专利名称：投影型显示装置以及光学单元的制作方法
技术领域：
本发明 涉及具有多个液晶面板的投影型显示装置以及光学単元。
背景技术：
在具备多个液晶面板作为光阀的投影型显示装置中，在用多个液晶面板的每个对从光源部出射的各色的光进行调制后，进行合成并通过投影光学系统将该合成光投影于屏幕等的被投影部件。这里，作为多个液晶面板，使用被供给红色光的红色用液晶面板、被供给绿色光的緑色用液晶面板以及被供给蓝色光的蓝色用液晶面板。在这样的投影型显示装置中，在作为光阀使用反射型的液晶面板的情况下，使用下述的液晶面板，该液晶面板具有在一面侧设置有反射性的像素电极的第一基板；在与第一基板的一面侧相对的基板面设置有透光性的共用电极的透光性的第二基板；和设置于第二基板与第一基板之间的液晶层，通常使用第一基板、第二基板、液晶层等的构成相互相同的液晶面板作为多个液晶面板。但是，在多个液晶面板中，蓝色用液晶面板，由于与其他的液晶面板相比被供给的光的波长短，所以容易劣化。因此，对于蓝色用液晶面板，有时使其与其他的液晶面板在取向膜和/或液晶材料的方面不同(參照专利文献i)。此外，提出有如下技木在投影型显示装置所用的多个液晶面板的各个中，通过将共用电极的光学性膜厚度设定为液晶面板所调制的光的波长范围的中心波长的约1/2倍，从而提高使用散射型液晶按散射模式进行显示时的光利用效率(參照专利文献2)。专利文献i :特开2009-31545号公报专利文献2 :特开平11-133447号公报在投影型显示装置所使用的液晶面板中，具有与共用电极等的光学性膜厚度相对应，反射率因频率而周期性地反复上升和下降的反射分光特性。因此，在使用红色用液晶面板、緑色用液晶面板以及蓝色用液晶面板显示图像时，如果第一基板与第二基板的间隔(液晶层的层厚)发生面内波动，则由于液晶层的延迟(retardation)的面内波动导致调制状态按每个像素而变动，存在容易在波长最短的蓝色中产生色调不均这样的问题。但是，对于该问题以及对策，在专利文献1、2等中没有任何记载。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够有效地消除由与各波长范围的光相对应的多个液晶面板中的液晶层的层厚度的面内波动所导致的色调不均的投影型显示装置以及光学单元。为了解决上述问题，本发明所涉及的投影型显示装置，其特征在于，具有光源部；三个以上的多个液晶面板，从所述光源部被供给相互不同的波长范围的光，具备在一面侧设置有反射性的像素电极的第一基板、在与该第一基板的所述一面侧相对的基板面设置有透光性的共用电极的透光性的第二基板以及设置于该第二基板与所述第一基板之间的液晶层；和对合成由所述多个液晶面板调制后的各光而成的光进行投影的投影光学系统，在所述多个液晶面板中的对最短波长范围的光进行调制的短波长范围用液晶面板中，与其他的液晶面板相比所述共用电极的膜厚度较薄，在该其他的液晶面板中所述共用电极的膜厚度相等在本发明中，在多个液晶面板中的对最短波长范围的光进行调制的短波长范围用液晶面板中，与其他的液晶面板相比共用电极的膜厚度较薄，光学性膜厚度被适当化。因此，在短波长范围用液晶面板的反射分光特性中，即使反射率因频率而周期性地反复上升和下降，其振幅也小。因此，即使在短波长范围用液晶面板的第一基板与第二基板的间隔(液晶层的层厚)方面有面内波动、导致光的调制状态按每个像素而变动的情况下，在短波长范围用液晶面板中，应该变为同一灰度的像素间的出射光量的波动也小。因此，在投影图像中，能够防止色调不均的发生，该色调不均起因于短波长范围用液晶面板中的第一基板与第二基板的间隔的面内波动。此外，在本发明中，对于短波长范围用液晶面板，调制的光的波长短，所以容易发生上述的色调不均，因此要使光学性膜厚度适当化，相对于此，对于对波长比较长的光进行调制的其他的液晶面板，不容易发生色调不均，使共用电极的膜厚度相等。因此，能够对于其他的液晶面板使用同一规格的液晶面板，所以与对多个液晶面板的各个使其光学性膜厚度适当化了的情况相比，能够ー边抑制成本的增高ー边防止色调不均的发生。此外，共用电极与it0(indium tin oxide,氧化铟锡)膜等其他的层相比折射率大，因此如果调整共用电极的膜厚度，在使液晶面板的反射分光特性最佳化方面会很有效。在本发明中，在表示供给于所述液晶面板的光的波长与反射率的关系的反射分光特性中，所述短波长范围用液晶面板，优选，该短波长范围用液晶面板所调制的光的波长范围中的最高反射率与最低反射率之差，比与该波长范围相比波长较长的长波长范围中的最高反射率与最低反射率之差小。在反射分光特性中，难以在全部的波长范围中减小反射率的振幅，但是如果在短波长范围用液晶面板所调制的波长范围内减小振幅，则能够防止上述的色调不均的发生。此外，如果要在一定的波长范围内减小反射率的振幅，则通过使共用电极的膜厚度适当化就能够比较容易地实现。在本发明中，优选，所述多个液晶面板中的所述短波长范围用液晶面板的所述共用电极的膜厚度为其他的液晶面板的所述共用电极的膜厚度的0. 70倍到0. 85倍。如果考虑共用电极的折射率的波长相关性等，将共用电极的膜厚度设定为上述的范围，则在短波长范围用液晶面板以及其他的液晶面板的双方中，能够使共用电极的光学性膜厚度基本适当化。在本发明中，在所述短波长范围用液晶面板中，优选，该短波长范围用液晶面板所调制的光的波长范围的中心波长时的所述共用电极的折射率与该短波长范围用液晶面板的所述共用电极的膜厚度相乘所得的光学性膜厚度为所述中心波长的约1/2倍。根据该构成，能够使共用电极的光学性膜厚度最佳化。因此，能够可靠地防止在投影图像中发生短波长范围用液晶面板所调制的光的色不均。在本发明中，在所述其他的液晶面板中的所调制的光的波长较短的一方的液晶面板中，优选，该液晶面板所调制的光的波长范围的中心波长时的所述共用电极的折射率与该液晶面板的所述共用电极的膜厚度相乘所得的光学性膜厚度为该中心波长的约1/2倍。根据该构成，即使在其他的液晶面板中使共用电极的膜厚度相等的情况下，在所调制的光的波长较短的一方的液晶面板中，也能够使共用电极的光学性膜厚度最佳化，所以能够可靠地防止在投影图像中发生该液晶面板所调制的光的色不均。在本发明中，优选，所述短波长范围用液晶面板的所述共用电极，在表示供给于该共用电极的光的波长与该共用电极的透射率的关系的透射分光特性中，透射率的峰值位于该短波长范围用液晶面板所调制的光的波长范围内。在本发明中，优选，所述多个液晶面板的所述共用电极都为ito膜。如果共用电极为ito膜，则与其他的层相比折射率较大，因此仅通过调整共用电极的膜厚度，就能够使液晶面板的反射分光特性最佳化。在本发明中，能够采用如下构成，即所述多个液晶面板为被供给红色光的红色用液晶面板、被供给绿色光的緑色用液晶面板以及被供给蓝色光的蓝色用液晶面板，所述蓝色用液晶面板为与所述红色用液晶面板以及所述绿色用液晶面板相比所述共用电极的膜厚度较薄的所述短波长范围用液晶面板，所述红色用液晶面板以及所述绿色用液晶面板为 相互的所述共用电极的膜厚度相等的所述其他的液晶面板。此外，本发明能够应用于具有液晶面板以及光合成光学系统的光学単元。s卩，本发明所涉及的光学単元，其特征在于，具有三个以上的多个液晶面板，其被供给相互不同的波长范围的光，具有在一面侧设置有反射性的像素电极的第一基板、在与该第一基板的所述一面侧相对的基板面设置有透光性的共用电极的透光性的第二基板以及设置于该第二基板与所述第一基板之间的液晶层；和对从所述多个液晶面板出射的光进行合成井出射的光合成光学系统，在所述多个液晶面板中的、对最短波长范围的光进行调制的短波长范围用液晶面板中，与其他的液晶面板相比，所述共用电极的膜厚度较薄，在该其他的液晶面板中，所述共用电极的膜厚度相等。
图i是应用了本发明的投影型显示装置的说明图。图2是在应用了本发明的投影型显示装置中所用的液晶面板的说明图。图3是表示在应用了本发明的投影型显示装置中所用的液晶面板的像素的俯视构成的说明图。图4是表示在应用了本发明的投影型显示装置中所用的液晶面板的像素的截面构成的说明图。图5是表示在应用了本发明的投影型显示装置中，在液晶面板的共用电极中所用的ito膜的折射率与波长的关系的曲线图。图6是在应用了本发明的投影型显示装置中，比较短波长范围用液晶面板(蓝色用液晶面板)的共用电极的透射分光特性与其他的液晶面板(红色用液晶面板、緑色用液晶面板)的共用电极的透射分光特性地进行表示的说明图。图7是在应用了本发明的投影型显示装置中，比较短波长范围用液晶面板(蓝色用液晶面板)的反射分光特性与其他的液晶面板(红色用液晶面板、緑色用液晶面板)的反射分光特性地来进行表示的说明图。符号说明9a :像素电极；10 :第一基板；20 :第_■基板；21 :共用电极；50 :液晶层；80 :光合成光学系统；100 :液晶面板；100r :红色用液晶面板(其他的液晶面板)；100g :绿色用液晶面板(其他的液晶面板)；100b :蓝色用液晶面板(短波长范围用液晶面板)；1000 :投影型显示装置；1100 :光学単元。
具体实施例方式參照附图来说明本发明的实施方式。另外，在下面的说明中所參照的附图中，为了使各层和/或各部件成为在图面上能够识别的程度的大小，按各层和/或各部件的每个使比例尺不同。另外，在下面的说明中，在作为光阀使用的多个液晶面板中，在说明相同的构成等时设为液晶面板100，在说明多个液晶面板100的各个的构成时，如下所示，设为红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g和蓝色用液晶面板100b，与所调制的光的波长范围相对应地，标注r(红色用)、g(緑色用)、b(蓝色用)来说明。此外，对于红色光、緑色光和蓝色光，将各自所对应的波长范围设为620 740nm、500 570nm、430 500nm来进行说 明。投影型显示装置的构成例图i是应用了本发明的投影型显示装置的说明图。在图i所示的投影型显示装置1000中，光源部890具有偏振照明装置800，该偏振照明装置800中沿系统光轴l配置有光源810、积分透镜820以及偏振转换元件830。此外，光源部890沿着系统光轴l具有通过s偏振光束反射面841使从偏振照明装置800出射的s偏振光束反射的偏振光束分尚器840。此外，光源部890具有将从偏振光束分离器840的s偏振光束反射面841反射后的光中的蓝色光(b)的分量分离的分色镜842 ;和使分离出了蓝色光后的光束中的红色光(r)的分量反射以分离的分色镜843。在该投影型显示装置1000中，3个液晶面板100、分色镜842、843以及偏振光束分离器840构成了光学单兀1100。此外,分色镜842、843构成了光合成光学系统80。此外，投影型显示装置1000具备各色光所入射的3个反射型的液晶面板100 (红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g、蓝色用液晶面板100b)，光源部890对3个液晶面板100供给预定的色光。更加具体而言，波长范围为620 740nm的红色光(中心波长为680nm)被供给红色用液晶面板100r，波长范围为500 570nm的绿色光(中心波长为535nm)被供给绿色用液晶面板100g，波长范围为430 500nm的蓝色光(中心波长为465nm)被供给蓝色用液晶面板100b。因此，在本方式中，蓝色用液晶面板100b相当于对最短波长范围的光进行调制的“短波长范围用液晶面板”，红色用液晶面板100r以及绿色用液晶面板100g相当于“其他的液晶面板”。在该构成的投影型显示装置1000中，在由包括分色镜842、843的光合成光学系统80合成了由3个液晶面板100所调制后的光之后，通过投影光学系统850将该合成光投影于屏幕860等的被投影部件。液晶面板100的构成液晶面板100的整体构成图2是在应用了本发明的投影型显示装置1000中所用的液晶面板100的说明图，图2(a)、(b)分别是从第二基板侧ー并观察液晶面板100和各构成要素所见的俯视图以及其的h-h’剖视图。如图2 (a)、(b)所示，在液晶面板100 (红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g以及蓝色用液晶面板100b)中，第一基板10与第二基板20夹着预定的间隙由密封件107贴合，密封件107以沿着第二基板20的外缘的方式设置为框状。密封件107为含有光固化树脂和/或热固化树脂等的粘接剂，配合有用于使两基板间的距离成为预定值的玻璃纤维或者玻璃珠粒等的间隙材料。在该构成的液晶面板100中，在第一基板10与第二基板20之间，在由密封件107包围的区域内保持有液晶层50。在本方式中，第一基板10以及第ニ基板20都是四边形，在液晶面板100的大致中央，将像素区域ioa设置为四边形的区域。与该形状相对应地，密封件107也被设置为大致四边形，在密封件107的内周缘与像素区域ioa的外周缘之间，大致四边形的周边区域iob被设置为框缘状。在第一基板10中，在像素 区域ioa的外侧，沿第一基板10的ー边形成有数据线驱动电路101以及多个端子102，沿着与该ー边相邻的其他边形成有扫描线驱动电路104。另外，对端子102连接有柔性布线基板(未图示)，各种电位和/或各种信号经由柔性布线基板输入于第一基板10。详情将后述，在第一基板10的ー侧的基板面上，在像素区域ioa中，像素晶体管30以及与像素晶体管30电连接的像素电极9a形成为矩阵状，在该像素电极9a的上层侧形成有取向膜16。另外，在第一基板10的一面侧，在周边区域iob中，形成有与像素电极9a同时形成的虚设像素电极％。对于虚设像素电极9b，采用与虚设的像素晶体管电连接的构成、未设置虚设的像素晶体管而直接与布线电连接的构成或者处于未被施加电位的浮置状态的构成。该虚设像素电极％，在通过研磨使第一基板10上要形成取向膜16的面平坦化时，压缩像素区域ioa与周边区域iob的高度位置，有助于使要形成取向膜16的面成为平坦面。此外，如果将虚设像素电极9b设定为预定的电位，则能够防止在像素区域ioa的外周侧端部处的液晶分子的取向的紊乱。在第二基板20中在与第一基板10相対的一面侧形成有共用电极21，在共用电极21的上层形成有取向膜26。共用电极21在第二基板20的大致整个面形成或者作为多个带状电极跨多个像素iooa来形成。此外，在第二基板20中在与第一基板10相対的一面侧，在共用电极21的下层侧形成有遮光层108。在本方式中，遮光层108形成为沿着像素区域ioa的外周缘而延伸的框缘状，作为分隔部发挥作用。这里，遮光层108的外周缘处于与密封件107的内周缘之间隔有间隙的位置，遮光层108不与密封件107重叠。另外，在第二基板20上，遮光层108有时也形成干与由相邻的像素电极9a所夹的区域重叠的区域等。在这样构成的液晶面板100中，在第一基板10，在与密封件107相比靠外侧且与第二基板20的角部分重叠的区域形成有用于在第一基板10与第二基板20之间取得电导通的基板间导通用电极109。在该基板间导通用电极109，配置有含有导电微粒的基板间导通件109a，第二基板20的共用电极21经由基板间导通件109a以及基板间导通用电极109而电连接于第一基板10侧。因此，共用电极21从第一基板10侧被施加共用电位。密封件107具有大致相同的宽度尺寸地沿着第二基板20的外周缘设置。因此，密封件107为大致四边形。但是，密封件107，在与第二基板20的角部分重叠的区域以避开基板间导通用电极109而通过内侧的方式设置，密封件107的角部分为大致圆弧状。在该构成的液晶面板100中，在本方式中，共用电极21由透光性导电膜形成，像素电极9a由反射性导电膜形成。在该反射型的液晶面板100中，从第二基板20侧入射了的光在由第一基板10侧的基板反射并出射的期间被调制。在本方式中，液晶面板100构成为，作为液晶层50使用了电介质各向异性为负的向列型液晶化合物的va模式的液晶面板100像素的具体构成图3是表示在应用了本发明的投影型显示装置1000中所用的液晶面板100的像素的俯视构成的说明图。在图3中，半导体层ia由细而短的虚线表示，扫描线3a由粗实线表示，数据线6a以及与其同时形成的薄膜由单点划线表示，电容线5b由双点划线表示，像素电极9a由粗而长的虚线表示，下电极层4a由细实线表示。图4是表示在应用了本发明的投影型显示装置1000中所用的液晶面板100的像素的截面构成的说明图，是在相当于图3的f-f’线的位置剖切液晶面板100时的剖视图。这里，在图4(a)中示出了多个液晶面板100中的红色用液晶面板100r以及绿色用液晶面板100g的截面构成，在图4(b)中示出了蓝色用液晶面板100b的截面构成。如图3以及图4所示，在液晶面板100中，在第一基板10上，在多个像素iooa的各个形成有矩形状的像素电极9a，分别沿着各像素电极9a的纵横的边界形成有数据线6a以及扫描线3a。数据线6a以及扫描线3a分别按直线状延伸，在数据线6a与扫描线3a交叉的区域形成有像素晶体管30。在第一基板10上，以与扫描线3a重叠的方式形成有电容线5b。在本方式中，电容线5b具有以与扫描线3a重叠的方式按直线状延伸的主线部分；和在数据线6a与扫描线3a的交叉部分以与数据线6a重叠的方式延伸的副线部分。如图4所示，第一基板10，以形成于石英基板或玻璃基板等的基板主体iow的液晶层50侧的表面(一面侧)的像素电极9a、像素开关用的像素晶体管30以及取向膜16为主体而构成，第二基板20以石英基板或玻璃基板等的透光性的基板主体20w、形成于其液晶层50侧的表面(与第一基板10相対的一面侧)的共用电极21以及取向膜26为主体而构成。在第一基板10中，在多个像素iooa的各个形成有具备半导体层ia的像素晶体管30。半导体层ia具有相对于包括扫描线3a的一部分的栅电极3c隔着栅绝缘层2而相对的沟道区域ig ;源区域ib ;和漏区域lc，源区域ib以及漏区域ic分别具备低浓度区域以及高浓度区域。半导体层ia例如在基板主体iow上，通过形成于包括氧化硅膜等的透光性的基底绝缘膜12上的多晶硅膜等构成，栅绝缘层2包括通过cvd (化学气相淀积)法等所形成的氧化硅膜和/或氮化硅膜。此外，栅绝缘层2有时也具有对半导体层ia进行热氧化而成的氧化硅膜和通过cvd法等所形成的氧化硅膜和/或氮化硅膜的2层结构。在扫描线3a使用导电性的多晶硅膜、金属硅化物膜或者金属膜。在扫描线3a的上层侧形成有包括氧化硅膜等的第一层间绝缘膜41，在第一层间绝缘膜41的上层形成有下电极层4a。下电极层4a形成为以扫描线3a与数据线6a的交叉位置为基点而沿着扫描线3a以及数据线6a延伸的大致l型。下电极层4a包括导电性的多晶硅膜、金属硅化物膜或者金属膜等，经由接触孔7c电连接于漏区域lc。在下电极层4a的上层侧形成有包括氮化硅膜等的电介质层42。在电介质层42的上层侧以隔着电介质层42与下电极层4a相対的方式形成有电容线5b (上电极层)，通过该电容线5b、电介质层42以及下电极层4a形成了保持电容55。电容线5b包括导电性的多晶硅膜、金属硅化物膜或者金属膜等。在电容线5b的上层侧形成有包括氧化硅膜等的第二层间绝缘膜43，在第二层间绝缘膜43的上层形成有数据线6a以及漏电极6b。数据线6a经由接触孔7a电连接于源区域lb。漏电极6b经由接触孔7b电连接于下电极层4a，经由下电极层4a电连接于漏区域lc。数据线6a以及漏电极6b包括导电性的多晶硅膜、金属硅化物膜或者金属膜等。在数据线6a以及漏电极6b的上层侧形成有包括氧化硅膜等的第三层间绝缘膜44。在第三层间绝缘膜44形成有通向漏电极6b的接触孔7d。在第三层间绝缘膜44的上层形成有包含铝等的反射性金属的反射性的像素电极9a，像素电极9a经由接触孔7d电连接于漏电极6b。在本方式中，第三层间绝缘膜44的表面为平坦面。另外，在本方式中，在像素电极9a的下层侧形成有包括氮化钛膜等的反射防止膜9s。该反射防止膜9s防止在像素 电极9a的内面侧的反射以防止杂散光的产生。这里，在第三层间绝缘膜44的表面形成有參照图2(b)已说明了的虚设像素电极9b (在图4中未示出)，该虚设像素电极9b包括与像素电极9a同时形成的透光性导电膜。在像素电极9a的表面形成有取向膜16。取向膜16包括聚酰亚胺等的树脂膜或者氧化硅膜等的斜向蒸镀膜。在本方式中，取向膜16为包含siox(x < 2)、si02、ti02、mg0、al203、in203、sb203、ta205等的斜向蒸镀膜的无机取向膜(垂直取向膜)，在取向膜16与像素电极9a的层间形成有氧化硅膜和/或氮化硅膜等的透光性的保护膜17。保护膜17，其表面为平坦面，填埋形成于像素电极9a之间的凹部。因此，取向膜16形成于保护膜17的平坦的表面。在本方式中，取向膜16包括层叠为2层的氧化娃膜。在第二基板20中，在石英基板或玻璃基板等的透光性的基板主体20w的液晶层50侧的表面(与第一基板10相対的ー侧的面)形成有包括透光性导电膜的共用电极21，在本方式中，共用电极21包括ito(氧化铟锡)膜等的透光性导电膜。此外，第二基板20中，以覆盖共用电极21的方式形成有取向膜26。取向膜26与取向膜16同样地，包括聚酰亚胺等的树脂膜或者氧化硅膜等的斜向蒸镀膜。在本方式中，取向膜26为包括siox (x < 2)、sio2, tio2, mgo, a1203> ln203> sb203、ta2o5等的斜向蒸镀膜的无机取向膜(垂直取向膜)，在取向膜26与共用电极21的层间形成有氧化硅膜和/或氮化硅膜等的保护膜27。保护膜27，其表面为平坦面，在该平坦面上形成有取向膜26。在本方式中，取向膜26包括层叠为2层的氧化硅膜。该取向膜16、26，使液晶层50所用的电介质各向异性为负的向列型液晶化合物垂直取向，液晶面板100作为常黑的va模式而工作。另外，在基板主体20w与共用电极21的层间形成有包括氧化硅膜的基底膜25。液晶面板100的膜厚度等以及分光特性的说明图5是表示在应用了本发明的投影型显示装置1000中的、在液晶面板100的共用电极21中所用的ito膜的折射率与波长的关系的曲线图。图6是在应用了本发明的投影型显示装置1000中，比较短波长范围用液晶面板(蓝色用液晶面板100b)的共用电极21的透射分光特性与其他的液晶面板(红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g)的共用电极21的透射分光特性地进行表示的说明图。图7是在应用了本发明的投影型显示装置1000中，比较短波长范围用液晶面板(蓝色用液晶面板100b)的反射分光特性与其他的液晶面板(红色用液晶面板100r、緑色用液晶面板100g)的反射分光特性地进行表示的说明图。在图i所示的投影型显示装置1000中，3个液晶面板100 (红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g、蓝色用液晶面板100b)中的蓝色用液晶面板100b为对最短波长范围的光进行调制的短波长范围用液晶面板。在本方式中，如若对图4(a)与图4(b)进行比较则可知的那样，对于蓝色用液晶面板100b(短波 长范围用液晶面板)而言,与其他的液晶面板(红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g)相比，构成共用电极21的ito膜的膜厚度较薄。此外，在其他的液晶面板(红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g)中，构成共用电极21的ito膜的膜厚度相
等。
相对于此，如下所述，除了共用电极21外的其他的膜厚度，在3个液晶面板(红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g、蓝色用液晶面板100b)中相等。在第一基板10侦彳，反射防止膜9s(氮化钛膜)的膜厚度=50±5nm ;像素电极9a(铝膜)的膜厚度=150±15nm;保护膜17(氧化硅膜)的膜厚度=325±75nm，折射率=i. 45 (450nm) > i. 44 (500nm) > i. 44 (550nm);取向膜16的下层(氧化娃膜)的膜厚度=32. 5±2. 5nm,折射率=i. 60(450nm)、1. 60(500nm)、1. 60 (550nm);取向膜 16 的上层(氧化硅膜)的膜厚度=32. 5±2. 5nm，折射率=i. 60 (450nm)、i. 60 (500nm)、i. 60 (550nm)；液晶层50的层厚=2. 1±0. 3iim。在第二基板20侧，基板主体20w(石英)的板厚=i. imm ;基底膜25 (掺杂硼磷的氧化硅膜)的膜厚度=300±30nm，折射率=i. 50 (450nm)、
i.50 (500nm) ,1.49 (550nm);保护膜27 (氧化硅膜)的膜厚度=100 土 15nm，折射率=
i.42 (450nm)、i. 42 (500nm)、i. 41 (550nm);取向膜26的下层(氧化硅膜)的膜厚度=32. 5±2. 5nm，折射率=i. 60 (450nm)、i. 60 (500nm)、i. 60 (550nm);取向膜 26 的上层(氧化硅膜)的膜厚度=32. 5±2. 5nm，折射率=i. 60(450nm)、1. 60(500nm)、1. 60 (550nm)。相对于此，共用电极21的膜厚度如下所述，在3个液晶面板(红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g、蓝色用液晶面板100b)中不同。短波长范围用液晶面板(蓝色用液晶面板100b)的共用电极21 (it0膜)的膜厚度=120土 18nm,折射率=i. 84 (450nm)、i. 80 (500nm)、i. 75 (550nm);其他的液晶面板 100 (红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g)的共用电极21 (it0膜)的膜厚度=146±22nm,折射率=i. 84 (450nm)、i. 80 (500nm)、i. 75 (550nm)。s卩，短波长范围用液晶面板(蓝色用液晶面板100b)的共用电极21的膜厚度被设定为其他的液晶面板(红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g)的共用电极21的膜厚度的0. 70倍到0. 90倍，在本方式中，为0. 82倍。在这样构成的液晶面板100中，作为共用电极21所使用的ito膜的折射率，具有图5所示的波长相关性。因此，由各液晶面板100调制的光的波长范围的中心波长与各液晶面板100的共用电极21的光学性膜厚度的关系如下所述。首先，蓝色用液晶面板100b所调制的光的波长范围的中心(465nm)处的蓝色用液晶面板100b的共用电极21的光学性膜厚度(折射率(i. 82) x膜厚度(120nm))为218. 4nm，为中心波长(465nm)的约1/2倍(0. 470倍)。因此，如在图6中实线lll所示，蓝色用液晶面板100b的共用电极21，在表示供给于共用电极21的光的波长与共用电极21的透射率的关系的透射分光特性中，透射率的峰值位于440nm处、位于蓝色用液晶面板100b所调制的光的波长范围(430 500nm)内。绿色用液晶面板100g所调制的光的波长范围的中心(535nm)处的绿色用液晶面板100g的共用电极21的光学性膜厚度(折射率(i. 76) x膜厚度(146nm))为257. onm,为中心波长(535nm)的约1/2倍(0. 480倍)。因此，如在图6中实线l12所示，绿色用液晶面板100g的共用电极21，在表示供给于共用电极21的光的波长与共用电极21的透射率的关系的透射分光特性中，透射率的峰值位于560nm处、位于绿色用液晶面板100g所调制的光的波长范围(500 570nm)内。红色用液晶面板100r所调制的光的波长范围的中心(680nm)处的红色用液晶面板100r的共用电极21的光学性膜厚度(折射率(i. 64) x膜厚度(146nm))为239. 4nm,从中心波长(680nm)的约1/2倍(239. 4/680倍)偏离。但是，如在图6中实线l12所示，绿色用液晶面板100g以及红色用液晶面板100r的共用电极21，在表示供给于共用电极21的光的波长与共用电极21的透射率的关系的透射分光特性中，透射率的峰值位于560nm处，处于比较接近红色用液晶面板100r所调制的光的波长范围 (620 740nm)的位置。在这样构成的液晶面板100中，表示供给于液晶面板100的光的波长与反射率的关系的反射分光特性如图7所示。在图7中，粗实线l21为蓝色用液晶面板100b(短波长范围用液晶面板)的反射分光特性，细实线l22为绿色用液晶面板100g以及红色用液晶面板100r(其他液晶面板)的反射分光特性。根据在图7中由粗实线l21所示的结果可知，在蓝色用液晶面板100b的反射分光特性中，蓝色用液晶面板100b所调制的光的波长范围(430 500nm)中的最高反射率与最低反射率之差a i，与比430 500nm的波长范围长的长波长范围中的最高反射率与最低反射率之差相比，较小。此外，根据在图7中由细实线l22所示的结果可知，在绿色用液晶面板100g以及红色用液晶面板100r(其他的液晶面板)的反射分光特性中，绿色用液晶面板100g所调制的光的波长范围(500 570nm)中的最高反射率与最低反射率之差a 2，与比500 570nm的波长范围长的长波长范围或者比其短的短波长范围中的最高反射率与最低反射率之差相比，较小。另外，在绿色用液晶面板100g以及红色用液晶面板100r(其他的液晶面板)的反射分光特性中，红色用液晶面板100r所调制的光的波长范围(620 740nm)中的最高反射率与最低反射率之差a 3，与比620 740nm的波长范围短的短波长范围中的最高反射率与最低反射率之差相比，较大。这样ー来，在本方式中，蓝色用液晶面板100b中，成为与所调制的光的波长范围(430 500nm)相对应的共用电极21的构成。因此，蓝色用液晶面板100b具有在图7中粗实线l21所示的反射分光特性。因此，在蓝色用液晶面板100b中，即使第一基板10与第二基板20的间隔(液晶层50的层厚)发生面内波动、蓝色用液晶面板100b内的光的调制状态变化，因为最高反射率与最低反射率之差a i较小，所以在投影图像中也难以产生蓝色的色调不均。此外，在绿色用液晶面板100g中，成为与所调制的光的波长范围(500 570nm)相对应的共用电极21的构成。因此，绿色用液晶面板100g具有在图7中细实线l22所示的反射分光特性。因此，在緑色用液晶面板100g中，即使在第一基板10与第二基板20的间隔(液晶层50的层厚)发生面内波动、緑色用液晶面板100g内的光的调制状态变化，因为最高反射率与最低反射率之差a2较小，所以在投影图像中也难以产生緑色的色调不均。相对于此，红色用液晶面板100r与绿色用液晶面板100g为相同的结构，因此在红色用液晶面板100r中，未成为与红色用液晶面板100r所调制的光的波长范围(620 740nm)相对应的共用电极21的构成。因此，红色用液晶面板100r，具有在图7中由细实线l22所示的反射分光特性，最高反射率与最低反射率之差a3比较大。即使这样，由于红色用液晶面板ioor调制长波长的光，所以即使红色用液晶面板100r内的光的调制状态变化，在投影图像中红色的色调不均也不明显。本方式的主要效果如上所说明的那样，在本方式的投影型显示装置1000中，在多个液晶面板100中的调制最短波长范围的光的蓝色用液晶面板100b (短波长范围用液晶面板)中，与红色用液晶面板100r和/或绿色用液晶面板100g等的其他的液晶面板相比,共用电极21的i旲厚度较薄，光学性膜厚度被适当化。因此，在蓝色用液晶面板100b中，即便反射率因频率而周 期性地反复上升和下降，其振幅也小。因此，即使在蓝色用液晶面板100b的第一基板10与第二基板20的间隔(液晶层50的层厚)方面发生面内波动、导致光的调制状态按每个像素变化的情况下，在蓝色用液晶面板100b中，应该变为同一灰度的像素间的出光量的波动也小。因此，能够防止由于蓝色用液晶面板100b的第一基板10与第二基板20的间隔的面内波动所导致的色调不均的产生。此外，在本方式中，对于蓝色用液晶面板100b而言，其调制的光的波长较短，因此容易发生上述的色调不均，所以使其光学性膜厚度适当化，相对于此，对于调制波长比较长的光的其他的液晶面板(红色用液晶面板100r以及绿色用液晶面板100g)，难以发生色调不均，使共用电极21的膜厚度相等。因此，对于红色用液晶面板100r以及绿色用液晶面板100g能够使用相同规格的液晶面板100,所以与对于多个液晶面板100的各个使其光学性膜厚度适当化的情况相比，能够ー边抑制成本的増大ー边防止色调不均的发生。此外，当在其他的液晶面板(红色用液晶面板100r以及绿色用液晶面板100g)中使共用电极21的膜厚度相等时，将共用电极21的膜厚度设定为对于红色用液晶面板100r以及绿色用液晶面板100g中的所调制的光的波长较短的緑色用液晶面板100g最合适的膜厚度。因此，即使在其他的液晶面板(红色用液晶面板100r以及绿色用液晶面板100g)中使共用电极21的膜厚度相等的情况下，在投影图像中緑色的色调不均以及红色的色调不均都不明显。此外，构成共用电极21的ito膜与其他的层相比折射率较大，因此如果调整共用电极21的膜厚度，则对于使液晶面板100的反射分光特性最佳化而言很有效。其他的实施方式在上述实施方式中，作为多个液晶面板100，使用包括红色用液晶面板100r、绿色用液晶面板100g以及蓝色用液晶面板100b的3个液晶面板100，因此将蓝色用液晶面板100b作为短波长范围用液晶面板而使共用电极21的光学性膜厚度最佳化，但是也可以将本发明应用于采用其他色的组合和/或4个以上的液晶面板100的投影型显示装置。
权利要求
1.ー种投影型显示装置，其特征在干， 具有: 光源部； 三个以上的多个液晶面板，其从所述光源部被供给相互不同的波长范围的光，具备在一面侧设置有反射性的像素电极的第一基板、在与该第一基板的所述一面侧相对的基板面设置有透光性的共用电极的透光性的第二基板以及设置于该第二基板与所述第一基板之间的液晶层；和 投影光学系统，其对合成由所述多个液晶面板所调制的各光而成的光进行投影， 在所述多个液晶面板中的对最短波长范围的光进行调制的短波长范围用液晶面板中，与其他的液晶面板相比，所述共用电极的膜厚度较薄， 在该其他的液晶面板中，所述共用电极的膜厚度相等。
2.根据权利要求i所述的投影型显示装置，其特征在干， 在表示供给于所述液晶面板的光的波长与反射率的关系的反射分光特性中，所述短波长范围用液晶面板，在该短波长范围用液晶面板所调制的光的波长范围中的最高反射率与最低反射率之差，比在与该波长范围相比较长的长波长范围中的最高反射率与最低反射率之差小。
3.根据权利要求i或2所述的投影型显示装置，其特征在干， 所述多个液晶面板中的所述短波长范围用液晶面板的所述共用电极的膜厚度，为其他的液晶面板的所述共用电极的膜厚度的0. 70倍到0. 90倍。
4.根据权利要求3所述的投影型显示装置，其特征在干， 在所述短波长范围用液晶面板中，该短波长范围用液晶面板所调制的光的波长范围的中心波长时的所述共用电极的折射率与该短波长范围用液晶面板的所述共用电极的膜厚度相乘所得的光学性膜厚度为该中心波长的约1/2倍。
5.根据权利要求4所述的投影型显示装置，其特征在干， 在所述其他的液晶面板中的所调制的光的波长较短的一方的液晶面板中，该液晶面板所调制的光的波长范围的中心波长时的所述共用电极的折射率与该液晶面板的所述共用电极的膜厚度相乘所得的光学性膜厚度为该中心波长的约1/2倍。
6.根据权利要求4或5所述的投影型显示装置，其特征在干， 所述短波长范围用液晶面板的所述共用电极，在表示供给于该共用电极的光的波长与该共用电极的透射率的关系的透射分光特性中，透射率的峰值位于该短波长范围用液晶面板所调制的光的波长范围内。
7.根据权利要求i至6中任一项所述的投影显示装置，其特征在干， 所述多个液晶面板的所述共用电极都为ito膜。
8.根据权利要求i至7中任一项所述的投影型显示装置，其特征在干， 所述多个液晶面板为被供给红色光的红色用液晶面板、被供给绿色光的緑色用液晶面板以及被供给蓝色光的蓝色用液晶面板， 所述蓝色用液晶面板为与所述红色用液晶面板以及所述绿色用液晶面板相比、所述共用电极的膜厚度较薄的所述短波长范围用液晶面板， 所述红色用液晶面板以及所述绿色用液晶面板为相互的所述共用电极的膜厚度相等的所述其他的液晶面板。
9.ー种光学単元，其特征在干， 具有 三个以上的多个液晶面板，其被供给相互不同的波长范围的光，具有在一面侧设置有反射性的像素电极的第一基板、在与该第一基板的所述一面侧相对的基板面设置有透光性的共用电极的透光性的第二基板以及设置于该第二基板与所述第一基板之间的液晶层；和对从所述多个液晶面板出射的光进行合成井出射的光合成光学系统， 在所述多个液晶面板中的、对最短波长范围的光进行调制的短波长范围用液晶面板中，与其他的液晶面板相比，所述共用电极的膜厚度较薄， 在该其他的液晶面板中，所述共用电极的膜厚度相等。
全文摘要
本发明涉及投影型显示装置以及光学单元。在该投影型显示装置中，在各色光入射的3个反射型的液晶面板(100)(红色用液晶面板(100r)、绿色用液晶面板(100g)以及蓝色用液晶面板(100b))中，在蓝色用液晶面板(100b)中构成共用电极(21)的ito膜的膜厚度，与在红色用液晶面板(100r)以及绿色用液晶面板(100g)中构成共用电极(21)的ito膜的膜厚度相比较薄。此外，在红色用液晶面板(100r)以及绿色用液晶面板(100g)中，构成共用电极(21)的ito膜的膜厚度相等。
文档编号g02f1/1343gk102662299sq20111032935
公开日2012年9月12日 申请日期2011年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者后藤贵文, 甲雄介 申请人:精工爱普生株式会社