(57)【要約】    【課題】  配向膜の下層からのイオンが液晶層に放出するのを軽減し、配向膜による液晶分子のアンカリング力の低下を軽減することができる液晶表示素子を得ること。    【解決手段】  入射する光の偏光状態を変調し、出射することにより画像情報を表示する液晶表示素子において、該液晶表示素子はスペーサ材を介して液晶層を狭持する２つの基板ユニットを有し、一方の基板ユニットは透明基板の面上に透明基板側から順に透明電極、液晶配向膜が施されて構成されており、他方のユニットは回路基板の面上に回路基板側から順に金属ミラー電極、配向膜、撥水性の表面処理膜が施されて構成されていること。【選択図】    図２
2011209547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射する光の偏光状態を変調し、出射することにより画像情報を表示する液晶表示素子において、
該液晶表示素子はスペーサ材を介して液晶層を狭持する２つの基板ユニットを有し、一方の基板ユニットは透明基板の面上に透明基板側から順に透明電極、液晶配向膜が施されて構成されており、他方のユニットは回路基板の面上に回路基板側から順に金属ミラー電極、配向膜、撥水性の表面処理膜が施されて構成されていることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項２】
入射する光の偏光状態を変調し、出射することにより画像情報を表示する液晶表示素子において、
該液晶表示素子は液晶層を狭持する２つの基板ユニットを有しており、
一方の基板ユニットは、透明基板と、該透明基板から前記液晶層側に向かって順に、透明電極、液晶配向膜を含んでおり、
他方のユニットは、回路基板と、該回路基板から前記液晶層側に向かって順に、金属ミラー電極、配向膜、撥水性の表面処理が施された表面処理膜を含んでいることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項３】
前記配向膜は、無機材料の斜方蒸着法によって成膜形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記透明基板と前記回路基板側に配される２つの配向膜は、無機材料の斜方蒸着において異なる角度で蒸着され、液晶層内の液晶は使用温度範囲内にて対向する基板界面で同じプレチルト角となることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項の液晶表示素子と該液晶表示素子を照明する照明系と、該液晶表示素子に基づく画像情報を投射する投射光学系を有することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子及びそれを用いた画像表示装置に関し、特に液晶表示素子により形成された画像を投写対象物に拡大投影する際に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射型の画像表示装置に用いられる表示対角の長さが１インチ前後の小型の液晶表示素子においては、空間内に液晶を充填した液晶層を２つの基板ユニットで狭持して液晶セルを形成している。この液晶を充填した液晶層は、対向基板を所定ギャップを保って平行状態に構成するためのスペーサを介して、対向基板の外周に有機材料より成る接着剤シール（外周シール）で封止した構成となっている。また、液晶分子は対向基板の表面に配された配向膜によって液晶の分子の方向が固定されて所定角度にて配向配置されている。ここで、液晶表示素子が長時間高湿環境にさらされる、または常湿環境下に長時間放置された場合には、有機材料である接着剤シール自体が水分を透過して液晶層に水分が浸入してゆく。
【０００３】
この外界からの水分が液晶層内に進入すると、水分自体は液晶と混ざり合わないため液晶層と対向基板の界面に進入する。特に斜方蒸着法によって形成された無機材料より成る配向膜は構造がナノメータオーダーのポーラス状態となっている。液晶層内に進入した水分はこのポーラス状態の配向膜に水分が染み込み保持される状態となる。現在のところ、はっきりとした解明はなされていないが、液晶層内に浸入した水分のみでイオン化するものではなく、水分が対向基板の配向膜の下層にある金属電極と反応し、金属イオンが生成されると考えられている。生成された金属イオンは液晶層内に放出され、液晶自体の抵抗率を低下させたり、液晶層内に存在する有機材料と反応を起こしてイオン量が増加したりすることが知られている。この結果、イオン量が液晶層内に増加してくると、液晶にかかる微弱なアンバランス電界に対して、内在するイオンが対向基板の片方に偏在する現象を引き起こす。この偏在したイオンによってフリッカ現象や焼き付き現象と言った画像表示の欠陥現象を発生させる。
【０００４】
これに対して、高級アルコールまたはシランカップリング剤を化学結合反応させて、無機材料の配向膜の表面に撥水性の長鎖のアルキル基を表面形成させることが行われている。この撥水性を持たせる表面処理によって配向膜の下層からの水分またはイオンを液晶層に放出させないようにした液晶表示素子が知られている（特許文献１、２）。この他、撥水性の表面処理を無機材料より成る配向膜の表面に形成し、さらに、無機材料より成る配向膜に撥水性の表面処理を行うと液晶を配向させ保持する力であるアンカリング力が低下してくる。このときのアンカリング力の低下を軽減するために表面処理材料を改善した液晶表示素子が知られている（特許文献３、４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−２０３９５８号公報
【特許文献２】特開平１１−１６０７１１号公報
【特許文献３】特開２００６−０４７６１３号公報
【特許文献４】特開２００６−１３９０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、特許文献２においては、撥水性の表面処理を行うことによって液晶分子を配向させるアンカリング力の低下に関することが何ら記載されていない。また、特許文献３、特許文献４においては、撥水性を有し液晶分子を配向させるアンカリング力を強くするための材料を提案している。しかしながら、液晶材料との耐久的反応性、液晶材との相溶性の観点において、良好であるかどうかに関しては何ら言及されてはいない。さらに表面処理を行う材料は、一般に取扱いが難しいといった問題があった。
【０００７】
ここで述べているアンカリング力の低下は、液晶分子を配向させることが出来なくなるというレベルに達しなくとも、大きな問題が生じてくる。それは、液晶分子が配向膜によって配向される角度であるプレチルト角が温度によって変化してしまうという問題である（本説明では配向膜に垂直な角度からの傾き量をプレチルト角として説明している。）。
【０００８】
液晶表示素子では液晶層に電圧を加えた時に液晶分子が回転する量に応じて、光に対してリタデーションが与えられ階調の変調が行われる。ここでプレチルト角が温度に応じて変化してしまうと、同一電圧を与えてもプレチルト角が大きい状態の方が液晶の回転角が大きくなってしまい階調の変調特性が変化してしまう。例えば、垂直配向型液晶（ＶＡＮモード）の場合には、温度が高い場合には、プレチルト角は小さい方向へ変化し、階調特性は低電圧側へシフトする。逆に温度が低い場合には、プレチルト角は大きい方向へ変化し、階調特性は高電圧側へシフトする。
【０００９】
本発明は、配向膜の下層からのイオンが液晶層に放出するのを軽減し、配向膜による液晶分子のアンカリング力の低下を軽減することができる液晶表示素子及びそれを用いた投写型の画像表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の液晶表示素子は、入射する光の偏光状態を変調し、出射することにより画像情報を表示する液晶表示素子において、該液晶表示素子はスペーサ材を介して液晶層を狭持する２つの基板ユニットを有し、一方の基板ユニットは透明基板の面上に透明基板側から順に透明電極、液晶配向膜が施されて構成されており、他方のユニットは回路基板の面上に回路基板側から順に金属ミラー電極、配向膜、撥水性の表面処理膜が施されて構成されていることを特徴としている。
【００１１】
この他本発明の液晶表示素子は、入射する光の偏光状態を変調し、出射することにより画像情報を表示する液晶表示素子において、該液晶表示素子は液晶層を狭持する２つの基板ユニットを有しており、一方の基板ユニットは、透明基板と、該透明基板から前記液晶層側に向かって順に、透明電極、液晶配向膜を含んでおり、他方のユニットは、回路基板と、該回路基板から前記液晶層側に向かって順に、金属ミラー電極、配向膜、撥水性の表面処理が施された表面処理膜を含んでいることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、配向膜の下層からのイオンが液晶層に放出するのを軽減し、配向膜による液晶分子のアンカリング力の低下を軽減することができる液晶表示素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る液晶表示素子の液晶セル構造を説明するための概略図
【図２】本発明の実施例に係る液晶表示素子の液晶セル内の詳細構造を説明するための概略図
【図３】本発明の実施例の液晶表示素子に係るイオン放出防止を説明するための概略図
【図４】本発明の実施例に係るプレチルト角の温度変動特性を示す図
【図５】本発明の実施例に係る変調特性を示す図
【図６】本発明の実施例に係る液晶セルの製造工程フローを示す図
【図７】本発明の実施例に係る液晶表示素子を用いた投射型表示装置の要部の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の液晶表示素子は、入射する光の偏光状態を変調し、出射することにより画像情報を表示する。液晶表示素子１はスペーサ材（外周シール材）１３０を介して液晶層１５０を狭持する２つの基板ユニットを有している。
【００１５】
一方の基板ユニットは透明基板１１０の面上に透明基板１１０側から液晶層側に向かって順に透明電極１１１、液晶配向膜１７０が施されて構成されている。他方のユニットは回路基板１２０の面上に回路基板側から液晶層側に向かって順に金属ミラー電極（ミラー反射電極）１２１、配向膜１７０、撥水性の表面処理膜１８０が施されて構成されている。液晶表示素子はこの他偏光板やカラーフィルター基板等を有していてもよい。配向膜１７０は、無機材料の斜方蒸着法によって成膜形成されたものである。
透明基板１１０と回路基板１２０側に配される２つの配向膜１７０は、無機材料の斜方蒸着において異なる角度で蒸着されている。そして液晶層１５０内の液晶は使用温度範囲内（１０℃〜７０℃）にて対向する基板界面で同等（チルト角の差が６度以内）なプレチルト角となっている。
【００１６】
図１（Ａ）は本発明の実施例１の反射型の液晶表示素子１の一部を構成する液晶セルの画像表示領域１６０を正面から見たときの概略図である。図１（Ｂ）は図１（Ａ）の反射型の液晶表示素子１の液晶セルを中心部分で切断したときの断面を表示した要部概略図である。
【００１７】
本実施例の液晶表示素子１の液晶セルは、基本構造として２つの対向する基板ユニットで液晶層１５０を挟み込む構造になっている。一方の基板ユニットは、液晶層１５０に電界を与え画像を表示するための回路を内部に形成し、電極表面にアルミニウムでできた金属ミラーを配したシリコン基板からなる回路基板（反射基板）１２０を有する。もう一方の基板ユニットは、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）より成る透明電極を備え透明なガラス基板からなる透明基板１１０を有する。これら２枚の基板１１０、１２０間に液晶層１５０が狭持されている。回路基板１２０には行及び列にマトリクス状に配置した金属ミラー電極画素（不図示）が配置されている。外部から入力される信号に応じて各金属ミラー電極画素に電圧が印加されて液晶を動作させ画像を表示する。
【００１８】
この図１に示す液晶セルにおける液晶層１５０は対向基板である透明基板１１０と回路基板１２０に挟まれた形で保持されている。さらに、液晶セルの外周部分においては、液晶が充填される液晶層１５０の厚さを厳密に確保刷るためのスペーサビーズ（直径約３μｍ）を混入した有機材料である接着剤が配される。この接着剤は、外周シール材１３０として図中の領域１３０ａに充填されている。この外周シール材１３０によって対向基板である透明基板１１０と回路基板１２０は約３μｍの距離を保って液晶層１５０を形成している。
【００１９】
また、液晶層１５０の領域中のうち領域１６０が画像を表示する領域（画像表示領域）であって、この画像表示領域１６０にミラー電極画素（不図示）が形成されており液晶を電圧によって変調し画像を表示する。この画像表示領域１６０の外周は常に黒状態の表示を行う領域であって表示枠の一部となる。さらに外周辺部の一部に封口シール材１４０が配されている。封口シール材１４０は、液晶層１５０が形成され、液晶層１５０内に液晶を充填するための必要となる液晶注入口１４０ａより液晶を注入充填した後、液晶注入口１４０ａを封止している。
【００２０】
図１で示してある液晶セルを作成し、その後、液晶層１５０の液晶を動作させるための回路基板１２０に、外部との電気接続を行うためのフレキ配線シート（不図示）が接続されている。
【００２１】
次に、図２を用いて図１の液晶セルの液晶層１５０と、その近傍の、より詳細な構造について説明する。図２は液晶層１５０とそれを挟み込む透明基板１１０と回路基板１２０の概略図であって、液晶層１５０に電界を印加していない状態を示している。液晶分子１００は対向基板１１０、１２０に挟み込まれている。透明基板１１０の液晶層１５０側には液晶に電界を印加するためのＩＴＯ電極（透明電極）１１１が配されておりＩＴＯ電極１１１は透明基板１１０の全面に配されている。さらにＩＴＯ電極１１１の液晶層１５０側には液晶分子１００を決まった角度方向に整列させるための液晶配向膜１７０が配されている。ここで用いている液晶配向膜１７０は、無機材料である酸化シリコンの斜方蒸着法によって形成されるものであって、ポーラスな膜質で形成した配向膜を用いている。液晶配向膜１７０の材料に関しては、実施例として酸化シリコンを記載しているが、斜方蒸着法によって成膜できる無機材料であれば他の材料を用いても良い。
【００２２】
一方、この透明基板１１０と同様に回路基板１２０はシリコンより成っている。この回路基板１２０の表層にはミラー電極画素を駆動するための回路層１２２が組み込まれている。その液晶層１５０側には液晶１００に電界を印加するための主にアルミニウムからなるミラー反射電極（透明電極）１２１が画素構造にて配されている。さらにミラー反射電極１２１の液晶層１５０側には液晶分子１００を決まった角度方向に整列させるための液晶配向膜１７０が配されている。同様にここで用いている液晶配向膜１７０は、酸化シリコンの斜方蒸着によってポーラスな膜質で形成した配向膜を用いている。さらに反射基板である回路基板１２０に配されている配向膜１７０においては、その表面に撥水性の表面処理膜１８０が付されている。この表面処理膜１８０は、表面処理によって形成されるため膜厚は極薄であって分子層一層程度の膜厚になっている。
【００２３】
撥水性を持たせる表面処理の方法としては、例えばヒドロキシル基を有する化合物、高級アルコール、シランカップリング材などを配向膜表面に接触するよう処理させる。処理方法としては、塗布することによる湿潤処理、吸着、化学反応などで配向膜表面に接触させる。さらには焼成などを行い、より安定的に接触させてもよい。また、２種類以上の材料を混合して用いても良い。
【００２４】
本実施例において撥水性の定義と測定方法は次のとおりである。撥水性の定義として、接触角が４５度以上であることである。さらに好ましくは、接触角が６０度以上であることが良い。よりさらに好ましくは、接触角が６０度以上９０度以下であることが良い。接触角の測定方法としては、ＪＩＳ規格番号ＪＩＳＲ３２５７に則った。ちなみに無機斜方蒸着膜の接触角は３０度以下であることが一般的である。
【００２５】
図２中に矢印で記載された角度θ１、θ２が液晶１００のプレチルト角で対向基板１１０、１２０の界面に対して垂直方向からの倒れ角度を示している。反射基板である回路基板１２０の界面に対してはθ１のプレチルト角度で、透明基板１１０の界面に対してはプレチルト角θ２となっている。
【００２６】
２つの液晶配向膜１７０によって、液晶分子１００は図示されているようにある所定傾きを有した状態で保持されている。この所定傾いた液晶分子１００の配向状態はＶＡＮ（バーティカル・アレンジメント・ネマティック）配向と呼ばれる液晶セル状態である。このＶＡＮ配向液晶に電界を印加すると、液晶分子１００が倒れる方向にチルト変位を起こす。この液晶分子１００の動作によって、図中矢印で表記してあるＩＷ方向から入射した光に対して、位相差を与える。そして、図中矢印で表記してあるＯＷ方向に反射して出射する光は偏光状態が変調されるために偏光板や偏光ビームスプリッタによって偏光方向を選択することによって画像を表示することが出来る。
【００２７】
本実施例の液晶表示素子は、この構成において、液晶配向膜１７０の撥水性の表面処理膜１８０がミラー電極を有する回路基板１２０側にのみ配されていることが特徴となっている。
【００２８】
図３（Ａ）に示すように、外界から有機材料である外周シール材１３０（図１（Ａ）参照）を透過して浸入した水分Ｈ２Ｏは液晶１００とは相互溶解しないため、ポーラスな膜質構造を有する配向膜１７０の膜内に浸入する。そしてアルミニウムからなるミラー反射電極１２１と接触し、特に水酸性のイオン（ｉｏｎ）を生成する。しかし生成されたイオン（ｉｏｎ）は配向膜１７０の表面に配された撥水性の表面処理膜１８０によって液晶層１５０への放出を妨害され、配向膜１７０の内部にとどめられた状態を保っている。
【００２９】
一方、図３（Ｂ）に示すように、配向膜１７０の表面に撥水性の表面処理膜が存在しない場合には、水分Ｈ２Ｏの浸入によって金属であるアルミニウムから生成されたイオン（ｉｏｎ）は液晶層１５０の中へ放出されてしまう。一旦、液晶層１５０にイオン（ｉｏｎ）が入ってしまうと、液晶を駆動するための電界が印加されると、ミラー反射電極１２１とＩＴＯ透明電極１１１の間での僅かな電界の差異によって、片方の基板にイオンの偏在が生じてしまう。このイオンの偏在によってフリッカ現象や焼き付き現象といった不具合が発生してしまうこととなる。
【００３０】
一方、ＩＴＯ透明電極１１１側の配向膜１７０に水分が浸入した場合、ＩＴＯ自体が無機材料であるため、金属よりもイオンの発生量は断然に少なくなる。したがって、アルミニウムで構成される金属ミラー反射電極が配された回路基板１２０側の配向膜のみに撥水性の表面処理膜を形成するだけで十分となる。
【００３１】
次に、図４、図５を用いて撥水性の表面処理膜の付加による液晶表示素子の特性変化について説明する。まず、図４は液晶のプレチルト角θの温度変化を示している。回路基板１２０と透明基板１１０の両方の配向膜１７０に撥水性の表面処理膜１８０を配さない場合のプレチルト角θの温度変化が点腺の特性である。撥水性の表面処理膜１８０が配されていないため、温度によってプレチルト角θがほぼ一定値に保たれている。一方、回路基板１２０と透明基板１１０の両方の配向膜１７０に撥水性の表面処理膜１８０を配した場合のプレチルト角の温度変化が一点鎖線の特性である。撥水性の表面処理膜１８０が配されることによって液晶分子と配向膜との親和力が弱くなるため配向を強固に保持するためのアンカリング力が低下する。このために、高温状態になるにしたがってプレチルト角が除々に小さくなる特性を示している。本実施例の回路基板１２０側の配向膜のみに撥水性の表面処理膜を配した場合が実線の特性であり、前者の中間の特性を示す。プレチルト角が一定値までは保たれないが、対向基板の両方の配向膜に撥水性の表面処理膜を配した場合に比較して変化が改善されているものである。この温度によるプレチルト角の変化によって、液晶表示素子の変調特性がどのように変化するかを示したものが図５である。
【００３２】
図５は液晶表示素子を駆動した場合の印加電圧と反射率の特性で、いわゆるＶＲ特性である。温度２５℃でのＶＲ特性が実線である。回路基板１２０と透明基板１１０の両方の配向膜１７０に撥水性の表面処理膜を配した場合には実線から点腺へ変化を起こす。これに対して、本実施例の回路基板１２０の配向膜のみに撥水性の表面処理膜を配した場合には実線から一点鎖線へ変化を起こすが、前者に対して変化量が改善されている。完全にＶＲ特性カーブが温度によって変化しないまでには至らないが、液晶表示素子の変調特性は良好となっている。
【００３３】
さらに、図２のプレチルト角θ１、θ２で示してある対向基板１１０、１２０の配向膜界面でのプレチルト角に関しての条件を説明する。光がミラー反射電極１２１で反射され液晶層１５０を往復する反射型の液晶表示素子であるため、変調特性の角度対称性を同等とすることも必要条件となる。
【００３４】
この対称性を崩さないために、プレチルト角θ１とθ２は、液晶表示素子を使用する温度において同等の角度になるよう設計されている。温度によって撥水性表面処理１８０がなされた配向膜１７０側のプレチルト角θ１が変化する。このため、例えば４０℃で標準的に使用する場合には、プレチルト角θ１とθ２が４０℃で同等の角度になるように、配向膜１７０の斜方蒸着角度を変えて個別に異なる角度で成膜することが好ましい。すなわち配向膜１７０の成膜は、使用温度（１０℃〜７０℃）に合わせた斜方蒸着角度を設定することが好ましい。
【００３５】
本実施例において同等なプレチルト角の範囲と温度範囲は次のとおりである。同等なプレチルト角の範囲として、それぞれの基板表面での液晶分子のプレチルト角の差が６度以内である。より好ましくは、それぞれの基板表面での液晶分子のプレチルト角の差が３度以内であるのが良い。また、本実施例における液晶表示素子の使用温度範囲は１０℃〜７０℃である。本実施例ではプロジェクション方式の液晶表示装置であるため、液晶表示素子の使用温度範囲が高くなっている。
【００３６】
しかしながら、本発明はこの使用温度範囲に限られるものではない。例えば直視型の液晶表示装置などの液晶表示装置においても、液晶表示素子が使用される温度範囲においてそれぞれの基板表面での液晶分子のプレチルト角の差を所定の範囲に収める事で同様の効果が得られる。
【００３７】
以上のように本実施例によれば、反射基板側においては金属ミラー電極から放出される金属イオンを撥水性の表面処理膜によって液晶層内へ拡散することを軽減することができる。一方、透明基板側に電極であるＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）は水分の浸入によってイオン発生が極めて少ない。このため、撥水性の表面処理を行わない。このことによって、液晶分子のアンカリング力の低下を防止することができる。このため、少なくとも透明基板側での温度によるプレチルト角の変動を抑えることができる。したがって、液晶層へのイオン混入によるフリッカ現象や焼き付き現象を抑制すると共に、温度による階調の変調特性の変化を軽減させることができる。
【００３８】
次に図６を用いて液晶セルを作成する工程の説明をする。まず、対向基板である透明基板１１０はＩＴＯ膜１１１が成膜されており、回路基板１２０は表面に回路構成が形成されミラー反射電極１２１の画素が図６の前工程で形成されている。
【００３９】
次に図６に示すように、透明基板１１０と回路基板１２０は、チップ状に分断する前のウエハー状態で、それぞれ液晶分子１００を配向するための配向膜１７０が、前記した酸化シリコンの斜方蒸着によって所定方向から蒸着される。
【００４０】
次に回路基板１２０のみにガス反応処理によって撥水性の表面処理コート（表面処理膜）１８０が付される。この後、回路基板１２０の外周シール領域１３０に液晶層１５０の厚みに相当した直径約３μｍのスペーサビーズを混入した接着剤をディスペンスする。
【００４１】
次に、ウエハー状の透明基板１１０と回路基板１２０を接合させ、圧力を与えて押し付けることにより、スペーサビーズの直径分のギャップを保って対向基板が張り合わされる。張り合わせた後、まず接着剤を仮硬化させるためのＵＶ光を照射して張り合わせ状態を固化させ、さらに熱を加えて接着剤を完全に固定化させる。固定化された後、ウエハー全体に配置されている個々の液晶セルを切り出すために、対向基板１１０、１２０の各ウエハーにダイシングによる切り目を入れてから、力を加えて分割分離させる。ウエハーから分割されて取り出された液晶セルはその後、液晶注入口１４０ａから液晶を注入され、注入口１４０ａは封口シール剤１４０によって封口され液晶セルが完成する。
【００４２】
液晶セルはその後、電気接続のためのフレキ配線と、パッケージ形態に実装され液晶表示素子として完成する。本手段にて液晶表示素子を作成し、高温高湿環境テストを実施し、液晶層１５０への水分進入に起因するフリッカや焼きつきに関するテストを実施した。その結果、従来の対向基板の配向膜を両方撥水性の表面処理膜１８０を施した液晶表示素子に対して、差異のない良好な特性が得られた。且つ液晶表示素子の変調特性の温度変化は図５に示すように量的に改善が得られた。
【００４３】
次に、本発明の液晶表示素子を用いた投写型の画像表示装置の実施形態を図７に基づき説明する。光変調パネルドライバー３は、不図示の外部ビデオ入力信号を光変調パネル駆動信号に変換する。光変調パネルドライバー３からのドライブ信号を図中の実線を介して反射型の液晶表示素子からなるレッド用光変調パネル２Ｒ、グリーン用光変調パネル２Ｇ、ブルー用光変調パネル２Ｇにそれぞれ独立に送られる。
【００４４】
一方、照明手段１（照明系）（側面図を横に記している）からの紙面垂直方向に直線偏光偏波した照明光が放射される。放射された光を、マゼンタ色Ｍ（Ｒ、Ｂ）を反射しグリーン色Ｇを透過するマゼンタグリーン波長帯域分離ダイクロイックミラー３０によって、まずマゼンタ色成分Ｍが偏向される。その後、偏向されたマゼンタ色は、ブルー色の偏光に半波長のリタデーションを与えるブルークロスカラー偏光子３４を通過する。そして、紙面水平方向に直線偏光偏波したブルー色成分Ｂと、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分Ｒが作成される。
【００４５】
次に、偏光ビームスプリッタ３３に入射し、紙面水平方向に直線偏光偏波したブルー色成分Ｂは偏光分離膜をＰ偏光波のため透過する。透過したブルー色成分Ｂは、ブルー用光変調パネル２Ｂに導かれ、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分Ｒは偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、レッド用光変調パネル２Ｒに導かれる。一方、マゼンタグリーン波長帯域分離ダイクロイックミラー３０によって透過分離されたグリーン色成分Ｇは、光路長を補正するためのダミーガラス３６を通過する。次に、偏光ビームスプリッタ３１に入射し、紙面垂直方向に直線偏光偏波したグリーン色成分Ｇは偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、グリーン用光変調パネル２Ｇに導かれるように構成されている。
【００４６】
上記の照明構成で各レッド用光変調パネル２Ｒ、グリーン用光変調パネル２Ｇ、ブルー用光変調パネル２Ｇは照明される。一方、レッド用光変調パネル２Ｒ、グリーン用光変調パネル２Ｇ、ブルー用光変調パネル２Ｇはビデオ信号に法って変調される。各光変調パネル２Ｒ、２Ｇ、２Ｂを照明する光は、各レッド用光変調パネル２Ｒ、グリーン用光変調パネル２Ｇ、ブルー用光変調パネル２Ｇに配列された画素の変調状態に応じて偏光のリタデーションが付与される。リタデーションが付与された光のうち、照明光と同じ方向の偏光偏波成分は、照明光路を略引き返す光路を辿って光源ランプ１側に戻る。リタデーションが付与された光のうち、照明光の偏波方向に対して直角方向の偏光偏波成分に関しては、以下の光路をたどることとなる。
【００４７】
レッド用光変調パネル２Ｒによる変調光は偏光偏波方向が紙面水平方向となり、偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離膜をＰ偏光波のため透過する。次に、レッド色の偏光に半波長のリタデーションを与えるレッドクロスカラー偏光子３５を通過して、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分Ｒに変換される。次に、偏光ビームスプリッタ３２に入射し、紙面垂直方向に直線偏光偏波したレッド色成分Ｒは偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、投影レンズ（投射光学系）４の方向に偏向を受ける。
【００４８】
ブルー用光変調パネル２Ｂによる変調光は偏光偏波方向が紙面垂直方向となり、偏光ビームスプリッタ３３の偏光分離膜をＳ偏光波のため反射する。次に、レッド色の偏光に半波長のリタデーションを与えるレッドクロスカラー偏光子３５を作用を受けずに通過する。次に、偏光ビームスプリッタ３２に入射し、紙面垂直方向に直線偏光偏波したブルー色成分Ｂは偏光分離膜をＳ偏光波のため反射して、投影レンズ４の方向に偏向を受ける。
【００４９】
グリーン用光変調パネル２Ｇによる変調光は偏光偏波方向が紙面水平方向となり、偏光ビームスプリッタ３１の偏光分離膜をＰ偏光波のため透過する。次に、光路長を補正するためのダミーガラス３７を通過する。次に、偏光ビームスプリッタ３２に入射し、紙面水平方向に直線偏光偏波したグリーン色成分Ｇは偏光分離膜をＰ偏光波のため透過して、投影レンズ４の方向に導かれる。ただし、各レッド用光変調パネル２Ｒ、グリーン用光変調パネル２Ｇ、ブルー用光変調パネル２Ｇにおける複数配された画素は各所定画素が相対的に所定精度を有して重なるように調整されている。またはメカ的または電気的に補償されていることは言及するまでもない。
【００５０】
次に、合波されたカラー色として変調された光はそのまま投影レンズ４の入射瞳によって捕らえられる。各レッド用光変調パネル２Ｒ、グリーン用光変調パネル２Ｇ、ブルー用光変調パネル２Ｇの光変調面と光拡散スクリーン５の光拡散面が投影レンズ４によって光学的共役関係に配されている。このため、光拡散スクリーン５に転送されて、ビデオ信号に法った画像が光拡散スクリーン５に表示されるものである。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１００  液晶分子      １１０  透明基板      １１１  ＩＴＯ透明電極
１２０  回路基板      １２１  ミラー反射電極      １２２  回路層
１３０  外周シール材      １４０  封口シール材      １５０  液晶層
１６０  画像表示領域      １７０  液晶配向膜      １８０  表面処理膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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