JP2007279173A - 液晶表示素子及びその製造方法並びに液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶ギャップ寸法を高精度に調整することができる液晶表示素子を提供する。
【解決手段】透明基板２と、駆動回路基板３と、液晶４とを備える反射型液晶表示素子１において、駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された駆動回路基板の裏面の所定の膜１８の所定領域をレーザービームによって除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶表示素子及びその製造方法並びに液晶表示装置に関する。詳しくは、相対向する一対の基板間に液晶物質を保持した構造を有する反射型液晶表示素子及びその製造方法並びにそうした反射型液晶表示素子を用いた液晶表示装置に係るものである。

従来、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し、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る。

ここで、液晶表示素子による画像表示は、所定の間隙を介して対面配置された一対の基板間に電圧を印加し、基板の間隙に保持された液晶物質の複屈折特性に基づいて光透過率を制御することによって行っており、対面配置された基板の間隔が画面内で均一でない場合には対向する電極間にかかる電界強度が画面内で相違し、画質上大きな問題となってしまう。

そこで、透過型液晶表示素子に関しては、相対的に良好な位置精度、寸法精度及び形状精度が実現できるフォトリソグラフィー技術やエッチング技術を用いて、基板の間隔が高精度かつ均一に調整された表示品質の良好な液晶表示素子を低コストで生産性良く製造できる様に、図４で示す様に、ＴＦＴ基板（駆動回路基板）４０１の平坦化膜４０２表面でかつブラックマトリクス４０３の位置に、平坦化膜と同じ有機材料から成り、ＴＦＴ基板と対向基板（透明基板）４０４の間の所定間隔（以下、液晶ギャップと言う）を形成する突起部４０５が形成された液晶表示素子が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、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反射型液晶表示素子が注目され、実際に実用化されている（例えば、特許文献２参照。）。

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。なお、駆動回路基板の裏面全面に駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された膜２０８が形成されている。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。

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、液晶層に対して電圧が印加される。このとき、液晶層２０６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る。

ここで、透過型液晶表示素子では、画素毎の駆動に用いるトランジスタやキャパシタ等の素子及びこれらの配線が光を透過しない遮光体となってしまうのに対して、反射型液晶表示素子では、反射画素電極の下層にトランジスタやキャパシタ等の素子及びこれらの配線を配置することができる。即ち、反射型液晶表示素子の利点の１つとして、透過型液晶表示素子ではその構造上の宿命であった画素毎の区切りを小さくできることが挙げられる。

しかし、反射型液晶表示素子に関しては、上記した透過型液晶表示素子では有効であった液晶ギャップの制御方法が採用できない。
即ち、透過型液晶表示素子の場合には、ブラックマトリクスの位置に突起部を配置していたのであるが、反射型液晶表示素子の場合には、ブラックマトリクスが無いために突起部が有効表示部にはみ出してしまい、画質上の欠陥として認識され得るために、上記した液晶ギャップの制御方法が採用できないのである。

そのため従来は、例えば、封入する液晶量を調整するといった方法で液晶ギャップの制御を行っていた。

特開２０００−２０６５４１号公報（第２−９ページ、第１図） 特開２００３−５７６７４号公報

しかしながら、駆動回路基板自身が持っている応力の影響により、プロセス条件での液晶ギャップ制御には限界があり、液晶ギャップを充分に制御することが困難であった。
即ち、液晶ギャップを充分に制御するためには、駆動回路基板の形状の制御が重要であるものの、駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡に起因して駆動回路基板の形状を充分に制御できず、結果として液晶ギャップを充分に制御することが困難となるのである。

なお、ガラス基板と駆動回路基板とをシール材によって貼り合わせ、液晶を封止することによって得られた反射型液晶表示素子の状態で液晶ギャップの制御が行われていれば充分であり、駆動回路基板単体の状態では必ずしも平坦性が求められるものではない。
即ち、例えば、ガラス基板及び駆動回路基板の両者を意図的に凹形状（反射型液晶表示素子の外部に対して凹形状）とし、両者の間隙に液晶を封止することで反射型液晶表示素子の状態ではガラス基板及び駆動回路基板の平坦性を確保するといった方法も考えられることから駆動回路基板単体の状態で必ずしも平坦性が求められるものでは無く、液晶ギャップを充分に制御できる様な駆動回路基板の形状が望まれるのである。

本発明は以上の点に鑑みて創案されたものであって、液晶ギャップ寸法を高精度に調整することができる液晶表示素子及びその製造方法並びにそうした液晶表示素子を用いた液晶表示装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示素子は、透明基板と、該透明基板と所定の間隙を介して対面配置された駆動回路基板と、前記透明基板及び前記駆動回路基板の間隙内に保持された液晶とを備える液晶表示素子において、前記駆動回路基板の裏面の所定領域に所定の膜が設けられている。

ここで、駆動回路基板の裏面の所定領域に所定の膜が設けられたことによって、駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡を緩和することができ、駆動回路基板の形状を高精度に制御することが可能となる。なお、「所定領域」とは、駆動回路基板を所望の形状にする場合に駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡を緩和するために所定の膜を形成すべき領域のことを意味し、「所定の膜」とは、例えば、画素を形成するにあたって駆動回路基板の表側に成膜される膜のうち、副次的に駆動回路基板の裏側にも成膜される膜を意味する。
以下、駆動回路基板の裏面の所定領域に所定の膜が設けられたことによって、駆動回路基板の形状を高精度に制御することが可能となる点について詳細に説明を行う。なお、以下では「所定の膜」として駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された膜を例に挙げて説明を行なうが、所定の膜はこうした膜に限定されるものではなく、駆動回路基板の裏面の所定領域に意図的に成膜した膜であっても良い。

先ず、駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡が生じる一因として、駆動回路基板の表側に各画素を形成する際に駆動回路基板の裏側に副次的に成膜される所定の膜が考えられる。
即ち、駆動回路基板の表側の各画素を形成するために成膜される膜（例えば、ゲート酸化膜を形成すべく成膜されるＳｉＯ_２膜（図６中符合３０１ａで示す膜）、ゲート電極を形成すべく成膜されるリンドープアモルファスシリコン膜（図６中符合３０２ａで示す膜）、ゲート電極周辺部を形成すべく成膜されるテトラエトキシオキシサイレン膜（図６中符合３０３ａで示す膜）など）は、駆動回路基板の表側の一部領域のみにしか成膜されていない（駆動回路基板の表側の一部領域のみに成膜する場合、駆動回路基板の表側の全部領域に成膜を行った後に不要な領域を除去する場合の両者を含む）のに対して、駆動回路基板の裏側に副次的に成膜される膜（例えば、ゲート酸化膜を形成すべく駆動回路基板の表側にＳｉＯ_２膜を成膜する際に副次的に駆動回路基板の裏側に成膜されるＳｉＯ_２膜（図６中符合３０１ｂで示す膜）、ゲート電極を形成すべく駆動回路基板の表側にリンドープアモルファスシリコン膜を成膜する際に副次的に駆動回路基板の裏側に成膜されるリンドープアモルファスシリコン膜（図６中符合３０２ｂで示す膜）、ゲート電極周辺部を形成すべく駆動回路基板の表側にテトラエトキシオキシサイレン膜を成膜する際に副次的に駆動回路基板の裏側に成膜されるテトラエトキシオキシサイレン膜（図６中符合３０３ｂで示す膜）など）は、駆動回路基板の裏側の全部領域に成膜されており、こうした成膜領域の相違が駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡が生じる一因と考えられる。
従って、駆動回路基板の裏面の所定領域に、駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された所定の膜が設けられたことによって、換言すると、駆動回路基板の裏面全面に成膜された所定の膜を所定領域のみが残存する様に除去することによって、駆動回路基板の表側と裏側の成膜領域の相違による応力の不均衡を緩和することができるのである。

なお、駆動回路基板の裏面全面に成膜された所定の膜の全てを除去する場合には、駆動回路基板の形状の自由度が制約されることになると考えられる。
即ち、駆動回路基板の裏側は意図的に成膜したものではなく、副次的に成膜されたものであるためにその全てを除去した方が良いとも考えられるものの、駆動回路基板の裏面に成膜された膜の全てを除去するとした場合には駆動回路基板の表側と裏側との応力関係は一通りのみとなり、こうした応力関係から決定される駆動回路基板の形状も一通りということになる。これに対して、副次的に成膜される膜を設ける所定領域を適宜調整するとした場合には、換言すると、駆動回路基板の裏面から除去する領域を適宜調整するとした場合には、駆動回路基板の表側と裏側との応力関係を調整することができるので、所望の駆動回路基板の形状に応じることができる。

また、上記の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示素子の製造方法は、透明基板と、該透明基板と所定の間隙を介して対面配置された駆動回路基板と、前記透明基板及び前記駆動回路基板の間隙内に保持された液晶とを備える液晶表示素子の製造方法において、前記駆動回路基板の裏面の所定領域に所定の膜を成膜する工程を備える。

ここで、駆動回路基板の裏面の所定領域に所定の膜を成膜することによって、駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡を緩和することができ、駆動回路基板の形状を高精度に制御することが可能となる。なお、「所定領域」とは、駆動回路基板を所望の形状にする場合に駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡を緩和するために所定の膜を形成すべき領域のことを意味し、「所定の膜」とは、例えば、画素を形成するにあたって駆動回路基板の表側に成膜される膜のうち、副次的に駆動回路基板の裏側にも成膜される膜を意味する。

また、本発明に係る液晶表示素子の製造方法は、透明基板と、該透明基板と所定の間隙を介して対面配置された駆動回路基板と、前記透明基板及び前記駆動回路基板の間隙内に保持された液晶とを備える液晶表示素子の製造方法において、前記駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された前記駆動回路基板の裏面の所定の膜の所定領域を除去する工程を備える。

ここで、駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された駆動回路基板の裏面の所定の膜の所定領域を除去することによって、駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡を緩和することができ、駆動回路基板の形状を高精度に制御することが可能となる。なお、「所定領域」とは、駆動回路基板を所望の形状にする場合に駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡を緩和するために所定の膜を除去すべき領域のことを意味し、「所定の膜」とは、画素を形成するにあたって駆動回路基板の表側に成膜される膜のうち、副次的に駆動回路基板の裏側にも成膜される膜を意味する。

更に、上記の目的を達成するために、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示素子を備え、該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なう液晶表示装置において、前記液晶表示素子は、透明基板と、該透明基板と所定の間隙を介して対面配置された駆動回路基板と、前記透明基板及び前記駆動回路基板の間隙内に保持された液晶とを備え、前記駆動回路基板の裏面の所定領域に、同駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された所定の膜が設けられている。

ここで、駆動回路基板の裏面の所定領域に、駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された所定の膜が設けられたことによって、駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡を緩和することができ、駆動回路基板の形状を高精度に制御することが可能となる。なお、「所定領域」とは、駆動回路基板を所望の形状にする場合に駆動回路基板の表側と裏側との応力の不均衡を緩和するために所定の膜を形成すべき領域のことを意味し、「所定の膜」とは、画素を形成するにあたって駆動回路基板の表側に成膜される膜のうち、副次的に駆動回路基板の裏側にも成膜される膜を意味する。

上記した本発明の液晶表示素子及びその製造方法並びに液晶表示装置では、駆動回路基板の形状を高精度に制御することが可能であるために、液晶ギャップ寸法を高精度に調整することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明を適用した液晶表示素子の一例である反射型液晶表示素子を説明するための模式的な断面図であり、ここで示す反射型液晶表示素子１は、互いに対面配置された透明基板２及び駆動回路基板３と、これら透明基板と駆動回路基板との間に液晶４ａを注入することによって形成された液晶層４と、これら透明基板と駆動回路基板との端縁部を封止するシール材５とを備えている。

ここで、透明基板は、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が全面にわたって形成されている。この透明電極は、例えば酸化すず（ＳｎＯ_２）と酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）との固溶体物質であるＩＴＯ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構成されている。

また、駆動回路基板は、図１及び図２で示す様に、例えばＣ−ＭＯＳ型やｎチャンネルＭＯＳ型のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）７と、液晶層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、シリコン基板上に画素毎にマトリクス状に複数配列して形成されたものである。また、このシリコン基板上には、各ＦＥＴのソース電極と電気的に接続された信号線１０と、各ＦＥＴ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、これら信号線と走査線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、これら表示領域の外側には、各信号線に表示電圧を印加する信号ドライバ１３と、各走査線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は、液晶層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。

また、シリコン基板上には、各ＦＥＴ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。この反射画素電極は、透明基板側から入射した光を反射する機能及び液晶層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良い。なお、この反射画素電極の厚みは、５０〜５００ｎｍ程度である。

そして、この反射画素電極と透明電極との間に、後述する液晶層が介在するようになされている。また、上述した透明基板と駆動回路基板との互いに対向する対向面には、それぞれ透明電極及び反射画素電極を被覆する配向膜１６、１７が形成されている。これら配向膜は、液晶層の液晶分子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。

また、液晶層は、負の誘電異方性を有するネマスティック液晶を上述した配向膜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なう。

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をいう。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となる。従って、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）曲線に影響を与えたりすることとなる。従って、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。

また、シール材は、エポキシ系樹脂等からなり、透明基板と駆動回路基板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の間を封止する様に形成されている。なお、シール材は、これら配向膜の側面を覆う様に形成することも可能である。

ところで、この反射型液晶表示素子のシリコン基板の裏面の所定領域には、シリコン基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された膜１８が形成されている。
具体的には、シリコン基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜される膜がシリコン基板の裏面全面に形成された状態で、シリコン基板の裏面にレーザービームを照射することでシリコン基板の裏面に副次的に成膜された膜の部分的な除去を行って、シリコン基板の所定領域のみに膜を残存させている。なお、汎用のフォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によって膜の部分的な除去を行っても良い。また、シリコン基板の裏面の所定領域に形成される膜は、必ずしもシリコン基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜される膜である必要は無く、例えば、シリコン基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜される膜の全てを除去した後に、シリコン基板の裏面の所定領域に意図的に所定の膜を形成しても良い。

以上の様に構成された反射型液晶表示素子では、シリコン基板の裏面の所定領域に膜が形成されているために、シリコン基板の表側と裏側の応力の不均衡を緩和することができ、シリコン基板の形状を安定して制御することができるために、液晶ギャップ寸法を高精度に調整することが可能である。これにより、対面配置されたシリコン基板とガラス基板との間隔が画面内で均一となる様に制御することができ、画面均一な高画質表示を行なうことが可能となる。

なお、図７は、シリコン基板の裏面全面にシリコン基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された膜が形成された反射型液晶表示素子（従来の液晶表示素子）と、シリコン基板の裏面の所定領域にシリコン基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された膜が形成された反射型液晶表示素子（本発明の液晶表示素子）について、所定の明るさにするために必要な電圧値を画面内の様々な箇所で測定し、その測定結果を示したグラフを表している。なお、グラフの横軸（Ｘ軸）は、ある諧調での反射型液晶表示素子内の輝度バラツキを電圧値で示したものであり、この数値が小さいほど反射型液晶表示素子内の輝度バラツキが小さく、反射型液晶表示素子内のギャップが均一になっていることを示しており、図７中符合Ａは本発明の液晶表示素子であり、図７中符合Ｂは従来の液晶表示素子である。
ここで示すグラフから、従来の液晶表示素子は０．１９Ｖ〜０．２９Ｖの範囲に電圧値が分布しているのに対して、本発明の液晶表示素子は０．０５Ｖ〜０．１３Ｖの範囲に電圧値が分布しており、従来の液晶表示素子に比べて本発明の液晶表示素子は電圧値のバラツキが小さいことが分かる。即ち、従来の液晶表示素子に比べて本発明の液晶表示素子は対面配置されたシリコン基板とガラス基板の間隔のバラツキが小さいことが分かる。

図３は本発明を適用した液晶表示装置の一例である反射型液晶プロジェクタを説明するための模式図であり、ここで示す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図１に示す反射型液晶表示素子を使用し、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。

具体的に、この反射型液晶プロジェクタは、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。

ここで、ランプは、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、メタルハロゲンランプ、キセノンランプ等からなる。

また、ランプとダイクロイック色分離フィルタとの間の光路中には、ランプ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。

ダイクロイック色分離フィルタは、ランプ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様に構成されている。

また、ダイクロイック色分離フィルタとＢライトバルブとの間には、分離された青色光（Ｂ）をＢライトバルブ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とダイクロイックミラーとの間には、分離されたその他の色光（Ｒ，Ｇ）をダイクロイックミラーに向けて反射させる全反射ミラー１１１が配置されている。

ダイクロイックミラーは、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ライトバルブに向かって反射させる。

また、各ライトバルブ１０４Ｒ，１０４Ｇ，１０４Ｂと合成プリズムとの間には、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）を合成プリズムに向かって透過させる。

Ｒ，Ｇ，Ｂライトバルブは、上記した反射型液晶表示素子からなり、各偏光ビームスプリッタ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に向かって反射させる。

合成プリズムは、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に向かって出射する。

投射レンズは、合成プリズム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。

以上の様に構成される反射型液晶プロジェクタでは、ランプ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及びダイクロイックミラーによって赤色光（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を通って各ライトバルブへと入射される。各ライトバルブ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を透過し、合成プリズムによって合成され、この合成された光が投射レンズによってスクリーン上に拡大投射される。

以上の様にして、この反射型液晶プロジェクタでは、ライトバルブ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なう。

ところで、各ライトバルブを構成する反射型液晶表示素子は、上述した様に、画面均一な高画素表示を行なうことが可能であることから、ここで示す反射型プロジェクタにおいても画面均一な高画質表示を行なうことが可能である。

なお、本実施例では反射型プロジェクタのようにスクリーンに投射する投射型の液晶表示装置を例に挙げて説明を行ったが、本発明は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。

本発明を適用した液晶表示素子の一例である反射型液晶表示素子を説明するための模式的な断面図である。 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。 本発明を適用した液晶表示装置の一例である反射型液晶プロジェクタを説明するための模式図である。 透過型液晶表示素子における液晶ギャップの制御方法を説明するための模式的な断面図である。 従来の反射型液晶表示素子を説明するための模式的な断面図である。 駆動回路基板の裏面に副次的に成膜される所定の膜を説明するための模式的な断面図である。 所定の明るさを得るために必要な電圧値のバラツキを示すグラフである。

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
４ａ 液晶
４ 液晶層
５ シール材
６ 透明電極
７ ＦＥＴ
８ コンデンサ
９ スイッチング駆動回路
１０ 信号線
１１ 走査線
１２ａ 画素
１２ 表示領域
１３ 信号ドライバ
１４ 走査ドライバ
１５ 反射画素電極
１６、１７ 配向膜
１８ 膜
１００ 反射型液晶プロジェクタ
１０１ ランプ
１０２ 色分離フィルタ
１０３ ダイクロイックミラー
１０４Ｒ Ｒライトバルブ
１０４Ｇ Ｇライトバルブ
１０４Ｂ Ｂライトバルブ
１０５ 合成プリズム
１０６ 投射レンズ
１０７ フライアイレンズ
１０８ 偏光変換素子
１０９ コンデンサレンズ
１１０，１１１ 全反射ミラー
１１２ 偏光ビームスプリッタ

Claims (6)

1. 透明基板と、
   該透明基板と所定の間隙を介して対面配置された駆動回路基板と、
   前記透明基板及び前記駆動回路基板の間隙内に保持された液晶とを備える液晶表示素子において、
   前記駆動回路基板の裏面の所定領域に所定の膜が設けられている
   ことを特徴とする液晶表示素子。
2. 前記所定の膜は、前記駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示素子。
3. 透明基板と、該透明基板と所定の間隙を介して対面配置された駆動回路基板と、前記透明基板及び前記駆動回路基板の間隙内に保持された液晶とを備える液晶表示素子の製造方法において、
   前記駆動回路基板の裏面の所定領域に所定の膜を成膜する工程を備える
   ことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
4. 透明基板と、該透明基板と所定の間隙を介して対面配置された駆動回路基板と、前記透明基板及び前記駆動回路基板の間隙内に保持された液晶とを備える液晶表示素子の製造方法において、
   前記駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された前記駆動回路基板の裏面の所定の膜の所定領域を除去する工程を備える
   ことを特徴とする液晶表示素子の製造方法。
5. 前記駆動回路基板の裏面の所定領域にレーザービームを照射することで前記所定の膜を除去する
   ことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示素子の製造方法。
6. 液晶表示素子を備え、該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なう液晶表示装置において、
   前記液晶表示素子は、
   透明基板と、
   該透明基板と所定の間隙を介して対面配置された駆動回路基板と、
   前記透明基板及び前記駆動回路基板の間隙内に保持された液晶とを備え、
   前記駆動回路基板の裏面の所定領域に、同駆動回路基板の表面の各画素を形成する際に副次的に成膜された所定の膜が設けられている
   ことを特徴とする液晶表示装置。

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