JP2005024922A

JP2005024922A - 反射型液晶表示素子及び液晶表示装置

Info

Publication number: JP2005024922A
Application number: JP2003190536A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Hashimoto; 俊一橋本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】黒浮きの発生を防ぐと共に高コントラスト化を可能とする。
【解決手段】透明電極６を有する透明基板２と、反射画素電極１５を有する駆動回路基板３とが互いに対向配置され且つその端縁部がシール材５によって封止されると共に、内部に液晶４が封入されてなる反射型液晶表示素子１において、少なくとも透明基板２及びシール材５の側面が光吸収材１８により被覆されている。
【選択図】図１

Description

【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−ＴｉｎＯｘｉｄｅ）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−ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）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（ＳｎＯ_２）と酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）との固溶体物質であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ＴｉｎＯｘｉｄｅ）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−ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型やｎチャンネルＭＯＳ型のＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）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ＳｉＯ_２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，１０４ＢＲ，Ｇ，Ｂライトバルブ、１０５合成プリズム、１０６投射レンズ、１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２ＢＲ，Ｇ，Ｂ偏光ビームスプリッタ

Claims

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において、
少なくとも上記透明基板及び上記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する反射型液晶表示素子。
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、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映像表示を行う液晶表示装置において、
上記反射型液晶表示素子は、少なくとも上記透明基板及び上記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する液晶表示装置。
光源と、前記光源から出射され、上記反射型液晶表示素子によって変調された光をスクリーンに投射する投射手段とを備えることで、反射型液晶プロジェクタとして構成されていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。