板に到達した光が、基板
中で発熱や光励起を引き起こさないため、ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔ等の電気素子に誤動作が起こらなくすることができ
る。また、電気素子が形成されていない基板面からの戻
り光を防ぐこともできる。
【００１９】請求項２に記載の発明は、表面上に各画素
を構成する電気素子が形成されている基板の材料が、石
英であることにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ等の電気素子を高
温プロセスで形成できるため、特性の良い電気素子を形
成することができるとともに、周辺駆動回路も同一基板
に形成することができる。
を構成する電気素子が形成されている基板の材料が、石
英であることにより、ＭＯＳ−ＦＥＴ等の電気素子を高
温プロセスで形成できるため、特性の良い電気素子を形
成することができるとともに、周辺駆動回路も同一基板
に形成することができる。
【００２０】請求項３に記載の発明は、表面上に各画素
を構成する電気素子が形成されている基板の材料が、無
アルカリガラスであることにより、低価格で製造するこ
とができるため大型面積の反射型画像表示装置が実現で
きる。
を構成する電気素子が形成されている基板の材料が、無
アルカリガラスであることにより、低価格で製造するこ
とができるため大型面積の反射型画像表示装置が実現で
きる。
【００２１】請求項４に記載の発明は、画像を表示させ
る手段として、画素を構成する電極間に電圧を印可させ
て前記電極間の液晶の光透過状態を変化させることによ
り、薄型の反射型画像表示装置が実現できるとともに、
電極間の隙間を通過する光は、基板に対して吸収される
ことが非常に少ない。
る手段として、画素を構成する電極間に電圧を印可させ
て前記電極間の液晶の光透過状態を変化させることによ
り、薄型の反射型画像表示装置が実現できるとともに、
電極間の隙間を通過する光は、基板に対して吸収される
ことが非常に少ない。
【００２２】請求項５に記載の発明は、画像を表示させ
る手段として、画素を構成する微小鏡に静電引力を印可
させて前記微小鏡を傾けさせることにより、入射光に対
する反射光の出射方向を変化させる薄型の反射型画像表
示装置が実現できるとともに、微小鏡間の隙間を通過す
る光は、基板に対して吸収されることが非常に少ない。
る手段として、画素を構成する微小鏡に静電引力を印可
させて前記微小鏡を傾けさせることにより、入射光に対
する反射光の出射方向を変化させる薄型の反射型画像表
示装置が実現できるとともに、微小鏡間の隙間を通過す
る光は、基板に対して吸収されることが非常に少ない。
【００２３】請求項６に記載の発明は、光吸収層の材料
がシリコンであることにより、アモルファスシリコン、
多結晶シリコンおよび単結晶シリコン等可視光を吸収す
る種々のシリコン材を用いることができ、画素間の隙間
を通過した光が基板の裏面で反射されないため、反射光
による画素を構成する電気素子への影響がないので誤動
作をなくすことができる。
がシリコンであることにより、アモルファスシリコン、
多結晶シリコンおよび単結晶シリコン等可視光を吸収す
る種々のシリコン材を用いることができ、画素間の隙間
を通過した光が基板の裏面で反射されないため、反射光
による画素を構成する電気素子への影響がないので誤動
作をなくすことができる。
【００２４】請求項７に記載の発明は、光吸収層の材料
が有機膜であることにより、直交配置偏光板等で可視光
を吸収することができ、画素間の隙間を通過した光が、
基板の裏面で反射されないため、反射光による画素を構
成する電気素子への影響がないので誤動作をなくすこと
ができる。
が有機膜であることにより、直交配置偏光板等で可視光
を吸収することができ、画素間の隙間を通過した光が、
基板の裏面で反射されないため、反射光による画素を構
成する電気素子への影響がないので誤動作をなくすこと
ができる。
【００２５】請求項８に記載の発明は、表面上に各画素
を構成する電気素子が形成された基板と光吸収層の間に
無反射層が設けられていることにより、前記基板と前記
光吸収層の界面での反射光をさらに無くすことができ、
反射光により電気素子が誤動作することをさらに防ぐこ
とができる。
を構成する電気素子が形成された基板と光吸収層の間に
無反射層が設けられていることにより、前記基板と前記
光吸収層の界面での反射光をさらに無くすことができ、
反射光により電気素子が誤動作することをさらに防ぐこ
とができる。
【００２６】請求項９に記載の発明は、光吸収層に太陽
電池を形成することにより、画素間の隙間を通過した光
を電気に変換し、入射された光のエネルギを有効に利用
することができるとともに、太陽電池が発生した電力を
反射型画像表示装置またはその装置を含むシステムの駆
動電力として用いることができ、消費電力を低減させる
ことができる。
電池を形成することにより、画素間の隙間を通過した光
を電気に変換し、入射された光のエネルギを有効に利用
することができるとともに、太陽電池が発生した電力を
反射型画像表示装置またはその装置を含むシステムの駆
動電力として用いることができ、消費電力を低減させる
ことができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
て図面を参照しながら説明する。
【００２８】（実施の形態１）第１の実施の形態を図１
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００２９】図１は、本発明の反射型画像表示装置のう
ち液晶を用いた反射型液晶パネルの例を示す。透明基板
１６と対向ガラス基板２およびそれらに挟まれた液晶３
から構成される。透明基板１６としては、可視光に対す
る光吸収係数が１ｃｍ-1以下である石英を用いており、
その表面には高温で形成されたｐ型のポリシリコン（ｐ
−Ｓｉ）１７、素子間を接続するアルミ配線５、酸化シ
リコン（ＳｉＯ2）で形成された絶縁層６、ｐ−Ｓｉゲ
ート電極７、信号電荷を保持するための容量素子を形成
するｐ−Ｓｉ保持容量線８、ポリイミド平坦化層９およ
び画素電極を形成するアルミによる反射電極１０が形成
されている。
ち液晶を用いた反射型液晶パネルの例を示す。透明基板
１６と対向ガラス基板２およびそれらに挟まれた液晶３
から構成される。透明基板１６としては、可視光に対す
る光吸収係数が１ｃｍ-1以下である石英を用いており、
その表面には高温で形成されたｐ型のポリシリコン（ｐ
−Ｓｉ）１７、素子間を接続するアルミ配線５、酸化シ
リコン（ＳｉＯ2）で形成された絶縁層６、ｐ−Ｓｉゲ
ート電極７、信号電荷を保持するための容量素子を形成
するｐ−Ｓｉ保持容量線８、ポリイミド平坦化層９およ
び画素電極を形成するアルミによる反射電極１０が形成
されている。
【００３０】なお、ｐ型ｐ−Ｓｉ１７、絶縁層６、ｐ−
Ｓｉゲート電極７とで薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形
成され、ｐ型ｐ−Ｓｉ１７と絶縁層６およびｐ−Ｓｉ保
持容量線８とで容量素子が形成される。そしてＴＦＴと
容量素子および反射電極１０により画素が形成される。
Ｓｉゲート電極７とで薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形
成され、ｐ型ｐ−Ｓｉ１７と絶縁層６およびｐ−Ｓｉ保
持容量線８とで容量素子が形成される。そしてＴＦＴと
容量素子および反射電極１０により画素が形成される。
【００３１】石英は、１０００°Ｃ以上の高温に耐える
ことができるので、高温で形成された移動度が高いｐ−
Ｓｉを形成することができ、このｐ−Ｓｉを用いて周辺
駆動回路（シフトレジスタ回路、サンプルホールド回
路、保護回路等）をＴＦＴと同一基板上に形成すること
ができる。
ことができるので、高温で形成された移動度が高いｐ−
Ｓｉを形成することができ、このｐ−Ｓｉを用いて周辺
駆動回路（シフトレジスタ回路、サンプルホールド回
路、保護回路等）をＴＦＴと同一基板上に形成すること
ができる。
【００３２】透明基板１６の裏面にはシリコンからなる
光吸収層１８が形成されている。さらに、透明基板１６
と光吸収層１８の間には、窒化シリコン（ＳｉＮ）から
なる無反射層２０が設けられている。なお、透明基板１
６としての屈折率が１．４６の石英と、光吸収層として
の屈折率が３．３のシリコンの界面での反射を低減させ
るためには、無反射層２０として屈折率が（１．４６＊
３．３）0.5＝２．１９の材料を光波長λ／４だけの厚
さにすればよく、その屈折率を持つ材料としては、屈折
率が２．１のＳｉＮが最適である。
光吸収層１８が形成されている。さらに、透明基板１６
と光吸収層１８の間には、窒化シリコン（ＳｉＮ）から
なる無反射層２０が設けられている。なお、透明基板１
６としての屈折率が１．４６の石英と、光吸収層として
の屈折率が３．３のシリコンの界面での反射を低減させ
るためには、無反射層２０として屈折率が（１．４６＊
３．３）0.5＝２．１９の材料を光波長λ／４だけの厚
さにすればよく、その屈折率を持つ材料としては、屈折
率が２．１のＳｉＮが最適である。
【００３３】また、無アルカリガラスの対向ガラス基板
２の表面には、ＩＴＯ透明電極１１が形成されている。
２の表面には、ＩＴＯ透明電極１１が形成されている。
【００３４】各画素の映像信号は、アルミ配線５から各
画素に入力され、ＴＦＴによって必要なタイミングでス
イッチされ、反射電極１０に信号電圧が印加される。こ
の反射電極１０とＩＴＯ透明電極１１の電圧差が液晶３
に印加され、液晶３の状態が変化する。本実施の形態で
は、液晶３として垂直配向モードを使用する。入射光は
一方向に直線偏光されている。反射電極１０とＩＴＯ透
明電極１１で形成された対向電極の間に電圧が印加され
ていないときは、液晶分子は基板面に対して垂直に配向
したままなので、入射光１２は反射電極１０で反射して
偏光方向を変えることなく、反射光１３として出射され
ていく。
画素に入力され、ＴＦＴによって必要なタイミングでス
イッチされ、反射電極１０に信号電圧が印加される。こ
の反射電極１０とＩＴＯ透明電極１１の電圧差が液晶３
に印加され、液晶３の状態が変化する。本実施の形態で
は、液晶３として垂直配向モードを使用する。入射光は
一方向に直線偏光されている。反射電極１０とＩＴＯ透
明電極１１で形成された対向電極の間に電圧が印加され
ていないときは、液晶分子は基板面に対して垂直に配向
したままなので、入射光１２は反射電極１０で反射して
偏光方向を変えることなく、反射光１３として出射され
ていく。
【００３５】一方、反射電極１０と対向電極の間に電圧
が印加されると、液晶分子は基板垂直方向から傾き、入
射光方向に対して光学的異方性を有するようになる。こ
の異方性により、入射光１２の偏光方向が変化し、反射
光１３は入射光１２の偏光方向と９０°異なる偏光成分
を有するようになる。この偏光成分を偏光ビームスプリ
ッタ等で分離することにより画像を表示する。
が印加されると、液晶分子は基板垂直方向から傾き、入
射光方向に対して光学的異方性を有するようになる。こ
の異方性により、入射光１２の偏光方向が変化し、反射
光１３は入射光１２の偏光方向と９０°異なる偏光成分
を有するようになる。この偏光成分を偏光ビームスプリ
ッタ等で分離することにより画像を表示する。
【００３６】ところで、石英基板は、可視光をほとんど
吸収しない（１ｃｍ膜厚の石英において、表面反射損失
を含めて波長０．４〜０．７μｍの光透過率は９３％よ
り、光吸収係数は０．１ｃｍ-1以下である。）ので、反
射電極１０の間を通過する光１４は、石英による透明基
板１６に吸収されることなく光吸収層１８に入射され
る。なお、入射光は紫外域と赤外域をカットする熱線カ
ットフィルタ等を用いて可視光のみにしている。
吸収しない（１ｃｍ膜厚の石英において、表面反射損失
を含めて波長０．４〜０．７μｍの光透過率は９３％よ
り、光吸収係数は０．１ｃｍ-1以下である。）ので、反
射電極１０の間を通過する光１４は、石英による透明基
板１６に吸収されることなく光吸収層１８に入射され
る。なお、入射光は紫外域と赤外域をカットする熱線カ
ットフィルタ等を用いて可視光のみにしている。
【００３７】光吸収層１８は厚さが３００μｍのシリコ
ンから形成され、９５％以上の光を吸収する。この結
果、透明基板１６の裏面からの反射を無くすことができ
るので、反射光による電気素子への影響がないので誤動
作をなくすことができる。
ンから形成され、９５％以上の光を吸収する。この結
果、透明基板１６の裏面からの反射を無くすことができ
るので、反射光による電気素子への影響がないので誤動
作をなくすことができる。
【００３８】次に、ＴＦＴを形成する半導体層の材料と
して、低温で形成するアモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）または低温で形成されたｐ−Ｓｉを用いる場合に
は、透明基板１６として光吸収係数は１ｃｍ-1以下の無
アルカリガラス（例えば、コーニング社＃７０５９）を
用いて高耐光性の反射型液晶表示装置を実現してもよ
い。
して、低温で形成するアモルファスシリコン（ａ−Ｓ
ｉ）または低温で形成されたｐ−Ｓｉを用いる場合に
は、透明基板１６として光吸収係数は１ｃｍ-1以下の無
アルカリガラス（例えば、コーニング社＃７０５９）を
用いて高耐光性の反射型液晶表示装置を実現してもよ
い。
【００３９】この場合、移動度が高温で形成されたｐ−
Ｓｉに比べて小さいため、周辺駆動回路を同一基板に集
積できない場合もあるが、無アルカリガラスを用いてい
るため、低コストで大面積のものが実現できる。
Ｓｉに比べて小さいため、周辺駆動回路を同一基板に集
積できない場合もあるが、無アルカリガラスを用いてい
るため、低コストで大面積のものが実現できる。
【００４０】また、光吸収層１８にＰ／Ｎ接合を形成し
た太陽電池を形成すれば、反射電極１０間を通過する光
１４により発電ができ、その電力を駆動回路入力電源に
寄与させれば、システムの消費電力を低減することがで
きる。
た太陽電池を形成すれば、反射電極１０間を通過する光
１４により発電ができ、その電力を駆動回路入力電源に
寄与させれば、システムの消費電力を低減することがで
きる。
【００４１】なお、光吸収層１８としてシリコンを用い
たが有機膜でもよい。この場合、直交配置偏光板を作る
ことにより可視光を吸収することができる。
たが有機膜でもよい。この場合、直交配置偏光板を作る
ことにより可視光を吸収することができる。
【００４２】（実施の形態２）第２の実施の形態を図２
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００４３】図２に、本発明の反射型画像表示装置のう
ち、微小鏡を用いた例を示す。透明基板である石英基板
２１上にＳＲＡＭ機能を持つ回路が形成されたｐ−Ｓｉ
２２が形成されており、その上にＳＲＡＭの保持電圧と
同じ電圧を有する電極２３、アルミ面で形成された微小
鏡２４および微小鏡２４を支える支柱２５が形成されて
いる。なお、微小鏡２４は支柱２５を中心にして傾斜で
きる。
ち、微小鏡を用いた例を示す。透明基板である石英基板
２１上にＳＲＡＭ機能を持つ回路が形成されたｐ−Ｓｉ
２２が形成されており、その上にＳＲＡＭの保持電圧と
同じ電圧を有する電極２３、アルミ面で形成された微小
鏡２４および微小鏡２４を支える支柱２５が形成されて
いる。なお、微小鏡２４は支柱２５を中心にして傾斜で
きる。
【００４４】ｐ−Ｓｉ２２に形成された能動素子として
は、ＴＦＴを用いている。石英基板２１の裏面には、ａ
−Ｓｉを用いた光吸収層２６が形成されている。
は、ＴＦＴを用いている。石英基板２１の裏面には、ａ
−Ｓｉを用いた光吸収層２６が形成されている。
【００４５】基板が通常のＳｉ基板の場合には、ＤＭＤ
（Digital Micromirror Device）素子（例えば、Procee
ding of 1995 International Conference on Wafer Sca
le Integration,page43-51,1995参照）となるが、本発
明では石英基板を用いており、構成と作用が異なってい
る。
（Digital Micromirror Device）素子（例えば、Procee
ding of 1995 International Conference on Wafer Sca
le Integration,page43-51,1995参照）となるが、本発
明では石英基板を用いており、構成と作用が異なってい
る。
【００４６】ＤＭＤ素子同様に、ＳＲＡＭ回路の状態が
電極２３に反映され、電極２３と微小鏡２４間の静電力
により、微小鏡２４の傾きが変化する。この結果、微小
鏡２４の傾き方により入射光２７、２８は、出射光２
９、３０に示されるように異なる方向に出射され、スイ
ッチングすることができる。これにより、例えば、出射
光２９の方向に投射レンズを設置すれば、映像を表示で
きる。このとき、微小鏡２４の間を通過する光３１は、
石英基板２１を通過するので発熱や光励起キャリアを発
生させることがないので、ＳＲＡＭ回路が誤動作するこ
とがなく、微小鏡を用いた高耐光性の反射型画像表示装
置が実現できる。
電極２３に反映され、電極２３と微小鏡２４間の静電力
により、微小鏡２４の傾きが変化する。この結果、微小
鏡２４の傾き方により入射光２７、２８は、出射光２
９、３０に示されるように異なる方向に出射され、スイ
ッチングすることができる。これにより、例えば、出射
光２９の方向に投射レンズを設置すれば、映像を表示で
きる。このとき、微小鏡２４の間を通過する光３１は、
石英基板２１を通過するので発熱や光励起キャリアを発
生させることがないので、ＳＲＡＭ回路が誤動作するこ
とがなく、微小鏡を用いた高耐光性の反射型画像表示装
置が実現できる。
【００４７】
【発明の効果】本発明の反射型画像表示装置によれば、
画素となる反射電極あるいは微小鏡の間の隙間を通過す
る光による発熱、光励起を防ぐことができ、高入射光量
においても正常に動作させることができる。
画素となる反射電極あるいは微小鏡の間の隙間を通過す
る光による発熱、光励起を防ぐことができ、高入射光量
においても正常に動作させることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態である液晶を用いた
反射型画像表示装置を示す断面図
反射型画像表示装置を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施の形態である微小鏡を用い
た反射型画像表示装置を示す断面図
た反射型画像表示装置を示す断面図
【図３】従来例による液晶を用いた反射型画像表示装置
を示す断面図
を示す断面図
１ Ｓｉ基板 ２ 対向ガラス基板 ３ 液晶 ４ ｎウエル ５ アルミ配線 ６ 絶縁層 ７ ｐ−Ｓｉゲート電極 ８ ｐ−Ｓｉ保持容量線 ９ ポリイミド平坦化層 １０ 反射電極 １１ ＩＴＯ透明電極 １２、２７、２８ 入射光 １３、２９、３０ 反射光 １４ 反射電極間を通過する光 １５ 基板の領域 １６ 透明基板 １７ ｐ型ｐ−Ｓｉ １８、２６ 光吸収層 ２０ 無反射層 ２１ 石英基板 ２２ ｐ−Ｓｉ ２３ 電極 ２４ 微小鏡 ２５ 支柱 ３１ 微小鏡の間を通過する光
Claims (9)
- 【請求項１】入射光を変調して反射させることにより画
像を表示する手段を備えた反射型画像表示装置におい
て、表面上に各画素を構成する電気素子が形成されてい
る基板が、可視光に対する光吸収係数が１ｃｍ-1以下で
ある材質であり、かつ、前記基板の前記電気素子が形成
されていない面に光吸収層が形成されていることを特徴
とする反射型画像表示装置。 - 【請求項２】表面上に各画素を構成する電気素子が形成
されている基板の材料が、石英であることを特徴とする
請求項１記載の反射型画像表示装置。 - 【請求項３】表面上に各画素を構成する電気素子が形成
されている基板の材料が、無アルカリガラスであること
を特徴とする請求項１記載の反射型画像表示装置。 - 【請求項４】画像を表示させる手段として、画素を構成
する電極間に電圧を印加させて前記電極間の液晶の光透
過状態を変化させることを特徴とする請求項１記載の反
射型画像表示装置。 - 【請求項５】画像を表示させる手段として、画素を構成
する微小鏡に静電引力を印加させて前記微小鏡を傾けさ
せ、入射光に対する反射光の方向を変化させることを特
徴とする請求項１記載の反射型画像表示装置。 - 【請求項６】光吸収層の材料が、シリコンであることを
特徴とする請求項１記載の反射型画像表示装置。 - 【請求項７】光吸収層の材料が、有機膜であることを特
徴とする請求項１記載の反射型画像表示装置。 - 【請求項８】表面上に各画素を構成する電気素子が形成
された基板と光吸収層との間に無反射層が形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の反射型画像表示装
置。 - 【請求項９】光吸収層に太陽電池が形成されていること
を特徴とする請求項１記載の反射型画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134620A JPH10325948A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 反射型画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9134620A JPH10325948A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 反射型画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10325948A true JPH10325948A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=15132651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9134620A Pending JPH10325948A (ja) | 1997-05-26 | 1997-05-26 | 反射型画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10325948A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011504600A (ja) * | 2007-10-19 | 2011-02-10 | クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 一体型光起電力デバイスを有するディスプレイ |
| JP2012103733A (ja) * | 2006-04-27 | 2012-05-31 | Canon Inc | 反射型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置用の基板 |
-
1997
- 1997-05-26 JP JP9134620A patent/JPH10325948A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012103733A (ja) * | 2006-04-27 | 2012-05-31 | Canon Inc | 反射型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置用の基板 |
| JP2011504600A (ja) * | 2007-10-19 | 2011-02-10 | クォルコム・メムズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | 一体型光起電力デバイスを有するディスプレイ |
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