JP2009053574A - Polarization illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏光照明装置に関する。さらに詳細には、生産性に優れ且つ安価に得ることができる偏光照明装置に関する。 The present invention relates to a polarization illumination device. More specifically, the present invention relates to a polarization illumination device that is excellent in productivity and can be obtained at low cost.
高い偏光分離性能を有する反射型偏光子としてグリッド偏光子が知られている。これは、多数の線状金属（ワイヤ）を一定の周期で平行に配列したグリッド構造をもつ光学部材である。グリッドの周期（ピッチ）が入射光の波長より短い金属製グリッド構造を形成すると、グリッド構造に対して平行な偏光成分は反射され、垂直な偏光成分は透過されるので、単一偏光を作りだす偏光子として機能する。このグリッド偏光子を、光通信ではアイソレーターの光部品として、液晶表示装置では光の利用率を高め輝度を向上させるための部品として、利用することが提案されている。 A grid polarizer is known as a reflective polarizer having high polarization separation performance. This is an optical member having a grid structure in which a large number of linear metals (wires) are arranged in parallel at a constant period. When a metal grid structure with a grid period (pitch) shorter than the wavelength of the incident light is formed, the polarized light component parallel to the grid structure is reflected and the perpendicular polarized light component is transmitted. Acts as a child. It has been proposed to use this grid polarizer as an optical component of an isolator in optical communication, and as a component for increasing light utilization and improving luminance in a liquid crystal display device.
このグリッド偏光子によって、可視光領域で良好な偏光分離性能を示させるためには１００ｎｍ程度、あるいはそれ以下の寸法精度で金属細線を規則正しく配列させる必要がある。また、金属製グリッド構造により作り出された偏光を維持するために、金属製グリッド構造を形成する基材として、ガラスなどの複屈折の無い光学的に等方性の材料が用いられている。また、特許文献１に記載されているように、グリッド線を形成する基材として、波長５５０ｎｍでのレターデーション値（Ｒｅ）のばらつきがその幅方向及び長手方向において±１０ｎｍ以内であり、且つ光軸のばらつきが±１５°以内である透明樹脂基材を用いることが知られている。
しかしながら、上記のような光軸が均質な透明樹脂基材を得るためには、光弾性率の小さい樹脂を用いて、分子配向のない状態でフィルム化しなければならないので、フィルムの製造コストが高くなりやすいといった問題を有していた。
このような状況において、特許文献２が、複屈折を有する透明な基材上に、直線状金属細線が、互いに平行に、同じ間隔をおいて配置されているワイヤグリッド型偏光子において、金属細線の長手方向が面内で屈折率が最も低くなる方向と直交または４５°の傾きで交差していることを特徴とするワイヤグリッド型偏光子を提案している。
Under such circumstances, Patent Document 2 discloses a metal fine wire in a wire grid type polarizer in which linear metal fine wires are arranged in parallel with each other at the same interval on a transparent base material having birefringence. Has proposed a wire grid polarizer characterized in that its longitudinal direction intersects with the direction in which the refractive index is lowest in the plane at right angles or intersects at an inclination of 45 °.
しかしながら、面内で屈折率が最も低くなる方向と、金属細線の長手方向とを、直交または４５°の傾きで交差するようにするためには、金属細線の形成において高精度の制御が必要である。そのために、グリッド偏光子を用いた偏光照明装置は、生産性に乏しく、歩留まりが悪いといった問題を有していた。 However, in order to intersect the direction in which the refractive index is lowest in the plane and the longitudinal direction of the fine metal wires at right angles or at an inclination of 45 °, high-precision control is required in forming the fine metal wires. is there. Therefore, the polarization illumination device using the grid polarizer has a problem that productivity is poor and yield is poor.
そこで、本発明の目的は、生産性に優れ且つ安価に得ることができる偏光照明装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a polarization illumination device that is excellent in productivity and can be obtained at low cost.
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意検討した結果、波長５５０ｎｍでのレターデーション値（Ｒｅ）が５００ｎｍ以上である板状の透明樹脂基材と、該透明樹脂基材の一方の表面に積層された互いに略平行に延びた複数のグリッド線とを含んでなるグリッド偏光子を、該グリッド偏光子のグリッド線が前記透明樹脂基材よりも光源から遠い側に位置するように配置することによって、生産性に優れ、歩留まりの良い偏光照明装置を得られることを見出した。本発明はこの知見に基づいてさらに検討し、完成したものである。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that a plate-like transparent resin substrate having a retardation value (Re) at a wavelength of 550 nm of 500 nm or more and one surface of the transparent resin substrate And a grid polarizer including a plurality of grid lines extending substantially in parallel with each other and disposed so that the grid lines of the grid polarizer are positioned on a side farther from the light source than the transparent resin substrate. Thus, it has been found that a polarized light illumination device having excellent productivity and high yield can be obtained. The present invention has been further studied and completed based on this finding.
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
（１） 波長５５０ｎｍでのレターデーション値（Ｒｅ）が５００ｎｍ以上である板状の透明樹脂基材と、該透明樹脂基材の一方の表面に積層された互いに略平行に延びた複数のグリッド線とを含んでなるグリッド偏光子、及び光源を含んでなり、 前記グリッド偏光子は、そのグリッド線が前記透明樹脂基材よりも光源から遠い側に位置するように配置してなる、偏光照明装置。
（２） 波長５５０ｎｍでのレターデーション値（Ｒｅ）のばらつきがその幅方向及び長手方向において５０ｎｍ以上である板状の透明樹脂基材と、該透明樹脂基材の一方の表面に積層された互いに略平行に延びた複数のグリッド線とを含んでなるグリッド偏光子、及び光源を含んでなり、 前記グリッド偏光子は、そのグリッド線が前記透明樹脂基材よりも光源から遠い側に位置するように配置してなる、偏光照明装置。
（３） 光軸のばらつきが３０°超である板状の透明樹脂基材と、該透明樹脂基材の一方の表面に積層された互いに略平行に延びた複数のグリッド線とを含んでなるグリッド偏光子、及び光源を含んでなり、 前記グリッド偏光子は、そのグリッド線が前記透明樹脂基材よりも光源から遠い側に位置するように配置してなる、偏光照明装置。
That is, the present invention includes the following aspects.
(1) A plate-like transparent resin substrate having a retardation value (Re) at a wavelength of 550 nm of 500 nm or more, and a plurality of grid lines that are laminated on one surface of the transparent resin substrate and extend substantially parallel to each other A polarized light illumination device comprising: a grid polarizer comprising: a grid light source; and a light source, wherein the grid polarizer is disposed such that the grid line is located on a side farther from the light source than the transparent resin base material. .
(2) A plate-shaped transparent resin base material in which the variation in retardation value (Re) at a wavelength of 550 nm is 50 nm or more in the width direction and the longitudinal direction, and each other laminated on one surface of the transparent resin base material A grid polarizer including a plurality of grid lines extending substantially in parallel, and a light source, wherein the grid polarizer is positioned on a side farther from the light source than the transparent resin substrate. A polarized light illumination device arranged in
(3) A plate-shaped transparent resin base material having an optical axis variation of more than 30 °, and a plurality of grid lines stacked on one surface of the transparent resin base material and extending substantially parallel to each other. A polarization illuminator comprising: a grid polarizer; and a light source, wherein the grid polarizer is disposed such that the grid line is located on a side farther from the light source than the transparent resin substrate.
（４） 透明樹脂基材が、一方の表面に細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に複数並ぶ畝状凸部を有するものであり、 グリッド線が、前記畝状凸部の頂に在る吸光性層Ａ及び／又は前記畝状凸部間に形成される溝の底に在る吸光性層Ｂによって構成されているものである、前記の偏光照明装置。
（５） 吸光性層Ｂが、式〔１〕の関係を満たす断面形状を有するものである、前記の偏光照明装置。
式〔１〕：０．６≧Ｈ2／Ｈ1
（式〔１〕において、Ｈ1は畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ｂの最大厚さを、Ｈ2は畝状凸部の長手方向に垂直な断面における両端部の最小厚さを、表す。）
（６） 畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ｂの形状が、中央に高く両側に低くなる形である、前記の偏光照明装置。
(4) The transparent resin base material has a plurality of hook-shaped protrusions that are elongated and linearly formed on one surface and are spaced apart from each other, and grid lines are formed on top of the hook-shaped protrusions. The polarized illuminating device as described above, which is constituted by the light absorbing layer A and / or the light absorbing layer B at the bottom of the groove formed between the ridge-shaped convex portions.
(5) The polarized light illumination device as described above, wherein the light-absorbing layer B has a cross-sectional shape that satisfies the relationship of the formula [1].
Formula [1]: 0.6 ≧ H 2 / H 1
(In Formula [1], H 1 is the maximum thickness of the light-absorbing layer B in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion, and H 2 is the thickness of both ends in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion. Represents the minimum thickness.)
(6) The polarized light illumination device as described above, wherein the shape of the light-absorbing layer B in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the hook-shaped convex portion is a shape that is high in the center and low on both sides.
本発明の偏光照明装置に用いられるグリッド偏光子は、透明樹脂基材としてレターデーション、光軸などを高精度に調整されていない安価な樹脂フィルムを用いているので、安価に製造できる。また、前記グリッド偏光子は、そのグリッド線が前記透明樹脂基材よりも光源から遠い側に位置するように配置されているので、グリッド線の方向と透明樹脂基材の光軸の方向とを平行、直交または４５°の特定の角度に高精度で調整しなくても、レターデーションのずれに起因する偏光分離性能の低下がほとんど起きない。
その結果、グリッド偏光子で選択反射された偏光を反射器で再びグリッド偏光子に戻すことによって、光源からの光を有効に無駄なく使用して偏光を発生させることができる。本発明の偏光照明装置は液晶表示装置などのバックライトとして好適である。
The grid polarizer used in the polarization illumination device of the present invention can be manufactured at low cost because an inexpensive resin film whose retardation, optical axis, etc. are not adjusted with high precision is used as the transparent resin substrate. Further, since the grid polarizer is arranged so that the grid line is located on the side farther from the light source than the transparent resin substrate, the direction of the grid line and the direction of the optical axis of the transparent resin substrate are determined. Even if it is not adjusted with high accuracy to a specific angle of parallel, orthogonal or 45 °, the polarization separation performance is hardly deteriorated due to retardation shift.
As a result, the polarized light selectively reflected by the grid polarizer is returned to the grid polarizer again by the reflector, so that the light from the light source can be used effectively and without waste. The polarized light illumination device of the present invention is suitable as a backlight for a liquid crystal display device or the like.
本発明の偏光照明装置は、グリッド偏光子と光源とを含んでなるものである。
本発明の偏光照明装置に用いられる光源は、可視光線を発することができるものであれば、特に制限されない。例えば、冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード、エレクトロルミネッセンスが挙げられる。該光源は、青色光４１０〜４７０ｎｍの波長範囲、緑色光５２０〜５８０ｎｍの波長範囲、赤色光６００〜６６０ｎｍの波長範囲にそれぞれ発光強度のピークを有するものが好ましい。
The polarized light illumination device of the present invention includes a grid polarizer and a light source.
The light source used in the polarized illumination device of the present invention is not particularly limited as long as it can emit visible light. Examples thereof include a cold cathode tube, a hot cathode tube, a light emitting diode, and electroluminescence. The light source preferably has a light emission intensity peak in the wavelength range of blue light 410 to 470 nm, the wavelength range of green light 520 to 580 nm, and the wavelength range of red light 600 to 660 nm.
本発明の偏光照明装置に用いられるグリッド偏光子は、板状の透明樹脂基材と、該透明樹脂基材の一方の表面に積層された互いに略平行に延びた複数のグリッド線とを含んでなるものである。 The grid polarizer used in the polarization illumination device of the present invention includes a plate-shaped transparent resin base material and a plurality of grid lines that are laminated on one surface of the transparent resin base material and extend substantially parallel to each other. It will be.
前記透明樹脂基材は、透明樹脂からなる板（フィルム、シートも含む。）である。該透明樹脂は、加工性の観点からガラス転移温度が６０〜２００℃であることが好ましく、１００〜１８０℃であることがより好ましい。なお、ガラス転移温度は示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定することができる。 The transparent resin substrate is a plate (including a film and a sheet) made of a transparent resin. The transparent resin preferably has a glass transition temperature of 60 to 200 ° C, more preferably 100 to 180 ° C from the viewpoint of processability. The glass transition temperature can be measured by differential scanning calorimetry (DSC).
透明樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、脂環式オレフィンポリマーなどが挙げられる。これらのうち、コストの観点から、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリレート樹脂が好適である。 As transparent resin, polycarbonate resin, polyethersulfone resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, polyacrylate resin, polysulfone resin, polyarylate resin, polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, cellulose diacetate, cellulose triacetate, alicyclic Examples thereof include olefin polymers. Of these, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, and polyacrylate resin are preferable from the viewpoint of cost.
前記透明樹脂は、顔料や染料のごとき着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、耐電防止剤、酸化防止剤、滑剤、溶剤などの配合剤が適宜配合されたものであってもよい。
本発明に用いられる透明樹脂基材は、たとえば、前記透明樹脂を公知の方法で成形することによって得られる。成形法としては、キャスト成形法、押出成形法、インフレーション成形法などが挙げられる。
The transparent resin may be appropriately mixed with coloring agents such as pigments and dyes, fluorescent brighteners, dispersants, heat stabilizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, antioxidants, lubricants, solvents, and the like. It may be blended.
The transparent resin substrate used in the present invention can be obtained, for example, by molding the transparent resin by a known method. Examples of the molding method include a cast molding method, an extrusion molding method, and an inflation molding method.
透明樹脂基材の平均厚さは、取り扱い性の観点から通常５μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは２０〜５００μｍである。 透明樹脂基材は、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が８０％以上であるものが好ましい。 The average thickness of the transparent resin substrate is usually 5 μm to 10 mm, preferably 20 to 500 μm, from the viewpoint of handleability. The transparent resin substrate preferably has a light transmittance in the visible region of 400 to 700 nm of 80% or more.
本発明に用いられる透明樹脂基材は、波長５５０ｎｍでのレターデーション値（Ｒｅ）が好ましくは５００ｎｍ以上、より好ましくは１０００ｎｍ以上である。なお、レターデーション値（Ｒｅ）は、ｄ×（ｎx−ｎy）で定義される値である（ｎx、ｎyは透明樹脂基材の面内主屈折率（ｎx≧ｎy）；ｄは透明樹脂基材の平均厚さ）。
また、透明樹脂基材は、波長５５０ｎｍでのレターデーション値（Ｒｅ）のばらつきがその幅方向及び長手方向において好ましくは５０ｎｍ以上、より好ましくは７０ｎｍ以上である。レターデーションのばらつきは透明樹脂基材の幅方向に等間隔に５点および長手方向に等間隔に２０点（合計１００点）のレターデーション値の最大値と最小値との差である。
また、透明樹脂基材は、光軸のばらつきが、好ましくは２０°超、より好ましくは４０°超である。光軸のばらつきは、透明樹脂基材の幅方向に等間隔に５点および長さ方向に等間隔に２０点（合計１００点）で面内遅相軸の方向を求め、それら方向の最大振れ角である。
このように、レターデーション値が大きく、レターデーション値のバラツキが大きく、および／または光軸のばらつきが大きい透明樹脂基材は、本来光学フィルムとしては適していないが、精密な製造条件の制御を要さずに安価に大量に製造できるので、本発明に適している。
The transparent resin substrate used in the present invention preferably has a retardation value (Re) at a wavelength of 550 nm of 500 nm or more, more preferably 1000 nm or more. Incidentally, the retardation value (Re) is a value defined by d × (n x -n y) (n x, n y in-plane principal refractive index of the transparent resin substrate (n x ≧ n y) D is the average thickness of the transparent resin substrate).
Further, the transparent resin base material has a variation in retardation value (Re) at a wavelength of 550 nm, preferably 50 nm or more, more preferably 70 nm or more in the width direction and the longitudinal direction. The variation in retardation is the difference between the maximum and minimum retardation values of 5 points at equal intervals in the width direction of the transparent resin base material and 20 points at equal intervals in the longitudinal direction (100 points in total).
In addition, the transparent resin base material has an optical axis variation of preferably more than 20 °, more preferably more than 40 °. The variation of the optical axis is determined by obtaining the direction of the in-plane slow axis at 5 points at equal intervals in the width direction of the transparent resin substrate and 20 points at equal intervals in the length direction (100 points in total). It is a horn.
As described above, a transparent resin substrate having a large retardation value, a large variation in retardation value, and / or a large variation in optical axis is not originally suitable as an optical film, but it can control precise manufacturing conditions. Since it can be manufactured in large quantities at a low cost without necessity, it is suitable for the present invention.
本発明に用いられるグリッド偏光子を製造するにあたって、透明樹脂基材として長尺状のものが好ましく用いられる。長尺とは、幅に対し少なくとも５倍程度以上の長さを有するものを言い、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有するものを言い、具体的にはロール状に巻回されて保管または運搬される程度の長さを有するものを言う。
長尺状の透明樹脂基材の幅は、好ましくは５００ｍｍ以上、より好ましくは１０００ｍｍ以上である。透明樹脂基材は、その製造工程の途中において、任意に、その幅方向の両端を切り落とす（トリミング）ことがある。この場合、前記透明樹脂基材の幅は、両端を切り落とした後の寸法とすることができる。
In producing the grid polarizer used in the present invention, a long transparent resin substrate is preferably used. “Long” means a material having a length of at least about 5 times the width, preferably a material having a length of 10 times or more, and specifically wound and stored in a roll shape. Or what has the length of the grade carried.
The width of the long transparent resin substrate is preferably 500 mm or more, more preferably 1000 mm or more. The transparent resin base material may be arbitrarily cut off (trimming) at both ends in the width direction during the manufacturing process. In this case, the width | variety of the said transparent resin base material can be made into the dimension after cutting off both ends.
本発明に用いられる透明樹脂基材は、一方の表面に畝状凸部を有するものであることが好ましい。
畝状凸部は、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に複数並んで有する。畝状凸部の垂直断面形状は特に限定されないが、矩形、台形、菱形、波形などが挙げられる。これらのうち、畝状凸部の頂から両袖にオーバーハングを有する形状が、畝状凸部間に形成される溝の底に後述する吸光性層Ｂを形成しやすいので、好ましい。
It is preferable that the transparent resin base material used for this invention has a hook-shaped convex part on one surface.
A plurality of hook-shaped convex portions are elongated and linearly arranged in a state of being spaced apart from each other. The vertical cross-sectional shape of the ridge-shaped convex portion is not particularly limited, and examples thereof include a rectangle, a trapezoid, a rhombus, and a waveform. Of these, a shape having overhangs on both sleeves from the top of the collar-shaped convex portion is preferable because the light-absorbing layer B described later can be easily formed on the bottom of the groove formed between the collar-shaped convex portions.
畝状凸部によって形成される凹凸構造の一態様としては、畝状凸部間に形成される溝の開口部側の幅Ｔが、深部側の幅Ｗよりも小さくなっているもの、または畝状凸部の頂部側の幅Ａが、基部側の幅Ｂよりも大きくなっているものが挙げられる。
図１は凹凸構造の一態様を示す断面図である。図１では上辺（畝状凸部の頂部側の幅Ａ）が下辺（基部側の幅Ｂ）よりも長い台形（いわゆる逆テーパー状）の畝状凸部１２が基材１の上に形成されている。断面が逆テーパー形状の畝状凸部１２間に形成される溝の開口部側の幅Ｔは、深部側の幅Ｗよりも小さくなっている。
図２は凹凸構造の別の態様を示す断面図である。図２では基部側の幅Ｂよりも大きい直径（畝状凸部の頂部側の幅Ａ）の円が頂部に形成された断面形状の畝状凸部１３が基材１の上に形成されている。畝状凸部１３間に形成される溝の開口部側の幅Ｔは、深部側の幅Ｗよりも小さくなっている。
As an aspect of the concavo-convex structure formed by the ridge-shaped convex portions, the width T on the opening side of the groove formed between the ridge-shaped convex portions is smaller than the width W on the deep portion side, or The width A on the top side of the convex portion is larger than the width B on the base side.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the concavo-convex structure. In FIG. 1, a trapezoidal (so-called reverse taper) trapezoidal
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the concavo-convex structure. In FIG. 2, a ridge-like
また、畝状凸部の高さＨの１／２倍の高さレベルでの畝状凸部の幅Ｂ1/2は、畝状凸部の頂部側の幅Ａの０．９５倍よりも小さいことが好ましい。
このように、ＴとＷ、またはＡとＢとが上記のような関係を満たす凹凸構造の上に後述する物理蒸着によって吸光性層を形成すると、畝状凸部の頂に吸光性層Ａが堆積するのと同時に、畝状凸部間に形成される溝の底に、中央が厚く周辺に薄い形状の吸光性層Ｂが形成されやすくなる。
Further, the width B 1/2 of the hook-shaped convex portion at a height level that is 1/2 times the height H of the hook-shaped convex portion is 0.95 times the width A on the top side of the hook-shaped convex portion. Small is preferable.
Thus, when the light-absorbing layer is formed by physical vapor deposition, which will be described later, on the concavo-convex structure in which T and W or A and B satisfy the above relationship, the light-absorbing layer A is formed on the top of the bowl-shaped convex portion. Simultaneously with the deposition, the light absorbing layer B having a thick center and a thin periphery is easily formed at the bottom of the groove formed between the ridge-shaped convex portions.
畝状凸部の高さＨは、好ましくは５〜３０００ｎｍ、より好ましくは２０〜１０００ｎｍ、特に好ましくは５０〜３００ｎｍである。
畝状凸部間に形成される溝の開口部間隔Ｔは、好ましくは２００ｎｍ以下、好ましくは２０〜１００ｎｍである。
The height H of the hook-shaped convex portion is preferably 5 to 3000 nm, more preferably 20 to 1000 nm, and particularly preferably 50 to 300 nm.
The opening interval T between the grooves formed between the ridge-shaped convex portions is preferably 200 nm or less, and preferably 20 to 100 nm.
畝状凸部は、畝の幅が好ましくは２５〜３００ｎｍであり、畝（稜線）の長さが好ましくは８００ｎｍ以上である。なお、畝の幅は凸部の最大幅である。
また、畝状凸部の中心間距離（ピッチ）は、好ましくは２０〜５００ｎｍ、より好ましくは３０〜３００ｎｍである。
畝状凸部のアスペクト比（畝状凸部の高さ／畝状凸部の幅）は、好ましくは０．１〜５．０、より好ましくは０．４〜３．０、特に好ましくは０．８〜２．０である。
凹凸構造は、偏光分離性能などの光学特性を考慮すると畝状凸部が略平行に周期的に（同一ピッチで）並んだものが好ましい。なお、本発明において、略平行とは、平行方向から±５°の範囲内にあることをいう。
The wrinkle-shaped convex portion preferably has a wrinkle width of 25 to 300 nm and a wrinkle (ridge line) length of preferably 800 nm or more. The width of the ridge is the maximum width of the convex portion.
Further, the center-to-center distance (pitch) of the hook-shaped convex portions is preferably 20 to 500 nm, more preferably 30 to 300 nm.
The aspect ratio of the hook-shaped protrusions (the height of the hook-shaped protrusions / the width of the hook-shaped protrusions) is preferably 0.1 to 5.0, more preferably 0.4 to 3.0, and particularly preferably 0. .8 to 2.0.
In consideration of optical characteristics such as polarization separation performance, the concavo-convex structure is preferably one in which ridge-shaped convex portions are arranged periodically in parallel (at the same pitch). In the present invention, “substantially parallel” means within a range of ± 5 ° from the parallel direction.
畝状凸部間に形成される溝の開口部側の幅Ｔが、深部側の幅Ｗよりも小さくなっている構造、または凸部の頂部側の幅Ａが、基部側の幅Ｂよりも大きくなっている構造を形成する方法は特に制限されない。
例えば、凹凸構造に対応する矩形または波形の凹凸形状を有する基材を作製した後、（１）有機層または無機層を物理蒸着により成膜することによって、（２）有機層または無機層を物理蒸着により成膜し、次いで物理蒸着部をエッチングマスクとしてエッチング処理することによって、（３）有機層または無機層を斜方より物理蒸着を用いて成膜することによって得られる。
上記（１）〜（３）の方法を以下に詳しく説明する。
A structure in which the width T on the opening side of the groove formed between the ridge-shaped convex portions is smaller than the width W on the deep portion side, or the width A on the top side of the convex portion is larger than the width B on the base side. The method for forming the enlarged structure is not particularly limited.
For example, after producing a substrate having a rectangular or wavy uneven shape corresponding to the uneven structure, (1) forming an organic layer or inorganic layer by physical vapor deposition, and (2) physically forming the organic layer or inorganic layer. It is obtained by forming a film by vapor deposition and then performing an etching process using the physical vapor deposition portion as an etching mask, and (3) depositing an organic layer or an inorganic layer by oblique physical vapor deposition.
The methods (1) to (3) will be described in detail below.
（１）有機層または無機層を物理蒸着により成膜する方法
（１）の方法は、矩形または波形の凹凸形状をフィルム表面に転写した後、凹凸形状上に有機層または無機層を物理蒸着により成膜する方法である。物理蒸着は蒸着材料を蒸発・イオン化し、被膜を形成させる方法である。具体的には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング（イオンめっき）法、イオンビームデポジション法等が挙げられる。これらは、使用する材料の特性により適宜選択することができる。
物理蒸着は、凹凸形状の凸部頂部から材料が堆積する性質があるため、畝状凸部の頂部側の幅が基部側の幅よりも大きい構造体を作製することができる。
(1) Method of depositing organic layer or inorganic layer by physical vapor deposition The method of (1) is a method in which a rectangular or corrugated irregular shape is transferred to the film surface, and then the organic layer or inorganic layer is formed on the irregular shape by physical vapor deposition. This is a method of forming a film. Physical vapor deposition is a method in which a vapor deposition material is evaporated and ionized to form a film. Specific examples include vacuum deposition, sputtering, ion plating (ion plating), and ion beam deposition. These can be appropriately selected depending on the characteristics of the material used.
Since physical vapor deposition has the property of depositing material from the top of the concavo-convex convex portion, it is possible to produce a structure in which the width on the top side of the ridge-shaped convex portion is larger than the width on the base side.
有機層を形成する材料としては特に制限はないが、透明樹脂であることが好ましい。透明樹脂としては、先に透明樹脂基材の説明で例示したものを使用することができる。無機層を形成する材料としては、非導電性の材料であれば特に制限はなく、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等を使用することができる。 The material for forming the organic layer is not particularly limited, but is preferably a transparent resin. As the transparent resin, those exemplified above in the description of the transparent resin substrate can be used. The material for forming the inorganic layer is not particularly limited as long as it is a non-conductive material, and silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, aluminum oxide, titanium oxide, and the like can be used.
（２）有機層または無機層を物理蒸着により成膜し、次いで物理蒸着部をエッチングマスクとしてエッチング処理する方法
（２）の方法は、矩形または波形の凹凸形状をフィルム表面に転写した後、凹凸形状上に有機層または無機層を物理蒸着により成膜し、該蒸着部をエッチングマスクとして凹部をエッチング加工する方法である。物理蒸着は、凹凸形状の畝状凸部の頂部から材料が堆積する性質があるため、エッチングマスクとして用いる層の厚みを調整することにより、凸部の頂部のみにエッチングマスク層が形成される。エッチングマスク層を形成した後、全体をエッチング処理することにより、畝状凸部の頂部以外の箇所をエッチングすることができ、結果として畝状凸部の頂部の幅が基部の幅よりも大きい構造体を作製することができる。
(2) A method of forming an organic layer or an inorganic layer by physical vapor deposition, and then performing an etching process using the physical vapor deposition part as an etching mask. In this method, an organic layer or an inorganic layer is formed on the shape by physical vapor deposition, and the concave portion is etched using the vapor deposition portion as an etching mask. Since physical vapor deposition has the property that material is deposited from the top of the ridge-shaped convex portion having an uneven shape, an etching mask layer is formed only on the top of the convex portion by adjusting the thickness of the layer used as an etching mask. After forming the etching mask layer, by etching the entire surface, it is possible to etch a portion other than the top of the hook-shaped protrusion, and as a result, the structure where the width of the top of the hook-shaped protrusion is larger than the width of the base The body can be made.
有機層および無機層としては、（１）の方法で用いることができる材料と同様のものを用いることができる。また、物理蒸着としては、前述の手法を用いることができる。エッチング処理としては、ウエットエッチング、ドライエッチングを用いることができるが、等方性エッチングを使用することが好ましい。なお、ドライエッチングは一般的には異方性エッチングであるが、出力、ガス圧等の条件を適宜調整することにより、等方性エッチングにすることができる。なお、エッチングに際しては、基材（ここでは凹凸形状を転写した材料）とエッチングマスクのエッチングレート差が大きいほど良く、例えば、基材としてガラスを使用した場合はマスクとしてＣｒ、基材として有機層を用いた場合はマスクとして酸化ケイ素等のように、エッチング条件により適宜選択することができる。 As the organic layer and the inorganic layer, the same materials as those that can be used in the method (1) can be used. Moreover, the above-mentioned method can be used as physical vapor deposition. As the etching treatment, wet etching or dry etching can be used, but isotropic etching is preferably used. Note that dry etching is generally anisotropic etching, but isotropic etching can be achieved by appropriately adjusting conditions such as output and gas pressure. In etching, it is better that the etching rate difference between the base material (the material to which the uneven shape is transferred here) and the etching mask is large. For example, when glass is used as the base material, Cr is used as the mask, and the organic layer is used as the base material. Can be appropriately selected depending on the etching conditions such as silicon oxide as a mask.
（３）有機層または無機層を斜方より物理蒸着を用いて成膜する方法
（３）の方法は、矩形または波形の凹凸形状をフィルム表面に転写した後、有機層または無機層を斜方より物理蒸着して成膜する方法である。凹凸形状上に有機層または無機層を斜方蒸着により成膜すると、畝状凸部の影の部分（凹部の内部）には材料が堆積されない。その結果、畝状凸部の頂部から張り出すようにして層が形成され、畝状凸部の頂部の幅が基部の幅よりも大きい構造体を作製することができる。
(3) Method of forming organic layer or inorganic layer by oblique deposition using physical vapor deposition The method of (3) is the method of transferring the rectangular or corrugated irregular shape to the film surface, and then obliquely depositing the organic layer or inorganic layer. This is a method of performing physical vapor deposition to form a film. When an organic layer or an inorganic layer is formed on the concavo-convex shape by oblique vapor deposition, no material is deposited on the shadow portion (inside the concave portion) of the bowl-shaped convex portion. As a result, a layer is formed so as to protrude from the top of the bowl-shaped convex part, and a structure in which the width of the top part of the bowl-shaped convex part is larger than the width of the base part can be manufactured.
有機層および無機層としては、前述の材料を用いることができる。また、物理蒸着としては、前述の手法を用いることができるが、蒸着時に凹凸形状の斜方から蒸着を行う。斜方から物理蒸着を行う条件は、転写パターンのサイズにより適宜調整することができるが、凹凸形状を転写したフィルムの法線方向を０°とした場合、凹凸形状の長手方向に直角で、且つ好ましくは３０°以上、さらに好ましくは５０°以上の角度から斜方蒸着する。 As the organic layer and the inorganic layer, the aforementioned materials can be used. In addition, as the physical vapor deposition, the above-described method can be used, but vapor deposition is performed from the oblique side of the concavo-convex shape during vapor deposition. Conditions for performing physical vapor deposition from an oblique direction can be appropriately adjusted depending on the size of the transfer pattern, but when the normal direction of the film to which the concavo-convex shape is transferred is 0 °, the condition is perpendicular to the longitudinal direction of the concavo-convex shape, and The oblique deposition is preferably performed at an angle of 30 ° or more, more preferably 50 ° or more.
（グリッド線）
グリッド偏光子を構成するグリッド線は、互いに略平行に配置される線条のものである。ここで、略平行とは、複数のグリッド線の中の任意の２点（同一のグリッド線上でも良いし、異なるグリッド線上でもよい）における互いの接線の交差角が、１０°以内、好ましくは５°以内であることをいう。
グリッド線に用いられる吸光性材料は、導電性のものが好ましく、具体的には、アルミニウム、インジウム、マグネシウム、ロジウム、スズ等の金属が挙げられる。
(Grid line)
The grid lines constituting the grid polarizer are those that are arranged substantially parallel to each other. Here, “substantially parallel” means that the crossing angle of each tangent at any two points (may be on the same grid line or on different grid lines) among a plurality of grid lines is within 10 °, preferably 5 That is within °.
The light-absorbing material used for the grid lines is preferably conductive, and specific examples include metals such as aluminum, indium, magnesium, rhodium, and tin.
グリッド線は、例えば、図３に示すような公知の構造をなしているものであってもよい。グリッド線のピッチは使用する光の波長の１／２以下とすることが好ましい。グリッド線の線幅は細いほど透過方向の偏光成分の吸収が小さくなり、特性上好ましい。可視光線に用いるグリッド偏光子では、ピッチが通常５０〜１０００ｎｍであり、線幅が通常２５〜６００ｎｍ、高さが通常１０〜８００ｎｍである。 The grid lines may have a known structure as shown in FIG. 3, for example. The pitch of the grid lines is preferably set to ½ or less of the wavelength of light used. The narrower the line width of the grid lines, the smaller the absorption of the polarization component in the transmission direction, which is preferable in terms of characteristics. In the grid polarizer used for visible light, the pitch is usually 50 to 1000 nm, the line width is usually 25 to 600 nm, and the height is usually 10 to 800 nm.
本発明において好適なグリッド線は、前記畝状凸部の頂に在る吸光性層Ａ（３１１）及び／又は前記畝状凸部間に形成される溝の底に在る吸光性層Ｂ（３１１’）によって構成されるものである（図４、図５参照）。
畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ａの断面形状は特に制限されず、通常は矩形、台形、円形などである。
吸光性層Ａの厚さは、特に制限されないが、通常２０〜５００ｎｍ、好ましくは３０〜３００ｎｍ、より好ましくは４０〜２００ｎｍである。吸光性層Ａの幅および長さは、通常、畝状凸部の頂面の形状にしたがってほぼ決まる。
In the present invention, suitable grid lines are the light-absorbing layer A (311) at the top of the hook-shaped protrusion and / or the light-absorbing layer B (at the bottom of the groove formed between the hook-shaped protrusions). 311 ′) (see FIGS. 4 and 5).
The cross-sectional shape of the light-absorbing layer A in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the hook-shaped convex portion is not particularly limited, and is usually rectangular, trapezoidal, circular, or the like.
Although the thickness in particular of the light absorption layer A is not restrict | limited, Usually, 20-500 nm, Preferably it is 30-300 nm, More preferably, it is 40-200 nm. The width and length of the light-absorbing layer A are generally determined according to the shape of the top surface of the bowl-shaped convex portion.
畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ｂの断面形状は、０．６≧Ｈ2／Ｈ1（Ｈ1：畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ｂの最大厚さ、Ｈ2：畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ｂの両端部の最小厚さ）の関係を満たす形状であることが好ましい。Ｈ2／Ｈ1は好ましくは０．６以下、より好ましくは０．４以下、特に好ましくは０．２以下である。前記範囲にすることにより、グリッド偏光子の光学特性、特に広帯域性および偏光分離能を向上させることができる。また、Ｈ2／Ｈ1＜０．６の範囲の場合には、短波長領域の偏光分離能が低下傾向になる。吸光性層Ｂの好ましい断面形状は、図６又は図７に示すような、中央に高く両側に低くなる形、すなわち、山形である。本発明に用いられる好適なグリッド偏光子は、図６または図７に示す断面形状をしており、紙面に垂直な方向に畝状凸部及び吸光性層がそれぞれ線状に略平行に伸びてグリッドを構成している。
吸光性層Ｂの最大厚さは、通常２０〜４００ｎｍ、好ましくは３０〜２００nｍであり、最小厚さは、通常１００ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下である。
吸光性層Ｂの幅および長さは、通常、溝の底面の形状にしたがってほぼ決まる。
The cross-sectional shape of the light-absorbing layer B in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the hook-shaped convex portion is 0.6 ≧ H 2 / H 1 (H 1 : the light-absorbing layer B in the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the hook-shaped convex portion. It is preferable that the shape satisfies the relationship of the maximum thickness of H 2 : the minimum thickness of both end portions of the light-absorbing layer B in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion. H 2 / H 1 is preferably 0.6 or less, more preferably 0.4 or less, and particularly preferably 0.2 or less. By setting it in the above range, it is possible to improve the optical characteristics of the grid polarizer, particularly the broadband property and the polarization separation ability. In the case of H 2 / H 1 <0.6, the polarization separation ability in the short wavelength region tends to decrease. A preferred cross-sectional shape of the light-absorbing layer B is a shape that is high in the center and low on both sides, as shown in FIG. A preferred grid polarizer used in the present invention has a cross-sectional shape shown in FIG. 6 or FIG. 7, and the ridge-shaped convex portion and the light-absorbing layer extend in a line substantially parallel to each other in a direction perpendicular to the paper surface. Configure the grid.
The maximum thickness of the light absorbing layer B is usually 20 to 400 nm, preferably 30 to 200 nm, and the minimum thickness is usually 100 nm or less, preferably 10 nm or less.
The width and length of the light absorbing layer B are generally determined according to the shape of the bottom surface of the groove.
吸光性層は、吸光性材料を物理蒸着（ＰＶＤ法）することによって形成することができる。ＰＶＤ法は、蒸着材料を蒸発・イオン化し、被膜を形成させる方法である。具体的には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング（イオンめっき）法、イオンビームデポジション法等の中から適宜選択することができる。これらのうち真空蒸着法が好適である。真空蒸着法は、真空にした容器の中で、蒸着材料を加熱し気化もしくは昇華して、離れた位置に置かれた基材の表面に付着させ、薄膜を形成する方法である。蒸着材料、基材の種類により、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどの方法で加熱される。 The light absorbing layer can be formed by physical vapor deposition (PVD method) of a light absorbing material. The PVD method is a method of forming a film by evaporating and ionizing a vapor deposition material. Specifically, it can be appropriately selected from vacuum deposition, sputtering, ion plating (ion plating), ion beam deposition, and the like. Of these, vacuum deposition is preferred. The vacuum deposition method is a method of forming a thin film by heating and vaporizing or sublimating a deposition material in a vacuumed container and attaching it to the surface of a substrate placed at a remote position. Depending on the type of vapor deposition material and substrate, heating is performed by a method such as resistance heating, electron beam, high frequency induction, or laser.
前記凹凸構造の上にＰＶＤ法による成膜を行った場合、凸部頂面に吸光性層Ａが形成される。一方、凸部両袖に形成されたオーバーハングの遮蔽効果により、凸部側面に近い側（畝状凸部の基部）の底には吸光性材料がほとんど堆積せず、溝中央の底に吸光性材料が主に堆積する。 When film formation by the PVD method is performed on the concavo-convex structure, the light absorbing layer A is formed on the top surface of the convex portion. On the other hand, due to the shielding effect of the overhangs formed on both sleeves of the convex part, almost no light-absorbing material is deposited on the bottom near the side of the convex part (the base part of the bowl-shaped convex part), and light is absorbed at the bottom of the groove center The material is mainly deposited.
ＰＶＤ法によって形成された吸光性層Ａは、凸部頂部の幅よりも広い幅になることがある。吸光性層Ａの幅は狭い方が好ましいので、たとえば、ＰＶＤ法によって積層された吸光性層Ａの上にＰＶＤ法によって無機酸化物膜を積層してマスキングし、次いで湿式エッチングすることによって吸光性層Ａの幅を細くすることができる。 The light absorbing layer A formed by the PVD method may have a width wider than the width of the top of the convex portion. Since it is preferable that the width of the light-absorbing layer A is narrow, for example, an inorganic oxide film is laminated on the light-absorbing layer A laminated by the PVD method, masked, and then wet-etched to absorb the light. The width of the layer A can be reduced.
マスキング用の無機酸化物は、後述の湿式エッチングに耐えるものであれば特に限定されず、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素または窒化酸化ケイ素などの化合物が挙げられる。これらの中では特に酸化ケイ素が好ましい。積層される無機酸化物膜の厚さは、特に制限されないが、通常１〜１００ｎｍ、好ましくは２〜５０ｎｍ、より好ましくは３〜２０ｎｍである。 The inorganic oxide for masking is not particularly limited as long as it can withstand wet etching described later, and examples thereof include compounds such as silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide, and silicon nitride oxide. Of these, silicon oxide is particularly preferable. The thickness of the inorganic oxide film to be laminated is not particularly limited, but is usually 1 to 100 nm, preferably 2 to 50 nm, more preferably 3 to 20 nm.
湿式エッチングの前に、略平行に並んだ畝状凸部に直交する方向に延伸することができる。この延伸によって畝状凸部の中心間距離が広がるため、吸光性層Ａ間の間隔が広がり、結果として光線透過率が高くなる。また溝の底面に形成されていた吸光性層Ｂは、延伸によって、凸部の基部から離れ隙間ができる。後述する湿式エッチング液がこの隙間に入り込み、吸光性層Ｂの両端を優先的に除去し、中央よりも両端を薄くすることができる。 Before the wet etching, the film can be stretched in a direction perpendicular to the ridge-shaped convex portions arranged substantially in parallel. This stretching increases the center-to-center distance of the ridge-shaped protrusions, so that the distance between the light absorbing layers A increases, and as a result, the light transmittance increases. Further, the light absorbing layer B formed on the bottom surface of the groove is separated from the base portion of the convex portion by stretching to form a gap. A wet etching liquid described later enters this gap, and both ends of the light absorbing layer B are preferentially removed, and both ends can be made thinner than the center.
延伸方法は特に限定されないが、畝状凸部に直交する方向の延伸倍率を好ましくは１．０５〜５倍、より好ましくは１．１〜３倍、畝状凸部に平行な方向の延伸倍率を好ましくは０．９〜１．１倍、より好ましくは０．９５〜１．０５倍にすると好ましい。
延伸後の凹凸構造は、細長く線状に延びた畝状の凸部が互いに離間した状態で複数並んだ構造をそのまま維持しており、畝状凸部の幅および高さもほとんど維持される。
一方、凸部の中心間距離は、延伸前よりも長くなり、好ましくは３０〜１０００ｎｍ、より好ましくは５０〜６００ｎｍである。
このような延伸を行うために、テンター延伸機による連続的な横一軸延伸が好適である。
The stretching method is not particularly limited, but the stretching ratio in the direction orthogonal to the hook-shaped convex part is preferably 1.05 to 5, more preferably 1.1 to 3, and the stretching ratio in the direction parallel to the hook-shaped convex part. Is preferably 0.9 to 1.1 times, more preferably 0.95 to 1.05 times.
The concavo-convex structure after stretching maintains a structure in which a plurality of eaves-like protrusions that are elongated and linearly extended are arranged as they are separated from each other, and the width and height of the eaves-like protrusions are almost maintained.
On the other hand, the center-to-center distance of the protrusions is longer than that before stretching, preferably 30 to 1000 nm, more preferably 50 to 600 nm.
In order to perform such stretching, continuous transverse uniaxial stretching by a tenter stretching machine is suitable.
湿式エッチングはエッチング液で行われる。エッチング液は、透明樹脂基材を腐食等させずに吸光性層の一部を除去できる液であれば良く、マスク層（無機酸化物膜）、吸光性層、透明樹脂基材の材質に応じて適宜選択される。湿式エッチング液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属化合物を含有する溶液；硫酸、燐酸、硝酸、酢酸、フッ化水素、塩酸などを含有する溶液；過硫酸アンモニウム、過酸化水素、フッ化アンモニウム等やそれらの混合液からなる溶液などが挙げられる。また、湿式エッチング液には界面活性剤などの添加剤が添加されていても良い。 Wet etching is performed with an etchant. The etching solution may be any solution that can remove a part of the light-absorbing layer without corroding the transparent resin substrate. Depending on the material of the mask layer (inorganic oxide film), the light-absorbing layer, and the transparent resin substrate Are appropriately selected. Examples of wet etching solutions include solutions containing alkali metal compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; solutions containing sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, hydrogen fluoride, hydrochloric acid, etc .; ammonium persulfate, hydrogen peroxide, fluorine A solution made of ammonium fluoride or the like or a mixture thereof may be used. An additive such as a surfactant may be added to the wet etching solution.
このエッチングによって、マスク層が積層されていない部分またはマスク層が薄い部分の下にある吸光性層が除去される。具体的には、凸部の頂部に積層された吸光性層の両袖部分、溝の底面に積層された吸光性層Ｂの両端が除去される。一方、凸部頂部に畝状凸部の幅と同程度の幅の吸光性層Ａが除去されずに残る。溝の底面の中央に吸光性層Ｂが除去されずに残る。以上のようにしてグリッド偏光子が得られる。 By this etching, the light-absorbing layer under the portion where the mask layer is not laminated or the portion where the mask layer is thin is removed. Specifically, both sleeve portions of the light-absorbing layer laminated on the top of the convex portion and both ends of the light-absorbing layer B laminated on the bottom surface of the groove are removed. On the other hand, the light-absorbing layer A having the same width as that of the ridge-shaped convex portion remains on the top of the convex portion without being removed. The light absorbing layer B remains without being removed at the center of the bottom surface of the groove. A grid polarizer is obtained as described above.
グリッド偏光子には、吸光性層を形成した側の面に直接または他の層を介して保護層を積層させてもよい。
保護層は、その材質によって特に制限されないが、透明材料からなるものが好ましい。透明材料としては、ガラス、無機酸化物、無機窒化物、多孔質物質、透明樹脂などが挙げられる。これらのうち、特に透明樹脂からなるものが好ましい。透明樹脂は、前述の透明樹脂基材を構成するものとして示したものから適宜選択して用いることができる。
保護層の平均厚さは、取り扱い性の観点から通常５μｍ〜１ｍｍ、好ましくは２０〜２００μｍである。保護層は、波長４００〜７００ｎｍの可視光線領域の光の透過率が８０％以上であるものが好ましい。
In the grid polarizer, a protective layer may be laminated directly or via another layer on the surface on which the light-absorbing layer is formed.
The protective layer is not particularly limited by its material, but is preferably made of a transparent material. Examples of the transparent material include glass, inorganic oxide, inorganic nitride, porous material, and transparent resin. Of these, those made of transparent resin are particularly preferred. The transparent resin can be appropriately selected from those shown as constituting the above-mentioned transparent resin substrate.
The average thickness of the protective layer is usually 5 μm to 1 mm, preferably 20 to 200 μm, from the viewpoint of handleability. The protective layer preferably has a light transmittance of 80% or more in the visible light region having a wavelength of 400 to 700 nm.
また、保護層は、波長５５０ｎｍで測定したレターデーションＲｅが、５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましい。また、面内の任意２点のレターデーションＲｅの差（レターデーションむら）は、好ましくは１０ｎｍ以下であり、より好ましくは５ｎｍ以下である。レターデーションＲｅが大きく、またレターデーションむらが大きいと、液晶表示装置に用いた場合に表示面の明るさにバラツキが生じやすくなる。 The protective layer preferably has a retardation Re measured at a wavelength of 550 nm of 50 nm or less, and more preferably 20 nm or less. Moreover, the difference (retardation unevenness) of the retardation Re at any two points in the plane is preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less. When the retardation Re is large and the retardation unevenness is large, the brightness of the display surface tends to vary when used in a liquid crystal display device.
保護層を積層させるために接着剤（粘着剤を含む）を用いることができる。接着剤からなる層（接着層）の平均厚さは、通常０．０１μｍ〜３０μｍ、好ましくは０．１μｍ〜１５μｍである。保護層を接着剤で貼り付ける場合には、グリッド線間の空間に接着剤が入り込まないようにし、グリッド線間の空間に空気が残るようにすることが偏光分離性能を高める点で好ましい。 An adhesive (including an adhesive) can be used for laminating the protective layer. The average thickness of the layer made of an adhesive (adhesive layer) is usually 0.01 μm to 30 μm, preferably 0.1 μm to 15 μm. When the protective layer is attached with an adhesive, it is preferable from the viewpoint of improving the polarization separation performance that the adhesive does not enter the space between the grid lines and that air remains in the space between the grid lines.
本発明の偏光照明装置では、前記グリッド偏光子は、グリッド線が前記透明樹脂基材よりも光源から遠い側に位置するように配置される。
直線偏光は、レターデーションを持つ光学部材に入射するとその位相がずれて、楕円偏光、円偏光または逆位相の直線偏光に変換されて出射する。一方、偏光されていない光（非偏光の光）は、レターデーションを持つ光学部材に入射しても、位相がずれるということがなく、偏光されていない光として出射する。
グリッド偏光子に非偏光の光を入射すると、グリッド線の部分で、グリッド線の延びる方向に平行な直線偏光成分が反射され、垂直な直線偏光成分が透過される。
In the polarization illumination device of the present invention, the grid polarizer is arranged so that the grid line is located on the side farther from the light source than the transparent resin substrate.
When linearly polarized light is incident on an optical member having retardation, the phase thereof is shifted, and the light is converted into elliptically polarized light, circularly polarized light, or linearly polarized light having an opposite phase and emitted. On the other hand, unpolarized light (unpolarized light) is emitted as unpolarized light without being out of phase even if it is incident on an optical member having retardation.
When non-polarized light is incident on the grid polarizer, the linearly polarized light component parallel to the extending direction of the grid line is reflected and the vertical linearly polarized light component is transmitted at the grid line portion.
本発明の偏光照明装置では、光源を発した光（非偏光の光）は、先ず透明樹脂基材に入射し、次いでグリッド線の部分に入射する。本発明に用いられる透明樹脂基材は精密な調整がされていないレターデーションを持つ光学部材であるが、透明樹脂基材を透過する非偏光の光に対しては位相のずれなどの影響を及ぼさないため、非偏光のままで透明樹脂基材を通過する。透明樹脂基材を通過した非偏光の光はグリッド線の部分に到達する。非偏光の光は上記のようにグリッド線の部分で二つの直線偏光成分に分離される。このように、本発明の偏光照明装置では、グリッド線で分離された直線偏光成分が、透明樹脂基材のレターデーションの影響を全く受けないので、透明樹脂基材としてレターデーション値が大きく、レターデーション値のバラツキが大きく、および／または光軸のばらつきが大きい安価な樹脂フィルムを用いることができる。 In the polarized illumination device of the present invention, the light emitted from the light source (unpolarized light) first enters the transparent resin substrate, and then enters the grid line portion. The transparent resin base material used in the present invention is an optical member having a retardation that has not been precisely adjusted. However, non-polarized light transmitted through the transparent resin base material is affected by a phase shift or the like. Therefore, it passes through the transparent resin substrate while remaining unpolarized. The non-polarized light that has passed through the transparent resin base material reaches the grid line portion. Non-polarized light is separated into two linearly polarized light components at the grid line portion as described above. As described above, in the polarization illumination device of the present invention, the linearly polarized light component separated by the grid line is not affected at all by the retardation of the transparent resin base material. An inexpensive resin film having a large variation in the foundation value and / or a large variation in the optical axis can be used.
本発明の偏光照明装置では、光源とグリッド偏光子との間には、光拡散素子、集光素子などが介在されていてもよいし、光源の背後には光反射素子が配置されていてもよい。
前記光反射素子は、光を反射することができる素子である。具体的には、反射性金属膜や白色膜を備えた反射板が挙げられる。前記光拡散素子は輝度の面内分布をなくすために光を散乱し拡散光とする素子である。具体的には樹脂フィルム中にシリコーンビーズなどの光拡散材を分散させたもの（光拡散板と称することもある）、樹脂フィルム表面に光拡散材を塗布したもの（光拡散シートと称することもある）などが挙げられる。集光素子としては、プリズムシートなどが挙げられる。
In the polarization illumination device of the present invention, a light diffusing element, a condensing element, or the like may be interposed between the light source and the grid polarizer, or a light reflecting element may be disposed behind the light source. Good.
The light reflecting element is an element that can reflect light. Specifically, a reflecting plate provided with a reflective metal film or a white film can be used. The light diffusing element is an element that scatters light into diffused light to eliminate the in-plane distribution of luminance. Specifically, a resin film in which a light diffusing material such as silicone beads is dispersed (sometimes referred to as a light diffusing plate), or a resin film surface coated with a light diffusing material (also referred to as a light diffusing sheet). There are). A prism sheet etc. are mentioned as a condensing element.
以下に実施例、比較例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
（フィルムのレターデーション値および光軸の測定）
位相差測定装置（王子計測機器製、ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用い、フィルムの長さ方向５００ｍｍ毎に１０ｍに亘って（２０点）、幅方向には等間隔に５点（合計１００点）について波長５５０ｎｍにおけるレターデーション値および光軸を測定し、レターデーションの平均値およびばらつき並びに光軸のばらつきを求めた。
(Measurement of retardation value and optical axis of film)
Using a phase difference measurement device (manufactured by Oji Scientific Instruments, KOBRA-21ADH), the wavelength is about 10 points every 20 mm in the length direction of the film (20 points) and 5 points at equal intervals in the width direction (100 points in total). The retardation value and optical axis at 550 nm were measured, and the average value and variation of retardation and the variation of optical axis were determined.
（輝度向上率測定）
入射端面側に冷陰極管が配置され、かつ裏面側に光反射シートが設けられた導光板の出射面側に、順次光拡散シート、吸収型偏光板を置いて、偏光光源装置Ａを作製した。前記偏光光源装置Ａの上に、透過型のＴＮ液晶セルを載せ、その上に別の吸収型偏光板を（偏光透過軸が前記吸収型偏光板のものと直交するように）載せて、液晶表示装置Ａを得た。得られた液晶表示装置Ａを白表示にし、正面輝度（Ａ）を輝度計（ＢＭ−７、トプコン製）を用いて測定した。
入射端面側に冷陰極管が配置され、かつ裏面側に光反射シートが設けられた導光板の出射面側に、順次光拡散シート、下記で得られたグリッド偏光子を置き、さらにその上に吸収型偏光板をその偏光透過軸がグリッド偏光子の偏光透過軸と平行になるように載置して偏光光源装置Ｂを作製した。前記偏光光源装置Ｂの上に、透過型のＴＮ液晶セルを載せ、その上に別の吸収型偏光板を（偏光透過軸が前記吸収型偏光板のものと直交するように）載せて、液晶表示装置Ｂを得た。得られた液晶表示装置Ｂを白表示にし、正面輝度（Ｂ）を輝度計（ＢＭ−７、トプコン製）を用いて測定した。そして輝度向上率を下式で求めた。
（輝度向上率）＝正面輝度（Ｂ）／正面輝度（Ａ）×１００ （％）
(Brightness improvement rate measurement)
A polarized light source device A was prepared by sequentially placing a light diffusion sheet and an absorption-type polarizing plate on the exit surface side of the light guide plate in which the cold cathode tube is disposed on the incident end surface side and the light reflecting sheet is provided on the back surface side. . A transmission type TN liquid crystal cell is mounted on the polarized light source device A, and another absorption polarizing plate is mounted thereon (so that the polarization transmission axis is orthogonal to that of the absorption polarizing plate), and the liquid crystal A display device A was obtained. The obtained liquid crystal display device A was displayed in white, and the front luminance (A) was measured using a luminance meter (BM-7, manufactured by Topcon).
A light diffusion sheet and a grid polarizer obtained as described below are sequentially placed on the exit surface side of the light guide plate in which the cold cathode tube is disposed on the incident end surface side and the light reflecting sheet is provided on the back surface side, and further on the light polarizer sheet. An absorptive polarizing plate was placed so that the polarization transmission axis thereof was parallel to the polarization transmission axis of the grid polarizer, thereby producing a polarized light source device B. A transmission type TN liquid crystal cell is mounted on the polarized light source device B, and another absorption type polarizing plate is mounted thereon (so that the polarization transmission axis is orthogonal to that of the absorption type polarizing plate). Display device B was obtained. The obtained liquid crystal display device B was displayed in white, and the front luminance (B) was measured using a luminance meter (BM-7, manufactured by Topcon). And the brightness improvement rate was calculated | required with the following Formula.
(Brightness improvement rate) = Front brightness (B) / Front brightness (A) × 100 (%)
実施例１
８ｍｍ×８ｍｍ×６０ｍｍのＳＵＳ製シャンクにろう付けされた寸法０．２ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍの直方体単結晶ダイヤモンドの０．２ｍｍ×１ｍｍの面に、集束イオンビーム加工装置ＳＭＩ３０５０（セイコーインスツルメンツ製）を用いてアルゴンイオンビームを用いた集束イオンビーム加工を行い、長さ１ｍｍの辺に平行に、平均ピッチ２００ｎｍ、平均幅１００ｎｍ、平均高さ８０ｎｍの矩形形状の凸条を全幅に亘って彫り込み、切削工具を作製した。
直径２００ｍｍで長さ１５０ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ４３０製の円筒の曲面全面に、厚さ１００μｍのニッケル−リン無電解メッキを施し、次いで、前記切削工具と精密円筒研削盤Ｓ３０−１（スチューダ製）を用いて、ニッケル−リン無電解メッキ面を切削加工し、円筒の円周端面と平行な方向に延びる凸条を形成した転写ロールを得た。なお、集束イオンビーム加工による切削工具の作製と、転写ロールの作製は、振動制御システム（昭和サイエンス製）により０．５Ｈｚ以上の振動の変位が１０μｍ以下に管理された、温度２０．０±０．２℃の恒温低振動室内で行った。
Example 1
A focused ion beam processing device SMI3050 (manufactured by Seiko Instruments Inc.) is used on a 0.2 mm × 1 mm surface of a rectangular solid single crystal diamond of dimensions 0.2 mm × 1 mm × 1 mm brazed to a SUS shank of 8 mm × 8 mm × 60 mm. A focused ion beam machining is performed using an argon ion beam, and a rectangular ridge having an average pitch of 200 nm, an average width of 100 nm, and an average height of 80 nm is engraved over the entire width in parallel with a side having a length of 1 mm. Was made.
The entire surface of a cylindrical surface made of stainless steel SUS430 having a diameter of 200 mm and a length of 150 mm is subjected to nickel-phosphorus electroless plating with a thickness of 100 μm, and then using the cutting tool and precision cylindrical grinder S30-1 (manufactured by Studa). Then, the nickel-phosphorus electroless plating surface was cut to obtain a transfer roll in which ridges extending in a direction parallel to the circumferential end surface of the cylinder were formed. Note that the cutting tool by focused ion beam processing and the transfer roll were manufactured at a temperature of 20.0 ± 0 in which the vibration displacement of 0.5 Hz or more was controlled to 10 μm or less by a vibration control system (manufactured by Showa Science). . Performed in a constant temperature low vibration chamber at 2 ° C.
イソボルニルアクリレート８６．６重量％、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート９．６重量％、および光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製、イルガキュアー１８４）４．４重量％からなる塗布液を、厚さ１００μｍ、レターデーション値２１００ｎｍ、およびレターデーションのばらつき６１ｎｍのポリエチレンテレフタレート製の長尺の基材フィルム表面上にダイコーターを用いて塗工した。
直径７０ｍｍのゴム製ロールからなるニップロール、上記転写ロール及び高圧水銀ランプを備えた転写装置のニップロール／転写ロール間に前記塗工フィルムを通し、塗工面に転写ロールを接触させ、フィルムが転写ロールに接触している間に高圧水銀ランプにより３００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を積算光量６００ｍＪ／ｃｍ2になるように照射して、転写ロール表面の形状を塗工面に転写した。
形状が転写されたフィルムを所定のサイズに切り出し、集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００（日立製作所製）のマイクロサンプリング装置を使用してＴＥＭ用観察断面を作製し、透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）にてフィルム断面の観察をした結果、平均ピッチ２００ｎｍ、平均幅１００ｎｍ、平均高さ８０ｎｍの矩形形状が、フィルムの長手方向に平行に形成されていた。
A coating solution comprising 86.6% by weight of isobornyl acrylate, 9.6% by weight of dimethylol tricyclodecane diacrylate, and 4.4% by weight of a photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Irgacure 184). The film was coated on the surface of a long base film made of polyethylene terephthalate having a thickness of 100 μm, a retardation value of 2100 nm, and a retardation variation of 61 nm using a die coater.
The coating film is passed between a nip roll made of a rubber roll having a diameter of 70 mm, a nip roll / transfer roll of a transfer apparatus having the above-described transfer roll and a high-pressure mercury lamp, and the transfer roll is brought into contact with the coated surface. While being in contact, 300 mW / cm 2 of ultraviolet light was irradiated with a high-pressure mercury lamp so that the integrated light amount became 600 mJ / cm 2, and the shape of the transfer roll surface was transferred to the coated surface.
The film with the transferred shape is cut into a predetermined size, and a TEM observation cross section is prepared using a micro sampling device of a focused ion beam processing observation device FB-2100 (manufactured by Hitachi, Ltd.), and a transmission electron microscope H-7500 ( As a result of observing the film cross section at Hitachi, Ltd., a rectangular shape having an average pitch of 200 nm, an average width of 100 nm, and an average height of 80 nm was formed in parallel to the longitudinal direction of the film.
長尺の転写フィルムのパターン形成面に、アルゴンガス存在下にてフィルムの法線方向から７０度傾斜し且つ畝状凸部長手方向に直角な方向からＳｉＯ2を出力４００Ｗでスパッタリングして斜方成膜した。次いで、前記方向の逆側に７０度傾斜し且つ畝状凸部に直角な方向からＳｉＯ2を出力４００Ｗでスパッタリングして斜方成膜した。最後に該フィルムの法線方向からアルミニウムを真空蒸着し成膜した。
硝酸５．２重量％、リン酸７３．０重量％、酢酸３．４重量％、及び残部が水からなる組成（酸成分相当濃度：８１．６重量％）の温度３３℃のエッチング液に、上記フィルムを３０秒間浸漬した。
The pattern formation surface of the transfer film long, oblique by sputtering a SiO 2 at an output 400W from the normal direction from the inclined 70 degrees to and Sejototsu director hand perpendicular to the direction of the film under argon gas A film was formed. Next, an oblique film was formed by sputtering SiO 2 at a power of 400 W from a direction inclined at an angle of 70 ° to the opposite side of the direction and perpendicular to the hook-shaped convex portion. Finally, aluminum was vacuum deposited from the normal direction of the film to form a film.
To an etching solution at a temperature of 33 ° C. of a composition (acid component equivalent concentration: 81.6 wt%) composed of 5.2 wt% nitric acid, 73.0 wt% phosphoric acid, 3.4 wt% acetic acid, and the balance water. The film was immersed for 30 seconds.
水で洗浄し、１２０℃で５分間乾燥し、長尺のグリッド偏光フィルムを作製した。長尺のグリッド偏光フィルムを所定のサイズに切り出し、集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００（日立製作所製）のマイクロサンプリング装置を使用してＴＥＭ用観察断面を作製し、透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）にてフィルム断面を観察した結果、畝状凸部の頂に、平均幅９９ｎｍおよび平均厚さ７６ｎｍのアルミニウム層が、畝状凸部間の溝の底に、平均幅９２ｎｍおよび平均厚さ５６ｎｍのアルミニウム層がそれぞれ形成されていた。溝の底に形成されたアルミニウム層は両端部の膜厚が中心部の膜厚より薄い構造であった。畝状凸部の頂および溝の底に形成されたアルミニウム層によって、それぞれピッチ２００ｎｍで略平行に延びるグリッド線が２段で構成されていた。 It was washed with water and dried at 120 ° C. for 5 minutes to produce a long grid polarizing film. A long grid polarizing film is cut into a predetermined size, a TEM observation cross section is prepared using a micro sampling device of a focused ion beam processing observation device FB-2100 (manufactured by Hitachi, Ltd.), and a transmission electron microscope H-7500 ( As a result of observing the cross section of the film at Hitachi, Ltd., an aluminum layer having an average width of 99 nm and an average thickness of 76 nm is formed on the top of the ridge-shaped protrusions, and an average width of 92 nm and an average is formed An aluminum layer having a thickness of 56 nm was formed. The aluminum layer formed at the bottom of the groove had a structure in which the film thickness at both ends was thinner than the film thickness at the center. Grid lines extending substantially in parallel at a pitch of 200 nm were formed in two stages by the aluminum layer formed on the top of the bowl-shaped protrusion and the bottom of the groove.
コロナ放電処理された厚さ１００μｍ、レターデーション４ｎｍのシクロオレフィンポリマーフィルム（ＺＦ−１４、オプテス製）を、ウレタン系接着剤を介して、前記の長尺グリッド偏光フィルムのアルミニウム層側に積層し、この積層体を加圧ローラーのニップに供給し圧着して貼り合せ、保護層付きの長尺のグリッド偏光フィルムを得た。
保護層付きの長尺のグリッド偏光フィルムの偏光透過軸はフィルムの幅方向と略平行であった。
A cycloolefin polymer film (ZF-14, manufactured by Optes) having a thickness of 100 μm and a retardation of 4 nm subjected to corona discharge treatment is laminated on the aluminum layer side of the long grid polarizing film through a urethane adhesive, This laminate was supplied to the nip of a pressure roller and pressed and bonded to obtain a long grid polarizing film with a protective layer.
The polarization transmission axis of the long grid polarizing film with a protective layer was substantially parallel to the width direction of the film.
保護層付きの長尺のグリッド偏光フィルムから所定の大きさのグリッド偏光子を切り出した。該グリッド偏光子を、その基材フィルム側が光源に向かいグリッド線が光源から遠い側になるように配置した液晶表示装置を作製した。輝度向上率は１３３％であり、表示ムラはまったく見られなかった。 A grid polarizer of a predetermined size was cut out from a long grid polarizing film with a protective layer. A liquid crystal display device was produced in which the grid polarizer was disposed such that the base film side was directed to the light source and the grid line was located on the side far from the light source. The luminance improvement rate was 133%, and display unevenness was not seen at all.
実施例２
実施例１で作製した長尺の転写フィルムを５００ｍｍ×５００ｍｍのサイズに切り出し、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチルトリエトキシシランの蒸気に１０分間さらし、次いで６０℃、７０％ＲＨの雰囲気中に１０分間放置した。
転写フィルムのパターン形成面に、フィルムの法線方向からアルミニウムを真空蒸着して成膜した。該アルミニウム膜面に粘着テープ（住友３Ｍ社製）を貼り付けて剥離した。畝状凸部の頂に成膜されていたアルミニウム層が引き剥がされた。畝状凸部間の溝の底に平均幅９９ｎｍ、および平均厚さ７４ｎｍのアルミニウム層が残されていた。畝状凸部間の溝の底に形成されたアルミニウム層によって、平均ピッチ２００ｎｍのグリッド線が構成されていた。
Example 2
The long transfer film prepared in Example 1 was cut into a size of 500 mm × 500 mm, exposed to 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane vapor for 10 minutes, and then at 60 ° C. and 70% RH atmosphere. Leave in for 10 minutes.
Aluminum was vacuum-deposited on the pattern forming surface of the transfer film from the normal direction of the film to form a film. An adhesive tape (manufactured by Sumitomo 3M) was applied to the aluminum film surface and peeled off. The aluminum layer formed on the top of the bowl-shaped convex part was peeled off. An aluminum layer having an average width of 99 nm and an average thickness of 74 nm was left at the bottom of the groove between the ridges. Grid lines having an average pitch of 200 nm were formed by the aluminum layer formed at the bottom of the groove between the ridge-shaped convex portions.
ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（ＮＫエステル ＡＤ−ＴＭＰ、新中村化学製）９０．０重量部、光開始剤（イルガキュアー９０７、チバガイギー製）１０．０重量部、および酢酸ブチル９００．０重量部からなる塗布液を、アルミニウム成膜面に乾燥膜厚が２μｍになるように塗布し、８０℃で１０分間乾燥した。１０ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を積算光量６００ｍＪ／ｃｍ2になるまで照射して、保護層付きのグリッド偏光フィルム（保護層がＵＶ硬化樹脂）を作製した。グリッド偏光フィルム上に形成した保護層のレターデーション（白色ガラス板に前記塗布液を乾燥膜厚が１０μｍになるように塗布し、紫外線を照射してＵＶ硬化樹脂からなるフィルムを作製し、このフィルムのレターデーション）は２ｎｍであった。
得られた保護層付きのグリッド偏光フィルムから所定の大きさのグリッド偏光子を切り出した。該グリッド偏光子を、その基材フィルム側が光源に向かいグリッド線が光源から遠い側になるように配置した液晶表示装置を作製した。輝度向上率は１１９％であり、表示ムラはまったく見られなかった。
It consists of 90.0 parts by weight of ditrimethylolpropane tetraacrylate (NK ester AD-TMP, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 10.0 parts by weight of photoinitiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy), and 900.0 parts by weight of butyl acetate. The coating solution was applied to the aluminum film formation surface so that the dry film thickness was 2 μm, and dried at 80 ° C. for 10 minutes. A grid polarizing film with a protective layer (the protective layer is a UV curable resin) was produced by irradiating with 10 mW / cm 2 of ultraviolet rays until the accumulated light amount reached 600 mJ / cm 2 . Retardation of the protective layer formed on the grid polarizing film (the coating solution is applied to a white glass plate so that the dry film thickness is 10 μm, and a film made of a UV curable resin is produced by irradiating ultraviolet rays. The retardation) was 2 nm.
A grid polarizer of a predetermined size was cut out from the obtained grid polarizing film with a protective layer. A liquid crystal display device was produced in which the grid polarizer was disposed such that the base film side was directed to the light source and the grid line was located on the side far from the light source. The luminance improvement rate was 119%, and display unevenness was not seen at all.
実施例３
実施例１と同様の手法により、平均ピッチ１８０ｎｍ、平均幅９０ｎｍ、平均高さ２００ｎｍの矩形形状を有する、切削工具を作製した。該切削工具で加工したこと、およびポリエチレンテレフタレートフィルムに替えて厚さ１００μｍ、レターデーション５５０ｎｍ、およびレターデーションのばらつき５２ｎｍのポリカーボネートフィルムを用いたこと以外は、実施例１と同様の手法によりポリカーボネートフィルムを基材とする転写フィルムを作製した。転写フィルムの一面には、平均ピッチ１８０ｎｍ、平均幅９０ｎｍ、平均高さ２００ｎｍの矩形形状の畝状凸部が形成されていた。
Example 3
A cutting tool having a rectangular shape with an average pitch of 180 nm, an average width of 90 nm, and an average height of 200 nm was produced in the same manner as in Example 1. A polycarbonate film was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polycarbonate film having a thickness of 100 μm, a retardation of 550 nm, and a retardation variation of 52 nm was used instead of the polyethylene terephthalate film. A transfer film as a substrate was prepared. On one surface of the transfer film, rectangular bowl-shaped convex portions having an average pitch of 180 nm, an average width of 90 nm, and an average height of 200 nm were formed.
転写フィルムのパターン形成面に、フィルムの法線方向からアルミニウムを真空蒸着して成膜した。次いで、実施例１と同様の手法により、エッチング、水洗し、乾燥することにより、長尺のグリッド偏光フィルムを得た。この長尺のグリッド偏光フィルムは畝状凸部の頂に平均幅８８ｎｍおよび平均厚さ２０２ｎｍのアルミニウム層が形成されており、頂部に形成されたアルミニウム層によって、平均ピッチ１８０ｎｍのグリッド線が構成されていた。 Aluminum was vacuum-deposited on the pattern forming surface of the transfer film from the normal direction of the film to form a film. Next, a long grid polarizing film was obtained by etching, washing with water and drying in the same manner as in Example 1. In this long grid polarizing film, an aluminum layer having an average width of 88 nm and an average thickness of 202 nm is formed on the top of the ridge-shaped convex portion, and a grid line having an average pitch of 180 nm is formed by the aluminum layer formed on the top. It was.
実施例１と同様の手法により、シクロオレフィンポリマーフィルムからなる保護層を形成し、保護層付きの長尺のグリッド偏光フィルムを得た。得られた保護層付きの長尺のグリッド偏光フィルムの透過軸は、フィルムの幅方向と略平行であった。
得られた保護層付きのグリッド偏光フィルムから所定の大きさのグリッド偏光子を切り出した。該グリッド偏光子を、その基材フィルム側が光源に向かいグリッド線が光源から遠い側になるように配置した液晶表示装置を作製した。輝度向上率は１３１％であり、表示ムラはまったく見られなかった。
A protective layer made of a cycloolefin polymer film was formed in the same manner as in Example 1 to obtain a long grid polarizing film with a protective layer. The transmission axis of the obtained long grid polarizing film with a protective layer was substantially parallel to the width direction of the film.
A grid polarizer of a predetermined size was cut out from the obtained grid polarizing film with a protective layer. A liquid crystal display device was produced in which the grid polarizer was disposed such that the base film side was directed to the light source and the grid line was located on the side far from the light source. The luminance improvement rate was 131%, and display unevenness was not seen at all.
比較例
実施例１で作製したグリッド偏光子を、そのグリッド線側が光源に向かい基材フィルムが光源から遠い側になるように配置した液晶表示装置を作製した。輝度向上率は１００％であり、表示ムラが顕著に見られた。
Comparative Example A liquid crystal display device was produced in which the grid polarizer produced in Example 1 was arranged so that the grid line side faced the light source and the base film was on the side far from the light source. The luminance improvement rate was 100%, and display unevenness was noticeable.
１、３１０：透明樹脂基材
１０、１２、１３：畝状凸部
Ａ：凸部の頂部側の幅
Ｂ：凸部の基部側の幅
Ｔ：溝の開口部側の幅
Ｗ：溝の深部側の幅
Ｈ１：吸光性層Ｂの最大厚さ
Ｈ２：吸光性層Ｂの最小厚さ
２０、３１１：吸光性層Ａ
２１、３１１’：吸光性層Ｂ
３１２：グリッド線間の空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,310: Transparent
21, 311 ′: Absorbing layer B
312: Space between grid lines
Claims (5)
前記グリッド偏光子は、そのグリッド線が前記透明樹脂基材よりも光源から遠い側に位置するように配置してなる、偏光照明装置。 A plate-shaped transparent resin substrate having a retardation value (Re) at a wavelength of 550 nm of 500 nm or more, and a plurality of grid lines that are laminated on one surface of the transparent resin substrate and extend substantially parallel to each other. Comprising a grid polarizer, and a light source,
The said grid polarizer is a polarized light illuminating device arrange | positioned so that the grid line may be located in the side far from a light source rather than the said transparent resin base material.
前記グリッド偏光子は、そのグリッド線が前記透明樹脂基材よりも光源から遠い側に位置するように配置してなる、偏光照明装置。 A plate-shaped transparent resin substrate having a retardation value (Re) variation of 50 nm or more in the width direction and the longitudinal direction at a wavelength of 550 nm, and substantially parallel to each other laminated on one surface of the transparent resin substrate A grid polarizer comprising a plurality of extended grid lines, and a light source,
The said grid polarizer is a polarized light illuminating device arrange | positioned so that the grid line may be located in the side far from a light source rather than the said transparent resin base material.
グリッド線が、前記畝状凸部の頂に在る吸光性層Ａ及び／又は前記畝状凸部間に形成される溝の底に在る吸光性層Ｂによって構成されているものである、請求項１または２に記載の偏光照明装置。 The transparent resin base material has a ridge-like convex portion that is elongated in a linear shape on one surface and is arranged in parallel in a state of being separated from each other,
The grid line is constituted by the light-absorbing layer A at the top of the hook-shaped convex part and / or the light-absorbing layer B at the bottom of the groove formed between the hook-shaped convex parts. The polarized illumination apparatus according to claim 1 or 2.
式〔１〕：０．６≧Ｈ2／Ｈ1
（式〔１〕において、Ｈ1は畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ｂの最大厚さを、Ｈ2は畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ｂの両端部の最小厚さを、表す。） The polarized light illumination device according to claim 3, wherein the light-absorbing layer B has a cross-sectional shape that satisfies the relationship of the formula [1].
Formula [1]: 0.6 ≧ H 2 / H 1
(In Formula [1], H 1 is the maximum thickness of the light-absorbing layer B in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion, and H 2 is the light-absorbing layer in the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion. (It represents the minimum thickness of both ends of B.)
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