JPH0895035A - 反射型液晶表示装置およびそれを用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントラスト比が高く良好な表示品質を実現
する反射型液晶表示装置およびそれを用いた表示装置を
提供する。 【構成】 反射型液晶表示装置の画素電極１６および液
晶層２２等を経由して再びガラス基板１９の外側へと出
射される、図２に示す出射光束２５は、簡便な構造のシ
ュリーレン光学系を用いて、つまり出射光の出口として
絞り（アパーチャ）２６を用いて、対向基板１８の基体
であるガラス基板１９の表面での反射光２７と表示に係
る出射光束２５とを分離した後にその分離された反射光
２７が表示側に漏れないように峻別した。このシュリー
レン光学系の絞り２６の集光角は 8度とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射型液晶表示装置お
よびそれを用いた表示装置であって、特にコントラスト
比が高く良好な表示品質を実現する反射型液晶表示装置
およびそれを用いた表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置において、画面の多
画素化・高精細化、画素の微細化、高集積化が進んでい
る。なかでも、画素サイズの縮小化の検討が進められて
いる。例えば、対角 0.7インチ程度のパネルサイズに対
して30万個もの画素を作り込むことが検討されている。
そのためには、多結晶シリコンを用いて液晶駆動回路用
の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を表示画素電極等が形成
された基板上の周辺部に形成することや、画素部の開口
率を高めることが必要で、その実現化が鋭意進められて
いる。

【０００３】液晶表示装置において、上記のような画素
サイズの縮小化で最大の問題となっているのは画面の輝
度の問題である。

【０００４】即ち、従来多用されている液晶表示装置に
おいて、基板裏面から光を入射し、液晶層を光シャッタ
ーとして使用して、その反対側の面つまりパネル前面か
らシャッターを透過した光を用いて表示画面に表示を行
なっている。このとき、各画素の開口率は高々30〜40％
程度で、残りの60〜70％は遮光層で入射光を遮っている
のが実情である。

【０００５】画素電極のオン／オフを行なうスイッチン
グ素子は、例えばアモルファスシリコンを用いたＴＦＴ
の場合などに顕著なように、ＴＦＴに光が当ると光励起
作用によるリーク電流が発生してスイッチング素子とし
ての動作特性が低下する。あるいはそのスイッチング素
子が誤動作を引き起こす。これを避けるため、ＴＦＴの
ようなスイッチング素子を遮光するための遮光膜が必要
である。その遮光領域は信号配線や走査線等の光を透過
しない金属材料からなる部材の部分を含めると表示に有
効な画素の面積に対して60〜70％にもなり、極めて大き
くなってしまうためである。

【０００６】このため、画素サイズの縮小に伴い、表示
画面における輝度が低くまたコントラスト特性の悪い画
像表示となる。特に、投射型液晶表示装置（いわゆるプ
ロジェクション方式の表示装置）では、 100： 1以上も
の高いコントラスト比が要求されるため、上述のような
表示に有効な画素の面積が小さいという問題は、さらに
重大な問題となる。このようなことから、微細化の進む
液晶表示素子においては、入射光の利用効率をさらに向
上することが特に望まれている。

【０００７】これを解決する手段として、画素電極上で
入射光を反射し光が入射してきた側と同じ側に光を出射
させて画像を表示する、いわゆる反射型表示装置の利点
が再び脚光を浴びてきている。この反射型表示装置は、
特に投射型の液晶表示装置のような画素開口率の高いこ
とが要求される表示装置に好適な液晶表示素子として実
用化への研究・開発が進められている。

【０００８】上記のような反射型の液晶表示素子は、ス
イッチング素子や走査配線や信号配線などの各種構造物
を画素電極の下に配置し画素電極表面で光を反射させて
表示を行なうもので、理論的には画素開口率は 100％で
ある。現在、その開口率はパネルサイズによるが最高で
85％程度まで向上することができる。

【０００９】しかしながら、このような反射型の液晶表
示素子は、画像表示側から入射されてきた光を画素電極
上で反射する反射光を用いて表示を行なっているので、
その表示に係る画素電極上の反射光の他に、その元の光
源である入射光の、液晶表示パネル前面側の基体表面に
おける不要な反射が存在しているため、この不要な表面
反射光に起因して、表示画面が極めて見辛くなり、また
表示画素のオン／オフ比が顕著に低下するという問題が
ある。

【００１０】一般に対向基板側の透明な基体表面での理
論計算上での反射率を以下に示す。ここで、基板表面で
の反射率をｒ² 、第１の媒質の屈折率および第２の媒質
の屈折率をそれぞれｎ1 、ｎ2 とすると、反射率ｒ
² は、 ｒ² ＝｛（ｎ1 −ｎ2 ）／（ｎ1 ＋ｎ2 ）｝² なる関係式で求められる。

【００１１】特に反射が顕著に目立つ前面側の基板、例
えばガラス基板の場合、空気中（屈折率ｎ1 ＝1.0 ）か
らガラス（屈折率ｎ2 ＝1.5 ）への光の入射の際、その
反射率は 4％となる。

【００１２】その結果、たとえ反射画素電極での反射効
率を仮に 100％までも高めることができ液晶層や光の経
路途中での吸収損失が全く無いとしても、不要な表面反
射光のために、最終的に観察される画面のオン／オフ強
度比は96％： 4％＝24： 1となり、 100： 1以上を要求
される投射型液晶表示装置にとっては言うまでもなく、
直視型の液晶表示装置にとってさえも画像表示に際して
全く不十分なコントラスト比となってしまう。

【００１３】このような表示画面の表面での（換言すれ
ば外部の空気や液晶層と基板表面との界面での）光反射
を防止するために、反射防止膜を液晶表示パネルの表面
にコーティングするといった手段も考えられるが、この
ような反射防止膜は効果が特定波長領域に限定されると
いう問題がある。また液晶表示パネルの製造が煩雑化し
てコストアップにつながるという問題がある。

【００１４】しかも、そのような反射防止膜を用いたと
しても、図１８のコントラスト比−開口率曲線に示す如
く、不要な反射光の抑制はある程度までしか達成でき
ず、上記のような 100： 1といった高コントラスト比の
実現は実際上不可能である。

【００１５】例えば、 3板式の液晶プロジェクタでは、
液晶表示パネルをダイクロイックプリズムに直接接触さ
せるか、あるいは屈折率がガラス基板とほぼ同じ値であ
るような接着剤を介してパネルをミラーに接着すること
によって、反射の大半までは避けることはできる。

【００１６】しかしながら、ダイクロイックプリズムの
前面に入射する入射光の反射が液晶表示パネルで反射し
て、ダイクロイックプリズムから出射する画像表示に係
る信号光と重なって出射され、投射レンズ系を介してス
クリーンに投射されて画像形成されるため、その不要な
反射光に起因してコントラスト比の著しい低下が生じて
画面が極めて見辛くなる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解決するために成されたもので、その目的は、画
像表示に係る光と単なる液晶表示パネル前面での反射光
とを峻別し、その反射光に起因したコントラスト特性の
低下を解消した反射型液晶表示素子を備えて、コントラ
スト特性の良好な画像表示を実現できる反射型液晶プロ
ジェクタを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、基体上に互い
に交差するように配列された複数の走査配線と複数の信
号配線と、前記走査配線および前記信号配線に接続さ
れ、該走査配線から印加される走査電圧により制御され
前記信号配線から印加される画像信号電圧の導通を制御
するスイッチング素子と、前記スイッチング素子に接続
され前記画像信号電圧が印加される画像電極であって入
射光を反射する画素電極が形成されたスイッチング素子
アレイ基板と、前記スイッチング素子アレイ基板に間隙
を有して対向配置される対向電極が基体上に形成された
対向基板と、前記スイッチング素子アレイ基板と前記対
向基板との間隙に周囲を封止されて挟持された液晶層と
を備え、前記対向基板側から入射される光の前記対向基
板表面における反射光の出射角度と、前記対向基板側か
ら入射される前記光の前記画素電極で反射して前記液晶
層を通って前記対向基板の表面から出射する出射光の前
記対向基板表面における出射角度とが、異なった角度で
ある反射型液晶表示装置において、前記各画素電極の光
を反射する主面が、 1画素電極ごとに同じ傾斜を持つ複
数の傾斜面で形成されていることを最も基本的な特徴と
している。

【００１９】

【作用】本発明によれば、画素電極を、液晶パネルの前
面側（すなわち対向基板側）の基体に対して傾きを持た
せて配置し、光源光としての入射光の前記基体表面での
反射光の反射角度と、液晶パネルを経由して表示に係る
光として出射される出射光の出射角度との差が、その表
示装置の集光角以上の差となるように、画素電極の反射
面と液晶パネルの前面の基体主面との関係を設定するこ
とにより、表示前面の基体主面上での不要な反射光と表
示に係る出射光との峻別を行なう。これにより、不要な
反射光に起因した画面の見辛さやコントラスト比の低下
を解消して、オン／オフ比の大きいコントラスト比の高
い画像を得ることが可能となる。

【００２０】また、本発明に係る液晶プロジェクタは、
ダイクロイックプリズムへの入射面を、光軸に対して垂
直とせず傾斜面とすることにより、各反射型液晶表示パ
ネルで反射した画像表示に係る信号光と不要なダイクロ
イックプリズム表面における反射光とを分離することが
できる。その結果、ＯＮ／ＯＦＦ比が高くコントラスト
比の高い、良好な表示品質の画像を表示することができ
る。

【００２１】特に、高分子分散型液晶を用いた反射型液
晶表示装置は、透過型の液晶表示装置と比べて、光路長
が 2倍となるため、所望のコントラスト比を得るための
セル厚を低減することができる。それに加えて、駆動電
圧および応答時間ともに低減できるというメリットも有
る。従って、反射型液晶表示装置を用いた投射型表示装
置は、透過型液晶表示装置を用いた投射型表示装置より
も、シュリーレン光学系の集光角を大きくすることがで
き、コントラスト比を高い値に維持しつつ明るい表示を
実現することができる。さらには、本発明によって液晶
表示パネルの表面またはダイクロイックプリズムの表面
での反射光を除去することにより、さらにコントラスト
比が高く、表示品質の高い表示を実現することがてき
る。

【００２２】なお、上記のダイクロイックプリズムへの
入射面の光軸に対する傾斜角度や、画素電極と液晶パネ
ルの前面側（すなわち対向基板側）の基体との相対的な
傾きは、光軸に垂直な面に対して、 1度〜10度の範囲が
望ましく、さらに好適には 2度〜 5度の範囲とすること
が望ましい。

【００２３】従来の 5〜15度のように大きな角度である
と、ダイクロイックプリズムや対向基板の厚みの差が大
きくなり過ぎてしまい、あるいは液晶セル厚のむらの制
御が困難となってしまい、集光角との兼ね合いから、コ
ントラスト特性が著しく低下し、また厚みの差による表
示ムラなども発生するので、実際上使用できない場合が
多いことを我々は種々の実験で確認している。

【００２４】従来の特開平 4-147215 号公報に開示され
た反射型液晶表示装置においては、光源光を偏光ビーム
スプリッタで直線偏光化するとともに、偏光変換面で反
射した光を液晶表示装置に垂直に入射して、その液晶表
示装置で反射して出て来る光を再び偏光ビームスプリッ
タに導き、透過させた光を投射して拡大表示するもので
ある。

【００２５】このとき、液晶表示装置の対向基板主面で
の反射光が、液晶表示装置で反射して出て来て画像表示
に寄与する光と混在することに起因したコントラスト比
の低下を防ぐために、上記のような公知技術において
は、対向基板を 5〜15度の傾き角を有する楔（くさび）
型とし、対向基板界面での反射光が偏光ビームスプリッ
タに入射しないようにするという技術が提案されてい
る。

【００２６】この場合、対向基板界面での反射光が偏光
ビームスプリッタに入射しないようにするためには、反
射型液晶表示装置と偏光ビームスプリッタとの間の距離
を長くするか、もしくは傾き角を大きくすることが必要
となる。前者の場合では、光学系全体が大型になってし
まい、反射型液晶表示装置としての小型・軽量化の妨げ
となると言う問題がある。また後者の場合では、傾き角
が大きいと基板の片側での厚さが極めて厚くなってしま
うこと、および液晶セルを形成する際には一般に上下か
ら 2枚の基板を液晶層を間に挟んで加圧することが必要
だが、この加圧の際の液晶セル厚（セルギャップ）の均
一化の制御が極めて困難なものとなり、液晶セル厚にむ
らが顕著に発生するという問題がある。

【００２７】上記のような公知技術に係る光学系におい
ては、光源光の集光角を制御していないため、一般的な
光源及びリフレクタを用いた光学系での入射光の集光角
は14度程度もしくはそれ以上であり、そして入射光は反
射型液晶表示装置に垂直に入射される必要があるため
に、大きな傾き角が必要であると言える。

【００２８】しかしながら、本発明に係る反射型液晶表
示装置においては、入射する光の集光角を規定するとと
もに出射光の集光角を規定することによって、画像表示
に関与する画素電極での反射光と対向基板主面での無駄
な外光の反射光とを分離する傾き角が小さくとも、コン
トラスト比を従来よりも大幅に効果的に改善することが
できる。その結果、液晶セル厚のむらを解消することが
でき、また光学系をはじめとして装置全体の小型・軽量
化を実現することができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明に係る反射型液晶表示装置およ
びそれを用いた表示装置の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。

【００３０】（実施例１）この第１の実施例の反射型液
晶表示装置は、画素サイズ約 100μｍ対角約 3インチの
反射型液晶表示装置である。

【００３１】図１は、本発明に係る第１の実施例の反射
型液晶表示装置の構造とその製造方法を、製造工程を追
って示す図である。

【００３２】洗浄前処理を施した高耐熱ガラス基板１を
基体として用いて、この高耐熱ガラス基板１上に一般に
行なわれるような方法でＴＦＴを形成する。このとき、
高耐熱ガラス基板１としては、ガラスのみには限定され
ず、石英やサファイア、ＳｉＣ、セラミック等の絶縁性
透明基板を用いてもよい。ＴＦＴ素子形成プロセスは、
多結晶シリコン層２を形成（図１Ａ）、その後ドライエ
ッチングによる島状素子分離、ＣＶＤ法によるゲート絶
縁膜３、ゲート電極４の形成、イオン注入によるソース
５・ドレイン６の不純物領域の形成を行なって、ＴＦＴ
７の活性層を中心とした主要部を形成する（図１Ｂ）。

【００３３】続いて、第１層間絶縁膜８、信号線１０の
形成、第２層間絶縁膜９など通常のＴＦＴ周辺の形成方
法と同様に形成して、画素スイッチング素子としてのＴ
ＦＴ７を形成した（図１Ｃ）。

【００３４】このとき第２層間絶縁膜９は研磨法により
平坦化処理を行なった。多結晶シリコン層２は、ＬＰＣ
ＶＤ法で非晶質シリコンを成膜後、固相成長させて多結
晶化して得た。もちろん、非晶質シリコンによるＴＦＴ
として形成しこれをスイッチング素子として用いるよう
にしてもよい。なお、図中には補助容量Ｃｓは省略し
た。

【００３５】このようにしてＴＦＴ７上に第２層間絶縁
膜９を形成した後、後の工程で形成する画素電極の光反
射面を対向基板の基体に対して傾斜させるべく、傾斜層
１１を成膜しこれにエッチング処理を施して傾斜を与え
る。

【００３６】この傾斜層１１の形成方法は様々な方法が
可能であるが、本実施例においては平坦化処理を施した
第２層間絶縁膜９の表面にＣＦ₄ ガス雰囲気中でプラズ
マを照射して、このＳｉＯ₂ からなる第２層間絶縁膜９
表面にダメージ層１２を形成する（図１Ｄ）。その後、
レジスト１３を塗布し、各画素ごとに一箇所ずつ開孔１
４を設けるパターニングを施した（図１Ｅ）。

【００３７】そしてＮＨ₄ Ｆ液に浸してウエットエッチ
ングを行なった。このとき、エッチングはサイドエッチ
の形で図中横方向へと広がるので、図１Ｅに示すように
レジスト１３の下のダメージ層１２においてその表面１
５が傾斜を有するようにエッチングが広がって行く。即
ち、この方法はダメージの大きい表面の方が内部よりエ
ッチング速度が早くなるため、その表面が速くエッチン
グされ結果的にテーパ角を持ってエッチングされるので
ある。本発明者らが行なった実験によれば、表面１５の
傾斜（テーパ角）は 3〜 8度の範囲で再現性よく形成さ
れた。このテーパ角の形成方法としては、ゾル−ゲル
法、ドライエッチング法など種々の形成方法が可能であ
る。

【００３８】その後、レジスト１３を剥離し、第２のレ
ジストを塗布、画素電極を形成すべき部分に開孔部をＲ
ＩＥによってパターニングした。つまり第２のレジスト
を剥離した後、第２層間絶縁膜の上の前記のテーパ角を
持ってエッチングされた傾斜した表面１５に、Ａｌ−Ｓ
ｉ層をスパッタ法で0.6 μｍの膜厚に成膜した。この画
素電極１６の材料としては反射率が高い材料であれば他
の金属膜等を用いても構わない。このときスパッタ法は
本実施例では高真空チャンバ内で行なったため、画素電
極１６の表面の反射率は成膜直後で90％程度になった。
この画素電極１６表面の反射率がもっと低い場合には、
表面の研磨加工を行なって反射率を向上させればよい。
そしてこの画素電極１６のパターニングを行なって、Ｔ
ＦＴアレイ基板１７を完成させた（図１Ｆ）。

【００３９】一方、対向基板１８は、基体として無アル
カリガラスからなるガラス基板１９を用い、ＩＴＯから
なる透明電極２０、および遮光性材料を用いて遮光膜
（ＢＭ）２１を形成して得た。この遮光膜２１は反射型
液晶表示装置においては用いなくともよい場合もある
が、例えば隣り合う画素どうしの間の遮光を施す場合な
どに用いる。

【００４０】そして、この対向基板１８とＴＦＴアレイ
基板１７とを周囲を封止して対向配置し、その間隙に注
入口（図示省略）から液晶組成物を注入し液晶層２２と
して挟持させて、注入口を封止した。

【００４１】このように本発明の第１の実施例の反射型
液晶表示装置の主要部の構造は形成されている。

【００４２】本実施例においては液晶層の液晶組成物と
しては、本発明の効果を確認するために、偏光板を用い
ない液晶つまりいわゆる高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：
Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｃｒｙｓｔａｌ）を採用した。

【００４３】そして、光学系としては図２に示したよう
な光学系を用いた。即ち、入射光束２３は対向基板１８
の透明基体であるガラス基板１９の法線方向２４に対し
て10度の入射角で入射させた。一方、図１に示すような
反射型液晶表示装置の画素電極１６および液晶層２２等
を経由して再びガラス基板１９の外側へと出射される、
図２に示す出射光束２５は、簡便な構造のシュリーレン
光学系を用いて、つまり出射光の出口として絞り（アパ
ーチャ）２６を用いて、対向基板１８の基体であるガラ
ス基板１９の表面での反射光２７と表示に係る出射光束
２５とを分離した後にその分離された反射光２７が表示
側に漏れないように峻別した。このシュリーレン光学系
の絞り２６の集光角は 8度とした。

【００４４】以上のような構造の第１の実施例の反射型
液晶表示装置を用いて画像表示を行なわせたところ、高
コントラスト比の輝度の高い画像を表示できることが確
認された。また、画素電極１６の主面の対向電極２０や
液晶層２２に対する傾きに起因した電界の不均一性は、
表示画像の表示品位の点からは問題とならないレベルに
収まっており、良好な表示を実現することができた。

【００４５】ここで、本発明に係る反射型液晶表示装置
における、基体前面の不要な反射光と画素電極表面で反
射されて用いられる表示に係る出射光とを分離する動作
を説明する。

【００４６】図３は、上述の分離動作を説明するための
図である。対向する両方の基板１７、１８の基体表面を
いずれも平行面とし、ＴＦＴアレイ基板１７側の基体と
対向基板１８側の基体とが平行に配置されているとす
る。つまりセルギャップは画面内で均一であるとする。
入射光は入射光学系により集光角（広がり角）θicを有
しており、対向基板１８の基体表面に対する入射光の入
射角をθi0、画素電極１６の傾斜した反射主面で反射し
再び対向基板１８の基体１９表面から出射される出射光
の出射角をθr0とする。また画素電極１６の反射主面
の、対向基板１８の基体１９主面に対する傾きをθｍと
する。そして、対向基板１８の基体１９の法線２４と画
素電極１６の傾斜した主面に入射される光の入射角との
なす角をθｉとすると、対向基板１８の基体１９の法線
２４と画素電極１６の主面での反射光とのなす角θｒ
は、 θｒ＝２θｍ＋θｉ である。

【００４７】対向基板１８の基体１９表面での反射光２
７を表示に係る出射光２５と分離させるためには、画素
電極１６の主面を反射して出射されてきた出射光２５と
対向基板１８の基体１９表面での反射光２７との角度差
Δθが、光学系の集光角θｃ以上であることが必要であ
る。したがって、 θｃ＜Δθ＝｜θr0−θi0｜ となるように、画素電極１６の斜面の傾きθｍを定めれ
ばよい。即ち、対向基板１８の基体１９主面に対する入
射光２３´の入射角θi0（反射光の反射角に等しいか
ら）と、画素電極１６の傾斜主面を反射して対向基板１
８の基体１９から出射される出射光の出射角θr0との差
の角度が集光角θｃ以上となるように、画素電極１６の
主面の傾きを対向基板１８の基体１９に対して傾ければ
よいことが分かる。

【００４８】または、上述のごとく本発明の要旨は対向
基板１８と画素電極１６の反射主面との相対的な角度関
係を傾けるように配置すればよいのであるから、画素電
極１６をＴＦＴアレイ基板１７の基体主面と平行に形成
し、対向基板１８の基体１９主面をアレイ基板１７や画
素電極１６の主面に対して傾けるように形成しても、上
述と同様の効果を得ることができる。このような構造の
実施例は後述するが、本発明の動作の要旨を説明するた
めに、この場合についてもここで説明する。

【００４９】スネルの法則により、空気中の屈折率ｎ_a
（＝１）、液晶の屈折率ｎ_lcとすると、 ｎ_lcｓｉｎθr ＝ｓｉｎθr0 ｎ_lcｓｉｎθi ＝ｓｉｎθi0 これを変形してθｉを消去すると、入射角θi0（すなわ
ち表面反射角）と画素電極１６の反射主面の傾きθｍお
よび画素電極１６の反射角θr0の関係式が得られる。こ
こで、θｍの最小値をθｍｉｎとし、θｍｉｎを以下に
求める。θi0＜θr0とすると、 θr0＝θｃ＋θi0 が成立する。以上の式よりθｉを消去すると、入射角θ
i0（即ち基板表面の反射角）、画素電極１６の反射主面
の傾きθｍ、および集光角θｃ、液晶の屈折率ｎ_lcのと
き以下の関係式が得られる。すなわち、 θｍｉｎ＝｛ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（θｃ＋θi0）／ｎ
_lc）−ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎ（θi0）／ｎ_lc）｝／ 2 この式を用いて、例えば液晶層２２の屈折率を 1.5とす
ると、図４のグラフに示すような結果が得られ、表示に
係る出射光２５と不要な反射光２７とが分離されるため
に必要な画素電極１６の主面の傾きθｍｉｎが計算によ
り求まる。例えば、入射角が20度、入射集光角および出
射集光角が 8度であれば、必要な画素電極１６の傾きは
2.6度であるから、これ以上の傾きがあれば十分に基板
反射光を防ぐことができることが、図４のグラフから読
み取れる。ここで、入射集光角および出射集光角は、コ
ントラスト比を確保する上で、実質的に等しいか、もし
くは入射集光角の方が出射集光角よりも小さいことが望
ましい。

【００５０】（実施例２）この第２の実施例の反射型液
晶表示装置は、画素サイズ約 100μｍ、対角約 3インチ
の反射型液晶表示装置である。本実施例の反射型液晶表
示装置は、前記の第１の実施例の反射型液晶表示装置と
ほぼ同様に画素電極１６の反射主面が対向基板１８の基
体１９に対して傾斜して設けられている。第１の実施例
においては画素電極１６の一部は傾斜主面であるが残り
の部分は対向基板１８の基体１９前面に対して平行であ
るため、その平行な部分の反射光が対向基板１８の基体
１９表面における入射光の不要な反射との兼ね合いで損
失分となり、結果的に得られる出射光２５の強度が低下
する場合があった。そこで、さらに画像表示に係る出射
光２５の利用効率を向上し、また対向基板１８基体表面
での反射光によるコントラスト比の低下を避けるため
に、画素電極１６の反射面全面が傾斜面となるように画
素電極１６を形成した。また、今回は反射型のメリット
を生かして単結晶基板上にスイッチング素子および周辺
駆動回路をも併せて形成した。即ち、単結晶基板５０１
を用いた駆動回路一体型のスイッチング素子アレイ基板
（以降これをＴＦＴアレイ基板１７と呼ぶことにする。
単結晶基板に作り込まれた素子は厳密にはＴＦＴではな
い場合もあるが、本発明における構造要素としては概念
的にはスイッチング素子としてのＴＦＴと同様なので、
用語及び説明の簡潔化のためである）として形成した。
反射型液晶表示装置においては、画面の表示側から見て
画素電極１６の下に隠れる側の基体は透明でなくともよ
いので、このように透明でない単結晶基板５０１を用い
ることができる。そしてこのような単結晶を用いたスイ
ッチング素子は、動作特性が極めて良好であり、かつ微
細な素子形成の点で一般的なＬＳＩの製造技術を用いる
ことができ製造が簡易であるという利点もあるので、特
に画素が微細な液晶表示装置において好適なものである
と言える。この単結晶基板５０１は、機械的強度を持た
せるために、裏面にガラス基板５０２を貼着してある。
このようにガラス基板５０２と単結晶基板５０１とで、
ＴＦＴアレイ基板１７の基体１が形成されている。

【００５１】信号線や走査線などの各種の構造物の形成
は、第１の実施例と同様に通常の素子形成プロセスを用
いた。また、スイッチング素子の形成は、上記の如く一
般的なＬＳＩの製造技術を用いて単結晶基板に作り込ん
だ。このスイッチング素子の設計ルールは線幅 3μｍ
で、素子分離方法としてはＬＯＣＯＳ法を用いた。な
お、このスイッチング素子としては前記第１の実施例と
同様に絶縁基板上に多結晶シリコンを形成しこれをＴＦ
Ｔの主要部（活性層）の材料として用いてもよいことは
言うまでもない。

【００５２】前記の第１の実施例と同様にして第２層間
絶縁膜９まで形成した後、レジスト１３をパターニング
後、斜め入射によるイオンエッチング法を用いて第２層
間絶縁膜９をテーパ角を設けるようにエッチングした。
このとき、十分な面積に亙って十分な強度でイオンエッ
チングを行なって、後の工程でこの第２層間絶縁膜９の
上に形成される各画素電極の主面がほぼ全面に亙って傾
斜面となるようにエッチングした。このとき、エッチン
グ以前にＡｌ信号配線の上に選択的に層間絶縁膜を成膜
して傾斜面を形成しやすいようにしても構わない。この
ようにして形成された画素電極１６の傾斜主面のテーパ
角すなわち対向基板１８の基体１９表面に対する角度は
約 5度となった。

【００５３】この後、Ａｌ−Ｓｉをスパッタ法にて成
膜、これをパターニングしてＴＦＴアレイ基板１７の主
要部を完成させた。このとき、ＭＯＳ素子であるスイッ
チング素子の、光照射に起因した光リーク電流が生じる
ことのないように、光を反射する材料から形成される画
素電極１６を信号線１０側にまで十分に延伸させて信号
線１０を覆うようなパターンとした。即ち、このような
画素電極１６をスイッチング素子の遮光膜としても用い
た。この画素電極１６と信号線１０との間には第２層間
絶縁膜９が厚く形成されているため、アルミニウムから
なる信号線１０と導電性の高い画素電極１６との間での
信号パルスどうしの干渉（電磁波クロストーク）はほと
んど無かった。

【００５４】このように各画素ごとに一画素全面が傾斜
面である画素電極１６は、各画素で対向基板１８の基体
１９前面の反射光と表示に係る出射光２５とを峻別する
ことができ、高輝度かつ高コントラストな表示画像を実
現することができる。しかもこのとき、画素電極１６は
いわゆる遮光膜としても十分に活用されているので、ス
イッチング素子の光リーク電流も防ぐことができ、また
画素電極１６の有効表示面をほとんど有効に活用するこ
とができる。つまりスイッチング素子の誤動作がなくか
つ高輝度の画像表示を実現することができる。

【００５５】（実施例３）本実施例の反射型液晶表示装
置は、画素サイズ約 100μｍ、対角約 3インチの反射型
液晶表示装置である。前記の第２の実施例の画素電極１
６の反射主面は、対向基板１８の対向電極２０に対して
傾けて配置されているので、その画素電極１６の傾斜配
置された主面の一端と他端とでは、厳密にいえば対向電
極２０に対する距離が異なったものとなっている。従っ
て傾斜に対してセルギャップが大きい場合には、この画
素電極１６の傾斜に起因したセルギャップの差は殆ど無
視できるものとなるが、近年超薄型の液晶表示装置の要
請があり、セルギャップがこれに伴って薄くなっていく
と、画素電極１６の傾斜に起因したセルギャップの差は
無視できないものとなり、１画素内で傾斜的にΔｎｄが
異なり、 1画素内でも表示のむらが生じて表示画像の品
位が低下する場合も考えられる。

【００５６】そこで、この第３の実施例の反射型液晶表
示装置においては、第２の実施例の傾斜主面を有する画
素電極１６を第１の画素電極層とし、その第１の画素電
極層である画素電極１６の上に、図６に示すように透明
導電膜を成膜し、この透明導電膜を対向電極２０に近い
方の主面が平坦で対向電極２０と平行になるように加工
して、第２の画素電極層６０１として設けた。この第２
の画素電極層６０１の材料としては、例えばＳｎＯ_x 、
ＩＴＯ等がこれに含まれる。このような透明な導電膜を
用いて第２の画素電極層６０１を形成することにより、
１画素内でのセルギャップを均一にすることができ、し
かも第２の実施例の画素電極１６と同様に第１の画素電
極層においては反射性の高い金属材料からなる傾斜した
反射主面を備えた画素電極１６による効果は第２の実施
例とほぼ同様に得る一方、上面が平坦な第２の画素電極
層６０１によりセルギャップの均一化をも果たすことが
できるので、基板間隙（セルギャップ）のさらに薄い液
晶パネルにおいても画像の表示品位を良好なものとする
ことができる。

【００５７】次に、この第３の実施例の反射型液晶表示
装置の製造方法を説明する。第１の画素電極層すなわち
図中画素電極１６を形成するまでの製造プロセスは第２
の実施例の場合とほぼ同様である。ただしこのとき、画
素電極１６の材料としてはＭｏ−Ａｌの 2層をスパッタ
法で積層して画素電極１６を形成した。その膜厚は合計
0.6μｍである。この画素電極１６の形成材料として
は、反射率が高くかつ導電性が良好であれば、上述の他
の金属膜等を用いても構わない。またスパッタ法は高真
空チャンバ内で行なうため、成膜直後での反射率は85％
と十分であった。また、この後の工程で第２の画素電極
層６０１に形成材料としてＩＴＯを用いたため第１の画
素電極層つまり画素電極１６にはＡｌ単層ではなく上述
のようにＭｏ−Ａｌを用いたが、もし接触による不良等
が心配なければ、Ａｌ単層を用いても構わない。

【００５８】続いて、第１の画素電極層である画素電極
１６の上に、透明導電膜としてＩＴＯを成膜した。そし
てこの透明導電膜の表面に平坦化処理を行なった。続い
て、第１の画素電極層である画素電極１６および第２の
画素電極層６０１の両方を所定の画素サイズにパターニ
ングして、ＴＦＴアレイ基板１７の主要部を完成させ
た。

【００５９】そして、対向基板１８の製造およびＴＦＴ
アレイ基板１７と対向基板１８との接合から液晶パネル
の完成までの一連の工程は、第２の実施例とほぼ同様の
製造プロセスで行なった。さらに、この液晶パネルを前
述の第１および第２の実施例で説明した光学系と組み合
わせて、反射型液晶表示装置を完成した。このとき、光
源光は対向基板１８の基体１９表面に対して10°の入射
角とし、集光角 8°で入射させた。

【００６０】一方、出射側では、シュリーレン光学系の
光の集光角を 8°に設定した。

【００６１】このように形成された第３の実施例の反射
型液晶表示装置は、オン／オフ比が高く、高コントラス
ト比の画像を表示することができた。

【００６２】また、画素電極１６の反射主面の傾きに起
因した液晶セル内部の電界の不均一は、上述のように第
２の画素電極１６層の表面を対向電極２０に対して平行
に形成したことにより、セルギャップの極めて小さい液
晶表示装置においても画像の表示品位に対して全く問題
ないものとなった。

【００６３】なお、本実施例に示した第２の画素電極層
６０１は、上記のような第２の実施例の反射型液晶表示
装置のみならず、第１の実施例の反射型液晶表示装置に
対しても適用可能であることは言うまでもない。またス
イッチング素子としても単結晶シリコンを用いたものだ
けには限定されず、多結晶シリコンあるいはアモルファ
スシリコンを用いたＴＦＴを備えた反射型液晶表示装置
に対しても適用可能であることは言うまでもない。

【００６４】（実施例４）この第４の実施例の反射型液
晶表示装置は、上述の第２の実施例の反射型液晶表示装
置における画素電極１６の傾斜主面が、断続する複数の
傾斜主面７０１を各画素ごとに形成されていることを特
徴としている。すなわち、図７に示したように画素電極
１６の断面が鋸歯状に形成されている。このような画素
電極１６を備えた本実施例の反射型液晶表示装置の製造
プロセスは上述の第１の実施例および第２の実施例とほ
ぼ同様であるが、画素電極１６の形状を断面が鋸歯状で
あるように複数の断続する傾斜主面を備えるように形成
した点が異なっている。すなわち、画素電極１６の下に
形成されており、この画素電極１６の鋸歯状の断面を形
成するための元となる第２層間絶縁膜９の表面を鋸歯状
に形成することが第２の実施例とは異なった本実施例の
特徴である。即ち、各画素電極１６内においてそのよう
な複数の傾斜主面７０１を持つように第２の層間絶縁膜
９の表面をパターニングする。そのようなパターニング
の手法は色々あるが、ここでは斜めイオン入射によるド
ライエッチングを用いてパターニング加工を行なった。
本発明者らが行なった試作実験では、各々の斜面の対向
電極２０（あるいはＴＦＴアレイ基板１７の基体１の表
面）に対するテーパ角は、約 5°程度で再現性良好に形
成することができた。そしてこの第２層間絶縁膜９の上
に、各画素ごとに画素電極１６を形成した。この画素電
極１６は本実施例ではＡｌ−Ｓｉ層をスパッタ法で0.6
μｍの膜厚に成膜しこれをエッチングによりパターニン
グして形成した。

【００６５】この画素電極１６の形成材料層であるＡｌ
−Ｓｉ層の成膜は高真空チャンバ内でのスパッタ法によ
り行なったため、成膜直後での反射率は85％程度と極め
て良好な反射特性を示した。

【００６６】そしてこのようにして画素電極１６を形成
してＴＦＴアレイ基板１７の主要部を形成した後、対向
基板１８も形成しそれ以降の各製造プロセスは第２の実
施例等とほぼ同様にして、この第４の実施例の反射型液
晶表示装置の主要部を完成する。このとき、光学系も前
述の各実施例と同様に図２に示すようなシュリーレン光
学系を用いて、絞り２６による反射光と表示に係る出射
光２５との分離を行なうようにした。集光角はいずれも
8°であった。

【００６７】このようにして形成された反射型液晶表示
装置は、オン／オフ比が高く、高コントラスト比の良好
な表示画像が得られた。また、上述のように 1画素を細
かいピッチで複数の傾斜主面７０１に形成したので、 1
画素ごとの一端と他端との対向電極２０に対する間隙
は、第２の実施例の場合よりもさらに小さくなり、この
画素電極１６の傾斜主面の傾きに起因した電界の不均一
は全く問題とならなかった。

【００６８】なお、本実施例においては第２層間絶縁膜
９の表面に複数の断続する傾斜主面７０１を形成する方
法として斜めイオン入射によるドライエッチングを用い
たが、製造方法としてはこれのみには限定されず、例え
ば第２の実施例で用いたようなレジストおよびエッチャ
ントを用いたエッチング法を適用することも可能である
ことは言うまでもない。

【００６９】（実施例５）前述の第１の実施例において
述べたように、本発明に係る反射型液晶表示装置におけ
る、不要な反射光２７と表示に係る出射光２５との分離
の作用は、対向基板１８の基体１９表面（表示側の主
面）と画素電極１６の反射主面とを傾けて配置すること
で、実現することができる。したがって、上述の各実施
例の場合には画素電極１６の傾斜主面を斜めに形成した
が、これ以外にも対向基板１８の基体１９主面を画素電
極１６に対して斜めに形成することもできる。即ち、対
向基板１８の基体１９をその一端と他端との断面の厚さ
が異なるように形成し、対向基板１８の基体１９表面が
傾くように形成しても、上述の各実施例と等しい効果が
得られる。なお、本実施例においても画素サイズ約 100
μｍ、対角約 3インチの反射型液晶表示装置を一例とし
て作成した。

【００７０】本実施例においては、液晶セル内部の対向
電極２０、画素電極１６、第２層間絶縁膜９、ＴＦＴ７
等の各構造物は上記各実施例と同様に形成したが、本実
施例の特徴としては画素電極１６と対向電極２０とが平
行になるように形成した。すなわち、第２層間絶縁層９
を斜めに表面を形成せず平坦に形成しその上に平坦な画
素電極１６を形成した。一方、対向電極２０も画素電極
１６と平行になるように平坦な膜厚に形成した。

【００７１】なお、画素部スイッチング素子としては、
ＴＦＴのみには限定されず、例えばＭＩＭ（Metal Insu
lator Metal)のようなダイオード素子を用いても構わな
い。また、ＴＦＴ７の活性層としては本実施例において
は多結晶シリコン層を用いた。また、画素電極１６とし
ては、Ａｌ−Ｓｉを用いた。液晶層２２の屈折率ｎ_lcは
1.5であった。

【００７２】一方、対向基板１８は、テーパ角が 7°と
なるように一方向に研磨加工を施した透明なガラスから
なる基体１９を用いて、この基体１９の液晶層２２と対
面する側の主面に透明導電膜としてＩＴＯをほぼ全面に
亙って成膜し対向電極２０を形成した。前記のテーパ角
7°とは、本発明者らが本実施例において用いた光学系
の集光角が約 8°であったため、これに対して好適な値
とすべく 7°に設定した。したがって集光角が小さい場
合には、このテーパ角はさらに小さくすることもでき
る。なお、このテーパ角は、前述の第１の実施例におい
て図３に基づいて説明した計算式から求めることがで
き、 2.6度以上が好適である。上記のように研磨加工に
よる製造方法を用いれば、テーパ角を正確に制御するこ
とが可能である。

【００７３】そしてＴＦＴアレイ基板１７と対向基板１
８とを周囲を接着剤兼封止剤で封着してそのセルギャッ
プに液晶層２２を注入・封止して液晶パネルが形成され
ている。このとき、対向基板１８の基体１９の傾斜主面
の傾斜の向きは、図８に示すように表示に係る出射光２
５の主軸が絞り２６を中心としたシュリーレン光学系の
光学主軸と同方向になるように設定することはいうまで
もない。

【００７４】このようにして形成された第５の実施例の
反射型液晶表示装置に表示を行なわせてその画像品位を
評価したところ、入射光の対向基板１８の基体１９表面
における反射光２７と、画素電極１６を反射して出射さ
れてきた表示に係る出射光２５との分離が有効に行なわ
れる。その結果、不要な反射に起因した画面の見辛さや
コントラスト低下の解消された、極めて良好な画像表示
を実現することができた。

【００７５】なお、対向基板１８の基体１９の液晶層２
２と接する側の主面界面における光の反射に起因した表
示品位の低下をも防ぎたい場合には、例えば対向基板１
８の基体１９の液晶層２２と接する側の面をも画素電極
１６に対して傾ける、あるいは前述の各実施例と同様に
画素電極１６の反射主面をも傾斜させて形成するといっ
た技術を組み合わせて用いてもよい。

【００７６】（実施例６）この第６の実施例の反射型液
晶表示装置は、対向基板１８の基体１９の表示側の主面
を画素電極１６に対して傾けて形成するとともに、ＴＦ
Ｔアレイ基板１７の基体１の液晶層２２と対面する側の
主面もそれと同程度のテーパ角を有するように形成し、
かつ両基体１、１９の内側（液晶層２２と接する側）の
主面どうしは互いにほぼ平行となりかつそれとは反対側
である外側の基体表面同士もほぼ平行となるように、図
９に示すように形成したことを特徴としている。液晶セ
ル内部の対向電極２０、画素電極１６、ＴＦＴ７、第２
層間絶縁膜９等の各構造物は、上述の第５の実施例と同
様のものとした。本実施例で特記すべきは、第５の実施
例と同様に画素電極１６と対向電極２０とは互いの主面
どうしが平行に対向配置されているということである。

【００７７】対向基板１８の側およびＴＦＴアレイ基板
１７の側の両方の基体１、１９はいずれも一方の主面と
その裏面の主面とが 7°のテーパ角を持つようにそれぞ
れの一方の主面を研磨して形成されている。

【００７８】第５の実施例においては、対向基板１８の
基体１９の液晶層２２と接する側とは反対側の主面を画
素電極１６およびＴＦＴアレイ基板１７の基体表面に対
して傾けて形成していたので、液晶パネル全体としてみ
ると、対向基板１８の基体１９の傾きの分だけその一端
と他端とでパネル厚さが異なっていた。本実施例のよう
な構造においては、画素電極１６の反射主面と対向基板
１８の基体１９表面とが傾いた関係にあり、かつ液晶パ
ネル全体として見たときには対向基板１８の基体１９の
外側の表面のＴＦＴアレイ基板１７の外側の表面とが平
行であるから、パネル全体は平行な均一な厚さになる。
したがって、表示装置における液晶パネルの実装（セッ
ティング）がさらに容易なものとなるという利点があ
る。

【００７９】（実施例７）第７の実施例の反射型液晶表
示装置は、上述の第６の実施例の対向基板１８の基体１
９表面の傾斜を画素電極１６のピッチおよび位置に合わ
せて断続する複数の斜面１００１として形成したもので
ある。すなわちその基体１９の断面形状が、画素ピッチ
ごとに各画素の位置に合わせて形成された複数の鋸歯状
となるように形成されていることが特徴である。この反
射型液晶表示装置も、画素サイズ約100μｍ、対角約 3
インチで形成した。対向基板１８の基体１９表面の傾斜
は、上述の第６の実施例と同様にテーパ角を 7°とし
た。そしてその他の構造および製造方法は第６の実施例
とほぼ同様なものとした。これを図１０に示す。

【００８０】このような構造に形成された第７の実施例
の反射型液晶表示装置においても、第６の実施例と同様
に、対向基板１８の基体１９主面における不要な反射光
を分離して、良好な表示品位の画像を実現することがで
きた。

【００８１】なお、ＴＦＴアレイ基板１７の製造方法と
しては、基体１として石英基板を用いてこの石英基板上
に、固相成長により多結晶シリコン膜を形成しこの多結
晶シリコン膜を用いてこのＴＦＴを形成するとともに、
駆動回路等も同一基板上に形成してもよい。

【００８２】（実施例８）第８の実施例の反射型液晶表
示装置は、第５の実施例における対向基板１８の基体１
９の表面の傾斜を、第７の実施例の傾斜主面よりもさら
に小さいピッチで多数形成したことを特徴としている。
これを図１１に示す。

【００８３】本実施例においては、図１１に示すよう
に、１画素ピッチ当たり 3つの傾斜主面１１０１が断続
するように形成した。このとき、各傾斜主面１１０１の
テーパ角は 7°となるように形成した。

【００８４】このような第８の実施例の反射型液晶表示
装置においても、表示に係る出射光２５と不要な反射光
２７とを効果的に峻別することができ、良好な表示品位
の画像を表示することができた。

【００８５】なお、図１１において、ＴＦＴ７への光入
射を避けるための遮光膜（ＢＭ）は図示の簡略化のため
に省略してある。またこれと同様に上述の第５〜第７の
各実施例においても図示の簡略化のために遮光膜は省略
してある。

【００８６】（実施例９）第９の実施例は、対向基板１
８の基体１９表面の傾斜主面を、第８の実施例とは逆に
1画素よりも大きなピッチで複数個形成したことを特徴
としている。具体的には、縦方向・横方向の 2画素ずつ
合計 4画素にわたって、即ち隣り合う 4つの画素電極１
６ごとを 1まとめとしてその 4つの画素電極１６ごとに
1つずつの断続する傾斜主面１２０１が対応する（共有
される）ように対向基板１８の基体１９表面を形成（加
工）したことが特徴である。これを図１２に示す。

【００８７】本実施例では、このように縦横ともに 2画
素分ずつ合計 4画素で 1つの斜面を共有するものとした
が、本発明はこれのみには限定されず、例えばさらに縦
横方向にそれぞれ 3画素分で 9画素をひとまとめとす
る、あるいは縦方向には 3画素分かつ横方向には 1/2画
素分といったように、一つの傾斜主面１２０１が対応す
る画素数の割合を変化させても良いことは言うまでもな
い。それらの各傾斜主面１２０１のテーパ角は 7°に設
定した。そしてその他の構造は上述の第５の実施例等と
ほぼ同様の構造に形成した。このような第９の実施例の
反射型液晶表示装置においても、不要な反射光２７と表
示に係る出射光２５とを効果的に分離して、表示品位の
良好な画像表示を実現することができた。

【００８８】（実施例１０）第１０の実施例において
は、上述の実施例１〜９に示した各反射型液晶表示装置
のうちのいずれか 1つを用いて大型スクリーン等のスク
リーンに光学系を介してカラー画像を投射する投射型表
示装置の一例を、図１３に基づいて説明する。この投射
型表示装置における、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
各色成分に対応した液晶パネルとしては、第５の実施例
で説明した対向基板１８の基体１９表面を傾斜させた反
射型液晶表示装置を用いた。液晶パネルとしてはこの他
にも、上記各実施例で示したような本発明に係る反射型
液晶表示装置を用いることができる。

【００８９】液晶パネルはＲ・Ｇ・Ｂ用にそれぞれ 1枚
ずつを割り当てて、液晶パネル１３００ａ、１３００
ｂ、１３００ｃの合計 3枚を用いた。

【００９０】光源のメタルハライドランプ１３０１から
出射された光源光は、反射ミラー１３０２で反射されて
方向を変えられた後、集光レンズ１３０３を通ってダイ
クロイックプリズム１３０４に導かれる。

【００９１】このとき、前記反射ミラー１３０２の径
（Ｄ1 ）と集光レンズ１３０３のバックフォーカス長
（Ｆ1 ）によって、光源光の入射側の集光角（θ）は、 θ＝ａｒｃｔａｎ（Ｄ1 ／Ｆ1 ） と規定される。

【００９２】そしてダイクロイックプリズム１３０４に
おいてＲ・Ｇ・Ｂの 3色に分離された光は各色ごとにそ
れぞれ各液晶パネル１３００ａ、１３００ｂ、１３００
ｃに入射される。

【００９３】各液晶パネル１３００ａ、１３００ｂ、１
３００ｃにそれぞれ光が入射されると、画素電極１６の
反射主面で反射され液晶層２２を介して再びダイクロイ
ックプリズム１３０４内に出射される。そしてダイクロ
イックプリズム１３０４内で3枚のそれぞれの液晶パネ
ル１３００ａ、１３００ｂ、１３００ｃから出射された
光が合成された後、その光はダイクロイックプリズム１
３０４から集光レンズ１３０３へと前記とは逆に向かっ
て出射される。このとき、各液晶パネル１３００ａ、１
３００ｂ、１３００ｃにおける対向基板１８の基体１９
表面と画素電極１６の反射主面とが傾きを持って配置さ
れているため、対向基板１８の基体１９表面で反射され
た不要な反射光２７と画素電極１６の反射主面で反射さ
れ表示主面側に出射されてきた表示に係る出射光２５と
は峻別されて、不要な反射光２７はカットされる。そし
てこのようにしてダイクロイックプリズム１３０４から
出射された光は、集光レンズ１３０３を前とは逆向きに
通って集束された後、絞り２６を通過してスクリーン１
３０５上に投射される。このようにして投射された光に
よって表示された画像は、液晶パネル表面での不要な反
射光を効果的に分離することによって暗状態でのコント
ラストの低下を解消し、コントラスト比が約50：1 とい
うコントラスト特性の良好な画像が得られた。

【００９４】なお、本発明者らの計算によれば、さらに
光学系や集光レンズ等の各部分の装置改良により、本実
施例の結果以上のコントラスト比の画像を実現すること
が可能であることも分かっている。

【００９５】（実施例１１）この第１１の実施例におい
ては、上述の第１〜９の実施例の反射型液晶表示装置を
用いた直視型の表示装置について、図１４Ａおよび図１
４Ｂに基づいて説明する。

【００９６】本実施例に示す直視型の表示装置は、例え
ば図１４Ａに示すように、情報処理装置の表示端末画面
や機器の操作パネルに埋め込まれた表示画面のように、
画面に対する視線がほぼ固定された（あるいはほぼ一定
の範囲内に限定された）構造の直視型表示装置として好
適な表示装置である。

【００９７】液晶パネル１４０１としては具体的には、
第７の実施例で説明した対向基板１８の基体１９表面を
傾斜主面に形成した反射型液晶表示装置であって、対角
約 9センチの画面にＲ・Ｇ・Ｂ 3色の色セルが配列形成
されたカラーフィルタ 1枚を用いてカラー表示可能なも
のを用いた。この液晶パネル１４０１としてはこれ以外
の上記各実施例における反射型液晶表示装置を用いても
よいことは言うまでもない。

【００９８】そして、液晶パネル１４０１の斜め下方に
光源としてスポットライト１４０２を配置し、このスポ
ットライトから光源光を液晶パネル１４０１に照射させ
る。このスポットライト１４０２の配置位置は、言うま
でもなくこれ以外にも上方あるいは右・左いずれの方向
から照射させるように配置しても構わない。ただしこの
とき、対向基板１８の基体１９表面に形成された各傾斜
主面は、画素電極１６の反射主面で反射されて出射され
る表示に係る出射光２５と基体表面における不要な反射
光２７とを分離することができるように、図１４Ａに示
すような方向に向けて配置しておくことは言うまでもな
い。このように形成された本発明に係る投射型表示装置
においては、光源であるスポットライト１４０２から出
射された光源光は、画素電極１６の反射主面で反射され
た後、液晶層２２を介して対向基板１８を通って画像を
直視する観覧者１４０３の目に入る。一方、対向基板１
８の基体１９表面で反射された不要な反射光２７は、前
述のごとく観覧者１４０３の視線を外れて例えば下方へ
と向けられるので観覧者１４０３には不要な反射光２７
の照り返しのような眩しさを感じることがなく、またコ
ントラスト比の低下もないので、画面を直視していても
目が疲れることがなく快適な状態で画面を観覧すること
ができる。

【００９９】あるいは、この第１１の実施例で示したよ
うな構造の直視型表示装置は、上述の他にも、図１４Ｂ
に示すように壁掛けテレビに応用することも可能であ
る。このとき、上述のスポットライト１４０２は、例え
ば上述の場合とは逆に液晶パネル１４０１の上方つまり
室内でいえば天井から吊して液晶パネルに対して光源光
を供給するようにしてもよい。このような構造の直視型
表示装置を用いた壁掛けテレビによれば、画面に反射光
による見辛いぎらつきの無い、コントラスト特性が良好
な画像を観覧することができる。

【０１００】また、スポットライトのような光源以外
の、例えば室内の証明器具等から入射される光について
も、本発明に係る直視型の表示装置によれば不要な反射
光２７として表示に係る出射光２５とは峻別することが
でき、その結果、画面の表示側表面での反射や写り込み
など、画面の見辛さのない良好な画面でコントラスト特
性の良好な画像を観覧することができる。

【０１０１】なお、以上の各実施例のうち、第１〜第４
の各実施例においては、画素電極１６の傾斜主面はその
下の第２層間絶縁膜９の表面を傾斜して設けることによ
って傾斜させているが、本発明はこのような構造のみに
は限定されないことは言うまでもない。即ち、例えば画
素電極１６を通常より厚めに形成しておき、これを表面
が傾斜するようにテーパ状に研磨あるいはエッチングし
て、画素電極１６自体の表面をテーパ状に形成して傾斜
させても良いことは言うまでもない。

【０１０２】また、第５〜１０の各実施例においては、
いずれも対向基板１８の基体１９表面を研磨あるいはド
ライエッチングにより加工して、傾斜主面を形成してい
るが、傾斜主面の形成方法はこれのみには限定されない
ことは言うまでもない。

【０１０３】この他にも、対向基板１８の基体１９は一
般的な平坦な両主面を持つガラス基板のような基体と
し、この基体と光学的に等しい材質すなわち特に屈折率
透過率の等しい材料を用いて傾斜した主面を有する第２
の基体を形成し、この第２の基体を前記の平坦な基体の
上に光学的にそれらと同一の材質の糊剤（接着剤）を用
いて接合して、対向基板１８のテーパ状の基体１９を形
成してもよいことは言うまでもない。

【０１０４】上記第１〜第１１の実施例に示したよう
に、本発明によれば、画像表示に係る光と単なる液晶パ
ネル前面での反射光とを峻別し、反射光に起因した輝度
特性の低下やコントラスト特性の低下を解消した良好な
画像表示が観覧可能な反射型液晶表示装置およびそれを
用いた表示装置を提供することができる。

【０１０５】（実施例１２）この第１２の実施例におい
ては、本発明に係る反射型液晶表示装置を用いた反射型
液晶プロジェクタに用いた場合について説明する。

【０１０６】この反射型液晶プロジェクタは、図１５に
示すように、一方の基板上には透明電極が形成され他方
の基板上には反射電極が形成されており、その透明電極
と反射電極とが間隙を有して対向するように配置された
2枚の電極基板とこの電極基板どうしの間隙に挟持され
て電圧を印加されて、前記の一方の基板および透明電極
を通って入射する入射光の透過を制御する液晶層とを備
えており、反射型液晶表示パネル１００ａ、１００ｃの
2枚が間隔を有して対向配置され残りの 1枚である反射
型液晶表示パネル１００ｂが前記の 2枚に対して垂直な
姿勢に配置されている 3枚の反射型液晶表示パネル１０
０ａ、１００ｂ、１００ｃと、光源１０１と、外形が直
方体状で 3つの主面が前記の 3枚の反射型液晶表示パネ
ル１００ａ、ｂ、ｃそれぞれの主面と略平行となるよう
に配置されており、光源１０１から入射されてくる光源
光を波長分布の異なる 3つの光に分光し、この光を前記
の3枚の反射型液晶表示パネル１００ａ、ｂ、ｃそれぞ
れに振り分けて入射させ、その 3枚の反射型液晶表示パ
ネル１００ａ、ｂ、ｃそれぞれの反射電極を反射してそ
の前面側に出射して来た光を再び前記の入射方向とは逆
向きに出射する分光手段としてのダイクロイックプリズ
ム１０２と、光源１０１から供給される光源光をダイク
ロイックプリズム１０２に導く導光系と液晶表示パネル
１００ａ、ｂ、ｃ内の各反射電極で反射し液晶層を透過
して透明電極の前面側に出射される光を、そこから離間
された位置に配置されたスクリーン１０３に投射して画
像を結像するシュリーレン光学系とを含む光学系１０４
と、光源１０１から供給されてダイクロイックプリズム
１０２の表面で反射する表示に係らない反射光の反射角
度を、画像表示に係る光の光軸とは異なる角度で前記の
光学系１０４のシュリーレン光学系における絞り１０５
を通過しない角度に反射させる反射光学系であって、ダ
イクロイックプリズム１０２とほぼ同じ屈折率の材質か
らなりその出射側主面に対して傾斜角を持つ断面形状の
透明部材からなり、ダイクロイックプリズム１０２の出
射側主面に貼り付けられた反射光学系１０６とを具備し
ている。

【０１０７】なお、この反射型プロジェクタに用いられ
る液晶表示パネル自体は反射型液晶表示パネルであれば
よいので、その構造の詳細は図示および説明の簡潔化の
ために省略したが、本実施例において用いた反射型液晶
表示パネルとしては、一般的な方式のＴＦＴアクティブ
マトリックス型液晶表示パネルを用いた。その液晶表示
パネルの仕様の概要は、画素サイズ約 100μｍ、対角約
3インチの反射型液晶表示パネルで、Ｒ、Ｇ、Ｂ用に 3
枚用いて投射方式の液晶プロジェクタを作製した。また
その液晶層にはポリマー分散型液晶を用いた。これは、
言うまでもなく少しでも輝度を向上するためであるが、
この他にも一般的なＴＮ型やＳＴＮ型の液晶表示素子を
用いても構わない。

【０１０８】また、液晶表示パネル１００ａ、ｂ、ｃと
ダイクロイックプリズム１０２との間には、オプティカ
ルマッチング層１０７を配設してある。

【０１０９】そしてこのような液晶表示パネル１００
ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、屈折率 1.5のアクリル系接着剤
を用いてダイクロイックプリズム１０２の互いに垂直な
所定の3主面に接着した。

【０１１０】このとき、ダイクロイックプリズム１０２
の光入射側の主面自体を、光の出射光軸に対して垂直と
せずに傾斜面１０８のように傾斜させる、あるいはその
ような前面が傾斜面であるような、つまり断面形状が図
１５に示すようにくさび型あるいは三角プリズム型の反
射光学系１０９をダイクロイックプリズム１０２の光入
射側の主面に貼設することにより、液晶表示パネルから
反射され出射されて来た表示に係る光とダイクロイック
プリズム１０２の前面で反射した不要な反射光とを分離
して、ＯＮ／ＯＦＦ比の高い即ちコントラスト比の高い
反射型表示装置を実現できる。

【０１１１】ところで、上記の如く、反射型液晶表示装
置においてはその基板あるいは画像表示に係る光の出射
面（画面）の表面での不要な反射光と、画像表示に寄与
するために画素電極で反射されて出射される出射光とを
峻別して分離することが、その観察される表示画面の輝
度およびコントラスト特性の向上に対して極めて効果的
である。このとき要求される画素電極の面方向の角度は
以下の如く見積もる。図１６は、その出射光と反射光と
を示す図である。

【０１１２】画像表示に係る光の、絞り１０５での集光
角をθｃとする。一般的なダイクロイックプリズム１０
２の光源側入射面をθｓ傾斜させる。この傾斜面に対す
る放線に対するθｉの入射角で光を入射させる。このと
きのダイクロイックプリズム１０２への進入角をθｍ、
その前面での反射角をθｒとすると、 θｃ＜｜θｉ−θｒ｜＝ 2×θｉ …（１） となればよい。

【０１１３】θｍがダイクロイックプリズム１０２に垂
直に入射する場合、即ちθｍ＝θｓの場合、ガラスの空
気に対する屈折率ｎが 1.5とすると、 ｎ＝ｓｉｎθｉ／ｓｉｎθｒ …（２） となる。即ち、スネルの法則からθｉとθｓとの関係が
わかる。

【０１１４】ここで集光角を例えば 5度とすると、
（１）式よりθｉ＝ 2.5度以上あれば良く、これを
（２）式に代入すると、基板傾斜角θｓは、 θｓ＝ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎθｉ）／ｎ） …（３） となり、θｓを 1.7度以上傾ければ良いことが導き出さ
れる。

【０１１５】そしてこの程度の傾斜角であれば、光学
上、反射光学系１０６によるプリズムの効果は無視し得
る。このような反射光学系１０６の傾斜角はダイクロイ
ックプリズム１０２の 1主面を研磨して形成しても構わ
ないし、あるいは傾斜面を持つガラス基板を貼り付けて
も良い。

【０１１６】また、反射光学系１０６の形状は、上記の
ようなくさび型の断面形状のみには限定されない。この
他にも、例えば図１７に示すように断面が二等辺三角形
の三角プリズム状のものを用いても良いことは言うまで
もない。

【０１１７】以上のような本発明に係る反射型液晶プロ
ジェクタで画像を投射表示させ、その投射画像の評価を
行なった。その結果、図１８に示すように、本発明に係
る反射型液晶プロジェクタの場合には、コントラスト比
が 100： 1となり、従来の反射型液晶プロジェクタの場
合と比べて飛躍的に改善されており、また反射防止膜を
用いた従来の反射型液晶プロジェクタの場合と比べて
も、そのコントラスト比は倍以上にも向上したことが確
認された。

【０１１８】上記の第１２の実施例で示したように、本
発明によれば、画像表示に係る光と単なる液晶表示パネ
ル前面での反射光とを峻別し、その反射光に起因した輝
度特性の低下やコントラスト特性の低下を解消した反射
型液晶表示素子を備えて、コントラスト特性の良好な画
像表示を実現できる反射型液晶プロジェクタを提供する
ことができる。

【０１１９】

【発明の効果】以上、詳細な説明で明示したように、本
発明によれば、コントラスト比が高く良好な表示品質を
実現する反射型液晶表示装置およびそれを用いた表示装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａ〜図１Ｆは、第１の実施例の反射型液晶
表示装置の主要構造の製造プロセスを示す図である。

【図２】図２は、本発明の反射型液晶表示装置の動作を
説明する図である。

【図３】図３は、本発明の反射型液晶表示装置の動作を
説明する図である。

【図４】図４は、電極の傾きと集光角との相関を示す図
である。

【図５】図５は、第２の実施例の反射型液晶表示装置の
構造を示す図である。

【図６】図６は、第３の実施例の反射型液晶表示装置の
構造を示す図である。

【図７】図７は、第４の実施例の反射型液晶表示装置の
構造を示す図である。

【図８】図８は、第５の実施例の反射型液晶表示装置の
構造を示す図である。

【図９】図９は、第６の実施例の反射型液晶表示装置の
構造を示す図である。

【図１０】図１０は、第７の実施例の反射型液晶表示装
置の構造を示す図である。

【図１１】図１１は、第８の実施例の反射型液晶表示装
置の構造を示す図である。

【図１２】図１２は、第９の実施例の反射型液晶表示装
置の構造を示す図である。

【図１３】図１３は、本発明に係る反射型液晶表示装置
を用いた投射型の表示装置を示す図である。

【図１４】図１４Ａは、本発明に係る反射型液晶表示装
置を用いた直視型の表示装置のうち、情報処理装置の表
示端末画面として操作パネルに埋め込まれた表示画面の
ように、画面に対する視線がほぼ固定された構造の直視
型表示装置を示す図である。 図１４Ｂは、本発明に係
る反射型液晶表示装置を用いた直視型の表示装置のう
ち、壁掛けテレビに応用される直視型の表示装置を示す
図である。

【図１５】図１５は、本発明の反射型液晶プロジェクタ
の概要構造を示す図である。

【図１６】図１６は、反射型液晶プロジェクタのダイク
ロイックプリズム１０２の前面での出射光と反射光とを
示す図である。

【図１７】図１７は、本発明に係る反射光学系１０９の
断面形状を示す図である。

【図１８】図１８は、本発明に係る反射型液晶プロジェ
クタで画像を投射表示させ、その投射画像の評価を行な
って、コントラスト比特性を従来の反射型液晶プロジェ
クタのそれと比較した結果を示す図である。

【符号の説明】

１…高耐熱ガラス基板、２…多結晶シリコン層、３…ゲ
ート絶縁膜、４…ゲート電極、５…ソース、６…ドレイ
ン、７…ＴＦＴ、１６…画素電極、１７…ＴＦＴアレイ
基板、１８…対向基板

フロントページの続き (72)発明者 渡邉 好浩 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 小林 道哉 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 原田 望 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (53)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に互いに交差するように配列され
   た複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査配線お
   よび前記信号配線に接続され、該走査配線から印加され
   る走査電圧により制御され前記信号配線から印加される
   画像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子と、前
   記スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧が印加
   される画像電極であって入射光を反射する画素電極が形
   成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッチ
   ング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対向
   電極が基体上に形成された対向基板と、前記スイッチン
   グ素子アレイ基板と前記対向基板との間隙に周囲を封止
   されて挟持された液晶層とを備え、前記対向基板側から
   入射される光の前記対向基板表面における反射光の出射
   角度と、前記対向基板側から入射される前記光の前記画
   素電極で反射して前記液晶層を通って前記対向基板の表
   面から出射する出射光の前記対向基板表面における出射
   角度とが、異なった角度である反射型液晶表示装置にお
   いて、 前記各画素電極の光を反射する主面が、 1画素電極ごと
   に同じ傾斜を持つ複数の傾斜面で形成されていることを
   特徴とする反射型液晶表示装置。
2. 【請求項２】 平坦な基体上に互いに交差するように配
   列された複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査
   配線および前記信号配線に接続され該走査配線から印加
   される走査電圧により制御され前記信号配線から印加さ
   れる画像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子
   と、前記スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧
   が印加される画像電極であって入射光を反射する画素電
   極が形成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記ス
   イッチング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置され
   る対向電極が平坦な基体上に形成された対向基板と、前
   記スイッチング素子アレイ基板と前記対向基板との間隙
   に周囲を封止されて挟持された液晶層とを備えた反射型
   液晶表示装置において、 前記各画素電極の光を反射する主面が前記対向基板主面
   に対して傾けて形成されていることを特徴とする反射型
   液晶表示装置。
3. 【請求項３】 平坦な基体上に互いに交差するように配
   列された複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査
   配線および前記信号配線に接続され該走査配線から印加
   される走査電圧により制御され前記信号配線から印加さ
   れる画像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子
   と、前記スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧
   が印加される画像電極であって入射光を反射する画素電
   極が形成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記ス
   イッチング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置され
   る対向電極が平坦な基体上に形成された対向基板と、前
   記スイッチング素子アレイ基板と前記対向基板との間隙
   に周囲を封止されて挟持された液晶層とを備えた反射型
   液晶表示装置において、 前記スイッチング素子アレイ基板の基体上に、入射した
   光を反射する主面が前記対向基板に対して傾けて形成さ
   れた導電体からなる第１の画素電極層と、前記第１の画
   素電極層上に、前記第１の画素電極層と接する面とは反
   対側の主面が前記対向基板に対して実質的に平行に形成
   された、透明な導電体からなる第２の画素電極層とを積
   層して形成された画素電極を具備することを特徴とする
   反射型液晶表示装置。
4. 【請求項４】 平坦な基体上に互いに交差するように配
   列された複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査
   配線および前記信号配線に接続され該走査配線から印加
   される走査電圧により制御され前記信号配線から印加さ
   れる画像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子
   と、前記スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧
   が印加される画像電極であって入射光を反射する画素電
   極とが形成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記
   スイッチング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置さ
   れる対向電極が平坦な基体上に形成された対向基板と、
   前記スイッチング素子アレイ基板と前記対向基板との間
   隙に周囲を封止されて挟持された液晶層とを備えた反射
   型液晶表示装置において、 前記各画素電極の光が入射する側の主面に、前記対向基
   板に対して傾いた面の領域と前記対向基板に対して平行
   な面の領域とが形成されていることを特徴とする反射型
   液晶表示装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の反射型液晶表示装置に
   おいて、 前記各画素電極の光を反射する主面が１画素電極ごと
   に、同じ傾斜を持つ複数の傾斜面で形成されていること
   を特徴とする反射型液晶表示装置。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の反射型液晶表示装置に
   おいて、 前記各画素電極の光を反射する主面が１画素電極ごと
   に、同じ傾斜を持つ複数の傾斜面で形成されていること
   を特徴とする反射型液晶表示装置。
7. 【請求項７】 請求項４に記載の反射型液晶表示装置に
   おいて、 前記各画素電極の光を反射する主面が１画素電極ごと
   に、同じ傾斜を持つ複数の傾斜面で形成されていること
   を特徴とする反射型液晶表示装置。
8. 【請求項８】 基体上に互いに交差するように配列され
   た複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査配線お
   よび前記信号配線に接続され該走査配線から印加される
   走査電圧により制御され前記信号配線から印加される画
   像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子と、前記
   スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧が印加さ
   れる画像電極であって入射光を反射する画素電極とが形
   成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッチ
   ング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対向
   電極が基体上に形成された対向基板と、前記スイッチン
   グ素子アレイ基板と前記対向基板との間隙に周囲を封止
   されて挟持された液晶層とを備えた反射型液晶表示装置
   において、 前記対向基板の基体は、光が入射する側の第１主面と該
   第１主面の裏側の第２主面とが傾斜した形状の透明な基
   体であって、前記第１の主面は前記画素電極に対して傾
   いており前記第２の主面は前記画素電極に対して平行に
   形成されており、前記対向基板の前記第１主面に対して
   入射される光のうち該第１主面で反射された反射光の該
   第１主面に対する角度と、前記対向基板の前記第１主面
   に入射される前記光のうち前記液晶層を通って前記画素
   電極で反射されて前記液晶層を再び通って前記対向基板
   の第１主面側へと出射される出射光の該第１主面に対す
   る出射角度とが、異なる角度であることを特徴とする反
   射型液晶表示装置。
9. 【請求項９】 基体上に互いに交差するように配列され
   た複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査配線お
   よび前記信号配線に接続され該走査配線から印加される
   走査電圧により制御され前記信号配線から印加される画
   像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子と、前記
   スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧が印加さ
   れる画像電極であって入射光を反射する画素電極とが形
   成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッチ
   ング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対向
   電極が形成された対向基板と、前記スイッチング素子ア
   レイ基板と前記対向基板との間隙に周囲を封止されて挟
   持された液晶層とを備えた反射型液晶表示装置におい
   て、 前記対向基板の基体は、光が入射する側の第１主面と該
   第１主面の裏側の第２主面とが傾斜した形状の透明な基
   体であり、 前記スイッチング素子アレイ基板の基体は、前記液晶層
   に対面する側の第２主面と該第２主面とは反対側の第１
   主面とが傾斜した形状の透明な基体であり、 前記対向基板の第１主面と前記スイッチング素子アレイ
   基板の第１主面とが平行でかつ前記対向基板の第２主面
   と前記スイッチング素子アレイ基板の第２主面とが平行
   である状態に、前記対向基板と前記スイッチング素子ア
   レイ基板とが配置されていることを特徴とする反射型液
   晶表示装置。
10. 【請求項１０】 基板上に互いに交差するように配列さ
    れた複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査配線
    および前記信号配線に接続され該走査配線から印加され
    る走査電圧により制御され前記信号配線から印加される
    画像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子と、前
    記スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧が印加
    される画像電極であって入射光を反射する画素電極とが
    形成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッ
    チング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対
    向電極が形成された対向基板と、前記スイッチング素子
    アレイ基板と前記対向基板との間隙に周囲を封止されて
    挟持された液晶層とを備えた反射型液晶表示装置におい
    て、 前記対向基板の基体の光が入射する側の主面は、前記画
    素電極の表面に対して傾斜した傾斜面であって前記画素
    電極のピッチごとに複数の傾斜面で形成されていること
    を特徴とする反射型液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の反射型液晶表示装置
    において、 前記断続する傾斜面のピッチが、前記画素電極のピッチ
    よりも小さいピッチに形成されていることを特徴とする
    反射型液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載の反射型液晶表示装置
    において、 前記断続する傾斜面のピッチが、前記画素電極のピッチ
    よりも大きいピッチに形成されていることを特徴とする
    反射型液晶表示装置。
13. 【請求項１３】 基体上に互いに交差するように配列さ
    れた複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査配線
    および前記信号配線に接続され、該走査配線から印加さ
    れる走査電圧により制御され前記信号配線から印加され
    る画像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧が印
    加される画像電極であって入射光を反射する画素電極が
    形成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッ
    チング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対
    向電極が基体上に形成された対向基板と、前記スイッチ
    ング素子アレイ基板と前記対向基板との間隙に周囲を封
    止されて挟持された液晶層とを備えた反射型液晶表示装
    置を光バルブとして用いて、該反射型液晶表示装置で反
    射された光を、光学系を介して投射スクリーンに投射し
    て、該投射スクリーンに画像を表示する投射型の表示装
    置において、 前記反射型液晶表示装置の対向基板の基体の主面で反射
    された反射光の該主面に対する反射角度と、前記反射型
    液晶表示装置の前記画素電極で反射され前記液晶層を通
    って前記対向基板の基体の主面から出射される出射光の
    該主面に対する角度とが異なる角度を持ち、前記出射光
    の角度と前記反射光の角度との角度差は、前記光学系の
    集光角以上の差であり、前記画素電極で反射された光の
    みを前記光学系により前記投射スクリーンに投射するこ
    とを特徴とする投射型の表示装置。
14. 【請求項１４】 基体上に互いに交差するように配列さ
    れた複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査配線
    および前記信号配線に接続され、該走査配線から印加さ
    れる走査電圧により制御され前記信号配線から印加され
    る画像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧が印
    加される画像電極であって入射光を反射する画素電極が
    形成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッ
    チング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対
    向電極が基体上に形成された対向基板と、前記スイッチ
    ング素子アレイ基板と前記対向基板との間隙に周囲を封
    止されて挟持された液晶層とを備えた反射型液晶表示装
    置を光バルブとして用いて、該反射型液晶表示装置で反
    射された光を光学系を介して用いて画像を表示する表示
    装置において、 前記反射型液晶表示装置の対向基板の基体の主面で反射
    された反射光の該主面に対する反射角度と、前記反射型
    液晶表示装置の前記画素電極で反射され前記液晶層を通
    って前記対向基板の基体の主面から出射される出射光の
    該主面に対する角度とが異なる角度を持ち、前記出射光
    の角度と前記反射光の角度との角度差は、前記光学系の
    集光角以上の差であり、前記画素電極で反射された光の
    みを前記画面に画像として表示することを特徴とする直
    視型の表示装置。
15. 【請求項１５】 基体上に互いに交差するように配列さ
    れた複数の走査配線と複数の信号配線と、前記走査配線
    および前記信号配線に接続され、該走査配線から印加さ
    れる走査電圧により制御され前記信号配線から印加され
    る画像信号電圧の導通を制御するスイッチング素子と、
    前記スイッチング素子に接続され前記画像信号電圧が印
    加される画像電極であって入射光を反射する画素電極が
    形成されたスイッチング素子アレイ基板と、前記スイッ
    チング素子アレイ基板に間隙を有して対向配置される対
    向電極が基体上に形成された対向基板と、前記スイッチ
    ング素子アレイ基板と前記対向基板との間隙に周囲を封
    止されて挟持された液晶層とを備えた反射型液晶表示装
    置を光バルブとして用いて、該反射型液晶表示装置で反
    射された光を光学系を介して用いて画像を表示する表示
    装置において、 前記反射型液晶表示装置の対向基板の基体の主面で反射
    された反射光の該主面に対する反射角度と、前記反射型
    液晶表示装置の前記画素電極で反射され前記液晶層を通
    って前記対向基板の基体の主面から出射される出射光の
    該主面に対する角度とが異なる角度を持ち、前記出射光
    の角度と前記反射光の角度との角度差は、前記光学系の
    集光角以上の差であり、前記画素電極で反射された光の
    みを前記光学系により画像として表示することを特徴と
    する表示装置。
16. 【請求項１６】 一方の基板上に透明電極が形成され他
    方の基板上に反射電極が形成されており、前記透明電極
    と前記反射電極とが間隙を有して対向するように配置さ
    れた 2枚の電極基板と、前記電極基板どうしの前記間隙
    に挟持され前記電極により電圧を印加されて、前記一方
    の基板および前記透明電極を通って入射する入射光の透
    過を制御する液晶層とを備えた少なくとも 2枚以上の反
    射型液晶表示パネルと、光源と、該光源から供給される
    光源光を分光して該光を前記反射型液晶表示パネルそれ
    ぞれに振り分ける分光手段と、前記光源から供給される
    光源光を前記分光手段に導光する一方、前記液晶表示パ
    ネル内の前記反射電極で反射し前記液晶層を透過して前
    記透明電極の前面側に出射される光を再び前記分光手段
    を通して前記液晶表示パネルから離間された位置に配置
    されたスクリーンに投射して画像を結像する光学系と、
    を備えた反射型の表示装置において、 前記光源から供給されて前記分光手段の表面で反射する
    表示に係らない反射光を、前記画像表示に係る光の前記
    光軸とは異なる方向に導く光学系を具備することを特徴
    とする表示装置。
17. 【請求項１７】 一方の基板上に透明電極が形成され他
    方の基板上に反射電極が形成されており、前記透明電極
    と前記反射電極とが間隙を有して対向するように配置さ
    れた 2枚の電極基板と、 前記電極基板どうしの前記間隙に挟持され前記電極によ
    り電圧を印加されて、前記一方の基板および前記透明電
    極を通って入射する入射光の透過を制御する液晶層とを
    備えた少なくとも 2枚の反射型液晶表示パネルと、 光源と、 前記光源から供給されて入射される光源光を波長分布の
    異なる少なくとも 2つ以上の光に分光し該光を前記反射
    型液晶表示パネルそれぞれに振り分けて入射させ、該反
    射型液晶表示パネルそれぞれの前記反射電極を反射して
    該反射型液晶表示パネル前面側に出射して来た光を前記
    入射の方向とは逆向きに出射するダイクロイックプリズ
    ム又はダイクロイックフィルタを用いた色分離・合成手
    段と、 前記光源から供給される光源光を前記色分離・合成手段
    に導く導光系と、前記液晶表示パネル内の前記反射電極
    で反射し前記液晶層を透過して前記透明電極の前面側に
    出射される光を前記液晶表示パネルから離間された位置
    に配置されたスクリーンに投射して画像を結像するシュ
    リーレン光学系とを含む光学系と、 前記光源から供給されて前記色分離・合成手段の表面で
    反射する表示に係らない反射光の反射角度を、前記画像
    表示に係る光の前記光軸とは異なる角度であって前記シ
    ュリーレン光学系における絞りを通過しない角度に反射
    させる反射光学系と、を具備することを特徴とする表示
    装置。
18. 【請求項１８】 一方の基板上に透明電極が形成され他
    方の基板上に反射電極が形成されており、前記透明電極
    と前記反射電極とが間隙を有して対向するように配置さ
    れた 2枚の電極基板と、 前記電極基板どうしの前記間隙に挟持され前記電極によ
    り電圧を印加されて、前記一方の基板および前記透明電
    極を通って入射する入射光の透過を制御する液晶層とを
    備えた 3枚の反射型液晶表示パネルであって、うち 2枚
    が間隔を有して対向配置され残り 1枚は前記 2枚に対し
    て垂直な姿勢に配置された 3枚の反射型液晶表示パネル
    と、 光源と、 外形が直方体状で、前記 3枚の反射型液晶表示パネルそ
    れぞれの主面と対面する各面がそれぞれ該反射型液晶表
    示パネルの主面と略平行となるように配置されており、
    前記光源から供給されて入射される光源光を波長分布の
    異なる少なくとも 2つの光に分光し該光を前記反射型液
    晶表示パネルそれぞれに振り分けて入射させ、該反射型
    液晶表示パネルそれぞれの前記反射電極を反射して該反
    射型液晶表示パネル前面側に出射して来た光を前記入射
    の方向とは逆向きに出射するダイクロイックプリズム又
    はダイクロイックフィルタを用いた色分離・合成手段
    と、 前記光源から供給される光源光を前記色分離・合成手段
    に導く導光系と、前記液晶表示パネル内の前記反射電極
    で反射し前記液晶層を透過して前記透明電極の前面側に
    出射される光を前記液晶表示パネルから離間された位置
    に配置されたスクリーンに投射して画像を結像するシュ
    リーレン光学系とを含む光学系と、 前記光源から供給されて前記色分離・合成手段の表面で
    反射する表示に係らない反射光の反射角度を、前記画像
    表示に係る光の光軸とは異なる角度であって前記シュリ
    ーレン光学系における絞りを通過しない角度に反射させ
    る反射光学系と、を具備することを特徴とする表示装
    置。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の表示装置において、 前記反射光学系が、前記ダイクロイックプリズム又はダ
    イクロイックフィルタを用いた色分離・合成手段におけ
    る光の出射側の主面を前記画像表示に係る光の光軸方向
    に対して垂直にならないように傾けた傾斜面であること
    を特徴とする表示装置。
20. 【請求項２０】 請求項１８記載の表示装置において、 前記反射光学系が、前記ダイクロイックプリズムの出射
    側主面に貼り付けられた、該ダイクロイックプリズムと
    同じ屈折率の材質からなり前記出射側主面に対して傾斜
    角を持つ断面形状の透明部材であることを特徴とする表
    示装置。
21. 【請求項２１】 請求項１９記載の表示装置において、 前記反射光学系が、前記ダイクロイックプリズムの出射
    側主面に貼り付けられた、該ダイクロイックプリズムと
    同じ屈折率の材質からなり前記出射側主面に対して傾斜
    角を持つ断面形状の透明部材であることを特徴とする表
    示装置。
22. 【請求項２２】 請求項１８記載の表示装置において、 前記光源と前記色分離・合成手段との間に介挿された、
    前記入射光の集光角を制御する手段を具備することを特
    徴とする表示装置。
23. 【請求項２３】 請求項１９記載の表示装置において、 前記光源と前記色分離・合成手段との間に介挿された、
    前記入射光の集光角を制御する手段を具備することを特
    徴とする表示装置。
24. 【請求項２４】 請求項１８記載の表示装置において、 前記ダイクロイックプリズムの入射側主面での反射光の
    角度と前記ダイクロイックプリズムを出射して画面に投
    射される出射光の角度との角度差が、前記絞りの集光角
    以上の角度であることを特徴とする表示装置。
25. 【請求項２５】 請求項２２記載の表示装置において、 前記ダイクロイックプリズムの入射側主面での反射光の
    角度と前記ダイクロイックプリズムを出射して画面に投
    射される出射光の角度との角度差が、前記絞りの集光角
    以上の角度であることを特徴とする表示装置。
26. 【請求項２６】 請求項２３記載の表示装置において、 前記ダイクロイックプリズムの入射側主面での反射光の
    角度と前記ダイクロイックプリズムを出射して画面に投
    射される出射光の角度との角度差が、前記絞りの集光角
    以上の角度であることを特徴とする表示装置。
27. 【請求項２７】 請求項２４記載の表示装置において、 前記光源光の集光角の制御手段により規定される入射側
    集光角と前記出射側絞りの集光角とが実質的に等しい
    か、又は前記入射側集光角が前記出射側絞りの集光角よ
    りも小さい値であることを特徴とする表示装置。
28. 【請求項２８】 請求項２５記載の表示装置において、 前記光源光の集光角の制御手段により規定される入射側
    集光角と前記出射側絞りの集光角とが実質的に等しい
    か、又は前記入射側集光角が前記出射側絞りの集光角よ
    りも小さい値であることを特徴とする表示装置。
29. 【請求項２９】 請求項２６記載の表示装置において、 前記光源光の集光角の制御手段により規定される入射側
    集光角と前記出射側絞りの集光角とが実質的に等しい
    か、又は前記入射側集光角が前記出射側絞りの集光角よ
    りも小さい値であることを特徴とする表示装置。
30. 【請求項３０】 請求項１記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記入射される光が前記対向基板の垂線方向および前記
    画素電極の垂線方向に対して傾斜角を有するように前記
    対向基板および前記画素電極が配置されていることを特
    徴とする反射型液晶表示装置。
31. 【請求項３１】 請求項２記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記入射される光が前記対向基板の垂線方向および前記
    画素電極の垂線方向に対して傾斜角を有するように前記
    対向基板および前記画素電極が配置されていることを特
    徴とする反射型液晶表示装置。
32. 【請求項３２】 請求項３記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記入射される光が前記対向基板の垂線方向および前記
    画素電極の垂線方向に対して傾斜角を有するように前記
    対向基板および前記画素電極が配置されていることを特
    徴とする反射型液晶表示装置。
33. 【請求項３３】 請求項４記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記入射される光が前記対向基板の垂線方向および前記
    画素電極の垂線方向に対して傾斜角を有するように前記
    対向基板および前記画素電極が配置されていることを特
    徴とする反射型液晶表示装置。
34. 【請求項３４】 請求項８記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記入射される光が前記対向基板の垂線方向および前記
    画素電極の垂線方向に対して傾斜角を有するように前記
    対向基板および前記画素電極が配置されていることを特
    徴とする反射型液晶表示装置。
35. 【請求項３５】 請求項９記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記入射される光が前記対向基板の垂線方向および前記
    画素電極の垂線方向に対して傾斜角を有するように前記
    対向基板および前記画素電極が配置されていることを特
    徴とする反射型液晶表示装置。
36. 【請求項３６】 請求項１０記載の反射型液晶表示装置
    において、 前記入射される光が前記対向基板の垂線方向および前記
    画素電極の垂線方向に対して傾斜角を有するように前記
    対向基板および前記画素電極が配置されていることを特
    徴とする反射型液晶表示装置。
37. 【請求項３７】 請求項１３記載の表示装置において、 前記入射される光が前記対向基板の垂線方向および前記
    画素電極の垂線方向に対して傾斜角を有するように前記
    対向基板および前記画素電極が配置されていることを特
    徴とする表示装置。
38. 【請求項３８】 請求項１５記載の表示装置において、 前記入射される光が前記対向基板の垂線方向および前記
    画素電極の垂線方向に対して傾斜角を有するように前記
    対向基板および前記画素電極が配置されていることを特
    徴とする表示装置。
39. 【請求項３９】 請求項１記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
40. 【請求項４０】 請求項２記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層である、表示装置。
41. 【請求項４１】 請求項３記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
42. 【請求項４２】 請求項４記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
43. 【請求項４３】 請求項８記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
44. 【請求項４４】 請求項９記載の反射型液晶表示装置に
    おいて、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
45. 【請求項４５】 請求項１０記載の反射型液晶表示装置
    において、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
46. 【請求項４６】 請求項１３記載の表示装置において、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
47. 【請求項４７】 請求項１４記載の表示装置において、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
48. 【請求項４８】 請求項１５記載の表示装置において、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
49. 【請求項４９】 請求項１６記載の表示装置において、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
50. 【請求項５０】 請求項１７記載の表示装置において、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
51. 【請求項５１】 請求項１８記載の表示装置において、 前記液晶層が、光散乱状態と光透過状態とを使い分けて
    表示を行なう、高分子分散型液晶層を含む散乱型表示モ
    ード方式の液晶層であることを特徴とする表示装置。
52. 【請求項５２】 請求項１３記載の表示装置において、 前記光学系が、集光角θc の絞りを備えており、 前記液晶層の屈折率がｎ_LC、前記入射光の前記基体主面
    に対する入射角度がθioであるとき、前記角度差をθmi
    n とすると、該角度差θmin を、θmin ≧ 1/2 [arcsin
    {sin（θc ＋θio／ｎ_LC）−arcsin{sin（θio／
    ｎ_LC）｝］とするように、前記画素電極と前記対向基板
    とを相対的に傾けたことを特徴とする表示装置。
53. 【請求項５３】 請求項１５記載の表示装置において、 前記光学系が、集光角θc の絞りを備えており、 前記液晶層の屈折率がｎ_LC、前記入射光の前記基体主面
    に対する入射角度がθioであるとき、前記角度差をθmi
    n とすると、該角度差θmin を、θmin ≧ 1/2 [arcsin
    {sin（θc ＋θio／ｎ_LC）−arcsin{sin（θio／
    ｎ_LC）｝］とするように、前記画素電極と前記対向基板
    とを相対的に傾けたことを特徴とする表示装置。