CN202512259U - 线栅偏振片 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种优良的偏振性能和光扩散功能兼备的线栅偏振片。本实用新型的线栅偏振片具有：基材(11)、在所述基材(11)上形成的树脂层(12)和在所述树脂层(12)上形成的导电体(13)，其特征在于，所述树脂层具有由重复结构构成的起伏结构，重复的起伏结构是使所述基材(11)的收缩率与所述树脂层(12)的收缩率之间的差为至少0.5％以上进行收缩而形成的，该起伏结构的最大高度为1μm至1000μm的范围，在所述树脂层(12)的表面方向上的峰谷平均间隔为3μm至2000μm的范围。

Description

线栅偏振片

技术领域

本实用新型涉及一种在显示器的光源装置等使用的线栅偏振片。 

背景技术

由于近年来的光刻技术的发达，能够形成具有光的波长级别的间距的微细结构图案。具有这样非常小的间距的图案的构件、制品不仅在半导体领域，在光学领域其利用范围也比较广，是非常有用的。 

例如，由金属等构成的导电体线以特定的间距排列成格子状从而构成线栅，如果其间距是比入射光小得多的间距（例如二分之一以下），则几乎使相对于导电体线平行振动的电场矢量成分的光全部反射，几乎使相对于导电体线垂直的电场矢量成分的光全部透过，因此能够作为发出单一偏振光的线栅偏振片使用。线栅偏振片由于能够反射未透过的光并对其进行再利用，因此从光的有効利用的观点考虑，在显示器的光源装置等的用途上是非常理想的。 

在这样的光源装置中，需要兼备使光扩散的功能的情况较多，但是在光源装置上增加扩散片时，由于不仅光源装置的尺寸变大，而且产生光量的损失，因为不作为优选的情况。 

从光源装置的小型化和光量损失的减少的观点考虑，提出有在线栅偏振片的曝光表面形成图案结构的反射偏振装置的方案（参照专利文献1）。在专利文献1记载的反射偏振装置中，通过在线栅偏振片的曝光表面形成图案结构，对线栅偏振片自身赋予光扩散性由此来实现反射偏振装置的小型化。 

但是，专利文献1中记载的反射偏振装置通过防止从液晶显示器的前表面和内表面所反射的光线之间的干涉，防止彩色的带或条纹的产生。因此，线栅偏振片的图案结构的周期间隔为比人的肉眼的分辨能力小0.5μｍ～10μｍ的范围，在显示器的光源装置中使用时，没有体现充分的光扩散性能以及偏振特性。 

又，在专利文献1中，作为图案结构被形成于曝光表面的线栅偏振片的制造办法，提出有通过压纹加工等在基板表面设置图案结构，在直接使金属附着该基板表面上后，通过全息式光刻形成图案的制造方法。然而，关于该制造方法，在基板表面形成了具有体现充 分的散射性能程度的最大高度的起伏结构时，存在难以厚度均匀地涂敷在金属的图案化中使用的抗蚀剂膜的问题。又，基板的表面与基板表面的起伏结构的曲率对应地歪曲，使光不规则地折射，因此不能形成得到线栅偏振片的充分的偏振性能的图案。 

进一步，在专利文献1中，提出有在平行地设置金属线后通过压纹加工，在聚合物膜上设置图案结构的制造方法的方案。但是，关于该制造方法，不能不损坏聚合物膜表面的微细的金属线地，通过压纹加工（按压）使膜整体变形，存在由于金属线的剥离偏振性能局部地丧失、或者由于金属线的破裂或变形偏振性能显著地受损的问题。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1日本专利第4326154号公报 

实用新型内容

实用新型要解决的课题 

这样一来，关于现有的线栅偏振片，难以得到在表面有起伏结构的线栅偏振片，且难以实现充分的偏振性能和光扩散功能兼备的线栅偏振片。 

鉴于这样的情况，本实用新型的目的是提供一种优良的偏振性能和光扩散功能兼备的线栅偏振片。 

解决问题的手段 

对于在特定的基材上形成特定的树脂层，在该树脂层上形成导电体而构成的线栅偏振片，本实用新型的发明者的研究结果是发现了以下情况：树脂层和基材以及导电体被坚固地粘结、不施加按压也可以形成起伏结构，以及没有很大程度地损坏偏振性能也可以形成起伏结构。又，本实用新型的发明者发现了通过控制起伏结构的最大高度以及峰谷平均间隔，几乎不损失偏振性能地体现所希望的光扩散性能，从而完成本实用新型。即，本实用新型如下所述。 

本实用新型的线栅偏振片具有：基材、在所述基材上形成的树脂层和在所述树脂层上形成的导电体，其特征在于，所述树脂层具有由利用所述基材的收缩率和所述树脂层的收缩率的差加工而形成的重复结构构成的起伏结构，该起伏结构的最大高度、即该起伏结构从基材表面的高度的峰部与从基材表面的高度的谷部之间的差、在1μｍ至1000μｍ的范围，在所述树脂层的表面方向上的峰谷平均间隔为3μｍ至2000μｍ的范围。 

又，本实用新型的线栅偏振片具有：基材、在所述基材上形成的树脂层和在所述树脂层上形成的导电体，其特征在于，所述树脂层具有利用弯曲加工而形成的起伏结构，该起伏结构的最大高度、即该起伏结构从基材表面的高度的峰部与从基材表面的高度的谷部之间的差、在1μｍ至1000μｍ的范围，在所述树脂层的表面方向上的峰谷平均间隔为3μｍ至2000μｍ的范围。 

实用新型的效果 

根据本实用新型，可以提供优良的偏振性能和光扩散功能兼备的线栅偏振片。 

附图说明

图1是本实用新型的实施形态所涉及的线栅偏振片的截面示意图。 

图2是表示本实用新型的实施例所涉及的线栅偏振片的用激光显微镜观察的结果的照片。 

符号的说明 

11基材 

12树脂层 

13导电体。 

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行详细的说明。 

本实用新型所涉及的线栅偏振片具有：基材、在基材上所形成的树脂层和在树脂层上所形成的导电体。在本实用新型所涉及的线栅偏振片中，树脂层具有由重复结构构成的起伏结构，该起伏结构是收缩以使得基材的收缩率和树脂层的收缩率之间的差至少在0.5%以上而形成的。该起伏结构的最大高度为1μｍ至1000μｍ的范围，在树脂层的表面方向上的峰谷平均间隔为3μｍ至2000μｍ的范围。又，关于本实用新型所涉及的线栅偏振片，起伏结构也可以通过弯曲加工形成。 

以下，参照图1，对本实用新型的一实施形态所涉及的线栅偏振片的构成进行详细说明。图1是本实用新型的实施形态所涉及的线栅偏振片的截面示意图。又，在图1中，示出相对于树脂层12的凹凸结构的延伸方向的垂直截面的示意图。 

如图1所示，本实施形态所涉及的线栅偏振片具有：以树脂材料为主成分的基材11、在该基材11上设置的树脂层12（树脂覆膜）和在该树脂层12上设置的导电体13（金属 线）。树脂层12具有在表面方向上以规定的周期重复的起伏结构。又，树脂层12具有在表面单向地（图1的纵深方向）延伸，在基材11的表面方向以规定的间距P1周期性地设置的凹凸结构。导电体13以规定的间距P2偏设在树脂层12的凹凸结构的凸部的一方的表面上。 

（基材） 

作为构成本实用新型所涉及的线栅偏振片的基材11，优选为透明的、有弯曲性、厚度均匀的树脂材料（膜材料）。为树脂材料，从价格和性能方面考虑，优选使用例如以下的树脂：聚乙烯（PE）树脂、聚丙烯树脂（PP）、交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、环烯烃（COP）树脂、环烯烃共聚物（COC）树脂、聚苯乙烯（PST）树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂、聚萘二甲酸酯乙二醇酯（PEN）树脂、聚芳酯（PAR）树脂、聚碳酸酯（PC）树脂、聚酰胺树脂（PA）、聚酰亚胺（PI）树脂、聚醚酰亚胺（PEI）树脂、聚苯醚树脂、改性聚苯醚树脂、聚醚砜（PES）树脂、聚砜树脂、聚醚酮树脂、聚甲醛树脂（POM）、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、三醋酸纤维素（TAC）树脂等。从加工性、强度、耐热性优良方面考虑，进一步优选为PET、PC、COP、COC、TAC。 

基材11的厚度没有特别的限制，通常可以使用厚度为4μm～2mm的范围的基材11，从制造的容易度和处理的方面考虑，优选8μm～500μm的范围。又，从线栅偏振片的连续生产率的观点考虑，特别优选为15μｍ～100μｍ的范围。 

在基材11表面上，优选为预先施行使与树脂层12的粘结性提高的表面处理。作为基材11的表面处理，例如优选为在使树脂层12粘结的粘结表面施行与树脂层12的化学结合处理、用于浸透等的与树脂层12的物理结合的易粘结涂覆、预处理、电晕处理、等离子体处理、高能射线照射处理、表面粗糙化处理、多孔质化处理等。没有形成导电体13的基材11的背面也可以不进行处理，但为了改善光的利用效率，优选形成介电体薄膜或蛾眼结构。 

在本实施形态所涉及的线栅偏振片中，具有使用基材11的收缩率和树脂层12的收缩率的差而形成的树脂层12的起伏结构。为了起伏结构的形成，优选为基材11在表面方向上的长度的收缩率比树脂层12在表面方向上的长度的收缩率大。 

作为使基材11收缩的方法，有将基材11加热使其加热收缩的方法、或者将基材11中的一部分去除从而使其体积收缩的方法。作为使基材11加热收缩的方法，例如举例有，使用基材11制造线栅偏振片，与该基材11的厚度方向（高度方向）相比，构成该基材11的树脂材料的聚合物分子更多地被分子取向在表面方向，加热该线栅偏振片，使其在表面 方向加热收缩的方法。又，作为使基材11体积收缩的方法，例如是使用预先添加了可溶性或者挥发性的化合物的基材11制造线栅偏振片，通过将该线栅偏振片的基材11中的可溶性或者挥发性的配合物提取去除或者挥发去除而使得基材11体积收缩的方法。 

基材11的收缩率和树脂层12的收缩率的差只要是能够在树脂层12的表面形成起伏结构的范围，并没有特别的限制，但是收缩率的差在0.5%以上的话，由于可以用更小的按压形成起伏结构，因此比较理想。收缩率的差在1%以上的话，由于仅利用收缩应力，不需要按压就可以形成起伏结构而特别地理想。 

作为基材11，根据需要，优选使用增塑剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、染料、颜料、难燃剂、具有阻隔气体功能的树脂材料。又，作为基材11，优选为使用配合粘着剂等、或者作为积层体复合化了的树脂材料。 

树脂层12是包含光固化性树脂的成形体，在其表面具有从树脂层12表面的高度H1为0.01μｍ～20μｍ的范围、至少表面方向的单向的间距P1为0.01μｍ～20μｍ的范围的有规律的凸凹结构。又，树脂层12的厚度为0.01μｍ～3μｍ的范围。 

树脂层12具有最大高度H2为0.5μｍ至1000μｍ的范围、峰谷平均间隔L为3μｍ至2000μｍ的范围的重复的起伏结构。通过该起伏结构，在本实施形态所涉及的线栅偏振片中体现优良的偏振性能和光扩散性能。 

在本实施形态所涉及的线栅偏振片中，为了体现偏振性能和光扩散性能，起伏结构的最大高度H2以及峰谷平均间隔L比较重要。在这里，起伏结构的最大高度H2是指，在相对于基材11表面的垂直截面的截面视图中的起伏结构的轮廓曲线中，求出从基板11表面的高度H3为最高的峰部（参看图1的点S1）与从基板11表面的高度H4为最低的谷部（参看图1的点S2）之间的差而得到的值。 

在本实施形态所涉及的线栅偏振片中，树脂层12的起伏结构的最大高度H2优选为1μｍ至1000μｍ的范围。又，树脂层12的起伏结构的最大高度H2可以与所希望的光分布控制对应地适时选择。为了得到实用的光扩散的效果，树脂层12的起伏结构的最大高度H2优选为1μｍ以上，更优选为1.5μｍ以上，特别优选为2μｍ以上。 

另一方面，由于偏振片的厚度较薄比较理想，所以树脂层12起伏结构的最大高度H2优选为1000μｍ以下，更优选为500μｍ以下。又，从光的利用效率的观点考虑，树脂层12的起伏结构的最大高度H2也优选为500μｍ以下，更优选为300μｍ以下。又，这里所说的峰谷平均间隔L是指基板11表面的垂直截面中的树脂层12的轮廓曲线的峰部（参看图1的S1）和谷部（参看图1的S2）之间的峰谷间隔L在树脂层12中的平均值。 

在本实施形态所涉及的线栅偏振片中，优选的情况是，峰谷平均间隔L为3μｍ至2000μｍ的范围，可以与所希望的光分布控制相对应地适时选择。为了得到充分的光扩散性能，峰谷平均间隔L优选为3μｍ到2000μｍ的范围，更优选为5μｍ到1000μｍ的范围，特别优选为10μｍ到500μｍ的范围。 

在本实施所涉及的线栅偏振片中，树脂层12的起伏结构的最大高度H2、峰谷平均间隔L优选为在表面内是一样的。又，树脂层12的起伏结构也可以优选为偏向特定的方向或者部位，分布有不同大小的起伏结构的最大高度H2、不同大小的峰谷平均间隔L的起伏结构。又，也可以优选为多个不同大小的起伏结构的最大高度H2、多个不同大小的峰谷平均间隔L的起伏结构以重复的状态分布。 

导电体层13偏设在树脂层12的凹凸结构的一个侧面。在本实施形态所涉及的线栅偏振片中，导电体13的间距P2在作为对象的光的波长的4分之1以下时得到充分的偏振性能，进一步地，间距P2越小，偏振性能越高。 

树脂层12表面的凸凹结构的间距P1以及导电体13的间距P2在20μｍ以下的话，可以出现太赫兹带宽的偏振特性。又，间距P1、P2在150nm以下的话，由于可以体现直至可见区域的偏振特性而较为理想。进一步，间距P1、P2在120nm以下的话，由于可以体现直至400nm附近的短波长光的偏振特性而更加地理想。又，间距P1、P2为10nm左右的话，由于可以体现直至紫外区域的偏振特性而特别地理想。这样一来，与间距P1、P2变小相对应地，在任意波长区域的消光比都有所提高，因此更加理想。 

从为了提高光学性能而构成包含导电体13周围的空气的层的观点，和为了使导电体13的间隔坚固地保持为一定而具有充分的强度的观点考虑，树脂层12的表面的凸凹结构的高度H1优选为该凸凹结构的间距P1的0.5倍～2.0倍的范围，特别优选为1.0倍～2.0倍的范围。 

树脂层12表面的凸凹结构的截面形状没有限制，可以是梯形、矩形、方形、棱镜状或半圆状等的正弦波形状。在此，正弦波形状是指具有由凹部和凸部重复交替而成的曲线部。曲线部为弯曲的曲线即可，例如，凸部中间变细的形状也包含于正弦波形状中。又，为了使后述的介电体层容易覆盖树脂层12的凸部以及其侧面的至少一部分，优选情况为，凹凸结构的形状的端部或者顶点、谷部为以平缓的曲率弯曲的形状。 

在本实施形态所涉及的线栅偏振片中，树脂层12的厚度只要为0.01μｍ～3μｍ的范围，并没有特别地限制，但是树脂层12的厚度较薄比较理想。树脂层12的厚度越薄，则越能够抑制树脂层12对光的吸收，提高透过率。又，由于树脂层12中的挥发成分的残留 量减少，可以防止漏出等造成的污染。进一步，在树脂层12的厚度薄的情况下，由于构成树脂层12的光固化性树脂的固化收缩而产生的卷曲变小，可以使线栅偏振片的平面性提高。 

本实施形态所涉及的线栅偏振片在基材11上形成有树脂层12，因此具有弯曲性。树脂层12的厚度薄的话，树脂层12的弯曲性提高，可以抑制使线栅偏振片变形时的裂缝的产生，且树脂层12充分薄的话，利用基材11的收缩率和树脂层12的收缩率的差，可以在线栅偏振片上形成起伏结构，也可以抑制此时的裂缝的产生。进一步，树脂层12的厚度薄的话，对于温度或湿度的变化所引起的在树脂层12与基材11或导电体13的层间产生的应力的追从性提高，可靠性增加，因此较为理想。 

相反，如果要采用纳米压印技术使得树脂层12的厚度变薄来制造转印物的话，在混入构成树脂层12的光固化性树脂中的微小异物、或浮游在生产设备的周围的微小异物混入到转印面时，在异物的周围产生透镜状缺陷的频率变高。又，由于暴筋（塗り筋）或液体收缩等不良情况，难以将光固化性树脂均匀地涂敷在基材11上，因此产生转印缺陷的频率变高。进一步，光固化性树脂容易受到氧所引起的固化反应的阻碍，存在未反应成分残留而产生转印缺陷的频率变高等成品率下降的问题。又，树脂层12极度的薄时，采用利用基材11的收缩率和树脂层12的收缩率的差的方法的话，难以稳定地形成起伏结构。 

在本实施形态所涉及的线栅偏振片中，通过特定的光固化性树脂的组成和转印工序的最适化，可以将树脂层12的厚度调整在0.01μｍ～3μｍ的范围来制造。为了减小在线栅偏振片的树脂层12上形成起伏结构时的质量降低，支持导电体13的树脂层12的厚度优选为3μｍ以下薄的厚度，更优选为2μｍ以下的厚度。 

又，从利用基材11的收缩率和树脂层12的收缩率的差在线栅偏振片上更高效地稳定地形成起伏结构的观点出发，树脂层12的厚度进一步优选为1μｍ以下，树脂层12的厚度特别优选为0.5μｍ以下充分薄的厚度。 

另一方面，在树脂层12极度薄的情况下，采用利用基材11的收缩率和树脂层12的收缩率的差的方法的话，从存在难以稳定地形成起伏结构的问题这一点考虑，树脂层12的厚度优选为0.01μｍ以上。 

为了使得树脂层12的厚度变薄且减少转印缺陷的产生，要求使用的光固化性树脂的粘度小，自压模的离型性良好，与树脂基材11的粘结性良好。 

这样一来，本实施形态所涉及的线栅偏振片对于弯曲或收缩应力等的应力的承受强。又，也易于剪切，由于树脂层12的切割或折断在剪切线的周围也不延伸，所以也可以切 分为任意的形状或几毫米方形的小片。又由于树脂层12的厚度可以变薄，所以本实施形态所涉及的线栅偏振片相对于温度或湿度的变化也具有高的可靠性。一般来说，在材料的比表面积增加的情况下，具有可靠性下降的倾向，但在本实施形态所涉及的线栅偏振片中，可以推测出，通过使树脂层12的厚度变薄，提高了对于在其与基材11或导电体13的层间产生的应力的追从性，其结果反而增加了可靠性。 

关于本实施形态所涉及的线栅偏振片，作为在树脂层12中所使用光固化性树脂，优选为同时满足以下条件的光固化性树脂，即以20质量％～60质量％的范围含有1种以上的单体，所述1种以上的单体在在1分子中含有3以上的丙烯醛基以及/或者甲基丙烯醛基，通过光固化反应结合成为固体的成分在98质量%以上，在25℃时的粘度为10mPa·s以下。 

进一步，作为树脂层12所使用的光固化性树脂，以5质量%～40质量%的范围含有作为N-乙烯化合物的单体，以0.1质量%～10质量%的范围含有包含丙烯醛基以及/或者甲基丙烯醛基的硅化合物，为了黏性的调整以及调整固化物的物理性质进一步地配合其他的单体，则更为理想。又，作为光固化性树脂，光聚合引发剂的配合比优选为在0.1质量％～5.0质量％的范围。又，作为光固化性树脂，异物（颗粒）优选通过过滤等方法来去除。此时，优选的情况是使用能捕捉的最小粒径在1μm以下的过滤器来进行过滤，为了使树脂层12变薄了时的成品率提高，进一步优选为使用能捕捉的最小粒径在0.5μm以下的过滤器。无论是哪种最小粒径，过滤器的捕捉效率优选为99.9%以上。 

在光固化性树脂组合物中，在得到本实用新型的效果的范围内，可以根据需要含有其他的现有的添加物，例如流动性调整剂、流平剂、有机以及无机的染料以及颜料、增量剂、增塑剂、润滑剂、补强剂、抗氧化剂、黄变防止剂、紫外线吸收剂、发蓝剂、沉淀防止剂、消泡剂、耐磨耗性赋予剂、减摩剂、防静电干扰剂、防雾剂等。 

树脂层12优选为利用辊轧工序中的光纳米压印技术来成形，例如，可以使光固化性树脂流入具有成为树脂层12表面的凸凹结构的翻转形状的凹凸结构的塑模中，通过使其光固化来成形。作为使光固化性树脂流入塑模中的方法，举例有在将光固化性树脂以薄膜状涂敷在基材11上之后，使之与塑模接触，在塑模的凹凸结构和基材11之间进行填充的方法、或者在将光固化性树脂以薄膜状涂敷在塑模的表面之后，通过使之与基材11接触，在塑模的凹凸和基材11之间进行填充的方法。 

涂敷光固化性树脂的方法没有特别地限制，例如举例有辊涂法、（微）凹印涂布法、气刀涂布法、刮板涂布（ブレ-ドコーター）法、刀涂布（ナイフコーター）法、棒式涂 布法、帘（流）式涂布法、吻合式涂布法、液滴涂布法、流延涂布（キャストコーター）法、轮转丝网印刷(ロータリースクリーン)法、浸渍涂覆法、狭缝喷嘴型涂布（スロットオリフィスコーター）法、刮棒涂布法、喷涂法、旋涂法、挤压涂布、喷注式涂布法。 

不论是哪一种方法，重要的是不在塑模的凹凸结构内混入气泡以及使保持在塑模和基材11之间的光固化性树脂的厚度不匀变小。 

优选的情况是，塑模的温度在25℃～100℃的范围内被调节为一定。塑模的温度在25℃以上时，提高了光固化性树脂的流动性，且树脂层12和基材11的粘结力提高，树脂层12的固化反应后的从塑模的脱模性提高，因此较为理想。又，塑模的温度为100℃以下时，基材11的热变形减少，因此较为理想。塑模的温度更优选为30℃～80℃的范围，进一步优选为35℃～70℃的范围，特别地优选为40℃～65℃的范围。树脂层12的厚度可以通过光固化性树脂的填充量和按压基材11和塑模的压力来调整。 

又，转印设备周边的清洁度优选为10000级以上，更优选为1000级以上，进一步优选为100级以上，特别优选为10级以上。 

为了提高树脂层12和导电体13的密合性，优选为在形成导电体13之前设置介电体层以覆盖树脂层12表面的凸部、以及其侧面部的至少一部分。作为构成介电体层的介电体，优选为与树脂层12以及构成导电体13的金属的密合力强的材料，例如，可以使用硅（Si）的氧化物、氮化物、卤素化物、碳化物的单一成分或者其复合物或，铝（Al）、铬（Cr）、钇（Y）、氧化锆（Zr）、钽（Ta）、钛（Ti）、钡（Ba）、铟（In）、锡（Sn）、锌（Zn）、镁（Mg）、钙（Ca）、铈（Ce）、铜（Cu）等金属的氧化物、氮化物、卤素化物、碳化物的单一成分或者它们的复合物（在介电体单一成分中混合了其它的元素、单一成分或者化合物的介电体）。 

作为构成导电体13的金属，并没有特别限定，例如优选为由铝（Al）、银、或者这些的合金构成。从成本和耐久性的观点考虑，更优选为由Al或者其合金构成。 

在树脂层12上或者介电体层上形成导电体13的方法没有特别的限制，例如优选为真空蒸镀法、阴极真空喷镀法、离子喷镀法等的物理蒸镀法，其中，更优选为可以选择性地将金属层叠在凸部或者偏向凸部的一个侧面来选择积层的真空蒸镀法。 

从光学特性以及线栅的结构强度的观点考虑，导电体13的宽度优选的情况是为树脂层12的表面的凸凹结构的间距P1的0.2倍至0.6倍的范围。又，对线栅偏振片的光学特性、线栅的结构强度、以及导电体13与凸凹结构的密合力加以考虑的话，导电体13的高度H5优选为20nm至220nm的范围，更优选为50nm至200nm的范围。 

在本实施形态所涉及的线栅偏振片中，为了使其具有防污和清洁性，优选为通过保护膜覆盖导电体13。保护膜并没有特别限定，例如举例有利用树脂等对导电体13表面进行了表面镀膜的保护膜、利用粘着材或粘结材使其他的树脂膜和导电体13表面贴合的保护膜等。作为保护膜的材质优选为相对于导电体13腐蚀性小的材质。又，为了控制光反射率，优选为在保护膜的表面形成介电体薄膜或蛾眼结构。 

（线栅偏光片的制造） 

以下，对本实用新型所涉及的线栅偏振片的制造方法进行详细地说明。本实施形态所涉及的线栅偏振片的制造方法包含在基材11上形成树脂层12的树脂层形成工序、在树脂层12上形成导电体13以制造起伏结构形成前的偏振片的导电体形成工序和在树脂层12的表面形成起伏结构的起伏结构形成工序。关于本实施形态所涉及的线栅的制造方法，在起伏结构形成工序中，使起伏结构形成前的偏振片的基材11在树脂层12的表面方向收缩至少0.5%以上，以形成起伏结构。通过该树脂层12的起伏结构，赋予给线栅偏振片偏振特性以及光漫射性。或者，关于本实施形态所涉及的线栅偏振片的制造方法，在起伏结构形成工序中，也可以通过弯曲加工来形成起伏结构。 

在树脂层形成工序中，通过上述的各种涂敷方法，在基材11上涂敷光固化性树脂，设置树脂层12。又，在树脂层形成工序中，只要是能在基材11上设置树脂层12就可以了，没有特别地限定，可以应用现有公知的各种方法。 

在导电体形成工序中，通过上述的真空蒸镀法、阴极真空喷镀法、离子喷镀法等的物理蒸镀方法等设置导电体13。又，在导电体形成工序中，只要是能在树脂层12上形成导电体13就可以了，其方法没有特别地限定，可以应用现有公知的各种方法。 

在起伏结构形成工序中，作为在树脂层12表面形成起伏结构的方法，举例有：对构成起伏结构形成前的偏振片的基材11、基材11上的树脂层12和树脂层12上的导电体13一起弯曲加工的方法；利用基材11的收缩率和树脂层12的收缩率差、并利用伴随着树脂层12以及基材11的尺寸变化的波纹状的变形的收缩加工的方法；通过弯曲加工形成的方法；或者弯曲加工和收缩加工组合的方法。作为弯曲加工，只要能在树脂层12的表面形成所希望的起伏结构就可以了，没有特别地限定。作为弯曲加工的具体例，举例有：在重叠具有所希望的起伏结构的模具和起伏结构形成前的偏振片的状态下对它们进行按压的方法；使突起物或者微小的球体随机地敲打在起伏结构形成前的偏振片的基材11侧的表面，通过随机的微小变形在树脂层12的表面同样地形成起伏结构的方法；在重叠具有所希望的起伏结构以及吸引口部的模具和起伏结构形成前的偏振片的状态下，通过吸引将 模具的起伏形状转印在起伏结构形成前的偏振片上的方法；可以变形的模具和起伏结构形成前的偏振片通过吸引或者粘结一体化后，使模具和起伏结构形成前的偏振片一起变形，从而在树脂层12表面形成起伏结构的方法等。 

关于收缩加工，使基材11在树脂层12的表面方向至少收缩0.5%以上，在树脂层12表面形成起伏结构。作为收缩加工，只要能在树脂层12的表面形成所希望的起伏结构就可以了，没有特别地限定，例如举例有使用加热收缩的收缩加工、使用体积收缩的收缩加工。 

作为使用加热收缩的收缩加工，例如列举以下的方法。首先，使用与厚度方向相比树脂材料的聚合物分子更多取向在表面方向的基材11，来制造起伏结构形成前的偏振片。接着，在对基材11的表面内施加了适度的张力的状态下，加热起伏结构形成前的偏振片，使基材11在表面方向收缩。通过该加热，与基材11的收缩率和树脂层12的收缩率的差相对应地，在树脂层12和基材11之间产生尺寸变化。通过该尺寸变化，树脂层12表面变形为波纹状，在树脂层12表面形成起伏结构。 

关于使用上述加热收缩的收缩加工的具体例，进一步也可以是下面这样的：基材11的树脂材料的分子取向、以及加热加工时的张力或加热时的温度梯度都调节为同样的，使得树脂层12以及基材11的表面方向的长度的收缩率的差在所有的表面方向都相同，在所有的方向形成相同的起伏结构。又，也可以是下面这样的：基材11的树脂材料的分子取向、加热加工时的张力以及加热时的温度梯度的一个以上调节为偏向特定的一个方向，使得树脂层12以及基材11的表面方向的特定的一方向的长度的收缩率的差比在其他的方向的长度的收缩率的差大，形成偏向特定的一方向的起伏结构。 

作为使用体积收缩的收缩加工，例如列举以下的方法。首先，使用能够通过树脂材料中的可溶性物质或者挥发性物质的提取去除或者挥发去除进行体积收缩的基材11，制造起伏结构形成前的偏振片。接着，通过去除基材11的树脂材料的可溶性物质或者挥发性物质，与基材11的收缩率和树脂层12的收缩率的差相应地产生树脂层12和基材11之间的尺寸变化。通过该尺寸变化，树脂层12表面变形为波纹状，从而在树脂层12表面形成起伏结构。 

又，作为使用体积收缩的收缩加工的其它的例子，列举有以下的方法。首先，使用通过吸收膨胀性物质而膨胀的树脂层12，制造起伏结构形成前的偏振片。接着，通过使树脂层12吸收规定的膨胀性物质，与基材11的收缩率和树脂层12的收缩率的差相应地在树 脂层12和基材11之间产生尺寸变化。通过该尺寸变化，树脂层12表面变形为波纹状，从而在树脂层12表面形成起伏结构。 

进一步，作为使用体积收缩的收缩加工的其它的例子，列举有以下的方法。首先，使用包含杨氏模量比树脂层12低的树脂材料的基材11，制造起伏结构形成前的偏振片。接着，将该起伏结构形成前的偏振片粘着固定在其它的收缩性的基板上，通过使收缩性的基板比起伏结构形成前的偏振片的基材11更大地收缩，在树脂层12和基材11之间尺寸变化产生。通过该尺寸变化，树脂层12表面变形为波纹状，在树脂层12表面形成起伏结构。通过使用这样的体积收缩的方法，与使用上述加热收缩的方法同样地，可以在表面方向形成同样的起伏结构、或偏向表面方向的特定的方向的起伏结构。 

在进行这样的收缩加工时，通过在基材11的表面内施加适度的张力控制起伏结构的形状，并防止线栅偏振片整体的弯曲或变形，可以以稳定的质量制造兼备优良的偏振性能和光漫射性能的线栅偏振片。 

作为施加张力的方法，没有特别地限制，例如举例有：利用辊轧工艺，以辊子之间的张力来调整的方法；利用可动式的拉幅装置来调整的方法；将起伏结构形成前的偏振片固定在具有特性的弹性率的基板上，调整基板的收缩的方法等。在上述收缩加工中，由于可以使导电体13和其它的部件不接触地形成起伏结构，所以线栅偏振片的本来的优良的偏振性能几乎没有损失，体现出所希望的光漫射性能，因此特别地理想。 

关于上述弯曲加工以及上述收缩加工，为了使得加工容易，或者使起伏结构稳定，更加优选为组合以下的方法等进行加工：使起伏结构形成前的偏振片吸收具有可塑化效果的水分或有机溶剂，然后进行加工的方法；在加热起伏结构形成前的偏振片增加可塑性之后进行加工，接着通过冷却固定结构的方法；使起伏结构形成后，在起伏结构形成前的偏振片上使吸收或者粘结固定结构的结合性材料的方法等。 

这样一来，关于本实用新型所涉及的线栅偏振片的制造方法，通过利用起伏结构形成前的偏振片的基材和树脂层之间的收缩差来进行热收缩，不使用模具，就可以对树脂层赋予所希望的起伏结构。因此，能够以稳定的质量、便宜的价格来制造具有上述偏振分离以及光漫射性能的线栅偏振片。 

进一步，关于本实施形态所涉及的线栅偏振片的制造方法，由于利用辊轧工艺中的纳米压印技术，不使用按压，也可以形成树脂层12表面的起伏结构，可以以便宜的价格提供具有高品位且可靠性优良的、大面积的线栅偏振片。通过使用这样的线栅偏振片，可以实现轻量紧凑的、光利用效率优良的显示器的光源装置。 

实施例

下面，根据为使本实用新型的效果明确而进行的实施例对本实用新型进行说明，但本实用新型不为以下这些实施例所限定。另外，实施例中的主要的测定值通过以下的方法来测量。 

（粘度的测量） 

采用E型粘度计（东机产业公司制型号RE550L），以试料量1.0ml来进行评价。粘度的测量全部都在25℃的温度下进行。 

（起伏结构的解析） 

关于实施例以及比较例的线栅偏振片，使用激光显微镜（KEYENCE公司制，型号VK-9500），测量了起伏结构的最大高度和峰谷平均间隔。 

＜光漫射特性＞ 

相对于屏幕平行地将实施例以及比较例的线栅偏振片保持为与屏幕相隔5cm的距离，相对于线栅偏振片，对从屏幕相反侧的面，通过光束直径为2mm的红色激光笔，越过线栅偏振片将激光投影在屏幕上时的激光的扩散进行了测量。 

（透过率、偏振度的测量） 

对于实施例、比较例的线栅偏振片，采用分光光度计（V-7100日本分光公司制），测量了偏振度以及光线透过率。在这里，测量相对于直线偏振光的平行尼科尔、垂直尼科尔状态下的透过光强度，偏振度、光线透过率根据下述公式（1）、下述公式（2）算出。又，测量波长为550nm。 

偏振度＝［（Imax-Imin）／（Imax＋Imin）］×100％…（1） 

光线透过率＝［（Imax＋Imin）／2］％…（2） 

在这里，Imax是平行尼科尔时的透过光强度，Imin是垂直尼科尔时的透过光强度。 

（实施例1） 

（起伏结构形成前的偏振片1的制造） 

配合32质量％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为为三官能以上的丙烯酸酯化合物的单体，32质量％的N-乙烯基-2-吡咯烷酮作为为N-乙烯基化合物的单体，33质量％的1，9-壬二醇二丙烯酸酯作为其他单体，2质量％的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦作为光聚合引发剂，以及1质量％的硅二丙烯酸酯，将配合所得的物质过滤，调合为光固化性树脂1。该光固化性树脂的粘度为7.9mPa·s。 

使用TAC树脂膜作为基材。在厚度为80μm、宽度为250mm、长度为200m的卷状的TAC树脂膜上连续地涂敷上述光固化性树脂，一边使其与表面上具有微细格子图案的辊压模接触，一边照射紫外线、使光固化性树脂固化，由此连续地转印微细格子图案，以形成树脂层。利用电子显微镜观察该转印膜的截面时，可以确认有微细格子图案的形状是辊压模的准确的翻转形状，间距为140nm，高度为150nm的线＆空间结构。树脂层的厚度是0.4μm。 

通过连续制膜装置，在转印膜的转印面侧形成了作为介电体层的氮化硅薄膜。接着，通过在氮化硅薄膜上形成作为导电体的铝线来制造起伏结构形成前的线栅偏光片1。 

＜起伏结构的形成（A）＞ 

起伏结构形成前的偏振片1在205℃，加热加工30分钟，利用基材的收缩率和树脂层的收缩率的差，利用伴随着树脂层和基材的尺寸变化的波纹状的变形，形成起伏结构。 

作为实施例1中的调整收缩的方法，在透过轴方向的尺寸为75mm、反射轴方向的尺寸为25mm的长方形的起伏结构形成前的偏振片1的基材的表面，贴合厚度为30μｍ、剪切力为110N/4cm²的无载体（ノンキヤリア）双面粘着胶带（日荣化工公司制、30WF）的一面，粘着胶带的另一面贴合在玻璃片上，利用粘着胶带的弹性，调整了基材的收缩。这样一来，制造了偏振性能和光漫射性能兼备的线栅偏振片A。在线栅偏振片A上，完全没有发现小孔、瑕疵、金属线的剥离这样的外观上的缺陷。 

线栅偏振片A在透过轴方向收缩2.6%，在反射轴方向收缩7.7%，在表面内可见同样的波纹状的变形，这些起伏结构的最大高度H2是2.0μｍ，反射轴方向的峰谷平均间隔是12μｍ，透过轴方向的峰谷平均间隔是70μｍ。线栅偏振片A的俯视时用激光显微镜观察的结果在图2中示出。 

评价线栅偏振片A的光漫射特性时，反射轴方向的光的扩散在4cm以上，透过轴方向的光的扩散在0.5cm以上，线栅偏振片A具有偏振性。将以上的结果和起伏结构形成前的偏振片1以及线栅偏振片A的透过率、偏振度的测定结果等一起在下述表1中表示。 

＜起伏结构的形成（B）＞ 

将起伏结构形成前的偏振片的基材上的树脂层和树脂层上的金属线一起弯曲加工，形成了起伏结构。 

这里，采用的方法是，在使一边为5cm的正方形的金属制的模具（SUS制）和起伏结构形成前的偏振片1重叠的状态下对两者施加按压的方法，该金属制的模具具有最大高度为100μｍ、一方向的峰谷平均间隔为500μｍ的双凸透镜形状的起伏结构。在金属模具的雄模和雌模之间，插入起伏结构形成前的偏振片1使得起伏结构形成前的偏振片1的透 过轴方向与双凸透镜的棱线方向垂直相交，以70℃加热10分钟后，用50kgf/cm²的压力，在70℃压30分钟后，冷却到20℃，由此制造了偏振性能和光漫射性能兼备的线栅偏振片B。虽然在该线栅偏振片上没有发现小孔、树脂层的剥离这样的缺陷，但是确认到少许在弯曲部的裂缝、在表面细小的擦伤等的缺陷。和线栅偏振片A同样地评价所得的结果在下述表1中示出。 

表1 

从表1可知，关于线栅偏振片A、B，由于形成有最大高度H、以及峰谷平均间隔（μｍ）在规定范围内的起伏结构，所以相对于起伏结构形成前的偏振片1，光漫射性能大幅度地提高。又，也可知即便在形成了起伏结构的情况下，偏振特性也不下降。 

〔比较例1〕 

＜起伏结构形成前的偏振片2的制造＞ 

将光固化性树脂更换为市售的光固化性树脂PAK-01（东洋合成公司制），和实施例1同样地尝试线栅偏光片的制造。该光固化性树脂的粘度为72.0mPa·s。但是，在连续转印的工序中，由于光固化性树脂的涂敷厚度不均匀，在与辊压模接触时气泡容易进入，在开始了转印之后，辊压模立刻会被光固化性树脂的附着残留物污染。因此，放弃了利用连续工艺来制造。 

接着，使用刮条涂布机再次在厚度80μm、宽度200mm、长度200mm的正方形的TAC树脂膜上涂敷光固化性树脂（PAK-01），使其一边与在表面有微细格子图案的宽度100mm、长度100mm的平板状的压模接触一边照射紫外线使其固化，由此转印了微细格子图案，但是树脂的附着残留物部分地在压模上产生。 

通过电子显微镜观察所得到的转印膜的截面时，可以确认微细格子图案的形状大致是辊压模的翻转形状，且是间距为140nm、高度为150nm的线＆空间结构。但是，在压模上产生了树脂的附着残留物的地方，存在多个平均直径为50μｍ～500μｍ的没有微细格子 图案的区域。又，树脂被层的厚度有少许的不均匀，在5μm～8μm的范围。除了使用分批式制造该转印膜的分批式的制膜装置之外，与实施例1同样地在转印膜的转印面侧形成了作为介电体层的氮化硅薄膜。接着，通过在氮化硅薄膜上形成作为导电体的铝线来制造起伏结构形成前的线栅偏光片2。 

＜起伏结构的形成（A）＞ 

除了使用起伏结构形成前的偏振片2以外，和实施例1同样地，通过利用基材的收缩率和树脂层的收缩率的差、利用伴随着树脂层和基材的尺寸变化的波纹状的变形的方法，尝试起伏结构的形成。此时，基材的收缩率和实施例1是同样的，虽然发现了变形为波纹状的倾向，但是以没有上述的微细格子图案的区域为起点在树脂层产生裂缝或剥离，无法得到实用的偏振片。 

产业上的可利用性 

本实用新型有可以实现兼备优良的偏振性能和光漫射性能的线栅偏振片这样的效果，特别地，可以适合使用在显示器的光源装置等的用途。 

Claims (2)

1.一种线栅偏振片，其具有：基材、在所述基材上形成的树脂层和在所述树脂层上形成的导电体，其特征在于，所述树脂层具有由利用所述基材的收缩率和所述树脂层的收缩率的差加工而形成的重复结构构成的起伏结构，该起伏结构的最大高度、即该起伏结构从基材表面的高度的峰部与从基材表面的高度的谷部之间的差、在1μｍ至1000μｍ的范围，在所述树脂层的表面方向上的峰谷平均间隔为3μｍ至2000μｍ的范围。

2.一种线栅偏振片，其具有：基材、在所述基材上形成的树脂层和在所述树脂层上形成的导电体，其特征在于，所述树脂层具有利用弯曲加工而形成的起伏结构，该起伏结构的最大高度、即该起伏结构从基材表面的高度的峰部与从基材表面的高度的谷部之间的差、在1μｍ至1000μｍ的范围，在所述树脂层的表面方向上的峰谷平均间隔为3μｍ至2000μｍ的范围。