(57)【要約】【課題】 画素間溝を透過した反射光と、画素表面の反射光の干渉作用を新たに考慮することで、高効率な反射率を得ることができる反射型液晶変調素子用構造体および反射型液晶変調素子並びに画像投射装置を提供する。【解決手段】基板側より、反射層と、層間絶縁膜と、入射光が透過する溝が夫々の間に備わる反射画素電極と、配向膜と、を有する反射型液晶変調素子用構造体であって、物理膜厚を屈折率で除算した膜厚を規格化膜厚とするとき、入射光が青帯域である場合の反射率とが緑帯域である場合の反射率とが等しくなる層間絶縁膜の規格化膜厚の内で最小となる規格化膜厚を第１の規格化膜厚とするとき、入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する層間絶縁膜の規格化膜厚を第１の規格化膜厚に基づいて定める。【選択図】図１
2015038568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板側より順に、
反射層と、
層間絶縁膜と、
等間隔に設けられて前記反射層で反射される入射光が透過する溝が夫々の間に備わる対向電極としての反射画素電極と、
液晶層と前記反射画素電極の間に設けられる配向膜と、
を有する反射型液晶変調素子用構造体であって、
物理膜厚を屈折率で除算した膜厚を規格化膜厚とするとき、
前記入射光が青帯域である場合の反射率と前記入射光が緑帯域である場合の反射率とが等しくなる前記層間絶縁膜の規格化膜厚の内で最小となる規格化膜厚を第１の規格化膜厚とするとき、
前記入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する前記層間絶縁膜の規格化膜厚を前記第１の規格化膜厚に基づいて定めたことを特徴とする反射型液晶変調素子用構造体。
【請求項２】
３枚板式もしくは単板式の反射型液晶変調素子用構造体であって、
前記入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する前記層間絶縁膜の規格化膜厚は共通であって、
前記第１の規格化膜厚より小さく前記入射光が青帯域である場合の反射率が極大となる第２の規格化膜厚を下限値とし、かつ、
前記第１の規格化膜厚より大きく前記入射光が緑帯域である場合の反射率が最初に極大となる第３の規格化膜厚を上限値とするとき、
前記層間絶縁膜の規格化膜厚を前記下限値および前記上限値を含む範囲内の規格化膜厚として定めたことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶変調素子用構造体。
【請求項３】
３枚板式の反射型液晶変調素子用構造体であって、
前記入射光の青帯域、緑帯域に対する前記層間絶縁膜の規格化膜厚は異なっていて、
前記青帯域に対する規格化膜厚は、前記第１の規格化膜厚より小さく前記入射光が青帯域である場合の反射率が極大となる第２の規格化膜厚を中心値とし、
前記緑帯域に対する規格化膜厚は、前記第１の規格化膜厚より大きく前記入射光が緑帯域である場合の反射率が最初に極大となる第３の規格化膜厚を中心値として定めたことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶変調素子用構造体。
【請求項４】
前記赤帯域に対する規格化膜厚は、前記第１の規格化膜厚より大きく前記入射光が赤帯域である場合の反射率が最初に極大となる第４の規格化膜厚を中心値として定めたことを特徴とする請求項３に記載の反射型液晶変調素子用構造体。
【請求項５】
基板側より順に、
反射層と、
層間絶縁膜と、
等間隔に設けられて前記反射層で反射される入射光が透過する溝が夫々の間に備わる対向電極としての反射画素電極と、
３枚板式もしくは単板式の液晶層と前記反射画素電極の間に設けられる配向膜と、
を有する反射型液晶変調素子用構造体であって、
物理膜厚を屈折率で除算した膜厚を規格化膜厚とするとき、
前記入射光が青帯域である場合の反射率と前記入射光が緑帯域である場合の反射率とが等しくなる前記層間絶縁膜の規格化膜厚の内で最小となる規格化膜厚を第１の規格化膜厚とするとき、
前記入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する前記層間絶縁膜の規格化膜厚を前記第１の規格化膜厚に基づいて、
前記入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する共通の物理膜厚をｄ、前記層間絶縁膜の屈折率をnとするとき、規格化膜厚であるd/nに関し、
４０×１０−９≦ｄ／ｎ≦８２×１０−９  
としたことを特徴とする反射型液晶変調素子用構造体。
【請求項６】
基板側より順に、
反射層と、
層間絶縁膜と、
等間隔に設けられて前記反射層で反射される入射光が透過する溝が夫々の間に備わる対向電極としての反射画素電極と、
３枚板式の液晶層と前記反射画素電極の間に設けられる配向膜と、
を有する反射型液晶変調素子用構造体であって、
物理膜厚を屈折率で除算した膜厚を規格化膜厚とするとき、
前記入射光が青帯域である場合の反射率と前記入射光が緑帯域である場合の反射率とが等しくなる前記層間絶縁膜の規格化膜厚の内で最小となる規格化膜厚を第１の規格化膜厚とするとき、
前記入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する前記層間絶縁膜の規格化膜厚を前記第１の規格化膜厚に基づいて、
前記入射光の夫々青帯域、緑帯域に対する物理膜厚をｄ１、ｄ２、前記層間絶縁膜の屈折率をｎとするとき、規格化膜厚であるｄ１／ｎ、ｄ２／ｎに関し、
３４×１０−９≦ｄ１／ｎ≦７６×１０−９ 
５４×１０−９≦ｄ２／ｎ≦９６×１０−９  
としたことを特徴とする反射型液晶変調素子用構造体。
【請求項７】
前記入射光の赤帯域に対する前記層間絶縁膜の物理膜厚をｄ３とするとき、規格化膜厚であるｄ３／ｎに関し、
７４×１０−９≦ｄ３／ｎ≦１１６×１０−９  
としたことを特徴とする請求項６に記載の反射型液晶変調素子用構造体。
【請求項８】
前記反射画素電極は縦横に等間隔に配列され、夫々の間に前記溝が備わることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の反射型液晶変調素子用構造体。
【請求項９】
前記反射画素電極はアルミニウム、前記層間絶縁膜は二酸化ケイ素で形成され、かつ、
前記反射層はＴｉとＴｉＮで形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の反射型液晶変調素子用構造体。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の反射型液晶変調素子用構造体と、
第２の基板側より順に、
第２の対向電極と、
第２の配向膜と、
前記液晶層と、
を有することを特徴とする反射型液晶変調素子。
【請求項１１】
光源と、
光を色分解合成する色分解合成系と、
投射光学系と、
請求項１０に記載の反射型液晶変調素子と、
を有することを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型液晶変調素子用構造体および反射型液晶変調素子並びに画像投射装置に関するものである。特に、画像パターンを液晶表示素子によって偏光状態による変調画像を生成し、偏光状態を選択する偏光選択手段により強度変調画像に変換して可視画像生成する（好ましくは画素ピッチの小さい高解像度の表示が可能）なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像変調手段としては２次元画素光学スイッチとした液晶変調素子があり、例えば透明電極を有する第１の透明基板と、画素を形成する透明電極及び配線，スイッチング素子等を有する第２の透明基板との間に誘電異方性が正のネマチック液晶を封入する。そして、液晶分子長軸を２枚のガラス基板間で連続的に９０°ねじった、いわゆるＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶変調素子が用いられている。
【０００３】
また、このような透過型の液晶変調素子の他に、透明電極を有する透明基板と、２次元光学スイッチとして一方の基板に反射鏡と配線、スイッチング素子等有する回路基板との間に誘電異方性が正のネマチック液晶を封入する。そして、液晶分子長軸を２枚の基板間に対してほぼ垂直にモメオトロピック配向させた、いわゆるＶＡＮ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶型の反射型液晶変調素子を用いているものもある。
【０００４】
液晶変調素子としては、主にＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）効果を利用し、液晶層を通過する光波動に対してリタデーションを与えて、光波動の偏光状態を変化させる作用を制御して画像を形成する。
【０００５】
一般的な液晶変調素子の設計は、入射光をポラライザ−等の偏光制御手段を介して波動の偏波を所定方向の直線偏光状態にした光波動を入射させ、この所定方向に振動する直線偏光状態の光が通過するときに、偏光変調を行う。この場合、ノーマリーホワイトを基準とする液晶素子は、液晶へ無電界印加状態で、入射光波長（ある光波長帯域の重心波長）において半波長だけのリタデーションを与えるよう設計されている。
【０００６】
一方、ノーマリーブラックを基準とする液晶素子は、液晶へ無電界印加状態で、入射光波長においては与えるリタデーションを極小とし、液晶へ所定電界を印加した状態にて半波長だけのリタデーションを与えるよう設計されている。半波長のリタデーションを与えられた光は、入射する前の直線偏光の振動方向と直角の方向に振動方向が変換されて出射することとなる。その後、入射側に配された偏光制御手段とクロスニコル配置をとるポラライザ−等の偏光制御手段を配することで偏光状態を選択し、選択された光は透過することとなるよう構成されている。
【０００７】
この設計に対して、ＥＣＢ効果を用いて液晶層に印加する電圧を制御することで、液晶分子はその分子長軸方向を液晶層の層厚方向にチルト動作を起こし、液晶層厚方向の複屈折量が減少または増加する。そして、液晶層を通過した光波動は、液晶層印加電圧に応じて楕円偏光状態となり、光出射側に配された偏光制御手段によって、振動方向が直交変換されない光成分が遮断されて、入射光の強度を変調するように構成されている。
【０００８】
一般的に、光学的原理から２次元的に画素が配列することにより、入射した光は回折して更に干渉を起こす。特に、１画素の幅が小さくなることで回折・干渉光の強度は強くなる。このとき、回折・干渉光が多くなることで、表示に利用される光量が低下し、明るさ（反射率）が低下してしまうという問題がある。
【０００９】
この問題を解消するために、従来、反射画素電極を平坦化して反射する散乱光を抑制して反射率（明るさ）を向上する方法や、画素電極上に２種類の多層膜を設けることにより増反射の効果から反射率（明るさ）を向上する方法などがあった。
【００１０】
即ち、特許文献１では、反射画素電極の下層にある保護膜（パシベーション膜）をＣＭＰ研磨により平坦にして、その上層の反射画素電極をその保護膜にならって平坦にする。これにより、反射画素電極が極めて平坦になり、反射する散乱光の発生を抑制することで反射効率（明るさ）を向上することが可能となる。
【００１１】
また、特許文献２では、絶縁表面を有する基板上に形成されたＴＦＴに接続する画素電極上に、第１の誘電体膜（低屈折率膜）と第２の誘電体膜（高屈折率膜）とでなる誘電体多層膜を形成する。この誘電体多層膜は増反射効果を生み出す様に、ｎｄ＝λ／４の式に従って屈折率（ｎ）、中心波長（λ）及び膜厚（ｄ）が決定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特登録０２８６４４６４号公報
【特許文献２】特開平１１−３４４７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、近年、反射型の液晶変調素子の反射率向上が求められ、画素の開口率を高めるために画素間の溝幅が入射光の波長オーダーまで細くなってきており、画素間溝等による波動光学的現象がコントラストに与える影響が無視できなくなっている。
【００１４】
特許文献１、２では、反射率を向上させる手段が説明されているが、いずれも、反射画素電極もしくはその上層の改善提案であり、反射画素電極の下層に関しては考慮されていない。
【００１５】
本発明の目的は、画素間溝を透過した反射光と、画素表面の反射光の干渉作用を新たに考慮することで、高効率な反射率を得ることができる反射型液晶変調素子用構造体および反射型液晶変調素子並びに画像投射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る反射型液晶変調素子用構造体は、基板側より順に、反射層と、層間絶縁膜と、等間隔に設けられて前記反射層で反射される入射光が透過する溝が夫々の間に備わる対向電極としての反射画素電極と、液晶層と前記反射画素電極の間に設けられる配向膜、を有する反射型液晶変調素子用構造体であって、物理膜厚を屈折率で除算した膜厚を規格化膜厚とするとき、前記入射光が青帯域である場合の反射率と前記入射光が緑帯域である場合の反射率とが等しくなる前記層間絶縁膜の規格化膜厚の内で最小となる規格化膜厚を第１の規格化膜厚とするとき、前記入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する前記層間絶縁膜の規格化膜厚を前記第１の規格化膜厚に基づいて定めたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る別の反射型液晶変調素子用構造体は、基板側より順に、反射層と、層間絶縁膜と、等間隔に設けられて前記反射層で反射される入射光が透過する溝が夫々の間に備わる対向電極としての反射画素電極と、３枚板式もしくは単板式の液晶層と前記反射画素電極の間に設けられる配向膜と、を有する反射型液晶変調素子用構造体であって、物理膜厚を屈折率で除算した膜厚を規格化膜厚とするとき、前記入射光が青帯域である場合の反射率と前記入射光が緑帯域である場合の反射率とが等しくなる前記層間絶縁膜の規格化膜厚の内で最小となる規格化膜厚を第１の規格化膜厚とするとき、前記入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する前記層間絶縁膜の規格化膜厚を前記第１の規格化膜厚に基づいて、前記入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する共通の物理膜厚をｄ、前記層間絶縁膜の屈折率をnとするとき、規格化膜厚であるd/nに関し、
４０×１０−９≦ｄ／ｎ≦８２×１０−９  
としたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る別の反射型液晶変調素子用構造体は、基板側より順に、反射層と、層間絶縁膜と、等間隔に設けられて前記反射層で反射される入射光が透過する溝が夫々の間に備わる対向電極としての反射画素電極と、３枚板式の液晶層と前記反射画素電極の間に設けられる配向膜と、を有する反射型液晶変調素子用構造体であって、物理膜厚を屈折率で除算した膜厚を規格化膜厚とするとき、前記入射光が青帯域である場合の反射率と前記入射光が緑帯域である場合の反射率とが等しくなる前記層間絶縁膜の規格化膜厚の内で最小となる規格化膜厚を第１の規格化膜厚とするとき、前記入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する前記層間絶縁膜の規格化膜厚を前記第１の規格化膜厚に基づいて、前記入射光の夫々青帯域、緑帯域に対する物理膜厚をｄ１、ｄ２、前記層間絶縁膜の屈折率をｎとするとき、規格化膜厚であるｄ１／ｎ、ｄ２／ｎに関し、
３４×１０−９≦ｄ１／ｎ≦７６×１０−９ 
５４×１０−９≦ｄ２／ｎ≦９６×１０−９  
としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、画素間溝を透過した反射光と、画素表面の反射光の干渉作用を新たに考慮することで、高効率な反射率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る反射型液晶変調素子用構造体を用いた液晶変調素子の表面構造を示す図、（ｂ）は液晶変調素子の断面構造を示す図、（ｃ）は層間膜絶縁膜の厚みに対する反射率を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る反射型液晶変調素子用構造体を用いた画像投射装置を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は液晶表示装置の各色の液晶変調素子の反射率が変わったときの白表示のスペクトルを示す図である。
【図４】各色の液晶変調素子の反射率が変わったときの各スペクトルのｘｙ色度座標を示す図である。
【図５】各色の液晶変調素子の反射率が変わったときの各スペクトルの明るさを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
《第１の実施形態》 
（画像投射装置）
図２は、本発明の実施形態に係る反射型液晶変調素子用構造体を用いた画像投射装置を示す図である。液晶変調素子ドライバー３０３は、不図示の外部ビデオ入力信号を液晶変調素子駆動信号に変換する。液晶変調素子ドライバー３０３からのドライブ信号で、図中の実線を介して３枚板式の反射型液晶素子からなるレッド用液晶変調素子３Ｒ、グリーン用液晶変調素子３Ｇ、ブルー用液晶変調素子３Ｂがそれぞれ独立制御される。
【００２２】
一方、照明手段３１０（側面図を横に記している）からの紙面垂直方向に直線偏光偏波した照明光は、以下に述べるような色分解合成系で色分解合成される。先ず、マゼンタ色を反射しグリーン色を透過するマゼンタグリーン波長帯域分離のダイクロイックミラー３０５に向かう。ダイクロイックミラー３０５で、偏向されたマゼンタ色は、ブルー色の偏光に半波長のリタデーションを与えるブルークロスカラー偏光子３１１を通過する。そして、紙面水平方向に直線偏光偏波したブルー色成分と、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分が作成される。
【００２３】
次に、偏光ビームスプリッタ３１０に入射し、紙面水平方向に直線偏光偏波したブルー色成分は、偏光分離膜をＰ偏光波のため透過して、ブルー用液晶変調素子３Ｂに導かれる。紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分は、偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、レッド用液晶変調素子３Ｒに導かれる。
【００２４】
一方、マゼンタグリーン波長帯域分離ダイクロイックミラー３０５によって透過分離されたグリーン色成分は、光路長を補正するためのダミーガラス３０６を通過する。そして、偏光ビームスプリッタ３０７に入射し、紙面垂直方向に直線偏光偏波したグリーン色成分は偏光分離膜でＳ偏光波のため反射して、グリーン用液晶変調素子３Ｇに導かれるように構成されている。このようにして、レッド用液晶変調素子３Ｒ、グリーン用液晶変調素子３Ｇ、ブルー用液晶変調素子３Ｇは、夫々照明される。
【００２５】
一方、各液晶変調素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを照明する光は、各レッド用液晶変調素子３Ｒ、グリーン用液晶変調素子３Ｇ、ブルー用液晶変調素子３Ｇに配列された画素の変調状態に応じて偏光のリタデーションが付与される。照明光と同じ方向の偏光偏波成分は、照明光路を略引き返す光路を辿って光源ランプ側に戻る。
【００２６】
照明光の偏波方向に対して直角方向の偏光偏波成分に関しては、レッド用液晶変調素子３Ｒによる変調光は偏光偏波方向が紙面水平方向となり、偏光ビームスプリッタ３０１の偏光分離膜をＰ偏光波のため透過する。次に、レッド色の偏光に半波長のリタデーションを与えるレッドクロスカラー偏光子３１２を通過して、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分に変換される。そして、偏光ビームスプリッタ３０８に入射し、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分は、偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、投射光学系３０４の方向に偏向を受ける。
【００２７】
ブルー用液晶変調素子３Ｂによる変調光は、偏光偏波方向が紙面垂直方向となり、偏光ビームスプリッタ３１０の偏光分離膜をＳ偏光波のため反射する。そして、レッド色の偏光に半波長のリタデーションを与えるレッドクロスカラー偏光子３１２で作用を受けずに通過し、偏光ビームスプリッタ３０８に入射する。そして、紙面垂直方向に直線偏光偏波したブルー色成分は偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、投射光学系３０４の方向に偏向を受ける。
【００２８】
グリーン用液晶変調素子３Ｇによる変調光は、偏光偏波方向が紙面水平方向となり、偏光ビームスプリッタ３０７の偏光分離膜をＰ偏光波のため透過して、光路長を補正するためのダミーガラス３０９を通過する。次に、偏光ビームスプリッタ３０８に入射し、紙面水平方向に直線偏光偏波したグリーン色成分は、偏光分離膜をＰ偏光波のため透過して、投射光学系３０４の方向に導かれる。
【００２９】
ここで、各レッド用液晶変調素子３Ｒ、グリーン用液晶変調素子３Ｇ、ブルー用液晶変調素子３Ｇにおける複数配された画素は、各所定画素が相対的に所定精度を有して重なるように調整またはメカ的または電気的に補償されている。
【００３０】
合波されたカラー色として変調された光は、そのまま投射光学系３０４の入射瞳によって捕らえられる。そして、レッド用液晶変調素子３Ｒ、グリーン用液晶変調素子３Ｇ、ブルー用液晶変調素子３Ｇの光変調面と、光拡散スクリーン３１３の光拡散面とが、投射光学系３０４によって光学的共役関係に配されている。このため、ビデオ信号に法った画像が、光拡散スクリーン３１３に表示されるものである。
【００３１】
（反射型液晶変調素子および反射型液晶変調素子用構造体）
図１（ａ）は本発明の実施形態に係る反射型液晶変調素子用構造体を用いた液晶変調素子の表面構造を示す図、図１（ｂ）は液晶変調素子の断面構造を示す図である。図１（ａ）は液晶変調素子の表面構造を示し、１０１は反射画素電極、１０２は画素間溝、１０３は画素ピッチ、１０４は波長オーダーの画素間溝幅である。図１（ｂ）は、液晶変調素子の断面構造として液晶層１０７の下方を示しており、液晶層１０７の上方には、図示していないが液晶層１０７に遠い側に第１の基板（ガラス基板）が有り、第１の基板側より第１の対向電極、第１の配向膜が順に設けられている。即ち、第１の配向膜と第２の配向膜の間に液晶層１０７が設けられている。
【００３２】
図１（ｂ）で、１０５は反射画素電極１０１（第２の対向電極）の保護膜、１０６は配向膜（第２の配向膜）、１０８は層間絶縁膜、１０９は反射層としての遮光膜、１１０は層間絶縁膜、１１１は配線層、１１２は層間絶縁膜である。また、１１３は基板（第２の基板）の上に設けられたトランジスタ回路、１１６は層間絶縁膜１０８の厚みである。
【００３３】
ここで、図２に示したレッド用液晶変調素子３Ｒ、グリーン用液晶変調素子３Ｇ、ブルー用液晶変調素子２Ｂは、それぞれ垂直配向モードの反射型液晶変調素子である。この反射型液晶変調素子は、図１（ｂ）に示すように、反射電極（第２の対向電極）としての反射画素電極１０１の間に縦横に等間隔な溝（画素間溝）１０２を備えている。
【００３４】
ここで、反射型液晶変調素子用構造体は、液晶層１０７を挟む２つの構造体の内の、第２の配向膜、第２の対向電極、第２の基板、層間絶縁膜１０８、反射層としての遮光膜１０９を含む一方の構造体である。
【００３５】
なお、図３で、１０３は画素ピッチ、１０４は画素間溝幅、１１６は層間絶縁膜１０８の厚み、１０５は反射画素電極の保護膜、１１０は層間絶縁膜、１１１は配線層、１１２は層間絶縁膜である。
【００３６】
ここで、図１（ｂ）における反射画素電極１０５はアルミニウムから成り、反射画素電極１０５の保護膜１０５は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）から成り、配向膜１０６はＳｉＯｘから成る。また、液晶層１０７は常光屈折率１．４７の屈折率を持つネガ型液晶であり、層間絶縁膜１０８は屈折率ｎが１．４６のＳｉＯ２から成り、反射層としての遮光膜１０９は、ＴｉＮとＴｉからなる多層膜（２層構造）で形成された吸収膜である。また、図１（ａ）における画素ピッチ１０３は８μｍであり、画素間溝幅１０４は０．３５μｍである。
【００３７】
（反射率）
ここで、各液晶変調素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂにそれぞれ垂直入射した光を１００％としたとき、遠隔地点（ｆａｒ−ｆｉｅｌｄ）において、垂直方向に反射する光強度比率を反射率とする。各液晶変調素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの層間絶縁膜１０８の厚み１１６を変化させたときの反射率を、ＦＤＴＤ法（Ｆｉｎｉｔｅ−ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  ｔｉｍｅ−ｄｏｍａｉｎ  ｍｅｔｈｏｄ）を用いた電磁場解析によって算出した結果として、図１（ｃ）に示す。図１（ｃ）の横軸は、層間絶縁膜１０８の物理膜厚を示す。
【００３８】
各液晶変調素子３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの層間絶縁膜１０８の厚み１１６に対する反射率曲線は、層間絶縁膜１０８の厚み１１６が薄くなる程、反射率のピークとボトムの振幅が大きくなることが分かる。そして、液晶変調素子の反射画素電極１０１と遮光膜１０９の反射光が互いに干渉して強めあう条件の層間絶縁膜１０８の厚み１１６と、弱め合う条件の厚み１１６とが、存在することが分かる。
【００３９】
次に、本実施形態の液晶表示における各液晶変調素子２Ｒ、２Ｇ、２Ｂの反射率が変わったときの白表示のスペクトルを図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す。図３（ａ）は、レッド用液晶変調素子２Ｒとグリーン用液晶変調素子３Ｇとブルー用液晶変調素子２Ｂの反射率が、それぞれ７０％、７０％、７０％の場合のスペクトル分布（ＰＡＴ１）である。図３（ｂ）はそれぞれ６５％、７５％、７０％の場合のスペクトル分布（ＰＡＴ２）、図３（ｃ）はそれぞれ７５％、６５％、７０％の場合のスペクトル分布（ＰＡＴ３）である。
【００４０】
また、このときの各スペクトルのｘｙ色度座標を図４に示す。更に、各スペクトルの明るさ比較についてＰＡＴ１を１００％として図５に示す。このとき、明るさ比較では、グリーン用の反射率が高いＰＡＴ２が最も明るく良いが、一方、ｘｙ色度座標に関してはｙ値が高くなる。ｘｙ色度座標ではｙ値が低い方が白の色味が好まれるため、ＰＡＴ２のようにグリーン用の反射率のみが高い場合の組み合わせは好ましくない。また、ｘｙ色度座標に関してｙ値が最も小さいＰＡＴ３はｙ値が低く、白の色味としては好まれるが、一方、明るさが暗く好ましくない。
【００４１】
したがって、白の色味が良好でかつ明るいＰＡＴ１が、最良の組み合わせとなる。なお、レッド帯域は白の色味ｙ値に依存しないため重要性は他の色帯域より低い。
【００４２】
以上から、本実施形態では、物理膜厚（見た目の膜厚）を屈折率で除算した膜厚を規格化膜厚とするとき、層間絶縁膜１０８に関し、以下のように規格化膜厚を設定した。ここで、規格化膜厚ｄ／ｎは、どの屈折率でも成り立つように物理膜厚を屈折率で除算した膜厚である。
【００４３】
一般的に光学膜厚とはd×nであり、同じ物理膜厚dの場合に屈折率が高くなるほど光の進む距離が増加し、位相差が変わることになる。本発明では光の干渉性を利用した効果が得られるような条件を規定しており、同じ光の干渉性を得るためには位相差を同じく定義する必要がある。従って、異なる屈折率nのときに同じ位相差になるような指標としてd/nを規格化膜厚と定義して用いることとした。
【００４４】
本実施形態では、先ず、反射型液晶変調素子の反射率としてブルー用液晶変調素子２Ｂの反射率とグリーン用液晶変調素子３Ｇの反射率が一致する規格化膜厚の内で最小となる規格化膜厚（第１の規格化膜厚）を代表値とする。言い換えれば、入射光が青帯域である場合の反射率と入射光が緑帯域である場合の反射率とが等しくなる層間絶縁膜１０８の規格化膜厚の内で最小となる規格化膜厚を代表値として第１の規格化膜厚とする。
【００４５】
そして、入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する層間絶縁膜１０８の規格化膜厚を前述した第１の規格化膜厚に基づいて定めた。本実施形態では、入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する層間絶縁膜の規格化膜厚は共通であって、以下の下限値および上限通を含む範囲内の規格化膜厚として定めた。具体的には、下限値を第１の規格化膜厚より小さく入射光が青帯域である場合の反射率が極大となる第２の規格化膜厚とし、かつ、上限値を第１の規格化膜厚より大きく入射光が緑帯域である場合の反射率が最初に極大となる第３の規格化膜厚とする。
【００４６】
これを定量的に示すと、入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する共通の物理膜厚をｄ、前記層間絶縁膜の屈折率をnとするとき、規格化膜厚であるd/nに関し、以下の式を満たすこととなる。
【００４７】
４０×１０−９≦ｄ／ｎ≦８２×１０−９  
具体的に、入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域に対する共通の物理膜厚が９０ｎｍである本実施形態では、層間絶縁膜１０８の屈折率がｎ＝１．４６の場合、規格化膜厚であるｄ／ｎは６１．６×１０−９ｎｍとなる。
【００４８】
《第２の実施形態》 
３枚板式の液晶表示に関する本実施形態において、第１の実施形態と共通する構成要素については第１の実施形態と同じ符号を付している。本実施形態では、レッド用液晶変調素子３Ｒ、グリーン用液晶変調素子３Ｇ、ブルー用液晶変調素子２Ｂの層間膜絶縁膜１０８の厚み１１６をそれぞれ異なる範囲に設定し、更に、明るくかつ白の色味を良好にする。
【００４９】
本実施形態では、青帯域に対する層間膜絶縁膜１０８の規格化膜厚は、上述した第１の規格化膜厚より小さく入射光が青帯域である場合の反射率が極大（図１（ｃ）参照）となる第２の規格化膜厚もしくはそれより大きい光規格化膜厚として定めた。また、緑帯域に対する層間膜絶縁膜１０８の規格化膜厚は、上述した第１の規格化膜厚より大きく入射光が緑帯域である場合の反射率が最初に極大（図１（ｃ）参照）となる第３の規格化膜厚もしくはそれより小さい規格化膜厚として定めた。
【００５０】
また、赤帯域に対する層間膜絶縁膜１０８の規格化膜厚は、上述した第１の規格化膜厚より大きく入射光が赤帯域である場合の反射率が最初に極大（図１（ｃ）参照）となる第４の規格化膜厚もしくはそれより小さい規格化膜厚として定めた。
【００５１】
本実施形態では、層間膜絶縁膜１０８の物理膜厚の代表値（中心値）は、ブルー用液晶変調素子２Ｂの層間膜絶縁膜１０８で８０ｎｍ、グリーン用液晶変調素子３Ｇの層間膜絶縁膜１０８で１１０ｎｍである。また、レッド用液晶変調素子３Ｒの層間膜絶縁膜１０８で１４０ｎｍである。
【００５２】
この場合、第１の実施形態に対して、レッド用液晶変調素子３Ｒ、グリーン用液晶変調素子３Ｇ、ブルー用液晶変調素子２Ｂの反射率がいずれも高い。かつ、グリーン用液晶変調素子３Ｇ、ブルー用液晶変調素子２Ｂの反射率がほぼ等しいことから、白の色味は良好であり、更に明るい液晶表示を得ることが可能となる。
【００５３】
ここで、本実施形態では、層間膜絶縁膜１０８の物理膜厚を入射光の青帯域、緑帯域、赤帯域について夫々ｄ１、ｄ２、ｄ３とするとき、規格化膜厚であるｄ１／ｎ、ｄ２／ｎ、ｄ３／ｎは以下の範囲として定めた。
【００５４】
３４×１０−９≦ｄ１／ｎ≦７６×１０−９ 
５４×１０−９≦ｄ２／ｎ≦９６×１０−９  
７４×１０−９≦ｄ３／ｎ≦１１６×１０−９  
層間絶縁膜１０８の屈折率ｎ＝１．４６の場合、ブルー用液晶変調素子２Ｂの規格化膜厚であるｄ１／ｎの代表値（中心値）は５４．８×１０−９、グリーン用液晶変調素子３Ｇの規格化膜厚であるｄ２／ｎの代表値（中心値）は７５．３×１０−９である。また、レッド用液晶変調素子３Ｒの規格化膜厚であるｄ３／ｎの代表値（中心値）は９５．９×１０−９である。
【００５５】
（変形例）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形が可能である。例えば、第１の実施形態では３枚板式の液晶表示を示したが、単板式の液晶表示に用いることもできる。
【符号の説明】
【００５６】
１０１・・反射画素電極、１０６・・配向膜、１０８・・層間絶縁膜、１０９・・遮光膜（反射層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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