CN111201475B - 线栅偏振片及其制造方法、观测方法以及线栅偏振片的偏振轴方向的推定方法 - Google Patents

线栅偏振片及其制造方法、观测方法以及线栅偏振片的偏振轴方向的推定方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种能够简单且高精度地识别反射型偏振片的偏振轴方向并且高精度地对偏振反射轴方向进行调节的影像显示装置、以及能够简单地调查偏振轴方向的线栅偏振片等。本发明中的平视显示装置(1)为具备：影像显示器(14)，该影像显示器发射作为偏振后光的影像光；反射型偏振片(15)，该反射型偏振片具有反射影像光的反射面(28)；以及显影板(11)，该显影板供由反射型偏振片所反射的影像光投影；的影像显示装置，其特征在于，反射型偏振片能够观察到作为表示反射面的偏振轴方向的标识的亮线(B)。

Description

线栅偏振片及其制造方法、观测方法以及线栅偏振片的偏振 轴方向的推定方法
技术领域
本发明涉及一种影像显示装置、影像显示装置中所使用的线栅偏振片及其制造方法、线栅偏振片的观测方法、以及线栅偏振片的偏振轴方向的推定方法。
背景技术
近年来，作为车载显示设备的平视显示装置的利用不断扩大。平视显示装置向显影板投影，并且能够将车速等信息的影像与驾驶员视认的道路等风景重叠。由于减少驾驶员的视点移动，因此能够有助于安全驾驶。
另一方面，平视显示装置由于设置于显影板附近，因此存在太阳光侵入平视显示装置的光学系统的情况。在平视显示装置中，虽然较多地使用小型的液晶显示器作为影像显示器而生成影像，但是可能导致到达液晶显示器中所使用的吸收型偏振片的太阳光被吸收并产生热。进一步，在平视显示装置中，为了放大小型的液晶显示器所生成的影像，而较多地使用放大镜、透镜，侵入到平视显示装置的太阳光到达液晶显示器的比例增高，进而平视显示装置内部被破坏的风险增大。
作为其对策，提出了一种将线栅偏振片这样的反射型偏振片作为反射镜利用，从而使太阳光的影响减半的方案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-79169号公报
专利文献2：日本特开2015-7763号公报
发明所要解决的课题
在上述平视显示装置中，在液晶显示器中生成的影像光为偏振光，需要与作为反射镜使用的反射型偏振片的偏振反射轴方向相配合。最近的平视显示装置的影像的放大率变大，为了提高投影到显影板的影像的亮度的均匀性，重要的是对偏振反射轴方向进行调节。
然而，一般地，难以视认偏振片的偏振轴(偏振吸收轴、偏振反射轴或偏振透射轴)方向。例如，虽然提出了一种将偏振轴方向已知的偏振片重叠并使其旋转，根据其透射率的变化等调查作为测定对象的偏振片的偏振轴方向的手法，但测定变得繁杂，并且无法简单地调查偏振轴方向。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能够识别反射型偏振片的偏振轴方向并高精度地对偏振反射轴方向进行调节的影像显示装置、能够容易地识别偏振轴方向的线栅偏振片及其制造方法、线栅偏振片的观测方法、以及线栅偏振片的偏振轴方向的推定方法。
用于解决课题的手段
本发明涉及一种影像显示装置，具备：影像显示器，该影像显示器发射作为偏振后的光的影像光；反射型偏振片，该反射型偏振片具有反射所述影像光的反射面；以及显影板，该显影板供由所述反射型偏振片所反射的影像光投影，所述反射型偏振片具有表示所述反射面的偏振轴方向的标识。
表示反射面的偏振轴方向的标识是指在使特定波长的光射入的情况下发出荧光而标识偏振轴方向的方法、制作发出衍射光的构造而标识偏振轴方向的方法等、虽然平时难以视认但是在特定条件下能够视认偏振轴方向的标识。对标识形状没有限制，能够使用容易判别方向的直线、几何学图形等。由于在特定条件下呈现，因此能够在该反射型偏振片的使用区域(有效区域)内进行显示，从而偏振轴方向的调节和确认变得容易。
另外，在本发明中，优选为所述反射型偏振片为线栅偏振片，所述线栅偏振片具有金属细线区域，所述金属细线区域包括在规定方向上延伸的多根金属细线，所述金属细线区域包括：具有与周围的金属细线不同的构造的金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差3％以上且60％以下的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述线栅偏振片包括：在表面具有在规定方向上延伸的凹凸构造的基材，所述多根金属细线与所述基材的所述凹凸构造接触。
另外，在本发明中，优选为所述基材的所述凹凸构造包括：具有宽度或高度与周围的凸部相差3％以上且60％以下的构造的凸部。
本发明涉及一种线栅偏振片，具有金属细线区域，所述金属细线区域包括在规定方向上延伸的多根金属细线，所述金属细线区域包括：具有与周围的金属细线不同的构造的金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括：金属细线缺失的区域、或者具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为具有与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线的延伸方向与所述周围的金属细线的延伸方向实质上平行。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差3％以上的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差10％以上的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差15％以上的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差20％以上的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差30％以上的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差3％以上且60％以下的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域中的金属细线与金属细线的间隔为50nm 以上且150nm以下。
另外，在本发明中，优选为所述间隔为50nm以上且120nm以下。
另外，在本发明中，优选为包括：在表面具有在规定方向上延伸的凹凸构造的基材，所述多根金属细线与所述基材的所述凹凸构造接触。
另外，在本发明中，优选为所述多根金属细线被设置成偏向所述基材的凹凸构造的凸部的一方侧面。
另外，在本发明中，优选为所述基材的所述凹凸构造包括具有与周围的凸部不同的构造的凸部。
另外，在本发明中，优选为所述基材的所述凹凸构造包括：具有宽度或高度与所述周围的凸部相差3％以上且60％以下的构造的所述凸部。
另外，在本发明中，优选为所述基材的所述凹凸构造的凸部与凸部的间隔为50nm以上且150nm以下。
另外，在本发明中，优选为所述间隔为50nm且以上120nm以下。
另外，在本发明中，优选为具有与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线中所包含的、与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线延伸的方向的长度为50nm 以上且800nm以下。
另外，在本发明中，优选为与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线延伸的方向的长度为期望偏振分离的光的波长以下。
另外，在本发明中，优选为所述金属细线区域包括异常构造区域，该异常构造区域包括多根具有与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线。
另外，在本发明中，优选为所述异常构造区域的与所述金属细线延伸的方向垂直的方向的宽度为50nm以上且800nm以下。
另外，在本发明中，优选为所述异常构造区域的与所述金属细线延伸的方向垂直的方向的宽度为期望偏振分离的光的波长以下的长度。
另外，在本发明中，优选为所述异常构造区域的所述金属细线延伸的方向的宽度为 50nm以上且800nm以下。
另外，在本发明中，优选为所述异常构造区域的所述金属细线延伸的方向的宽度为期望偏振分离的光的波长以下的长度。
本发明的特征在于，以下述条件对上述线栅偏振片进行观测。
观测条件：
向所述线栅偏振片的具有所述金属细线区域的表面照射光，并从不为所照射的光的正反射方向的角度，对所述线栅偏振片的具有所述金属细线区域的表面进行观测。
本发明的特征在于，通过利用上述方法对线栅偏振片进行观测，来推定所述线栅偏振片的偏振轴方向。
本发明的特征在于，涉及一种具有在规定方向上延伸的金属细线的线栅偏振片，并且在以下述条件对所述线栅偏振片的具有所述金属细线的表面进行观测的情况下，能够观察到亮线。
观测条件：
在周围为暗处的条件下，在所述线栅偏振片的间隔具有所述金属细线的表面20cm的距离，配置作为点光源的白色LED，向所述线栅偏振片的具有所述金属细线的表面照射照度为3000勒克斯的非偏振光的白色光。以不为向所述线栅偏振片照射所述白色光时的正反射方向的所有角度对所述线栅偏振片的具有所述金属细线的表面进行观测。
另外，优选在以所述条件对所述线栅偏振片的具有所述金属细线的表面进行观测的情况下，能够观察到在相对于所述线栅偏振片的偏振轴方向大致平行或大致垂直的方向上延伸的亮线。
本发明涉及一种具有金属细线区域的线栅偏振片的制造方法，其特征在于，包括：金属细线形成工序，在该金属细线形成工序中，将在规定方向上延伸的多根金属细线以包含在所述金属细线区域内的方式形成于基材上；以及与所述金属细线形成工序同时，或者通过不同的工序将具有与周围的金属细线不同的构造的金属细线以包含在所述金属细线区域内的方式形成于所述基材上的工序。
另外，在本发明中，优选为包括：凹凸构造形成工序，在该凹凸构造形成工序中，在所述基材上形成在所述规定方向上延伸的凹凸构造；以及与所述凹凸构造形成工序同时，或者通过不同的工序在所述基材上形成具有与周围的凸部不同的构造的凸部的工序。
另外，在本发明中，优选为所述多根金属细线包括铝。
发明效果
根据本发明的影像显示装置，由于能够容易地调节作为反射镜使用的反射型偏振片的偏振反射轴方向，因此能够提高投影到显影板的影像的亮度的均匀性。
另外，本发明的线栅偏振片及其制造方法、线栅偏振片的观测方法、以及线栅偏振片的偏振轴方向的推定方法能够容易地识别偏振轴方向。
附图说明
图1是表示截至本实施方式的平视显示装置所发出的影像光被视认出的光路的一例的概念图。
图2是表示本实施方式所涉及的平视显示装置的剖视示意图。
图3A是组装到平视显示装置的反射型偏振片的俯视图，图3B是使用例如微分干涉显微镜对反射型偏振片的表面进行观察时的示意图。
图4是线栅偏振片的局部剖视示意图。
图5是表示本实施方式的线栅偏振片的表面的俯视示意图的一例。
图6是表示本实施方式的线栅偏振片的表面的俯视示意图的一例。
图7是表示本实施方式的线栅偏振片的表面的俯视示意图的一例。
图8是对本实施方式的线栅偏振片进行观察时的图。
图9是通过使金属细线的高度比周围低来制作与周围不同的构造(形状)的金属细线的区域的线栅偏振片的剖视图。
图10是通过使金属细线的宽度比周围粗来制作与周围不同的构造(形状)的金属细线的区域的线栅偏振片的俯视图。
图11是通过使金属细线的一部分缺失来制作与周围不同的构造(形状)的金属细线的区域的线栅偏振片的俯视图。
具体实施方式
以下，作为本发明的影像显示装置的一例，参照附图详细地对平视显示装置的一实施方式(以下，简称为“实施方式”)进行说明。此外，本发明并不限定于以下的实施方式，能够在其要旨的范围内进行各种变形来实施。另外，作为技术常识，“线偏振光”不仅包括完全的线偏振光，还包括略椭圆化的偏振光。在本实施方式中，将椭圆的短轴的长度相对于长轴的长度为0.3以下的椭圆偏振光视作将该长轴方向作为振动方向的线偏振光。优选椭圆的短轴的长度相对于长轴的长度为0.1以下的椭圆偏振光。相同地，在包括多个线偏振光的情况下，将最高强度的线偏振光作为本实施方式的线偏振光。
如图1所示，平视显示装置1例如是设置于车辆的仪表板2，并且将影像光(显示光)3投影到作为显影板的挡风玻璃4，将驾驶信息作为虚像5显示的影像显示装置。驾驶员6 能够将虚像5与透过挡风玻璃4的风景重叠地视认虚像5。此外，作为显影板，能够列举汽车的挡风玻璃、被称为组合器(combiner)的半透射板。
如图2所示，本实施方式的平视显示装置1在壳体17内收容有影像显示器14、反射型偏振片15、反射器30等，并且在该壳体17设有用于提取影像光L的透光性的窗部18。
将影像光L中的从影像显示器14射出并射入到反射型偏振片15为止的影像光作为第一影像光L1，将自在反射型偏振片15反射以来至射入到显影板11为止的影像光作为第二影像光L2、L3。此外，如图2那样，也能够在反射型偏振片15与显影板11之间具有反射器30，也能够将反射器30设为凹面镜(以下，称为凹面反射镜30)而扩大影像的投影范围。
作为影像显示器14，能够列举液晶显示器作为射出线偏振光的第一影像光L1。影像显示器14具有液晶显示面板20、光源21和保持体22，该保持体22在其内部收容有光源21并且保持液晶显示面板20。此外，在光源21的周边配置有反射器，通过反射器朝向液晶显示面板20反射来自光源21的光。
液晶显示面板20具备：液晶单元24，其为将液晶封入形成有透明电极膜的一对透光性基板中而成；第一线偏振片25，该第一线偏振片25贴附于液晶显示面板的射出一侧、即与液晶单元24的光源21相反的一侧；以及第二线偏振片26，该第二线偏振片26贴附于液晶单元24的光源21一侧。
第一线偏振片25具有固有的偏振轴，并且沿该偏振轴对由液晶单元24调制后的光源光进行偏振分离而生成影像。
能够利用第二线偏振片26对射入到液晶单元24的光源光的偏振状态进行控制。也能够将具有固有的偏振轴的反射型偏振片作为第二线偏振片26，也能够不贴附于影像显示器 14的液晶单元24而隔开间隔地倾斜配置偏振片、或者配置具有弯曲形状的偏振片。
作为光源21，没有特别限制，能够使用一个或多个发白色光的发光二极管等。此外，在光源21的周围设置反射光的反射板而能够提高光利用率，在光源21与液晶显示面板20 之间设置扩散板、棱镜片等而能够提高液晶显示面板20面内的照度的均匀性。
保持体22也能够具有在以第一影像光L1为旋转中心轴的旋转方向上对液晶显示面板 20的设置方向进行调节的机构。通过对该设置方向进行调节，能够改变第一线偏振片25 的偏振轴方向而对影像光的偏振状态进行调节。
反射型偏振片15经由支承部件37而支承于壳体17的内表面。反射型偏振片15具备反射面28，以从影像显示器14射出的第一影像光L1相对于该反射面28倾斜射入的方式配置影像显示器14和反射型偏振片15。另外，优选在位于反射型偏振片15的背面的支承部件37设置散热器(散热部件)29，例如，所述散热器29优选由多个散热翅片形成。
反射型偏振片15优选使用具有固有的偏振反射轴，并且能够将红外光的波长的光从可见光偏振分离的线栅偏振件。此外，本文中的线栅偏振件是为了将线栅偏振片用于作为影像显示装置的平视显示装置中而零部件化的情况下的总称，包括将由薄膜基材组成的线栅偏振片贴附于平板状的玻璃基板等的部件、在玻璃基板上具有线栅构造的部件、与其他光学功能材料组合的部件等。作为线栅偏振件，对光学特性、形状没有限制，能够适当地使用将形状设定为平板状、弯曲状等的部件。
此外，“固有的偏振反射轴”是指进行偏振分离的层(偏振分离层)具有固有的轴向，并且分别反射或透射电场的振动方向相对于所述固有的轴向平行或正交的光的成分。因此，由于偏振分离后的光的偏振轴方向不依存于向所述反射型偏振片15射入的光的射入方向以及射入角度，因此能够不使广角射入的光(第一影像光L1)的偏振状态改变地进行偏振反射。另外，由于能够将红外光的波长的光从可见光偏振分离，从而能够从射入到影像显示器14、影像光的光路上的光学部件的可见光中去除红外光的波长的外部光的一半，因此能够防止由影像显示器14、影像光的光路上的光学部件的过热而引起的劣化。
另外，优选将反射型偏振片15的背面设定为设有用于吸收被偏振分离且透过后的光的黑色层、或者不产生杂散光的结构、构造。
如图2所示，第二影像光L2从反射型偏振片15至凹面反射镜30由非球面镜19反射。
图2所示的非球面镜19只要能够反射规定的波长的光泽而没有特别的限制，例如，适当地使用金属膜反射镜等，该金属膜反射镜使用了铝、银、铜、铂金、黄金或者以这些金属为主要成分的合金。如图2所示，非球面镜19形成为凹面状，由此，能够使第二影像光L3放大并射出。
如图2所示，非球面镜19经由角度调节部而被支承。角度调节部具备：安装于壳体17的内表面的支承台31；设置于该支承台31的步进电机32；安装于该步进电机32的旋转轴的齿轮部34；以及与该齿轮部34啮合，并且经由轴部35而安装于非球面镜19的齿轮部36。在角度调节部中，通过驱动步进电机32，能够旋转各齿轮部34、36并使非球面镜19在旋转方向上可动，进而能够对第二影像光L3向显影板11的投影方向进行调节。
如图2所示，壳体17具有透光性的窗部18，第二影像光L3透过窗部18，并且到达挡风玻璃4等的显影板11。第二影像光L3由显影板11反射，并且第三影像光L4到达驾驶员(观察者)6。由此，驾驶员6能够在显影板11的方向上观察虚像5。此外，在壳体 17内设有遮光壁38，通过该遮光壁38能够防止太阳光等外部光射入而成为杂散光。另外，在壳体17的外周面设有多个散热翅片39。然而，是否设置遮光壁38、散热翅片39是任意的。
可是，如上所述，反射型偏振片15优选为具有固有的偏振轴的线栅偏振件。偏振轴存在偏振反射轴和偏振透射轴，并且彼此正交。透射与偏振透射轴平行的偏振成分的光，并且反射除此之外的光。从影像显示器14向反射型偏振片15射入的第一影像光L1是线偏振光，调节偏振反射轴，以通过反射型偏振片15的反射面28反射该线偏振光。
如图3A所示，在作为反射型偏振片15的线栅偏振件的反射面28设有在一个方向(在图3A中为横向)上延伸的多根金属细线16。将设有该多根金属细线的区域设为金属细线区域。该金属细线16的延伸方向实质上与偏振反射轴方向A平行。然而，当不使用例如电子显微镜的微观观察时则难以视认金属细线16的延伸方向。
因此，本发明的发明人在多根所述金属细线16中制作与周围不同的构造的金属细线 16的区域16a，设置在反射观察时发出衍射光的区域，如图3B所示，通过宏观观察能够将所述区域16a识别为亮线B。
构成线栅偏振件的金属细线16的周期优选设为期望进行偏振分离的光的波长的1/3至 1/4以下，由此，能够透过与金属细线16延伸的方向正交的偏振成分的光。上述的、与周围不同的构造的金属细线16的区域16a是指使相邻的金属细线16连结或断续，或者使金属细线自身的宽度变大并使细线间隔变小，或者，使金属细线自身的宽度变小并使细线间隔变大的区域。通过使金属细线与周围不同而产生衍射。
虽然对所述区域16a延伸的方向没有限制，但是优选与金属细线16延伸的方向实质上平行、或者实质上正交。这是因为，偏振反射轴以及偏振透射轴与金属细线的延伸方向实质上平行、或者正交，除了能够降低误认所述区域的衍射光和偏振轴方向的风险之外，还能够容易地进行制造。另外，为了能够容易地理解偏振透射轴和偏振反射轴，而使衍射光的产生间隔在偏振透射轴方向和偏振反射轴方向不同也是有效的。
另外，所述区域16a优选为线状，其宽度优选为期望的光的波长以下。期望的波长是指希望射入到线栅偏振件并进行偏振分离的光的波长，若为可见光550nm的光的话，则所述区域16a的宽度优选为550nm以下。当使所述区域16a的宽度变大时，则产生衍射光变强或者反射光散射这样的浓淡不均匀，在使用正反射光的用途中，可能会使利用效率降低。
像这样，为了掌握金属细线16的延伸方向，在以往，需要进行nm(纳米)级的微观的观察，但如本实施方式那样，例如，通过在金属细线16中沿金属细线16的延伸方向设置断续的区域16a，即使不在微观的观察而是宏观的观察中，也能够恰当地掌握格子条纹 16的延伸方向、即反射型偏振片15的偏振反射轴方向A。
在此，将描述有关观察条件。在周围为暗处的条件下，在目视观察中间隔具有充分的大小的线栅偏振件的具有金属细线的表面20cm的距离，配置作为点光源的白色LED，向线栅偏振件的具有金属细线16的表面照射照度为3000勒克斯的非偏振光的白色光。观察者以与向线栅偏振件照射白色光时的正反射方向不同的所有角度目视线栅偏振件。本实施方式中的“目视”是指例如宏观地进行观察，具体而言，是指通过肉眼进行观察。
由于本实施方式的线栅偏振片在以上述观测条件进行观测时能够观察到亮线B，因此能够容易地对偏振轴方向进行推定。亮线B延伸的方向可以是线栅偏振片的透射轴方向，也可以是反射轴方向。亮线B优选为在以上述观测条件观测线栅偏振片时在相对于线栅偏振件的偏振轴方向大致平行、或大致垂直的方向上延伸的亮线。只要以上述观察者目视线栅偏振件的角度中的某一个角度能够观察到亮线B即可。
图8是以上述观察条件观察本实施方式的线栅偏振片时的图，并且能够观测到亮线。
如上所述，根据本实施方式的平视显示装置1，由于能够容易地对作为反射镜使用的反射型偏振片15的偏振反射轴方向A进行调节，因此能够提高投影到显影板11的影像的亮度的均匀性。
此外，在本实施方式中，金属细线16延伸的方向和与周围不同的构造的金属细线的区域16a的延伸方向是平行的，在使较强的光(没有偏振光/自然光的区别)射入到反射型偏振片15的反射面28的情况下，能够观察到作为衍射光的亮线B。
即，在本实施方式中，“具有表示偏振反射轴方向A的标识”具体而言为在进行宏观观察时观察到的亮线B。
在本实施方式中，反射型偏振片15优选为线栅偏振件。关于线栅偏振件，如上所述，是组装到平视显示装置的零部件的名称。以下，对在玻璃基板贴附有在薄膜基板上具有金属细线的线栅偏振片的情况进行说明。
如图4所示，线栅偏振片构成为具有：基材50a；以及设置于基材50a的表面的偏振分离层50b。此外，基材50a优选为薄膜，由此，由于能够卷绕并连续地生产，因此能够使成本降低。
如图4所示，在基材50a的表面设有多个格子状凸部23。如图4所示，在格子状凸部23的表面的至少一部分经由电介质层26而形成有金属细线(金属丝)27。也可以不形成电介质层26。在该情况下，金属细线27直接形成于格子状凸部23的表面。
金属细线27大致等间隔地排列。如图4所示，通过在基材50a的表面制作多个格子状凸部23而形成凹凸构造，从而金属细线27与基材50a的接触面积放大，进而相对于物理外力的耐久性提高。由此，能够在金属细线27上使用保护膜，进而线栅偏振片的处理变得容易。
如图4所示，作为反射型偏振片15使用的线栅偏振片具有：在表面具有在规定方向上延伸的凹凸构造的基材50a；以及被设置成偏向凹凸构造的格子状凸部23的一方侧面的金属细线27。
并且，在线栅偏振片中，例如使金属细线27断续的区域在凹凸构造(金属细线27)的延伸方向上伸长，以能够观察到如图3B所示的、作为表示偏振反射轴方向A的标识的亮线B等。即，依照图3A进行说明，金属细线16的延伸方向为金属细线27(凹凸构造) 的延伸方向，与图3A的金属细线16的断续的区域16a相同，断续地形成金属细线27，并且将这样的断续的区域设置于金属细线27的延伸方向上。由此，在如图3B所示的宏观的观察中，例如，能够观察到表示偏振轴反射轴方向A的显示的标识B，因此，能够容易地对线栅偏振片的偏振反射轴方向A进行调节，在图1所示的平视显示装置1中，能够提高投影到显影板11的影像的亮度的均匀性。
另外，对另外的实施方式的线栅偏振片进行说明，例如，如图5所示，使金属细线的例如相邻的金属细线23彼此连结。用符号23a表示连结部分。像这样，通过使金属细线 23连结，也能够在宏观的观察中例如观察到作为表示偏振反射轴方向的显示的亮线B。
或者，即使金属细线23在延伸方向上伸长，也能够在宏观的观察中例如观察到作为表示偏振反射轴方向的显示的亮线B。
另外，如图6所示，金属细线27中的金属细线27a的细线宽度与周围的金属细线27相比较窄。也可以构成为金属细线27a的细线宽度不在延伸方向的整个区域内变窄，细线宽度会在金属细线27a的一部分的区域内变窄，并且该细线宽度较窄的区域在金属细线的延伸方向上伸长。或者，也可以构成为金属细线27中的细线宽度与周围的金属细线27相比变宽，这样的细线宽度较宽的区域在凹凸构造的延伸方向上伸长。由此，也能够在宏观的观察中例如观察到作为表示偏振轴方向的标识的亮线B。
对金属细线27的周期以及凹凸构造的周期(格子状凸部23之间的间距P)(参照图4)、即金属细线27以及凸部23的间隔没有特别限定，但考虑到可见光区域的光的利用的情况下，优选将金属细线27的周期和基材50a的凹凸构造的周期设为150nm以下，更优选设为130nm以下，进一步优选设为120nm以下，最优选设为100nm以下。对金属细线27的周期和基材50a的凹凸构造的周期的下限没有特别限定，但从制造容易性的观点来看，优选50nm以上，更优选60nm以上，进一步优选为80nm以上。金属细线27的周期越短，表示偏振轴方向的亮线B(参照图3B)的观测变得越容易，因而优选。
另外，从容易地对亮线B进行观测来看，具有与上述周围不同的构造的金属细线27优选具有宽度或高度与周围的金属细线27相差3％以上的构造，更优选相差5％以上，进一步优选相差10％以上，进一步更优选相差15％以上，尤其优选相差20％以上，最优选相差30％以上。对上限没有特别限定，但优选相差60％以下，更优选相差50％以下，进一步优选相差40％以下。在此，将剖视金属细线27时的金属的宽度最粗的部分的长度设为该剖视的部位的金属细线27的宽度。将剖视金属细线27时的金属的高度为最高部分的长度设为其剖视的部位的金属细线27的高度。从容易地对亮线B进行观测来看，与上述周围不同的构造的金属细线27延伸的方向的长度优选为期望偏振分离的光的波长以下的长度。更详细而言，该长度优选为50nm以上800nm以下，更优选为100nm以上600nm以下，进一步更优选为100nm以上500nm以下。
从容易地对亮线B进行观测来看，基材50a的凹凸构造优选具有与周围的凸部23构造不同的凸部23，优选具有宽度或高度与周围的凸部23相差3％以上的构造，更优选相差5％以上，进一步优选10％以上，进一步更优选相差15％以上，尤其优选相差20％以上，最优选相差30％以上。上限没有特别限定，但优选相差60％以下，更优选相差50％以下，进一步优选相差40％以下。在此，将剖视基材50a的凹凸构造时的凸部23的宽度最粗的部分的长度设为该剖视的部位的凸部23的宽度。将剖视基材50a的凹凸构造时的凸部23 的高度最高的部分的长度设为其剖视的部位的凸部23的高度。
此外，上述情况是金属细线的延伸方向与周围不同的区域的延伸方向实质上平行的情况。也可使其实质上正交，并且可适当地实施。
以下，详细地对具有凹凸构造的情况下的线栅偏振片的制造方法等进行说明。
对于基材50a，只要在作为目标的波长区域中实质上透明即可，例如，也能够使用玻璃等无机材料、树脂材料，但优选使用薄膜(树脂材料)。通过使用树脂基板作为基材50a，从而存在能够具有能够进行辊轧法的可挠性等的优点。作为能够使用于基材50a的树脂，例如可列举聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、环烯烃树脂(COP)、交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚芳酯树脂、聚苯醚树脂、改性聚苯醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚醚酮树脂等非结晶性热塑性树脂，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、芳香族聚酯树脂、聚缩醛树脂、聚酰胺树脂等结晶性热塑性树脂，丙烯酸系、环氧系、聚氨酯系等紫外线(UV)固化型树脂、热固化型树脂。除此之外，存在三醋酸酯树脂(TAC)等，具体而言，能够适当地使用富士胶片株式会社制造的TD80UL、 ZRD60SL、柯尼卡美能达(KONICAMINOLTA)制造的KC6UA等。另外，能够组合UV 固化型树脂、热固化型树脂和上述热塑性树脂、三醋酸酯树脂，或者单独使用而构成基材。此外，作为涂敷所述UV固化型树脂的方法，除了使用凹印辊的凹版印刷方式、狭缝模头方式、刮刀涂布方式之外，还能够列举喷墨方式、利用电位差的喷涂方式等。另外，为了使其固化，也能够使用发出UV光、考虑到所添加的紫外线吸收剂的吸收的405nm左右的可见光的光源，或者利用发出电子束的光源。
具有形成于基材50a的表面的格子状凸部23的凹凸构造优选在相对于凹凸构造的延伸方向垂直的剖面中为矩形形状。矩形形状由重复的凹部和凸部组成，其包括梯形形状、矩形形状、方形形状。另外，将剖视时的凹凸构造的轮廓视作函数的情况下的拐点前后既能够如抛物线那样具有曲率平缓变化地曲线部，也能够包括在凸部具有缩颈部的形状。通过凹凸构造的形状，在位于基材表面的凹凸形状的凸部的侧面以及凹部的底部，容易采用后述的倾斜气相沉积法形成虽然金属细线之间分离但在铅垂方向上连续的形状的金属细线。此外，在以倾斜气相沉积法形成金属细线的情况下，金属细线27被设置成偏向凸部23的一方侧面。因此，凹凸构造的周期与金属细线27的周期(间距P)为大致同一间隔。
对凹凸构造的周期(格子状凸部23之间的间距P)(参照图4)没有特别的限定，但优选设为能够发挥偏振分离特性的周期。一般地，金属细线27的周期变得越小，线栅偏振片越可在宽频带中表现出良好的偏振分离特性。在金属细线27与空气(折射率1.0)接触的情况下，通过将金属细线27的周期设为作为对象的光的波长的1/3至1/4以下，从而实用性地表示充分的偏振分离特性。因此，在考虑到可见光区域的光的利用的情况下，优选将金属细线27的周期与基材50a的凹凸构造的周期设为150nm以下，更优选设为130nm 以下，进一步优选设为120nm以下，最优选设为100nm以下。对金属细线27的周期与基材50a的凹凸构造的周期的下限没有特别限定，但从制造容易性的观点来看，优选50nm 以上，更优选60nm以上，进一步优选80nm以上。金属细线27的周期越短，表示偏振轴方向的亮线B(参照图3B)的观测变得越容易，因而优选。
此外，该线栅偏振片优选以偏向凹凸构造的格子状凸部23的一方侧面的方式设置金属细线27。因此，凹凸构造的延伸方向和金属细线27的延伸方向实质上平行。另外，只要凹凸构造和金属细线27实质上在规定的方向上延伸即可，各个凹凸构造的凹部、凸部、金属细线不需要严格地平行。另外，除了与周围不同的区域16a(参照图3A)，所述凹凸构造的周期(间距)优选为等间隔。
虽然对在表面具有凹凸构造的基材50a的制造方法没有特别限定，但是例示使用金属压模的制造方法。在凹凸构造的制作中使用通过半导体制造的光刻技术的应用而制作的硅系基板等。通过使用半导体制造的光刻技术，从而能够选择性地制作与周围不同的区域。将具有凹凸构造的硅系基板作为铸模而制作在表面具有凹凸构造的树脂版。接着，从所获得的在表面具有凹凸构造的树脂版中，使用电镀法等制作具有凹凸构造的金属压模。将所述金属压模压抵于涂敷到基材上的UV固化型树脂同时照射UV光，并且将凹凸构造转印到所述基材上，从而能够制作在表面具有凹凸构造的基材50a。此外，在金属压模的表面涂敷赋予脱模性的脱模剂是有效的，能够适当使用氟系、硅系的脱模剂。例如，能够列举 KF-965、KS-62F、KF-965SP、KS-7201、KS-707(信越有机硅制)等，除此之外，能够列举DAIFREE、OPTOOL(DSX、HD1100TH、HD2100TH、大金制造)等。
作为在所述硅系基板等表面制作凹凸构造的手法之一，能够列举以使掩模(reticle) 的图案不空开间隙地邻接的方式依次进行转印(曝光)的方法。在该方法中，在邻接的曝光区域的边界(接缝)容易选择性地制作与周围不同的区域。
上述的金属压模只要能够在基材的表面转印并形成凹凸构造的话，则对其外形没有限制，能够设为平板状、圆筒状或者其他形状。当考虑到量产性时，优选为圆筒状，由此，能够使用将圆筒状的金属压模作为版材设置于印版滚筒，连续地形成凹凸形状的辊轧法。
作为制作圆筒状的金属压模的方法，例如能够列举将平板状的金属压模卷成圆筒状并且将端部接合的手法。为了使平板状的金属压膜不产生折痕地以一定的曲率卷起，优选使用三根辊等。另外，为了容易地拆装设为圆筒状的金属压模，优选向印版滚筒(圆筒、轴) 赋予突出的功能，并且固定圆筒状的金属压模。此外，在将设为圆筒状的金属压膜设置于印版滚筒时，优选在印版滚筒与金属压膜之间将高圆度的圆筒的钢管在延伸方向上分割，并且作为间隔件使用。由此，能够使金属压模维持圆形不变而突出，进而提高印版滚筒所具备的金属压膜的圆度。作为插入到印版滚筒与金属压膜之间的间隔件，也能够使用能够掩埋间隙或者作为设为圆筒状的金属压模的圆筒内侧的凸状突起的缓冲材料的这样的硅系膜、PET膜等具有柔软性的薄膜类。
如上所述，该线栅偏振片的基材优选为薄膜，由此，能够实现辊轧法。由平板状的金属压模制为圆筒状的金属压模具有接合部。在使用圆筒状的金属压模，并且实施向作为基材的薄膜涂敷UV固化型树脂并转印凹凸构造的辊轧法的情况下，接合部也被转印到薄膜上。转印有凹凸构造的薄膜中的、转印有金属压模的接合部的周边的所述UV固化型树脂的厚度与周围不同。作为金属细线27的形状，优选形成在凹凸构造的凸部的侧面以及凹部的底部连续的形状的金属细线27，另外，优选在薄膜面内形成相同的金属细线27。但是，在利用后述的倾斜气相沉积法制作金属细线27的情况下，由于转印有金属压模的接合部的周边的所述UV固化型树脂的厚度与周围不同，因此通过金属的气相沉积而形成的金属细线的形状与周围不同。为了防止这种情况，优选将凸部的高度H相对于作为邻接的金属细线27的间隔的间距P设为1.0倍以下。当凸部23的高度H相对于间距P超过1.0 倍时，容易在片材面内的偏振分离性中产生差异。另外，作为反射型偏振片，优选反射消光比相对高的偏振片，反射消光比基于射入的光中的、与偏振反射轴方向平行的偏振成分的反射率相对于与偏振反射轴方向正交的偏振成分(与偏振透射轴方向平行的偏振成分) 的反射率中计算出。在该影像显示装置中也相同，为了实现这一点，优选将凸部的高度H 相对于作为邻接的金属细线27的间隔的间距P设为1.0倍以下。
此外，在基材上具有上述凹凸构造，此外制作有作为本发明的特征的、与周围不同的凹凸构造的区域的情况下，即使是在制作金属细线27之前，也能够在宏观的观察中确认衍射光。纳米尺寸的凹凸构造例如具有抑制由折射率差而产生的表面反射而表示低反射性，或者由于在与凹凸构造的延伸方向正交的方向上产生的折射率差而表示双折射性等光学功能。在所述光学功能中存在轴向，通过使用利用在宏观的观察中能够识别的衍射光(亮线)的这样的本发明，从而能够判别难以目视的轴向。
金属细线27形成于凹凸构造的格子状凸部23的一方侧面。由此，能够制作在规定的方向上连续延伸的金属细线27。能够使用铝、银、铜、铂金、黄金或以这些金属为主成分的合金等导电材料而形成金属细线27。尤其是，由于铝能够减小可见区域内的吸收损失，因此优选铝。对金属细线27的制作方法没有限制，例如能够列举电子束光刻法、或使用通过干涉曝光法而形成的掩模图案和干蚀刻而形成的方法、利用倾斜气相沉积法而制作的方法等。从生产率的观点来看，优选倾斜气相沉积法。
倾斜气相沉积法是在垂直于凹凸构造的延伸方向上的剖面(以下，简称为“剖视”)中，气相沉积源存在于相对于基材的表面的垂直方向倾斜的方向上，并且保持规定的角度而使金属气相沉积并层积于基材的方法。根据凹凸构造的凸部和制作的金属细线的剖面形状确定气相沉积角度的优选的范围，一般地，优选为5度～45度，更优选为5度～35度。进一步，在对金属细线27的高度等剖面形状进行控制方面，优选一边考虑在气相沉积中层积的金属的投影效果，一边使气相沉积角度逐渐减小或增大。此外，在基材50a的表面弯曲的情况下，也可以从相对于基材50a的表面的法线方向倾斜的方向进行气相沉积。另外，气相沉积源的形状只要能够对被气相沉积区域充分地进行气相沉积的话，则没有限制，能够选择断续的点状、连续的线状。由于也能够从相对于凹凸构造的延伸方向倾斜的方向进行气相沉积，在外观上，凹凸构造的间隔变宽且能够气相沉积至凹部的底部，因此优选气相沉积源为点状的情况。
具体而言，相对于基材50a的表面的被气相沉积区域的中心处的垂直方向，在5度以上且小于45度的方向上设置气相沉积源的中心，并且在凹凸构造上形成金属细线27，该基材50a在表面具有在特定方向上以规定的间距并大致平行地延伸的凹凸构造。进一步优选为，相对于基材50a的表面的被气相沉积区域的中心处的垂直方向，在5度以上且小于 35度的角度方向上设置气相沉积源的中心。由此，能够将金属细线27选择性地设置于基材50a的表面的凹凸构造的凸部23的任一方的侧面。此外，在一边输送基材50a一边进行气相沉积的情况下，也可以以在某一瞬间的被气相沉积区域的中心和气相沉积源的中心满足上述条件的方式进行气相沉积。
在使用上述倾斜气相沉积法的情况下，凹凸构造的凸部23和金属细线27的延伸方向变得相等。另外，线栅偏振片的剖视时的金属细线27的形状会受到带来投影效果的凹凸构造的凸部23的高度H和宽度、或金属气相沉积量的影响。
为了制作与周围不同的构造(形状)的金属细线27的区域，优选制作与周围不同的凹凸构造的区域，优选使凸部23的高度H和宽度中的至少任一方与周围不同。另外，通过使凹凸构造中的、邻接的凸部23之间的凹部的深度(高度)变浅(变小)，或者使延伸的凹凸构造的凸部23断续地形成，从而能够制作与周围不同的构造的金属细线27的区域。例如，通过使金属细线27的宽度、高度与周围的金属细线27不同，从而能够制作与周围不同的构造(形状)的金属细线27的区域。除此之外，也能够通过使金属细线27的一部分缺失来制作。
从容易地对亮线B(参照图3B)进行观测的观点来看，具有与该周围不同的构造的金属细线27优选具有宽度、高度与周围的金属细线27相差3％以上的构造，更优选为相差5％以上，进一步优选为相差10％以上，进一步更优选为相差15％以上，尤其优选为相差20％以上，最优选为相差30％以上。对上限没有特别限定，但优选相差60％以下，更优选相差50％以下，进一步优选相差40％以下。具有宽度或高度与该周围的金属细线27不同的构造的区域16a(参照图3A)优选为线状的区域。从容易地对亮线B进行观测的观点来看，该线状的区域16a的面积优选为1000nm2以上，更优选为2000nm2以上，进一步优选为5000nm2以上，进一步更优选为10000nm2以上，最优选为100000nm2以上。
将剖视金属细线27时的金属的宽度最粗的部分的长度设为该剖视的部位的金属细线 27的宽度。相同地，将剖视金属细线27时的金属的高度最高的部分的长度设为该剖视的部位的金属细线27的高度。
从容易地对亮线B进行观测的观点来看，基材50a的凹凸构造优选具有构造与周围的凸部23不同的凸部23，优选具有宽度或高度与周围的凸部23相差3％以上的构造，更优选相差5％以上，进一步优选相差10％以上，进一步更优选相差15％以上，尤其优选相差 20％以上，最优选相差30％以上。对上限没有特别限定，但优选相差60％以下，更优选相差50％以下，进一步优选相差40％以下。具有构造与该周围的凸部23不同的构造的区域 16a优选为线状的区域。从容易地对亮线B进行观测的观点来看，该线状的区域16a的面积优选为1000nm2以上，更优选为2000nm2以上，进一步优选为5000nm2以上，进一步更优选为10000nm2以上，最优选为100000nm2以上。
将剖视基材50a的凹凸构造时的凸部23的宽度最粗的部分的长度设为该剖视的部位的凸部23的宽度。相同地，将剖视基材50a的凹凸构造时的凸部23的高度最高的部分的长度设为该剖视的部位的凸部23的高度。
形成具有与周围的金属细线27不同的构造的金属细线27的工序可以与形成周围的金属细线27的工序同时，也可以为不同的工序。另外，在基材50a上形成具有与周围的凸部 23不同的构造的凸部23的工序可以与在基材50a上形成凹凸构造的工序同时，也可以为不同的工序。
图9是通过使金属细线的高度比周围低来制作与周围不同的构造(形状)的金属细线的区域的线栅偏振片的剖视图。图9的虚线部分成为与周围不同的构造(形状)的金属细线的区域。
图10是通过使金属细线的宽度比周围粗来制作与周围不同的构造(形状)的金属细线的区域的线栅偏振片的俯视图。图10的虚线部分成为包括多根与周围不同的构造(形状)的金属细线的异常构造区域。从变得容易观测表示偏振轴方向的亮线的观点来看，异常构造区域在与金属细线延伸的方向垂直的方向的宽度优选为期望偏振分离的光的波长以下的长度。更详细而言，该宽度优选为50nm以上800nm以下，更优选为100nm以上 600nm以下，进一步更优选为100nm以上500nm以下。在图10中，异常构造区域在与金属细线延伸的方向垂直的方向的宽度为虚线部分的宽度，为400nm。与周围不同的构造的优选的高度、宽度的范围与上述范围是相同的。
图11是通过使金属细线的一部分缺失来制作与周围不同的构造(形状)的金属细线的区域的线栅偏振片的俯视图。图11的虚线部分成为包括多条与周围不同的构造(形状)的金属细线的异常构造区域。从使表示偏振轴方向的亮线的观测变得容易的观点来看，异常构造区域的金属细线延伸的方向的宽度优选为期望偏振分离的光的波长以下的长度。更详细而言，该宽度优选为50nm以上800nm以下，更优选为100nm以上600nm以下，进一步更优选为100nm以上500nm以下。在图11中，异常构造区域的金属细线延伸的方向的宽度为虚线部分的宽度为400nm。与周围不同的构造的优选的高度、宽度的范围与上述范围是相同的。
例如，如图7所示，格子状凸部23中的格子状凸部23b的凸部宽度与周围的格子状凸部23相比窄。在图7中，省略了金属细线27以及电介质层26而进行图示。因此，在图7中呈现出了形成于基材的凹凸构造的表面形状。此外，格子状凸部23b也可以构成为即使凸部宽度不在延伸方向的整个区域内变窄，凸部宽度也会在格子状凸部23b的一部分的区域内变窄，并且凸部宽度较窄的区域在凹凸构造的延伸方向上伸长。或者，也可以构成为格子状凸部23中的凸部宽度与周围的格子状凸部23相比变宽，并且这样的凸部宽度较宽的区域在凹凸构造的延伸方向上伸长。由此，也能够在宏观的观察中例如观察到作为表示偏振轴方向的标识的亮线B。
另外，金属气相沉积量(平均厚度)优选为50nm至300nm左右。此外，此处所称的平均厚度是指假定使物质从垂直于玻璃表面的方向气相沉积于平滑玻璃基板上时的气相沉积物的厚度，并且作为金属气相沉积量的标准使用。
另外，从光学特性的观点来看，也可以通过蚀刻去除金属细线27的不必要的部分。蚀刻方法只要不会给基材50a、电介质层26带来不良影响，能够选择性地去除金属部分的方法的话，则没有特别限定。从生产率的观点来看，虽然优选浸渍到碱性的水溶液中的方法，但是由于将金属细线27制作得非常薄，因此上述蚀刻不是必须的。
为了提高构成基材50a的材料与金属细线27的密接性，可使与两者的密接性较高的电介质层26介于两者之间。由此，通过提高基材50a与金属细线27的密接性，从而能够防止金属细线27的剥离。作为能够适当地使用的电介质，能够使用例如硅(Si)的氧化物、氮化物、卤化物、碳化物的单一成分或者其混合物(向电介质单一成分中混入其他元素、单质、或者化合物的电介质)、铝(Al)、铬(Cr)、钇(Y)、锆(Zr)、钽(Ta)、钛(Ti)、钡(Ba)、铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镁(Mg)、钙(Ca)、铈(Ce)、铜(Cu)等的金属的氧化物、氮化物、卤化物、碳化物的单质或者它们的混合物。电介质材料优选为在作为透射偏振性能对象的波长区域内实质上为透明。对电介质材料的层积方向没有特别限定，例如，能够适当地使用真空气相沉积法、溅射法、离子镀覆法等物理气相沉积法。
另外，从耐湿热性以及防污性的观点来看，优选在制作有金属细线27的表面设置被膜层。利用所述被膜层，从而对直接由水分子引起的线栅偏振片的金属细线27的氧化、劣化的耐性提高，进而能够在设置有平视显示装置的车内空间内发挥持续的耐湿热性。被膜层的材料、形成方法只要提高电导体的耐湿热性的话，则没有特别限定，但能够列举日本特开2014-85516号公报中所记载的材料、制作方法。对被膜层的材料没有特别限定，但可列举硅、氮化硅、氧化硅、碳化硅以及类金刚石碳等无机材料、氧化钛、铟锡氧化物(ITO) 等金属氧化物、含有全氟醚基、全氟烷基等的氟有机分子等的含氟组合物等。另外，为了防止在被膜层的层积前后的透射率降低，优选至少在作为对象的波长带内实质上不吸收的材料。对被膜层的形成方法没有特别限定，但能够适当地使用真空气相沉积法、溅射法、离子镀覆法等干式法、蒸气扩散法、液滴法、液浸渍法等湿式法浸渍法等。在干式法中尤其优选真空气相沉积法以及溅射法，其是能够形成薄且均匀的膜的方法，通过物质碰撞而容易提高物理上的密接性，且容易追随凹凸构造的形状。在使用反应性的材料的情况下，在向金属细线27层积后，也可以在促进反应的规定的温度以及湿度中老化。被膜层优选不仅覆盖金属细线27的顶部，而且同时覆盖至金属细线27的表面整体和具有凹凸构造的基材50a的表面。被膜层的层结构也可以为由单一组分组成的单层结构、由多层组成的多层结构、或者由混合有多个组分的层构成。尤其是，从被膜层与金属细线27的密接性的观点来看，被膜层优选具有：包括无机材料以及金属氧化物材料中的至少一方的第一被膜层；以及至少覆盖所述第一被膜层的表面的、由含氟组分组成的第二被膜层。在上述的结构中，为了防止在覆盖前后的透射率、偏振性性能降低，第一被膜层的厚度优选为20nm 以下的厚度，为了防止由于成膜后的弯曲而产生裂纹，更优选为15nm以下。另外，为了稳定地固定于第一被膜层，第二被膜层优选在分子构造的末端具有反应基。第二被膜层的厚度优选为5nm以下，进一步优选为3nm以下。此外，在使用蒸气扩散法的情况下，也能够在形成线栅偏振件之后对零部件整体的表面进行处理。在将线栅偏振片贴合于玻璃基板的线栅偏振件中，第二被膜层成为玻璃基板面的表层，由含氟组分组成的所述第二被膜层由于能够实现低折射率，因此能够减少界面反射。
上述线栅偏振片的基材50a为薄膜。由于也要求在本实施方式的影像显示装置1(参照图2)中所使用的反射型偏振片15具有反射影像光的功能，因此也能够根据所述影像显示装置1的设计而对平板状的玻璃基板进行贴附加工，或者在贴附加工后对树脂版进行热成型。以下，例示将线栅偏振片贴附加工于平板上的玻璃基板的线栅偏振件。
作为在平板状的玻璃基板贴附加工线栅偏振片的方法，能够列举例如如下方法等：在线栅偏振片的具有金属细线27的表面贴附保护膜，在不具有金属细线27的露出基材50a 的表面施加粘着加工之后，向平板状的玻璃基板进行贴附加工，最后剥离保护膜。
在上述的贴附方法中，从减少作为基材的薄膜(树脂材料)的内部残留应力，且上述的被膜层的老化的观点来看，优选施加热处理。虽取决于所使用的材料，但通过在100℃至140℃左右的环境下放置30分钟至两个小时左右，从而能够提高组装到平视显示装置1后的耐环境特性。
作为保护膜，能够列举具有弱粘着性的硅系粘着层的保护膜、具有丙烯酸系粘着层的保护膜、具有氨基甲酸酯系粘着层的保护膜等，具体而言，能够列举KIMOTO株式会社制造的Prosave SQ(注册商标)(50SQ、50SQD)、Prosave RC(注册商标)(25THS)、Prosave EP(注册商标)(75LS、75MS)等。尤其是，在具有所述被膜层的线栅偏振片中，从密接性和对所述被膜层的污染性的观点来看，优选使用具有丙烯酸系粘着层的保护膜。
另外，在粘着加工之前，在不具有线栅偏振片的金属细线27的露出基材50a的表面施加电晕处理等表面处理，可具有提高粘着强度的效果。在基材50a为COP的情况下，为了防止金属细线27从基材50a的凹凸构造脱离，优选对处理条件进行调节，以使得根据放电电极长、基材膜输送速度以及放电电力计算出的放电量相当于10～120W·min/m2。另外，从防止金属细线27脱离的观点来看，在电晕处理装置所具有的电极与电介质之间进一步插入具有充分的厚度的平板状的树脂板，并且在线栅偏振片的露出基材50a的表面施加表面处理也是有效的。
作为在粘着加工中使用的粘着材料，能够使用两面被剥离纸覆盖的双面胶。只要是具有能够透过作为目标的波长的光的透明性的材料的话，则能够毫无问题地使用，例如，能够适当地使用日东电工制造的CS9861US、CS9862UA、HJ-9150W、Lintec制造的MO-T015、MO-3005、MO-3006、MO-3014、积水化学工业株式会社制造的5405X-75等。此外，在将基材50a为薄膜的线栅偏振片贴附于玻璃基板的情况下，需要考虑薄膜伴随着环境温度的变化的膨胀以及收缩。当由于玻璃基板和所述薄膜的膨胀率的差异而导致玻璃基板翘曲时，在将线栅偏振件作为偏振反射的镜子利用的情况下，存在产生所投影的影像变形的风险。为了抑制玻璃基板的翘曲的产生，使用具有柔软性的粘着材料是有效的，优选使用由上述那样的丙烯酸系树脂组成的粘着材料、由硅系树脂组成的粘着材料。另外，从保持柔软性的观点来看，粘着材料的厚度优选为50μm以上。另一方面，当使粘着材料过厚时，由于难以确保镜面性(平坦性)，因此优选为100μm以下。
作为贴附对象的玻璃基板只要具有能够实现本实施方式的影像显示装置1对线栅偏振件所要求的镜面性的平坦度即可，进一步，优选具有能够透射或者吸收透过线栅偏振片的光的性质。另外，优选碱性成分含量较少的物质。在使用钠钙玻璃等的包括大量碱性成分含量的玻璃基板的情况下，由于重复结露和干燥而溶出碱性成分，从而产生污染玻璃基板表面，或者腐蚀构成线栅偏振片的金属丝的可能性。
优选在将线栅偏振片贴附加工于玻璃基板后，实施高压蒸汽处理、用于提高玻璃基板与粘着材料的密接能力的退火处理。
产业上的可利用性
本发明的平视显示装置能够适当地作为车辆用、或其他用途的平视显示系统而使用。
本申请基于2017年10月24日申请的日本特愿第2017-204880号。其内容全部包含在本说明书中。

Claims (32)

1.一种线栅偏振片，具有金属细线区域，所述线栅偏振片的特征在于，
所述金属细线区域包括在规定方向上延伸的、构造实质上相同的多根金属细线，以及
与所述多根金属细线包含于同一该金属细线区域的、具有与周围的金属细线不同的构造的金属细线；
所述与周围的金属细线不同的构造是相邻的金属细线连结或断续，或者使全部或部分金属细线自身的宽度或高度与所述多根金属细线不同，
所述具有与周围的金属细线不同的构造的金属细线位于所述多根金属细线中，在目视反射观察时发出在相对于所述线栅偏振片的偏振轴方向大致平行、或大致垂直的方向上延伸的亮线。
2.如权利要求1所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域包括：金属细线缺失的区域、或者具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线。
3.如权利要求2所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线。
4.如权利要求1至3中任一项所述的线栅偏振片，其特征在于，
具有与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线的延伸方向与所述周围的金属细线的延伸方向实质上平行。
5.如权利要求3所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差3%以上的构造的所述金属细线。
6.如权利要求5所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差5%以上的构造的所述金属细线。
7.如权利要求5所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差10%以上的构造的所述金属细线。
8.如权利要求5所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差20%以上的构造的所述金属细线。
9.如权利要求5所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差30%以上的构造的所述金属细线。
10.如权利要求5所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域包括：具有金属细线的宽度或高度与所述周围的金属细线相差3%以上且60%以下的构造的所述金属细线。
11.如权利要求1-3,5-10中任一项所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域中的金属细线与金属细线的间隔为50nm以上且150nm以下。
12.如权利要求11所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述间隔为50nm以上且120nm以下。
13.如权利要求1所述的线栅偏振片，其特征在于，
包括：在表面具有在规定方向上延伸的凹凸构造的基材，
所述多根金属细线与所述基材的所述凹凸构造接触。
14.如权利要求13所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述多根金属细线被设置成偏向所述基材的所述凹凸构造的凸部的一方侧面。
15.如权利要求13或14所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述基材的所述凹凸构造包括：具有与周围的凸部不同的构造的凸部。
16.如权利要求15所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述基材的所述凹凸构造包括：具有宽度或高度与所述周围的凸部相差3%以上且60%以下的构造的所述凸部。
17.如权利要求13或14所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述基材的所述凹凸构造的凸部与凸部的间隔为50nm以上且150nm以下。
18.如权利要求17所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述间隔为50nm以上且120nm以下。
19.如权利要求1-3,5-10,13,14中任一项所述的线栅偏振片，其特征在于，
具有与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线中所包含的、与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线延伸的方向的长度为50nm以上且800nm以下。
20.如权利要求19所述的线栅偏振片，其特征在于，
与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线延伸的方向的长度为期望偏振分离的光的波长以下。
21.如权利要求1-3,5-10,13,14中任一项所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述金属细线区域包括异常构造区域，该异常构造区域包括多根具有与所述周围的金属细线不同的构造的所述金属细线。
22.如权利要求21所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述异常构造区域的与所述金属细线延伸的方向垂直的方向的宽度为50nm以上且800nm以下。
23.如权利要求21所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述异常构造区域的与所述金属细线延伸的方向垂直的方向的宽度为期望偏振分离的光的波长以下的长度。
24.如权利要求21所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述异常构造区域的所述金属细线延伸的方向的宽度为50nm以上且800nm以下。
25.如权利要求21所述的线栅偏振片，其特征在于，
所述异常构造区域的所述金属细线延伸的方向的宽度为期望偏振分离的光的波长以下的长度。
26.如权利要求1所述的线栅偏振片，其特征在于，
该线栅偏振片为具有在规定方向上延伸的金属细线的线栅偏振片，并且在以下述条件对所述线栅偏振片的具有所述金属细线的表面进行观测的情况下，能够观察到亮线，
观测条件：
在周围为暗处的条件下，在间隔所述线栅偏振片的具有所述金属细线的表面20cm的距离，配置作为点光源的白色LED，向所述线栅偏振片的具有所述金属细线的表面照射照度为3000勒克斯的非偏振光的白色光；以不为向所述线栅偏振片照射所述白色光时的正反射方向的所有角度，对所述线栅偏振片的具有所述金属细线的表面进行观测。
27.一种线栅偏振片的观测方法，其特征在于，
以下述条件对权利要求1至25中任一项所述的线栅偏振片进行观测，
观测条件：
向所述线栅偏振片的具有所述金属细线区域的表面照射光，并从不为所照射的光的正反射方向的角度，对所述线栅偏振片的具有所述金属细线区域的表面进行观测。
28.一种线栅偏振片的偏振轴方向的推定方法，其特征在于，
通过利用权利要求27所述的方法对线栅偏振片进行观测，来推定所述线栅偏振片的偏振轴方向。
29.一种权利要求1至25中任一项所述的线栅偏振片的制造方法，该线栅偏振片具有金属细线区域，所述线栅偏振片的制造方法的特征在于，包括：
金属细线形成工序，将在规定方向上延伸的、构造实质上相同的多根金属细线以包含在所述金属细线区域内的方式形成于基材上；以及
与所述金属细线形成工序同时，或者通过不同的工序将具有与周围的金属细线不同的构造的金属细线以包含在所述金属细线区域内的方式形成于所述基材上的工序；
所述与周围的金属细线不同的构造是相邻的金属细线连结或断续，或者使全部或部分金属细线自身的宽度或高度与所述多根金属细线不同。
30.如权利要求29所述的线栅偏振片的制造方法，其特征在于，包括：
凹凸构造形成工序，在所述基材上形成在所述规定方向上延伸的凹凸构造；以及
与所述凹凸构造形成工序同时，或者通过不同的工序在所述基材上形成具有与周围的凸部不同的构造的凸部的工序。
31.如权利要求29或30所述的线栅偏振片的制造方法，其特征在于，
所述多根金属细线包括铝。
32.一种影像显示装置，具备：影像显示器，该影像显示器发射作为偏振后的光的影像光；反射型偏振片，该反射型偏振片具有反射所述影像光的反射面；以及显影板，该显影板供由所述反射型偏振片所反射的影像光投影，所述影像显示装置的特征在于，
所述反射型偏振片具有表示所述反射面的偏振轴方向的标识，是权利要求1,10,13,16中任一项所述的线栅偏振片。
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