(57)【要約】【課題】製造コストの上昇を最小限に抑制しつつ、バックライト光源からの照明光の利用率を向上する。【解決手段】第１の透明基板１０１の液晶層１３０側には、複数の信号線と複数の走査線との交差部に画素電極１２８が形成され、第２の透明基板１０３の液晶層１３０側には、画素電極１２８に対応したカラーフィルタ１３４Ｒ，１３４Ｇ，１３４Ｂが形成され、このカラーフィルタ１３４Ｒ，１３４Ｇ，１３４Ｂに対応してダイクロイックハーフミラー１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂを形成する。【選択図】図１
2008276044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透明基板と、第２の透明基板と、液晶層と、バックライト光源とを備え、
前記液晶層は前記第１の透明基板と第２の透明基板との間に配置され、前記バックライト光源は前記第１の透明基板の前記液晶層とは反対側に配置され、
前記第１の透明基板の前記液晶層側には、複数の信号線と複数の走査線と、前記信号線と走査線との交差部に前記液晶層に画像信号電圧を伝達すためのトランジスタと画素電極を備えた画素とがマトリクス状に形成されており、
前記第１の透明基板の前記バックライト光源側には、偏光板等の光学フィルムを備えており、
前記第２の透明基板の前記液晶層側には、前記画素に対応したカラーフィルタを備えており、
前記第２の透明基板の前記液晶層とは反対側には、偏光板等の光学フィルムを備えており、
前記バックライト光源からの照明光を、前記液晶層を駆動することにより位相変調し、前記カラーフィルタとの組み合わせでカラー画像を表示する液晶表示装置において、
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に、前記カラーフィルタに対応してダイクロイックハーフミラーを形成することを特徴とする液晶表示装置
【請求項２】
請求項１の液晶表示装置において、
前記ダイクロイックハーフミラーが、前記第１の透明基板と前記液晶層との間に形成されていることを特徴とする液晶表示装置
【請求項３】
請求項２の液晶表示装置において、
前記ダイクロイックハーフミラーが、前記第１の透明基板と前記トランジスタを形成する層との間に形成されていることを特徴とする液晶表示装置
【請求項４】
請求項３の液晶表示装置において、
前記ダイクロイックハーフミラーが、前記第１の透明基板から拡散するイオン性不純物の前記トランジスタへの影響を防止するための保護層でもあることを特徴とする液晶表示装置
【請求項５】
請求項４の液晶表示装置において、
前記ダイクロイックハーフミラーを構成する材料が、窒化シリコンと酸化シリコンであることを特徴とする液晶表示装置
【請求項６】
請求項１の液晶表示装置において、
前記ダイクロイックハーフミラーが、高屈折率材料からなる層と低屈折率材料からなる層とが交互に合計で５層連続的に積層されており、前記５層のうち３番目の層の膜厚が、前記カラーフィルタに対応して異なることを特徴とする液晶表示装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト光源からの光の利用率を向上させた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置において、カラー表示を実現する手段としての主流の方式は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三原色カラーフィルタに対応させた画素を並置して、各画素の明るさを任意に調整して加法混色により色を表現する方式である。三原色の画素を並置して加法混色によりカラー表示を行う方式の場合、色鮮やかなカラー表示が可能な反面、カラーフィルタを透過する波長域以外の光はカラーフィルタにより吸収され損失となるため効率が低く十分な光量を確保しようとする場合に問題が生じる。
【０００３】
この問題を解決する方法の一つとして、下記特許文献１に記載のような、透過させるそれぞれの所定の色の光以外の可視域の光を反射する性質を有するフィルター（ダイクロイックフィルター、ダイクロイックミラー、ブロンズ現象を引き起こす顔料フィルター等）を備えた表示装置が知られている。このように、バックライト光源からの照明光のうち、透過させるそれぞれの所定の色の光以外の可視域の光を反射する性質を有するフィルターを備えていることにより、所定の色以外の色を減衰させてしまうカラーフィルタを備えた場合と比較して、カラーフィルタによる光量の減衰を最小限に抑えることができる。なぜならば、透過させるそれぞれの所定の色の光以外の可視域の光を反射する性質を有するフィルターによって反射された光は、バックライト光源に戻り反射されて再度画素に向かうことにより再利用されるためである。したがって、液晶表示装置におけるバックライト光源からの照明光の利用率を向上することができる。
【特許文献１】特開２００４−２９４６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的なダイクロイックフィルターやダイクロイックミラーは、数１０層の誘電体層の積層膜から構成されるため、製造コストが高いことが実用上の問題点として挙げられる。本発明は、製造コストの上昇を最小限に抑制しつつ、液晶表示装置におけるバックライト光源からの照明光の利用率の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、第１の透明基板（アクティブマトリクス基板）と、第２の透明基板（カラーフィルタ基板）と、その間の液晶層と、バックライト光源とを備えた液晶表示装置において、アクティブマトリクス基板とカラーフィルタ基板との間に、カラーフィルタに対応してダイクロイックハーフミラーを形成することを特徴とする。また、一般的なダイクロイックミラーの層数を削減して、ハーフミラーとすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上、本発明によれば、ダイクロイックミラーをハーフミラーとすることで、製造コストの上昇を最小限に抑制しつつ、また、ダイクロイックハーフミラーを内蔵することで、バックライト光源からの照明光の利用率を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００８】
本実施例について、図１から図３を用いて説明する。図１及び図３は、本実施例の液晶表示装置の断面図である。図２は、本実施例の液晶表示装置の平面図である。また、図１は、図２に示すＡ−Ａ’部の断面図で、図３は、図２に示すＢ−Ｂ’部の断面図である。
【０００９】
なお、図２は、図１に示す第１の透明基板１０１上に形成されたアクティブマトリクスを含むアクティブマトリクス基板のみを示し、図１に示す第２の透明基板１０３上に形成されたカラーフィルタ１３４を含むカラーフィルタ基板と液晶層１３０とバックライト光源１６０は省略されている。また、図２は、マトリクス状に並置されているＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）画素列の一部を図示したものである。
【００１０】
本実施例では、図１に示すように、バックライト光源１６０と、第１の透明基板１０１と第２の透明基板１０３との間に保持された液晶層１３０から構成される。第１の透明基板１０１のバックライト光源１６０側には偏光板等の光学フィルム１０２が貼付されている。
【００１１】
第１の透明基板１０１の液晶層１３０側には、高屈折率層１１１、１１３、１１５と低屈折率層１１２、１１４が交互に積層されて形成されているダイクロイックハーフミラー１１０と、図３に示すポリシリコン層１２１と、ゲート絶縁膜１２２と、ゲート電極を兼用する走査線１２３と、この走査線１２３と同一の層で形成された共通配線１３６と、信号線１２５と、この信号線１２５と同一の層で形成されたソース電極１４４と、走査線１２３や共通配線１３６と、信号線１２５やソース電極１４４とを電気的に分離するための層間絶縁膜１２４と、画素電極１２８と、走査線１２３と画素電極１２８とを電気的に分離するための層間絶縁膜１２６、１２７と、液晶層１３０を配向させるための配向膜１２９が形成されている。
【００１２】
各画素においては、図２に示す信号線１２５からの画像信号電圧を画素電極１２８に伝達するための第１のトランジスタ１３９と第２のトランジスタ１４０を備えている。信号線１２５とポリシリコン層１２１とはコンタクト１４２を介して電気的に接続されている。ポリシリコン層１２１とソース電極１４４とはコンタクト１４１を介して電気的に接続されている。ソース電極１４４と画素電極１２８とはコンタクト１３８を介して電気的に接続されている。
【００１３】
すなわち、信号線１２５には第１のトランジスタ１３９のドレイン電極が接続され、第１のトランジスタ１３９のソース電極と第２のトランジスタ１４０のドレイン電極とが接続され、第２のトランジスタ１４０のソース電極が画素電極１２８に接続されている。また、第１のトランジスタ１３９と第２のトランジスタ１４０のゲート電極は走査線１２３に接続されている。
【００１４】
図１に示す第２の透明基板１０３の液晶層１３０とは反対側には偏光板等の光学フィルム１０４が貼付されている。第２の透明基板１０３の液晶層１３０側には、遮光層１３５、カラーフィルタ１３４、保護層１３３、共通電極１３２、液晶層１３０を配向させるための配向膜１３１等が形成されている。
【００１５】
各画素は、図２に示すアクティブマトリクス基板の開口部１３７と図２には図示されていないカラーフィルタ基板の開口部との重なり部分においてバックライト光源１６０からの照明光を通過させる。その際、画素電極１２８に印加された電圧に応じて液晶層１３０が制御され、照明光の位相状態が変調されることにより偏光板等の光学フィルム１０４を透過する光量が変調され、明暗の表示状態が調整される。各画素の明暗の状態は各画素のトランジスタのオンオフの制御のタイミング及び信号線１２５を通じて伝達する画像信号電圧を制御することにより独立に制御され、画像が表示される。
【００１６】
本実施例におけるダイクロイックハーフミラー１１０は、第１の透明基板１０１と、ポリシリコン層１２１より上層に形成される第１のトランジスタ１３９、第２のトランジスタ１４０及び画素電極１２８を形成する層との間に形成されており、高屈折率材料からなる高屈折率層１１１、１１３、１１５と低屈折率材料からなる低屈折率層１１２、１１４とが交互に積層されて形成されている。本実施例では、高屈折率材料としては窒化シリコン膜、低屈折率材料としては酸化シリコン膜を使用した。
【００１７】
なお、ダイクロイックハーフミラー１１０を構成する材料としては窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜に限られるわけではなく、２種の材料が共に透明でかつ両者の屈折率差が窒化シリコンと酸化シリコンとの屈折率差と同程度に大きい組み合わせであれば、窒化シリコンと酸化シリコンの何れか一方ないし両方を他の材料に置き換えることも可能である。
【００１８】
本実施例において、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜を選択している理由は、両材料が既存の液晶表示装置においても利用されており、追加設備投資をすることなく実施することができるためである。ダイクロイックハーフミラー１１０を構成する各層のうち、中心の高屈折率層１１３のみ対応する画素の色に応じて膜厚を制御している。他の高屈折率層１１１、１１５及び低屈折率層１１２、１１４の４層の膜厚は画素の色によらず同一としている。
【００１９】
Ｇ画素に対応する高屈折率層１１３Ｇの厚みに比べ、Ｒ画素に対応する高屈折率層１１３Ｒの厚みは厚く、Ｂ画素に対応する高屈折率層１１３Ｂの厚みは薄く形成されている。高屈折率１１３の膜厚を、対応する画素の色に応じて調整し、ダイクロイックハーフミラー１１０の透過光のピーク波長を対応する画素のカラーフィルタの分光特性との整合をとっている。対応する画素の色毎に膜厚を調整する層を高屈折率層１１３の１層のみとすることにより、ダイクロイックハーフミラー１１０を形成するためのコストの増加を最小限に抑制することができる。
【００２０】
本実施例では、ダイクロイックハーフミラー１１０を構成する各層の膜厚は、高屈折率層１１１、１１５については共に６０ｎｍ、低屈折率層１１２、１１４については８０ｎｍとした。対応する画素の色に応じて膜厚を調整した高屈折率層１１３の膜厚については、Ｒ画素においては１８０ｎｍ、Ｇ画素においては１４０ｎｍ、Ｂ画素においては１１０ｎｍとした。
【００２１】
図４は、本実施例におけるダイクロイックハーフミラー１１０の反射率の分光特性図である。図４に示すＲ用、Ｇ用、Ｂ用は、夫々Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素に対応するダイクロイックハーフミラー１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂの分光特性である。
【００２２】
例えば、Ｇ用のダイクロイックハーフミラー１１０Ｇの分光特性について説明すると、Ｂ光領域に相当する４６０ｎｍ前後の反射率が５０％程度、Ｒ光領域に相当する６１０ｎｍ前後の反射率が３５％程度有り、Ｇ光領域に相当する５３０ｎｍ前後の反射率がほぼ０％であって、Ｇ光領域においては透過率がほぼ１００％であることを示している。一方、Ｂ用のダイクロイックハーフミラー１１０Ｂの分光特性は、４６０ｎｍ前後において反射率がほぼ０％（透過率がほぼ１００％）であり、Ｒ用のダイクロイックハーフミラー１１０Ｒの分光特性は、６１０ｎｍ前後において反射率がほぼ０％（透過率がほぼ１００％）となるように設計されている。
【００２３】
このように、ダイクロイックハーフミラー１１０の膜厚の具体的な膜厚や図４に示す分光特性は、あくまで設計例であり、使用する材料の屈折率や目的とする色度特性を満足させるための透過光の波長の設定値に応じて、各層の膜厚を微調整する必要があることはいうまでもない。
【００２４】
図５を用いて、本実施例におけるダイクロイックハーフミラー１１０の機能について説明する。バックライト光源１６０から出射した白色光１６１のうちＧ画素のダイクロイックハーフミラー１１０Ｇに入射した成分は、ダイクロイックハーフミラー１１０ＧによりＲ光とＢ光の一部が反射され、バックライト光源１６０に戻り再帰光１６２として再び照明光として寄与する。
【００２５】
例えば、ダイクロイックハーフミラー１１０Ｇにより反射されたＲ光の再帰光１６２のうちＲ画素に再度入射した成分は、表示に有効に作用する。また、ダイクロイックハーフミラー１１０Ｇを透過した透過光１６３には、Ｇ光の他にダイクロイックハーフミラー１１０Ｇで反射されなかったＲ光及びＢ光成分が含まれるが、このＲ光及びＢ光成分は、Ｇカラーフィルタ１３４Ｇにより吸収される。透過光１６３のうちＧ光成分がＧ画素において表示に有効に作用する。
【００２６】
次に、本実施例において、ダイクロイックハーフミラー１１０を、第１の透明基板１０１と液晶層１３０との間に形成した理由について説明する。ダイクロイックハーフミラー１１０によって反射された光が再利用されるためには、バックライト光源１６０に戻った光が、再度ダイクロイックハーフミラー１１０に向かう際に、反射された画素とは色の異なる画素に入射する必要がある。したがって、ダイクロイックハーフミラー１１０とバックライト光源１６０との距離が近いと、ある色の画素においてダイクロイックハーフミラー１１０で反射された光が、再び同じ色の画素に戻る可能性が高くなる。
【００２７】
そこで、ある色の画素において、ダイクロイックハーフミラー１１０で反射された光が、他の色の画素に向かう可能性を高めるためには、ダイクロイックハーフミラー１１０とバックライト光源１６０との距離を十分確保しておくとよい。すなわち、本実施例では、ダイクロイックハーフミラー１１０とバックライト光源１６０との間に第１の透明基板１０１があり、典型的な画素の短辺の寸法は２５μｍから５０μｍであるのに対して、第１の透明基板１０１の典型的な厚みは０．２ｍｍから０．４ｍｍであるから、約１０：１のアスペクト比が確保されている。
【００２８】
また、ダイクロイックハーフミラー１１０を透過した透過光１６３は、全て夫々の色のカラーフィルタ１３４に到達することが効率の観点からは望ましいが、そのためには、ダイクロイックハーフミラー１１０とカラーフィルタ１３４との距離をできるだけ短くしておくことが望ましい。
【００２９】
そこで、本実施例では、ダイクロイックハーフミラー１１０を、第１の透明基板１０１とカラーフィルタ１３４との間に形成することにより、ダイクロイックハーフミラー１１０とカラーフィルタ１３４との距離を十分短くすることができ、ダイクロイックハーフミラー１１０の透過光１６３のほぼ全光束を夫々の色のカラーフィルタ１３４に到達させることができる。すなわち、ダイクロイックハーフミラー１１０とカラーフィルタ１３４との間の典型的な距離は５μｍから１０μｍであり、典型的な画素の短辺の寸法である２５μｍから５０μｍに比べて十分短い。
【００３０】
また、ダイクロイックハーフミラー１１０により反射された光は、偏光板等の光学フィルム１０２を効率よく透過することが期待される。もしもダイクロイックハーフミラー１１０が、液晶層１３０と第２の透明基板１０３との間に形成されている場合には、ダイクロイックハーフミラー１１０による反射光の位相状態は、液晶層１３０の影響を受ける。液晶層１３０がダイクロイックハーフミラー１１０による反射光の位相状態に与える影響は、画素電極１２８の印加電圧により異なる。このことは、ダイクロイックハーフミラー１１０による光利用効率向上効果が、表示画像に依存することを示しており望ましくない。そこで、ダイクロイックハーフミラー１１０を、液晶層１３０と第１の透明基板１０１との間に形成することによって、この問題は解決できる。
【００３１】
また、偏光板等の光学フィルム１０２の実効的なリターデーションについても注意を要する。例えば、偏光板等の光学フィルム１０２が、偏光板と４分の１波長板とを互いの光学軸が４５度ないし１３５度の角度をなすように配置されている場合には、偏光板等の光学フィルム１０２は、いわゆる円偏光板であり、ダイクロイックハーフミラー１１０による反射光は偏光板に吸収されてしまい再利用することができない。したがって、偏光板等の光学フィルム１０２の実効的なリターデーションは４分の１波長よりも小さくしておく必要がある。
【００３２】
また、本実施例におけるダイクロイックハーフミラー１１０を、第１の透明基板１０１と、ポリシリコン層１２１より上層に形成される第１のトランジスタ１３９、第２のトランジスタ１４０及び画素電極１２８を形成する層との間に形成しているが、その理由についても説明する。
【００３３】
まず、仮に、ダイクロイックハーフミラー１１０を、ポリシリコン層１２１よりも上層に形成した場合には、層間の電気的な接続をとるためにダイクロイックハーフミラー１１０全層を貫通するコンタクトホールを形成する必要がある。
【００３４】
しかし、本実施例のように、ダイクロイックハーフミラー１１０を、第１の透明基板１０１と、ポリシリコン層１２１より上層に形成される第１のトランジスタ１３９、第２のトランジスタ１４０及び画素電極１２８を形成する層との間に形成した場合には、ダイクロイックハーフミラー１１０の上下の層間の電気的な接続を確保する必要がないため、コンタクトホール形成工程が不要である。
【００３５】
また、仮に、画素電極１２８と液晶層１３０との間にダイクロイックハーフミラー１１０を形成した場合には、ダイクロイックハーフミラー１１０を貫通するコンタクトホールの形成は不要であるが、液晶層１３０への印加電圧がダイクロイックハーフミラー１１０と液晶層１３０とで分圧されるため、実効的な液晶駆動電圧が上昇するという問題点が生じる。
【００３６】
ここで、本実施例のように、トランジスタの半導体層にポリシリコンを用いている場合には、支持基板からのイオン拡散を防止するための保護膜をポリシリコン層１２１と第１の透明基板１０１との間に形成しておくことが望ましい。具体的な構成としては、窒化シリコン層と酸化シリコン層との積層膜が考えられる。本実施例では、ダイクロイックハーフミラー１１０を、第１の透明基板１０１と、ポリシリコン１２１より上層に形成される第１のトランジスタ１３９、第２のトランジスタ１４０及び画素電極１２８を形成する層との間に形成しているために、ダイクロイックミラー１１０は、第１の透明基板１０１からトランジスタへのイオン拡散を防止する保護膜としても機能している。
【００３７】
したがって、ダイクロイックミラー１１０の構成材料として、窒化シリコンと酸化シリコンとを選択することにより、既存のトランジスタ保護膜として、ダイクロイックミラー１１０の一部を流用することにより、追加する層数や工程数を最小限に抑制することができる。
【００３８】
以上の理由から、本実施例では、ダイクロイックハーフミラー１１０を、第１の透明基板１０１と、ポリシリコン１２１より上層に形成される第１のトランジスタ１３９、第２のトランジスタ１４０及び画素電極１２８を形成する層との間に形成している。
【００３９】
図６は、本実施例におけるダイクロイックハーフミラー１１０の形成方法についての説明図である。最終的には、図６（ｇ）に示すように、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素における高屈折率層１１３の膜厚を夫々ｄＲ、ｄＧ、ｄＢとする。
【００４０】
図６（ａ）は、第１の透明基板１０１上に高屈折率層１１１、低屈折率層１１２、高屈折率層１１３が順に積層された状態である。この時点での高屈折率層１１３の膜厚は、ｄＲ−ｄＧである。図６（ｂ）は、Ｒ画素の位置する部分の高屈折率層１１３を残し、Ｇ画素及びＢ画素の位置する部分をフォトリソグラフィー工程により除去した状態である。図６（ｃ）は、さらに高屈折率層１１３を追加で積層した状態であり、図６（ｂ）におけるＲ画素の位置する部分の高屈折率層１１３の厚みが他の部分に比べて厚くなっている。追加で積層した高屈折率層１１３の膜厚はｄＧ−ｄＢである。図６（ｄ）は、Ｂ画素の位置する部分の高屈折率層１１３をフォトリソグラフィー工程により除去した状態である。図６（ｅ）は、さらに高屈折率層１１３を積層した状態（膜厚はｄＢ）であり、Ｒ画素の位置する部分の高屈折率層１１３の厚み（ｄＲ）が最も厚く、次いでＧ画素の位置する部分の高屈折率層１１３の厚み（ｄＧ）が厚い。図６（ｆ）、図６（ｇ）は、さらに低屈折率層１１４、高屈折率層１１５を順に積層した状態を示しており、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素に対応したダイクロイックハーフミラー１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂが形成されている。図６（ｇ）の構成の上に、さらにポリシコン層１２１以降のトランジスタを構成する層や画素電極１２８を順次形成し、アクティブマトリクス基板が形成される。
【００４１】
図７は、本実施例におけるダイクロイックハーフミラー１１０の他の形成方法についての説明図である。図７に示した形成方法と、図６のそれと異なっている点は、フォトリソグラフィー工程においてハーフトーンマスクを用い、高屈折率層１１３の画素毎の膜厚制御を一括で行い、また、図６で示した方法においては高屈折率層１１３を形成するために３回のデポジション工程を要していたのに対して、１回のデポジション工程に削減した点である。
【００４２】
図７（ａ）は、第１の透明基板１０１上に、高屈折率層１１１、低屈折率層１１２、高屈折率層１１３が順に積層された状態である。図６（ａ）とは異なり、高屈折率層１１３の膜厚はＲ画素に必要な膜厚（ｄＲ）を予めデポジション工程により形成してある。図７（ｂ）は、ハーフトーンマスクを用いたフォトリソグラフィー工程により、Ｇ画素及びＢ画素の高屈折率層１１３の膜厚を夫々ｄＧ及びｄＢに調整している。本形成方法の場合、ハーフトーンマスクを用いたことに起因するナノメートルサイズの畝状の微細突起１５０、１５１が残留するが、ｄＧ、ｄＢに比較して十分小さいため、ダイクロイックミラー１１０の機能への影響は無視できる。Ｇ画素の位置する部分にできる畝状の微細突起１５０とＢ画素の位置する部分にできる畝状の微細突起１５１のピッチは異なっており、Ｂ画素の位置する部分にできる畝状の微細突起１５１のピッチのほうが広い。これは、Ｂ画素の部分の高屈折率層１１３のエッチング量を多くするために、Ｂ画素の部分のハーフトーンマスクのピッチがＧ画素の部分のハーフトーンマスクのピッチに比べて広いためである。図７（ｃ）、図７（ｄ）は、さらに低屈折率層１１４、高屈折率層１１５を順に積層した状態を示しており、Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素に対応したダイクロイックハーフミラー１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂが形成されている。図７（ｄ）の構成の上に、さらにポリシコン層１２１以降のトランジスタを構成する層や画素電極１２８を順次形成し、アクティブマトリクス基板が形成される。
【００４３】
なお、ダイクロイックハーフミラー１１０の形成方法は、上記の方法に限定されない。なぜならば、本発明の本質は、ダイクロイックハーフミラー１１０の構成及び機能であり、形成方法には、必ずしも依存しないからである。
【実施例２】
【００４４】
本実施例について、図８及び図９を用いて説明する。本実施例と実施例１との違いは、実施例１においては、ダイクロイックハーフミラー１１０を構成する層数が５層であったのに対して、本実施例においては、ダイクロイックハーフミラー１１０を構成する層数を７層とした点である。
【００４５】
図８は、実施例１との相違点を明確にするために、第１の透明基板１０１上に、ダイクロイックハーフミラー１１０を形成したところまでが図示されている。図８において、ダイクロイックハーフミラー１１０上に形成されるポリシリコン層１２１より上層の第１のトランジスタ１３９、第２のトランジスタ１４０及び画素電極１２８の構成は、実施例１と同様であるので、省略してある。
【００４６】
本実施例のダイクロイックハーフミラー１１０は、高屈折率層１７１、１７３、１７５、１７７と低屈折率層１７２、１７４、１７６が交互に積層されて形成されている。このうち中心の層である低屈折率層１７４のみ対応する画素の色に応じて膜厚が調整されている。
【００４７】
図９は、本実施例のダイクロイックハーフミラーの分光特性図である。本実施例においても、高屈折率材料としては、窒化シリコン、低屈折材料としては酸化シリコンを用い、各層の厚みは、高屈折率層１７１、１７３、１７５、１７７は何れも６０ｎｍとし、低屈折率層１７２、１７６は１００ｎｍとし、中心の低屈折率層１７４は、Ｒ画素においては２４０ｎｍ、Ｇ画素においては１９５ｎｍ、Ｂ画素においては１５０ｎｍとした。
【００４８】
これらの膜厚や図９に示す分光特性はあくまで設計例であり、使用する材料の屈折率や目的とする色度特性を満足させるための透過光の波長の設定値に応じて、各層の膜厚を微調整する必要があることはいうまでもない。
【実施例３】
【００４９】
本実施例について、図１０を用いて説明する。本実施例と実施例１との違いは、三原色のＲ、Ｇ、Ｂに加えてＷ（白色）の画素が加わっている点である。Ｗ画素におけるカラーフィルタ１３４Ｗは、例えば、カラーレジストを配置しないことにより構成される。したがって、Ｗ画素においては、カラーフィルタによる吸収損失がないため他の画素に比べて透過率が高い。画像に応じて、適宜Ｗ画素の点灯状態を制御することにより、液晶表示装置の透過率を高める効果が期待できる。
【００５０】
図１０に示したように、Ｗ画素におけるダイクロイックハーフミラー１１０Ｗの構成は、Ｗ画素の位置する領域においては高屈折率層１１１及び低屈折率層１１２のみを残し、高屈折率層１１３、低屈折率層１１４、高屈折率層１１５を除去した構成とした。他の画素における構成との連続性との関係から、この構成もＷ画素におけるダイクロイックハーフミラー１１０Ｗと呼称するが、ダイクロイックハーフミラー１１０Ｗは、ニュートラルな分光特性を示し、特定の可視光を反射しない分光特性を示す。なぜならば、Ｗ画素においては、カラーフィルタ１３４Ｗの吸収損失がないため、ダイクロイックハーフミラー１１０Ｗは、特定の可視光を反射して再帰させる必要がないためである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の図２に示すＡ−Ａ’断面図
【図２】本発明に係る液晶表示装置の平面図
【図３】本発明に係る液晶表示装置の図２に示すＢ−Ｂ’断面図
【図４】ダイクロイックハーフミラー１１０の分光特性図
【図５】ダイクロイックハーフミラー１１０の機能の説明図
【図６】ダイクロイックハーフミラー１１０の形成方法の説明図
【図７】ダイクロイックハーフミラー１１０の他の形成方法の説明図
【図８】７層構成のダイクロイックハーフミラー１１０の断面図
【図９】７層構成のダイクロイックハーフミラーの分光特性図
【図１０】本発明に係る他の液晶表示装置の断面図
【符号の説明】
【００５２】
１０１…第１の透明基板、１０２…偏光板等の光学フィルム、１０３…第２の透明基板、１０４…偏光板等の光学フィルム、１１０…ダイクロイックハーフミラー、１１１…高屈折率層、１１２…低屈折率層、１１３…高屈折率層、１１４…低屈折率層、１１５…高屈折率層、１２１…ポリシリコン層、１２２…ゲート絶縁膜、１２３…走査線、１２４…層間絶縁膜、１２５…信号線、１２６…層間絶縁膜、１２７…層間絶縁膜、１２８…画素電極、１２９…配向膜、１３０…液晶層、１３１…配向膜、１３２…共通電極、１３３…保護層、１３４…カラーフィルタ、１３５…遮光層、１３６…共通配線、１３７…開口部、１３８…コンタクト、１３９…第１のトランジスタ、１４０…第２のトランジスタ、１４１…コンタクト、１４２…コンタクト、１４４…ソース電極、１５０…微細突起、１５１…微細突起、１６０…バックライト光源、１６１…白色光、１６２…再帰光、１６３…透過光、１７１…高屈折率層、１７２…低屈折率層、１７３…高屈折率層、１７４…低屈折率層、１７５…高屈折率層、１７６…低屈折率層、１７７…高屈折率層
【図１】
2008276044.tif 000003
【図２】
2008276044.tif 000004
【図３】
2008276044.tif 000005
【図４】
2008276044.tif 000006
【図５】
2008276044.tif 000007
【図６】
2008276044.tif 000008
【図７】
2008276044.tif 000009
【図８】
2008276044.tif 000010
【図９】
2008276044.tif 000011
【図１０】
2008276044.tif 000012