JP2008134673A - Liquid crystal display device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は液晶を表示体として利用した表示装置(液晶表示装置またはLCDと呼ばれる)の構成に関する。特に液晶に所定の電圧を印加するための電極の構造に関する技術である。 The present invention relates to a configuration of a display device (referred to as a liquid crystal display device or an LCD) using a liquid crystal as a display body. In particular, the technique relates to the structure of an electrode for applying a predetermined voltage to liquid crystal.
従来の表示装置としては、CRTが最も一般的である。しかし、CRTは装置の容積、重量、消費電力が大きく、特に、大面積の表示装置には適していなかった。そこで、近年、CRTに比べて軽量化、低消費電力化及び大画面化で有利な液晶表示装置(以下、液晶パネルと呼ぶ)が注目されている。 A CRT is the most common display device. However, the CRT has a large volume, weight, and power consumption, and is not particularly suitable for a display device with a large area. Therefore, in recent years, a liquid crystal display device (hereinafter referred to as a liquid crystal panel) that is advantageous in terms of weight reduction, low power consumption, and large screen as compared with a CRT has attracted attention.
液晶パネルに利用される液晶の種類によって駆動方法も様々だが、液晶の複屈折性を用いた駆動方法が知られている。これは、液晶物質が分子軸の長軸方向と短軸方向とで誘電率が異なるという性質を利用し、光の偏光や透過量、さらには散乱量を制御するという駆動方法である。液晶材料としては、ネマティック液晶、強誘電性液晶、反強誘電性液晶などが用いられる。 There are various driving methods depending on the type of liquid crystal used in the liquid crystal panel, but driving methods using the birefringence of liquid crystals are known. This is a driving method in which the liquid crystal substance utilizes the property that the dielectric constant differs between the major axis direction and the minor axis direction of the molecular axis, and controls the polarization and transmission amount of light, and further the scattering amount. As the liquid crystal material, nematic liquid crystal, ferroelectric liquid crystal, anti-ferroelectric liquid crystal, or the like is used.
特に、最近ではガラス基板上に薄膜半導体を用いた薄膜トランジスタ(TFT)を複数形成し、そのTFTでもって回路を組んだ液晶パネルの開発が急速に進んでいる。この様な液晶パネルは特にアクティブマトリクス型液晶パネルと呼ばれている。 In particular, recently, development of a liquid crystal panel in which a plurality of thin film transistors (TFTs) using a thin film semiconductor are formed on a glass substrate and a circuit is assembled with the TFTs is rapidly progressing. Such a liquid crystal panel is particularly called an active matrix type liquid crystal panel.
このアクティブマトリクス型液晶パネルの表示方式としては、大きく分けて透過型と反射型とがある。反射型液晶パネルは、液晶層を透過した光が各画素に設けられた画素電極で反射され、その反射光(映像情報を含んだ光)が利用者の目に入ることで映像を見ることができる。 The active matrix liquid crystal panel display methods are roughly classified into a transmission type and a reflection type. In a reflection type liquid crystal panel, light transmitted through a liquid crystal layer is reflected by a pixel electrode provided in each pixel, and the reflected light (light including image information) enters a user's eyes to view an image. it can.
この様な反射型液晶パネル(以下、反射型LCDと呼ぶ)は、透過型液晶パネルに較べて有効な画素面積が広いという利点がある。これは透過型液晶パネルの様に開口率に制限されるということがないからである。そのため、反射型は透過型に較べて明るい表示が可能である。 Such a reflection type liquid crystal panel (hereinafter referred to as a reflection type LCD) has an advantage that the effective pixel area is wider than that of the transmission type liquid crystal panel. This is because the aperture ratio is not limited as in a transmissive liquid crystal panel. Therefore, the reflective type can display brighter than the transmissive type.
しかしながら、反射型LCDは透過型LCDに較べて光学系の光損失が大きいと言われている。従って、反射型LCDの最大の課題は入射した光を如何に有効に活用するかにある。即ち、より明るい表示を行うためには、可能な限り多くの光を利用し、光損失を低減することが必要不可欠な要素となる。 However, it is said that the reflective LCD has a larger optical loss than the transmissive LCD. Therefore, the biggest problem of the reflective LCD is how to effectively use the incident light. That is, in order to perform brighter display, it is indispensable to use as much light as possible and reduce light loss.
こういった理由から画素電極の反射率はできるだけ高いことが望まれる。なぜならば反射率が低いと光の利用効率が極端に落ち、表示全体が暗くなってしまうからである。また、バックライトの光量を高めて明るい表示にしても、消費電力の増加や発熱の問題等に対する対策で結局はコストアップにつながる。 For these reasons, it is desirable that the reflectance of the pixel electrode be as high as possible. This is because if the reflectance is low, the light use efficiency is extremely reduced, and the entire display becomes dark. Moreover, even if the light intensity of the backlight is increased to make the display brighter, measures for increasing the power consumption and the problem of heat generation will eventually lead to an increase in cost.
この様な光損失を低減するため、反射型LCDの画素電極としては反射率の高いアルミニウム系材料(純アルミニウム、アルミニウム合金、又は不純物を含むアルミニウムなど)が用いられる。なお、銀電極はさらに反射率が高いという特徴があるが、加工性に難があるため、取扱いの比較的容易なアルミニウム系材料を用いる場合が多い。 In order to reduce such light loss, a highly reflective aluminum-based material (pure aluminum, an aluminum alloy, or aluminum containing impurities) is used as the pixel electrode of the reflective LCD. The silver electrode has a feature that the reflectance is higher, but since the workability is difficult, an aluminum-based material that is relatively easy to handle is often used.
ところが、本出願人が調べたところ、アルミニウム系材料で形成された電極に直接光を当てた場合に較べて、電極表面に配向膜の様な高屈折率物質が形成された状態では反射率が大幅に低下してしまうことが判明した。 However, as a result of investigation by the present applicant, the reflectance is higher in the state where a high refractive index material such as an alignment film is formed on the electrode surface, compared with the case where light is directly applied to the electrode formed of an aluminum-based material. It was found that it would drop significantly.
この様に、画素電極として反射率の高い材料を選択しても他の要因で反射率が損なわれるため、反射率向上に向けてさらなる工夫が望まれる。 As described above, even if a material having a high reflectance is selected as the pixel electrode, the reflectance is impaired due to other factors. Therefore, further improvements are desired to improve the reflectance.
本願発明はその様な問題を解決する手段を提供するものである。即ち、画素電極の光反射率を向上させ、反射型LCDに入射した光の利用効率を向上させるための技術を開示するものである。 The present invention provides means for solving such problems. That is, a technique for improving the light reflectance of a pixel electrode and improving the utilization efficiency of light incident on a reflective LCD is disclosed.
そして、低コストで、明るく消費電力の少ない液晶パネルを実現し、さらにはその様な液晶パネルを表示ディスプレイとして搭載した電子機器を実現することを課題とする。 It is another object of the present invention to realize a low-cost, bright liquid crystal panel with low power consumption, and further to realize an electronic device in which such a liquid crystal panel is mounted as a display display.
本願発明の主旨は、反射型の液晶パネルにおいて画素電極の上に誘電体多層膜でなる増反射膜を形成することによって、反射光を増幅させ、光の有効利用を図るというものである。 The gist of the present invention is to amplify the reflected light by effectively forming the reflection light by forming an increased reflection film made of a dielectric multilayer film on the pixel electrode in the reflective liquid crystal panel.
なお、誘電体多層膜の増反射効果を利用する技術として誘電体ミラーが知られているが、誘電体ミラーは8層以上もの積層を行って形成する場合が殆どであり、誘電体ミラーによって形成される直接接続された容量は非常に小さいものであった。 A dielectric mirror is known as a technique that uses the effect of increasing the reflection of the dielectric multilayer film. However, the dielectric mirror is mostly formed by stacking eight or more layers, and is formed by the dielectric mirror. The directly connected capacity that was made was very small.
実際の液晶パネルでは、この誘電体多層膜による容量(Cd )と、液晶と配向膜による合成容量(Clc)とが直列に接続されるので、総容量をCtotal とすると、
1/Ctotal =1/Cd +1/Clc
の関係が成り立つ。
In an actual liquid crystal panel, the dielectric multilayer film by volume and (C d), because the combined capacitance by the liquid crystal and the orientation film (C lc) and are connected in series, the total capacitance and C total,
1 / C total = 1 / C d + 1 / C lc
The relationship holds.
また、合成容量にかかる電圧をVtotal :液晶と配向膜にかかる電圧をVlc:誘電体多層膜にかかる電圧をVd とすると、
Ctotal Vtotal =Cd Vd =ClcVlc
と表される。これを変形して液晶にかかる電圧を求めると、
Vlc=Cd Vtotal /(Clc+Cd )
となる。即ち、誘電体多層膜によって形成される容量が小さいと、液晶にかかる電圧が小さくなってしまうという問題が生じてしまっていた。
Further, when the voltage applied to the combined capacitance is V total : the voltage applied to the liquid crystal and the alignment film is V lc : the voltage applied to the dielectric multilayer film is V d ,
C total V total = C d V d = C lc V lc
It is expressed. When this is transformed and the voltage applied to the liquid crystal is obtained,
V lc = C d V total / (C lc + C d )
It becomes. In other words, if the capacitance formed by the dielectric multilayer film is small, the voltage applied to the liquid crystal becomes small.
ところが、本願発明では誘電体多層膜を電極として用いることを念頭においているため、積層数も2層または4層といった具合に非常に少ない。即ち、誘電体多層膜による容量が液晶による容量に較べて大きいので、液晶に印加される電圧が小さくなるといった問題を生じないという利点が得られる。 However, in the present invention, since a dielectric multilayer film is used as an electrode, the number of laminated layers is very small, such as two or four layers. That is, since the capacity of the dielectric multilayer film is larger than the capacity of the liquid crystal, there is an advantage that the problem that the voltage applied to the liquid crystal is small does not occur.
また、液晶表示装置をアクティブマトリクス駆動する場合、誘電体多層膜を設けない液晶セルのピーク電圧をVLC,peak 、TFT等スイッチング素子の耐電圧をVmax とすると、誘電体多層膜を設けた液晶セルをTFTの耐電圧内で駆動するためには、VLC,peak ≦Cd Vmax /(Clc+Cd )となる様に誘電体多層膜の層数及び膜厚を調節すべきである。 Further, when the liquid crystal display device is driven in an active matrix, the dielectric multilayer film is provided when the peak voltage of the liquid crystal cell not provided with the dielectric multilayer film is V LC, peak and the withstand voltage of the switching element such as TFT is V max . In order to drive the liquid crystal cell within the withstand voltage of the TFT, the number and thickness of the dielectric multilayer film should be adjusted so that V LC, peak ≦ C d V max / (C lc + C d ). is there.
ここでピーク電圧(VLC,peak )とは、誘電体多層膜を設けない液晶セルのしきい値特性、即ち液晶セルに印加される電圧(V)と液晶セルの明るさ(T)を示すV−Tカーブにおいて、明るさの最大値を100%、最小値を0%とした場合、ノーマリブラックモードで明るさ100%、ノーマリホワイトモードで明るさ0%を示す電圧をいう。 Here, the peak voltage (V LC, peak ) indicates the threshold characteristics of a liquid crystal cell without a dielectric multilayer film, that is, the voltage (V) applied to the liquid crystal cell and the brightness (T) of the liquid crystal cell. In the VT curve, when the maximum value of brightness is 100% and the minimum value is 0%, the voltage indicates 100% brightness in the normally black mode and 0% brightness in the normally white mode.
本願発明を実施することで、アルミニウム系材料を用いた画素電極の反射率を大幅に向上させることが可能となった。また、その反射光は波長 400〜700 nmの可視光領域においてほぼ一定値となる様なフラットな特性を示した。 By implementing the present invention, it has become possible to greatly improve the reflectance of pixel electrodes using aluminum-based materials. In addition, the reflected light showed a flat characteristic such that the reflected light was almost constant in the visible light region having a wavelength of 400 to 700 nm.
特に、誘電体膜を2層に重ねて形成した増反射膜を設けた場合、反射光のフラットネスが良好であり、また、増反射膜自体の膜厚が薄くて済むので液晶の電圧損失を極力抑えることができた。 In particular, in the case of providing an increased reflection film formed by stacking two dielectric films, the flatness of reflected light is good, and the film thickness of the increased reflection film itself can be reduced, so that the voltage loss of the liquid crystal is reduced. I was able to suppress it as much as possible.
また、誘電体膜を4層に重ねた構造は、2層構造に較べて平均反射率は高くなるが、波長依存性が大きくなってしまう傾向にあるが、本願発明を実施することでその様な波長依存性の少ないフラットな反射特性を得ることができた。 In addition, the structure in which the dielectric films are stacked in four layers has a higher average reflectivity than the two-layer structure, but tends to increase the wavelength dependence. A flat reflection characteristic with less wavelength dependency was obtained.
以上により、加工性の困難な銀電極などを利用することなく、汎用性の高いアルミニウム系材料を用いて反射率91%以上(好ましくは93%以上)の画素電極を有する液晶表示装置を作製することが可能となり、低コストで液晶表示装置を得ることが可能となった。 As described above, a liquid crystal display device having a pixel electrode with a reflectance of 91% or more (preferably 93% or more) is manufactured using a highly versatile aluminum-based material without using a silver electrode that is difficult to process. Thus, a liquid crystal display device can be obtained at low cost.
また、画素電極の光反射率を向上させ、光の有効利用を図ることでバックライトの出力を抑えても明るい表示が可能となった。即ち、バックライトが消費する消費電力を低減し、コストパフォーマンスの高い液晶表示装置を実現することが可能となった。 Further, by improving the light reflectivity of the pixel electrode and making effective use of light, a bright display can be achieved even if the output of the backlight is suppressed. That is, the power consumption of the backlight can be reduced, and a liquid crystal display device with high cost performance can be realized.
さらに、その様な液晶表示装置を表示ディスプレイとして搭載した電子機器(具体的には液晶プロジェクター等)のコントラストや輝度を向上させることが可能となった。 Furthermore, it has become possible to improve the contrast and brightness of an electronic device (specifically, a liquid crystal projector or the like) equipped with such a liquid crystal display device as a display display.
本願発明の実施の形態について図1を用いて説明する。図1に示すのは、反射型LCDを構成するアクティブマトリクス基板(TFTで回路を構成した基板)の画素の断面構造である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a pixel of an active matrix substrate (a substrate in which a circuit is configured with TFTs) constituting a reflective LCD.
図1において、101は絶縁表面を有する基板、102は公知の手段によって形成されたTFTである。TFT102は本出願人による特開平7−135318号公報に記載された技術を利用することで容易に作製できる。 In FIG. 1, 101 is a substrate having an insulating surface, and 102 is a TFT formed by a known means. The TFT 102 can be easily manufactured by using the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-135318 by the present applicant.
また、TFT102は平坦化膜103で覆われ、その上にはコンタクトホールを介してTFT102と接続する画素電極104が形成される。画素電極104は反射率の高い材料、具体的にはアルミニウム系材料が好ましい。勿論、他の金属膜(銀、タンタル、クロムなど)を利用しても構わない。 The TFT 102 is covered with a planarization film 103, and a pixel electrode 104 connected to the TFT 102 through a contact hole is formed thereon. The pixel electrode 104 is preferably made of a highly reflective material, specifically an aluminum-based material. Of course, other metal films (silver, tantalum, chromium, etc.) may be used.
画素電極104を形成したら、第1の誘電体膜105を形成する。第1の誘電体膜105は屈折率が 1.2〜1.6 程度と低めの材料を用いる。具体的には、アクリル、ポリイミド、フッ化マグネシウム、二酸化シリコンなどが挙げられる。 After the pixel electrode 104 is formed, a first dielectric film 105 is formed. The first dielectric film 105 is made of a material having a low refractive index of about 1.2 to 1.6. Specific examples include acrylic, polyimide, magnesium fluoride, silicon dioxide, and the like.
また、第1の誘電体膜105の上には第2の誘電体膜106を積層形成する。第2の誘電体膜106は第1の誘電体膜105よりも屈折率が高い材料、好ましくは屈折率が 1.8〜2.5 と高めの材料を用いる。具体的には、二酸化チタン、ジルコニア、ITO(酸化インジウムスズ)、窒化シリコン、二酸化セリウムなどが挙げられる。
A
なお、誘電体膜の成膜方法としては減圧熱CVD法、プラズマCVD法、スパッタ法、蒸着法などの気相法を用いても良いが、溶液塗布によるスピンコート法を用いることも有効である。スピンコート法を用いると、画素電極による段差を緩和して誘電体多層膜全体の平坦化が図れるという利点が得られる。 As a method for forming the dielectric film, a vapor phase method such as a low pressure thermal CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, or a vapor deposition method may be used, but it is also effective to use a spin coating method by solution coating. . When the spin coating method is used, there is an advantage that the step due to the pixel electrode is relaxed and the entire dielectric multilayer film can be flattened.
この時、第1の誘電体膜105の屈折率(nL )と第2の誘電体膜106の屈折率(nH )との差が大きいほど高い反射率が得られる。この事は、次式に示す誘電体多層膜の反射率計算式からも明らかである。
At this time, the refractive index of the first dielectric film 105 (n L) and the refractive index (n H) as the difference between the large high reflectance of the
上記の式によると、第1の誘電体膜105の屈折率(nL )と第2の誘電体膜106の屈折率(nH )との差が大きいと、nL /nH が小さくなるため反射率(R)は1に近づく、即ち全反射に近い状態になることが判る。
According to the above equations, the difference between the refractive index (n H) of the first dielectric refractive index of the film 105 (n L) and the
また、第1の誘電体膜105及び第2の誘電体膜106は、それぞれ薄膜の増反射条件を満たす様な屈折率と膜厚の関係を持たせる必要がある。薄膜の増反射条件とは薄膜表面で反射した光と薄膜を透過してから薄膜表面で反射した光とが互いに強め合う条件であり、次式で与えられる。
Further, the first dielectric film 105 and the
この式において、nは薄膜の屈折率、dは薄膜の膜厚、λは薄膜に入射する光の中心波長である。なお、中心波長とは増反射可能な光のピーク波長を意味する。この様に、薄膜の光学膜厚(屈折率×膜厚)を光の中心波長(λ)の1/4となる様に設定した時、その薄膜をλ/4膜と呼ぶ。 In this equation, n is the refractive index of the thin film, d is the thickness of the thin film, and λ is the center wavelength of light incident on the thin film. The center wavelength means the peak wavelength of light that can be increased in reflection. In this way, when the optical film thickness (refractive index × film thickness) of the thin film is set to be 1/4 of the center wavelength (λ) of light, the thin film is called a λ / 4 film.
即ち、入射する光の中心波長と屈折率とが決まれば増反射条件の式から最適な膜厚が決まる。換言すれば、屈折率が薄膜固有の値と考えると、反射率が最も高くなる波長(中心波長)をどこに設定するかを、誘電体膜の膜厚で制御することができる。 That is, if the center wavelength and refractive index of incident light are determined, the optimum film thickness is determined from the formula for the increased reflection condition. In other words, assuming that the refractive index is a value unique to the thin film, it is possible to control where the wavelength (center wavelength) at which the reflectance is highest is set by the film thickness of the dielectric film.
この増反射条件を満たす中心波長(λ)をどこに設定するかは画素電極で反射された反射光の波長依存性に大きく影響するため重要である。 Where to set the center wavelength (λ) satisfying this increased reflection condition is important because it greatly affects the wavelength dependence of the reflected light reflected by the pixel electrode.
例えば、1枚の液晶パネルにカラーフィルターを設けてカラー表示を行う単板式プロジェクターなどに本願発明の反射型LCDを適用する場合、広範囲な可視光領域(約 400〜700 nmの波長領域)において反射率がほぼ一定であることが望ましい。こうすることで、赤、緑、青のどの色が入射しても同じ様な反射率を確保することが可能となる。 For example, when the reflective LCD of the present invention is applied to a single-panel projector that performs color display by providing a color filter on a single liquid crystal panel, it reflects in a wide range of visible light (wavelength range of approximately 400 to 700 nm). It is desirable that the rate be approximately constant. By doing so, it is possible to ensure the same reflectance regardless of which color of red, green, and blue is incident.
また、図1では低屈折率の薄膜(低屈折率膜と呼ぶ。この屈折率をnL で表す)と高屈折率の薄膜(高屈折率膜と呼ぶ。この屈折率をnH で表す)とを2層だけ積層した誘電体多層膜を例示しているが、低屈折率膜と高屈折率膜との2層構造を一組として、その組を複数回重ねた構造とすることも可能である。 Further, in FIG. 1, a thin film having a low refractive index (referred to as a low refractive index film, this refractive index is represented by n L ) and a thin film having a high refractive index (referred to as a high refractive index film, represented by n H ) 2 layers are illustrated, but a two-layer structure of a low-refractive index film and a high-refractive index film can be used as a set, and the set can be stacked multiple times. It is.
即ち、低屈折率膜、高屈折率膜、低屈折率膜、高屈折率膜・・・といった具合に屈折率の異なる誘電体膜を交互に偶数層重ねていくことで理論的には増反射効果が高くなる。従って、増反射効果だけを考えれば、積層回数を増やした方が高い反射率を得ることができる。 That is, theoretically increased reflection by evenly stacking even dielectric layers with different refractive indexes such as low refractive index film, high refractive index film, low refractive index film, high refractive index film, etc. Increases effectiveness. Accordingly, considering only the reflection enhancement effect, a higher reflectance can be obtained by increasing the number of laminations.
しかしながら、誘電体多層膜の積算膜厚が厚くなると誘電体膜による容量が小さくなり、その結果、液晶に印加される電圧が小さくなってしまうという弊害(誘電体膜による電圧損失)がある。この様なことが起こると、画素を駆動するための駆動電圧が高くなり、消費電力の増加につながってしまう。 However, when the integrated film thickness of the dielectric multilayer film is increased, the capacitance due to the dielectric film is reduced, and as a result, there is an adverse effect (voltage loss due to the dielectric film) that the voltage applied to the liquid crystal is reduced. When this happens, the drive voltage for driving the pixel becomes high, leading to an increase in power consumption.
これは、誘電体多層膜による容量と液晶による容量とが直列に接続されているためであり、液晶に印加される電圧を上げるためには、誘電体多層膜によって形成される容量を大きくする必要がある。 This is because the capacitance of the dielectric multilayer film and the capacitance of the liquid crystal are connected in series. In order to increase the voltage applied to the liquid crystal, it is necessary to increase the capacitance formed by the dielectric multilayer film. There is.
そのため、誘電体多層膜の積算膜厚はなるべく薄い方が好ましい。従って、増反射効果を高めることと、誘電体膜による電圧損失を抑えることとの兼ね合いによって誘電体膜の積層回数を決定することが望ましい。 Therefore, it is preferable that the integrated film thickness of the dielectric multilayer film is as thin as possible. Therefore, it is desirable to determine the number of times the dielectric films are stacked in consideration of increasing the reflection enhancement effect and suppressing voltage loss due to the dielectric film.
本出願人のシミュレーション結果によれば、最も単純な図1に示した構造でも十分な増反射効果が得られる。従って、誘電体多層膜の構成としては、画素電極/低屈折率膜/高屈折率膜の組み合わせか、もしくは画素電極/低屈折率膜/高屈折率膜/低屈折率膜/高屈折率膜の組み合わせが良いと言える。 According to the simulation results of the present applicant, a sufficient reflection enhancement effect can be obtained even with the simplest structure shown in FIG. Therefore, the configuration of the dielectric multilayer film is a combination of pixel electrode / low refractive index film / high refractive index film, or pixel electrode / low refractive index film / high refractive index film / low refractive index film / high refractive index film. It can be said that the combination of is good.
なお、誘電体膜による電圧損失に最も大きく影響する支配項は、低屈折率膜によって形成される容量分による損失である。これは低屈折率膜の方が必然的に比誘電率が小さく、形成しうる容量も小さくなりやすいからである。従って、低屈折率膜による容量を大きくすることが誘電体膜による電圧損失を抑制する上で非常に有効に働く。 The dominant term that has the greatest influence on the voltage loss due to the dielectric film is the loss due to the capacitance formed by the low refractive index film. This is because the low refractive index film inevitably has a smaller relative dielectric constant and the capacity that can be formed tends to be smaller. Therefore, increasing the capacitance due to the low refractive index film works very effectively in suppressing the voltage loss due to the dielectric film.
そういった意味で、低屈折率膜の方の中心波長を短波長側にし、高屈折率膜の方の中心波長を長波長側にすることは有効である。なぜならば、この様な構成とすることで、必然的に低屈折率膜の方が膜厚が薄くなり、低屈折率膜によって形成される容量を大きくする方向に作用するからである。 In this sense, it is effective to set the center wavelength of the low refractive index film to the short wavelength side and the center wavelength of the high refractive index film to the long wavelength side. This is because with such a configuration, the low refractive index film inevitably has a smaller thickness and acts to increase the capacitance formed by the low refractive index film.
以上の様な構成でなる本願発明について、以下に記載する実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。 The present invention having the above-described configuration will be described in more detail with the embodiments described below.
本願発明の一実施例について説明する。本実施例では、本願発明を単板式プロジェクターに対応した反射型LCDに適用する場合について説明する。 An embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the case where the present invention is applied to a reflective LCD corresponding to a single-plate projector will be described.
本実施例の反射型LCDは、単位画素に相当する領域内に赤、緑、青の3原色に対応した画素が配置された構成からなっている。即ち、光源から到達した入射光(白色光)がカラーフィルターを通過することによって、赤、緑、青の各色に対応した波長光となって各色に対応した画素に入射する。 The reflective LCD of the present embodiment has a configuration in which pixels corresponding to the three primary colors of red, green, and blue are arranged in a region corresponding to a unit pixel. That is, incident light (white light) that has arrived from the light source passes through the color filter, and becomes light having a wavelength corresponding to each color of red, green, and blue, and is incident on a pixel corresponding to each color.
従って、本実施例では同一構造の画素電極において、赤、緑、青の各波長光を効率良く反射しなければならず、可視光領域(約 400〜700 nm)において波長依存性を持たないフラットな反射特性を必要とする。 Therefore, in this embodiment, the pixel electrodes having the same structure must efficiently reflect light of each wavelength of red, green, and blue, and are flat with no wavelength dependency in the visible light region (about 400 to 700 nm). Neat reflection characteristics.
また、本実施例では誘電体膜による電圧損失の影響をできるだけ抑制するために最も簡単な2層構造(低屈折率膜と高屈折率膜とを2層に積層した構造)を採用する場合について説明する。なお、この構造は図1に示す構造であるので、説明には図1を用いることにする。 In this embodiment, the simplest two-layer structure (a structure in which a low-refractive index film and a high-refractive index film are stacked in two layers) is employed in order to suppress the influence of voltage loss due to the dielectric film as much as possible. explain. Since this structure is the structure shown in FIG. 1, FIG. 1 will be used for the description.
本出願人は図1に示す構造を作製する前に、予めシミュレーション実験を行い、誘電体多層膜の組み合わせを検討した。ここでは、まずその実験データに基づいて本実施例の構成を説明する。 Prior to producing the structure shown in FIG. 1, the present applicant conducted a simulation experiment in advance to examine combinations of dielectric multilayer films. Here, first, the configuration of the present embodiment will be described based on the experimental data.
本出願人はシミュレーションに際して第1の誘電体膜105(低屈折率膜)として二酸化シリコン膜を想定し、屈折率を 1.43 とした。また、第2の誘電体膜106(高屈折率膜)としてジルコニア膜を想定し、屈折率を 2.04 とした。 In the simulation, the applicant assumed a silicon dioxide film as the first dielectric film 105 (low refractive index film) and set the refractive index to 1.43. A zirconia film is assumed as the second dielectric film 106 (high refractive index film), and the refractive index is set to 2.04.
まず、第1の誘電体膜105の中心波長と第2の誘電体膜106の中心波長をそれぞれどの位に設定するかを系統的にシミュレーションで調べた。また、今回のシミュレーションもnL =1.43、nH =2.04の場合(nL /nH =0.7の場合)について調べた。
First, systematic simulations were conducted to determine how much the center wavelength of the first dielectric film 105 and the center wavelength of the
なお、本シミュレーションでは可視光領域(光波長が 400nm〜 700nmの領域)における平均反射率(以下、単に平均反射率と呼ぶ)が0.91以上(91%以上)となる条件をボーダーラインとして、それ以上の平均反射率となる条件を選定した。 In this simulation, the condition that the average reflectance (hereinafter simply referred to as average reflectance) in the visible light region (light wavelength range of 400 nm to 700 nm) is 0.91 or more (91% or more) is defined as a border line. Conditions were selected for an average reflectance higher than that.
なお、0.91という数値は蒸着法で成膜したアルミニウム膜の反射率であり、アルミニウム系材料を用いる限り、従来の方法ではこれ以上の反射率の実現は困難である。即ち、0.91以上の平均反射率を実現するということは、従来の技術では成しえなかった高反射率を実現することに他ならない。 The numerical value of 0.91 is the reflectivity of the aluminum film formed by the vapor deposition method, and as long as an aluminum-based material is used, it is difficult to achieve a reflectivity higher than that of the conventional method. In other words, realizing an average reflectance of 0.91 or more is nothing but realizing a high reflectance that could not be achieved by the conventional technology.
ここで代表的なシミュレーション結果を図2に示す。図2は横軸に波長を、縦軸に反射率をプロットしている。 A typical simulation result is shown in FIG. FIG. 2 plots the wavelength on the horizontal axis and the reflectance on the vertical axis.
図2(A)は高屈折率膜の中心波長を 650nmに固定して低屈折率膜の中心波長を 400nm、500 nm、550 nm、600 nmと変えた時の反射率特性を表している。また、図2(B)は高屈折率膜の中心波長を 600nmに固定して低屈折率膜の中心波長を 400nm、450 nm、500 nm、550 nmと変えた時、また、図2(C)は高屈折率膜の中心波長を 550nmに固定して低屈折率膜の中心波長 400nm、500 nm、550 nmと変えた時の場合である。 FIG. 2A shows the reflectance characteristics when the center wavelength of the high refractive index film is fixed at 650 nm and the center wavelengths of the low refractive index film are changed to 400 nm, 500 nm, 550 nm, and 600 nm. FIG. 2B shows the case where the center wavelength of the high refractive index film is fixed at 600 nm and the center wavelength of the low refractive index film is changed to 400 nm, 450 nm, 500 nm, and 550 nm. ) Is when the center wavelength of the high refractive index film is fixed at 550 nm and the center wavelengths of the low refractive index film are changed to 400 nm, 500 nm, and 550 nm.
なお、実際にはさらに多くのデータを取得しているが、おおよその傾向は同じで、低屈折率膜の中心波長を長波長側に設定するほど反射率が低下する傾向にある。即ち、低屈折率膜の中心波長は短波長側にする方がより高い反射率が得られるので好ましい。 Actually, more data is acquired, but the approximate tendency is the same, and the reflectance tends to decrease as the center wavelength of the low refractive index film is set to the longer wavelength side. That is, it is preferable to set the center wavelength of the low refractive index film to the short wavelength side because higher reflectance can be obtained.
ここで上述のシミュレーション結果をまとめたものを図3(A)、(B)に示す。図3(A)、(B)は横軸に低屈折率膜の中心波長、縦軸に可視光領域( 400〜700 nm)の平均反射率をプロットしたグラフである。 Here, a summary of the above simulation results is shown in FIGS. 3A and 3B are graphs in which the horizontal axis represents the center wavelength of the low refractive index film, and the vertical axis represents the average reflectance in the visible light region (400 to 700 nm).
図3において、1つのプロットが可視光領域の平均反射率を表している。即ち、平均反射率が0.91以上であるプロットを抽出することで、中心波長の最適な設定条件を選定することが可能である。 In FIG. 3, one plot represents the average reflectance in the visible light region. That is, it is possible to select an optimum setting condition for the center wavelength by extracting a plot having an average reflectance of 0.91 or more.
図3(A)及び図3(B)のグラフにおいて、平均反射率が0.91以上となる条件を抽出してまとめると、次の様な二つの条件となる。
(1) 350nm≦λL ≦ 550nm、 380nm≦λH ≦ 700nm
(2) 450nm≦λL ≦ 650nm、 300nm≦λH ≦ 450nm
ただし、λL は低屈折率膜の中心波長、λH は高屈折率膜の中心波長を示している。(1)又は(2)のいずれかの範囲内の組み合わせであれば、平均反射率を0.91以上とすることが可能である。
In the graphs of FIGS. 3 (A) and 3 (B), when the conditions under which the average reflectance is 0.91 or more are extracted and put together, the following two conditions are obtained.
(1) 350 nm ≦ λ L ≦ 550 nm, 380 nm ≦ λ H ≦ 700 nm
(2) 450 nm ≦ λ L ≦ 650 nm, 300 nm ≦ λ H ≦ 450 nm
However, λ L indicates the center wavelength of the low refractive index film, and λ H indicates the center wavelength of the high refractive index film. If the combination is within the range of (1) or (2), the average reflectance can be 0.91 or more.
また、中心波長の設定によってさらに高い平均反射率を実現することも可能である。可視光領域における平均反射率が92%以上となる条件は、
(1) 400nm≦λL ≦ 500nm、 400nm≦λH ≦ 700nm
(2) 500nm≦λL ≦ 600nm、 300nm≦λH ≦ 450nm
であることがシミュレーション結果から得られている。なお、λL 、λH 等の定義は前述の通りであり、(1)又は(2)のいずれかの条件を満たせば良い。
It is also possible to realize a higher average reflectance by setting the center wavelength. The condition that the average reflectance in the visible light region is 92% or more is as follows:
(1) 400nm ≦ λ L ≦ 500nm, 400nm ≦ λ H ≦ 700nm
(2) 500 nm ≦ λ L ≦ 600 nm, 300 nm ≦ λ H ≦ 450 nm
It is obtained from the simulation results. Note that the definitions of λ L , λ H and the like are as described above, and any one of the conditions (1) or (2) may be satisfied.
さらに、平均反射率が93%以上となる条件は、 400nm≦λL ≦ 500nm、 450nm≦λH ≦ 700nm(λL 、λH 等の定義は前述の通り)である。 Furthermore, the conditions under which the average reflectance is 93% or more are 400 nm ≦ λ L ≦ 500 nm, 450 nm ≦ λ H ≦ 700 nm (the definitions of λ L , λ H and the like are as described above).
また、平均反射率が高い条件ほど反射特性のフラットネスが良好であることが確認されている。即ち、平均反射率が高くなる様な条件を設定するほど、可視光領域の全域でほぼ同一の反射率が得られる。 It has also been confirmed that the flatness of the reflection characteristics is better as the average reflectance is higher. In other words, the more the average reflectance is set, the more substantially the same reflectance is obtained in the entire visible light region.
実際には、誘電体膜の屈折率と中心波長が決まれば、その誘電体膜が必要とする膜厚が決まるので、膜厚制御を行うことで所望の中心波長に調節することができる。この様に本願発明では誘電体膜の膜厚制御によって、所望の増反射膜を形成することができる。 Actually, once the refractive index and the center wavelength of the dielectric film are determined, the film thickness required for the dielectric film is determined. Therefore, the film thickness can be adjusted to a desired center wavelength. As described above, in the present invention, a desired enhanced reflection film can be formed by controlling the thickness of the dielectric film.
この時、第1の誘電体膜105と第2の誘電体膜106とは増反射条件をもとに膜厚が決められる。即ち、第1の誘電体膜105の屈折率をnL 、膜厚をdL とし、第2の誘電体膜106の屈折率をnH 、膜厚をdH とした時、λL =4nL dL 、λH =4nH dH の関係を満たす様な膜厚に調節される。
At this time, the thickness of the first dielectric film 105 and the
従って、前述の範囲内で低屈折率膜の中心波長と高屈折率膜の中心波長とを組み合わせ、上記2式により膜厚に換算することで第1の誘電体膜105及び第2の誘電体膜106の膜厚が決定される。
Therefore, the first dielectric film 105 and the second dielectric are obtained by combining the center wavelength of the low refractive index film and the center wavelength of the high refractive index film within the above-mentioned range, and converting them into film thicknesses according to the above two equations. The film thickness of the
なお、ここで述べた条件は反射率のみに注目して選定された条件である。この条件に誘電体膜による電圧損失を考慮すると、さらに良好な条件を選定することが可能である。即ち、低屈折率膜の形成する容量を大きくする、換言すれば高屈折率膜の膜厚よりも低屈折率膜の膜厚を薄くすることが有効である。 The condition described here is a condition selected by paying attention only to the reflectance. Considering the voltage loss due to the dielectric film in this condition, it is possible to select a more favorable condition. That is, it is effective to increase the capacitance formed by the low refractive index film, in other words, to make the film thickness of the low refractive index film thinner than the film thickness of the high refractive index film.
なお、本実施例では低屈折率膜の屈折率(nL )が1.43、高屈折率膜の屈折率(nH )が2.04である場合についてシミュレーションを行ったが、本シミュレーションの結果はこの屈折率の組み合わせに限定されるものではない。 In this example, a simulation was performed in the case where the refractive index (n L ) of the low refractive index film was 1.43 and the refractive index (n H ) of the high refractive index film was 2.04. It is not limited to the combination of rates.
前述の〔数1〕に示した様に理論的にはnL /nH が小さくなるほど反射率は高くなる。従って、屈折率比(nL /nH )が0.7以下であっても反射率は全体的に高くなる傾向に向かうため、平均反射率が0.91以上であるというボーダーラインを下回ることはない。即ち、前述の中心波長の設定範囲はnL /nH ≦0.7という条件の中では常に成り立つと言える。 As shown in the above [Equation 1], the reflectivity increases theoretically as n L / n H decreases. Therefore, even if the refractive index ratio (n L / n H ) is 0.7 or less, the reflectance tends to increase as a whole, so that it falls below the borderline that the average reflectance is 0.91 or more. There is no. That is, it can be said that the above-described setting range of the center wavelength always holds within the condition of n L / n H ≦ 0.7.
本実施例では、低屈折率膜と高屈折率膜との積層構造でなる一組の誘電体多層膜を、2回重ねた場合(誘電体膜の4層構造とした場合)の構成について説明する。説明には図4を用いる。 In this embodiment, a configuration in which a set of dielectric multilayer films each having a laminated structure of a low refractive index film and a high refractive index film are stacked twice (when a four-layer structure of dielectric films) is described. To do. FIG. 4 is used for the description.
図4(A)において、401は絶縁表面を有する基板、402は公知の手段によって形成されたTFTである。TFT402は平坦化膜403で覆われ、その上にはコンタクトホールを介してTFT402と接続する画素電極404が設けられている。本実施例では画素電極404として1wt% のチタンを含有させたアルミニウム膜を用いた。勿論、この材料に限定される必要はない。 In FIG. 4A, 401 is a substrate having an insulating surface, and 402 is a TFT formed by a known means. The TFT 402 is covered with a planarization film 403, and a pixel electrode 404 connected to the TFT 402 through a contact hole is provided thereon. In this embodiment, an aluminum film containing 1 wt% titanium is used as the pixel electrode 404. Of course, it is not necessary to be limited to this material.
本実施例では画素電極404の上に第1の誘電体膜405(低屈折率膜)、第2の誘電体膜406(高屈折率膜)、第3の誘電体膜407(低屈折率膜)、第4の誘電体膜408(高屈折率膜)を積層形成する。第1及び第3の誘電体膜には屈折率が 1.2〜1.6 程度と低めの材料を用い、第2及び第4の誘電体膜には屈折率が 1.8〜2.5 と高めの材料を用いた。 In this embodiment, a first dielectric film 405 (low refractive index film), a second dielectric film 406 (high refractive index film), and a third dielectric film 407 (low refractive index film) are formed on the pixel electrode 404. ) And a fourth dielectric film 408 (high refractive index film). A material having a low refractive index of about 1.2 to 1.6 was used for the first and third dielectric films, and a material having a high refractive index of 1.8 to 2.5 was used for the second and fourth dielectric films.
ところで、本実施例では便宜上、第1及び第2の誘電体膜でなる誘電体多層膜を誘電体(A)409と呼ぶ。また、第3及び第4の誘電体膜でなる誘電体多層膜を誘電体(B)410と呼ぶ。この時、実施例1における第1の誘電体膜105に相当するのが誘電体(A)409であり、第2の誘電体膜106に相当するのが誘電体(B)410であると考えれば良い。
By the way, in this embodiment, for the sake of convenience, the dielectric multilayer film composed of the first and second dielectric films is referred to as a dielectric (A) 409. A dielectric multilayer film composed of the third and fourth dielectric films is referred to as a dielectric (B) 410. At this time, the dielectric (A) 409 corresponds to the first dielectric film 105 in Example 1, and the dielectric (B) 410 corresponds to the
本実施例では、第1の誘電体膜405及び第2の誘電体膜406を同一中心波長(誘電体(A)409の中心波長λA に相当)に設定し、第3の誘電体膜407及び第4の誘電体膜408を同一中心波長(誘電体(B)410の中心波長λB に相当)に設定した。そして、可視光領域内において両者の中心波長を幅広く組み合わせたシミュレーションを行ない、最適な増反射条件を求めた。 In this embodiment, the first dielectric film 405 and the second dielectric film 406 are set to the same center wavelength (corresponding to the center wavelength λ A of the dielectric (A) 409), and the third dielectric film 407 is set. The fourth dielectric film 408 is set to the same center wavelength (corresponding to the center wavelength λ B of the dielectric (B) 410). Then, a simulation was performed in which the center wavelengths of both were combined widely in the visible light region, and the optimum increased reflection condition was obtained.
なお、屈折率及び中心波長の組み合わせに関しては模式的には図4(B)の様に示される。図4(B)に示す様に、金属膜411(画素電極)上には低屈折率膜と高屈折率膜とが交互に形成される。ここで(低)とは低屈折率膜を、(高)とは高屈折率膜を意味する。 Note that the combination of the refractive index and the center wavelength is schematically shown in FIG. As shown in FIG. 4B, a low refractive index film and a high refractive index film are alternately formed on the metal film 411 (pixel electrode). Here, (low) means a low refractive index film, and (high) means a high refractive index film.
本実施例の構造とした時の代表的なシミュレーション結果を図5に示す。図5(A)〜(E)は横軸に波長、縦軸に反射率をプロットしたグラフであり、誘電体(A)の中心波長を 400nm、 500nm、 550nm、 600nm、 650nmに固定した場合のそれぞれについて、誘電体(B)の中心波長を変化させた場合を表している。図中において、実線や点線で描かれた曲線が誘電体(B)の各中心波長に対応した反射率特性を示している。 A typical simulation result when the structure of this embodiment is adopted is shown in FIG. 5A to 5E are graphs in which the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents reflectance, and the center wavelength of the dielectric (A) is fixed to 400 nm, 500 nm, 550 nm, 600 nm, and 650 nm. For each, the case where the center wavelength of the dielectric (B) is changed is shown. In the figure, the curve drawn with a solid line or a dotted line shows the reflectance characteristic corresponding to each center wavelength of the dielectric (B).
なお、実際にはさらに多くのデータを取得しているが、おおよその傾向は同じで、誘電体(A)の中心波長も誘電体(B)の中心波長も長波長側に設定するほど反射率の低下する波長域が長波長側に移動する傾向にある。 Actually, more data has been acquired, but the general trend is the same, and the reflectivity increases as the center wavelength of the dielectric (A) and the center wavelength of the dielectric (B) are set to the longer wavelength side. There is a tendency that the wavelength range in which the wavelength decreases decreases to the longer wavelength side.
次に、上述のシミュレーション結果をまとめたものを図6に示す。なお、図6では横軸に誘電体(B)410の中心波長、縦軸に可視光領域における平均反射率をとり、誘電体(A)409の中心波長を 400〜650 nmの範囲で振った時のデータをプロットしている。また、屈折率は実施例1と同様に、低屈折率膜は1.43とし、高屈折率膜は2.04とした。 Next, FIG. 6 shows a summary of the simulation results described above. In FIG. 6, the horizontal axis represents the center wavelength of the dielectric (B) 410, the vertical axis represents the average reflectance in the visible light region, and the center wavelength of the dielectric (A) 409 was varied in the range of 400 to 650 nm. The time data is plotted. The refractive index was 1.43 for the low refractive index film and 2.04 for the high refractive index film, as in Example 1.
図6より、本出願人は可視光領域における平均反射率が0.91以上となる条件は、 400nm≦λA ≦ 570nm、 400nm≦λB ≦ 800nm(ただしλA は誘電体(A)の中心波長、λB は誘電体(B)の中心波長とする)であるとした。さらに、平均反射率が0.93以上となる様な条件は、 400nm≦λA ≦ 500nm、 600nm≦λB ≦ 700nm(ただしλA 、λB はの定義は上述の通り)であるとした。 From FIG. 6, the applicant has the following conditions for the average reflectance in the visible light region to be 0.91 or more: 400 nm ≦ λ A ≦ 570 nm, 400 nm ≦ λ B ≦ 800 nm (where λ A is the center of the dielectric (A)) The wavelength, λ B is the center wavelength of the dielectric (B). Furthermore, the conditions under which the average reflectance is 0.93 or more are 400 nm ≦ λ A ≦ 500 nm and 600 nm ≦ λ B ≦ 700 nm (where λ A and λ B are defined as described above).
従って、第1及び第3の誘電体の屈折率をnL 、第2及び第4の誘電体膜の屈折率をnH とし、第1、第2、第3及び第4の誘電体膜の膜厚を各々d1 、d2 、d3 、d4 とする時、第1、第2、第3及び第4の誘電体膜の膜厚は、 400nm≦λA ≦570 、 400nm≦λB ≦800 又は 400nm≦λA ≦ 500nm、 600nm≦λB ≦ 700nm(ただしλA =4nL d1 =4nH d2 、λB =4nL d3 =4nH d4 )を満たす様に調節される。 Therefore, the refractive index of the first and third dielectrics is n L , the refractive index of the second and fourth dielectric films is n H, and the first, second, third, and fourth dielectric films When the film thicknesses are d 1 , d 2 , d 3 and d 4 , the film thicknesses of the first, second, third and fourth dielectric films are 400 nm ≦ λ A ≦ 570 and 400 nm ≦ λ B, respectively. ≦ 800 or 400 nm ≦ λ A ≦ 500 nm, 600 nm ≦ λ B ≦ 700 nm (where λ A = 4 n L d 1 = 4 n H d 2 , λ B = 4 n L d 3 = 4 n H d 4 ) The
上記の範囲内において、誘電体膜(A)409及び誘電体膜(B)410の中心波長を適切に設定することで0.91以上(好ましくは0.93以上)の高い平均反射率の画素電極を形成することができる。 Within the above range, a pixel having a high average reflectance of 0.91 or more (preferably 0.93 or more) can be obtained by appropriately setting the center wavelengths of the dielectric film (A) 409 and the dielectric film (B) 410. An electrode can be formed.
また実際には、実施例1と同様に低屈折率膜と高屈折率膜とからなる誘電体膜の膜厚を制御することで所望の中心波長に調節し、上述の様な構造の増反射膜を形成する。 In practice, as in the first embodiment, the film thickness of the dielectric film composed of the low refractive index film and the high refractive index film is controlled to be adjusted to a desired center wavelength, thereby increasing the reflection of the structure as described above. A film is formed.
なお、実施例1と同様に、低屈折率膜の屈折率(nL )と高屈折率膜の屈折率(nH )との比(nL /nH )が0.7以下となる組み合わせであれば、上述の波長範囲は全て有効となる。 As in Example 1, a combination in which the ratio (n L / n H ) between the refractive index (n L ) of the low refractive index film and the refractive index (n H ) of the high refractive index film is 0.7 or less. If so, the above-described wavelength ranges are all valid.
また、実施例1にも示した様に、誘電体容量による液晶の電圧損失を防ぐためにも低屈折率膜の膜厚を高屈折率膜の膜厚より薄くすることが有効である。 Further, as shown in the first embodiment, it is effective to make the film thickness of the low refractive index film thinner than the film thickness of the high refractive index film in order to prevent the liquid crystal voltage loss due to the dielectric capacitance.
本実施例の画素構造について図7を用いて説明する。なお、構造は図4と類似しているので、図4と同一の部分に関しては同一の符号を用いることにする。本実施例では画素電極404の上に第1の誘電体膜701(低屈折率膜)、第2の誘電体膜702(高屈折率膜)、第3の誘電体膜703(低屈折率膜)、第4の誘電体膜704(高屈折率膜)を積層形成する。 The pixel structure of this embodiment will be described with reference to FIG. Since the structure is similar to that in FIG. 4, the same reference numerals are used for the same parts as in FIG. In this embodiment, a first dielectric film 701 (low refractive index film), a second dielectric film 702 (high refractive index film), and a third dielectric film 703 (low refractive index film) are formed on the pixel electrode 404. And a fourth dielectric film 704 (high refractive index film).
なお、第1及び第3の誘電体膜には屈折率(nL )が 1.2〜1.6 程度と低めの材料を用い、第2及び第4の誘電体膜には屈折率(nH )が 1.8〜2.5 と高めの材料を用いた。 The first and third dielectric films are made of a material having a low refractive index (n L ) of about 1.2 to 1.6, and the second and fourth dielectric films have a refractive index (n H ) of 1.8. Higher materials of ~ 2.5 were used.
また、本実施例は説明の便宜上、第1及び第2の誘電体膜でなる誘電体多層膜を誘電体(C)705と呼び、第3及び第4の誘電体膜でなる誘電体多層膜を誘電体(D)706と呼ぶことにする。 Further, in this embodiment, for convenience of explanation, the dielectric multilayer film made up of the first and second dielectric films is called a dielectric (C) 705, and the dielectric multilayer film made up of the third and fourth dielectric films. Is called a dielectric (D) 706.
本実施例では実施例2と異なり、誘電体(C)及び誘電体(D)の中で設定する中心波長を変化させてシミュレーションを行った。即ち、第1の誘電体膜701及び第3の誘電体膜703(どちらも低屈折率膜)の中心波長を同一波長(λL )に設定し、第2の誘電体膜702及び第4の誘電体膜704(どちらも高屈折率膜)の中心波長を同一波長(λH )に設定する様にした。 In this example, unlike Example 2, a simulation was performed by changing the center wavelength set in the dielectric (C) and the dielectric (D). That is, the center wavelength of the first dielectric film 701 and the third dielectric film 703 (both low refractive index films) is set to the same wavelength (λ L ), and the second dielectric film 702 and the fourth dielectric film 702 The center wavelength of the dielectric film 704 (both high refractive index films) is set to the same wavelength (λ H ).
なお、本実施例では第1及び第3の誘電体膜として同一屈折率の低屈折率膜を用いているが、それぞれ異なる屈折率としても構わない。本実施例の場合、誘電体(C)及び誘電体(D)という単位の中で低屈折率膜と高屈折率膜の積層構造とを形成していれば問題はない。 In this embodiment, low refractive index films having the same refractive index are used as the first and third dielectric films, but different refractive indexes may be used. In the case of the present embodiment, there is no problem as long as a laminated structure of a low refractive index film and a high refractive index film is formed in units of dielectric (C) and dielectric (D).
以上の様な構造について、可視光領域内において両者の中心波長を幅広く組み合わせたシミュレーションを行ない、最適な増反射条件を求めた。 With respect to the structure as described above, a simulation was performed in which the center wavelengths of both were combined widely in the visible light region, and the optimum reflection enhancement condition was obtained.
なお、屈折率の組み合わせに関しては模式的には図7(B)の様に示される。図7(B)に示す様に、金属膜707(画素電極)上には低屈折率膜と高屈折率膜とが交互に形成される。勿論、(低)とは低屈折率膜を、(高)とは高屈折率膜を意味する。 The combination of refractive indexes is schematically shown in FIG. 7B. As shown in FIG. 7B, low refractive index films and high refractive index films are alternately formed on the metal film 707 (pixel electrode). Of course, (low) means a low refractive index film, and (high) means a high refractive index film.
ここで、本実施例の構造とした時のシミュレーション結果を図8に示す。図8(A)〜(C)は横軸に波長、縦軸に反射率をプロットしたグラフであり、高屈折率膜の中心波長を 550nm、 600nm、 650nmに固定した場合のそれぞれについて、低屈折率膜の中心波長を変化させた場合を表している。 Here, a simulation result when the structure of this embodiment is adopted is shown in FIG. 8A to 8C are graphs in which the wavelength is plotted on the horizontal axis and the reflectance is plotted on the vertical axis. When the center wavelength of the high refractive index film is fixed at 550 nm, 600 nm, and 650 nm, the low refractive index is obtained. The case where the center wavelength of the rate film is changed is shown.
なお、実際にはさらに多くのデータを取得しているが、おおよその傾向は同じで、低屈折率膜の中心波長も高屈折率膜の中心波長も長波長側に設定するほど、反射率の低下する波長域が長波長側に移動する傾向にある。 Actually, more data has been acquired, but the general trend is the same.The more the central wavelength of the low refractive index film and the central wavelength of the high refractive index film are set to the longer wavelength side, the more the reflectance becomes. The decreasing wavelength band tends to move to the longer wavelength side.
次に、上述のシミュレーション結果をまとめたものを図9に示す。なお、図9では横軸に高屈折率膜(702と704の誘電体膜)の中心波長、縦軸に可視光領域における平均反射率をとり、低屈折率膜(701と703)の誘電体膜)の中心波長を 350〜600 nmの範囲で振った時のデータをプロットしている。また、屈折率は実施例1、2と同様に、低屈折率膜は1.43とし、高屈折率膜は2.04とした。 Next, FIG. 9 shows a summary of the simulation results described above. In FIG. 9, the horizontal axis represents the center wavelength of the high refractive index film (dielectric films 702 and 704), and the vertical axis represents the average reflectance in the visible light region, and the dielectric of the low refractive index film (701 and 703). Data are plotted when the center wavelength of the film is shaken in the range of 350 to 600 nm. The refractive index was 1.43 for the low refractive index film and 2.04 for the high refractive index film as in Examples 1 and 2.
図9より、本出願人は可視光領域における平均反射率が0.91以上となる条件は、
(1) 500nm≦λL ≦ 550nm、 400nm≦λH ≦ 500nm
(2) 350nm≦λL ≦ 500nm、 500nm≦λH ≦ 550nm
(3) 350nm≦λL ≦ 500nm、 550nm≦λH ≦ 750nm
であるとした。ただしλL は低屈折率膜の中心波長、λH は高屈折率膜の中心波長とする。勿論、設定する中心波長は(1)、(2)又は(3)のいずれかの条件を満たす様に選択すれば良い。
From FIG. 9, the present applicant has the condition that the average reflectance in the visible light region is 0.91 or more,
(1) 500nm ≦ λ L ≦ 550nm, 400nm ≦ λ H ≦ 500nm
(2) 350 nm ≦ λ L ≦ 500 nm, 500 nm ≦ λ H ≦ 550 nm
(3) 350 nm ≦ λ L ≦ 500 nm, 550 nm ≦ λ H ≦ 750 nm
It was said that. Where λ L is the center wavelength of the low refractive index film and λ H is the center wavelength of the high refractive index film. Of course, the center wavelength to be set may be selected so as to satisfy one of the conditions (1), (2), or (3).
さらに、平均反射率が0.93以上となる様な条件は、
(4) 500nm≦λL ≦ 525nm、 400nm≦λH ≦ 500nm
(5) 450nm≦λL ≦ 500nm、 500nm≦λH ≦ 550nm
(6) 400nm≦λL ≦ 450nm、 550nm≦λH ≦ 650nm
(7) 350nm≦λL ≦ 400nm、 600nm≦λH ≦ 700nm
であるとした。ただしλL 、λH はの定義は上述の通りであり、(4)、(5)、(6)又は(7)のいずれかの条件を満たせば良い。
Furthermore, the condition that the average reflectance is 0.93 or more is as follows:
(4) 500 nm ≦ λ L ≦ 525 nm, 400 nm ≦ λ H ≦ 500 nm
(5) 450 nm ≦ λ L ≦ 500 nm, 500 nm ≦ λ H ≦ 550 nm
(6) 400 nm ≦ λ L ≦ 450 nm, 550 nm ≦ λ H ≦ 650 nm
(7) 350 nm ≦ λ L ≦ 400 nm, 600 nm ≦ λ H ≦ 700 nm
It was said that. However, the definitions of λ L and λ H are as described above, and any one of the conditions (4), (5), (6), and (7) may be satisfied.
従って、(1)の条件範囲から中心波長を選択する場合、第1及び第3の誘電体膜の膜厚並びに屈折率を各々dL 、nL とし、第2及び第4の誘電体膜の膜厚並びに屈折率を各々dH 、nH とする時、第1及び第3の誘電体膜の膜厚dL 並びに前記第2及び第4の誘電体膜の膜厚dH は、 500nm≦λL ≦550 nm、 400nm≦λH ≦500 nm(ただしλL =4nL dL 、λH =4nH dH )を満たす様に調節される。勿論、他の(2)〜(7)の条件範囲においても同様である。 Therefore, when the center wavelength is selected from the condition range of (1), the film thickness and refractive index of the first and third dielectric films are d L and n L , respectively, and the second and fourth dielectric films when each thickness and refractive index and d H, n H, the thickness d H of the first and third film thickness of the dielectric film d L and the second and fourth dielectric film, 500 nm ≦ λ L ≦ 550 nm, 400nm ≦ λ H ≦ 500 nm ( provided that λ L = 4n L d L, λ H = 4n H d H) is adjusted so meet. Of course, the same applies to the other condition ranges (2) to (7).
上記の範囲内において、中心波長λL 及びλH を適切に設定することで0.91以上(好ましくは0.93以上)の高い平均反射率の画素電極を形成することができる。 Within the above range, a pixel electrode having a high average reflectance of 0.91 or more (preferably 0.93 or more) can be formed by appropriately setting the center wavelengths λ L and λ H.
また実際には、実施例1と同様に低屈折率膜と高屈折率膜とからなる誘電体膜の膜厚を制御することで所望の中心波長に調節し、上述の様な構造の増反射膜を形成する。 In practice, as in the first embodiment, the film thickness of the dielectric film composed of the low refractive index film and the high refractive index film is controlled to be adjusted to a desired center wavelength, thereby increasing the reflection of the structure as described above. A film is formed.
なお、実施例1と同様に、低屈折率膜の屈折率(nL )と高屈折率膜の屈折率(nH )との比(nL /nH )が0.7以下となる組み合わせであれば、上述の波長範囲は全て有効となる。 As in Example 1, a combination in which the ratio (n L / n H ) between the refractive index (n L ) of the low refractive index film and the refractive index (n H ) of the high refractive index film is 0.7 or less. If so, the above-described wavelength ranges are all valid.
また、実施例1にも示した様に、誘電体容量による液晶の電圧損失を防ぐためにも低屈折率膜の膜厚を高屈折率膜の膜厚より薄くすることが有効である。 Further, as shown in the first embodiment, it is effective to make the film thickness of the low refractive index film thinner than the film thickness of the high refractive index film in order to prevent the liquid crystal voltage loss due to the dielectric capacitance.
実際に本実施例の構造を有する反射型LCDを試作して、本願発明を適用した場合と適用しない場合とについて反射率の比較を行ったところ、図10に示す様な結果が得られた。なお、本実施例では画素電極としてアルミニウム膜に1wt% のチタンを含有させた材料を用いた。膜厚は 200nmである。 When a reflective LCD having the structure of this example was actually manufactured and the reflectance was compared between the case where the present invention was not applied and the case where the invention was not applied, a result as shown in FIG. 10 was obtained. In this embodiment, a material in which 1 wt% titanium is contained in an aluminum film is used as the pixel electrode. The film thickness is 200 nm.
また、画素電極の上には下から順に誘電体多層膜、配向膜(膜厚 240nm)、液晶層(3μm)、配向膜( 240nm)、透明導電膜( 120nm)、ガラス基板が設けられており、これらを透過した光が画素電極表面で反射される。従って、ここで得られた反射率は配向膜等による光損失を含めた反射率である。 In addition, a dielectric multilayer film, an alignment film (film thickness 240 nm), a liquid crystal layer (3 μm), an alignment film (240 nm), a transparent conductive film (120 nm), and a glass substrate are provided on the pixel electrode in order from the bottom. The light transmitted through these is reflected by the surface of the pixel electrode. Therefore, the reflectance obtained here is the reflectance including light loss due to the alignment film or the like.
図10に示す様に、リファレンスとした画素電極のみの構造に較べて本願発明を採用した画素電極の構造では明らかに反射率が向上することが確認された。なお、本願発明を採用しない場合には視光領域における平均反射率は80.1%であったが、実施例1の構造を採用した画素電極では平均反射率が85.5%、実施例2の構造を採用した画素電極では平均反射率が86.8%と、大幅に反射率を改善することができた。 As shown in FIG. 10, it was confirmed that the reflectance was clearly improved in the structure of the pixel electrode employing the present invention as compared with the structure of only the pixel electrode used as a reference. When the invention of the present application was not adopted, the average reflectance in the visible light region was 80.1%. However, the pixel electrode employing the structure of Example 1 has an average reflectance of 85.5%. The pixel electrode adopting this structure has an average reflectance of 86.8%, and the reflectance can be greatly improved.
また、上記反射型LCDについて、液晶のしきい値特性及び液晶の応答速度を比較検討した。その結果、本願発明を適用することで液晶のしきい値特性及び応答速度に影響はなく、液晶の電気特性に悪影響を与える様な弊害は生じないことが確認された。 In addition, regarding the reflective LCD, the threshold characteristics of the liquid crystal and the response speed of the liquid crystal were compared. As a result, it was confirmed that the application of the present invention has no effect on the threshold characteristics and response speed of the liquid crystal, and no adverse effect on the electrical characteristics of the liquid crystal occurs.
また、本実施例の構造を採用した反射型LCDを用いて実際に液晶プロジェクターを組み立ててみたところ、従来に較べて明るい表示が可能となり、輝度及びコントラストの向上が実現された。 Further, when a liquid crystal projector was actually assembled using a reflective LCD employing the structure of this embodiment, brighter display was possible compared to the conventional case, and improvements in luminance and contrast were realized.
本実施例では、増反射膜を形成する誘電体膜の成膜方法としてスピンコート法を用いる場合について説明する。なお、実施例1〜実施例4に示したデータは誘電体膜をスピンコート法により成膜している。 In this embodiment, a case where a spin coating method is used as a method for forming a dielectric film for forming an increased reflection film will be described. In the data shown in Examples 1 to 4, the dielectric film is formed by spin coating.
誘電体膜をスピンコート法で成膜する場合、塗布溶液としては有機溶媒中に無機固形分を分散させたコロイド溶液を用いれば良い。膜厚は溶液の濃度、スピンコート時の回転数、スピン時間などで決定される。この条件は成膜する誘電体膜の種類によっても異なるので実施者が適宜設定すれば良い。 When the dielectric film is formed by spin coating, a colloidal solution in which an inorganic solid is dispersed in an organic solvent may be used as the coating solution. The film thickness is determined by the concentration of the solution, the number of rotations during spin coating, the spin time, and the like. Since this condition varies depending on the type of dielectric film to be formed, the practitioner may set it appropriately.
本出願人は日産化学製のL−1001(屈折率1.43)を1/3に希釈した溶液とH−1000(屈折率2.04)を1/3に希釈した溶液を用いた。その際、L−1001の塗布条件(スピン時間と回転数)は、1st :500rpm、5sec、2nd :2000rpm 、20sec とした。また、H−1000の塗布条件は、1st :500rpm、5sec、2nd :1000rpm 、20sec とした。 The applicant used a solution obtained by diluting L-1001 (refractive index 1.43) manufactured by Nissan Chemical to 1/3 and a solution diluted H / 3 (refractive index 2.04) to 1/3. At that time, the coating conditions (spin time and rotation speed) of L-1001 were 1st: 500 rpm, 5 sec, 2nd: 2000 rpm, 20 sec. The application conditions of H-1000 were 1st: 500 rpm, 5 sec, 2nd: 1000 rpm, 20 sec.
そして、スピンコートした誘電体膜に対して90℃5分のプリベークを行ない、その後、250℃2時間のポストベークを行った。勿論、この様なベーク工程(キュア工程とも呼ぶ)は本実施例の条件に限定されるものではない。こうして所望の屈折率と膜厚を有する誘電体膜を得た。 Then, the spin-coated dielectric film was pre-baked at 90 ° C. for 5 minutes, and then post-baked at 250 ° C. for 2 hours. Of course, such a baking process (also called a curing process) is not limited to the conditions of this embodiment. Thus, a dielectric film having a desired refractive index and film thickness was obtained.
本願発明では画素電極を形成した後(画素電極形成のためのパターニング工程を行った後)に誘電体膜を形成するため、画素電極によって形成された段差を覆う様にして誘電体膜を形成しなければならない。 In the present invention, in order to form the dielectric film after forming the pixel electrode (after performing the patterning process for forming the pixel electrode), the dielectric film is formed so as to cover the step formed by the pixel electrode. There must be.
そのため、本実施例の様に段差被覆性の高いスピンコート法を利用することは非常に有効である。スピンコート法を利用することで段差を十分に平坦化する様な状態で誘電体膜が形成され、その上に形成される配向膜は十分に平坦なものとなる。従って、液晶層は平坦面上に形成されることになり、段差によるディスクリネーションの発生などを防止することができる。 Therefore, it is very effective to use a spin coat method with high step coverage as in this embodiment. By using the spin coat method, the dielectric film is formed in a state where the step is sufficiently flattened, and the alignment film formed thereon is sufficiently flat. Accordingly, the liquid crystal layer is formed on a flat surface, and the occurrence of disclination due to a step can be prevented.
実施例1〜実施例4の構成に従って図1、図4又は図7の構造を形成したら、誘電体多層膜上に配向膜を形成する。また、対向電極と配向膜とを備えた対向基板を用意し、TFT側基板と対向基板との間に液晶材料を封入すれば図11に示す様な構造のアクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する。液晶材料を封入する工程は、公知のセル組工程を用いれば良いので詳細な説明は省略する。 When the structure of FIG. 1, FIG. 4, or FIG. 7 is formed according to the configuration of the first to fourth embodiments, an alignment film is formed on the dielectric multilayer film. Further, if an opposing substrate having an opposing electrode and an alignment film is prepared and a liquid crystal material is sealed between the TFT side substrate and the opposing substrate, an active matrix liquid crystal display device having a structure as shown in FIG. 11 is completed. . Since the process of encapsulating the liquid crystal material may be a known cell assembly process, detailed description thereof is omitted.
なお、図11において11は絶縁表面を有する基板、12は画素マトリクス回路、13はソースドライバー回路、14はゲイトドライバー回路、15は対向基板、16はFPC(フレキシブルプリントサーキット)、17は信号処理回路である。 In FIG. 11, 11 is a substrate having an insulating surface, 12 is a pixel matrix circuit, 13 is a source driver circuit, 14 is a gate driver circuit, 15 is a counter substrate, 16 is an FPC (flexible printed circuit), and 17 is a signal processing circuit. It is.
信号処理回路17としては、D/Aコンバータ、γ補正回路、信号分割回路などの従来ICで代用していた様な処理を行う回路を形成することができる。勿論、ガラス基板上にICチップを設けて、ICチップ上で信号処理を行うことも可能である。
As the
さらに、本実施例では液晶表示装置を例に挙げて説明しているが、アクティブマトリクス型の表示装置であればEL(エレクトロルミネッセンス)表示装置やEC(エレクトロクロミックス)表示装置に本願発明を適用することも可能であることは言うまでもない。 Further, in this embodiment, the liquid crystal display device is described as an example, but the present invention is applied to an EL (electroluminescence) display device and an EC (electrochromic) display device as long as it is an active matrix display device. It goes without saying that it is also possible to do.
本願発明の電気光学装置は、様々な電子機器のディスプレイとして利用される。その様な電子機器としては、ビデオカメラ、スチルカメラ、プロジェクター、プロジェクションTV、ヘッドマウントディスプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話等)などが挙げられる。それらの一例を図12に示す。 The electro-optical device of the present invention is used as a display of various electronic devices. Examples of such an electronic device include a video camera, a still camera, a projector, a projection TV, a head mounted display, a car navigation, a personal computer, a personal digital assistant (mobile computer, mobile phone, etc.), and the like. An example of them is shown in FIG.
図12(A)は携帯電話であり、本体2001、音声出力部2002、音声入力部2003、表示装置2004、操作スイッチ2005、アンテナ2006で構成される。本願発明を表示装置2004等に適用することができる。 FIG. 12A illustrates a mobile phone, which includes a main body 2001, an audio output unit 2002, an audio input unit 2003, a display device 2004, operation switches 2005, and an antenna 2006. The present invention can be applied to the display device 2004 and the like.
図12(B)はビデオカメラであり、本体2101、表示装置2102、音声入力部2103、操作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部2106で構成される。本願発明を表示装置2102に適用することができる。
FIG. 12B illustrates a video camera, which includes a main body 2101, a display device 2102, an
図12(C)はモバイルコンピュータ(モービルコンピュータ)であり、本体2201、カメラ部2202、受像部2203、操作スイッチ2204、表示装置2205で構成される。本願発明は表示装置2205等に適用できる。
FIG. 12C illustrates a mobile computer, which includes a main body 2201, a camera unit 2202, an
図12(D)はヘッドマウントディスプレイであり、本体2301、表示装置2302、バンド部2303で構成される。本発明は表示装置2302に適用することができる。
FIG. 12D illustrates a head mounted display which includes a
図12(E)はリア型プロジェクターであり、本体2401、光源2402、表示装置2403、偏光ビームスプリッタ2404、リフレクター2405、2406、スクリーン2407で構成される。本発明は表示装置2403に適用することができる。
FIG. 12E illustrates a rear projector, which includes a main body 2401, a light source 2402, a display device 2403, a
図12(F)はフロント型プロジェクターであり、本体2501、光源2502、表示装置2503、光学系2504、スクリーン2505で構成される。本発明は表示装置2503に適用することができる。
FIG. 12F illustrates a front projector, which includes a main body 2501, a
以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。 As described above, the application range of the present invention is extremely wide and can be applied to electronic devices in various fields.
Claims (6)
前記金属膜上に設けられた第1の誘電体膜と、
前記第1の誘電体膜上に設けられた第2の誘電体膜と、を有し、
前記第1の誘電体膜は、前記第2の誘電体膜よりも屈折率が低く、
前記第1の誘電体膜は、前記第2の誘電体膜よりも膜厚が薄いことを特徴とする液晶表示装置。 A metal film electrically connected to the switching element;
A first dielectric film provided on the metal film;
A second dielectric film provided on the first dielectric film,
The first dielectric film has a lower refractive index than the second dielectric film,
The liquid crystal display device, wherein the first dielectric film is thinner than the second dielectric film.
前記金属膜上に設けられた第1の誘電体膜と、
前記第1の誘電体膜上に設けられた第2の誘電体膜と、を有し、
前記第1の誘電体膜とは、アクリル膜、ポリイミド膜、フッ化マグネシウム膜、又は二酸化シリコン膜のいずれかであり、
前記第2の誘電体膜とは、二酸化チタン膜、ジルコニア膜、ITO膜、窒化シリコン膜、又は二酸化セリウム膜のいずれかであり、
前記第1の誘電体膜は、前記第2の誘電体膜よりも膜厚が薄いことを特徴とする液晶表示装置。 A metal film electrically connected to the switching element;
A first dielectric film provided on the metal film;
A second dielectric film provided on the first dielectric film,
The first dielectric film is an acrylic film, a polyimide film, a magnesium fluoride film, or a silicon dioxide film,
The second dielectric film is any of a titanium dioxide film, a zirconia film, an ITO film, a silicon nitride film, or a cerium dioxide film,
The liquid crystal display device, wherein the first dielectric film is thinner than the second dielectric film.
前記金属膜は、アルミニウム系材料からなることを特徴とする液晶表示装置。 In claim 1 or claim 2,
The liquid crystal display device, wherein the metal film is made of an aluminum-based material.
前記金属膜上に第1の誘電体膜を形成し、
前記第1の誘電体膜上に、前記第1の誘電体膜よりも屈折率が大きく、且つ前記第1の誘電体膜よりも膜厚が厚い第2の誘電体膜を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。 Forming a switching element and a metal film electrically connected to the switching element;
Forming a first dielectric film on the metal film;
A second dielectric film having a refractive index larger than that of the first dielectric film and thicker than the first dielectric film is formed on the first dielectric film. A method for manufacturing a liquid crystal display device.
前記金属膜上に、アクリル膜、ポリイミド膜、フッ化マグネシウム膜、又は二酸化シリコン膜のいずれかからなる第1の誘電体膜を形成し、
前記第1の誘電体膜上に、二酸化チタン膜、ジルコニア膜、ITO膜、窒化シリコン膜、又は二酸化セリウム膜のいずれかからなり、且つ前記第1の誘電体膜よりも膜厚が厚い第2の誘電体膜を形成することを特徴とする液晶表示装置の作製方法。 Forming a switching element and a metal film electrically connected to the switching element;
On the metal film, a first dielectric film made of an acrylic film, a polyimide film, a magnesium fluoride film, or a silicon dioxide film is formed,
The second dielectric film is formed of any one of a titanium dioxide film, a zirconia film, an ITO film, a silicon nitride film, and a cerium dioxide film on the first dielectric film, and is thicker than the first dielectric film. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising forming a dielectric film.
前記金属膜は、アルミニウム系材料からなることを特徴とする液晶表示装置の作製方法。 In claim 1 or claim 2,
The method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein the metal film is made of an aluminum-based material.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07294956A (en) * | 1994-04-26 | 1995-11-10 | Pioneer Electron Corp | Photoconductive liquid crystal light valve |
JPH08114799A (en) * | 1994-10-17 | 1996-05-07 | Hitachi Ltd | Reflective liquid crystal display |
JPH09171195A (en) * | 1995-07-28 | 1997-06-30 | Victor Co Of Japan Ltd | Reflection type image display device |
JPH1048626A (en) * | 1996-07-29 | 1998-02-20 | Victor Co Of Japan Ltd | Reflection type image display device |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07294956A (en) * | 1994-04-26 | 1995-11-10 | Pioneer Electron Corp | Photoconductive liquid crystal light valve |
JPH08114799A (en) * | 1994-10-17 | 1996-05-07 | Hitachi Ltd | Reflective liquid crystal display |
JPH09171195A (en) * | 1995-07-28 | 1997-06-30 | Victor Co Of Japan Ltd | Reflection type image display device |
JPH1048626A (en) * | 1996-07-29 | 1998-02-20 | Victor Co Of Japan Ltd | Reflection type image display device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021022477A1 (en) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | Reflective electrode and array substrate thereof, and display device |
CN112654918A (en) * | 2019-08-06 | 2021-04-13 | 京东方科技集团股份有限公司 | Reflective electrode, array substrate thereof and display device |
CN112654918B (en) * | 2019-08-06 | 2023-10-27 | 京东方科技集团股份有限公司 | Reflective electrode and its array substrate, display device |
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