TWI695204B - 顯示裝置、顯示裝置之製造方法、及投射型顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之顯示裝置具有以像素單位而設置之像素電極、及將像素電極間絕緣之絕緣膜，且絕緣膜係形成為在像素電極間較電極面更突出之凸狀。本發明之投射型顯示裝置使用本發明之顯示裝置作為將來自光源之光調變的光調變部。本發明之顯示裝置之製造方法係於製造具有以像素單位而設置之像素電極、及將像素電極間絕緣之絕緣膜的顯示裝置之際，將絕緣膜在像素電極間形成為凸狀。

Description

顯示裝置、顯示裝置之製造方法、及投射型顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置、顯示裝置之製造方法、及投射型顯示裝置。
在顯示裝置、例如反射型液晶顯示裝置中，為了更加高效率地收集光，多使用高反射率之材料、例如鋁(Al)作為像素電極之材料。Al加工係採用以下手法：將Al利用濺射而成膜，在光微影術步驟中藉由抗蝕劑之塗佈與感光而形成圖案後，利用乾式蝕刻而加工。因此，在成為像素電極之部分與像素電極間之空間之間，除Al之膜厚部分以外，亦發生因過蝕刻而導致之基底之膜減薄所導致之階差。
對於反射型液晶顯示裝置之情形，為了進行電壓驅動，需將成為介電膜之氧化矽(SiO)、氮化矽(SiN)在像素電極上成膜。此時，若像素電極間之空間下陷，則在成膜於介電膜上的配向膜上會發生未成膜區域，在打算驅動液晶時，會發生液晶之未配向區域。該未配向區域就各個像素而有不同之情形產生。該情形下，光之反射率就各個像素而變化，從而產生如粗糙般之畫質之劣化(所謂畫質之粗糙)。
對此，自先前起，在形成像素電極之後，形成使用氮化矽之阻止膜，並藉由CMP(Chemical Mechanical Polishing：化學機械研磨)之平坦化與回蝕，而抑制像素電極間之空間之下陷(參照例如專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-175493號公報
然而，在專利文獻1所記載之先前技術中，在縮窄(減小)像素電極間之間隔(像素電極間之空間之寬度)時，像素電極間會形成無法將氮化矽成膜之區域。又，在回蝕氮化矽時，由於像素電極旁邊之氮化矽同時被蝕刻，故導致在像素電極旁邊形成新的凹陷(空間之下陷)。
因此，本發明之目的在於提供一種顯示裝置、顯示裝置之製造方法、及投射型顯示裝置，其可抑制起因於像素電極間之空間之下陷的畫質之劣化。
用於達成上述目的之本發明之顯示裝置具有：以像素單位而設置之像素電極；及將像素電極間絕緣之絕緣膜；且絕緣膜係形成為在像素電極間較電極面更突出之凸狀。
又，用於達成上述目的之本發明之顯示裝置之製造方法係用於製造顯示裝置者，該顯示裝置具有：以像素單位而設置之像素電極；及將像素電極間絕緣之絕緣膜；且於製造之際，將絕緣膜形成為在像素電極間較電極面更突出之凸狀。
又，用於達成上述目的之本發明之投射型顯示裝置包含顯示裝置，該顯示裝置具備：光源；將來自光源之光調變之光調變部；及投射由前述光調變部而調變之光的投射部；且 光調變部具有：以像素單位而設置之像素電極；及將像素電極間絕緣之絕緣膜；且絕緣膜係形成為在像素電極間較電極面更突出之凸狀。
在上述構成之顯示裝置、顯示裝置之製造方法、或投射型顯示裝置中，由於將像素電極間絕緣之絕緣膜係形成為在像素電極間較電極面更突出之凸狀，故於絕緣膜上將配向膜成膜時，無法形成如像素電極間形成為凹狀時之配向膜之未成膜區域。藉此，在驅動液晶時，由於不會發生液晶之未配向區域，故亦不會發生光之反射率部分性降低。其結果是能夠抑制因光之反射率就各個像素而變化所導致之畫質之粗糙的發生。
根據本發明，由於能夠抑制像素電極間之空間之下陷而導致光之反射率就各個像素而變化、畫質粗糙，故能夠抑制起因於像素電極間之空間之下陷的畫質之劣化。
另外，並非一定限定於此處所記載之效果，亦可具有本說明書中所記載之任一效果。又，本說明書所記載之效果僅為例示，並非限定於此效果，且亦可有附加之效果。
10‧‧‧動矩陣型液晶顯示裝置
11‧‧‧第1基板(矽基板)
12‧‧‧第2基板(玻璃基板)
20‧‧‧顯示面板(液晶面板/第1玻璃基板)
21‧‧‧像素陣列部
22‧‧‧掃描線
22-1~22-m‧‧‧掃描線
23‧‧‧信號線
23-1~23-n‧‧‧信號線
24‧‧‧共通線/垂直驅動部
25‧‧‧垂直驅動部
26‧‧‧水平驅動部
30‧‧‧顯示驅動部
40‧‧‧單位像素/像素
41‧‧‧像素電晶體
42‧‧‧液晶電容
43‧‧‧保持電容
44‧‧‧像素電極
45‧‧‧對向電極
46‧‧‧液晶層
47‧‧‧配向膜
48‧‧‧配向膜
49‧‧‧層間膜
50‧‧‧介電膜
51‧‧‧層間膜
52‧‧‧介電膜之凸部
52A‧‧‧錐形面
52B‧‧‧錐形面
61‧‧‧Al電極
62‧‧‧電漿氮化矽膜/氮化矽膜
63‧‧‧抗蝕劑
64‧‧‧氧化矽膜
64A‧‧‧去除部分
65‧‧‧介電膜
70‧‧‧3板式投射型液晶顯示裝置
71‧‧‧光源
72‧‧‧UV(Ultraviolet，紫外線)/IR(Infrared，紅外線)截止濾光鏡
73‧‧‧第1複眼透鏡
74‧‧‧第2複眼透鏡
75‧‧‧PS合成元件
76‧‧‧聚光透鏡
77‧‧‧十字型二向分色鏡
77a‧‧‧分光鏡
77b‧‧‧分光鏡
78a‧‧‧鏡
78b‧‧‧鏡
79‧‧‧二向分色鏡
80‧‧‧場透鏡
81‧‧‧校正濾光鏡
82‧‧‧偏光分束器
83‧‧‧1/4波長板
84B‧‧‧藍色光用反射型液晶顯示裝置
84G‧‧‧綠色光用反射型液晶顯示裝置
84R‧‧‧紅色光用反射型液晶顯示裝置
85‧‧‧十字稜鏡
86‧‧‧投射透鏡
90‧‧‧單板式投射型液晶顯示裝置
91‧‧‧光源
92‧‧‧準直透鏡
93‧‧‧二向分色鏡
93B‧‧‧二向分色鏡
93G‧‧‧二向分色鏡
94‧‧‧偏光分束器
94a‧‧‧偏光分離面
95‧‧‧反射型液晶顯示裝置
96‧‧‧投射透鏡
97B‧‧‧B光
97G‧‧‧G光
d‧‧‧距離
h‧‧‧高度(凸量)
LB‧‧‧藍色光
LG‧‧‧綠色光
LR‧‧‧紅色光
O‧‧‧中心
Vcom‧‧‧共通電壓(對向電極電壓)
θ‧‧‧角度/入射角/反射角
圖1係顯示本發明之技術所適用之液晶顯示裝置之系統構成之概略的方塊圖。
圖2A係顯示單位像素之電路構成之一例的電路圖，圖2B係顯示圖框反轉驅動方式之液晶驅動動作的波形圖。
圖3A係顯示反射型液晶顯示裝置之面板構造之一例的剖面圖，圖3B係顯示單位像素之基本像素構造之一例的剖面圖。
圖4A係顯示在像素電極間已發生配向膜之未成膜區域之狀態的 像素構造的剖面圖，圖4B係顯示反射率因介電膜之膜厚變化而降低之情形的模式圖，圖4C係顯示因反射率部分性降低而導致暗像素與亮像素隨機地發生之情形的模式圖。
圖5A係顯示本發明之一個實施形態之像素構造的剖面圖，圖5B係用於說明介電膜之凸部之細節的剖面圖。
圖6係顯示製造本實施形態之像素構造之製造方法之順序的步驟圖(其1)。
圖7係顯示製造本實施形態之像素構造之製造方法之順序的步驟圖(其2)。
圖8係顯示製造本實施形態之像素構造之製造方法之順序的步驟圖(其3)。
圖9係顯示3板式投射型液晶顯示裝置之光學系之構成之一例的概略構成圖。
圖10係顯示單板式投射型液晶顯示裝置之光學系之構成之一例的概略構成圖。
以下，利用圖式詳細地說明用於實施本發明之技術的形態(以下記述為「實施形態」)。本發明之技術並非限定於實施形態，實施形態之各種數值及材料等皆係例示。在以下之說明中，對同一要素或具有同一機能之要素係使用同一符號，而省略重複之說明。又，說明係以下述之順序進行。
1、關於本發明之顯示裝置、顯示裝置之製造方法、及投射型顯示裝置之整體的說明
2、本發明之技術所適用之顯示裝置
2-1. 系統構成
2-2. 像素電路
2-3. 反射型液晶顯示裝置之面板構造
2-4. 基本像素構造
2-5. 先前例之像素構造的問題點
3、本發明之一個實施形態
3-1. 本實施形態之像素構造
3-2. 本實施形態之像素構造之製造方法
4、投射型顯示裝置
4-1. 3板式投射型顯示裝置
4-2. 單板式投射型顯示裝置
<關於本發明之顯示裝置、顯示裝置之製造方法、及投射型顯示裝置之整體的說明>
對於本發明之顯示裝置、顯示裝置之製造方法、及投射型顯示裝置，可採用絕緣膜之像素電極間之凸部具有從像素電極間之中心朝像素電極之端部傾斜之錐形面之構成。又，凸部以形成於較像素電極之端面更靠像素電極間之中心側處為較佳。凸部之高度以設定為在像素電極上絕緣膜之膜厚不產生變化之高度為較佳。
對於具有上述之較佳構成的本發明之顯示裝置、顯示裝置之製造方法、及投射型顯示裝置，可採用絕緣膜為包含氮化矽膜之介電膜之構成。又，可採用像素電極為反射電極之構成。
又，對於具有上述之較佳構成的本發明之顯示裝置之製造方法，可採用在絕緣膜之像素電極間之凸部處形成從像素電極間之中心朝像素電極之端部傾斜之錐形面的構成。又，可採用在使層間膜呈凸狀地殘存於像素電極間之後，在凸狀之層間膜之上使用高密度電漿而形成絕緣膜之構成。
<本發明之技術所適用之顯示裝置>
圖1係顯示本發明之技術所適用之顯示裝置之系統構成之概略的 方塊圖。此處係舉例說明適用於主動矩陣型液晶顯示裝置之情形，該顯示裝置藉由利用有機物質之液晶(分子顯示之旋光性)將光調變，從而顯示圖像。
〔系統構成〕
如圖1所示，本適用例之主動矩陣型液晶顯示裝置10係以下之構成：具有顯示圖像之顯示面板(液晶面板)20、及驅動該顯示面板20之顯示驅動部30。
顯示面板20係以下之構成：第1基板11與第2基板12(共同參照圖3A)之至少一者包含透明絕緣基板，且以特定之間隙而對向配置，並且在該特定之間隙內密封有液晶材料。在第1基板11上形成有由單位像素(以下亦有僅記述為「像素」之情形)40行列狀地二維配置而形成的像素陣列部21。
在像素陣列部21，對於m列n行之像素配列，就各個像素列配線有掃描線22(22-1~22-m)，就各個像素行配線有信號線23(23-1~23-n)。在顯示面板(第1玻璃基板)20上，除像素陣列部21以外，作為其周邊驅動電路，搭載有例如2個垂直驅動部24、25及水平驅動部26等。
垂直驅動部24、25係隔著像素陣列部21而配置於左右兩側。另外，此處雖例示了在像素陣列部21之左右兩側配置垂直驅動部24、25的構成，但亦可採用僅在像素陣列部21之左右之一側配置1個垂直驅動部24(25)的構成。
垂直驅動部24、25由例如移位暫存器或緩衝器電路等構成，且藉由依次掃描像素陣列部21之各像素列而以列單位來選擇各像素40。水平驅動部26由例如移位暫存器、抽樣電路、緩衝器電路等構成，且對由垂直驅動部24、25所選擇之像素列之各像素40，以像素單位寫入從外部之顯示驅動部30輸入的圖像資料。
〔像素電路〕
圖2A係顯示單位像素40之電路構成之一例的電路圖。如圖2A所示，像素40係以下之構成：具有像素電晶體41、在該像素電晶體41之汲極電極上連接有像素電極的液晶電容42、及在TFT41之汲極電極上連接有一方電極的保持電容43。此處，液晶電容42意味著在像素電極44和與其對向而形成之對向電極45之間所發生之電容。又，作為像素電晶體41，係使用例如N通道型TFT(Thin Film Transistor；薄膜電晶體)。
像素電晶體41係閘極電極與掃描線22連接，且源極電極與信號線23連接。又，例如，液晶電容42之對向電極45與保持電容43之另一方電極係針對各像素共通地與共通線24連接。並且，對於液晶電容42之對向電極45及保持電容43之另一方電極，共通電壓(對向電極電壓)Vcom經由共通線24而共通地提供至各像素。
在主動矩陣型液晶顯示裝置10中，如圖2B所示，採用以共通電壓Vcom為基準、使顯示信號之極性週期性反轉之交流驅動方式。藉由採用交流驅動方式，能夠防止因同極性之直流電壓持續施加至液晶而導致之液晶劣化或在配向膜上產生殘影等。在本例中，係採用以圖框週期使顯示信號之極性反轉的圖框反轉驅動方式。
此處，針對像素電極44，既可將其設為透射來自配置於畫面背面之光源(背光)之光的透射電極，亦可將外光作為光源、而將其設為反射該外光的反射電極。在像素電極44為透射電極之情形時，本液晶顯示裝置10成為透射型液晶顯示裝置，在像素電極44為反射電極之情形時，本液晶顯示裝置10成為反射型(光反射型)液晶顯示裝置。
以下係舉例說明像素電極44為反射電極之反射型液晶顯示裝置之情形。
[反射型液晶顯示裝置之面板構造]
首先，利用圖3A說明反射型液晶顯示裝置之面板構造(顯示面板 (液晶面板)20之構造)。圖3A係顯示反射型液晶顯示裝置之面板構造之一例的剖面圖。
在圖3A所示之反射型液晶顯示裝置之面板構造中，第1基板11包含例如矽基板，第2基板12包含例如玻璃基板。在第1基板11即矽基板上，形成有包含圖2A所示之像素電晶體41及保持電容43的像素電路。
又，像素電極44係包含鋁等之反射電極，對向電極45係包含ITO(氧化銦錫)等之透明電極。並且，在像素電極44與對向電極45之間注入有液晶材料，形成例如常黑且垂直配向之液晶層46。又，在像素電極44與液晶層46之間配置有配向膜47，在對向電極45與液晶層46之間配置有配向膜48。
[基本像素構造]
其次，利用圖3B說明單位像素40之基本像素構造。圖3B係顯示單位像素40之基本像素構造之一例的剖面圖。
在圖3B所示之像素構造中，在像素電極44上及像素電極44、44間，為了進行電壓驅動，介隔以層間膜49而將介電膜50成膜。又，在介電膜50之上，介隔以層間膜51，遍及整個面而將配向膜47成膜。
在上述構成之像素構造中，理想之形狀為在像素電極44之上表面與像素電極44、44間的空間之間不存在階差。其原因是，若在像素電極44之上表面與像素電極44、44間的空間之間不存在階差，則能夠將配向膜47均一地成膜，且能夠在像素電極44上將介電膜50之膜厚設為均一。
[先前例之像素構造的問題點]
在反射型液晶顯示裝置中，作為像素電極44之材料，多使用高反射率之材料、例如鋁(Al)。然而，作為像素電極44之材料，不限定於鋁，亦可使用銀(Ag)等。Al加工係採用以下手法：將Al利用濺射而 成膜，以光微影術步驟藉由抗蝕劑之塗佈與感光而形成圖案後，利用乾式蝕刻而加工。因此，在成為像素電極44之部分與像素電極44、44間的空間之間，除Al之膜厚部分以外，亦發生因過蝕刻而導致之基底之膜減薄所導致之階差。
並且，若像素電極44、44間之空間下陷，則如圖4A所示般，在將配向膜47成膜於介電膜50上時，會發生配向膜47未成膜之部位(未成膜區域)。由於該未成膜區域之發生導致在打算驅動液晶時會發生液晶之未配向區域，從而液晶之回應性惡化，因此光之反射率部分性降低。具體而言，由於介電膜50之膜厚在像素電極44之端部發生變化而導致如圖4B所示般原本應當正反射之光漫反射，因此光之反射率部分性降低。配向膜47之未配向區域存在就各個像素40而有不同之情形。該情形下，光之反射率就各個像素40而變化，從而如圖4C所示般暗像素與亮像素隨機發生，而產生如粗糙般之畫質之劣化(畫質之粗糙)。
<本發明之一個實施形態>
本發明之一個實施形態係為了消除如先前例之像素構造般因像素電極44、44間之空間之下陷而導致光之反射率就各個像素40而變化，且伴隨於此畫質發生粗糙而導致之畫質之劣化者。以下說明本發明之一個實施形態。圖5A係顯示本發明之一個實施形態之像素構造的剖面圖。
[本實施形態之像素構造]
如圖5A所示，在像素電極44上及像素電極44、44間，介隔以層間膜49而將介電膜50成膜。層間膜49包含氧化矽(SiO)膜等。介電膜50包含氮化矽(SiN)膜等。介電膜50作為將像素電極44、44間絕緣之絕緣膜發揮機能。又，介電膜50係設置為用於進行電壓驅動。
在介電膜50之上，介隔以層間膜51，遍及基板整個面而將配向 膜47成膜。並且，在像素電極44側之配向膜47與對向電極45側之配向膜48之間注入液晶材料，藉此形成液晶層46。另外，本實施形態之特徵在於：絕緣膜之一例即介電膜50係形成為在像素電極44、44間較電極面更突出之凸狀。
此處，針對介電膜50之像素電極44、44間的凸部52(以下僅記述為「介電膜50之凸部52」)，利用圖5B予以詳細說明。圖5B係用於說明介電膜50之凸部52之細節的剖面圖。
如由圖5B可詳知，介電膜50之凸部52具有從像素電極44、44間之中心O朝像素電極44、44之端部以特定之角度θ傾斜的錐形面52A、52B。並且，介電膜50之凸部52係形成於較像素電極44、44之端面更靠外側，亦即較像素電極44、44之端面更靠像素電極44、44間之中心O側處。具體而言，以錐形面52A、52B之各下端位於較像素電極44、44之端面以距離d更靠中心O側之位置之方式，形成介電膜50之凸部52。介電膜50之凸部52之頂部形成為平坦面為較佳。
此處，在介電膜50之凸部52，錐形面52A、52B之傾斜角度θ及凸部52之高度(凸量)h係設定為在驅動液晶時不會發生液晶之未配向區域之角度及高度。又，凸部52之高度h係設定為在像素電極44上介電膜50之膜厚不會發生變化之高度。
如上述般，根據本實施形態之像素構造，介電膜50形成為在像素電極44、44間較電極面更突出之凸狀，藉此，即便在縮窄(減小)像素電極44、44間之間隔的情形下，在將氮化矽回蝕時，像素電極44、44間之空間亦不會下陷。藉此，在介電膜50上將配向膜47成膜時，不會產生如像素電極44、44間之空間下陷之情況時之配線47之未成膜區域。因此，在驅動液晶時，由於不會發生液晶之未配向區域，故亦不會發生光之反射率部分性降低。
特別是，由於介電膜50之凸部52具有錐形面52A、52B，且以錐 形面52A、52B之各下端位於較像素電極44、44之端面更靠像素電極44、44間之中心O側之位置之方式而形成，故在像素電極44、44之端部，介電膜50之膜厚不會發生變化。藉此，由於光不在像素電極44、44之端部漫反射，故反射率不會降低。其結果是能夠抑制因光之反射率就各個像素40而變化所導致之畫質之粗糙的發生。
換言之，根據本實施形態之像素構造，即便縮窄像素電極44、44間之間隔，亦能夠抑制起因於像素電極44、44間之空間之下陷的畫質之劣化，因此能夠積極地縮窄像素電極44、44間之間隔。並且，藉由縮窄像素電極44、44間之間隔(像素電極44、44間之空間之寬度)能夠相應於可將間隔縮窄之部分的程度而將像素電極44之面積擴大，因此能夠提高像素電極44之反射率。其結果是能夠獲取高品質之顯示圖像，故有助於提高本液晶顯示裝置10之顯示品質。
[製造方法]
繼而，針對本實施形態之像素構造之製造方法(本發明之顯示裝置之製造方法)之處理，利用圖6之步驟圖(其1)、圖7之步驟圖(其2)、及圖8之步驟圖(其3)予以說明。
首先，作為像素電極44之材料，例如藉由使用鋁(Al)進行濺射從而將Al電極61成膜(圖6之步驟1)，其次，在Al電極61上將電漿氮化矽膜(P-SiN)62作為犧牲膜而成膜(圖6之步驟2)。繼而，在光微影術步驟中藉由抗蝕劑63之塗佈與感光而圖案化(圖6之步驟3)，而後，利用乾式蝕刻加工將電漿氮化矽膜62與Al電極61同時地加工(圖6之步驟4)。
其次，將氧化矽膜(SiO)64作為層間膜49成膜(圖7之步驟5)，繼而，利用反轉遮罩加工，在電漿氮化矽膜62之中央部上之氧化矽膜64形成去除部分64A(圖7之步驟6)，而後，利用CMP(Chemical Mechanical Polishing：化學機械研磨)之研磨等將氧化矽膜64平坦化(圖8之步驟7)。此處，在Al電極61上成膜之犧牲膜不限定於氮化矽膜 62。具體而言，較佳的是將研磨時可與氧化矽膜64取得選擇比的膜作為犧牲膜。
其次，除去犧牲膜即氮化矽膜62(圖8之步驟8)。若除去氮化矽膜62，則層間膜49即氧化矽膜64以凸狀態殘存於Al電極61、61間(亦即像素電極44、44間)。繼而，在呈凸狀地殘存之氧化矽膜64之上，使用高密度電漿(High Density Plasma：HDP)形成介電膜65(相當於圖5A之介電膜50)(圖8之步驟9)。
藉由使用高密度電漿形成介電膜65，殘存於Al電極61、61間之凸狀之氧化矽膜64之角部由於濺鍍成分而脫落。藉此，能夠將錐形賦予至層間膜49即氧化矽膜64。其結果是在介電膜65上形成錐形面，且該錐形面成為圖5A之介電膜50之凸部52之錐形面52A、52B。
此處，介電膜65之成膜係藉由使用高密度電漿而將錐形賦予至氧化矽膜64，但在不使用高密度電漿之情形下，可藉由逆濺射等而將錐形賦予至氧化矽膜64。又，針對將介電膜65成膜之前的氧化矽膜64之錐形，若將其高度調整至在將介電膜65成膜時、Al電極61之端部上膜厚不發生變化之程度，則能夠將像素電極44之反射率保持於高的狀態。
藉由上述之步驟1至步驟9的一系列處理，能夠將本實施形態之像素構造、亦即絕緣膜之一例即介電膜50形成為在像素電極44、44間較電極面更突出之凸狀。又，能夠在介電膜50之凸部52形成錐形面52A、52B。
另外，上述之實施形態係舉例說明了適用於像素電極44為反射電極之反射型液晶顯示裝置之情形，但本發明之技術並非限定於對反射型液晶顯示裝置之適用，對於像素電極44為透射電極之透射型液晶顯示裝置亦可同樣地適用。透射型液晶顯示裝置之情形亦然，與反射型液晶顯示裝置之情形相同地，存在起因於像素電極44、44間之空間 之下陷而畫質劣化的情形。
<投射型顯示裝置>
上述之實施形態之液晶顯示裝置在投射型顯示裝置中，可作為其光調變部即液晶光閥而使用。在將液晶顯示裝置(液晶面板)作為液晶光閥而使用之投射型液晶顯示裝置中，有3板式投射型液晶顯示裝置與單板式投射型液晶顯示裝置。以下，針對3板式投射型液晶顯示裝置及單板式投射型液晶顯示裝置之構成之概略予以說明。
[3板式投射型液晶顯示裝置]
圖9係顯示3板式投射型液晶顯示裝置之光學系之構成之一例的概略構成圖。如圖9所示，本例之3板式投射型液晶顯示裝置70具備：光源71、UV(Ultraviolet，紫外線)/IR(Infrared，紅外線)截止濾光鏡72、第1複眼透鏡73、第2複眼透鏡74、PS合成元件75、聚光透鏡76、及-十字型二向分色鏡77。
光源71發出包含彩色圖像顯示所必要之紅色光、綠色光、及藍色光的白色光。從光源71發出之光作為大致平行光，經由UV/IR截止濾光鏡72入射至第1複眼透鏡73。第1複眼透鏡73及第2複眼透鏡74分別具有二維地配列之複數個微透鏡且彼此對向配置，且具有使從光源71入射之光照度分佈均一化之機能。
PS合成元件75具有將入射之光分離為P偏光成分及S偏光成分之2種偏光成分之機能。從PS合成元件75射出之光被聚光透鏡76集光，且入射至十字型二向分色鏡77。十字型二向分色鏡77具有：從由聚光透鏡76所集光之光之中，透射紅色光LR及綠色光LG、反射藍色光LB的二向分色鏡77a；及透射藍色光LB、反射紅色光LR及綠色光LG的二向分色鏡77b。二向分色鏡77a與二向分色鏡77b以呈90°交叉之狀態結合。
投射型液晶顯示裝置70係沿被十字型二向分色鏡77分離之藍色 光LB的光路具備：鏡78a、場透鏡80、校正濾光鏡81、及偏光分束器82。鏡78a使由十字型二向分色鏡77分離之藍色光LB朝偏光分束器82反射。偏光分束器82從2個偏光成分之中，使一個偏光成分(此時為S偏光成分)透射，且使另一個偏光成分(此時為P偏光成分)反射。因從PS合成元件75射出之光係P偏光成分之偏光，故在鏡78a上反射之藍色光LB由偏光分束器82反射，且經由1/4波長板83而入射至反射型液晶顯示裝置84B。
反射型液晶顯示裝置84B接受從偏光分束器92經由1/4波長板83而入射之藍色光LB的映像信號，控制二維地分佈之像素之光透射率，從而輸出藍色之映像光。亦即，反射型液晶顯示裝置84B具有作為光調變部之機能，該光調變部將經由1/4波長板83而入射之藍色光LB根據自未圖示之控制部輸入之圖像信號(圖像資料)而做空間調變。並且，反射型液晶顯示裝置84B作為將藍色光LB予以光調變之液晶顯示裝置而發揮機能。
1/4波長板83具有將入射之光之相位偏移1/4波長的機能。藍色光LB在入射至反射型液晶顯示裝置84B之前與反射之後，2次透射1/4波長板83。亦即，光調變後之藍色光LB成為相比於光調變前之藍色光LB相位偏移1/2(=1/4+1/4)波長之光。光調變前係一個偏光成分(此時為P偏光成分)的藍色光LB，藉由2次通過1/4波長板83而變換為另一偏光成分(此時為S偏光成分)。因此，光調變前之藍色光LB係由偏光分束器82反射，但光調變後之藍色光LB係通過偏光分束器82而入射至十字稜鏡85。
投射型液晶顯示裝置70係沿由十字型二向分色鏡77分離之紅色光LR及綠色光LG的光路具備鏡78b與二向分色鏡79。鏡78b使由十字型二向分色鏡77分離之紅色光LR及綠色光LG朝二向分色鏡79反射。二向分色鏡79藉由例如從入射之光之中反射綠色光LG且使紅色光LR 透射，從而將入射光分離為紅色光LR與綠色光LG。
投射型液晶顯示裝置70係沿被二向分色鏡79分離之綠色光LG的光路具備：場透鏡80、校正濾光鏡81、及偏光分束器82。偏光分束器82從2個偏光成分之中，使一個偏光成分(此時為S偏光成分)透射，且使另一個偏光成分(此時為P偏光成分)反射。因從PS合成元件75射出之光係P偏光之偏光成分，故綠色光LG由偏光分束器82反射，且經由1/4波長板83而入射至反射型液晶顯示裝置84G。
反射型液晶顯示裝置84G接受從偏光分束器82經由1/4波長板83而入射之綠色光LG的映像信號，控制二維地分佈之像素之光透射率，從而輸出綠色之映像光。亦即，反射型液晶顯示裝置84G具有作為光調變部之機能，該光調變部將經由1/4波長板83而入射之綠色光LG根據自未圖示之控制部輸入之圖像信號(圖像資料)而做空間調變。並且，反射型液晶顯示裝置84G作為將綠色光LG予以光調變之液晶顯示裝置而發揮機能。
又，投射型液晶顯示裝置70在偏光分束器92與反射型液晶顯示裝置84G之間具備1/4波長板83。因此，光調變前係一個偏光成分(此時為P偏光成分)的綠色光LG，藉由2次通過1/4波長板83而變換為另一偏光成分(此時為S偏光成分)。光調變前之綠色光LG係由偏光分束器82反射，但光調變後之綠色光LG係通過偏光分束器82而入射至十字稜鏡85。
投射型液晶顯示裝置70係沿被二向分色鏡79分離之紅色光LR的光路具備：場透鏡80、校正濾光鏡81、及偏光分束器82。偏光分束器82從2個偏光成分之中，使一個偏光成分(此時為S偏光成分)透射，且使另一個偏光成分(此時為P偏光成分)反射。因從PS合成元件75射出之光係P偏光之偏光成分，故紅色光LR由偏光分束器82反射，且經由1/4波長板83而入射至反射型液晶顯示裝置84R。
反射型液晶顯示裝置84R接受從偏光分束器82經由1/4波長板83而入射之紅色光LR的映像信號，控制二維地分佈之像素之光透射率，從而輸出紅色之映像光。亦即，反射型液晶顯示裝置84R具有作為光調變部之機能，該光調變部將經由1/4波長板83而入射之紅色光LR根據自未圖示之控制部輸入之圖像信號(圖像資料)而做空間調變。反射型液晶顯示裝置84R作為將紅色光LR予以光調變之液晶顯示裝置而發揮機能。
又，投射型液晶顯示裝置70係在偏光分束器82與反射型液晶顯示裝置84R之間具備1/4波長板83。因此，光調變前係一個偏光成分(此時為P偏光成分)的紅色光LR，藉由2次通過1/4波長板83而變換為另一偏光成分(此時為S偏光成分)。光調變前之紅色光LR係由偏光分束器82反射，但光調變後之紅色光LR係通過偏光分束器82而入射至十字稜鏡85。
投射型液晶顯示裝置70在紅色光LR、綠色光LG、及藍色光LB之光路相交之位置具備十字稜鏡85。十字稜鏡85具有將紅色光LR、綠色光LG、及藍色光LB之3色之光予以合成之機能。十字稜鏡85將已合成入射之紅色光LR、綠色光LG、及藍色光LB的合成光射出至構成投射部的投射透鏡86。投射透鏡86將從十字稜鏡85射出之合成光朝螢幕(未圖示)放大投射。
在上述構成之3板式投射型液晶顯示裝置70中，作為紅色光用反射型液晶顯示裝置84R、綠色光用反射型液晶顯示裝置84G、及藍色光用反射型液晶顯示裝置84B，可使用前述之實施形態之反射型液晶顯示裝置。前述之實施形態之反射型液晶顯示裝置具有以下優點：由於能夠將像素電極間之間隔縮窄，故能夠相應於可將間隔縮窄之部分的程度而將像素電極之面積擴大，從而提高像素電極之反射率。因此，在3板式投射型液晶顯示裝置70中，藉由使用前述之實施形態之 反射型液晶顯示裝置作為液晶光閥能夠獲取高品質之顯示圖像，因此有助於提高3板式投射型液晶顯示裝置70之顯示品質。
[單板式投射型液晶顯示裝置]
圖10係顯示單板式投射型液晶顯示裝置之光學系之構成之一例的概略構成圖。如圖10所示，本例之單板式投射型液晶顯示裝置90具備：光源91、準直透鏡92、二向分色鏡93、偏光分束器94、反射型液晶顯示裝置95、及投射透鏡96。
光源91發出包含彩色圖像顯示所必要之紅色光、綠色光、及藍色光的白色光。準直透鏡92將從光源91發出之白色光變換為平行光。二向分色鏡93將從準直透鏡92射出之白色平行光色分離為紅色、綠色、及藍色之3原色光。偏光分束器94僅使所入射之光之中的P偏光成分通過，而使S偏光成分反射。
反射型液晶顯示裝置95對於通過偏光分束器94且入射而來的各色光，選擇性地進行調變且將其反射。投射透鏡96將來自反射型液晶顯示裝置95之反射光之中、由偏光分束器94反射之各色之S偏光成分集光合成，並將該合成光朝螢幕(未圖示)放大投射。
此處，所謂P偏光成分係以下之直線偏光：入射至偏光分束器94之偏光分離面94a之光之電氣向量的振動方向係包含於入射面(包含偏光分離面94a之法線與波面法線(光之行進方向)的面)內。又，所謂S偏光成分係以下之直線偏光：入射至偏光分束器94之偏光分離面94a之光之電氣向量的振動方向與入射面正交。
另外，在圖10中，作為二向分色鏡93僅圖示G光及B光分離用二向分色鏡93G、93B，而省略R光分離用二向分色鏡之圖示。此處，B光分離用二向分色鏡93B相對於G光分離用二向分色鏡93G，係以與平行於圖之紙面的方向形成微小角度(此處為θ/2)之方式而配置。又，未圖示之R光分離用二向分色鏡相對於二向分色鏡93G，係以與正交於 紙面的方向形成微小角度(此處為θ/2)之方式而配置。
在上述構成之單板式投射型液晶顯示裝置90中，從光源91發出之白色光係被二向分色鏡93分離為R光、G光、及B光之3原色(此處僅圖示G光97G與B光97B)，且在彼此不同之方向上反射。此時，對於G光，B光及R光分別與X軸方向及與其正交之Y軸方向形成θ角度。該等3原色之光通過偏光分束器94而僅成為P偏光成分，且入射至反射型液晶顯示裝置95。
此處，從X軸方向觀察，垂直入射至反射型液晶顯示裝置95的平行之G光係保持原樣垂直地反射，成為平行光且經過原先之光路入射至偏光分束器94，此處，僅S偏光成分被選擇性地朝直角方向反射。另一方面，以入射角θ入射至反射型液晶顯示裝置95的平行之B光以反射角θ被反射，且以平行光射出。因此，入射光與反射光所成之角度為2θ。該反射後之B光僅S偏光成分被偏光分束器94選擇性反射，且在紙面內朝與G光之反射方向形成角度θ的方向前進。另外，雖省略圖示，但R光亦與上述相同，在藉由反射型液晶顯示裝置95與Y軸方向呈角度θ被反射後，僅S偏光成分被偏光分束器94選擇性反射，且在與紙面垂直之面內朝與G光之反射方向形成角度θ的方向前進。
在上述構成之單板式投射型液晶顯示裝置90中，作為反射型液晶顯示裝置95，可使用前述之實施形態之反射型液晶顯示裝置。前述之實施形態之反射型液晶顯示裝置具有以下優點：由於能夠將像素電極間之間隔縮窄，故可對應於能夠將間隔縮窄部分之程度而將像素電極之面積擴大，從而提高像素電極之反射率。因此，在單板式投射型液晶顯示裝置90中，藉由使用前述之實施形態之反射型液晶顯示裝置作為液晶光閥能夠獲取高品質之顯示圖像，因此有助於提高單板式投射型液晶顯示裝置90之顯示品質。
又，單板式投射型液晶顯示裝置90雖像素資訊為3板式投射型液 晶顯示裝置70之1/3，但因反射型液晶顯示裝置為其1/3即可，故而能夠將光學系小型化，故與3板式投射型液晶顯示裝置70相比，具有可謀求低成本化之優點。
此外，本發明亦可採用如以下之構成。
[1]一種顯示裝置，其具有：以像素單位而設置之像素電極；及將像素電極間絕緣之絕緣膜；且絕緣膜係形成為在像素電極間較電極面更突出之凸狀。
[2]如上述[1]之顯示裝置，其中絕緣膜之像素電極間之凸部具有從像素電極間之中心朝像素電極之端部傾斜之錐形面。
[3]如上述[2]之顯示裝置，其中絕緣膜之像素電極間之凸部係形成於較像素電極之端面更靠像素電極間之中心側處。
[4]如上述[1]至[3]中任一項之顯示裝置，其中凸部之高度係設定為在像素電極上絕緣膜之膜厚不會產生變化之高度。
[5]如上述[1]至[4]中任一項之顯示裝置，其中絕緣膜係包含氮化矽膜之介電膜。
[6]如上述[1]至[5]中任一項之顯示裝置，其中像素電極係反射電極。
[7]一種顯示裝置之製造方法，其係用於製造顯示裝置者，該顯示裝置具有：以像素單位而設置之像素電極；及將像素電極間絕緣之絕緣膜；且於製造之際，將絕緣膜形成為在像素電極間較電極面更突出之凸狀。
[8]如上述[7]之顯示裝置之製造方法，其中在絕緣膜之像素電極間之凸部形成從像素電極間之中心朝像素電極之端部傾斜之錐形面。
[9]如上述[8]之顯示裝置之製造方法，其中使層間膜呈凸狀地殘 存於像素電極間之後，在凸狀之層間膜之上使用高密度電漿而形成絕緣膜。
[10]一種投射型顯示裝置，其包含顯示裝置，該顯示裝置具備：光源；將來自光源之光調變之光調變部；及投射由前述光調變部而調變之光的投射部；且光調變部具有：以像素單位而設置之像素電極；及將像素電極間絕緣之絕緣膜；且絕緣膜係形成為在像素電極間較電極面更突出之凸狀。
44‧‧‧像素電極
45‧‧‧對向電極
46‧‧‧液晶層
47‧‧‧配向膜
48‧‧‧配向膜
49‧‧‧層間膜
50‧‧‧介電膜
51‧‧‧層間膜
52‧‧‧介電膜之凸部

Claims (6)

  1. 一種顯示裝置，其具有：以像素單位而設置之像素電極；及將前述像素電極間絕緣之絕緣膜；前述絕緣膜係形成為在前述像素電極間較電極面更突出之凸部；前述絕緣膜之前述像素電極間之前述凸部具有從前述像素電極間之中心朝前述像素電極之端部傾斜之錐形面；前述凸部之高度係設定為在前述像素電極上前述絕緣膜之膜厚不會產生變化之高度；且前述像素電極係反射電極。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中前述絕緣膜之前述像素電極間之前述凸部係形成於較前述像素電極之端面更靠前述像素電極間之中心側處。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中前述絕緣膜係包含氮化矽膜之介電膜。
  4. 一種顯示裝置之製造方法，其係用於製造顯示裝置者，該顯示裝置具有：以像素單位而設置之像素電極；及將前述像素電極間絕緣之絕緣膜；且於製造之際，將前述絕緣膜形成為在前述像素電極間較電極面更突出之凸部；在前述絕緣膜之前述像素電極間之前述凸部形成從前述像素電極間之中心朝前述像素電極之端部傾斜之錐形面；前述像素電極係反射電極。
  5. 如請求項4之顯示裝置之製造方法，其中使層間膜呈前述凸部地殘存於前述像素電極間之後，在前述凸部之前述層間膜之上使用高密度電漿而形成前述絕緣膜。
  6. 一種投射型顯示裝置，其包含顯示裝置，該顯示裝置具備：光源；將來自前述光源之光調變之光調變部；及投射由前述光調變部而調變之光的投射部；且前述光調變部具有：以像素單位而設置之像素電極；及將前述像素電極間絕緣之絕緣膜；前述絕緣膜係形成為在前述像素電極間較電極面更突出之凸部；前述絕緣膜之前述像素電極間之前述凸部具有從前述像素電極間之中心朝前述像素電極之端部傾斜之錐形面；且前述像素電極係反射電極。
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