JP2012058397A - Wire grid polarizer, manufacturing method therefor and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワイヤグリッド型偏光子、その製造方法および液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a wire grid polarizer, a manufacturing method thereof, and a liquid crystal display device.
液晶表示装置、リアプロジェクションテレビ、フロントプロジェクター等の画像表示装置に用いられる、可視光領域で偏光分離能を示す偏光子(偏光素子、偏光分離素子ともいう。)として、ワイヤグリッド型偏光子が知られている。 A wire grid type polarizer is known as a polarizer (also referred to as a polarization element or a polarization separation element) having polarization separation ability in the visible light region, which is used in an image display apparatus such as a liquid crystal display device, a rear projection television, or a front projector. It has been.
ワイヤグリッド型偏光子は、光透過性基板上に複数の金属細線が互いに平行に配列した構造を有する。金属細線のピッチが入射光の波長よりも充分に短い場合、入射光のうち、金属細線に直交する電場ベクトルを有する成分(すなわちp偏光)は透過し、金属細線と平行な電場ベクトルを有する成分(すなわちs偏光)は反射される。 The wire grid polarizer has a structure in which a plurality of fine metal wires are arranged in parallel to each other on a light-transmitting substrate. When the pitch of the fine metal wires is sufficiently shorter than the wavelength of the incident light, the component having an electric field vector orthogonal to the fine metal wires (that is, p-polarized light) in the incident light is transmitted and has an electric field vector parallel to the fine metal wires. (Ie s-polarized light) is reflected.
該ワイヤグリッド型偏光子においては、金属細線が非常に微細であるため、金属細線の耐擦傷性が低い。そのため、ワイヤグリッド型偏光子の表面に対する物理的接触等によって金属細線が破損しやすい。ワイヤグリッド型偏光子においては、金属細線がわずかに破損しただけでもワイヤグリッド型偏光子の性能に影響する。 In the wire grid type polarizer, the fine metal wires are very fine, so the scratch resistance of the fine metal wires is low. For this reason, the fine metal wires are easily damaged by physical contact with the surface of the wire grid polarizer. In the wire grid type polarizer, even if the fine metal wire is slightly damaged, the performance of the wire grid type polarizer is affected.
そこで、金属細線の破損を抑えるために、テトラエトキシシランおよび酸素ガスを用いたCVD法によって形成された保護膜によって金属細線を被覆することが提案されている(特許文献1)。 Then, in order to suppress the breakage of the fine metal wires, it has been proposed to cover the fine metal wires with a protective film formed by a CVD method using tetraethoxysilane and oxygen gas (Patent Document 1).
しかし、該保護膜は、高エネルギーのターゲット成分または蒸発粒子を対象基板に衝突させるPVD法(スパッタ法、真空蒸着法等)ではなく、CVD法によって形成されているため、金属細線と保護膜との密着性が乏しく、物理的接触等によって保護膜が剥離しやすい。そのため、保護膜の厚さを比較的厚く(約200nm程度に)する必要がある。その結果、金属細線間の空隙に保護膜が侵入しやすくなり、該空隙が保護膜で埋まって小さくなるため、ワイヤグリッド型偏光子の光学特性が低下する。そして、ワイヤグリッド型偏光子の光学特性が低下すると、該ワイヤグリッド型偏光子を備えた液晶表示装置の輝度やコントラストが低下する。 However, since the protective film is formed by the CVD method, not the PVD method (sputtering method, vacuum deposition method, etc.) in which the high energy target component or evaporated particles collides with the target substrate, the metal thin wire and the protective film The adhesion of the protective film is poor, and the protective film is easily peeled off by physical contact or the like. Therefore, it is necessary to make the protective film relatively thick (about 200 nm). As a result, the protective film easily enters the gaps between the fine metal wires, and the gaps are filled with the protective film and become smaller, so that the optical characteristics of the wire grid polarizer are deteriorated. And if the optical characteristic of a wire grid type polarizer falls, the brightness | luminance and contrast of a liquid crystal display device provided with this wire grid type polarizer will fall.
本発明は、充分な耐擦傷性および光学特性を有するワイヤグリッド型偏光子、その製造方法、および充分な輝度およびコントラストを有する液晶表示装置を提供する。 The present invention provides a wire grid polarizer having sufficient scratch resistance and optical properties, a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display device having sufficient brightness and contrast.
本発明のワイヤグリッド型偏光子は、光透過性基板と、前記光透過性基板上に、互いに平行に配列した複数の金属細線と、少なくとも前記金属細線の頂部を被覆する無機酸化物層と、少なくとも前記無機酸化物層の表面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成された含フッ素化合物層とを有することを特徴とする。
前記無機酸化物層は、前記金属細線の2つの側面およびこれらに挟まれた頂部と、前記金属細線間の光透過性基板の表面とを被覆することが好ましい。
The wire grid polarizer of the present invention includes a light transmissive substrate, a plurality of fine metal wires arranged parallel to each other on the light transmissive substrate, and an inorganic oxide layer covering at least the top of the fine metal wires, It has a fluorine-containing compound layer formed by treating at least the surface of the inorganic oxide layer with a fluorine-containing compound having a group reactive to the inorganic oxide.
The inorganic oxide layer preferably covers the two side surfaces of the fine metal wires and the top portion sandwiched between them and the surface of the light-transmitting substrate between the fine metal wires.
本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法は、光透過性基板上に、互いに平行に配列した複数の金属細線を形成する工程と、前記金属細線が形成された側の光透過性基板上に、無機酸化物を蒸着して無機酸化物層を形成する工程と、少なくとも前記無機酸化物層の表面を、前記無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して含フッ素化合物層を形成する工程とを有することを特徴とする。 The method of manufacturing a wire grid polarizer of the present invention includes a step of forming a plurality of fine metal wires arranged in parallel to each other on a light-transmitting substrate, and a step of forming on the light-transmitting substrate on the side where the metal thin wires are formed. A step of depositing an inorganic oxide to form an inorganic oxide layer, and at least the surface of the inorganic oxide layer is treated with a fluorine-containing compound having a group reactive to the inorganic oxide. And a step of forming a fluorine compound layer.
本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を挟持した液晶パネルと、バックライトユニットと、本発明のワイヤグリッド型偏光子とを有することを特徴とする。 The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal panel having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, a backlight unit, and the wire grid polarizer of the present invention.
本発明のワイヤグリッド型偏光子は、充分な耐擦傷性および光学特性を有する。
本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法によれば、充分な耐擦傷性および光学特性を有するワイヤグリッド型偏光子を製造できる。
本発明の液晶表示装置は、充分な輝度およびコントラストを有する。
The wire grid polarizer of the present invention has sufficient scratch resistance and optical properties.
According to the method for producing a wire grid polarizer of the present invention, a wire grid polarizer having sufficient scratch resistance and optical properties can be produced.
The liquid crystal display device of the present invention has sufficient luminance and contrast.
<ワイヤグリッド型偏光子>
本発明のワイヤグリッド型偏光子は、光透過性基板と、光透過性基板上に互いに平行に配列した複数の金属細線と、少なくとも金属細線の頂部を被覆する無機酸化物層と、少なくとも無機酸化物層の表面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成された含フッ素化合物層とを有する。
<Wire grid polarizer>
The wire grid polarizer of the present invention includes a light transmissive substrate, a plurality of fine metal wires arranged in parallel to each other on the light transmissive substrate, an inorganic oxide layer covering at least the top of the fine metal wires, and at least an inorganic oxide And a fluorine-containing compound layer formed by treating the surface of the physical layer with a fluorine-containing compound having a group reactive to an inorganic oxide.
(光透過性基板)
光透過性基板は、ワイヤグリッド型偏光子の使用波長範囲において光透過性を有する基板である。光透過性とは、光を透過することを意味し、使用波長範囲は、具体的には、400nm〜800nmの範囲である。
(Light transmissive substrate)
The light transmissive substrate is a substrate having light transmittance in the wavelength range of use of the wire grid polarizer. The light transmissive property means that light is transmitted, and the used wavelength range is specifically a range of 400 nm to 800 nm.
光透過性基板の材料としては、光硬化樹脂、熱可塑性樹脂、ガラス等が挙げられ、後述するインプリント法にて凸条を形成できる点から、光硬化樹脂または熱可塑性樹脂が好ましく、光インプリント法にて凸条を形成できる点および耐熱性および耐久性に優れる点から、光硬化樹脂が特に好ましい。光硬化樹脂としては、生産性の点から、光ラジカル重合により光硬化し得る光硬化性組成物を光硬化して得られる光硬化樹脂が好ましい。 Examples of the material for the light-transmitting substrate include a photo-curing resin, a thermoplastic resin, and glass. A photo-curing resin or a thermoplastic resin is preferable from the viewpoint that ridges can be formed by an imprint method described later. Photocuring resins are particularly preferred because they can form ridges by the printing method and are excellent in heat resistance and durability. As the photocurable resin, a photocurable resin obtained by photocuring a photocurable composition that can be photocured by photoradical polymerization is preferable from the viewpoint of productivity.
光透過性基板は、積層体であってもよい。該積層体としては、たとえば、熱可塑性樹脂、ガラス等からなる基材と、該基材の表面に形成された光硬化樹脂からなる、凸条を有する表層とを有するものが挙げられる。 The light transmissive substrate may be a laminate. As this laminated body, what has a base material which consists of a thermoplastic resin, glass etc., and the surface layer which has a protruding item | line which consists of photocuring resin formed in the surface of this base material is mentioned, for example.
本発明において凸条とは、光透過性基板の主表面から立ち上がり、かつその立ち上がりが一方向に伸びている部分をいう。凸条は光透過性基板の主表面と一体で光透過性基板の主表面部分と同じ材料からなっていてもよく、光透過性基板の主表面部分と異なる光透過性材料からなっていてもよい。凸条は光透過性基板の主表面と一体で、かつ光透過性基板の主表面部分と同じ材料からなっていることが好ましい。 In the present invention, the term “ridge” refers to a portion that rises from the main surface of the light-transmitting substrate and that rises in one direction. The ridges may be made of the same material as the main surface portion of the light transmissive substrate that is integral with the main surface of the light transmissive substrate, or may be made of a light transmissive material different from the main surface portion of the light transmissive substrate. Good. The ridges are preferably integral with the main surface of the light transmissive substrate and made of the same material as the main surface portion of the light transmissive substrate.
凸条は、その長さ方向と光透過性基板の主表面とに直交する方向の断面の形状が長さ方向にわたってほぼ一定であり、複数の凸条においてもそれらの断面形状はすべてほぼ一定であることが好ましい。凸条の断面形状は、底部(光透過性基板の主表面)から頂部にわたって幅がほぼ同じ形状、または底部から頂部に向かうにしたがって幅がしだいに狭くなる形状である。具体的な断面形状としては、たとえば、矩形、三角形、台形等が挙げられる。該断面形状は、角や辺(側面)が曲線状であってもよい。 The shape of the cross-section in the direction perpendicular to the length direction and the main surface of the light-transmitting substrate is substantially constant over the length direction, and all of the cross-section shapes of the plurality of ridges are substantially constant. Preferably there is. The cross-sectional shape of the ridges is a shape having substantially the same width from the bottom (the main surface of the light-transmitting substrate) to the top, or a shape in which the width gradually decreases from the bottom to the top. Specific examples of the cross-sectional shape include a rectangle, a triangle, and a trapezoid. The cross-sectional shape may have a curved corner or side (side surface).
本発明において凸条の頂部とは、前記断面形状の最も高い部分が長さ方向に連なった部分をいう。凸条の頂部は面であっても線であってもよい。たとえば、断面形状が矩形や台形の場合には頂部は面をなし、断面形状が三角形の場合には頂部は線をなす。本発明において凸条の頂部以外の表面を凸条の側面という。なお、隣接する2つの凸条間の溝の平坦部は凸条の表面ではなく、光透過性基板の主表面とみなす。 In the present invention, the top portion of the ridge means a portion where the highest cross-sectional portion is continuous in the length direction. The top of the ridge may be a surface or a line. For example, when the cross-sectional shape is rectangular or trapezoidal, the top portion forms a surface, and when the cross-sectional shape is triangular, the top portion forms a line. In the present invention, the surface other than the top of the ridge is referred to as a side surface of the ridge. In addition, the flat part of the groove | channel between two adjacent protruding items is considered not the surface of a protruding item but the main surface of a light-transmitting board | substrate.
(金属細線)
金属細線としては、平坦な光透過性基板の表面に形成された金属または金属化合物からなる金属層をパターニングして形成されたもの;複数の凸条が、該凸条間に形成される平坦部を介して互いに平行にかつ所定のピッチで表面に形成された光透過性基板の凸条の表面に選択的に金属または金属化合物からなる金属層を形成したもの等が挙げられる。
(Metal fine wire)
The fine metal wire is formed by patterning a metal layer made of a metal or a metal compound formed on the surface of a flat light-transmitting substrate; a flat portion in which a plurality of ridges are formed between the ridges And a metal layer made of a metal or a metal compound selectively formed on the surface of the ridges of the light-transmitting substrate formed on the surface in parallel with each other at a predetermined pitch.
複数の金属細線は、実質的に平行に形成されていればよく、完全に平行に形成されてなくてもよい。また、各金属細線を構成する線は、面内において光学的な異方性を最も発現しやすい直線が好ましいが、隣接する金属細線が接触しない範囲で曲線または折れ線であってもよい。 The plurality of fine metal wires only need to be formed substantially in parallel, and may not be formed completely in parallel. Moreover, although the line which comprises each metal fine wire is the straight line which is most easy to express optical anisotropy in a plane, it may be a curve or a broken line in the range which an adjacent metal thin wire does not contact.
凸条の表面に金属層を形成した場合、金属細線は凸条の長さ方向に延びる金属層から構成される。金属層は、凸条の表面の少なくとも一部を被覆すればよい。凸条の断面形状が三角形または台形の場合、金属層は、凸条の第1の側面を完全に被覆することが好ましい。この際、金属層は、凸条の頂部の一部もしくは全部を被覆してもよく、または、凸条の頂部の全部および凸条の第2の側面の一部もしくは全部を被覆してもよい。また、金属層は、隣接する2つの凸条間の平坦部の一部を被覆していてもよい。 When a metal layer is formed on the surface of the ridge, the fine metal wire is composed of a metal layer extending in the length direction of the ridge. The metal layer may cover at least a part of the surface of the ridge. When the cross-sectional shape of the ridge is triangular or trapezoidal, the metal layer preferably completely covers the first side surface of the ridge. At this time, the metal layer may cover part or all of the top of the ridge, or may cover all of the top of the ridge and part or all of the second side surface of the ridge. . Moreover, the metal layer may coat | cover a part of flat part between two adjacent protruding items.
金属としては、金属単体、合金、ドーパントまたは不純物を含む金属等が挙げられる。具体的には、アルミニウム、銀、クロム、マグネシウム、アルミニウム系合金、銀系合金等が挙げられる。
金属細線の材料としては、可視光に対する反射率が高く、可視光の吸収が少なく、かつ高い導電率を有する点から、アルミニウム、アルミニウム系合金、銀、クロム、マグネシウムが好ましく、アルミニウム、アルミニウム系合金が特に好ましい。
Examples of the metal include simple metals, alloys, metals containing dopants or impurities, and the like. Specifically, aluminum, silver, chromium, magnesium, an aluminum alloy, a silver alloy, and the like can be given.
As the material for the fine metal wire, aluminum, aluminum alloy, silver, chromium, magnesium are preferable from the viewpoint of high reflectivity with respect to visible light, low visible light absorption, and high conductivity. Aluminum, aluminum alloy Is particularly preferred.
(無機酸化物層)
無機酸化物層は、少なくとも金属細線の頂部を被覆する層である。無機酸化物層は、耐擦傷性の点から、金属細線の2つの側面およびこれらに挟まれた頂部と、金属細線間の光透過性基板の表面(凸条の表面のうち金属細線が形成されていない面、および凸条間の平坦部)とを被覆することが好ましい。
(Inorganic oxide layer)
The inorganic oxide layer is a layer covering at least the top of the fine metal wire. From the viewpoint of scratch resistance, the inorganic oxide layer is formed from the two side surfaces of the fine metal wires and the top part sandwiched between them, and the surface of the light-transmitting substrate between the fine metal wires (the fine metal wires are formed among the surfaces of the ridges). It is preferable to cover the surface not covered and the flat portion between the ridges.
無機酸化物層は、光学特性の点から、金属細線間(凸条間)に空隙(溝)が形成される、すなわち金属細線間(凸条間)の空隙(溝)をできるだけ埋めないように形成されることが好ましい。 From the viewpoint of optical properties, the inorganic oxide layer is formed with voids (grooves) between the fine metal wires (between ridges). Preferably it is formed.
無機酸化物層の材料としては、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化アルミニウム等が挙げられ、ワイヤグリッド型偏光子が短波長領域で高い透過率を示す点から、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズが好ましく、コストの点から、酸化ケイ素が特に好ましい。 Examples of the material for the inorganic oxide layer include silicon oxide, zirconium oxide, tin oxide, titanium oxide, and aluminum oxide. From the point that the wire grid polarizer exhibits high transmittance in a short wavelength region, silicon oxide, oxide Zirconium and tin oxide are preferred, and silicon oxide is particularly preferred from the viewpoint of cost.
(含フッ素化合物層)
含フッ素化合物層は、無機酸化物層の表面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成された層であり、無機酸化物層の全面を被覆する。たとえば、含フッ素化合物が後述する加水分解性シリル基およびフルオロアルキル基を有する含フッ素化合物の場合、含フッ素化合物層は、該含フッ素化合物の加水分解縮合体から構成される。
(Fluorine compound layer)
The fluorine-containing compound layer is a layer formed by treating the surface of the inorganic oxide layer with a fluorine-containing compound having a group reactive to the inorganic oxide, and covers the entire surface of the inorganic oxide layer. . For example, when the fluorine-containing compound is a fluorine-containing compound having a hydrolyzable silyl group and a fluoroalkyl group, which will be described later, the fluorine-containing compound layer is composed of a hydrolysis condensate of the fluorine-containing compound.
無機酸化物に対して反応性を有する基としては、シラノール基、加水分解性シリル基等が挙げられる。無機酸化物との反応性の点から、加水分解性シリル基が特に好ましい。加水分解性シリル基とは、ケイ素原子にアルコキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が結合してなる基であり、加水分解によりシロキサン結合を形成することにより架橋しうる基である。トリアルコキシシリル基、アルキルジアルコキシシリル基等が好ましい。 Examples of groups reactive with inorganic oxides include silanol groups and hydrolyzable silyl groups. A hydrolyzable silyl group is particularly preferred from the viewpoint of reactivity with inorganic oxides. The hydrolyzable silyl group is a group in which an alkoxy group, an amino group, a halogen atom, or the like is bonded to a silicon atom, and is a group that can be cross-linked by forming a siloxane bond by hydrolysis. A trialkoxysilyl group, an alkyl dialkoxysilyl group and the like are preferable.
含フッ素化合物としては、無機酸化物との反応性および低動摩擦係数の点から、加水分
解性シリル基およびフルオロアルキル基(炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有していてもよい。)を有する含フッ素化合物が好ましい。
As the fluorine-containing compound, a hydrolyzable silyl group and a fluoroalkyl group (which may have an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms) from the viewpoint of reactivity with inorganic oxides and a low dynamic friction coefficient. Fluorine-containing compounds having are preferred.
含フッ素化合物層の動摩擦係数は、耐擦傷性の点から、0.2以下が好ましく、0.15以下がより好ましい。
含フッ素化合物層の動摩擦係数は、ASTM D 1894に準拠して測定する。
The dynamic friction coefficient of the fluorine-containing compound layer is preferably 0.2 or less, more preferably 0.15 or less from the viewpoint of scratch resistance.
The dynamic friction coefficient of the fluorine-containing compound layer is measured according to ASTM D 1894.
<ワイヤグリッド型偏光子の製造方法>
本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法としては、金属細線の形成方法の違いによって下記の方法(α)、方法(β)が挙げられる。
<Method for producing wire grid polarizer>
Examples of the method for producing the wire grid polarizer of the present invention include the following method (α) and method (β) depending on the method of forming the fine metal wire.
方法(α):下記の工程(I)〜(III)を有する方法。
(I)平坦な光透過性基板の表面に金属層を形成し、該金属層をパターニングして、互いに平行に配列した複数の金属細線を形成する工程。
(II)金属細線が形成された側の光透過性基板上に、無機酸化物を蒸着して無機酸化物層を形成する工程。
(III)無機酸化物層の表面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して含フッ素化合物層を形成する工程。
Method (α): A method having the following steps (I) to (III).
(I) A step of forming a metal layer on the surface of a flat light-transmitting substrate and patterning the metal layer to form a plurality of fine metal wires arranged in parallel to each other.
(II) A step of forming an inorganic oxide layer by vapor-depositing an inorganic oxide on the light-transmitting substrate on the side where the fine metal wires are formed.
(III) A step of forming the fluorine-containing compound layer by treating the surface of the inorganic oxide layer with a fluorine-containing compound having a group reactive to the inorganic oxide.
方法(β):下記の工程(I’)、(II)、(III)を有する方法。
(I’)表面に複数の凸条が互いに平行にかつ所定のピッチで形成された光透過性基板を作製し、凸条の表面に選択的に金属または金属化合物を蒸着して、互いに平行に配列した複数の金属層(金属細線)を形成する工程。
(II)金属細線が形成された側の光透過性基板上に、無機酸化物を蒸着して無機酸化物層を形成する工程。
(III)無機酸化物層の表面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して含フッ素化合物層を形成する工程。
Method (β): A method having the following steps (I ′), (II) and (III).
(I ′) A light-transmitting substrate in which a plurality of ridges are formed on the surface in parallel with each other at a predetermined pitch, and a metal or a metal compound is selectively deposited on the surface of the ridges to be parallel to each other. Forming a plurality of arranged metal layers (metal thin wires);
(II) A step of forming an inorganic oxide layer by vapor-depositing an inorganic oxide on the light-transmitting substrate on the side where the fine metal wires are formed.
(III) A step of forming the fluorine-containing compound layer by treating the surface of the inorganic oxide layer with a fluorine-containing compound having a group reactive to the inorganic oxide.
〔方法(α)〕
(工程(I))
金属細線は、平坦な光透過性基板の表面に金属層を形成し、該金属層をパターニングすることによって形成される。
[Method (α)]
(Process (I))
The fine metal wire is formed by forming a metal layer on the surface of a flat light-transmitting substrate and patterning the metal layer.
金属層の形成方法としては、蒸着法が挙げられる。蒸着法としては、PVD法またはCVDが挙げられ、光透過性基板と金属細線との密着性、金属細線の表面粗さの点から、PVD法(真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等)が好ましく、コストの点から、真空蒸着法が特に好ましい。 A vapor deposition method is mentioned as a formation method of a metal layer. Examples of the vapor deposition method include PVD method or CVD. From the viewpoint of adhesion between the light-transmitting substrate and the fine metal wire and the surface roughness of the fine metal wire, the PVD method (vacuum vapor deposition method, sputtering method, ion plating method, etc.) ) Is preferred, and vacuum deposition is particularly preferred from the viewpoint of cost.
パターニングは、金属層の表面にレジストパターンを形成し、該レジストパターンをマスクとしてエッチングを行って余分な金属層を除去した後、レジストパターンを除去することによって行われる。 The patterning is performed by forming a resist pattern on the surface of the metal layer, etching the resist pattern as a mask to remove an excess metal layer, and then removing the resist pattern.
(工程(II))
無機酸化物層は、金属細線が形成された側の光透過性基板上に、無機酸化物を蒸着して形成される。
(Process (II))
The inorganic oxide layer is formed by vapor-depositing an inorganic oxide on the light-transmitting substrate on the side where the fine metal wires are formed.
蒸着法としては、PVD法またはCVD法が挙げられ、金属細線と無機酸化物層との密着性、表面粗さの点から、PVD法(真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等)が好ましく、スパッタ法が特に好ましい。 Examples of the vapor deposition method include a PVD method or a CVD method. From the viewpoint of adhesion between a fine metal wire and an inorganic oxide layer and surface roughness, a PVD method (vacuum vapor deposition method, sputtering method, ion plating method, etc.) is used. A sputtering method is preferable, and a sputtering method is particularly preferable.
(工程(III))
含フッ素化合物層は、無機酸化物層の表面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成される。
(Process (III))
The fluorine-containing compound layer is formed by treating the surface of the inorganic oxide layer with a fluorine-containing compound having a group reactive to the inorganic oxide.
処理方法としては、たとえば、含フッ素化合物が加水分解性シリル基およびフルオロアルキル基を有する含フッ素化合物の場合、均一で、かつ薄膜の含フッ素化合物層を形成できる点から、下記の工程(i)〜(iii)を経て行われることが好ましい。
(i)金属細線および無機酸化物層が形成された光透過性基板を、含フッ素化合物の希釈溶液に浸漬する工程。
(ii)前記光透過性基板を含フッ素化合物の希釈溶液から引き上げた後、光透過性基板を溶媒でリンスする工程。
(iii)前記光透過性基板をリンスした後、高温高湿条件下に置き、加水分解性シリル基を加水分解、縮合させ、含フッ素化合物層を形成する工程。
As the treatment method, for example, in the case where the fluorine-containing compound is a fluorine-containing compound having a hydrolyzable silyl group and a fluoroalkyl group, the following step (i) can be performed because a uniform and thin fluorine-containing compound layer can be formed. It is preferable to go through ~ (iii).
(I) A step of immersing the light-transmitting substrate on which the fine metal wires and the inorganic oxide layer are formed in a diluted solution of a fluorine-containing compound.
(Ii) A step of rinsing the light transmissive substrate with a solvent after lifting the light transmissive substrate from the diluted solution of the fluorine-containing compound.
(Iii) A step of rinsing the light-transmitting substrate and placing it under high temperature and high humidity conditions to hydrolyze and condense hydrolyzable silyl groups to form a fluorine-containing compound layer.
〔方法(β)〕
(工程(I’))
光透過性基板の作製方法としては、インプリント法(光インプリント法、熱インプリント法)、リソグラフィ法等が挙げられ、凸条を生産性よく形成できる点および光透過性基板を大面積化できる点から、インプリント法が好ましく、凸条をより生産性よく形成できる点およびモールドの溝を精度よく転写できる点から、光インプリント法が特に好ましい。
[Method (β)]
(Process (I '))
Examples of methods for producing a light transmissive substrate include imprint methods (light imprint method, thermal imprint method), lithography methods, and the like, and can increase the area of the light transmissive substrate in that protrusions can be formed with high productivity. The imprint method is preferable from the viewpoint that it can be performed, and the optical imprint method is particularly preferable from the viewpoint that the ridges can be formed with higher productivity and the groove of the mold can be accurately transferred.
光インプリント法は、たとえば、電子線描画とエッチングとの組み合わせ等により、複数の溝が互いに平行にかつ所定のピッチで形成されたモールドを作製し、該モールドの溝を、任意の基材の表面に塗布された光硬化性組成物に転写し、同時に該光硬化性組成物を光硬化させる方法である。 In the optical imprint method, for example, a mold in which a plurality of grooves are formed in parallel with each other at a predetermined pitch by a combination of electron beam drawing and etching is used. This is a method of transferring to a photocurable composition applied on the surface and simultaneously photocuring the photocurable composition.
光インプリント法による光透過性基板の作製は、具体的には下記の工程(i)〜(iv)を経て行われることが好ましい。
(i)光硬化性組成物を基材の表面に塗布する工程。
(ii)複数の溝が互いに平行にかつ所定のピッチで形成されたモールドを、溝が光硬化性組成物に接するように、光硬化性組成物に押しつける工程。
(iii)モールドを光硬化性組成物に押しつけた状態で放射線(紫外線、電子線等)を照射して光硬化性組成物を硬化させて、モールドの溝に対応する複数の凸条を有する光透過性基板を作製する工程。
(iv)光透過性基板からモールドを分離する工程。
なお、凸条を有する表層と基材とが一体化したものを光透過性基板として用いてもよく、凸条を有する表層を基材から分離したものを光透過性基板として用いてもよい。また、金属層を形成した後に、凸条を有する表層を基材から分離してもよい。
Specifically, the production of the light-transmitting substrate by the photoimprint method is preferably performed through the following steps (i) to (iv).
(I) The process of apply | coating a photocurable composition to the surface of a base material.
(Ii) A step of pressing a mold in which a plurality of grooves are formed in parallel with each other at a predetermined pitch against the photocurable composition so that the grooves are in contact with the photocurable composition.
(Iii) Light having a plurality of ridges corresponding to the grooves of the mold by irradiating radiation (ultraviolet ray, electron beam, etc.) with the mold pressed against the photocurable composition to cure the photocurable composition. A step of manufacturing a transparent substrate.
(Iv) A step of separating the mold from the light transmissive substrate.
In addition, what integrated the surface layer which has a protruding item | line and a base material may be used as a light-transmitting substrate, and what separated the surface layer which has a protruding item | line from a base material may be used as a light-transmitting substrate. Moreover, after forming a metal layer, you may isolate | separate the surface layer which has a protruding item | line from a base material.
熱インプリント法による光透過性基板の作製は、具体的には下記の工程(i)〜(iii)を経て行われることが好ましい。
(i)基材の表面に熱可塑性樹脂の被転写膜を形成する工程、または熱可塑性樹脂の被転写フィルムを作製する工程。
(ii)複数の溝が互いに平行にかつ一定のピッチで形成されたモールドを、溝が被転写膜または被転写フィルムに接するように、熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)または融点(Tm)以上に加熱した被転写膜または被転写フィルムに押しつけ、モールドの溝に対応する複数の凸条を有する光透過性基板を作製する工程。
(iii)光透過性基板をTgまたはTmより低い温度に冷却して光透過性基板からモールドを分離する工程。
なお、凸条を有する表層と基材とが一体化したものを光透過性基板として用いてもよく、凸条を有する表層を基材から分離したものを光透過性基板として用いてもよい。また、金属層を形成した後に、凸条を有する表層を基材から分離してもよい。
Specifically, the production of the light-transmitting substrate by the thermal imprint method is preferably performed through the following steps (i) to (iii).
(I) A step of forming a transfer film of a thermoplastic resin on the surface of a substrate, or a step of producing a transfer film of a thermoplastic resin.
(Ii) Glass mold temperature (Tg) or melting point (Tm) of the thermoplastic resin so that the groove is in contact with the film to be transferred or the film to be transferred in a mold in which a plurality of grooves are formed in parallel with each other at a constant pitch. A step of producing a light-transmitting substrate having a plurality of ridges corresponding to the grooves of the mold by being pressed against the heated transfer film or transfer film.
(Iii) A step of cooling the light transmissive substrate to a temperature lower than Tg or Tm to separate the mold from the light transmissive substrate.
In addition, what integrated the surface layer which has a protruding item | line and a base material may be used as a light-transmitting substrate, and what separated the surface layer which has a protruding item | line from a base material may be used as a light-transmitting substrate. Moreover, after forming a metal layer, you may isolate | separate the surface layer which has a protruding item | line from a base material.
インプリント法に用いられるモールドの材料としては、シリコン、ニッケル、石英ガラス、樹脂等が挙げられ、転写精度の点から、石英ガラス、樹脂が好ましい。樹脂としては、フッ素系樹脂(エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等)、環状オレフィン、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ、モールドの精度の点から、光硬化性のアクリル樹脂が好ましい。樹脂モールドは、転写の繰り返し耐久性の点から、表面に厚さ2〜10nmの無機膜を有することが好ましい。無機膜としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の酸化膜が好ましい。 Examples of the mold material used for the imprint method include silicon, nickel, quartz glass, and resin. From the viewpoint of transfer accuracy, quartz glass and resin are preferable. Examples of the resin include a fluorine-based resin (ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, etc.), a cyclic olefin, a silicone resin, an epoxy resin, an acrylic resin, and the like. From the viewpoint of mold accuracy, a photocurable acrylic resin is preferable. . The resin mold preferably has an inorganic film having a thickness of 2 to 10 nm on the surface from the viewpoint of repeated transfer durability. As the inorganic film, an oxide film such as silicon oxide, titanium oxide, and aluminum oxide is preferable.
インプリント法に用いられる基材としては、ガラス板(石英ガラス板、無アルカリガラス板等)、樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリジメチルシロキサン、透明フッ素樹脂等)からなるフィルム等が挙げられる。ガラス板を基材に用いた場合は、インプリント法は枚葉式で行うことができ、フィルムを基材に用いた場合は、インプリント法は、ロールツウロール方式で行うことができる。 Films made of glass plates (quartz glass plates, non-alkali glass plates, etc.) and resins (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polydimethylsiloxane, transparent fluororesins, etc.) Etc. When a glass plate is used as the substrate, the imprint method can be performed by a single wafer method, and when a film is used as the substrate, the imprint method can be performed by a roll-to-roll method.
金属細線は、光透過性基板の凸条の表面に選択的に金属または金属化合物を蒸着して形成される。 The fine metal wire is formed by selectively depositing a metal or a metal compound on the surface of the ridge of the light transmissive substrate.
蒸着法としては、PVDまたはCVDが挙げられ、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法が好ましく、真空蒸着法が特に好ましい。蒸着法としては、蒸発粒子の光透過性基板に対する入射方向を制御でき、凸条の表面に選択的に金属または金属化合物を蒸着できる点から、真空蒸着法による斜方蒸着法が最も好ましい。 Examples of the vapor deposition method include PVD and CVD, and vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating are preferable, and vacuum vapor deposition is particularly preferable. As the vapor deposition method, the oblique vapor deposition method by the vacuum vapor deposition method is most preferable because the incident direction of the evaporated particles with respect to the light-transmitting substrate can be controlled and a metal or a metal compound can be selectively deposited on the surface of the ridge.
(工程(II)〜(III))
工程(II)〜(III)は、方法(α)における工程(II)〜(III)と同様に行えばよい。
(Process (II)-(III))
Steps (II) to (III) may be performed in the same manner as steps (II) to (III) in method (α).
<ワイヤグリッド型偏光子の実施形態>
以下、本発明のワイヤグリッド型偏光子の実施形態を、図を用いて説明する。以下の図は模式図であり、実際のワイヤグリッド型偏光子は、図示したような理論的かつ理想的形状を有するものではない。たとえば、実際のワイヤグリッド型偏光子においては、金属細線、凸条等の形状の崩れが多少ある。
なお、本発明における各寸法は、ワイヤグリッド型偏光子の断面の透過型電子顕微鏡(TEM)像、または原子間力顕微鏡(AFM)像において、3箇所の各寸法を測定し、平均した値とする。
<Embodiment of Wire Grid Type Polarizer>
Hereinafter, embodiments of the wire grid polarizer of the present invention will be described with reference to the drawings. The following diagram is a schematic diagram, and an actual wire grid polarizer does not have a theoretical and ideal shape as illustrated. For example, in an actual wire grid polarizer, there are some collapses in the shape of metal fine wires, ridges, and the like.
In addition, each dimension in this invention measured each dimension of three places in the transmission electron microscope (TEM) image of a cross section of a wire grid type polarizer, or an atomic force microscope (AFM) image, and the average value. To do.
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明のワイヤグリッド型偏光子の第1の実施形態を示す断面図である。ワイヤグリッド型偏光子1は、平坦な光透過性基板10と;光透過性基板10の表面に、互いに平行にかつ所定のピッチPpで表面に形成された断面形状が矩形である複数の金属細線20と;金属細線20の2つの側面およびこれらに挟まれた頂部と、金属細線20間の光透過性基板10の平坦部13とを、金属細線20間の溝14に空隙が形成されるように被覆する無機酸化物層30と;無機酸化物層30の全面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成された含フッ素化合物層32とを有する。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a wire grid polarizer of the present invention. The
Ppは、金属細線20の幅Dmと、金属細線20間に形成される溝14の幅との合計である。Ppは、30〜300nmが好ましく、50〜200nmがより好ましい。Ppが300nm以下であれば、高いs偏光反射率を示し、かつ400nm程度の短波長領域においても高い偏光度を示す。また、回折による着色現象が抑えられる。また、Ppが30nm以上であれば、高い透過率を示す。
Pp is the sum of the width Dm of the
DmとPpの比(Dm/Pp)は、0.1〜0.7が好ましく、0.25〜0.55がより好ましい。Dm/Ppが0.1以上であれば、高い偏光度を示す。Dm/Ppを0.5以下とすることにより、干渉による透過光の着色が抑えられる。
Dmは、金属細線20を形成しやすい点から、10〜100nmが好ましい。
The ratio of Dm and Pp (Dm / Pp) is preferably 0.1 to 0.7, and more preferably 0.25 to 0.55. When Dm / Pp is 0.1 or more, a high degree of polarization is exhibited. By setting Dm / Pp to 0.5 or less, coloring of transmitted light due to interference can be suppressed.
Dm is preferably 10 to 100 nm from the viewpoint of easily forming the
金属細線20の側面を被覆する無機酸化物層30の厚さ(金属細線20の幅方向)Daと該無機酸化物層30を被覆する含フッ素化合物層32の厚さ(金属細線20の幅方向)Dfとの合計(Da+Df)と、溝14の幅(Pp−Dm)との比((Da+Df)/(Pp−Dm))は、0.4以下が好ましく、0.01〜0.3がより好ましい。(Da+Df)/(Pp−Dm)が0.4以下であれば、溝14に充分な空隙が形成され、光学特性がより良好になる。
The thickness of the
金属細線20の高さHmは、50〜500nmが好ましく、100〜300nmがより好ましい。Hmが50nm以上であれば、偏光分離能が充分に高くなる。Hmが500nm以下であれば、波長分散が小さくなる。また、Hmが100〜300nmであれば、金属細線20を形成しやすい。
50-500 nm is preferable and, as for the height Hm of the metal
金属細線20の頂部を被覆する無機酸化物層30の厚さ(金属細線20の高さ方向)Haは、5〜150nmが好ましく、10〜100nmがより好ましい。Haが5nm以上であれば、耐擦傷性が充分に高くなる。Haが150nm以下であれば、無機酸化物層30を形成しやすい。
5-150 nm is preferable and, as for the thickness (height direction of the metal fine wire 20) Ha of the
金属細線20の頂部を被覆する無機酸化物層30を被覆する含フッ素化合物層32の厚さ(金属細線20の高さ方向)Hfは、1〜30nmが好ましく、1〜20nmがより好ましい。Hfが1nm以上であれば、耐擦傷性が充分に高くなる。Hfが30nm以下であれば、均一で、かつ薄膜の含フッ素化合物層32を形成しやすい。
1-30 nm is preferable and, as for the thickness (height direction of the metal fine wire 20) Hf of the fluorine-containing
光透過性基板10の厚さHsは、0.5〜1000μmが好ましく、1〜40μmがより好ましい。
The thickness Hs of the
(ワイヤグリッド型偏光子の製造方法)
ワイヤグリッド型偏光子1は、上述した方法(α)によって製造できる。
(Method for manufacturing wire grid polarizer)
The
〔第2の実施形態〕
(ワイヤグリッド型偏光子)
図2は、本発明のワイヤグリッド型偏光子の第2の実施形態を示す断面図である。ワイヤグリッド型偏光子2は、断面形状が矩形である複数の凸条12が、該凸条12間に形成される溝14の平坦部13を介して互いに平行にかつ所定のピッチPpで表面に形成された光透過性基板10と;凸条12の頂部19の全面を被覆する金属層からなる金属細線20と;金属細線20の2つの側面およびこれらに挟まれた頂部と、凸条12の第1の側面16および第2の側面18と、凸条12間の光透過性基板10の平坦部13とを、凸条12間の溝14に空隙が形成されるように被覆する無機酸化物層30と;無機酸化物層30の全面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成された含フッ素化合物層32とを有する。
[Second Embodiment]
(Wire grid polarizer)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the wire grid polarizer of the present invention. The
Ppは、凸条12の幅Dpと、凸条12間に形成される溝14の幅との合計である。Ppは、30〜300nmが好ましく、50〜200nmがより好ましい。Ppが300nm以下であれば、高いs偏光反射率を示し、かつ400nm程度の短波長領域においても高い偏光度を示す。また、回折による着色現象が抑えられる。また、Ppが30nm以上であれば、高い透過率を示す。
Pp is the sum of the width Dp of the
DpとPpの比(Dp/Pp)は、0.1〜0.7が好ましく、0.25〜0.55がより好ましい。Dp/Ppが0.1以上であれば、高い偏光度を示す。Dp/Ppを0.5以下とすることにより、干渉による透過光の着色が抑えられる。
Dpは、蒸着によって金属層を形成しやすい点から、10〜100nmが好ましい。
The ratio of Dp to Pp (Dp / Pp) is preferably 0.1 to 0.7, and more preferably 0.25 to 0.55. If Dp / Pp is 0.1 or more, a high degree of polarization is exhibited. By setting Dp / Pp to 0.5 or less, coloring of transmitted light due to interference can be suppressed.
Dp is preferably 10 to 100 nm from the viewpoint of easily forming a metal layer by vapor deposition.
金属細線20(金属層)の幅Dmは、10〜100nmが好ましく、20〜80nmがより好ましい。Dmが10nm以上であれば、偏光分離能が充分に高くなる。Dmが100nm以下であれば、透過率が充分に高くなる。 10-100 nm is preferable and, as for the width | variety Dm of the metal fine wire 20 (metal layer), 20-80 nm is more preferable. If Dm is 10 nm or more, the polarization separation ability is sufficiently high. If Dm is 100 nm or less, the transmittance is sufficiently high.
凸条12の側面を被覆する無機酸化物層30の厚さ(凸条12の幅方向)Daと該無機酸化物層30を被覆する含フッ素化合物層32の厚さ(凸条12の幅方向)Dfとの合計(Da+Df)と、溝14の幅(Pp−Dp)との比((Da+Df)/(Pp−Dp))は、0.4以下が好まく、0.01〜0.3がより好ましい。(Da+Df)/(Pp−Dp)が0.4以下であれば、溝14に充分な空隙が形成され、光学特性がより良好になる。
The thickness of the
凸条12の高さHpは、50〜500nmが好ましく、100〜300nmがより好ましい。Hpが50nm以上であれば、偏光分離能が充分に高くなる。Hpが500nm以下であれば、透過率の波長分散を低減できる。また、Hpが50〜500nmであれば、蒸着によって金属層を形成しやすい。
50-500 nm is preferable and, as for the height Hp of the protruding item |
金属細線20(金属層)の高さHmは、30〜500nmが好ましく、30〜300nmがより好ましい。Hmが30nm以上であれば、偏光分離能が充分に高くなる。Hmが500nm以下であれば、透過率の波長分散が小さくなる。また、Hmが30〜300nmであれば、金属層を形成しやすい。 30-500 nm is preferable and, as for the height Hm of the metal fine wire 20 (metal layer), 30-300 nm is more preferable. If Hm is 30 nm or more, the polarization separation ability is sufficiently high. If Hm is 500 nm or less, the wavelength dispersion of the transmittance becomes small. Moreover, if Hm is 30 to 300 nm, it is easy to form a metal layer.
金属細線20の頂部を被覆する無機酸化物層30の厚さ(凸条12の高さ方向)Haは、5〜150nmが好ましく、10〜100nmがより好ましい。Haが5nm以上であれば、耐擦傷性が充分に高くなる。Haが150nm以下であれば、無機酸化物層30を形成しやすい。
5-150 nm is preferable and, as for the thickness (height direction of the protruding item | line 12) Ha of the
金属細線20の頂部を被覆する無機酸化物層30を被覆する含フッ素化合物層32の厚さ(凸条12の高さ方向)Hfは、1〜30nmが好ましく、1〜20nmがより好ましい。Hfが1nm以上であれば、耐擦傷性が充分に高くなる。Hfが30nm以下であれば、均一で、かつ薄膜の含フッ素化合物層32を形成しやすい。
1-30 nm is preferable and, as for the thickness (height direction of the protruding item | line 12) Hf of the fluorine-containing
光透過性基板10の厚さHsは、0.5〜1000μmが好ましく、1〜40μmがより好ましい。
The thickness Hs of the
(ワイヤグリッド型偏光子の製造方法)
ワイヤグリッド型偏光子2は、上述した方法(β)によって製造できる。
(Method for manufacturing wire grid polarizer)
The
金属細線20は、図3に示すように、凸条12の長さ方向Lに対して略直交し、かつ凸条12の高さ方向Hに対して第2の側面18の側に20〜50゜の角度θLをなす方向V2から金属または金属化合物を、蒸着量が15〜100nmとなる条件で蒸着することにより形成できる。
As shown in FIG. 3, the
角度θLは、たとえば、下記の蒸着装置を用いることによって調整できる。
凸条12の長さ方向Lに対して略直交し、かつ凸条12の高さ方向Hに対して第2の側面18の側に角度θLをなす方向V2の延長線上に蒸着源が位置するように、蒸着源に対向して配置された光透過性基板10の傾きを変更できる蒸着装置。
Angle theta L, for example, can be adjusted by using the following vapor deposition apparatus.
Substantially perpendicular to the length direction L of the
〔第3の実施形態〕
(ワイヤグリッド型偏光子)
図4は、本発明のワイヤグリッド型偏光子の第3の実施形態を示す斜視図である。ワイヤグリッド型偏光子3は、断面形状が台形である複数の凸条12が、該凸条12間に形成される溝14の平坦部13を介して互いに平行にかつ所定のピッチPpで表面に形成された光透過性基板10と;凸条12の第1の側面16の全部を被覆する第1の金属層22と凸条12の高さの半分の位置よりも頂部19側の第1の金属層22の表面および凸条12の頂部19を被覆する第2の金属層24とからなる金属細線20と;金属細線20の側面および頂部と、凸条12の第2の側面18と、凸条12間の光透過性基板10の平坦部13とを、凸条12間の溝14に空隙が形成されるように被覆する無機酸化物層30と;無機酸化物層30の全面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成された含フッ素化合物層32とを有する。
[Third Embodiment]
(Wire grid polarizer)
FIG. 4 is a perspective view showing a third embodiment of the wire grid polarizer of the present invention. The wire grid polarizer 3 has a plurality of
Ppは、凸条12の底部の幅Dpbと、凸条12間に形成される溝14の平坦部13の幅との合計である。Ppは、30〜300nmが好ましく、50〜250nmがより好ましい。Ppが300nm以下であれば、高い表面s偏光反射率を示し、かつ400nm程度の短波長領域においても高い偏光度を示す。また、Ppが30nm以上であれば、高い透過率を示す。
Pp is the sum of the width Dpb of the bottom of the
DpbとPpの比(Dpb/Pp)は、0.1〜0.7が好ましく、0.25〜0.55がより好ましい。Dpb/Ppが0.1以上であれば、高い偏光度を示す。Dpb/Ppを0.5以下とすることにより、干渉による透過光の着色が抑えられる。
Dpbは、蒸着によって各層を形成しやすい点から、10〜100nmが好ましい。
The ratio of Dpb to Pp (Dpb / Pp) is preferably 0.1 to 0.7, and more preferably 0.25 to 0.55. When Dpb / Pp is 0.1 or more, a high degree of polarization is exhibited. By setting Dpb / Pp to 0.5 or less, coloring of transmitted light due to interference can be suppressed.
Dpb is preferably 10 to 100 nm from the viewpoint of easily forming each layer by vapor deposition.
凸条12の頂部19の幅Dptは、Dpbの半分以下が好ましく、40nm以下がより好ましく、20nm以下がさらに好ましい。DptがDpbの半分以下であれば、p偏光透過率がより高くなり、角度依存性が充分に低くなる。
The width Dpt of the
金属細線20の、凸条12の高さの半分の位置から頂部19まで(凸条12の上半分)の厚さ(凸条12の幅方向)の最大値Dm1は、80nm以下が好ましく、20〜75nmがより好ましく、35〜55nmがさらに好ましく、40〜50nmが特に好ましい。Dm1が20nm以上であれば、表面s偏光反射率が充分に高くなる。Dm1が80nm以下であれば、p偏光透過率が充分に高くなる。
The maximum value Dm1 of the thickness (in the width direction of the ridge 12) from the half of the height of the
金属細線20の、凸条12の高さの半分の位置から底部まで(凸条12の下半分)の厚さ(凸条12の幅方向)の最大値Dm2は、4〜25nmが好ましく、5〜22nmがより好ましい。Dm2が4nm以上であれば、裏面s偏光反射率が充分に低くなる。Dm2が25nm以下であれば、p偏光透過率が充分に高くなる。
The maximum value Dm2 of the thickness (width direction of the ridge 12) of the metal
Dm1と溝14の幅(Pp−Dpb)との比(Dm1/(Pp−Dpb))は、0.2〜0.5が好ましい。Dm1/(Pp−Dpb)が0.2以上であれば、s偏光透過率が低くなって偏光分離能が充分に高くなり、かつ波長分散が小さい。Dm1/(Pp−Dpb)0.5以下であれば、高いp偏光透過率を示す。 The ratio (Dm1 / (Pp-Dpb)) between Dm1 and the width of the groove 14 (Pp-Dpb) is preferably 0.2 to 0.5. If Dm1 / (Pp-Dpb) is 0.2 or more, the s-polarized light transmittance is lowered, the polarization separation ability is sufficiently high, and the chromatic dispersion is small. If Dm1 / (Pp-Dpb) is 0.5 or less, high p-polarized light transmittance is exhibited.
Dm1とDm2との比(Dm1/Dm2)は、2.5〜10が好ましく、3〜8がより好ましい。Dm1/Dm2が2.5以上であれば偏光分離能が充分に高くなり、かつ波長分散が小さい。Dm1/Dm2が10以下であれば高いp偏光透過率を示す。 The ratio of Dm1 and Dm2 (Dm1 / Dm2) is preferably 2.5 to 10, and more preferably 3 to 8. If Dm1 / Dm2 is 2.5 or more, the polarization separation ability is sufficiently high, and the chromatic dispersion is small. When Dm1 / Dm2 is 10 or less, high p-polarized light transmittance is exhibited.
凸条12(または金属細線20)の側面を被覆する無機酸化物層30の厚さ(凸条12の幅方向)Daと該無機酸化物層30を被覆する含フッ素化合物層32の厚さ(凸条12の幅方向)Dfとの合計(Da+Df)と、溝14の幅(Pp−Dpb)との比((Da+Df)/(Pp−Dpb))は、0.4以下が好まく、0.01〜0.3がより好ましい。(Da+Df)/(Pp−Dpb)が0.4以下であれば、溝14に充分な空隙が形成され、光学特性がより良好になる。
Thickness (in the width direction of the ridge 12) Da of the
凸条12の高さHpは、120〜300nmが好ましく、80〜270nmがより好ましい。Hpが120nm以上であれば、偏光分離能が充分に高くなる。Hpが300nm以下であれば、波長分散が小さくなる。また、Hpが120〜300nmであれば、蒸着によって金属細線20を形成しやすい。
120-300 nm is preferable and, as for the height Hp of the protruding item |
凸条12の頂部19より下方(光透過性基板10側)に位置する金属細線20の高さHm2に関して、Hm2/Hpは、0.8〜1が好ましく、0.9〜1がより好ましい。Hm2/Hpが1以下であれば、偏光分離能が向上する。Hm2/Hpが0.8以上であれば、裏面s偏光反射率が充分に低くなる。
Regarding the height Hm2 of the
凸条12の頂部19より上方(光透過性基板10と逆側)に位置する金属細線20の高さHm1に関して、Hm1/Hpは、0.05〜0.7が好ましく、0.1〜0.5がより好ましい。Hm1/Hpが0.7以下であれば、裏面s偏光反射率が充分に低くなる。Hm1/Hpが0.05以上であれば、表面s偏光反射率が充分に高くなる。
Regarding the height Hm1 of the
金属細線20の頂部を被覆する無機酸化物層30の厚さ(凸条12の高さ方向)Haは、5〜150nmが好ましく、10〜100nmがより好ましい。Haが5nm以上であれば、耐擦傷性が充分に高くなる。Haが150nm以下であれば、無機酸化物層30を形成しやすい。
5-150 nm is preferable and, as for the thickness (height direction of the protruding item | line 12) Ha of the
金属細線20の頂部を被覆する無機酸化物層30を被覆する含フッ素化合物層32の厚さ(凸条12の高さ方向)Hfは、1〜30nmが好ましく、1〜20nmがより好ましい。Hfが1nm以上であれば、耐擦傷性が充分に高くなる。Hfが30nm以下であれば、均一で、かつ薄膜の含フッ素化合物層32を形成しやすい。
1-30 nm is preferable and, as for the thickness (height direction of the protruding item | line 12) Hf of the fluorine-containing
第1の側面16の傾斜角θ1および第2の側面18の傾斜角θ2は、30〜80°が好ましい。θ1とθ2は、同じであってもよく、異なってもよい。
光透過性基板10の厚さHsは、0.5〜1000μmが好ましく、1〜40μmがより好ましい。
The inclination angle θ1 of the
The thickness Hs of the
(ワイヤグリッド型偏光子の製造方法)
ワイヤグリッド型偏光子3は、上述した方法(β)によって製造できる。
(Method for manufacturing wire grid polarizer)
The wire grid polarizer 3 can be manufactured by the method (β) described above.
第1の金属層22は、図5に示すように、凸条12の長さ方向Lに対して略直交し、かつ凸条12の高さ方向Hに対して第1の側面16の側に下式(a)を満たす角度θR1(°)をなす方向V1から金属または金属化合物を蒸着する工程(1R1)を実施することにより形成できる。
tan(θR1±10)=(Pp−Dpb/2)/Hp ・・・(a)。
As shown in FIG. 5, the first metal layer 22 is substantially orthogonal to the length direction L of the
tan (θ R1 ± 10) = (Pp−Dpb / 2) / Hp (a).
式(a)の角度θR1(°)は、隣の凸条12に遮られることなく、凸条12の底部側の表面まで金属または金属化合物を蒸着するための角度を表わし、凸条12の底部の表面から隣の凸条12の底部の中心までの距離(Pp−Dpb/2)と隣の凸条12の頂部の高さHpとから決まる。「±10」は振れ幅である。
角度θR1(°)は、tan(θR1±7)=(Pp−Dpb/2)/Hpを満たすことが好ましく、tan(θR1±5)=(Pp−Dpb/2)/Hpを満たすことがより好ましい。
The angle θ R1 (°) in the formula (a) represents an angle for depositing a metal or a metal compound up to the surface on the bottom side of the
The angle θ R1 (°) preferably satisfies tan (θ R1 ± 7) = (Pp−Dpb / 2) / Hp, and satisfies tan (θ R1 ± 5) = (Pp−Dpb / 2) / Hp. It is more preferable.
蒸着は、蒸着量が4〜25nmとなる条件で行うのが好ましく、5〜22nmとなる条件で行うのがより好ましい。トータルの蒸着量が4〜25nmとなる条件で、式(a)を満たす範囲で角度θR1(°)を連続的に変化させて蒸着を行ってもよい。角度θR1(°)を連続的に変化させる場合、角度を小さくする方向に変化させることが好ましい。
蒸着量が4〜25nmとなる条件とは、凸条に被覆層を形成する際に、凸条が形成されていない平坦な部分の表面に金属または金属化合物を蒸着して形成される金属層の厚さtが4〜25nmとなるような条件である。
The vapor deposition is preferably performed under the condition that the amount of vapor deposition is 4 to 25 nm, and more preferably under the condition of 5 to 22 nm. The deposition may be performed by continuously changing the angle θ R1 (°) within a range satisfying the expression (a) under the condition that the total deposition amount is 4 to 25 nm. When the angle θ R1 (°) is continuously changed, it is preferable to change the angle in the direction of decreasing the angle.
The condition for the deposition amount to be 4 to 25 nm is that the metal layer formed by depositing a metal or a metal compound on the surface of a flat portion where no projection is formed when the coating layer is formed on the projection. The conditions are such that the thickness t is 4 to 25 nm.
第2の金属層24は、工程(1R1)の後、図5に示すように、凸条12の長さ方向Lに対して略直交し、かつ凸条12の高さ方向Hに対して第1の側面16の側に下式(b)を満たす角度θR2(°)をなす方向V1から金属または金属化合物を、工程(1R1)より多い蒸着量となる条件で蒸着する工程(1R2)を実施することにより形成できる。
θR1+3≦θR2≦θR1+30 ・・・(b)。
角度θR2(°)は、θR1+6≦θR2≦θR1+25を満たすことが好ましく、θR1+10≦θR2≦θR1+20を満たすことがより好ましい。
After the step (1R1), the
θ R1 + 3 ≦ θ R2 ≦ θ R1 +30 (b).
The angle θ R2 (°) preferably satisfies θ R1 + 6 ≦ θ R2 ≦ θ R1 +25, and more preferably satisfies θ R1 + 10 ≦ θ R2 ≦ θ R1 +20.
蒸着は、工程(1R1)より多い蒸着量となる条件かつ蒸着量が25〜70nmとなる条件で行うのが好ましく、30〜60nmとなる条件で行うのがより好ましい。トータルの蒸着量が25〜70nmとなる条件で、式(b)を満たす範囲で角度θR2(°)を連続的に変化させて蒸着を行ってもよい。角度θR2(°)を連続的に変化させる場合、角度を小さくする方向に変化させることが好ましい。 Vapor deposition is preferably performed under conditions that result in a larger amount of deposition than in step (1R1) and under conditions where the amount of deposition is 25 to 70 nm, and more preferably under conditions that result in 30 to 60 nm. The deposition may be performed by continuously changing the angle θ R2 (°) within a range satisfying the formula (b) under the condition that the total deposition amount is 25 to 70 nm. When the angle θ R2 (°) is continuously changed, it is preferable to change the angle in the direction of decreasing the angle.
〔他の実施形態〕
本発明のワイヤグリッド型偏光子は、光透過性基板と、光透過性基板上に互いに平行に配列した複数の金属細線と、少なくとも金属細線の頂部を被覆する無機酸化物層と、少なくとも無機酸化物層の表面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成された含フッ素化合物層とを有するものであればよく、図示例のものに限定はされない。
たとえば、光透過性基板と金属細線との間に、第2の無機酸化物層(酸化アルミニウム等)を有するものであってもよい。
また、無機酸化物層は、同種または異種の複数の無機酸化物層からなる積層構造を有していてもよい。
[Other Embodiments]
The wire grid polarizer of the present invention includes a light transmissive substrate, a plurality of fine metal wires arranged in parallel to each other on the light transmissive substrate, an inorganic oxide layer covering at least the top of the fine metal wires, and at least an inorganic oxide As long as the surface of the physical layer has a fluorine-containing compound layer formed by treating with a fluorine-containing compound having a group reactive to inorganic oxides, it is not limited to the examples shown in the drawings. .
For example, you may have a 2nd inorganic oxide layer (aluminum oxide etc.) between a transparent substrate and a metal fine wire.
Further, the inorganic oxide layer may have a laminated structure including a plurality of the same or different inorganic oxide layers.
(作用効果)
以上説明した本発明のワイヤグリッド型偏光子にあっては、少なくとも金属細線の頂部を被覆する無機酸化物層を有するため、光透過性基板からの金属細線の剥離を抑制できる。また、少なくとも無機酸化物層の表面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成された含フッ素化合物層を有するため、表面の動摩擦係数が低く抑えられ、物理的接触等による金属細線からの無機酸化物層の剥離を抑制できる。その結果、充分な耐擦傷性を有するワイヤグリッド型偏光子となる。また、含フッ素化合物層を有するため、無機酸化物層を比較的薄くすることができる。その結果、金属細線(凸条)間の溝に充分な空隙を形成でき、光学特性の低下が抑えられる。
(Function and effect)
Since the wire grid polarizer of the present invention described above has an inorganic oxide layer that covers at least the top of the fine metal wires, it is possible to suppress peeling of the fine metal wires from the light-transmitting substrate. In addition, since it has a fluorine-containing compound layer formed by treating at least the surface of the inorganic oxide layer with a fluorine-containing compound having a group reactive to the inorganic oxide, the dynamic friction coefficient of the surface can be kept low. The peeling of the inorganic oxide layer from the fine metal wire due to physical contact or the like can be suppressed. As a result, a wire grid polarizer having sufficient scratch resistance is obtained. Moreover, since it has a fluorine-containing compound layer, an inorganic oxide layer can be made comparatively thin. As a result, a sufficient gap can be formed in the groove between the fine metal wires (projections), and the deterioration of the optical characteristics can be suppressed.
<液晶表示装置>
本発明の液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層を挟持した液晶パネルと、バックライトユニットと、本発明のワイヤグリッド型偏光子とを有する。
<Liquid crystal display device>
The liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal panel having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, a backlight unit, and the wire grid polarizer of the present invention.
本発明のワイヤグリッド型偏光子は、液晶パネルとバックライトユニットとの間に配置されることが好ましく、液晶パネルの一対の基板のうちのバックライトユニット側の基板と一体化されていてもよく、液晶パネルの一対の基板のうちのバックライトユニット側の基板の液晶層側、すなわち液晶パネルの内部に配置されていてもよい。 The wire grid polarizer of the present invention is preferably disposed between the liquid crystal panel and the backlight unit, and may be integrated with the substrate on the backlight unit side of the pair of substrates of the liquid crystal panel. Of the pair of substrates of the liquid crystal panel, they may be arranged on the liquid crystal layer side of the substrate on the backlight unit side, that is, inside the liquid crystal panel.
本発明の液晶表示装置は、薄型化の点から、本発明のワイヤグリッド型偏光子が配置された側とは反対側の液晶パネルの表面に吸収型偏光子を有することが好ましい。 The liquid crystal display device of the present invention preferably has an absorptive polarizer on the surface of the liquid crystal panel opposite to the side on which the wire grid polarizer of the present invention is disposed, from the viewpoint of thinning.
図6は、本発明の液晶表示装置の一例を示す断面図である。液晶表示装置40は、一対の基板41、基板42間に液晶層43を挟持した液晶パネル44と、バックライトユニット45と、金属細線が形成された側の面がバックライトユニット45側となり、金属細線が形成されていない側の面が液晶表示装置40の視認側となるようにバックライトユニット45側の液晶パネル44の表面に貼着された本発明のワイヤグリッド型偏光子1と、バックライトユニット45側とは反対側の液晶パネル44の表面に貼着された吸収型偏光子46とを有する。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. The liquid
以上説明した本発明の液晶表示装置にあっては、充分な耐擦傷性および光学特性を有する本発明のワイヤグリッド型偏光子を有するため、充分な輝度およびコントラストを有する。 The liquid crystal display device of the present invention described above has sufficient luminance and contrast because it has the wire grid polarizer of the present invention having sufficient scratch resistance and optical characteristics.
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
例1は実施例であり、例2、3は比較例である。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
Example 1 is an example, and examples 2 and 3 are comparative examples.
(耐擦傷性)
ワイヤグリッド型偏光子を往復式摩耗試験機(ケイエヌテー社製)にセットした。直径10mmの円柱状の金属製棒の先端にエタノールで湿らせたネル布(300番)を巻きつけたものによって、荷重:50g、100gまたは200g、速度:140cm/minの条件にて、ワイヤグリッド型偏光子の金属細線が形成された側の表面を、20回擦った。試験後のワイヤグリッド型偏光子について、市販偏光板とクロスニコル下、ヘーズメーター(東洋精機社製、HAZE−GARDII)にて全光線透過率を測定し、光漏れΔTを求めた。
(Abrasion resistance)
A wire grid type polarizer was set in a reciprocating wear tester (manufactured by KT Corporation). A wire grid with a load of 50 g, 100 g or 200 g, speed: 140 cm / min, by winding a nell cloth (No. 300) moistened with ethanol around the tip of a cylindrical metal rod having a diameter of 10 mm The surface of the mold polarizer on which the fine metal wires were formed was rubbed 20 times. About the wire grid type | mold polarizer after a test, the total light transmittance was measured with the haze meter (the Toyo Seiki Co., Ltd. make, HAZE-GARDII) under a commercial polarizing plate and crossed Nicols, and light leak (DELTA) T was calculated | required.
(動摩擦係数)
ワイヤグリッド型偏光子と同一の積層構造を有し、かつ微細構造を持たない平滑な硬化膜を表面性試験機(新東科学工業社製、HEIDON−14S)にセットした。平面圧子を用い、垂直荷重:200g、すべり速度:100mm/minの条件にて、平滑表面について摩擦抵抗試験を行い、ASTM D 1894に準拠して動摩擦係数を求めた。
(Dynamic friction coefficient)
A smooth cured film having the same laminated structure as that of the wire grid polarizer and having no fine structure was set on a surface property tester (HEIDON-14S manufactured by Shinto Kagaku Kogyo Co., Ltd.). Using a flat indenter, a friction resistance test was performed on a smooth surface under conditions of a vertical load of 200 g and a sliding speed of 100 mm / min, and a dynamic friction coefficient was determined according to ASTM D 1894.
(光硬化性樹脂組成物の調製)
撹拌機および冷却管を装着した300mLの4つ口フラスコに、
単量体1(新中村化学工業社製、NK エステル A−DPH、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)の60g、
単量体2(新中村化学工業社製、NK エステル A−NPG、ネオペンチルグリコールジアクリレート)の40g、
光重合開始剤1(チバスペシャリティーケミカルズ社製、IRGACURE907)の4.0g、
を入れた。フラスコ内を常温および遮光にした状態で、1時間撹拌して均一化し、粘度が140mPa・sである光硬化性樹脂組成物を得た。
(Preparation of photocurable resin composition)
To a 300 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a condenser,
60 g of monomer 1 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., NK ester A-DPH, dipentaerythritol hexaacrylate),
40 g of monomer 2 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., NK ester A-NPG, neopentyl glycol diacrylate),
4.0 g of photopolymerization initiator 1 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE907),
Put. In a state where the inside of the flask was kept at room temperature and light-shielded, the mixture was stirred and homogenized for 1 hour to obtain a photocurable resin composition having a viscosity of 140 mPa · s.
〔例1〕
図2に示すようなワイヤグリッド型偏光子2を、下記の手順にて製造した。
[Example 1]
A
(工程(I’))
高透過ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東洋紡社製、コスモシャインA4300、100mm×100mm×厚さ100μm)の表面に、光硬化性樹脂組成物をスピンコート法により塗布し、厚さ約5μmの光硬化性樹脂組成物の塗膜を形成した。
(Process (I '))
A photocurable resin composition is applied to the surface of a highly transmissive polyethylene terephthalate (PET) film (manufactured by Toyobo Co., Ltd., Cosmo Shine A4300, 100 mm × 100 mm × thickness 100 μm) by spin coating, and photocured to a thickness of about 5 μm. A coating film of the conductive resin composition was formed.
ついで、塗膜付きPETフィルムを、複数の溝が表面に形成されたナノインプリント用モールドに、光硬化性樹脂組成物の塗膜がモールドの溝に接するように、ゴムロールを用いて25℃にて押しつけた。 Next, the PET film with a coating film was pressed at 25 ° C. using a rubber roll so that the coating film of the photocurable resin composition was in contact with the mold groove, to a nanoimprint mold having a plurality of grooves formed on the surface. It was.
該状態を保持したまま、PETフィルム側から高圧水銀灯(周波数:1.5kHz〜2.0kHz、主波長光:255nm、315nmおよび365nm、365nmにおける照射エネルギー:1000mJ)の光を15秒間照射し、光硬化性樹脂組成物を硬化させた後、ナノインプリント用モールドをゆっくりと分離し、ナノインプリント用モールドの溝に対応する複数の凸条を有する光透過性基板10(凸条のピッチPp:140nm、凸条の幅Dp:40nm、凸条の高さHp:200nm)を作製した。
While maintaining this state, the PET film side was irradiated with light of a high pressure mercury lamp (frequency: 1.5 kHz to 2.0 kHz, main wavelength light: irradiation energy at 255 nm, 315 nm and 365 nm, 365 nm: 1000 mJ) for 15 seconds, After the curable resin composition is cured, the nanoimprint mold is slowly separated, and the light-transmitting
光透過性基板10の凸条上に、斜方蒸着法にてアルミニウムを蒸着させ、金属細線20(高さHm:100nm、幅Dm:40nm)を形成した。
Aluminum was vapor-deposited on the ridges of the light-transmitting
(工程(II))
ロードロック機構を備えたインライン型スパッタ装置(日真精機社製)に、ターゲットとして酸化ケイ素を取り付けた。スパッタ装置内に、金属細線20が形成された光透過性基板10をセットし、金属細線20側の表面に対して垂直方向から酸化ケイ素を、蒸着量が20nmとなる条件で蒸着させ、酸化ケイ素からなる無機酸化物層30(厚さDaおよびHa:20nm)を形成した。
(Process (II))
Silicon oxide was attached as a target to an in-line sputtering apparatus (manufactured by Nisshin Seiki Co., Ltd.) equipped with a load lock mechanism. The light-transmitting
(工程(III))
加水分解性シリル基およびフルオロアルキル基(炭素−炭素原子間にエーテル性酸素原子を有する。)を有する含フッ素化合物(ダイキン工業社製、オプツールDSX)を、フッ素系溶媒(旭硝子社製、CT−Solv.100)に希釈させた溶液(濃度:0.1質量%)に、金属細線20および無機酸化物層30が形成された光透過性基板10を浸漬し、引き上げた後、直ちにフッ素系溶媒(旭硝子社製、CT−Solv.100)でリンスした。60℃、90%RHの恒温恒湿槽中に1時間置き、無機酸化物層30の表面に含フッ素化合物層32(厚さDfおよびHf:2nm)を形成し、ワイヤグリッド型偏光子2を得た。
(Process (III))
A fluorine-containing compound (manufactured by Daikin Industries, Optool DSX) having a hydrolyzable silyl group and a fluoroalkyl group (having an etheric oxygen atom between carbon-carbon atoms) is used as a fluorine-based solvent (Asahi Glass Co., Ltd., CT- Solv.100) is diluted with a solution (concentration: 0.1% by mass), and the light-transmitting
得られたワイヤグリッド型偏光子2について、耐擦傷性の評価を行った。また、同一積層構造の平滑硬化膜について動摩擦係数の測定を行った。結果を表1に示す。
The obtained
〔例2〕
工程(II)を行なわない以外は、例1と同様にしてワイヤグリッド型偏光子を得た。
無機酸化物層30を有さないワイヤグリッド型偏光子について、耐擦傷性の評価を行った。また、同一積層構造の平滑硬化膜について動摩擦係数の測定を行った。結果を表1に示す。
[Example 2]
A wire grid polarizer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the step (II) was not performed.
The wire grid polarizer not having the
〔例3〕
工程(II)および工程(III)を行なわない以外は、例1と同様にしてワイヤグリッド型偏光子を得た。
無機酸化物層30および含フッ素化合物層32を有さないワイヤグリッド型偏光子について、耐擦傷性の評価を行った。また、同一積層構造の平滑硬化膜について動摩擦係数の測定を行った。結果を表1に示す。
[Example 3]
A wire grid polarizer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the steps (II) and (III) were not performed.
The wire grid polarizer not having the
表1に示すように、例3は、無機酸化物層、含フッ素化合物層で被覆されておらず、滑りにくく、金属層が剥き出しのため、50g×20回の低荷重条件でも大きな光漏れΔTが観察された。また、例2は、含フッ素化合物層で被覆されており滑りやすく、多少傷付き難くはなっているが、無機酸化物の保護層がないため、50g×20回の低荷重条件でも大きな光漏れΔTが観察された。
これに対して、例1は、無機酸化物層、含フッ素化合物層、両層で被覆されているため例2、3と比較して、光漏れΔTは、低く、非常に優れた耐擦傷性を示した。
As shown in Table 1, Example 3 is not coated with an inorganic oxide layer or a fluorine-containing compound layer, is not slippery, and the metal layer is exposed, so that a large light leakage ΔT even under a low load condition of 50 g × 20 times. Was observed. Further, Example 2 is covered with the fluorine-containing compound layer and is slippery and hardly scratched. However, since there is no inorganic oxide protective layer, a large light leakage occurs even under a low load condition of 50 g × 20 times. ΔT was observed.
On the other hand, Example 1 is coated with an inorganic oxide layer, a fluorine-containing compound layer, and both layers, so that light leakage ΔT is low compared to Examples 2 and 3, and very excellent scratch resistance. showed that.
本発明のワイヤグリッド型偏光子は、液晶表示装置、リアプロジェクションテレビ、フロントプロジェクター等の画像表示装置の偏光子として有用である。 The wire grid polarizer of the present invention is useful as a polarizer for an image display device such as a liquid crystal display device, a rear projection television, or a front projector.
1 ワイヤグリッド型偏光子
2 ワイヤグリッド型偏光子
3 ワイヤグリッド型偏光子
10 光透過性基板
20 金属細線
30 無機酸化物層
32 含フッ素化合物層
40 液晶表示装置
44 液晶パネル
45 バックライトユニット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記光透過性基板上に、互いに平行に配列した複数の金属細線と、
少なくとも前記金属細線の頂部を被覆する無機酸化物層と、
少なくとも前記無機酸化物層の表面を、無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して形成された含フッ素化合物層と
を有する、ワイヤグリッド型偏光子。 A light transmissive substrate;
A plurality of fine metal wires arranged in parallel to each other on the light-transmitting substrate;
An inorganic oxide layer covering at least the top of the fine metal wires;
A wire grid type polarizer comprising: a fluorine-containing compound layer formed by treating at least the surface of the inorganic oxide layer with a fluorine-containing compound having a group reactive to an inorganic oxide.
光透過性基板上に、互いに平行に配列した複数の金属細線を形成する工程と、
前記金属細線が形成された側の光透過性基板上に、無機酸化物を蒸着して無機酸化物層を形成する工程と、
少なくとも前記無機酸化物層の表面を、前記無機酸化物に対して反応性を有する基を有する含フッ素化合物で処理して含フッ素化合物層を形成する工程とを有する、ワイヤグリッド型偏光子の製造方法。 A method for producing a wire grid polarizer according to claim 1 or 2,
Forming a plurality of fine metal wires arranged in parallel with each other on a light-transmitting substrate;
Forming an inorganic oxide layer by vapor-depositing an inorganic oxide on the light-transmitting substrate on the side on which the fine metal wires are formed;
And a step of forming a fluorine-containing compound layer by treating at least the surface of the inorganic oxide layer with a fluorine-containing compound having a group reactive to the inorganic oxide. Method.
バックライトユニットと、
請求項1または2に記載のワイヤグリッド型偏光子と
を有する、液晶表示装置。 A liquid crystal panel having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates;
A backlight unit;
A liquid crystal display device comprising: the wire grid polarizer according to claim 1.
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