JP2009133927A - グリッド偏光フィルムおよびその製法 - Google Patents

Abstract

【課題】急激な温度変化（ヒートショック）に繰り返し遭っても偏光性能の低下が小さいグリッド偏光フィルムおよびその製法を提供する。
【解決手段】板状の透明樹脂基材と、該透明樹脂基材の少なくとも一方の表面に積層された略平行に並ぶ複数のグリッド線とを含んでなり、前記透明樹脂基材が少なくとも一方の表面に略平行に並ぶ複数の畝を有するものであり、前記グリッド線が前記畝の頂に在る金属層Ａ及び／又は前記畝間に形成される溝の底に在る金属層Ｂによって構成されるものであり、且つ該金属層Ａ及び／又は金属層Ｂの長手方向に測定した表面粗さＲが２．０ｎｍ以下である、グリッド偏光フィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、グリッド偏光フィルムおよびその製法に関する。さらに詳細には、急激な温度変化（ヒートショック）に繰り返し遭っても偏光性能の低下が小さいグリッド偏光フィルムおよびその製法に関する。

グリッド偏光フィルムの製法として、特許文献１に、露光したＰＭＭＡ膜を現像することにより鋸歯状の断面を持ったストライプ状パターンを基盤の上に作成する工程と、これから金属のスタンパーを作成する工程と、このスタンパーから多数のレプリカを作成する工程と、斜め方向から蒸着を行う工程と、透明保護膜をコーティングする工程とからなる金属グリッド型偏光素子の製造方法が開示されている。

また、特許文献２には、モース硬度９以上の材料を高エネルギー線で加工し、先端に幅６００ｎｍ以下の突起を形成してなる工具を作製し、該工具を使用して金型部材上に、幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの微細格子形状を形成し、該金型部材の微細格子形状を厚さ１００ｎｍの紫外線硬化性アクリル樹脂の塗布層に密着させて、紫外線を照射し、微細な直線状の突起の格子形状が転写された透明樹脂基材を得、該透明樹脂基材に導電性反射体を蒸着することを特徴とするグリッド偏光子の製造方法が開示されている。
特開平０７−２９４７３０号公報 特開２００６−１７８７９号公報

しかしながら、これらの製造方法で得られたグリッド偏光子は、急激な温度変化（ヒートショック）に繰り返し遭うと、偏光性能が低下して、所望の偏光度を得ることができなくなることがあった。
そこで、本発明の目的は、急激な温度変化（ヒートショック）に繰り返し遭っても偏光性能の低下が小さいグリッド偏光フィルムおよびその製法を提供することにある。

本発明者は、従来の方法で得られたグリッド偏光子は透明樹脂基板の膨張係数と金属蒸着膜の膨張係数との間に大きな差があり、急激な温度変化を繰り返し受けると金属蒸着膜からなるグリッド線が断絶してグリッド線に対して平行な方向に振動面を有する偏光の反射率が低下することに気づいた。そして、本発明者は、板状の透明樹脂基材上に製膜される金属層の表面粗さを小さくすることによって、グリッド線の断絶を防ぐことができ、その結果、急激な温度変化（ヒートショック）に繰り返し遭っても偏光性能の低下が小さくなることを見出した。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。

すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
（１） 板状の透明樹脂基材と、該透明樹脂基材の少なくとも一方の表面に積層された略平行に並ぶ複数のグリッド線とを含んでなり、
前記透明樹脂基材が少なくとも一方の表面に略平行に並ぶ複数の畝を有するものであり、
前記グリッド線が前記畝の頂に在る金属層Ａ及び／又は前記畝間に形成される溝の底に在る金属層Ｂによって構成されるものであり、且つ該金属層Ａ及び／又は金属層Ｂの長手方向に測定した表面粗さＲが２．０ｎｍ以下である、グリッド偏光フィルム。
（２） 前記金属層Ａ及び／又は金属層Ｂの平均厚さが１００ｎｍ以下である、（１）に記載のグリッド偏光フィルム。

（３） 板状の透明樹脂基材の少なくとも一方の表面に略平行に並ぶ複数の畝を形成し、
該畝形成面に、金属層を物理蒸着によって製膜することを含む、（１）または（２）に記載のグリッド偏光フィルムの製法。
（４） 絶対圧１×１０^-2Ｐａ以下の雰囲気で物理蒸着を行う、（３）に記載のグリッド偏光フィルムの製法。
（５） 物理蒸着による製膜速度が１．０ｎｍ／秒以上である、（３）または（４）に記載のグリッド偏光フィルムの製法。

本発明のグリッド偏光フィルムは、急激な温度変化（ヒートショック）に繰り返し遭っても偏光性能の低下が小さい。その結果、自動車内などの過酷な温度環境となる場所での使用においても、液晶表示装置などの表示画質を良好に維持できる。

本発明のグリッド偏光フィルムは、板状の透明樹脂基材と、該透明樹脂基材の少なくとも一方の表面に積層された略平行に並ぶ複数のグリッド線とを含んでなるものである。

透明樹脂基材を構成する透明樹脂は、熱可塑性樹脂であってもよいし、硬化性樹脂を硬化させたものであってもよいが、後述する畝を容易に形成できると言う点から硬化性樹脂を硬化させたものが好ましい。
透明な熱可塑性樹脂としては、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、転写性の観点から、脂環式オレフィンポリマーが好適である。

硬化性樹脂としては、熱硬化性のものと、エネルギー線硬化性のものとがある。なお、エネルギー線とは、可視光線、紫外線、電子線、Ｘ線などのことをいう。

熱硬化性樹脂の具体例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が挙げられる。

エネルギー線硬化性樹脂としては、ラジカル重合性不飽和基及び/又はカチオン重合性基を有する低分子量化合物、又は樹脂等が挙げられる。なお、ラジカル重合性不飽和基及び/又はカチオン重合性基は、１分子中に２以上含んでいてもよい。

前記ラジカル重合性不飽和基を有する低分子量化合物としては、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン；ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン化合物；スチレン、α−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、４−ビニルピリジン等のラジカル反応性芳香族化合物；アクリル酸、メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、エンド−ビシクロ［２．２．１］−５−ヘプテン−２，８−ジカルボン酸（エンディック酸）、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸等の不飽和カルボン酸；アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド、マレイン酸クロライド等の不飽和カルボン酸のハライド；アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイミド等の不飽和カルボン酸のアミド若しくはイミド誘導体；無水マレイン酸、無水エンディック酸、無水シトラコン酸等の不飽和カルボン酸の無水物；マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フエノキシエチル（メタ）アクリレート、へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸・ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸・ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールへキサ（メタ）アクリレート等の不飽和カルボン酸のエステル誘導体； ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシトリエトキシシラン等のラジカル反応不飽和基を有するシラン化合物；等が挙げられる。

前記カチオン重合性基を有する低分子量化合物としては、ジシクロペンタジエンジオキサイド、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテル、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル）メチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アセタール、エチレングリコールのビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）エーテル、エチレングリコールの３，４−エポキシシクロヘキサンカルボン酸ジエステル等の脂環式エポキシ基を含有する化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ジグリセリンテトラグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、スピログリコールジグリシジルエーテル等のグリシジル基を含有するエポキシ化合物；３−エチル−３−メトキシメチルオキセタン、３−エチル−３−エトキシメチルオキセタン、３−エチル−３−ブトキシメチルオキセタン、３−エチル−３−アリルオキシメチルオキセタン、３−メチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（２’−ヒドロキシエチル）オキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（２’−ヒドロキシ−３’−フェノキシプロピル）オキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（２’−ヒドロキシ−３’−ブトキシプロピル）オキシメチルオキセタン、３−エチル−３−［２’−（２”−エトキシエチル）オキシメチル］オキセタン等のオキセタン環を含有する化合物；等が挙げられる。

前記ラジカル重合性不飽和基又はカチオン重合性基を有する樹脂としては、低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等の側鎖にラジカル重合性不飽和基又はカチオン重合性基を有する樹脂が挙げられる。

エネルギー線として紫外線や可視光線を用いる場合には、硬化性樹脂の中に光重合開始剤、光増感剤などを含ませる。光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類等が挙げられる。光増感剤としてｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等が挙げられる。

透明樹脂基材を構成する透明樹脂は、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。

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、帯電防止剤、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、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。

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、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。

透明樹脂基材は、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。なお、Ｒｅはｄ×（ｎ_x−ｎ_y）で定義される値である（ｎ_x：面内の遅相軸方向の屈折率、ｎ_y：前記遅相軸に面内で直交する方向の屈折率、ｄ：平均厚さ）。
透明樹脂基材は、１００℃で２時間真空乾燥した後の重量Ｗ₀から、８０℃の温水に２４時間浸漬し次いで１００℃で２時間真空乾燥した後の重量Ｗ₁への重量減量が、Ｗ₀の１％以下であることが好ましく、０．８％以下であることがより好ましい。

本発明に用いられるグリッド偏光フィルム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。

本発明に用いられる透明樹脂基材は、少なくとも一方の表面に略平行に並ぶ複数の畝を有するものである。さらに該畝が可視光線の波長よりも短いピッチ間隔で並び格子に形成されたものが好ましい。該畝は、稜線が略直線状に延びるものである。畝の垂直断面形状は特に限定されないが、矩形、台形、菱形、山形などが挙げられる。

畝の高さ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。
畝間に形成される溝の幅は、好ましくは２００ｎｍ以下、好ましくは２０〜１００ｎｍである。
畝の幅は、好ましくは２５〜３００ｎｍであり、畝（稜線）の長さは、好ましくは８００ｎｍ以上である。
また、畝の中心間距離（ピッチ）は、好ましくは２０〜５００ｎｍ、より好ましくは３０〜３００ｎｍである。
畝のアスペクト比（畝の高さ／畝の幅）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。

偏光分離性能などの光学特性を考慮すると、畝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。

上記のような畝を有する透明樹脂基材は、リソグラフィー法と現像エッチング法との組み合わせによって、または転写型または転写ロールを用いた転写法によって、得ることができる。具体的には、エネルギー線硬化性樹脂を流延して塗膜を得、該塗膜に畝に対応するパターンでエネルギー線を照射して、該パターンを現像することによって畝を有する透明樹脂基材を得ることができる。また、エネルギー線硬化性樹脂を流延して塗膜を得、該塗膜に畝に対応した凹凸を有する金型またはロールを、塗膜に押し当て、該押し当てている状態でエネルギー線を照射し、エネルギー線硬化性樹脂を硬化させることによって畝を有する透明樹脂基材を得ることができる。

本発明のグリッド偏光フィルムに含まれるグリッド線は、前記畝の頂に在る金属層Ａ及び／又は前記畝間に形成される溝の底に在る金属層Ｂによって構成される。
該金属層Ａ及び／又は金属層Ｂは、その表面粗さＲが２．０ｎｍ以下、好ましくは１．８ｎｍ以下である。表面粗さＲを小さくすると、グリッド線の断絶を防ぐことができ、低温と高温との間での急激な温度変化（ヒートショック）に繰り返し遭っても、偏光性能の低下が小さくなる。
なお、本発明では、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、グリッド偏光フィルムの流れ方向に少なくとも１０ｃｍ以上離れた１０箇所を、グリッド線に平行な方向（金属層の長手方向）で切断し、その断面を走査型顕微鏡（日立製作所製、Ｓ−４７００）で、写真撮影した。得られた１０枚の走査型顕微鏡写真像を画像解析ソフト（ＳｏｆｔｉｍａｇｉｎｇＳｙｓｔｅｍ製、ＡｎａｌｙＳＩＳ）を用いて処理し、粗さ曲線を求めた。ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に記載のとおり、粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の方向にＸ軸、縦倍率の方向にＹ軸をｙ＝ｆ（ｘ）で表した時に、次の式によって算術平均高さＲａを求めた。そして１０箇所で求めらた算術平均高さＲａの平均値を本発明における表面粗さＲとした。

金属層（グリッド線）に用いる材料としては、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。
金属層は、前記材料を物理蒸着（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が挙げられる。これらのうち表面粗さを小さくすることが容易という観点から真空蒸着法が好ましい。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。加熱手段としては、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどが挙げられる。物理蒸着を行う装置内の雰囲気は、好ましくは絶対圧１×１０^-2Ｐａ以下、より好ましくは絶対圧８×１０^-3Ｐａ以下である。
物理蒸着による製膜速度は、好ましくは１．０ｎｍ／秒以上、より好ましくは２．５ｎｍ／秒以上、特に好ましくは４．０ｎｍ／秒以上である。なお、製膜速度の上限は、製膜装置の性能による限界があるのみで、表面粗さを小さくするという観点においては特に制限されない。製膜速度をこの範囲に調整することによって、表面粗さを小さくすることができる。

畝を有する透明樹脂基材にＰＶＤ法により金属層を形成させた場合、前記畝の頂および／または前記畝間に形成される溝の底に金属層が積層される（図１、図２、図３参照）。
畝の頂に積層された金属層Ａの形状は特に制限されず、通常は矩形、台形、円形、山形などである。金属層Ａの厚さは、特に制限されないが、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは３０〜９０ｎｍ、特に好ましくは５０〜８０ｎｍである。金属層Ａの幅および長さは、通常、畝の頂面の形状にしたがってほぼ決まる。

畝間に形成される溝の底に積層された金属層Ｂの形状は、特に制限されず、通常は矩形、台形、円形、山形などである。金属層Ｂの厚さは、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは３０〜９０ｎｍ、特に好ましくは５０〜８０ｎｍである。金属層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。

前記のような畝形成面に積層された金属層の一部は、湿式エッチングによって除去することが好ましい。除去される金属層の一部とは、畝の側壁に形成された部分、畝の頂の幅からはみ出した部分などである。湿式エッチングは、金属層にエッチング液を接触させる工程と、リンス液で洗浄する工程、およびリンス液を除去する工程を少なくとも含む。

金属層にエッチング液を接触させる工程の前に、除去されないようにしたい部分の金属層の上にマスク層を設けてもよい。マスク層には、通常、無機化合物膜が用いられる。このマスク層によって金属層の厚さの減少を少なくして金属層の幅を狭くすることができる。

マスキング用の無機化合物は、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。積層される無機化合物膜の厚さは、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。無機化合物膜はＰＶＤ法によって形成できる。

金属層にエッチング液を接触させる工程の前に、略平行に並んだ畝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の中心間距離が広がり、金属層Ａ間のピッチ間隔が広がり、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金属層Ｂの端が、延伸によって、畝の基部から離れ、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、金属層Ｂの両端を優先的に除去し、図３のように、中央よりも両端を薄くすることができる。

延伸方法は特に限定されないが、畝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倍にするとよい。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。

金属層にエッチング液を接触させる工程の前に、金属層の表面改質処理を行うことが好ましい。表面改質処理としては、プラズマ処理、コロナ放電処理、ＵＶ照射処理および有機溶剤処理からなる群から選ばれる少なくとも一つの処理が好適なものとして挙げられる。金属層の表面改質処理を行うことによって、光学性能のバラツキが小さくなる。

湿式エッチングに用いられるエッチング液は、透明樹脂フィルムを腐食等させずに金属層の一部を除去できる液であれば良く、マスク層（無機化合物膜）、金属層、透明樹脂基材の材質に応じて適宜選択される。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、エッチング液には界面活性剤などの添加剤が含まれていても良い。

金属層にエッチング液を接触させる方法は、特に制限されないが、ディップ法、スプレー法およびコーティング法からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法が好ましい。

湿式エッチングに用いられるリンス液は、エッチング液を金属層に接触させたときに発生した残渣を取り除く液である。残渣が残ると金属層の表面が荒れ、光学性能に影響を及ぼすことがある。また、残渣が透明樹脂基材の好ましく無い場所に付着することがある。
リンス液としては、水（例えば、純水など）、界面活性剤を含有する溶液、などが挙げられる。
リンス液で金属層を洗浄する方法は、金属層に接触したエッチング液およびエッチング残渣を取り除くことができる方法であれば、特に制限されない。

リンス液で洗浄した後、リンス液を除去する。リンス液の除去方法は特に制限されないが、エアーブローによる方法が好ましい。

本発明のグリッド偏光フィルムは、グリッド線に腐食防止処理を施して腐食防止膜を設けても良い。腐食防止膜は、グリッド偏光性能の観点から、単分子膜もしくはそれに準じる厚さ、具体的には、１００ｎｍ以下の厚さであることが好ましい。

本発明のグリッド偏光フィルムは、金属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が積層されていてもよい。
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。
透明樹脂からなる保護層は、前述の透明樹脂基材同様に、前記同様の方法で測定した重量減量が１％以下であることが好ましく、０．８％以下であることがより好ましい。
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。

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。

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。

本発明のグリッド偏光フィルムは、前記グリッド線の間に空気または不活性ガスが含まれる空間がある。図１および図２のような畝を有する透明樹脂基材３１０の表面にグリッド線３１１および３１１’が形成されているグリッド偏光フィルムでは、空間３１２が畝とその上に積層されたグリッド線３１１の間に形成される。グリッド線間には通常空気が含まれているが、不活性ガスが含まれていてもよい。不活性ガスとしては屈折率の小さいものが好ましく、窒素、ヘリウムなどが挙げられる。

以下に実施例を挙げて、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。

（表面粗さＲ）
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、グリッド偏光フィルムの流れ方向に少なくとも１０ｃｍ以上離れた１０箇所を、グリッド線に平行な方向で切断し、その断面を走査型顕微鏡（日立製作所製、Ｓ−４７００）で、写真撮影した。得られた１０枚の走査型顕微鏡写真像を画像解析ソフト（ＳｏｆｔｉｍａｇｉｎｇＳｙｓｔｅｍ製、ＡｎａｌｙＳＩＳ）を用いて処理し、粗さ曲線を求めた。ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に準拠して、該粗さ曲線から、算術平均高さＲａを求めた。そして１０箇所で求めらた算術平均高さＲａの平均値を表面粗さＲとした。なお、カットオフ値はＪＩＳ Ｂ ０６３３−２００１にて算出した値を用いた。

実施例１
８ｍｍ×８ｍｍ×６０ｍｍのステンレス鋼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社製）を用いてアルゴンイオンビームによる集束イオンビーム加工を行い、長さ１ｍｍの辺に平行な幅９０ｎｍ、深さ８０ｎｍの矩形の溝をピッチ１８０ｎｍで彫り込み、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た。次いで、先に作製した切削工具と、精密円筒研削盤Ｓ３０−１（スチューダ社製）を用いて、円筒を回転させてニッケル−リン無電解メッキ面に切削加工し、円筒の円周端面に平行な幅９０ｎｍで高さ８０ｎｍの断面矩形の畝がピッチ１８０ｎｍで円筒の曲面全面に形成され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、ニッケル−リン無電解メッキ面の切削加工は、振動制御システム（昭和サイエンス社製）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。

直径７０ｍｍのゴム製ニップロール（表面温度１００℃）及び上記で得られた転写ロール（表面温度１６０℃）の間に厚さ１００μｍのシクロオレフィンポリマーフィルム（ＺＦ−１４、オプテス社製）を、搬送テンション０．１ｋｇｆ／ｍｍ²、ニップ圧０．５ｋｇｆ／ｍｍの条件で挟み、フィルム面に転写ロール面の形状を転写した。形状が転写されたフィルムをロール状に巻き取った。得られた転写フィルム表面に、平均幅９０ｎｍ、高さ８０ｎｍの断面矩形の畝が、フィルムの長手方向に平行にピッチ１８０ｎｍで複数並んで形成されていることが、透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）の観察によって確認された。なお、観察用の試料は、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にて作成した。

前記の転写フィルムの畝形成面側に、法線方向からアルミニウムを製膜速度３０ｎｍ／秒、絶対圧２×１０^-3Ｐａで、真空蒸着した。次いで、上記アルミニウムが蒸着されたフィルムを、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％）で、温度３３℃のエッチング液に３０秒間浸漬し、次いで水でリンスし、エアーブローで水滴を吹き飛ばし、１２０℃で５分間乾燥して、長尺のグリッド偏光フィルムを作製した。得られた長尺のグリッド偏光フィルムをロール状に捲き取った。
得られたグリッド偏光フィルムは、グリッド線の表面粗さＲが０．５ｎｍであった。

実施例２
製膜速度を１０ｎｍ／秒に変えた以外は実施例１と同じ方法で、グリッド偏光フィルムを得た。得られたグリッド偏光フィルムは、グリッド線の表面粗さＲが０．９ｎｍであった。

実施例３
製膜速度を５ｎｍ／秒に、製膜時の絶対圧を５×１０^-3Ｐａに変えた以外は実施例１と同じ方法で、グリッド偏光フィルムを得た。得られたグリッド偏光フィルムは、グリッド線の表面粗さＲが１．５ｎｍであった。

実施例４
実施例１で行った真空蒸着によるアルミニウム製膜を、製膜速度１０ｎｍ／秒、絶対圧８×１０^-3Ｐａ、及びアルゴンガスの流量が２５ｓｃｃｍの条件でのイオンプレーティングによるアルミニウム製膜に替えた以外は実施例１と同じ方法で、グリッド偏光フィルムを得た。得られたグリッド偏光フィルムは、グリッド線の表面粗さＲが１．７ｎｍであった。

実施例５
絶対圧を９×１０^-3Ｐａに、アルゴンガスの流量を２５０ｓｃｃｍに変えた以外は実施例４と同じ方法で、グリッド偏光フィルムを得た。得られたグリッド偏光フィルムは、グリッド線の表面粗さＲが１．８ｎｍであった。

比較例１
製膜速度を０．３ｎｍ／秒に変えた以外は実施例１と同じ方法で、グリッド偏光フィルムを得た。得られたグリッド偏光フィルムは、グリッド線の表面粗さＲが２．５ｎｍであった。

比較例２
実施例１で行った真空蒸着によるアルミニウム製膜を、製膜速度０．５ｎｍ／秒、絶対圧８×１０^-1Ｐａ、及びアルゴンガスの流量を２００ｓｃｃｍの条件でのスパッタリングによるアルミニウム製膜に替えた以外は実施例１と同じ方法で、グリッド偏光フィルムを得た。得られたグリッド偏光フィルムは、グリッド線の表面粗さＲが３．５ｎｍであった。

実施例１〜５および比較例１〜２において得られたグリッド偏光フィルムの偏光透過率Ｔ₀および偏光反射率Ｒ₀を下記の方法で求めた。

次いで、該グリッド偏光フィルムをヒートショック試験機（ＴＳＡ−３０１Ｌ−Ｗ：Ｅｓｐｅｃ社製）に置いて、−２５℃から５℃／分で温度を上げ、１０℃温度が上がった毎に２０分間その温度を保持し、８５℃まで昇温させた。その後８５℃から−２５℃まで５℃／分で温度を下げた。この工程を１サイクルとして、２５０サイクル繰り返した。
ヒートショック試験機から取りだしたグリッド偏光フィルムの偏光透過率Ｔ₁および偏光反射率Ｒ₁を下記の方法で求めた。

偏光透過率および偏光反射率のヒートショックによる変化率を、下式でそれぞれ求めた。
偏光透過率の変化率（％）＝（Ｔ₁−Ｔ₀）／Ｔ₀×１００
偏光透過率の変化率（％）＝（Ｒ₁−Ｒ₀）／Ｒ₀×１００
グリッド偏光フィルムの耐久性の総合評価を、下記指標に従って行った。
×：偏光透過率の変化率および／または偏光反射率の変化率が１０％以上であった
○：偏光透過率の変化率および偏光反射率の変化率が１０％未満であった

（偏光透過率および偏光反射率の測定）
直線偏光の偏光面がグリッド偏光フィルムの透過軸に平行になるように、該直線偏光をグリッド偏光フィルムに入射した。分光光度計Ｖ−５７０（日本分光製）を用いて、透過光の光度を測定して、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍにおける偏光透過率を求めた。
直線偏光の偏光面がグリッド偏光フィルムの透過軸に直角になるように、該直線偏光をグリッド偏光フィルムに入射した。分光光度計Ｖ−５７０（日本分光製）を用いて、入射角５度における反射光の光度を測定して、波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、および６５０ｎｍにおける偏光反射率を求めた。

表１に示すように実施例１〜５においては、ヒートショックによる偏光透過率の変化率および偏光反射率の変化率が１０％未満であり、耐久性に優れていることが判る。一方、比較例１および２においては、ヒートショックによる偏光透過率の変化率および偏光反射率の変化率が１０％以上であり、耐久性が十分でないことが判る。

グリッド偏光フィルムの他の実施態様を示す斜視概念図である。 図１のグリッド偏光フィルムの断面を示す概念図である。 グリッド偏光フィルムの他の実施態様を示す斜視概念図である。

符号の説明

３１０ ： 透明樹脂基材
３１１ ： 金属層Ａ
３１１’： 金属層Ｂ
３１２ ： 金属層間の空間

Claims (5)

1. 板状の透明樹脂基材と、該透明樹脂基材の少なくとも一方の表面に積層された略平行に並ぶ複数のグリッド線とを含んでなり、
   前記透明樹脂基材が少なくとも一方の表面に略平行に並ぶ複数の畝を有するものであり、
   前記グリッド線が前記畝の頂に在る金属層Ａ及び／又は前記畝間に形成される溝の底に在る金属層Ｂによって構成されるものであり、且つ該金属層Ａ及び／又は金属層Ｂの長手方向に測定した表面粗さＲが２．０ｎｍ以下である、グリッド偏光フィルム。
2. 前記金属層Ａ及び／又は金属層Ｂの平均厚さが１００ｎｍ以下である、請求項１に記載のグリッド偏光フィルム。
3. 板状の透明樹脂基材の少なくとも一方の表面に略平行に並ぶ複数の畝を形成し、
   該畝形成面に、金属層を物理蒸着によって製膜することを含む、請求項１または２に記載のグリッド偏光フィルムの製法。
4. 絶対圧１×１０^-2Ｐａ以下の雰囲気で物理蒸着を行う、請求項３に記載のグリッド偏光フィルムの製法。
5. 物理蒸着による製膜速度が１．０ｎｍ／秒以上である、請求項３または４に記載のグリッド偏光フィルムの製法。

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