JP3752691B2 - 反射型液晶表示素子およびその製造方法、ならびに液晶表示装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態に係る反射型液晶表示素子の全体構造を示している。この反射型液晶表示素子は、互いに対向配置された一対の透明電極基板30および画素電極基板40と、これらの基板間に注入された垂直配向液晶45とを備えている。
次に、図1に示した構成の反射型液晶表示素子を使用した液晶表示装置の例について説明する。ここでは、図8に示したように、反射型液晶表示素子をライトバルブとして使用した反射型液晶プロジェクタの例について説明する。
以下、比較例1−1,1−2について、まとめて説明する。比較例となる反射型液晶表示素子の試料を以下のように作製した。まず、透明電極が成膜されたガラス基板と反射型画素電極としてアルミニウム電極が形成されたシリコン駆動基板とを洗浄後、蒸着装置に導入し、配向膜として酸化珪素膜を、基板への入射蒸着角度55°で、正方画素の対角方向に蒸着粒子が成膜されるように、斜方蒸着して形成した。配向膜の膜厚は80nmとした。液晶のプレティルト角は約2.5°になるように配向制御した。その後、配向膜が形成された各基板を対向配置して、その間に2μm径のガラスビーズを適当な数だけ散布して、張り合わせ、さらに、メルク社製の誘電異方性Δεが負の垂直液晶材料を注入し、これにより反射型液晶表示素子の試料を作製した。シリコン駆動基板上のアルミニウム電極の画素ピッチは9μm、画素間の溝幅は0.6μmとした。また、アルミニウム電極の上に、画素電極を保護するためのSiO2系のパッシベーション膜を、CVD(Chemical Vapor Deposition)成膜により45nmの厚さでオーバコートしたものに関しても同様な方法で作製した。
次に、実施例1−1,1−2について、まとめて説明する。基本的に、画素電極上の配向膜以外については、上記比較例と同じ方法・仕様で、反射型液晶表示素子の試料を作製した。すなわち、透明電極が成膜されたガラス基板と反射型画素電極としてアルミニウム電極が形成されたシリコン駆動基板とを洗浄後、配向膜を以下に述べる方法で蒸着形成し、その後、それら一対の基板間に、メルク社製の誘電異方性Δεが負の垂直液晶材料を注入した反射型液晶表示素子を作製した。シリコン駆動基板の仕様も上記比較例と同じにし、画素ピッチは9μmで、画素間の溝幅を、0.6μmとした(実施例1−1)。アルミニウム電極の上に、パッシベーション膜が設けられたものも同様に作製した(実施例1−2)。
次に、実施例2−1,2−2について、まとめて説明する。本実施例は、画素電極上の配向膜の構造を図4(A)に対応する構造、すなわち、第1,第2の斜方蒸着配向膜の下地層として垂直蒸着膜を形成したものに関する。これらの膜形成に関わる部分以外は、上記比較例と同じ方法・仕様で、反射型液晶表示素子の試料を作製した。
Claims (14)
- 画素電極基板と透明電極基板とが垂直配向液晶を介して互いに対向配置された反射型液晶表示素子であって、
前記画素電極基板は、
金属膜により形成された複数の反射型の画素電極と、
前記画素電極の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第1の斜方蒸着方向から蒸着形成された第1の斜方蒸着配向膜と、
前記第1の斜方蒸着配向膜の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第2の斜方蒸着方向から蒸着形成された第2の斜方蒸着配向膜と、
前記第1および第2の斜方蒸着配向膜の形成前に、前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部の底面全体に、前記画素電極基板の基板面に対して垂直方向から蒸着形成され、前記画素電極の厚さよりも膜厚の薄い垂直蒸着膜と
を有し、
前記垂直蒸着膜が前記画素電極の上面に対し前記溝部の底面が低く蒸着形成された状態において前記第1および第2の斜方蒸着配向膜が蒸着形成され、
前記第1の斜方蒸着配向膜は、
前記垂直蒸着膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の第1の側面に蒸着形成され、
前記第2の斜方蒸着配向膜は、
前記第1の斜方蒸着配向膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の前記第1の側面に対向する第2の側面に蒸着形成されている
ことを特徴とする反射型液晶表示素子。 - 前記第1の斜方蒸着配向膜および前記第2の斜方蒸着配向膜は、酸化珪素による蒸着膜である
ことを特徴とする請求項1に記載の反射型液晶表示素子。 - 前記第1の斜方蒸着配向膜と前記第2の斜方蒸着配向膜とが、基板面内において互いに180°異なる方向から蒸着形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の反射型液晶表示素子。 - 前記第1の斜方蒸着方向または前記第2の斜方蒸着方向は、基板面内において前記画素電極基板に対して斜めに傾斜し、前記垂直配向液晶の配向方向に略平行である
ことを特徴とする請求項1に記載の反射型液晶表示素子。 - 前記画素電極は正方状の外形をなし、前記第1の斜方蒸着方向または前記第2の斜方蒸着方向は、前記画素電極の対角方向である
ことを特徴とする請求項4に記載の反射型液晶表示素子。 - フレームごとに駆動電圧を反転させるフレーム反転駆動により駆動されるものである
ことを特徴とする請求項1に記載の反射型液晶表示素子。 - 前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部分全体に、酸化物もしくは窒化物による膜、またはそれらの積層膜がさらに積層形成され、その上に、前記垂直蒸着膜、前記第1の斜方蒸着配向膜および前記第2の斜方蒸着配向膜が積層形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の反射型液晶表示素子。 - 反射型液晶表示素子を備え、この反射型液晶表示素子によって変調された光を用いて映像表示を行う液晶表示装置であって、
前記反射型液晶表示素子が、
画素電極基板と、
前記画素電極基板に対向するように配置された透明電極基板と、
前記画素電極基板と前記透明電極基板との間に注入された垂直配向液晶と
を備え、
前記画素電極基板は、
金属膜により形成された複数の反射型の画素電極と、
前記画素電極の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第1の斜方蒸着方向から蒸着形成された第1の斜方蒸着配向膜と、
前記第1の斜方蒸着配向膜の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第2の斜方蒸着方向から蒸着形成された第2の斜方蒸着配向膜と、
前記第1および第2の斜方蒸着配向膜の形成前に、前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部の底面全体に、前記画素電極基板の基板面に対して垂直方向から蒸着形成され、前記画素電極の厚さよりも膜厚の薄い垂直蒸着膜と
を有し、
前記垂直蒸着膜が前記画素電極の上面に対し前記溝部の底面が低く蒸着形成された状態において前記第1および第2の斜方蒸着配向膜が蒸着形成され、
前記第1の斜方蒸着配向膜は、
前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の第1の側面に蒸着形成され、
前記第2の斜方蒸着配向膜は、
前記第1の斜方蒸着配向膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の前記第1の側面に対向する第2の側面に蒸着形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。 - 光源と、
前記光源から発せられ、前記反射型液晶表示素子によって変調された光をスクリーンに投射する投射手段と
を備え、
反射型液晶プロジェクタとして構成されている
ことを特徴とする請求項8に記載の液晶表示装置。 - 金属膜により形成された複数の反射型の画素電極を有する画素電極基板と透明電極を有する透明電極基板とが垂直配向液晶を介して互いに対向配置され、フレームごとに駆動電圧を反転させるフレーム反転駆動がなされる反射型液晶表示素子を製造する方法であって、
前記画素電極の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第1の斜方蒸着方向から第1の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程と、
前記第1の斜方蒸着配向膜の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第2の斜方蒸着方向から第2の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程と、
前記第1および第2の斜方蒸着配向膜の形成前に、前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部の底面全体に、前記画素電極基板の基板面に対して垂直方向から、前記画素電極の厚さよりも膜厚の薄い垂直蒸着膜を蒸着形成する工程と
を含み、
前記垂直蒸着膜を蒸着形成する工程において、前記画素電極の上面に対し前記溝部の底面が低くなるように前記垂直蒸着膜を蒸着形成し、前記第1および第2の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、前記画素電極の上面に対し前記溝部の底面が低くなっている状態で前記第1および第2の斜方蒸着配向膜を蒸着形成し、
前記第1の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、
前記第1の斜方蒸着配向膜を、前記垂直蒸着膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成すると共に、基板の厚み方向の断面内における、隣接する前記画素電極間の溝部の第1の側面に蒸着形成し、
前記第2の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、
前記第2の斜方蒸着配向膜を、前記第1の斜方蒸着配向膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成すると共に、基板の厚み方向の断面内における、隣接する前記画素電極間の溝部の前記第1の側面に対向する第2の側面に蒸着形成する
ことを特徴とする反射型液晶表示素子の製造方法。 - 前記第1の斜方蒸着配向膜と前記第2の斜方蒸着配向膜とを、基板面内において互いに180°異なる方向から蒸着形成する
ことを特徴とする請求項10に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。 - 前記第1の斜方蒸着配向膜および前記第2の斜方蒸着配向膜は、酸化珪素による蒸着膜である
ことを特徴とする請求項10に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。 - 前記画素電極基板の基板面の法線方向と蒸着源からの蒸着物質の入射方向とを一致させ、真空状態で前記垂直蒸着膜の形成を行い、その後、真空状態を維持した状態で、前記基板面の法線方向が前記蒸着物質の入射方向に対して、前記第1の斜方蒸着方向および前記第2の斜方蒸着方向に対応する角度となるように前記画素電極基板を順に傾けることで、前記基板面に対して斜め方向から前記第1の斜方蒸着配向膜および前記第2の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する
ことを特徴とする請求項10に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。 - 前記画素電極基板の前記透明電極基板に対向する面側において、前記画素電極の上面および隣接する前記画素電極間の溝部分全体に、酸化物もしくは窒化物による膜、またはそれらの積層膜を積層形成する工程をさらに含み、
それにより形成された膜の上に、前記垂直蒸着膜、前記第1の斜方蒸着配向膜および前記第2の斜方蒸着配向膜を積層形成する
ことを特徴とする請求項10に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
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