(57)【要約】【課題】  画素間溝の側面部分の構造的な非対称性に起因して発生する、長期駆動時の焼き付き現象を抑制し、長期の駆動信頼性を実現する。【解決手段】  第１斜方蒸着配向膜４３Ａが、画素電極基板４０の厚み方向の断面内において、画素間溝の第１の側面に蒸着形成され、第１の側面に対向する第２の側面に第２斜方蒸着配向膜４３Ｂが蒸着形成されている。これにより、断面内における画素間溝５０の両側面の膜構造が対称的になり、画素間溝の側面部分の構造的な非対称性に起因して発生する、長期駆動時の焼き付き現象が抑制される。【選択図】      図１
2005084586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極基板と透明電極基板とが垂直配向液晶を介して互いに対向配置された反射型液晶表示素子であって、
前記画素電極基板は、
複数の反射型の画素電極と、
前記画素電極の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第１の斜方蒸着方向から蒸着形成された第１の斜方蒸着配向膜と、
前記第１の斜方蒸着配向膜の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第２の斜方蒸着方向から蒸着形成された第２の斜方蒸着配向膜と
を有し、
前記第１の斜方蒸着配向膜は、
前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成され、
前記第２の斜方蒸着配向膜は、
前記第１の斜方蒸着配向膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の前記第１の側面に対向する第２の側面に蒸着形成されている
ことを特徴とする反射型液晶表示素子。
【請求項２】
前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜は、酸化珪素による蒸着膜である
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項３】
前記第１の斜方蒸着配向膜と前記第２の斜方蒸着配向膜とが、基板面内において互いに１８０°異なる方向から蒸着形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項４】
前記画素電極基板は、
前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部の底面全体に、前記画素電極基板の基板面に対して垂直方向から蒸着形成された垂直蒸着膜をさらに有し、
前記垂直蒸着膜の形成後に、前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜が積層形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項５】
前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部分全体に、酸化物もしくは窒化物による膜、またはそれらの積層膜がさらに積層形成され、その上に、前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜が積層形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項６】
反射型液晶表示素子を備え、この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であって、
前記反射型液晶表示素子が、
画素電極基板と、
前記画素電極基板に対向するように配置された透明電極基板と、
前記画素電極基板と前記透明電極基板との間に注入された垂直配向液晶と
を備え、
前記画素電極基板は、
複数の反射型の画素電極と、
前記画素電極の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第１の斜方蒸着方向から蒸着形成された第１の斜方蒸着配向膜と、
前記第１の斜方蒸着配向膜の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第２の斜方蒸着方向から蒸着形成された第２の斜方蒸着配向膜と
を有し、
前記第１の斜方蒸着配向膜は、
前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成され、
前記第２の斜方蒸着配向膜は、
前記第１の斜方蒸着配向膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の前記第１の側面に対向する第２の側面に蒸着形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
光源と、
前記光源から発せられ、前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、
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６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
複数の反射型の画素電極を有する画素電極基板と透明電極を有する透明電極基板とが垂直配向液晶を介して互いに対向配置された反射型液晶表示素子を製造する方法であって、
前記画素電極の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第１の斜方蒸着方向から第１の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程と、
前記第１の斜方蒸着配向膜の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第２の斜方蒸着方向から第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程と
を含み、
前記第１の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、
前記第１の斜方蒸着配向膜を、前記画素電極の上面全体に蒸着形成すると共に、基板の厚み方向の断面内における、隣接する前記画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成し、
前記第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、
前記第２の斜方蒸着配向膜を、前記第１の斜方蒸着配向膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成すると共に、基板の厚み方向の断面内における、隣接する前記画素電極間の溝部の前記第１の側面に対向する第２の側面に蒸着形成する
ことを特徴とする反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記第１の斜方蒸着配向膜と前記第２の斜方蒸着配向膜とを、基板面内において互いに１８０°異なる方向から蒸着形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜は、酸化珪素による蒸着膜である
ことを特徴とする請求項８に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】
前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部の底面全体に、前記画素電極基板の基板面に対して垂直方向から垂直蒸着膜を蒸着形成する工程をさらに含み、
前記垂直蒸着膜の形成後に、前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜を積層形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１２】
前記画素電極基板の基板面の法線方向と蒸着源からの蒸着物質の入射方向とを一致させ、真空状態で前記垂直蒸着膜の形成を行い、その後、真空状態を維持した状態で、前記基板面の法線方向が前記蒸着物質の入射方向に対して、前記第１の斜方蒸着方向および前記第２の斜方蒸着方向に対応する角度となるように前記画素電極基板を順に傾けることで、前記基板面に対して斜め方向から前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する
ことを特徴とする請求項１１に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１３】
前記画素電極基板の前記透明電極基板に対向する面側において、前記画素電極の上面および隣接する前記画素電極間の溝部分全体に、酸化物もしくは窒化物による膜、またはそれらの積層膜を積層形成する工程をさらに含み、
それにより形成された膜の上に、前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜を積層形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型の画素電極を有する反射型液晶表示素子およびその製造方法、ならびにその反射型液晶表示素子を利用して映像表示を行う反射型液晶プロジェクタ等の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクションディスプレイの高精細化、小型化、および高輝度化が進むにつれて、そのディスプレイデバイスとして、小型、高精細が可能で高い光利用効率が期待できる反射型デバイスが注目され実用化されている。反射型デバイスとしては、対向配置された一対の基板間に液晶を注入したアクティブ型の反射型液晶表示素子が知られている。この場合、一対の基板としては、一方が、ガラス基板上に透明電極が積層形成された透明電極基板、もう一方が、例えばＣＭＯＳ（Complementary-Metal Oxide Semiconductor）型の半導体回路からなるシリコン（Ｓｉ）基板を活用した駆動素子基板が用いられている。駆動素子基板の上には、光の反射と液晶への電圧印加を行うための、金属の反射型の画素電極が配置され、これにより全体として画素電極基板を構成している。反射型の画素電極は、一般にはＬＳＩ（Large Scale Integrated）プロセスで用いられている、アルミニウムを主成分とした金属材料で構成されている。
【０００３】
このような反射型液晶表示素子では、透明電極基板上に設けられた透明電極と駆動素子基板上に設けられた反射型の画素電極とに電圧を加えることで、液晶に対して電圧が印加される。このとき、液晶はそれらの電極間の電位差に応じて光学的な特性が変化し、入射した光を変調させる。この変調により階調表現が可能となり、映像表示が行われる。
【０００４】
このような反射型液晶表示素子のうち、特に、垂直配向液晶を注入したアクティブ型の反射型液晶表示デバイスは、コントラストが高く、応答速度も速いため、プロジェクションデバイスとして近年注目されている。ここでいう、「垂直配向液晶材料」とは、負の誘電異方性（液晶分子の長軸に平行な誘電率ε（‖）と垂直な誘電率ε（⊥）との差Δε（＝ε（‖）―ε（⊥））が負）を有する液晶材料であり、印加電圧がゼロの時に基板面にほぼ垂直に液晶分子が配向し、ノーマリ・ブラックモードの表示を与えるものである。
【０００５】
垂直配向液晶は、その分子長軸が、印加電圧がゼロの時にほぼ各基板面に対して垂直方向に配向し、電圧を印加すると面内に傾くことで透過率が変化するものである。駆動時に液晶分子の傾斜する方向が一様でないと明暗のむらが生じてしまうため、これを避けるために、あらかじめわずかなプレティルト角を一定方向に与えて垂直配向させる必要がある。その方向は画素電極の対角方向（４５°方向）である。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る。従って、一般には基板面の法線方向に対して、画素電極の対角方向に１°〜５°くらいの間でプレティルト角を制御する。
【０００６】
垂直配向液晶材料の配向方法には、ポリイミドに代表される有機配向膜を用い、これをラビングして配向制御する方法と、酸化珪素に代表される無機配向膜を用い斜方蒸着法にて配向制御する方法の２種類がある。昨今では、プロジェクタの高輝度化を実現するため、照明ランプのパワーを上げ表示パネルにかなり高強度の光を照射する傾向にあり、このため前者の有機系の配向膜は光により劣化することが問題になってきている。
【０００７】
一方、後者の酸化珪素からなる斜方蒸着膜は無機材料であるためポリイミドのような光による劣化がなく、高い信頼性を実現できることから注目されている。酸化珪素の斜方蒸着膜で配向膜を形成する場合、プレティルト角の制御は、斜方蒸着時の基板への蒸着粒子の入射角度を変えることによりコントロールする。通常、その実用的な角度は基板法線方向に対して、４５°〜６５°くらいである。
【０００８】
斜方蒸着法により配向膜を形成する従来技術としては、例えば以下の文献記載のものがある。
【特許文献１】特開２００１−５００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、一般に垂直配向液晶材料は配向制御が難しく、駆動素子基板側において反射型画素電極による段差構造や画素電極間の溝がある場合、その段差形状を起因とした配向欠陥が画素電極周辺に発生する。この配向欠陥は、表示面内における特性均一性の低下、黒レベルの上昇（黒浮き）、およびディスクリネーション欠陥による画質劣化などを誘発する。特にシリコン駆動素子を用いた反射型液晶表示素子においては、一般に画素ピッチが１０μｍ以下と小さいため、数十μｍ以上の画素ピッチの大きな直視型の液晶デバイスに比べ、画素周辺の欠陥領域が画質に影響を与えやすいことと、また透過型の液晶表示素子のようにブラックマトリクスで隠すことができないことから、その配向不良領域を極力低減あるいは皆無にすることが、実用上求められる基本要件である。
【００１０】
以下、画素電極構造に起因する従来の反射型液晶表示素子の問題点を具体的に説明する。図１０（Ａ），（Ｂ）に示したように、反射型画素電極１１１は、シリコン駆動素子基板１１０の上にマトリクス状に配置されている。反射型画素電極１１１の大きさおよび形状は、例えば８．４μｍ角の正方形状である。反射型画素電極１１１は、隣接する画素同士が電気的にショートしないよう、所定距離の画素間スペースＷ１が設けられて配置される。この画素間スペースＷ１を、例えば０．６μｍ取ったとすると、画素ピッチＷ２は９μｍとなる。一般に、画素ピッチＷ２は、７μｍ〜１５μｍ、画素間スペースＷ１は、０．３μｍ〜０．７μｍくらいである。また、画素電極の厚さは、１５０ｎｍ〜２５０ｎｍくらいである。
【００１１】
反射型画素電極１１１が、このような形状を有しているため、隣り合う画素電極間には、窪みのような形状を有する部分（以下、画素間溝と呼ぶ。）が必ず形成される。この画素間溝は、図１０（Ｂ）に示した断面内でみると、例えば、高さ１５０ｎｍ、横６００ｎｍのアスペクト比を持つような大きさの溝となる。
【００１２】
図１１および図１２は、図１０（Ａ），（Ｂ）に示した画素構造上に従来の方法により斜方蒸着で酸化珪素の配向膜１１２を形成した状態、およびそれによる垂直配向液晶１１３の配向状態を模式的に示している。図１１および図１２において、矢印１３０は、その蒸着方向を示している。配向膜１１２は、反射型画素電極１１１の対角方向側（図１２参照）から、基板面の法線方向に対して例えば５５°の入射角θ（図１１参照）で、斜め方向から基板に蒸着される。
【００１３】
このような斜方蒸着を行った場合、図１１に示したように、入射方向に背を向けた反射型画素電極１１１の側面付近（図の領域１２１付近）は、影になるため、配向膜１１２が付着せず膜が形成されない。一方、反対側の側面付近には図１１のようにＬ字模様に配向膜１１２が形成される。このように、画素間溝の底面および反射型画素電極１１１の側面には、配向膜１１２が形成されない領域１２１が存在する。
【００１４】
プレティルトをつける配向方向は画素の対角方向であるが、図１２では、その場合に、配向膜１１２が形成される部分と形成されない部分１２１とを平面的に模式的に示している。反射型画素電極１１１の厚さが厚くなり、また画素間スペースＷ１がより狭くなると、画素間溝の底面には膜が付かず、片側の側面にのみ形成されるようになる。いずれにしても、従来の配向膜の一般的な形成手法では、画素間溝の両側の側面は、膜構造的に非対称になってしまうことは避けられない。
【００１５】
このように、特に画素間溝の底面に配向膜１１２が形成されない領域があるため、その部分で液晶１１３の配向制御ができなくなり、そのため配向乱れが起こって、配向むら等の画質劣化や信頼性の劣化などを招くという問題が生ずる。すなわち、図１１に示したように、反射型画素電極１１１の表面には、配向膜１１２が形成され、それによってプレティルト方向に液晶分子の長軸がそろうようにおおむね良好に配向している。一方、画素間溝の部分には、特に、底面に配向膜１１２が形成されない領域１２１ができるため、液晶分子を垂直に配向する規制力が働かずに配向の乱れた領域１２０が生じる。これは画素電極周辺にも影響し、結果として画素電極面上は垂直配向しているものの、画素電極周辺から画素間溝にかけては不均一な配向不良の状態になる。これにより、画素電極周辺から画素間溝にかけていわゆる配向むらが発生し、画質の劣化を誘発する。蒸着角度は、通常、基板の法線方向に対して４５°〜６５°の範囲で選ばれるが、一般に画素間溝の深さが深いほど、画素間溝の底辺に配向膜１１２が付かない領域が増すため、影響が大きい。以上の現象は、配向膜１１２として酸化珪素のような無機材料の斜め蒸着膜を用いた場合において、特に発生しやすい。
【００１６】
一方、ポリイミドのような有機系配向膜では、上記のような配向膜１１２が付かないことによる問題は発生しない。これは、有機系配向膜では、スピンコート等の手法により、溶媒形状の材料を画素基板面全体に覆う形で作成するため、画素間溝も平均的にオーバコートされるためである。
【００１７】
このように、特に画素間溝の底面に配向膜１１２が形成されないために生ずる配向むら等の問題を防ぐために、本願出願人は、図１３に示したような膜構造を提案している（特願２００３−３０９８７５）。
【００１８】
これは、斜方蒸着配向膜１１２Ｂの形成前に、画素電極基板の基板面に対して垂直方向から垂直蒸着膜１１２Ａの下地膜をあらかじめ形成しておくというものである。斜方蒸着配向膜１１２Ｂは、基板面に対して斜め方向から蒸着されるので、垂直蒸着膜１１２Ａを介して反射型画素電極１１１の上面全体と画素間溝１５０の片側の領域１５２に形成される。画素間溝１５０において、斜方蒸着配向膜１１２Ｂが形成されていない逆側の領域１５１では、垂直蒸着膜１１２Ａが液晶に接することになるので、図１１に示した構造に比べて、配向むら等の問題が抑制される。
【００１９】
しかしながら、このような膜構造であっても、画素間溝１５０の片側の側面（反射型画素電極１１１の側面）には、依然として配向膜が付かない部分が存在し、画素間溝１５０における膜構造の構造的な非対称性は解決されない。以下、この非対称性により生ずる問題点について説明する。
【００２０】
図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、隣り合う画素Ａ，Ｂを、例えば階調の異なる白表示とグレー表示にすることを考える。この場合、画素Ａ，Ｂに対応する隣り合う画素電極１１１Ａ，１１１Ｂが、白表示とグレー表示に対応する異なる電圧で駆動される。
【００２１】
図１５（Ａ），（Ｂ）は、その駆動電圧波形の一例を示している。例えば白表示の場合の駆動電圧が±４Ｖ（図１５（Ａ））、グレー表示の場合の駆動電圧が±２Ｖ（図１５（Ｂ））である。液晶表示素子を駆動する場合、反射型タイプでは、一般に横電界を抑制するため、駆動周波数を倍速にしてフレーム毎に電圧を反転させるフレーム反転が用いられる。例えば図１５（Ａ），（Ｂ）に示したように、フレーム１では画素Ａの駆動電圧を＋４Ｖ、隣の画素Ｂの駆動電圧を＋２Ｖとしてこれが例えば８ｍｓｅｃ続き、次のフレーム２では極性を反転させ、画素Ａの駆動電圧を−４Ｖ、画素Ｂの駆動電圧を−２Ｖとして、これが８ｍｓｅｃ続く。このフレーム１，２の動作が繰り返される。
【００２２】
フレーム１では、８ｍｓｅｃの間、画素Ａの駆動電圧が＋４Ｖ、隣の画素Ｂの駆動電圧が＋２Ｖなので、隣り合う画素電極１１１Ａ，１１１Ｂの間で、２Ｖの電位差が生じ、画素間溝を介して横方向に画素電極１１１Ａから画素電極１１１Ｂに向かい電界が生じる。次にフレーム２では、画素Ａの駆動電圧が−４Ｖ、隣の画素Ｂの駆動電圧が−２Ｖなので、やはり電位差は２Ｖであるが、フレーム１とは電界の方向が逆になり、画素電極１１１Ｂから画素電極１１１Ａに向かい電界が生じる。
【００２３】
以上のように隣り合う画素Ａ，Ｂで異なる階調表示を行った場合には、フレーム毎に、プラス・マイナス逆相の電圧、すなわちＡＣ（交流）電位が、フレーム毎に画素間溝の側面方向に加わることになる。プラス・マイナスで電圧の大きさは同じなので、基本的には、加わる電圧がプラス・マイナスで相殺され、その時間的な平均値はゼロとなるはずである。
【００２４】
しかしながら、上述のように酸化珪素の斜方蒸着配向膜を用いたデバイスでは、画素間溝において片方の側面に蒸着膜が付かない非対称構造を有していることにより、以下の問題が生じる。各フレームの８ｍｓｅｃの期間では、ＤＣ（直流）電位が画素間に加わることになるが、この期間においても画素間溝部分は誘体分極する。その分極のふるまいは、画素間溝の膜構造が非対称性を有しているため各フレームで異なる。このため、加わる電圧の大きさは同じであっても、誘電分極量が各フレームでわずかに異なり、長期的な駆動を行うと画素間溝の両端にＤＣ電位が発生するという問題が、本願発明者による実験により観察された。このＤＣ電位が存在すると、長期間、階調差のある表示駆動を行った場合、その階調差のある表示画素間の画素間溝において、片側に直流的な電圧が発生する。このため、その部分に液晶セル内のイオンが集まって焼き付きく問題が生じる。
【００２５】
これは酸化珪素が比較的比抵抗が低く容量が小さいため、８ｍｓｅｃという比較的短い時間においても充分分極することに起因している。この分極の様子は、画素間溝の構造に依存する。すなわち、従来の斜方蒸着膜を用いたデバイスでは画素間溝の構造が非対称のため、上述の現象が起こると考えられる。特に、隣り合う画素電極の側面同士に膜構造の非対称性があると、上述の現象が発生しやすいと考えられる。
【００２６】
ところで、上記特許文献１には、まず画素電極の一方の辺に沿って基板面の法線から７０°の角度で斜方蒸着して、その辺に沿った画素間溝の底面部に第１配向膜を形成し、その後、基板を面内で９０°回転し同様な斜方蒸着によってもう一方の辺に沿った画素間溝の底面部に第２配向膜を成膜するという提案がなされている。
【００２７】
この特許文献１記載の技術によれば、画素間溝の底面部分には確かに配向膜が成膜される。ただし、この手法では上記したように、画素電極の辺に沿って蒸着し、かつ面内で９０°回転して２回蒸着を行わないと厳密にはすべての画素間溝に配向膜が形成されない。しかしながら、面内で９０°異なる方向から第１配向膜と第２配向膜とを成膜しても、画素間溝の側面については成膜されない部分が存在し、その側面部分の非対称性は改善されない。このため、その側面部分において上記したイオンの焼き付きの問題が生じる。
【００２８】
また、一般に反射型液晶表示素子では、偏光分離素子として、ＰＢＳ（Polarization Beam Splitter）が用いられるが、これを用いてクロスニコル配置で偏光分離する際、最も高い透過率が得られる垂直液晶の配向方向は、画素の対角、すなわち４５°方向である。このため、上記特許文献１における画素の辺に沿った配向ではＰＢＳを用いた偏光分離光学系を組むことができず、特にプロジェクション表示装置としての実用性に乏しい。これを逃れるために第２の配向膜を画素の対角方向の条件で成膜すると、原理的に第１配向膜をどの方向から成膜しても、画素間溝を完全に覆うことのできない部分が存在し、効果が発揮されない。従って、上記特許文献１記載の技術は、必ずしも実用的に有効とは言い難い。
【００２９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、画素間溝の側面部分の構造的な非対称性に起因して発生する、長期駆動時の焼き付き現象を抑制し、長期の駆動信頼性を実現することができる反射型液晶表示素子およびその製造方法、ならびに液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明による反射型液晶表示素子は、画素電極基板と透明電極基板とが垂直配向液晶を介して互いに対向配置された反射型液晶表示素子であって、画素電極基板が、複数の反射型の画素電極と、画素電極の形成後に、画素電極基板の基板面に対して第１の斜方蒸着方向から蒸着形成された第１の斜方蒸着配向膜と、第１の斜方蒸着配向膜の形成後に、画素電極基板の基板面に対して第２の斜方蒸着方向から蒸着形成された第２の斜方蒸着配向膜とを有している。そして、第１の斜方蒸着配向膜が、画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成され、第２の斜方蒸着配向膜が、第１の斜方蒸着配向膜を介して画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する画素電極間の溝部の第１の側面に対向する第２の側面に蒸着形成されているものである。
【００３１】
本発明による液晶表示装置は、上記した本発明による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ようにしたものである。
【００３２】
本発明による反射型液晶表示素子の製造方法は、複数の反射型の画素電極を有する画素電極基板と透明電極を有する透明電極基板とが垂直配向液晶を介して互いに対向配置された反射型液晶表示素子を製造する方法であって、画素電極の形成後に、画素電極基板の基板面に対して第１の斜方蒸着方向から第１の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程と、第１の斜方蒸着配向膜の形成後に、画素電極基板の基板面に対して第２の斜方蒸着方向から第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程とを含んでいる。そして、第１の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、第１の斜方蒸着配向膜を、画素電極の上面全体に蒸着形成すると共に、基板の厚み方向の断面内における、隣接する画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成し、第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、第２の斜方蒸着配向膜を、第１の斜方蒸着配向膜を介して画素電極の上面全体に蒸着形成すると共に、基板の厚み方向の断面内における、隣接する画素電極間の溝部の第１の側面に対向する第２の側面に蒸着形成するようにしたものである。
【００３３】
本発明による反射型液晶表示素子およびその製造方法、ならびに液晶表示装置において、第１の斜方蒸着配向膜および第２の斜方蒸着配向膜としては、例えば酸化珪素による蒸着膜が形成される。
【００３４】
本発明による反射型液晶表示素子およびその製造方法、ならびに液晶表示装置では、基板の厚み方向の断面内において、隣接する画素電極間の溝部（画素間溝）の第１の側面に第１の斜方蒸着配向膜が蒸着形成され、第１の側面に対向する第２の側面に第２の斜方蒸着配向膜が蒸着形成される。これにより、断面内における画素間溝の両側面の膜構造が対称的になり、従来の非対称的な構造に起因して発生する、長期駆動時の画素間溝での焼き付き現象が抑制される。
【００３５】
ここで、本発明による反射型液晶表示素子およびその製造方法、ならびに液晶表示装置において、画素電極の上面全体および隣接する画素電極間の溝部の底面全体に、画素電極基板の基板面に対して垂直方向から垂直蒸着膜が蒸着形成されていても良い。この場合、垂直蒸着膜の形成後に、第１の斜方蒸着配向膜および第２の斜方蒸着配向膜が積層形成される。
【００３６】
斜方蒸着のみで膜形成を行うと、特に画素間溝の底面に蒸着膜が形成されない領域が生ずる可能性があるが、垂直蒸着を行うことで、画素間溝の底面全体に膜形成が行われる。従来では、画素間溝における斜方蒸着配向膜が形成されていない領域については、垂直性を有さない、配向の乱れた状態となっていたため、垂直配向している画素電極上の液晶の配向に悪影響を及ぼすのに対し、垂直蒸着を下地膜として形成した場合には、その領域については、垂直蒸着膜によって液晶が垂直方向に配向されるため、画素電極上の液晶の垂直配向性にほとんど悪影響を及ぼさない。なお、垂直蒸着膜による液晶の配向と斜方蒸着配向膜による液晶の配向とでは、斜方蒸着配向膜による配向の方が、プレティルト角を持つ分、わずかに異なる。しかしながら、通常、プレティルト角は１°〜５°とわずかなので、事実上、それらの配向の違いは表示画質としてまったく認識されない。従って、垂直蒸着膜を下地膜として形成した場合には、従来のような画素間溝周辺での配向不良が発生せず、表示領域全域に亘って安定的な垂直配向が実現される。これにより、良好な画質が実現される。
【００３７】
このように、本発明による反射型液晶表示素子では、複数の蒸着膜が積層形成されるが、その製造過程において、各蒸着膜の形成は、連続的に行うことが好ましい。「連続的」とは真空状態を破らず、連続して成膜するということを意味する。各蒸着膜を、別々の装置で成膜したり、あるいは一度真空状態を破ってから他の膜を成膜する方法も可能であり、これによってもある程度の効果は得られる。しかしながら、その場合には、それらの膜の間の界面の清浄性を極めてきれいに保つ必要がある。すなわち、例えば酸化珪素は水分吸着や不純物の付着に敏感なため、下層の蒸着膜の表面の化学的安定性が重要である。これが不十分であると、膜間の接合強度が弱く剥がれたり、また構造が連続的につながらず、その界面でイオン等が逆にトラップされ新たな焼き付きを起こす可能性がある。
【００３８】
従って、例えば、基板面内での蒸着粒子の入射角度や基板法線方向に対する蒸着粒子の入射角度を変えることのできる機構を備えた１台の蒸着装置を用い、真空状態を破らずに各蒸着膜を連続的に蒸着することが最も効果的であり効率的な製造方法として、極めて望ましい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の反射型液晶表示素子および液晶表示装置によれば、第１の斜方蒸着配向膜が、基板の厚み方向の断面内において、隣接する画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成され、第１の側面に対向する第２の側面に第２の斜方蒸着配向膜が蒸着形成されているので、断面内における画素間溝の両側面の膜構造が対称的になり、画素間溝の側面部分の構造的な非対称性に起因して発生する、長期駆動時の焼き付き現象が抑制され、長期の駆動信頼性を実現することができる。
【００４０】
特に、本発明の液晶表示装置によれば、本発明の反射型液晶表示素子を用いて映像表示を行うようにしたので、良好な画質の映像表示を実現できる。
【００４１】
本発明の反射型液晶表示素子の製造方法によれば、画素電極の形成後に、画素電極基板の基板面に対して第１の斜方蒸着方向から第１の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程と、第１の斜方蒸着配向膜の形成後に、画素電極基板の基板面に対して第２の斜方蒸着方向から第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程とを含み、第１の斜方蒸着配向膜を、基板の厚み方向の断面内における、隣接する画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成し、第１の側面に対向する第２の側面に第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成するようにしたので、断面内における画素間溝の両側面の膜構造を対称的にすることができる。これにより、画素間溝の側面部分の構造的な非対称性に起因して発生する、長期駆動時の焼き付き現象を抑制し、長期の駆動信頼性を実現することができるような反射型液晶表示素子を製造できる。
【００４２】
特に、画素電極基板の基板面に対して垂直方向から垂直蒸着膜を形成し、その垂直蒸着膜の形成後に、第１の斜方蒸着配向膜および第２の斜方蒸着配向膜を積層形成するようにした場合には、画素間溝の底面全体に垂直蒸着膜が蒸着形成されるので、画素間溝の底面に第１の斜方蒸着配向膜および第２の斜方蒸着配向膜が形成されない領域があったとしても、その領域では、垂直蒸着膜によって液晶が垂直方向に配向される。これにより、斜方蒸着配向膜により垂直配向液晶を配向制御する場合において、画素間溝の構造に起因する配向不良、配向むらを抑制し、良好な画質を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００４４】
＜反射型液晶表示素子の説明＞
図１は、本発明の一実施の形態に係る反射型液晶表示素子の全体構造を示している。この反射型液晶表示素子は、互いに対向配置された一対の透明電極基板３０および画素電極基板４０と、これらの基板間に注入された垂直配向液晶４５とを備えている。
【００４５】
透明電極基板３０は、ガラス基板３１と、このガラス基板３１の垂直配向液晶４５に接する面側（画素電極基板４０に対向する面側）に積層された透明電極３２とを備えている。透明電極３２の垂直配向液晶４５に接する面側にはさらに、斜方蒸着配向膜３３が全面的に積層されている。透明電極３２は、光の透過作用のある電極材料、一般に、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；インジウムすず酸化膜)が用いられる。透明電極３２には、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。
【００４６】
斜方蒸着配向膜３３としては、例えば二酸化珪素（ＳｉＯ2）に代表される酸化珪素の斜め蒸着膜が用いられる。この場合、斜め蒸着時の蒸着角度を変えることにより、垂直配向液晶４５のプレティルト角がコントロールされる。通常、蒸着角度θは基板法線方向に対して、４５°〜６５°程度である。
【００４７】
画素電極基板４０は、例えば単結晶のシリコン基板４１を有し、このシリコン基板４１の垂直配向液晶４５に接する面側（透明電極基板３０に対向する面側）に、反射型画素電極４２と、第１斜方蒸着配向膜４３Ａと、第２斜方蒸着配向膜４３Ｂとが順に積層形成されている。シリコン基板４１には、ＣＭＯＳやＮＭＯＳなどのトランジスタＴ１とキャパシタ（補助容量）Ｃ１とからなるアクティブ型の駆動回路が形成されている。
【００４８】
反射型画素電極４２は、シリコン基板４１上に複数、マトリクス状に配置形成されている。反射型画素電極４２は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）に代表される金属膜で構成されている。反射型画素電極４２としてアルミニウム電極等の金属電極を用いた場合は、光の反射膜の機能と液晶に電圧を印加する電極として機能との両方を兼ねているが、さらに反射率を上げるために誘電体ミラーのような多層膜による反射層をアルミニウム電極等の上に形成しても良い。また、アルミニウム電極等の全面を保護する形で、酸化物あるいは窒化物の膜で覆うようにしても良い。
【００４９】
図３に、画素電極基板４０における画素間溝（隣接する画素電極間の溝部）５０付近の構造を模式的に示す。図３において、矢印８５Ａ，８５Ｂは、それぞれ第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂの蒸着方向を示している。
【００５０】
第１斜方蒸着配向膜４３Ａは、画素電極基板４０の基板面に対して第１の斜方蒸着方向８５Ａから蒸着形成されたものである。第１斜方蒸着配向膜４３Ａは、図３に示した基板の厚み方向の断面内において、反射型画素電極４２の上面全体と、画素間溝５０の第１の側面５１付近に蒸着形成されている。なお、図に示したように、第１斜方蒸着配向膜４３Ａは、その蒸着角度θ１に応じて、画素間溝５０における第１の側面５１側の底面部分にも形成されている。
【００５１】
第２斜方蒸着配向膜４３Ｂは、第１斜方蒸着配向膜４３Ａの形成後に膜形成されたものであり、基板の厚み方向の断面内において、第１斜方蒸着配向膜４３Ａを介して反射型画素電極４２の上面全体と、画素間溝５０における第１の側面５１に対向する第２の側面５２付近に蒸着形成されている。なお、図に示したように、第２斜方蒸着配向膜４３Ｂは、その蒸着角度θ２に応じて、画素間溝５０における第２の側面５２側の底面部分にも形成されている。
【００５２】
第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂは、後述する製造方法により、その蒸着方向８５Ａ，８５Ｂがほぼ対称的となっていることが好ましい。これにより、画素間溝５０における膜構造がほぼ対称的となる。このように、２つの異なる蒸着方向８５Ａ，８５Ｂから対称的に斜方蒸着されることにより、反射型画素電極４２の上面のみならず、画素間溝５０の両側面５１，５２に第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂが対称的に形成されている点が、本実施の形態の最大の特徴部分である。
【００５３】
なお、図４（Ａ）に示したように、第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂの形成前に、その下地膜として、画素電極基板４０の基板面に対して垂直方向から垂直蒸着膜４３Ｃが蒸着形成されていても良い。垂直蒸着膜４３Ｃは、垂直方向から蒸着されることにより、反射型画素電極４２の上面全体および画素間溝５０の底面全体に積層されている。
【００５４】
第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂおよび垂直蒸着膜４３Ｃとしては、透明電極基板３０側の斜方蒸着配向膜３３と同様、例えば二酸化珪素（ＳｉＯ2）に代表される酸化珪素による蒸着膜が用いられる。反射型画素電極４２上においては、第２斜方蒸着配向膜４３Ｂが垂直配向液晶４５に接しているので、この第２斜方蒸着配向膜４３Ｂの斜め蒸着時の蒸着角度を変えることにより、反射型画素電極４２上の垂直配向液晶４５のプレティルト角がコントロールされる。通常、その蒸着角度θ２は基板法線方向に対して、４５°〜６５°程度である。
【００５５】
この反射型液晶表示素子で用いられる垂直配向液晶４５は、その分子長軸が、印加電圧がゼロの時にほぼ各基板面に対して垂直方向に配向し、電圧を印加すると面内に傾くことで透過率が変化するものである。駆動時に液晶分子の傾斜する方向が一様でないと明暗のむらが生じてしまうため、これを避けるために、あらかじめわずかなプレティルト角を一定方向（一般にはデバイスの対角方向）に与えて垂直配向させる必要がある。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る。従って、斜方蒸着配向膜３３および第２斜方蒸着配向膜４３Ｂにより、一般には１°〜５°くらいの間にプレティルト角が制御される。
【００５６】
図２は、この反射型液晶表示素子の駆動部の構成を示している。駆動部は、各画素内に形成される画素駆動回路６１と、表示領域６０の周辺に配置される、データドライバ６２および走査ドライバ６３等のロジック部とを備えている。データドライバ６２には、信号線６４を介して外部からの画像信号Ｄが入力される。画素駆動回路６１は、各反射型画素電極４２の下層に形成され、一般にスイッチングトランジスタＴ１と液晶に電圧を供給する補助容量Ｃ１とを有して構成されている。トランジスタＴ１には、垂直配向液晶４５の駆動電圧に対応した耐圧が要求され、一般にロジック部よりも高い耐圧プロセスで作製される。
【００５７】
画素駆動回路６１において、列方向にはデータ線７１が複数配置され、行方向には走査線７２が複数位置されている。各データ線７１と各走査線７２との交差点が、１画素に対応している。各トランジスタＴ１のソース電極は、データ線７１に接続され、ゲート電極は、走査線７２に接続されている。各トランジスタＴ１のドレイン電極は、各反射型画素電極４２と補助容量Ｃ１とに接続されている。各データ線７１は、データドライバ６２に接続され、このデータドライバ６２から画像信号が供給される。各走査線７２は、走査ドライバ６３に接続され、走査ドライバ６３から走査信号が順次供給される。
【００５８】
次に、この反射型液晶表示素子の製造方法について説明する。なお、この反射型液晶表示素子の特徴部分は、画素電極基板４０における第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂの構造にあるので、特に、これらの膜形成の方法を詳しく説明する。
【００５９】
以下、図５（Ａ）〜（Ｃ）および図６（Ａ），（Ｂ）を参照して、第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂの形成方法を説明する。図６（Ａ），（Ｂ）は、これらの膜形成に用いられる真空蒸着装置を示している。各図において、基板内に描かれた「１」の記号は、面内での基板の回転方向が分かるように説明の便宜上、設けたものである。画素電極基板４０として、シリコン基板４１上に反射型画素電極４２が形成されたものを洗浄後、真空蒸着装置８０に導入する。なお、反射型画素電極４２は、例えば半導体プロセスにおいて、シリコン基板４１上に例えばアルミニウム等の金属膜を成膜した後、フォトリソグラフィ技術を用いて正方状に電極加工することにより形成される。
【００６０】
真空蒸着装置８０としては、基板法線方向に対する蒸着粒子８３の入射角度や、基板面内での蒸着粒子８３の入射方向を変えることができるような、例えば基板回転機構を有するものを用いる。真空蒸着装置８０の内部は、膜形成時には真空状態に保たれる。
【００６１】
このような基板回転機構を有する真空蒸着装置８０内において、まず、画素電極基板４０の基板面に対して第１の斜方蒸着方向８５Ａから第１斜方蒸着配向膜４３Ａを蒸着形成する。この場合、面内入射方向については、本来の垂直配向液晶４５の配向方向とは１８０°回転させた状態となるようにしておく（図５（Ａ），図６（Ａ））。また、基板断面方向については、基板面の法線方向に対して蒸着粒子８３の入射角度が所定の角度θ１（図３参照）となるように、画素電極基板４０を断面方向に角度θ１回転させて傾けておく。蒸着粒子８３としては、例えば酸化珪素を用いる。これにより、まず、本来の垂直配向液晶４５の配向方向とは１８０°異なる第１の斜方蒸着方向８５Ａから、基板面の法線方向に対して例えば４５°〜６５°の入射角度θ１で、酸化珪素による第１斜方蒸着配向膜４３Ａが斜方蒸着される。第１斜方蒸着配向膜４３Ａは、基板面に対して斜め方向から蒸着されるので、図３に示したように、反射型画素電極４２の上面全体と画素間溝５０の第１の側面５１付近に形成される。
【００６２】
その後、真空状態を維持した状態で、基板を面内で１８０°回転させ（図５（Ｂ））、基板面に対して第２の斜方蒸着方向８５Ｂから第２斜方蒸着配向膜４３Ｂを蒸着形成する。この場合、第１斜方蒸着配向膜４３Ａの形成時に対して基板を面内で１８０°回転させることで、面内入射方向については、本来の垂直配向液晶４５の配向方向となる（図５（Ｃ），図６（Ｂ））。基板断面方向の入射角度θ２の大きさは、第１斜方蒸着配向膜４３Ａの形成時の入射角度θ１と同じにする。既に第１斜方蒸着配向膜４３Ａの形成時に、入射角度θ１となるように基板が傾けられているので、基板を面内で１８０°回転させた状態でそのまま蒸着すれば、基板断面方向で入射角度θ２の大きさ（＝θ１）で、斜方蒸着される。蒸着源８１は、第１斜方蒸着配向膜４３Ａの形成時と同じものを使用し、蒸着粒子８３として、第１斜方蒸着配向膜４３Ａと同様、例えば酸化珪素を用いる。このようにして、基板面の法線方向に対して例えば４５°〜６５°の入射角度θ２で第２斜方蒸着配向膜４３Ｂを斜方蒸着する。面内入射方向は、従来と同様、画素の対角方向とし、液晶分子のプレティルト角度が１°〜５°くらいになるように設計する。
【００６３】
第２斜方蒸着配向膜４３Ｂは、第１斜方蒸着配向膜４３Ａの形成時に比べて面内で１８０°異なる方向から、基板面に対して斜め蒸着されるので、第１斜方蒸着配向膜４３Ａを介して反射型画素電極４２の上面全体と、基板断面内において、画素間溝５０の第１の側面５１に対向する第２の側面５２付近に形成される。これにより、断面内における画素間溝５０の両側面の膜構造が対称的になる。
【００６４】
なお、基板断面内での第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂのそれぞれの蒸着角度θ１，θ２の大きさは、完全に同じであることが、画素間溝５０における膜構造の対象性を保つために好ましい。しかしながら、長期駆動時に発生する画素間溝５０での焼き付き現象は、画素間溝５０における両側面構造の非対称性が大きな原因と考えられるので、少なくとも画素間溝５０の両側面に焼き付きき現象の改善効果が期待される程度に第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂが形成されるのであれば、蒸着角度θ１，θ２が多少異なっていても良い。また、膜厚についても第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂで同じであることが好ましいが、焼き付き現象の改善効果が期待される範囲内で多少異なっていても良い。
【００６５】
次に、図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂの下地膜として、垂直蒸着膜４３Ｃが形成されている場合（図４（Ａ））の蒸着膜の形成方法を説明する。なお、図７（Ｂ），（Ｃ）は、図７（Ａ）の真空蒸着装置を図のＸ１方向から見た状態を示している。
【００６６】
真空蒸着装置８０内において、まず、図７（Ａ）に示したように、画素電極基板４０の基板面の法線方向と蒸着源８１からの蒸着粒子８３の入射方向とを一致させ、基板面に対し垂直方向から垂直蒸着膜４３Ｃの形成を行う。蒸着粒子８３としては、第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂと同様、例えば酸化珪素を用いる。垂直蒸着膜４３Ｃは、基板面に対し垂直方向から蒸着されるので、図４（Ａ）に示したように、反射型画素電極４２の上面全体および画素間溝５０の底面全体に形成される。
【００６７】
その後、真空状態を維持した状態で、基板面の法線方向が蒸着粒子８３の入射方向に対して所定の角度θ（＝θ１）となるように、画素電極基板４０を角度θ回転させて傾けることで、基板面に対して斜め方向から蒸着粒子８３が入射するように設定する。また、面内入射方向に関して、本来の垂直配向液晶４５の配向方向とは１８０°回転した状態となるように設定する（図７（Ｂ））。これにより、まず、本来の垂直配向液晶４５の配向方向とは１８０°異なる第１の斜方蒸着方向８５Ａから、基板面の法線方向に対して例えば４５°〜６５°の入射角度θ１で、酸化珪素による第１斜方蒸着配向膜４３Ａが斜方蒸着される。反射型画素電極４２の上面および画素間溝５０の底面においては、垂直蒸着膜４３Ｃを介して第１斜方蒸着配向膜４３Ａが形成される。
【００６８】
さらにその後、真空状態を維持した状態で、基板を面内で１８０°回転させ、基板面に対して第２の斜方蒸着方向８５Ｂから第２斜方蒸着配向膜４３Ｂを蒸着形成する（図７（Ｃ））。第２斜方蒸着配向膜４３Ｂの形成工程は、上述した垂直蒸着膜４３Ｃを形成しない場合と同様である。これにより、図４（Ａ）に示したように、反射型画素電極４２の上面においては、垂直蒸着膜４３Ｃおよび第１斜方蒸着配向膜４３Ａを介して第２斜方蒸着配向膜４３Ｂが形成される。画素間溝５０の底面においては、垂直蒸着膜４３Ｃを介して第２斜方蒸着配向膜４３Ｂが形成される。
【００６９】
以上のように、第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂおよび垂直蒸着膜４３Ｃの各膜形成は、１台の真空蒸着装置８０内で連続的に行うことが好ましい。「連続的」とは真空状態を破らず、連続して成膜するということを意味する。各蒸着膜を、別々の装置で成膜したり、あるいは１つの蒸着膜を形成後、一度真空状態を破ってから他の蒸着膜を成膜する方法も可能であり、これによってもある程度の効果は得られる。しかしながら、その場合には、それらの蒸着膜の間の界面の清浄性を極めてきれいに保つ必要がある。すなわち、例えば酸化珪素は水分吸着や不純物の付着に敏感なため、各蒸着膜の表面の化学的安定性が重要である。これが不十分であると、膜間の接合強度が弱く剥がれたり、また構造が連続的につながらず、その界面でイオン等が逆にトラップされ新たな焼き付きを起こす可能性がある。真空状態を破らずに連続して成膜することで、各蒸着膜の表面には水分吸着等の問題が起こらず、膜の連続性が極めて良好な状態で膜形成を行うことができる。
【００７０】
各蒸着膜の形成を連続的に行う場合、図６（Ａ），（Ｂ）および図７（Ａ）〜（Ｃ）に示したように蒸着源８１と基板の設置位置との間にシャッタ８２を配置し、このシャッタ８２を図示しない基板回転機構と連動させて開閉させるようにすると良い。すなわち、例えば垂直蒸着膜４３Ｃを形成する場合には、垂直蒸着膜４３Ｃの形成を行った後、シャッタ８２を閉じて一旦蒸着粒子８３を遮蔽する。その間に基板を基板回転機構によって回転させ、再びシャッタ８２を開け、第１斜方蒸着配向膜４３Ａの形成を行う。同様に、シャッタ８２の開閉を行い、第２斜方蒸着配向膜４３Ｂの形成を行う。このように、シャッタ８２などを用いて一旦蒸着粒子８３を遮蔽して各蒸着膜の形成を行うことが好ましいが、これに限らず、シャッタ８２を設けずに、例えば垂直蒸着しながら途中で基板を回転させて連続的に斜方蒸着へと移行するような方法も可能である。
【００７１】
なお、垂直蒸着膜４３Ｃの厚さは、あまりに薄いと良質な膜ができず緻密で比抵抗の高い膜とならないことから１０ｎｍ以上あることが好ましい。上限に関してはあまりに厚いと成膜時間が長くなり膜質が劣化して実用性に乏しくなるので厚さは５００ｎｍ以下であることが好ましい。より好ましくは３０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さが実用上、特に適している。
【００７２】
ところで、以上では、反射型画素電極４２の上に直接、各蒸着膜が積層されている例について説明したが、反射型画素電極４２の上に他の膜が存在し、その膜の上に各蒸着膜が積層されている構造であっても良い。例えば、反射型画素電極４２としてアルミニウム電極を用いた場合、その表面は化学的に不安定なため、一般に酸化物もしくは窒化物から成るパッシベーション膜と称する保護膜で画素電極全体を覆う場合があるが、この場合にも本実施の形態による配向膜の構造は有効である。
【００７３】
図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の構造に対して、さらにパッシベーション膜が設けられた膜構造の例を示している。このパッシベーション膜４４は、例えばＬＳＩプロセスにおいて、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの成膜技術で作成され、反射型画素電極４２の上面全体、ならびに画素間溝５０の側面、および底辺に亘って、全体にほぼ均一にオーバコートされる。このパッシベーション膜４４の上に、図３または図４（Ａ）に示した膜構造と同様にして、各蒸着膜が積層されていても良い。
【００７４】
その他にも、反射型画素電極４２の反射率をより向上させるために、酸化膜や窒化膜からなる屈折率の異なる膜の積層膜で誘電体ミラーを電極上に設ける場合があるが、この場合にも本実施の形態による配向膜の構造は有効である。
【００７５】
次に、以上のように構成された反射型液晶表示素子の作用、動作を説明する。
【００７６】
この反射型液晶表示素子では、透明電極基板３０側から入射し、垂直配向液晶４５を通過した入射光Ｌ１を、反射型画素電極４２の反射機能により反射させる。反射型画素電極４２において反射された光Ｌ１は、入射時とは逆方向に、垂直配向液晶４５および透明電極基板３０を通過して出射される。このとき、垂直配向液晶４５は、対向する電極間の電位差に応じて、その光学的な特性が変化し、通過する光Ｌ１を変調させる。この光変調により階調表現が可能となり、その変調された光Ｌ２が映像表示に利用される。
【００７７】
垂直配向液晶４５への電圧印加は、図２に示した画素駆動回路６１によって行われる。データドライバ６２は、信号線６４を介して入力された外部からの画像信号Ｄに応じて、データ線７１に画像信号を供給する。走査ドライバ６３は、所定のタイミングで各走査線７２に走査信号を順次供給する。これにより、走査線７２からの走査信号によって走査され、かつデータ線７１からの画像信号が印加された部分の画素が選択的に駆動される。
【００７８】
この反射型液晶表示素子では、画素電極基板４０側の膜構造により、以下の作用、効果が得られる。この反射型液晶表示素子では、図３に示したように、画素電極基板４０の厚み方向の断面内において、画素間溝５０の第１の側面５１に第１斜方蒸着配向膜４３Ａが蒸着形成され、第１の側面５１に対向する第２の側面５２に第２斜方蒸着配向膜４３Ｂが蒸着形成される。これにより、断面内における画素間溝５０の両側面の膜構造が対称的になる。このため、従来の非対称的な構造に起因する、駆動時の電気的な偏りがなくなり、長期駆動時の画素間溝５０での焼き付き現象が抑制され、極めて高い信頼性が得られる。
【００７９】
さらに、図４（Ａ）に示したように、下地膜として垂直蒸着膜４３Ｃを設けた場合には、以下の作用、効果が得られる。例えば酸化珪素からなる垂直蒸着膜４３Ｃは、例えば同材料の酸化珪素からなる第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂと比較して柱状構造を持たず緻密な膜であり比抵抗も高い。このため垂直蒸着膜４３Ｃは、第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂと反射型画素電極４２との間での電気的な遮蔽層として機能する。
【００８０】
斜方蒸着された酸化珪素膜は、その蒸着方向に傾いた柱状構造を形成する。このような構造により垂直液晶にプレティルト角を付与することができると考えられているが、一方で、この構造は、粒子間に隙間が多く、必ずしも緻密な膜ではない。このため、駆動中に反射型画素電極４２から発生するイオン等が、その酸化珪素膜を容易に通りやすく、比較的比抵抗が低い膜となる。このため、長期の駆動を行った場合に、イオン等が液晶セル内に導入され、液晶セル内にイオンの偏りができ、いわゆる焼き付き現象を起こす。垂直蒸着膜４３Ｃを設けた場合には、第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂを介したイオン等の流動が抑制される。その結果、長期の駆動においても、イオンの焼き付きを起こすことなく長期信頼性に優れたデバイスが実現される。
【００８１】
また特に、垂直蒸着膜４３Ｃと第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂとを同じ酸化珪素膜で形成した場合には、酸化珪素という同じ材料である下地膜の上に酸化珪素の第１，第２斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂが形成されるため、反射型画素電極４２の上に直接配向膜がされる場合に比べ、膜質も良好なものとなる。
【００８２】
また、斜方蒸着のみで膜形成を行うと、特に画素間溝５０の底面に蒸着膜が形成されない領域が生ずる可能性があるが、垂直蒸着を行うことで、画素間溝５０の底面全体に膜形成が行われる。これにより、以下の作用、効果が得られる。
【００８３】
例えば酸化珪素による蒸着膜の場合、その蒸着方向に液晶分子を配向させる性質があるので、垂直蒸着膜４３Ｃに接している部分については、液晶分子が基板面に対して垂直に配向され、第２斜方蒸着配向膜４３Ｂに接している部分については、液晶分子が基板面に対して斜めにプレティルト角をつけた状態で配向される。
【００８４】
従来では、画素間溝５０における配向膜が形成されていない領域については、垂直性を有さない、配向の乱れた状態となっていたため、垂直配向している反射型画素電極４２上の液晶の配向に悪影響を及ぼすのに対し、垂直蒸着を下地膜として形成した場合には、その領域については、垂直蒸着膜４３Ｃによって液晶が垂直方向に配向されるため、反射型画素電極４２上の液晶の垂直配向性にほとんど悪影響を及ぼさない。なお、垂直蒸着膜４３Ｃによる液晶の配向と第２斜方蒸着配向膜４３Ｂによる液晶の配向とでは、第２斜方蒸着配向膜４３Ｂによる配向の方が、プレティルト角を持つ分、わずかに異なる。しかしながら、通常、プレティルト角は１°〜５°とわずかなので、事実上、それらの配向の違いは表示画質としてまったく認識されない。従って、垂直蒸着膜４３Ｃを下地膜として形成した場合には、従来のような画素間溝周辺での配向不良が発生せず、表示領域全域に亘って安定的な垂直配向が実現される。これにより、良好な画質が実現される。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態に係る反射型液晶表示素子によれば、第１斜方蒸着配向膜４３Ａが、画素電極基板４０の厚み方向の断面内において、画素間溝５０の第１の側面５１に蒸着形成され、第１の側面５１に対向する第２の側面５２に第２斜方蒸着配向膜４３Ｂが蒸着形成されているので、断面内における画素間溝５０の両側面の膜構造が対称的になる。これにより、画素間溝５０の側面部分の構造的な非対称性に起因して発生する、長期駆動時の焼き付き現象が抑制され、長期の駆動信頼性を実現することができる。
【００８６】
＜液晶表示装置の説明＞
次に、図１に示した構成の反射型液晶表示素子を使用した液晶表示装置の例について説明する。ここでは、図８に示したように、反射型液晶表示素子をライトバルブとして使用した反射型液晶プロジェクタの例について説明する。
【００８７】
図８に示した反射型液晶プロジェクタは、赤、緑および青の各色用の液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを３枚用いてカラー画像表示を行う、いわゆる３板方式のものである。この反射型液晶プロジェクタは、光軸１０に沿って、光源１１と、ダイクロイックミラー１２，１３と、全反射ミラー１４とを備えている。この反射型液晶プロジェクタは、また、偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７と、合成プリズム１８と、投射レンズ１９と、スクリーン２０とを備えている。
【００８８】
光源１１は、カラー画像表示に必要とされる、赤色光（Ｒ）、青色光（Ｂ）および緑色光（Ｇ）を含んだ白色光を発するものであり、例えばハロゲンランプ、メタルハライドランプまたはキセノンランプなどにより構成されている。
【００８９】
ダイクロイックミラー１２は、光源１１からの光を、青色光とその他の色光とに分離する機能を有している。ダイクロイックミラー１３は、ダイクロイックミラー１２を通過した光を、赤色光と緑色光とに分離する機能を有している。全反射ミラー１４は、ダイクロイックミラー１２によって分離された青色光を、偏光ビームスプリッタ１７に向けて反射するようになっている。
【００９０】
偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７は、それぞれ、赤色光、緑色光および青色光の光路に沿って設けられている。これらの偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７は、それぞれ、偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａを有し、この偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａにおいて、入射した各色光を互いに直交する２つの偏光成分に分離する機能を有している。偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａは、一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）を反射し、他方の偏光成分（例えばＰ偏光成分）は透過するようになっている。
【００９１】
液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、上述した構成の反射型液晶表示素子（図１）によって構成されている。これらの液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂには、偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７の偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａによって分離された所定の偏光成分（例えばＳ偏光成分）の色光が入射されるようになっている。液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、画像信号に基づいて与えられた駆動電圧に応じて駆動され、入射光を変調させると共に、その変調された光を偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７に向けて反射する機能を有している。
【００９２】
合成プリズム１８は、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから出射され、偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７を通過した所定の偏光成分（例えばＰ偏光成分）の色光を、合成する機能を有している。投射レンズ１９は、合成プリズム１８から出射された合成光を、スクリーン２０に向けて投射する投射手段としての機能を有している。
【００９３】
以上のように構成された反射型液晶プロジェクタにおいて、光源１１から出射された白色光は、まず、ダイクロイックミラー１２の機能によって青色光とその他の色光（赤色光および緑色光）とに分離される。このうち青色光は、全反射ミラー１４の機能によって、偏光ビームスプリッタ１７に向けて反射される。一方、赤色光および緑色光は、ダイクロイックミラー１３の機能によって、さらに、赤色光と緑色光とに分離される。分離された赤色光および緑色光は、それぞれ、偏光ビームスプリッタ１５，１６に入射される。
【００９４】
偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７は、入射した各色光を、偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａにおいて、互いに直交する２つの偏光成分に分離する。このとき、偏光分離面１５Ａ，１６Ａ，１７Ａは、一方の偏光成分（例えばＳ偏光成分）を液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂに向けて反射する。
【００９５】
液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、画像信号に基づいて与えられた駆動電圧に応じて駆動され、入射した所定の偏光成分の色光を画素単位で変調させる。このとき、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、図１に示した反射型液晶表示素子によって構成されているので、コントラストなどの特性や画質に関して、良好な特性を実現できる。
【００９６】
液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、変調した各色光を偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７に向けて反射する。偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７は、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからの反射光（変調光）のうち、所定の偏光成分（例えばＰ偏光成分）のみを通過させ、合成プリズム１８に向けて出射する。合成プリズム１８は、偏光ビームスプリッタ１５，１６，１７を通過した所定の偏光成分の色光を合成し、投射レンズ１９に向けて出射する。投射レンズ１９は、合成プリズム１８から出射された合成光を、スクリーン２０に向けて投射する。これにより、スクリーン２０に、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂによって変調された光に応じた映像が投影され、所望の映像表示がなされる。
【００９７】
以上説明したように、本実施の形態に係る反射型液晶プロジェクタによれば、画素電極基板４０として、２つの斜方蒸着配向膜４３Ａ，４３Ｂが積層された構造（図３）を有する反射型液晶表示素子（図１）を、液晶ライトバルブ２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとして用いるようにしたので、長期信頼性を実現できると共に、高いコントラストと良好な画質で映像表示を実現できる。
【実施例】
【００９８】
次に、本実施の形態に係る反射型液晶表示素子の具体的な特性を実施例として示す。以下、実施例を説明する前に、まず、従来の反射型液晶表示素子の特性を比較例として示す。
【００９９】
［比較例１−１，１−２］
以下、比較例１−１，１−２について、まとめて説明する。比較例となる反射型液晶表示素子の試料を以下のように作製した。まず、透明電極が成膜されたガラス基板と反射型画素電極としてアルミニウム電極が形成されたシリコン駆動基板とを洗浄後、蒸着装置に導入し、配向膜として酸化珪素膜を、基板への入射蒸着角度５５°で、正方画素の対角方向に蒸着粒子が成膜されるように、斜方蒸着して形成した。配向膜の膜厚は８０ｎｍとした。液晶のプレティルト角は約２．５°になるように配向制御した。その後、配向膜が形成された各基板を対向配置して、その間に２μｍ径のガラスビーズを適当な数だけ散布して、張り合わせ、さらに、メルク社製の誘電異方性Δεが負の垂直液晶材料を注入し、これにより反射型液晶表示素子の試料を作製した。シリコン駆動基板上のアルミニウム電極の画素ピッチは９μｍ、画素間の溝幅は０．６μｍとした。また、アルミニウム電極の上に、画素電極を保護するためのＳｉＯ2系のパッシベーション膜を、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜により４５ｎｍの厚さでオーバコートしたものに関しても同様な方法で作製した。
【０１００】
これらの試料をプロジェクタに導入し、図１５（Ａ），（Ｂ）に示したような駆動波形により、±２Ｖ駆動の中間調表示を全体的（１９２０画素×１０８０画素）に表示し、その中に１００画素×１００画素の±４Ｖ駆動の白表示の枠を長時間表示して、画素間溝での焼き付きを調べた。その結果、1000時間の連続駆動後、上記白枠と中間調表示画素の境に存在する画素間溝の部分を中心に、薄くではあるが周りとは異なる、例えば白枠の端に少し輝度の低い部分が、観測された（比較例１−１）。これらの部分を顕微鏡観察により調べた結果、溝の部分でフリッカが観測され、明らかにイオンがその部分に特に集まっていることが分かった。また、これらは電源を切って、数十時間、放置しておくと薄くなってはいくものの、わずかにその痕跡は残った。
【０１０１】
この現象は、アルミニウム電極の上にＳｉＯ2系のパッシベーション膜を設けた基板においても同様に起こった（比較例１−２）。以上の観察結果を、後述の実施例の結果と共に、図９にまとめて示す。
【０１０２】
［実施例１−１，１−２］
次に、実施例１−１，１−２について、まとめて説明する。基本的に、画素電極上の配向膜以外については、上記比較例と同じ方法・仕様で、反射型液晶表示素子の試料を作製した。すなわち、透明電極が成膜されたガラス基板と反射型画素電極としてアルミニウム電極が形成されたシリコン駆動基板とを洗浄後、配向膜を以下に述べる方法で蒸着形成し、その後、それら一対の基板間に、メルク社製の誘電異方性Δεが負の垂直液晶材料を注入した反射型液晶表示素子を作製した。シリコン駆動基板の仕様も上記比較例と同じにし、画素ピッチは９μｍで、画素間の溝幅を、０．６μｍとした（実施例１−１）。アルミニウム電極の上に、パッシベーション膜が設けられたものも同様に作製した（実施例１−２）。
【０１０３】
ただし、本実施例では、上記比較例とは異なり、画素電極上の配向膜の構造を図３に対応する構造にした。配向膜の形成方法は次のとおりである。図６（Ａ），（Ｂ）に示したように、基板法線方向に対する蒸着粒子８３の入射角度および基板面内での蒸着粒子８３の入射方向を変えることのできるような、基板回転機構を有する蒸着装置８０に、洗浄した基板を導入した。そしてまず、比較例と同様に基板を法線方向からθ＝５５°の蒸着角度となるように傾け、次に比較例における本来の配向方向から面内で１８０°回転させて第１の斜方蒸着配向膜を斜方蒸着により形成した。その膜厚は４０ｎｍとした。その後、再度基板を面内で１８０°回転させ、比較例における本来の配向方向から、同じ入射蒸着角度５５°の条件にて、第２の斜方蒸着配向膜を４０ｎｍの厚さで成膜した。各層の膜厚は比較例の配向膜の厚さが８０ｎｍであることを留意し、第１，第２の斜方蒸着配向膜のトータルの膜厚が比較例と同じ条件になるよう、各層を４０ｎｍ厚とした。透明電極側の基板も構造の対称性を保つため，同じ条件にて成膜した。
【０１０４】
この画素構造を有する試料を、上記比較例と同様にプロジェクタに導入し、同様な方法で駆動して、焼き付き評価を行った。本実施例では、1000時間以上たっても、比較例で観測された、画素間溝での焼き付きは全く認められなかった（実施例１−１）。アルミニウム電極の上にＳｉＯ2系のパッシベーション膜を設けた基板においても同様に認められなかった（実施例１−２）。図９にその観察結果を示す。
【０１０５】
なお、第１，第２の斜方蒸着配向膜の膜厚、入射角度は、必ずしも完全に等しいことが絶対条件ではなく、画素間溝の側面に斜方蒸着配向膜がある程度形成されていれば焼き付き改善の効果が得られた。
【０１０６】
［実施例２−１，２−２］
次に、実施例２−１，２−２について、まとめて説明する。本実施例は、画素電極上の配向膜の構造を図４（Ａ）に対応する構造、すなわち、第１，第２の斜方蒸着配向膜の下地層として垂直蒸着膜を形成したものに関する。これらの膜形成に関わる部分以外は、上記比較例と同じ方法・仕様で、反射型液晶表示素子の試料を作製した。
【０１０７】
配向膜の形成方法は次のとおりである。図７（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、基板法線方向に対する蒸着粒子８３の入射角度および基板面内での蒸着粒子８３の入射方向を変えることのできるような、基板回転機構を有する蒸着装置８０に、洗浄した基板を導入した。そしてまず、酸化珪素を基板に対して垂直方向から５０ｎｍの厚さで蒸着した。その後、上記実施例１−１，１−２と同様に、基板を法線方向からθ＝５５°の蒸着角度となるように傾け、本来の配向方向から面内で１８０°回転させて第１の斜方蒸着配向膜を斜方蒸着により形成した。その膜厚は４０ｎｍとした。その後、上記実施例１−１，１−２と同様に、再度基板を面内で１８０°回転させ、比較例における本来の配向方向から、同じ入射蒸着角度５５°の条件にて、第２の斜方蒸着配向膜を４０ｎｍの厚さで成膜した。透明電極側の基板も構造の対称性を保つため，同じ条件にて成膜した。アルミニウム電極の上に、パッシベーション膜が設けられたものも同様に作製した（実施例２−２）。
【０１０８】
本実施例においても、同様な焼き付き評価を行った。本実施例では、1000時間以上たっても、比較例で観測された、画素間溝での焼き付きは全く認められなかった（実施例２−１）。アルミニウム電極の上にＳｉＯ2系のパッシベーション膜を設けた基板においても同様に認められなかった（実施例２−２）。図９にその観察結果を示す。
【０１０９】
なお、第１，第２の斜方蒸着配向膜の膜厚、入射角度は、必ずしも完全に等しいことが絶対条件ではなく、画素間溝の側面に斜方蒸着配向膜がある程度形成されていれば焼き付き改善の効果が得られた。
【０１１０】
垂直蒸着膜の厚さは、あまりに薄いと良質な膜ができず緻密で比抵抗の高い膜とならないことから下限は１０ｎｍ以上が良く、上限に関してはあまりに厚いと成膜時間が長くなり膜質が劣化して実用性に乏しくなるので厚さは５００ｎｍ以下が良いという結果が得られた。好ましくは３０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さが実用上特に適していた。
【０１１１】
なお、本発明は、以上の実施の形態および実施例に限定されず、さらに種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施の形態では、プロジェクタとして３枚式のプロジェクタの例について説明したが、本発明は、単板式等、他の方式のプロジェクタにも広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る反射型液晶表示素子の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る反射型液晶表示素子の駆動回路の構成を示す説明図である。
【図３】図１に示した反射型液晶表示素子の画素間溝付近の構造を模式的に示した断面図である。
【図４】画素電極基板の他の構成例を示す断面図である。
【図５】斜方蒸着配向膜の製造工程を説明するための図である。
【図６】斜方蒸着配向膜の製造工程を、その蒸着装置と共に示す図である。
【図７】垂直蒸着膜および斜方蒸着配向膜の製造工程を、その蒸着装置と共に示す図である。
【図８】図１に示した反射型液晶表示素子を使用して構成された液晶表示装置の一例を示す構成図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る反射型液晶表示素子と従来の反射型液晶表示素子とにおける画素間溝での焼き付き現象の発生状況を観察した結果を示す図である。
【図１０】従来の反射型液晶表示素子における画素電極基板側の構成を示す平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図１１】従来の反射型液晶表示素子において生ずる配向不良の問題点について説明するための断面図である。
【図１２】従来の反射型液晶表示素子において生ずる配向不良の問題点について説明するための平面図である。
【図１３】従来の反射型液晶表示素子において生ずる配向不良の問題点を解決するためのの膜構造の一例を示す断面図である。
【図１４】従来の反射型液晶表示素子において、膜構造の非対称性により生ずる問題点について説明するための平面図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。
【図１５】従来の反射型液晶表示素子において、膜構造の非対称性により生ずる問題点について説明するための駆動波形を示す図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１１…光源、１９…投射レンズ、２０…スクリーン、２１…反射型液晶表示素子、２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ…液晶ライトバルブ、３０…透明電極基板、３２…透明電極層、３３…斜方蒸着配向膜、４０…画素電極基板、４１…シリコン基板、４２…反射型画素電極、４３Ａ…第１斜方蒸着配向膜、４３Ｂ…第２斜方蒸着配向膜、４３Ｃ…垂直蒸着膜、４４…パッシベーション膜、４５…垂直配向液晶、８０…真空蒸着装置、８１…蒸着源、８３…蒸着粒子、８５Ａ…第１の斜方蒸着方向、８５Ｂ…第２の斜方蒸着方向。
【図１】
2005084586.tif 000003
【図２】
2005084586.tif 000004
【図３】
2005084586.tif 000005
【図４】
2005084586.tif 000006
【図５】
2005084586.tif 000007
【図６】
2005084586.tif 000008
【図７】
2005084586.tif 000009
【図８】
2005084586.tif 000010
【図９】
2005084586.tif 000011
【図１０】
2005084586.tif 000012
【図１１】
2005084586.tif 000013
【図１２】
2005084586.tif 000014
【図１３】
2005084586.tif 000015
【図１４】
2005084586.tif 000016
【図１５】
2005084586.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月28日(2004.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素電極基板と透明電極基板とが垂直配向液晶を介して互いに対向配置された反射型液晶表示素子であって、
前記画素電極基板は、
複数の反射型の画素電極と、
前記画素電極の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第１の斜方蒸着方向から蒸着形成された第１の斜方蒸着配向膜と、
前記第１の斜方蒸着配向膜の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第２の斜方蒸着方向から蒸着形成された第２の斜方蒸着配向膜と
を有し、
前記第１の斜方蒸着配向膜は、
前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成され、
前記第２の斜方蒸着配向膜は、
前記第１の斜方蒸着配向膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の前記第１の側面に対向する第２の側面に蒸着形成されている
ことを特徴とする反射型液晶表示素子。
【請求項２】
前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜は、酸化珪素による蒸着膜である
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項３】
前記第１の斜方蒸着配向膜と前記第２の斜方蒸着配向膜とが、基板面内において互いに１８０°異なる方向から蒸着形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項４】
前記第１の斜方蒸着方向または前記第２の斜方蒸着方向は、基板面内において前記画素電極基板に対して斜めに傾斜し、前記垂直配向液晶の配向方向に略平行である
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項５】
前記画素電極は正方状の外形をなし、前記第１の斜方蒸着方向または前記第２の斜方蒸着方向は、前記画素電極の対角方向である
ことを特徴とする請求項４に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項６】
前記画素電極基板は、
前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部の底面全体に、前記画素電極基板の基板面に対して垂直方向から蒸着形成された垂直蒸着膜をさらに有し、
前記垂直蒸着膜の形成後に、前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜が積層形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項７】
前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部分全体に、酸化物もしくは窒化物による膜、またはそれらの積層膜がさらに積層形成され、その上に、前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜が積層形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示素子。
【請求項８】
反射型液晶表示素子を備え、この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であって、
前記反射型液晶表示素子が、
画素電極基板と、
前記画素電極基板に対向するように配置された透明電極基板と、
前記画素電極基板と前記透明電極基板との間に注入された垂直配向液晶と
を備え、
前記画素電極基板は、
複数の反射型の画素電極と、
前記画素電極の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第１の斜方蒸着方向から蒸着形成された第１の斜方蒸着配向膜と、
前記第１の斜方蒸着配向膜の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第２の斜方蒸着方向から蒸着形成された第２の斜方蒸着配向膜と
を有し、
前記第１の斜方蒸着配向膜は、
前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成され、
前記第２の斜方蒸着配向膜は、
前記第１の斜方蒸着配向膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成されると共に、基板の厚み方向の断面内において、隣接する前記画素電極間の溝部の前記第１の側面に対向する第２の側面に蒸着形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
光源と、
前記光源から発せられ、前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、
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８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
複数の反射型の画素電極を有する画素電極基板と透明電極を有する透明電極基板とが垂直配向液晶を介して互いに対向配置された反射型液晶表示素子を製造する方法であって、
前記画素電極の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第１の斜方蒸着方向から第１の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程と、
前記第１の斜方蒸着配向膜の形成後に、前記画素電極基板の基板面に対して第２の斜方蒸着方向から第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程と
を含み、
前記第１の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、
前記第１の斜方蒸着配向膜を、前記画素電極の上面全体に蒸着形成すると共に、基板の厚み方向の断面内における、隣接する前記画素電極間の溝部の第１の側面に蒸着形成し、
前記第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する工程において、
前記第２の斜方蒸着配向膜を、前記第１の斜方蒸着配向膜を介して前記画素電極の上面全体に蒸着形成すると共に、基板の厚み方向の断面内における、隣接する前記画素電極間の溝部の前記第１の側面に対向する第２の側面に蒸着形成する
ことを特徴とする反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の斜方蒸着配向膜と前記第２の斜方蒸着配向膜とを、基板面内において互いに１８０°異なる方向から蒸着形成する
ことを特徴とする請求項１０に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜は、酸化珪素による蒸着膜である
ことを特徴とする請求項１０に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１３】
前記画素電極の上面全体および隣接する前記画素電極間の溝部の底面全体に、前記画素電極基板の基板面に対して垂直方向から垂直蒸着膜を蒸着形成する工程をさらに含み、
前記垂直蒸着膜の形成後に、前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜を積層形成する
ことを特徴とする請求項１０に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１４】
前記画素電極基板の基板面の法線方向と蒸着源からの蒸着物質の入射方向とを一致させ、真空状態で前記垂直蒸着膜の形成を行い、その後、真空状態を維持した状態で、前記基板面の法線方向が前記蒸着物質の入射方向に対して、前記第１の斜方蒸着方向および前記第２の斜方蒸着方向に対応する角度となるように前記画素電極基板を順に傾けることで、前記基板面に対して斜め方向から前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜を蒸着形成する
ことを特徴とする請求項１３に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。
【請求項１５】
前記画素電極基板の前記透明電極基板に対向する面側において、前記画素電極の上面および隣接する前記画素電極間の溝部分全体に、酸化物もしくは窒化物による膜、またはそれらの積層膜を積層形成する工程をさらに含み、
それにより形成された膜の上に、前記第１の斜方蒸着配向膜および前記第２の斜方蒸着配向膜を積層形成する
ことを特徴とする請求項１０に記載の反射型液晶表示素子の製造方法。