【０００１】
本発明は、入射した光を変調し反射光として出射する反射型液晶表示素子、並びにそのような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に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、プロジェクションディスプレイ（プロジェクタ）等の各種表示装置、並びに各種携帯型電子機器及び各種情報処理端末等の表示部には、液晶パネルや液晶セル等と呼ばれる液晶表示素子が利用されている。この液晶表示素子には、大別して透過型と反射型とがあり、透過型液晶表示素子は、背面に配置されたバックライトからの光を変調し透過光として出射する。一方、反射型液晶表示素子は、入射した光を変調し反射光として出射するものであり、近年、プロジェクタの高精細化、小型化及び高輝度化が進むにつれて、高精細化及び小型化が可能であり且つ高い光利用効率が期待できる表示デバイスとして注目され、実際に実用化されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
例えば図５に示すアクティブ型の反射型液晶表示素子２００は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明な導電材料からなる透明電極２０１が設けられたガラス基板２０２と、アルミニウムを主成分とする金属材料からなる反射画素電極２０３が設けられた駆動回路基板２０４とが互いに対向配置され且つその端縁部がシール材２０５によって封止されると共に、内部に液晶２０６ａを封入することで液晶層２０６が形成された構造を有している。また、ガラス基板２０２及び駆動回路基板２０４の対向面には、それぞれ液晶２０６ａを所定の方向に配向させるための配向膜２０７が設けられている。駆動回路基板２０４は、例えばＣ−ＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ−Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の半導体スイッチング駆動回路をシリコン基板上に形成したものであり、この上に形成される反射画素電極は、ガラス基板２０２側から入射した光を反射する機能及び液晶層２０６に対して電圧を印加する機能を有している。
【０００４】
この反射型液晶表示素子２００では、互いに対向するガラス基板２０２の透明電極２０１と駆動回路基板２０４の反射画素電極２０３との間に電圧を印加することで、液晶層２０６に対して電圧が印加される。このとき、液晶層４では、電極間の電位差に応じて光学的な特性が変化し、通過する光を変調させる。これにより、反射型液晶表示素子２００では、光変調による階調表示が可能となっている。
【０００５】
また、液晶表示装置として、上述した反射型液晶表示素子２００をライトバルブとして使用する反射型液晶プロジェクタでは、ランプからの照明光を反射型液晶表示素子２００に入射させ、この反射型液晶表示素子２００によって変調された反射光を投射光学系に導き、この投射光学系がスクリーンに投射することで映像表示を行う。このとき、反射型液晶表示素子２００では、ランプからの照明光がガラス基板２０２側から入射し、反射画素電極２０３で反射された光の大部分が再びガラス基板２０２を通って投射光学系へと導きかれる。また、反射型液晶表示素子２００では、例えば液晶層２０６と配向膜２０７との界面や透明電極２０１と配向膜２０７との界面等においても光の反射が生じるため、これが内部の光散乱を生じさせる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−５７６７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した反射型液晶表示素子２００の側面では、ガラス基板２０２及びシール材２０５と外部（空気）との界面に屈折率の差が生じることから、側面近くの散乱光が当該界面で反射されることで、内部への戻り光となる。そして、このような戻り光は、反射型液晶表示素子２００の端縁部にのみ発生することになる。
【０００８】
このため、従来の反射型液晶表示素子２００では、このような戻り光の存在によって、その中央部分よりも端縁部分の黒レベルが上昇する黒浮きと呼ばれる現象が発生し、黒表示での黒ムラを発生させてしまうといった問題があった。特に、上述した反射型液晶プロジェクタでは、高輝度化のため入射光量を高める傾向にあり、上述した光散乱による黒浮きが発生しやすくなっている。また、この反射型液晶表示素子２００の厚み（セル厚）が薄くなるほど、上述した光散乱による黒浮きが発生しやすいことが実験により確かめられている。
【０００９】
通常、液晶層２０６の厚み（上記シール材２０５の厚みに略々相当する。）は、数ミクロン程度であり、ガラス基板２０２の厚みは、０．６〜数ミリ程度であり、電極や配向膜等の膜厚は、数十〜数百ミクロン程度である。また、シール材２０５の屈折率は、１．５〜１．６程度であり、ガラス基板２０２の屈折率は、１．６前後であり、電極２０１，２０３や配向膜２０７等の屈折率は、１．５以上である。何れにしても反射型液晶表示素子２００の側面の外側には、屈折率が１となる空気が存在するため、これら界面での屈折率の差によって反射が生じ、上述した戻り光による黒浮きが発生することになる。この黒浮きは、透過型よりも反射型の液晶表示素子に発生しやすく、１インチ以下の液晶表示素子を用いてスクリーンに拡大して投射するプロジェクタ等の投射型の液晶表示装置において、１０００：１を超えるような高いコントラスト比を有する場合に特に問題となる。なお、信頼性向上のため、シール材２０５の側面を更に同様の物質で覆う二重シールのような手法があるが、基本的に同じ屈折率であるため、その二重シールの側面で同様な内部への戻り光が生じ、黒浮きが発生することになる。
【００１０】
そこで、本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、黒浮きの発生を防ぐと共に、高コントラスト化を可能とした反射型液晶表示素子を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、そのような反射型液晶表示素子によってコントラストの高い且つ黒ムラを生じさせない均一な高画質表示を行うことを可能とした液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明に係る反射型液晶表示素子は、透明電極を有する透明基板と、反射画素電極を有する駆動回路基板とが互いに対向配置され且つその端縁部がシール材によって封止されると共に、内部に液晶が封入されてなり、少なくとも透明基板及びシール材の側面が光吸収材により被覆されていることを特徴としている。
【００１３】
以上のように、本発明に係る液晶表示素子では、少なくとも透明基板及びシール材の側面が光吸収材により被覆されていることから、当該側面での散乱光の反射を光吸収材が散乱光を吸収することで防ぐことができる。これにより、反射型液晶表示素子では、その側面から内部の戻り光を無くし、端縁部での黒レベルの上昇を防ぐことで、黒浮きの発生を防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明に係る液晶表示装置は、透明電極を有する透明基板と、反射画素電極を有する駆動回路基板とが互いに対向配置され且つその端縁部がシール材によって封止されると共に、内部に液晶が封入されてなる反射型液晶表示素子を備え、反射型液晶表示素子は、少なくとも透明基板及びシール材の側面が光吸収材により被覆されていることを特徴としている。
【００１５】
以上のように、本発明に係る液晶表示装置では、反射型液晶表示素子における少なくとも透明基板及びシール材の側面が光吸収材により被覆されていることから、当該側面での散乱光の反射を光吸収材が散乱光を吸収することで防ぐことができる。これにより、液晶表示装置では、反射型液晶表示素子に黒浮きが発生するのを防ぐことができ、当該反射型液晶表示素子によって変調された光を用いて黒ムラのない均一な黒表示を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した反射型液晶表示素子及び液晶表示装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
先ず、図１に示す本発明を適用したアクティブ型の反射型液晶表示素子１について説明する。
【００１８】
この反射型液晶表示素子１は、互いに対向配置された透明基板２及び駆動回路基板３と、これら透明基板２と駆動回路基板３との間に液晶４ａを注入することによって形成された液晶層４と、これら透明基板２と駆動回路基板３との端縁部を封止するシール材５とを備えている。
【００１９】
透明基板２は、例えばガラス基板からなり、このガラス基板の対向面上に、光透過性を有する透明電極６が全面に亘って形成されている。この透明電極６は、例えば酸化すず（ＳｎＯ２）と酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）との固溶体物質であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明な導電材料からなり、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。
【００２０】
駆動回路基板３は、図１及び図２に示すように、例えばＣ−ＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ−Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型やｎチャンネルＭＯＳ型のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）７と、液晶層４に電圧を供給する補助容量であるコンデンサ８とからなるスイッチング駆動回路９を、シリコン基板上に各画素毎にマトリクス状に複数配列して形成したものである。また、このシリコン基板上には、各ＦＥＴ７のソース電極と電気的に接続された信号線１０と、各ＦＥＴ７のゲート電極と電気的に接続された走査線１１とが互いに直交する方向に複数並んで形成されており、これら信号線１０と走査線１１との交差位置が各画素１２ａに対応した表示領域１２となっている。さらに、これら表示領域１２の外側には、各信号線１０に表示電圧を印加する信号ドライバ１３と、各走査線１１に選択パルスを印加する走査ドライバ１４とがロジック部として形成されている。なお、スイッチング駆動回路９は、液晶層４の駆動電圧に対応した耐圧がトランジスタに要求されるため、一般的にロジック部よりも高い耐圧プロセスで作製される。
【００２１】
また、シリコン基板上には、各ＦＥＴ７のドレイン電極と電気的に接続された略矩形状の反射画素電極１５が各画素毎にマトリクス状に複数配列して形成されている。この反射画素電極１５は、可視領域で高い反射率を有する、例えばアルミニウム（Ａｌ）、具体的には、ＬＳＩプロセスで配線に用いられる銅（Ｃｕ）やシリコン（Ｓｉ）を数重量％以下だけ添加したアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする金属膜からなる。この反射画素電極１５は、透明基板２側から入射した光を反射する機能及び液晶層４に対して電圧を印加する機能とを有しており、さらに反射率を上げるため、誘電体ミラーのような多層膜をＡｌ膜上に積層したものであってもよい。なお、この反射画素電極１５の厚みは、５０〜５００ｎｍ程度である。
【００２２】
そして、この反射画素電極１５と透明電極６との間に、後述する液晶層４が介在するようになされている。また、上述した透明基板２と駆動回路基板３との互いに対向する対向面には、それぞれ透明電極６及び反射画素電極１５を被覆する配向膜１６，１７が形成されている。これら配向膜１６，１７は、液晶層４の液晶分子４ａを所定の方向に配向させるため、例えば表面にラビング処理が施されたポリイミド等の高分子膜や、酸化珪素（ＳｉＯ）等の無機材料を上記シリコン基板に対して斜め方向から蒸着させた斜方蒸着膜等からなる。
【００２３】
液晶層４は、負の誘電異方性を有するネマティック液晶を上述した配向膜１６，１７によって垂直配向させた、いわゆる垂直配向液晶であり、電圧が印加されると、液晶分子４ａが所定の方向にティルトし、そのとき生じる複屈折により光の透過率を変化させることで階調表示を行う。
【００２４】
ここで、垂直配向とは、液晶の初期の分子配向が基板に対して垂直に配列された状態のこという。しかしながら、液晶分子が完全に垂直配向した場合、電圧の印加によって液晶分子がランダムな方向に傾き、明暗のムラが生じることになる。したがって、液晶分子の傾斜する方向を一様とするため、この液晶分子の長軸を基板の法線に対して傾けるプレティルト角を一定の方向（一般的には、デバイスの対角方向）に僅かに与えて垂直配向させる必要がある。また、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たり、Ｖ−Ｔ（駆動電圧−透過率）曲線に影響を与えることなる。したがって、一般的には、プレティルト角を１゜〜７゜の角度範囲で制御している。
【００２５】
シール材５は、エポキシ系樹脂等からなり、透明基板２と駆動回路基板３との間にガラスビーズ（図示せず。）を適当な数だけ分散させた後に、数μｍ程度の厚みで配向膜１６，１７の間を封止するように形成されている。なお、シール材５は、これら配向膜１６，１７の側面を覆うように形成することも可能である。
【００２６】
ところで、この反射型液晶表示素子１には、少なくとも透明基板２及びシール材５の側面を被覆する光吸収材１８が設けられている。
【００２７】
具体的に、この光吸収材１８は、反射型液晶表示素子１の側面において光が通る部分に密着して光吸収領域を形成するものであり、例えば有機溶剤にカーボン微粒子を混ぜた黒色樹脂等を反射型液晶表示素子１の側面に塗布することで形成されている。また、光吸収材１８は、反射型液晶表示素子１の側面に塗布・成膜されるものに限らず、枠状に形成したものを反射型液晶表示素子１の側面に密着させて一体的に配置したものであってもよい。また、光吸収材１８は、可視領域で高い光吸収率を有するものであれば、上述した黒色のものに限定されるものではない。また、上述した駆動回路基板３のシリコン基板は、光を通さないため、この部分を光吸収材１８で被覆する必要はないが、例えば光吸収材１８を塗布するような場合、この部分だけを塗らないようにすることは製造プロセス上非効率なことから、この部分を含めて反射型液晶表示素子１の側面全体を光吸収材１８で被覆することが望ましい。なお、この光吸収材１８は、上述した二重シールとしての役割を持たせることも可能である。
【００２８】
以上のように構成される反射型液晶表示素子１では、透明基板２側から入射した入射光が、液晶層４を通過しながら、駆動回路基板３側の反射画素電極１５で反射された後に、反射光として入射光とは逆向きに、液晶層４及び透明基板２を通過して出射される。このとき、液晶層４は、透明電極６と反射画素電極１５との間に印加される駆動電圧の電位差に応じて、その光学的な特性が変化し、通過する光を変調させることになる。したがって、この反射型液晶表示素子１では、上述した光変調による階調表現が可能となり、その変調された反射光を映像表示に利用することが可能となっている。
【００２９】
ところで、この反射型液晶表示素子１では、例えば液晶層４と配向膜１７との界面や透明電極６と配向膜１６との界面等においても光の反射が生じるため、これが内部の光散乱を生じさせることになる。
【００３０】
ここで、反射型液晶表示素子１では、側面において光が通る部分、すなわち透明基板２の側面及びシール材５の側面を被覆する光吸収材１８が設けられていることから、この光吸収材１８が散乱光を吸収することで、側面近くの散乱光が反射されて内部への戻り光となるのを防ぐことが可能である。
【００３１】
これにより、反射型液晶表示素子１では、その端縁部での黒レベルの上昇を防ぐことが可能であり、従来のような黒浮きの発生を防ぐと共に、パネル全体で黒ムラのない均一な黒表示が可能となっている。したがって、この反射型液晶表示素子１では、入射光量が高く、セル厚が薄く、１０００：１を超えるような高いコントラスト比を有する場合でも、端縁部に黒ムラを発生させずに、面内均一な高画質表示を行うことが可能となっている。
【００３２】
次に、本発明を適用した液晶表示装置として、例えば図３に示す反射型液晶プロジェクタ１００について説明する。
【００３３】
この反射型液晶プロジェクタ１００は、いわゆる３板方式として、赤，緑，青の３原色に対応した３つのライトバルブに上記反射型液晶表示素子１を使用し、スクリーン（図示せず。）上に拡大投影されたカラー映像を表示する投射型の液晶表示装置である。
【００３４】
具体的に、この反射型液晶プロジェクタ１００は、照明光を出射する光源であるランプ１０１と、ランプからの照明光を赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）に分離する分離光学手段であるダイクロイック色分離フィルタ１０２及びダイクロイックミラー１０３と、分離された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）をそれぞれ変調して反射する光変調手段であるＲライトバルブ１０４Ｒ，Ｇブライトバルブ１０４Ｇ及びＢライトバルブ１０４Ｂと、変調された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）を合成する合成光学手段である合成プリズム１０５と、合成された照明光をスクリーンに投射する投射手段である投射レンズ１０６とを備えている。
【００３５】
ランプ１０１は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ）を含む白色光を照射するものであり、例えばハロゲンランプや、メタルハライドランプ、キセノンランプ等からなる。
【００３６】
また、ランプ１０１とダイクロイック色分離フィルタ１０２との間の光路中には、ランプ１０１から出射された照明光の照度分布を均一化するフライアイレンズ１０７や、照明光のＰ，Ｓ偏光成分を一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）に変換する偏光変換素子１０８、照明光を集光させるコンデンサレンズ１０９等が配置されている。
【００３７】
ダイクロイック色分離フィルタ１０２は、ランプ１０１から照射された白色光を青色光（Ｂ）とその他の色光（Ｒ，Ｇ）とに分離する機能を有し、分離された青色光（Ｂ）とその他の色光（Ｒ，Ｇ）とを互いに逆向きに反射させる。
【００３８】
また、ダイクロイック色分離フィルタ１０２とＢライトバルブ１０４との間には、分離された青色光（Ｂ）をＢライトバルブ１０４に向けて反射させる全反射ミラー１１０が配置され、ダイクロイック色分離フィルタ１０２とダイクロイックミラー１０３との間には、分離されたその他の色光（Ｒ，Ｇ）をダイクロイックミラー１０３に向けて反射させる全反射ミラー１１１が配置されている。
【００３９】
ダイクロイックミラー１０３は、その他の色光（Ｒ，Ｇ）を赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）とに分離する機能を有し、分離された赤色光（Ｒ）をＲライトバルブ１０４Ｒに向かって透過させ、分離された緑色光（Ｇ）をＧライトバルブ１０４Ｇに向かって反射させる。
【００４０】
また、各ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂと合成プリズム１０５との間には、それぞれ分離された各色光Ｒ，Ｇ，Ｂを各ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂに導くＲ，Ｇ，Ｂ偏光ビームスプリッタ１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂが配置されている。これらＲ，Ｇ，Ｂ偏光ビームスプリッタ１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂは、入射した各色光Ｒ，Ｇ，ＢをＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する機能を有し、一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）をＲ，Ｇ，Ｂライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂに向かって反射させ、他方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）を合成プリズム１０５に向かって透過させる。
【００４１】
Ｒ，Ｇ，Ｂライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂは、上記反射型液晶表示素子１からなり、各偏光ビームスプリッタ１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂによって導かれた一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）の光を映像信号に応じて偏光変調させながら、その偏光変調された光を各偏光ビームスプリッタ１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂに向かって反射させる。
【００４２】
合成プリズム１０５は、いわゆるクロスキューブプリズムであり、各偏光ビームスプリッタ１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂを通過した他方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）の各色光Ｒ，Ｇ，Ｂを合成する機能を有し、合成された光を投射レンズ１０６に向かって出射する。
【００４３】
投射レンズ１０６は、合成プリズム１０５からの光をスクリーンに向かって拡大投影する機能を有している。
【００４４】
以上のように構成される反射型液晶プロジェクタ１００では、ランプ１０１から出射された白色光がダイクロイック色分離フィルタ１０２及びダイクロイックミラー１０３によって赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）に分離される。これら分離された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）は、Ｓ偏光成分の光であり、各偏光ビームスプリッタ１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂを通って各ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂへと入射される。各ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂに入射された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）は、各ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂの各画素に印加される駆動電圧に応じて偏光変調された後、各偏光ビームスプリッタ１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂに向かって反射される。そして、これら変調された赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）は、Ｐ偏光成分の光のみが各偏光ビームスプリッタ１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂを透過し、合成プリズム１０５によって合成され、この合成された光が投射レンズ１０６によってスクリーン上に拡大投射される。
【００４５】
以上のようにして、この反射型液晶プロジェクタ１００では、ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂによって変調された光に応じた映像をスクリーン上に拡大投影することでカラー映像表示を行う。
【００４６】
ところで、上述した各ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂを構成する上記反射型液晶表示素子１は、駆動電圧がゼロとなる場合、入射されたＳ偏光成分の光をそのままＳ偏光成分の光として反射することになる。この場合、赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）が各偏光ビームスプリッタ１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂを透過せずに、いわゆるノーマリブラック表示モードと呼ばれる黒表示を行う。また、この反射型液晶表示素子１では、駆動電圧の上昇と共に偏光変調されたＰ偏光成分の光が増加することで透過率が上昇することになる。
【００４７】
上述したように、この反射型液晶プロジェクタ１００では、各ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂを構成する反射型液晶表示素子１の側面が光吸収材１８により被覆されていることから、この反射型液晶表示素子１に黒浮きが発生するのを防ぐことが可能である。したがって、この反射型液晶プロジェクタ１００では、上述した黒表示を行った場合に、スクリーン上に黒ムラのない均一な高画質表示を行うことが可能である。すなわち入射光量が高く、セル厚が薄く、１０００：１を超えるような高いコントラスト比を有する場合でも、端縁部に黒ムラを発生させずに、面内均一な高画質表示を行うことが可能である。
【００４８】
【実施例】
次に、本発明に係る反射型液晶表示素子を実際に作製した実施例について説明する。また、実施例と比較するために作製した比較例について説明する。
【００４９】
＜実施例＞
実施例では、先ず、ＩＴＯ膜からなる透明電極が成膜されたガラス基板と、Ａｌ膜からなる反射画素電極が形成されたシリコン基板とを作製し洗浄を行った後に、蒸着装置を用いてＳｉＯ２からなる配向膜を斜め蒸着により成膜した。なお、配向膜の厚みは、５０ｎｍであり、液晶のプレティルト角が約２．５゜となるように配向膜の蒸着角度を４５゜〜５０゜となる範囲で制御する。次に、配向膜が形成された両基板の間に直径２μｍのガラスビーズを適当な数だけ散布し、屈折率が１．５９のエポキシ樹脂からなるシール材を用いて両基板を対向配置させた状態で端縁部を封止する。次に、メルク社製の負の誘電異方性を有するネマティック液晶材料を内部に注入し、セル厚が２μｍとなる反射型液晶表示素子を作製した。そして、この反射型液晶表示素子の側面には、コールタールやエポキシ樹脂、トルエン、シンナからなる溶媒に墨を混ぜたものを刷毛により塗布することで、その側面全体に亘って光吸収材を被覆した。
【００５０】
＜比較例＞
比較例では、上述した実施例で作製された反射型液晶表示素子の側面に光吸収材を被覆しない以外は、上記実施例と同様に作製した。
【００５１】
そして、これら実施例の反射型液晶表示素子と比較例の反射型液晶表示素子とを反射型液晶プロジェクタのライトバルブとして実際に使用し、スクリーン上における黒レベルの分布及び黒ムラの状態について測定した。
【００５２】
なお、黒レベルの分布は、図４に示すような１６：９の対角６０インチサイズのスクリーンを用い、このスクリーン上における輝度が２０００ｌｍとなる条件で、照度計を用いて図４中に示す各測定点１〜９での照度（ルックス）を測定した。なお、測定点６〜９は、スクリーンの端部から５ｃｍの位置にある。また、黒ムラについては、黒表示を行った際のスクリーン全体の均一度を目視によって観察した。以下、測定結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
表１に示すように、比較例の反射型液晶表示素子を用いた反射型液晶プロジェクタでは、スクリーンの中央部分に比べて端縁部分の照度が高く、明らかに反射型液晶表示素子の端縁部分に黒浮きが発生していることがわかる。また、黒表示の状態では、スクリーンの中央部分よりも端縁部分が枠状に僅かに明るく見え、黒ムラの発生が観測された。
【００５５】
これに対して、実施例の反射型液晶表示素子を用いた反射型液晶プロジェクタでは、比較例と比べてスクリーンの端縁部分における照度が低下し、中央部分でも照度が低下していることがわかる。また、黒表示を行った際の黒ムラは観測されなかった。
【００５６】
以上のように、実施例の反射型液晶表示素子では、端縁部分での黒浮きが減少し、中央部分でも黒レベルが低下することによってコントラストが向上することが明らかとなった。したがって、実施例の反射型液晶表示素子を用いた反射型液晶プロジェクタでは、よりコントラストの高い均一な黒表示が可能である。
【００５７】
なお、本発明は、上述した反射型液晶プロジェクタ１００のようなスクリーンに投射する投射型の液晶表示装置に限定されるものではなく、本発明を適用した反射型液晶表示素子を直接見るような直視型の液晶表示装置にも広く適用可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、反射型液晶表示素子における少なくとも透明基板及びシール材の側面が光吸収材により被覆されていることから、当該光吸収材が散乱光を吸収することで、側面近くの散乱光が反射されて内部への戻り光となるのを防ぐことが可能である。したがって、反射型液晶表示素子の端縁部での黒レベルの上昇を防ぐことが可能であり、従来のような黒浮きの発生を防ぐと共に、パネル全体の黒レベルを低下させることによって、コントラストの高い且つ黒ムラのない均一な高画質表示が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した反射型液晶表示素子の構成を示す断面図である。
【図２】駆動回路基板及びスイッチング駆動回路の構成を示す模式図である。
【図３】本発明を適用した反射型液晶プロジェクタの構成を示すブロック図である。
【図４】スクリーン上の各測定点を示す平面図である。
【図５】従来の反射型液晶表示素子の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 反射型液晶表示素子、２ 透明基板、３ 駆動回路基板、４ 液晶層、５シール材、６ 透明電極、９ スイッチング駆動回路、１５ 反射画素電極、１８ 光吸収材、１００ 反射型液晶プロジェクタ、１０１ ランプ、１０２ ダイクロイック色分離フィルタ、１０３ ダイクロイックミラー、１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂ Ｒ，Ｇ，Ｂライトバルブ、１０５ 合成プリズム、１０６ 投射レンズ、１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂ Ｒ，Ｇ，Ｂ偏光ビームスプリッタ[0001]
The present invention relates to a reflective liquid crystal display element that modulates incident light and emits it as reflected light, and a liquid crystal display device that displays an image using light modulated by such a reflective liquid crystal display element.
[0002]
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystal display elements such as liquid crystal panels and liquid crystal cells have been used for various display devices such as projection displays (projectors), and display units of various portable electronic devices and various information processing terminals. Has been. This liquid crystal display element is roughly classified into a transmissive type and a reflective type. The transmissive liquid crystal display element modulates light from a backlight disposed on the back surface and emits it as transmitted light. On the other hand, a reflective liquid crystal display element modulates incident light and emits it as reflected light. In recent years, as a projector becomes higher in definition, size, and brightness, it can be increased in size and size. Therefore, it has been attracting attention as a display device that can be expected to have high light utilization efficiency, and is actually put into practical use (for example, see Patent Document 1).
[0003]
For example, an active reflective liquid crystal display element 200 shown in FIG. 5 includes a glass substrate 202 provided with a transparent electrode 201 made of a transparent conductive material such as ITO (Indium-Tin Oxide), and a metal mainly composed of aluminum. The drive circuit board 204 provided with the reflective pixel electrode 203 made of a material is disposed so as to face each other and the edge thereof is sealed with a sealing material 205, and the liquid crystal layer 206 is sealed by enclosing the liquid crystal 206a therein. It has a formed structure. An alignment film 207 for aligning the liquid crystal 206a in a predetermined direction is provided on the opposing surfaces of the glass substrate 202 and the drive circuit substrate 204, respectively. The drive circuit substrate 204 is formed by, for example, forming a C-MOS (Complementary-Metal Oxide Semiconductor) type semiconductor switching drive circuit on a silicon substrate, and the reflective pixel electrode formed thereon is formed from the glass substrate 202 side. It has a function of reflecting incident light and a function of applying a voltage to the liquid crystal layer 206.
[0004]
In the reflective liquid crystal display element 200, a voltage is applied to the liquid crystal layer 206 by applying a voltage between the transparent electrode 201 of the glass substrate 202 and the reflective pixel electrode 203 of the drive circuit substrate 204 facing each other. The At this time, in the liquid crystal layer 4, the optical characteristics change according to the potential difference between the electrodes, and the light passing therethrough is modulated. Thereby, the reflective liquid crystal display element 200 can perform gradation display by light modulation.
[0005]
Further, in a reflection type liquid crystal projector using the above-described reflection type liquid crystal display element 200 as a light valve as a liquid crystal display device, illumination light from a lamp is incident on the reflection type liquid crystal display element 200, and the reflection type liquid crystal display element 200. The reflected light modulated by is guided to the projection optical system, and the projection optical system projects the image onto the screen to display an image. At this time, in the reflective liquid crystal display element 200, illumination light from the lamp enters from the glass substrate 202 side, and most of the light reflected by the reflective pixel electrode 203 passes through the glass substrate 202 again to the projection optical system. Be guided. In the reflective liquid crystal display element 200, light is also reflected, for example, at the interface between the liquid crystal layer 206 and the alignment film 207, the interface between the transparent electrode 201 and the alignment film 207, and this causes internal light scattering. .
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2003-57674 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, on the side surface of the reflective liquid crystal display element 200 described above, a difference in refractive index occurs at the interface between the glass substrate 202 and the sealing material 205 and the outside (air), so scattered light near the side surface is reflected at the interface. As a result, the light returns to the inside. Such return light is generated only at the edge of the reflective liquid crystal display element 200.
[0008]
For this reason, in the conventional reflective liquid crystal display element 200, the presence of such return light causes a phenomenon called black floating in which the black level of the edge portion rises from the center portion, and black in black display. There was a problem of causing unevenness. In particular, the reflective liquid crystal projector described above tends to increase the amount of incident light for higher brightness, and black floating due to light scattering is likely to occur. Further, it has been experimentally confirmed that as the thickness (cell thickness) of the reflective liquid crystal display element 200 becomes thinner, the above-described black floating due to light scattering tends to occur.
[0009]
Usually, the thickness of the liquid crystal layer 206 (which roughly corresponds to the thickness of the sealing material 205) is about several microns, and the thickness of the glass substrate 202 is about 0.6 to several millimeters. The film thickness is about several tens to several hundreds of microns. Moreover, the refractive index of the sealing material 205 is about 1.5 to 1.6, the refractive index of the glass substrate 202 is around 1.6, and the refractive indexes of the electrodes 201 and 203 and the alignment film 207 are 1.5 or more. In any case, since air having a refractive index of 1 exists outside the side surface of the reflective liquid crystal display element 200, reflection occurs due to the difference in refractive index at these interfaces, and the above-described black float due to the return light occurs. Will occur. This black float is more likely to occur in a reflective type liquid crystal display element than in a transmissive type. In a projection type liquid crystal display apparatus such as a projector that projects an enlarged image on a screen using a liquid crystal display element of 1 inch or less, 1000: This is particularly a problem when the contrast ratio is as high as 1 or more. In order to improve the reliability, there is a method such as a double seal that covers the side surface of the sealant 205 with the same material. However, since the refractive index is basically the same, the same is applied to the side surface of the double seal. Return light to the inside is generated, and black floating occurs.
[0010]
Accordingly, the present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and an object thereof is to provide a reflective liquid crystal display element that can prevent the occurrence of black floating and can achieve high contrast. .
[0011]
It is another object of the present invention to provide a liquid crystal display device that can perform uniform high image quality display with high contrast and no black unevenness by using such a reflective liquid crystal display element.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a reflective liquid crystal display device according to the present invention includes a transparent substrate having a transparent electrode and a drive circuit substrate having a reflective pixel electrode arranged opposite to each other, and an edge portion of the reflective liquid crystal display element is made of a sealing material. In addition to being sealed, liquid crystal is sealed inside, and at least the side surfaces of the transparent substrate and the sealing material are covered with a light absorbing material.
[0013]
As described above, in the liquid crystal display element according to the present invention, since at least the side surfaces of the transparent substrate and the sealing material are covered with the light absorbing material, the light absorbing material reflects the scattered light on the side surfaces. It can be prevented by absorbing. Accordingly, in the reflective liquid crystal display element, the internal return light is eliminated from the side surface, and the black level is prevented from rising at the edge portion, thereby preventing the occurrence of black floating.
[0014]
In the liquid crystal display device according to the present invention, a transparent substrate having a transparent electrode and a drive circuit substrate having a reflective pixel electrode are disposed to face each other, and an edge thereof is sealed with a sealing material, A reflective liquid crystal display element in which liquid crystal is encapsulated is provided, and the reflective liquid crystal display element is characterized in that at least the side surfaces of the transparent substrate and the sealing material are covered with a light absorbing material.
[0015]
As described above, in the liquid crystal display device according to the present invention, since at least the side surfaces of the transparent substrate and the sealing material in the reflective liquid crystal display element are covered with the light absorbing material, the scattered light is reflected on the side surfaces. This can be prevented by absorbing the scattered light by the absorber. Accordingly, in the liquid crystal display device, it is possible to prevent black floating in the reflective liquid crystal display element, and uniform black display without black unevenness is performed using light modulated by the reflective liquid crystal display element. be able to.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a reflective liquid crystal display element and a liquid crystal display device to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
First, an active reflective liquid crystal display element 1 to which the present invention shown in FIG. 1 is applied will be described.
[0018]
The reflective liquid crystal display element 1 includes a transparent substrate 2 and a drive circuit substrate 3 that are arranged to face each other, and a liquid crystal layer 4 that is formed by injecting liquid crystal 4 a between the transparent substrate 2 and the drive circuit substrate 3. And a sealing material 5 for sealing the edge portions of the transparent substrate 2 and the drive circuit substrate 3.
[0019]
The transparent substrate 2 is made of, for example, a glass substrate, and a transparent electrode 6 having light transmittance is formed over the entire surface on the opposite surface of the glass substrate. The transparent electrode 6 is made of, for example, tin oxide (SnO 2 ) And indium oxide (In 2 O 3 ) And a transparent conductive material such as ITO (Indium-Tin Oxide), which is a solid solution substance, and a common potential (for example, ground potential) is applied to all pixel regions.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the drive circuit board 3 supplies a voltage to, for example, a C-MOS (Complementary-Metal Oxide Semiconductor) type or n-channel MOS type FET (Field Effect Transistor) 7 and the liquid crystal layer 4. A plurality of switching drive circuits 9 including capacitors 8 serving as auxiliary capacitors are arranged in a matrix for each pixel on a silicon substrate. A plurality of signal lines 10 electrically connected to the source electrodes of the FETs 7 and scanning lines 11 electrically connected to the gate electrodes of the FETs 7 are arranged on the silicon substrate in directions orthogonal to each other. The intersection position of the signal line 10 and the scanning line 11 is a display area 12 corresponding to each pixel 12a. Further, a signal driver 13 for applying a display voltage to each signal line 10 and a scanning driver 14 for applying a selection pulse to each scanning line 11 are formed as logic portions outside the display areas 12. Note that the switching drive circuit 9 is generally manufactured by a higher withstand voltage process than that of the logic portion because the transistor is required to have a withstand voltage corresponding to the drive voltage of the liquid crystal layer 4.
[0021]
On the silicon substrate, a plurality of substantially rectangular reflective pixel electrodes 15 electrically connected to the drain electrodes of the FETs 7 are arranged in a matrix for each pixel. The reflective pixel electrode 15 has a high reflectance in the visible region, for example, aluminum (Al), specifically, copper (Cu) or silicon (Si) used for wiring in an LSI process is added by several weight percent or less. It consists of a metal film containing aluminum (Al) as a main component. The reflective pixel electrode 15 has a function of reflecting light incident from the transparent substrate 2 side and a function of applying a voltage to the liquid crystal layer 4. Such a multilayer film may be laminated on the Al film. The reflective pixel electrode 15 has a thickness of about 50 to 500 nm.
[0022]
A liquid crystal layer 4 described later is interposed between the reflective pixel electrode 15 and the transparent electrode 6. In addition, alignment films 16 and 17 that cover the transparent electrode 6 and the reflective pixel electrode 15 are formed on the opposing surfaces of the transparent substrate 2 and the drive circuit substrate 3 described above. These alignment films 16 and 17 are, for example, a polymer film such as polyimide whose surface is subjected to rubbing treatment or an inorganic material such as silicon oxide (SiO) in order to align the liquid crystal molecules 4a of the liquid crystal layer 4 in a predetermined direction. Is formed by an oblique deposition film or the like deposited on the silicon substrate from an oblique direction.
[0023]
The liquid crystal layer 4 is a so-called vertical alignment liquid crystal in which nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy is vertically aligned by the alignment films 16 and 17 described above. When a voltage is applied, the liquid crystal molecules 4a are aligned in a predetermined direction. Tilt display is performed by changing the light transmittance by the birefringence generated at that time.
[0024]
Here, the vertical alignment means a state in which the initial molecular alignment of the liquid crystal is aligned perpendicular to the substrate. However, when the liquid crystal molecules are completely vertically aligned, the liquid crystal molecules are inclined in a random direction by application of a voltage, resulting in uneven brightness. Therefore, in order to make the tilt direction of the liquid crystal molecules uniform, the pretilt angle for tilting the major axis of the liquid crystal molecules with respect to the normal of the substrate is slightly in a certain direction (generally, the diagonal direction of the device). To be vertically aligned. On the other hand, if the pretilt angle is too large, the vertical alignment is deteriorated, the black level is increased and the contrast is lowered, or the VT (drive voltage-transmittance) curve is affected. Therefore, in general, the pretilt angle is controlled within an angle range of 1 ° to 7 °.
[0025]
The sealing material 5 is made of an epoxy-based resin or the like, and after an appropriate number of glass beads (not shown) are dispersed between the transparent substrate 2 and the drive circuit substrate 3, the alignment film has a thickness of about several μm. 16 and 17 are formed to be sealed. The sealing material 5 can also be formed so as to cover the side surfaces of the alignment films 16 and 17.
[0026]
By the way, the reflective liquid crystal display element 1 is provided with a light absorbing material 18 that covers at least the side surfaces of the transparent substrate 2 and the sealing material 5.
[0027]
Specifically, the light absorbing material 18 forms a light absorbing region in close contact with a portion through which light passes on the side surface of the reflective liquid crystal display element 1, such as a black resin in which carbon fine particles are mixed in an organic solvent. Is applied to the side surface of the reflective liquid crystal display element 1. Further, the light absorbing material 18 is not limited to the one coated and formed on the side surface of the reflective liquid crystal display element 1, but the one formed in a frame shape is brought into close contact with the side surface of the reflective liquid crystal display element 1 and integrated. It may be arranged. Further, the light absorbing material 18 is not limited to the black material described above as long as it has a high light absorption rate in the visible region. In addition, since the silicon substrate of the drive circuit substrate 3 described above does not transmit light, it is not necessary to cover this portion with the light absorbing material 18. However, for example, when the light absorbing material 18 is applied, only this portion is covered. Since it is inefficient in the manufacturing process that it is not applied, it is desirable to cover the entire side surface of the reflective liquid crystal display element 1 including this portion with the light absorbing material 18. The light absorbing material 18 can also serve as the double seal described above.
[0028]
In the reflective liquid crystal display element 1 configured as described above, incident light incident from the transparent substrate 2 side is reflected by the reflective pixel electrode 15 on the drive circuit substrate 3 side while passing through the liquid crystal layer 4. The reflected light is emitted through the liquid crystal layer 4 and the transparent substrate 2 in the direction opposite to the incident light. At this time, the optical characteristics of the liquid crystal layer 4 change according to the potential difference of the drive voltage applied between the transparent electrode 6 and the reflective pixel electrode 15, and the light passing therethrough is modulated. Therefore, in the reflective liquid crystal display element 1, gradation expression by the light modulation described above can be performed, and the modulated reflected light can be used for video display.
[0029]
By the way, in the reflection type liquid crystal display element 1, since light is reflected at the interface between the liquid crystal layer 4 and the alignment film 17, the interface between the transparent electrode 6 and the alignment film 16, etc., this causes internal light scattering. I will let you.
[0030]
Here, in the reflective liquid crystal display element 1, the light absorbing material 18 that covers the portion through which light passes, that is, the side surface of the transparent substrate 2 and the side surface of the sealing material 5 is provided. By absorbing the scattered light, it is possible to prevent the scattered light near the side surface from being reflected and returning to the inside.
[0031]
As a result, in the reflective liquid crystal display element 1, it is possible to prevent the black level from increasing at the edge thereof, thereby preventing the occurrence of black floating as in the prior art and uniforming the entire panel without black unevenness. Black display is possible. Therefore, in the reflective liquid crystal display element 1, even when the incident light quantity is high, the cell thickness is thin, and the contrast ratio is higher than 1000: 1, the in-plane is not generated without black unevenness at the edge. It is possible to perform uniform high-quality display.
[0032]
Next, as a liquid crystal display device to which the present invention is applied, for example, a reflective liquid crystal projector 100 shown in FIG. 3 will be described.
[0033]
This reflection type liquid crystal projector 100 uses the reflection type liquid crystal display element 1 for three light valves corresponding to the three primary colors of red, green, and blue as a so-called three-plate system, on a screen (not shown). This is a projection-type liquid crystal display device that displays an enlarged projected color image.
[0034]
Specifically, the reflective liquid crystal projector 100 separates the lamp 101, which is a light source that emits illumination light, and the illumination light from the lamp into red light (R), green light (G), and blue light (B). R light that is a light modulation means that modulates and reflects the separated red light (R), green light (G), and blue light (B), respectively, and the dichroic color separation filter 102 and the dichroic mirror 103 that are separation optical means. The synthesized light is synthesized with the synthesis prism 105, which is a synthesis optical means for synthesizing the modulated red light (R), green light (G), and blue light (B) with the bulb 104R, the G bright valve 104G, and the B light valve 104B. And a projection lens 106 as projection means for projecting illumination light onto the screen.
[0035]
The lamp 101 emits white light including red light (R), green light (G), and blue light (B), and includes, for example, a halogen lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like.
[0036]
Further, in the optical path between the lamp 101 and the dichroic color separation filter 102, a fly-eye lens 107 for making the illuminance distribution of the illumination light emitted from the lamp 101 uniform, and the P and S polarization components of the illumination light are on one side. A polarization conversion element 108 that converts the polarization component (for example, S polarization component), a condenser lens 109 that collects the illumination light, and the like are disposed.
[0037]
The dichroic color separation filter 102 has a function of separating white light emitted from the lamp 101 into blue light (B) and other color lights (R, G). The separated blue light (B) and other light Colored light (R, G) is reflected in opposite directions.
[0038]
In addition, a total reflection mirror 110 that reflects the separated blue light (B) toward the B light valve 104 is disposed between the dichroic color separation filter 102 and the B light valve 104. Between the dichroic mirror 103, a total reflection mirror 111 that reflects other separated color lights (R, G) toward the dichroic mirror 103 is disposed.
[0039]
The dichroic mirror 103 has a function of separating other color light (R, G) into red light (R) and green light (G), and the separated red light (R) is directed toward the R light valve 104R. The green light (G) that has been transmitted and separated is reflected toward the G light valve 104G.
[0040]
Also, between the light valves 104R, 104G, and 104B and the combining prism 105, R, G, and B polarization beam splitters that guide the separated color lights R, G, and B to the light valves 104R, 104G, and 104B, respectively. 112R, 112G, and 112B are arranged. These R, G, and B polarization beam splitters 112R, 112G, and 112B have a function of separating incident color lights R, G, and B into a P polarization component and an S polarization component, and one polarization component (for example, S polarization) Component) is reflected toward the R, G, B light valves 104R, 104G, 104B, and the other polarization component (eg, P polarization component) is transmitted toward the combining prism 105.
[0041]
The R, G, B light valves 104R, 104G, 104B are composed of the reflective liquid crystal display element 1, and receive light of one polarization component (for example, S polarization component) guided by the polarization beam splitters 112R, 112G, 112B. While polarization-modulating according to the video signal, the polarization-modulated light is reflected toward the polarization beam splitters 112R, 112G, and 112B.
[0042]
The combining prism 105 is a so-called cross cube prism, and has a function of combining each color light R, G, B of the other polarization component (for example, P polarization component) that has passed through each polarization beam splitter 112R, 112G, 112B. The synthesized light is emitted toward the projection lens 106.
[0043]
The projection lens 106 has a function of enlarging and projecting the light from the combining prism 105 toward the screen.
[0044]
In the reflective liquid crystal projector 100 configured as described above, white light emitted from the lamp 101 is converted into red light (R), green light (G), and blue light (B) by the dichroic color separation filter 102 and the dichroic mirror 103. Separated. The separated red light (R), green light (G), and blue light (B) are S-polarized light components, which pass through the polarization beam splitters 112R, 112G, and 112B. It is incident on 104B. The red light (R), green light (G), and blue light (B) incident on the light valves 104R, 104G, and 104B correspond to drive voltages applied to the pixels of the light valves 104R, 104G, and 104B. After being polarized and modulated, the light is reflected toward the polarization beam splitters 112R, 112G, and 112B. In the modulated red light (R), green light (G), and blue light (B), only the P-polarized component light passes through the polarization beam splitters 112R, 112G, and 112B and is synthesized by the synthesis prism 105. The combined light is enlarged and projected on the screen by the projection lens 106.
[0045]
As described above, the reflective liquid crystal projector 100 performs color image display by enlarging and projecting an image corresponding to the light modulated by the light valves 104R, 104G, and 104B on the screen.
[0046]
By the way, when the drive voltage becomes zero, the reflective liquid crystal display element 1 constituting each of the light valves 104R, 104G, and 104B described above reflects incident S-polarized component light as it is as S-polarized component light. It will be. In this case, the red light (R), the green light (G), and the blue light (B) do not pass through the polarization beam splitters 112R, 112G, and 112B, and a black display called a so-called normally black display mode is performed. In the reflective liquid crystal display element 1, the transmittance is increased by increasing the light of the P-polarized light component that has undergone polarization modulation as the drive voltage increases.
[0047]
As described above, in the reflection type liquid crystal projector 100, the side surfaces of the reflection type liquid crystal display elements 1 constituting the light valves 104R, 104G, and 104B are covered with the light absorbing material 18, so that the reflection type liquid crystal display is provided. It is possible to prevent black floating from occurring in the element 1. Therefore, in the reflective liquid crystal projector 100, when the black display described above is performed, it is possible to perform a uniform high-quality display without black unevenness on the screen. In other words, even in the case where the amount of incident light is high, the cell thickness is thin, and the contrast ratio is higher than 1000: 1, it is possible to perform uniform in-plane high-quality display without black unevenness at the edge. It is.
[0048]
【Example】
Next, examples in which the reflective liquid crystal display element according to the present invention was actually manufactured will be described. Further, a comparative example produced for comparison with the example will be described.
[0049]
<Example>
In the embodiment, first, a glass substrate on which a transparent electrode made of an ITO film is formed and a silicon substrate on which a reflective pixel electrode made of an Al film is formed and cleaned, and then a SiO 2 film is formed using a vapor deposition apparatus. 2 An alignment film made of was formed by oblique deposition. The thickness of the alignment film is 50 nm, and the deposition angle of the alignment film is controlled in the range of 45 ° to 50 ° so that the pretilt angle of the liquid crystal is about 2.5 °. Next, an appropriate number of glass beads having a diameter of 2 μm were dispersed between the two substrates on which the alignment film was formed, and both substrates were placed opposite to each other using a sealing material made of an epoxy resin having a refractive index of 1.59. The edge is sealed in the state. Next, a nematic liquid crystal material having a negative dielectric anisotropy manufactured by Merck was injected into the interior to produce a reflective liquid crystal display element having a cell thickness of 2 μm. The side surface of this reflective liquid crystal display element is coated with a brush mixed with a solvent made of coal tar, epoxy resin, toluene, or thinner with a brush to cover the entire side surface of the light absorbing material. did.
[0050]
<Comparative example>
In the comparative example, it was produced in the same manner as in the above example, except that the side surface of the reflective liquid crystal display element produced in the above-described example was not covered with the light absorbing material.
[0051]
Then, the reflective liquid crystal display element of these examples and the reflective liquid crystal display element of the comparative example were actually used as light valves of the reflective liquid crystal projector, and the distribution of black level and the state of black unevenness on the screen were measured. .
[0052]
The black level distribution is shown in FIG. 4 using a 16: 9 diagonal 60-inch screen as shown in FIG. 4 and using an illuminometer on the condition that the luminance on the screen is 2000 lm. The illuminance (look) at each measurement point 1 to 9 was measured. The measurement points 6 to 9 are located at a position 5 cm from the end of the screen. As for black unevenness, the uniformity of the entire screen when black display was performed was visually observed. The measurement results are shown in Table 1.
[0053]
[Table 1]
[0054]
As shown in Table 1, in the reflection type liquid crystal projector using the reflection type liquid crystal display element of the comparative example, the illuminance at the edge portion is higher than that at the center portion of the screen. It can be seen that a black float has occurred. Further, in the black display state, the edge portion looked slightly brighter than the central portion of the screen, and the occurrence of black unevenness was observed.
[0055]
In contrast, in the reflective liquid crystal projector using the reflective liquid crystal display element of the example, the illuminance at the edge portion of the screen is lower than that in the comparative example, and the illuminance is also reduced at the central portion. . Further, no black unevenness was observed when black display was performed.
[0056]
As described above, in the reflection type liquid crystal display device of the example, it has been clarified that the black floating at the edge portion is reduced and the black level is lowered at the central portion to improve the contrast. Therefore, the reflective liquid crystal projector using the reflective liquid crystal display element of the embodiment can perform uniform black display with higher contrast.
[0057]
The present invention is not limited to a projection-type liquid crystal display device that projects onto a screen, such as the reflection-type liquid crystal projector 100 described above, but is a direct view in which a reflection-type liquid crystal display element to which the present invention is applied is directly viewed. It can be widely applied to liquid crystal display devices.
[0058]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, since at least the side surfaces of the transparent substrate and the sealing material in the reflective liquid crystal display element are covered with the light absorbing material, the light absorbing material absorbs scattered light. Thus, it is possible to prevent the scattered light near the side surface from being reflected and returning to the inside. Therefore, it is possible to prevent an increase in the black level at the edge of the reflective liquid crystal display element, and it is possible to prevent the occurrence of black floating as in the prior art and reduce the black level of the entire panel, thereby reducing the contrast. A high image quality display that is high and has no black unevenness is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a reflective liquid crystal display element to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a drive circuit board and a switching drive circuit.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a reflective liquid crystal projector to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a plan view showing measurement points on a screen.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional reflective liquid crystal display element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflective liquid crystal display element, 2 Transparent substrate, 3 Drive circuit board, 4 Liquid crystal layer, 5 Seal material, 6 Transparent electrode, 9 Switching drive circuit, 15 Reflective pixel electrode, 18 Light absorption material, 100 Reflective liquid crystal projector, 101 Lamp, 102 Dichroic color separation filter, 103 Dichroic mirror, 104R, 104G, 104BR, G, B light valve, 105 Combining prism, 106 Projection lens, 112R, 112G, 112BR R, G, B Polarized beam splitter
