液晶表示素子および液晶表示装置
【課題】高い動作信頼性を有する表示素子を提供する。
【解決手段】この液晶表示素子は、透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板と、液晶層と、液晶層を挟んで透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板とを備える。ここで、第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している。
【解決手段】この液晶表示素子は、透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板と、液晶層と、液晶層を挟んで透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板とを備える。ここで、第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液晶表示素子、およびそれを備えた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。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（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３８６０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、最近、上記のようなプロジェクションデバイスに用いられる液晶表示素子に対し、小型化および薄型化の要求が強まっている。このため、駆動素子基板（あるいは画素電極基板）においては、レイアウト上の制約から、動作時において異なる電位に設定される複数の導電層が厚さ方向において極めて微小な間隔で配置されるようになってきている。したがって、例えば製造段階において何らかの異物が駆動素子基板（あるいは画素電極基板）に混入して導電層間での短絡を発生させてしまう懸念が強まっている。
【０００６】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コンパクトな構成でありながら、短絡による動作不良を回避可能な液晶表示素子、およびそれを備えた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】
【０００７】
本開示の液晶表示素子は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の構成要素を備えたものである。
（Ａ）透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板。
（Ｂ）液晶層。
（Ｃ）液晶層を挟んで透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板。
ここで、第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している。
【０００８】
本開示の液晶表示装置は、光源と、上記の液晶表示素子と、光源から発せられ液晶表示素子によって変調された光をスクリーンに投影する投影部とを備える。
【０００９】
本開示の液晶表示素子および液晶表示装置では、有効領域を占める画素電極とは異なる周辺領域に形成された第１および第２の導電膜の少なくとも一方が、電気的に孤立するようにした。このため、異なる層に形成された第１および第２の導電膜が異物の混入などに起因して相互に導通した場合であっても、短絡による動作不良が回避される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の液晶表示素子および液晶表示装置によれば、異物混入が生じやすい周辺領域に位置する第１および第２の導電膜の少なくとも一方を電気的に孤立させるようにしたので、異物混入などに起因する短絡を防止し、高い動作信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施態様に係る反射型液晶表示素子の一構成例を表す平面図である。
【図２】図１に示した反射型液晶表示素子の要部を表す断面図である。
【図３】図１に示した反射型液晶表示素子の駆動部の構成を表す概略図である。
【図４】図１に示した反射型液晶表示素子に含まれる金属層の平面構成を表す平面図である。
【図５】図１に示した反射型液晶表示素子に含まれる回路形成層と金属層との位置関係を表す模式図である。
【図６】図１に示した反射型液晶表示素子の作用を説明するための断面の模式図である。
【図７】図１に示した反射型液晶表示素子の作用を説明するための平面の模式図である。
【図８】図１に示した反射型液晶表示素子を用いたプロジェクタの全体構成を表す模式図である。
【図９】図１に示した反射型液晶表示素子の変形例の要部構成を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施態様（図１〜図７）
反射型液晶表示素子の説明
２．適用例（図８）
反射型液晶表示装置（プロジェクタ）の説明
【００１３】
＜１．実施態様＞
［表示素子の全体構成］
図１は、本実施態様としての反射型液晶表示素子１（以下、単に表示素子１という。）の全体構成を表す平面図である。図２は、表示素子１の要部を表す断面図であり、図１のII−II線に沿った矢視方向の断面を表している。また、図３は、表示素子１の駆動部の構成を表す概略図である。表示素子１は、対向配置された一対の基板間に液晶を封入したアクティブ型の反射型液晶表示素子である。具体的には、対向配置された透明電極基板１０および画素電極基板２０と、それらの間に挟まれ、シール部材３２によって封入された液晶３１とを備えたものである。シール部材３２は、例えば図１に示したように透明電極基板１０の外縁に沿って設けられており、透明電極基板１０と画素電極基板２０とを接合している。シール部材３２によって囲まれた領域は、映像表示を行う表示領域（有効領域）６０である。表示領域６０には、複数の画素がマトリックス状に配列されている。
【００１４】
図３に示したように、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などのロジック部とを有する。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、画素電極２５Ａの下層に形成され、例えばＣＭＯＳやＮＭＯＳなどのトランジスタＴｒと液晶に電圧を供給するキャパシタ（補助容量）Ｃとを含んでいる。
【００１５】
画素駆動回路６１においては、列方向（Ｙ軸方向）に延伸する複数のデータ線７１が行方向（Ｘ軸方向）に並ぶように配置されると共に、行方向に延伸する複数の走査線７２が列方向に並ぶように配置されている。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Ｔｒのソース電極はデータ線７１に接続され、各トランジスタＴｒの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Ｔｒのドレイン電極は、画素電極２５Ａと補助容量Ｃとにそれぞれ接続されている。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ようになっている。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ようになっている。なお、駆動部は、このようなアナログ駆動方式に限らず、デジタル駆動方式であってもよい。
【００１６】
透明電極基板１０は、ガラスやプラスチックなどの透明材料からなる透明基板１１と、この透明基板１１の内面、すなわち液晶３１と接する面（画素電極基板２０と対向する面）に形成された透明電極１２とを有している。透明電極１２は、表示領域６０を全面的に占めるように設けられている。透明電極１２の表面には、例えば配向膜（図示せず）が全面的に形成されていてもよい。透明電極１２の構成材料としては、例えば酸化すず（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)などの光の透過作用のある電極材料が用いられる。透明電極１２には、全ての画素において共通の電位（例えば接地電位）が印加されるようになっている。
【００１７】
画素電極基板２０は、例えば単結晶シリコンなどからなる支持基板２１の上に、回路形成層２２、金属層２３、絶縁層２４および金属層２５が順に積層形成されたものである。図４（Ａ），４（Ｂ）は、金属層２３，２５の平面構成をそれぞれ表す平面図である。
【００１８】
回路形成層２２における表示領域６０には、画素駆動回路６１が形成されている。また、回路形成層２２における表示領域６０を取り囲む周辺領域には、データドライバ６２および走査ドライバ６３などが形成されている。これらのデータドライバ６２および走査ドライバ６３は、例えば図５に示したように、所定の数からなる画素群ごとに対応して設けられた複数の回路ブロック６０Ｂを有している。それらの各回路ブロック６０Ｂには、例えばデジタル駆動方式の場合にはデジタル信号をデジタル駆動用の電圧に変換するインターフェイスとしてのＬＶＤＳ（Low voltage differential signaling）回路などが含まれている。回路形成層２２において、画素駆動回路６１、データドライバ６２および走査ドライバ６３は、絶縁膜２２Ｚによって埋設されている。
【００１９】
金属層２３には、例えば図４（Ａ）に示したように、それぞれ所定形状を有する遮光膜２３Ａ、複数の信号線２３Ｂ、および複数の外部接続端子２３Ｃが、それぞれ所定の位置に設けられている。遮光膜２３Ａ、信号線２３Ｂ、および外部接続端子２３Ｃは、例えばＣｕ（銅）などの、高い導電率を示し、かつ遮光性にも優れた金属材料によって形成されており、それらの間隙を埋める絶縁層２３Ｚによって相互に絶縁されている。遮光膜２３Ａは、例えば、金属層２５に含まれる全ての画素電極２５Ａ（後出）と重複する領域、すなわち表示領域を一様に占めるように形成されたベタ膜である。なお、遮光膜２３Ａは、金属層２５の遮光膜２５Ｃ（後出）と重複する領域をも占めるように形成されていてもよい。遮光膜２３Ａは、透明電極基板１０を透過して画素電極基板２０に入射した光のうち画素電極２５Ａ同士の間隙を透過した光が、回路形成層２２における駆動回路（特にトランジスタＴｒ）に入射するのを防ぐように機能する。信号線２３Ｂは、例えば外部からの画像信号Ｄ（後出）や駆動電圧を供給するための配線である。また、外部接続端子２３Ｃは、例えば画素駆動回路６１を構成するデータ線７１もしくは走査線７２と接続されている。
【００２０】
金属層２５には、例えば図４（Ｂ）に示したように、それぞれ所定形状を有する複数の画素電極２５Ａと遮光膜２５Ｂ，２５Ｃとが、それぞれ所定の位置に設けられている。
【００２１】
画素電極２５Ａは、ＸＹ平面に広がる表示領域６０に沿ってマトリックス状に複数配列されている。すなわち、一の画素電極２５Ａが透明電極１２および液晶３１などと共に一の画素を構成している。画素電極２５Ａは、透明電極基板１０を透過した光を反射する反射型の画素電極である。すなわち、画素電極２５Ａは、光反射膜としての機能と、液晶３１に電圧を印加する電極として機能との双方を有している。そのため、画素電極２５Ａは、例えばＡｌ（アルミニウム）や銀（Ａｇ）などの、高い導電率を示し、かつ光反射性能にも優れた金属材料によって形成されている。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画素電極２５Ａの上に積層するようにしてもよい。また、画素電極２５Ａを保護するため、酸化物あるいは窒化物の膜によって複数の画素電極２５Ａを全面的に覆うようにしてもよい。
【００２２】
遮光膜２５Ｂ，２５Ｃは、遮光膜２３Ａと同様に、回路形成層２２における駆動回路（特にトランジスタＴｒ）への光の入射を妨げるものであり、例えば遮光膜２３Ａもしくは画素電極２５Ａと同様の金属材料によって形成されている。画素電極２５Ａおよび遮光膜２５Ｂ，２５Ｃは、それらの間隙を埋める絶縁層２３Ｚによって相互に絶縁されている。なお、絶縁層２５Ｚにおける金属層２３の外部接続端子２３Ｃと対応する領域には開口が設けられており、外部接続端子２３Ｃが露出した状態となっている。
【００２３】
遮光膜２５Ｂは、全ての画素電極２５Ａの周囲を取り囲むように、表示領域の周辺の領域に形成されている。また、遮光膜２５Ｂは、例えば図５に示したように、回路形成層２２における回路ブロック６０Ｂ同士の境界位置と異なる位置において分割された複数の部分２５Ｂ１，２５Ｂ２，・・・によって構成されていることが望ましい。遮光膜２５Ｂは、絶縁層２４および絶縁膜２５Ｚと接しており、周囲から電気的に孤立した状態（フローティング状態）となっている。
【００２４】
遮光膜２５Ｃは、画素電極２５Ａと、それを取り囲む遮光膜２５Ｂとの間に形成されており、例えばその上にシール部材３２が形成されている。また、遮光膜２５Ｃは、透明電極１２と同じ電位を有していることが望ましい。液晶３１の内部に意図しない電位差が生じるのを回避し、液晶３１の挙動を安定化させるためである。
【００２５】
［表示素子の動作］
次に、以上のように構成された表示素子１の動作を説明する。
【００２６】
この表示素子１では、透明電極基板１０と液晶３１とを順次通過した入射光Ｌ１を、反射型の画素電極２５Ａの反射機能により反射させる。画素電極２５Ａにおいて反射された光Ｌ１は、液晶３１と透明電極基板１０とを順次通過して外部へ射出される。このとき、液晶３１は、対向する電極間の電位差（すなわち、画素電極２５Ａと透明電極１２との電位差）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。
【００２７】
液晶３１への電圧印加は、図３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。
【００２８】
［表示素子の作用・効果］
この表示素子１では、回路形成層２２の上層として、遮光性もしくは光反射性能を有する画素電極２５Ａおよび遮光膜２５Ｂ，２５Ｃを含む金属層２５を設けるようにしたので、画素駆動回路６１、データドライバ６２および走査ドライバ６３などへの入射光Ｌ１の進入を防止することができる。特に、回路形成層２２と金属層２５との間に遮光膜２３Ａを設けるようにしたので、画素電極２５Ａ同士の間隙を透過する入射光Ｌ１を確実に遮断することができる。よって、駆動部の誤動作を確実に回避することができる。
【００２９】
ここで、金属層２５における遮光膜２５Ｂを周囲から電気的に孤立した状態としたので、例えば製造段階において生じた異物の混入に起因する、画素電極２５Ａおよび遮光膜２５Ｃと、金属層２３における信号線２３Ｂとの短絡を回避することができる。具体的には、例えば図６（Ａ）に示したように、何らかの要因で発生した導電性の異物８１が遮光膜２５Ｂから信号線２３Ｂに至るまで突き刺さった場合、遮光膜２５Ｂと信号線２３Ｂとは導通した状態となる。しかしながら、遮光膜２５Ｂを予め電気的に孤立した状態としておくことで、遮光膜２５Ｂと信号線２３Ｂとを同じ電位に安定させることができる。これに対し、例えば図６（Ｂ）に示した比較例のように、遮光膜２５Ｂが遮光膜２５Ｃと分離されておらず、透明電極１２と同電位であると、異物８１の進入によって遮光膜２５Ｂと信号線２３Ｂとの短絡が生じてしまう場合がある（第１の短絡モード）。本実施態様では、このような第１の短絡モードを回避することができる。
【００３０】
なお、上記のように遮光膜２５Ｂを電気的に孤立した状態とした場合であっても、確率は低いながらも、例えば図７（Ａ）に示したように異物混入が複数箇所において同時に生じると、２以上の信号線２３Ｂ同士が一の遮光膜２５Ｂを介して短絡する可能性がある（第２の短絡モード）。具体的には、図７（Ａ）の比較例において、異物８１により信号線２３Ｂ１と遮光膜２５Ｂとが導通すると共に異物８２により信号線２３Ｂ２と遮光膜２５Ｂとが導通した場合、遮光膜２５Ｂを介して異なる電位の信号線２３Ｂ１および信号線２３Ｂ２が短絡することとなる。そこで、本実施態様では遮光膜２５Ｂを複数の部分に分割するようにしたので、このような第２の短絡モードを回避することができる。具体的には図７（Ｂ）に示したように、異物８１により信号線２３Ｂ１と遮光膜２５Ｂ１とが導通すると共に異物８２により信号線２３Ｂ２と遮光膜２５Ｂ２とが導通した場合であっても、信号線２３Ｂ１と信号線２３Ｂ２との短絡は生じない。遮光膜２５Ｂ１と遮光膜２５Ｂ２とが絶縁されているからである。さらに、本実施態様では、遮光膜２５Ｂ同士の境界位置を、回路形成層２２に形成された回路ブロック同士の境界位置と異なる位置としたので、回路ブロックの内部への入射光Ｌ１の進入をより確実に回避することができる。
【００３１】
このように、本実施態様の表示素子１によれば、表示領域６０を取り囲む、異物混入が生じやすい周辺領域に形成された遮光膜２５Ｂを電気的に孤立させるようにした。このため、厚さ方向において重なり合う遮光膜２５Ｂと信号線２３Ｂとが異物混入などに起因して相互に導通した場合であっても、短絡による動作不良を回避することができる。また、遮光膜２５Ｂなどにより、不要光の入射による駆動部の動作不良を回避することもできる。よって、全体構成の小型化を実現しつつ、高い動作信頼性を確保することができる。
【００３２】
＜２．適用例＞
次に、上記した表示素子の適用例について説明する。
【００３３】
本技術の表示素子は液晶表示装置に適用可能である。ここでは、図７に示したように、反射型液晶表示素子（表示素子１）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を例示して説明する。
【００３４】
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１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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４０に沿って、光源４１と、ダイクロイックミラー４２，４３と、全反射ミラー４４とを備えている。この反射型液晶プロジェクタは、さらに、偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７と、合成プリズム４８と、投射レンズ４９と、スクリーン５０とを備えている。
【００３５】
光源４１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。
【００３６】
ダイクロイックミラー４２は、光源４１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４３は、ダイクロイックミラー４２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４４は、ダイクロイックミラー４２によって分離された青色光を、偏光ビームスプリッタ４７に向けて反射するようになっている。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７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４５，４６，４７は、それぞれ、偏光分離面４５Ａ，４６Ａ，４７Ａを有し、この偏光分離面４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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。
【００３８】
液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、上述した構成の表示素子１（図１）と同様のものによって構成されている。これらの液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂには、偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７の偏光分離面４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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４５，４６，４７に向けて反射する機能を有している。
【００３９】
合成プリズム４８は、液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから出射され、偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７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４９は、合成プリズム４８から出射された合成光を、スクリーン５０に向けて投射する投射手段としての機能を有している。
【００４０】
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４１から出射された白色光は、まず、ダイクロイックミラー４２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４４の機能によって、偏光ビームスプリッタ４７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４３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４５，４６に入射される。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７は、入射した各色光を、偏光分離面４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに向けて反射する。
【００４２】
液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、図１に示した表示素子１によって構成されているので、短絡や不要光の入射による動作不良を生じることなく、コンパクトな構成でありながら高い動作信頼性を発揮することができる。
【００４３】
液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、変調した各色光を偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７に向けて反射する。偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７は、液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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４８に向けて出射する。合成プリズム４８は、偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７を通過した所定の偏光成分の色光を合成し、投射レンズ４９に向けて出射する。投射レンズ４９は、合成プリズム４８から出射された合成光を、スクリーン５０に向けて投射する。これにより、スクリーン５０に、液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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。
【００４４】
以上説明したように、本実施態様に係る反射型液晶プロジェクタによれば、上記実施態様で説明した表示素子（図１）を、液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとして用いるようにしたので、全体構成の小型化を図りつつ、高い動作信頼性を確保することができる。
【００４５】
以上、実施態様を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施態様等には限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施態様では、画素電極基板２０において、最上層に位置する金属層２５に含まれる遮光膜２５Ｂを電気的に孤立させるようにしたが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば、金属層２５の下方に位置する金属層２３において電気的に孤立した金属膜を設けるようにしてもよい。すなわち、例えば図２において、金属層２５が信号線２３Ｂに相当する金属膜を含むようにすると共に、金属層２３が遮光膜２５Ｂに相当する金属膜を含むようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施態様では、金属層２５における遮光膜２５Ｂを、信号線２３Ｂの延伸方向において複数に分割するようにしたが、本技術はこれに限定されるものではなく適宜変更可能なものである。例えば、図９（Ａ），９（Ｂ）に示したように、複数の信号線２３Ｂが並ぶ方向において分割するようにしてもよい。そうすることにより、短絡発生の確率をよりいっそう低減することができる。
【００４７】
また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板と、
液晶層と、
前記液晶層を挟んで前記透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、前記第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板と
を備え、
前記第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している
液晶表示素子。
（２）
前記画素電極は、前記透明電極基板を透過した光を反射する導電材料からなる
上記（１）記載の液晶表示素子。
（３）
前記第１の導電膜は、前記複数の画素電極の周囲を取り囲むように形成されている
上記（１）または（２）に記載の液晶表示素子。
（４）
前記画素電極基板は、前記第２の層の前記透明電極基板と反対側に、前記画素電極と接続された駆動素子を複数含む回路形成層を有する
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の液晶表示素子。
（５）
前記回路形成層は、前記駆動素子としてのトランジスタをそれぞれ含む複数の回路ブロックが形成されている
上記（４）記載の液晶表示素子。
（６）
前記第１および第２の導電膜のうちの少なくとも一方は遮光性を有する
上記（５）記載の液晶表示素子。
（７）
前記第１および第２の導電膜のうちの少なくとも一方は、前記回路ブロック同士の境界位置と異なる位置において分割された複数の部分からなる
上記（６）記載の液晶表示素子。
（８）
前記第１の層は、前記第１の導電膜と前記画素電極との間に形成された第１の遮光膜を含む
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の液晶表示素子。
（９）
前記画素電極基板は、前記第１の遮光膜に設けられたシール部材によって前記透明電極基板と接合されている
上記（８）記載の液晶表示素子。
（１０）
前記画素電極、第１の遮光膜および第１の導電膜は、全て同一材料からなり、互いに絶縁されている
上記（８）または（９）に記載の液晶表示素子。
（１１）
前記第１の遮光膜は、前記透明電極と同じ電位を有する
上記（８）から（１０）のいずれか１つに記載の液晶表示素子。
（１２）
前記第２の層は、前記複数の画素電極と重複する領域に形成された第２の遮光膜を含む
上記（１）から（１１）のいずれか１つに記載の液晶表示素子。
（１３）
光源と、
上記（１）から（１２）のいずれか１つに記載の液晶表示素子と、
前記光源から発せられ、前記液晶表示素子によって変調された光をスクリーンに投影する投影部と
を備えた液晶表示装置。
【符号の説明】
【００４８】
１…反射型液晶表示素子、１０…透明電極基板、１１…透明基板、１２…透明電極、２０…画素電極基板、２２…回路形成層、２３，２５…金属層、２３Ａ…遮光膜、２３Ｂ…信号線、２５Ａ…画素電極、２５Ｂ…遮光膜、３１…液晶、６０…表示領域、６１…画素駆動回路。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液晶表示素子、およびそれを備えた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。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（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３８６０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、最近、上記のようなプロジェクションデバイスに用いられる液晶表示素子に対し、小型化および薄型化の要求が強まっている。このため、駆動素子基板（あるいは画素電極基板）においては、レイアウト上の制約から、動作時において異なる電位に設定される複数の導電層が厚さ方向において極めて微小な間隔で配置されるようになってきている。したがって、例えば製造段階において何らかの異物が駆動素子基板（あるいは画素電極基板）に混入して導電層間での短絡を発生させてしまう懸念が強まっている。
【０００６】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コンパクトな構成でありながら、短絡による動作不良を回避可能な液晶表示素子、およびそれを備えた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】
【０００７】
本開示の液晶表示素子は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の構成要素を備えたものである。
（Ａ）透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板。
（Ｂ）液晶層。
（Ｃ）液晶層を挟んで透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板。
ここで、第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している。
【０００８】
本開示の液晶表示装置は、光源と、上記の液晶表示素子と、光源から発せられ液晶表示素子によって変調された光をスクリーンに投影する投影部とを備える。
【０００９】
本開示の液晶表示素子および液晶表示装置では、有効領域を占める画素電極とは異なる周辺領域に形成された第１および第２の導電膜の少なくとも一方が、電気的に孤立するようにした。このため、異なる層に形成された第１および第２の導電膜が異物の混入などに起因して相互に導通した場合であっても、短絡による動作不良が回避される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の液晶表示素子および液晶表示装置によれば、異物混入が生じやすい周辺領域に位置する第１および第２の導電膜の少なくとも一方を電気的に孤立させるようにしたので、異物混入などに起因する短絡を防止し、高い動作信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施態様に係る反射型液晶表示素子の一構成例を表す平面図である。
【図２】図１に示した反射型液晶表示素子の要部を表す断面図である。
【図３】図１に示した反射型液晶表示素子の駆動部の構成を表す概略図である。
【図４】図１に示した反射型液晶表示素子に含まれる金属層の平面構成を表す平面図である。
【図５】図１に示した反射型液晶表示素子に含まれる回路形成層と金属層との位置関係を表す模式図である。
【図６】図１に示した反射型液晶表示素子の作用を説明するための断面の模式図である。
【図７】図１に示した反射型液晶表示素子の作用を説明するための平面の模式図である。
【図８】図１に示した反射型液晶表示素子を用いたプロジェクタの全体構成を表す模式図である。
【図９】図１に示した反射型液晶表示素子の変形例の要部構成を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施態様（図１〜図７）
反射型液晶表示素子の説明
２．適用例（図８）
反射型液晶表示装置（プロジェクタ）の説明
【００１３】
＜１．実施態様＞
［表示素子の全体構成］
図１は、本実施態様としての反射型液晶表示素子１（以下、単に表示素子１という。）の全体構成を表す平面図である。図２は、表示素子１の要部を表す断面図であり、図１のII−II線に沿った矢視方向の断面を表している。また、図３は、表示素子１の駆動部の構成を表す概略図である。表示素子１は、対向配置された一対の基板間に液晶を封入したアクティブ型の反射型液晶表示素子である。具体的には、対向配置された透明電極基板１０および画素電極基板２０と、それらの間に挟まれ、シール部材３２によって封入された液晶３１とを備えたものである。シール部材３２は、例えば図１に示したように透明電極基板１０の外縁に沿って設けられており、透明電極基板１０と画素電極基板２０とを接合している。シール部材３２によって囲まれた領域は、映像表示を行う表示領域（有効領域）６０である。表示領域６０には、複数の画素がマトリックス状に配列されている。
【００１４】
図３に示したように、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などのロジック部とを有する。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、画素電極２５Ａの下層に形成され、例えばＣＭＯＳやＮＭＯＳなどのトランジスタＴｒと液晶に電圧を供給するキャパシタ（補助容量）Ｃとを含んでいる。
【００１５】
画素駆動回路６１においては、列方向（Ｙ軸方向）に延伸する複数のデータ線７１が行方向（Ｘ軸方向）に並ぶように配置されると共に、行方向に延伸する複数の走査線７２が列方向に並ぶように配置されている。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Ｔｒのソース電極はデータ線７１に接続され、各トランジスタＴｒの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Ｔｒのドレイン電極は、画素電極２５Ａと補助容量Ｃとにそれぞれ接続されている。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ようになっている。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ようになっている。なお、駆動部は、このようなアナログ駆動方式に限らず、デジタル駆動方式であってもよい。
【００１６】
透明電極基板１０は、ガラスやプラスチックなどの透明材料からなる透明基板１１と、この透明基板１１の内面、すなわち液晶３１と接する面（画素電極基板２０と対向する面）に形成された透明電極１２とを有している。透明電極１２は、表示領域６０を全面的に占めるように設けられている。透明電極１２の表面には、例えば配向膜（図示せず）が全面的に形成されていてもよい。透明電極１２の構成材料としては、例えば酸化すず（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)などの光の透過作用のある電極材料が用いられる。透明電極１２には、全ての画素において共通の電位（例えば接地電位）が印加されるようになっている。
【００１７】
画素電極基板２０は、例えば単結晶シリコンなどからなる支持基板２１の上に、回路形成層２２、金属層２３、絶縁層２４および金属層２５が順に積層形成されたものである。図４（Ａ），４（Ｂ）は、金属層２３，２５の平面構成をそれぞれ表す平面図である。
【００１８】
回路形成層２２における表示領域６０には、画素駆動回路６１が形成されている。また、回路形成層２２における表示領域６０を取り囲む周辺領域には、データドライバ６２および走査ドライバ６３などが形成されている。これらのデータドライバ６２および走査ドライバ６３は、例えば図５に示したように、所定の数からなる画素群ごとに対応して設けられた複数の回路ブロック６０Ｂを有している。それらの各回路ブロック６０Ｂには、例えばデジタル駆動方式の場合にはデジタル信号をデジタル駆動用の電圧に変換するインターフェイスとしてのＬＶＤＳ（Low voltage differential signaling）回路などが含まれている。回路形成層２２において、画素駆動回路６１、データドライバ６２および走査ドライバ６３は、絶縁膜２２Ｚによって埋設されている。
【００１９】
金属層２３には、例えば図４（Ａ）に示したように、それぞれ所定形状を有する遮光膜２３Ａ、複数の信号線２３Ｂ、および複数の外部接続端子２３Ｃが、それぞれ所定の位置に設けられている。遮光膜２３Ａ、信号線２３Ｂ、および外部接続端子２３Ｃは、例えばＣｕ（銅）などの、高い導電率を示し、かつ遮光性にも優れた金属材料によって形成されており、それらの間隙を埋める絶縁層２３Ｚによって相互に絶縁されている。遮光膜２３Ａは、例えば、金属層２５に含まれる全ての画素電極２５Ａ（後出）と重複する領域、すなわち表示領域を一様に占めるように形成されたベタ膜である。なお、遮光膜２３Ａは、金属層２５の遮光膜２５Ｃ（後出）と重複する領域をも占めるように形成されていてもよい。遮光膜２３Ａは、透明電極基板１０を透過して画素電極基板２０に入射した光のうち画素電極２５Ａ同士の間隙を透過した光が、回路形成層２２における駆動回路（特にトランジスタＴｒ）に入射するのを防ぐように機能する。信号線２３Ｂは、例えば外部からの画像信号Ｄ（後出）や駆動電圧を供給するための配線である。また、外部接続端子２３Ｃは、例えば画素駆動回路６１を構成するデータ線７１もしくは走査線７２と接続されている。
【００２０】
金属層２５には、例えば図４（Ｂ）に示したように、それぞれ所定形状を有する複数の画素電極２５Ａと遮光膜２５Ｂ，２５Ｃとが、それぞれ所定の位置に設けられている。
【００２１】
画素電極２５Ａは、ＸＹ平面に広がる表示領域６０に沿ってマトリックス状に複数配列されている。すなわち、一の画素電極２５Ａが透明電極１２および液晶３１などと共に一の画素を構成している。画素電極２５Ａは、透明電極基板１０を透過した光を反射する反射型の画素電極である。すなわち、画素電極２５Ａは、光反射膜としての機能と、液晶３１に電圧を印加する電極として機能との双方を有している。そのため、画素電極２５Ａは、例えばＡｌ（アルミニウム）や銀（Ａｇ）などの、高い導電率を示し、かつ光反射性能にも優れた金属材料によって形成されている。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画素電極２５Ａの上に積層するようにしてもよい。また、画素電極２５Ａを保護するため、酸化物あるいは窒化物の膜によって複数の画素電極２５Ａを全面的に覆うようにしてもよい。
【００２２】
遮光膜２５Ｂ，２５Ｃは、遮光膜２３Ａと同様に、回路形成層２２における駆動回路（特にトランジスタＴｒ）への光の入射を妨げるものであり、例えば遮光膜２３Ａもしくは画素電極２５Ａと同様の金属材料によって形成されている。画素電極２５Ａおよび遮光膜２５Ｂ，２５Ｃは、それらの間隙を埋める絶縁層２３Ｚによって相互に絶縁されている。なお、絶縁層２５Ｚにおける金属層２３の外部接続端子２３Ｃと対応する領域には開口が設けられており、外部接続端子２３Ｃが露出した状態となっている。
【００２３】
遮光膜２５Ｂは、全ての画素電極２５Ａの周囲を取り囲むように、表示領域の周辺の領域に形成されている。また、遮光膜２５Ｂは、例えば図５に示したように、回路形成層２２における回路ブロック６０Ｂ同士の境界位置と異なる位置において分割された複数の部分２５Ｂ１，２５Ｂ２，・・・によって構成されていることが望ましい。遮光膜２５Ｂは、絶縁層２４および絶縁膜２５Ｚと接しており、周囲から電気的に孤立した状態（フローティング状態）となっている。
【００２４】
遮光膜２５Ｃは、画素電極２５Ａと、それを取り囲む遮光膜２５Ｂとの間に形成されており、例えばその上にシール部材３２が形成されている。また、遮光膜２５Ｃは、透明電極１２と同じ電位を有していることが望ましい。液晶３１の内部に意図しない電位差が生じるのを回避し、液晶３１の挙動を安定化させるためである。
【００２５】
［表示素子の動作］
次に、以上のように構成された表示素子１の動作を説明する。
【００２６】
この表示素子１では、透明電極基板１０と液晶３１とを順次通過した入射光Ｌ１を、反射型の画素電極２５Ａの反射機能により反射させる。画素電極２５Ａにおいて反射された光Ｌ１は、液晶３１と透明電極基板１０とを順次通過して外部へ射出される。このとき、液晶３１は、対向する電極間の電位差（すなわち、画素電極２５Ａと透明電極１２との電位差）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。
【００２７】
液晶３１への電圧印加は、図３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。
【００２８】
［表示素子の作用・効果］
この表示素子１では、回路形成層２２の上層として、遮光性もしくは光反射性能を有する画素電極２５Ａおよび遮光膜２５Ｂ，２５Ｃを含む金属層２５を設けるようにしたので、画素駆動回路６１、データドライバ６２および走査ドライバ６３などへの入射光Ｌ１の進入を防止することができる。特に、回路形成層２２と金属層２５との間に遮光膜２３Ａを設けるようにしたので、画素電極２５Ａ同士の間隙を透過する入射光Ｌ１を確実に遮断することができる。よって、駆動部の誤動作を確実に回避することができる。
【００２９】
ここで、金属層２５における遮光膜２５Ｂを周囲から電気的に孤立した状態としたので、例えば製造段階において生じた異物の混入に起因する、画素電極２５Ａおよび遮光膜２５Ｃと、金属層２３における信号線２３Ｂとの短絡を回避することができる。具体的には、例えば図６（Ａ）に示したように、何らかの要因で発生した導電性の異物８１が遮光膜２５Ｂから信号線２３Ｂに至るまで突き刺さった場合、遮光膜２５Ｂと信号線２３Ｂとは導通した状態となる。しかしながら、遮光膜２５Ｂを予め電気的に孤立した状態としておくことで、遮光膜２５Ｂと信号線２３Ｂとを同じ電位に安定させることができる。これに対し、例えば図６（Ｂ）に示した比較例のように、遮光膜２５Ｂが遮光膜２５Ｃと分離されておらず、透明電極１２と同電位であると、異物８１の進入によって遮光膜２５Ｂと信号線２３Ｂとの短絡が生じてしまう場合がある（第１の短絡モード）。本実施態様では、このような第１の短絡モードを回避することができる。
【００３０】
なお、上記のように遮光膜２５Ｂを電気的に孤立した状態とした場合であっても、確率は低いながらも、例えば図７（Ａ）に示したように異物混入が複数箇所において同時に生じると、２以上の信号線２３Ｂ同士が一の遮光膜２５Ｂを介して短絡する可能性がある（第２の短絡モード）。具体的には、図７（Ａ）の比較例において、異物８１により信号線２３Ｂ１と遮光膜２５Ｂとが導通すると共に異物８２により信号線２３Ｂ２と遮光膜２５Ｂとが導通した場合、遮光膜２５Ｂを介して異なる電位の信号線２３Ｂ１および信号線２３Ｂ２が短絡することとなる。そこで、本実施態様では遮光膜２５Ｂを複数の部分に分割するようにしたので、このような第２の短絡モードを回避することができる。具体的には図７（Ｂ）に示したように、異物８１により信号線２３Ｂ１と遮光膜２５Ｂ１とが導通すると共に異物８２により信号線２３Ｂ２と遮光膜２５Ｂ２とが導通した場合であっても、信号線２３Ｂ１と信号線２３Ｂ２との短絡は生じない。遮光膜２５Ｂ１と遮光膜２５Ｂ２とが絶縁されているからである。さらに、本実施態様では、遮光膜２５Ｂ同士の境界位置を、回路形成層２２に形成された回路ブロック同士の境界位置と異なる位置としたので、回路ブロックの内部への入射光Ｌ１の進入をより確実に回避することができる。
【００３１】
このように、本実施態様の表示素子１によれば、表示領域６０を取り囲む、異物混入が生じやすい周辺領域に形成された遮光膜２５Ｂを電気的に孤立させるようにした。このため、厚さ方向において重なり合う遮光膜２５Ｂと信号線２３Ｂとが異物混入などに起因して相互に導通した場合であっても、短絡による動作不良を回避することができる。また、遮光膜２５Ｂなどにより、不要光の入射による駆動部の動作不良を回避することもできる。よって、全体構成の小型化を実現しつつ、高い動作信頼性を確保することができる。
【００３２】
＜２．適用例＞
次に、上記した表示素子の適用例について説明する。
【００３３】
本技術の表示素子は液晶表示装置に適用可能である。ここでは、図７に示したように、反射型液晶表示素子（表示素子１）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を例示して説明する。
【００３４】
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１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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４０に沿って、光源４１と、ダイクロイックミラー４２，４３と、全反射ミラー４４とを備えている。この反射型液晶プロジェクタは、さらに、偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７と、合成プリズム４８と、投射レンズ４９と、スクリーン５０とを備えている。
【００３５】
光源４１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。
【００３６】
ダイクロイックミラー４２は、光源４１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４３は、ダイクロイックミラー４２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４４は、ダイクロイックミラー４２によって分離された青色光を、偏光ビームスプリッタ４７に向けて反射するようになっている。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７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４５，４６，４７は、それぞれ、偏光分離面４５Ａ，４６Ａ，４７Ａを有し、この偏光分離面４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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。
【００３８】
液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、上述した構成の表示素子１（図１）と同様のものによって構成されている。これらの液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂには、偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７の偏光分離面４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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４５，４６，４７に向けて反射する機能を有している。
【００３９】
合成プリズム４８は、液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから出射され、偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７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４９は、合成プリズム４８から出射された合成光を、スクリーン５０に向けて投射する投射手段としての機能を有している。
【００４０】
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４１から出射された白色光は、まず、ダイクロイックミラー４２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４４の機能によって、偏光ビームスプリッタ４７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４３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４５，４６に入射される。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７は、入射した各色光を、偏光分離面４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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４５Ａ，４６Ａ，４７Ａ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１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに向けて反射する。
【００４２】
液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、図１に示した表示素子１によって構成されているので、短絡や不要光の入射による動作不良を生じることなく、コンパクトな構成でありながら高い動作信頼性を発揮することができる。
【００４３】
液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは、変調した各色光を偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７に向けて反射する。偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７は、液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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４８に向けて出射する。合成プリズム４８は、偏光ビームスプリッタ４５，４６，４７を通過した所定の偏光成分の色光を合成し、投射レンズ４９に向けて出射する。投射レンズ４９は、合成プリズム４８から出射された合成光を、スクリーン５０に向けて投射する。これにより、スクリーン５０に、液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ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。
【００４４】
以上説明したように、本実施態様に係る反射型液晶プロジェクタによれば、上記実施態様で説明した表示素子（図１）を、液晶ライトバルブ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂとして用いるようにしたので、全体構成の小型化を図りつつ、高い動作信頼性を確保することができる。
【００４５】
以上、実施態様を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施態様等には限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施態様では、画素電極基板２０において、最上層に位置する金属層２５に含まれる遮光膜２５Ｂを電気的に孤立させるようにしたが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば、金属層２５の下方に位置する金属層２３において電気的に孤立した金属膜を設けるようにしてもよい。すなわち、例えば図２において、金属層２５が信号線２３Ｂに相当する金属膜を含むようにすると共に、金属層２３が遮光膜２５Ｂに相当する金属膜を含むようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施態様では、金属層２５における遮光膜２５Ｂを、信号線２３Ｂの延伸方向において複数に分割するようにしたが、本技術はこれに限定されるものではなく適宜変更可能なものである。例えば、図９（Ａ），９（Ｂ）に示したように、複数の信号線２３Ｂが並ぶ方向において分割するようにしてもよい。そうすることにより、短絡発生の確率をよりいっそう低減することができる。
【００４７】
また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板と、
液晶層と、
前記液晶層を挟んで前記透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、前記第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板と
を備え、
前記第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している
液晶表示素子。
（２）
前記画素電極は、前記透明電極基板を透過した光を反射する導電材料からなる
上記（１）記載の液晶表示素子。
（３）
前記第１の導電膜は、前記複数の画素電極の周囲を取り囲むように形成されている
上記（１）または（２）に記載の液晶表示素子。
（４）
前記画素電極基板は、前記第２の層の前記透明電極基板と反対側に、前記画素電極と接続された駆動素子を複数含む回路形成層を有する
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の液晶表示素子。
（５）
前記回路形成層は、前記駆動素子としてのトランジスタをそれぞれ含む複数の回路ブロックが形成されている
上記（４）記載の液晶表示素子。
（６）
前記第１および第２の導電膜のうちの少なくとも一方は遮光性を有する
上記（５）記載の液晶表示素子。
（７）
前記第１および第２の導電膜のうちの少なくとも一方は、前記回路ブロック同士の境界位置と異なる位置において分割された複数の部分からなる
上記（６）記載の液晶表示素子。
（８）
前記第１の層は、前記第１の導電膜と前記画素電極との間に形成された第１の遮光膜を含む
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の液晶表示素子。
（９）
前記画素電極基板は、前記第１の遮光膜に設けられたシール部材によって前記透明電極基板と接合されている
上記（８）記載の液晶表示素子。
（１０）
前記画素電極、第１の遮光膜および第１の導電膜は、全て同一材料からなり、互いに絶縁されている
上記（８）または（９）に記載の液晶表示素子。
（１１）
前記第１の遮光膜は、前記透明電極と同じ電位を有する
上記（８）から（１０）のいずれか１つに記載の液晶表示素子。
（１２）
前記第２の層は、前記複数の画素電極と重複する領域に形成された第２の遮光膜を含む
上記（１）から（１１）のいずれか１つに記載の液晶表示素子。
（１３）
光源と、
上記（１）から（１２）のいずれか１つに記載の液晶表示素子と、
前記光源から発せられ、前記液晶表示素子によって変調された光をスクリーンに投影する投影部と
を備えた液晶表示装置。
【符号の説明】
【００４８】
１…反射型液晶表示素子、１０…透明電極基板、１１…透明基板、１２…透明電極、２０…画素電極基板、２２…回路形成層、２３，２５…金属層、２３Ａ…遮光膜、２３Ｂ…信号線、２５Ａ…画素電極、２５Ｂ…遮光膜、３１…液晶、６０…表示領域、６１…画素駆動回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板と、
液晶層と、
前記液晶層を挟んで前記透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、前記第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板と
を備え、
前記第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している
液晶表示素子。
【請求項２】
前記画素電極基板は、前記第２の層の前記透明電極基板と反対側に、前記画素電極と接続された駆動素子を複数含む回路形成層を有する
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記回路形成層は、前記駆動素子としてのトランジスタをそれぞれ含む複数の回路ブロックが形成されている
請求項２記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記第１および第２の導電膜のうちの少なくとも一方は遮光性を有する
請求項３記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記第１および第２の導電膜のうちの少なくとも一方は、前記回路ブロック同士の境界位置と異なる位置において分割された複数の部分からなる
請求項４記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記画素電極は、前記透明電極基板を透過した光を反射する導電材料からなる
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記第１の導電膜は、前記複数の画素電極の周囲を取り囲むように形成されている
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記第１の層は、前記第１の導電膜と前記画素電極との間に形成された第１の遮光膜を含む
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記画素電極基板は、前記第１の遮光膜に設けられたシール部材によって前記透明電極基板と接合されている
請求項８記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記画素電極、第１の遮光膜および第１の導電膜は、全て同一材料からなり、互いに絶縁されている
請求項８記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
前記第１の遮光膜は、前記透明電極と同じ電位を有する
請求項８記載の液晶表示素子。
【請求項１２】
前記第２の層は、前記複数の画素電極と重複する領域に形成された第２の遮光膜を含む
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
光源と、
液晶表示素子と、
前記光源から発せられ、前記液晶表示素子によって変調された光をスクリーンに投影する投影部と
を備え、
前記液晶表示素子は、
透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板と、
液晶層と、
前記液晶層を挟んで前記透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、前記第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板と
を備え、
前記第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している
液晶表示装置。
【請求項１】
透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板と、
液晶層と、
前記液晶層を挟んで前記透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、前記第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板と
を備え、
前記第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している
液晶表示素子。
【請求項２】
前記画素電極基板は、前記第２の層の前記透明電極基板と反対側に、前記画素電極と接続された駆動素子を複数含む回路形成層を有する
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項３】
前記回路形成層は、前記駆動素子としてのトランジスタをそれぞれ含む複数の回路ブロックが形成されている
請求項２記載の液晶表示素子。
【請求項４】
前記第１および第２の導電膜のうちの少なくとも一方は遮光性を有する
請求項３記載の液晶表示素子。
【請求項５】
前記第１および第２の導電膜のうちの少なくとも一方は、前記回路ブロック同士の境界位置と異なる位置において分割された複数の部分からなる
請求項４記載の液晶表示素子。
【請求項６】
前記画素電極は、前記透明電極基板を透過した光を反射する導電材料からなる
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項７】
前記第１の導電膜は、前記複数の画素電極の周囲を取り囲むように形成されている
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項８】
前記第１の層は、前記第１の導電膜と前記画素電極との間に形成された第１の遮光膜を含む
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項９】
前記画素電極基板は、前記第１の遮光膜に設けられたシール部材によって前記透明電極基板と接合されている
請求項８記載の液晶表示素子。
【請求項１０】
前記画素電極、第１の遮光膜および第１の導電膜は、全て同一材料からなり、互いに絶縁されている
請求項８記載の液晶表示素子。
【請求項１１】
前記第１の遮光膜は、前記透明電極と同じ電位を有する
請求項８記載の液晶表示素子。
【請求項１２】
前記第２の層は、前記複数の画素電極と重複する領域に形成された第２の遮光膜を含む
請求項１記載の液晶表示素子。
【請求項１３】
光源と、
液晶表示素子と、
前記光源から発せられ、前記液晶表示素子によって変調された光をスクリーンに投影する投影部と
を備え、
前記液晶表示素子は、
透明基板と、その一方の面に形成された透明電極とを有する透明電極基板と、
液晶層と、
前記液晶層を挟んで前記透明電極と対向する領域に位置する複数の画素電極、およびそれ以外の領域に位置する第１の導電膜を含む第１の層と、前記第１の導電膜と重複する領域に位置する第２の導電膜を含む第２の層とを順に有する画素電極基板と
を備え、
前記第１および第２の導電膜の少なくとも一方が電気的に孤立している
液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−６８８３８（Ｐ２０１３−６８８３８Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０７９８７（Ｐ２０１１−２０７９８７）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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