(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持されてなり、
斜方蒸着により形成された斜方蒸着膜と、前記液晶層側の前記斜方蒸着膜上に形成され、所定のプレチルト角をもって前記液晶層を構成する液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜とからなる配向膜を有する液晶装置であって、
前記斜方蒸着膜は、基板面の法線方向に対して６０度ないし７０度の蒸着角度で斜方蒸着することにより形成されたものであり、
前記斜方蒸着膜の膜厚は、４０ｎｍないし５０ｎｍであり、
前記垂直配向膜の膜厚は、５ｎｍないし２０ｎｍであることを特徴とする液晶装置。
【請求項２】
前記垂直配向膜の膜厚は、１６ｎｍないし１８ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
【請求項３】
前記斜方蒸着膜は、基板面の法線方向に対して６０度の蒸着角度で形成されたものであり、
前記斜方蒸着膜の膜厚は、４０ｎｍないし４７ｎｍであることを特徴とする請求項２記載の液晶装置。
【請求項４】
前記斜方蒸着膜は、基板面の法線方向に対して７０度の蒸着角度で形成されたものであり、
前記斜方蒸着膜の膜厚は、４０ｎｍないし４９ｎｍであることを特徴とする請求項２記載の液晶装置。
【請求項５】
前記一対の基板のうちの一方の基板には、スイッチング素子及び前記スイッチング素子に電気的に接続された配線が形成され、前記配向膜下に形成される絶縁膜は平坦化処理された面を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の液晶装置。
【請求項６】
互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持されてなり、
斜方蒸着により形成された斜方蒸着膜と、前記液晶層側の前記斜方蒸着膜上に形成され、所定のプレチルト角をもって前記液晶層を構成する液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜とからなる配向膜を有する液晶装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に、前記基板面の法線方向に対して６０度ないし７０度の蒸着角度で斜方蒸着することにより、４０ｎｍないし５０ｎｍの膜厚を有する前記斜方蒸着膜を形成する工程と、
前記液晶層側の前記斜方蒸着膜上に５ｎｍないし２０ｎｍの膜厚を有する前記垂直配向膜を形成する工程とを含むことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の液晶装置を備えた投射型液晶装置であって、
光源と、該光源から出射された光を変調する前記液晶装置と、該液晶装置により変調された光を投射面に拡大投影する拡大投影光学系とを有することを特徴とする投射型液晶装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶装置および液晶装置の製造方法、投射型表示装置並びに電子機器に関し、特に、高コントラスト表示を実現することができる液晶装置およびその製造方法と、前記液晶装置を備えた投射型表示装置および電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタ等の投射型液晶装置には、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色に対応して液晶パネルを３枚使用する３板式のものと、１枚の液晶パネルと色生成手段とから構成される単板式のものとがある。投射型液晶装置の構成要素である液晶パネルは、例えば、アクティブマトリクス型の液晶ライトバルブとその前後に配置される偏光板とから構成されている。
【０００３】
液晶ライトバルブは、一対の基板間に液晶が封入されたものであり、一方の基板をなす薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）アレイ基板と、これに対向配置された他方の基板をなす対向基板とを備えている。
ＴＦＴアレイ基板は、光透過性の絶縁基板からなり、透明導電性膜からなる画素電極と、画素電極を制御するための画素スイッチング用ＴＦＴと、垂直配向膜とを備えている。他方、対向基板は、光透過性の絶縁基板からなり、透明導電性膜からなる対向電極と、垂直配向膜とを備えている。
そして、ＴＦＴアレイ基板と対向基板とは、画素電極と対向電極とが対向するように配置され、ＴＦＴアレイ基板と対向基板との間には、液晶層が形成されている。
【０００４】
この液晶ライトバルブは、上述したように、垂直配向膜を備えたものであり、いわゆる垂直配向型の液晶ライトバルブである。垂直配向膜は、液晶層を構成する液晶分子が基板面に対して略垂直方向を向くようにするものであり、画素電極からの電界が液晶層に印加されていない時（以下、「電界無印加時」という。）には、垂直配向膜の作用により、液晶層が基板の面に対して垂直に近い配向状態となるようにされている。このように、液晶層が基板の面に対して垂直に近い配向状態になっていると、電界無印加時に、液晶ライトバルブ内に入射した光は変調されずに透過するので、液晶ライトバルブの上下にクロスニコルの位置で偏光板を入れたときに高品位な黒表示ができる。このことにより、高コントラスト表示を実現することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような液晶ライトバルブにおいては、従来から、コントラスト比を向上させることが要求されている。最近、高コントラスト表示を実現することができる垂直配向型の液晶ライトバルブにおいても、より一層コントラスト比を向上させることが要求されている。
垂直配向型の液晶ライトバルブでは、電界印加時に、液晶層を構成している液晶分子の倒れる方向を揃えるために、液晶分子をあらかじめ所定の方向に少し傾けておく、いわゆるプレチルト角を付与して、電界無印加時に、液晶分子の長軸方向が、基板面に対してプレチルト角を持った方向に向くようにしている。
【０００６】
プレチルト角は、小さすぎても大きすぎても液晶ライトバルブのコントラスト比を低下させてしまうものである。すなわち、プレチルト角が小さすぎると、電界無印加時に、液晶分子の長軸方向と基板面に対する垂直方向とのずれ（位相差）が大きくなり、液晶ライトバルブ内を透過する光の量が多くなって、黒表示の反射率が大きくなり、高品位な黒表示ができなくなってしまうので、コントラスト比が低下してしまう。また、プレチルト角が大きすぎると、互いに隣接する画素間で生じる横電界の影響を受けやすくなるため、電界印加時に、液晶分子があらゆる方向に倒れて、白表示にディスクリネーションが発生し、明るさの低下を引き起こしてしまうので、コントラスト比が低下してしまう。
【０００７】
したがって、高コントラスト表示を実現することができる液晶ライトバルブを得るためには、プレチルト角が高コントラスト表示を実現しうる角度となるようにする必要がある。
しかしながら、従来の垂直配向型の液晶ライトバルブにおいては、プレチルト角を高コントラスト表示を実現しうる角度となるように制御することは困難であった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、高コントラスト表示を実現することができる液晶装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
また、上記の高コントラスト表示を実現することができる液晶装置を備えた投射型表示装置および電子機器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の液晶装置は、互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持されてなり、斜方蒸着により形成された斜方蒸着膜と、前記液晶層側の前記斜方蒸着膜上に形成され、所定のプレチルト角をもって前記液晶層を構成する液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜とからなる配向膜を有する液晶装置であって、前記斜方蒸着膜は、前記基板面の法線方向に対して６０度ないし７０度の蒸着角度で斜方蒸着することにより形成されたものであり、前記斜方蒸着膜の膜厚は、４０ｎｍないし５０ｎｍであり、前記垂直配向膜の膜厚は、５ｎｍないし２０ｎｍであることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、「斜方蒸着膜の膜厚」とは、斜方蒸着膜を構成する複数のカラムによって形成された斜方蒸着膜表面の凹凸に起因する膜厚のばらつきを、平均して得られた平均値のことをいう。
また、「垂直配向膜の膜厚」とは、垂直配向膜の膜厚の平均値のことをいう。
【００１１】
本発明者らは、高コントラスト表示を実現することができる垂直配向型の液晶装置を得るために、後述するように、プレチルト角とコントラスト比との関係を調べ、コントラスト比１０００以上の高コントラスト表示を実現しうるプレチルト角は、８０度から８７度の範囲であることを見いだした。
さらに、本発明者らは、プレチルト角が８０度から８７度の範囲である垂直配向型の液晶装置を得るために、鋭意研究を重ね、斜方蒸着膜の蒸着角度および膜厚と、垂直配向膜の膜厚とに着目し、後述するように、斜方蒸着膜の蒸着角度を基板面の法線方向に対して６０度ないし７０度に限定し、斜方蒸着膜の膜厚を４０ｎｍないし５０ｎｍに限定し、垂直配向膜の膜厚を５ｎｍないし２０ｎｍに限定することにより、プレチルト角を上記の高コントラスト表示を実現しうる範囲となるように制御することができることを見いだした。
【００１２】
本発明の液晶装置においては、前記斜方蒸着膜は、前記基板面の法線方向に対して６０度ないし７０度の蒸着角度で斜方蒸着することにより形成されたものであり、前記斜方蒸着膜の膜厚は、４０ｎｍないし５０ｎｍであり、前記垂直配向膜の膜厚は、５ｎｍないし２０ｎｍであるので、プレチルト角をコントラスト比１０００以上の高コントラスト表示を実現しうる８０度から８７度の範囲となるようにすることができる。したがって、本発明の液晶装置によれば、プレチルト角が不適切な角度であることに起因するコントラスト比の低下は発生せず、高コントラスト表示を実現することができる。
【００１３】
また、上記の液晶装置においては、前記垂直配向膜の膜厚は、１６ｎｍないし１８ｎｍであることを特徴とする。
この構成によれば、プレチルト角をより一層の高コントラスト表示を実現しうる範囲となるようにすることができ、コントラスト比がおよそ１３００ないし１６００の高コントラスト表示を実現することができる。
【００１４】
さらに、前記斜方蒸着膜は、基板面の法線方向に対して６０度の蒸着角度で形成されたものである場合、前記斜方蒸着膜の膜厚は、４０ｎｍないし４７ｎｍであることが好ましい。
このような液晶装置とすることで、プレチルト角をより一層の高コントラスト表示を実現しうる範囲となるようにすることができ、より一層の高コントラスト表示を実現することができる。
また、前記斜方蒸着膜は、基板面の法線方向に対して７０度の蒸着角度で形成されたものである場合、前記斜方蒸着膜の膜厚は、４０ｎｍないし４９ｎｍであることが好ましい。
このような液晶装置とすることによっても、プレチルト角をより一層の高コントラスト表示を実現しうる範囲となるようにすることができ、より一層の高コントラスト表示を実現することができる。
【００１５】
また、上記の液晶装置においては、前記一対の基板のうちの一方の基板には、スイッチング素子及び前記スイッチング素子に電気的に接続された配線が形成され、前記配向膜下に形成される絶縁膜は平坦化処理された面を有することを特徴とする。
基板上に、スイッチング素子やスイッチング素子に電気的に接続された配線を設けると、配向膜が形成される表面にはスイッチング素子や配線の存在により段差が生じてしまう。そのような段差のある表面では、所望するコントラストを実現する配向膜を形成するのが容易でない。
【００１６】
上記の液晶装置においては、配向膜下に形成される絶縁膜は平坦化処理された面を有するものであるので、配向膜よりも基板側に設けられたスイッチング素子や配線などの部材によって形成される段差が、配向膜を形成する際に悪影響を与えることがなく、配向処理時の配向不良を低減することができ、配向処理時の配向不良によるディスクリネーションの発生を防止することができる。したがって、所望するコントラストを実現する配向膜が得られ、より一層の高コントラスト表示を実現することができる液晶装置となる。
【００１７】
また、上記の目的を達成するために、本発明の液晶装置の製造方法は、互いに対向する一対の基板間に液晶層が挟持されてなり、斜方蒸着により形成された斜方蒸着膜と、前記液晶層側の前記斜方蒸着膜上に形成され、所定のプレチルト角をもって前記液晶層を構成する液晶分子を垂直配向させる垂直配向膜とからなる配向膜を有する液晶装置の製造方法であって、前記一対の基板のうち少なくとも一方の基板上に、前記基板面の法線方向に対して６０度ないし７０度の蒸着角度で斜方蒸着することにより、４０ｎｍないし５０ｎｍの膜厚を有する前記斜方蒸着膜を形成する工程と、前記液晶層側の前記斜方蒸着膜上に５ｎｍないし２００ｎｍの膜厚を有する前記垂直配向膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
このような液晶装置の製造方法によれば、前記斜方蒸着膜が、基板面の法線方向に対して６０度ないし７０度の蒸着角度で斜方蒸着することにより形成されたものであり、前記斜方蒸着膜の膜厚が、４０ｎｍないし５０ｎｍであり、前記垂直配向膜の膜厚が、５ｎｍないし２０ｎｍである液晶装置が得られるので、プレチルト角が高コントラスト表示を実現しうる８０度から８７度の範囲である液晶装置が得られ、高コントラスト表示を実現することができる上記の液晶装置を得ることができる。すなわち、製造条件を最適化するだけで、高コントラスト表示の液晶装置を容易に実現することができる。
【００１９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の投射型液晶装置は、上記の液晶装置を備えた投射型液晶装置であって、光源と、該光源から出射された光を変調する前記液晶装置と、該液晶装置により変調された光を投射面に拡大投影する拡大投影光学系とを有することを特徴とする。
このような投射型液晶装置は、上記の液晶装置を備えたものであるので、高コントラスト表示を実現することができる優れた表示品位を有する投射型液晶装置とすることができる。
【００２０】
また、上記の目的を達成するために、本発明の電子機器は、上記の液晶装置を備えたことを特徴とする。
このような電子機器とすることで、優れた表示品位を有する表示部を備えた電子機器とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
「第１の実施形態」
［液晶装置の構成］
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。
本実施の形態の液晶装置は、アクティブマトリクス型の液晶装置である。
図１は、液晶装置の表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図であり、図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ’線断面図である。
なお、図１〜図３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せてある。
【００２２】
本実施の形態の液晶装置において、図１に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極９ａと当該画素電極９ａを制御するためのスイッチング素子である薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）３０がそれぞれ形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対してグループ毎に供給される。また、走査線３ａがＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続されており、複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。画素電極９ａはＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオンすることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。また、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。
【００２３】
本実施の形態の液晶装置の場合、図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭を示す）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａおよび容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、例えばポリシリコン膜からなる半導体層１ａのうち、後述のソース領域にコンタクトホール５を介して電気的に接続されており、画素電極９ａは、半導体層１ａのうち、後述のドレイン領域にコンタクトホール８を介して電気的に接続されている。また、半導体層１ａのうち、後述のチャネル領域（図中左上がりの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でゲート電極として機能する。なお、半導体層１ａはポリシリコンに限るものではなく、例えば単結晶シリコンを貼り合わせたりして形成してもよい。
【００２４】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿って略直線状に伸びる本線部（すなわち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第１領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部（すなわち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。そして、図２中、右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１ａが設けられている。より具体的には、第１遮光膜１１ａは、夫々、画素部において半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴ３０をＴＦＴアレイ基板の側から見て覆う位置に設けられており、さらに、容量線３ｂの本線部に対向して走査線３ａに沿って直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って隣接する後段側（すなわち、図中下向き）に突出した突出部とを有する。第１遮光膜１１ａの各段（画素行）における下向きの突出部の先端は、データ線６ａ下において次段における容量線３ｂの上向きの突出部の先端と重なっている。この重なった箇所には、第１遮光膜１１ａと容量線３ｂとを相互に電気的に接続するコンタクトホール１３が設けられている。すなわち、本実施の形態では、第１遮光膜１１ａは、コンタクトホール１３により前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続されている。
【００２５】
次に、断面構造を見ると、図３に示すように、本実施の形態の液晶装置は、一対の透明基板を有しており、その一方の基板をなすＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置された他方の基板をなす対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板やハードガラスからなり、対向基板２０は例えばガラス基板や石英基板からなるものである。
【００２６】
ＴＦＴアレイ基板１０には、例えばインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、「ＩＴＯ」と略記する）等の透明導電膜からなる画素電極９ａが設けられ、ＴＦＴアレイ基板１０上の各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁する絶縁薄膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂおよび低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００２７】
また、上記走査線３ａ上、絶縁薄膜２上を含むＴＦＴアレイ基板１０上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール５、および高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が各々形成された第２層間絶縁膜４が形成されている。つまり、データ線６ａは、第２層間絶縁膜４を貫通するコンタクトホール５を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。
【００２８】
また、データ線６ａ上および第２層間絶縁膜４上には、高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８が形成された第３層間絶縁膜７が形成されている。図３に示すように、データ線６ａ、容量線３ｂ等を覆う第３層間絶縁膜７の表面は、平坦化されている。つまり、高濃度ドレイン領域１ｅは、第２層間絶縁膜４および第３層間絶縁膜７を貫通するコンタクトホール８を介して画素電極９ａに電気的に接続されている。なお、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとは、データ線６ａと同一レイヤーのＡｌ膜や走査線３ｂと同一レイヤーのポリシリコン膜を中継して電気的に接続する構成としてもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、図３に示すように、ゲート絶縁膜となる絶縁薄膜２を走査線３ａの一部からなるゲート電極に対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体層１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、さらにこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００３０】
また、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０表面の各画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対応する位置には、第１遮光膜１１ａが設けられている。また、第１遮光膜１１ａと複数の画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、第１層間絶縁膜１２が設けられている。第１層間絶縁膜１２は、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａを第１遮光膜１１ａから電気的に絶縁するために設けられるものである。さらに、第１層間絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されており、第１遮光膜１１ａパターンの段差を解消するために表面が研磨され、平坦化処理が施されている。これは半導体層１ａとして単結晶シリコンを貼り合わせて形成するのに有利である。
【００３１】
さらに、蓄積容量７０においては、図３に示すように、第１遮光膜１１ａは、第２蓄積容量電極としての容量線３ｂの反対側において第１蓄積容量電極１ｆに第１層間絶縁膜１２を介して第３蓄積容量電極として対向配置されることにより（図３の右側の蓄積容量７０参照）、蓄積容量が更に付与されるように構成されている。
また、図２および図３に示したように、ＴＦＴアレイ基板１０に第１遮光膜１１ａを設けるのに加えて、コンタクトホール１３を介して第１遮光膜１１ａは、前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的に接続するように構成されている。
また、第３層間絶縁膜７を平坦化処理して、配向膜の下地を均一な平面になるように形成している。
【００３２】
他方、対向基板２０には、ＴＦＴアレイ基板１０上のデータ線６ａ、走査線３ａ、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成領域に対向する領域、すなわち各画素部の開口領域以外の領域に第２遮光膜２３が設けられている。さらに、第２遮光膜２３上を含む対向基板２０上には、全面にわたって対向電極２１が設けられている。対向電極２１もＴＦＴアレイ基板１０の画素電極９ａと同様、ＩＴＯ等の透明導電性膜から形成されている。
【００３３】
さらに、ＴＦＴアレイ基板１０における画素電極９ａ上および第３層間絶縁膜７上、対向基板２０における対向電極２１上には、斜方蒸着膜３６，４２と、斜方蒸着膜３６，４２上に形成された垂直配向膜３１、３２とからなる配向膜がそれぞれ形成されている。
そして、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶が挟持されて、液晶層５０が形成されている。
【００３４】
次に、本実施の形態の液晶装置を構成する斜方蒸着膜および垂直配向膜について、図３および図４を参照して、詳しく説明する。
図４は、図３に示した液晶装置の一部を拡大して示した図であり、ＴＦＴアレイ基板上に設けられた画素電極と、斜方蒸着膜と、垂直配向膜とを示した断面図である。
なお、対向基板上に設けられた斜方蒸着膜および垂直配向膜は、図４に示したＴＦＴアレイ基板上に設けられた斜方蒸着膜および垂直配向膜と同様であるため、対向基板上に設けられた斜方蒸着膜および垂直配向膜の拡大図は省略する。
【００３５】
本実施の形態の液晶装置の場合、斜方蒸着膜３６、４２は、ＳｉＯなどの無機材料からなるものであり、複数のカラム（柱状構造物）によって構成されている。そして、図４に示すように、斜方蒸着膜３６、４２の表面には、複数のカラムによって形成された複数の凸凹が存在し、この凹凸により、液晶分子５０’にプレチルト角θ１が付与されるようになっている。
また、斜方蒸着膜３６、４２は、後述するように、各基板１０、２０面の法線方向に対して６０度ないし７０度の蒸着角度θ２で斜方蒸着することにより形成されたものであり、斜方蒸着膜３６、４２の膜厚３６ａは、４０ｎｍないし５０ｎｍとされている。
【００３６】
また、垂直配向膜３１、３２は、ポリイミドなどの有機膜からなるものであり、液晶層５０を構成する液晶分子５０’が各基板１０、２０面に対する法線方向（垂直方向）Ｈに近くなる方向を向くようにするものである。
また、垂直配向膜３１、３２の膜厚３１ａは、５ｎｍないし２０ｎｍの範囲とされている。
【００３７】
［液晶装置の製造方法］
次に、図１〜図４に示した液晶装置の製造方法の一例を説明する。
なお、本発明の液晶装置の製造方法において、斜方蒸着膜と垂直配向膜とを設ける工程以外の工程は、従来の液晶装置の製造方法と同様の方法とすることができるので、基板上に斜方蒸着膜と垂直配向膜とを設ける工程のみを図５を参照して詳しく説明し、その他の工程については、詳しい説明を省略する。
【００３８】
はじめに、ＴＦＴアレイ基板１０の製造方法について説明する。
まず、石英基板、ハードガラス等からなる基板本体の表面上に、従来と同様の方法などにより、第１遮光膜１１ａ、第１層間絶縁膜１２、半導体層１ａおよび半導体層１ａから延設された第１蓄積容量電極１ｆ、画素スイッチング用ＴＦＴ３０、コンタクトホール１３、走査線３ａおよび容量線３ｂ、第２層間絶縁膜４、コンタクトホール５、データ線６ａを形成する。
続いて、データ線６ａ上を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第３層間絶縁膜７を形成する。
【００３９】
第３層間絶縁膜７は、一旦厚く形成した後、ＣＭＰ法を用いて表面を研磨することにより、平坦化される。また、第３層間絶縁膜７の平坦化は、ＢＰＳＧ（Boron Phosphorus Silicate Glass）で形成した後、熱処理でＢＰＳＧ膜をリフローさせる方法により行ってもよい。あるいは、もともと流動性の高いＳＯＧ（Spin On Glass）などの膜で第３層間絶縁膜７を形成すれば、平坦性の高い表面が得られる。
【００４０】
その後、画素スイッチング用ＴＦＴ３０において、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的に接続するためのコンタクトホール８を、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより形成する。
次に、第３層間絶縁膜７の上に、スパッタリング法などにより、ＩＴＯ等の透明導電性膜を約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積し、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等を行うことにより、画素電極９ａを形成する。
【００４１】
次に、画素電極９ａの上に、斜方蒸着膜３６と垂直配向膜３１とを設ける工程について説明する。
図５は、画素電極の上に、斜方蒸着膜と垂直配向膜とを設ける方法を説明するための概略断面図である。
まず、画素電極９ａを形成する工程までが終了した基板本体の上に、ＳｉＯなどの無機材料を斜方蒸着することにより、斜方蒸着膜３６を形成する。
【００４２】
図５（ａ）に示すように、斜方蒸着膜３６を形成するに際し、蒸着源から基板本体へ向かう原子の飛程方向、いわゆる蒸着方向は、基板本体の面内で適宜選択され、各基板１０、２０面の法線方向Ｈに対して６０度ないし７０度の蒸着角度θ２とされる。
斜方蒸着膜３６、４２を形成する際に、蒸着角度を６０度未満とした場合、斜方蒸着膜３６、４２に異方性がなくなるため、斜方蒸着膜３６、４２の表面が平面的となり、斜方蒸着膜３６、４２上に垂直配向膜３１、３２を形成すると、液晶分子５０’が各基板１０、２０面に対する法線方向Ｈに向くようになり、プレチルト角θ１が８７度を越えてしまうため好ましくない。
一方、７０度を越える蒸着角度とした場合、カラムの密度が低くなり、液晶分子５０’がカラムの側面に垂直配向してプレチルト角θ１が小さくなることにより、プレチルト角θ１が８０度未満となってしまうため好ましくない。
【００４３】
また、斜方蒸着膜３６は、膜厚３６ａが４０ｎｍないし５０ｎｍとなるように形成される。
さらに、斜方蒸着膜３６は、６０度の蒸着角度θ２で形成されたものである場合、斜方蒸着膜３６の膜厚３６ａは、４０ｎｍないし４７ｎｍであることが好ましい。
さらにまた、斜方蒸着膜３６は、７０度の蒸着角度θ２で形成されたものである場合、斜方蒸着膜３６の膜厚３６ａは、４０ｎｍないし４９ｎｍであることが好ましい。
【００４４】
斜方蒸着膜３６を４０ｎｍ未満または５０ｎｍを越える膜厚３６ａとした場合、垂直配向膜３１、３２によって斜方蒸着膜３６、４２表面の異方性が失われるため、液晶分子５０’が垂直配向状態に近づき、プレチルト角θ１が８７度を越えてしまうため好ましくない。
なお、斜方蒸着膜３６の膜厚３６ａとプレチルト角θ１との関係は、一定の周期を有するものであり、斜方蒸着膜３６の膜厚３６ａを厚くしていくと、再び、プレチルト角θ１が８７度以下となる範囲が出現するが、斜方蒸着膜３６の膜厚３６ａが厚くなると、斜方蒸着膜３６を形成するための斜方蒸着に要する時間がむやみに長くなり、液晶装置を製造するために必要な時間を長くしてしまうので、プレチルト角θ１が８７度以下となる斜方蒸着膜３６膜厚の範囲のうち、最も薄い膜厚の範囲である４０ｎｍないし５０ｎｍとするのが好ましい。
そして、このようにして得られた斜方蒸着膜３６の表面には、図５（ｂ）に示すように、複数のカラムによって形成された複数の凸凹が形成される。
【００４５】
さらに、斜方蒸着膜３６の表面上の全面に、垂直配向性ポリイミドなどの垂直配向膜３１を形成しうる材料を含む塗料を、スピンコート法などにより塗布して焼成する方法などによりポリイミドなどの有機膜を設け、得られた有機膜をラビング処理する方法などにより垂直配向膜３１を形成する。
垂直配向膜３１の配向処理を、ラビング処理する方法を用いて行う場合には、ラビング布でポリイミド膜を擦る方向を適宜選択することによって、垂直配向膜３１の配向方向を制御することができる。
【００４６】
また、垂直配向膜３１は、膜厚３１ａが５ｎｍないし２００ｎｍとなるように形成される。
さらに、垂直配向膜３１の膜厚３１ａは、１６ｎｍないし１８ｎｍであることがより好ましい。
垂直配向膜３１の膜厚３１ａは、垂直配向膜３１を形成する際に垂直配向膜３１となる材料を含む塗料を使用し、この塗料中に存在する固形分の量を調整する方法などによって調整される。
【００４７】
垂直配向膜３１の膜厚３１ａを５ｎｍ未満とした場合、垂直配向膜３１を形成することが困難となり、垂直配向膜３１の均一性が得られなくなるため、好ましくない。
一方、垂直配向膜３１を２０ｎｍを越える膜厚３１ａとした場合、斜方蒸着膜３６の表面に存在する凹凸が垂直配向膜３１によって平坦化されてしまうので、液晶分子５０’にプレチルト角θ１を付与することが困難となり、プレチルト角θ１が８７度を越えてしまうため好ましくない。
以上のようにして、ＴＦＴアレイ基板１０が製造される。
【００４８】
次に、対向基板２０の製造方法について説明する。
まず、石英基板、ハードガラス等からなる基板本体の表面上に、例えばＣｒ、Ｎｉ、Ａｌなどの金属材料をスパッタリングした後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程を行うことにより、遮光膜２３を形成する。遮光膜２３は、上記の金属材料の他、カーボンやＴｉなどをフォトレジストに分散させた樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。
【００４９】
次に、遮光膜２３が形成された基板本体上に、スパッタリング法などにより、ＩＴＯ等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積することにより、対向電極２１を形成する。
さらに、対向電極２１の表面上の全面に、ＴＦＴアレイ基板１０に設けた斜方蒸着膜３６と同様にして、斜方蒸着膜４２を形成する。
続いて、斜方蒸着膜４２の表面上の全面に、ＴＦＴアレイ基板１０に設けた斜方蒸着膜３６と同様にして、垂直配向膜３２を形成する。
以上のようにして、対向基板２０が製造される。
【００５０】
最後に、上述のように製造されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを、垂直配向膜３１及び３２が互いに対向するようにシール材により貼り合わせる。その後、真空吸引法などの方法により、貼り合わされた両基板１０、２０間の空間に、例えば、フッ素系液晶組成物などの負の誘電率異方性を示す液晶を吸引して、所定の厚みを有する液晶層５０を形成することにより、上記構造の液晶装置が製造される。
【００５１】
このような液晶装置においては、斜方蒸着膜３６、４２は、各基板１０、２０面の法線方向Ｈに対して６０度ないし７０度の蒸着角度θ２で斜方蒸着することにより形成されたものであり、斜方蒸着膜３６、４２の膜厚は、４０ｎｍないし５０ｎｍであり、垂直配向膜３１、３２の膜厚は、５ｎｍないし２０ｎｍであるので、プレチルト角θ１がコントラスト比１０００以上の高コントラスト表示を実現しうる８０度から８７度の範囲となるように、容易に制御することができる。
したがって、上記の液晶装置によれば、プレチルト角θ１が小さすぎたり大きすぎたりすることに起因するコントラスト比の低下は発生せず、高コントラスト表示を実現することができる。
【００５２】
さらに、この液晶装置では、垂直配向膜３６，４２を無機材料からなるものとしたので、耐光性や耐熱性に優れた垂直配向膜３６，４２を有するものとなり、光や熱による垂直配向膜３６，４２の劣化が生じにくく、垂直配向膜３６，４２の劣化に起因する表示不良の発生を防止することができる。したがって、信頼性が高く、耐久性に優れた液晶装置とすることができる。
【００５３】
また、垂直配向膜３１の膜厚３１ａが５ｎｍないし２０ｎｍとなるように、垂直配向膜３１となる材料を含む塗料を塗布する方法により垂直配向膜３１を形成し、垂直配向膜３１を形成する際に用いる塗料中に存在する固形分の量を調整して垂直配向膜３１の膜厚３１ａを調整するようにすれば、５ｎｍないし２０ｎｍの膜厚３１ａを有する垂直配向膜３１を容易に得ることができる。
【００５４】
また、この液晶装置では、第３層間絶縁膜７が平坦化されているので、第３層間絶縁膜７よりもＴＦＴアレイ基板１０側に設けられた部材によって形成される段差が、垂直配向膜３６を形成する際に悪影響を与えることがなく、配向処理時の配向不良を低減することができるため、ディスクリネーションの発生を防止することができる。
【００５５】
上記の実施形態では、第３層間絶縁膜７が平坦化されているものとしたが、第３層間絶縁膜７を平坦化しなくてもよい。
なお、層間絶縁膜による平坦化処理は、第３層間絶縁膜７に限ったものではなく、第２層間絶縁膜４で平坦化してもよいし、複数の層間絶縁膜で平坦化してもよいことは言うまでもない。
【００５６】
［電子機器］
以下、上記の第１の実施形態の液晶装置を用いた電子機器の一例として、投射型表示装置について説明する。
図６は、第１の実施形態の液晶装置を備えた投射型表示装置の一例を示した概略構成図である。この投射型表示装置は、３つの液晶パネルを使用した、いわゆる３板式の投射型液晶表示装置である。ここでは、上記の実施形態の液晶装置を液晶ライトバルブを構成する液晶パネルとして用いている。
図６において、符号５１０は光源、５１３，５１４はダイクロイックミラー、５１５，５１６，５１７は反射ミラー、５１８，５１９，５２０はリレーレンズ、５２２，５２３，５２４は液晶ライトバルブ、５２５はクロスダイクロイックプリズム、５２６は投射レンズ系を示している。
【００５７】
光源５１０は、超高圧水銀灯等のランプ５１１とランプ５１１の光を反射するリフレクタ５１２とから構成されている。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー５１３は、光源５１０からの白色光のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー５１７で反射され、赤色光用液晶ライトバルブ５２２に入射される。
【００５８】
一方、ダイクロイックミラー５１３で反射された色光のうち、緑色光は、緑色光反射のダイクロイックミラー５１４によって反射され、緑色用液晶ライトバルブ５２３に入射される。一方、青色光は、第２のダイクロイックミラー５１４も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ５１８、リレーレンズ５１９、出射レンズ５２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段５２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶ライトバルブ５２４に入射される。
【００５９】
各ライトバルブにより変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム５２５に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されたものである。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ系５２６によってスクリーン５２７上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【００６０】
このような投射型液晶表示装置は、上記の液晶装置を備えたものであるので、高コントラスト表示を実現することができる優れた表示品位を有する投射型表示装置とすることができる。
【００６１】
「第２の実施形態」
［液晶装置の構成］
本実施の形態の液晶装置は、アクティブマトリクス型の反射型液晶装置である。
図７は、第２の実施形態の液晶装置を説明するための図であり、第２の実施形態の液晶装置の一部を示した断面図である。
なお、図７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せてある。
【００６２】
本実施の形態の液晶装置１３３０において、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極３１９と当該画素電極３１９を制御するためのスイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）がそれぞれ形成されている。
また、本実施の形態の液晶装置１３３０は、ＴＦＴ基板３１０とＴＦＴ基板３１０に対向配置された対向基板３３０とからなる一対の基板３１０、３３０を備えている。
【００６３】
ＴＦＴ基板３１０は、硅素からなるものであり、その一部に、ソース３１１およびドレイン３１６が形成されている。また、ＴＦＴ基板３１０上には、アルミニウムからなるソース電極３１２およびドレイン電極３１７、二酸化珪素からなるチャネル３１３、硅素層３１４、タンタル層３１５からなるゲート電極、層間絶縁膜３１８、アルミニウムからなる画素電極３１９が形成され、ドレイン電極３１７と画素電極３１９とは、コンタクトホール３０８を介して電気的に接続されている。
【００６４】
画素電極３１９は、反射層を兼ねるものであり、不透明であるため、ゲート電極、ソース電極３１２、ドレイン電極３１７の上に、層間絶縁膜３１８を介して積層することができる。したがって、隣り合う画素電極３１９間の距離Ｘを狭くすることができ、高い開口率を確保することができる。
また、本実施の形態においては、ドレイン３１６、二酸化珪素層３４０、硅素層３４１、タンタル層３４２から構成される保持容量部を設けている。
【００６５】
他方、対向基板３３０には、液晶層５０側の面にＩＴＯからなる対向電極３３１が形成され、液晶層５０と反対側の面に反射防止層３３２が形成されている。さらに、ＴＦＴ基板３１０における画素電極３１９上および層間絶縁膜３１８上、対向基板３３０における対向電極３３１上には、斜方蒸着膜１３６，１４２と、斜方蒸着膜１３６，１４２上に形成された垂直配向膜１３１、１３２とからなる配向膜がそれぞれ形成されている。
そして、ＴＦＴ基板３１０と対向基板３３０との間に液晶が挟持されて、液晶層５０が形成されている。
【００６６】
本実施の形態においても、斜方蒸着膜１３６、１４２は、各基板３１０、３３０面の法線方向Ｈに対して６０度ないし７０度の蒸着角度θ２で斜方蒸着することにより形成されたものであり、斜方蒸着膜１３６、１４２の膜厚は、４０ｎｍないし５０ｎｍとされている。
【００６７】
また、垂直配向膜１３１、１３２は、ポリイミドなどの有機膜からなるものであり、液晶層５０を構成する液晶分子５０’が各基板３１０、３３０面に対する法線方向（垂直方向）Ｈに近くなる方向を向くようにするものである。
また、垂直配向膜１３１、１３２の膜厚は、５ｎｍないし２０ｎｍの範囲とされている。
【００６８】
また、本実施の形態では、対向電極３３１とそれぞれの画素電極３１９との間に電圧を印加することによって、液晶層５０の駆動が行われる。液晶層５０を構成する液晶としては、スーパーオトロピックタイプのものなどが使用され、液晶分子５０’は、電圧無印加（ＯＦＦ）時には、基板３１０、３３０面に対してプレチルト角θ３を持った方向に配向し、電圧印加（ＯＮ）時には、９０度ねじれた方向に配向するようにされている。
そして、本実施の形態においては、液晶装置１３３０に入射した光は、図７に示すように、電圧無印加（ＯＦＦ）時には、その偏光方向を変えることなく射出され、電圧印加（ＯＮ）時には、液晶分子５０’のねじれにより偏光方向が変えられて射出される。
【００６９】
このような液晶装置１３３０においては、斜方蒸着膜１３６、１４２は、各基板３１０、３３０面の法線方向Ｈに対して６０度ないし７０度の蒸着角度θ２で斜方蒸着することにより形成されたものであり、斜方蒸着膜１３６、１４２の膜厚は、４０ｎｍないし５０ｎｍであり、垂直配向膜１３１、１３２の膜厚は、５ｎｍないし２０ｎｍであるので、プレチルト角θ３がコントラスト比１０００以上の高コントラスト表示を実現しうる８０度から８７度の範囲となるように、容易に制御することができる。
したがって、上記の液晶装置１３３０によれば、プレチルト角θ３が小さすぎたり大きすぎたりすることに起因するコントラスト比の低下は発生せず、高コントラスト表示を実現することができる。
【００７０】
［電子機器］
以下、上記の第２の実施形態の液晶装置を用いた電子機器の一例として、反射型プロジェクタについて説明する。
図８は、第２の実施形態の液晶装置を備えた反射型プロジェクタの一例を示した概略構成図である。ここでは、上記の実施形態の液晶装置を反射型プロジェクタを構成する反射型液晶装置として用いている。
【００７１】
図８において、符号１３００は、反射型プロジェクタを示している。反射型プロジェクタ１３００は、略直交して配置された２つのシステム光軸Ｌ１、Ｌ２に沿って配置された光源部１１１０、第１の光源要素１１２０、第２の光源要素１１３０から概略構成される偏光照明装置１１０３、偏光照明装置１１０３からの偏光光を図示されない外部からの画像情報に応じて光変調し変調光束を生成する反射型液晶装置１３３０、反射型液晶装置１３３０にて変調された変調光束を投射面１３６０に投射する投射光学系１３５０、反射型液晶装置１３３０と偏光照明装置１１０３との間に配置され、偏光照明装置１１０３からの偏光光を透過させて反射型液晶装置１３３０に到達させるとともに、反射型液晶装置１３３０により変調された変調光束を反射させて投射光学系１３５０へ到達させる偏光選択素子１３２０、偏光照明装置１１０３と偏光選択素子１３２０との間に配置された平行化レンズ１１７０、偏光選択素子１３２０と投射光学系１３５０との間に配置された偏光板１１８０、から概略構成されている。
【００７２】
光源部１１１０は、光源ランプ１１１１と、放物面リフレクター１１１２とから概略構成されている。光源ランプ１１１１から放射された光は、放物面リフレクター１１１２によって一方向に反射され、略平行な光束となって第１の光源要素１１２０に入射する。
【００７３】
第１の光源要素１１２０は、マトリックス状に配列された複数の矩形の光束分割レンズ１１２１を備えたレンズアレイである。光源部１１１０と第１の光源要素１１２０との位置関係は、光源光軸Ｒが第１の光源要素１１２０の略中心に来るように設定されている。第１の光源要素１１２０に入射した光は、光束分割レンズ１１２１により複数の中間光束に分割され、同時に光束分割レンズ１１２１の集光作用により、システム光軸Ｌ１と垂直な平面内（図８においてはＸＹ平面）の中間光束が集束する位置に光束分割レンズ１１２１の数と同数の集光像を形成する。
【００７４】
第２の光源要素１１３０は、集光レンズアレイ１１３１、遮光板アレイ１１３５、偏光分離ユニットアレイ１１４１と選択位相差板１１４７とからなる板状の偏光変換素子１１４０、偏光変換素子１１４０から射出された中間光束を所定の被照明領域上に重畳させる重畳レンズ１１５０から概略構成されている。この第２の光源要素１１３０は、中間光束のそれぞれをＰ偏光光とＳ偏光光とに分離した後、一種類の偏光光に変換して一箇所の被照明領域上に重畳させる機能を有している。
【００７５】
偏光分離ユニットアレイ１１４１は、Ｘ軸方向に配列された複数の偏光分離ユニットから構成され、偏光分離ユニットに入射したランダムな偏光方向を有する中間光束は、偏光分離ユニットによりＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、それぞれ偏光分離ユニットのＰ偏光光射出面、Ｓ偏光光射出面からほぼ同じ方向に向けて射出される。
【００７６】
偏光分離ユニットアレイ１１４１の入射側には、偏光分離面の部分のみに中間光束を入射させ、反射面の部分には、中間光束を直接入射させないようにするための遮光板アレイ１１３５が配置されている。遮光板アレイ１１３５は、偏光分離ユニットアレイ１１４１の偏光分離面と反射面に対応させて開口部と遮光部とをアレイ状に配置したものであり、金属板などによる遮光性の板をアレイ状に並べたものや、逆に、遮光性の平板にアレイ状の開口部を設けたもの等を用いることができる。このような遮光板アレイ１１３５を配置すれば、偏光分離ユニットアレイ１１４１の反射面に入射し、偏光分離面から射出される光束を低減できるため、偏光変換素子１１１４から射出される偏光光の偏光度を一層高めることができ、反射型液晶装置１３３０に入射する偏光光とするには都合がよい。
【００７７】
偏光分離ユニットアレイ１１４１の光射出面側には、λ／２位相差層が規則的に形成された選択位相差板１１４７が設置されている。選択位相差板１１４７は、偏光分離ユニットのＳ偏光光射出面の部分のみにλ／２位相差層が形成され、Ｐ偏光光射出面の部分にはλ／２位相差層が形成されていない光学素子である。したがって、偏光分離ユニットから射出されたＳ偏光光は、選択位相差板１１４７を通過する際にλ／２位相差層によって偏光方向の回転作用を受け、Ｐ偏光光へと変換される。一方、Ｐ偏光光射出面の部分にはλ／２位相差層が形成されていないので、偏光分離ユニットのＰ偏光光射出面から射出されたＰ偏光光はそのままの状態で選択位相差板１１４７を通過する。
【００７８】
すなわち、第１の光源要素１１２０から射出されたランダムな偏光方向を有する中間光束は、偏光分離ユニットアレイ１１４１によりＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、選択位相差板１１４７により、偏光方向が揃った一種類の偏光光に変換されたことになる。
【００７９】
偏光変換素子１１４０の光射出面側に配置された重畳レンズ１１５０は、偏光変換素子１１４０によりＰ偏光光に揃えられたそれぞれの中間光束を被照明領域（反射型液晶装置１３３０の表示領域）上で重畳する重畳素子としての機能を有している。すなわち、第１の光源要素１１２０により分割された中間光束（つまり、光束分割レンズ１１２１により切り出されたイメージ面）のぞれぞれが、偏光変換素子１１４０によって偏光方向の揃った一種類の偏光光に変換され、重畳レンズ１１５０によって一箇所の被照明領域上で重畳される。
【００８０】
偏光選択素子１３２０の入射面側には、平行化レンズ１１７０が配置されており、偏光選択素子１３２０に入射する複数の中間光束を、各々の中心軸に対して略平行な光束に変換する機能を有している。一般に、偏光選択素子１３２０の偏光選択性能や反射型液晶装置１３３０の表示性能は、入射する光束に対して大きな角度依存性を有するため、偏光選択素子１３２０の入射面側に平行化レンズ１１７０を配置し、偏光選択素子１３２０や反射型液晶装置１３３０に入射する光束の入射角度を小さく抑え込むことが望ましい。したがって、偏光選択素子１３２０や反射型液晶装置１３３０の光学特性によっては、平行化レンズ１１７０を偏光選択素子１３２０と反射型液晶装置１３３０との間に配置してもよいし、また、平行化レンズ１１７０を省略してもよい。なお、平行化レンズ１１７０と偏光選択素子１３２０とを光学的に一体化すれば、平行化レンズ１１７０と偏光選択素子１３２０と界面で生じる光損失を低減できるので、光利用効率の向上という点で効果的である。
【００８１】
偏光選択素子１３２０は、２つのプリズム部品１３２２，１３２３の接合面に、偏光選択膜１２０１が形成されたものである。偏光選択膜１２０１は、誘電体多層膜などで構成され、Ｓ偏光光を反射し、かつＰ偏光光を透過させる。先に説明したように、偏光照明装置１１０３から射出される光束は、そのほとんどが一種類の偏光光に変換されているため、偏光照明装置１１０３から射出された光束の大部分は、偏光選択膜１２０１によって透過あるいは反射されることになる。本例の場合には、第２の光源要素１１３０から射出される光束の大部分は、Ｐ偏光光であるため、偏光選択素子１３２０に入射した光束は、そのほとんどが偏光選択膜１２０１を透過して反射型液晶装置１３３０に到達する。
【００８２】
このような反射型プロジェクタ１３００は、上記の液晶装置を備えたものであるので、高コントラスト表示を実現することができ、優れた表示品位を有する反射型プロジェクタ１３００とすることができる。
【００８３】
以下、上記の第１の実施形態または第２の実施形態の液晶装置を用いた電子機器の他の例を説明する。
図９は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図９において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００８４】
図１０は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００８５】
図１１は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の液晶装置を用いた液晶表示部を示している。
【００８６】
図９〜図１１に示す電子機器は、上記の第１の実施形態または第２の実施形態の液晶装置を備えたものであるので、優れた表示品位を有する表示部を備えた電子機器とすることができる。
【００８７】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば図１〜図４および図７を用いて説明した液晶装置の具体的な構成は、ほんの一例に過ぎず、その他、種々の構成を有する液晶装置に本発明を適用することができる。
【００８８】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明の効果を明らかにするが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００８９】
「試験例１」：プレチルト角とコントラスト比との関係
誘電率異方性が負の液晶組成物からなる液晶と、垂直配向性ポリイミド（ＪＳＲ株式会社製：ＪＡＬＳー２０２１）からなる垂直配向膜３１、３２と、ＳｉＯからなる斜方蒸着膜３６、４２とを備え、表１に示すプレチルト角θ１を有する図１〜図４に示した液晶表示装置をそれぞれ作製した。
【００９０】
そして、得られた液晶表示装置それぞれについて、コントラスト比を測定し、プレチルト角θ１とコントラスト比との関係を調べた。
その結果を表１および図１２に示す。
図１２は、プレチルト角とコントラスト比との関係を示したグラフである。
図１２に示したグラフにおいて、横軸はプレチルト角であり、縦軸はコントラスト比である。
【００９１】
【表１】
0003840922.tif 000002
【００９２】
表１および図１２より、コントラスト比１０００以上の高コントラスト表示を実現しうるプレチルト角θ１は、８０度から８７度の範囲であることが確認できた。
【００９３】
「試験例２」：斜方蒸着膜の膜厚とプレチルト角との関係
試験例１と同様の液晶および垂直配向膜３１、３２、ならびに斜方蒸着膜３６、４２を備え、垂直配向膜３１、３２の膜厚を１０ｎｍとし、斜方蒸着膜３６、４２の膜厚を表２に示す膜厚とし、斜方蒸着膜３６、４２を形成する際の蒸着角度を６０度とした場合および７０度とした場合の図１〜図４に示した液晶表示装置をそれぞれ作製した。
【００９４】
そして、得られた液晶表示装置それぞれについて、プレチルト角θ１を測定し、斜方蒸着膜３６、４２を形成する際の蒸着角度を６０度とした場合および７０度とした場合における斜方蒸着膜３６、４２の膜厚とプレチルト角θ１との関係を調べた。
その結果を表２および図１３に示す。
図１３は、斜方蒸着膜の膜厚とプレチルト角との関係を示したグラフである。図１３に示したグラフにおいて、縦軸はプレチルト角であり、横軸は斜方蒸着膜の膜厚である。
【００９５】
【表２】
0003840922.tif 000003
【００９６】
表２および図１３より、斜方蒸着膜３６、４２を形成する際の蒸着角度を６０度とした場合および７０度とした場合、プレチルト角θ１が８０度から８７度の範囲となる斜方蒸着膜３６、４２の膜厚は、４０ｎｍないし５０ｎｍの範囲であることが確認できた。
【００９７】
「試験例３」：斜方蒸着膜の蒸着角度とプレチルト角との関係
試験例１と同様の液晶および垂直配向膜３１、３２、ならびに斜方蒸着膜３６、４２を備え、垂直配向膜３１、３２の膜厚を１０ｎｍとし、斜方蒸着膜３６、４２を形成する際の蒸着角度θ２を表３に示す角度とし、斜方蒸着膜３６、４２の膜厚を４２ｎｍとした場合および４８ｎｍとした場合の図１〜図４に示した液晶表示装置をそれぞれ作製した。
【００９８】
そして、得られた液晶表示装置それぞれについて、プレチルト角θ１を測定し、斜方蒸着膜３６、４２の膜厚を４２ｎｍとした場合および４８ｎｍとした場合における斜方蒸着膜３６、４２の蒸着角度θ２とプレチルト角θ１との関係を調べた。
その結果を表３および図１４に示す。
図１４は、斜方蒸着膜の蒸着角度とプレチルト角との関係を示したグラフである。
図１４に示したグラフにおいて、縦軸はプレチルト角であり、横軸は斜方蒸着膜の蒸着角度である。
【００９９】
【表３】
0003840922.tif 000004
【０１００】
表３および図１４より、斜方蒸着膜３６、４２の膜厚を４２ｎｍとした場合および４８ｎｍとした場合、プレチルト角θ１が８０度から８７度の範囲となる斜方蒸着膜３６、４２の蒸着角度θ２は、６０度ないし７０度の範囲であることが確認できた。
【０１０１】
「試験例４」：垂直配向膜の膜厚とプレチルト角との関係
試験例１と同様の液晶および垂直配向膜３１、３２、ならびに斜方蒸着膜３６、４２を備え、垂直配向膜３１、３２の膜厚を表４に示す膜厚とし、斜方蒸着膜３６、４２の膜厚を４３ｎｍとし、斜方蒸着膜３６、４２を形成する際の蒸着角度θ２を７０度とした図１〜図４に示した液晶表示装置をそれぞれ作製した。
【０１０２】
そして、得られた液晶表示装置それぞれについて、プレチルト角θ１を測定し、垂直配向膜３１、３２の膜厚とプレチルト角θ１との関係を調べた。
その結果を表４および図１５に示す。
図１５は、垂直配向膜の膜厚とプレチルト角との関係を示したグラフである。図１５に示したグラフにおいて、縦軸はプレチルト角であり、横軸は垂直配向膜の膜厚である。
【０１０３】
【表４】
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【０１０４】
表４および図１５より、プレチルト角θ１が８０度から８７度の範囲となる垂直配向膜３１、３２の膜厚は、２０ｎｍ以下の範囲であることが確認できた。
【０１０５】
上述した試験例１〜試験例４より、斜方蒸着膜３６、４２の膜厚を４０ｎｍないし５０ｎｍ、斜方蒸着膜３６、４２の蒸着角度θ２を６０度ないし７０度、垂直配向膜３１、３２の膜厚を２０ｎｍ以下とし、これら全ての条件を満足することにより、プレチルト角をコントラスト比１０００以上の高コントラスト表示を実現しうる８０度から８７度の範囲にすることができることが明らかとなった。ただし、垂直配向膜３１、３２の膜厚は、上述したように、垂直配向膜３１、３２を形成することが困難となり、垂直配向膜３１、３２の均一性が得られなくなるため、５ｎｍ以上であることが好ましい。
【０１０６】
また、試験例１〜試験例４によれば、コントラスト比がより一層高い１３００ないし１６００の表示を実現する場合には、配向膜を形成する垂直配向膜３１、３２の膜厚は、１６ｎｍないし１８ｎｍとするのがよいことが明らかとなった。また、斜方蒸着膜３１、３２は、基板面の法線方向に対して６０度の蒸着角度θ２とした場合、斜方蒸着膜の膜厚は４０ｎｍないし４７ｎｍとするのがよいことが確認できた。
また、斜方蒸着膜は、斜方蒸着膜３１、３２は、基板面の法線方向に対して７０度の蒸着角度θ２とした場合、斜方蒸着膜３１、３２の膜厚は４０ｎｍないし４９ｎｍとするのがよいことが確認できた。
【０１０７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明においては、斜方蒸着膜は、基板面の法線方向に対して６０度ないし７０度の蒸着角度で斜方蒸着することにより形成されたものであり、斜方蒸着膜の膜厚は、４０ｎｍないし５０ｎｍであり、垂直配向膜の膜厚は、５ｎｍないし２０ｎｍであるので、プレチルト角をコントラスト比１０００以上の高コントラスト表示を実現しうる８０度から８７度の範囲となるようにすることができる。
したがって、本発明の液晶装置によれば、プレチルト角が小さすぎたり大きすぎたりすることに起因するコントラスト比の低下は発生せず、高コントラスト表示を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態の液晶装置の表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図である。
【図２】  同、複数の画素群の平面図である。
【図３】  図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図４】  図３に示した液晶装置の一部を拡大して示した図であり、ＴＦＴアレイ基板上に設けられた画素電極と、斜方蒸着膜と、垂直配向膜とを示した断面図である。
【図５】  本発明の液晶装置の製造方法の一例の一部を説明するための図であって、対向基板上に下地層を設ける方法を説明するための概略断面図である。
【図６】  第１の実施形態の液晶装置を備えた投射型表示装置の一例を示した概略構成図である。
【図７】  第２の実施形態の液晶装置を説明するための図であり、第２の実施形態の液晶装置の一部を示した断面図である。
【図８】  第２の実施形態の液晶装置を備えた反射型プロジェクタの一例を示した概略構成図である。
【図９】  上記液晶装置を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１０】  同、電子機器の他の例を示す図である。
【図１１】  同、電子機器のさらに他の例を示す図である。
【図１２】  プレチルト角とコントラスト比との関係を示したグラフである。
【図１３】  斜方蒸着膜の膜厚とプレチルト角との関係を示したグラフである。
【図１４】  斜方蒸着膜の蒸着角度とプレチルト角との関係を示したグラフである。
【図１５】  垂直配向膜の膜厚とプレチルト角との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
１ａ  半導体層
１ｅ  高濃度ドレイン領域
１ｆ  第１蓄積容量電極
３ａ  走査線
３ｂ  容量線
４  第２層間絶縁膜
５，８，１３、３０８  コンタクトホール
６ａ  データ線
７  第３層間絶縁膜
９ａ、３１９  画素電極
１０  ＴＦＴアレイ基板
１１ａ  第１遮光膜
１２  第１層間絶縁膜
２０  対向基板
２１、３３１  対向電極
２３  遮光膜
３０  画素スイッチング用ＴＦＴ
３１、３２、１３１、１３２  垂直配向膜
３６，４２、１３６，１４２斜方蒸着膜
５０  液晶層
５０’  液晶分子
７０  蓄積容量
θ１、θ３  プレチルト角
θ２  蒸着角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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