(57)【要約】【課題】液晶分子のプレチルトを適正に制御することができるか否かを液晶層の充填前に判定することのできる無機配向膜の検査方法、液晶装置の製造方法、液晶装置、および電子機器を提供すること。【解決手段】無機配向膜の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データに、２次元フーリエ変換による空間周波数分布解析を行った解析結果と、無機配向膜によって配向する液晶分子のプレチルト角との間には一定の相関関係がある。例えば、空間周波数分布解析によって得られたパワーを空間周波数が０のときのパワーを基準に規格化した際のピーク値Ｐｐと、液晶分子のプレチルト角θｐとの間には相関関係はある。従って、ピーク値Ｐｐとプレチルト角θｐとの相関関係に基づいて、適正なプレチルト角θｐに対応するピーク値Ｐｐのレベルを設定しておけば、無機配向膜１６の成膜条件の決定や、無機配向膜１６の検査を行うことができる。【選択図】図７
2014222261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面に形成した無機配向膜の表面凹凸情報を含む検査用２次元凹凸分布データを取得する２次元凹凸分布データ取得工程と、
前記２次元凹凸分布データ取得工程で取得した前記検査用２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行って検査用解析結果を得る解析工程と、
前記解析工程で得た前記検査用解析結果および検査基準に基づいて、前記無機配向膜の良否を判定する判定工程と、
を有し、
前記検査基準は、検査基準用試料の一方の面に形成した検査基準用無機配向膜の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行った検査基準用解析結果と、前記検査基準用試料の一方の面で配向する液晶分子のプレチルト角との相関関係に基づいて設定されていることを特徴とする無機配向膜の検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無機配向膜の検査方法において、
前記検査基準用無機配向膜は、前記検査基準用試料の一方の面に対して第１方向に傾斜したカラム構造の第１無機膜を含み、
前記検査基準は、前記第１方向を前記検査基準用試料の一方の面に投影した方向に沿った表面凹凸情報のパワーの分布において、空間周波数が１０×１０6〜５０×１０6ｍ-1の範囲に出現するピーク値と前記プレチルト角との相関関係に基づいて設定されていることを特徴とする無機配向膜の検査方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無機配向膜の検査方法において、
前記検査基準用無機配向膜は、前記第１無機膜に対して前記基板とは反対側に積層された第２無機膜を含むことを特徴とする無機配向膜の検査方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の無機配向膜の検査方法において、
前記検査基準は、前記表面凹凸情報のパワーの分布を空間周波数が０のときのパワーを基準に規格化して設定されていることを特徴とする無機配向膜の検査方法。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一項に記載の無機配向膜の検査方法において、
前記検査基準は、前記ピーク値が０．７５以上のとき良とされることを特徴とする無機配向膜の検査方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の無機配向膜の検査方法を用いた液晶装置の製造方法であって、
前記判定工程において前記無機配向膜が良と判定された前記基板を用いて液晶装置を製造することを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項７】
基板と、
前記基板の一方の面側に設けられた液晶層と、
前記基板と前記液晶層との間に形成された無機配向膜と、
を有し、
前記無機配向膜は、前記基板の一方の面に対して第１方向に傾斜したカラム構造の第１無機膜を含み、
前記無機配向膜は、前記無機配向膜の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行った解析結果における、前記第１方向を前記基板の一方の面に投影した方向に沿った前記表面凹凸情報のパワーの分布が、空間周波数が１０×１０6〜５０×１０6ｍ-1の範囲にピークを有し、
前記液晶層は、前記基板の一方の面側に位置する液晶分子の長軸が、前記基板の一方の面の法線に対して、前記第１方向と反対側に傾斜していることを特徴とする液晶装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液晶装置において、
前記無機配向膜は、前記ピークの値が０．０７５以上であることを特徴とする液晶装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の液晶装置において、
前記無機配向膜は、前記第１無機膜と前記液晶層との間に位置する第２無機膜を含むことを特徴とする液晶装置。
【請求項１０】
請求項７乃至９の何れか一項に記載の液晶装置において、
前記ピークの値が０．０８５以上であることを特徴とする液晶装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液晶装置において、
前記液晶分子の長軸と前記基板の一方の面の法線とのなす角であるプレチルト角が−５ｄｅｇから−３２ｄｅｇであることを特徴とする液晶装置。
【請求項１２】
請求項７乃至１１の何れか一項に記載の液晶装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配向膜の検査方法、液晶装置の製造方法、液晶装置、および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置は、例えば、画素トランジスター、画素電極および配向膜等が形成された素子基板と、共通電極および配向膜等が形成された対向基板とがシール材によって貼り合わされた構造を有しており、素子基板と対向基板との間でシール材によって囲まれた空間内に液晶層が保持されている。ここで、配向膜としては、耐光性等の観点から、斜めに傾いたカラム構造の無機配向膜が採用されつつある。また、液晶層と無機配向膜との界面での光反応による液晶層の劣化を抑制するという観点から、無機配向膜では、斜めに傾いたカラム構造の第１無機膜の表面を第２無機膜で覆うことにより、液晶層とカラム構造の第１無機膜とが接触する面積を減少させた構成も提案されている。
【０００３】
かかる液晶装置においては、無機配向膜の表面の凹凸形状を制御して、液晶分子のプレチルト角を適正化する必要がある。特に、カラム構造の第１無機膜の表面に第２無機膜を形成した場合、第２無機膜の形成によって、第１無機膜の表面に形成された凹凸が変化するため、第２無機膜を形成した後の凹凸形状を制御して、液晶分子のプレチルト角を適正化する必要がある。しかしながら、液晶分子のプレチルト角が適正か否かは、液晶層を充填した後でしか判定できず、基板に無機配向膜を形成した直後には判定できない。
【０００４】
一方、ラビング処理した有機配向膜の表面凹凸の特定の周期成分の振幅と、プレチルト角との相関関係に基づいて、プレチルト角を制御する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２４２４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示の技術は、ラビング処理した有機配向膜を対象とするものであり、無機配向膜の良否判定には適用できない。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、液晶分子のプレチルトを適正に制御することができるか否かを液晶層の充填前に判定することのできる無機配向膜の検査方法、液晶装置の製造方法、液晶装置、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る無機配向膜の検査方法の一態様は、基板の一方の面に形成した無機配向膜の表面凹凸情報を含む検査用２次元凹凸分布データを取得する２次元凹凸分布データ取得工程と、前記２次元凹凸分布データ取得工程で取得した前記検査用２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行って検査用解析結果を得る解析工程と、前記解析工程で得た前記検査用解析結果および検査基準に基づいて、前記無機配向膜の良否を判定する判定工程と、を有し、前記検査基準は、検査基準用試料の一方の面に形成した検査基準用無機配向膜の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行った検査基準用解析結果と、前記検査基準用試料の一方の面で配向する液晶分子のプレチルト角との相関関係に基づいて設定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の検査方法の一態様では、無機配向膜の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行った際の解析結果と、無機配向膜によって配向した液晶分子のプレチルト角との間には相関関係が存在することを利用して検査基準を設定しておき、基板の一方面に無機配向膜を形成した後、２次元凹凸分布データ取得工程において、無機配向膜の表面凹凸情報を含む検査用２次元凹凸分布データを取得した後、解析工程において、検査用２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行えば、判定工程において、解析工程で得た解析結果および検査基準に基づいて無機配向膜の良否を判定することができる。従って、液晶層を充填する前に、液晶分子に適正なプレチルトを付与することができるか否かを検査することができる。
【００１０】
本発明の一態様において、前記検査基準用無機配向膜は、前記検査基準用試料の一方の面に対して第１方向に傾斜したカラム構造の第１無機膜を含み、前記検査基準は、前記第１方向を前記検査基準用試料の一方の面に投影した方向に沿った表面凹凸情報のパワーの分布において、空間周波数が１０×１０6〜５０×１０6ｍ-1の範囲に出現するピーク値と前記プレチルト角との相関関係に基づいて設定されていることが好ましい。かかる構成によれば、空間周波数が１０×１０6〜５０×１０6ｍ-1の範囲（すなわち、２０ｎｍ〜１００ｎｍの周期範囲）のピーク値のレベルによって、無機配向膜の良否を判定することができる。
【００１１】
本発明の一態様は、前記検査基準用無機配向膜が、前記第１無機膜に対して前記基板とは反対側に積層された第２無機膜を含む場合に適用すると効果的である。無機配向膜が、カラム構造の第１無機膜を覆う第２無機膜を有している場合、無機配向膜の表面凹凸を制御しにくいが、本発明によれば、液晶層を充填する前に、液晶分子に適正なプレチルト角を付与することができるか否かを検査することができる。
【００１２】
本発明の一態様においては、例えば、前記検査基準は、前記表面凹凸情報のパワーの分布を空間周波数が０のときのパワーを基準に規格化して設定されている。
【００１３】
この場合、前記検査基準は、例えば、前記ピーク値が０．７５以上のとき良とされることが好ましい。かかる構成によれば、液晶分子に負のプレチルトを確実に付与することができる。
【００１４】
本発明の一態様を適用した無機配向膜の検査方法を用いた液晶装置の製造方法では、前記判定工程において良と判定された前記無機配向膜が形成された前記基板を用いて液晶装置を製造する。
【００１５】
本発明に係る液晶装置の一態様は、基板と、前記基板の一方の面側に設けられた液晶層と、前記基板と前記液晶層との間に形成された無機配向膜と、を有し、前記無機配向膜は、前記基板の一方の面に対して第１方向に傾斜したカラム構造の第１無機膜を含み、前記無機配向膜は、前記無機配向膜の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行った解析結果における、前記第１方向を前記基板の一方の面に投影した方向に沿った前記表面凹凸情報のパワーの分布が、空間周波数が１０×１０6〜５０×１０6ｍ-1の範囲にピークを有し、前記液晶層は、前記基板の一方の面側に位置する液晶分子の長軸が、前記基板の一方の面の法線に対して、前記第１方向と反対側に傾斜していることを特徴とする。
【００１６】
本発明の一態様では、２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行った際の解析結果において、空間周波数が０のときのパワーを基準に規格化した際、空間周波数が１０×１０6〜５０×１０6ｍ-1の範囲（すなわち、２０ｎｍ〜１００ｎｍの周期範囲）にピーク値を有しているため、液晶分子に負のプレチルトを付与することができる。
【００１７】
本発明の一態様において、前記無機配向膜は、前記ピークの値が０．０７５以上であることが好ましい。かかる構成によれば、液晶分子に負のプレチルトを確実に付与することができる。
【００１８】
本発明に係る液晶装置の一態様において、前記無機配向膜は、前記第１無機膜と前記液晶層との間に位置する第２無機膜を含む構成を採用することができる。
【００１９】
本発明に係る液晶装置の一態様において、前記ピークの値が０．０８５以上であることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る液晶装置の一態様において、前記液晶分子の長軸と前記基板の一方の面の法線とのなす角であるプレチルト角が−５ｄｅｇから−３２ｄｅｇである構成を採用することができる。
【００２１】
本発明に係る液晶装置の一態様は、携帯電話機やモバイルコンピューター、投射型表示装置等の電子機器に用いることができる。これらの電子機器のうち、投射型表示装置は、液晶装置に光を供給するための光源部と、前記液晶装置によって光変調された光を投射する投射光学系とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用される液晶装置の液晶パネルの一例の説明図である。
【図２】本発明を適用した液晶装置に形成されている無機配向膜の説明図である。
【図３】本発明を適用した液晶装置の製造方法を示す説明図である。
【図４】無機配向膜の表面凹凸形状に関するデータを示す説明図である。
【図５】無機配向膜の２次元画像に対する解析結果の蒸着方向における空間周波数と規格化されたパワーとの関係を示すグラフである。
【図６】各種無機配向膜の２次元画像に対する空間周波数分布解析結果の蒸着方向における空間周波数と規格化されたパワーとの関係を示すグラフである。
【図７】無機配向膜における規格化されたパワーのピーク値と液晶分子のプレチルト角との相関関係を示すグラフである。
【図８】本発明を適用した投射型表示装置（電子機器）および光学ユニットの一例の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００２４】
［液晶装置の構成］
図１は、本発明が適用される液晶装置の液晶パネルの一例の説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は各々、液晶パネルを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。
【００２５】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本形態の液晶装置１００は液晶パネル１００ｐを有している。液晶パネル１００ｐでは、素子基板１０と対向基板２０とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、シール材１０７は対向基板２０の外縁に沿うように枠状に設けられている。シール材１０７は、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバーあるいはガラスビーズ等のギャップ材１０７ａが配合されている。液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０と対向基板２０との間のうち、シール材１０７によって囲まれた領域内には液晶層５０が設けられている。本形態において、液晶層５０は、誘電率異方性が負の液晶材料からなる。なお、シール材１０７には、液晶注入口１０７ｃとして利用される途切れ部分が形成されており、かかる液晶注入口１０７ｃは、液晶材料の注入後、封止材１０７ｄによって封止されている。
【００２６】
液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０および対向基板２０はいずれも四角形であり、素子基板１０は、Ｙ方向（第２方向）で対向する２つの辺１０ｅ、１０ｆ（端部）と、Ｘ方向（第１方向）で対向する２つの辺１０ｇ、１０ｈ（端部）とを備えている。液晶パネル１００ｐの略中央には、表示領域１０ａが四角形の領域として設けられており、かかる形状に対応して、シール材１０７も略四角形に設けられている。表示領域１０ａの外側は、四角枠状の外周領域１０ｃになっている。
【００２７】
本形態において、素子基板１０の基板本体は、石英基板やガラス基板からなる第１基板１０ｗからなり、対向基板２０の基板本体は、石英基板やガラス基板からなる第２基板２０ｗからなる。なお、第１基板１０ｗとしては単結晶シリコン基板等の半導体基板が用いられることもある。
【００２８】
素子基板１０において、外周領域１０ｃでは、素子基板１０においてＹ軸方向の一方側に位置する辺１０ｅに沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この辺１０ｅに隣接する他の辺１０ｇ、１０ｈの各々に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。なお、端子１０２には、フレキシブル配線基板（図示せず）が接続されており、素子基板１０には、フレキシブル配線基板を介して外部制御回路から各種電位や各種信号が入力される。
【００２９】
素子基板１０の一方面１０ｓおよび他方面１０ｔのうち、対向基板２０と対向する一方面１０ｓの側において、表示領域１０ａには、画素電極９ａや画素トランジスター（図示せず）がマトリクス状に配列されている。従って、表示領域１０ａは、画素電極９ａがマトリクス状に配列された画素電極配列領域１０ｐとして構成されている。かかる構成の素子基板１０において、画素電極９ａの上層側には、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜を備えた無機配向膜１６が形成されている。素子基板１０の一方面１０ｓの側において、表示領域１０ａより外側の外周領域１０ｃのうち、表示領域１０ａとシール材１０７とに挟まれた四角枠状の周辺領域１０ｂには、画素電極９ａと同時形成されたダミー画素電極９ｂが形成されている。
【００３０】
対向基板２０の一方面２０ｓおよび他方面２０ｔのうち、素子基板１０と対向する一方面２０ｓの側には共通電極２１が形成されている。本形態において、共通電極２１は、対向基板２０の略全面に形成されている。
【００３１】
対向基板２０の一方面２０ｓの側には、共通電極２１の下層側に遮光層２９が形成され、共通電極２１の表面には、ＳｉＯX（ｘ＜２）、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等の斜方蒸着膜を備えた無機配向膜２６が積層されている。遮光層２９は、表示領域１０ａの外周縁に沿って延在する額縁部分２９ａとして形成されており、遮光層２９の内周縁によって表示領域１０ａが規定されている。また、遮光層２９は、隣り合う画素電極９ａにより挟まれた画素間領域に重なるブラックマトリクス部２９ｂとしても形成されている。額縁部分２９ａはダミー画素電極９ｂと重なる位置に形成されており、額縁部分２９ａの外周縁は、シール材１０７の内周縁との間に隙間を隔てた位置にある。従って、額縁部分２９ａとシール材１０７とは重なっていない。
【００３２】
液晶パネル１００ｐにおいて、シール材１０７より外側には、対向基板２０の一方面２０ｓの側の４つの角部分に基板間導通用電極２５が形成されており、素子基板１０の一方面１０ｓの側には、対向基板２０の４つの角部分（基板間導通用電極２５）と対向する位置に基板間導通用電極１９が形成されている。本形態において、基板間導通用電極２５は、共通電極２１の一部からなる。基板間導通用電極１９には、共通電位Ｖcomが印加されている。基板間導通用電極１９と基板間導通用電極２５との間には、導電粒子を含んだ基板間導通材１９ａが配置されており、対向基板２０の共通電極２１は、基板間導通用電極１９、基板間導通材１９ａおよび基板間導通用電極２５を介して、素子基板１０側に電気的に接続されている。このため、共通電極２１は、素子基板１０の側から共通電位Ｖcomが印加されている。シール材１０７は、略同一の幅寸法をもって対向基板２０の外周縁に沿って設けられているが、対向基板２０の角部分と重なる領域では基板間導通用電極１９、２５を避けて内側を通るように設けられている。
【００３３】
本形態において、液晶装置１００は透過型の液晶装置であり、画素電極９ａおよび共通電極２１は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜等の透光性導電膜により形成されている。かかる透過型の液晶装置（液晶装置１００）では、例えば、対向基板２０の側から入射した光が素子基板１０の側から出射される間に変調されて画像を表示する。また、液晶装置１００が反射型の液晶装置である場合、共通電極２１は、ＩＴＯ膜やＩＺＯ膜等の透光性導電膜により形成され、画素電極９ａは、アルミニウム膜等の反射性導電膜により形成される。かかる反射型の液晶装置（液晶装置１００）では、素子基板１０および対向基板２０のうち、対向基板２０の側から入射した光が素子基板１０で反射して出射される間に変調されて画像を表示する。
【００３４】
液晶装置１００は、例えば、モバイルコンピューター、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板２０には、カラーフィルター（図示せず）が形成される。また、液晶装置１００は、電子ペーパーとして用いることができる。また、液晶装置１００では、使用する液晶層５０の種類や、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が液晶パネル１００ｐに対して所定の向きに配置される。さらに、液晶装置１００は、後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）において、ＲＧＢ用のライトバルブとして用いることができる。この場合、ＲＧＢ用の各液晶装置１００の各々には、ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルターは形成されない。
【００３５】
（無機配向膜１６、２６の構成）
図２は、本発明を適用した液晶装置１００に形成されている無機配向膜１６、２６の説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、正のプレチルト角が付与された無機配向膜１６、２６を模式的に示す説明図、および負のプレチルト角が付与された無機配向膜１６、２６を模式的に示す説明図である。なお、図２では、素子基板１０において画素電極９ａより下層側に形成された層の図示を省略し、対向基板２０において共通電極２１より下層側に形成された層の図示を省略してある。また、図２（ａ）、（ｂ）では、無機配向膜１６、２６の表面を平面として表してあるが、無機配向膜１６、２６の表面には、斜方蒸着膜のカラムに起因する凹凸が存在する。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、本形態の液晶装置１００の液晶パネル１００ｐにおいて、素子基板１０側では、無機配向膜１６が、下層側の第１無機膜１６ａと、第１無機膜１６ａの上層側（第１基板１０ｗとは反対側／液晶層５０の側）に積層された第２無機膜１６ｂとを含んでいる。第１無機膜１６ａは、斜方蒸着膜からなる。本形態において、第１無機膜１６ａは、シリコン酸化物や他の金属酸化物からなり、厚さが４５ｎｍ〜１５０ｎｍである。
【００３７】
第２無機膜１６ｂは、シランカップリング剤の反応により生成された有機シラン重合体層、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、アルミニウム酸化膜等からなり、膜厚は１０ｎｍ〜１００ｎｍである。第２無機膜１６ｂは、第１無機膜１６ａと液晶層５０との接触面積を狭めて、無機配向膜１６と液晶層５０との界面での光反応等を防止する。第２無機膜１６ｂは、インクジェット法、スピンコート法、ＣＶＤ法、蒸着法等により形成される。
【００３８】
第１無機膜１６ａは、基板の法線に対して傾いた斜め方向から蒸着された斜方蒸着膜であり、１０ｄｅｇ〜４０ｄｅｇ斜めに傾いたカラム構造を備えている。このため、第１無機膜１６ａは、表面の凹凸によって、液晶層５０を構成する液晶分子５０ａにプレチルトを付与する。なお、第２無機膜１６ｂは、極めて薄い無機膜からなるため、第２無機膜１６ｂの表面には、第１無機膜１６ａの凹凸（カラム構造）が反映されている。このため、第１無機膜１６ａの表面に第２無機膜１６ｂを積層しても、無機配向膜１６は、液晶分子５０ａにプレチルトを付与する。
【００３９】
ここで、液晶分子５０ａに付されたプレチルト角θｐは、素子基板１０の一方面１０ｓに対する法線と液晶分子５０ａの長軸とが成す角度として表される。また、プレチルト角θｐを表す際、法線に対してカラムが傾いている側を正とし、カラムが傾いている側とは反対側を負とする。従って、図２（ａ）では、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐは正であり、図２（ｂ）では、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐは負である。
【００４０】
対向基板２０でも、素子基板１０と同様、無機配向膜２６は、下層側の第１無機膜２６ａと、第１無機膜２６ａの上層側（第２基板２０ｗとは反対側／液晶層５０の側）に積層された第２無機膜２６ｂとを含んでいる。第１無機膜２６ａは、斜方蒸着膜からなる。本形態において、第１無機膜２６ａは、第１無機膜１６ａと同様、シリコン酸化物や他の金属酸化物からなり、厚さが４５ｎｍ〜１５０ｎｍである。
【００４１】
第２無機膜２６ｂは、第２無機膜１６ｂと同様、シランカップリング剤の反応により生成された有機シラン重合体層、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、アルミニウム酸化膜等からなり、膜厚は１ｎｍ〜１００ｎｍである。第２無機膜１６ｂは、第１無機膜１６ａと液晶層５０との接触面積を狭めて、無機配向膜１６と液晶層５０との界面での光反応等を防止する。第２無機膜１６ｂは、インクジェット法、スピンコート法、ＣＶＤ法、蒸着法等により形成される。
【００４２】
第１無機膜２６ａは、第１無機膜１６ａと同様、基板の法線に対して傾いた斜め方向から蒸着された斜方蒸着膜であり、１０ｄｅｇ〜４０ｄｅｇ斜めに傾いたカラム構造を備えている。このため、第１無機膜２６ａは、表面の凹凸によって、液晶層５０を構成する液晶分子５０ａにプレチルトを付与する。なお、第２無機膜２６ｂは、極めて薄い無機膜からなるため、第２無機膜２６ｂの表面には、第１無機膜２６ａの凹凸（カラム構造）が反映されている。このため、第１無機膜２６ａの表面に第２無機膜２６ｂを積層しても、無機配向膜２６は、液晶分子５０ａにプレチルトを付与する。
【００４３】
無機配向膜２６の側でも、無機配向膜１６の側と同様、液晶分子５０ａに付されたプレチルト角θｐは、対向基板２０の一方面２０ｓに対する法線と液晶分子５０ａの長軸とが成す角度として表される。また、プレチルト角θｐを表す際、法線に対してカラムが傾いている側を正とし、カラムが傾いている側とは反対側を負とする。従って、図２（ａ）では、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐは正であり、図２（ｂ）では、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐは負である。
【００４４】
（液晶装置１００の製造方法）
図３は、本発明を適用した液晶装置１００の製造方法を示す説明図である。図１および図２を参照して説明した液晶パネル１００ｐを製造するにあたって、第１製造方法では、例えば、素子基板１０および対向基板２０を各々、大型のマザー基板の状態で貼り合わせ工程を行い、その後、対向基板用のマザー基板を切断して、液晶注入口を露出させる。次に、液晶注入工程を行った後、封止工程を行い、しかる後に、素子基板用のマザー基板を分割予定ラインに沿って切断して、単品サイズの液晶パネル１００ｐを得る。
【００４５】
また、第２製造方法では、素子基板１０のみを大型のマザー基板の状態で構成した後、単品サイズの対向基板２０をマザー基板と貼り合わせる。次に、液晶注入工程を行った後、封止工程を行い、しかる後に、マザー基板を分割予定ラインに沿って切断して、単品サイズの液晶パネルを得る。
【００４６】
なお、液晶を充填するにあたっては、素子基板用のマザー基板に硬化前のシール材１０７を枠状に塗布した後、その内側に液晶を滴下することもある。この場合、液晶を滴下した後、マザー基板に対向基板２０を重ねる。次に、シール材１０７を硬化させ、しかる後に、マザー基板を分割予定ラインに沿って切断する。かかる製造方法の場合、図１を参照して説明した液晶注入口１０７ｃおよび封止材１０７ｄは不要である。
【００４７】
本発明は上記製造方法のいずれを適用してもよいが、以下の説明では、第２製造方法を採用した場合を説明する。
【００４８】
より具体的には、まず、図３に示すように、画素電極９ａ等の形成工程ＳＴ１では、素子基板用のマザー基板（大型の第１基板１０ｗ）に対して画素電極９ａ等を形成した後、配向膜形成工程ＳＴ２を行う。
【００４９】
配向膜形成工程ＳＴ２では、まず、画素電極９ａの上層側に斜方蒸着を行い、第１無機膜１６ａを形成する。次に、第１無機膜１６ａの表面に第２無機膜１６ｂを形成する。
【００５０】
一方、共通電極２１等の形成工程ＳＴ１１では、対向基板用のマザー基板（大型の第２基板２０ｗ）に対して共通電極２１等を形成した後、配向膜形成工程ＳＴ１２を行う。配向膜形成工程ＳＴ１２では、まず、共通電極２１の上層側に斜方蒸着を行い、第１無機膜２６ａを形成する。次に、第１無機膜２６ａの表面に第２無機膜２６ｂを形成する。しかる後に、対向基板用のマザー基板を分割予定ラインに沿って切断し、単品サイズの対向基板２０を得る。
【００５１】
次に、空セル形成工程ＳＴ２０では、素子基板用のマザー基板と単品サイズの対向基板２０とをシール材１０７で貼り合わせて液晶注入口１０７ｃを備えた液晶パネル１００ｐ用の空セルを形成する。より具体的には、まず、素子基板用のマザー基板に対してシール材１０７を塗布するシール印刷工程ＳＴ２１を行う。次に、シール材１０７によって素子基板用のマザー基板と対向基板２０とを貼り合わせる貼り合わせ工程ＳＴ２５を行う。かかる貼り合わせ工程ＳＴ２５では、まず、重ね合わせ工程ＳＴ２２において、シール材１０７を間に挟んで素子基板用のマザー基板と対向基板２０とを重ね合わせ、その後に、シール硬化工程ＳＴ２３においてシール材１０７を硬化させ、空セルを構成する。かかるシール硬化工程ＳＴ２３では、例えば、対向基板２０側からＵＶ光等を照射してシール材１０７を硬化させる。
【００５２】
次に、液晶封入工程ＳＴ３０では、誘電率異方性が負の液晶材料を空セル内に注入した後、液晶注入口１０７ｃを封止材１０７ｄで塞ぐ。かかる液晶封入工程ＳＴ３０では、まず、注入工程ＳＴ３１において、真空注入法により、液晶注入口１０７ｃから空セル内に液晶材料を注入した後、封止工程ＳＴ３２において、液晶注入口１０７ｃに光硬化性樹脂からなる封止材１０７ｄを塗布し、その後、封止材１０７ｄを光硬化させて液晶注入口１０７ｃを封止材１０７ｄで塞ぐ。
【００５３】
次に、切断工程ＳＴ４０において、素子基板用のマザー基板を分割予定ラインに沿って切断して、単品サイズの素子基板１０を得る。その結果、単品サイズの液晶パネル１００ｐが得られる。
【００５４】
（無機配向膜１６、２６の表面凹凸分布の解析結果）
図４〜図８を参照して、無機配向膜１６、２６の表面凹凸形状と、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐとの関係を説明する。なお、無機配向膜１６と無機配向膜２６とでは、表面凹凸形状が液晶分子５０ａのプレチルト角θｐに及ぼす影響が同一であるため、以下の説明では、無機配向膜１６の表面凹凸形状と、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐとの関係を中心に説明する。
【００５５】
図４は、無機配向膜１６の表面凹凸形状に関するデータを示す説明図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、無機配向膜１６の２次元凹凸分布データとしての２次元画像を示す説明図、および無機配向膜１６の２次元画像に空間周波数分布解析を行って得た解析結果を示す説明図である。
【００５６】
図５は、無機配向膜１６の２次元画像に対する解析結果の蒸着方向における空間周波数と規格化されたパワーとの関係を示すグラフである。
【００５７】
本願発明者は、無機配向膜１６の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を解析結果（空間周波数分布解析結果）と、無機配向膜１６によって配向が制御された液晶分子５０ａのプレチルト角θｐとの間に相関関係を有するという新たな知見を得た。そこで、本発明では、以下に説明するように、上記の相関関係を利用して、無機配向膜１６の成膜条件を決定する。また、本発明では、上記の相関関係を利用して、無機配向膜１６の検査基準を設定し、液晶装置１００の製造工程の途中において、無機配向膜１６の良否を検査する検査工程を行う。
【００５８】
まず、無機配向膜１６の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データとして、電子顕微鏡を用いて、無機配向膜１６の２次元画像データを得る。かかる２次元画像データは、図４（ａ）に示すように、グレースケールの画像であるので、無機配向膜１６の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データである。
【００５９】
次に、無機配向膜１６の２次元画像データに対して、２次元フーリエ変換による空間周波数分布解析を行い、図４（ｂ）に示す空間周波数分布データ（空間周波数分布解析結果）を得る。その際、画像の平均明るさで除算することによって、画像の明るさを規格化してある。なお、図４（ａ）、（ｂ）において、矢印Ｖ１で示す方向が、第１無機膜１６ａを形成する際の蒸着方向であり、カラム構造は、矢印Ｖ２で示す方向に傾いている。
【００６０】
このようにして得た空間周波数分布データ（空間周波数分布解析結果）において、カラム構造の傾き方向に沿う方向におけるパワーと、空間周波数との関係は、図５に示すグラフとして現れる。図５に示すグラフにおいて、パワーは、空間周波数が０のときのパワーを基準に規格化してある。従って、図５には、カラム構造の傾き方向（第１方向）を基板の一方の面に投影した方向に沿った表面凹凸情報のパワーの分布が示されている。
【００６１】
図５に示すように、空間周波数が１０×１０6〜５０×１０6ｍ-1の範囲（２０ｎｍ〜１００ｎｍの周期範囲）にパワーのピークＰｅが出現し、本願発明者は、図６および図７を参照して以下に説明するように、かかるピークＰｅのピーク値Ｐｐと、プレチルト角θｐとの間に後述する相関関係を見出した。従って、ピーク値Ｐｐとプレチルト角θｐとの相関関係に基づいて、適正なプレチルト角θｐに対応するピーク値Ｐｐのレベルを設定しておけば、２０ｎｍ〜１００ｎｍの周期範囲の凹凸を把握できるので、無機配向膜１６の成膜条件の決定や、無機配向膜１６の検査を行うことができる。
【００６２】
（ピーク値とプレチルト角θｐとの相関関係）
図６は、各種無機配向膜１６の２次元画像に対する空間周波数分布解析結果の蒸着方向における空間周波数と規格化されたパワーとの関係を示すグラフである。図７は、無機配向膜１６における規格化されたパワーのピーク値Ｐｐと液晶分子５０ａのプレチルト角θｐとの相関関係を示すグラフである。なお、図６（ａ）〜（ｆ）は、以下に説明する試料Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２における空間周波数とパワーとの関係を示すグラフである。
【００６３】
まず、無機配向膜１６における規格化されたパワーのピーク値Ｐｐと液晶分子５０ａのプレチルト角θｐとの相関関係を検討するにあたって、以下の無機配向膜１６の試料を作製した。なお、以下の説明において、試料Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１の無機配向膜１６は、第１無機膜１６ａのみから構成され、試料Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２の無機配向膜１６は、第１無機膜１６ａと第２無機膜１６ｂとの２層構造を有している。
試料Ａ１
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ａ（蒸着カラム角度＝１４ｄｅｇ、膜厚＝７５ｎｍ）
試料Ａ２
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ａ（蒸着カラム角度＝１４ｄｅｇ、膜厚＝７５ｎｍ）
第２無機膜１６ｂ：膜厚＝１５ｎｍ
試料Ｂ１
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｂ（蒸着カラム角度＝３３ｄｅｇ、膜厚＝７５ｎｍ）
試料Ｂ２
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｂ（蒸着カラム角度＝３３ｄｅｇ、膜厚＝７５ｎｍ）
第２無機膜１６ｂ：膜厚＝１５ｎｍ
試料Ｃ１
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｃ（蒸着カラム角度＝１４ｄｅｇ、膜厚＝１５０ｎｍ）
試料Ｃ２
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｃ（蒸着カラム角度＝１４ｄｅｇ、膜厚＝１５０ｎｍ）
第２無機膜１６ｂ：膜厚＝１５ｎｍ
試料Ｄ１
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｄ（蒸着カラム角度＝２５ｄｅｇ、膜厚＝１５０ｎｍ）
試料Ｄ２
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｄ（蒸着カラム角度＝２５ｄｅｇ、膜厚＝１５０ｎｍ）
第２無機膜１６ｂ：膜厚＝３３ｎｍ
試料Ｅ１
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｅ（蒸着カラム角度＝２８ｄｅｇ、膜厚＝１５０ｎｍ）
試料Ｅ２
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｅ（蒸着カラム角度＝２８ｄｅｇ、膜厚＝１５０ｎｍ）
第２無機膜１６ｂ：膜厚＝３３ｎｍ
試料Ｆ１
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｆ（蒸着カラム角度＝３３ｄｅｇ、膜厚＝１５０ｎｍ）
試料Ｆ２
第１無機膜１６ａ：成膜条件Ｆ（蒸着カラム角度＝３３ｄｅｇ、膜厚＝１５０ｎｍ）
第２無機膜１６ｂ：膜厚＝３３ｎｍ
【００６４】
次に、これらの試料に対して、無機配向膜１６の表面凹凸情報を含む２次元画像データを得た後、空間周波数分布解析を行った。かかる解析の結果、試料Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２に関して、得られたカラム構造の傾き方向に沿う方向におけるパワーと、空間周波数との関係は、図６に示すようであった。なお、試料Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１において、得られたカラム構造の傾き方向に沿う方向におけるパワーと、空間周波数との関係の図示を省略する。
【００６５】
また、図６に示すグラフから、空間周波数が１０×１０6〜５０×１０6ｍ-1の範囲に出現するパワーのピーク値Ｐｐを求めた。
【００６６】
次に、上記の無機配向膜１６が形成された素子基板１０、および同様な条件で無機配向膜２６が形成された対向基板２０を用いて液晶装置１００を製作し、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐを測定した。
【００６７】
また、無機配向膜１６における規格化されたパワーのピーク値Ｐｐと液晶分子５０ａのプレチルト角θｐとの相関関係を、図７に示す。なお、図７には、試料Ａ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１の結果を黒丸で示すとともに、試料Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２の結果を白丸で示してある。また、各丸には、試料の番号を付してある。
【００６８】
図７に示すように、プレチルト角θｐが０ｄｅｇあるいは負の試料Ａ１、Ｃ１、Ｆ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２（プレチルト角θｐが正である試料Ｂ１、Ｄ１、Ｅ１以外）においては、折れ線Ｌ１で示す相関関係が得られる。また、プレチルト角θｐが負の試料Ａ１、Ｃ１、Ｆ１、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２においては、直線Ｌ２で示す相関関係が得られた。
【００６９】
また、無機配向膜１６が第１無機膜１６ａと第２無機膜１６ｂとを備えた試料Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２では、折れ線Ｌ１で示す相関関係が得られ、プレチルト角θｐが負の試料Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２においては、直線Ｌ２で示す相関関係が得られた。
【００７０】
（２層構造の無機配向膜１６について）
以上説明したように、無機配向膜１６が第１無機膜１６ａと第２無機膜１６ｂとを備えている場合、ピーク値Ｐｐとプレチルト角θｐとの間に、折れ線Ｌ１で示す相関関係や直線Ｌ２で示す相関関係がある。従って、かかる相関関係に基づいて、適正なプレチルト角θｐに対応するピーク値Ｐｐのレベルを設定しておけば、無機配向膜１６の成膜条件の決定や、無機配向膜１６の検査を行うことができる。
【００７１】
また、無機配向膜１６が第１無機膜１６ａと第２無機膜１６ｂとを備えている場合、ピーク値Ｐｐが０．０７５以上であれば、無機配向膜１６は、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐを負とすることができる。
【００７２】
また、無機配向膜１６が第１無機膜１６ａと第２無機膜１６ｂとを備えている場合、ピーク値Ｐｐが０．０８５以上であれば、無機配向膜１６は、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐを−５ｄｅｇから−３２ｄｅｇとすることができる。
【００７３】
従って、無機配向膜１６が第１無機膜１６ａと第２無機膜１６ｂとを備えている場合、ピーク値Ｐｐを検査すれば、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐを把握することができる。また、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐを負の所定の値に設定しようとするときには、ピーク値Ｐｐが０．０７５以上、あるいは０．０８５以上の所定値となるような成膜条件で無機配向膜１６を形成すればよいことになる。
【００７４】
特に本形態で利用したピーク値Ｐｐは、第１無機膜１６ａと第２無機膜１６ｂとを備えた２層構造の無機配向膜１６において、プレチルト角θｐとの間に高い相関性を有していることから、所定のピーク値Ｐｐを備えた無機配向膜１６を用いれば、液晶装置１００の耐光性を向上することができるとともに、プレチルト角θｐを適正に制御することができる。それ故、後述する投射型表示装置での使用に適した液晶装置１００を提供することができる。
【００７５】
（１層構造の無機配向膜１６について）
一方、無機配向膜１６が第１無機膜１６ａ単独からなる場合でも、蒸着角度４５ｄｅｇである試料Ａ１、Ｃ１に関しては、ピーク値Ｐｐとプレチルト角θｐとの間に、直線Ｌ２で示す相関関係がある。従って、かかる相関関係に基づいて、適正なプレチルト角θｐに対応するピーク値Ｐｐのレベルを設定しておけば、無機配向膜１６の成膜条件の決定や、無機配向膜１６の検査を行うことができる。
【００７６】
また、無機配向膜１６が第１無機膜１６ａ単独からなる場合でも、蒸着角度４５ｄｅｇであれば、ピーク値Ｐｐが０．０７５以上であれば、無機配向膜１６は、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐを負とすることができる。
【００７７】
また、無機配向膜１６が第１無機膜１６ａ単独からなる場合でも、蒸着角度４５ｄｅｇであれば、ピーク値Ｐｐが０．０８５以上であれば、無機配向膜１６は、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐを−５ｄｅｇから−３２ｄｅｇとすることができる。
【００７８】
従って、無機配向膜１６が第１無機膜１６ａ単独からなる場合でも、蒸着角度４５ｄｅｇであれば、ピーク値Ｐｐを検査することにより、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐを把握することができる。また、液晶分子５０ａのプレチルト角θｐを負の所定の値に設定しようとするときには、ピーク値Ｐｐが０．０７５以上、あるいは０．０８５以上の所定値となるような成膜条件で無機配向膜１６を形成すればよいことになる。
【００７９】
なお、上記カラム構造を有する配向膜は、蒸着以外にも、インプリント法や異方性エッチングを用いて斜めの溝を形成することによっても実現することができる。
【００８０】
（液晶装置１００の製造方法への適用）
本発明では、上記したピーク値Ｐｐとプレチルト角θｐとの上記の相関関係に基づいて、無機配向膜１６、２６の良否を判定するための検査基準を設定しておき、液晶装置１００の製造工程において、図３を参照して説明した配向膜形成工程ＳＴ２、ＳＴ１２の後、無機配向膜１６、２６に対する検査工程を行う。
【００８１】
より具体的には、素子基板１０に無機配向膜１６を形成した後、２次元凹凸分布データ取得工程においては、無機配向膜１６の表面凹凸情報を含む検査用２次元凹凸分布データ（２次元画像）を取得する。
【００８２】
次に、解析工程においては、検査用２次元凹凸分布データに２次元フーリエ変換による空間周波数分布解析を行い、図５等を参照して説明したピーク値Ｐｐを得る。
【００８３】
次に、判定工程においては、解析工程で得たピーク値Ｐｐ（解析結果）および検査基準に基づいて無機配向膜１６の良否を判定する。例えば、上記のピーク値Ｐｐが０．０７５以上であれば、無機配向膜１６を良と判定し、上記のピーク値Ｐｐが０．０７５未満であれば、無機配向膜１６を否と判定する。あるいは、上記のピーク値Ｐｐが０．０８５以上であれば、無機配向膜１６を良と判定し、上記のピーク値Ｐｐが０．０８５未満であれば、無機配向膜１６を否と判定する。ここで、検査基準は、検査基準用試料の一方の面に形成した検査基準用無機配向膜の表面凹凸情報を含む２次元凹凸分布データに空間周波数分布解析を行った検査基準用解析結果と、検査基準用試料の一方の面で配向する液晶分子のプレチルト角との相関関係に基づいて設定されている。
【００８４】
従って、液晶層５０を充填する前に、素子基板１０側の無機配向膜１６が液晶分子５０ａに適正なプレチルトを付与することができるか否かを検査することができる。なお、対向基板２０側の無機配向膜２６についても同様な検査を行う。そして、上記の検査工程において良と判定された無機配向膜１６が形成された素子基板１０と、上記の検査工程において良と判定された無機配向膜２６が形成された対向基板２０とを用いて液晶装置１００を製造する。その結果、特性が安定した液晶装置１００を製造することができる。また、不具合な無機配向膜１６が形成された素子基板１０や、不具合な無機配向膜２６が形成された対向基板２０を用いて液晶装置１００が製造されることがないので、不具合品の発生に起因するコストを削減することができる。
【００８５】
（他の実施の形態）
上記実施の形態では、無機配向膜１６の表面凹凸情報を含む検査用２次元凹凸分布データとして、電子顕微鏡による２次元画像データを用いたが、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により得られた２次元画像データを用いてもよい。
【００８６】
［電子機器への搭載例］
（投射型表示装置および光学ユニットの構成例）
図８は、本発明を適用した投射型表示装置（電子機器）および光学ユニットの一例の概略構成図であり、図８（ａ）、（ｂ）は各々、透過型の液晶装置を用いた投射型表示装置の一例の説明図、および反射型の液晶装置を用いた投射型表示装置の一例の説明図である。
【００８７】
図８（ａ）に示す投射型表示装置１１０は、液晶パネルとして透過型の液晶パネルを用いた例であるのに対して、図８（ｂ）に示す投射型表示装置１０００は、液晶パネルとして反射型の液晶パネルを用いた例である。但し、以下に説明するように、投射型表示装置１１０、１０００はいずれも、光源部１３０、１０２１と、光源部１３０、１０２１から互いに異なる波長域の光が供給される複数の液晶装置１００と、複数の液晶装置１００から出射された光を合成して出射するクロスダイクロイックプリズム１１９、１０２７（光合成光学系）と、光合成光学系により合成された光を投射する投射光学系１１８、１０２９とを有している。また、投射型表示装置１１０、１０００においては、液晶装置１００およびクロスダイクロイックプリズム１１９、１０２７（光合成光学系）を備えた光学ユニット２００が用いられている。
【００８８】
（投射型表示装置の第１例）
図８（ａ）に示す投射型表示装置１１０は、観察者側に設けられたスクリーン１１１に光を照射し、このスクリーン１１１で反射した光を観察する、いわゆる投影型の投射型表示装置である。投射型表示装置１１０は、光源１１２を備えた光源部１３０と、ダイクロイックミラー１１３、１１４と、液晶ライトバルブ１１５〜１１７と、投射光学系１１８と、クロスダイクロイックプリズム１１９（合成光学系）と、リレー系１２０とを備えている。
【００８９】
光源１１２は、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、および青色光Ｂを含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー１１３は、光源１１２からの赤色光Ｒを透過させるとともに、緑色光Ｇ、および青色光Ｂを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー１１４は、ダイクロイックミラー１１３で反射された緑色光Ｇおよび青色光Ｂのうち青色光Ｂを透過させるとともに緑色光Ｇを反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー１１３、１１４は、光源１１２から出射した光を赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとに分離する色分離光学系を構成する。
【００９０】
ここで、ダイクロイックミラー１１３と光源１１２との間には、インテグレーター１２１および偏光変換素子１２２が光源１１２から順に配置されている。インテグレーター１２１は、光源１１２から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子１２２は、光源１１２からの光を、例えばｓ偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。
【００９１】
液晶ライトバルブ１１５は、ダイクロイックミラー１１３を透過して反射ミラー１２３で反射した赤色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。液晶ライトバルブ１１５は、λ／２位相差板１１５ａ、第１偏光板１１５ｂ、液晶装置１００（赤色用液晶パネル１００Ｒ）、および第２偏光板１１５ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１５に入射する赤色光Ｒは、ダイクロイックミラー１１３を透過しても光の偏光は変化しないことから、ｓ偏光のままである。
【００９２】
λ／２位相差板１１５ａは、液晶ライトバルブ１１５に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１５ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶装置１００（赤色用液晶パネル１００Ｒ）は、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１５ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１５は、画像信号に応じて赤色光Ｒを変調し、変調した赤色光Ｒをクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する構成となっている。
【００９３】
なお、λ／２位相差板１１５ａ、および第１偏光板１１５ｂは、偏光を変換させない透光性のガラス板１１５ｅに接した状態で配置されており、λ／２位相差板１１５ａ、および第１偏光板１１５ｂが発熱によって歪むのを回避することができる。
【００９４】
液晶ライトバルブ１１６は、ダイクロイックミラー１１３で反射した後にダイクロイックミラー１１４で反射した緑色光Ｇを画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。かかる液晶ライトバルブ１１６は、液晶ライトバルブ１１５と同様に、第１偏光板１１６ｂ、液晶装置１００（緑色用液晶パネル１００Ｇ）、および第２偏光板１１６ｄを備えている。液晶ライトバルブ１１６に入射する緑色光Ｇは、ダイクロイックミラー１１３、１１４で反射されて入射するｓ偏光である。第１偏光板１１６ｂは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。また、液晶装置１００（緑色用液晶パネル１００Ｇ）は、ｓ偏光を画像信号に応じた変調によってｐ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。そして、第２偏光板１１６ｄは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１６は、画像信号に応じて緑色光Ｇを変調し、変調した緑色光Ｇをクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する構成となっている。
【００９５】
液晶ライトバルブ１１７は、ダイクロイックミラー１１３で反射し、ダイクロイックミラー１１４を透過した後でリレー系１２０を経た青色光Ｂを画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。かかる液晶ライトバルブ１１７は、液晶ライトバルブ１１５、１１６と同様に、λ／２位相差板１１７ａ、第１偏光板１１７ｂ、液晶装置１００（青色用液晶パネル１００Ｂ）、および第２偏光板１１７ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１７に入射する青色光Ｂは、ダイクロイックミラー１１３で反射してダイクロイックミラー１１４を透過した後にリレー系１２０の後述する２つの反射ミラー１２５ａ、１２５ｂで反射することから、ｓ偏光となっている。
【００９６】
λ／２位相差板１１７ａは、液晶ライトバルブ１１７に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１７ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶装置１００（青色用液晶パネル１００Ｂ）は、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１７ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１７は、画像信号に応じて青色光Ｂを変調し、変調した青色光Ｂをクロスダイクロイックプリズム１１９に向けて出射する構成となっている。なお、λ／２位相差板１１７ａ、および第１偏光板１１７ｂは、ガラス板１１７ｅに接した状態で配置されている。
【００９７】
リレー系１２０は、リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂと反射ミラー１２５ａ、１２５ｂとを備えている。リレーレンズ１２４ａ、１２４ｂは、青色光Ｂの光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ１２４ａは、ダイクロイックミラー１１４と反射ミラー１２５ａとの間に配置されている。また、リレーレンズ１２４ｂは、反射ミラー１２５ａ、１２５ｂの間に配置されている。反射ミラー１２５ａは、ダイクロイックミラー１１４を透過してリレーレンズ１２４ａから出射した青色光Ｂをリレーレンズ１２４ｂに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー１２５ｂは、リレーレンズ１２４ｂから出射した青色光Ｂを液晶ライトバルブ１１７に向けて反射するように配置されている。
【００９８】
クロスダイクロイックプリズム１１９は、２つのダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂをＸ字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜１１９ａは青色光Ｂを反射して緑色光Ｇを透過する膜であり、ダイクロイック膜１１９ｂは赤色光Ｒを反射して緑色光Ｇを透過する膜である。従って、クロスダイクロイックプリズム１１９は、液晶ライトバルブ１１５〜１１７の各々で変調された赤色光Ｒと緑色光Ｇと青色光Ｂとを合成し、投射光学系１１８に向けて出射するように構成されている。
【００９９】
なお、液晶ライトバルブ１１５、１１７からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｓ偏光であり、液晶ライトバルブ１１６からクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光はｐ偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム１１９に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム１１９において各液晶ライトバルブ１１５〜１１７から入射する光を合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂはｓ偏光の反射トランジスター特性に優れている。このため、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂで反射される赤色光Ｒ、および青色光Ｂをｓ偏光とし、ダイクロイック膜１１９ａ、１１９ｂを透過する緑色光Ｇをｐ偏光としている。投射光学系１１８は、投影レンズ（図示略）を有しており、クロスダイクロイックプリズム１１９で合成された光をスクリーン１１１に投射するように構成されている。
【０１００】
（投射型表示装置の第２例）
図８（ｂ）に示す投射型表示装置１０００は、光源光を発生する光源部１０２１と、光源部１０２１から出射された光源光を赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、および青色光Ｂの３色の色光に分離する色分離導光光学系１０２３と、色分離導光光学系１０２３から出射された各色の光源光によって照明される光変調部１０２５とを有している。また、投射型表示装置１０００は、光変調部１０２５から出射された各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム１０２７（合成光学系）と、クロスダイクロイックプリズム１０２７を経た像光をスクリーン（不図示）に投射する投射光学系１０２９とを備えている。
【０１０１】
かかる投射型表示装置１０００において、光源部１０２１は、光源１０２１ａと、一対のフライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅと、偏光変換部材１０２１ｇと、重畳レンズ１０２１ｉとを備えている。本形態においては、光源部１０２１は、放物面からなるリフレクタ１０２１ｆを備えており、平行光を出射する。フライアイ光学系１０２１ｄ、１０２１ｅは、システム光軸と直交する面内にマトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材１０２１ｇは、フライアイ光学系１０２１ｅから出射した光源光を、例えば図面に平行なｐ偏光成分のみに変換して光路下流側光学系に供給する。重畳レンズ１０２１ｉは、偏光変換部材１０２１ｇを経た光源光を全体として適宜収束させることにより、光変調部１０２５に設けた複数の液晶装置１００を各々均一に重畳照明可能とする。
【０１０２】
色分離導光光学系１０２３は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａと、ダイクロイックミラー１０２３ｂと、反射ミラー１０２３ｊ、１０２３ｋとを備える。色分離導光光学系１０２３において、光源部１０２１からの略白色の光源光は、クロスダイクロイックミラー１０２３ａに入射する。クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する一方の第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された赤色光Ｒは、反射ミラー１０２３ｊで反射されダイクロイックミラー１０２３ｂを透過して、入射側偏光板１０３７ｒ、ｐ偏光を透過させる一方、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、および光学補償板１０３９ｒを介して、ｐ偏光のまま、液晶装置１００（赤色用液晶パネル１００Ｒ）に入射する。
【０１０３】
また、第１ダイクロイックミラー１０３１ａで反射された緑色光Ｇは、反射ミラー１０２３ｊで反射され、その後、ダイクロイックミラー１０２３ｂでも反射されて、入射側偏光板１０３７ｇ、ｐ偏光を透過させる一方、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｇ、および光学補償板１０３９ｇを介して、ｐ偏光のまま、液晶装置１００（緑色用液晶パネル１００Ｇ）に入射する。
【０１０４】
これに対して、クロスダイクロイックミラー１０２３ａを構成する他方の第２ダイクロイックミラー１０３１ｂで反射された青色光Ｂは、反射ミラー１０２３ｋで反射されて、入射側偏光板１０３７ｂ、ｐ偏光を透過する一方、ｓ偏光を反射するワイヤーグリッド偏光板１０３２ｂ、および光学補償板１０３９ｂを介して、ｐ偏光のまま、液晶装置１００（青色用液晶パネル１００Ｂ）に入射する。なお、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂは、液晶装置１００への入射光および出射光の偏光状態を調整することで、液晶層の特性を光学的に補償している。
【０１０５】
このように構成した投射型表示装置１０００では、光学補償板１０３９ｒ、１０３９ｇ、１０３９ｂを経て入射した３色の光は各々、各液晶装置１００において変調される。その際、液晶装置１００から出射された変調光のうち、ｓ偏光の成分光は、ワイヤーグリッド偏光板１０３２ｒ、１０３２ｇ、１０３２ｂで反射し、出射側偏光板１０３８ｒ、１０３８ｇ、１０３８ｂを介してクロスダイクロイックプリズム１０２７に入射する。クロスダイクロイックプリズム１０２７には、Ｘ字状に交差する第１誘電体多層膜１０２７ａおよび第２誘電体多層膜１０２７ｂが形成されており、一方の第１誘電体多層膜１０２７ａは赤色光Ｒを反射し、他方の第２誘電体多層膜１０２７ｂは青色光Ｂを反射する。従って、３色の光は、クロスダイクロイックプリズム１０２７において合成され、投射光学系１０２９に出射される。そして、投射光学系１０２９は、クロスダイクロイックプリズム１０２７で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリーン（図示せず。）に投射する。
【０１０６】
（他の投射型表示装置）
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するＬＥＤ光源等を用い、かかるＬＥＤ光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
【０１０７】
（他の電子機器）
本発明を適用した液晶装置１００については、上記の電子機器の他にも、携帯電話機、情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルカメラ、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等の電子機器において直視型表示装置として用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０８】
９ａ・・画素電極、１０・・素子基板、１６、２６・・無機配向膜、１６ａ、２６ａ・・第１無機膜、１６ｂ、２６ｂ・・第２無機膜、５０・・液晶層、５０ａ・・液晶分子、１００・・液晶装置、１００ｐ・・液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図４】
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