(57)【要約】【課題】光漏れを防止する偏光板、偏光板の作製方法及び表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】偏光板は、第１面及び第１面と反対側の第２面を含む基板と、第１面に設けられる偏光層と、第２面に設けられる遮蔽層と、を有し、偏光層は、第１偏光子及び第２偏光子を含み、第１偏光子及び第２偏光子のそれぞれは、第１方向に伸延し、第１方向と交差する第２方向に離間して配列される複数の金属細線を含み、第１偏光子と第２偏光子とは間隙をもって隣接して配置され、遮蔽層は、屈折率異方性材料を含み、少なくとも、間隙と重畳する第１の領域を含んで配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び前記第１面と反対側の第２面を含む基板と、
前記第１面に設けられる偏光層と、
前記第２面に設けられる遮蔽層と、を有し、
前記偏光層は、
第１偏光子及び第２偏光子を含み、
前記第１偏光子及び前記第２偏光子のそれぞれは、第１方向に伸延し前記第１方向と交差する第２方向に離間して配列される複数の金属細線を含み、
前記第１偏光子と前記第２偏光子とは間隙をもって隣接して配置され、
前記遮蔽層は、
屈折率異方性材料を含み、
少なくとも、前記間隙と重畳する第１の領域を含んで配置される偏光板。
【請求項２】
前記遮蔽層は、前記第１偏光子と重畳する第２の領域を含み、
前記第２の領域の膜厚は、前記第１の領域の膜厚よりも小さい請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記遮蔽層は、前記第１偏光子と重畳する第２の領域を含み、
前記第２の領域は、少なくとも開口されている部分を含む請求項１に記載の偏光板。
【請求項４】
前記屈折率異方性材料がリオトロピック液晶材料である請求項１に記載の偏光板。
【請求項５】
前記リオトロピック液晶材料が２以上の多環式化合物である請求項４に記載の偏光板。
【請求項６】
前記基板は、可撓性を有する請求項１に記載の偏光板。
【請求項７】
前記第１偏光子と前記第２偏光子との間の前記間隙は、樹脂層を含む請求項１に記載の偏光板。
【請求項８】
複数の画素電極が配列され、前記複数の画素電極にそれぞれ接続される薄膜トランジスタが設けられるＴＦＴ基板と、
前記ＴＦＴ基板と対向する対向基板と、
前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間の液晶層と、
偏光板と、を有し、
前記偏光板は、第１面及び前記第１面と反対側の第２面を含む基板と、前記第１面に設けられる偏光層と、前記第２面に設けられる遮蔽層と、を含み、
前記偏光層は、第１偏光子及び第２偏光子を含み、
前記第１偏光子及び前記第２偏光子のそれぞれは、第１方向に伸延し、前記第１方向と交差する第２方向に離間して配列される複数の金属細線を含み、
前記第１偏光子と前記第２偏光子とは間隙をもって隣接して配置され、
前記遮蔽層は、少なくとも、前記間隙と重畳する第１の領域を含んで配置される液晶表示装置。
【請求項９】
前記対向基板は、前記複数の画素電極と重畳するカラーフィルタ層と、前記複数の画素の境界領域と重畳するブラックマトリクス層と、を含み、
前記第１の領域は、前記ブラックマトリクス層と重畳する、請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記遮蔽層は、前記対向基板と接する請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記遮蔽層は、前記第１偏光子と重畳する第２の領域を含み、
前記第２の領域の膜厚は、前記第１の領域の膜厚よりも小さい請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記遮蔽層は、前記第１偏光子と重畳する第２の領域を含み、
前記第２の領域は、少なくとも開口されている部分を含む請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記遮蔽層は、屈折率異方性材料を含む請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記屈折率異方性材料がリオトロピック液晶材料である請求項１３に記載の液晶表示装置。
【請求項１５】
前記リオトロピック液晶材料が２以上の多環式化合物である請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】
前記基板は、可撓性を有する請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第１偏光子と前記第２偏光子との間の前記間隙は、樹脂層を含む請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１８】
基板の第１面の上に、少なくとも第１偏光子及び前記第１偏光子と間隙をもって隣接するように第２偏光子を配置して偏光層を形成する工程と、
前記偏光層の上に有機膜を形成する工程と、
前記第１面に反対側の第２面の上に遮蔽層を形成する工程と、
前記有機膜を剥離する工程と、を含む偏光板の作製方法であって、
前記第１偏光子及び前記第２偏光子のそれぞれは、第１方向に伸延し、前記第１方向と交差する第２方向に離間して配列される複数の金属細線を含む金属細線部を含み、
前記遮蔽層は、少なくとも、前記間隙と重畳する第１の領域を含んで配置される偏光板の作製方法。
【請求項１９】
前記遮蔽層は、前記第１偏光子と重畳する第２の領域を含み、
前記第２の領域の膜厚は、前記第１の領域の膜厚よりも小さい請求項１８に記載の偏光板の作製方法。
【請求項２０】
前記遮蔽層は、前記第１偏光子と重畳する第２の領域を含み、
前記第２の領域は、少なくとも開口されている部分を含む請求項１８に記載の偏光板の作製方法。
【請求項２１】
前記遮蔽層は、屈折率異方性材料を含む請求項１８に記載の偏光板の作製方法。
【請求項２２】
前記屈折率異方性材料がリオトロピック液晶材料である請求項２１に記載の偏光板の作製方法。
【請求項２３】
前記リオトロピック液晶材料が２以上の多環式化合物である請求項２２に記載の偏光板の作製方法。
【請求項２４】
前記基板は、可撓性を有する請求項１８に記載の偏光板の作製方法。
【請求項２５】
偏光層は、前記第１偏光子と前記第２偏光子との間の前記間隙に樹脂層が形成される請求項１８に記載の偏光板の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板、偏光板の作製方法、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置の高精細化、色再現性の向上、ダイナミックレンジの拡大化のための技術開発が進められている。高精細化は、開口率の低下を伴うため、表示輝度を維持するためには光源の輝度を高くする必要がある。また、色再現性の向上は、波長変換又は波長選択により改善することが可能であるが、波長変換又は波長選択の際にエネルギーの損失があるため、表示輝度を維持するためには光源の輝度を高くする必要がある。さらに、ダイナミックレンジの拡大化は、表示輝度を高くすることにより改善することが可能であるが、表示輝度を高くするためには光源の輝度を高くする必要がある。いずれの場合においても光源の高輝度化が有効な手段であるが、光源は液晶表示装置において最も消費電力が大きい部品であるため、光源の高輝度化は液晶表示装置の消費電力の増大につながる。
【０００３】
一方、光源の高輝度化を抑制できる技術として、光の利用効率を向上させる技術開発が着目されている。その技術開発の一つに、液晶表示装置の光源側に配置される偏光板の改良がある。一般的な偏光板は、特定方向に振動する光のみを透過し、特定方向以外の光を吸収するが、特定方向以外の光を利用することのできる偏光板として、反射偏光板が提案されている。反射偏光板として、例えば、複数の金属細線（ワイヤーと呼ばれることもある）を格子状又は網状に配置したワイヤーグリッド偏光板（ワイヤーグリッド偏光子又はワイヤーグリッドフィルムなどと呼ばれることもある）がある。ワイヤーグリッド偏光板は、特定方向に振動する光を透過するとともに、特定方向以外の光を反射する。液晶表示装置の光源側にワイヤーグリッド偏光板が配置されると、特定方向に振動する光を透過し、特定方向以外の光は光源側に反射する。この反射光は、光源に設けられる反射板等で反射されて再度ワイヤーグリッド偏光板に入射する。この反射が繰り返されることによって光の損失を低減できるため、ワイヤーグリッド偏光板は、光の利用効率を向上させる技術の一つとして有望である。
【０００４】
ワイヤーグリッド偏光板に関し、例えば、特許文献１にはワイヤーグリッド偏光板の量産性、作製精度を向上させる方法、さらに、大面積によるシート状版の作製方法が開示されている。また、ワイヤーグリッド偏光板を液晶表示装置に設ける方法として、ステップアンドリピート方式による作製方法が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１０３００１号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１２／０１４０１４８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ワイヤーグリッド偏光板を作製するためには、電子線リソグラフィーや液浸プロセスなどの半導体プロセスが必要であり、ワイヤーグリッド偏光板の大型化に課題がある。ナノインプリント法を適用する場合も、大型基板を用いて直接ワイヤーグリッド偏光板を作製することは困難である。そのため、大型基板に、例えば、２０ｍｍ×２０ｍｍ程度の偏光子を作製し、続いて、その偏光子を複数個並べる、又はつなぎ合わせることによって基板を大型化する作製方法が試みられている。しかし、偏光子間の間隙、又はつなぎ合わせの間隙からの光漏れが問題となっている。
【０００７】
このような課題に鑑み、本発明の一実施形態は、光漏れを防止する偏光板、偏光板の作製方法及び表示装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る偏光板は、第１面及び第１面と反対側の第２面を含む基板と、第１面に設けられる偏光層と、第２面に設けられる遮蔽層と、を有し、偏光層は、第１偏光子及び第２偏光子を含み、第１偏光子及び第２偏光子のそれぞれは、第１方向に伸延し、第１方向と交差する第２方向に離間して配列される複数の金属細線を含み、第１偏光子と第２偏光子とは間隙をもって隣接して配置され、遮蔽層は、屈折率異方性材料を含み、少なくとも、間隙と重畳する第１の領域を含んで配置される。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、複数の画素電極が配列され、複数の画素電極にそれぞれ接続される薄膜トランジスタが設けられるＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板と対向する対向基板と、ＴＦＴ基板と対向基板との間の液晶層と、偏光板と、を有し、偏光板は、第１面及び第１面と反対側の第２面を含む基板と、第１面に設けられる偏光層と、第２面に設けられる遮蔽層と、を含み、偏光層は、第１偏光子及び第２偏光子を含み、第１偏光子及び第２偏光子のそれぞれは、第１方向に伸延し、第１方向と交差する第２方向に配列される複数の金属細線を含み、第１偏光子と第２偏光子とは間隙をもって隣接して配置され、遮蔽層は、少なくとも、間隙と重畳する第１の領域を含んで配置される。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法は、基板の第１面の上に、少なくとも第１偏光子及び第１偏光子と間隙をもって隣接するように第２偏光子を配置して偏光層を形成する工程と、偏光層の上に有機膜を形成する工程と、第１面に反対側の第２面の上に遮蔽層を形成する工程と、有機膜を剥離する工程と、を有する偏光板の作製方法であって、第１偏光子及び第２偏光子のそれぞれは、第１方向に伸延し、第１方向と交差する第２方向に離間して配列される複数の金属細線を含み、遮蔽層は、少なくとも、間隙と重畳する第１の領域を含んで配置される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る偏光板の構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る偏光板の構成を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る偏光板の構成を示す模式的な断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る画素を含む表示装置の構成を示す模式的な平面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれる画素を示す模式的な平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれる画素を示す模式的な断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る表示装置の作製方法を示す模式的な断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれる画素を示す模式的な平面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれる画素を示す模式的な断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれる画素を示す模式的な断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれる画素を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲において、多くの異なる態様で実施することが可能である。すなわち、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかしながら、模式的な図面はあくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。なお、各要素に付記される「第１」、「第２」の文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。
【００１３】
本明細書において、「上」とは、ある物体又は領域の上に直に接するように配置される場合だけでなく、他の物体又は領域を間に挟んで配置される場合をも含む。「下」という用語についても同様である。また、「上」、「下」といった用語は、物体又は領域間の相対的な上下関係を示すものであり、絶対的な上下関係を意味するものではない。具体的には、基板の主面（素子等が形成される面）を基準にして、基板の主面側を「上」と定義し、基板の主面の反対側を「下」と定義する。
【００１４】
ある一つの膜を加工して複数のパターンを形成した場合、これらの複数のパターンは、各々が異なる機能及び又は役割を有する場合がある。しかしながら、これらの複数のパターンは同一の工程において同一の層として形成された膜に由来する。すなわち、これらの複数のパターンは同一の層構造を有し、同一の材料を含む。したがって、本明細書においては、これらの複数のパターンは、同一の層に存在しているものと定義する。
【００１５】
本発明に係る偏光板は、複数の偏光子が配置される反射偏光板である。偏光子はワイヤーグリッド偏光子に限定されないが、以下では、複数のワイヤーグリッド偏光子を用いる偏光板について説明する。
【００１６】
なお、本明細書での「可視光」とは、３８０から７８０ｎｍの波長を持つ光線をいう。
【００１７】
（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る偏光板について、図１乃至図４を用いて説明する。
【００１８】
図１は、第１実施形態における偏光板１００の構成を示す模式的な斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、偏光板１００は、基板１０と、偏光層６０と、遮蔽層２０とを含む。偏光層６０は複数の偏光子１２６を含む。なお、本明細書では、便宜上、隣接する２つの偏光子１２６を第１偏光子１２６Ａ及び第２偏光子１２６Ｂとして記載する。また、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂは接していてもよく、一定の間隔（間隙）を有していてもよい。
【００２０】
図２は、図１に示した偏光板１００のＡ１とＡ２の間の模式的な断面図である。
【００２１】
図２（Ａ）に示すように、基板１０の表面（第１面）に偏光層６０が設けられ、基板１０の裏面（第２面）に遮蔽層２０が設けられる。すなわち、基板の第１面に偏光層６０が設けられ、第１面の反対側の第２面に遮蔽層２０が設けられる。偏光層６０は、偏光子１２６（第１偏光子１２６Ａ及び第２偏光子１２６Ｂ）が設けられる。図２（Ａ）では、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとは一定の間隙を設けて隣接する構成であるが、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとが接する構成としてもよく、また、第１偏光子１２６Ａの一部と第２偏光子１２６Ｂの一部とが接する構成としてもよい。偏光子１２６は、第１樹脂層６１、金属細線部６２、及び第２樹脂層６３を含む。金属細線部６２は複数の金属細線を含む。金属細線部６２は、第１樹脂層６１及び第２樹脂層６３と接する。金属細線部６２の金属細線間、すなわち、金属細線が設けられていない部分では、第１樹脂層６１が第２樹脂層６３と接する。図２（Ａ）では、偏光子１２６の端部の側面は第１樹脂層６１及び第２樹脂層６３で構成されているが、第１樹脂層６１、金属細線部６２の金属細線、及び第２樹脂層６３で構成されていてもよい。なお、本明細書において、第１樹脂層６１は、第１樹脂層６１を形成する材料を示すことがあり、第２樹脂層６３は、第２樹脂層６３を形成する材料を示すことがある。
【００２２】
基板１０として、ガラス基板又は石英基板などの透明基板を用いることができる。また、可撓性を必要とする場合には、ポリイミド系又はアクリル系の樹脂基板を用いることができる。
【００２３】
第１樹脂層６１は、可視光の透過率が高いこと、耐熱性が高いこと、並びに基板１０、金属細線部６２、及び第２樹脂層６３との密着性が高いことが好ましいが、これらに限定されない。第１樹脂層６１の材料として、例えば、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、又はポリイミド系などの紫外線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いることができる。また、第１樹脂層６１は、２層構造としてもよい。例えば、基板１０の第１面と接して第１材料を用いて第１層を設け、第１層の上に第１材料とは異なる第２材料を用いて第２層を設ける。第１材料には第２材料よりも密着性の高い材料を用い、第２材料には第１材料よりも透過率の高い材料を用いることで、透過率が高く、密着性が高い第１樹脂層６１を形成することができる。
【００２４】
金属細線部６２の金属配線は、導電性金属材料を用いることができる。導電性金属材料は、可視光の反射率が高いこと並びに第１樹脂層６１及び第２樹脂層６３との密着性が高いことが好ましい。例えば、導電性金属材料は、アルミニウム、銀、白金、クロム等、又はそれらの合金等であるが、これらに限定されない。
【００２５】
金属細線部６２は、直線状、すなわち、一方向（第１の方向）に伸延し、第１の方向と交差する第２方向に離間して複数の金属細線が配列される。それぞれの金属細線は、入射する可視光の最も短い波長以下の幅を有する。また、図２では、金属細線間の間隔が周期的である構成を例示したが、非周期的であってもよい。例えば、金属細線部が２種類の間隔を有して金属配線が配列される場合、光を偏光する機能と、光を遮光する機能を同時に持たせることができる。
【００２６】
金属細線部６２の偏光特性は、金属細線間の間隔、入射光の波長、入射光の角度（入射角）、及び金属細線部６２の導電性金属材料の屈折率で決定される。例えば、それぞれの金属細線の幅を１８０ｎｍ、金属細線間の間隔を３６０ｎｍとすることで、波長が３６０ｎｍよりも大きい波長の偏光した光を透過することができる。なお、本明細書において、金属細線間の間隔とは、一つの金属配線の幅の中心から、隣接する金属細線の幅の中心までの距離をいう。また、それぞれの金属細線の幅は、金属細線間の間隔の１／２以下とすることが好ましい。
【００２７】
また、金属細線部６２の透過率は、それぞれの金属細線の膜厚（高さともいう）で決定される。例えば、各金属細線の膜厚は、金属細線部６２の光の透過率が１％以下となるような膜厚にすればよい。例えば、各金属細線の膜厚は３０ｎｍ以上が好ましい。各金属細線の膜厚が薄すぎると、特定の波長以外の透過光を無視することができなくなる。一方、各金属細線の膜厚が厚すぎると、光の利用効率が低下する可能性がある。そのため、各金属細線の幅と同様に、各金属細線の膜厚も金属細線間の間隔の１／２以下が好ましい。具体的には、金属細線間の間隔が３６０ｎｍの場合、各金属細線の膜厚も３６０ｎｍとすればよい。
【００２８】
各金属細線の断面形状は、三角形、正方形、長方形、台形、半円形、又は半楕円形であるが、これらに限定されない。
【００２９】
第２樹脂層６３は、第１樹脂層６１と同様の材料を用いることができる。金属細線部６２の上に第２樹脂層６３を設けることで、金属細線部６２を保護することができる。
【００３０】
遮蔽層２０は、少なくともその一部に、光の反射又は吸収などにより、光の透過を妨げる領域を含む層であり、完全な遮光だけでなく、部分的な遮光も含む。遮蔽層２０の材料として、屈折率異方性を有する材料、例えば、リオトロピック液晶又はサーモトロピック液晶などを用いることができる。リオトロピック液晶は、水と溶媒、或いは溶液と溶媒との化合物であり、例えば、界面活性剤と、水又は溶液との混合によって液晶状態となり、溶媒の濃度や、混合液を塗った方向を調整することで液晶を配向させることができる。サーモトロピック液晶は、例えば、ある温度範囲で中間相として安定した振る舞いを示し、温度の変化により液晶状態となる。そのため、リオトロピック液晶又はサーモトロピック液晶を塗布した後で、偏光子１２６と重畳する部分のみを熱処理や加工処理して液晶の配向を変化させることで、遮蔽層２０の中で異なる透過率を有する部分を形成することができる。すなわち、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙と重畳する部分の透過率を偏光子１２６と重畳する部分の透過率よりも低くすることができる。言い換えると、遮蔽層２０の一部に透過率を低くした遮光機能を持たせることができる。
【００３１】
本発明においては、遮蔽層２０の材料として、特にリオトロピック液晶が望ましい。リオトロピック液晶を形成する典型的な物質は界面活性剤である。界面活性剤は、親水基と長鎖アルキル基などの疎水性基を一分子中に有する両親媒性分子であるが、界面活性剤からなる有機層は高温下では安定性が低いため、有機層としての屈折率異方性が崩れてしまう。このような高温化での有機層の安定化のため、本発明でのリオトロピック液晶を形成する材料としては、分子中に２以上の芳香炭化水素、複素環、脂環式炭化水素を含む多環式有機化合物であることが好ましい。具体的には、ナフタレン、アントラセン、ペリレン、コロネン、フルオレン、フェナントレン、トリフェニレン、アセナウチレン、ピレン等の縮合環炭化水素含む化合物、フラン、オキシラン、４Ｈ−ピラン、２Ｈ−クロメン、ベンゾフラン、２Ｈ−ピラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、パラチアジン、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピラゾリジン、ピリミジン、ピリジン、ピペラジン、ピペリジン、ピラジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、フェノチアジン、モルホリン、チアゾール、チアジアゾールおよびオキサゾール等の縮合複素環を含む化合物、縮合環炭化水素と縮合複素環のいずれも含む化合物が挙げられる。
【００３２】
これらの多環式有機化合物の具体的な例としては、例えば、下記の化合物群で示される化合物があげられる。なお、化合物群の中のＭは、２Ｈ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｐｔから選ばれる一つである。
【００３３】
[化合物群]
【化１】
2020173338.tif 000003
【化２】
2020173338.tif 000004
【化３】
2020173338.tif 000005
【化４】
2020173338.tif 000006
【化５】
2020173338.tif 000007
【００３４】
また、上記化合物群に記載の化合物は、有機溶剤、水、もしくは有機溶剤と水の混合溶媒への溶解性を高めるために１以上の置換基を有してもよい。置換基としては、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシル基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン、スルホ基、スルフィノ基、シアノ基、ニトロ基が挙げられる。これらのうち水系での安定性を向上させる観点からスルホ基が望ましい。
【００３５】
置換基を有する化合物の具体的な例としては、例えば、下記式（１）、（２）に示す化合物などが挙げられる。
【化９】
2020173338.tif 000008
【００３６】
水の他に、有機溶媒としては、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、脂肪族カルボン酸、炭化水素系溶剤、環式炭化水素、クロロ炭化水素、アルコールなどが挙げられる。これらの任意の組み合わせの溶剤を使用することができる。具体的な有機溶剤として、アセトン、キシレン、トルエン、エタノール、メチルシクロヘキサン、酢酸エチル、ジエチルエーテル、オクタン、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエテン、テトラクロロエテン、四塩化炭素、１ ， ４ − ジオキサン、テトラヒドロフラン、ピリジン、トリエチルアミン、ニトロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびこれらの任意の組み合わせを含む溶剤を挙げることができる。
【００３７】
本発明の他の実施形態においては、界面活性剤および可塑剤、その他の添加剤をさらに含むことができる。
【００３８】
本発明においては、１または２以上の多環式有機化合物を水と有機溶剤の混合溶剤に溶解せた溶液をリオトロピック液晶溶液とすることができる。
【００３９】
リオトロピック液晶化合物の溶液としては、上記式（１）と（２）を水、１．４．−ジオキサンの混合溶媒に、界面活性剤を加え、溶液を調製することができる。
【００４０】
このような溶液を偏光子が形成された基板の反対側に塗布し、不溶化処理することで、遮蔽層を形成することができる。基板への塗布方法は、スリット、塗布、スピン塗布等を挙げることができるが、特に限定はされない。
【００４１】
塗布層の有機溶剤などに対する不溶化処理は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属水溶液を塗布層に接触させることで、塗布層中の多環式有機化合物のスルホ基等の酸性を示す基が、アルカリ金属の塩を形成することで、有機溶剤への不溶化処理をすることができる。
【００４２】
図２（Ａ）に示すように、遮蔽層２０が偏光子１２６の全面と重畳する場合は、遮蔽層２０が第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙だけでなく、偏光子１２６を透過する可視光も遮光することになる。上述したように、遮蔽層２０として屈折率異方性材料を用いれば、遮蔽層２０の中に選択的に遮光機能する領域を形成することができる。一方、屈折率異方性材料でない場合においては、遮蔽層２０は、可視光に対して一定の透過率を有してもよい。その場合、遮蔽層２０の可視光の透過率は、好ましくは２０％以上８０％以下であり、さらに好ましくは４０％以上６０％以下である。
【００４３】
図２（Ａ）に示す偏光板１００は、複数の偏光子１２６を配置することができるとともに、偏光子１２６間に間隙がある場合でも、間隙を透過する光を遮蔽層２０が遮光するため、偏光子１２６間の間隙からの光漏れを抑制することができる。
【００４４】
次に、図２（Ａ）に示す偏光板１００の遮蔽層２０の形状が相違する構成について、図２（Ｂ）乃至（Ｄ）を用いて説明する。なお、以下では、図２（Ａ）に示す偏光板１００の構成のうち、同様の構成については説明を省略する。
【００４５】
図２（Ｂ）に示す偏光板１００は、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙と重畳する部分にのみ遮蔽層２０が設けられる構成である。すなわち、遮蔽層２０は、偏光子１２６と重畳する部分が開口されている。そのため、遮蔽層２０が、偏光子１２６を透過する光を遮光しないため、遮蔽層２０として、透過率の低い材料を用いることができる。例えば、遮蔽層２０の可視光の透過率は、好ましくは０％以上２０％以下であり、さらに好ましくは０％以上１０％以下である。
【００４６】
図２（Ｂ）に示す偏光板１００は、複数の偏光子１２６を配置することができるとともに、偏光子１２６間に間隙がある場合でも、間隙を透過する光を遮蔽層２０が遮光するため、偏光子１２６間の間隙からの光漏れを抑制することができる。さらに、図２（Ｂ）に示す偏光板１００は、遮蔽層２０が偏光子１２６を透過する光を遮光しないため、偏光子１２６の透過率を低下させることなく、光漏れを抑制することができる。
【００４７】
図２（Ｃ）に示す偏光板１００は、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙及び偏光子１２６の端部と重畳する部分に遮蔽層２０が設けられた構成である。すなわち、遮蔽層２０は、偏光子１２６の中央部と重畳する部分が開口されている。
【００４８】
図２（Ｃ）に示す偏光板１００は、複数の偏光子１２６を配置することができるとともに、偏光子１２６間に間隙がある場合でも、間隙を透過する光を遮蔽層２０が遮光するため、偏光子１２６間の間隙からの光漏れを抑制することができる。また、図２（Ｃ）に示す偏光板１００は、遮蔽層２０が偏光子１２６を透過する光を遮光しないため、偏光子１２６の透過率は低下しない。さらに、遮蔽層２０を加工する際のマージンが広がるため、偏光板１００の生産の歩留りを向上することができる。
【００４９】
図２（Ｄ）に示す偏光板１００は、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙と重畳する部分の膜厚と、偏光子１２６と重畳する部分の膜厚とが異なる遮蔽層２０が設けられた構成である。図２（Ｄ）に示す偏光板１００の遮蔽層２０は、偏光子１２６と重畳する部分の膜厚が間隙と重畳する部分の膜厚よりも薄くなっている。
【００５０】
図２（Ｄ）に示す偏光板１００は、複数の偏光子１２６を配置することができるとともに、偏光子１２６間に間隙がある場合でも、間隙を透過する光を遮蔽層２０が遮光するため、偏光子１２６間の間隙からの光漏れを抑制することができる。さらに、図２（Ｄ）に示す偏光板１００は、遮蔽層２０の膜厚によって透過する光の遮光を調整することができる。
【００５１】
図２（Ａ）乃至図２（Ｄ）のいずれの場合においても、遮蔽層２０は、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙から可視光が透過することを防止することできる。そのため、偏光子１２６のサイズに限定されることなく、偏光子１２６の配置の自由度が増した偏光板１００を提供することができる。また、光漏れが抑制された大型の偏光板１００を提供することができる。
【００５２】
図３は、図１に示した偏光板１００のＡ１とＡ２の間の模式的な断面図である。ここでは、図２（Ａ）に示す偏光板１００の偏光層６０の形状が相違する構成について、図３（Ａ）乃至（Ｄ）を用いて説明する。なお、以下では、図２（Ａ）に示す偏光板１００の構成のうち、同様の構成については説明を省略する。
【００５３】
図３（Ａ）に示す偏光板１００は、偏光層６０において、偏光子１２６の金属細線部６２の上に第２樹脂層６３が設けられていない構成である。第２樹脂層６３が設けられていないため、偏光子１２６は第２樹脂層６３の屈折による光の損失がない。すなわち、偏光板１００の透過率が高いため、光の利用効率を向上させることができる。
【００５４】
図３（Ｂ）に示す偏光板１００は、偏光層６０において、偏光子１２６の上に第３樹脂層６４が設けられている構成である。第３樹脂層６４として、第１樹脂層６１及び第２樹脂層６３と同様の材料を用いることができる。偏光子１２６の上面を第３樹脂層６４で覆うことで偏光子１２６を保護し、偏光板１００の強度を向上させることができる。
【００５５】
図３（Ｃ）に示す偏光板１００は、偏光層６０において、偏光子１２６の金属細線部６２の上に第２樹脂層６３が設けられていないとともに、偏光子１２６の上に第３樹脂層６４が設けられている構成である。第３樹脂層６４として、第１樹脂層６１及び第２樹脂層６３と同様の材料を用いることができる。第２樹脂層６３と第３樹脂層６４との界面がなくなるため、界面での屈折による光の損失がない。そのため、偏光子１２６の透過率を向上させることができる。また、偏光子１２６の上面を第３樹脂層６４で覆うことで偏光子１２６を保護し、偏光板１００の強度を向上させることができる。
【００５６】
図３（Ｄ）に示す偏光板１００は、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙に第３樹脂層６４が設けられている構成である。図３（Ｄ）では、第３樹脂層６４は第１樹脂層６１にのみ接する構成を例示したが、第３樹脂層６４は、第１樹脂層６１及び第２樹脂層６３と接して設けられていてもよい。第３樹脂層６４として、第１樹脂層６１及び第２樹脂層６３と同様の材料だけでなく、遮蔽層２０と同様の材料も用いることができる。すなわち、第３樹脂層６４は可視光を遮光する機能を有していてもよい。遮蔽層２０の透過率が高い場合、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙からの光漏れを十分に遮光することができないが、その場合においても、第３樹脂層が可視光を遮光することで、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙からの光漏れを低減することができる。
【００５７】
図３（Ａ）乃至図３（Ｄ）のいずれの場合においても、遮蔽層２０は、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙から可視光が透過することを防止することできる。そのため、偏光子１２６のサイズに限定されることなく、偏光子１２６の配置の自由度が増した偏光板１００を提供することができる。また、光漏れが抑制された大型の偏光板１００を提供することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る偏光板の作製工程について、図４乃至図９を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成に関しては説明を省略する。
【００５９】
図４は、本発明の一実施形態に係る偏光板１００の作製方法を示すフローチャートである。
【００６０】
図４に示す偏光板１００の作製方法は、作製を開始するステップ２０（Ｓ２０）と、偏光層６０の一部を構成する偏光子１２６を作製するステップ２１（Ｓ２１）と、基板１０の第１面の上に偏光子１２６を配置して偏光層６０を形成するステップ２２（Ｓ２２）と、偏光層６０を覆うように基板１０の第１面の上に有機膜１３０を塗布するステップ２３（Ｓ２３）と、基板１０の第２面に遮蔽層２０を形成するステップ２４（Ｓ２４）と、基板１０の第１面から有機膜１３０を剥離するステップ２５（Ｓ２５）と、作製を終了するステップ（Ｓ２６）と、を含む。
【００６１】
図５は、図４に示したステップ２１（Ｓ２１）の偏光子１２６の作製方法である。
【００６２】
まず、支持基板１２１の上に第１樹脂層６１を形成する（図５（Ａ））。支持基板１２１は、偏光子１２６の作製工程において用いることができる基板であればよく、例えば、ガラス基板を用いることができる。第１樹脂層６１は、例えば、スクリーン印刷法、スピンコーティング法やディッピング法などを用いて形成することができる。なお、第１樹脂層６１は、支持基板１２１の表面の凹凸を平坦化する機能を有する。
【００６３】
次に、第１樹脂層６１の上に金属性導電膜６６を成膜し、フォトレジスト６７を塗布する（図５（Ｂ））。金属性導電膜６６は、例えば、ＣＶＤ装置などを用いて化学的に形成する方法、又は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などを用いて物理的に形成する方法を用いて形成することができる。また、フォトレジスト６７は、例えば、スピンコーティング法やディッピング法などを用いて形成することができる。
【００６４】
次に、フォトマスク６８を用いてフォトレジスト６７を露光する（図５（Ｃ））。なお、フォトレジストとしてネガ型フォトレジストを用いる場合は、現像により、光が照射された部分を残すことができる。一方、フォトレジストとしてポジ型フォトレジストを用いる場合は、現像により、光が照射されない部分を残すことができる。
【００６５】
次に、露光されたフォトレジスト６７を現像し、フォトレジスト６７をマスクにして金属性導電膜６６をエッチングする。続いて、フォトレジスト６７を除去して金属細線部６２を形成する（図５（Ｄ））。エッチングは、ウェットエッチングでもよく、ドライエッチングでもよい。また、両者を組み合わせて金属性導電膜６６をエッチングして金属細線部６２を形成してもよい。
【００６６】
なお、図５（Ｂ）乃至（Ｄ）では、フォトリソグラフィー技術を用いて金属細線部６２を形成する方法を示したが、フォトリソグラフィー技術の代わりに本発明の技術分野で通常使用される他の方法を採用することもできる。例えば、電子線描画装置を用いて、金属細線部６２を形成してもよい。
【００６７】
次に、金属細線部６２の上に第２樹脂層６３を形成する（図５（Ｅ））。第２樹脂層６３は、第１樹脂層６１の形成と同様の方法を用いて形成することができる。続いて、支持基板１２１と第１樹脂層６１とを分離する（図５（Ｆ））。支持基板１２１と第１樹脂層６１との分離は、機械的に分離してもよく、第２樹脂層６３の上面にさらにフィルムを張り付け、支持基板１２１にレーザーを照射して分離してもよい。支持基板１２１と第１樹脂層６１との分離は、本発明の技術分野で通常使用される方法を採用することもできる。
【００６８】
以上のような工程により、第１樹脂層６１、金属細線部６２、及び第２樹脂層６３を含む偏光子１２６を作製することができる。なお、図５（Ｅ）の第２樹脂層６３を形成する工程を省略することで、図３（Ａ）及び（Ｃ）で示される第２樹脂層６３を含まない偏光子１２６を作製することができる。
【００６９】
図６は、図４に示したステップ２１（Ｓ２１）の偏光子１２６の別の作製方法である。なお、図６（Ａ）及び（Ｂ）並びに（Ｄ）乃至（Ｆ）は、それぞれ図５（Ａ）及び（Ｂ）並びに（Ｄ）乃至（Ｆ）と同様の工程であるため、ここでは図６（Ｃ）の工程について説明する。
【００７０】
図６（Ｃ）は、ナノインプリント法を用いて金属細線部６２を形成する工程である。金属性導電膜６６の上に塗布されたフォトレジスト６７に対して、金型を押し当てながら紫外光（ＵＶ光）を照射する。支持基板１２１が金型よりも大きい場合は、金型をずらして同様の工程を行う。金型は紫外光を透過すればよく、例えば、石英を用いることができる。また、フォトレジスト６７の代わりに、熱硬化型レジストを用いることもできる。熱硬化型レジストを用いる場合、熱硬化型レジストの塗布膜に対して、金型を押し当てながら加熱する。金型としては熱伝導性材料であればよく、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、シリコン（Ｓｉ）などを用いることができる。
【００７１】
ステップ２１（Ｓ２１）の工程を繰り返すことで、複数の偏光子１２６を作製することができる。
【００７２】
図７は、図４に示したステップ２２（Ｓ２２）の偏光層６０の形成、ステップ２３（Ｓ２３）の有機膜の塗布、ステップ２４（Ｓ２４）の遮蔽層２０の形成、及びステップ２５（Ｓ２５）の有機膜の剥離までの偏光板１００の作製方法を示す。
【００７３】
まず、基板１０の第１面の上に、ステップＳ２１（Ｓ２１）で作製した複数の偏光子１２６を配置する（図７（Ａ））。なお、図７（Ａ）では、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間に一定の間隙を設けて配置する構成を示すが、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間に間隙を設けることなく配置してもよい。また、第１樹脂層６１又は基板１０の第１面に接着剤を塗布してから、偏光子１２６を配置してもよい。
【００７４】
なお、偏光子１２６を配置した後に第３樹脂層６４を形成することで、図３（Ｂ）乃至（Ｄ）で示したような第３樹脂層６４を含む偏光板１００を作製することができる。
【００７５】
次に、基板１０の第１面の上に、有機膜１３０を塗布し、乾燥する（図７（Ｂ））。有機膜１３０の材料は、例えば、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、又はポリイミド系などの有機樹脂を用いることができる。これら有機樹脂は、熱硬化型であってもよく、紫外光硬化型であってもよい。また、有機膜１３０は、ピロリドン誘導体、アミド誘導体、又はスルホキシド誘導体を溶剤（例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトンなど）に溶かしたものを塗布し、乾燥して形成してもよい。硬化（乾燥）後の有機膜１３０は剥離されるため、有機膜１３０の接着強度は必ずしも大きくなくてよい。例えば、第１樹脂層６１と基板１０との間に接着剤を用いる場合には、有機膜１３０の接着強度は、その接着剤の接着強度よりも小さいことが好ましい。なお、有機膜１３０の塗布は、液晶滴下装置、インクジェット印刷機、スクリーン印刷機、スリットコーター、ノズルディスペンサーなどを用いて行うことができる。有機膜１３０を設けることで偏光子１２６の凹凸を平坦化できるとともに、偏光子１２６を保護することができるため、基板１０の第２面（第１面に反対側の面）への加工が可能となる。
【００７６】
次に、基板１０の第２面の上に、遮蔽層２０を形成する（図７（Ｃ））。遮蔽層２０の材料は、例えば、液晶滴下装置、インクジェット印刷機、スクリーン印刷機、スリットコーター、ノズルディスペンサーなどを用いて塗布することができる。また、遮蔽層２０の材料がリオトロピック液晶である場合は、選択的に光又は熱を加え、塗布膜の一部の配向を変化させる。このようにすることで、遮蔽層２０の一部にのみ遮光機能を持たせることができる。
【００７７】
次に、基板１０から有機膜１３０を剥離する（図７（Ｄ））。基板１０と有機膜１３０との剥離は、機械的に剥離してもよく、有機膜１３０の上面からレーザーを照射して剥離してもよい。また、有機膜１３０の端部にレーザーを照射して有機膜１３０の端部の一部を剥離した後で、機械的に全面を剥離してもよい。
【００７８】
図８（Ａ）は、図７（Ｃ）で示した遮蔽層２０にパターンを形成する場合の作製方法を示す。図２（Ｂ）乃至（Ｄ）に示す遮蔽層２０のように、遮蔽層２０がパターンを有する場合には、印刷法、インクジェット法を用いて、所定の位置に遮蔽層２０を形成することができる。また、遮蔽層２０を塗布した後、フォトリソグラフィー法を用いることで、偏光子１２６と重畳する部分の遮蔽層２０を開口することができる。具体的には、遮蔽層２０の上にフォトレジストを塗布し、フォトマスクを用いてフォトレジストを露光し、フォトレジストを現像する。その後、エッチングを行うことで、偏光子１２６と重畳する部分が開口された遮蔽層２０を形成することができる。
【００７９】
また、フォトリソグラフィー法のハーフエッチング技術を用いることで、偏光子１２６と重畳する部分の膜厚が、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙と重畳する部分の膜厚よりも薄い遮蔽層２０を形成することができる。ハーフエッチング技術を用いる場合は、少なくとも２段の膜厚を持つように予めフォトレジストを加工しておく。すなわち、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間隙と重畳するレジストの部分よりも、偏光子１２６と重畳するフォトレジストの部分の膜厚を薄くする。このように膜厚の異なる部分を有するレジストを形成することで、フォトレジストの膜厚が薄い部分はレジストの膜厚が厚い部分よりも早くエッチングされるため、フォトレジストの膜厚が薄い部分と重畳する遮蔽層２０、すなわち、偏光子１２６と重畳する遮蔽層２０の膜厚を薄く形成することができる。
【００８０】
図８（Ｂ）乃至（Ｄ）は、図７（Ｃ）で示した遮蔽層２０に、フォトリソグラフィーの代わりにリフトオフ法を用いてパターンを形成する作製方法である。まず、基板１０の第２面の上にフォトレジスト９５を塗布する。次に、偏光子１２６と重畳する部分のフォトレジスト９５が残るように、フォトマスクを用いてフォトレジスト９５を露光し、フォトレジスト９５を現像する（図８（Ｂ））。その後、遮蔽層２０を塗布し（図８（Ｃ））、フォトレジスト９５を剥離する（図８（Ｄ））。フォトレジスト９５の剥離とともに、フォトレジスト９５の上の部分の遮蔽層２０も剥離されるため、１２６偏光子１２６と重畳する部分の遮蔽層２０を開口することができる。
【００８１】
以上のような作製方法により、第１偏光子１２６Ａと第２偏光子１２６Ｂとの間の光漏れを抑制した偏光板を提供することができる。また、本実施形態の作製方法によれば、有機膜１３０が基板１０の第１面の側を平坦化しているため、第１面に反対側の第２面の側への遮蔽層２０の形成及び加工が容易となる。
【００８２】
（第３実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る偏光板を含む液晶表示装置について、図９乃至図１２を用いて説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
【００８３】
図９は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置３００の構成を示す模式的な平面図である。
【００８４】
液晶表示装置３００は、第１基板１２３、表示領域１０４、ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２、コネクタ１１４、並びに集積回路１１６を含む。
【００８５】
第１基板１２３の上に、表示領域１０４、ゲート側駆動回路１０８及び１０９、並びにソース側駆動回路１１２が形成される。コネクタ１１４は第１基板１２３に接続される。集積回路１１６はコネクタ１１４の上に設けられる。表示領域１０４の大きさに合わせて、コネクタ１１４の数を変えてもよい。
【００８６】
表示領域１０４は、複数の画素１０６を含む。複数の画素１０６は、一方向及び一方向に交差する方向に沿って、配列される。複数の画素１０６の配列数は任意である。例えば、一方向に沿った方向をＸ方向、一方向に交差する方向に沿った方向をＹ方向とし、Ｘ方向にｍ個、Ｙ方向にｎ個の画素１０６を配列することができる。ｍとｎはそれぞれ独立に、１よりも大きい自然数である。画素１０６の各々は、表示素子を含み、表示素子は液晶を含む。
【００８７】
フルカラー表示の場合、各画素には、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）に対応する表示素子のいずれかが割り当てられる。また、ＲＧＢの画素の配列は、ストライプ配列を採用することができるが、これに限定されない。ＲＧＢの画素の配列として、デルタ配列や、ペンタイルのような配列などを採用してもよい。なお、本実施形態に係る液晶表示装置３００は、複数の画素１０６の配列がストライプ配列である例を説明する。
【００８８】
コネクタ１１４は、信号（例えば、映像信号又は回路の動作を制御するタイミング信号）及び電源などを、ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２、並びに集積回路１１６に供給する機能を有する。なお、コネクタ１１４は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）を用いてもよい。
【００８９】
ゲート側駆動回路１０８及び１０９、ソース側駆動回路１１２、並びに集積回路１１６は、コネクタ１１４を介して供給された信号及び電源などを用いて、各画素１０６を駆動し、表示領域１０４に映像を表示する機能を有する。なお、ゲート側駆動回路１０８及び１０９並びにソース側駆動回路１１２は、駆動回路の機能の一部を別の部品に設けることもできる。例えば、駆動回路の機能の一部を集積回路（ＩＣ）に設け、この集積回路を第１基板１２３又はコネクタ１１４の上に配置することができる。さらに、ゲート側駆動回路１０８及び１０９並びにソース側駆動回路１１２の機能の一部を集積回路１１６に設けてもよい。
【００９０】
図１０は、液晶表示装置３００に含まれる画素を示す模式的な平面図である。
【００９１】
図１０に示す画素１０６は、薄膜トランジスタ１９０、容量素子１９６、ソース信号線１９１、ゲート信号線１９２、容量電位線１９３、及び第１透光性導電層７０を含む。薄膜トランジスタ１９０は、半導体層３２、ゲート電極３４、ソース電極３６、ドレイン電極３８、並びに第１開口部３９ａ及び３９ｂを含む。ソース電極３６及びドレイン電極３８の各々は、第１開口部３９ａ及び３９ｂを介して、半導体層３２と電気的に接続される。第１透光性導電層７０は、第２開口部１９４を介して、ドレイン電極３８と電気的に接続される。ドレイン電極３８と、後述するゲート絶縁層３３と、容量電位線１９３とにより、容量素子１９６が形成される。ソース電極３６とソース信号線１９１とは電気的に接続される。ゲート電極３４とゲート信号線１９２とは電気的に接続される。なお、図１０は、カラーフィルタ層１７０と、第２透光性導電層１１０と、第１配向膜８０と、液晶層１５０と、第２配向膜９０と、第２透光性導電層１１０と、第１基板１２３と、偏光板１００とは図示していない。これらについては、後述で詳細に説明する。
【００９２】
液晶表示装置３００は、第１透光性導電層７０及び後述する第２透光性導電層１１０の各々に電圧を印加することで、第１基板１２３と垂直な方向（図面に垂直な方向）に電界が生じ、液晶層１５０に含まれる液晶が制御され、映像を表示することができる。すなわち、図１０に示す画素１０６は、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式やＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式の駆動方法に適用することができる。
【００９３】
図１１は、図１０に示す画素１０６の構成を適用した、偏光板１００を含む液晶表示装置３００の模式的な断面図である。図１１は、図１０に示す画素１０６のＢ１とＢ２の断面を含み、液晶表示装置３００に含まれる３画素分を拡大した模式的な断面図である。
【００９４】
図１１に示すように、液晶表示装置３００は、第１基板１２３、ＴＦＴアレイ３０、第１配向膜８０、液晶層１５０、第２配向膜９０、カラーフィルタ層１７０、第２透光性導電層１１０、第２基板１２０、及び偏光板１００を有する。
【００９５】
ＴＦＴアレイ３０は、下地層３１、薄膜トランジスタ１９０、容量素子１９６、層間膜３７及び第１透光性導電層７０を含む。下地層３１は第１基板１２３からの不純物の拡散を防止するものであり、下地層３１は必要に応じて設けることができる。下地層３１として、例えば、酸化シリコン又は窒化シリコンのような絶縁性材料を用いることができる。また、酸化シリコン及び窒化シリコンを積層した構造を下地層３１として設けることもできる。薄膜トランジスタ１９０は、半導体層３２、ゲート絶縁層３３、ゲート電極３４、層間膜３５、ソース電極３６、及びドレイン電極３８を含む。半導体層３２の材料は、例えば、シリコン又はＩＧＺＯのような酸化物半導体を用いることができる。ゲート電極３４、ソース電極３６、及びドレイン電極３８の材料として、例えば、銅、アルミニウム、チタン、又はモリブデンのような導電性金属材料を用いることができる。また、ゲート絶縁層３３及び層間膜３５の材料として、例えば、酸化シリコン又は窒化シリコンのような絶縁性材料を用いることができる。容量素子１９６は、容量電位線１９３及びドレイン電極３８を電極とし、層間膜３５を誘電体として用いることができるが、これに限定されない。層間膜３７の材料として、例えば、酸化シリコン又は窒化シリコンのような無機材料もしくはアクリル樹脂やポリイミド樹脂のような有機材料を用いることができる。第１透光性導電層７０の材料として、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）のような透明導電性酸化物を用いることができる。
【００９６】
第１配向膜８０及び第２配向膜９０の各々の材料として、ポリイミド樹脂のような有機材料を用いることができる。また、液晶層１５０の材料として、ネマティック液晶又はスメクティック液晶を用いることができる。また、カラーフィルタ層１７０は、赤色カラーフィルタ層５０、緑色カラーフィルタ層５１、青色カラーフィルタ層５２、及びブラックマトリクス層４０を含む。ブラックマトリクス層４０は、画素間の混色を防止するために設けられるものであり、クロム又は黒色樹脂などを材料として用いることができる。また、第２透光性導電層１１０は、第１透光性導電膜と同様の材料を用いることができる。
【００９７】
なお、図１１では、図２（Ａ）の偏光板１００を例示したが、図２（Ｂ）乃至（Ｄ）又は図３（Ａ）乃至（Ｄ）の偏光板１００を用いることもできる。さらに、第２基板１２０と遮蔽層２０との間に接着層が設けられていてもよい。
【００９８】
液晶表示装置３００は、大別すると、第１基板１２３、ＴＦＴアレイ３０、及び第１配向膜を含むＴＦＴ基板８１０と、液晶層１５０と、第２配向膜９０、カラーフィルタ層１７０、第２透光性導電層１１０、及び第２基板１２０を含む対向基板８２０と、偏光板１００と、で構成される。ＴＦＴ基板８１０及び対向基板８２０は、本発明の技術分野で通常使用される方法で作製することができる。そのため、ここでは、ＴＦＴ基板８１０、液晶層１５０、対向基板８２０及び偏光板１００で構成される液晶表示装置３００の作製方法について、図１２を用いて説明する。なお、図１２では、ＴＦＴ基板８１０、液晶層１５０、対向基板８２０及び偏光板１００を模式的に示す。
【００９９】
まず、ＴＦＴ基板８１０の第１配向膜８０及び対向基板の第２配向膜９０に配向膜処理を行う。配向膜処理は、ラビング法や光配向法を用いて行うことができる。ラビング法の場合、第１配向膜８０及び第２配向膜９０の表面を、布が巻き付けられたローラーを回転させて一定方向にこする。一方、光配向法の場合、第１配向膜８０及び第２配向膜９０の表面に、偏光した紫外光を照射する。第１配向膜及び第２配向膜に配向膜処理が行われることにより、第１配向膜８０及び第２配向膜９０の上に配置される液晶９２が配向できるようになる。
【０１００】
次に、ＴＦＴ基板８１０の第１配向膜８０の上にシール剤９１を塗布する（図１２（Ａ−１））。シール剤９１は、対向基板８２０と接着する機能を有するとともに、液晶９２が注入される領域の境界となる。なお、シール剤９１で囲まれる領域には、ＴＦＴ基板８１０と対向基板８２０との距離を一定に保持するために球状又は円柱状のスペーサーを散布してもよい。続いて、シール剤９１で囲まれる領域に液晶９２を注入する（図１２（Ａ−２））。
【０１０１】
次に、対向基板８２０を、対向基板８２０の第２配向膜９０がＴＦＴ基板８１０の第１配向膜８０と向かい合うように、対向基板８２０とＴＦＴ基板８１０を貼り合わせる（図１２Ｂ）。続いて、偏光板１００を対向基板８２０に貼り合わせる。偏光板１００と対向基板８２０の貼り合わせにおいては、接着剤を用いることができる。
【０１０２】
なお、図１２では、ＴＦＴ基板８１０と対向基板８２０を貼り合わせた後で偏光板１００を貼り合わせたが、対向基板８２０と偏光板１００を貼り合わせた後で、ＴＦＴ基板８１０と対向基板８２０を貼り合わせてもよい。
【０１０３】
以上のような構成とすることで、液晶表示装置３００は、偏光板１００からの光漏れが抑制されるため、コントラストの高い鮮明な映像を表示することができる。また、偏光板１００は大型化が可能であるため、大面積の液晶表示装置３００を提供することができる。
【０１０４】
（第４実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る偏光板を含む液晶表示装置について、図１３及び図１４を用いて説明する。なお、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
【０１０５】
図１３は、図１０に示す画素１０６の別の構成を示す模式的な平面図である。ここでは、図１０の画素と同様の構成については説明を省略し、図１０の画素と相違する構成について説明する。
【０１０６】
図１３に示す画素１０６は、コモン電位線１９７を含む。コモン電位線１９７は表示領域１０４に含まれるすべての画素１０６にコモン電位を供給する機能を有する。コモン電位線１９７は表示領域１０４に含まれる全ての画素１０６で共有されていてもよく、Ｘ方向の画素ごとに供給されてもよく、Ｙ方向の画素ごとに共有されてもよい。
【０１０７】
液晶表示装置３００は、第１透光性導電層７０及びコモン電位線１９７の各々に電圧を印加することで、第１基板１２３と水平な方向に電界が生じ、液晶層１５０に含まれる液晶が制御され、映像を表示することができる。すなわち、図１１に示す画素１０６は、ＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式の駆動方法に適用することができる。
【０１０８】
図１４は、図１３に示す画素１０６の構成を適用した、偏光板１００を含む液晶表示装置３００の模式的な断面図である。図１４は、図１３に示す画素１０６のＣ１とＣ２の断面を含み、液晶表示装置３００に含まれる３画素分を拡大した模式的な断面図である。ここでは、図１１に示す液晶表示装置と同様の構成については説明を省略し、図１１に示す画素と相違する構成について説明する。
【０１０９】
図１４に示す液晶表示装置３００は、第１透光性導電層７０とコモン電位線１９７との間の電位によって液晶層１５０に含まれる液晶を制御するため、図１１に示す液晶表示装置３００のような第２透光性導電層１１０を必要としない。また、容量素子１９６は、ドレイン電極３８及びコモン電位線１９７を電極とし、層間膜３７を誘電体として用いることができるが、これに限定されない。
【０１１０】
なお、本実施形態に係る液晶表示装置３００は、図１２に示した作製方法と同様に作製することができる。
【０１１１】
以上のような構成とすることで、液晶表示装置３００は、偏光板１００からの光漏れが抑制されるため、コントラストの高い鮮明な映像を表示することができる。また、偏光板１００は大型化が可能であるため、大面積の液晶表示装置３００を提供することができる。
【０１１２】
（第５実施形態）
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について、図１５及び図１６を用いて説明する。本実施形態では、図１０に示す画素１０６とは、対向基板８２０と偏光板１００とが異なる構成を例示する。なお、図１５及び図１６では、図１０に示す画素１０６のＢ１とＢ２の断面のみを示す。また、第１実施形態乃至第４実施形態と同様の構成に関しては説明を省略することがある。
【０１１３】
図１５（Ａ）に示す液晶表示装置３１０は、ＴＦＴ基板８１０、液晶層１５０、対向基板８２０、及び偏光板１００を含む。液晶層１５０は、ＴＦＴ基板８１０と対向基板８２０との間に設けられ、対向基板８２０の第２基板１２０に接して偏光板１００が設けられる。なお、対向基板８２０と偏光板１００とは、接着層を介して接してもよい。偏光板１００の偏光層６０は、偏光子１２６の凹凸を平坦化する第３樹脂層６４を含む。対向基板８２０とは偏光板１００の第３樹脂層６４が接する。すなわち、液晶表示装置３１０は、図１０に示す液晶表示装置３００とは偏光板１００の貼り合わせる向きが異なる。
【０１１４】
液晶表示装置３１０は、図１２に示す作製方法と同様の工程を用いて作製することができる。すなわち、液晶表示装置３００は、液晶層１５０を介してＴＦＴ基板８１０と対向基板８２０を貼り合わせた後に、偏光板１００を対向基板８２０に貼り合わせて作製することができる。また、偏光板１００を対向基板８２０に貼り合わせた後に、液晶層１５０を介してＴＦＴ基板８１０と対向基板８２０を貼り合わせることでも液晶表示装置３００を作製することができる。
【０１１５】
なお、液晶表示装置３１０の場合、図４で示した偏光板１００の作製方法で遮蔽層２０を形成することができるが、遮蔽層２０を形成しない偏光板１００を対向基板８２０と貼り合わせた後に、遮蔽層２０を形成することもできる。偏光板１００を対向基板８２０と貼り合わせた後で遮蔽層２０を形成する場合、第１基板１２３の側から光を照射しながら、光漏れのある領域のみ選択的に遮蔽層２０を形成することもできる。なお、遮蔽層２０がパターンを形成する場合には、遮蔽層２０の上に保護層を設けることが好ましい。
【０１１６】
液晶表示装置３１０は、偏光板１００からの光漏れが抑制されるため、鮮明な映像を表示することができる。
【０１１７】
図１５（Ｂ）に示す液晶表示装置３２０は、ＴＦＴ基板８１０、液晶層１５０、第２配向膜９０、第２透光性導電層１１０、偏光板１００、カラーフィルタ層１７０、及び第２基板１２０を含む。液晶表示装置３２０は、大別すると、ＴＦＴ基板８１０と、液晶層１５０と、第２配向膜９０、第２透光性導電層１１０、偏光板１００、カラーフィルタ層１７０及び第２基板１２０を含む対向基板８３０と、で構成される。すなわち、液晶表示装置３２０は、偏光板１００が対向基板８３０に含まれる構成である。液晶層１５０は、ＴＦＴ基板８１０と対向基板８３０との間に設けられる。また、偏光板１００の偏光層６０は、偏光子１２６を平坦化する第３樹脂層６４を含む。
【０１１８】
ここでは、対向基板８３０の作製方法について説明する。まず、第２基板１２０の上にカラーフィルタ層１７０を形成する。次に、カラーフィルタ層１７０に第３樹脂層６４が接するように偏光板１００を貼り合わせる。次に、偏光板１００の遮蔽層２０の上に第２透光性導電層１１０及び第２配向膜９０を形成する。
【０１１９】
ＴＦＴ基板８１０と対向基板８３０との貼り合わせは、図１２に示す作製方法と同様の工程を用いることができる。
【０１２０】
液晶表示装置３２０は、偏光板１００からの光漏れが抑制されるため、鮮明な映像を表示することができる。
【０１２１】
図１６（Ａ）に示す液晶表示装置３３０は、ＴＦＴ基板８１０、液晶層１５０、第２配向膜９０、カラーフィルタ層１７０、第２透光性導電層１１０及び偏光板１００を含む。液晶表示装置３３０は、大別すると、ＴＦＴ基板８１０と、液晶層１５０と、第２配向膜９０、カラーフィルタ層１７０、第２透光性導電層１１０及び偏光板１００を含む対向基板８４０と、で構成される。
【０１２２】
液晶表示装置３３０は、液晶層１５０を介してＴＦＴ基板８１０と対向基板８４０とを貼り合わせることで作製することができる。ここでは、対向基板８４０の作製方法について説明する。
【０１２３】
対向基板８４０は、基板１０を支持基板として作製することができる。まず、図７（Ｃ）に示すように、基板１０の第２面に遮蔽層２０を形成し、有機膜１３０を剥離しない偏光板１００を作製する。次に、遮蔽層２０の上に、第２透光性導電層１１０、第２透光性導電層１１０、カラーフィルタ層１７０、第２配向膜９０を順に形成する。続いて、ＴＦＴ基板８１０と対向基板８４０とを貼り合わせる。最後に、基板１０から有機膜１３０を剥離する。
【０１２４】
液晶表示装置３３０は、第２基板１２０を必要としないため、液晶表示装置の作製工程を簡易化することができるとともに、コストを削減することができる。また、液晶表示装置３１０は、偏光板１００からの光漏れが抑制されるため、鮮明な映像を表示することができる。
【０１２５】
図１６（Ｂ）に示す液晶表示装置３４０は、ＴＦＴ基板８１０、液晶層１５０、第２配向膜９０、第２透光性導電層１１０、カラーフィルタ層１７０及び偏光板１００を含む。液晶表示装置３４０は、大別すると、ＴＦＴ基板８１０と、液晶層１５０と、第２配向膜９０、第２透光性導電層１１０、カラーフィルタ層１７０及び偏光板１００を含む対向基板８５０と、で構成される。
【０１２６】
液晶表示装置３４０は、液晶層１５０を介してＴＦＴ基板８１０と対向基板８５０を貼り合わせることで作製することができる。ここでは、対向基板８５０の作製方法について説明する。
【０１２７】
対向基板８５０は、基板１０を支持基板として作製することができる。まず、基板１０の第２面に、各画素の開口部に対応して開口した遮蔽層２０を形成し、有機膜１３０を剥離しない偏光板１００を作製する。次に、遮蔽層２０の上に、各画素に対応して、赤色カラーフィルタ層５０、緑色カラーフィルタ層５１、青色カラーフィルタ層５２を形成する。なお、各カラーフィルタ層の形成の順番は適宜選択すればよい。例えば、赤色カラーフィルタ層５０を形成し、緑色カラーフィルタ層５１を形成し、青色カラーフィルタ層５２を形成してもよい。また、各カラーフィルタ層は、各カラーフィルタ層を形成する材料を塗布した後に、フォトマスクを用いて、フォトリソグラフィー法を用いて形成してもよい。なお、形成方法はこの方法に限定されない。このような構成にすることにより、遮蔽層２０が、カラーフィルタ層１７０のブラックマトリクス層４０として機能することができるようになる。すなわち、遮蔽層２０はカラーフィルタ層１７０の一部とみることができる。次に、カラーフィルタ層１７０の上に、第２透光性導電層１１０及び第２配向膜９０を順に形成する。続いてＴＦＴ基板８１０と対向基板８５０とを貼り合わせる。最後に基板１０から有機膜１３０を剥離する。
【０１２８】
液晶表示装置３４０は、第２基板１２０だけでなく、ブラックマトリクス層４０を必要としないため、液晶表示装置の作製工程を簡易化することができるとともに、コストをさらに削減することができる。また、液晶表示装置３３０は、偏光板１００からの光漏れが抑制されるため、鮮明な映像を表示することができる。
【０１２９】
上述した本発明の各実施形態は、相互に矛盾しない範囲において、適宜組み合わせることができる。また、各実施形態を基に、当業者が構成要素の追加、削除、或いは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略、或いは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【０１３０】
また、上述した本発明の各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、本発明によりもたらされるものと解釈される。
【符号の説明】
【０１３１】
１０：基板、２０：遮蔽層、  ２０、２１、２２、２３：ステップ、  ３０：アレイ、  ３１：下地層、  ３２：半導体層、  ３３：ゲート絶縁層、  ３４：ゲート電極、  ３５：層間膜、  ３６：ソース電極、  ３７：層間膜、  ３８：ドレイン電極、  ３９ａ：第１開口部、  ４０：ブラックマトリクス層、  ５０：赤色カラーフィルタ層、  ５１：緑色カラーフィルタ層、  ５２：青色カラーフィルタ層、  ６０：偏光層、  ６１：第１樹脂層、  ６２：金属細線部、  ６３：第２樹脂層、  ６４：第３樹脂層、  ６６：金属性導電膜、  ６７：フォトレジスト、  ６８：フォトマスク、  ７０：第１透光性導電層、  ８０：第１配向膜、  ９０：第２配向膜、  ９１：シール剤、  ９２：液晶、  ９５：フォトレジスト、  １００：偏光板、  １０４：表示領域、  １０６：画素、  １０８：ゲート側駆動回路、  １１０：第２透光性導電層、  １１２：ソース側駆動回路、  １１４：コネクタ、  １１６：集積回路、  １２０：第２基板、  １２１：支持基板、  １２３：第１基板、  １２６：偏光子、  １２６Ａ：第１偏光子、  １２６Ｂ：第２偏光子、  １３０：有機膜、  １５０：液晶層、  １７０：カラーフィルタ層、  １９０：薄膜トランジスタ、  １９１：ソース信号線、  １９２：ゲート信号線、  １９３：容量電位線、  １９４：第２開口部、  １９６：容量素子、  １９７：コモン電位線、  ３００、３１０、３２０、３３０、３４０：液晶表示装置、  ８１０：ＴＦＴ基板、  ８２０、８３０、８４０、８５０：対向基板
【図１】
2020173338.tif 000009
【図２】
2020173338.tif 000010
【図３】
2020173338.tif 000011
【図４】
2020173338.tif 000012
【図５】
2020173338.tif 000013
【図６】
2020173338.tif 000014
【図７】
2020173338.tif 000015
【図８】
2020173338.tif 000016
【図９】
2020173338.tif 000017
【図１０】
2020173338.tif 000018
【図１１】
2020173338.tif 000019
【図１２】
2020173338.tif 000020
【図１３】
2020173338.tif 000021
【図１４】
2020173338.tif 000022
【図１５】
2020173338.tif 000023
【図１６】
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