JP4520445B2

JP4520445B2 - ワイヤグリッド偏光板

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Publication number: JP4520445B2
Application number: JP2006278114A
Authority: JP
Inventors: 宏山木
Original assignee: Asahi Kasei E Materials Corp
Current assignee: Asahi Kasei E Materials Corp
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2026-10-11
Also published as: JP2008096677A

Description

本発明は、１５０ｎｍ以下のピッチの微細凹凸格子を有するワイヤグリッド偏光板に関する。

近年のフォトリソグラフィー技術の発達により、非常に狭いピッチのパターンを形成することができるようになってきている。このように狭いピッチ、特に光の波長レベルのピッチのパターンを形成することができると、このような狭ピッチパターンを有する部材や製品は、半導体分野だけでなく、光学分野においても利用することができる。特に、光学分野においては、１５０ｎｍ以下のピッチの微細凹凸格子を有する部材や製品は、利用範囲が広く、このような部材や製品に対する要求が高くなってきている。

例えば、光学分野においては、金属線間の間隔を光の波長よりもかなり小さくすることができれば、反射型偏光板として利用することが考えられる。このような偏光板は、透過しない光を反射して再利用することができるので、光の有効利用の点からも望ましいものである。しかしながら、１５０ｎｍ以下のピッチの微細凹凸格子を実現することができないのが現状であった。

近年、非常に狭いピッチの微細凹凸格子を有するワイヤグリッド偏光子が開発されている（特許文献１）。このワイヤグリッド偏光子は、複数の凸部を有するガラス基板の凸部上に、透明誘電体膜を介して導電素子を形成することにより構成されている。しかしながら、上述したワイヤグリッド偏光子は、非常に狭いピッチの微細凹凸格子を有するので、取り扱いにおいて微細凹凸格子に何かが触れてしまうと微細凹凸格子が変形してしまい、偏光子としての光学的特性に影響を及ぼしてしまうことが考えられる。

そこで、微細凹凸格子を保護する目的で、埋め込み型のワイヤグリッド偏光子として、ワイヤ間の空間の屈折率を低く保ったまま、表面をガラスなどの保護板で覆うことが検討されている（特許文献２）。
特表２００３−５０２７０８号公報特表２００３−５１９８１８号公報

しかしながら、上述したような埋め込み型のワイヤグリッド偏光子は、埋め込みによる偏光性能の低下が大きく、最適に使用するためには構成上の制約がある。また、ワイヤと保護板の間の結合方法については何ら開示されていない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、１５０ｎｍ以下のピッチの微細凹凸格子を有し、構成上の制約がなく、しかも可視光領域の広帯域にわたって優れた偏光度を発揮すると共に、微細凹凸格子を保護することができるワイヤグリッド偏光板及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明のワイヤグリッド偏光板は、格子状凸部を有する透明な基材と、前記基材の前記格子状凸部を含む領域上に設けられた金属ワイヤ層と、前記金属ワイヤ層の先端部と密着する粘着剤層を有する保護フィルムと、を具備し、前記基材のピッチが１５０ｎｍ以下であり、前記粘着剤層の前記金属ワイヤ層に対する密着力が平滑面に対する１８０度方向の剥離力で０．０２Ｎ／２５ｍｍ〜１Ｎ／２５ｍｍであり、前記粘着剤層は波長５００ｎｍの直線偏光に対する直交ニコル時の透過光強度が、前記保護フィルムを設けない場合の２倍以下となるような流動性を有する弾性材料で構成されていることを特徴とする。

本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記弾性材料は、架橋したシリコーンゴムもしくはアクリル系粘着剤であることが好ましい。

本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記粘着剤層の厚さが１μｍから１０μｍであることが好ましい。

本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記保護フィルムは、２０ｎｍ又はそれ以下の位相差を有することが好ましい。

本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記保護フィルムは、８０ｎｍ又はそれ以上の位相差を有し、前記保護フィルムが位相差フィルムを兼ねることが好ましい。また、本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記保護フィルムが、ＣＯＰ、ＰＣ、ＰＳ、ＴＡＣ、ＰＥＴからなる群から選択されることが好ましい。また、本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記粘着剤層の前記金属ワイヤ層に対する密着力が、０．０２Ｎ／２５ｍｍ〜１Ｎ／２５ｍｍであることが好ましい。

本発明によれば、格子状凸部を有する透明な基材と、前記基材の前記格子状凸部を含む領域上に設けられた金属ワイヤ層と、前記金属ワイヤ層の先端部と密着する粘着剤層を有する保護フィルムと、を具備するので、１５０ｎｍ以下のピッチの微細凹凸格子を有し、構成上の制約がなく、しかも可視光領域の広帯域にわたって優れた偏光度を発揮すると共に、微細凹凸格子を保護することができるワイヤグリッド偏光板を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板の一部を示す概略断面図である。図１に示すワイヤグリッド偏光板は、格子状凸部１ａを有する透明な基材１と、この基材１の格子状凸部１ａを含む領域上に設けられた金属ワイヤ層２と、この金属ワイヤ層２の先端部と接触する粘着剤層３ｂを有する保護フィルム基材３ａを備えた保護フィルム３とから主に構成されている。ここでは、基材１は、ベース基材１１と、ベース基材１１上に、格子状凸部１ａを有するように設けられた紫外線硬化型樹脂層１２とから構成されている。なお、基材１は、金属ワイヤ層２を設けるための格子状凸部１ａを有するものであれば、単層で構成されていても良く、樹脂基材、ガラス基板などを好適に用いることができる。

ベース基材１１を構成するものとしては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＰＳ（ポリスチレン）樹脂、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）などの熱可塑性樹脂やＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂などの樹脂、ガラスなどを挙げることができる。紫外線硬化型樹脂層１２を構成する紫外線硬化型樹脂としては、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線硬化型樹脂を用いることができる。

基材１を単層で構成する場合、基材１を構成するものとしては、ＰＥＴ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、ＰＣ樹脂、ＰＳ樹脂、ＣＯＰなどの熱可塑性樹脂やＴＡＣ樹脂などの樹脂、ガラスなどを挙げることができる。

紫外線硬化型樹脂に格子状凸部１ａを設ける場合には、例えば、熱可塑性樹脂基材に格子状凸部形状を付与した後に基材に延伸加工を施して、１５０ｎｍ以下のピッチを有する格子状凸部を有する基材を得る。そして、このようにして得られた格子状凸部を有する基材を用いて型を作製し、その型を紫外線硬化型樹脂に押し当てながら紫外線硬化型樹脂を紫外線硬化して、型の格子状凸部を紫外線硬化型樹脂に転写して格子状凸部１ａを設ける。

また、熱可塑性樹脂に格子状凸部１ａを設け、単層の基材とする場合には、１５０ｎｍ以下のピッチを有する格子状凸部を有する型を用いて熱可塑性樹脂に格子状凸部形状を熱転写するか、熱可塑性樹脂に延伸加工を施して、１５０ｎｍ以下のピッチを有する基材を得る方法が挙げられる。なお、このような熱可塑性樹脂基材の延伸については、本出願人の特願２００６−２１００号に記載されている。この内容はすべてここに含めておく。また、ガラス基板などに格子状凸部１ａを設ける場合には、例えばフォトリソグラフィー、エッチングなどの通常のパターニング方法を用いればよい。

基材１の格子状凸部１ａのピッチは、可視光領域の広帯域にわたる偏光特性を考慮すると、１２０ｎｍ以下であり、好ましくは８０ｎｍ〜１２０ｎｍである。ピッチが小さくなるほど偏光特性が良くなるが、可視光に対しては８０ｎｍ〜１２０ｎｍのピッチで十分な偏光特性が得られる。また、４００ｎｍ近傍の短波長光の偏光特性を重視しない場合は、ピッチを１５０ｎｍ程度まで大きくすることもできる。格子状凸部１ａのピッチは、熱可塑性樹脂を基材１に用いた場合、基材１に格子状凸部形状を付与した後に施す延伸加工の条件を調整することにより制御することができる。

また、格子状凸部１ａ上に誘電体層を設けてもよい。特に、基材として樹脂基材を用いる場合、誘電体層を設けることが好ましい。誘電体層が格子状凸部１ａの側面を覆うことにより、格子状凸部１ａと誘電体層との間の接触面積が増加する。これにより、格子状凸部１ａと誘電体層との間の密着性を向上させることができる。そして、このように格子状凸部１ａと誘電体層との間の密着性が向上することにより、金属ワイヤ層２を強固に格子状凸部１ａ上に立設することができるので、金属ワイヤ層２を厚く設けてワイヤ全体（格子状凸部１ａ＋金属ワイヤ層２）の高さを高くしても、ワイヤの外力に対する強度を高く保つことが可能となる。格子状凸部１ａの高さは、誘電体層との密着強度を高め、誘電体層を格子状凸部１ａ上に選択的に高く積層することを考慮すると、格子状凸部間のピッチの０．５〜１．５倍、特に、格子状凸部間のピッチの０．８〜１．５倍であることが好ましい。格子状凸部１ａと誘電体層の合計の高さは、強度、偏光性能などを考慮すると、１００ｎｍ〜３００ｎｍであることが好ましく、特に、１５０ｎｍ〜２５０ｎｍであることが好ましい。

金属ワイヤ層２を構成する金属としては、光の反射率が高い素材が好ましく、アルミニウム、銀などを挙げることができる。金属ワイヤ層２の高さは、偏光度、透過率などを考慮すると、１２０ｎｍ〜２２０ｎｍ、特に、１４０ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましい。また、ワイヤの幅は、偏光度、透過率などを考慮すると、格子状凸部間のピッチの３５％〜６０％であることが好ましい。ワイヤの高さと幅の比（アスペクト比）としては２〜５が好ましく、特に２〜３．５が好ましい。なお、金属ワイヤ層２を形成する方法としては、金属ワイヤ層２を構成する材料と基材を構成する材料とを考慮して適宜選択する。例えば、真空蒸着法などを用いることができる。

格子状凸部１ａや、複数の格子状凸部によって形成される微細凹凸格子の凹部の断面形状に制限はない。これらの断面形状は、例えば台形、矩形、方形、プリズム状や、半円状などの正弦波状であってもよい。ここで、正弦波状とは凹部と凸部の繰り返しからなる曲線部をもつことを意味する。なお、曲線部は湾曲した曲線であればよく、例えば、凸部にくびれがある形状も正弦波状に含める。

基材が樹脂基材である場合、基材と金属層との間に誘電体層を設けることが好ましく、格子状凸部及びその側面の少なくとも一部を誘電体層が覆い易くする観点から、前記断面形状の端部、頂点、谷は相対的に大きな曲率を持つ緩やかな湾曲形状を有することが好ましい。また、樹脂基材を用いた場合、樹脂基材と誘電体層との間の密着強度を高くする観点から、前記断面形状は正弦波状であることがより好ましい。

保護フィルム３の粘着剤層３ｂは、金属ワイヤ層２と保護フィルム基材３ａとを結合するために必要な結合力を有すると共に、金属ワイヤ層２のワイヤの頂部の形状に追従してワイヤの頂部に選択的に接触する。すなわち、粘着剤層３ｂは、保護フィルム３を金属ワイヤ層２上に設ける際に、金属ワイヤ層２のワイヤ間に入り込むことなしに、金属ワイヤ層２と密着し、保護フィルム３を金属ワイヤ層２から外す際に、金属ワイヤ層２のワイヤを基材１から剥離させることなしに、保護フィルム３を外す機能を持つ。また、粘着剤層３ｂは、このような機能により長時間放置しても、金属ワイヤ層２との間の密着態様が変わらない性質を持つ。したがって、粘着剤層３ｂの金属ワイヤ層２に対する密着力は、保護フィルム３を設けた際に保護フィルム３を確実に固定するために十分な力であり、粘着剤層３ｂの金属ワイヤ層２からの剥離力は、格子状凸部１ａ上に形成された金属ワイヤ層２に影響を与えることなく、例えばワイヤを変形させたり、ワイヤを基材１から剥離させることなく、金属ワイヤ層２から離すために十分な力である。例えば、粘着剤層３ｂの金属ワイヤ層２に対する密着力は、ガラスのような平滑面に対する１８０度方向の剥離値で０．０２Ｎ／２５ｍｍ〜１Ｎ／２５ｍｍ、好ましくは、０．０３Ｎ／２５ｍｍ〜０．５Ｎ／２５ｍｍである。これにより、本発明のワイヤグリッド偏光板においては、金属ワイヤ層２を有する基材１上に対して保護フィルム３を多数回にわたって貼付・剥離することが可能となる。

このような粘着剤層３ｂを構成する材料としては、かなり低い流動性を有する弾性材料が挙げられる。ここで、かなり低い流動性とは、保護フィルム３を金属ワイヤ層２上に設けた際に、粘着剤層３ｂを構成する材料がワイヤ間に入り込まない程度の流動性をいう。このようないわゆる低流動性弾性材料としては、低流動性ゴム系弾性材料が挙げられる。具体的には、ポリアクリル酸エステルを主成分とするアクリル系粘着剤、架橋したシリコーンゴム（ポリオルガノシロキサン）、天然ゴム、ポリイソブチレンなどが挙げられる。また、このような粘着剤層３ｂを構成する材料は、低分子量成分（揮発成分）が少ないことが好ましい。このようなゴム系材料に、本発明の効果を損なわない質的、量的範囲内で、粘着性付与剤、オイル、ガラス転移温度シフト剤などの添加剤を付与しても良い。このような材料で構成された粘着剤層３ｂは、金属ワイヤ層２と主にファンデルワールス力で結合する。これにより、上述したように、金属ワイヤ層２を有する基材１上に対して保護フィルム３を多数回にわたって貼付・剥離することが可能となる。

上記のような粘着剤層３ｂを有する保護フィルム３を、金属ワイヤ層２を有する基材１上に設けた際には、波長５００ｎｍの直線偏光に対する直交ニコル時の透過光強度が、保護フィルム３を設けない場合の２倍以下であることが好ましい。これにより、視感度が低下する４００ｎｍ程度までのより短波長可視光に対し、実用上の性能低下を防ぐことができる。例えば、金属ワイヤ層２のワイヤ間の空間において、空気などの屈折率が１．０に近い媒体が介在することにより、５００ｎｍ程度の短波長の光に対しても高い偏光度を示して金属ワイヤ層２の偏光性能を十分に発揮させることが可能となる。このため、粘着剤層３ｂの流動性をできるだけ低くして粘着剤層３ｂがワイヤ間の空間に入り込まなくすることが、５００ｎｍ程度以下の短波長の光に対して高い偏光度を保持するために必要である。特にワイヤピッチが大きい場合、ワイヤ間の空間に粘着剤層３ｂが入り込み易くなるのを防ぐため、粘着剤層３ｂの流動性をより低くすることが好ましい。また、金属ワイヤ層２のワイヤは、１５０ｎｍ以下のピッチを有するので、可視光領域の広帯域にわたって優れた偏光度を発揮することができる。さらに、保護フィルム３を設けているので、金属ワイヤ層２が露出せずに、保護フィルム３により保護される。

粘着剤層３ｂの厚さは、金属ワイヤ層２のワイヤの頂部を通る仮想面の凹凸形状（ワイヤグリッドの微細構造を含まないマクロな偏光板の表面凹凸形状）、基材１のベース基材１１の剛性（厚さ、弾性率）、金属ワイヤ層２と保護フィルム３との間に必要とされる結合力、低流動性弾性材料がワイヤの頂部を追従して接触することなどを考慮して、適宜決定する。例えば、前記仮想面が平坦である場合や、ベース基材１１が１０μｍ又はそれ以下の厚さを有するように比較的薄い場合などには、粘着剤層３ｂの厚さは、１μｍ〜１０μｍであることが好ましく、ベース基材１１の厚さが１０μｍ又はそれ以上の場合には、５μｍから５０μｍであることが好ましい。

保護フィルム基材３ａは、透明であり、金属ワイヤ層２のワイヤを保護するために十分な剛性を有する。このような保護フィルム基材３ａを構成する材料としては、ＣＯＰ、ＰＣ、ＰＳ、ＴＡＣなどを挙げることができる。また、保護フィルム３は、液晶表示デバイスに組み込まれることを考慮すると、複屈折が少ないことが好ましく、位相差が２０ｎｍ又はそれ以下であることが好ましい。一方で、保護フィルム３は、位相差フィルムを兼ねる構成とすることができ、この場合、保護フィルム３の位相差は８０ｎｍ又はそれ以上であることが好ましい。このように保護フィルム３が位相差フィルムを兼ねることにより、構成部材を少なくして液晶表示デバイスなどの薄型化を図ることができる。

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。
（格子状凸部の形成）
まず、本出願人の特願２００６−２１００号に記載された方法を用いて、ピッチが２３０ｎｍで、微細凹凸格子の高さが３５０ｎｍである微細凹凸格子から、表面の微細凹凸格子のピッチと高さが１４０ｎｍ／１６２ｎｍで、厚さ０．３ｍｍ、縦３００ｍｍ、横１８０ｍｍのニッケルスタンパを作製した。

・紫外線硬化樹脂を用いた格子状凸部転写フィルムの作製
厚さ１００μｍのＣＯＰフィルム（ＪＳＲ株式会社製、アートン）に中心波長１７３ｎｍの紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ²照射し、シランカップリング剤（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ-５１０３）０．５重量％、酢酸０．１重量％、水２０重量％、エタノール８９．７重量％からなるシランカップリング剤溶液をスピンコートして乾燥した。その後、紫外線硬化樹脂（東洋合成工業株式会社製、ＰＡＫ０１）を約０．０３ｍｍ塗布し、塗布面を下にして上記１４０ｎｍピッチの微細凹凸格子を有するニッケルスタンパ上に、それぞれ端部からニッケルスタンパとフィルム間に空気が入らないように載せ、ＰＥＴフィルム側から中心波長３６５ｎｍの紫外線ランプを用いて紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ²照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた。そして、ニッケルスタンパからＣＯＰフィルムを剥離し、縦３００ｍｍ、横１８０ｍｍの格子状凸部転写フィルムを作製した。

（ワイヤグリッド偏光板の作製）
・スパッタリング法を用いた誘電体層の形成
得られた紫外線硬化樹脂格子状凸部転写フィルムに、スパッタリング法を用い無機透明誘電体を被着した。本実施例では、無機透明誘電体としてＳｉ₃Ｎ₄を用い、上記方法で作製した格子状凸部転写フィルムにＳｉ₃Ｎ₄を被着した。この場合、層厚み比較用サンプルとして、表面が平滑なガラス基板を格子状凸部転写フィルムと共に装置に挿入し、Ａｒガス圧力０．７０Ｐａ、スパッタリングパワー４Ｗ／ｃｍ²、積層速度０．２０ｎｍ／ｓにて平滑ガラス基板へのＳｉ₃Ｎ₄積層厚みが７ｎｍとなるように成膜を行った。

・真空蒸着法を用いた金属の蒸着
格子状凸部転写フィルムにＳｉ₃Ｎ₄を積層した後、電子ビーム真空蒸着法（ＥＢ蒸着法）を用いて金属を被着した。本実施例では、金属としてアルミニウム（Ａｌ）を用い、真空度２．５×１０^-3Ｐａ、蒸着速度４ｎｍ／ｓ、常温下においてアルミニウムを蒸着した。この場合、層厚み比較用サンプルとして、表面が平滑なガラス基板を格子状凸部転写フィルムと共に装置に挿入し、平滑ガラス基板へのアルミニウム蒸着厚みが２００ｎｍとなるように蒸着を行った。

・エッチングによる不要金属の除去
格子状凸部転写フィルムにＡｌを被着した後、フィルムを室温下の０．１重量％水酸化ナトリウム水溶液中で５５秒及び８０秒の２条件で洗浄し、すぐに水洗してエッチングを停止させた。その後、フィルムを乾燥して、金属ワイヤ層を有する格子状凸部転写フィルムを作製した。この格子状凸部転写フィルムの大きさは、縦３００ｍｍ、横１８０ｍｍであった。格子状凸部転写フィルムの断面を、電界放出型走査型電子顕微鏡にて観察したところ、格子状凸部のピッチ、形成したアルミニウムの高さ、及び幅はそれぞれ、１４０ｎｍ／１６２ｎｍ／６３ｎｍ、１４０ｎｍ／１３０ｎｍ／５５ｎｍであった。

（保護フィルムの作製）
実施例１，４に用いるＰＥＴ基材保護フィルムは、厚さ５０μｍのＰＥＴ製基材に、厚さ２５μｍのシリコーンゴム製の粘着剤層を設けたフィルム（フジコピアン株式会社製、ＦＩＸＦＩＬＭＨＧ２）を、ヘキサン中に１時間浸漬した後、８０℃の熱風乾燥機中で３時間乾燥し、低分子量溶出物を取り除くことにより作製した。

実施例２，５に用いるＣＯＰ基材保護フィルムは、厚さ１００μｍのＣＯＰフィルム（ＪＳＲ株式会社製、アートン）に、中心波長１７３ｎｍの紫外線を１００ｍＪ／ｃｍ²照射し、シランカップリング剤（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ-５１０３）０．５重量％、酢酸０．１重量％、水２０重量％、エタノール８９．７重量％からなるシランカップリング剤溶液をスピンコートして乾燥し、ポリオルガノシロキサン（信越化学工業株式会社製、ＫＮＳ−３１６）９８重量％、触媒（信越化学工業株式会社製、ＰＬ−５０Ｔ）２重量％からなる溶液をグラビアコータで２５μｍ塗布し、１５０℃で３分間加熱してシリコーンゴムを架橋させることにより、保護フィルム基材上に粘着剤層を形成した後、ＰＥＴ基材保護フィルムと同様に低分子量溶出物を取り除くことにより作製した。

実施例３，６に用いるＰＥＴ基材保護フィルムとしては、ＰＥＴフィルムに流動性の低いアクリル系粘着剤を塗布した厚さ５９μｍのフィルム（日東電工株式会社製、ＲＰ３０１）を使用した。

これらの保護フィルムの粘着剤層が金属ワイヤ層と対向するようにして、保護フィルムを格子状凸部転写フィルムに密着させた。その後、保護フィルムを貼付した格子状凸部転写フィルムを８０℃の熱風乾燥機中に１日放置し、熱風乾燥機から取り出して室温に戻した。このようにして実施例のワイヤグリッド偏光板を作製した。

参考例１，２に用いるＰＥＴ基材保護フィルムとして、厚さ３８μｍのＰＥＴフィルムに、軟質で流動性の高いアクリル系粘着剤を２５μｍ塗布した厚さ６３μｍのフィルム（日東電工株式会社製、ＣＳ９６２１）を使用し、保護フィルムの粘着剤層が金属ワイヤ層と対向するようにして、保護フィルムを格子状凸部転写フィルムに密着させた。その後、保護フィルムを貼付した格子状凸部転写フィルムを８０℃の熱風乾燥機中に１日放置し、熱風乾燥機から取り出して室温に戻した。このようにして参考例１，２のワイヤグリッド偏光板を作製した。

（分光光度計による偏光性能評価と形状評価）
得られた実施例及び参考例のワイヤグリッド偏光板について、分光光度計を用い、直線偏光に対する平行ニコル時及び直交ニコル時の透過光強度を測定した。測定波長域は可視光として４００ｎｍ〜７８０ｎｍとし、偏光度と光線透過率は下記式より算出した。なお、ＰＥＴフィルムを保護フィルム基材に含めたため、保護フィルム基材の複屈折の影響を除く目的で入光面は保護フィルム側とした。
偏光度＝［（Ｉmax−Ｉmin）／（Ｉmax＋Ｉmin）]×１００（％）
光線透過率＝[（Ｉmax＋Ｉmin）／２]×１００（％）
ここで、Ｉmaxは平行ニコル時の透過光強度であり、Ｉminは直交ニコル時の透過光強度である。

本発明に係るワイヤグリッド偏光板（実施例１）は、保護フィルムがあっても可視光領域のほぼ全領域にわたって優れた偏光度を示した。これは、本発明のワイヤグリッド偏光板において、保護フィルムの粘着剤が金属ワイヤ層のワイヤ間にわずかしか入り込んでいないからであると考えられる。一方、参考例１のワイヤグリッド偏光板は、可視光領域の短波長側において、偏光度の低下率が顕著であり、波長５００ｎｍの直線偏光に対する直交ニコル時の透過光強度が、保護フィルムを設けない場合の２．８倍であった。これは、参考例のワイヤグリッド偏光板においては、保護フィルムの軟質で流動性の高い粘着剤が金属ワイヤ層のワイヤ間に入り込んでしまったことが原因と考えられる。このように、本発明に係るワイヤグリッド偏光板は、１５０ｎｍ以下のピッチの微細凹凸格子を有し、構成上の制約がなく、しかも可視光領域の広帯域にわたって優れた偏光度を発揮するものであることが分かった。

ここで、実施例１〜６、参考例１〜２の波長５００ｎｍにおける偏光度、光線透過率、直交ニコル時の透過光強度比を表１，２に示し、実施例１〜３、参考例１の波長４００ｎｍ〜７８０ｎｍの光に対する偏光度、直交ニコル時の透過光強度比をそれぞれ図３及び図４に示す。なお、保護フィルムのないワイヤグリッド偏光板の光線透過率よりも、実施例の光線透過率が低いのは、保護フィルム表面による反射によるものが主な原因であり、保護フィルム表面に反射防止処理をすることにより光線透過率は向上する。

本発明のワイヤグリッド偏光板においては、図２に示すように、基材１のベース基材１１のワイヤ側の反対側の主面に反射層５を設けても良い。また、保護フィルム３上に粘着剤層４を介して離型紙６を取り付けても良い。このような構成にすることにより、離型紙６を剥がして粘着剤層４によりワイヤグリッド偏光板をデバイスに装着することが可能となる。この場合において、粘着剤層４を構成する材料としては、通常の透明な粘着材料を用いることができる。また、ワイヤグリッド偏光板を装着するデバイスとしては、液晶表示装置などのディスプレイ装置を挙げることができる。

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態における寸法、材質などは例示的なものであり、適宜変更して実施することが可能である。また、上記実施の形態における偏光板については、板状の部材である必要はなく、必要に応じてシート状、フィルム状であっても良い。また、上記実施の形態においては、格子状凸部を有するフィルムを延伸した後に金属蒸着して得られた格子状凸部転写フィルムを用いた場合について説明しているが、本発明においては、他の方法で得られた狭ピッチの格子状凸部を有するワイヤグリッド偏光子を用いても良い。その他、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

本発明の実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板の一部を示す概略断面図である。本発明の実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板の他の例を示す図である。本発明の実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板及び参考例のワイヤグリッド偏光板の偏光度を示す図である。本発明の実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板及び参考例のワイヤグリッド偏光板の直線偏光に対する直交ニコル時の透過光強度比を示す図である。

符号の説明

１基材
１ａ格子状凸部
２金属ワイヤ層
３保護フィルム
３ａ保護フィルム基材
３ｂ，４粘着剤層
５反射層
６離型紙
１１ベース基材
１２紫外線硬化型樹脂層

Claims

格子状凸部を有する透明な基材と、前記基材の前記格子状凸部を含む領域上に設けられた金属ワイヤ層と、前記金属ワイヤ層の先端部と密着する粘着剤層を有する保護フィルムと、を具備し、前記基材のピッチが１５０ｎｍ以下であり、前記粘着剤層の前記金属ワイヤ層に対する密着力が平滑面に対する１８０度方向の剥離力で０．０２Ｎ／２５ｍｍ〜１Ｎ／２５ｍｍであり、前記粘着剤層は波長５００ｎｍの直線偏光に対する直交ニコル時の透過光強度が、前記保護フィルムを設けない場合の２倍以下となるような流動性を有する弾性材料で構成されていることを特徴とするワイヤグリッド偏光板。
前記弾性材料は、架橋したシリコーンゴムもしくはアクリル系粘着剤であることを特徴とする請求項１記載のワイヤグリッド偏光板。
前記保護フィルムは、２０ｎｍ又はそれ以下の位相差を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイヤグリッド偏光板。
前記保護フィルムは、８０ｎｍ又はそれ以上の位相差を有し、前記保護フィルムが位相差フィルムを兼ねることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
前記保護フィルムが、ＣＯＰ、ＰＣ、ＰＳ、ＴＡＣ、ＰＥＴからなる群から選択されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
前記粘着剤層の厚さが１μｍから１０μｍであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のワイヤグリッド偏光板。