(57)【要約】【課題】光漏れを防止する偏光版、偏光板の作製方法及び表示装置を提供すること。【解決手段】一方向に伸延する線状部と線状部が伸延する方向と概略平行な方向に線状部が複数配列される線状領域を複数含み、線状部は外部から入射する可視光の最も短い波長以下の幅を有し、複数の線状領域の間は保護膜が含まれ、保護膜は可視光を遮光することを特徴とする偏光板。【選択図】図１
2018128669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に伸延する線状部と、前記線状部が伸延する方向と概略平行な方向に、前記線状部が複数配列される線状領域を複数含み、
前記線状部は、外部から入射する可視光の最も短い波長以下の幅を有し、
前記複数の線状領域の間は、保護膜が含まれ、
前記保護膜は、可視光を遮光する
ことを特徴とする偏光板。
【請求項２】
前記線状部の下面は第１樹脂層に接し、
前記線状部の側面と、上面とは、第２樹脂層に接し、
前記第１樹脂層の側面と、前記第２樹脂層の側面とは、前記保護膜と接する
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記線状部の間は第２樹脂層が設けられ、前記線状部の下面は第１樹脂層に接し、
前記第１樹脂層の側面と、前記第２樹脂層の側面とは、前記保護膜と接する
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項４】
前記線状部の下面は第１樹脂層に接し、
前記線状部の側面と、前記第１樹脂層の側面とは、前記保護膜と接する
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項５】
前記保護膜は、前記線状領域を覆うことを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項６】
前記線状部は、導電性金属材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項７】
前記保護膜は、樹脂又は液晶を含む樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項８】
前記保護膜は、屈折率異方性を有する材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の偏光板。
【請求項９】
第１基板上に樹脂層を形成する工程と、
前記樹脂層の上に、一方向に伸延する線状部と、前記線状部が伸延する方向と概略平行な方向に、前記線状部が複数配列される線状領域を形成する工程と、
前記第１基板と、前記線状領域とを、分離する工程と、
前記線状領域を、第２基板上に複数並べる工程と、
前記第２基板上に複数並べられた前記線状領域の間に、可視光を遮光する保護膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする偏光板の作製方法。
【請求項１０】
前記線状領域を形成する工程は、
前記樹脂層上に、金属性導電膜を形成し、
前記金属性導電膜上に、フォトレジストを塗布し、
フォトマスクを用いて、前記線状部の幅よりも短い波長の光により、フォトレジストを露光する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の偏光板の作製方法。
【請求項１１】
前記線状領域を形成する工程は、
前記樹脂層上に、金属性導電膜を形成し、
前記金属性導電膜上に、フォトレジストを塗布し、
前記フォトレジストに、パターンが形成された型のパターンが形成された面を押しあて、
前記型に、前記線状部の幅よりも短い波長の光を照射し、フォトレジストを露光する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の偏光板の作製方法。
【請求項１２】
前記保護膜を形成する工程は、インクジェットにより行われる
ことを特徴とする請求項９に記載の偏光板の作製方法。
【請求項１３】
前記保護膜を形成する工程は、前記第２基板上に複数並べられた前記線状領域の間に加えて、前記線状領域の上面にも保護膜を形成する
ことを特徴とする請求項９に記載の偏光板の作製方法。
【請求項１４】
入射する可視光の最も短い波長以下の幅を有し、一方向に伸延する線状部と、
前記線状部が伸延する方向と概略平行な方向に、前記線状部が複数配列される線状領域を複数含み、
前記複数の線状領域の間に設けられ、可視光を遮光する保護膜を含む、
偏光板と、
前記一方向に伸延する方向と、前記一方向に伸延する方向と交差する方向に配列される複数の画素と、
遮光膜と、第１基板と、第２基板と、
を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記保護膜は、前記遮光膜の表面に鉛直な方向において、前記遮光膜と重なり、
前記保護膜の幅は、前記遮光膜の幅よりも狭い、
ことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記画素は、
前記一方向に伸延する方向に概略平行に形成されるソース信号線と、
前記一方向に伸延する方向と交差する方向に概略平行に形成されるゲート信号線と、
を含み、
前記ソース信号線は、前記保護膜の表面に鉛直な方向において、前記保護膜と重なり、
前記ソース信号線の幅は、前記保護膜の幅よりも狭い、
ことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記ゲート信号線は、前記保護膜の表面に鉛直な方向において、前記保護膜と重なり、
前記ゲート信号線の幅は、前記保護膜の幅よりも狭い、
ことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記遮光膜を複数有し、
前記複数の遮光膜は、前記遮光膜の表面に鉛直な方向において、前記線状領域が重なる遮光膜と、前記線状領域と前記保護膜との両方が重なる遮光膜と、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１９】
赤色カラーフィルタと、緑色カラーフィルタと、青色カラーフィルタと、
を、さらに有し、
前記複数の遮光膜は、前記赤色カラーフィルタと前記緑色カラーフィルタと接する遮光膜と、前記緑色カラーフィルタと前記青色カラーフィルタと接する遮光膜と、前記青色カラーフィルタと前記赤色カラーフィルタと接する遮光膜と、
を含むことを特徴とする請求項１５乃至請求項１８の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記偏光板は、前記第１基板の下面と、前記第２基板の上面の少なくとも一方に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【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、色再現性向上、ダイナミックレンジの拡大が進められている。高精細化は開口率が低下するために、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。色再現性向上は、波長変換や波長選択により可能であるが、波長変換あるいは波長選択の際にエネルギーロスがあるため、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。ダイナミックレンジは、表示輝度を高くすることによって拡大出来るが、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。これら何れの場合も、光源の輝度を高くすることから、消費電力の増大につながる。液晶表示装置の光源側に配置される偏光板又は偏光子は、光源の光から特定の方向に振動している光を取出し、その光を液晶セル内に入射するが、前記特定方向では無い光は殆どが吸収されて、液晶の表示には利用出来ない。この利用出来ない光を利用する方法として、反射偏光板又は偏光子が提案されている。反射偏光子の例として、ワイヤーグリッド偏光子（ワイヤーグリッド偏光板、ワイヤグリッド偏光板、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子は、微細な線状の部材（線状部、ワイヤーともいう）を複数並べて格子状または網状にした線状領域（ワイヤーグリッド）を有する光学素子である。また、ワイヤーグリッド偏光子は、複数の当該光学素子を有していてもよい。ワイヤーグリッド偏光子は、光源の光から特定の方向に振動している光を取出すとともに、前記特定方向では無い光を光源側に反射する。この反射した光は、光源側の反射板等で反射されて再度ワイヤーグリッド偏光子に入射を繰り返すことによってリサイクルされるため、光の利用効率を向上させることができる。
【０００３】
例えば、特許文献１は、偏光子に関して、ワイヤーグリッド偏光子の量産性、作製精度を向上させる方法が示され、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、特許文献２は、液晶表示パネルに関して、ワイヤーグリッド偏光子を、ステップ＆リピート方式により、形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
ワイヤーグリッド偏光子を用いた偏光板又は偏光子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と同様のプロセスでワイヤーグリッドを形成することが必要であり、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、基になる基板は大型化が困難である。大型化するために、例えば、２０ｍｍ×２０ｍｍ程度の小さな型を用いて偏光子のパターンを形成し、そのパターンを複数個並べる、或いはつなぎ合わせるなどして、作製する方法があるが、ここで、並べた際の隙間、或いは、つなぎ合わせの隙間からの光漏れが問題となる。また、複数個並べる、或いはつなぎ合わせる際に重ね合わせることで光漏れは改善されるが、重ね合わせる場合は、重ね合わせマージンの確保、重ね合わせ部分の段差が問題となる。
【０００６】
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】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る偏光板（ワイヤーグリッド偏光板）は、一方向に伸延する線状部と、線状部が伸延する方向と概略平行な方向に線状部が複数配列される線状領域を複数含み、線状部は外部から入射する可視光の最も短い波長以下の幅を有し、複数の線状領域の間は保護膜（第３樹脂層、第４樹脂層）が含まれ、保護膜は可視光を遮光する。
【０００８】
本発明の一実施形態に係る偏光板は、線状部の下面は第１樹脂層に接し、線状部の側面と上面とは第２樹脂層に接し、第１樹脂層の側面と第２樹脂層の側面とは保護膜と接するようにしてもよい。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る偏光板は、線状部の間は第２樹脂層が設けられ、線状部の下面は第１樹脂層に接し、第１樹脂層の側面と第２樹脂層の側面とは保護膜と接するようにしてもよい。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る偏光板は、線状部の下面は第１樹脂層に接し、線状部の側面と前記第１樹脂層の側面とは、保護膜と接するようにしてもよい。
【００１１】
本発明の一実施形態に係る偏光板に含まれる保護膜は、線状領域を覆うようにしてもよい。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る偏光板に含まれる線状部は、導電性金属材料を含んでもよい。
【００１３】
本発明の一実施形態に係る偏光板に含まれる保護膜は、樹脂又は液晶を含む樹脂であってもよい。
【００１４】
本発明の一実施形態に係る偏光板に含まれる保護膜は、屈折率異方性を有する材料を含んでもよい。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法は、第１基板上に樹脂層を形成する工程と、樹脂層の上に一方向に伸延する線状部と前記線状部が伸延する方向と概略平行な方向に線状部が複数配列される線状領域を形成する工程と、第１基板と線状領域とを分離する工程と、線状領域を第２基板上に複数並べる工程と、第２基板上に複数並べられた線状領域の間に可視光を遮光する保護膜を形成する工程とを含む。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法に含まれる線状領域を形成する工程は、第１樹脂層上に金属性導電膜を形成し、金属性導電膜上にフォトレジストを塗布し、フォトマスクを用いて、線状部の幅よりも短い波長の光により、フォトレジストを露光する工程を含んでいてもよい。
【００１７】
本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法に含まれる線状領域を形成する工程は、第１樹脂層上に金属性導電膜を形成し、金属性導電膜上にフォトレジストを塗布し、フォトレジストに、パターンが形成された型のパターンが形成された面を押しあて、型に線状部の幅よりも短い波長の光を照射し、フォトレジストを露光する工程を含んでいてもよい。
【００１８】
本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法に含まれる保護膜を形成する工程は、インクジェットにより行われてもよい。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る偏光板の作製方法に含まれる保護膜を形成する工程は、第２基板上に複数並べられた線状領域の間に加えて、線状領域の上面にも保護膜を形成してもよい。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、入射する可視光の最も短い波長以下の幅を有し、一方向に伸延する線状部と、線状部が伸延する方向と概略平行な方向に線状部が複数配列される線状領域を複数含み、複数の線状領域の間に設けられ可視光を遮光する保護膜を含む偏光板と、一方向に伸延する方向と一方向に伸延する方向と交差する方向に配列される複数の画素と、遮光膜と、第１基板と、第２基板と、を含む。
【００２１】
本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれる保護膜は、遮光膜の表面に鉛直な方向において、遮光膜と重なり、保護膜の幅は遮光膜の幅よりも狭くてもよい。
【００２２】
本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれる画素は、一方向に伸延する方向に概略平行に形成されるソース信号線と、一方向に伸延する方向と交差する方向に概略平行に形成されるゲート信号線とを含み、ソース信号線は、保護膜の表面に鉛直な方向において、保護膜と重なり、ソース信号線の幅は遮光膜の幅よりも狭くてもよい。
【００２３】
本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれるゲート信号線は、保護膜の表面に鉛直な方向において、保護膜と重なり、ゲート信号線の幅は遮光膜の幅よりも狭くてもよい。
【００２４】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、遮光膜を複数有し、複数の遮光膜は、遮光膜の表面に鉛直な方向において、線状領域が重なる遮光膜と、線状領域と保護膜との両方が重なる遮光膜とを含んでいてもよい。
【００２５】
本発明の一実施形態に係る表示装置は、赤色カラーフィルタと緑色カラーフィルタと青色カラーフィルタとを、さらに有し、複数の遮光膜は赤色カラーフィルタと緑色カラーフィルタと接する遮光膜と、緑色カラーフィルタと青色カラーフィルタと接する遮光膜と、青色カラーフィルタと赤色カラーフィルタと接する遮光膜とを含んでいてもよい。
【００２６】
本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれる偏光板は、第１基板の下面と、第２基板の上面の少なくとも一方に配置されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド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ワイヤーグリッド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ワイヤーグリッド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ワイヤーグリッド偏光板の構成を示す模式的な断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板の作製方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板の作製方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板の作製方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板の作製方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板を有する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ワイヤーグリッド偏光板を有す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ワイヤーグリッド偏光板を有す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１２】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板を有する表示装置に含まれる画素上のワイヤーグリッド偏光板を示す模式的な平面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板を有する表示装置に含まれる３画素分を示す模式的な断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板を有する表示装置に含まれる３画素分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ワイヤーグリッド偏光板を有する表示装置の作製方法を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板を有する表示装置の作製方法を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板を有する表示装置の作製方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を、図面等を参照しながら説明する。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。
【００２９】
本明細書と各図において、既出の図において説明した内容と同様の要素には、同一の符号（又は数字の後にａ、ｂなどを付した符号）を付して、説明を適宜省略することがある。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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
本発明の偏光板を説明する。なお、本発明の偏光板はワイヤーグリッド（以下の説明ではＷＧ（Ｗｉｒｅ  Ｇｒｉｄ）と記載することがある）偏光板である。ＷＧ偏光板において、偏光層は、線状部が一方向に伸延する方向と平行な方向に複数設けられた線状領域を有する。ＷＧ偏光板においては、複数個の線状領域がタイル状に並べられている。タイル状に並べられた線状領域と線状領域の間は、可視光を遮光する樹脂または屈折率異方性を有する材料などが設けられる。線状領域と線状領域の間に可視光を遮光する樹脂や屈折率異方性を有する材料などを設けることで、光漏れを抑制可能なＷＧ偏光板を提供することができる。また、線状領域と線状領域を重ねる必要がないため、重ね合わせマージンを考慮せずに線状領域を形成すればよく、重ね合わせ段差も気にする必要がないＷＧ偏光板を提供することができる。ここで、可視光を遮光する樹脂は、本明細書中において、第３樹脂層を形成する材料である。また、屈折率異方性を有する材料は、本明細書中において、屈折率異方性を有する材料を有する層を形成する材料、または、第４樹脂層を形成する材料である。また、第３樹脂層と第４樹脂層とは共に保護膜である。
【００３３】
（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の構成を説明する。なお、重複する構成に関しては説明を省略することがある。
【００３４】
図１は、第１実施形態におけるＷＧ偏光板２００の構成を示す模式的な断面図である。
【００３５】
図１に示すＷＧ偏光板２００は、ガラス基板２０と、偏光子層６０と、線状領域１２６とを含む。
【００３６】
線状領域１２６は、第１樹脂層６１と、線状部６２とを含む。線状領域１２６と線状領域１２６との間は、第３樹脂層６４、又は屈折率異方性を有する材料を含む層６５を含む。なお、屈折率異方性を有する材料を含む層６５は第４樹脂層６５である。また、第３樹脂層６４、及び第４樹脂層６５は共に保護膜である。
【００３７】
図２は、図１に示したＷＧ偏光板２００のＡ１とＡ２の間の模式的な断面図である。
【００３８】
図２（Ａ）は、ガラス基板２０と、偏光子層６０とを含む。偏光子層６０は、線状領域１２６と、第３樹脂層６４とを含む。線状領域１２６は、第１樹脂層６１と、線状部６２と、第２樹脂層６３とを含む。線状部６２の側面および上面は第２樹脂層６３と接する。線状部６２の下面は第１樹脂層６１の上面の一部と接する。第１樹脂層６１の上面の一部は第２樹脂層６３と接する。すなわち、第２樹脂層６３は線状部６２および第１樹脂層６１を覆っている。第１樹脂層６１の側面は第３樹脂層６４と接する。第２樹脂層６３の側面は第３樹脂層６４と接する。第１樹脂層の下面はガラス基板２０の上面と接する。第３樹脂層６４の下面はガラス基板２０の上面と接する。なお、図２（Ａ）では、線状領域１２６の測端部が第２樹脂層である例を示しているが、線状領域１２６の測端部が線状部６２であってもよい。その場合、線状部６２が第３樹脂層６４の側面と接する。なお、本明細書においては、第１樹脂層６１は、第１樹脂層６１を形成する材料の硬化物であり、第２樹脂層６３は、第２樹脂層６３を形成する材料の硬化物であり、第３樹脂層６４は、第３樹脂層６４を形成する材料の硬化物である。
【００３９】
第１樹脂層６１は、可視光の領域で透明性が高いこと、耐熱性が高いこと、ガラス基板２０と、線状部６２と、第２樹脂層６３と、第３樹脂層６４との密着性が高いこと、が好ましいが、これらに限定されるものではない。第１樹脂層６１を形成する材料は、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリイミド系などの紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。また、第１樹脂層６１は、２層構造としてもよい。例えば、ガラス基板２０と接する側は、密着性がより高い接着剤を用い、線状部６２と接する樹脂層は上述の紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂としてもよい。
【００４０】
線状部６２は、直線状で、一方向に伸延する方向に複数配列される。また、線状部６２は、入射する可視光の最も短い波長以下の幅を有する。さらに、線状部６２は、第１樹脂層６１の上に導電性金属材料を用いて形成される。図２において、線状部６２が配列される間隔は周期的である例を示しているが、非周期的であってもよい。例えば、幅が異なる２種類の線状部６２を同一平面上に形成する場合、光を偏光する機能と、遮光の機能を同時に持たせることができる。
【００４１】
線状部６２の透過性は、線状部６２と隣接する線状部６２との間隔、入射光の波長、入射光の角度（入射角）、基材となる材料の屈折率の関係で表されることがよく知られている。例えば、線状部６２の幅は１８０ｎｍ、線状部６２が配列される間隔は３６０ｎｍとすることで、波長が３６０ｎｍよりも大きい領域の光を透過することができる。すなわち、ＷＧ偏光板２００は可視光を透過することができる。なお、本明細書において、線状部６２と隣接する線状部６２との間隔とは、線状部６２の幅の中心から、隣接する線状部６２の幅の中心までの距離のことである。また、線状部６２の幅は間隔の１／２以下とすることが好ましい。
【００４２】
また、線状部６２の透過性は、膜厚（高さとも呼ぶ）とも関係がある。例えば、線状部６２の膜厚は線状部６２を透過する光の透過率が５％以下、より好ましくは１％以下となるような膜厚にすればよい。例えば、線状部６２の膜厚は３０ｎｍ以上が好ましい。具体的には、線状部６２と隣接する線状部６２との間隔が３６０ｎｍの場合、線状部６２の膜厚も３６０ｎｍとすればよい。こうすることで、波長が３６０ｎｍよりも大きい領域の光を透過することができる。すなわち、ＷＧ偏光板２００は可視光を透過することができる。線状部６２の膜厚が薄すぎると、透過光が無視できなくなり、特定の波長の範囲の光を取り出すことができなくなる。一方、線状部６２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ため、線幅同様に、膜厚も間隔の１／２以下が好ましい。
【００４３】
線状部６２を形成する導電性金属材料は、透過光に対して反射率が高いこと、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、線状部６２を形成する導電性金属材料は、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ことが好ましいが、これらに限定されない。
【００４４】
第２樹脂層６３は、第１樹脂層６１と同様の特性を有していることが好ましい。すなわち、第２樹脂層６３の特性は、可視光の領域で透明性が高いこと、耐熱性が高いこと、ガラス基板２０と、線状部６２と、第１樹脂層６１と、第３樹脂層６４との密着性が高いこと、が好ましい。第２樹脂層６３を形成する材料は、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリイミド系などの紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。第２樹脂層６３が線状部６２の上面に接することで、ＷＧ偏光板２００が落下した時などに、衝撃を緩和することができる。すなわち、線状部６２を保護し、ＷＧ偏光板２００の強度を増すことができる。
【００４５】
「可視光」とは、３８０から７８０ｎｍの波長を持つ光線をいい、本発明における保護膜の可視光の透過率は５％以下とすることが好ましい。
【００４６】
第３樹脂層６４は、可視光を遮る機能を有し、線状領域１２６と線状領域１２６とを仕切る役割も有し、第３樹脂層６４の表面に対して上または下への光の透過率が５％以下、より好ましくは１％以下であることが好ましい。また、第３樹脂層６４の特性は、耐熱性が高いこと、ガラス基板２０と、線状部６２と、第１樹脂層６１と、第２樹脂層６３との密着性が高いこと、が好ましい。第３樹脂層６４を形成する材料は、例えば、カーボンブラックなどの炭素の粒子、顔料、染料等の着色剤と、樹脂、重合性単量体、光重合開始剤等を混合した組成物を用いることができる。このような着色組成物を塗布し、光または熱で塗布膜を硬化して黒に着色した樹脂層を形成することができる。第３樹脂層６４を形成する材料としては上記のように形成された樹脂層であることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
第３樹脂層６４を形成する組成物としては、例えば、特開２００６−０５３５６９号公報、ＷＯ２００９／０１０５２１公報、特開２０１４−１４６０２９号公報等に記載の組成物を用いることができる。
【００４８】
以上のような構成とすることで、線状領域１２６と第３樹脂層と線状領域１２６との密着性が高く、線状領域１２６と線状領域１２６との隙間は可視光が透らないようにすることができる。すなわち、光漏れを抑制したＷＧ偏光板を提供することができる。また、線状領域１２６と線状領域１２６との重ね合わせマージンを考慮する必要がなく、重ね合わせ段差も気にする必要がない。すなわち、従来と比較して、線状領域１２６の配置の自由度が増した、ＷＧ偏光板を提供することができる。
【００４９】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の構造と比較して、線状部６２の上面を第２樹脂層６３で覆わない構成を示している。それ以外の構造は、図２（Ａ）と同様であるため、説明は省略する。なお、図２（Ａ）と同様に、図２（Ｂ）では、線状領域１２６の測端部が第２樹脂層である例を示しているが、線状領域１２６の測端部が線状部６２であってもよい。その場合、線状部６２が第３樹脂層６４の側面と接する。図２（Ｂ）の構造のＷＧ偏光板２００は上面に第２樹脂層６３がないことで、上面の光の屈折の影響を受けにくくすることができ、透過光が多く出射される。すなわち、光の利用効率を向上させることができる。また、光漏れを抑制し、従来と比較して、線状領域１２６の配置の自由度が増した、ＷＧ偏光板を提供することができる。
【００５０】
図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）の構造と比較して、線状部６２と隣接する線状部６２との間を第２樹脂で充填せず、線状部６２と第３樹脂層６４とが接している構成を示している。それ以外の構造は、図２（Ｂ）と同様であるため、説明は省略する。図２（Ｃ）の構造のＷＧ偏光板２００は線状部６２の上面及び側面に第２樹脂層６３がないことで、第２樹脂層６３があった場合と比較して、第２樹脂層６３の光の屈折の影響を受けにくくすることができ、透過光が多く出射される。すなわち、光の利用効率をさらに向上させることができる。また、光漏れを抑制し、従来と比較して、線状領域１２６の配置の自由度が増した、ＷＧ偏光板を提供することができる。
【００５１】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）、および図３（Ｃ）は、図１に示したＷＧ偏光板２００のＡ１とＡ２の間の模式的な断面図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）、および図３（Ｃ）のそれぞれは、線状領域１２６と線状領域１２６との間の構成を、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、および図２（Ｃ）のそれぞれに示した第３樹脂層６４から、屈折率異方性を有する材料を有する層（第４樹脂層）６５に変えた例を示している。その他は、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、および図２（Ｃ）に示した構成と同様であり、説明は省略する。
【００５２】
屈折率異方性を有する材料を有する層（第４樹脂層）６５は、可視光を遮る機能を有し、線状領域１２６と線状領域１２６とを仕切る役割も有し、光の透過率が５％以下、より好ましくは１％以下であることが好ましい。また、耐熱性が高いこと、ガラス基板２０と、線状部６２と、第１樹脂層６１と、第２樹脂層６３との密着性が高いこと、が好ましい。例えば、リオトロピック液晶や、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、界面活性剤と水また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。例えば、線状領域１２６と線状領域１２６との間に、リオトロピック液晶を塗り、塗った方向に配向させて固化させることで、可視光を遮光することができる。なお、本明細書において、屈折率異方性を有する材料を有する層６５を第４樹脂層６５と記載することもある。
【００５３】
図３（Ａ）に示したＷＧ偏光板２００は、線状領域１２６と第４樹脂層６５と線状領域１２６との密着性が高く、線状領域１２６と線状領域１２６との隙間は可視光が透らないようにすることができる。すなわち、光漏れを抑制したＷＧ偏光板を提供することができる。また、線状領域１２６と線状領域１２６との重ね合わせマージンを考慮する必要がなく、重ね合わせ段差も気にする必要がない。すなわち、従来と比較して、線状領域１２６の配置の自由度が増した、ＷＧ偏光板を提供することができる。
【００５４】
図３（Ｂ）に示したＷＧ偏光板２００は、上面に第２樹脂層６３がないことで、上面の光の屈折の影響を受けにくくすることができる。すなわち、光の利用効率を向上させることができる。また、光漏れを抑制した、ＷＧ偏光板を提供することができる。
【００５５】
図３（Ｃ）に示したＷＧ偏光板２００は、線状部６２の上面及び側面に第２樹脂層６３がないことで、第２樹脂層６３があった場合と比較して、第２樹脂層６３の光の屈折の影響を受けにくくすることができる。すなわち、光の利用効率をさらに向上させることができる。また、光漏れを抑制した、ＷＧ偏光板を提供することができる。
【００５６】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）、および図４（Ｃ）は、図１に示したＷＧ偏光板２００のＡ１とＡ２の間の模式的な断面図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）、および図４（Ｃ）のそれぞれは、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、および図３（Ｃ）のそれぞれに示した構成から、第４樹脂層６５を、線状領域１２６と線状領域１２６との間だけでなく、線状領域１２６の上面にも形成する例を示している。その他は、図３に示した構成と同様であり、説明は省略する。なお、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、および図４（Ｃ）においては、第４樹脂層６５を見やすくするため、線状領域１２６の上面に形成された第４樹脂層６５の層の厚さを実際よりも厚く図示している。第４樹脂層６５は遮光性を有する材料であり、線状領域１２６の上面を光が透過するように、第４樹脂層６５は薄く形成されている。
【００５７】
図４（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）に示したＷＧ偏光板２００は、図３の構成から線状領域１２６の上面も第４樹脂層６５で覆うようにしたことで、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、および図３（Ｃ）の説明において述べた特徴に加え、偏光板の強度を増すことができる。
【００５８】
本発明の一実施形態に係る偏光板が有する線状部６２の断面形状は、長方形である例を示したが、形状は長方形に限定されるものではない。線状部６２の断面形状は、正方形であってもよいし、台形であってもよいし、三角形であってもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な形状を採用することができる。
【００５９】
以上のように、線状領域と線状領域の間に可視光を遮光する材料などを設けることで、光漏れを抑制することができるＷＧ偏光板を提供することができる。また、線状領域と線状領域との重ね合わせマージンを考慮する必要がなく、重ね合わせ段差が不要になるＷＧ偏光板を提供することができる。
【００６０】
（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を説明する。なお、作製方法は、この方法に限定されるものではなく、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ができる。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ことがある。
【００６１】
図５は、本発明の一実施形態に係るＷＧ偏光板の作製方法を示すフローチャートである。
【００６２】
ＷＧ偏光板の作製方法は、作製を開始するステップ２０（Ｓ２０）と、第１基板上に樹脂層を形成するステップ２１（Ｓ２１）と、樹脂層の上に線状領域を形成するステップ２２（Ｓ２２）と、第１基板と線状領域とを分離するステップ（Ｓ２３）と、線状領域を第２基板上に複数並べるステップ（Ｓ２４）と、第２基板上に複数並べられた線状領域の間に可視光を遮光する保護膜を形成するステップ（Ｓ２５）と、作製を終了するステップ（Ｓ２６）と、を含む。
【００６３】
図６は、本発明の一実施形態に係るＷＧ偏光板の作製方法において、作製を開始するステップ２０（Ｓ２０）と、第１基板上に樹脂層を形成するステップ２１（Ｓ２１）と、樹脂層の上に線状領域を形成するステップ２２（Ｓ２２）と、第１基板と線状領域とを分離するステップ（Ｓ２３）とを説明するための、具体的な断面図を示している。
【００６４】
図６（Ａ）は、作製を開始するステップ２０（Ｓ２０）と、第１基板上に第１樹脂層６１を形成するステップ２１（Ｓ２１）と、を含む。具体的には、製造を開始するＳ２０の後に、ガラス基板１２１上に第１樹脂層６１を形成する。第１樹脂層６１は、ガラス基板１２１の凹凸を緩和し、この後形成される線状部６２と接触する面を平坦にする役割を有する。第１樹脂層６１を形成する方法は、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ることができる。
【００６５】
図６（Ｂ）から図６（Ｅ）は、樹脂層の上に線状領域を形成するステップ２２（Ｓ２２）を含む。フォトリソグラフィー技術を用いて、線状部６２を形成する方法を示す。具体的には、第１樹脂層６１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。さらに、マスク６８を用いて、フォトリソグラフィー技術により、フォトレジスト６７を露光する。金属性導電膜６６の成膜は、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ることができる。また、フォトレジスト６７を塗布する方法は、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ることができる。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、エッチングを行い、フォトレジスト６７を除去することで、線状部６２を形成することができる。続いて、第２樹脂層６３を形成する。こうして、線状領域１２６を形成することができる。なお、樹脂層の上に線状領域を形成するステップ２２において、線状部６２の形成は、フォトリソグラフィー技術を用いる方法を示したが、本発明の技術分野で通常使用される方法であれば採用することができる。例えば、電子線描画装置を用いて、線状部６２を形成してもよい。なお、フォトレジストがネガ型フォトレジストを用いている場合は、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、フォトレジストがポジ型フォトレジストを用いている場合は、現像により、光が照射されない部分を残すことができる。なお、図６（Ｂ）はネガ型フォトレジストを用いた例を示している。
【００６６】
図６（Ｆ）は、ガラス基板１２１と線状領域１２６とを分離するステップ（Ｓ２３）を含む。ガラス基板１２１と線状領域１２６との分離は、機械的に剥離する方法を用いてもよいし、第２樹脂層６３の上面にさらにフィルムを張り付け、第１基板全面にレーザーを照射し剥離してもよいし、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ができる。
【００６７】
図７は、本発明の一実施形態に係るＷＧ偏光板の作製方法において、作製を開始するステップ２０（Ｓ２０）と、第１基板上に樹脂層を形成するステップ２１（Ｓ２１）と、樹脂層の上に線状領域を形成するステップ２２（Ｓ２２）と、第１基板と線状領域とを分離するステップ（Ｓ２３）とを説明するための、図６とは異なる具体的な断面図を示している。図６と同様の説明は省略する。
【００６８】
図７（Ｂ）から図７（Ｅ）は、樹脂層の上に線状領域を形成するステップ２２（Ｓ２２）を含む。ナノインプリント法を用いて、線状部６２を形成する方法を示す。ナノインプリント法は、公知技術であり、詳細な説明は省略する。例えば、ナノインプリント法は、石英ガラスなどに凹凸を形成した型を作成し、その型を用いて、パターンを形成する方法がある。例えば、金属性導電膜６６として、アルミニウムを第１樹脂層６１上にスパッタ装置を用いて成膜する。さらに、金属性導電膜６６上にフォトレジスト６７を塗布し、前述した型をフォトレジストに押し当て、ＵＶ光を照射する。続いて、フォトレジスト６７をマスクにして、エッチングを行い、フォトレジスト６７を除去することで、線状部６２を形成することができる。また、ナノインプリント法の別の例として、金属性導電膜６６上にフォトレジストを塗布し、前述した型をフォトレジストに押し当て、フォトレジストを熱硬化させる方法を用いてもよい。ナノインプリント法の具体的な例は、特開２０１６−１０３００１号公報や、米国特許出願公開第２０１２／０１４０１４８号明細書で開示されている。なお、図７（Ｆ）は図６（Ｆ）で説明した内容と同様の作成方法を採用することができる。
【００６９】
図８は、本発明の一実施形態に係るＷＧ偏光板の作製方法において、線状領域を第２基板上に複数並べるステップ（Ｓ２４）と、第２基板上に複数並べられた線状領域の間に可視光を遮光する保護膜を形成するステップ（Ｓ２５）と、作製を終了するステップ（Ｓ２６）とを説明するための、具体的な断面図を示している。
【００７０】
図８（Ｇ）、図８（Ｈ）及び図８（Ｉ）、または、図８（Ｇ）、図８（Ｈ）及び図８（Ｊ）は、線状領域を第２基板上に複数並べるステップ（Ｓ２４）と、第２基板上に複数並べられた線状領域の間に可視光を遮光する保護膜を形成するステップ（Ｓ２５）と、作製を終了するステップ（Ｓ２６）と、を含む。
【００７１】
図８（Ｇ）と図８（Ｈ）とは、線状領域１２６をガラス基板２０上に複数並べるステップ（Ｓ２４）を示している。例えば、線状領域１２６をピックアップし、ガラス基板２０上に並べる方法を採用してもよい。並べる方法は、この方法に限定されない。また、並べる際に線状領域１２６の第１樹脂層６１に接着剤を塗ってもよい。
【００７２】
続いて、図８（Ｉ）と、図８（Ｊ）とは、第２基板上に複数並べられた線状領域の間に可視光を遮光する保護膜を形成するステップ（Ｓ２５）と、作製を終了するステップ（Ｓ２６）と、を示している。図８（Ｉ）は、第４樹脂層６５を形成する方法を示している。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、線状領域１２６と線状領域１２６との間、及び線状領域１２６の上面に、第４樹脂層６５を塗布する。第４樹脂層６５を形成する材料は、例えば、リオトロピック液晶またはサーモトロピック液晶である。リオトロピック液晶またはサーモトロピック液晶を配向させる方法としては、配向剤を用いる方法と特定のリオトロピック液晶を直接塗布して液晶を配向させる方法がある。
【００７３】
配向剤を用いる方法としては、配向剤を基板の上に塗布し固化し、上記配向膜のラビングを行い、その後液晶を配向膜上に滴下することで液晶を配向させることができる。このような配向剤を用いる方法の具体例としては、特開２０１５−２６０５０号公報、特開２０１７−１６０８９号公報等を挙げることができる。
【００７４】
リオトロピック液晶を直接塗布して液晶を配向させる方法としては、自己組織化できる水溶性化合物を用いることができ、具体的な化合物として、共役系ポリマー等のポリマー主鎖が剛直で、かつ側鎖に水溶性を示す親水性基を有するポリマーを含む組成物が挙げられる。また二色性色素化合物も含むことができる。このような化合物を含む組成物を基材に塗布し、加熱し膜中に残存する水分を除去することで、光学異方性を有する異方性膜を形成することができる。
【００７５】
このようなリオトロピック液晶を直接塗布して液晶を配向させる方法の具体例としては、ＷＯ２００７／０８０４１９号公報、ＷＯ２００９／１３０６７５号公報、ＷＯ２０１２／００７９２３号公報等を挙げることができる。
【００７６】
なお、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、および図４（Ｃ）と同様にように、図８（Ｉ）においても、第４樹脂層６５を見やすくするため、線状領域１２６の上面に形成された第４樹脂層６５の層の厚さを実際よりも厚く図示している。第４樹脂層６５は遮光性を有する材料であり、線状領域１２６の上面を光が透過するように、第４樹脂層６５は薄く形成されている。また、図３（Ａ）、図３（Ｂ）、および図３（Ｃ）と同様に、線状領域１２６の上面には、第４樹脂層６５を形成しなくともよい。例えば、線状領域１２６と線状領域１２６との間にスリットが設けられた印刷版によって、線状領域１２６の上面に第４樹脂層６５を形成せずに、線状領域１２６と線状領域１２６との間に第４樹脂層６５を形成するようにすればよい。図８（Ｊ）は、線状領域１２６と線状領域１２６との間にインクジェットにより、第３樹脂層６４を形成する方法を示している。なお、線状領域の間に保護膜を形成する方法は、これらの方法に限定されない。例えば、印刷版を作製し、スクリーン印刷により、保護膜を形成してもよい。
【００７７】
以上のような作成方法により、線状領域と線状領域との間の光漏れを抑制したＷＧ偏光板を提供することができる。また、線状領域と線状領域との重ね合わせ段差がない、ＷＧ偏光板を提供することができる。
【００７８】
（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ワイヤーグリッド偏光板を有する液晶表示装置を説明する。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。
【００７９】
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。
【００８０】
液晶表示装置３００は、ガラス基板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及び集積回路１１６を含む。
【００８１】
ガラス基板１２３上に、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が形成される。コネクタ１１４はガラス基板１２３に接続される。集積回路１１６はコネクタ１１４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。
【００８２】
表示領域１０４は、複数の画素１０６を含んでいる。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が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、表示素子を有し、表示素子は液晶素子を含む。
【００８３】
例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の三原色に対応する表示素子を三つの画素の各々に割り当てることができる。各画素に２５６段階の電圧を供給することで、フルカラーの表示装置を提供することができる。また、複数の画素１０６の配列は、例えば、ストライプ配列を採用することができる。なお、複数の画素１０６の配列は、この配列に限定されず、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、本発明の一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。
【００８４】
コネクタ１１４は、映像信号と、回路の動作を制御するタイミング信号と、電源などとを、ゲート側駆動回路１０８及び１０９と、ソース側駆動回路１１２と、集積回路１１６とに供給する役割を有する。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。映像信号と、回路の動作を制御するタイミング信号と電源などとが、液晶表示装置３００の外部にある回路、或いは装置からコネクタ１１４を介して、ゲート側駆動回路１０８及び１０９と、ソース側駆動回路１１２と、集積回路１１６とに供給される。
【００８５】
ゲート側駆動回路１０８及び１０９と、ソース側駆動回路１１２と、集積回路１１６とは、供給された映像信号と、回路の動作を制御するタイミング信号と、電源などとを用いて、各画素１０６を駆動し、表示領域１０４に映像を表示する役割を有する。
【００８６】
ゲート側駆動回路１０８及び１０９と、ソース側駆動回路１１２とのすべてが、ガラス基板１２３の上に形成されていなくてもよい。例えば、ゲート側駆動回路と、ソース側駆動回路との一部の機能を含む集積回路（ＩＣ）が、ガラス基板１２３の上、或いはコネクタ１１４上に配置されていてもよい。なお、図９に示した液晶表示装置３００に含まれる集積回路１１６は、ゲート側駆動回路と、ソース側駆動回路との一部の機能を有している。
【００８７】
図１０は、本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板を有する液晶表示装置３００に含まれる画素を示す模式的な平面図である。図１０で示した画素は、図面に垂直な方向、すなわち、ガラス基板１２３に垂直な方向に電圧を印加し、液晶素子を制御するＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式やＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式に適用することができる。なお、図１０は、カラーフィルタ層と、第２透光性導電層１１０と、第１配向膜８０と、液晶層９０と、第２配向膜１００と、第２透光性導電層１１０と、ガラス基板１２３と、偏光板１３０とは図示していない。これらの層と、膜などとは、後述する液晶表示装置３００の作製方法にて説明される。
【００８８】
図１０に示す画素１０６は、薄膜トランジスタ１９０と、容量素子１９６と、ソース信号線１９１と、ゲート信号線１９２と、容量電位線１９３と、第１透光性導電層７０と、を含む。薄膜トランジスタ１９０は、半導体層３２と、ゲート電極３４と、ソースドレイン電極３６及び３８と、第１開口部３９ａ及び３９ｂと、を含む。ソースドレイン電極３６及び３８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ている。第１透光性導電層７０は、第２開口部１９４を介して、ソースドレイン電極３８と電気的に接続されている。ソースドレイン電極３８と、後述するゲート絶縁膜３３と、容量電位線１９３とにより、容量素子１９６が形成される。ソースドレイン電極３６とソース信号線１９１とは電気的に接続されている。ゲート電極３４とゲート信号線１９２とは電気的に接続されている。第１透光性導電層７０と、後述する第２透光性導電層１１０の、それぞれに電圧を印加することで、ガラス基板１２３と垂直な方向に電界が生じ、液晶層９０に含まれる液晶素子が制御され、液晶表示装置３００は映像を表示することができる。
【００８９】
図１１は、本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板を有する液晶表示装置３００に含まれる画素１０６のほかの例を示す模式的な平面図である。図１１で示した画素は、ガラス基板１２３に水平な方向に電圧を印加し液晶素子を制御するＩＰＳ（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式に適用できる。なお、図１１は、カラーフィルタ層と、第１配向膜８０と、液晶層９０と、第２配向膜１００と、第２透光性導電層１１０と、ガラス基板１２３と、偏光板１３０とは図示していない。これらの層と、膜などとは、後述する液晶表示装置３００の作製方法にて説明される。
【００９０】
図１１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、第１透光性導電層７０、コモン電位線１９７を含む。薄膜トランジスタ１９０は、半導体層３２、ゲート電極３４、ソースドレイン電極３６及び３８、第１開口部３９ａ及び３９ｂを含む。ソースドレイン電極３６及び３８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ている。第１透光性導電層７０は、第２開口部１９４を介して、ソースドレイン電極３８と電気的に接続されている。ソースドレイン電極３８と、後述するゲート絶縁膜３３と、容量電位線１９３とにより、容量素子１９６が形成される。ソースドレイン電極３６とソース信号線１９１とは電気的に接続されている。ゲート電極３４とゲート信号線１９２とは電気的に接続されている。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役割を有する。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で共有されていてもよいし、Ｘ方向の画素ごとに供給されてもよいし、Ｙ方向の画素ごとに共有されてもよい。第１透光性導電層７０と、コモン電位線１９７の、それぞれに電圧を印加することで、ガラス基板２０と水平な方向に電界が生じ、液晶層９０に含まれる液晶素子が制御され、液晶表示装置３００は映像を表示することができる。
【００９１】
図１２は、本発明の一実施形態に係るワイヤーグリッド偏光板を有する液晶表示装置３００に含まれる画素１０６上のワイヤーグリッド偏光板を示す模式的な平面図である。図１０及び図１１の紙面に向かって上面に、図１２が重ねられる。図面を見やすくするために、図１０及び図１１と図１２とを分けて示している。線状部６２の幅と、線状部６２と線状部６２の間隔は、わかりやすくするため、その大きさを図面で認識できる大きさにしているが、大きさはこの大きさに限られない。線状部６２の幅は、入射光の波長よりも細ければよい。
【００９２】
また、図１２は、線状領域１２６と、線状領域１２６との間の、第３樹脂層６４、或いは第４樹脂層６５も示している。第３樹脂層６４、或いは第４樹脂層６５は、第３樹脂層６４、或いは第４樹脂層６５に鉛直な方向において、ソース信号線１９１と、ゲート信号線１９２と重なるように配置されている。第３樹脂層６４、或いは第４樹脂層６５は、ソース信号線１９１と、ゲート信号線１９２の幅よりも太い。保護膜が、ソース信号線と、ゲート信号線とを隠すことで、光漏れを抑制することができる。
【００９３】
以上のような構成とすることで、ＷＧ偏光層を有する表示装置は、光漏れを防止することができる。よって、黒と白との明暗の差や、黒と各色との色の差などがはっきりし、鮮明な映像を表示する表示装置を提供することができる。
【００９４】
（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液晶表示装置の作製方法を説明する。なお、第１実施形態乃至第３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。
【００９５】
図１３又は図１４、並びに図１５から図１７を用いて、本発明の一実施形態に係るＷＧ偏光板２００を有する液晶表示装置３００の製造方法を説明する。
【００９６】
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の製造方法は、液晶表示装置の製造において、一般的に用いられるフォトリソグラフィー技術を利用することを例に説明される。なお、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の製造は、フォトリソグラフィー技術に限らず、本発明の技術分野で通常使用される方法を用いてもよい。
【００９７】
図１３は、図１０の画素の構成を適用した場合の、ＷＧ偏光板２００を有する液晶表示装置３００の製造方法を示す模式的な断面図である。液晶表示装置に含まれる３画素分を拡大した模式的な断面図である。なお、図１０に示した画素のＢ１とＢ２の断面が、図面の右の方に相当する。
【００９８】
図１４は、図１１の画素の構成を適用した場合の、ＷＧ偏光板２００を有する液晶表示装置３００の製造方法を示す模式的な断面図である。液晶表示装置に含まれる３画素分を拡大した模式的な断面図である。なお、図１１に示した画素のＣ１とＣ２の断面が、図面の右の方に相当する。
【００９９】
図１３及び図１４においては、第３樹脂層６４が、遮光膜の表面に鉛直な方向において、遮光膜と重なる例を示している。また、図１３及び図１４においては、遮光膜４０の幅が第３樹脂層６４の幅よりも広い例を示しているが、遮光膜４０の幅が第３樹脂層６４の幅よりも狭くてもよい。液晶表示装置３００において、遮光膜４０に加えて、第３樹脂層６４を有することで、線状領域１２６を並べるステップ２４（Ｓ２４）における、基板への線状領域１２６の張り合わせ精度を補償することができる。したがって、光漏れを防止したＷＧ偏光板を有する表示装置を提供することができる。ここで、遮光膜４０は、液晶表示装置で一般的に用いられるブラックマトリクスのことである。
【０１００】
図１５は、図１４に示したＷＧ偏光板２００を有する液晶表示装置３００の製造方法を示すフローチャートである。
【０１０１】
はじめに、図１５（Ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ３０が、ガラス基板１２３の上に形成される。ＴＦＴアレイ３０は、下地膜３１と、半導体層３２と、ゲート絶縁膜３３と、ゲート電極３４と、層間膜３５と、ソースドレイン電極３６及び３８と、第１開口部３９ａ及び３９ｂと、容量電位線１９３と、層間膜３７とを含む。ＴＦＴアレイ３０に、薄膜トランジスタ１９０と、容量素子１９６とが形成されている。
【０１０２】
層間膜３７は、層間膜３７よりも下の層の膜と、配線と、トランジスタなどとを形成した際の凹凸を緩和する役割を有する。よって、層間膜３７以降に形成される膜やパターンは平坦な面の上に形成することができる。層間膜３７を形成する材料の特性は、可視光領域で透明性が高い材料であること、耐熱性が高い材料であること、ソースドレイン電極３６及び３８と、第１透光性導電層７０と、コモン電位線１９７との密着性が高いことが好ましい。層間膜３７の材料は、第１樹脂層６１や第２樹脂層６３で示した材料と同様の材料を採用することができる。例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂などを含む感光性樹脂組成物を採用することができる。
【０１０３】
ＴＦＴアレイ３０の形成方法、薄膜トランジスタ１９０及び容量素子１９６の構造、それぞれの膜、層、及び各部分の材料は、公知のものを採用することができる。すなわち、本発明の技術分野で通常使用される方法、ものを採用することができる。
【０１０４】
次に、図１５（Ｂ）に示すように、第１透光性導電層７０と、ソースドレイン電極３８とを電気的に接続するための、第２開口部１９４を形成する。第２開口部１９４は、層間膜３７を開口する。第１透光性導電層７０は、層間膜３７の上面及び側壁に接するように配置される。第１透光性導電層７０を形成する工程において、コモン電位線１９７が、第１透光性導電層７０と同じ層に形成される。第１透光性導電層７０は、画素のソースドレイン電極３８と接続され、映像信号に相当する電圧が印加され、コモン電位線１９７との電界により、液晶層９０が有する液晶素子を駆動する役割を有する。第１透光性導電層７０を形成する材料は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）などの、光を透過する材料を用いることができる。第１透光性導電層７０の上には、第１配向膜８０が形成される。第１配向膜８０を形成する材料は、例えば、ポリイミド系などの樹脂が用いられる。なお、第１透光性導電層７０及びコモン電位線１９７と、第１配向膜８０との間に、遮光膜が形成された層があってもよいし、無機化合物が形成された層があってもよい。遮光膜は可視光を遮断する役割を有し、無機化合物は水分や不純物の侵入を防ぐことができる。ここでは、ガラス基板２０の上に第１配向膜８０までを形成した基板を、ＴＦＴ側基板と記すことにする。
【０１０５】
続いて、液晶層９０を挟んで、ＴＦＴ側基板と対向する側の基板の作製方法を説明する。ここでは、ＴＦＴ側基板と対向する側の基板を、対向側基板と記すことにする。
【０１０６】
図１６に示すように、対向側基板は、ガラス基板１２３と、遮光膜４０と、赤色カラーフィルタ層５０と、緑色カラーフィルタ層５１と、青色カラーフィルタ層５２と、から成るカラーフィルタ層と、第２配向膜１００とから構成される。遮光膜４０は、例えば、金属性導電膜を成膜し、フォトリソグラフィー技術により、形成される。さらに、カラーフィルタ層が形成される。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。各カラーフィルタ層は遮光膜４０と接するように設けられる。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技術により、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。さらに、第２配向膜１００が全面に形成される。第２配向膜１００を形成する材料は、例えば、ポリイミド系などの樹脂が用いられる。第２配向膜１００はカラーフィルタ層を保護する役割を有する。例えば、こうして形成された対向側基板と、ＴＦＴ側基板とをシール材などを用いて、液晶層９０を間に挟んで、張り合わせる。さらに、ＷＧ偏光板２００をガラス基板１２０に貼り合わせることで、液晶表示装置３００を作製することができる。
【０１０７】
なお、図１７に示すように、ＷＧ偏光板２００を２枚用意し、それぞれ、ガラス基板１２０と、ガラス基板１２３とに貼り合わせてもよい。
【０１０８】
また、図１１の画素の構成を適用した場合の図１４に示したＷＧ偏光板２００を有する液晶表示装置３００の製造方法においては、第１透光性導電層７０を形成する工程において、コモン電位線１９７を形成しない。また、カラーフィルタ層と、ガラス基板１２０との間に、第２透光性導電層１１０が形成される。第２透光性導電層１１０は、第２透光性導電層１１０と第１透光性導電層７０の間に配置される液晶層９０に含まれる液晶素子に、垂直に電圧を印加し、液晶素子を制御する役割を有する。第２透光性導電層１１０を形成する材料は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの、光を透過する材料を用いることができる。第２配向膜１００は、第２透光性導電層１１０と液晶層９０と対向する側に形成される第１透光性導電層７０とが導通しないように、すなわち、絶縁する役割を有する。
【０１０９】
以上のような作成方法を用いることで、光漏れを防止したＷＧ偏光板を有する表示装置を提供することができる。
【０１１０】
（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用いる第４樹脂層６５の一例を説明する。上述のように、第４樹脂層６５は、保護膜であり、屈折率異方性を有する材料を有する層である。なお、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。
【０１１１】
リオトロピック液晶の具体例としては、液晶性を有し自己組織化できる水溶性化合物を用いることができ、具体的な化合物として、共役系ポリマー等のポリマー主鎖が剛直で、かつ側鎖に水溶性を示す親水性基を有するポリマーを含む組成物が挙げられる。またゲスト−ホスト型の二色性色素化合物も含むことができる。ゲスト−ホスト型の二色性色素化合物は、多環式化合物で分子長軸方向に大きな吸光度を有し、それと直交する短軸方向の吸収は小さくなることから、一分子で二以上の異なる屈折率を発現することができる。このような化合物を含むことで光学的に異方性がある膜を作成することができる。
【０１１２】
このようなリオトロピック液晶も具体例としては、ＷＯ２００７／０８０４１９号公報、ＷＯ２００９／１３０６７５号公報、ＷＯ２０１２／００７９２３号公報、ＷＯ２０１４／１７４３８１号公報、ＷＯ２０１５／１６２４９５号公報等を挙げることができる。ゲスト−ホスト型の二色性色素化合物の具体例としては、ＷＯ２０１１／０２４８９２号公報等を挙げることができる。
【０１１３】
以上のような材料を用いることで、光漏れを防止したＷＧ偏光板を有する表示装置を提供することができる。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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】
【０１１６】
２０、１２０、１２１、１２２、１２３…ガラス基板、３０…ＴＦＴアレイ、３１…下地膜、３２…半導体層、３３…ゲート絶縁膜、３４…ゲート電極、３５…層間膜、３６、３８…ソースドレイン電極、３７…層間膜、３９ａ、３９ｂ…第１開口部、４０…遮光膜、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…偏光子層、６１…第１樹脂層、６２…線状部、６３…第２樹脂層、６４…第３樹脂層、６５…屈折率異方性を有する材料を有する層（第４樹脂層）、６６…金属性導電膜、６７…フォトレジスト、６８…マスク、６９…型、７０…第１透光性導電層、１１０…第２透光性導電層、８０…第１配向膜、９０…液晶層、１００…第２配向膜、１０４…表示領域、１０６…画素、１０８、１０９…ゲート側駆動回路、１１２…ソース側駆動回路、１１４…コネクタ、１１６…集積回路、１２６…線状領域、１３０…偏光板、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、２００…ワイヤーグリッド偏光板（ＷＧ偏光板）、３００…液晶表示装置
【図１】
2018128669.tif 000003
【図２】
2018128669.tif 000004
【図３】
2018128669.tif 000005
【図４】
2018128669.tif 000006
【図５】
2018128669.tif 000007
【図６】
2018128669.tif 000008
【図７】
2018128669.tif 000009
【図８】
2018128669.tif 000010
【図９】
2018128669.tif 000011
【図１０】
2018128669.tif 000012
【図１１】
2018128669.tif 000013
【図１２】
2018128669.tif 000014
【図１３】
2018128669.tif 000015
【図１４】
2018128669.tif 000016
【図１５】
2018128669.tif 000017
【図１６】
2018128669.tif 000018
【図１７】
2018128669.tif 000019