(57)【要約】【課題】従来よりも薄型の液晶表示装置を実現する。【解決手段】互いに対向して配置されたアクティブマトリクス３０及び対向基板２０ａと、アクティブマトリクス３０及び対向基板２０ａの間に設けられた液晶層２５とを備えた液晶表示装置５０ａであって、対向基板２０ａには、光源１からの光を液晶層２５側に面状に出射するための導光板３と、導光板３の液晶層２５側で互いに平行に延びる複数の金属線６ｂを有し、各金属線６ｂの延びる方向に平行な偏光を反射すると共に、各金属線６ｂの延びる方向に直交する偏光を透過する選択反射型偏光層６とを備えたバックライトユニット１０ａが一体化されている。【選択図】図１
2008122658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された一対の基板と、
上記一対の基板の間に設けられた液晶層とを備えた液晶表示装置であって、
上記一対の基板の一方には、光源からの光を上記液晶層側に面状に出射するための導光板と、該導光板の上記液晶層側で互いに平行に延びる複数の金属線を有し、該各金属線の延びる方向に平行な偏光を反射すると共に、該各金属線の延びる方向に直交する偏光を透過する選択反射型偏光層とを備えたバックライトユニットが一体化されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記バックライトユニットは、上記各金属線の延びる方向に直交する方向に二色性の有機色素が配向して形成される偏光軸を有し該偏光軸に平行な偏光を透過すると共に該偏光軸に直交する偏光の少なくとも一部を吸収する吸収型偏光層を上記選択反射型偏光層の上記液晶層側に備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記バックライトユニットは、上記導光板及び選択反射型偏光層の間に、互いに平行に延び、各々、横断面が三角形状であると共に、底面が上記導光板側に配置された複数のプリズムを備え、
上記導光板及び各プリズムの間、並びに上記選択反射型偏光層及び各プリズムの間には、１．０〜１．１の屈折率を有し、シリカの多孔質骨格により構成されたシリカエアロゲルがそれぞれ設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記導光板は、プラスチック製であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記選択反射型偏光層は、ガラス基板と、該ガラス基板に設けられた上記複数の金属線とを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載された液晶表示装置において、
上記一対の基板の一方には、上記液晶層に電圧を印加するための共通電極が設けられ、
上記一対の基板の他方には、上記液晶層に電圧を印加するための複数の画素電極がマトリクス状に設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載された液晶表示装置において、
上記導光板は、プラスチック製であり、
上記一対の基板の他方は、上記各画素電極に重なるように複数の着色層が配設されたカラーフィルタ層を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、特に、液晶表示装置の薄型化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、例えば、互いに対向して配置されたアクティブマトリクス基板及び対向基板と、それらの両基板の間に設けられた液晶層とを有する液晶表示パネルを備えている。また、液晶表示装置は、非発光型の表示装置であるため、上記液晶表示パネルに面状の光を供給するためのバックライトユニットを備えている。
【０００３】
図６は、一般的なバックライトユニット１１０の断面模式図である。
【０００４】
このバックライトユニット１１０は、図６に示すように、細長の光源１０１と、光源１０１の延びる方向に沿って設けられ、光源１０１からの線状の光を均一な面状の光に変換するための透明な導光板１０３と、導光板１０３の下面側に設けられ、導光板１０３から漏れた光を再利用するための反射板１０２と、導光板１０３の上面側に設けられ、例えば、住友スリーエム（株）製のＢＥＦ(Brightness Enhancement Film）などの正面輝度を向上させるための輝度向上フィルム１０５と、輝度向上フィルム１０５の上面側に設けられ、ある方向の偏光のみを透過させると共に、その他の方向の偏光を全て反射させる機能を有して輝度向上に有効な、例えば、住友スリーエム（株）製のＤＢＥＦ(Dual Brightness Enhancement Film）などの選択反射型偏光板１０６と、選択反射型偏光板１０６の上面側に設けられ、ある方向の偏光のみを透過させると共に、その他の方向の偏光を全て吸収する機能を有する、例えば、ヨウ素系の吸収型偏光板１０７と、吸収型偏光板１０７の上面側に設けられ、視野角特性を改善するための位相差板１０８とを備え、選択反射型偏光板１０６及び吸収型偏光板１０７によって透過光の量を調整することにより、画像を表示するように構成されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、液晶表示部の裏面側基板がＥＬ（electroluminescence）バックライトの表面基板をなし、液晶表示部とＥＬバックライトとを一体的に積層してなる液晶表示器が開示されている。そして、これによれば、従来のように別個独立に作製された液晶表示器とＥＬバックライトとを積層する構造よりも薄型になる、と記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、一対の透明基板間に液晶層を配置し、少なくとも両透明基板内面に液晶層を挟んで画素電極及び対向電極が設けられ、その観察側と観察側の反対側とに偏光手段が配置され、観察側の反対側から一方の偏光手段を介して照明光を入射させるように構成され、照明光入射側の透明基板として、一方の偏光手段を構成し、透明基板上に金属からなり一定周期で平行に直線格子状の導電線層が配置されてなるワイヤグリッド偏光子が用いられた液晶表示装置が開示されている。そして、これによれば、ワイヤグリッド偏光子を用いた液晶表示装置において、照明光の利用効率をより上げ、厚さをより薄くし、効果的に電磁波ノイズを防止することができる、と記載されている。
【特許文献１】特開平６−１８６５６１号公報
【特許文献２】特開２００６−４７８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、薄型であるという特徴を有する液晶表示装置が広く利用されており、今もなおその薄型化が進められている。しかしながら、従来の液晶表示装置では、図６に示すように、バックライトユニットが多くの光学部材（光源１０１〜位相差板１０８）により構成されていることにより、必然的に筐体が大きくなってしまう。
【０００８】
例えば、液晶表示装置を薄型化する手段として、バックライトユニットを対向基板側に配置して、バックライトユニットを対向基板に一体化させることが考えられる。この場合には、対向基板の内側に偏光板などの光学部材を連続して形成していく方法が挙げられるが、一般的な吸収型偏光板は、昇華性の高いヨウ素を含み、耐熱性が低い。また、従来の選択反射型偏光板も耐熱性が低いため、製造プロセスにおける処理温度に耐えられず、連続して形成できないことが懸念される。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来よりも薄型の液晶表示装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、液晶表示装置を構成する一対の基板の一方に、導光板と、互いに平行に延びる複数の金属線を有する選択反射型偏光層とを備えたバックライトユニットが一体化されるようにしたものである。
【００１１】
具体的に本発明に係る液晶表示装置は、互いに対向して配置された一対の基板と、上記一対の基板の間に設けられた液晶層とを備えた液晶表示装置であって、上記一対の基板の一方には、光源からの光を上記液晶層側に面状に出射するための導光板と、該導光板の上記液晶層側で互いに平行に延びる複数の金属線を有し、該各金属線の延びる方向に平行な偏光を反射すると共に、該各金属線の延びる方向に直交する偏光を透過する選択反射型偏光層とを備えたバックライトユニットが一体化されていることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、選択反射型偏光層は、各金属線の延びる方向に平行な偏光を反射すると共に、各金属線の延びる方向に直交する偏光を透過するように構成されている。ここで、選択反射型偏光層を構成する各金属線は、一般的に耐熱性を有しているので、選択反射型偏光層は、例えば、複数の樹脂フィルムが積層された従来の選択反射型偏光板（ＤＢＥＦなど）よりも耐熱性が高く、製造プロセスにおける処理温度に耐えることが可能になる。そして、その耐熱性の高い選択反射型偏光層と、光源からの光が供給される導光板とを備えたバックライトユニットが液晶表示装置を構成する一対の基板の一方に一体化されているので、従来よりも薄型の液晶表示装置が実現することになる。
【００１３】
上記バックライトユニットは、上記各金属線の延びる方向に直交する方向に二色性の有機色素が配向して形成される偏光軸を有し該偏光軸に平行な偏光を透過すると共に該偏光軸に直交する偏光の少なくとも一部を吸収する吸収型偏光層を上記選択反射型偏光層の上記液晶層側に備えていてもよい。
【００１４】
上記の構成によれば、二色性の有機色素が配向して形成される偏光軸を有する吸収型偏光層は、従来のヨウ素系の偏光板よりも耐熱性が高いので、製造プロセスにおける処理温度に耐えることが可能になる。また、その吸収型偏光層が選択反射型偏光層の液晶層側に設けられているので、液晶層側から外光が入射する際に、吸収型偏光層の偏光軸に直交する偏光の少なくとも一部が吸収型偏光層に吸収され、その偏光の残りが吸収型偏光層を透過した後に選択反射型偏光層で反射されて吸収型偏光層に吸収されることになる。そのため、吸収型偏光層の偏光軸に直交する偏光のほぼ全てが吸収型偏光層に吸収されるので、表示コントラストが向上する。これに対して、特許文献２のように、各金属線に対応するワイヤグリッドを偏光板として用いる場合には、ワイヤグリッドが選択反射型偏光板として機能するので、ワイヤグリッドを透過しなかった外光が反射されて表示コントラストが低下してしまう。
【００１５】
上記バックライトユニットは、上記導光板及び選択反射型偏光層の間に、互いに平行に延び、各々、横断面が三角形状であると共に、底面が上記導光板側に配置された複数のプリズムを備え、上記導光板及び各プリズムの間、並びに上記選択反射型偏光層及び各プリズムの間には、１．０〜１．１の屈折率を有し、シリカの多孔質骨格により構成されたシリカエアロゲルがそれぞれ設けられていてもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、バックライトユニットが、互いに平行に延び、各々、横断面が三角形状であると共に、底面が導光板側に配置された複数のプリズムを備えているので、導光板から出射される光の一部（例えば、Ｓ波：直交偏波）が各プリズムの底面で反射された後に導光板に戻ってリサイクルされると共に、導光板から出射されて各プリズムの底面を介して入射した光（例えば、Ｐ波：平行偏波）が三角形状のプリズムで形成されるレンズによって液晶表示装置の正面に向かって集光されることにより、液晶表示装置における正面輝度が向上する。
【００１７】
また、導光板及び各プリズムの間、並びに選択反射型偏光層及び各プリズムの間にそれぞれ設けられたシリカエアロゲルの屈折率（１．０〜１．１）が、空気の屈折率に近いので、光の効率を低下させることなく、各プリズムが導光板及び選択反射型偏光層の間に形成される。
【００１８】
上記導光板は、プラスチック製であってもよい。
【００１９】
上記の構成によれば、導光板が可撓性を有するプラスチック製であるので、その導光板をベース基板として、ロール・ツー・ロール方式で液晶表示装置を構成する一対の基板の一方を製造することが可能になる。
【００２０】
上記選択反射型偏光層は、ガラス基板と、該ガラス基板に設けられた上記複数の金属線とを備えていてもよい。
【００２１】
上記の構成によれば、選択反射型偏光層を構成するガラス基板をベース基板として、液晶表示装置を構成する一対の基板の一方を作製することが可能になる。
【００２２】
上記一対の基板の一方には、上記液晶層に電圧を印加するための共通電極が設けられ、上記一対の基板の他方には、上記液晶層に電圧を印加するための複数の画素電極がマトリクス状に設けられていてもよい。
【００２３】
上記の構成によれば、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置において、本発明の作用効果が具体的に奏される。
【００２４】
上記導光板は、プラスチック製であり、上記一対の基板の他方は、上記各画素電極に重なるように複数の着色層が配設されたカラーフィルタ層を備えていてもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、導光板がプラスチック製であるので、液晶表示装置を構成する一対の基板の一方が製造プロセス中の加熱によって若干膨張するおそれがあるものの、各画素電極に重なるように配置されるべき各着色層を有するカラーフィルタ層が液晶表示装置を構成する一対の基板の他方の基板に設けられているので、液晶表示装置を構成する一対の基板を貼り合わせる際の位置合わせが容易になる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、液晶表示装置を構成する一対の基板の一方に、導光板と、互いに平行に延びる複数の金属線を有する選択反射型偏光層とを備えたバックライトユニットが一体化されているので、従来よりも薄型の液晶表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。
【００２８】
《発明の実施形態１》
図１〜図４は、本発明に係る実施形態１を示している。具体的に、図１は、本実施形態の液晶表示装置５０ａの断面模式図であり、図２は、液晶表示装置５０ａを構成する選択反射型偏光層６の斜視図である。
【００２９】
液晶表示装置５０ａは、図１に示すように、対向基板２０ａと、対向基板２０ａに対向して配置されたアクティブマトリクス基板３０と、対向基板２０ａ及びアクティブマトリクス基板３０の間に設けられた液晶層２５とを備えている。
【００３０】
対向基板２０ａは、一対の基板の一方であり、図１に示すように、その基板に一体化されたバックライトユニット１０ａと、バックライトユニット１０ａの液晶層２５側に設けられた共通電極９とを備えている。
【００３１】
バックライトユニット１０ａは、図１に示すように、細長の光源１と、光源１の延びる方向に沿って設けられた透明な導光板３と、導光板３の下面側に設けられ反射板２と、導光板３の上面側に設けられ、シリカエアロゲル４ａ及び４ｂに挟持された複数のプリズム５と、シリカエアロゲル４ｂの上面側に設けられた選択反射型偏光層６と、選択反射型偏光層６の上面側に設けられた吸収型偏光層７と、吸収型偏光層７の上面側に設けられた位相差層８とを備えている。
【００３２】
光源１は、例えば、冷陰極蛍光管や熱陰極蛍光管などにより構成されている。ここで、光源１は、導光板３側が開口した半割筒状のリフレクター（反射板：不図示）の内部に収容されている。なお、光源１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などであってもよい。
【００３３】
反射板２は、例えば、ステンレス板などの金属板と、金属板の表面に貼り付けられた白色のＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）フィルムなどの反射シートとを備え、導光板３から下方に漏れた光を再利用するためのものである。
【００３４】
導光板３は、アクリル樹脂などのプラスチック製であり、その下面が段状に形成されている。そして、導光板３は、光源１から側面に入射された線状の光を上面から液晶層２５側に均一な面状に出射するように構成されている。
【００３５】
各プリズム５は、互いに平行に延び、各々、横断面が三角形状であると共に、底面が導光板３側に配置されており、液晶表示装置５０ａの正面輝度を向上させるためのものであり、例えば、住友スリーエム（株）製のＢＥＦ(Brightness Enhancement Film）やプリズムシートが好適に用いられる。
【００３６】
シリカエアロゲル４ａ及び４ｂは、１．０〜１．１の屈折率を有し、シリカの多孔質骨格により構成されている。
【００３７】
選択反射型偏光層６は、図２に示すように、ガラス基板６ａと、ガラス基板６ａ上に互いに平行に延びるように設けられた複数の金属線６ｂとを備えている。そして、選択反射型偏光層６は、図３に示すように、各金属線６ｂの延びる方向に直交する方向の偏光Ｌ１（偏光方向Ｐ１）を透過すると共に、各金属線６ｂの延びる方向に平行な偏光Ｌ２（偏光方向Ｐ２）を反射するように構成されている。
【００３８】
吸収型偏光層７は、図４に示すように、選択反射型偏光層６の各金属線６ｂの延びる方向に直交する方向に二色性を有する有機色素が配向して形成される偏光軸Ｐａを備え、偏光軸Ｐａに平行な偏光Ｌ１（偏光方向Ｐ１）を透過すると共に、偏光軸Ｐａに直交する偏光Ｌ２（偏光方向Ｐ２）の少なくとも一部を吸収するように構成されている。
【００３９】
位相差層８は、液晶層２５における光の複屈折を補正するための光学素子である。
【００４０】
アクティブマトリクス基板３０は、一対の基板の一方であり、図１に示すように、ガラス基板１１と、ガラス基板１１上に互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線（不図示）と、各ゲート線と直交する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線（不図示）と、各ゲート線及び各ソース線の交差部分のそれぞれに設けられた薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する）１３と、隣り合う一対のゲート線及び一対のソース線で囲われる領域に各ＴＦＴ１３に対応して設けられた画素電極１５とを備えている。ここで、アクティブマトリクス基板３０では、各画素電極１５によって画像の最小単位である画素が構成され、それらの画素がマトリクス状に配置されることによって表示領域が構成されている。
【００４１】
また、アクティブマトリクス基板３０では、各画素電極１５に重なるように複数の着色層（赤色層１２Ｒ、緑色層１２Ｇ及び青色層１２Ｂ）が配設され、各着色層１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂによって、カラーフィルタ層１２が構成されている。さらに、アクティブマトリクス基板３０では、各着色層１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｂの間に、並びに各ＴＦＴ１３を覆うように、ブラックマトリクス１４が設けられている。
【００４２】
ＴＦＴ１３は、ゲート電極（不図示）と、ゲート電極を覆うように設けられたゲート絶縁膜（不図示）と、ゲート絶縁膜上でゲート電極に対応する位置に島状に設けられた半導体層（不図示）と、半導体層上で互いに対峙するように設けられたソース電極及びドレイン電極とを備えている。ここで、ゲート電極は、ゲート線の側方に突出した部分であり、ソース電極は、ソース線の側方に突出した部分である。また、ドレイン電極は、カラーフィルタ層１２に形成されたコンタクトホールを介して画素電極１５に接続されている。
【００４３】
なお、アクティブマトリクス基板３０は、ＴＦＴ１３などが形成された面の反対側の面に位相差板１６及び偏光板１７が積層されている。ここで、位相差板１６は、液晶層２５における光の複屈折を補正するための光学素子であり、偏光板１７は、ヨウ素系の吸収型偏光板である。
【００４４】
液晶層２５は、電気光学特性を有するネマチック液晶材料などにより構成されている。
【００４５】
上記構成の液晶表示装置５０ａは、各画素において、ゲート線からゲート信号が送られてＴＦＴ１３がオン状態になったときに、ソース線からソース信号が送られてＴＦＴ１３のソース電極及びドレイン電極を介して、画素電極１５に所定の電荷を書き込まれ、画素電極１５及び共通電極９の間で電位差が生じることになり、液晶層２５からなる液晶容量に所定の電圧が印加されるように構成されている。そして、液晶表示装置５０ａでは、その印加電圧の大きさに応じて液晶分子の配向状態が変わることを利用して、バックライトユニット１０ａから入射する光の透過率を調整することにより、画像が表示される。
【００４６】
次に、図１を参照し、本実施形態の液晶表示装置５０ａを製造する方法について説明する。
【００４７】
まず、ガラス基板６ａ上の基板全体に、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）などからなる金属膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターン形成して、複数の金属線６ｂを形成する。ここで、複数の金属線６ｂは、例えば、各線幅が１００μｍで、間隔が１００μｍである。
【００４８】
続いて、各金属線６ｂが形成された基板全体に、各金属線６ｂを覆うように、シルク印刷法によりポリイミドの樹脂膜を形成した後に、その樹脂膜の表面にラビング処理を行う。
【００４９】
さらに、ラビング処理された樹脂膜の表面全体に、例えば、二色性の有機色素として、異方性色素膜用の二色性アゾ色素（例えば、テトラキスアゾ色素など）を溶解した水溶液をバーコーターなどの塗布装置で塗布した後に、室温下で乾燥することにより、吸収型偏光層７を形成する。
【００５０】
続いて、吸収型偏光層７が形成された基板全体に、旋光性を示す光学活性成分が含まれた重合性液晶を塗布又は滴下することにより、位相差層８を形成する。なお、この重合性液晶としては、例えば、Proc. International Display Research Conference, 1994, PP.161-164(H. Hasebe et al.)で報告されている材料を用いることができる。また、必要とあれば、この位相差層の片側に配向膜をラビングしてもよい。
【００５１】
さらに、位相差層８が形成された基板全体に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜をスパッタリング法により成膜することにより、共通電極９を形成する。その後、共通電極９が形成された基板全体に、スピンコート法などにより、ポリイミド樹脂を塗布した後に、ラビング処理を行うことにより、配向膜を形成する。
【００５２】
以上のようにして、対向基板形成部（選択反射型偏光層６〜共通電極９）が作製される。
【００５３】
また、ガラス基板１１上の基板全体に、チタンなどからなる金属膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターン形成して、ゲート線及びゲート電極をそれぞれ形成する。
【００５４】
続いて、ゲート線及びゲート電極が形成された基板全体に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により窒化シリコン膜などを成膜することにより、ゲート絶縁膜を形成する。
【００５５】
さらに、ゲート絶縁膜が形成された基板全体に、ＣＶＤ法により真性アモルファスシリコン膜とリンがドープされたｎ＋アモルファスシリコン膜とを連続して成膜し、その後、フォトリソグラフィによりゲート電極上に島状にパターン形成して、真性アモルファスシリコン層及びｎ＋アモルファスシリコン層を形成する。
【００５６】
そして、真性アモルファスシリコン層及びｎ＋アモルファスシリコン層が形成されたゲート絶縁膜上の基板全体に、チタンなどからなる金属膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターン形成して、ソース線、ソース電極及びドレイン電極をそれぞれ形成する。
【００５７】
続いて、ソース電極及びドレイン電極をマスクとしてｎ＋アモルファスシリコン層をエッチング除去することにより、チャネル部を形成する。これにより、真性アモルファスシリコン層及びｎ＋アモルファスシリコン層からなる半導体層が形成されると共に、ＴＦＴ１３が形成される。
【００５８】
その後、ＴＦＴ１３が形成された基板全体に、ＣＶＤ法を用いて窒化シリコン膜などを成膜することにより、保護絶縁膜（不図示）を形成する。
【００５９】
さらに、保護絶縁膜が形成された基板全体に、黒色に着色したフォトレジストを成膜した後、フォトリソグラフィによりパターン形成して、ブラックマトリクス１４を形成する。
【００６０】
続いて、ブラックマトリクス１４が形成された基板全体に、赤色に着色されたフォトレジストを塗布した後に、フォトリソグラフィによりパターン形成して、赤色層１２Ｒを形成する。
【００６１】
そして、赤色層１２Ｒが形成された基板全体に、緑色に着色されたフォトレジストを塗布した後に、フォトリソグラフィによりパターン形成して、緑色層１２Ｇを形成する。
【００６２】
さらに、緑色層１２Ｇが形成された基板全体に、青色に着色されたフォトレジストを塗布した後に、フォトリソグラフィによりパターン形成して、青色層１２Ｂを形成する。
【００６３】
なお、赤色層１２Ｒ、緑色層１２Ｇ及び青色層１２Ｂを形成する際には、ＴＦＴ１３のドレイン電極上にコンタクトホールを同時に形成する。
【００６４】
そして、赤色層１２Ｒ、緑色層１２Ｇ及び青色層１２Ｂが形成された基板全体に、ＩＴＯ膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターン形成して、画素電極１５を形成する。
【００６５】
続いて、画素電極１５が形成された基板全体に、スピンコート法などにより、ポリイミド樹脂を塗布した後に、ラビング処理を行うことにより、配向膜を形成する。
【００６６】
さらに、ガラス基板１１のＴＦＴ１３などが形成された面の反対側の面に、位相差板１６及び偏光板１７を貼り付ける。
【００６７】
以上のようにして、アクティブマトリクス基板３０が作製される。
【００６８】
続いて、例えば、アクティブマトリクス基板３０にスクリーン印刷によって熱硬化性エポキシ樹脂などからなるシール材料を表示領域を囲むように液晶注入口の部分を欠いた枠状パターンに塗布することにより、シールパターンを形成した後に、そのシールパターンの内側に球状のスペーサを散布する。
【００６９】
そして、スペーサが散布されたアクティブマトリクス基板３０と、上記作製された対向基板形成部（選択反射型偏光層６〜共通電極９）とを貼り合わせた後に加熱することにより、シールパターンを硬化させて、空の液晶表示プレパネルを作製する。
【００７０】
さらに、空の液晶表示プレパネルに、減圧法により液晶材料を注入した後、液晶注入口にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ照射により、液晶材料を封止する。これによって、液晶層２５が形成され、液晶表示プレパネルが作製される。
【００７１】
続いて、作製された液晶表示プレパネルのガラス基板６ａ上に、シリカエアロゲルをコーティングして、シリカエアロゲル層４ｂを形成する。
【００７２】
さらに、シリカエアロゲル層４ｂ上に、各プリズム５を貼り付け、その貼り付けられた各プリズム５上にシリカエアロゲルをコーティングして、シリカエアロゲル層４ａを形成した後に、その形成されたシリカエアロゲル層４ａ上に導光板３を貼り付け、反射板２及び光源１を取り付ける。
【００７３】
以上のようにして、本実施形態の液晶表示装置５０ａを製造することができる。なお、上記液晶表示装置５０ａの製造方法では、対向基板２０ａを２段階に分けて作製する方法を例示したが、本発明は、対向基板２０ａ全体を作製した後に、アクティブマトリクス基板３０を貼り合わせることにより、液晶表示装置５０ａを製造してもよい。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置５０ａによれば、選択反射型偏光層６が各金属線６ｂの延びる方向に平行な偏光を反射すると共に、各金属線６ｂの延びる方向に直交する偏光を透過するように構成されている。ここで、選択反射型偏光層６を構成する各金属線６ｂは、一般的に耐熱性を有しているので、選択反射型偏光層６は、例えば、複数の樹脂フィルムが積層された従来の選択反射型偏光板（ＤＢＥＦなど）よりも耐熱性が高く、製造プロセスにおける処理温度に耐えることができる。そして、その耐熱性の高い選択反射型偏光層６と、光源１からの光が供給される導光板３とを備えたバックライトユニット１０ａが、液晶表示装置５０ａを構成する一対の基板の一方（対向基板２０ａ）に一体化されているので、従来よりも薄型の液晶表示装置が実現することができる。
【００７５】
また、本実施形態の液晶表示装置５０ａによれば、二色性の有機色素が配向して形成される偏光軸Ｐａを有する吸収型偏光層７は、従来のヨウ素系の偏光板よりも耐熱性が高いので、製造プロセスにおける処理温度に耐えることができる。また、その吸収型偏光層７が選択反射型偏光層６の液晶層２５側に設けられているので、液晶層２５側から外光が入射する際に、吸収型偏光層７の偏光軸Ｐａに直交する偏光の少なくとも一部が吸収型偏光層７に吸収され、その偏光の残りが吸収型偏光層７を透過した後に選択反射型偏光層６で反射されて吸収型偏光層７に吸収されることになる。そのため、吸収型偏光層７の偏光軸Ｐａに直交する偏光のほぼ全てが吸収型偏光層７に吸収されるので、表示コントラストを向上させることができる。これに対して、特許文献２のように、各金属線６ｂに対応するワイヤグリッドを偏光板として用いる場合には、ワイヤグリッドが選択反射型偏光板として機能するので、ワイヤグリッドを透過しなかった外光が反射されて表示コントラストが低下してしまう。
【００７６】
以下に、上記表示コントラストが向上する理由について一例を挙げて説明する。
【００７７】
ここで、偏光板１７は、例えば、その偏光軸に平行な光の透過率ａ１が９０％であり、その偏光軸に直交する光の透過率ｂ１が０．０１％である。また、吸収型偏光層７は、例えば、その偏光軸に平行な光の透過率ａ２が９０％であり、その偏光軸に直交する光の透過率ｂ２が０．０９％である。さらに、選択反射型偏光層６は、例えば、その偏光軸に平行な光の透過率ａ３が９０％であり、その偏光軸に直交する光の透過率ｂ３が０．２％である。
【００７８】
そして、吸収型偏光層７及び偏光板１７を重ねた場合には、パラレルニコルに配置したときとクロスニコルに配置したときとの透過率比が、ａ１ａ２＋ｂ１ｂ２：ａ１ｂ２＋ａ２ｂ１となり、コントラストは約９００となる。
【００７９】
また、本実施形態のように、選択反射型偏光層６、吸収型偏光層７及び偏光板１７を重ねた場合には、パラレルニコルに配置したときとクロスニコルに配置したときとの透過率比が、ａ１ａ２ａ３＋ｂ１ｂ２ｂ３：ａ２ａ３ｂ１＋ａ１ｂ２ｂ３となり、コントラストは約８８００となる。
【００８０】
さらに、本実施形態の液晶表示装置５０ａによれば、バックライトユニット１０ａが、導光板３及び選択反射型偏光層６の間に、互いに平行に延び、各々、横断面が三角形状であると共に、底面が導光板３側に配置された複数のプリズム５を備えているので、導光板３から出射される光の一部（例えば、Ｓ波：直交偏波）が各プリズム５の底面で反射された後に導光板３に戻ってリサイクルされると共に、導光板３から出射されて各プリズム５の底面を介して入射した光（例えば、Ｐ波：平行偏波）が三角形状のプリズム５で形成されるレンズによって液晶表示装置５０ａの正面（図１中の上側）に向かって集光されることにより、液晶表示装置５０ａにおける正面輝度を向上させることができる。
【００８１】
また、導光板３及び各プリズム５の間、並びに選択反射型偏光層６及び各プリズム５の間にそれぞれ設けられたシリカエアロゲル４ａ及び４ｂの屈折率（１．０〜１．１）が、空気の屈折率に近いので、光の効率を低下させることなく、各プリズム５を導光板３及び選択反射型偏光層６の間に形成することができる。
【００８２】
《発明の実施形態２》
図５は、本実施形態に係る液晶表示装置５０ｂを示す断面模式図である。なお、以下の実施形態において、図１〜図４と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８３】
上記実施形態１では、選択反射型偏光層６を構成するガラス基板６ａをベース基板としてその基板の上面及び下面に各種光学部材（１〜５及び６〜９）を積層することによって対向基板２０ａを作製していたが、本実施形態の液晶表示装置５０ｂでは、導光板３をベース基板として対向基板２０ｂを作製する。
【００８４】
以下に、対向基板２０ｂを作製する方法について具体的に説明する。なお、対向基板２０ｂの構成については、上記実施形態１の選択反射型偏光層６におけるガラス基板６ａが省略されているだけなので、その詳細な説明を省略する。
【００８５】
まず、導光板３の上面（段状に形成されていない面）に、シリカエアロゲルをコーティングして、シリカエアロゲル層４ａを形成する。なお、ベース基板である導光板３は、ゲル材を金型に押し込んで成形するインプリント技術によって形成されていてもよい。これによれば、ロール・ツー・ロール方式による製造方法がより有効になる。
【００８６】
続いて、シリカエアロゲル層４ａ上に、各プリズム５を貼り付け、その貼り付けられた各プリズム５上にシリカエアロゲルをコーティングして、シリカエアロゲル層４ｂを形成する。
【００８７】
さらに、シリカエアロゲル層４ｂが形成された基板全体に、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）などからなる金属膜をスパッタリング法により成膜し、その後、フォトリソグラフィによりパターン形成して、複数の金属線６ｂを形成する。
【００８８】
そして、各金属線６ｂが形成された基板全体に、各金属線６ｂを覆うように、シルク印刷法によりポリイミドの樹脂膜を形成した後に、その樹脂膜の表面にラビング処理を行う。
【００８９】
続いて、ラビング処理された樹脂膜の表面全体に、例えば、二色性の有機色素として、異方性色素膜用の二色性アゾ色素（例えば、テトラキスアゾ色素など）を溶解した水溶液をバーコーターなどの塗布装置で塗布した後に、室温下で乾燥することにより、吸収型偏光層７を形成する。
【００９０】
さらに、吸収型偏光層７が形成された基板全体に、旋光性を示す光学活性成分が含まれた重合性液晶を塗布又は滴下することにより、位相差層８を形成する。
【００９１】
そして、位相差層８が形成された基板全体に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜をスパッタリング法により成膜することにより、共通電極９を形成する。その後、共通電極９が形成された基板全体に、スピンコート法などにより、ポリイミド樹脂を塗布した後に、ラビング処理を行うことにより、配向膜を形成する。
【００９２】
続いて、上記配向膜が形成された対向基板形成部（導光板３〜共通電極９）と、上記実施形態１で説明した方法で作製されたアクティブマトリクス基板３０とを貼り合わせて液晶材料を注入した後に、反射板２及び光源１を取り付ける。
【００９３】
以上のようにして、本実施形態の対向基板２０ｂ及び液晶表示装置５０ｂを作製することができる。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態の液晶表示装置５０ｂによれば、ベース基板である導光板３がプラスチック製であるので、一対の基板の一方（対向基板２０ｂ）が製造プロセス中の加熱によって若干膨張するおそれがあるものの、各画素電極１５に重なるように配置されるべき各着色層１２Ｒ、１２Ｇ及び１２Ｒを有するカラーフィルタ層１２が液晶表示装置５０ｂを構成する一対の基板の他方（アクティブマトリクス基板３０）に設けられているので、対向基板２０ｂ、すなわち、対向基板形成部（導光板３〜共通電極９）とアクティブマトリクス基板３０とを貼り合わせる際の位置合わせを容易にすることができる。
【００９５】
また、本実施形態の液晶表示装置５０ｂによれば、導光板３が可撓性を有するプラスチック製であるので、その導光板３をベース基板として、ロール・ツー・ロール方式で液晶表示装置５０ｂを構成する一対の基板の一方（対向基板２０ｂ）を製造することができる。
【００９６】
なお、上記各実施形態では、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置５０ａ及び５０ｂを例示したが、本発明は、パッシブマトリクス駆動方式の液晶表示装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
以上説明したように、本発明は、バックライトユニットが対向基板に一体化されているので、薄型の液晶表示装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施形態１に係る液晶表示装置５０ａを示す断面模式図である。
【図２】液晶表示装置５０ａを構成する選択反射型偏光層６を示す斜視図である。
【図３】選択反射型偏光層６における外光の挙動を示した模式図である。
【図４】選択反射型偏光層６及び吸収型偏光層７が積層された場合における外光の挙動を示した模式図である。
【図５】実施形態２に係る液晶表示装置５０ｂを示す断面模式図である。
【図６】一般的なバックライトユニット１１０の断面模式図である。
【符号の説明】
【００９９】
Ｐａ    偏光軸
１      光源
３      導光板
４ａ，４ｂ    シリカエアロゲル
５      プリズム
６      選択反射型偏光層
６ａ    ガラス基板
６ｂ    金属線
７      吸収型偏光層
９      共通電極
１０ａ，１０ｂ    バックライトユニット
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ    着色層
１２    カラーフィルタ層
１５    画素電極
２０ａ，２０ｂ    対向基板（一対の基板の一方）
２５    液晶層
３０    アクティブマトリクス基板（一対の基板の他方）
５０ａ，５０ｂ    液晶表示装置
【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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