CN111971615A - 液晶显示装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示装置包括：多个像素，每个像素具有第一电极、面向第一电极的第二电极以及在第二电极与第一电极之间的液晶层；第一区域，被提供给多个像素中的每个像素，并且具有在第一电极与第二电极之间的第一光学路径长度；以及第二区域，被提供给多个像素中的每个像素，并且具有在第一电极与第二电极之间的第二光学路径长度，该第二光学路径长度短于第一光学路径长度，并且第二区域设置有厚度与第一区域的液晶层相同的液晶层；以及光学路径长度调整层，设置在第一区域中的液晶层与第一电极之间，并且嵌入在第二区域中的第一电极与第一区域中的第一电极之间的阶梯部中。

Description

液晶显示装置及电子设备
技术领域
本公开涉及一种在一对电极之间包括液晶层的液晶显示装置，并且涉及一种包括这种液晶显示装置的电子设备。
背景技术
例如，液晶显示装置包括在像素电极与对置电极之间的液晶层(例如，专利文献1和专利文献2)。例如，液晶显示装置适用于诸如投影显示器的电子设备。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本未经审查的专利申请公开号H04-97226
专利文献2：日本未经审查的专利申请公开号2001-311936
发明内容
在这种液晶显示装置中，期望减少图像完整性的劣化。因此，期望提供允许减少图像完整性劣化的液晶显示装置和电子设备。
根据本公开的实施方式，液晶显示装置包括：多个像素，多个像素中的每个像素包括第一电极、与第一电极相对的第二电极以及在第二电极与第一电极之间的液晶层；第一区域，设置在多个像素中的每个像素中，并且具有在第一电极与第二电极之间的第一光学路径长度；第二区域，设置在多个像素中的每个像素中，并且具有在第一电极与第二电极之间的第二光学路径长度，该第二光学路径长度短于第一光学路径长度，第二区域设置有厚度等于第一区域的液晶层的液晶层；以及光学路径长度调整层，设置在第一区域的液晶层与第一电极之间，并且填充第二区域中的第一电极与第一区域中的第一电极之间的水平差。
根据本公开的实施方式的电子设备包括根据本公开的实施方式的上述液晶显示装置。
在根据本公开的相应实施方式的液晶显示装置和电子设备中，光学路径长度调整层设置在第一区域中，这使得第一区域的第一光学路径长度长于第二区域的第二光学路径长度。
根据本公开的相应的实施方式的液晶显示装置和电子设备，多个像素中的每个像素设置有在第一电极与第二电极之间的光学路径长度彼此不同的第一区域和第二区域，这使得可以减少干涉条纹的生成。这允许减少图像完整性的劣化。
注意，上述效果不一定是限制性的，并且可以提供本公开中描述的任何效果。
附图说明
[图1]图1是示出根据本公开的实施方式的液晶显示装置的配置的功能框图。
[图2]图2是示出图1中示出的像素的电路配置的实例的示图。
[图3]图3是示出图1中示出的液晶显示装置的主要部分的配置的截面示意图。
[图4]图4是示出图3中示出的第一区域和第二区域的平面配置的实例的示意图。
[图5]图5是示出图4中示出的第一区域和第二区域的平面配置的另一实例(1)的示意图。
[图6]图6是示出图4中示出的第一区域和第二区域的平面配置的另一实例(2)的示意图。
[图7]图7是示出图4中示出的第一区域和第二区域的平面配置的另一实例(3)的示意图。
[图8]图8是示出图3中示出的光学路径长度调整层的另一实例的截面示意图。
[图9]图9是示出根据比较实例的液晶显示装置的主要部分的配置的截面示意图。
[图10]图10是示出从图3中示出的液晶显示装置等中提取的光的光谱的示图。
[图11]图11是示出根据变形实例1的液晶显示装置的主要部分的配置的截面示意图。
[图12]图12是示出图11中示出的第一区域和第二区域的平面配置的实例的示意图。
[图13]图13是示出根据变形实例2的液晶显示装置的主要部分的配置的截面示意图。
[图14]图14是示出根据变形实例3的液晶显示装置的主要部分的配置的截面示意图。
[图15]图15是示出根据应用实例(1)的电子设备(投影显示器)的配置的实例的示图。
[图16]图16是示出图15中示出的液晶显示单元的实例的分解透视图。
[图17]图17是示出根据应用实例(2)的电子设备(电视设备)的配置的实例的示图。
[图18A]图18A是示出根据应用实例(3)的电子设备(数字单镜头反光相机)的配置的实例的正视图。
[图18B]图18B是示出图18A中示出的数字单镜头反光相机的配置的后视图。
[图19]图19是示出根据应用实例(4)的电子设备(头戴式显示器)的配置的实例的透视图。
具体实施方式
在下文中，参考附图详细描述本公开的一些实施方式。应当注意，按以下顺序给出描述。
1.实施方式(在第一区域中具有光学路径长度调整层的液晶显示装置的实例)
2.实施方式(在对置基板侧上具有光学路径长度调整层的液晶的实例)
3.变形实例2(光学路径长度调整层具有曲线形的截面形状的实例)
4.变形实例3(反射式液晶显示装置的实例)
5.应用实例(电子设备)
<1.实施方式>
[配置]
图1是示出根据本公开的实施方式的液晶显示装置(液晶显示装置10)的整体配置的功能框图。如稍后所述，例如，液晶显示装置10将被用于诸如投影仪的投影显示器，并且，例如，包括诸如HTPS(高温多晶硅)的透射式液晶显示装置。液晶显示装置10包括：具有多个像素P的显示区域(有效像素区域)10a；布置在显示区域10a的周边上的扫描线驱动电路110和信号线驱动电路120；以及多个扫描线GL和多个信号线DL。注意，除此之外，还设置有时序控制器和执行各种信号处理的图像信号处理器，其两者未示出。
通过沿着水平方向平行布置的多个信号线DL，信号线驱动电路120在水平方向上依次将基于图像信号的图像信号提供至多个像素P。通过沿着垂直方向平行布置的多个扫描线GL，扫描线驱动电路110在垂直方向上依次将栅极信号(扫描信号)提供至多个像素P。
多个像素P布置在对应于多个信号线DL和多个扫描线GL的交叉点的每个交叉点的位置处，并且作为整体以矩阵形式二维地布置。
图2示出像素P的电路配置。例如，像素P包括液晶元件LC、辅助电容器Cs以及TFT(薄膜晶体管)12。例如，液晶元件LC的一端(稍后所述的像素电极13)耦接至TFT 12的漏极和辅助电容器Cs的一端，并且其另一端(稍后所述的对置电极17)接地。辅助电容器Cs是用于使液晶元件LC的所存储的电荷稳定的电容器。辅助电容Cs的一端耦接至液晶元件LC的一端和TFT 12的漏极，并且其另一端耦接至辅助电容器线CL。TFT 12的栅极和源极分别耦接至扫描线GL和信号线DL，并且其漏极耦接至液晶元件LC的一端和辅助电容器Cs的一端。
根据通过TFT 12从信号线D设置在其一端上的图像电压，液晶元件LC在光传输速率上变化。TFT 12是用于将基于图像信号的图像电压提供至液晶元件LC和辅助电容器Cs的每一者的一端的开关元件，并且，例如，包括MOS-FET(金属氧化物半导体-场效应晶体管)。
图3是示出液晶显示装置10的主要部分的配置的截面图。图3示出两个像素P的元件结构。液晶显示装置10包括多个像素(像素P)，多个像素中的每个像素包括液晶元件(图2中示出的液晶元件LC)。具体地，在包含TFT 12的驱动基板11上，针对像素P中每个像素，液晶显示装置10设置有像素电极13。像素电极13电连接至TFT 12，并且在像素电极13上形成配向膜15A。液晶显示装置10包括与驱动基板11相对的对置基板19。在与驱动基板11相对的对置基板19的表面上，跨所有像素P设置对置电极17，并且形成配向膜15B以覆盖对置电极17的表面。液晶层16密封在配向膜15A与配向膜15B之间。针对像素P中的每个像素在对置基板19与对置电极17之间设置透镜18。例如，透镜18包括微透镜。
驱动基板11和对置基板19中的每个包括具有透光性质的透明基板，诸如，石英或玻璃。例如，像素电极13和对置电极17包括诸如厚度约140nm的ITO(氧化铟锡)的透明导电膜。例如，配向膜15A、15B中的每个配向膜包括诸如氧化硅(SiO2)的绝缘膜。例如，配向膜15A、15B通过斜向蒸镀形成，并且厚度约200nm。配向膜15A和15B可以包括有机绝缘材料。例如，液晶层16使用垂直配向型(VA(垂直配向)模式)的液晶。在VA模式的液晶中，所谓的预倾斜被施加给液晶分子以改善对所施加的电压的响应特性。例如，假设水平方向是0度，预倾斜的角度是85度。例如，液晶层16的组成液晶材料的折射率各向异性(Δn)是0.13，并且，例如，其介电常数各向异性是-3.5。例如，液晶层16具有2.7μm的厚度(单元间隙(cell gap))。例如，根据预期的用途，液晶层16可以使用任何其他液晶模式，诸如，TN(扭曲向列)模式、ECB(电控双折射)模式、FFS(边缘场切换)模式或IPS(平面内切换)模式。
在本实施方式中，针对像素P中的每个像素，在像素电极13与对置电极17之间设置有光学路径长度彼此不同的区域(第一区域R1和第二区域R2)。第一区域R1是具有像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度D1(第一光学路径长度)的区域，并且第二区域R2是具有像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度D2(第二光学路径长度)短于像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度D1的区域。在第一区域R1和第二区域R2中的第一区域R1中，在像素电极13与配向膜15A之间设置有光学路径长度调整层14。在液晶显示装置10中，具有不同光学路径长度(光学路径长度D1和光学路径长度D2)的第一区域R1与第二区域R2之间宏观上出现光学干扰的相互抵消，这减少了干涉条纹的生成。
图4示出第一区域Rl和第二区域R2的平面配置的实例。图4示出9个像素P。例如，沿着图4中的线III-III’截取的截面配置对应于图3。例如，像素P是具有约8.5μm的边长的正方形。第一区域R1以四边形的形状设置在像素P中的每个像素的中间部中，并且第二区域R2以框状形状设置在像素P中的每个像素中以包围第一区域R1的周边。优选地，第一区域R1的面积和第二区域R2的面积基本彼此相等；然而，这些区域可以彼此不同。使第一区域R1的面积和第二区域R2的面积基本相等提高了第一区域R1与第二区域R2之间的光学干扰的相互抵消的效果。
图5、图6、图7示出第一区域Rl和第二区域R2的平面结构的其他实例。例如，第一区域R1的平面形状可以是除四边形之外的任何形状，并且，例如，可以是圆形(图5)。第一区域R1和第二区域R2可以布置为方格样式(图6)。第一区域R1和第二区域R2可以各自具有三角形的平面形状，并且可以布置在单个像素P的相对拐角上(图7)。第一区域R1可以设置为耦接在行方向或列方向上彼此邻近的像素P之间(稍后所述的图12)。
如上所述，第一区域R1和第二区域R2分别在像素电极13和对置电极17之间具有光学路径长度D1和D2(图3)。光学路径长度D1与光学路径长度D2之间的差优选地是进入液晶层16的光的波长λ的1/4。换句话说，光学路径长度D1与光学路径长度D2之间的差优选地是1/(2π)(π是进入液晶层16的光的频率)。例如，当455nm的蓝色波长带的光进入液晶层16时，光学路径长度D1与光学路径长度D2的差优选地是455×1/4＝113.75nm左右。在展现本公开的效果的程度上，光学路径长度D1和光学路径长度D2之间的差可以不同于进入液晶层16的光的波长λ的1/4。
在液晶显示装置10中，在第一区域R1和第二区域R2中，第一区域R1选择性地设置有光学路径长度调整层14，这使得第一区域R1的光学路径长度D1长于第二区域R2的光学路径长度D2。如将在下文中详细描述的，以这种方式设置在第一区域R1中的光学路径长度调整层14用于减小由光学路径长度的差引起的第一区域R1与第二区域R2之间的水平差。这允许第一区域R1和第二区域R2中的液晶层16的厚度基本彼此相等。
光学路径长度调整层14用于调整第一区域R1的光学路径长度D1，并且设置在液晶层16与像素电极13之间，更具体地，在配向膜15A与像素电极13之间。例如，光学路径长度调整层14用于填充第一区域R1中的像素电极13与第二区域R2中的像素电极13之间的水平差，并且嵌入在设置在第一区域R1中的驱动基板11的凹陷部中。光学路径长度调整层14具有与配向膜15A的折射率基本相等的折射率。例如，光学路径长度调整层14包括氧化硅(SiO2)等。光学路径长度调整层14可以包括无机材料或有机材料。通过光学路径长度调整层14的折射率和厚度来调整光学路径长度D1。例如，在光学路径长度调整层14包括二氧化硅(折射率是1.465)的情况下，并且光学路径长度D1与光学路径长度D2之间的差是455×1/4＝113.75nm左右的情况下，光学路径长度调整层14的厚度(图3中Z方向上的尺寸)是约77.6nm。
在第一区域R1中设置具有这种预定厚度的光学路径长度调整层14填充第一区域R1中的像素电极13的表面与第二区域R2中的像素电极13的表面之间的水平差。因此，第一区域R1中的光学路径长度调整层14的表面和第二区域R2中的像素电极13的表面变得水平相同，并且因此，在平面化表面上设置配向膜15A。这抑制了第一区域R1与第二区域R2之间的液晶层16的水平差的产生，并且第一区域R1和第二区域R2中的液晶层16的厚度变得基本彼此相等。
图8示出光学路径长度调整层14的截面形状的另一实例。例如，光学路径长度调整层14具有四边形，诸如，矩形截面形状(图3)。光学路径长度调整层14可以具有锥形的截面形状(图8)。光学路径长度调整层14的平面形状与第一区域R1的平面形状相同(参见图4至图7)。
例如，以如下方式形成光学路径长度调整层14。首先，在第一区域R1的像素电极13上，通过HDP-CVD(高密度等离子体化学气相沉积)法等形成二氧化硅等的膜。然后，通过CMP(化学机械抛光)等将所得的氧化硅膜等平面化。这导致光学路径长度调整层14的形成。
[操作]
在液晶显示装置10中，基于外部输入的图像信号，扫描线驱动电路110以线顺序方式选择像素P，并且信号线驱动电路120将对应于图像信号的图像电压供应至像素P中每个像素。这使得像素P被显示驱动以实现图像显示(图1)。
[作用与效果]
在本实施方式中，像素P中的每个像素设置有第一区域R1和第二区域R2，第一区域R1和第二区域R2在像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度(光学路径长度D1、D2)彼此不同。这减少了干涉条纹的生成。进一步，光学路径长度调整层14选择性地设置在具有较长的光学路径长度D1的第一区域R1中。这抑制了第一区域R1与第二区域R2之间的水平差的产生。在下文中，提供了这种作用和效果的描述。
例如，液晶显示装置适用于投影仪等。在这种情况下，激光二极管(LD)等用作光源。从激光二极管发射的光是单波长光，并且也是相干光。以这种方式，当使用使所发射的光的光谱峰值陡峭的光源时，由于液晶层的厚度(单元间隙)的不均匀而容易生成干涉条纹。干涉条纹在显示屏上以环的形式出现，从而显著地劣化图像质量。
为了减少干涉条纹的生成，可以考虑减少透明电极的界面反射的方法。例如，调整透明电极的厚度使得可以减少透明电极的界面反射。然而，这种方法涉及调整R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)多种颜色中的每一种颜色的透明电极的厚度，从而导致低的生产率。作为替代，还可以通过使用多层膜执行抗反射涂层来减少透明电极的界面反射；然而，在这种情况下，难以控制多层膜的膜厚度的变化。同时，还提出了通过改变单个像素内的液晶层的厚度来消除干涉光谱的方法。
图9示出根据比较实例的液晶显示装置(液晶显示装置100)的主要部分的示意性截面配置。在液晶显示装置100中，针对像素P中的每个像素设置第一区域R101和第二区域R102。第一区域R101是具有厚度T1的液晶层16的区域，并且第二区域R102是具有小于厚度T1的厚度T2的液晶层16的区域。通过提供液晶层16的厚度(厚度T1和T2)彼此不同的第一区域R101和第二区域R102，宏观上消除任何干涉光谱，这使得可以减少干涉条纹的生成。然而，在液晶显示装置100中，液晶层16的水平差形成在第一区域R101与第二区域R102之间。液晶层16的水平差使得液晶配向被干扰，这能够导致图像质量的劣化、对比度的劣化等。
相反，在液晶显示装置10中，通过在第一区域R1中的像素电极13与配向膜15A之间提供具有预定的厚度的光学路径长度调整层14，使得第一区域R1的光学路径长度D1长于第二区域R2的光学路径长度D2。在像素P的每个像素中提供在光学路径长度(光学路径长度D1和D2)上不同的第一区域R1和第二区域R2的同时，这使得可以抑制在第一区域R1与第二区域R2之间的液晶层16的水平差的产生。于是，可以抑制干涉条纹的生成并且还抑制由液晶层16的干扰配向引起的图像质量的劣化和对比度的劣化。
图10示出从第一区域Rl和第二区域R2中的每个区域分别提取的光和这种光的平均光的光谱。如图所示，确认从第一区域R1和第二区域R2中的每个区域提取的光宏观上彼此抵消光学干扰。
如上所述，在本实施方式的液晶显示装置10中，针对像素P中的每个像素，在像素电极13和对置电极17之间设置光学路径长度彼此不同的第一区域R1和第二区域R2，这使得可以抑制干涉条纹的生成。于是，可以减少图像完整性的劣化。
在下文中，提供上述实施方式的变形实例的说明。注意，对与上述实施方式相同的部件标注相同的附图标记，并且适当省略相关说明。
<变形实例1>
图11示出根据上述实施方式的变形实例1的液晶显示装置(液晶显示装置10A)的主要部分的示意性截面配置。在液晶显示装置10A中，在第一区域R1的对置基板19侧设置有光学路径长度调整层14。除此之外，液晶显示装置10A具有与以上面实施方式描述的液晶显示装置10相似的配置，并且其作用和效果也与液晶显示装置10相似。
光学路径长度调整层14设置在第一区域R1中的低折射率膜15B与对置电极17之间。与上述实施方式一样，在设置有光学路径长度调整层14的第一区域R1中，像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度D1比第二区域R2中的像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度D2长了进入液晶层16的光的波长λ的1/4。
图12示出第一区域Rl和第二区域R2的平面配置的实例。例如，沿着图12中的线XI-XI’截取的截面配置对应于图11。例如，第一区域R1(光学路径长度调整层14)以矩形形状设置在像素P中的每个像素的列方向(图12中的Y方向)上的一侧上。第一区域R1在行方向(图12的X方向)上耦接至彼此邻近的多个像素P，并且以带状设置。第一区域R1可以邻近地布置在列方向(图12中的Y方向)上邻接的两个像素P之间。第一区域R1可以沿着列方向以带状布置(未示出)。
作为替代，如图4和图5所示，也可以在像素P中的每个像素的中间部设置四边形或圆形、或任何其他形状。如图6所示，第一区域R1和第二区域R2可以布置成方格样式。第一区域R1和第二区域R2可以各自具有三角形的平面形状，并且可以布置在单个像素P的相对拐角上(图7)。
覆盖层21可以设置在对置电极17与透镜18之间(图11)。覆盖层21用于调整透镜18的焦距。例如，覆盖层21包括通过等离子体CVD(化学气相沉积)方法形成的二氧化硅膜。
与上述实施方式的液晶显示装置10一样，针对像素P中的每个像素，本变形实例的液晶显示装置10A也设置有像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度彼此不同的第一区域R1和第二区域R2。这使得可以抑制干涉条纹的生成。于是，可以抑制图像完整性的劣化。进一步，在对置基板19侧比在驱动基板11侧更容易自由地设置光学路径长度调整层14。由此，这使得液晶显示装置10A提高第一区域R1和第二区域R2的设计自由度。
<变形实例2>
图13示出根据上述实施方式的变形实例2的液晶显示装置(液晶显示装置10B)的主要部分的示意性截面配置。液晶显示装置10B的光学路径长度调整层14具有曲线形的截面形状。除此之外，液晶显示装置10B具有与以上面实施方式描述的液晶显示装置10相似的配置，并且其作用和效果也与液晶显示装置10相似。
例如，与上述变形实例1一样，光学路径长度调整层14设置在第一区域R1中的配向膜15B与对置电极17之间。光学路径长度调整层14可以设置在第一区域R1中(即，在驱动基板11侧上)的像素电极13与配向膜15A之间。与上述实施方式一样，在设置有光学路径长度调整层14的第一区域R1中，像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度D1比第二区域R2中的像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度D2长了进入液晶层16的光的波长λ的1/4。
在第一区域R1中，光学路径长度调整层14的厚度随着X方向或Y方向上的位置变化而逐渐变大，并且在特定位置处达到最大值之后逐渐变小。光学路径长度调整层14可以设置在第二区域R2中。在第二区域R2中，光学路径长度调整层14的厚度随着X方向或Y方向上的位置变化而逐渐变小，并且在特定位置处达到最小值之后逐渐变大。换句话说，光学路径长度调整层14的厚度在第一区域R1和第二区域R2的每个区域中变化。例如，通过光学路径长度调整层14的最大厚度来调整第一区域R1的光学路径长度D1，并且通过光学路径长度调整层14的最小厚度来调整第二区域R2的光学路径长度D2。以这种方式，光学路径长度调节层14的厚度可以从第一区域R1至第二区域R2，或者从第二区域R2至第一区域R1逐渐变化。在像素P的间距内调整光学路径长度调整层14的厚度的变化的周期就足够了。
例如，光学路径长度调整层14具有以圆形形式突出的立方体形状。作为替代，光学路径长度调整层14可以具有波纹板状形状。
与上述实施方式的液晶显示装置10一样，针对像素P中的每个像素，本变形实例的液晶显示装置10B也设置有像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度彼此不同的第一区域R1和第二区域R2。这使得可以抑制干涉条纹的生成。于是，可以抑制图像完整性的劣化。
<变形实例3>
图14示出根据上述实施方式的变形实例2的液晶显示装置(液晶显示装置10C)的主要部分的示意性截面配置。例如，液晶显示装置10C包括反射式液晶显示装置，诸如，LCOS(硅基液晶)。除此之外，液晶显示装置10C具有与以上面实施方式描述的液晶显示装置10相似的配置，并且其作用和效果也与液晶显示装置10相似。
例如，在液晶显示装置10C中，像素电极13包括具有高反射率的导电膜，并且对置电极17包括具有高透光性的导电膜。例如，像素电极13包括厚度约80nm的铝(Al)膜等。对置电极17包括厚度约15nm的ITO等。例如，液晶层16使用垂直配向型(VA模式)的液晶。例如，预倾斜角度是85度。例如，液晶层16的双折射率(Δn)是0.11，并且，例如，液晶层16的厚度(单元间隙)是1.6μm。
例如，配向膜15A、15B包括诸如氧化硅(SiO2)的绝缘膜。例如，配向膜15A、15B通过斜向蒸镀形成，并且厚度约120nm。
低折射率膜22和高折射率膜23设置在像素电极13与配向膜15A之间。例如，设置在像素电极13与高折射率膜23之间的低折射率膜22包括厚度约36nm的二氧化硅(SiO2)等。例如，设置在低折射率膜22与配向膜15A之间的高折射率膜23包括厚度约70nm的氮化硅(SiN)等。这种低折射率膜22和高折射率膜23用作提高像素电极13中的反射效率的反射增强膜。
光学路径长度调整层14设置在像素电极13与第一区域R1中的低折射率膜22之间。优选地，光学路径长度调整层14具有与低折射率膜22的折射率基本相同的折射率，并且包括与低折射率膜22的构成材料相同的材料。例如，光学路径长度调整层14包括氧化硅(SiO2)等。与上述实施方式一样，在设置有光学路径长度调整层14的第一区域R1中，像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度D1比第二区域R2中的像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度D2长了进入液晶层16的光的波长λ的1/4。
与上述变形实例1一样，光学路径长度调整层14可以设置在对置基板19侧上。例如，光学路径长度调整层14具有四边形，诸如，矩形截面形状(图14)。光学路径长度调整层14可以具有锥形的截面形状(图8)。如上述实施方式所述，光学路径长度调整层14的平面形状与第一区域R1的平面形状相同(参见图4至图7)。例如，像素P是具有约4μm的边长的正方形。
与上述实施方式的液晶显示装置10一样，针对像素P中的每个像素，本变形实例的液晶显示装置10C也设置有像素电极13与对置电极17之间的光学路径长度彼此不同的第一区域R1和第二区域R2。这使得可以抑制干涉条纹的生成。于是，可以减少图像完整性的劣化。
<应用实例>
将上述实施方式等的液晶显示装置10、10A、10B、10C(在下文中，简称为液晶显示装置10)应用于包括投影型或直视型的所有类型的显示器(电子设备)。作为实例，图15示出投影显示器(投影显示器1)的简化配置。在投影显示器1中，上述实施方式等的液晶显示装置10内置于液晶显示单元(液晶显示单元10UR、10UG以及10UB)中。投影显示器1是所谓的三板方法，其使用透射式液晶显示单元10UR、10UG以及10UB的三个板来执行彩色图像显示。投影显示器1包括光源211、一对第一多透镜阵列积分器212和第二多透镜阵列积分器213以及全反射镜214。在多透镜阵列积分器212和213中，多个微透镜212M和多个微透镜213M分别被二维地布置。多透镜阵列积分器212和213用于使光的照度分布均匀化，并且具有将入射光划分成多个小光束的功能。
光源211发射包括彩色图像显示所需的红光、蓝光和绿光的白光。例如，光源211包括发射白光的光发射器(未示出)和反射并收集从光发射器发射的光的凹面镜。光发射器的实例包括卤素灯、金属卤化物灯、氙灯等。凹面镜优选地具有确保高的光收集效率的形状，并且，例如，是具有旋转对称表面形状的球状镜、旋转抛物面镜等。光源211可以包括激光光源、荧光光源、LED(发光二极管)光源等。
在第二多透镜阵列积分器213的光输出侧上按此顺序投影显示器1还包括PS合成元件215、聚光透镜216和分色镜217。例如，分色镜217具有将入射光划分成红光LR和其他颜色光的功能。
PS合成元件215在对应于第二多透镜阵列积分器213上的邻近的微透镜之间的位置的位置处设置有多个半波片215A。PS合成元件215具有将入射光L0分成两种类型(P偏振分量和S偏振分量)的偏振光L1和L2的功能。进一步，PS合成元件15具有如下功能：在保持偏振光L2的偏振方向(例如，P偏振)的同时从PS合成元件215输出所分离的两种偏振光L1和L2中的一种偏振光(即，偏振光L2)，并且通过半波片215A的作用将一种偏振光L1(例如，S偏振分量)转换成另一种偏振分量(例如，P偏振分量)并输出所转换的偏振光。
此外，投影显示器1沿着由分色镜217分离的红光LR的光学路径按此顺序包括全反射镜218、场透镜224R、以及液晶显示单元10UR。全反射镜218将由分色镜217分离的红光LR朝向液晶显示单元10UR反射。液晶显示单元10UR具有基于图像信号对通过场透镜224R进入的红光LR进行空间调制的功能。
投影显示器1还包括沿着由分色镜217分离的其他颜色光的光学路径的分色镜219。例如，分色镜219具有将入射光分成绿光和蓝光的功能。
此外，投影显示器1沿着由二向色镜219分离的绿光LG的光学路径按此顺序包括场透镜224G和液晶显示单元10UG。液晶显示单元10UG具有基于图像信号空间调制通过场透镜224G进入的绿光LG的功能。进一步，投影显示器1沿着由分色镜219分离的蓝光LB的光学路径按此顺序包括中继透镜220、全反射镜221、中继透镜222、全反射镜223、场透镜224B以及液晶显示单元10UB。全反射镜221朝向全反射镜223反射通过中继透镜220进入的蓝光LB。全反射镜223将由全反射镜221反射并通过中继透镜222进入的蓝光LB朝向液晶显示单元10UB反射。液晶显示单元10UB具有基于图像信号对由全反射镜223反射并通过场透镜224B进入的蓝光LB进行空间调制的功能。
投影显示器1还包括交叉棱镜226，其具有在三种类型的颜色光的光学路径彼此相交的位置处合成红光LR、绿光LG和蓝光LB的功能。此外，投影显示器1包括用于将从交叉棱镜226输出的合成光朝向屏幕228投影的投影透镜227。交叉棱镜226具有三个光入射面226R、226G和226B以及单个输出面226T。从液晶显示单元10UR输出的红光LR入射到光入射面226R；从液晶显示单元10UG输出的绿光LG入射到光入射面226G；从液晶显示单元10UB输出的蓝光LB入射到光入射面226B。交叉棱镜226对入射到光入射面226R、226G、226G的3种颜色光进行合成，并且从出射面226T输出。
图16示出液晶显示单元10UR、10UG和10UB中的每个液晶显示单元的主要部分的分解图。液晶显示单元10UR、10UG以及10UB各自包括液晶显示装置10、以及在其间容纳和保持液晶显示装置10的外部框架151和分型板154。
薄膜基板155耦接至液晶显示装置10，并且通过薄膜基板155从投影显示器1的主体侧供应调制入射光所需的图像信息。入射侧防尘玻璃153附接至液晶显示装置10的光入射侧，输出侧防尘玻璃152附接至光输出侧。分型板154安装在液晶显示装置10的光入射侧，并且具有与液晶显示装置10相对的显示区域10a的开口。外部框架151附接至液晶显示装置10的光输出侧，并且具有包围液晶显示装置10的端面部的框状。
上述实施方式等的液晶显示装置10也适用于电子设备，诸如，电视设备、数码相机、笔记本大小的个人计算机、包括移动电话和智能电话的移动终端、或摄像机。
例如，图17示出应用上述实施方式等的液晶显示装置10的电视设备的外观。例如，电视设备具有前板310和滤光玻璃320的图像显示屏部分300。图像显示屏部分300包括上述实施方式等的液晶显示装置10。
图18A和图18B示出数字单镜头反光照相机410的外观。例如，数字单镜头反光照相机410包括主体部分411、镜头412、把手413、显示部分414、取景器415等。上述实施例等的液晶显示装置10内置在显示部分414或取景器415中。
图19示出头戴式显示器420的外观。例如，头戴式显示器420包括眼镜型显示部分421和支撑部分422。上述实施方式等的液晶显示装置10内置在显示部分421中。
到目前为止，参考实施方式和变形实例描述了本公开；然而，本公开不限于这种实施方式等，但是可以进行各种修改。例如，在上述实施方式等中描述的每个组件的材料、形状、尺寸等仅是实例，并且它们不限于在本文中描述的那些。进一步，不需要提供所有的部件，并且可以包括任何其他部件。
进一步，在上述实施方式等中，提供了光学路径长度调整层14设置在驱动基板11侧或者对置基板19侧的情况的描述；然而，光学路径长度调整层14可以设置在驱动基板11侧和对置基板19侧两者上。
此外，在上述实施方式等中，提供了在单个像素P中设置单个第一区域R1和单个第二区域R2的情况的描述；然而，设置在单个像素P中的第一区域R1和第二区域R2的数量中的任一个或两者可以是两个或多个。
应当注意，在本说明书中描述的效果仅是实例，并且可以实现任何其他效果或可以进一步包括任何其他效果。
例如，本公开可以配置如下。
(1)一种液晶显示装置，包括：
多个像素，多个像素中的每个像素具有第一电极、与第一电极相对的第二电极以及在第二电极与第一电极之间的液晶层；
第一区域，设置在多个像素中的每个像素中，并且具有在第一电极与第二电极之间的第一光学路径长度；
第二区域，设置在多个像素中的每个像素中，并且具有在第一电极与第二电极之间的第二光学路径长度，该第二光学路径长度短于第一光学路径长度，第二区域设置有厚度等于第一区域中的液晶层的液晶层；以及
光学路径长度调整层，设置在第一区域中的液晶层与第一电极之间，并且填充第二区域中的第一电极与第一区域中的第一电极之间的水平差。
(2)根据(1)的液晶显示装置，其中，第一光学路径长度与第二光学路径长度之间的差是进入液晶层的光的波长λ的1/4。
(3)根据(1)或(2)的液晶显示装置，还包括配向膜，该配向膜设置在第一区域中的光学路径长度调整层与液晶层之间，并且设置在第二区域中的第一电极与液晶层之间，其中，
配向膜跨第一区域和第二区域设置在平面化表面上。
(4)根据(1)至(3)中的任一项的液晶显示装置，还包括驱动基板和对置基板，该驱动基板和对置基板彼此相对，其中第一电极、液晶层以及第二电极介于驱动基板与对置基板之间。
(5)根据(4)的液晶显示装置，其中，第一电极、液晶层、第二电极以及对置基板按此顺序设置在驱动基板上。
(6)根据(4)的液晶显示装置，其中，第二电极、液晶层、第一电极以及对置基板按此顺序设置在驱动基板上。
(7)根据(1)至(6)中的任一项的液晶显示装置，其中，在多个像素中的每个像素中，第一区域的面积和第二区域的面积彼此相等。
(8)根据(1)至(7)中的任一项的液晶显示装置，其中，第一区域设置在多个像素中的每个像素的中间部中。
(9)根据(1)至(8)中的任一项的液晶显示装置，其中，多个像素以矩阵形式布置。
(10)根据(9)的液晶显示装置，其中，第一区域跨多个像素以带状布置。
(11)根据(1)至(10)中的任一项的液晶显示装置，其中，光学路径长度调整层具有四边形的截面形状。
(12)根据(1)至(10)中的任一项的液晶显示装置，其中，光学路径长度调整层具有曲线形的截面形状。
(13)根据(1)至(12)中的任一项的液晶显示装置，其中，第二区域设置有厚度小于第一区域中的光学路径长度调整层的厚度的光学路径长度调整层。
(14)根据(1)至(13)中的任一项的液晶显示装置，其中，光学路径长度调整层包括二氧化硅。
(15)根据(1)至(14)中的任一项的液晶显示装置，其中，液晶显示装置包括透射式液晶显示装置。
(16)根据(1)至(14)中的任一项的液晶显示装置，其中，液晶显示装置包括反射式液晶显示装置。
(17)根据(16)的液晶显示装置，还包括在第一电极与液晶层之间的低折射率膜和高折射率膜，其中，
光学路径长度调整层设置在第一区域中的低折射率膜与第一电极之间。
(18)一种包括液晶显示装置的电子设备，该液晶显示装置包括：
多个像素，多个像素中的每个像素具有第一电极、与第一电极相对的第二电极以及在第二电极与第一电极之间的液晶层；
第一区域，设置在多个像素中的每个像素中，并且具有在第一电极与第二电极之间的第一光学路径长度；
第二区域，设置在多个像素中的每个像素中，并且具有在第一电极与第二电极之间的第二光学路径长度，该第二光学路径长度短于第一光学路径长度，第二区域设置有厚度等于第一区域的液晶层的液晶层；以及
光学路径长度调整层，设置在第一区域中的液晶层与第一电极之间，并且填充在第二区域中的第一电极与第一区域中的第一电极之间的水平差。
本申请要求于2018年4月16日向日本专利局提交的日本专利申请号2018-78535的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
应当理解，本领域技术人员可根据设计需求和其他因素做出各种变形、组合、子组合以及更改，只要它们在所附权利要求或者其等同物的范围内即可。

Claims (18)

1.一种液晶显示装置，包括：
多个像素，所述多个像素中的每个像素包括第一电极、与所述第一电极相对的第二电极以及在所述第二电极与所述第一电极之间的液晶层；
第一区域，设置在所述多个像素中的每个像素中，并且具有在所述第一电极与所述第二电极之间的第一光学路径长度；
第二区域，设置在所述多个像素中的每个像素中，并且具有在所述第一电极与所述第二电极之间的第二光学路径长度，所述第二光学路径长度短于所述第一光学路径长度，所述第二区域设置有厚度等于所述第一区域中的液晶层的液晶层；以及
光学路径长度调整层，设置在所述第一区域中的所述液晶层与所述第一电极之间，并且填充所述第二区域中的第一电极与所述第一区域中的第一电极之间的水平差。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一光学路径长度与所述第二光学路径长度之间的差是进入所述液晶层的光的波长λ的1/4。
3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括配向膜，所述配向膜设置在所述第一区域中的所述光学路径长度调整层与所述液晶层之间，并且设置在所述第二区域中的所述第一电极与所述液晶层之间，其中，
所述配向膜跨所述第一区域和所述第二区域设置在平面化表面上。
4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包括驱动基板和对置基板，所述驱动基板和所述对置基板彼此相对，其中所述第一电极、所述液晶层以及所述第二电极介于所述驱动基板与所述对置基板之间。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述第一电极、所述液晶层、所述第二电极以及所述对置基板按此顺序设置在所述驱动基板上。
6.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其中，所述第二电极、所述液晶层、所述第一电极以及所述对置基板按此顺序设置在所述驱动基板上。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述多个像素中的每个像素中，所述第一区域的面积和所述第二区域的面积彼此相等。
8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述第一区域设置在所述多个像素中的每个像素的中间部中。
9.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述多个像素以矩阵形式布置。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中，所述第一区域跨所述多个像素以带状布置。
11.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述光学路径长度调整层具有四边形的截面形状。
12.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述光学路径长度调整层具有曲线形的截面形状。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其中，所述第二区域设置有厚度小于所述第一区域中的光学路径长度调整层的厚度的所述光学路径长度调整层。
14.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述光学路径长度调整层包括二氧化硅。
15.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述液晶显示装置包括透射式液晶显示装置。
16.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，所述液晶显示装置包括反射式液晶显示装置。
17.根据权利要求16所述的液晶显示装置，还包括所述第一电极与所述液晶层之间的低折射率膜和高折射率膜，其中，
所述光学路径长度调整层设置在所述第一区域中的所述低折射率膜与所述第一电极之间。
18.一种包括液晶显示装置的电子设备，所述液晶显示装置包括：
多个像素，所述多个像素中的每个像素包括第一电极、与所述第一电极相对的第二电极以及在所述第二电极与所述第一电极之间的液晶层；
第一区域，设置在所述多个像素中的每个像素中，并且具有在所述第一电极与所述第二电极之间的第一光学路径长度；
第二区域，设置在所述多个像素中的每个像素中，并且具有在所述第一电极与所述第二电极之间的第二光学路径长度，所述第二光学路径长度短于所述第一光学路径长度，所述第二区域设置有厚度等于所述第一区域中的液晶层的液晶层；以及
光学路径长度调整层，设置在所述第一区域中的所述液晶层与所述第一电极之间，并且填充在所述第二区域中的所述第一电极与所述第一区域中的所述第一电极之间的水平差。
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