JP4022832B2 - Reflective liquid crystal display element, manufacturing method thereof, and liquid crystal display device - Google Patents

Description

本発明は、反射型の画素電極を有する反射型液晶表示素子およびその製造方法、ならびにその反射型液晶表示素子を利用して映像表示を行う反射型液晶プロジェクタ等の液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a reflective liquid crystal display element having a reflective pixel electrode, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display device such as a reflective liquid crystal projector that displays an image using the reflective liquid crystal display element.

近年、プロジェクションディスプレイの高精細化、小型化、および高輝度化が進むにつれて、そのディスプレイデバイスとして、小型、高精細が可能で高い光利用効率が期待できる反射型デバイスが注目され実用化されている。反射型デバイスとしては、対向配置された一対の基板間に液晶を注入したアクティブ型の反射型液晶表示素子が知られている。この場合、一対の基板としては、一方が、ガラス基板上に透明電極が積層形成された透明電極基板、もう一方が、例えばＣＭＯＳ（Complementary-Metal Oxide Semiconductor）型の半導体回路からなるシリコン（Ｓｉ）基板を活用した駆動素子基板が用いられている。駆動素子基板の上には、光の反射と液晶への電圧印加を行うための、金属の反射型の画素電極が配置され、これにより全体として画素電極基板を構成している。反射型の画素電極は、一般にはＬＳＩ（Large Scale Integrated）プロセスで用いられている、アルミニウムを主成分とした金属材料で構成されている。   In recent years, as the resolution of projection displays has been increased in size, size, and brightness, reflection-type devices that can be reduced in size and in high definition and can be expected to have high light utilization efficiency have been attracting attention and put into practical use. . As a reflection type device, an active reflection type liquid crystal display element in which liquid crystal is injected between a pair of opposed substrates is known. In this case, as a pair of substrates, one is a transparent electrode substrate in which transparent electrodes are formed on a glass substrate, and the other is silicon (Si) made of, for example, a CMOS (Complementary-Metal Oxide Semiconductor) type semiconductor circuit. A drive element substrate utilizing the substrate is used. On the drive element substrate, a metal reflective pixel electrode for reflecting light and applying a voltage to the liquid crystal is disposed, thereby constituting the pixel electrode substrate as a whole. The reflective pixel electrode is made of a metal material mainly composed of aluminum, which is generally used in an LSI (Large Scale Integrated) process.

このような反射型液晶表示素子では、透明電極基板上に設けられた透明電極と駆動素子基板上に設けられた反射型の画素電極とに電圧を加えることで、液晶に対して電圧が印加される。このとき、液晶はそれらの電極間の電位差に応じて光学的な特性が変化し、入射した光を変調させる。この変調により階調表現が可能となり、映像表示が行われる。   In such a reflective liquid crystal display element, a voltage is applied to the liquid crystal by applying a voltage to the transparent electrode provided on the transparent electrode substrate and the reflective pixel electrode provided on the drive element substrate. The At this time, the optical characteristics of the liquid crystal change according to the potential difference between the electrodes, and the incident light is modulated. This modulation enables gradation expression and video display.

このような反射型液晶表示素子のうち、特に、垂直配向液晶を注入したアクティブ型の反射型液晶表示デバイスは、コントラストが高く、応答速度も速いため、プロジェクションデバイスとして近年注目されている。ここでいう、「垂直配向液晶材料」とは、負の誘電異方性（液晶分子の長軸に平行な誘電率ε（‖）と垂直な誘電率ε（⊥）との差Δε（＝ε（‖）―ε（⊥））が負）を有する液晶材料であり、印加電圧がゼロの時に基板面にほぼ垂直に液晶分子が配向し、ノーマリ・ブラックモードの表示を与えるものである。   Among such reflective liquid crystal display elements, in particular, an active reflective liquid crystal display device in which vertically aligned liquid crystal is injected has attracted attention as a projection device because of its high contrast and fast response speed. As used herein, “vertical alignment liquid crystal material” means negative dielectric anisotropy (difference Δε (= ε between the dielectric constant ε (‖) parallel to the long axis of the liquid crystal molecule) and the perpendicular dielectric constant ε (⊥). (‖) -Ε (⊥)) is negative), and when the applied voltage is zero, the liquid crystal molecules are aligned substantially perpendicular to the substrate surface to give a normally black mode display.

垂直配向液晶は、その分子長軸が、印加電圧がゼロの時にほぼ各基板面に対して垂直方向に配向し、電圧を印加すると面内に傾くことで透過率が変化するものである。駆動時に液晶分子の傾斜する方向が一様でないと明暗のむらが生じてしまうため、これを避けるために、あらかじめわずかなプレティルト角を一定方向に与えて垂直配向させる必要がある。その方向は画素電極の対角方向（４５°方向）である。プレティルト角があまり大きいと垂直配向性が劣化し、黒レベルが上昇してコントラストを低下させる。従って、一般には基板面の法線方向に対して、画素電極の対角方向に１°〜５°くらいの間でプレティルト角を制御する。   The vertically aligned liquid crystal is such that its molecular long axis is aligned in a direction substantially perpendicular to the surface of each substrate when the applied voltage is zero, and the transmittance changes by tilting in-plane when a voltage is applied. If the direction in which the liquid crystal molecules incline is not uniform during driving, uneven brightness will occur. To avoid this, it is necessary to apply a slight pretilt angle in a certain direction in advance for vertical alignment. The direction is a diagonal direction (45 ° direction) of the pixel electrode. If the pretilt angle is too large, the vertical alignment deteriorates, the black level increases, and the contrast decreases. Therefore, in general, the pretilt angle is controlled between 1 ° and 5 ° in the diagonal direction of the pixel electrode with respect to the normal direction of the substrate surface.

垂直配向液晶材料の配向方法には、ポリイミドに代表される有機配向膜を用い、これをラビングして配向制御する方法と、酸化珪素に代表される無機配向膜を用い斜方蒸着法にて配向制御する方法の２種類がある。昨今では、プロジェクタの高輝度化を実現するため、照明ランプのパワーを上げ表示パネルにかなり高強度の光を照射する傾向にあり、このため前者の有機系の配向膜は光により劣化することが問題になってきている。   For the alignment method of the vertical alignment liquid crystal material, an organic alignment film typified by polyimide is used, and this is rubbed to control the alignment, and an inorganic alignment film typified by silicon oxide is used for alignment by oblique deposition. There are two types of control methods. In recent years, in order to achieve higher brightness of the projector, there is a tendency to increase the power of the illumination lamp and irradiate the display panel with considerably high intensity light. For this reason, the former organic alignment film may be deteriorated by light. It has become a problem.

一方、後者の酸化珪素からなる斜方蒸着膜は無機材料であるためポリイミドのような光による劣化がなく、高い信頼性を実現できることから注目されている。酸化珪素の斜方蒸着膜で配向膜を形成する場合、プレティルト角の制御は、斜方蒸着時の基板への蒸着粒子の入射角度を変えることによりコントロールする。通常、その実用的な角度は基板法線方向に対して、４５°〜６５°くらいである。   On the other hand, the latter obliquely deposited film made of silicon oxide is an inorganic material, and therefore is not attracting attention because it is not deteriorated by light like polyimide and can realize high reliability. When the alignment film is formed of an oblique deposition film of silicon oxide, the pretilt angle is controlled by changing the incident angle of the deposited particles on the substrate during oblique deposition. Usually, the practical angle is about 45 ° to 65 ° with respect to the substrate normal direction.

反射型液晶表示素子に関する従来技術としては、例えば以下の文献記載のものがある。
特開平１１−１７４４２７号公報 As a prior art regarding the reflective liquid crystal display element, for example, there are those described in the following documents.
JP-A-11-174427

図９は、従来の配向膜の構造の一例として、透明電極基板側の膜構造を走査電子顕微鏡により観察した断面写真を示している。この膜構造は、ガラス基板上に透明電極としてのＩＴＯ(Indium Tin Oxide)膜を成膜し、その上に直接、配向膜として斜方配向蒸着により酸化珪素（ＳｉＯ₂）膜を成膜したものである。この断面写真から、斜方蒸着された酸化珪素膜は、その蒸着方向に傾いた柱状構造を形成していることが分かる。このような構造により垂直液晶にプレティルト角を付与することができると考えられているが、一方で、この構造は、断面写真を見ても分かるように隙間が多く、必ずしも緻密な膜ではない。このため、液晶セルとして駆動中に電極から発生するイオン、液晶セルの中に存在するイオン、あるいは光によって液晶セル内に発生したイオンや不純物が、その酸化珪素膜を容易に通りやすく、比較的比抵抗が低い膜となる。画素電極基板側の配向膜にも同様のことがいえる。 FIG. 9 shows, as an example of the structure of a conventional alignment film, a cross-sectional photograph obtained by observing the film structure on the transparent electrode substrate side with a scanning electron microscope. In this film structure, an ITO (Indium Tin Oxide) film as a transparent electrode is formed on a glass substrate, and a silicon oxide (SiO ₂ ) film is formed directly thereon as an alignment film by oblique alignment deposition. It is. From this cross-sectional photograph, it can be seen that the obliquely deposited silicon oxide film forms a columnar structure inclined in the deposition direction. Although it is considered that such a structure can give a pretilt angle to the vertical liquid crystal, on the other hand, this structure is not necessarily a dense film with many gaps as can be seen from a cross-sectional photograph. For this reason, ions generated from the electrode during driving as a liquid crystal cell, ions existing in the liquid crystal cell, or ions and impurities generated in the liquid crystal cell due to light are easy to pass through the silicon oxide film. The film has a low specific resistance. The same applies to the alignment film on the pixel electrode substrate side.

このため、液晶セルとして長期の駆動を行った場合に、イオンが液晶セル内に導入され、セル内にイオンの偏りができ、いわゆる焼き付き現象を起こす。イオンの偏りを補正するために、液晶を挟んだ両側で、配向膜の厚さの比を変えたり、異なる誘電体層を挿入して、偏ったイオンで発生する電気的な非対称性を電気的に補正することで抑制する手法も考えられる。しかしながら、前者はもともと斜方蒸着による配向膜が緻密でないことが要因なので効果が薄い。また後者は、誘電体層と配向膜との界面で新たなイオンの焼き付き現象を起こすという問題が考えられることや、製造上別の材料を別途成膜する必要があること等の問題があり、実用性に乏しい。   For this reason, when the liquid crystal cell is driven for a long period of time, ions are introduced into the liquid crystal cell, and the ions can be biased in the cell, causing a so-called burn-in phenomenon. In order to correct the ion bias, the thickness ratio of the alignment film is changed on both sides of the liquid crystal, or different dielectric layers are inserted, and the electrical asymmetry generated by the biased ions is electrically A method of suppressing the error by correcting it is also conceivable. However, since the former is originally caused by the fact that the alignment film formed by oblique deposition is not dense, the effect is small. In addition, the latter has problems such as the possibility of causing a new ion burn-in phenomenon at the interface between the dielectric layer and the alignment film, and the necessity of separately forming another material for manufacturing, Poor utility.

ところで、上記特許文献１には、電極と配向膜との間に配向膜とは異なる材料の他の層を形成した構造のデバイスが記載されている。上記特許文献１には、液晶とガラス基板の界面で発生する光反射を抑制する構成として、ガラス基板の内側面上に、透明電極層と、配向層および透明電極層より小さく、かつ液晶層またはガラス基板より大きい屈折率を有する１または複数の透明な中間層とからなる積層構造を備えた液晶表示デバイスに関する技術が開示されている。具体的な実施例としては、ＩＴＯ電極膜の上に中間層としてＡｌ₂Ｏ₃膜が成膜され、その上に配向膜としてＳｉＯ₂の斜方蒸着膜が形成された構造が記載されている。 By the way, Patent Document 1 describes a device having a structure in which another layer of a material different from the alignment film is formed between the electrode and the alignment film. In Patent Document 1, as a configuration for suppressing light reflection generated at the interface between the liquid crystal and the glass substrate, the transparent electrode layer, the alignment layer and the transparent electrode layer are smaller than the liquid crystal layer or the transparent electrode layer on the inner surface of the glass substrate. A technique related to a liquid crystal display device having a laminated structure including one or a plurality of transparent intermediate layers having a refractive index larger than that of a glass substrate is disclosed. As a specific example, a structure is described in which an Al ₂ O ₃ film is formed as an intermediate layer on an ITO electrode film and an obliquely deposited SiO ₂ film is formed thereon as an alignment film. .

しかしながら、この特許文献１記載の技術は、光反射の抑制を目的とした光学的な見地からの技術であり、本発明が問題としているイオンの導通等の問題を解決するものではない。また、イオンの導通等の問題は、上記したように透明電極基板側のみならず、画素電極基板側でも起こる問題であるが、特許文献１記載の技術は透明電極基板側のみの技術である。   However, the technique described in Patent Document 1 is a technique from an optical viewpoint for the purpose of suppressing light reflection, and does not solve the problem of ion conduction and the like, which is a problem of the present invention. Also, problems such as ion conduction are problems that occur not only on the transparent electrode substrate side but also on the pixel electrode substrate side as described above, but the technique described in Patent Document 1 is a technique only on the transparent electrode substrate side.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、斜方蒸着配向膜による配向特性を維持したまま、その膜構造に起因する電気的な特性を改善し、イオン等が配向膜を導通することを抑制して長期信頼性を実現することができる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を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to improve the electrical characteristics resulting from the film structure while maintaining the alignment characteristics of the obliquely deposited alignment film, so that ions and the like are aligned. It is an object of the present invention to provide a reflective liquid crystal display element capable of realizing long-term reliability by suppressing electrical conduction, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display device.

本発明による反射型液晶表示素子は、透明電極基板と、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、画素電極基板と透明電極基板とのそれぞれの垂直配向液晶に接する面側に、少なくとも、基板面に対して垂直方向から蒸着形成された垂直蒸着膜と、垂直蒸着膜の上に、基板面に対して斜め方向から蒸着形成された斜方蒸着配向膜とが順に積層形成され、画素電極基板側の垂直蒸着膜が画素電極の上面に対し画素電極間の溝部の底面が低く膜形成された状態において、斜方蒸着配向膜が蒸着形成されているものである。   The reflective liquid crystal display device according to the present invention is a reflective liquid crystal display in which a transparent electrode substrate and a pixel electrode substrate having a plurality of reflective pixel electrodes formed of a metal film are arranged to face each other via vertically aligned liquid crystal. An element, on the surface side of the pixel electrode substrate and the transparent electrode substrate that is in contact with the vertically aligned liquid crystal, at least on the vertical vapor deposition film formed by vapor deposition from a direction perpendicular to the substrate surface, and on the vertical vapor deposition film In addition, an oblique deposition film formed by oblique deposition with respect to the substrate surface is laminated in order, and the vertical deposition film on the pixel electrode substrate side is a film in which the bottom surface of the groove between the pixel electrodes is lower than the top surface of the pixel electrode. In the formed state, an oblique deposition alignment film is deposited.

本発明による液晶表示装置は、上記した本発明による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ようにしたものである。   The liquid crystal display device according to the present invention displays images using light modulated by the above-described reflective liquid crystal display element according to the present invention.

本発明による反射型液晶表示素子の製造方法は、透明電極基板と、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を製造する方法であって、画素電極基板の製造工程と透明電極基板の製造工程とのそれぞれについて、垂直配向液晶に接する面側に、基板面に対して垂直方向から垂直蒸着膜を蒸着形成する工程と、垂直蒸着膜を形成した後、垂直蒸着膜の上に、基板面に対して斜め方向から斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程とを含み、画素電極基板側の垂直蒸着膜を膜形成する工程において、画素電極の上面に対し画素電極間の溝部の底面が低くなるように垂直蒸着膜を膜形成し、画素電極基板側の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、画素電極の上面に対し溝部の底面が低くなっている状態で斜方蒸着配向膜を蒸着形成するものである。   According to another aspect of the present invention, there is provided a reflective liquid crystal display device manufacturing method in which a transparent electrode substrate and a pixel electrode substrate having a plurality of reflective pixel electrodes formed of a metal film are arranged to face each other via vertically aligned liquid crystals. Type liquid crystal display device for manufacturing a pixel electrode substrate and a transparent electrode substrate for each of a manufacturing process of a pixel electrode substrate and a vertical deposition film from a direction perpendicular to the substrate surface on a surface side in contact with a vertically aligned liquid crystal And after forming a vertical vapor deposition film, a step of vapor-depositing an oblique vapor deposition alignment film from an oblique direction with respect to the substrate surface on the vertical vapor deposition film, the vertical on the pixel electrode substrate side In the step of forming a vapor deposition film, a step of forming a vertical vapor deposition film so that the bottom surface of the groove between the pixel electrodes is lower than the upper surface of the pixel electrode, and vapor depositing an oblique vapor deposition alignment film on the pixel electrode substrate side In the picture Bottom of the groove with respect to the upper surface of the electrode and forms depositing obliquely evaporated alignment film in a state that is lower.

本発明による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において、垂直蒸着膜および斜方蒸着配向膜としては、例えば酸化珪素による蒸着膜が形成される。   In the reflective liquid crystal display element and the manufacturing method thereof and the liquid crystal display device according to the present invention, for example, a vapor deposition film made of silicon oxide is formed as the vertical vapor deposition film and the oblique vapor deposition alignment film.

本発明による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では、画素電極基板と透明電極基板とのそれぞれについて、斜方蒸着配向膜の下地層として垂直蒸着膜が形成される。例えば酸化珪素の垂直蒸着膜は、斜方蒸着配向膜と比較して柱状構造を持たず緻密な膜であり比抵抗も高いため、斜方蒸着配向膜と各基板間での電気的な遮蔽層として機能する。これにより、従来のデバイスのようなイオンの流動が抑制される。その結果、長期の駆動においても、イオンの焼き付きを起こすことなく長期信頼性に優れたデバイスが実現される。また特に、各蒸着膜を同じ酸化珪素膜で形成した場合には、酸化珪素という同じ材料である下地膜の上に酸化珪素の斜方蒸着配向膜が形成されるため、従来のようにＩＴＯ電極やアルミニウム電極の上に直接配向膜が成膜される場合に比べ、膜質も良好なものとなる。   In the reflective liquid crystal display element, the manufacturing method thereof, and the liquid crystal display device according to the present invention, a vertical vapor deposition film is formed as an underlayer of the oblique vapor deposition alignment film for each of the pixel electrode substrate and the transparent electrode substrate. For example, a vertical vapor deposition film of silicon oxide is a dense film having no columnar structure and a high specific resistance as compared with an oblique vapor deposition alignment film, and therefore, an electrical shielding layer between the oblique vapor deposition alignment film and each substrate. Function as. Thereby, the flow of ions as in the conventional device is suppressed. As a result, a device excellent in long-term reliability can be realized without causing seizure of ions even in long-term driving. In particular, when each vapor deposition film is formed of the same silicon oxide film, an oblique deposition film of silicon oxide is formed on the base film, which is the same material as silicon oxide. Compared with the case where the alignment film is formed directly on the aluminum electrode, the film quality is also improved.

本発明による反射型液晶表示素子は、垂直蒸着膜の上に斜方蒸着配向膜が形成された、いわば２層構造配向膜であるが、その製造方法において、垂直蒸着膜と斜方蒸着配向膜との膜形成は、連続的に行うことが好ましい。「連続的」とは真空状態を破らず、連続して成膜するということを意味する。２つの膜を、別々の装置で成膜したり、あるいは一度真空状態を破ってから２つの目の膜を成膜する方法も可能であり、これによってもある程度の効果は得られる。しかしながら、その場合には、それらの膜の間の界面の清浄性を極めてきれいに保つ必要がある。すなわち、例えば酸化珪素は水分吸着や不純物の付着に敏感なため、垂直蒸着膜の表面の化学的安定性が重要である。これが不十分であると、膜間の接合強度が弱く剥がれたり、また構造が連続的につながらず、その界面でイオン等が逆にトラップされ新たな焼き付きを起こす可能性がある。   The reflective liquid crystal display device according to the present invention is a so-called two-layered alignment film in which an oblique deposition alignment film is formed on a vertical deposition film. In the manufacturing method, the vertical deposition film and the oblique deposition alignment film are used. It is preferable to carry out the film formation continuously. “Continuous” means that the film is continuously formed without breaking the vacuum state. It is possible to form two films with different apparatuses, or to form a second film after breaking the vacuum once, and this also provides a certain effect. In that case, however, the cleanliness of the interface between the films must be kept very clean. That is, for example, since silicon oxide is sensitive to moisture adsorption and impurity adhesion, the chemical stability of the surface of the vertically deposited film is important. If this is insufficient, the bonding strength between the films may be weak and peel off, or the structure may not be continuously connected, and ions and the like may be trapped in reverse at the interface to cause new image sticking.

従って、画素電極基板の製造工程と透明電極基板の製造工程とのそれぞれについて、例えば、基板法線方向に対する蒸着粒子の入射角度を変えることのできる機構を備えた１台の蒸着装置を用い、真空状態を破らずに２つの膜を連続的に蒸着することが最も効果的であり効率的な製造方法として、望ましい。   Therefore, for each of the manufacturing process of the pixel electrode substrate and the manufacturing process of the transparent electrode substrate, for example, a single vapor deposition apparatus having a mechanism capable of changing the incident angle of the vapor deposition particles with respect to the normal direction of the substrate is used. It is desirable as the most effective and efficient manufacturing method to continuously deposit two films without breaking the state.

本発明の反射型液晶表示素子および液晶表示装置によれば、画素電極基板と透明電極基板とのそれぞれの垂直配向液晶に接する面側に、少なくとも、基板面に対して垂直方向から蒸着形成された垂直蒸着膜と、垂直蒸着膜を介して、基板面に対して斜め方向から蒸着形成された斜方蒸着配向膜とが順に積層形成されているので、斜方蒸着配向膜による配向特性を維持したまま、その膜構造に起因する電気的な特性を改善し、イオン等が配向膜を導通することを抑制して長期信頼性を実現することができる。   According to the reflective liquid crystal display element and the liquid crystal display device of the present invention, the pixel electrode substrate and the transparent electrode substrate were formed by vapor deposition at least from the direction perpendicular to the substrate surface on the surface side in contact with the vertically aligned liquid crystal. Since the vertical vapor deposition film and the oblique vapor deposition alignment film deposited in an oblique direction with respect to the substrate surface are sequentially stacked via the vertical vapor deposition film, the alignment characteristics by the oblique vapor deposition alignment film are maintained. The electrical characteristics resulting from the film structure can be improved, and ions and the like can be prevented from conducting through the alignment film, thereby realizing long-term reliability.

特に、本発明の液晶表示装置によれば、本発明の反射型液晶表示素子を用いて映像表示を行うようにしたので、良好な画質の映像表示を実現できる。   In particular, according to the liquid crystal display device of the present invention, since the video display is performed using the reflective liquid crystal display element of the present invention, it is possible to realize video display with good image quality.

本発明の反射型液晶表示素子の製造方法によれば、画素電極基板の製造工程と透明電極基板の製造工程とのそれぞれについて、垂直配向液晶に接する面側に、基板面に対して垂直方向から垂直蒸着膜を蒸着形成する工程と、垂直蒸着膜を形成した後、垂直蒸着膜を介して、基板面に対して斜め方向から斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程とを含めるようにしたので、斜方蒸着配向膜による配向特性を維持したまま、その膜構造に起因する電気的な特性を改善し、イオン等が配向膜を導通することを抑制して長期信頼性を実現することができるような反射型液晶表示素子を製造できる。   According to the manufacturing method of the reflective liquid crystal display element of the present invention, the pixel electrode substrate manufacturing process and the transparent electrode substrate manufacturing process are respectively performed on the surface side in contact with the vertically aligned liquid crystal from the direction perpendicular to the substrate surface. Since the vertical vapor deposition film is formed and the vertical vapor deposition film is formed and then the oblique vapor deposition alignment film is vapor deposited from the oblique direction with respect to the substrate surface through the vertical vapor deposition film. While maintaining the alignment characteristics of the obliquely deposited alignment film, it is possible to improve the electrical characteristics due to the film structure and to suppress the conduction of ions and the like through the alignment film, thereby realizing long-term reliability. Such a reflective liquid crystal display element can be manufactured.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

＜反射型液晶表示素子の説明＞
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。 <Description of reflective liquid crystal display element>
FIG. 1 shows the overall structure of a reflective liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention. This reflective liquid crystal display element includes a pair of transparent electrode substrate 30 and pixel electrode substrate 40 which are arranged to face each other, and a vertical alignment liquid crystal 45 injected between these substrates.

透明電極基板３０は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の垂直配向液晶４５に接する面側（画素電極基板４０に対向する面側）に積層された透明電極３２とを備えている。透明電極３２の垂直配向液晶４５に接する面側にはさらに、垂直蒸着膜３３Ａと斜方蒸着配向膜３３Ｂとが順に全面的に積層されている。透明電極３２は、光の透過作用のある電極材料、一般に、酸化すず（ＳｎＯ₂）と酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）との固溶体物質であるＩＴＯ(Indium Tin Oxide；インジウムすず酸化膜)が用いられる。透明電極３２には、全画素領域で共通の電位（例えば接地電位）が印加されるようになっている。 The transparent electrode substrate 30 includes a glass substrate 31 and a transparent electrode 32 stacked on the surface side of the glass substrate 31 that is in contact with the vertically aligned liquid crystal 45 (the surface side that faces the pixel electrode substrate 40). On the surface side of the transparent electrode 32 in contact with the vertical alignment liquid crystal 45, a vertical vapor deposition film 33A and an oblique vapor deposition alignment film 33B are sequentially laminated on the entire surface. The transparent electrode 32 is made of an electrode material having a light transmitting action, generally ITO (Indium Tin Oxide) which is a solid solution material of tin oxide (SnO ₂ ) and indium oxide (In ₂ O ₃ ). It is done. A common potential (for example, ground potential) is applied to the transparent electrode 32 in all pixel regions.

垂直蒸着膜３３Ａは、透明電極基板３０の基板面に対して垂直方向から蒸着形成されたものである。斜方蒸着配向膜３３Ｂは、透明電極基板３０の基板面に対して斜め方向から蒸着形成されたものであり、垂直蒸着膜３３Ａを介して、透明電極３２の上面全体に積層されている。   The vertical vapor deposition film 33 </ b> A is formed by vapor deposition from a direction perpendicular to the substrate surface of the transparent electrode substrate 30. The oblique deposition alignment film 33B is formed by deposition from an oblique direction with respect to the substrate surface of the transparent electrode substrate 30, and is laminated on the entire upper surface of the transparent electrode 32 via the vertical deposition film 33A.

画素電極基板４０は、例えば単結晶のシリコン基板４１を有し、このシリコン基板４１の垂直配向液晶４５に接する面側（透明電極基板３０に対向する面側）に、反射型画素電極４２と、垂直蒸着膜４３Ａと、斜方蒸着配向膜４３Ｂとが順に積層形成されている。シリコン基板４１には、ＣＭＯＳやＮＭＯＳなどのトランジスタＴ１とキャパシタ（補助容量）Ｃ１とからなるアクティブ型の駆動回路が形成されている。   The pixel electrode substrate 40 includes, for example, a single crystal silicon substrate 41, and a reflective pixel electrode 42 is provided on a surface side of the silicon substrate 41 that is in contact with the vertically aligned liquid crystal 45 (a surface side facing the transparent electrode substrate 30). A vertical vapor deposition film 43A and an oblique vapor deposition alignment film 43B are sequentially stacked. On the silicon substrate 41, an active drive circuit including a transistor T1 such as CMOS or NMOS and a capacitor (auxiliary capacitor) C1 is formed.

反射型画素電極４２は、シリコン基板４１上に複数、マトリクス状に配置形成されている。反射型画素電極４２は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）に代表される金属膜で構成されている。反射型画素電極４２としてアルミニウム電極等の金属電極を用いた場合は、光の反射膜の機能と液晶に電圧を印加する電極として機能との両方を兼ねているが、さらに反射率を上げるために誘電体ミラーのような多層膜による反射層をアルミニウム電極等の上に形成しても良い。また、アルミニウム電極等の全面を保護する形で、酸化物あるいは窒化物の膜で覆うようにしても良い。   A plurality of reflective pixel electrodes 42 are arranged and formed on the silicon substrate 41 in a matrix. The reflective pixel electrode 42 is composed of a metal film typified by aluminum (Al) or silver (Ag). When a metal electrode such as an aluminum electrode is used as the reflective pixel electrode 42, it functions both as a light reflecting film and as an electrode for applying a voltage to the liquid crystal. A reflective layer made of a multilayer film such as a dielectric mirror may be formed on an aluminum electrode or the like. Further, the entire surface of the aluminum electrode or the like may be protected with an oxide or nitride film.

図３に、画素電極基板４０における画素間溝（隣接する画素電極間の溝部）５０付近の構造および垂直配向液晶４５の配向状態を模式的に示す。図３において、矢印８５は、斜方蒸着配向膜４３Ｂの蒸着方向を示している。垂直蒸着膜４３Ａは、画素電極基板４０の基板面に対して垂直方向から蒸着形成されたものであり、反射型画素電極４２の上面全体および画素間溝５０の底面全体に積層されている。斜方蒸着配向膜４３Ｂは、画素電極基板４０の基板面に対して斜め方向から蒸着形成されたものであり、垂直蒸着膜４３Ａを介して、反射型画素電極４２の上面全体および画素間溝５０の一部の領域５２に積層されている。   FIG. 3 schematically shows the structure in the vicinity of the inter-pixel groove (groove portion between adjacent pixel electrodes) 50 in the pixel electrode substrate 40 and the alignment state of the vertical alignment liquid crystal 45. In FIG. 3, an arrow 85 indicates the deposition direction of the oblique deposition alignment film 43B. The vertical vapor deposition film 43A is formed by vapor deposition from a direction perpendicular to the substrate surface of the pixel electrode substrate 40, and is laminated on the entire top surface of the reflective pixel electrode 42 and the entire bottom surface of the inter-pixel groove 50. The oblique vapor deposition alignment film 43B is formed by vapor deposition from an oblique direction with respect to the substrate surface of the pixel electrode substrate 40. Through the vertical vapor deposition film 43A, the entire upper surface of the reflective pixel electrode 42 and the inter-pixel groove 50 are formed. Are stacked in a part of the region 52.

透明電極基板３０および画素電極基板４０のそれぞれについて、斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂの下層に垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａが形成されている点が、本実施の形態の最大の特徴部分である。   For each of the transparent electrode substrate 30 and the pixel electrode substrate 40, the point that the vertical vapor deposition films 33A and 43A are formed below the oblique vapor deposition alignment films 33B and 43B is the greatest characteristic part of the present embodiment.

垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａおよび斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂとしては、例えば二酸化珪素（ＳｉＯ₂）に代表される酸化珪素による蒸着膜が用いられる。この場合、斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂの斜め蒸着時の蒸着角度を変えることにより、垂直配向液晶４５のプレティルト角がコントロールされる。通常、蒸着角度θは基板法線方向に対して、４５°〜６５°程度である。 As the vertical vapor deposition films 33A and 43A and the oblique vapor deposition alignment films 33B and 43B, for example, vapor deposition films made of silicon oxide typified by silicon dioxide (SiO ₂ ) are used. In this case, the pretilt angle of the vertically aligned liquid crystal 45 is controlled by changing the deposition angle during oblique deposition of the oblique deposition alignment films 33B and 43B. Usually, the vapor deposition angle θ is about 45 ° to 65 ° with respect to the normal direction of the substrate.

この反射型液晶表示素子で用いられる垂直配向液晶４５は、その分子長軸が、印加電圧がゼロの時にほぼ各基板面に対して垂直方向に配向し、電圧を印加すると面内に傾くことで透過率が変化するものである。駆動時に液晶分子の傾斜する方向が一様でないと明暗のむらが生じてしまうため、これを避けるために、あらかじめわずかなプレティルト角を一定方向（一般にはデバイスの対角方向）に与えて垂直配向させる必要がある。プレティルト角があまり大きいと垂直配向性が劣化し、黒レベルが上昇してコントラストを低下させる。従って、斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂにより、一般には１°〜５°くらいの間にプレティルト角が制御される。   The vertical alignment liquid crystal 45 used in this reflective liquid crystal display element has its molecular long axis aligned in a direction substantially perpendicular to the surface of each substrate when the applied voltage is zero, and tilted in-plane when a voltage is applied. The transmittance changes. If the tilt direction of the liquid crystal molecules is not uniform during driving, uneven brightness will occur. To avoid this, a slight pretilt angle is applied in advance in a certain direction (generally the diagonal direction of the device) for vertical alignment. There is a need. If the pretilt angle is too large, the vertical alignment deteriorates, the black level increases, and the contrast decreases. Accordingly, the pretilt angle is generally controlled between about 1 ° and 5 ° by the oblique deposition alignment films 33B and 43B.

図２は、この反射型液晶表示素子の駆動部の構成を示している。駆動部は、各画素内に形成される画素駆動回路６１と、表示領域６０の周辺に配置される、データドライバ６２および走査ドライバ６３等のロジック部とを備えている。データドライバ６２には、信号線６４を介して外部からの画像信号Ｄが入力される。画素駆動回路６１は、各反射型画素電極４２の下層に形成され、一般にスイッチングトランジスタＴ１と液晶に電圧を供給する補助容量Ｃ１とを有して構成されている。トランジスタＴ１には、垂直配向液晶４５の駆動電圧に対応した耐圧が要求され、一般にロジック部よりも高い耐圧プロセスで作製される。   FIG. 2 shows the configuration of the drive unit of the reflective liquid crystal display element. The drive unit includes a pixel drive circuit 61 formed in each pixel and logic units such as a data driver 62 and a scan driver 63 disposed around the display area 60. An external image signal D is input to the data driver 62 via the signal line 64. The pixel drive circuit 61 is formed below each reflective pixel electrode 42 and generally includes a switching transistor T1 and an auxiliary capacitor C1 that supplies a voltage to the liquid crystal. The transistor T1 is required to have a breakdown voltage corresponding to the driving voltage of the vertical alignment liquid crystal 45, and is generally manufactured by a higher breakdown voltage process than that of the logic portion.

画素駆動回路６１において、列方向にはデータ線７１が複数配置され、行方向には走査線７２が複数位置されている。各データ線７１と各走査線７２との交差点が、１画素に対応している。各トランジスタＴ１のソース電極は、データ線７１に接続され、ゲート電極は、走査線７２に接続されている。各トランジスタＴ１のドレイン電極は、各反射型画素電極４２と補助容量Ｃ１とに接続されている。各データ線７１は、データドライバ６２に接続され、このデータドライバ６２から画像信号が供給される。各走査線７２は、走査ドライバ６３に接続され、走査ドライバ６３から走査信号が順次供給される。   In the pixel driving circuit 61, a plurality of data lines 71 are arranged in the column direction, and a plurality of scanning lines 72 are positioned in the row direction. An intersection between each data line 71 and each scanning line 72 corresponds to one pixel. The source electrode of each transistor T1 is connected to the data line 71, and the gate electrode is connected to the scanning line 72. The drain electrode of each transistor T1 is connected to each reflective pixel electrode 42 and the auxiliary capacitor C1. Each data line 71 is connected to a data driver 62, and an image signal is supplied from the data driver 62. Each scanning line 72 is connected to the scanning driver 63, and scanning signals are sequentially supplied from the scanning driver 63.

次に、この反射型液晶表示素子の製造方法について説明する。なお、この反射型液晶表示素子の特徴部分は、透明電極基板３０および画素電極基板４０における垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａおよび斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂの構造にあるので、特に、これらの膜形成の方法を詳しく説明する。また、それらの膜形成の方法は、基本的に透明電極基板３０および画素電極基板４０共に同じであるから、以下では主に画素電極基板４０における膜形成の方法を代表して説明する。   Next, a method for manufacturing the reflective liquid crystal display element will be described. The characteristic part of this reflective liquid crystal display element is the structure of the vertical vapor deposition films 33A and 43A and the oblique vapor deposition alignment films 33B and 43B on the transparent electrode substrate 30 and the pixel electrode substrate 40. The method will be described in detail. In addition, since the film forming method is basically the same for both the transparent electrode substrate 30 and the pixel electrode substrate 40, the film forming method on the pixel electrode substrate 40 will be mainly described below.

図５（Ａ），（Ｂ）は、これらの膜形成に用いられる真空蒸着装置を示している。なお、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の真空蒸着装置を図のＸ１方向から見た状態を示している。画素電極基板４０として、シリコン基板４１上に反射型画素電極４２が形成されたものを洗浄後、真空蒸着装置８０に導入する。なお、反射型画素電極４２は、例えば半導体プロセスにおいて、シリコン基板４１上に例えばアルミニウム等の金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて正方状に電極加工することにより形成される。   5A and 5B show a vacuum evaporation apparatus used for forming these films. Note that FIG. 5B shows a state in which the vacuum evaporation apparatus in FIG. 5A is viewed from the X1 direction in the drawing. A pixel electrode substrate 40 having a reflective pixel electrode 42 formed on a silicon substrate 41 is washed and then introduced into a vacuum deposition apparatus 80. The reflective pixel electrode 42 is formed by, for example, forming a metal film such as aluminum on the silicon substrate 41 in a semiconductor process and then processing the electrode into a square shape using a photolithography technique.

真空蒸着装置８０としては、基板の法線に対する蒸着粒子８３の入射方向を変えることができるよう、例えば基板回転機構を有するものを用いる。真空蒸着装置８０の内部は、膜形成時には真空状態に保たれる。このような基板回転機構を有する真空蒸着装置８０内において、まず、画素電極基板４０の基板面の法線方向と蒸着源８１からの蒸着粒子８３の入射方向とを一致させ（第１の蒸着位置）、基板面に対し垂直方向から垂直蒸着膜４３Ａの形成を行う。蒸着粒子８３としては、例えば酸化珪素を用いる。垂直蒸着膜４３Ａは、基板面に対し垂直方向から蒸着されるので、図３に示したように、反射型画素電極４２の上面全体および画素間溝５０の底面全体に形成される。   As the vacuum vapor deposition apparatus 80, for example, an apparatus having a substrate rotation mechanism is used so that the incident direction of the vapor deposition particles 83 with respect to the normal line of the substrate can be changed. The inside of the vacuum deposition apparatus 80 is kept in a vacuum state during film formation. In the vacuum vapor deposition apparatus 80 having such a substrate rotation mechanism, first, the normal direction of the substrate surface of the pixel electrode substrate 40 and the incident direction of the vapor deposition particles 83 from the vapor deposition source 81 are matched (first vapor deposition position). ), The vertical deposition film 43A is formed from the direction perpendicular to the substrate surface. As the vapor deposition particles 83, for example, silicon oxide is used. Since the vertical deposition film 43A is deposited from a direction perpendicular to the substrate surface, the vertical deposition film 43A is formed on the entire upper surface of the reflective pixel electrode 42 and the entire bottom surface of the inter-pixel groove 50 as shown in FIG.

その後、真空状態を維持した状態で、基板面の法線方向が蒸着粒子８３の入射方向に対して所定の角度θとなるように、画素電極基板４０を角度θ回転させて傾けることで（第２の蒸着位置）、基板面に対して斜め方向から斜方蒸着配向膜４３Ｂを蒸着形成する。蒸着源８１は、垂直蒸着膜４３Ａの形成時と同じものを使用し、蒸着粒子８３として、垂直蒸着膜４３Ａと同様、例えば酸化珪素を用いる。このようにして、基板面の法線方向に対して例えば４５°〜６５°の入射角度θで斜方蒸着配向膜４３Ｂを斜方蒸着する。面内入射方向は、従来と同様、画素の対角方向とし、液晶分子のプレティルト角度が１°〜５°くらいになるように設計する。斜方蒸着配向膜４３Ｂは、基板面に対して斜め方向から蒸着されるので、図３に示したように、垂直蒸着膜４３Ａを介して反射型画素電極４２の上面全体と画素間溝５０の一部の領域５２に形成される。画素間溝５０において、斜方蒸着配向膜４３Ｂが形成されていない領域５１では、垂直蒸着膜４３Ａが液晶に接することとなる。   Thereafter, in a state where the vacuum state is maintained, the pixel electrode substrate 40 is tilted by rotating the pixel electrode substrate 40 by an angle θ so that the normal direction of the substrate surface becomes a predetermined angle θ with respect to the incident direction of the vapor deposition particles 83 (first 2), an oblique deposition alignment film 43B is formed by vapor deposition from an oblique direction with respect to the substrate surface. The vapor deposition source 81 is the same as that used to form the vertical vapor deposition film 43A, and, for example, silicon oxide is used as the vapor deposition particles 83 in the same manner as the vertical vapor deposition film 43A. In this manner, the oblique deposition film 43B is obliquely deposited at an incident angle θ of, for example, 45 ° to 65 ° with respect to the normal direction of the substrate surface. The in-plane incident direction is the diagonal direction of the pixel as in the conventional case, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules is designed to be about 1 ° to 5 °. Since the oblique deposition film 43B is deposited from an oblique direction with respect to the substrate surface, as shown in FIG. 3, the entire upper surface of the reflective pixel electrode 42 and the inter-pixel groove 50 are formed via the vertical deposition film 43A. A part of the region 52 is formed. In the inter-pixel groove 50, in the region 51 where the oblique deposition alignment film 43B is not formed, the vertical deposition film 43A is in contact with the liquid crystal.

なお、透明電極基板３０においては、透明電極３２が基板面全体に形成されているので、垂直蒸着膜３３Ａが透明電極３２上に全体形成される。そして、斜方蒸着配向膜４３Ｂがその垂直蒸着膜３３Ａ上に全体形成される。   In the transparent electrode substrate 30, since the transparent electrode 32 is formed over the entire substrate surface, the vertical vapor deposition film 33 </ b> A is formed over the transparent electrode 32. Then, the oblique deposition alignment film 43B is entirely formed on the vertical deposition film 33A.

以上のように、垂直蒸着膜４３Ａと斜方蒸着配向膜４３Ｂとの膜形成は、１台の真空蒸着装置８０内で連続的に行うことが好ましい。「連続的」とは真空状態を破らず、連続して成膜するということを意味する。２つの膜を、別々の装置で成膜したり、あるいは垂直蒸着膜４３Ａを形成後、一度真空状態を破ってから斜方蒸着配向膜４３Ｂを成膜する方法も可能であり、これによってもある程度の効果は得られる。しかしながら、その場合には、それらの膜の間の界面の清浄性を極めてきれいに保つ必要がある。すなわち、例えば酸化珪素は水分吸着や不純物の付着に敏感なため、垂直蒸着膜４３Ａの表面の化学的安定性が重要である。これが不十分であると、膜間の接合強度が弱く剥がれたり、また構造が連続的につながらず、その界面でイオン等が逆にトラップされ新たな焼き付きを起こす可能性がある。   As described above, the film formation of the vertical vapor deposition film 43 </ b> A and the oblique vapor deposition alignment film 43 </ b> B is preferably performed continuously in one vacuum vapor deposition apparatus 80. “Continuous” means that the film is continuously formed without breaking the vacuum state. It is possible to form the two films with different apparatuses, or after forming the vertical vapor deposition film 43A, the vacuum state is once broken and then the oblique vapor deposition alignment film 43B is formed. The effect is obtained. In that case, however, the cleanliness of the interface between the films must be kept very clean. That is, for example, since silicon oxide is sensitive to moisture adsorption and impurity adhesion, the chemical stability of the surface of the vertical deposition film 43A is important. If this is insufficient, the bonding strength between the films may be weak and peel off, or the structure may not be continuously connected, and ions and the like may be trapped in reverse at the interface to cause new image sticking.

図６に、以上の方法で実際に膜形成した膜構造の断面写真を示す。これは、反射型画素電極４２としてのアルミニウム電極の上に、酸化珪素からなる垂直蒸着膜と斜方蒸着膜とを形成したものである。真空状態を破らずに連続して成膜したため、垂直蒸着膜の表面には水分吸着等の問題が起こらず、膜の連続性が極めて良好な状態で斜方蒸着膜が形成されていることが分かる。   FIG. 6 shows a cross-sectional photograph of the film structure actually formed by the above method. In this example, a vertical vapor deposition film and an oblique vapor deposition film made of silicon oxide are formed on an aluminum electrode as the reflective pixel electrode 42. Since the film was continuously formed without breaking the vacuum state, problems such as moisture adsorption did not occur on the surface of the vertical vapor deposited film, and the oblique vapor deposited film was formed with extremely good film continuity. I understand.

この手法によれば、図６に示すように、垂直蒸着膜から斜方蒸着膜まで一連の構造を持った膜が形成される。いうならば、この配向膜は、垂直下地膜と斜方蒸着膜とが一体になった酸化珪素配向膜といえ、従来の斜方蒸着膜のみの構成とはまったく異なるものである。   According to this method, as shown in FIG. 6, a film having a series of structures from a vertical vapor deposition film to an oblique vapor deposition film is formed. In other words, this alignment film is a silicon oxide alignment film in which a vertical base film and an oblique vapor deposition film are integrated, and is completely different from a conventional oblique vapor deposition film alone.

垂直蒸着膜４３Ａと斜方蒸着配向膜４３Ｂとの膜形成を連続的に行う場合、図５（Ａ），（Ｂ）に示したように蒸着源８１と基板の設置位置との間にシャッタ８２を配置し、このシャッタ８２を図示しない基板回転機構と連動させて開閉させるようにすると良い。すなわち、まずシャッタ８２を開けた状態で垂直蒸着膜４３Ａの形成を行った後、シャッタ８２を閉じて一旦蒸着粒子８３を遮蔽する。その間に基板を基板回転機構によって回転させ、再びシャッタ８２を開け、斜方蒸着配向膜４３Ｂの形成を行う。このように、シャッタ８２などを用いて一旦蒸着粒子８３を遮蔽して斜方蒸着配向膜４３Ｂの形成を行うことが好ましいが、これに限らず、シャッタ８２を設けずに、垂直蒸着しながら途中で基板を回転させて連続的に斜方蒸着へと移行するような方法も可能である。   When the film formation of the vertical vapor deposition film 43A and the oblique vapor deposition alignment film 43B is continuously performed, as shown in FIGS. 5A and 5B, the shutter 82 is provided between the vapor deposition source 81 and the substrate installation position. And the shutter 82 is preferably opened and closed in conjunction with a substrate rotation mechanism (not shown). That is, first, the vertical vapor deposition film 43A is formed with the shutter 82 opened, and then the shutter 82 is closed to temporarily shield the vapor deposition particles 83. Meanwhile, the substrate is rotated by the substrate rotating mechanism, the shutter 82 is opened again, and the oblique deposition alignment film 43B is formed. As described above, it is preferable to form the oblique vapor deposition alignment film 43B by shielding the vapor deposition particles 83 once using the shutter 82 or the like. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to rotate the substrate and continuously shift to oblique deposition.

以上のような膜の製造方法により、透明電極基板３０および画素電極基板４０のそれぞれについて、垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａを介して斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂが連続的に形成される。特に画素電極基板４０においては、反射型画素電極４２の上面には、垂直蒸着膜４３Ａを介して斜方蒸着配向膜４３Ｂが全体的に形成され、画素間溝５０については、垂直蒸着膜４３Ａを介して部分的に斜方蒸着配向膜４３Ｂが形成される。これらの膜構造により得られる作用、効果については後述する。   By the film manufacturing method as described above, the oblique deposition alignment films 33B and 43B are continuously formed on the transparent electrode substrate 30 and the pixel electrode substrate 40 through the vertical deposition films 33A and 43A, respectively. In particular, in the pixel electrode substrate 40, an oblique deposition alignment film 43B is entirely formed on the upper surface of the reflective pixel electrode 42 via a vertical deposition film 43A, and the vertical deposition film 43A is formed for the inter-pixel groove 50. Thus, an oblique deposition alignment film 43B is partially formed. The actions and effects obtained by these film structures will be described later.

斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂの下層に事前に成膜する垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａの厚さは、あまりに薄いと良質な膜ができず緻密で比抵抗の高い膜とならないことから１０ｎｍ以上あることが好ましい。上限に関してはあまりに厚いと成膜時間が長くなり膜質が劣化して実用性に乏しくなるので厚さは５００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは３０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さが実用上、特に適している。   The thickness of the vertical vapor-deposited films 33A and 43A formed in advance under the oblique vapor-deposited alignment films 33B and 43B is 10 nm or more because if the film is too thin, a high-quality film cannot be formed and a dense and high specific resistance film cannot be obtained. It is preferable. Regarding the upper limit, if it is too thick, the film formation time becomes long and the film quality deteriorates and becomes impractical, so the thickness is preferably 500 nm or less. More preferably, a thickness of 30 nm to 100 nm is particularly suitable for practical use.

ところで、以上では、反射型画素電極４２の上に直接、垂直蒸着膜４３Ａと斜方蒸着配向膜４３Ｂとが順に積層されている例について説明したが、反射型画素電極４２の上に他の膜が存在し、その膜の上に垂直蒸着膜４３Ａと斜方蒸着配向膜４３Ｂとが順に積層されている構造であっても良い。例えば、反射型画素電極４２としてアルミニウム電極を用いた場合、その表面は化学的に不安定なため、一般に酸化物もしくは窒化物からなるパッシベーション膜と称する保護膜で画素電極全体を覆う場合があるが、この場合にも本実施の形態による配向膜の構造は有効である。   In the above description, the example in which the vertical vapor deposition film 43A and the oblique vapor deposition alignment film 43B are sequentially laminated on the reflective pixel electrode 42 has been described. However, another film is formed on the reflective pixel electrode 42. The vertical vapor deposition film 43A and the oblique vapor deposition alignment film 43B may be sequentially laminated on the film. For example, when an aluminum electrode is used as the reflective pixel electrode 42, the entire surface of the pixel electrode may be covered with a protective film called a passivation film generally made of an oxide or nitride because the surface is chemically unstable. Also in this case, the structure of the alignment film according to the present embodiment is effective.

図４は、このパッシベーション膜が積層された膜構造の例を示している。このパッシベーション膜４４は、例えばＬＳＩプロセスにおいて、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの成膜技術で作成され、反射型画素電極４２の上面全体、ならびに画素間溝５０の側面、および底辺に亘って、全体にほぼ均一にオーバコートされる。このパッシベーション膜４４の上に、図３に示した膜構造と同様に、垂直蒸着膜４３Ａと斜方蒸着配向膜４３Ｂとが順に積層されていても良い。   FIG. 4 shows an example of a film structure in which this passivation film is laminated. The passivation film 44 is formed by a film forming technique such as CVD (Chemical Vapor Deposition) in an LSI process, for example, and covers the entire top surface of the reflective pixel electrode 42 and the side surfaces and bottom sides of the inter-pixel grooves 50. Almost uniformly overcoated. On the passivation film 44, similarly to the film structure shown in FIG. 3, a vertical vapor deposition film 43A and an oblique vapor deposition alignment film 43B may be sequentially laminated.

その他にも、反射型画素電極４２の反射率をより向上させるために、酸化膜や窒化膜からなる屈折率の異なる膜の積層膜で誘電体ミラーを電極上に設ける場合があるが、この場合にも本実施の形態による配向膜の構造は有効である。   In addition, in order to further improve the reflectance of the reflective pixel electrode 42, a dielectric mirror may be provided on the electrode with a laminated film of films having different refractive indexes, such as an oxide film or a nitride film. In addition, the structure of the alignment film according to the present embodiment is effective.

次に、以上のように構成された反射型液晶表示素子の作用、動作を説明する。   Next, the operation and operation of the reflective liquid crystal display element configured as described above will be described.

この反射型液晶表示素子では、透明電極基板３０側から入射し、垂直配向液晶４５を通過した入射光Ｌ１を、反射型画素電極４２の反射機能により反射させる。反射型画素電極４２において反射された光Ｌ１は、入射時とは逆方向に、垂直配向液晶４５および透明電極基板３０を通過して出射される。このとき、垂直配向液晶４５は、対向する電極間の電位差に応じて、その光学的な特性が変化し、通過する光Ｌ１を変調させる。この光変調により階調表現が可能となり、その変調された光Ｌ２が映像表示に利用される。   In this reflective liquid crystal display element, incident light L1 incident from the transparent electrode substrate 30 side and passing through the vertical alignment liquid crystal 45 is reflected by the reflective function of the reflective pixel electrode 42. The light L <b> 1 reflected by the reflective pixel electrode 42 is emitted through the vertical alignment liquid crystal 45 and the transparent electrode substrate 30 in the direction opposite to the direction of incidence. At this time, the optical characteristics of the vertically aligned liquid crystal 45 change according to the potential difference between the opposing electrodes, and modulate the passing light L1. This light modulation enables gradation expression, and the modulated light L2 is used for video display.

垂直配向液晶４５への電圧印加は、図２に示した画素駆動回路６１によって行われる。データドライバ６２は、信号線６４を介して入力された外部からの画像信号Ｄに応じて、データ線７１に画像信号を供給する。走査ドライバ６３は、所定のタイミングで各走査線７２に走査信号を順次供給する。これにより、走査線７２からの走査信号によって走査され、かつデータ線７１からの画像信号が印加された部分の画素が選択的に駆動される。   The voltage application to the vertical alignment liquid crystal 45 is performed by the pixel drive circuit 61 shown in FIG. The data driver 62 supplies an image signal to the data line 71 in accordance with an external image signal D input via the signal line 64. The scan driver 63 sequentially supplies a scan signal to each scan line 72 at a predetermined timing. As a result, the pixels in the portion scanned with the scanning signal from the scanning line 72 and applied with the image signal from the data line 71 are selectively driven.

この反射型液晶表示素子では、透明電極基板３０および画素電極基板４０において、斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂの下地膜として垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａが形成されていることにより、以下の作用、効果が得られる。   In this reflection type liquid crystal display element, the vertical deposition films 33A and 43A are formed as the underlying films of the oblique deposition alignment films 33B and 43B in the transparent electrode substrate 30 and the pixel electrode substrate 40. Is obtained.

例えば酸化珪素からなる垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａは、例えば同材料の酸化珪素からなる斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂと比較して柱状構造を持たず緻密な膜であり比抵抗も高い。このため垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａは、斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂと各基板間での電気的な遮蔽層として機能する。これにより、従来のデバイスのような配向膜を介したイオンの流動が抑制される。その結果、長期の駆動においても、イオンの焼き付きを起こすことなく長期信頼性に優れたデバイスが実現される。   For example, the vertical vapor-deposited films 33A and 43A made of silicon oxide are dense films without a columnar structure and have a high specific resistance compared to the oblique vapor-deposited alignment films 33B and 43B made of silicon oxide of the same material, for example. Therefore, the vertical vapor deposition films 33A and 43A function as an electrical shielding layer between the oblique vapor deposition alignment films 33B and 43B and each substrate. Thereby, the flow of ions through the alignment film as in the conventional device is suppressed. As a result, a device excellent in long-term reliability can be realized without causing seizure of ions even in long-term driving.

また特に、垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａと斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂとを同じ酸化珪素膜で形成した場合には、酸化珪素という同じ材料である下地膜の上に酸化珪素の斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂが形成されるため、従来のようにＩＴＯ電極やアルミニウム電極の上に直接配向膜が成膜される場合に比べ、膜質も良好なものとなる。また、従来のデバイスでは十分な配向規制力を発揮するためには配向膜として４０ｎｍ以上の膜厚が必要であるが、本実施の形態の膜構造によれば、斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂとして、３０ｎｍの膜厚でも十分な配向規制力が得られるようになる。   In particular, when the vertical deposition films 33A and 43A and the oblique deposition alignment films 33B and 43B are formed of the same silicon oxide film, the oblique deposition orientation of silicon oxide is formed on the base film, which is the same material as silicon oxide. Since the films 33B and 43B are formed, the film quality is good as compared with the conventional case where the alignment film is formed directly on the ITO electrode or the aluminum electrode. Further, in the conventional device, a film thickness of 40 nm or more is required as the alignment film in order to exert a sufficient alignment regulating force. However, according to the film structure of the present embodiment, the oblique deposition alignment films 33B and 43B are used. As a result, a sufficient alignment regulating force can be obtained even with a film thickness of 30 nm.

さらに、図５に示したような蒸着装置で、真空状態を破らずに連続して成膜を行うことで、成膜時において、垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａの表面には水分吸着等の問題が起こらず、膜の連続性が極めて良好な状態で斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂが形成される。このような膜の連続性により、膜の界面でイオンがトラップされるような問題がまったく起こらない。また、垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａは図６の断面写真に示したように、柱状構造を持たない緻密な膜であり、また比抵抗も斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂよりも高いため、液晶表示素子全体の抵抗値が高くなり、イオン等の電流が流れにくくなる。また、透明電極基板３０側と画素電極基板４０側とで、垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａの膜厚を変えることで容易に電気的な対称性を制御することも可能である。   Further, by continuously performing film formation without breaking the vacuum state with the vapor deposition apparatus as shown in FIG. 5, there is a problem such as moisture adsorption on the surfaces of the vertical vapor deposition films 33A and 43A. The oblique deposition alignment films 33B and 43B are formed in a state where the continuity of the film does not occur and the film continuity is extremely good. Due to the continuity of the film, there is no problem that ions are trapped at the interface of the film. Further, as shown in the cross-sectional photograph of FIG. 6, the vertical vapor deposition films 33A and 43A are dense films having no columnar structure, and the specific resistance is higher than that of the oblique vapor deposition alignment films 33B and 43B. The resistance value of the entire element becomes high, and current such as ions becomes difficult to flow. In addition, the electrical symmetry can be easily controlled by changing the film thickness of the vertical vapor deposition films 33A and 43A between the transparent electrode substrate 30 side and the pixel electrode substrate 40 side.

また特に、画素電極基板４０については、反射型画素電極４２の上面に、図３に示したように、垂直蒸着膜４３Ａを介して斜方蒸着配向膜４３Ｂが全体的に形成され、画素間溝５０については、垂直蒸着膜４３Ａを介して部分的に斜方蒸着配向膜４３Ｂが形成されていることにより、さらに以下の作用、効果が得られる。   Further, in particular, with respect to the pixel electrode substrate 40, as shown in FIG. 3, an oblique deposition alignment film 43B is entirely formed on the upper surface of the reflective pixel electrode 42 via a vertical deposition film 43A. As for No. 50, since the oblique vapor deposition alignment film 43B is partially formed through the vertical vapor deposition film 43A, the following actions and effects can be further obtained.

例えば酸化珪素による蒸着膜の場合、その蒸着方向に液晶分子を配向させる性質があるので、垂直蒸着膜４３Ａに接している部分については、液晶分子が基板面に対して垂直に配向され、斜方蒸着配向膜４３Ｂに接している部分については、液晶分子が基板面に対して斜めにプレティルト角をつけた状態で配向される。   For example, a deposited film made of silicon oxide has a property of aligning liquid crystal molecules in the deposition direction, so that the liquid crystal molecules are aligned perpendicularly to the substrate surface in a portion in contact with the vertical deposited film 43A, and obliquely In the portion in contact with the vapor deposition alignment film 43B, the liquid crystal molecules are aligned with a pretilt angle obliquely with respect to the substrate surface.

このため、図３に示したように、反射型画素電極４２の上面では、垂直蒸着膜４３Ａを介して斜方蒸着配向膜が全体的に形成されていることにより、液晶分子が、電圧印加時にその蒸着方向（一般に画素対角４５°方向）に倒れるように、例えば１°〜５°くらいのわずかなプレティルト角をつけた状態で配向される。画素間溝５０では、斜方蒸着配向膜４３Ｂが形成されている領域５２については、同様にプレティルト角をつけた状態で液晶分子が配向される。なお、斜方蒸着配向膜４３Ｂの下層に成膜された垂直蒸着膜４３Ａは、その上層の斜方蒸着配向膜４３Ｂには配向に関して影響せず、液晶に直接接している斜方蒸着配向膜４３Ｂで決まるプレティルト角が実現される。一方、斜方蒸着配向膜４３Ｂが形成されていない領域５１については、液晶分子が垂直蒸着膜４３Ａによって、基板面に対して完全に垂直方向に配向される。   For this reason, as shown in FIG. 3, the oblique deposition alignment film is entirely formed on the upper surface of the reflective pixel electrode 42 via the vertical deposition film 43A. The film is oriented with a slight pretilt angle of, for example, about 1 ° to 5 ° so as to tilt in the deposition direction (generally 45 ° diagonal direction of the pixel). In the inter-pixel groove 50, in the region 52 where the oblique deposition alignment film 43B is formed, the liquid crystal molecules are similarly aligned with a pretilt angle. Note that the vertical vapor deposition film 43A formed below the oblique vapor deposition alignment film 43B does not affect the alignment of the upper oblique vapor deposition alignment film 43B, and the oblique vapor deposition alignment film 43B in direct contact with the liquid crystal. The pretilt angle determined by is realized. On the other hand, in the region 51 where the oblique deposition alignment film 43B is not formed, the liquid crystal molecules are aligned in the direction perpendicular to the substrate surface by the vertical deposition film 43A.

従来の膜構造では、画素間溝５０における斜方蒸着配向膜４３Ｂが形成されていない領域５１については、垂直性を有さない、配向の乱れた状態となっていたため、垂直配向している反射型画素電極４２上の液晶の配向に悪影響を及ぼす。   In the conventional film structure, the region 51 in which the obliquely deposited alignment film 43B in the inter-pixel groove 50 is not formed has a non-perpendicular and disordered state. Therefore, the reflection is vertically aligned. This adversely affects the alignment of the liquid crystal on the pixel electrode 42.

これに対し、本実施の形態による膜構造では、その領域５１については、垂直蒸着膜４３Ａによって液晶が垂直方向に配向されるため、反射型画素電極４２上の液晶の垂直配向性にほとんど悪影響を及ぼさない。なお、垂直蒸着膜４３Ａによる液晶の配向と斜方蒸着配向膜４３Ｂによる液晶の配向とでは、斜方蒸着配向膜４３Ｂによる配向の方が、プレティルト角を持つ分、わずかに異なる。しかしながら、通常、プレティルト角は１°〜５°とわずかなので、事実上、それらの配向の違いは表示画質としてまったく認識できない。画素間溝５０部分の液晶は基板面に対して完全に垂直方向に配向しており、面内へ傾くことに対してエネルギー的に等価であるため、電圧印加で倒れる場合は画素面上に存在する液晶との相互作用で、垂直蒸着膜４３Ａ上の液晶分子も画素面上の液晶分子と同じ方向に倒れる。このため、結果として従来のデバイスのような配向不良はまったく見いだされない。この結果、本実施の形態では、液晶分子が全体的に均一に垂直配向した状態を安定して実現できる。このため、本実施の形態では、従来のような画素間溝周辺での配向不良が発生せず、表示領域全域に亘って安定的な垂直配向が実現される。これにより、良好な画質が実現される。   On the other hand, in the film structure according to the present embodiment, in the region 51, the liquid crystal is aligned in the vertical direction by the vertical vapor deposition film 43A. Therefore, the vertical alignment property of the liquid crystal on the reflective pixel electrode 42 is almost adversely affected. Does not reach. It should be noted that the orientation of the liquid crystal by the vertical deposition film 43A and the orientation of the liquid crystal by the oblique deposition alignment film 43B are slightly different from each other because of the pretilt angle. However, since the pretilt angle is usually as small as 1 ° to 5 °, the difference in orientation is virtually unrecognizable as display image quality. The liquid crystal in the inter-pixel groove 50 portion is aligned in a completely vertical direction with respect to the substrate surface and is energetically equivalent to tilting in the plane. Due to the interaction with the liquid crystal, the liquid crystal molecules on the vertical deposition film 43A also fall in the same direction as the liquid crystal molecules on the pixel surface. For this reason, as a result, the orientation defect like the conventional device is not found at all. As a result, in the present embodiment, it is possible to stably realize a state where the liquid crystal molecules are uniformly vertically aligned as a whole. For this reason, in this embodiment, the alignment defect around the groove between the pixels as in the conventional case does not occur, and stable vertical alignment is realized over the entire display region. Thereby, good image quality is realized.

以上説明したように、本実施の形態に係る反射型液晶表示素子によれば、透明電極基板３０および画素電極基板４０のそれぞれについて、垂直配向液晶４５に接する面側に、垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａを介して斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂが積層形成されているので、斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂによる配向特性を維持したまま、その膜構造に起因する電気的な特性を改善し、イオン等が斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂを導通することを抑制して長期信頼性を実現することができる。   As described above, according to the reflective liquid crystal display element according to the present embodiment, the vertical vapor deposition films 33A and 43A are provided on the surface side in contact with the vertical alignment liquid crystal 45 in each of the transparent electrode substrate 30 and the pixel electrode substrate 40. Since the obliquely deposited alignment films 33B and 43B are stacked through the electrode, the electrical characteristics resulting from the film structure are improved while maintaining the alignment characteristics of the obliquely deposited alignment films 33B and 43B. It is possible to achieve long-term reliability by suppressing conduction of the oblique deposition alignment films 33B and 43B.

また特に、画素電極基板４０については、反射型画素電極４２の上面全体および画素間溝５０の底面全体に垂直蒸着膜４３Ａが蒸着形成され、その垂直蒸着膜４３Ａを介して、反射型画素電極４２の上面全体および隣接する画素間溝５０の一部の領域５２に、画素電極基板４０の基板面に対して斜め方向から斜方蒸着配向膜４３Ｂが蒸着形成されているので、画素間溝５０における斜方蒸着配向膜４３Ｂが形成されていない領域５１では、垂直蒸着膜４３Ａによって液晶が垂直方向に配向される。これにより、画素間溝５０の構造に起因する配向不良、配向むらを抑制し、良好な画質を実現することができる。   In particular, with respect to the pixel electrode substrate 40, a vertical vapor deposition film 43A is formed on the entire upper surface of the reflective pixel electrode 42 and the entire bottom surface of the inter-pixel groove 50, and the reflective pixel electrode 42 is interposed via the vertical vapor deposition film 43A. In the inter-pixel groove 50, the oblique deposition alignment film 43 </ b> B is vapor-deposited from an oblique direction with respect to the substrate surface of the pixel electrode substrate 40 in the entire upper surface of the substrate and a partial region 52 of the adjacent inter-pixel groove 50. In the region 51 where the oblique deposition alignment film 43B is not formed, the liquid crystal is aligned in the vertical direction by the vertical deposition film 43A. Thereby, it is possible to suppress poor alignment and uneven alignment due to the structure of the inter-pixel groove 50, and to realize a good image quality.

ここで、本実施の形態と上記特許文献１（特開平１１−１７４４２７号公報）記載の技術との差異を説明する。   Here, the difference between the present embodiment and the technique described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-174427) will be described.

特許文献１には、具体的な実施例として、ＩＴＯ電極膜の上に中間層としてＡｌ₂Ｏ₃膜が成膜され、その上に配向膜としてＳｉＯ₂の斜方蒸着膜が形成された構造が記載されている。本実施の形態では、その中間層に該当する垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａが、斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂと同じＳｉＯ₂膜で良いが、特許文献１記載の技術の場合は、光学的な要求から、中間層は必ず屈折率がＳｉＯ₂よりも大きくならなければならならず、本実施の形態のように同じ屈折率の材料で構成した場合には効果が生じない。また、この特許文献１記載の技術は、光反射の抑制を目的とした光学的な見地からの技術であり、本発明が言及している電気抵抗を増加させイオンの導通を抑制する電気的特性を視点としたものではない。さらに、特許文献１記載の技術は透明電極基板３０側だけを対象とした技術であり、画素電極基板４０側への下地膜の構成を全く言及していない。これに対して、本実施の形態は、透明電極基板３０および画素電極基板４０の両方に、垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａを下地膜とした斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂを形成する２層構造を特徴とした技術であり、まったく異質のものである。 In Patent Document 1, as a specific example, an Al ₂ O ₃ film is formed as an intermediate layer on an ITO electrode film, and an obliquely deposited SiO ₂ film is formed thereon as an alignment film. Is described. In the present embodiment, the vertical vapor deposition films 33A and 43A corresponding to the intermediate layer may be the same SiO ₂ film as the oblique vapor deposition alignment films 33B and 43B. From the requirement, the refractive index of the intermediate layer must be larger than that of SiO _{2, and} no effect is produced when it is made of the same refractive index material as in the present embodiment. The technology described in Patent Document 1 is a technology from an optical standpoint for the purpose of suppressing light reflection, and the electrical characteristics that increase the electrical resistance referred to in the present invention and suppress the conduction of ions. It is not a point of view. Furthermore, the technique described in Patent Document 1 is a technique for only the transparent electrode substrate 30 side, and does not mention the configuration of the base film on the pixel electrode substrate 40 side at all. On the other hand, this embodiment has a two-layer structure in which the obliquely deposited alignment films 33B and 43B having the vertically deposited films 33A and 43A as the base films are formed on both the transparent electrode substrate 30 and the pixel electrode substrate 40. It is a featured technology that is completely different.

＜液晶表示装置の説明＞
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７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。 <Description of liquid crystal display device>
Next, an example of a liquid crystal display device using the reflective liquid crystal display element having the configuration shown in FIG. 1 will be described. Here, as shown in FIG. 7, an example of a reflective liquid crystal projector using a reflective liquid crystal display element as a light valve will be described.

図７に示した反射型液晶プロジェクタは、赤、緑および青の各色用の液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを３枚用いてカラー画像表示を行う、いわゆる３板方式のものである。この反射型液晶プロジェクタは、光軸１０に沿って、光源１１と、ダイクロイックミラー１２，１３と、全反射ミラー１４とを備えている。この反射型液晶プロジェクタは、また、偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７と、合成プリズム１８と、投射レンズ１９と、スクリーン２０とを備えている。   The reflective liquid crystal projector shown in FIG. 7 is a so-called three-plate system that displays color images using three liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B for red, green, and blue. The reflective liquid crystal projector includes a light source 11, dichroic mirrors 12 and 13, and a total reflection mirror 14 along the optical axis 10. The reflective liquid crystal projector also includes polarization beam splitters 15, 16, 17, a combining prism 18, a projection lens 19, and a screen 20.

光源１１は、カラー画像表示に必要とされる、赤色光（Ｒ）、青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）を含んだ白色光を発するものであり、例えばハロゲンランプ、メタルハライドランプまたはキセノンランプなどにより構成されている。   The light source 11 emits white light including red light (R), blue light (B), and green light (G) required for color image display. For example, a halogen lamp, a metal halide lamp, or a xenon lamp is used. Etc.

ダイクロイックミラー１２は、光源１１からの光を、青色光とその他の色光とに分離する機能を有している。ダイクロイックミラー１３は、ダイクロイックミラー１２を通過した光を、赤色光と緑色光とに分離する機能を有している。全反射ミラー１４は、ダイクロイックミラー１２によって分離された青色光を、偏光ビームスプリッタ１７に向けて反射するようになっている。   The dichroic mirror 12 has a function of separating light from the light source 11 into blue light and other color lights. The dichroic mirror 13 has a function of separating light that has passed through the dichroic mirror 12 into red light and green light. The total reflection mirror 14 reflects the blue light separated by the dichroic mirror 12 toward the polarization beam splitter 17.

偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７は、それぞれ、赤色光、緑色光および青色光の光路に沿って設けられている。これらの偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７は、それぞれ、偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａを有し、この偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａにおいて、入射した各色光を互いに直交する２つの偏光成分に分離する機能を有している。偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａは、一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）を反射し、他方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）は透過するようになっている。   The polarization beam splitters 15, 16, and 17 are provided along the optical paths of red light, green light, and blue light, respectively. These polarization beam splitters 15, 16, and 17 have polarization separation surfaces 15A, 16A, and 17A, respectively. In the polarization separation surfaces 15A, 16A, and 17A, incident color lights are converted into two polarization components orthogonal to each other. Has the function of separating. The polarization separation surfaces 15A, 16A, and 17A reflect one polarization component (for example, S polarization component) and transmit the other polarization component (for example, P polarization component).

液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、上述した構成の反射型液晶表示素子（図１）によって構成されている。これらの液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂには、偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７の偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａによって分離された所定の偏光成分（例えばＳ偏光成分）の色光が入射されるようになっている。液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、画像信号に基づいて与えられた駆動電圧に応じて駆動され、入射光を変調させると共に、その変調された光を偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７に向けて反射する機能を有している。   The liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B are configured by the reflective liquid crystal display element (FIG. 1) having the above-described configuration. The liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B receive color light of a predetermined polarization component (for example, S polarization component) separated by the polarization separation surfaces 15A, 16A, and 17A of the polarization beam splitters 15, 16, and 17, respectively. It is like that. The liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B are driven according to a drive voltage applied based on an image signal, modulate incident light, and direct the modulated light toward the polarization beam splitters 15, 16, and 17. It has the function of reflecting.

合成プリズム１８は、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから出射され、偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７を通過した所定の偏光成分（例えばＰ偏光成分）の色光を、合成する機能を有している。投射レンズ１９は、合成プリズム１８から出射された合成光を、スクリーン２０に向けて投射する投射手段としての機能を有している。   The synthesizing prism 18 has a function of synthesizing color lights of predetermined polarization components (for example, P-polarization components) emitted from the liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B and passing through the polarization beam splitters 15, 16, and 17. . The projection lens 19 has a function as a projection unit that projects the combined light emitted from the combining prism 18 toward the screen 20.

以上のように構成された反射型液晶プロジェクタにおいて、光源１１から出射された白色光は、まず、ダイクロイックミラー１２の機能によって青色光とその他の色光（赤色光および緑色光）とに分離される。このうち青色光は、全反射ミラー１４の機能によって、偏光ビームスプリッタ１７に向けて反射される。一方、赤色光および緑色光は、ダイクロイックミラー１３の機能によって、さらに、赤色光と緑色光とに分離される。分離された赤色光および緑色光は、それぞれ、偏光ビームスプリッタ１５，１６に入射される。   In the reflection type liquid crystal projector configured as described above, the white light emitted from the light source 11 is first separated into blue light and other color lights (red light and green light) by the function of the dichroic mirror 12. Of these, blue light is reflected toward the polarization beam splitter 17 by the function of the total reflection mirror 14. On the other hand, red light and green light are further separated into red light and green light by the function of the dichroic mirror 13. The separated red light and green light are incident on the polarization beam splitters 15 and 16, respectively.

偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７は、入射した各色光を、偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａにおいて、互いに直交する２つの偏光成分に分離する。このとき、偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａは、一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）を液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂに向けて反射する。   The polarization beam splitters 15, 16, and 17 separate each incident color light into two polarization components orthogonal to each other on the polarization separation surfaces 15A, 16A, and 17A. At this time, the polarization separation surfaces 15A, 16A, and 17A reflect one polarization component (for example, the S polarization component) toward the liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B.

液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、画像信号に基づいて与えられた駆動電圧に応じて駆動され、入射した所定の偏光成分の色光を画素単位で変調させる。このとき、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、図１に示した反射型液晶表示素子によって構成されているので、コントラストなどの特性や画質に関して、良好な特性を実現できる。   The liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B are driven according to a drive voltage given based on an image signal, and modulate incident color light of a predetermined polarization component in units of pixels. At this time, since the liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B are configured by the reflective liquid crystal display element shown in FIG. 1, good characteristics can be realized with respect to characteristics such as contrast and image quality.

液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、変調した各色光を偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７に向けて反射する。偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７は、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからの反射光（変調光）のうち、所定の偏光成分（例えばＰ偏光成分）のみを通過させ、合成プリズム１８に向けて出射する。合成プリズム１８は、偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７を通過した所定の偏光成分の色光を合成し、投射レンズ１９に向けて出射する。投射レンズ１９は、合成プリズム１８から出射された合成光を、スクリーン２０に向けて投射する。これにより、スクリーン２０に、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂによって変調された光に応じた映像が投影され、所望の映像表示がなされる。   The liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B reflect the modulated color lights toward the polarization beam splitters 15, 16, and 17, respectively. The polarization beam splitters 15, 16, and 17 allow only predetermined polarization components (for example, P polarization components) out of the reflected light (modulated light) from the liquid crystal light valves 21 R, 21 G, and 21 B to pass toward the combining prism 18. Exit. The synthesizing prism 18 synthesizes the color light of a predetermined polarization component that has passed through the polarization beam splitters 15, 16, and 17 and emits it toward the projection lens 19. The projection lens 19 projects the combined light emitted from the combining prism 18 toward the screen 20. As a result, an image corresponding to the light modulated by the liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B is projected onto the screen 20, and a desired image is displayed.

以上説明したように、本実施の形態に係る反射型液晶プロジェクタによれば、透明電極基板３０および画素電極基板４０として、垂直蒸着膜３３Ａ，４３Ａと斜方蒸着配向膜３３Ｂ，４３Ｂとが積層された構造を有する反射型液晶表示素子（図１）を、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとして用いるようにしたので、長期信頼性を実現できると共に、高いコントラストと良好な画質で映像表示を実現できる。   As described above, according to the reflective liquid crystal projector according to the present embodiment, as the transparent electrode substrate 30 and the pixel electrode substrate 40, the vertical vapor deposition films 33A and 43A and the oblique vapor deposition alignment films 33B and 43B are laminated. Since the reflective liquid crystal display element (FIG. 1) having the above structure is used as the liquid crystal light valves 21R, 21G, and 21B, long-term reliability can be realized, and video display can be realized with high contrast and good image quality. .

次に、本実施の形態に係る反射型液晶表示素子の具体的な特性を実施例として示す。以下、実施例を説明する前に、まず、従来の反射型液晶表示素子の特性を比較例として示す。   Next, specific characteristics of the reflective liquid crystal display element according to this embodiment are shown as examples. Hereinafter, before describing examples, characteristics of a conventional reflective liquid crystal display element will be described as a comparative example.

［比較例１，２］
以下、比較例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、基板への蒸着角度５０〜５５°の範囲で斜め蒸着して形成した。配向膜の膜厚は５０ｎｍ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。 [Comparative Examples 1 and 2]
Hereinafter, Comparative Examples 1 and 2 will be described together. A sample of a reflective liquid crystal display element as a comparative example was produced as follows. First, a glass substrate on which a transparent electrode is formed and a silicon driving substrate on which an aluminum electrode is formed as a reflective pixel electrode are washed and then introduced into a vapor deposition apparatus, and a silicon oxide film as an alignment film is deposited on the substrate at a deposition angle. It was formed by oblique deposition in the range of 50 to 55 °. The thickness of the alignment film was 50 nm. The alignment was controlled so that the pretilt angle of the liquid crystal was about 2.5 °. Thereafter, the substrates on which the alignment films are formed are arranged opposite to each other, and an appropriate number of glass beads having a diameter of 2 μm are dispersed between them, and bonded together. Further, a vertical liquid crystal having a negative dielectric anisotropy Δε manufactured by Merck The material was injected, thereby preparing a sample of a reflective liquid crystal display element. The pixel pitch of the aluminum electrodes on the silicon drive substrate was 9 μm, and the groove width between the pixels was 0.6 μm. A similar method was also used for an aluminum electrode overcoated with a SiO ₂ passivation film for protecting the pixel electrode with a thickness of 45 nm by CVD (Chemical Vapor Deposition) deposition.

これらの試料をプロジェクタに導入し、モノスコ表示を長期にわたり表示した際の焼き付きを調べた結果、パッシベーション膜のないものは２００時間の連続駆動でわずかではあるが焼き付きが認められた。またパッシベーション膜があるものは、４００時間まで良好であった。これはアルミニウム電極の表面からイオン等が電界によって流出するが、これをパッシベーション膜が抑制しているものと考えられる。以上の観察結果を、後述の実施例の結果と共に、図８にまとめて示す。   As a result of introducing these samples into a projector and investigating image sticking when monosco display was displayed over a long period of time, the image without the passivation film was found to be slightly burned by continuous driving for 200 hours. Those with a passivation film were good up to 400 hours. It is considered that ions and the like flow out of the surface of the aluminum electrode due to the electric field, but this is suppressed by the passivation film. The above observation results are shown together in FIG. 8 together with the results of Examples described later.

また、この実験で用いた斜方蒸着ＳｉＯ₂膜の断面構造を走査電子顕微鏡を用いて観察したところ、図９のような柱状構造を確認した。蒸着時の入射方向に傾いた柱状のグレイン（結晶粒）が成長しており、またグレインの間の粒界部分は図のように隙間構造を有していることが分かる。この粒界は膜を斜め方向に貫いており、イオン等を導通しやすいと考えられる。この膜の比抵抗を測定したところ、４〜６×１０¹¹Ωｃｍという結果となった。これは、後に示す垂直蒸着のＳｉＯ₂膜の２〜５分の１程度とかなり低い抵抗であることが明らかになった。 Further, when the cross-sectional structure of the obliquely deposited SiO ₂ film used in this experiment was observed using a scanning electron microscope, a columnar structure as shown in FIG. 9 was confirmed. It can be seen that columnar grains (crystal grains) inclined in the incident direction at the time of deposition grow, and the grain boundary portion between the grains has a gap structure as shown in the figure. This grain boundary penetrates the film in an oblique direction, and is considered to easily conduct ions and the like. When the specific resistance of this film was measured, a result of 4 to 6 × 10 ¹¹ Ωcm was obtained. This proved to be a considerably low resistance of about 2 to 5 times that of the vertically deposited SiO ₂ film described later.

［実施例１，２］
以下、実施例１，２について、まとめて説明する。基本的に、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。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。 [Examples 1 and 2]
Hereinafter, Examples 1 and 2 will be described together. Basically, except for the alignment film, a sample of a reflective liquid crystal display element was produced by the same method and specifications as in the comparative example. That is, after cleaning a glass substrate on which a transparent electrode is formed and a silicon driving substrate on which an aluminum electrode is formed as a reflective pixel electrode, an alignment film is deposited by the method described below, and then between the pair of substrates. In addition, a reflective liquid crystal display device was manufactured by injecting a vertical liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy Δε manufactured by Merck. The specifications of the silicon drive substrate were also the same as in the comparative example, the pixel pitch was 9 μm, and the groove width between pixels was 0.6 μm. An aluminum electrode provided with a passivation film was produced in the same manner.

ただし、本実施例では、上記比較例とは異なり、各基板上の配向膜の構造を図１に対応する構造にした。配向膜の形成方法は次のとおりである。図５に示したように、蒸着粒子８３の入射する方向を変えることのできるような、基板回転機構を有する蒸着装置８０を用いて、洗浄した基板を、蒸着装置８０に入れ、まず蒸着源８１から基板に蒸着粒子８３が垂直に入射するような配置で、酸化珪素膜を５０ｎｍの厚さで成膜した。その後、真空状態を破らず引き続き、基板を法線方向からθ＝５５°の角度となるように傾け、同じ蒸着源８１から同じ酸化珪素膜を斜方蒸着した。膜厚は５０ｎｍとした。透明電極側の基板および画素電極側の基板共に同じ成膜条件とした。   However, in this example, unlike the comparative example, the structure of the alignment film on each substrate was made to be a structure corresponding to FIG. The method for forming the alignment film is as follows. As shown in FIG. 5, the cleaned substrate is put into the vapor deposition apparatus 80 using the vapor deposition apparatus 80 having a substrate rotation mechanism that can change the direction in which the vapor deposition particles 83 are incident. A silicon oxide film was formed to a thickness of 50 nm so that the vapor deposition particles 83 were perpendicularly incident on the substrate. Thereafter, without breaking the vacuum state, the substrate was tilted at an angle of θ = 55 ° with respect to the normal direction, and the same silicon oxide film was obliquely deposited from the same deposition source 81. The film thickness was 50 nm. The same film forming conditions were used for both the transparent electrode side substrate and the pixel electrode side substrate.

図６には代表で図８の実施例１の試料の膜構造について、その断面写真（走査電子顕微鏡写真）を示す。斜方蒸着膜では明らかな柱状構造が認められるが、その下地に相当する垂直蒸着膜には柱状構造はなく斜方蒸着膜に比べ緻密な膜となっている。また、それらの膜の界面に相当する境や亀裂のようなものが認められず、垂直蒸着膜から斜方蒸着膜へは膜が連続的に形成されていることが分かる。   FIG. 6 shows a cross-sectional photograph (scanning electron micrograph) of the film structure of the sample of Example 1 of FIG. 8 as a representative. Although an apparent columnar structure is observed in the oblique vapor deposition film, the vertical vapor deposition film corresponding to the underlying layer has no columnar structure and is a dense film compared to the oblique vapor deposition film. In addition, no boundary or crack corresponding to the interface between these films is observed, and it can be seen that the film is continuously formed from the vertically deposited film to the obliquely deposited film.

この垂直蒸着膜のみの比抵抗を別途測定したところ、１〜２×１０¹²Ωｃｍであり、斜方蒸着膜の２〜５倍の高い値を示すことが分かった。垂直蒸着膜と斜方蒸着膜との２層構造膜においても、同様な高い値を示した。 When the specific resistance of only this vertical vapor deposition film was measured separately, it was found to be 1 to 2 × 10 ¹² Ωcm, 2 to 5 times higher than that of the oblique vapor deposition film. The same high value was shown also in the two-layer structure film of the vertical vapor deposition film and the oblique vapor deposition film.

これらの試料を作成後、比較例と同様にプロジェクタに導入し、モノスコ表示を長期にわたり表示した際の焼き付きを調べたところ、いずれも１０００時間以上、焼き付きは認められなかった。この観察結果を、図８にまとめて示す。この結果は、透明電極側の基板および画素電極側の基板両方に垂直下地膜構造を適用していることが有効に効いていることは明らかである。   After these samples were prepared, they were introduced into the projector in the same manner as in the comparative example, and the burn-in when the monoscopic display was displayed over a long period of time was examined. The observation results are summarized in FIG. From this result, it is clear that the vertical underlayer structure is effectively applied to both the transparent electrode side substrate and the pixel electrode side substrate.

図８に示したように、シリコン駆動基板側にパッシベーション膜を設けたものの方が、より安定な結果が得られた。このパッシべーション膜はＣＶＤ法により作成したＳｉＯ₂膜である。ＣＶＤ法は、通常のＬＳＩプロセスで用いられる成膜手法である。ＣＶＤ法で作成すると、図４のように画素電極全体を覆うようにパッシべーション膜が成膜される。通常、アルミニウム画素電極の厚さは１５０ｎｍ〜２５０ｎｍであるが、図のように画素電極の側面も完全に覆うように成膜される。一方、垂直蒸着膜は、図３のように、画素電極の側面には成膜されにくい。蒸着粒子は垂直方向とはいえ、直進成分以外も存在するため、仮に成膜されても非常に薄いものとなる。この側面部分は、面積的には極めてわずかであるが、この部分のアルミ金属からのイオン流出が極めてわずかではあるが存在すると考えられる。これを防ぐためにあらかじめ画素電極全体をパッシベーション膜で覆っておくことがより効果的な対策技術となることが本実験により明らかになった。このパッシべーション膜は、画素電極全体を覆うような膜であれば、酸化物以外の膜、例えば窒化物でも効果があった。 As shown in FIG. 8, a more stable result was obtained when the passivation film was provided on the silicon drive substrate side. This passivation film is a SiO ₂ film formed by a CVD method. The CVD method is a film forming method used in a normal LSI process. When the CVD method is used, a passivation film is formed so as to cover the entire pixel electrode as shown in FIG. Usually, the thickness of the aluminum pixel electrode is 150 nm to 250 nm, but the film is formed so as to completely cover the side surface of the pixel electrode as shown. On the other hand, the vertical deposition film is difficult to be formed on the side surface of the pixel electrode as shown in FIG. Although the vapor deposition particles exist in the vertical direction, there are components other than the straight component, so that even if a film is formed, it becomes very thin. Although this side portion is very small in area, it is considered that there is very little ion outflow from the aluminum metal in this portion. In order to prevent this, it has been clarified by this experiment that covering the entire pixel electrode with a passivation film in advance becomes a more effective countermeasure technique. As long as the passivation film covers the entire pixel electrode, a film other than an oxide, such as a nitride, is also effective.

また、本実験においては、図５に示した蒸着装置８０において、垂直蒸着をまず行い、一旦蒸着粒子８３をシャッタ８２で遮蔽し、その間に基板を回転させて、再びシャッタ８２を開け、斜方蒸着を行って、２層構造膜を形成する手法を用いた。これで十分な効果が得られるが、これ以外にも、垂直蒸着を止めずに蒸着しながら途中で基板を回転させても良い。   Further, in this experiment, vertical vapor deposition is first performed in the vapor deposition apparatus 80 shown in FIG. 5, the vapor deposition particles 83 are once shielded by the shutter 82, the substrate is rotated in the meantime, the shutter 82 is opened again, and the oblique direction A method of forming a two-layer structure film by vapor deposition was used. A sufficient effect can be obtained by this, but besides this, the substrate may be rotated during the deposition without stopping the vertical deposition.

なお、本発明は、以上の実施の形態および実施例に限定されず、さらに種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施の形態では、プロジェクタとして３枚式のプロジェクタの例について説明したが、本発明は、単板式等、他の方式のプロジェクタにも広く適用可能である。   In addition, this invention is not limited to the above embodiment and Example, Furthermore, various deformation | transformation implementation is possible. For example, in the above embodiment, an example of a three-sheet projector has been described as the projector. However, the present invention can be widely applied to other projectors such as a single-plate projector.

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成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the reflection type liquid crystal display element which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係る反射型液晶表示素子の駆動回路の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the drive circuit of the reflection type liquid crystal display element which concerns on one embodiment of this invention. 図１に示した反射型液晶表示素子の画素電極基板における画素間溝付近の構造および垂直配向液晶の配向状態を模式的に示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a structure near a groove between pixels in a pixel electrode substrate of the reflective liquid crystal display element shown in FIG. 1 and an alignment state of vertically aligned liquid crystal. 画素電極上にパッシベーション膜を設けた場合の画素電極基板の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the pixel electrode substrate at the time of providing the passivation film on a pixel electrode. 蒸着膜を形成するための装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the apparatus for forming a vapor deposition film. 実際に作製した画素電極基板の膜構造の断面写真を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional photograph of the film | membrane structure of the pixel electrode substrate actually produced. 図１に示した反射型液晶表示素子を使用して構成された液晶表示装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the liquid crystal display device comprised using the reflection type liquid crystal display element shown in FIG. 本発明の一実施の形態に係る反射型液晶表示素子と従来の反射型液晶表示素子とにおける焼き付きの発生状況を観察した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having observed the occurrence condition of the image sticking in the reflective liquid crystal display element which concerns on one embodiment of this invention, and the conventional reflective liquid crystal display element. 従来の反射型液晶表示素子における配向膜の断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-section of the alignment film in the conventional reflection type liquid crystal display element.

符号の説明Explanation of symbols

１１…光源、１９…投射レンズ、２０…スクリーン、２１…反射型液晶表示素子、２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ…液晶ライトバルブ、３０…透明電極基板、３２…透明電極層、３３Ａ，４３Ａ…垂直蒸着膜、３３Ｂ，４３Ｂ…斜方蒸着配向膜、４０…画素電極基板、４１…シリコン基板、４２…反射型画素電極、４４…パッシベーション膜、４５…垂直配向液晶、８０…真空蒸着装置、８１…蒸着源、８３…蒸着粒子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Light source, 19 ... Projection lens, 20 ... Screen, 21 ... Reflection type liquid crystal display element, 21R, 21G, 21B ... Liquid crystal light valve, 30 ... Transparent electrode substrate, 32 ... Transparent electrode layer, 33A, 43A ... Vertically deposited film , 33B, 43B ... oblique deposition alignment film, 40 ... pixel electrode substrate, 41 ... silicon substrate, 42 ... reflective pixel electrode, 44 ... passivation film, 45 ... vertical alignment liquid crystal, 80 ... vacuum deposition apparatus, 81 ... deposition source , 83 ... vapor deposition particles.

Claims (9)

透明電極基板と、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、
前記画素電極基板と前記透明電極基板とのそれぞれの前記垂直配向液晶に接する面側に、少なくとも、
基板面に対して垂直方向から蒸着形成された垂直蒸着膜と、
前記垂直蒸着膜の上に、基板面に対して斜め方向から蒸着形成された斜方蒸着配向膜と
が順に積層形成され、
前記画素電極基板側の前記垂直蒸着膜が前記画素電極の上面に対し前記画素電極間の溝部の底面が低く膜形成された状態において、前記斜方蒸着配向膜が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。 A reflective liquid crystal display element in which a transparent electrode substrate and a pixel electrode substrate having a plurality of reflective pixel electrodes formed of a metal film are arranged to face each other via vertically aligned liquid crystal,
At least on the side of the pixel electrode substrate and the transparent electrode substrate that are in contact with the vertically aligned liquid crystal,
A vertical deposition film formed by vapor deposition from a direction perpendicular to the substrate surface;
On the vertical vapor deposition film, an oblique vapor deposition alignment film deposited in an oblique direction with respect to the substrate surface is sequentially laminated,
The oblique vapor deposition alignment film is formed by vapor deposition in a state where the vertical vapor deposition film on the pixel electrode substrate side is formed with a lower bottom surface of the groove between the pixel electrodes with respect to the upper surface of the pixel electrode. A reflective liquid crystal display element. 前記垂直蒸着膜および前記斜方蒸着配向膜は、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。 The reflective liquid crystal display element according to claim 1, wherein the vertical vapor deposition film and the oblique vapor deposition alignment film are vapor deposition films made of silicon oxide. 前記画素電極基板は、複数の反射型の画素電極を有し、
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、前記垂直蒸着膜および前記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。 The pixel electrode substrate has a plurality of reflective pixel electrodes,
A film made of oxide or nitride or a laminated film thereof is further laminated on the entire upper surface of the pixel electrode and the entire groove portion between the adjacent pixel electrodes, and the vertical deposition film and the oblique layer are further formed thereon. The reflective liquid crystal display element according to claim 1, wherein vapor-deposited alignment films are laminated. 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、
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、
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、
前記画素電極基板と前記透明電極基板とのそれぞれの前記垂直配向液晶に接する面側に、少なくとも、
基板面に対して垂直方向から蒸着形成された垂直蒸着膜と、
前記垂直蒸着膜の上に、基板面に対して斜め方向から蒸着形成された斜方蒸着配向膜と
が順に積層形成され、
前記画素電極基板側の前記垂直蒸着膜が前記画素電極の上面に対し前記画素電極間の溝部の底面が低く膜形成された状態において、前記斜方蒸着配向膜が蒸着形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device that includes a reflective liquid crystal display element and displays an image using light modulated by the reflective liquid crystal display element,
The reflective liquid crystal display element is
A pixel electrode substrate having a plurality of reflective pixel electrodes formed of a metal film;
A transparent electrode substrate disposed to face the pixel electrode substrate;
Vertical alignment liquid crystal injected between the pixel electrode substrate and the transparent electrode substrate,
At least on the side of the pixel electrode substrate and the transparent electrode substrate that are in contact with the vertically aligned liquid crystal,
A vertical deposition film formed by vapor deposition from a direction perpendicular to the substrate surface;
On the vertical vapor deposition film, an oblique vapor deposition alignment film deposited in an oblique direction with respect to the substrate surface is sequentially laminated,
The oblique vapor deposition alignment film is formed by vapor deposition in a state where the vertical vapor deposition film on the pixel electrode substrate side is formed with a lower bottom surface of the groove between the pixel electrodes with respect to the upper surface of the pixel electrode. A liquid crystal display device. 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４に記載の液晶表示装置。 A light source;
Projecting means for projecting light emitted from the light source and modulated by the reflective liquid crystal display element onto a screen;
The liquid crystal display device according to claim 4, wherein the liquid crystal display device is configured as a reflective liquid crystal projector. 透明電極基板と、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を製造する方法であって、
前記画素電極基板の製造工程と前記透明電極基板の製造工程とのそれぞれについて、
前記垂直配向液晶に接する面側に、基板面に対して垂直方向から垂直蒸着膜を蒸着形成する工程と、
前記垂直蒸着膜を形成した後、前記垂直蒸着膜の上に、基板面に対して斜め方向から斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程と
を含み、
前記画素電極基板側の前記垂直蒸着膜を膜形成する工程において、前記画素電極の上面に対し前記画素電極間の溝部の底面が低くなるように前記垂直蒸着膜を膜形成し、前記画素電極基板側の前記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斜方蒸着配向膜を蒸着形成する
ことを特徴とする反射型液晶表示素子の製造方法。 A method of manufacturing a reflective liquid crystal display element in which a transparent electrode substrate and a pixel electrode substrate having a plurality of reflective pixel electrodes formed of a metal film are arranged to face each other via vertically aligned liquid crystal,
About each of the manufacturing process of the pixel electrode substrate and the manufacturing process of the transparent electrode substrate,
Depositing a vertical deposition film from the direction perpendicular to the substrate surface on the side in contact with the vertically aligned liquid crystal; and
Forming an oblique deposition alignment film from an oblique direction with respect to the substrate surface on the vertical deposition film after forming the vertical deposition film;
In the step of forming the vertical vapor deposition film on the pixel electrode substrate side, the vertical vapor deposition film is formed so that the bottom surface of the groove between the pixel electrodes is lower than the upper surface of the pixel electrode, and the pixel electrode substrate In the step of depositing the oblique deposition alignment film on the side, the oblique deposition alignment film is deposited while the bottom surface of the groove is lower than the upper surface of the pixel electrode. A method for manufacturing a liquid crystal display element. 前記画素電極基板の製造工程と前記透明電極基板の製造工程とのそれぞれについて、
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所定の角度となるように前記各基板を傾けることで、前記基板面に対して斜め方向から前記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６に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。 About each of the manufacturing process of the pixel electrode substrate and the manufacturing process of the transparent electrode substrate,
The normal direction of the substrate surface is matched with the incident direction of the vapor deposition material from the vapor deposition source, the vertical vapor deposition film is formed in a vacuum state, and then the normal direction of the substrate surface is maintained in a vacuum state. The oblique deposition alignment film is formed by vapor deposition from an oblique direction with respect to the substrate surface by inclining each of the substrates so as to be at a predetermined angle with respect to the incident direction of the vapor deposition material. Item 7. A method for producing a reflective liquid crystal display element according to Item 6. 前記垂直蒸着膜および前記斜方蒸着配向膜は、酸化珪素による蒸着膜である
ことを特徴とする請求項６に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。 The method for manufacturing a reflective liquid crystal display element according to claim 6, wherein the vertical vapor deposition film and the oblique vapor deposition alignment film are vapor deposition films made of silicon oxide. 前記画素電極基板は、複数の反射型の画素電極を有し、
前記画素電極基板の製造工程について、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、前記垂直蒸着膜および前記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６に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
The pixel electrode substrate has a plurality of reflective pixel electrodes,
The manufacturing process of the pixel electrode substrate further includes a step of laminating a film made of an oxide or a nitride, or a laminated film thereof over the entire upper surface of the pixel electrode and the entire groove portion between adjacent pixel electrodes,
The method for manufacturing a reflective liquid crystal display element according to claim 6, wherein the vertical vapor deposition film and the oblique vapor deposition alignment film are laminated on the film formed thereby.