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JPH07306409A - Reflective liquid crystal display - Google Patents

Reflective liquid crystal display

Info

Publication number
JPH07306409A
JPH07306409A JP6100166A JP10016694A JPH07306409A JP H07306409 A JPH07306409 A JP H07306409A JP 6100166 A JP6100166 A JP 6100166A JP 10016694 A JP10016694 A JP 10016694A JP H07306409 A JPH07306409 A JP H07306409A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
reflective
light
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6100166A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Nagata
徹也 永田
Keiji Nagae
慶治 長江
Akira Arimoto
昭 有本
Hideo Sato
秀夫 佐藤
Minoru Hoshino
稔 星野
Shinichi Komura
真一 小村
Naofumi Kakehi
直文 筧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6100166A priority Critical patent/JPH07306409A/en
Publication of JPH07306409A publication Critical patent/JPH07306409A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶の駆動電圧を損なうことなく、光リーク
を防止することができるアクティブマトリクス方式の反
射型液晶表示装置を提供する。 【構成】 反射画素電極6と能動素子60との間に誘電
体ミラー5を配置して、反射画素電極の間隙からその下
方の能動素子のある方向に進入する光を、誘電体ミラー
5で反射させる。誘電体ミラーが画素電極と液晶との間
にはないため、画素電極に印加した電圧は、誘電体ミラ
ーで減衰させられることが全くない。
(57) [Summary] [Object] To provide an active matrix reflective liquid crystal display device capable of preventing light leakage without impairing the drive voltage of liquid crystal. A dielectric mirror 5 is arranged between a reflective pixel electrode 6 and an active element 60, and light entering from a gap between the reflective pixel electrodes in a certain direction of an active element below the reflective pixel electrode is reflected by the dielectric mirror 5. Let Since the dielectric mirror is not provided between the pixel electrode and the liquid crystal, the voltage applied to the pixel electrode is never attenuated by the dielectric mirror.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリクス
方式の反射型液晶素子を用いた反射型液晶表示装置に関
し、特に、投射型表示装置にも利用されうる反射型液晶
表示装置に関する。また、本発明は、この反射型液晶表
示装置を用いた投射型液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective liquid crystal display device using an active matrix reflective liquid crystal element, and more particularly to a reflective liquid crystal display device that can be used in a projection display device. The present invention also relates to a projection type liquid crystal display device using this reflection type liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の反射型液晶素子を用いた反射型液
晶表示装置としては、特開平4ー338721号公報に
記載のものがある。同公報に記載される反射型液晶素子
は、図4に示すように、能動素子16により電圧を印加
される画素電極30と液晶層8との間に、前記能動素子
16の表面を平坦化する誘電体層35、誘電体多層膜よ
りなる誘電体ミラー34を設けたものである。
2. Description of the Related Art As a conventional reflection type liquid crystal display device using a reflection type liquid crystal element, there is one described in JP-A-4-338721. As shown in FIG. 4, the reflective liquid crystal element disclosed in the publication flattens the surface of the active element 16 between the pixel electrode 30 to which a voltage is applied by the active element 16 and the liquid crystal layer 8. A dielectric layer 35 and a dielectric mirror 34 composed of a dielectric multilayer film are provided.

【0003】この従来技術は、TFTやMOS等の能動
素子を画素電極の下方(液晶と対向しない面側)に有す
るアクティブマトリックス方式の反射型液晶素子を、特
に、投射型表示装置として用いる場合に生ずる問題点を
解決する効果がある。すなわち、液晶素子が強力な照射
光にさらされると、反射基板上に分離して配置されてい
る反射画素電極の間隙から光が反射基板内に漏れ込むこ
とが起こる。そのため、前記能動素子のオフ抵抗の低
下、フォトキャリアの発生等により、画素電極の電荷が
リークし、液晶駆動電圧が低下するという、いわゆる光
リーク現象の問題がある。このような現象に対し、上述
した技術によれば、誘電体ミラーで反射基板の表面を覆
うことにより、反射画素電極の間隙にあたった光が反射
されるため、光リークの防止に効果がある。
In this prior art, when an active matrix type reflective liquid crystal element having an active element such as a TFT or a MOS under a pixel electrode (on the side not facing the liquid crystal) is used as a projection type display device. It has the effect of solving the problems that arise. That is, when the liquid crystal element is exposed to intense irradiation light, light may leak into the reflective substrate through the gap between the reflective pixel electrodes separately arranged on the reflective substrate. Therefore, there is a problem of a so-called light leak phenomenon in which the charge of the pixel electrode leaks due to the reduction of the off resistance of the active element, the generation of photocarriers, etc., and the liquid crystal drive voltage is reduced. In response to such a phenomenon, according to the above-described technique, by covering the surface of the reflective substrate with the dielectric mirror, the light hitting the gap between the reflective pixel electrodes is reflected, which is effective in preventing light leakage. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
誘電体ミラーを具備した反射型液晶表示装置には、次の
ような問題がある。
However, the reflection type liquid crystal display device having the above-mentioned conventional dielectric mirror has the following problems.

【0005】すなわち、誘電体ミラーは、二酸化チタン
および二酸化シリコン等のように、屈折率の異なる物質
の薄膜を交互に重ね合わせた多層膜で形成される。ま
た、前記多層膜の層数を増加させるほど、前記誘電体ミ
ラーによる反射率は増加する。しかし、この多層膜は、
極めて良好な絶縁体でもあり、前記多層膜の総数増加
は、電気的容量の低下および電気的抵抗の増加を伴う。
ところが、従来技術においては、前記誘電体ミラーを画
素電極の上、すなわち液晶と画素電極との間に配置して
いるため、画素電極と前記画素電極に対し液晶層を介し
て対向した対向電極との間に印加した電圧が、前記誘電
体ミラーにも分担して印加されるため、前記液晶の駆動
電圧が損なわれ、駆動が困難となる。すなわち、光リー
ク防止のための誘電体ミラーの反射の効果と、前記電圧
ドロップの弊害とは、トレードオフの関係にある。上記
従来技術は、この点が考慮されていなかった。
That is, the dielectric mirror is formed of a multilayer film in which thin films of substances having different refractive indexes such as titanium dioxide and silicon dioxide are alternately stacked. Further, as the number of layers of the multilayer film increases, the reflectance of the dielectric mirror increases. However, this multilayer film
It is also a very good insulator, and an increase in the total number of the multilayer films is accompanied by a decrease in electric capacity and an increase in electric resistance.
However, in the prior art, since the dielectric mirror is arranged on the pixel electrode, that is, between the liquid crystal and the pixel electrode, the pixel electrode and the counter electrode facing the pixel electrode via the liquid crystal layer are provided. Since the voltage applied during the period is also shared and applied to the dielectric mirror, the drive voltage of the liquid crystal is impaired and the drive becomes difficult. That is, there is a trade-off relationship between the effect of reflection of the dielectric mirror for preventing light leakage and the adverse effect of the voltage drop. This point was not taken into consideration in the above-mentioned conventional technology.

【0006】本発明の目的は、液晶の駆動電圧を損なう
ことなく、強力な光にさらされても、表示特性の低下の
ない反射型液晶表示装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a reflective liquid crystal display device which does not deteriorate the display characteristics even when exposed to strong light without damaging the driving voltage of the liquid crystal.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明の第1の態様は、反射型液晶素子からの反射
光を投射する反射型液晶表示装置において、前記反射型
液晶素子の反射画素電極と能動素子との間に誘電体ミラ
ーを配置していることを特徴とする。
To achieve the above object, a first aspect of the present invention is a reflection type liquid crystal display device for projecting reflected light from a reflection type liquid crystal element, wherein A feature is that a dielectric mirror is arranged between the reflective pixel electrode and the active element.

【0008】また、本発明の第2の態様は、反射型液晶
素子からの反射光を投射する反射型液晶表示装置におい
て、誘電体ミラーを反射画素電極と反射画素電極との間
隙にのみ設置することを特徴とする。
A second aspect of the present invention is, in a reflective liquid crystal display device for projecting reflected light from a reflective liquid crystal element, a dielectric mirror is installed only in a gap between reflective pixel electrodes. It is characterized by

【0009】さらに、本発明の第3の態様は、反射型液
晶表示装置は、反射型液晶素子からの反射光を投射する
反射型液晶表示装置において反射画素電極と能動素子と
の間に、可視光を吸収する誘電体層を設置することを特
徴とする。
Further, according to a third aspect of the present invention, in a reflective liquid crystal display device, in a reflective liquid crystal display device which projects reflected light from a reflective liquid crystal element, a visible light is present between a reflective pixel electrode and an active element. A feature is that a dielectric layer that absorbs light is provided.

【0010】[0010]

【作用】反射型液晶素子の反射画素電極と能動素子との
間に誘電体ミラーを配置した場合、反射画素電極の間隙
からその下方の能動素子のある方向に進入する光は、誘
電体ミラーで反射される。そして、誘電体ミラーが画素
電極と液晶との間にはないため、画素電極に印加した電
圧は、誘電体ミラーで減衰させられることが全くない。
特に、液晶として、配向膜が不要な高分子分散型液晶を
用いる場合には、画素電極の電圧を全て液晶に印加でき
る。従って、液晶駆動電圧を損なうことなく、光リーク
を防止する効果がある。
When a dielectric mirror is arranged between the reflective pixel electrode and the active element of the reflective liquid crystal element, light entering through the gap between the reflective pixel electrodes in the direction of the active element below the reflective pixel electrode is reflected by the dielectric mirror. Is reflected. Since the dielectric mirror is not located between the pixel electrode and the liquid crystal, the voltage applied to the pixel electrode is never attenuated by the dielectric mirror.
In particular, when a polymer-dispersed liquid crystal that does not require an alignment film is used as the liquid crystal, the voltage of the pixel electrodes can be entirely applied to the liquid crystal. Therefore, there is an effect of preventing light leakage without impairing the liquid crystal drive voltage.

【0011】光リーク防止の効果は、誘電体ミラーが反
射画素電極と反射画素電極との間隙に設置される場合に
も、同様である。従って、少なくとも画素電極と画素電
極の間の領域に誘電体ミラーを設けておけば、その部分
から能動素子への光の漏れ込みを防ぐため、光リークを
防止することができる。
The effect of preventing light leakage is the same when the dielectric mirror is installed in the gap between the reflective pixel electrodes. Therefore, if a dielectric mirror is provided at least in the area between the pixel electrodes, light leakage from that portion to the active element is prevented, so that light leakage can be prevented.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0013】(実施例1)図1は、本発明の反射型液晶
素子の実施例1の断面構造図である。本実施例は、反射
基板31としてモノリシックIC基板を用い、反射基板
31に設けられるアルミ画素電極6と、これと対向する
透明電極9およびこの透明電極9を支持する透明基板で
あるガラス基板10と、反射基板31とガラス基板10
との間に挟まれるように配置される高分子分散型液晶8
とを有する構成となっている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional structural view of Embodiment 1 of a reflective liquid crystal device of the present invention. In this embodiment, a monolithic IC substrate is used as the reflection substrate 31, an aluminum pixel electrode 6 provided on the reflection substrate 31, a transparent electrode 9 facing the aluminum pixel electrode 6 and a glass substrate 10 which is a transparent substrate supporting the transparent electrode 9. , The reflective substrate 31 and the glass substrate 10
Polymer dispersed liquid crystal 8 disposed so as to be sandwiched between
It is configured to have and.

【0014】このような構成で、高分子分散型液晶8に
は、アルミ画素電極6と、これと対向する透明電極9の
間で、電圧が印加される。この高分子分散型液晶8は、
電圧を印加しないときは散乱状態をとり、印加電圧の増
加に従い、散乱性が減少して透過状態に変化する特性を
持つ。
With such a structure, a voltage is applied to the polymer-dispersed liquid crystal 8 between the aluminum pixel electrode 6 and the transparent electrode 9 facing it. This polymer-dispersed liquid crystal 8 is
It has a characteristic that it takes a scattering state when no voltage is applied, and the scattering property decreases and changes to a transmission state as the applied voltage increases.

【0015】反射基板16は、シリコン基板に、液晶駆
動用の能動素子60としてMOSトランジスタを形成し
たものである。すなわち、シリコン基板1のp型ウエル
2の上に、ドレイン拡散層12、ドレイン電極14、ソ
ース拡散層13、ソース電極4、ポリシリコンゲート3
などからMOSトランジスタを形成している。また、層
間絶縁のためにスピンオングラス絶縁層15を設けてい
る。さらに、アルミ画素電極6の下に、酸化チタンと酸
化シリコンとを交互に積層した誘電体ミラー層5を設け
てある。前記誘電体ミラー5は、平坦な面上に形成した
ほうが安定した膜形成が可能なため、さらに、前記誘電
体ミラー層5の下地としてエッチバックしたスピンオン
グラス層あるいは表面研磨した酸化シリコン層を設けて
おくことが望ましい。MOSトランジスタで制御された
電気信号は、スルーホールコンタクト11を経てアルミ
画素電極6に与えられ、対向した透明電極9との間の高
分子分散型液晶8に電圧を印加して、高分子分散型液晶
8を駆動する。
The reflective substrate 16 is formed by forming a MOS transistor as an active element 60 for driving a liquid crystal on a silicon substrate. That is, on the p-type well 2 of the silicon substrate 1, the drain diffusion layer 12, the drain electrode 14, the source diffusion layer 13, the source electrode 4, the polysilicon gate 3 are formed.
To form a MOS transistor. Further, a spin-on-glass insulating layer 15 is provided for interlayer insulation. Further, a dielectric mirror layer 5 in which titanium oxide and silicon oxide are alternately laminated is provided below the aluminum pixel electrode 6. Since it is possible to form a stable film on the dielectric mirror 5 when it is formed on a flat surface, a spin-on-glass layer that is etched back or a surface-polished silicon oxide layer is further provided as a base of the dielectric mirror layer 5. It is desirable to keep. The electric signal controlled by the MOS transistor is applied to the aluminum pixel electrode 6 through the through hole contact 11, and a voltage is applied to the polymer dispersed liquid crystal 8 between the transparent electrode 9 and the opposed transparent electrode 9 to disperse the polymer dispersed liquid crystal 8. The liquid crystal 8 is driven.

【0016】前記誘電体ミラー5を形成する酸化チタン
と酸化シリコンの薄膜の光学的厚さは、反射すべき光の
波長の1/4となっている。このため、可視光全体を反
射させるためには、広い範囲の光学的厚さを有する膜厚
の薄膜を組み合わせて積層する必要がある。しかし、そ
れぞれ赤、青、緑の光のみを選択的に反射する誘電体ミ
ラーであれば、総膜厚を低減でき、可視光全部を反射す
るものに比べ、その膜厚は概略1/3ですむ。この膜厚
の低減は、前記反射基板16の製造プロセスにおいて、
前記スルーホールコンタクト11の径が底の径に対しア
ルミ画素電極直下での径が大きくなる程度を低減でき、
アルミ画素電極の平坦な領域が確保しやすく好ましい。
そこで、それぞれ赤、青、緑の光のみを反射する誘電体
ミラーを有する赤色用反射型液晶表示素子23、青色用
反射型液晶表示素子25、緑色用反射型液晶表示素子2
4を用い、図2に示す投射型液晶表示装置を構成する。
The optical thickness of the thin film of titanium oxide and silicon oxide forming the dielectric mirror 5 is 1/4 of the wavelength of the light to be reflected. Therefore, in order to reflect the entire visible light, it is necessary to combine and stack thin films having a wide range of optical thicknesses. However, if a dielectric mirror that selectively reflects only red, blue, and green light, respectively, the total film thickness can be reduced, and the film thickness is approximately 1/3 of that that reflects all visible light. Mu. This reduction in film thickness is achieved by the manufacturing process of the reflective substrate 16 described above.
It is possible to reduce the extent to which the diameter of the through-hole contact 11 is larger than the diameter of the bottom thereof just below the aluminum pixel electrode,
It is preferable because the flat area of the aluminum pixel electrode can be easily secured.
Therefore, a red reflective liquid crystal display element 23, a blue reflective liquid crystal display element 25, and a green reflective liquid crystal display element 2 each having a dielectric mirror that reflects only red, blue, and green light, respectively.
4 is used to form the projection type liquid crystal display device shown in FIG.

【0017】図2に示す投射型液晶表示装置は、投射光
を出射するための光源系17aと、入射光を画像信号に
応じて変調して反射する変調器70と、変調器70で変
調された反射光を投影するためのスクリーン28と、光
源系17aからの投射光を変調器70に導くと共に、変
調器70からの反射光をスクリーン28に導く光学系4
0と、前記変調器70を駆動するための駆動装置50と
を備える。
The projection type liquid crystal display device shown in FIG. 2 has a light source system 17a for emitting projection light, a modulator 70 for modulating incident light according to an image signal and reflecting the light, and a modulator 70 for modulating the incident light. The screen 28 for projecting the reflected light and the optical system 4 for guiding the projected light from the light source system 17a to the modulator 70 and the reflected light from the modulator 70 to the screen 28.
0 and a driving device 50 for driving the modulator 70.

【0018】光源系17aは、光源17と、光源17か
らの出射光を平行光として出射させるための放物面鏡1
8とで構成される。
The light source system 17a includes a light source 17 and a parabolic mirror 1 for emitting light emitted from the light source 17 as parallel light.
8 and.

【0019】光学系40は、光源系17aからの投射光
を集光するコンデンサレンズ19と、コンデンサレンズ
からの光を変調器70方向に偏向させる鏡29と、コン
デンサレンズ19の焦点位置に置かれて、焦点を通らな
い光を絞る第1の絞り20と、第1の絞り20を通過し
た光を、平行光とすると共に、変調器70からの反射光
を集光するためのレンズ21と、レンズ21の焦点位置
に置かれて、焦点を通らない光を絞る第2の絞り26
と、第2の絞り26を通過した光をスクリーン上に投射
するための投射レンズ27とを有する。
The optical system 40 is placed at the focal position of the condenser lens 19 for condensing the projection light from the light source system 17a, the mirror 29 for deflecting the light from the condenser lens toward the modulator 70, and the condenser lens 19. A first diaphragm 20 that narrows light that does not pass through the focus, a lens 21 that condenses the light that has passed through the first diaphragm 20 into parallel light, and collects the reflected light from the modulator 70. The second diaphragm 26, which is placed at the focal position of the lens 21 and narrows the light that does not pass through the focal point
And a projection lens 27 for projecting the light that has passed through the second diaphragm 26 onto the screen.

【0020】変調器70は、入射光を赤、青、緑の3つ
に分解するダイクロイックプリズム22と、ダイクロイ
ックプリズム22の3つの側面に、そこから出射される
光に応じて配置される赤色用反射型液晶表示素子23、
青色用反射型液晶表示素子25および緑色用反射型液晶
表示素子24とを有する。
The modulator 70 includes a dichroic prism 22 for decomposing incident light into three components of red, blue and green, and red light disposed on three side surfaces of the dichroic prism 22 according to light emitted from the dichroic prism 22. Reflective liquid crystal display element 23,
It has a reflective liquid crystal display element 25 for blue and a reflective liquid crystal display element 24 for green.

【0021】駆動装置50は、これらの液晶表示素子2
3−25について、画像信号に応じて各画素についての
透過/散乱の状態を、それぞれ駆動する。
The driving device 50 is constituted by these liquid crystal display elements 2
For 3-25, the transmission / scattering state of each pixel is driven according to the image signal.

【0022】本装置では、光源17からの光を、放物面
鏡18により平行光線とした後、コンデンサレンズ1
9、鏡29、第1の絞り20、レンズ21を経てダイク
ロイックプリズム22に入射させる。ダイクロイックプ
リズム22で、前記光は、赤、青、緑の3つに分解さ
れ、かつ、各色に応じて、ダイクロイックプリズム22
の3つの側面に向けられる。赤色用反射型液晶表示素子
23、青色用反射型液晶表示素子25および緑色用反射
型液晶表示素子24では、それぞれ対応して入射する各
色の光を、画像信号に応じてそれぞれ変調する。そし
て、前記変調された各色の反射光は、再び、ダイクロイ
ックプリズム22で合成され、レンズ21、第2の絞り
26、投射レンズ27を経て、スクリーン28に投射さ
れる。
In this apparatus, the light from the light source 17 is converted into parallel rays by the parabolic mirror 18, and then the condenser lens 1 is used.
The light enters the dichroic prism 22 through the mirror 9, the mirror 29, the first diaphragm 20, and the lens 21. In the dichroic prism 22, the light is separated into three components of red, blue and green, and the dichroic prism 22 is divided according to each color.
Directed to the three sides of the. In the reflective liquid crystal display element 23 for red, the reflective liquid crystal display element 25 for blue, and the reflective liquid crystal display element 24 for green, the incident light of each color is respectively modulated according to the image signal. Then, the modulated reflected lights of the respective colors are again combined by the dichroic prism 22, pass through the lens 21, the second diaphragm 26, and the projection lens 27, and are projected on the screen 28.

【0023】このとき、前記3つの反射型液晶素子23
−25は、各画素毎に画像信号に応じて、散乱、反射の
状態をとる。このうち、正反射された光は、レンズ21
で第2の絞り26の位置に集光され、絞り26を通り、
投射レンズ27を経てスクリーン28に至る。一方、散
乱された光の大部分は、前記第2の絞り26の位置で集
光されずに、ほとんど遮断され、スクリーン28には至
らない。このため、前記3つの反射型液晶表示素子23
−25の散乱、反射の状態に応じて、スクリーン28上
に、各色毎に明暗の状態を作り出すことができ、それら
の合成によりカラー画像を投射することができる。
At this time, the three reflective liquid crystal elements 23 are
-25 is in a scattered or reflected state depending on the image signal for each pixel. Of these, the light specularly reflected is the lens 21.
Is focused at the position of the second diaphragm 26, passes through the diaphragm 26,
It reaches the screen 28 through the projection lens 27. On the other hand, most of the scattered light is not condensed at the position of the second diaphragm 26, is almost blocked, and does not reach the screen 28. Therefore, the three reflective liquid crystal display elements 23 are
A bright / dark state can be created for each color on the screen 28 in accordance with the scattering / reflection state of −25, and a color image can be projected by combining them.

【0024】本実施例では、変調器70の各液晶素子2
3−25は、画素電極6の下に、画素電極6と画素電極
6との間隙も含めて、可視光の少なくとも一部を反射す
る誘電体ミラー5が配置されているので、液晶を駆動す
るアクティブマトリクス素子に光リークが発生するのを
防止できる。しかも、画素電極6と高分子分散型液晶8
との間には、誘電体ミラー5が存在しないので、液晶へ
の印加駆動電圧を全く損なうことがない。
In this embodiment, each liquid crystal element 2 of the modulator 70 is
In 3-25, since the dielectric mirror 5 that reflects at least a part of visible light including the gap between the pixel electrodes 6 is disposed under the pixel electrodes 6, the liquid crystal is driven. It is possible to prevent light leakage from occurring in the active matrix element. Moreover, the pixel electrode 6 and the polymer dispersed liquid crystal 8
Since the dielectric mirror 5 does not exist between and, the drive voltage applied to the liquid crystal is not impaired at all.

【0025】(実施例2)図3は、本発明の反射型液晶
表示素子の実施例2の断面構造図である。本実施例は、
基本的には、図1に示す実施例1の装置と共通する構造
を有する。従って、ここでは、実施例1とは相違する本
実施例の特徴点を中心として説明する。すなわち、本実
施例の特徴点は、反射基板33においてアルミ画素電極
6の間の隙間に誘電体ミラー32を設けてあることにあ
る。この誘電体ミラー32は、光源の発光波長域全部を
反射するものでも、実施例1におけると同様、照射され
る色の光のみを反射するものでもよい。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional structural view of Embodiment 2 of the reflective liquid crystal display element of the present invention. In this example,
Basically, it has the same structure as the device of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the characteristic points of this embodiment different from the first embodiment will be mainly described here. That is, the feature of this embodiment is that the dielectric mirror 32 is provided in the gap between the aluminum pixel electrodes 6 on the reflective substrate 33. This dielectric mirror 32 may be one that reflects the entire emission wavelength range of the light source or one that reflects only the light of the emitted color, as in the first embodiment.

【0026】なお、本実施例では、誘電体ミラー32が
設けられているので、誘電体ミラー5を、これに代え
て、ミラー構造を持たない誘電体層としてもよい。この
誘電体層としては、例えば、ポリイミド層とすることも
できる。この場合、後述する実施例3のように、さら
に、光を吸収する物質を混入させてもよい。このよう
に、光を吸収する物質を設けることにより、誘電体層で
の多重反射や、散乱等による迷光の発生を抑えることが
できる。
Since the dielectric mirror 32 is provided in this embodiment, the dielectric mirror 5 may be replaced with a dielectric layer having no mirror structure. The dielectric layer may be, for example, a polyimide layer. In this case, a substance that absorbs light may be further mixed as in Example 3 described later. As described above, by providing the substance that absorbs light, it is possible to suppress the generation of stray light due to multiple reflection in the dielectric layer and scattering.

【0027】(実施例3)本発明の反射型液晶表示素子
の実施例3は、断面構造は、図1の誘電体ミラー層5の
代わりに、黒いポリイミド層を設けたものである。前記
黒いポリイミド層は、ポリイミドに黒い色素を混入した
ものである。なお、前記照射光の波長成分に応じて、
赤、青、緑等の色素を選択的に用いてもよい。
(Embodiment 3) The embodiment 3 of the reflection type liquid crystal display element of the present invention has a sectional structure in which a black polyimide layer is provided instead of the dielectric mirror layer 5 of FIG. The black polyimide layer is a mixture of polyimide and black dye. Incidentally, depending on the wavelength component of the irradiation light,
Dyes such as red, blue and green may be selectively used.

【0028】前記ポリイミドは、下地の凹凸を軽減する
効果もあり、上に形成するアルミ画素電極を平坦にして
高反射率を得る効果も有る。しかし、この効果を一層顕
著にするためには、前記実施例1において記載したごと
く、ポリイミド層の下地にエッチバックしたスピンオン
グラス層あるいは表面研磨した酸化シリコン層を設けて
おくことが望ましい。また、ポリイミド層の長期信頼性
を確保するためには、前記ポリイミド層と前記アルミ画
素電極との間にも無機誘電体層を設けることが望まし
い。
The polyimide has an effect of reducing unevenness of the base and also has an effect of flattening the aluminum pixel electrode formed thereon to obtain a high reflectance. However, in order to make this effect more remarkable, it is desirable to provide a spin-on glass layer etched back or a surface-polished silicon oxide layer on the base of the polyimide layer, as described in the first embodiment. In order to ensure long-term reliability of the polyimide layer, it is desirable to provide an inorganic dielectric layer between the polyimide layer and the aluminum pixel electrode.

【0029】以上の各実施例においては、液晶として高
分子分散型液晶を例に用いたが、本発明は、これに限ら
れない。ツイストネマチック液晶を用いた反射型液晶素
子にも同様に適用できるものである。また、本発明は、
投射型の表示装置に限られるものではなく、直視型表示
装置にも適用できる。
In each of the above embodiments, the polymer dispersed liquid crystal is used as an example of the liquid crystal, but the present invention is not limited to this. It can be similarly applied to a reflective liquid crystal element using twisted nematic liquid crystal. Further, the present invention is
The present invention is not limited to the projection type display device, but can be applied to the direct-view type display device.

【0030】また、上記実施例1において、可視光の少
なくとも一部を吸収する誘電体層をさらに配置すること
ができる。また、誘電体ミラーに代えて、可視光の少な
くとも一部を吸収する誘電体層を配置してもよい。
In the first embodiment, a dielectric layer that absorbs at least a part of visible light may be further arranged. Further, instead of the dielectric mirror, a dielectric layer that absorbs at least a part of visible light may be arranged.

【0031】さらに、上記実施例2において、画素電極
と画素電極との間隙に配置される誘電体ミラーに代え
て、可視光の少なくとも一部を吸収する誘電体層を配置
してもよい。
Further, in the second embodiment, instead of the dielectric mirror arranged in the gap between the pixel electrodes, a dielectric layer absorbing at least part of visible light may be arranged.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、画素電極の下あるいは
画素電極と画素電極との間隙に可視光の少なくとも一部
を反射する誘電体ミラー、または、可視光の少なくとも
一部を吸収する誘電体層を配置することにより、液晶へ
の印加駆動電圧を全く損なうことなく、液晶を駆動する
アクティブマトリクス素子に光リークが発生することを
防止できる。
According to the present invention, a dielectric mirror that reflects at least a portion of visible light under a pixel electrode or in a gap between pixel electrodes and a dielectric that absorbs at least a portion of visible light. By disposing the body layer, light leakage can be prevented from occurring in the active matrix element that drives the liquid crystal, without impairing the drive voltage applied to the liquid crystal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の反射型液晶表示素子の実施例1の構造
を示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a reflective liquid crystal display element of Example 1 of the present invention.

【図2】本発明の反射型液晶表示素子を用いた投射型表
示装置の位置実施例の構成を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a position type embodiment of a projection type display device using the reflection type liquid crystal display element of the present invention.

【図3】本発明の反射型液晶表示素子の実施例2の構造
を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a reflective liquid crystal display element of Example 2 of the present invention.

【図4】従来技術による反射型液晶表示素子の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a reflective liquid crystal display device according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン基板、2…p型ウエル、3…ポリシリコン
ゲート、4…ソース電極、5…誘電体ミラー層、6…ア
ルミ画素電極、7…誘電体ミラー、8…高分子分散型液
晶、9…透明電極、10…ガラス基板、11…スルーホ
ールコンタクト、12…ドレイン拡散層、13…ソース
拡散層、14…ドレイン電極、15…第1のスピンオン
グラス絶縁層、16…能動素子、17…光源、18…放
物面鏡、19…コンデンサレンズ、20…第1の絞り、
21…レンズ、22…クロスダイクロイックプリズム、
23…赤色用反射型液晶表示素子、24…緑色用反射型
液晶表示素子、25…青色用反射型液晶表示素子、26
…第2の絞り、27…投射レンズ、28…スクリーン、
29…鏡、30…画素電極、31…反射基板、32…誘
電体ミラー、33反射基板、34…誘電体ミラー、35
…誘電体膜、40…光学系、50…駆動装置、60…能
動素子、70…変調器。
1 ... Silicon substrate, 2 ... P-type well, 3 ... Polysilicon gate, 4 ... Source electrode, 5 ... Dielectric mirror layer, 6 ... Aluminum pixel electrode, 7 ... Dielectric mirror, 8 ... Polymer dispersed liquid crystal, 9 ... transparent electrode, 10 ... glass substrate, 11 ... through-hole contact, 12 ... drain diffusion layer, 13 ... source diffusion layer, 14 ... drain electrode, 15 ... first spin-on-glass insulating layer, 16 ... active element, 17 ... light source , 18 ... Parabolic mirror, 19 ... Condenser lens, 20 ... First diaphragm,
21 ... Lens, 22 ... Cross dichroic prism,
23 ... Red reflective liquid crystal display element, 24 ... Green reflective liquid crystal display element, 25 ... Blue reflective liquid crystal display element, 26
... second diaphragm, 27 ... projection lens, 28 ... screen,
29 ... Mirror, 30 ... Pixel electrode, 31 ... Reflective substrate, 32 ... Dielectric mirror, 33 Reflective substrate, 34 ... Dielectric mirror, 35
... Dielectric film, 40 ... Optical system, 50 ... Driving device, 60 ... Active element, 70 ... Modulator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 秀夫 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 星野 稔 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 小村 真一 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 筧 直文 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideo Sato Inventor Hide 1-1 Satoshi Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Minoru Hoshino 7-chome Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Hitachi Ltd., Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Shinichi Omura 7-1-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Naofumi Kakei, Oita Mika Hitachi City, Ibaraki Prefecture 7-1-1, Machi, Hitachi Co., Ltd. Hitachi Research Laboratory

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明基板と反射基板の間に液晶を挟持し、
前記反射基板が、複数の、互いに分離された画素電極を
有する反射型液晶表示素子において、 前記画素電極の透明基板とは対向しない面側の下方に、
誘電体ミラーを有することを特徴とする液晶表示素子。
1. A liquid crystal is sandwiched between a transparent substrate and a reflective substrate,
In the reflective liquid crystal display element, wherein the reflective substrate has a plurality of pixel electrodes that are separated from each other, below the surface side of the pixel electrode that does not face the transparent substrate,
A liquid crystal display device having a dielectric mirror.
【請求項2】透明基板と反射基板の間に液晶を挟持し、
前記反射基板が、複数の互いに分離された画素電極を有
する反射型液晶表示素子において、 前記分離された画素電極の間隙に、誘電体ミラーを有す
ることを特徴とする反射型液晶表示素子。
2. A liquid crystal is sandwiched between a transparent substrate and a reflective substrate,
The reflective liquid crystal display element, wherein the reflective substrate has a plurality of pixel electrodes separated from each other, wherein a dielectric mirror is provided in a gap between the separated pixel electrodes.
【請求項3】透明基板と反射基板の間に液晶を挟持し、
前記反射基板が、複数の互いに分離された画素電極を有
する反射型液晶表示素子において、 前記画素電極の透明基板とは対向しない面側の下方に、
可視光の少なくとも一部を吸収する誘電体を有すること
を特徴とする液晶表示素子。
3. A liquid crystal is sandwiched between a transparent substrate and a reflective substrate,
The reflective substrate, in a reflective liquid crystal display element having a plurality of pixel electrodes separated from each other, below the surface side of the pixel electrode not facing the transparent substrate,
A liquid crystal display device comprising a dielectric that absorbs at least part of visible light.
【請求項4】透明基板と反射基板の間に液晶を挟持し、
前記反射基板が、複数の互いに分離された画素電極を有
する反射型液晶表示素子において、 前記分離された画素電極の間隙に、可視光の少なくとも
一部を吸収する誘電体を有することを特徴とする反射型
液晶表示素子。
4. A liquid crystal is sandwiched between a transparent substrate and a reflective substrate,
In the reflective liquid crystal display element, wherein the reflective substrate has a plurality of pixel electrodes separated from each other, a dielectric that absorbs at least a part of visible light is provided in a gap between the separated pixel electrodes. Reflective liquid crystal display device.
【請求項5】請求項1、2、3または4において、液晶
は、透過/散乱型の液晶を用いることを特徴とする反射
型液晶表示素子。
5. A reflection type liquid crystal display device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the liquid crystal is a transmission / scattering type liquid crystal.
【請求項6】投射光を出射するための光源系と、入射光
を画像信号に応じて変調して反射する変調器と、変調器
で変調された反射光を投影するためのスクリーンと、光
源系からの投射光を変調器に導くと共に、変調器からの
反射光をスクリーンに導く光学系とを備え、 変調器は、請求項1、2、3、4または5に記載の反射
型液晶表示素子と、その駆動装置とで構成されることを
特徴とする投射型液晶表示装置。
6. A light source system for emitting projected light, a modulator for modulating and reflecting incident light according to an image signal, a screen for projecting reflected light modulated by the modulator, and a light source. An optical system that guides the projection light from the system to the modulator and guides the reflected light from the modulator to the screen, wherein the modulator is the reflection type liquid crystal display according to claim 1. A projection type liquid crystal display device comprising an element and a driving device thereof.
【請求項7】請求項6において、変調器は、入射光を
赤、青、緑の3つに分解するダイクロイックプリズム
と、ダイクロイックプリズムの3つの側面に、そこから
出射される光に応じて配置される赤色用反射型液晶表示
素子、青色用反射型液晶表示素子および緑色用反射型液
晶表示素子とを有することを特徴とする投射型液晶表示
装置。
7. The modulator according to claim 6, wherein the modulator is arranged on three side surfaces of the dichroic prism for separating incident light into three components of red, blue, and green, and the light emitted from the dichroic prism. And a reflective liquid crystal display element for blue, and a reflective liquid crystal display element for green.
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