(57)【要約】【課題】材料コストが高くなったり加工が困難になったりすることなく、オフセット電圧の変動、特に青色帯域におけるオフセット電圧の変動を抑制可能な液晶表示素子及びこの液晶表示素子を用いた液晶表示装置を提供する。【解決手段】画素電極６がマトリクス状に設けられた第１基板２０と、この第１基板と所定間隙Ｄ５０を有して対向配置され画素電極と互いに向き合う共通電極３１を備えた第２基板３０と、所定間隙に充填された液晶４０とを有する液晶表示素子において、第１基板の画素電極上に、第１屈折率を有する第１光学膜１０２と、第１屈折率よりも大きい第２屈折率を有する第２光学膜１０３と、比抵抗が１Ｅ９Ωｃｍ〜８Ｅ１２Ωｃｍの範囲内である第３光学膜１０４とが順次積層された光学多層膜１００を設けた構成とする。【選択図】図１
2008158395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極がマトリクス状に設けられた第１の基板と、該第１の基板と所定の間隙を有して対向配置されて前記画素電極と互いに向き合う共通電極を有する第２の基板と、前記所定の間隙に充填された液晶と、を備えた液晶表示素子において、
前記第１の基板は、前記画素電極上に、第１の屈折率を有する第１の光学膜と、前記第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率を有する第２の光学膜と、比抵抗が１Ｅ９Ωｃｍ〜８Ｅ１２Ωｃｍの範囲内である第３の光学膜とが順次積層された光学多層膜が設けられてなることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
前記第３の光学膜は、酸化ニオブまたは酸化ニオブと酸化タンタルとの混合物を含んでなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記光学多層膜は、前記第３の光学膜上にさらに酸化シリコンを含む第４の光学膜が設けられてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液晶表示素子。
【請求項４】
画素電極がマトリクス状に設けられた第１の基板と、該第１の基板と所定の間隙を有して対向配置されて前記画素電極と互いに向き合う共通電極を有する第２の基板と、前記所定の間隙に充填された液晶と、を有する液晶表示素子において、
前記第１の基板は、前記画素電極上に、第１の屈折率を有する第１の光学膜と、前記第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率を有する第２の光学膜と、前記第２の屈折率よりも小さい第３の屈折率を有する第３の光学膜と、前記第３の屈折率よりも大きい第４の屈折率を有する第４の光学膜と、比抵抗が１Ｅ９Ωｃｍ〜８Ｅ１２Ωｃｍの範囲内である第５の光学膜とが順次積層された光学多層膜が設けられていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項５】
前記第５の光学膜は、酸化ニオブまたは酸化ニオブと酸化タンタルとの混合物を含んでなることを特徴とする請求項４記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記光学多層膜は、前記第５の光学膜上にさらに酸化シリコンを含む第６の光学膜が設けられてなることを特徴とする請求項４または請求項５記載の液晶表示素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示素子を用いて画像を表示する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子及びこの液晶表示素子を用いた液晶表示装置に係り、特に反射型の液晶表示素子及びこの液晶表示素子を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を大画面で高精細に表示できるディスプレイとして、プロジェクタやプロジェクションテレビ等の投射型の液晶表示装置が普及している。
このような投射型の液晶表示装置は、表示した画像の明るさが表示性能の重要な要素となっている。
明るい画像を得る手段として、この投射型の液晶表示装置に用いられる液晶表示素子の開口率を高くしたり、画素電極の反射率を高くすることが考えられる。
【０００３】
このような液晶表示素子は、一般的に、液晶表示素子の一方から入射した読み出し光をこの液晶表示素子を透過して他方に表示光として出射する透過型と、液晶表示素子の一方から入射した読み出し光をこの液晶表示素子で反射させて入射した側に表示光として出射する反射型とがある。反射型の液晶表示素子は、透過型の液晶表示素子に比べて高い開口率を得ることができるので、明るい画像を得る上で有利である。
【０００４】
また、明るい画像を得るためには画素電極の反射率を９０％以上とすることが必要であり、このような画素電極の反射率を高くする手段の一例が特許文献１に記載されている。
特許文献１の記載によれば、アルミニウムを含む層上に銀を含む層が積層された積層構造を有する画素電極とすることにより、画素電極の反射率を高くすることができるとしている。
【０００５】
また、画素電極の反射率を高くする手段の他の例が特許文献２に記載されている。
特許文献２の記載によれば、画素電極上に、アクリル，ポリイミド，フッ化マグネシウム，二酸化シリコン等からなる低屈折率膜と、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，二酸化セリウム等からなる高屈折率膜とが順次積層された積層構造とすることにより、画素電極の反射率を高くすることができるとしている。
【特許文献１】特開２００４−１２６７０号公報
【特許文献２】特開平１１−３４４７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているように画素電極の材料に銀を用いると、銀は高価な材料であるため材料コストが高くなり、その改善が望まれる。
また、銀はエッチング等の加工が難しい材料であり、その改善が望まれる。
【０００７】
また、特許文献２に記載されているような積層構造では、発明者らが鋭意実験した結果、積層された最外層である高屈折率膜の材質にオフセット電圧が依存するため、製造上の管理が難しく、その改善が望まれる。
また、発明者らが鋭意実験した結果、高屈折率膜の材質によっては、例えば高屈折率膜の材質に窒化シリコン（ＳｉＮ）を用いた場合には、特に青色帯域（例えば波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲）において高い反射率を得ることが困難になったり、さらには、長時間に及ぶ光の照射、特に青色帯域における高エネルギーの光の照射によってオフセット電圧が変動する場合がある。
オフセット電圧の変動は、液晶表示素子の焼きつき不良の原因となる。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、材料コストが高くなったり加工が困難になったりすることなく、オフセット電圧の変動、特に青色帯域におけるオフセット電圧の変動を抑制可能な液晶表示素子及びこの液晶表示素子を用いた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本願各発明は次の手段を有する。
１）画素電極（６）がマトリクス状に設けられた第１の基板（２０）と、該第１の基板と所定の間隙（Ｄ５０）を有して対向配置されて前記画素電極と互いに向き合う共通電極（３１）を有する第２の基板（３０）と、前記所定の間隙に充填された液晶（４０）と、を備えた液晶表示素子において、前記第１の基板は、前記画素電極上に、第１の屈折率を有する第１の光学膜（１０２）と、前記第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率を有する第２の光学膜（１０３）と、比抵抗が１Ｅ９Ωｃｍ〜８Ｅ１２Ωｃｍの範囲内である第３の光学膜（１０４）とが順次積層された光学多層膜（１００）が設けられてなることを特徴とする液晶表示素子（５０）である。
２）前記第３の光学膜は、酸化ニオブまたは酸化ニオブと酸化タンタルとの混合物を含んでなることを特徴とする１）項記載の液晶表示素子である。
３）前記光学多層膜は、前記第３の光学膜上にさらに酸化シリコンを含む第４の光学膜（１４１）が設けられてなることを特徴とする１）項または２）項記載の液晶表示素子（８０）である。
４）画素電極（６）がマトリクス状に設けられた第１の基板（２０）と、該第１の基板と所定の間隙（Ｄ５０）を有して対向配置されて前記画素電極と互いに向き合う共通電極（３１）を有する第２の基板（３０）と、前記所定の間隙に充填された液晶（４０）と、を有する液晶表示素子において、前記第１の基板は、前記画素電極上に、第１の屈折率を有する第１の光学膜（１２２）と、前記第１の屈折率よりも大きい第２の屈折率を有する第２の光学膜（１２３）と、前記第２の屈折率よりも小さい第３の屈折率を有する第３の光学膜（１２４）と、前記第３の屈折率よりも大きい第４の屈折率を有する第４の光学膜（１２５）と、比抵抗が１Ｅ９Ωｃｍ〜８Ｅ１２Ωｃｍの範囲内である第５の光学膜（１２６）とが順次積層された光学多層膜（１２０）が設けられていることを特徴とする液晶表示素子（７０）である。
５）前記第５の光学膜は、酸化ニオブまたは酸化ニオブと酸化タンタルとの混合物を含んでなることを特徴とする４）項記載の液晶表示素子である。
６）前記光学多層膜は、前記第５の光学膜上にさらに酸化シリコンを含む第６の光学膜（１６１）が設けられてなることを特徴とする４）項または５）項記載の液晶表示素子（９０）である。
７）１）項乃至６）項のいずれか１項に記載の液晶表示素子（５０，７０，８０，９０）を用いて画像を表示する液晶表示装置（２００，３００）である。
【発明の効果】
【００１０】
各請求項に係る発明によれば、材料コストが高くなったり加工が困難になったりすることなく、オフセット電圧の変動、特に青色帯域におけるオフセット電圧の変動を抑制できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図８を用いて説明する。
以下に、まず、本発明の液晶表示素子の実施例を第１実施例〜第４実施例として図１〜図６を用いて説明し、次に、本発明の液晶表示装置の実施例を第５実施例及び第６実施例として図７及び図８を用いて説明する。
【００１２】
＜第１実施例＞［図１〜図５参照］
第１実施例の液晶表示素子５０について、図１を用いて説明する。
図１は、第１実施例の液晶表示素子、及び後述する第２実施例〜第４実施例の各液晶表示素子をそれぞれ説明するための模式的断面図である。
【００１３】
図１に示すように、第１実施例の液晶表示素子５０は、主として、半導体基板である第１の基板１に所定の半導体プロセスを施した液晶駆動基板２０と、この液晶駆動基板２０と所定の間隙Ｄ５０を有して対向配置された光透過性を有する第２の基板３０と、この間隙Ｄ５０に充填された液晶４０とにより構成されている。ここで、間隙Ｄ５０をセルギャップＤ５０と称す。
【００１４】
まず、液晶駆動基板２０について詳述する。
第１の基板１は、第２の基板３０と対向する表面１ａに、ソースＳ、ドレインＤ、及びコンデンサ下部電極Ｃａが形成されており、第１の基板１の表面１ａ上には絶縁層２が形成されている。
絶縁層２中には、ゲートＧ、コンデンサ上部電極Ｃｂ、遮光層３、複数の配線層４ａ，４ｂ，４ｃ、及び複数のビア５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅが形成されており、絶縁層２上には光反射性を有する画素電極６が所定の間隙Ｄ６を有してマトリクス状に複数形成されている。
画素電極６の材料として、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金等を用いることができる。
【００１５】
画素電極６上には光学多層膜(増反射膜と称する場合がある)１００が形成されており、光学多層膜１００上には第１の配向膜７が形成されている。
光学多層膜１００についての詳細な説明は後述することとする。
なお、図１には、マトリクス状に複数形成された画素電極６のうちの１つを示している。
【００１６】
ソースＳは配線層４ａにビア５ａを介して電気的に接続されており、配線層４ａは後述する図２中の信号線６２に電気的に接続されている。
ドレインＤは配線層４ｂにビア５ｂを介して電気的に接続されており、配線層４ｂは配線層４ｃにビア５ｃを介して電気的に接続されており、配線層４ｃは画素電極６にビア５ｄを介して電気的に接続されている。
ゲートＧは後述する図２中のゲート線６１に電気的に接続されている。
そして、上述のソースＳ，ドレインＤ，及びゲートＧにより、液晶４０を駆動するスイッチングトランジスタＴｒが形成される。
【００１７】
また、コンデンサ上部電極Ｃｂは配線層４ｂにビア５ｅを介して電気的に接続されており、コンデンサ下部電極Ｃａはアースに接地されている。
そして、上述のコンデンサ上部電極Ｃｂと、コンデンサ下部電極Ｃａと、コンデンサ上部電極Ｃｂとコンデンサ下部電極Ｃａとの間に介在する絶縁層２とにより保持容量Ｃが形成される。
【００１８】
ところで、外部から読み出し光Ｌを液晶表示素子５０に第２の基板３０側から照射した際に、この読み出し光Ｌが間隙Ｄ６を通過してスイッチングトランジスタＴｒに照射されるとスイッチングトランジスタＴｒが誤動作する場合がある。
そこで、間隙Ｄ６を通過した読み出し光Ｌを遮光してスイッチングトランジスタＴｒに照射しないように遮光層３を設けている。
【００１９】
次に、第２の基板３０について詳述する。
第２の基板３０は、例えばガラス基板からなる光透過性を有する基板３５の液晶駆動基板２０と対向する対向面３５ａ側の画素電極６が形成されている範囲と対応する範囲に、導電性及び光透過性を有する共通電極３１と、光透過性を有する第２の配向膜３２とが順次積層(図１における積層方向は図面下方向である)形成されており、また、対向面３５ａとは反対側の面である入射面３５ｂ側には反射防止膜３３が形成されている。
【００２０】
液晶表示素子５０は、上述した構成を有する。
そして、１画素電極６当たりの上記構成が１画素５１となり、画素電極６がマトリクス状に複数形成された範囲が画像を表示するための画像表示領域となる。
【００２１】
次に、１画素５１当たりの等価回路について図２を用いて説明する。
図２は、第１実施例の液晶表示素子、及び後述する第２実施例〜第４実施例の各液晶表示素子の１画素当たりの等価回路をそれぞれ説明するための図である。
なお、図２に示す符号は、図１に示した符号にそれぞれ対応している。
【００２２】
図２に示すように、画素５１において、スイッチングトランジスタＴｒは、ゲートＧがゲート線６１に、ソースＳが画像信号を伝送する信号線６２に、ドレインＤが画素電極６と保持容量Ｃの上部電極Ｃｂとに、それぞれ電気的に接続されている。
また、保持容量Ｃのコンデンサ下部電極ＣａはアースＧＮＤに接地されており、共通電極３１は電源Ｖに接続されている。
そして、信号線６２によって画像信号を伝送し、ゲート線６１によりゲートＧをオン状態にして各画素５１を周期的に選択することにより、画像信号は電荷として保持容量Ｃに蓄積され、ゲートＧをオフ状態にしても一定の時間はこの保持容量Ｃに蓄積された電荷が画素電極６に供給されるので、画素電極６が形成された範囲における液晶４０を駆動させることができる。
【００２３】
ここで、第１実施例の液晶表示素子５０における光学多層膜１００について、図３を用いて詳述する。
図３は、第１実施例の液晶表示素子における光学多層膜を説明するための模式的断面図であり、図１中の光学多層膜及びその近傍部を拡大した拡大図である。
【００２４】
図３に示すように、光学多層膜１００は、画素電極６上に形成されて第１の屈折率ｎ１を有する低屈折率膜１０２と、低屈折率膜１０２上に形成されて第１の屈折率ｎ１よりも大きい第２の屈折率ｎ２（ｎ１＜ｎ２）を有する高屈折率膜１０３と、高屈折率膜１０３上に形成されて比抵抗が１Ｅ９Ωｃｍ〜８Ｅ１２Ωｃｍの範囲内である誘電体膜１０４とにより構成されている。
また、光学多層膜１００上には、上述したように、第１の配向膜７が形成されている。
【００２５】
低屈折率膜１０２の材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等を用いることができる。
高屈折率膜１０３の材料として、屈折率が約２．０５と低い窒化シリコン（ＳｉＮ）を除く、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、及び酸化ジルコン（ＺｒＯ２）等を用いることができる。
誘電体膜１０４の材料として、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、または、酸化ニオブと酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）との混合物等を用いることができる。
低屈折率膜１０２、高屈折率膜１０３、及び誘電体膜１０４は、公知の成膜方法、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法を用いて形成することができる。
好適な増反射効果を得るためには、読み出し光Ｌの中心波長λ０に対して、低屈折率膜１０２の光学膜厚ＮＤ１０２を１／４(４分の１)λ０とし、高屈折率膜１０３と誘電体膜１０４との合計の光学膜厚ＮＤ１０５を１／４λ０とすることが望ましい。
【００２６】
ここで、上述した誘電体膜１０４について詳述する。
発明者らは、光学多層膜１００の最外層である誘電体膜１０４、特に誘電体膜１０４の比抵抗に着目した。
そこで、発明者らは、成膜された誘電体膜１０４が所定の比抵抗を有するよう、誘電体膜１０４の成膜方法について鋭意実験を行った。
その実験結果を図４及び図５に示す。
図４及び図５は、第１実施例及び後述する第２実施例〜第４実施例の各液晶表示素子における誘電体膜の成膜実験結果を示す図であり、詳しくは、図４は成膜ガス成分比と誘電体膜の比抵抗との関係を示した図であり、図５は誘電体膜の構成成分とその比抵抗との関係を示した図である。
【００２７】
まず、スパッタ法により、ターゲット材料に酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）を用い、成膜ガスに酸素（Ｏ２）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスを用いて、誘電体膜１０４を成膜した。
その結果、図４に示すように、上記混合ガスにおける酸素ガスの分圧比を増加させることによって成膜された誘電体膜１０４の比抵抗を大きくすることができ、逆に、上記混合ガスにおける酸素ガスの分圧比を減少させることによって成膜された誘電体膜１０４の比抵抗を小さくすることができることを確認した。
【００２８】
次に、スパッタ法により、上記混合ガスにおける酸素ガスの分圧比を１０％に固定し、ターゲット材料に酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）と酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）との混合物を用いて、誘電体膜１０４を成膜した。
その結果、図５に示すように、上記混合物における酸化タンタルのｍｏｌ比率を増加させることによって成膜された誘電体膜１０４の比抵抗を大きくすることができ、逆に、上記混合物における酸化タンタルのｍｏｌ比率を減少させることによって成膜された誘電体膜１０４の比抵抗を小さくすることができることを確認した。
【００２９】
そこで、上述した成膜方法を用いて、異なる比抵抗を有する誘電体膜１０４がそれぞれ成膜された液晶表示素子を作製して、各液晶表示素子に青色帯域（波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲）の光を照射した際のオフセット電圧の変動、焼きつき、画像のにじみ、及び上記誘電体膜１０４がそれぞれ成膜された画素電極の反射率についてそれぞれ評価を行い、その評価結果を表１にまとめた。
表１において、オフセット電圧の変動，焼きつき，及び画像のにじみのなかったものをそれぞれ“○”とし、オフセット電圧の変動，焼きつき，及び画像のにじみのあったものをそれぞれ“×”とした。
また、上記反射率が９０％以上のものを“○”、９０％未満のものを“×”とした。
【００３０】
【表１】
2008158395.tif 000003
【００３１】
表１に示すように、誘電体膜１０４の比抵抗を１Ｅ９Ωｃｍ〜８Ｅ１２Ωｃｍの範囲内とすることにより、オフセット電圧の変動，焼きつき，及び画像のにじみの発生を抑制できることを確認した。
また、誘電体膜１０４の比抵抗が１Ｅ９Ωｃｍよりも小さい場合には画像のにじみが生じるが、これは、誘電体膜１０４の比抵抗が小さすぎるとこの誘電体膜１０４の表面に蓄積された電荷がこの表面から外部に漏洩しやすくなるため、その画素電極に本来必要な電圧が印加されず、その液晶のチルト角の制御が困難になるためと推察される。
また、誘電体膜１０４の比抵抗が８Ｅ１２Ωｃｍよりも大きい場合にはオフセット電圧の変動や焼きつきが生じるが、これは、誘電体膜１０４の比抵抗が大きすぎるとこの誘電体膜１０４の表面に電荷が蓄積されすぎてチャージアップするためと推察される。
【００３２】
また、光学多層膜１００を上述した構成、即ち光学多層膜１００に窒化シリコンを含まない構成としたので、青色帯域（波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲）においても９０％以上の高い反射率が得られることを確認した。
【００３３】
＜第２実施例＞［図１及び図６参照］
第２実施例の液晶表示素子７０、特に液晶表示素子７０の光学多層膜１２０について、図６を用いて説明する。
図６は、第２実施例の液晶表示素子における光学多層膜を説明するための模式的断面図であり、図１中の光学多層膜及びその近傍部を拡大した拡大図である。
【００３４】
第２実施例の液晶表示素子７０（図１参照）は、第１実施例の液晶表示素子５０と比較して、光学多層膜の構成が異なり、それ以外の構成については液晶表示素子５０と同じであるため、光学多層膜以外の構成についてはその説明を省略する。
【００３５】
図６に示すように、液晶表示素子７０（図１参照）における光学多層膜１２０は、画素電極６上に形成されて第１の屈折率ｎ１を有する第１の低屈折率膜１２２と、第１の低屈折率膜１２２上に形成されて第１の屈折率ｎ１よりも大きい第２の屈折率ｎ２（ｎ１＜ｎ２）を有する第１の高屈折率膜１２３と、第１の高屈折率膜１２３上に形成されて第２の屈折率ｎ２よりも小さい第３の屈折率ｎ３（ｎ２＞ｎ３）を有する第２の低屈折率膜１２４と、第２の低屈折率膜１２４上に形成されて第３の屈折率ｎ３よりも大きい第４の屈折率ｎ４（ｎ３＜ｎ４）を有する第２の高屈折率膜１２５と、第２の高屈折率膜１２５上に形成されて比抵抗が１Ｅ９Ωｃｍ〜８Ｅ１２Ωｃｍの範囲内である誘電体膜１２６とにより構成されている。
また、光学多層膜１２０上には、第１の配向膜７が形成されている。
【００３６】
第１の低屈折率膜１２２及び第２の低屈折率膜１２４の材料として、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等を用いることができる。
第１の高屈折率膜１２３及び第２の高屈折率膜１２５の材料として、屈折率が約２．０５ｎｍと低い窒化シリコン（ＳｉＮ）を除く、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、及び酸化ジルコン（ＺｒＯ２）等を用いることができる。
誘電体膜１２６の材料として、上述した第１実施例の誘電体膜１０４と同様に、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、または、酸化ニオブと酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）との混合物等を用いることができる。
第１の低屈折率膜１２２、第１の高屈折率膜１２３、第２の低屈折率膜１２４、第２の高屈折率膜１２５、及び誘電体膜１２６は、公知の成膜方法、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法を用いて形成することができる。
好適な増反射効果を得るためには、読み出し光Ｌの中心波長λ０に対して、第１の低屈折率膜１２２，第１の高屈折率膜１２３，及び第２の低屈折率膜１２４の光学膜厚ＮＤ１２２，ＮＤ１２３，及びＮＤ１２４をそれぞれ１／４(４分の１)λ０とし、第２の高屈折率膜１２５と誘電体膜１２６との合計の光学膜厚ＮＤ１２５を１／４λ０とすることが望ましい。
【００３７】
そして、第２実施例の液晶表示素子７０における誘電体膜１２６の比抵抗を、前述した第１実施例の液晶表示素子５０における誘電体膜１０４の比抵抗と同様に、１Ｅ９Ωｃｍ〜８Ｅ１２Ωｃｍの範囲内とすることにより、オフセット電圧の変動，焼きつき，及び画像のにじみの発生を抑制できることを確認した。
また、光学多層膜１２０を上述した構成、即ち光学多層膜１２０に窒化シリコンを含まない構成としたので、青色帯域（波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲）においても９０％以上の高い反射率が得られることを確認した。
【００３８】
＜第３実施例＞［図１及び図７参照］
第３実施例の液晶表示素子８０、特に液晶表示素子８０の光学多層膜１４０について、図７を用いて説明する。
図７は、第３実施例の液晶表示素子における光学多層膜を説明するための模式的断面図であり、図１中の光学多層膜及びその近傍部を拡大した拡大図である。
【００３９】
第３実施例の液晶表示素子８０（図１参照）は、上述した第１実施例の液晶表示素子５０と比較して、光学多層膜の構成が異なり、それ以外の構成については液晶表示素子５０と同じであるため、光学多層膜以外の構成についてはその説明を省略する。
【００４０】
図７に示すように、液晶表示素子８０（図１参照）における光学多層膜１４０は、第１実施例の光学多層膜１００上に、さらに酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる単一材料膜または酸化シリコンを含む複合膜である誘電体膜１４１が形成された構成を有する。
また、光学多層膜１４０上には、第１の配向膜７が形成されている。
【００４１】
誘電体膜１４１は、公知の成膜方法、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法を用いて形成することができる。
第３実施例では、誘電体膜１４１を酸化シリコンからなる単一材料膜とし、その物理膜厚を２０ｎｍとした。
【００４２】
以上、詳述したように、第３実施例の液晶表示素子８０は、その光学多層膜１４０を上述した構成、即ち誘電体多層膜１４０に窒化シリコンを含まない構成としたので、青色帯域（例えば波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲）においても高い反射率を得ることができる。
【００４３】
＜第４実施例＞［図１及び図８参照］
第４実施例の液晶表示素子９０、特に液晶表示素子９０の光学多層膜１６０について、図８を用いて説明する。
図８は、第４実施例の液晶表示素子における光学多層膜を説明するための模式的断面図であり、図１中の光学多層膜及びその近傍部を拡大した拡大図である。
【００４４】
第４実施例の液晶表示素子９０（図１参照）は、第２実施例の液晶表示素子７０と比較して、光学多層膜の構成が異なり、それ以外の構成については第２実施例の液晶表示素子７０と同じであるため、光学多層膜以外の構成についてはその説明を省略する。
【００４５】
図８に示すように、液晶表示素子９０（図１参照）における光学多層膜１６０は、第２実施例の光学多層膜１２０上に、さらに酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる単一材料膜または酸化シリコンを含む複合膜である誘電体膜１６１が形成された構成を有する。
また、光学多層膜１６０上には、第１の配向膜７が形成されている。
【００４６】
誘電体膜１６１は、公知の成膜方法、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法を用いて形成することができる。
第４実施例では、誘電体膜１６１を酸化シリコンからなる単一材料膜とし、その物理膜厚を２０ｎｍとした。
【００４７】
以上、詳述したように、第４実施例の液晶表示素子９０は、その光学多層膜１６０を上述した構成、即ち光学体多層膜１６０に窒化シリコンを含まない構成としたので、青色帯域（例えば波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲）においても高い反射率を得ることができる。
【００４８】
次に、上述した第１実施例〜第４実施例の各液晶表示素子５０，７０，８０，９０、及び、一般的な構成を有する従来の液晶表示素子について、各素子の電気特性について評価を行った。
電気特性として、オフセット電圧における基準値に対する実測値のずれ量(δＶos)、青色帯域（波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲）の光を照射したときのオフセット電圧の変動の有無、及び素子間におけるδＶosのばらつき量を評価した。
青色帯域の光を照射したときにオフセット電圧の変動がなかったものを“○”、あったものを“×”とした。
また、液晶表示素子の焼きつきを防止するためには、素子間におけるδＶosのばらつき量が、平均値に対して±（プラスマイナス）１０％〜±３０％の範囲内であることが好ましく、より好ましくは±１０％未満である。
そこで、各素子のサンプル数を２０個として、素子間におけるδＶosのばらつき量が平均値に対して±（プラスマイナス）１０％未満であった場合を“◎”、±１０％〜±３０％の範囲内であった場合を“○”、±３０％の範囲を超えた場合を“×”として評価した。
また、各液晶表示素子５０，７０，８０，９０の誘電体膜１００，１２０，１４０，１６０の比抵抗がそれぞれ１Ｅ９Ωｃｍ，１Ｅ１１Ω，及び８Ｅ１２Ωとなるように成膜条件を設定して各液晶表示素子５０，７０，８０，９０を作製した。
上述の各液晶表示素子の電気特性の評価結果を表２にまとめた。
【００４９】
【表２】
2008158395.tif 000004
【００５０】
表２に示すように、第１実施例〜第４実施例の各液晶表示素子５０，７０，８０，９０は、従来の液晶表示素子よりも青色帯域の光を照射したときのオフセット電圧の変動が抑制されていることを確認した。
また、第３実施例及び第４実施例の各液晶表示素子８０，９０は、第１実施例及び第２実施例の各液晶表示素子５０，７０よりも、さらに、素子間におけるδＶosのばらつき量が低減されていることを確認した。
【００５１】
次に、上述した第１実施例〜第４実施例における各液晶表示素子５０，７０，８０，９０を用いた液晶表示装置の実施例を、第５実施例及び第６実施例として、図９及び図１０を用いて説明する。
図９及び図１０は、本発明の液晶表示装置の第５実施例及び第６実施例をそれぞれ説明するための模式的断面図である。
【００５２】
＜第５実施例＞［図９参照］
図９に示すように、液晶表示装置２００は、主として、読み出し光Ｌを出射する光源２０１と、この光源２０１から出射された読み出し光Ｌを反射して偏光すると共に後述の表示光Ｌｘを透過する偏光ビームスプリッタ２０２と、この偏光ビームスプリッタ２０２で偏光された読み出し光Ｌを表示光Ｌｘとして偏光ビームスプリッタ２０２に向けて反射する上述の各液晶表示素子５０，７０，８０，９０のいずれかと、この液晶表示素子５０，７０，８０，９０で反射して偏光ビームスプリッタ２０２を透過した表示光Ｌｘを拡大する投射レンズ２０３とにより構成されている。
また、投射レンズ２０３で拡大された表示光Ｌｘは、外部のスクリーン２１０に画像として投射される。
【００５３】
光源２０１は、赤色（例えば波長６１０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲）成分，緑色（例えば波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの範囲）成分，及び青色（例えば波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲）成分のいずれかを有する光、または各成分全てを含む光を出射する光源である。
偏光ビームスプリッタ２０２は、上述したように、光源２０１から出射された読み出し光Ｌを反射して偏光し、液晶表示素子５０，７０，８０，９０で反射された表示光Ｌｘを透過する光学部品である。
【００５４】
例えば、光源２０１を、赤色成分を有する光を出射する光源とした場合にはスクリーン２１０には赤色の画像が表示され、緑色成分を有する光を出射する光源とした場合にはスクリーン２１０には緑色の画像が表示され、青色成分を有する光を出射する光源とした場合にはスクリーン２１０には青色の画像が表示される。
また、光源２０１を、赤色成分，緑色成分，及び青色成分を含む光を出射する光源とした場合には、液晶表示素子５０，７０，８０，９０の各画素５１に対応させて色フィルタをそれぞれ設けることによって、スクリーン２１０にフルカラーの画像を表示することができる。
【００５５】
そして、この液晶表示装置２００には第１実施例〜第４実施例の液晶表示素子５０，７０，８０，９０を用いているので、各色成分においてそれぞれ高い反射率を有するため、スクリーン２１０に明るい画像を表示させることができる。
【００５６】
＜第６実施例＞［図１０参照］
まず、第６実施例の液晶表示装置３００について説明する。
図１０に示すように、液晶表示装置３００は、主として、赤色（例えば波長６１０ｎｍ〜７００ｎｍの範囲）成分Ｌｒ，緑色（例えば波長５００ｎｍ〜５７０ｎｍの範囲）成分Ｌｇ，及び青色（例えば波長４３０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲）成分Ｌｂを含む読み出し光Ｌを出射する光源３０１と、この光源３０１から出射された読み出し光Ｌを色分解して後述する第１〜第３の液晶表示素子３０２，３０３，３０４で変調された各表示光Ｌｘｒ，Ｌｘｇ，Ｌｘｂを合成する光学ユニット３１０と、この光学ユニット３１０で色分解された各色成分のうちの赤色成分Ｌｒを赤色の表示光Ｌｘｒに変調する第１の液晶表示素子３０２と、緑色成分Ｌｇを緑色の表示光Ｌｘｇに変調する第２の液晶表示素子３０３と、青色成分Ｌｂを青色の表示光Ｌｘｂに変調する第３の液晶表示素子３０４とを有する。
【００５７】
これらの第１〜第３の液晶表示素子３０２，３０３，３０４として、上述した第１実施例〜第４実施例の液晶表示素子５０，７０，８０，９０のいずれかを用いる。
また、光源３０１として、例えば超高圧水銀ランプを用いることができる。
【００５８】
光学ユニット３１０は、主として、読み出し光Ｌの緑色成分Ｌｇの偏向面を９０°回転させる第１の偏光板３１１と、赤色成分Ｌｒの偏向面を９０°回転させる第２の偏光板３１２と、第１の液晶表示素子３０２で変調された赤色の表示光Ｌｘｒの偏向面を９０°回転させる第３の偏光板３１３と、第２の液晶表示素子３０３で変調された緑色の表示光Ｌｘｇの偏向面を９０°回転させる第４の偏光板３１４と、読み出し光Ｌの緑色成分Ｌｇを透過し赤色成分Ｌｒ及び青色成分Ｌｂを反射する第１の偏光ビームスプリッタ３２１と、読み出し光Ｌの赤色成分Ｌｒを透過し青色成分Ｌｂを反射して青色の表示光Ｌｘｂを透過し赤色の表示光Ｌｘｒを反射する第２の偏光ビームスプリッタ３２２と、読み出し光Ｌの緑色成分Ｌｇを透過して緑色の表示光Ｌｘｇを反射する第３の偏光ビームスプリッタ３２３と、赤色の表示光Ｌｘｒ及び青色の表示光Ｌｘｂを透過し緑色の表示光Ｌｘｇを反射する第４の偏光ビームスプリッタ３２４と、により構成されている。
【００５９】
次に、上述した液晶表示装置３００を用いて、フルカラーの画像を表示する表示方法について説明する。
まず、光源３０１から読み出し光Ｌを第１の偏光板３１１に向かって出射する。
読み出し光ＬのＳ波の赤色成分Ｌｒは、第１の偏光板３１１を透過し、第１の偏光ビームスプリッタ３２１で反射され、第２の偏光板３１２でその偏向面を９０°回転されてＰ波に変換され、第２の偏光ビームスプリッタ３２２を透過し、第１の液晶表示素子３０２でＳ波の赤色の表示光Ｌｘｒに変調される。
また、読み出し光ＬのＳ波の緑色成分Ｌｇは、第１の偏光板３１１でその偏向面を９０°回転されてＰ波に変換され、第１の偏光ビームスプリッタ３２１及び第３の偏光ビームスプリッタ３２３を順次透過し、第２の液晶表示素子３０３でＳ波の緑色の表示光Ｌｘｇに変調される。
また、読み出し光ＬのＳ波の青色成分Ｌｂは、第１の偏光板３１１を透過し、第１の偏光ビームスプリッタ３２１で反射され、第２の偏光板３１２を透過し、第２の偏光ビームスプリッタ３２２で反射され、第３の液晶表示素子３０４でＰ波の青色の表示光Ｌｘｂに変調される。
【００６０】
第１の液晶表示素子３０２で変調されたＳ波の赤色の表示光Ｌｘｒは、第２の偏光ビームスプリッタ３２２で反射され、第３の偏光板３１３でその偏向面を９０°回転されてＰ波に変換され、第４の偏光ビームスプリッタ３２４及び第４の偏光板３１４を順次透過する。
また、第２の液晶表示素子３０３で変調されたＳ波の緑色の表示光Ｌｘｒは、第３の偏光ビームスプリッタ３２３で反射され、第４の偏光ビームスプリッタ３２４でさらに反射され、第４の偏光板３１４でその偏向面を９０°回転されてＰ波に変換される。
また、第３の液晶表示素子３０４で変調されたｐ波の青色の表示光Ｌｘｒは、第２の偏光ビームスプリッタ３２２，第３の偏光板３１３，第４の偏光ビームスプリッタ３２４，及び第４の偏光板３１４を順次透過する。
【００６１】
そして、第４の偏光板３１４をそれぞれ透過したＰ波の赤色の表示光Ｌｘｒ，Ｐ波の緑色の表示光Ｌｘｇ，及びＰ波の青色の表示光Ｌｘｂを、図示しないレンズ等を介してスクリーン（図示せず）に表示する。
上述した液晶表示装置３００には第１実施例〜第４実施例の液晶表示素子５０，７０，８０，９０を用いているので、各色成分においてそれぞれ高い反射率を有するため、スクリーンに明るい画像を表示させることができる。
【００６２】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
【００６３】
例えば、第１実施例では、誘電体膜を成膜する際に、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）と酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）との混合物からなるターゲットを用いたが、これに限定されるものではなく、２つのターゲット、即ち、酸化ニオブからなる第１のターゲットと酸化タンタルからなる第２のターゲットとを用いてスパッタ（２元スパッタともいう）を行っても良い。各ターゲットに印加する電力の比率を制御することにより、成膜された誘電体膜における酸化タンタルのｍｏｌ比率を所定の値とすることができる。
【００６４】
また、第３実施例及び第４実施例では、誘電体膜１４１及び誘電体膜１６１の物理膜厚をそれぞれ２０ｎｍとしたが、これに限定されるものではなく、好適な増反射効果及び電気特性を得るためには、誘電体膜１４１及び誘電体膜１６１の物理膜厚をそれぞれ６ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内とすることが望ましい。
また、液晶４０を効率良く駆動させるためには、この誘電体膜１４１及び誘電体膜１６１の各物理膜厚は薄い方が好ましいので、上記範囲内で適宜設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１実施例〜第４実施例における各液晶表示素子を説明するための模式的断面図である。
【図２】第１実施例〜第４実施例における各液晶表示素子の１画素当たりの等価回路を説明するための図である。
【図３】第１実施例の液晶表示素子における誘電体多層膜を説明するための模式的断面図である。
【図４】第１実施例〜第４実施例の各液晶表示素子における誘電体膜の成膜実験結果を示す図である。
【図５】第１実施例〜第４実施例の各液晶表示素子における誘電体膜の成膜実験結果を示す図である。
【図６】第２実施例の液晶表示素子における光学多層膜を説明するための模式的断面図である。
【図７】第３実施例の液晶表示素子における光学多層膜を説明するための模式的断面図である。
【図８】第４実施例の液晶表示素子における光学多層膜を説明するための模式的断面図である。
【図９】本発明の液晶表示装置の第５実施例を説明するための模式的断面図である。
【図１０】本発明の液晶表示装置の第６実施例を説明するための模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１，３０，３５  基板、  １ａ，３５ａ，３５ｂ  面、  ２  絶縁層、  ３  遮光層、  ４ａ，４ｂ，４ｃ  配線層、  ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ  ビア、  ６  画素電極、  ７，３２  配向膜、  ２０  液晶駆動基板、  ３１  共通電極、  ３３  反射防止膜、  ４０  液晶、  ５０，７０，８０，９０，３０２，３０３，３０４  液晶表示素子、  ５１  画素、  ６１  ゲート線、  ６２  信号線、  １００，１２０，１４０，１６０  誘電多層膜、  １０２，１２２，１２４  低屈折率膜、  １０３，１２３，１２５  高屈折率膜、  １０４，１２６  酸化ニオブ膜、  １４１，１６１  誘電体膜、  ２００，３００  液晶表示装置、  ２０１，３０１  光源、  ２０２  偏光ビームスプリッタ、  ２０３  投射レンズ、  ２１０  スクリーン、  ３１０  光学ユニット、  ３１１，３１２，３１３，３１４  偏光板、  ３２１，３２２，３２３，３２４  偏光ビームスプリッタ、  Ｄ５０，Ｄ６  間隙、  Ｓ  ソース、  Ｄ  ドレイン、  Ｃａ，Ｃｂ  電極、  Ｇ  ゲート、  Ｔｒ  スイッチングトランジスタ、  Ｃ  保持容量、  Ｌ  読み出し光、  ＧＮＤ  アース、  Ｖ  電源、  λ０  中心波長、  Ｌｘ  表示光
【図１】
2008158395.tif 000005
【図２】
2008158395.tif 000006
【図３】
2008158395.tif 000007
【図４】
2008158395.tif 000008
【図５】
2008158395.tif 000009
【図６】
2008158395.tif 000010
【図７】
2008158395.tif 000011
【図８】
2008158395.tif 000012
【図９】
2008158395.tif 000013
【図１０】
2008158395.tif 000014