(57)【要約】【課題】安定した特性を有する干渉フィルタ及び表示装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、基体と、下側半透過層と、上側半透過層と、を含む干渉フィルタが提供される。前記基体は、主面を有する。前記下側半透過層は、前記主面上に設けられる。前記上側半透過層は、前記下側半透過層の上に設けられる。前記干渉フィルタは、前記主面に平行な平面内に並置された、青色光を選択的に透過させる第１領域と、緑色光を選択的に透過させる第２領域と、赤色光を選択的に透過させる第３領域と、を有する。前記第２領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の距離は、前記第１領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の距離よりも短く、前記第３領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の距離よりも短い。【選択図】図１
2013073024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する基体と、
前記主面上に設けられた下側半透過層と、
前記下側半透過層の上に設けられた上側半透過層と、
を備え、
前記主面に平行な平面内に並置された、青色光を選択的に透過させる第１領域と、緑色光を選択的に透過させる第２領域と、赤色光を選択的に透過させる第３領域と、を有し、
前記第２領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の距離は、前記第１領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の距離よりも短く、前記第３領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の距離よりも短い干渉フィルタ。
【請求項２】
前記第３領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の前記距離は、前記第１領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の前記距離よりも短い請求項１記載の干渉フィルタ。
【請求項３】
前記第２領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の前記距離は零である請求項１または２に記載の干渉フィルタ。
【請求項４】
前記第１領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間に設けられた第１スペーサ層と、
前記第３領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間に設けられた第３スペーサ層と、
をさらに備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載の干渉フィルタ。
【請求項５】
前記第１領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間に設けられた第１スペーサ層をさらに備え、
前記第１領域内における前記第１距離と前記第１スペーサ層の屈折率との積は、１０５．８ナノメートル以上１１７．５ナノメートル未満である請求項１〜４のいずれか１つに記載の干渉フィルタ。
【請求項６】
前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域は、それぞれ複数設けられ、
前記複数の第１領域、前記複数の第２領域及び前記複数の第３領域は、前記平面内で少なくとも１つの方向に沿って周期的に配置されている請求項１〜５のいずれか１つに記載の干渉フィルタ。
【請求項７】
前記下側半透過層は、
第１誘電体膜と、
第１誘電体膜と積層され前記第１誘電体膜の屈折率とは異なる屈折率を有する第２誘電体膜と、
を含む請求項１〜６のいずれか１つに記載の干渉フィルタ。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の干渉フィルタと、
前記基体と積層された波長選択吸収層と、
前記基体と積層された光制御層と、
備え、
前記波長選択吸収層は、
前記主面に対して垂直な第１方向に沿って見たときに前記第１領域と重なる部分を有する青色の第１吸収層と、
前記第１方向に沿って見たときに前記第２領域と重なる部分を有する緑色の第２吸収層と、
前記第１方向に沿って見たときに前記第３領域と重なる部分を有する赤色の第３吸収層と、
を含み、
前記光制御層は、前記第１領域、前記第２領域及び前記第３領域のそれぞれを通過する光の強度を制御する表示装置。
【請求項９】
前記光制御層は、液晶層を含む請求項８記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、干渉フィルタ及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶表示装置などの表示装置において、低消費電力化が望まれている。光利用効率を高め、安定した特性を有する実用的なカラーフィルタが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，９２４，３５６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、安定した特性を有する干渉フィルタ及び表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、基体と、下側半透過層と、上側半透過層と、を含む干渉フィルタが提供される。前記基体は、主面を有する。前記下側半透過層は、前記主面上に設けられる。前記上側半透過層は、前記下側半透過層の上に設けられる。前記干渉フィルタは、前記主面に平行な平面内に並置された、青色光を選択的に透過させる第１領域と、緑色光を選択的に透過させる第２領域と、赤色光を選択的に透過させる第３領域と、を有する。前記第２領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の距離は、前記第１領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の距離よりも短く、前記第３領域における前記下側半透過層と前記上側半透過層との間の距離よりも短い。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る干渉フィルタを示す模式的断面図である。
【図２】第１の実施形態に係る干渉フィルタを示す模式的断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図４】干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図６】干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図７】干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図１０】図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図１１】干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図１２】第１の実施形態に係る干渉フィルタを示す模式的断面図である。
【図１３】図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第１の実施形態に係る別の干渉フィルタを示す模式的断面図である。
【図１４】第１の実施形態に係る別の干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。
【図１５】第２の実施形態に係る表示装置を示す模式的断面図である。
【図１６】図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、第２の実施形態に係る表示装置の一部の波長選択吸収層の特性を示すグラフ図である。
【図１７】第２の実施形態に係る表示装置を示す模式的断面図である。
【図１８】第２の実施形態に係る表示装置を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る干渉フィルタの構成を例示する模式的断面図である。  
図１に表したように、本実施形態に係る干渉フィルタ３１０は、基体１１と、下側半透過層２１と、上側半透過層２２と、を備える。
【０００９】
基体１１は、主面１１ａを有する。基体１１には、例えば、ガラスまたは樹脂などが用いられる。基体１１は、例えば光透過性である。
【００１０】
下側半透過層２１は、主面１１ａ上に設けられる。上側半透過層２２は、下側半透過層２１の上に設けられる。下側半透過層２１及び上側半透過層２２は、光に対して、透過性と反射性とを有する。
【００１１】
ここで、本願明細書において、上に設けられている状態は、接して上に配置される状態に加え、間に別の要素が挿入されて上に配置される状態を含む。
【００１２】
基体１１、下側半透過層２１及び上側半透過層２２は、互いに積層される。
【００１３】
本願明細書において、積層されている状態は、直接重ねられる状態に加え、間に別の要素が挿入された状態で重ねられる状態を含む。
【００１４】
ここで、主面１１ａに対して垂直な方向をＺ軸方向（第１方向）とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの軸をＸ軸方向（第２方向）とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な軸をＹ軸方向とする。
【００１５】
干渉フィルタ３１０は、複数の領域を有する。具体的には、干渉フィルタは、第１領域２０ａ、第２領域２０ｂ及び第３領域２０ｃを有する。第１領域２０ａ、第２領域２０ｂ及び第３領域２０ｃは、Ｘ−Ｙ平面内において互いに並置される。さらに、第１領域２０ａ、第２領域２０ｂ及び第３領域２０ｃのそれぞれは、Ｘ−Ｙ平面内において、複数設けられる。
【００１６】
第１領域２０ａは、例えば、青色光透過領域である。第２領域２０ｂは、例えば、緑色光透過領域である。第３領域２０ｃは、例えば、赤色光透過領域である。
【００１７】
すなわち、干渉フィルタ３１０は、主面１１ａに平行な平面（Ｘ−Ｙ平面内）内に並置された、青色光を選択的に透過させる第１領域２０ａと、緑色光を選択的に透過させる第２領域２０ｂと、赤色光を選択的に透過させる第３領域２０ｃと、を有する。
【００１８】
第１領域２０ａ、第２領域２０ｂ及び第３領域２０ｃのそれぞれは複数設けられる。複数の第１領域２０ａ、複数の第２領域２０ｂ及び複数の第３領域２０ｃのそれぞれは、Ｘ−Ｙ平面内の少なくとも１つの方向（例えばＸ軸方向）に沿って、周期的に繰り返し配置される。複数の第１領域２０ａ、複数の第２領域２０ｂ及び複数の第３領域２０ｃのそれぞれが、Ｙ軸方向に沿ってさらに周期的に配置されても良い。実施形態において、第１領域２０ａ、第２領域２０ｂ及び第３領域２０ｃの配置の順番は任意である。
【００１９】
図１に表したように、第２領域２０ｂにおける下側半透過層２１と上側半透過層２２との間の距離（第２距離ｔｂ）は、第１領域２０ａにおける下側半透過層２１と上側半透過層２２との間の距離（第１距離ｔａ）よりも短い。第２距離ｔｂは、第３領域２０ｃにおける下側半透過層２１と上側半透過層２２との間の距離（第３距離ｔｃ）よりも短い。すなわち、ｔｂ（緑）＜ｔａ（青）であり、ｔｂ（緑）＜ｔｃ（赤）である。
【００２０】
この例では、第３距離ｔｃは、第１距離ｔａよりも短い。すなわち、ｔｂ（緑）＜ｔｃ（赤）＜ｔａ（青）である。ただし、実施形態は、これに限らず、ｔｃ（赤）とｔａ（青）との関係は任意である。例えば、ｔｂ（緑）＜ｔａ（青）＜ｔｃ（赤）でも良い。
【００２１】
干渉フィルタ３１０においては、例えば、下側半透過層２１と上側半透過層２２との間における干渉により、特定の波長の光は選択的に透過され、その波長以外の波長の光は反射される。干渉フィルタ３１０は、例えばファブリペロー型の干渉フィルタである。
【００２２】
干渉フィルタ３１０においては、上記の選択波長は、下側半透過層２１と上側半透過層２２との間の光学的な距離に基づく。例えば、下側半透過層２１と上側半透過層２２との間に設けられる媒質が同じとき、選択波長は、下側半透過層２１と上側半透過層２２との間の距離に基づいて変化する。
【００２３】
図１に表したように、干渉フィルタ３１０は、中間層２３をさらに備える。中間層２３の厚さは、領域ごとによって異なる。
【００２４】
すなわち、干渉フィルタ３１０は、例えば、第１スペーサ層２３ａと第３スペーサ層２３ｃとをさらに備えることができる。第１スペーサ層２３ａは、第１領域２０ａにおける下側半透過層２１と上側半透過層２２との間に設けられる。第３スペーサ層２３ｃは、第３領域２０ｃにおける下側半透過層２１と上側半透過層２２との間に設けられる。
【００２５】
干渉フィルタ３１０は、第２スペーサ層２３ｂをさらに含んでも良い。第２スペーサ層２３ｂは、第２領域２０ｂにおける下側半透過層２１と上側半透過層２２との間に設けられる。但し、実施形態において、第２スペーサ層２３ｂは設けられなくても良い。例えば、後述するように、第２距離ｔｂは０（零）でも良い。
【００２６】
第１スペーサ層２３ａ及び第３スペーサ層２３ｃは中間層２３に含まれる。第２スペーサ層２３ｂが設けられる場合は、第２スペーサ層２３ｂは中間層２３に含まれる。第１スペーサ層２３ａ、第２スペーサ層２３ｂ及び第３スペーサ層２３ｃは、互いに連続していても良く、また、互いに独立していても良い。
【００２７】
第２スペーサ層２３ｂが設けられる場合、第２スペーサ層２３ｂの厚さ（第２距離ｔｂと等しい）は、第１スペーサ層２３ａの厚さ（第１距離ｔａと等しい）よりも薄い。第２スペーサ層２３ｂの厚さは、第３スペーサ層２３ｃの厚さ（第３距離ｔｃと等しい）よりも薄い。
【００２８】
これにより、安定した特性を有する干渉フィルタが提供できる。  
干渉フィルタ３１０の特性に関しては後述する。
【００２９】
このように、本実施形態に係る干渉フィルタ３１０は、基体１１と、基体１１の主面１１ａの上に設けられた波長選択透過層２０と、を含む。波長選択透過層２０は、下側半透過層２１と上側半透過層２２と中間層２３とを含む。
【００３０】
波長選択透過層２０のうちの第１領域２０ａに相当する部分を、便宜的に青の透過フィルタと呼ぶことにする。波長選択透過層２０のうちの第２領域２０ｂに相当する部分を、便宜的に緑の透過フィルタと呼ぶことにする。波長選択透過層２０のうちの第３領域２０ｃに相当する部分を、便宜的に赤の透過フィルタと呼ぶことにする。
【００３１】
図１に表したように、干渉フィルタ３１０において、下側半透過層２１は、第１誘電体膜２５と、第２誘電体膜２６と、を含む。第２誘電体膜２６は、第１誘電体膜２５と（Ｚ軸に方向に沿って）積層される。第２誘電体膜２６の屈折率は、第１誘電体膜２５の屈折率とは異なる。以下では、第２誘電体膜２６の屈折率が、第１誘電体膜２５の屈折率よりも低い場合として説明する。
【００３２】
上側半透過層２２は、第３誘電体膜２７と、第４誘電体膜２８と、を含む。第４誘電体膜２８は、第３誘電体膜２７と（Ｚ軸に方向に沿って）積層される。第４誘電体膜２８の屈折率は、第３誘電体膜２７の屈折率とは異なる。以下では、第４誘電体膜２８の屈折率が、第３誘電体膜２７の屈折率よりも低い場合として説明する。
【００３３】
図１に示した例では、中間層２３の屈折率は、第１誘電体膜２５（高屈折率膜）及び第３誘電体膜２７（高屈折率膜）の屈折率よりも低い。
【００３４】
５５０ナノメートル（ｎｍ）の波長における第１誘電体膜２５（高屈折率膜）及び第３誘電体膜２７（高屈折率膜）の屈折率は、例えば、約２．５である。第１誘電体膜２５及び第３誘電体膜２７には、例えばＴｉＯ２が用いられる。
【００３５】
５５０ｎｍの波長における第２誘電体膜２６（低屈折率膜）及び第４誘電体膜２８（低屈折率膜）の屈折率は、例えば、約１．４６である。第２誘電体膜２６及び第４誘電体膜２８には、例えば、ＳｉＯ２が用いられる。
【００３６】
このように、干渉フィルタ３１０においては、屈折率が互いに異なる誘電体の薄層が積層される。干渉フィルタ３１０は、後述するように、光リサイクル層として機能することができる。
【００３７】
このように、干渉フィルタ３１０は、誘電体積層膜（誘電体多層膜）を含む少なくとも２層の共通の半透過層（下側半透過層２１及び上側半透過層２２）と、これらの半透過層の間に設けられた中間層２３と、を含む。中間層２３の厚さを変化させることで、干渉フィルタ３１０の透過色を赤、緑及び青の３色に変化させる。中間層２３の厚さは、緑のスペーサ層厚（第２距離ｔｂに対応する）＜赤のスペーサ層厚（第３距離ｔｃに相当する）＜青のスペーサ層厚（第１距離ｔａに相当する）の関係を有する。
【００３８】
干渉フィルタ３１０においては、ファブリペロー型の干渉フィルタの構成が利用されるため、それぞれのカラーフィルタ（第１〜第３領域２０ａ〜２０ｃ）において、透過色以外は、ほとんど損失されずに反射される。例えば、白色光の中の赤色の成分は、干渉フィルタの赤の透過フィルタ（第３領域２０ｃ）を透過できるが、青や緑の波長成分を持った光は、第３領域２０ｃを透過せずに反射される。
【００３９】
例えば、反射された緑の光は、例えば干渉フィルタ３１０と併設される反射層と干渉フィルタ３１０との間で多重反射され、緑の透過フィルタ（第２領域２０ｂ）に到達すると、第２領域２０ｂから出射する。
【００４０】
赤の透過フィルタ（第３領域２０ｃ）に入射した緑の光及び青の光は、干渉フィルタ３１０と反射層との間で多重反射され、それぞれ第２領域２０ｂ及び第１領域２０ａから出射する。
【００４１】
吸収型のカラーフィルタにおいて、赤色吸収層に入射した青の光及び緑の光は、赤色吸収層で吸収されて損失される。吸収型のフィルタを干渉フィルタ３１０と組み合わせることで、光はリサイクルされて有効に利用される。例えば、吸収型カラーフィルタでは２／３の光が損失される。これに対し、光が吸収型のフィルタに入射する前に干渉フィルタ３１０を通過するように吸収型のフィルタと干渉フィルタ３１０とを配置することで、実質的に損失が無い状態が実現できる。これにより、吸収型フィルタにおける効率の実質的に３倍の効率を得ることが可能になる。
【００４２】
図１に表したように、干渉フィルタ３１０は、上側半透過層２２の上に設けられたオーバーコート層２９をさらに含むことができる。オーバーコート層２９を設けることで、例えば、干渉フィルタ３１０の上面の平坦性が向上する。なお、オーバーコート層２９は、必要に応じて設けられ、場合によっては省略できる。オーバーコート層２９を設けることで、干渉フィルタ３１０の上面の上に、種々のデバイスを形成し易くなる。
【００４３】
なお、図１に示した例では、２つの第１誘電体膜２５が設けられ、２つの第１誘電体膜２５の間に１つの第２誘電体膜２６が設けられている。しかし、実施形態においては、第１誘電体膜２５及び第２誘電体膜２６の数は任意である。例えば、複数の第１誘電体膜２５と、複数の第２誘電体膜２６と、が設けられ、これらが交互に積層されても良い。また、１つの第１誘電体膜２５と、１つの第２誘電体膜２６と、が設けられても良い。
【００４４】
また、この例では、２つの第３誘電体膜２７が設けられ、２つの第３誘電体膜２７の間に１つの第４誘電体膜２８が設けられている。しかし、実施形態においては、第３誘電体膜２７及び第４誘電体膜２８の数は任意である。例えば、複数の第３誘電体膜２７と、複数の第４誘電体膜２８と、が設けられ、これらが交互に積層されても良い。また、１つの第３誘電体膜２７と、１つの第４誘電体膜２８と、が設けられても良い。
【００４５】
以下、干渉フィルタの特性の例について説明する。  
図２は、第１の実施形態に係る干渉フィルタの構成を例示する模式的断面図である。  
図２に表したように、本実施形態に係る干渉フィルタ３１１においては、下側半透過層２１において、１つの第１誘電体膜２５と、１つの第２誘電体膜２６と、が設けられている。また、上側半透過層２２において、１つの第３誘電体膜２７と、１つの第４誘電体膜２８が設けられている。そして、下側半透過層２１と上側半透過層２２との間に中間層２３が設けられる。この例では、第１誘電体膜２５と第３誘電体膜２７との間に中間層２３が設けられている。第１誘電体膜２５と中間層２３との間に第２誘電体膜２６が設けられている。第３誘電体膜２７と中間層２３との間に第４誘電体膜２８が設けられている。
【００４６】
第１誘電体膜２５及び第３誘電体膜２７の屈折率（波長５５０ｎｍ）は、例えば、２．５である。第１誘電体膜２５及び第３誘電体膜２７の厚さ（Ｚ軸に沿った長さ）は、例えば、５３．５ｎｍである。第２誘電体膜２６及び第４誘電体膜２８の屈折率（波長５５０ｎｍ）は、例えば、１．４６である。第２誘電体膜２６及び第４誘電体膜２８の厚さは、例えば、９１．６ｎｍである。
【００４７】
これらの層の厚さは、例えばＮＴＳＣにおける緑の主波長である５３５ｎｍの１／４波長の光学距離になる様に調整されている。
【００４８】
中間層２３の屈折率は、例えば２．５である。中間層２３の厚さｔ０を変えることで、干渉フィルタ３１１の光学特性が変化する。
【００４９】
図３は、第１の実施形態に係る干渉フィルタの特性を例示するグラフ図である。  
横軸は波長λ（ｎｍ）である。縦軸は、干渉フィルタ３１１の透過率Ｔｒである。このグラフには、中間層の厚さｔ０が、０ｎｍ、１２ｎｍ、８４ｎｍ、１０７ｎｍ、１３４ｎｍ及び１７８ｎｍであるときの透過率Ｔｒの波長依存性が示されている。グラフ中の数値は、中間層の厚さｔ０である。
【００５０】
中間層２３の厚さｔ０が０ｎｍまたは１０７ｎｍのとき、干渉フィルタ３１１は緑光を透過する。厚さｔ０が１２ｎｍまたは１３４ｎｍのとき、干渉フィルタ３１１は赤光を透過する。厚さｔ０が８４ｎｍまたは１７８ｎｍのとき、干渉フィルタ３１１は青光を透過する。
【００５１】
この様に、中間層２３の厚さｔ０によって透過波長は変化する。このとき、干渉フィルタ３１１を実際に製造する際において、中間層２３の厚さｔ０は製造ばらつきにより変化する。厚さｔ０が過度に変動すると、干渉フィルタ３１１の特性は所望の特性からずれてしまう。本願発明者は、干渉フィルタ３１１を実用化する際に問題となるこのような課題に着目した。
【００５２】
以下、中間層２３の厚さの変化と光学特性の変化との関係の例について説明する。  
図４は、干渉フィルタの特性を例示するグラフ図である。  
図４は、中間層２３の厚さのばらつきの例を示している。横軸は中間層２３の厚さｔ０であり縦軸は確率密度ｆである。  
図４に表したように、中間層２３の厚さｔ０は、例えば、中心値μを中心として標準偏差σの正規分布で分布する。
【００５３】
以下では、この正規分布の仮定に基づいて、干渉フィルタ３１１の特性を計算した結果の例を説明する。この計算では、厚さｔ０は、製造ばらつきにより標準偏差σが中心値μの１０％である正規分布を有すると仮定した。なお、この仮定は、中間層２３をＣＶＤ（Chemical vapor Deposition）などで形成する場合の厚さｔ０の面内ばらつきに対応する。
【００５４】
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、干渉フィルタの特性を例示するグラフ図である。  
図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、中間層２３の厚さｔ０の中心値μ（μｍ）が１３４ｎｍ（赤）、１０７ｎｍ（緑）及び８４ｎｍ（青）のときにそれぞれ対応する。そして、これらの図は、中心値μ±σ（１０％）で厚さｔ０が変化したときの、透過光の色を示すＣＥＩ色度図である。
【００５５】
図５（ａ）〜図５（ｃ）に表したように、厚さｔ０が±１０％で変化すると、色は非常に大きく変化する。例えば、赤及び緑に関しては、±１０％の分布がある場合には、全ての色に渡って変化する。つまりこの程度の厚さｔ０の変化で、干渉フィルタの特性は望んでいない特性になる。
【００５６】
図５（ａ）〜図５（ｃ）では、中間層２３の厚さｔ０の変化に関して例示したが、実際には、下側半透過層２１及び上側半透過層２２の厚さの変動による光学特性の変化も考えられる。しかし、計算の結果、中間層２３の厚さの変動の影響が、下側半透過層２１及び上側半透過層２２の厚さの変動の影響に比べて非常に大きいことが分かった。
【００５７】
本願発明者は、安定した特性のカラーフィルタを得るために、中間層２３の厚さｔ０が変化したときに光学特性の変化が小さくなる構成について検討した。
【００５８】
緑の透過フィルタは、５３５ｎｍ程度に透過光のピークがある透過スペクトルを有する。赤や青の透過スペクトルにおいては長波長側や短波長側にピークがあるのに対して、緑の透過フィルタにおいては、視感度の高い部分にピークが存在する。
【００５９】
例えば、青の透過フィルタにおいては、厚さｔ０が薄くなる場合には、透過のピークは、短波長に移動するが、このときの色度は、色度図上では青の周辺に留まる。つまり、青の透過フィルタにおいては、厚さｔ０が薄くなる場合には、色の変化は小さい。
【００６０】
例えば、赤の透過フィルタにおいては、厚さｔ０が厚くなる場合には、赤から色は大きくは変化しない。但し、図５（ａ）に示したｔ０＝１３４ｎｍの例では、短波長側（約４００ｎｍ）の透過率が高く、厚さｔ０が厚くなることによりこの部分が青側に移動してしまうため、青側への変化も現れる。
【００６１】
これに対して、緑の透過フィルタにおいては、視感度が高い部分にピークがあり、そのピークが厚さｔ０の変化により移動するために、色の変化が大きい。
【００６２】
このとき、緑の透過フィルタにおける中間層２３を薄く設定することで、中間層２３の厚さｔ０の変動に起因した色の変化が抑制できる。実施形態においては、例えば、緑の透過フィルタにおいては、中間層２３を設けない。すなわち、ｔ０＝０ｎｍとする。これにより、中間層２３の厚さｔ０の変動に起因した色の変化は発生しない。
【００６３】
図６は、干渉フィルタの特性を例示するグラフ図である。  
図６に示したように、中間層２３の厚さｔ０の中心値μが０ｎｍのとき、及び、１０７ｎｍのときに、緑色の透過特性が得られる。すなわち、波長λが５３５ｎｍ程度において透過率Ｔｒのピークが現れる。
【００６４】
図７は、干渉フィルタの特性を例示するグラフ図である。  
この図は、中心値μが０ｎｍのとき、及び、１０７ｎｍのときにおいて、厚さｔ０が±１０％で変化したときの色の変化を例示する色度図である。中心値μが１０７ｎｍのときに厚さｔ０が±１０％で変化すると、色は大きく変化する。色は、赤から青まで広範囲に変化する。  
これに対し、中心値μが０ｎｍのときは製造ばらつきによる厚さｔ０の変化もないので、色の変化はない。
【００６５】
実施形態においては、緑の透過フィルタにおける中間層２３の厚さｔ０を、赤の透過フィルタ及び青の透過フィルタにおける厚さｔ０よりも薄く設定する。具体的には、例えば、緑の透過フィルタにおいては中間層２３を設けない。これにより、緑の透過フィルタにおける色変化を抑制できる。
【００６６】
なお、図６から分かるように、ｔ０＝０ｎｍのときの、緑以外の波長領域における透過率Ｔｒは、ｔ０＝１０７ｎｍのときよりも高い。このため、ｔ０＝０ｎｍのときの色域は、ｔ０＝１０７ｎｍのときの色域よりも小さい。しかしながら、中間層２３を設けない構成においては、厚さｔ０の変動に対するロバスト性が高い。
【００６７】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、干渉フィルタの特性を例示するグラフ図である。  
図８（ａ）は、中間層２３の厚さｔ０の中心値μが１３４ｎｍ（赤）のときの透過率Ｔｒの波長依存性を例示している。この図に示された特性は、図３に例示した特性と同じである。図８（ｂ）は、中心値μが１３４ｎｍのときにおいて、厚さｔ０が±１０％で変化したときの色の変化を例示する色度図である。
【００６８】
図８（ａ）に表したように、中心値μが１３４ｎｍのとき、良好な赤の透過スペクトルが得られる。  
図８（ｂ）に表したように、中間層２３の厚さｔ０が薄くなった場合（マイナス：−の表記）には、緑の領域まで、色変化が生じている。一方、厚さｔ０が１３４ｎｍよりも厚くなった場合（プラス：＋の表記）には、青の領域まで、色変化が生じている。この原因は、図８（ａ）に示した様に、短波長側（約４００ｎｍ）の透過率Ｔｒが高く、厚さｔ０が厚くなることによりこの部分が青側に移動することである。このように、厚さｔ０が１３４ｎｍの場合には、厚さｔ０の変動により青の光が透過するために色が青色に変化してしまう。
【００６９】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、干渉フィルタの特性を例示するグラフ図である。  
図９（ａ）は、中間層２３の厚さｔ０の中心値μが１２ｎｍ（赤）のときの透過率Ｔｒの波長依存性を例示している。この図に示された特性は、図３に例示した特性と同じである。図９（ｂ）は、中心値μが１２ｎｍのときにおいて、厚さｔ０が±１０％で変化したときの色の変化を例示する色度図である。
【００７０】
図９（ａ）に表したように、中心値μが１２ｎｍのとき、赤の透過スペクトルが得られる。  
図９（ｂ）に表したように、中間層２３の厚さｔ０が±１０％で変化しても、色変化は非常に小さい。  
実施形態においては、赤の透過フィルタにおける中間層２３の厚さｔ０の中心値μとして１２ｎｍを用いる。これにより、厚さｔ０の変動に対して色の変化を小さくできる。
【００７１】
実施形態においては、緑の透過フィルタにおいては、中間層２３を設けず、すなわち、厚さｔ０＝０ｎｍである。そして、赤の透過フィルタにおいては、中間層２３の厚さｔ０を１２ｎｍとする。
【００７２】
このように、５３５ｎｍの緑に対応する中間層２３の厚さｔ０は０ｎｍであり、６１０ｎｍの赤に対応する中間層２３の厚さｔ０は１２ｎｍである。すなわち、１２ｎｍの厚さｔ０の変化が、透過光の中心波長の７５ｎｍの移動に対応する。
【００７３】
例えば、１２ｎｍの１０％である１．２ｎｍだけ厚さｔ０が薄くなった場合には、大まかに言って、緑と赤の波長差の１０％だけ、赤が短波長側にシフトすることになる。これに対して、赤の透過フィルタにおける中間層２３の厚さｔ０を１３４ｎｍとすると、１０％（つまり１３．４ｎｍ）薄くすると、厚さｔ０は１２０．６ｎｍになる。一方、ｔ０が１０７ｎｍのときは緑に対応する。このため、厚さｔ０が１３４ｎｍの場合において、１０％薄くすると、緑と赤と差の１／４程度まで短波長化することに対応する。
【００７４】
従って、色変化を小さくするために、赤の透過フィルタにおいて、中間層２３の厚さ１０の中心値μとして１２ｎｍを用いることが好ましい。
【００７５】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、干渉フィルタの特性を例示するグラフ図である。  
図１０（ａ）は、中心値μが８４ｎｍ（青）のときにおいて、厚さｔ０が±１０％で変化したときの色の変化を例示する色度図である。図１０（ｂ）は、中心値μが７６ｎｍのときにおいて、厚さｔ０が±１０％で変化したときの色の変化を例示する色度図である。
【００７６】
図１０（ａ）に表したように、中心値μが８４ｎｍ（青）のときにおいて、厚さｔ０が±１０％で変化すると、色が大きく変化する。このとき、厚さｔ０がプラス（＋）側にずれた時と、マイナス（−）側にずれた時と、で色変化の状況が異なることが分かった。すなわち、厚さｔ０がプラス側にずれた場合には、色の変化が非常に大きいのに対し、マイナス側に変化した場合には色の変化が非常に小さい。つまり、厚さｔ０が変動する際に、薄くなる場合は大きな色変化は生じない。これは、青の透過スペクトルにおいは、厚さｔ０が薄くなって透過ピークが短波長化したとしても、青の波長領域において視感度が鈍いためであると考えられる。これにより、例えば、青色の透過フィルタにおいて、短波長化しても、大きな色変化として知覚されないことが分かった。
【００７７】
実施形態において、青の透過フィルタにおける中間層２３の厚さｔ０の目標値をＮＴＳＣの青の主波長に相当する厚さよりも小さく設定する。具体的には、中間層２３の厚さｔ０の目標値を、青の主波長である４７０ｎｍに相当する厚さよりも小さく設定することが好ましい。これにより、青の透過フィルタにおける色変化を小さくすることができる。例えば、ＮＴＳＣの青に相当する厚さｔ０は８４ｎｍであり、その９０％の値（７６ｎｍ）に、中心値μを設定する。
【００７８】
図１０（ｂ）に表したように、中間層２３の厚さｔ０の中心値μが７６ｎｍのときにおいて、厚さｔ０が±１０％で変化しても、色の変化は小さい。この様に、中間層２３の目標の厚さｔ０を、ＮＴＳＣの青に相当する厚さよりも小さく設定することにより、中間層２３の厚さｔ０が変動したときの色変化を抑制できる。すなわち、青の透過フィルタにおける中間層２３の厚さに対応する目標波長値Ｂｔは、ＮＴＳＣの青の波長（４７０ｎｍ）よりも短く設定される。
【００７９】
なお、赤の透過フィルタにおいても、目標波長値を赤の波長からシフトさせる設計が考えられる。例えば、赤の透過フィルタにおける中間層２３の厚さの目標値を、ＮＴＳＣの赤に対応する厚さの目標値よりも、プラス側にシフトさせる。これにより、厚さｔ０の変動に対して色変化を抑制できるはずである。
【００８０】
しかし、図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示したように、中間層２３の厚さｔ０の中心値μを１３４ｎｍの近傍に設定した場合は、紫外域においても透過率Ｔｒが高い。このため、厚さｔ０の目標値をプラス側にシフトさせると、青領域の透過率Ｔｒが上昇し、目標の赤から離れた色になる。
【００８１】
それに対して、図９（ａ）及び図９（ｂ）に例示したように、中間層２３の厚さｔ０の中心値μを１２ｎｍの近傍に設定した場合は、紫外域での透過率Ｔｒが低い。このため、目標の厚さｔ０をプラス側に設定しても、赤からの色のずれは小さい。ただし、厚さｔ０を目標値からシフトさせたときの色変化の抑制効果よりも、厚さｔ０の中心値μを１３４ｎｍから１２ｎｍにすることによる色変化の抑制効果の方が大きいため、赤の透過フィルタについては厚さｔ０を１２ｎｍにすることが好ましい。
【００８２】
なお、視感度が高い緑については、厚さｔ０がプラス側及びマイナス側のいずれの方向に変化しても、色の変化が大きい。
【００８３】
青の透過フィルタについて、スペーサ層２３（第１スペーサ層２３ａ）の厚さを変えたときの光学特性をシミュレーションした結果の例について説明する。以下では、目標とする青の色のピーク波長を、ＮＴＳＣの標準の青である４７０ｎｍ（λｂｏとする）とする。この波長がピークとなる透過フィルタの光学距離Ｌｂｏ（厚さと屈折率との積）は、Ｌｂｏ＝λｂｏ／４で表され、１１７．５ｎｍとなる。この例では、４７０ｎｍにおけるスペーサ層２３の屈折率を１．４０とする。このとき、４７０ｎｍのピーク波長に対応する第１スペーサ層２３ａの厚さは８４ｎｍ（＝１１７．５／４）である。このシミュレーションでは、第１スペーサ層２３ａの厚さの中心値μを、８４ｎｍの他に、９２ｎｍ、７６ｎｍ、６７ｎｍ及び５９ｎｍと変えた。そして、その中心値μに対して、それぞれの厚さが±１０％の標準偏差でばらついているとした。このように厚さがばらついているときに得られる色度を求め、この結果に基づいて、ＮＴＳＣの青の色度座標（０．１４，０．０８）と、の色差ΔＥのばらつきを求めた。これにより、それぞれの中心値μについて、所定の色差ΔＥの範囲に入る発生率が求められる。この結果から、それぞれの厚さがばらついたとき（この例では±１０％の標準偏差）において、９０％の発生率で生じる色差の最大値ΔＥｍが求まる。
【００８４】
図１１は、干渉フィルタの特性を示すグラフ図である。  
図１１の横軸は、第１スペーサ層２３ａの厚さの中心値μにおける透過ピークの波長λｐ（ｎｍ）である。縦軸は、中心値μ±１０％の標準偏差で厚さがばらついたときに９０％の発生率で生じる色差の最大値ΔＥである。
【００８５】
図１１からわかるように、第１スペーサ層２３ａの中心値μが８４ｎｍである場合には、中心値μにおける透過ピークの波長λｐは４７０ｎｍである（設計通り）。このとき、色差の最大値ΔＥｍは０．２３である。すなわち、中心値μが８４ｎｍであるときは、厚さのばらつきに起因して、９０％の発生率の特性は、ＮＴＳＣの青の色度から、最大で０．２３の色差ΔＥでずれる。
【００８６】
これに対して、第１スペーサ層２３ａの中心値μが７６ｎｍである場合には、波長λｐは、約４５０ｎｍである。このとき、色差の最大値ΔＥｍは約０．０５であり、非常に小さい。すなわち、中心値μを７６ｎｍにすると、透過ピークの波長λｐは目標値の４７０ｎｍから少しずれるものの、厚さのばらつきがある場合においても、９０％の発生率の特性は、ＮＴＳＣの青の色度からの色差ΔＥは０．０５に収まる。
【００８７】
一方、厚さの中心値μが９２ｎｍのときは色差の最大値ΔＥｍは０．４５であり、色のばらつきが著しく大きくなる。
【００８８】
厚さの中心値μが６７ｎｍのときは、色差の最大値ΔＥｍは０．０６であり、中心値μが５９ｎｍのときは、色差の最大値ΔＥｍは０．１５である。中心値μが７６ｎｍよりも小さいときの色差の最大値ΔＥｍの上昇の程度は低い。しかしながら、中心値μｍを過度に小さくすると、透過ピークの波長λｐと目標とする４７０ｎｍとの差が過度に大きくなる。
【００８９】
以上のように、目標とする波長がＮＴＳＣの青（４７０ｎｍ）のときに、厚さにばらつきが無い場合は、厚さの中心値μを８４ｎｍに設定することで目標とする色特性が得られる。しかしながら、上記のように、厚さにばらつきがある場合には、厚さの中心値を７６ｎｍにしたときに、ＮＴＳＣの青との色差のばらつきが小さい色が得られ、かつ、ＮＴＳＣの青の波長（４７０ｎｍ）に近いピークの波長λｐ（４５０ｎｍ）が得られる。
【００９０】
従って、第１スペーサ層２３ａの厚さのばらつき存在する実用状態を考慮すると、厚さの中心値を４７０ｎｍから４５０ｎｍにシフトさせることで、厚さのばらつきがあったときにおいて、目標の色に近い実用的な特性が得られる。このとき、４５０ｎｍが４７０ｎｍの９０％の値であることを考慮すると、目標とする波長（４７０ｎｍ）の９０％の波長に対応する値以上に、中心値μｍを設定することが好ましい。
【００９１】
上記は、スペーサ層２３の屈折率が１．４０である場合の例であるが、上記の検討結果は、他の屈折率の場合にも適用できる。すなわち、第１スペーサ層２３ａの光学距離Ｌｂｏ（第１距離ｔｂと第１スペーサ層２３ａの屈折率との積）の中心値を、１１７．５ｎｍ（すなわち４７０ｎｍ／４）の９０％（すなわち１０５．８ｎｍ）以上、１１７．５ｎｍ未満に設定する。これにより、製造ばらつきなどに起因して厚さがばらついたときにおいて、適正は色を維持しつつ、ばらつきの小さい実用的な特性が得られる。
【００９２】
実施形態においては、第１領域２０ａ内における第１距離ｔａと第１スペーサ層２３ａの屈折率との積は、１０５．８ｎｍ以上１１７．５ｎｍ未満に設定される。これにより、例えば、厚さのばらつきがある実用的な条件において、目的とする青を得易くなる。
【００９３】
図１２は、第１の実施形態に係る干渉フィルタの構成を例示する模式的断面図である。  図１２に表したように、本実施形態に係る干渉フィルタ３１２においては、緑の透過フィルタにおいては、中間層２３が設けられない。すなわち、中間層２３の厚さｔ０を０ｎｍに設定する。すなわち、第２領域２０ｂにおいては、下側半透過層２１は上側半透過層２２と接する。図１２に示した例では、図１と同様に、中間層２３の屈折率は、第１誘電体膜２５（高屈折率膜）及び第３誘電体膜２７（高屈折率膜）の屈折率よりも低い。
【００９４】
赤の透過フィルタにおいては、例えば、中間層２３の厚さｔ０を、「０ｎｍの次に厚い厚さ」に設定する。上述の通り、赤の透過フィルタの方が青の透過フィルタよりも厚さｔ０のずれに対する色の変化が大きいためである。具体的には、厚さｔ０を、例えば約１２ｎｍに設定する。この様に、赤の透過フィルタにおける中間層２３を１３４ｎｍではなく、薄い１２ｎｍに設定することにより、厚さｔ０の変動による色変化を小さくすることができるため、赤の透過フィルタについては厚さｔ０を１２ｎｍにすることが好ましい。
【００９５】
青の透過フィルタにおいては、中間層２３の厚さｔ０を、「赤の透過フィルタにおける中間層２３の厚さｔ０の次に厚い厚さ」に設定する。具体的には、厚さｔ０を約８４ｎｍに設定する。このとき、青の透過フィルタにおいては、厚さｔ０がマイナス側に振れた場合の色変化は小さく、プラス側に振れた場合の色変化が大きい。従って、青の透過フィルタにおける中間層２３の厚さｔ０の目標値は、ＮＴＳＣの青に対応する厚さよりも小さく設定することが望ましい。これにより、厚さｔ０がプラス側に振れた時の色変化を小さくでき、全体の色変化を小さくできる。
【００９６】
すなわち、第２距離ｔｂ（緑）は、０である。第３距離ｔｃ（赤）は、約１２ｎｍである。第１距離ｔａ（青）は、約７６ｎｍ〜約８４ｎｍである。すなわち、厚さｔ０を、ｔｂ（緑）＜ｔｃ（赤）＜ｔａ（緑）を満たす関係に設定する。
【００９７】
本実施形態に係る干渉フィルタ３１２によれば、安定した特性を有する干渉フィルタが提供できる。
【００９８】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第１の実施形態に係る別の干渉フィルタの構成を例示する模式的断面図である。  
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、第１〜第３領域２０ａ〜２０ｃにおける波長選択透過層の構成をそれぞれ例示している。
【００９９】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に表したように、本実施形態に係る別の干渉フィルタ３１３においては、下側半透過層２１において、互いに積層された２つの第１誘電体膜２５と、２つの第２誘電体膜２６と、が設けられている。また、上側半透過層２２において、互いに積層された２つの第３誘電体膜２７と、２つの第４誘電体膜２８と、が設けられている。中間層２３は、第２誘電体膜２６と第４誘電体膜２８とに接している。この例では、中間層２３の屈折率は、第２誘電体膜２６（低屈折率膜）及び第４誘電体膜２８（低屈折率膜）の屈折率よりも高い。
【０１００】
第１〜第４誘電体膜２５、２６、２７及び２８の屈折率及び厚さは、例えば、干渉フィルタ３１１に関して説明したものと同じである。
【０１０１】
図１３（ａ）に表したように、第１領域２０ａにおける中間層２３の厚さ（すなわち第１距離ｔａ）は、約１３８ｎｍである。図１３（ｂ）に表したように、第２領域２０ｂにおいては、中間層２３が設けられず、第２距離ｔｂは０である。図１３（ｃ）に表したように、第３領域２０ｃにおける中間層２３の厚さ（すなわち第３距離ｔｃ）は、約２７ｎｍである。
【０１０２】
図１４は、第１の実施形態に係る別の干渉フィルタの特性を例示するグラフ図である。  図１４に表したように、干渉フィルタ３１３においては、第１領域２０ａ、第２領域２０ｂ及び第３領域２０ｃのそれぞれにおいて、青、緑及び赤を透過する良好な特性が得られる。  
干渉フィルタ３１３においても、安定した特性を有する干渉フィルタが提供できる。
【０１０３】
（第２の実施形態）
本実施形態は、表示装置に係る。  
図１５は、第２の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。  
図１５に表したように、本実施形態に係る表示装置１１０は、第１の実施形態に係る干渉フィルタ（例えば干渉フィルタ３１０）と、波長選択吸収層４０と、光制御層５０と、を含む。
【０１０４】
波長選択吸収層４０は、基体１１と積層される。光制御層５０は、基体１１と積層される。この例では、光制御層５０は、干渉フィルタ３１０の波長選択透過層２０と波長選択吸収層４０との間に設けられる。
【０１０５】
光制御層５０には、例えば液晶層が用いられる。光制御層５０は、第１領域２０ａ、第２領域２０ｂ及び第３領域２０ｃのそれぞれを通過する光の強度を制御する。光制御層５０には、液晶の他、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いたメカニカルなシャッタなどを用いることもできる。このように、実施形態において、光制御層５０の構成は任意である。
【０１０６】
波長選択吸収層４０は、青色の第１吸収層４０ａと、緑色の第２吸収層４０ｂと、赤色の第３吸収層４０ｃと、を含む。第１吸収層４０ａは、Ｚ軸（主面１１ａに対して垂直な方向）に沿って見たときに、第１領域２０ａと重なる部分を有する。第２吸収層４０ｂは、Ｚ軸方向に沿って見たときに、第２領域２０ｂと重なる部分を有する。第３吸収層４０ｃは、Ｚ軸方向に沿って見たときに、第３領域２０ｃと重なる部分を有する。
【０１０７】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、第２の実施形態に係る表示装置の一部の特性を例示するグラフ図である。  
これらの図は、波長選択吸収層４０の特性を例示している。図１６（ａ）は、透過スペクトルを示し、図１６（ｂ）は、吸収スペクトルを示す。これらの図の横軸は、波長λである。図１６（ａ）の縦軸は、透過率Ｔｒであり、図１６（ｂ）の縦軸は、吸収率Ａｂである。第１波長帯λａ、第２波長帯λｂ及び第３波長帯λｃは、それぞれ青色の波長帯、緑色の波長帯及び赤色の波長帯に対応する。
【０１０８】
図１６（ａ）に表したように、第１吸収層４０ａ、第２吸収層４０ｂ及び第３吸収層４０ｃのそれぞれにおいて、第１波長帯λａ、第２波長帯λｂ及び第３波長帯λｃの透過率Ｔｒが高い。第１吸収層４０ａ、第２吸収層４０ｂ及び第３吸収層４０ｃは、それぞれ、青色、緑色及び赤色の吸収型のカラーフィルタである。
【０１０９】
図１６（ｂ）に表したように、第１波長帯λａの光に対する第１吸収層４０ａの吸収率Ａｂは、可視光のうちの第１波長帯λａを除く波長帯の光に対する第１吸収層４０ａの吸収率Ａｂよりも低い。第２波長帯λｂの光に対する第２吸収層４０ｂの吸収率Ａｂは、可視光のうちの第２波長帯λｂを除く波長帯の光に対する第２吸収層４０ｂの吸収率Ａｂよりも低い。第３波長帯λｃの光に対する第３吸収層４０ｃの吸収率Ａｂは、可視光のうちの第３波長帯λｃを除く波長帯の光に対する第３吸収層４０ｃの吸収率Ａｂよりも低い。
【０１１０】
第１の実施形態に関して説明した波長選択透過層２０と、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に例示した特性を有する波長選択吸収層４０と、を積層することで、後述するように、光利用率が向上する。
【０１１１】
図１５に例示した表示装置１１０の例についてさらに説明する。  
主基板１０は、基体１１と、波長選択透過層２０と、回路層３０と、を含む。回路層３０は、波長選択透過層２０の上に設けられる。すなわち、波長選択透過層２０は、基体１１と回路層３０との間に設けられる。
【０１１２】
回路層３０は、複数の画素領域を有する。この例では、回路層３０は、第１画素領域３０ａ、第２画素領域３０ｂ及び第３画素領域３０ｃを有する。Ｚ軸方向に沿ってみたときに、第１画素領域３０ａ、第２画素領域３０ｂ及び第３画素領域３０ｃのそれぞれは、第１領域２０ａ、第２領域２０ｂ及び第３領域２０ｃのそれぞれと重なる部分を有する。
【０１１３】
図１５に例示したように、この例では、主基板１０の主面１１ａに対向する対向基板１２が設けられている。対向基板１２の対向主面１２ａ（主面１１ａに対向する面）に、波長選択吸収層４０が設けられている。
【０１１４】
波長選択吸収層４０は、第１吸収層４０ａ、第２吸収層４０ｂ及び第３吸収層４０ｃを含む。
【０１１５】
第１吸収層４０ａは、例えば、Ｚ軸方向に沿って見たときに第１画素電極３１ａと重な
第２吸収層４０ｂは、例えば、Ｚ軸方向に沿って見たときに第２画素電極３１ｂと重なる
第３吸収層４０ｃは、例えば、Ｚ軸方向に沿って見たときに第３画素電極３１ｃと重なる部分を有する。
【０１１６】
この例では、波長選択吸収層４０と主基板１０との間に光制御層５０が設けられている。波長選択吸収層４０と光制御層５０との間に、対向電極１３が設けられている。対向基板１２の対向主面１２ａ上に設けられた波長選択吸収層４０の上に対向電極１３が設けられている。なお、波長選択吸収層４０は、主基板１０に設けられても良い。波長選択吸収層４０は、回路層３０と波長選択透過層２０との間に設けても良い。
【０１１７】
図１７は、第２の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。  
同図は、主基板１０の構成の例を拡大して示している。  
図１７に例示したように、第１スペーサ層２３ａと第３スペーサ層２３ｃとが設けられる。図１７には第２スペーサ層２３ｂが図示されているが、第２スペーサ層２３ｂは設けられなくても良い。
【０１１８】
図１７に表したように、回路層３０は、第１〜第３画素電極３１ａ、３１ｂ及び３１ｃに加え、第１〜第３スイッチング素子３２ａ、３２ｂ及び３２ｃをさらに含む。  
第１〜第３スイッチング素子３２ａ〜３２ｃのそれぞれは、第１〜第３画素電極３１ａ〜３１ｃのそれぞれに接続される。第１〜第３スイッチング素子３２ａ〜３２ｃには、例えば、トランジスタ（例えば薄膜トランジスタ）が用いられる。
【０１１９】
具体的には、第１スイッチング素子３２ａは、第１ゲート３３ａと、第１半導体層３４ａと、第１信号線側端部３５ａと、第１画素側端部３６ａと、を有する。第２スイッチング素子３２ｂは、第２ゲート３３ｂと、第２半導体層３４ｂと、第２信号線側端部３５ｂと、第２画素側端部３６ｂと、を有する。第３スイッチング素子３２ｃは、第３ゲート３３ｃと、第３半導体層３４ｃと、第３信号線側端部３５ｃと、第３画素側端部３６ｃと、を有する。
【０１２０】
第１〜第３ゲート３３ａ〜３３ｃは、例えば走査線（図示しない）に接続される。第１〜第３信号線側端部３５ａ〜３５ｃは、例えば複数の信号線（図示しない）のそれぞれに接続される。第１ゲート３３ａと第１半導体層３４ａとの間、第２ゲート３３ｂと第２半導体層３４ｂとの間、及び、第３ゲート３３ｃと第３半導体層３４ｃとの間に、ゲート絶縁膜３７が設けられる。
【０１２１】
第１〜第３半導体層３４ａ〜３４ｃには、例えば、アモルファスシリコンまたはポリシリコンなどの半導体が用いられる。
【０１２２】
第１信号線側端部３５ａは、第１スイッチング素子３２ａのソース及びドレインのいずれか一方である。第１画素側端部３６ａは、第１スイッチング素子３２ａのソース及びドレインのいずれか他方である。第２信号線側端部３５ｂは、第２スイッチング素子３２ｂのソース及びドレインのいずれか一方である。第２画素側端部３６ｂは、第２スイッチング素子３２ｂのソース及びドレインのいずれか他方である。第３信号線側端部３５ｃは、第３スイッチング素子３２ｃのソース及びドレインのいずれか一方である。第３画素側端部３６ｃは、第３スイッチング素子３２ｃのソース及びドレインのいずれか他方である。
【０１２３】
第１〜第３画素側端部３６ａ〜３６ｃのそれぞれが、第１〜第３画素電極３１ａ〜３１ｃのそれぞれに電気的に接続される。
【０１２４】
なお、回路層３０は、図示しない補助容量線をさらに含んでも良い。また、回路層３０は、スイッチング素子の動作を制御する制御回路をさらに含んでも良い。
【０１２５】
例えば、画素電極（第１〜第３画素電極３１ａ〜３１ｃ）のそれぞれに接続されたスイッチング素子（第１〜第３スイッチング素子３２ａ〜３２ｃ）を介して、画素電極のそれぞれに所望の電荷が供給される。画素電極のそれぞれと対向電極１３との間に電圧が印加され、光制御層５０に電圧（例えば電界）が印加される。印加された電圧（例えば電界）に応じて、光制御層５０の光学特性が変化し、それぞれの画素の透過率が変化し表示が行われる。
【０１２６】
光制御層５０として、液晶層が用いられる場合は、印加された電圧（例えば電界）に応じて、液晶層の液晶の配列が変化する。配列の変化に応じて液晶層の光学特性（複屈折率、旋光性、散乱性、回折性及び吸収性などの少なくともいずれかを含む）が変化する。
【０１２７】
図１５に表したように、この例では、第１偏光層６１と第２偏光層６２とがさらに設けられる。第１偏光層６１と第２偏光層６２との間に、主基板１０、波長選択吸収層４０及び光制御層５０が配置される。これにより、光制御層５０（液晶層）における光学特性の変化が、光透過率の変化に変換され、表示が行われる。なお、偏光層の位置は任意である。なお、対向電極１３は、主基板１０に設けても良い。この場合には、例えば、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な成分を有する電界が光制御層５０に印加され、光制御層５０の光学特性が変化する。
【０１２８】
図１５に表したように、本実施形態に係る表示装置１１０は、照明ユニット７０をさらに含む。照明ユニット７０は、波長選択透過層２０から波長選択吸収層４０に向かう方向に沿って、波長選択透過層２０に照明光７０Ｌを入射させる。
【０１２９】
照明ユニット７０は、例えば、光源７３と、導光体７１と、照明用反射層７２と、進行方向変化部７４と、を含む。導光体７１には、例えば、透明なアクリル樹脂などが用いられる。
【０１３０】
光源７３は、光を生成する。光源７３には、例えば半導体発光素子（例えばＬＥＤ）が用いられる。光源７３は、例えば導光体７１の側面に配置される。照明用反射層７２と主基板１０との間に導光体７１が配置される。光源７３で生成された光が導光体７１に入射する。光は、導光体７１中を例えば全反射しながら伝搬する。進行方向変化部７４は、導光体７１を伝搬する光の進行方向を変え、光を効率良く主基板１０に入射させる。進行方向変化部７４には、例えば、溝などの凹凸形状を有する構造体が用いられる。例えば、進行方向変化部７４によって進行方向が変化した光の一部が、主基板１０に向けて進む。なお、照明ユニット７０の光源７３から出射した光が基体１１中を伝搬し、伝搬した光が波長選択透過層２０に入射しても良い。
【０１３１】
図１５に例示した表示装置１１０は、ファブリペロー型干渉フィルタを使用した液晶表示装置である。  
表示装置１１０において、光源７３から導光体７１に入射した光は、導光体７１と空気との界面で全反射する。導光体７１の上下の界面で全反射が生じ、導光体７１の中を光が伝搬する。導光体７１の中を進行する光が進行方向変化部７４（突起など）に入射すると、全反射の条件が崩れる。進行方向変化部７４において反射した光Ｌ１は、表示面側（対向基板１２の側）へ進行方向が変えられる。
【０１３２】
光Ｌ１のうちの特定の色の成分の光は、波長選択透過層２０の例えば第１領域２０ａを透過する。このとき、第１画素領域３０ａにおける光制御層５０が透過状態になっている場合には、光は表示面から出射する。光Ｌ１のうちの別の色の成分の光は、第１領域２０ａを透過できず、第１領域２０ａの波長選択透過層２０で反射され、導光体７１に入射する。この反射された光Ｌ２は、照明用反射層７２で反射し、波長選択透過層２０と照明用反射層７２との間で多重反射を繰り返す。光Ｌ２の波長の光が透過できる領域（例えば第２領域２０ｂ）において、光Ｌ２は、例えば第２領域２０ｂを透過する。第２画素領域３０ｂの光制御層５０が透過状態になっている場合には、光は表示面から出射する。
【０１３３】
このように、表示装置１１０においては、波長選択透過層２０を用いることで、光の利用効率が高い。
【０１３４】
すなわち、波長選択吸収層４０に到達する光は、波長選択透過層２０を通過しているので、その波長特性は、波長選択吸収層４０の吸収特性に適合するように制御されている。このため、波長選択吸収層４０で吸収される光の成分は、波長選択透過層２０を用いない場合に比べて低減される。このため、光の損失が抑制できる。また、波長選択吸収層４０の吸収率Ａｂが低い場合でも、所望の色特性（例えば色再現性）を得ることができる。
【０１３５】
表示装置１１０においては、第１の実施形態に係る干渉フィルタ（例えば干渉フィルタ３１０）が用いられているため、中間層２３の厚さｔ０が変動した場合でも光学特性（色変化）が抑制される。このため、安定した特性を有し、消費電力を低減した表示装置を提供できる。
【０１３６】
図１８は、第２の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。  
図１８に表したように、表示装置１１１においては、干渉フィルタとして、第１の実施形態に係る干渉フィルタ３１２または３１３などが用いられる。すなわち、第２スペーサ層２３ｂは設けられず、第２距離ｔｂが０に設定される。これにより、安定した特性を有し、消費電力を低減した表示装置を提供できる。
【０１３７】
本実施形態に係る表示装置は、パーソナルコンピュータのディスプレイや小型テレビの表示装置として応用できる。特に、電源として電池を用いる機器においては、低消費電力化が望まれている。本実施形態に係る表示装置を用いることで、バックライトの消費電力を低減でき、低消費電力化に貢献できる。
【０１３８】
実施形態によれば、安定した特性を有する干渉フィルタ及び表示装置が提供される。
【０１３９】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、干渉フィルタに含まれる基体、波長選択透過層、下側半透過層、上側半透過層、中間層、誘電体膜及びスペーサ層、並びに、表示装置に含まれる波長選択吸収層、回路層、画素電極、スイッチング素子、光制御層、対向基板及び照明ユニットなどの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
【０１４０】
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１４１】
その他、本発明の実施の形態として上述した干渉フィルタ及び表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての干渉フィルタ及び表示装置法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１４２】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１４４】
１０…主基板、  １１…基体、  １１ａ…主面、  １２…対向基板、  １２ａ…対向主面、  １３…対向電極、  ２０…波長選択透過層、  ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…第１、第２、第３領域、  ２１…下側半透過層、  ２２…上側半透過層、  ２３…中間層、  ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ…第１、第２、第３スペーサ層、  ２５…第１誘電体膜、  ２６…第２誘電体膜、  ２７…第３誘電体膜、  ２８…第４誘電体膜、  ２９…オーバーコート層、  ３０…回路層、  ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…第１、第２、第３画素領域、  ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…第１、第２、第３画素電極、  ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ…第１、第２、第３スイッチング素子、  ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ…第１、第２、第３ゲート、  ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ…第１、第２、第３半導体層、  ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ…第１、第２、第３信号線側端部、  ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ…第１、第２、第３画素側端部、  ３７…ゲート絶縁膜、  ４０…波長選択吸収層、  ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ…第１、第２、第３吸収層、  ５０…光制御層、  ６１、６２…第１、第２偏光層、  ７０…照明ユニット、  ７０Ｌ…照明光、  ７１…導光体、  ７２…照明用反射層、  ７３…光源、  ７４…進行方向変化部、  λ…波長、  λａ、λｂ、λｃ…第１、第２、第３波長帯、  μ…中心値、  １１０、１１１…表示装置、  ３１０、３１１、３１２、３１３…干渉フィルタ、  Ａｂ…吸収率、  Ｂｔ…目標波長値、  Ｌ１、Ｌ２…光、  Ｔｒ…透過率、  ｆ…確立密度、  ｔ０…厚さ、  ｔａ…第１距離、  ｔｂ…第２距離、  ｔｃ…第３距離
【図１】
2013073024.tif 000003
【図２】
2013073024.tif 000004
【図３】
2013073024.tif 000005
【図４】
2013073024.tif 000006
【図５】
2013073024.tif 000007
【図６】
2013073024.tif 000008
【図７】
2013073024.tif 000009
【図８】
2013073024.tif 000010
【図９】
2013073024.tif 000011
【図１０】
2013073024.tif 000012
【図１１】
2013073024.tif 000013
【図１２】
2013073024.tif 000014
【図１３】
2013073024.tif 000015
【図１４】
2013073024.tif 000016
【図１５】
2013073024.tif 000017
【図１６】
2013073024.tif 000018
【図１７】
2013073024.tif 000019
【図１８】
2013073024.tif 000020