JP2012113280A - Wire grid polarizer and optical sensor - Google Patents

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Junji Kato
潤二 加藤
Seiji Sugimura
昌治 杉村
Masaru Sugiyama
大 杉山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wire grid polarizer for an optical sensor capable of improving productivity of an optical sensor while maintaining optical characteristic.SOLUTION: A wire grid polarizer (1) of the invention is a wire grid polarizer (1) used in an optical sensor including a projector disposed to emit projection light entering a projection polarization unit (11) of the wire grid polarizer (1) and a light receiver disposed to receive measurement light transmitted through a receiver polarization unit (12) of the wire grid polarizer (1). The projection polarization unit (11) and the receiver polarization unit (12) with different transmission axis directions to each other are made on a surface of one base material.

Description

本発明は、透過軸方向が互いに異なる投光用偏光部と受光用偏光部を有する光センサー用のワイヤグリッド偏光子に関する。また、これを用いた光センサーに関する。   The present invention relates to a wire grid polarizer for an optical sensor having a light projecting polarization unit and a light receiving polarization unit having different transmission axis directions. Moreover, it is related with the optical sensor using this.

回帰反射型光電センサーや生体認証装置の中には、検出精度を向上させるため、投光器に投光用偏光子を、受光器に受光用偏光子を有しているものがある。偏光子を有した光センサーの多くは、装置の小型化や感知精度向上の観点から投光器と受光器を近接させており、例えば、図7に示す光センサー201のように、透過軸方向が互いに異なる前記投光用偏光子202および受光用偏光子203を、装置設計の観点から、概略同一平面上(図7においては、光センサー201の筐体の一つの面上)となるように配設している。このような光センサーを製造する際には、透過軸方向が異なる投光用偏光子202および受光用偏光子203を一つずつ組み込むこととなるが、偏光子の偏光軸方向を通常光で判別することは難しく、誤組み込みを防止するためには、投光用偏光子202と受光用偏光子203の形状を変える等の工夫が必要となる。これにより、部品点数は増加し、コスト上昇の要因となる。   Some retro-reflective photoelectric sensors and biometric authentication devices have a light projecting polarizer in the projector and a light receiving polarizer in the light receiver in order to improve detection accuracy. In many photosensors having a polarizer, a projector and a photoreceiver are placed close to each other from the viewpoint of miniaturization of the device and improvement of sensing accuracy. For example, as in the photosensor 201 shown in FIG. The different light projecting polarizer 202 and light receiving polarizer 203 are arranged so as to be substantially on the same plane (in FIG. 7, on one surface of the housing of the optical sensor 201) from the viewpoint of device design. is doing. When manufacturing such an optical sensor, each of the light-projecting polarizer 202 and the light-receiving polarizer 203 having different transmission axis directions is incorporated, but the polarization axis direction of the polarizer is discriminated by normal light. In order to prevent erroneous incorporation, it is necessary to devise measures such as changing the shapes of the light projecting polarizer 202 and the light receiving polarizer 203. As a result, the number of parts increases, which causes an increase in cost.

このような課題の解決方法として、例えば特許文献1に開示される技術が提案されている。この技術の概略は次の通りである。まず、投光用偏光子301の一対角線301aおよび受光用偏光子302の一対角線301bが一直線上に位置し、それらの対向する角が連結部303で結合された2つの四角形となるように偏光子304を裁断加工する(図8A参照)。次に、連結部303で結合された2つの四角形のうち一方の四角形を、連結部303を中心として面方向に90度回転することにより、透過軸方向が互いに異なる投光用偏光子301および受光用偏光子302とする(図8B参照)。そして、このようにして作製された偏光子を光センサーに組み込む。しかし、この技術では、偏光子の形状設計に制限を与えることとなる。また、厚みのある偏光子を折り曲げて光センサーの筐体に組み込むこととなるため、作業効率が低下する。また、偏光子を、連結部303を中心として回転させる(折り曲げる)ため、連結部303周辺が湾曲・隆起し、投射光が投光用偏光子301を通過せずに出光する、または、受光用偏光子302を透過せずに測定光が受光器に入光してしまうといった、光センサーの感知精度の低下といった問題が生じ易い。   As a method for solving such a problem, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 has been proposed. The outline of this technique is as follows. First, polarization is performed so that a pair of diagonal lines 301 a of the light projecting polarizer 301 and a pair of diagonal lines 301 b of the light receiving polarizer 302 are positioned on a straight line, and their opposite corners are two rectangles joined by the connecting portion 303. The child 304 is cut (see FIG. 8A). Next, one of the two quadrilaterals connected by the connecting portion 303 is rotated by 90 degrees in the plane direction about the connecting portion 303, so that the light transmitting polarizer 301 and the light receiving unit having different transmission axis directions are received. It is set as the polarizer 302 for use (refer FIG. 8B). And the polarizer produced in this way is incorporated in the optical sensor. However, this technique places a limit on the shape design of the polarizer. Moreover, since a thick polarizer is bent and incorporated in the housing of the optical sensor, the working efficiency is lowered. Further, since the polarizer is rotated (bent) around the connecting portion 303, the periphery of the connecting portion 303 is curved and raised, and the projection light is emitted without passing through the light projecting polarizer 301, or for receiving light. Problems such as a decrease in sensing accuracy of the optical sensor, such as measurement light entering the light receiver without passing through the polarizer 302, are likely to occur.

特開平7−220590号公報JP 7-220590 A

このように、従来の技術では光センサーの感知精度を低下させることなく、光センサーの生産性を向上させることは難しかった。本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、光学特性を確保しつつ、光センサーの生産性を向上させることが可能な光センサー用のワイヤグリッド偏光子を提供することを目的の一とする。   As described above, it has been difficult for the conventional technology to improve the productivity of the optical sensor without reducing the detection accuracy of the optical sensor. The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a wire grid polarizer for an optical sensor capable of improving the productivity of the optical sensor while ensuring optical characteristics. To do.

本発明のワイヤグリッド偏光子は、ワイヤグリッド偏光子の投光用偏光部に入光する投射光を発するように配設された投光器と、前記ワイヤグリッド偏光子の受光用偏光部を透過する測定光を受光するように配設された受光器と、を備えた光センサーに用いられるワイヤグリッド偏光子であって、同一基材表面に、透過軸方向が互いに異なる前記投光用偏光部と前記受光用偏光部とが作り込まれていることを特徴とする。   The wire grid polarizer of the present invention includes a projector disposed to emit projection light that enters the light projecting polarization section of the wire grid polarizer, and a measurement that passes through the light receiving polarization section of the wire grid polarizer. A wire grid polarizer used in an optical sensor provided with a light receiver arranged to receive light, the light projecting polarizing section having different transmission axis directions on the same base material surface, and A light receiving polarization section is built in.

このような構成により、投光用偏光部および受光用偏光部が同一基材表面に作り込まれているため、光センサーへの組み込み工程の簡略化と誤組み込みの防止が可能となる。また、同一基材表面に透過軸方向が異なる投光用および受光用偏光部を備えるため、偏光子を折り曲げる等の加工が不要となる。これにより、偏光子の光漏れによる誤感知の発生を防止できるため、光センサーの感知精度は低下しない。   With such a configuration, since the light projecting polarizing section and the light receiving polarizing section are formed on the same base material surface, it is possible to simplify the process of incorporating into the optical sensor and prevent erroneous assembly. Further, since the light projecting and light receiving polarizing portions having different transmission axis directions are provided on the same base material surface, processing such as bending the polarizer becomes unnecessary. As a result, erroneous detection due to light leakage from the polarizer can be prevented, so that the detection accuracy of the optical sensor does not deteriorate.

また、前記投光用偏光部は、凹凸構造が延在する方向に垂直な断面(以下、「断面視」と記す)において、凹凸構造が所定の間隔をもって第1の方向に延在する第1の凹凸構造部と、前記第1の凹凸構造部の凸部のいずれか一方側面に偏在するように設けられた第1の導電体と、を有し、前記受光用偏光部は、凹凸構造が所定の間隔をもって前記第1の方向と異なる第2の方向に延在する第2の凹凸構造部と、前記第2の凹凸構造部のいずれか一方側面に偏在するように設けられた第2の導電体と、を有することができる。   The light projecting polarizing section includes a first portion in which the concavo-convex structure extends in the first direction at a predetermined interval in a cross section perpendicular to the direction in which the concavo-convex structure extends (hereinafter referred to as “cross-sectional view”). And a first conductor provided so as to be unevenly distributed on one side surface of the convex portion of the first concavo-convex structure portion, and the light receiving polarization portion has a concavo-convex structure. A second concavo-convex structure portion extending in a second direction different from the first direction at a predetermined interval, and a second concavo-convex structure portion provided so as to be unevenly distributed on one side surface of the second concavo-convex structure portion. And a conductor.

このような構成により、各凹凸構造部のいずれか一方側面に導電体が偏在することとなるため、各偏光部の偏光分離特性を向上させることができる。   With such a configuration, since the conductor is unevenly distributed on one side surface of each concavo-convex structure portion, the polarization separation characteristics of each polarization portion can be improved.

また、前記凹凸構造は、樹脂からなる基材によって構成することができる。   Moreover, the said uneven structure can be comprised with the base material which consists of resin.

このような構成により、ロールプロセスが可能になるため、ワイヤグリッド偏光子の生産性を高めることができる。また、光漏れなどの問題を生じさせることなくワイヤグリッド偏光子を湾曲させて用いることが可能となる他、軽量化も可能となる。   With such a configuration, a roll process is possible, so that the productivity of the wire grid polarizer can be increased. Further, the wire grid polarizer can be curved and used without causing problems such as light leakage, and the weight can be reduced.

また、前記凹凸構造が延在する方向に垂直な断面において、前記凹凸構造は概略正弦波状の形状であり、前記凹凸構造の凸部の頂部を通り前記凸部の立設方向に沿う凸部軸に対して、前記導電体の頂部を通り前記導電体の立設方向に沿う導電体軸を異ならせることができる。   Further, in the cross section perpendicular to the direction in which the concavo-convex structure extends, the concavo-convex structure has a substantially sinusoidal shape, and passes through the top of the convex part of the concavo-convex structure, along the convex axis along the standing direction of the convex part. On the other hand, the conductor axis along the standing direction of the conductor through the top of the conductor can be varied.

このような構成により、導電体と凹凸構造の接触面積を増やすことができるため、導電体の剥離を防止でき、また、高さが高い導電体を形成し易くなるため、ワイヤグリッド偏光子の偏光分離特性を向上できる。   With such a configuration, the contact area between the conductor and the concavo-convex structure can be increased, so that peeling of the conductor can be prevented, and it becomes easy to form a conductor having a high height. Separation characteristics can be improved.

また、前記基材表面の前記投光用偏光部と前記受光用偏光部との境界部を、前記投光用偏光部または前記受光用偏光部を形成する前記凹凸構造と連なる凹凸構造がない領域とすることができる。   Further, a region having no concavo-convex structure connected to the concavo-convex structure forming the light projecting polarization part or the light receiving polarization part at the boundary between the light projecting polarization part and the light receiving polarization part on the substrate surface It can be.

このような構成により、投光用偏光部と受光用偏光部の境界部と連なる凹凸構造が存在しないこととなり、塗料などを境界部の基材表面に塗布する際に、塗料等が毛細管現象で凹凸構造に流れ込み、投光用偏光部または受光用偏光部を侵す可能性を低くすることができる。   With such a configuration, there is no uneven structure connected to the boundary between the light projecting polarizing section and the light receiving polarizing section, and when the paint is applied to the substrate surface of the boundary, the paint or the like is a capillary phenomenon. The possibility of flowing into the concavo-convex structure and damaging the light projecting polarizing section or the light receiving polarizing section can be reduced.

また、前記凹凸構造は、同一面上に前記凹凸構造に対応する凹凸構造が設けられた領域を有する鋳型から作製される金属スタンパを用いて、同一工程で形成することができる。   Further, the concavo-convex structure can be formed in the same process using a metal stamper produced from a mold having a region provided with a concavo-convex structure corresponding to the concavo-convex structure on the same surface.

このような構成により、ワイヤグリッド偏光子の凹凸構造を同一工程で形成することができるため、ワイヤグリッド偏光子の生産性を高めることができる。また、凹凸構造の延在方向を金属スタンパの作製時に定めることができるため、基材表面への凹凸構造作製時における各偏光部の凹凸構造の延在方向のばらつきを抑制でき、製造される製品の性能ばらつきを低減することができる。   With such a configuration, the concavo-convex structure of the wire grid polarizer can be formed in the same process, and therefore the productivity of the wire grid polarizer can be increased. In addition, since the extending direction of the concavo-convex structure can be determined at the time of producing the metal stamper, it is possible to suppress variations in the extending direction of the concavo-convex structure of each polarizing portion during the preparation of the concavo-convex structure on the substrate surface, and the manufactured product Variation in performance can be reduced.

また、前記鋳型は、凹凸構造を表面に有する複数の版を接合されることで、作製することができる。   Further, the mold can be produced by joining a plurality of plates having a concavo-convex structure on the surface.

このような構成により、鋳型の同一面内に凹凸構造の延在方向が異なる複数の領域を作製することが容易となり、最終製品に即したワイヤグリッド偏光子のカスタマイズ、鋳型の製作期間の短縮が可能となる。   With such a configuration, it becomes easy to produce multiple regions with different concavo-convex structure extending directions in the same plane of the mold, customize the wire grid polarizer according to the final product, and shorten the mold production period. It becomes possible.

また、前記鋳型は、凹凸構造を表面に有する複数の版の凹凸構造面を低粘着性粘着シートに貼合した後、複数の版を接合することで、作製することができる。   Moreover, the said casting_mold | template can be produced by bonding the several plate | version | printing, after bonding the uneven | corrugated structure surface of the several plate | version | printing which has an uneven | corrugated structure on the surface to a low-adhesion adhesive sheet.

このような構成により、凹凸構造を有した複数の版の固定が容易となり、鋳型の作製時における作業性を向上できる。   With such a configuration, it becomes easy to fix a plurality of plates having a concavo-convex structure, and workability at the time of producing a mold can be improved.

また、前記投光用偏光部または前記受光用偏光部において、前記第1の導電体の延在方向のばらつき、または前記第2の導電体の延在方向のばらつきを、±3度以内とすることができる。   Further, in the light projecting polarization unit or the light receiving polarization unit, variation in the extending direction of the first conductor or variation in the extending direction of the second conductor is within ± 3 degrees. be able to.

このような構成により、偏光性能を高め、光センサーの感知精度を高めることができる。   With such a configuration, the polarization performance can be improved and the detection accuracy of the optical sensor can be increased.

また、前記第1の導電体および前記第2の導電体は、接着性樹脂で包埋することができる。   Further, the first conductor and the second conductor can be embedded with an adhesive resin.

このような構成により、導電体が接着性物質で包埋されることになるため、ワイヤグリッド偏光子の損傷を防止することができる。   With such a configuration, since the conductor is embedded with the adhesive substance, it is possible to prevent the wire grid polarizer from being damaged.

また、前記投光用偏光部と前記受光用偏光部との境界部を低透過率とすることができる。   In addition, a boundary between the light projecting polarization unit and the light receiving polarization unit can be set to a low transmittance.

このような構成により、境界部を容易に視認できるようになるため、光センサーの投光器と投光用偏光部との位置合わせや、光センサーの受光器と受光用偏光部との位置合わせが容易となる。また、光センサー装置内部の投光光路と受光光路とを分離することが容易となり、装置内部で投射光が直接受光器に入射しないようにすることができる。   Such a configuration makes it easy to visually recognize the boundary portion, so that it is easy to align the light sensor's light projector with the light projecting polarization unit and the light sensor's light receiver and light receiving polarization unit. It becomes. Further, it becomes easy to separate the light projecting light path and the light receiving light path inside the optical sensor device, and the projection light can be prevented from directly entering the light receiver inside the device.

また、前記基材に基板を備えることができる。基板を備えることで、ワイヤグリッド偏光子の強度を向上させることができる。   Moreover, a substrate can be provided on the base material. By providing the substrate, the strength of the wire grid polarizer can be improved.

また、前記投光用偏光部の偏光軸の延在方向と、前記受光用偏光部の偏光軸の延在方向とは直交関係であり、前記投光用偏光部の偏光軸の延在方向または前記受光用偏光部の偏光軸の延在方向が、前記基板のMD方向と45度で交わるようにすることができる。   The extending direction of the polarization axis of the light projecting polarization unit and the extending direction of the polarization axis of the light receiving polarization unit are orthogonal to each other, and the extending direction of the polarization axis of the light projecting polarization unit or The extending direction of the polarization axis of the light receiving polarization unit may intersect the MD direction of the substrate at 45 degrees.

このような構成により、製造工程において、蒸着源を基板のMD方向に置くことが可能となるため、生産効率を高めることができる。   With such a configuration, it becomes possible to place the evaporation source in the MD direction of the substrate in the manufacturing process, so that the production efficiency can be increased.

本発明のワイヤグリッド偏光子は、ワイヤグリッド偏光子の投光用偏光部に入光する投射光を発するように配設された投光器と、前記ワイヤグリッド偏光子の受光用偏光部を透過する測定光を受光するように配設された受光器と、を備えた光センサーに用いられるワイヤグリッド偏光子であって、所定方向に延在する導電体を備えた偏光部の一部を所定の形状に切り出して、切り出された部材と前記切り出された部材に対応する開口部を有する切り出し元の部材とに分離し、前記切り出された部材が有する導電体の延在方向と前記切り出し元の部材が有する導電体の延在方向とが所定の角度をなすように前記切り出された部材又は前記切り出し元の部材を回転させて前記切り出された部材を前記切り出し元の部材の開口部に固定することにより形成された前記投光用偏光部および前記受光用偏光部を備えたことを特徴とする。   The wire grid polarizer of the present invention includes a projector disposed to emit projection light that enters the light projecting polarization section of the wire grid polarizer, and a measurement that passes through the light receiving polarization section of the wire grid polarizer. A wire grid polarizer used in an optical sensor including a light receiver arranged to receive light, wherein a part of a polarization unit including a conductor extending in a predetermined direction has a predetermined shape The cut-out member is separated into a cut-out member and a cut-out source member having an opening corresponding to the cut-out member, and the extending direction of the conductor included in the cut-out member and the cut-out source member are Rotating the cut-out member or the cut-out member so that the extending direction of the conductor has a predetermined angle, and fixing the cut-out member to the opening of the cut-out member Yo Wherein the formed the projection beam polarizing portions and provided with the light receiving polarizing unit.

このような構成により、投光用偏光部および受光用偏光部を透過する透過光の偏光方向を正確に制御可能である。さらに、回転させた後に切り出された部材を開口部に固定するため、寸法合わせ等が容易である。   With such a configuration, it is possible to accurately control the polarization direction of transmitted light that passes through the light projecting polarization unit and the light receiving polarization unit. Furthermore, since the member cut out after rotating is fixed to an opening part, dimension adjustment etc. are easy.

また、前記切り出された部材はn回対称の形状を有し、前記切り出された部材又は前記切り出し元の部材の回転角度は360°/nであっても良い。   Further, the cut-out member may have a n-fold symmetry shape, and a rotation angle of the cut-out member or the cut-out source member may be 360 ° / n.

本発明の光センサーは、上記のワイヤグリッド偏光子を用いることを特徴とする。   The optical sensor of the present invention uses the wire grid polarizer described above.

このような配設により、光センサーの製造時にひとつずつ組み込んでいた偏光子を、一度に同時に組み込むことが可能となり、工程の簡略化と誤組み込みの防止が可能となる。また、同一基材表面に透過軸方向が異なる投光用偏光部および受光用偏光部を備えるため、偏光子を折り曲げる等の加工が不要となり、偏光子の光学特性を確保することが容易になる。これにより、偏光子の光漏れによる誤感知の発生を防止できる。   Such an arrangement makes it possible to simultaneously incorporate the polarizers that are incorporated one by one at the time of manufacturing the optical sensor at the same time, thereby simplifying the process and preventing erroneous incorporation. In addition, since the light projecting polarizing section and the light receiving polarizing section having different transmission axis directions are provided on the same substrate surface, it is not necessary to bend the polarizer or the like, and it is easy to ensure the optical characteristics of the polarizer. . Thereby, it is possible to prevent occurrence of false detection due to light leakage of the polarizer.

また、基材表面に前記投光用偏光部及び前記受光用偏光部の凹凸構造と導電体とが設けられたワイヤグリッド偏光子の、前記基材表面の逆の面側に、光センサーの投光器と受光器を配設することが好ましい。   In addition, a light sensor projector is provided on the opposite side of the substrate surface of the wire grid polarizer in which the light projecting polarization unit and the uneven structure of the light receiving polarization unit and the conductor are provided on the substrate surface. And a light receiver are preferably provided.

このような配設により、ワイヤグリッド偏光子の基材、および、基板を有する場合には基板の面内位相差が変化したとしても、光センサーは、優れた感知精度を維持できる。   With such an arrangement, the optical sensor can maintain excellent sensing accuracy even if the in-plane phase difference of the substrate changes when the substrate and the substrate of the wire grid polarizer are provided.

投光偏光子および受光用偏光子を備えた光センサーの製造時に前記ワイヤグリッド偏光子を用いることで、投光用偏光子および受光用偏光子が同時に組み込まれることになるため、これらを個別に組み込む場合と比較して、偏光子の組み込み工程の簡略化と誤組み込みの防止が可能となる。また、同一基材上に透過軸方向が異なる投光用および受光用偏光部を備えるため、偏光子を折り曲げる等の加工が不要となり、偏光子の光学特性を確保することが容易になる。これにより、偏光子の光漏れによる誤感知の問題の発生を防止できる。   By using the wire grid polarizer at the time of manufacturing an optical sensor having a light projecting polarizer and a light receiving polarizer, the light projecting polarizer and the light receiving polarizer are incorporated at the same time. Compared with the case of incorporation, the incorporation process of the polarizer can be simplified and erroneous incorporation can be prevented. In addition, since the light projecting and light receiving polarizing portions having different transmission axis directions are provided on the same base material, it is not necessary to perform processing such as bending the polarizer, and it becomes easy to secure the optical characteristics of the polarizer. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of the problem of false detection due to the light leakage of the polarizer.

実施の形態1に係るワイヤグリッド偏光子の構成を示す模式図である。2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a wire grid polarizer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るワイヤグリッド偏光子の構成を示す断面模式図である。3 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a wire grid polarizer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るワイヤグリッド偏光子の構成を示す模式図である。2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a wire grid polarizer according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る金属スタンパの作製工程を説明する断面模式図である。6 is a schematic cross-sectional view illustrating a manufacturing process of the metal stamper according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る光センサーの構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a photosensor according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る光センサーが物体を検出する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that the optical sensor which concerns on Embodiment 1 detects an object. 光センサーの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of an optical sensor. 光センサー用の偏光子の作製工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the preparation process of the polarizer for optical sensors. 実施の形態2に係るワイヤグリッド偏光子の一構成を示す模式図である。6 is a schematic diagram illustrating one configuration of a wire grid polarizer according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係るワイヤグリッド偏光子の別の構成を示す模式図である。6 is a schematic diagram illustrating another configuration of a wire grid polarizer according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係るワイヤグリッド偏光子の作製方法について示す図である。6 is a diagram illustrating a method for manufacturing a wire grid polarizer according to Embodiment 2. FIG.

(実施の形態1)
発明の実施の形態について、以下具体的に説明する。
<ワイヤグリッド偏光子>
本実施の形態のワイヤグリッド偏光子は、ワイヤグリッド偏光子の投光用偏光部に投光器が発する投射光が入光するように、且つ前記ワイヤグリッド偏光子の受光用偏光部に入光し透過する測定光を受光するように受光器を配設した光センサーに用いられる。このワイヤグリッド偏光子は、同一基材表面に透過軸方向が互いに異なる投光用偏光部と受光用偏光部とが作り込まれてなることを特徴とする光センサー用ワイヤグリッド偏光子である。このワイヤグリッド偏光子は、独立した投光用偏光部と受光用偏光部をそれぞれ1つ以上有している。
(Embodiment 1)
Embodiments of the invention will be specifically described below.
<Wire grid polarizer>
The wire grid polarizer of the present embodiment allows the projection light emitted from the projector to enter the light projecting polarization section of the wire grid polarizer, and enters and transmits the light receiving polarization section of the wire grid polarizer. It is used for an optical sensor provided with a light receiver so as to receive measurement light. This wire grid polarizer is a light grid polarizer for an optical sensor, wherein a light projecting polarization unit and a light receiving polarization unit having different transmission axis directions are formed on the same base material surface. This wire grid polarizer has one or more independent light projecting polarization sections and light receiving polarization sections.

図1に、基材13表面に投光用偏光部11と受光用偏光部12とを有するワイヤグリッド偏光子1の例を示す。図1において、投光用偏光部11における横方向(X方向)に延びる線と、受光用偏光部12における縦方向(Y方向)に延びる線は、細線状の導電体を示しており、ワイヤグリッド偏光子1の投光用偏光部11または受光用偏光部12において、複数の細線状の導電体が、互いに略平行に(ストライプ状に)設けられていることを示している。このような構造の導電体を有するワイヤグリッド偏光子1は、導電体が延在する方向に垂直な方向(透過軸方向)の偏光を透過させることができる。ワイヤグリッド偏光子1は、導電体の延在方向が、投光用偏光部11と受光用偏光部12で90°異なっており、偏光方向が90°異なる二種類の偏光を透過させることができるため、二種類の偏光を利用する光センサーに用いることが可能である。   FIG. 1 shows an example of a wire grid polarizer 1 having a light projecting polarizing section 11 and a light receiving polarizing section 12 on the surface of a base material 13. In FIG. 1, a line extending in the horizontal direction (X direction) in the light projecting polarization unit 11 and a line extending in the vertical direction (Y direction) in the light receiving polarization unit 12 indicate a thin wire conductor, and the wire In the light projection polarization section 11 or the light reception polarization section 12 of the grid polarizer 1, it is shown that a plurality of thin wire conductors are provided substantially parallel (in a stripe pattern) to each other. The wire grid polarizer 1 having a conductor having such a structure can transmit polarized light in a direction (transmission axis direction) perpendicular to the direction in which the conductor extends. The wire grid polarizer 1 is capable of transmitting two types of polarized light whose polarization directions are 90 ° different between the light projecting polarization unit 11 and the light receiving polarization unit 12 and whose polarization directions are different by 90 °. Therefore, it can be used for an optical sensor using two types of polarized light.

図2は、投光用偏光部11の部分断面模式図である。なお、図2に示す断面は、導電体が延在する方向に垂直な方向についての断面である。ワイヤグリッド偏光子1において、投光用偏光部11は、基材13に形成された凹凸構造22と、凹凸構造22上に形成された導電体21とを有している。投光用偏光部11では、凹凸構造22(第1の凹凸構造)が所定の間隔(ピッチ)をもって所定の方向(第1の方向、図2では紙面奥行き方向、X方向)に延在している。また、導電体21が、凹凸構造22の凸部のいずれか一方側面に偏在するように設けられている。つまり、投光用偏光部11において、導電体21は、凹凸構造22が延在する方向と平行な方向に延在している。   FIG. 2 is a partial cross-sectional schematic diagram of the light projecting polarizing section 11. Note that the cross section shown in FIG. 2 is a cross section in a direction perpendicular to the direction in which the conductor extends. In the wire grid polarizer 1, the light projecting polarizing section 11 has a concavo-convex structure 22 formed on the base material 13 and a conductor 21 formed on the concavo-convex structure 22. In the light projecting polarization section 11, the concavo-convex structure 22 (first concavo-convex structure) extends in a predetermined direction (first direction, depth direction in FIG. 2, X direction) at a predetermined interval (pitch). Yes. Further, the conductor 21 is provided so as to be unevenly distributed on one side surface of the convex portion of the concavo-convex structure 22. That is, in the light projecting polarizing section 11, the conductor 21 extends in a direction parallel to the direction in which the concavo-convex structure 22 extends.

受光用偏光部12についても、導電体21と凹凸構造22の延在方向を除き、投光用偏光部11と同様である。受光用偏光部12では、凹凸構造22(第2の凹凸構造)が所定の間隔(ピッチ)をもって所定の方向(第2の方向、Y方向)に延在している。また、導電体21は、凹凸構造22の凸部のいずれか一方側面に偏在するように設けられており、凹凸構造22が延在する方向と平行な方向に延在している。   The light receiving polarization unit 12 is the same as the light projecting polarization unit 11 except for the extending direction of the conductor 21 and the concavo-convex structure 22. In the light receiving polarization section 12, the concavo-convex structure 22 (second concavo-convex structure) extends in a predetermined direction (second direction, Y direction) with a predetermined interval (pitch). Further, the conductor 21 is provided so as to be unevenly distributed on one side surface of the convex portion of the concavo-convex structure 22 and extends in a direction parallel to the direction in which the concavo-convex structure 22 extends.

このように、二つの異なる方向(第1の方向と第2の方向)に導電体21を延在させることで、投光部を透過する偏光と、受光部を透過する偏光とを異ならせることができるため、光センサーの感知精度の向上が可能となる。また、光センサーの多くが投光用偏光部11の透過軸方向と受光用偏光部12の透過軸方向を概略直交の関係としていることから、第1の方向と第2の方向を概略直交関係とすることが好ましい。また、光センサーの光学設計に応じた投光用偏光部11および受光用偏光部12の配置の自由度は高いため、同一基材上に投光用偏光部11と受光用偏光部12をそれぞれ1つ以上有することができる。例えば、図3のように、投光用偏光部11を4箇所、受光用偏光部12を1箇所とすることができる。   Thus, by extending the conductor 21 in two different directions (the first direction and the second direction), the polarized light that transmits through the light projecting unit and the polarized light that transmits through the light receiving unit are made different. Therefore, the detection accuracy of the optical sensor can be improved. In addition, since most of the optical sensors have a transmission axis direction of the light projecting polarization unit 11 and a transmission axis direction of the light reception polarization unit 12 substantially orthogonal to each other, the first direction and the second direction are approximately orthogonal to each other. It is preferable that In addition, since the light projecting polarization unit 11 and the light receiving polarization unit 12 are highly flexible according to the optical design of the optical sensor, the light projecting polarization unit 11 and the light receiving polarization unit 12 are respectively disposed on the same base material. You can have one or more. For example, as shown in FIG. 3, the light projecting polarizing section 11 can be provided at four locations and the light receiving polarizing section 12 can be provided at one location.

また、同一の偏光部(例えば、投光用偏光部11または受光用偏光部12)内の任意の3点における導電体の延在方向は±3度以内であることが、偏光性能と光センサーに用いた場合の感知精度の観点から、好ましい。   The polarization performance and the optical sensor are such that the extending direction of the conductor is within ± 3 degrees at any three points in the same polarizing section (for example, the light projecting polarizing section 11 or the light receiving polarizing section 12). It is preferable from the viewpoint of sensing accuracy when used.

投光用偏光部11と受光用偏光部12の境界部14は、難透過性の導電体や難透光性樹脂で被覆することにより、所定の波長の光について低透過率とすることができる。これにより、その境界を容易に視認できるようになるため、投光器と投光用偏光部11との位置合わせや、受光器と受光用偏光部12との位置合わせが容易となる。また、光センサー装置内部の投光光路と受光光路とを分離することが容易となり、装置内部で投射光が直接受光器に入射しないようにすることができる。なお、低透過率とは、所定の波長の光の透過率が、投光用偏光部11および受光用偏光部12の所定の波長における光の透過率よりも低いことを意味する。好ましい自然光入光時の透過率は25%以下であり、さらに好ましくは15%以下である。投光用偏光部11と受光用偏光部12の境界部14を前記難透過性の導電体や難透光性樹脂で被覆する際は、境界部14の基材13表面には、投光用偏光部11または受光用偏光部12を形成する凹凸構造と連なる凹凸構造が存在しないことが好ましい。これにより、難透光性樹脂を含む塗料を境界部の基材表面に塗布する際に、前記塗料が毛細管現象で凹凸構造に流れ込み、投光用偏光部11または受光用偏光部12を侵す可能性を低くすることができる。   The boundary part 14 between the light projecting polarizing part 11 and the light receiving polarizing part 12 can be made to have a low transmittance with respect to light of a predetermined wavelength by covering it with a light transmissive conductor or a light transmissive resin. . Thereby, since the boundary can be easily visually recognized, alignment between the light projector and the light projecting polarization unit 11 and alignment between the light receiver and the light reception polarization unit 12 are facilitated. Further, it becomes easy to separate the light projecting light path and the light receiving light path inside the optical sensor device, and the projection light can be prevented from directly entering the light receiver inside the device. The low transmittance means that the transmittance of light of a predetermined wavelength is lower than the transmittance of light at a predetermined wavelength of the light projecting polarization unit 11 and the light receiving polarization unit 12. The transmittance when entering natural light is preferably 25% or less, and more preferably 15% or less. When the boundary portion 14 between the light projecting polarizing portion 11 and the light receiving polarizing portion 12 is covered with the hardly transmissive conductor or the hardly transmissive resin, the surface of the base material 13 of the boundary portion 14 is used for the light projecting. It is preferable that there is no concavo-convex structure continuous with the concavo-convex structure forming the polarizing part 11 or the light-receiving polarizing part 12. As a result, when a paint containing a light-transmitting resin is applied to the substrate surface at the boundary, the paint can flow into the concavo-convex structure by capillary action, and can impinge on the light projecting polarizing part 11 or the light receiving polarizing part 12. Can be lowered.

なお、導電体21は、基材13に設けられた凹凸構造22の凸部のいずれか一方側面に選択的に設けることが、光学特性上、好ましい。また、凹凸構造22の凸部の頂部より導電体21の少なくとも一部が上方に存在する構成であることが好ましい。導電体21を、凸部の頂部より上方に伸びるよう設けることで、偏光分離特性は向上し、光の損失を減らすことができる。また、凹凸構造22が延在する方向に垂直な面(図2に示される断面、以下、「断面視」と記す)において、凸部の頂部より上方の導電体21の側面は、鉛直方向に対して傾斜していて、その形状は先細りし、三角形に似た尖鋭形状であることが好ましい。断面視における凸部の頂部より上方の導電体21の形状を尖鋭形状とすることで、接着性樹脂をワイヤグリッド偏光子1の導電体21構造面に設け、前記導電体を接着性樹脂で包埋した場合の平行透過率の低下を抑制することができる。また、凹凸構造22は、断面視において、概略正弦波状であることが好ましい(図2参照)。これにより、斜め蒸着法と等方性エッチングで、断面視における凸部の頂部より上方の導電体21の形状を尖鋭形状としながら、基材13に設けられた凹凸構造22の凸部の最高部から高さ方向に1/3下った位置の凸部の厚みに対する導電体の厚み(基材13の主面と平行方向の厚み)を、同じかそれ以上することができる。また、これにより、ワイヤグリッド偏光子1の導電体21を接着性樹脂で包埋した場合の平行透過率および偏光度の低下を抑制することができる。また、凸部の頂部を通り凸部の立設方向に沿う凸部軸と、導電体21の頂部を通り立設方向に沿う導電体軸は異なる(重畳しない)構成であることが好ましい。これにより、導電体21と凹凸構造22の接触面積を増やすことができるため、導電体21の剥離を防止できる。また、導電体21の厚み(高さ)を十分に大きくすることができるため、ワイヤグリッド偏光子1の偏光分離特性を向上できる。   In addition, it is preferable in terms of optical characteristics that the conductor 21 is selectively provided on one side surface of the convex portion of the concavo-convex structure 22 provided on the base material 13. Moreover, it is preferable that at least a part of the conductor 21 exists above the top of the convex portion of the concavo-convex structure 22. By providing the conductor 21 so as to extend upward from the top of the convex portion, the polarization separation characteristics can be improved and the loss of light can be reduced. Further, on the surface perpendicular to the direction in which the concavo-convex structure 22 extends (the cross section shown in FIG. 2, hereinafter referred to as “sectional view”), the side surface of the conductor 21 above the top of the convex portion is in the vertical direction. It is preferable that the shape is inclined and the shape is tapered and has a sharp shape resembling a triangle. By making the shape of the conductor 21 above the top of the convex portion in a sectional view sharp, an adhesive resin is provided on the structure of the conductor 21 of the wire grid polarizer 1, and the conductor is wrapped with the adhesive resin. It is possible to suppress a decrease in parallel transmittance when buried. Moreover, it is preferable that the concavo-convex structure 22 has a substantially sinusoidal shape in a sectional view (see FIG. 2). Thereby, the highest part of the convex part of the concavo-convex structure 22 provided in the base material 13 while the shape of the conductor 21 above the top part of the convex part in a sectional view is made sharp by oblique vapor deposition and isotropic etching. The thickness of the conductor (the thickness in the direction parallel to the main surface of the base material 13) with respect to the thickness of the convex portion at a position lower by 1/3 in the height direction can be the same or more. Moreover, by this, the parallel transmittance | permeability and the fall of a polarization degree at the time of embedding the conductor 21 of the wire grid polarizer 1 with adhesive resin can be suppressed. Moreover, it is preferable that the convex part axis | shaft which passes along the top part of a convex part and follows the standing direction of a convex part and the conductor axis | shaft which passes along the top part of the conductor 21, and stands along the standing direction are different (it does not overlap). Thereby, since the contact area of the conductor 21 and the uneven structure 22 can be increased, peeling of the conductor 21 can be prevented. Moreover, since the thickness (height) of the conductor 21 can be sufficiently increased, the polarization separation characteristics of the wire grid polarizer 1 can be improved.

<基材>
凹凸構造22を構成する基材13としては、例えば、ガラスなどの無機材料や樹脂材料を用いることができる。中でも樹脂材料を用いることにより、ロールプロセスが可能になる、ワイヤグリッド偏光子1にフレキシブル性(屈曲性)を持たせることができる、等のメリットがあるため好ましい。基材13に用いることができる樹脂としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィン樹脂(COP)、架橋ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂などの非晶性熱可塑性樹脂や、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの結晶性熱可塑性樹脂や、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線(UV)硬化型樹脂や熱硬化型樹脂が挙げられる。また、UV硬化型樹脂や熱硬化型樹脂と、ガラスなどの無機材料や、上記熱可塑性樹脂、トリアセテート樹脂などを組み合わせて用いることができ、または、これらの材料を単独で用いることができる。また、凹凸構造22を構成する基材13と導電体21の密着性を向上させるための薄膜を、凹凸構造22の表面に備えても構わない。
<Base material>
As the base material 13 constituting the concavo-convex structure 22, for example, an inorganic material such as glass or a resin material can be used. Among these, the use of a resin material is preferable because there are merits such that a roll process can be performed and the wire grid polarizer 1 can have flexibility (flexibility). Examples of the resin that can be used for the substrate 13 include polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, cycloolefin resin (COP), crosslinked polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, polyacrylate resin, polyphenylene ether resin, Amorphous thermoplastic resins such as modified polyphenylene ether resin, polyetherimide resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, polyether ketone resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, polyethylene naphthalate resin, polyethylene resin, polypropylene resin , Crystalline thermoplastic resins such as polybutylene terephthalate resin, aromatic polyester resin, polyacetal resin and polyamide resin, and purple such as acrylic, epoxy and urethane Line (UV) curable resins and thermosetting resins. In addition, a UV curable resin or a thermosetting resin and an inorganic material such as glass, the thermoplastic resin, a triacetate resin, or the like can be used in combination, or these materials can be used alone. Further, a thin film for improving the adhesion between the base material 13 and the conductor 21 constituting the concavo-convex structure 22 may be provided on the surface of the concavo-convex structure 22.

また、基材13として、導電体21が形成される表面にあらかじめ凹凸構造22が設けられた基材13を用いることができる。また、上述したように、凹凸構造が延在する方向に垂直な断面視において、基材13でなる凹凸構造22は概略正弦波状であることが好ましい。また、基材13は、目的とする波長領域において実質的に透明であればよい。なお、所定の方向に延在するとは、凹凸構造22が所定の方向に実質的に延在していればよく、凹凸構造22の凹凸の各々が厳密に平行に延在している必要はない。   Moreover, the base material 13 by which the uneven structure 22 was previously provided in the surface in which the conductor 21 is formed can be used as the base material 13. FIG. Further, as described above, it is preferable that the concavo-convex structure 22 made of the base material 13 has a substantially sinusoidal shape in a cross-sectional view perpendicular to the direction in which the concavo-convex structure extends. Moreover, the base material 13 should just be substantially transparent in the target wavelength range. It should be noted that extending in a predetermined direction is not limited as long as the concavo-convex structure 22 extends substantially in the predetermined direction, and each concavo-convex structure of the concavo-convex structure 22 does not have to extend strictly in parallel. .

表面に凹凸構造22を有する基材13の製造方法は特に限定されない。例えば、本出願人の出願による特許第4147247号に係る製造方法を用いることができる。当該製造方法では、干渉露光法を用いて作製した凹凸構造を有する金属スタンパを用いて、凹凸構造を熱可塑性樹脂に熱転写し、凹凸構造を付与した熱可塑性樹脂の凹凸構造の延在方向と平行な方向に自由端一軸延伸加工を施す。その結果、前記熱可塑性樹脂に転写された凹凸構造のピッチが縮小され、微細な凹凸構造を有する樹脂版(延伸済み)が得られる。続いて、得られた微細な凹凸構造を有する樹脂版(延伸済み)から、電解メッキ法などを用いて、微細な凹凸構造を有する金属スタンパを作製する。この金属スタンパにより、基材の表面に微細な凹凸構造を転写、形成することで、凹凸構造を有する基材を得ることが可能となる。   The manufacturing method of the base material 13 which has the uneven structure 22 on the surface is not specifically limited. For example, a manufacturing method according to Japanese Patent No. 4147247 filed by the present applicant can be used. In this manufacturing method, using a metal stamper having a concavo-convex structure produced using an interference exposure method, the concavo-convex structure is thermally transferred to a thermoplastic resin, and parallel to the extending direction of the concavo-convex structure of the thermoplastic resin provided with the concavo-convex structure. Uniaxial stretching of the free end in any direction. As a result, the pitch of the concavo-convex structure transferred to the thermoplastic resin is reduced, and a resin plate (stretched) having a fine concavo-convex structure is obtained. Subsequently, a metal stamper having a fine concavo-convex structure is produced from the obtained resin plate having a fine concavo-convex structure (stretched) using an electrolytic plating method or the like. By using this metal stamper to transfer and form a fine concavo-convex structure on the surface of the base material, a base material having a concavo-convex structure can be obtained.

この場合には、複数の微細な凹凸構造を有する樹脂版(延伸済み)を、所定の凹凸構造の延在方向で所定の大きさに切り出し、接合することで、同一版上に凹凸構造の延在方向が互いに異なる領域を有した樹脂版を作製できる。このため、電解メッキ法などを用いて、同一スタンパ上に凹凸構造の延在方向が互いに異なる領域を有する金属スタンパを作製できる。   In this case, the resin plate having a plurality of fine concavo-convex structures (stretched) is cut into a predetermined size in the extending direction of the predetermined concavo-convex structure and bonded to thereby extend the concavo-convex structure on the same plate. A resin plate having regions with different directions can be produced. For this reason, the metal stamper which has the area | region where the extension direction of an uneven | corrugated structure mutually differs on the same stamper using an electrolytic plating method etc. can be produced.

具体的には、複数の微細な凹凸構造を有する樹脂版(延伸済み)を配置できる平坦な型枠板31に、被着体との親和性に優れ、剥離で被着体を汚染しない低粘着・易剥離性の粘着層を両面に有する低粘着性粘着シート32を貼合する(図4A参照)。そして、所定の凹凸構造の延在方向で所定の大きさに切り出した複数の微細な凹凸構造を有する樹脂版(延伸済み)33a、33bを所定の配置に配して、型枠板上に気泡等が混入しないように、低粘着性粘着シート32に凹凸構造面を貼合する(図4B参照)。ここでは、図1に示すワイヤグリッド偏光子1用の金属スタンパを作製するために、樹脂版33aと樹脂版33bの凹凸構造が概略直交するように樹脂版33a、33bを配置する。つまり、樹脂版33aの凹凸構造が、ワイヤグリッド偏光子1の投光用偏光部11の凹凸構造に相当し、樹脂版33bの凹凸構造が、ワイヤグリッド偏光子1の受光用偏光部12の凹凸構造に相当する。その後、必要に応じて、複数の微細な凹凸構造を有する樹脂版(延伸済み)33aおよび33bの間隙に接合用樹脂34を充填し、所定の方法で硬化処理を行い、接合する。さらに、粘着層を有する板35を樹脂版(延伸済み)33aおよび33bの凹凸構造を有する面の逆側に貼合する(図4C参照)。低粘着性粘着シート32に微細な凹凸構造を有する樹脂版(延伸済み)33a、33bの凹凸構造面を貼合することで、接合用樹脂34が毛細管現象で樹脂版33a、33bの凹凸構造を侵す可能性を低くすることができる。接合用樹脂34としては特に制限は無いが、硬化型を用いる場合には、樹脂版33a、33bの端部の変形や配置位置の変化を防止するため、硬化前後での体積収縮率を10%以下とすることが好ましく、より好ましい体積収縮率は5%以下である。また粘度は、1000cps(温度25度)以上であれば、接合時に接合用樹脂34が凹凸構造を侵す可能性を低くすることができる。硬化型の接合用樹脂34としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系等の光硬化型樹脂などがあり、必要に応じて、窒素雰囲気下で硬化処理(光照射)を実施することが好ましい。接合用樹脂34を硬化させた後、前記型枠板31上の粘着シート32から剥離することで、同一版上に凹凸構造の延在方向が互いに異なる領域を有した樹脂版が作製でき(図4D参照)、電解メッキ法などを用いて、同一スタンパ上に凹凸構造の延在方向が互いに異なる領域を有する金属スタンパを作製できる。   Specifically, the flat mold plate 31 on which a plurality of resin plates having a fine concavo-convex structure (stretched) can be arranged has excellent affinity with the adherend and low adhesion that does not contaminate the adherend by peeling. -The low-adhesion adhesive sheet 32 which has an easily peelable adhesive layer on both surfaces is bonded (refer FIG. 4A). Then, resin plates (stretched) 33a and 33b having a plurality of fine concavo-convex structures cut out to a predetermined size in the extending direction of the predetermined concavo-convex structure are arranged in a predetermined arrangement, and bubbles are formed on the mold plate. The uneven structure surface is bonded to the low-adhesive pressure-sensitive adhesive sheet 32 so as to prevent mixing of the surface (see FIG. 4B). Here, in order to produce the metal stamper for the wire grid polarizer 1 shown in FIG. 1, the resin plates 33a and 33b are arranged so that the concavo-convex structures of the resin plate 33a and the resin plate 33b are substantially orthogonal to each other. That is, the uneven structure of the resin plate 33a corresponds to the uneven structure of the light projecting polarizing portion 11 of the wire grid polarizer 1, and the uneven structure of the resin plate 33b is the uneven structure of the light receiving polarizing portion 12 of the wire grid polarizer 1. Corresponds to the structure. Thereafter, if necessary, the gap between the resin plates (stretched) 33a and 33b having a plurality of fine concavo-convex structures is filled with the bonding resin 34, and a curing process is performed by a predetermined method for bonding. Further, the plate 35 having the adhesive layer is bonded to the opposite side of the surface having the concavo-convex structure of the resin plates (stretched) 33a and 33b (see FIG. 4C). By bonding the concavo-convex structure surfaces of the resin plates (stretched) 33a, 33b having a fine concavo-convex structure to the low-adhesive pressure-sensitive adhesive sheet 32, the bonding resin 34 has a concavo-convex structure of the resin plates 33a, 33b by capillary action. The possibility of attack can be lowered. Although there is no restriction | limiting in particular as resin 34 for joining, When using a hardening type | mold, in order to prevent the deformation | transformation of the edge part of resin plate 33a, 33b and a change of an arrangement position, the volume shrinkage rate before and behind hardening is 10%. The volume shrinkage is preferably 5% or less. Further, if the viscosity is 1000 cps (temperature 25 degrees) or more, it is possible to reduce the possibility that the bonding resin 34 invades the uneven structure during bonding. Examples of the curable bonding resin 34 include photo-curing resins such as acrylic, epoxy, and urethane. If necessary, curing treatment (light irradiation) may be performed in a nitrogen atmosphere. preferable. After the bonding resin 34 is cured, it is peeled off from the pressure-sensitive adhesive sheet 32 on the mold plate 31 so that a resin plate having regions where the extending directions of the concavo-convex structure are different from each other on the same plate can be produced (FIG. 4D), by using an electrolytic plating method or the like, a metal stamper having regions where the extending directions of the concavo-convex structure are different from each other can be manufactured on the same stamper.

その他、半導体製造のフォトリソグラフィを応用して、シリコン系基板等に微細な凹凸構造を形成し、用いる方法がある。この方法では、例えば、微細な凹凸構造が形成されたシリコン系基板を、先述した方法と同様の手法を用いて接合し、接合したシリコン系基板を鋳型として微細な凹凸構造を表面に有する樹脂版を作製する。そして、樹脂版から、電解メッキ法などを用いて、微細な凹凸構造を有する金属スタンパを作製する。   In addition, there is a method of forming and using a fine concavo-convex structure on a silicon substrate or the like by applying photolithography for semiconductor manufacturing. In this method, for example, a silicon substrate on which a fine concavo-convex structure is formed is bonded using the same method as described above, and a resin plate having a fine concavo-convex structure on the surface using the bonded silicon substrate as a mold Is made. Then, a metal stamper having a fine concavo-convex structure is produced from the resin plate using an electrolytic plating method or the like.

<導電体>
導電体21は、凹凸構造22を有する基材13の表面に設けられている。上述したように、表面に凹凸構造22が形成された基材13上に導電体21を設ける場合には、凸部の一方側面に接し、上部が凸部の頂部より上方に伸びるように設けることが好ましい。
<Conductor>
The conductor 21 is provided on the surface of the substrate 13 having the concavo-convex structure 22. As described above, when the conductor 21 is provided on the base material 13 having the concavo-convex structure 22 formed on the surface, the conductor 21 is provided so as to be in contact with one side surface of the convex portion and the upper portion to extend upward from the top portion of the convex portion. Is preferred.

導電体21は、所定の方向に延在する凹凸構造22の凸部と概略平行に所定の間隔(周期)をとって直線状に形成されるが、この直線状の導電体21の周期が可視光の波長よりも小さい場合、導電体21に対して平行に振動する偏光成分を反射し、垂直な偏光成分は透過する偏光素子となる。導電体21としては、アルミニウム、銀、銅、白金、金またはこれらのいずれかを成分とする合金を使用することができ、斜めスパッタリング法や斜め蒸着法により形成することができる。特に、アルミニウムまたは銀を用いて導電体21を形成することにより、可視域光の吸収損失を小さくすることができるため、好ましい。   The conductor 21 is formed in a straight line with a predetermined interval (period) substantially parallel to the convex portion of the concavo-convex structure 22 extending in a predetermined direction, and the period of the linear conductor 21 is visible. When the wavelength is smaller than the wavelength of the light, the polarization component that vibrates in parallel with respect to the conductor 21 is reflected, and the vertical polarization component is transmitted. As the conductor 21, aluminum, silver, copper, platinum, gold, or an alloy containing any of these can be used, and can be formed by an oblique sputtering method or an oblique evaporation method. In particular, it is preferable to form the conductor 21 using aluminum or silver because the absorption loss of visible light can be reduced.

一般にワイヤグリッド構造を有する偏光子は、導電体21の間隔(ピッチ)が小さくなるほど、広い波長帯域で良好な偏光特性を示す。導電体21が空気(屈折率1.0)と接し、接着性物質で包埋されない場合には、導電体21のピッチを対象とする光の波長の1/4〜1/3とすることで、実用上の十分な偏光特性を示すことになるが、導電体を接着性樹脂で包埋する場合、接着性樹脂の屈折率の影響を考慮して、対象とする光の波長の1/5〜1/4のピッチとすることがさらに好ましい。   In general, a polarizer having a wire grid structure exhibits better polarization characteristics in a wider wavelength band as the distance (pitch) between the conductors 21 is smaller. When the conductor 21 is in contact with air (refractive index 1.0) and is not embedded with an adhesive substance, the pitch of the conductor 21 is set to ¼ to 3 of the wavelength of the target light. However, when the conductor is embedded with the adhesive resin, the influence of the refractive index of the adhesive resin is taken into consideration, and the wavelength of the target light is 1/5. More preferably, the pitch is ˜¼.

光センサーで用いられる光の波長は、多くの場合、600nm以上である。したがって、ピッチが150nm以下であるワイヤグリッド偏光子であれば、導電体の損傷を防止するために接着性樹脂で包埋したとしても、光学特性面で実用上の問題は生じない。しかし、高偏光特性を有し、且つ高耐損傷性のワイヤグリッド偏光子を必要とする場合には、ピッチを小さくするだけではなく、断面視における導電体の形状を最適化することが有効となる。   In many cases, the wavelength of light used in the optical sensor is 600 nm or more. Therefore, in the case of a wire grid polarizer having a pitch of 150 nm or less, there is no practical problem in terms of optical characteristics even if it is embedded with an adhesive resin in order to prevent damage to the conductor. However, when a wire grid polarizer having high polarization characteristics and high damage resistance is required, it is effective not only to reduce the pitch but also to optimize the shape of the conductor in cross-sectional view. Become.

接着性樹脂で包埋する場合の好ましい導電体の形状としては、前述したように、断面視において、基材表面の凹凸構造の凸部の最高部から高さ方向に1/3下った位置の凸部の厚みに対し、導電体の厚みを、同じかそれ以上とすることである。また、前記基材表面の凹凸構造の凸部の頂部より上方の導電体の側面が、基材表面の垂直方向に対して傾斜していて、その形状は先細りし、三角形に似た尖鋭形状とすることが好ましい。このような形状の導電体は、断面視において、基材表面の凹凸構造を正弦波形状とし、後述する斜め蒸着法と等方性エッチングを用いることで、達成が容易となる。このような導電体の形状を有したワイヤグリッド偏光子を作製することにより、導電体を接着性樹脂で包埋したとしても、600nm以上の波長の光に関する偏光度の低下を抑制すると共に600nm未満の短波長の光に関する偏光度の低下を抑制でき、汎用性に富んだ光センサー用ワイヤグリッド偏光子とすることができる。   As described above, the preferred shape of the conductor in the case of embedding with an adhesive resin is a position that is 1/3 lower in the height direction than the highest portion of the convex portion of the concavo-convex structure on the surface of the substrate, as described above. The thickness of the conductor is equal to or greater than the thickness of the convex portion. Further, the side surface of the conductor above the top of the convex portion of the concavo-convex structure on the surface of the base material is inclined with respect to the vertical direction of the base material surface, and the shape thereof is tapered and has a sharp shape resembling a triangle. It is preferable to do. The conductor having such a shape can be easily achieved by making the concave-convex structure on the surface of the base material into a sine wave shape in cross-sectional view and using an oblique vapor deposition method and isotropic etching described later. By producing a wire grid polarizer having such a shape of a conductor, even if the conductor is embedded with an adhesive resin, a decrease in the degree of polarization with respect to light having a wavelength of 600 nm or more is suppressed and less than 600 nm. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the degree of polarization of light having a short wavelength, and to provide a versatile wire grid polarizer for optical sensors.

<導電体形成方法>
導電体21の形成方法としては、生産性や光学特性等を考慮し、基材13(凹凸構造22)の垂直方向に対して傾斜した方向から蒸着を行う方法(斜め蒸着法)を用いる。斜め蒸着法とは、基材13表面に垂直な方向に対して所定の角度から金属粒子が入射するように金属を蒸着、積層させていく方法である。入射角度は、凹凸構造22の凸部と作製する導電体21の断面形状から好ましい範囲が決まり、一般には、5°〜45°が好ましく、より好ましくは5°〜35°である。さらに、蒸着中に積層した金属の射影効果を考慮しながら、入射角度を徐々に減少または増加させることは、導電体21の高さなど断面形状を制御する上で好適である。なお、基材13表面が湾曲している場合には、基材13表面の法線方向に対して傾斜した方向から蒸着を行うこととしてもよい。
<Conductor formation method>
As a method for forming the conductor 21, in consideration of productivity, optical characteristics, and the like, a method of performing deposition (oblique deposition method) from a direction inclined with respect to the vertical direction of the base material 13 (uneven structure 22) is used. The oblique deposition method is a method in which metal is deposited and laminated so that metal particles are incident from a predetermined angle with respect to a direction perpendicular to the surface of the base material 13. The preferable range of the incident angle is determined from the convex portion of the concavo-convex structure 22 and the cross-sectional shape of the conductor 21 to be manufactured, and is generally preferably 5 ° to 45 °, more preferably 5 ° to 35 °. Furthermore, it is preferable to control the cross-sectional shape such as the height of the conductor 21 by gradually decreasing or increasing the incident angle while considering the projection effect of the metal laminated during the vapor deposition. In addition, when the base material 13 surface is curving, it is good also as performing vapor deposition from the direction inclined with respect to the normal line direction of the base material 13 surface.

具体的には、特定方向に所定のピッチをもって略平行に延在する凹凸構造を表面に有した基材13表面の被蒸着領域の中心における垂直方向に対して5°以上45°未満となる方向に蒸着源の中心を設け、前記凹凸構造上に導電体21を形成する。さらに好ましくは、前記基材13表面の被蒸着領域の中心における垂直方向に対して5°以上35°未満、且つ基材13表面上の凹凸構造22の延在方向に対して40°以上90°以下の角度方向に蒸着源の中心を設けることである。これにより、導電体21を、基材13上に有する凹凸構造22の凸部のいずれか一方側面に、選択的に設けることが可能となる。なお、基材13を搬送しながら蒸着する場合には、ある瞬間における被蒸着領域の中心と蒸着源の中心が先述した条件となるように蒸着を行うようにしてもよい。   Specifically, a direction that is 5 ° or more and less than 45 ° with respect to the vertical direction at the center of the deposition area on the surface of the base material 13 having a concavo-convex structure extending on the surface in a specific direction at a predetermined pitch. The center of the vapor deposition source is provided to the conductor 21, and the conductor 21 is formed on the concavo-convex structure. More preferably, it is 5 ° or more and less than 35 ° with respect to the vertical direction at the center of the deposition region on the surface of the substrate 13 and 40 ° or more and 90 ° with respect to the extending direction of the concavo-convex structure 22 on the surface of the substrate 13. The center of the vapor deposition source is provided in the following angular direction. Thereby, the conductor 21 can be selectively provided on any one side surface of the convex portion of the concavo-convex structure 22 provided on the base material 13. When vapor deposition is performed while the substrate 13 is being conveyed, the vapor deposition may be performed so that the center of the deposition area and the center of the vapor deposition source at a certain moment satisfy the above-described conditions.

また、投光用偏光部11と受光用偏光部12の凹凸構造22の延在方向から蒸着することを避けるようにすれば導電体21は形成可能である。光センサーの多くは、投光用偏光部11の透過軸方向と受光用偏光部12の透過軸方向を概略直交の関係とするため、先述した蒸着源の位置条件を考慮すると、ワイヤグリッド偏光子1の投光用偏光部11の凹凸構造22の延在方向と受光用偏光部12の凹凸構造22の延在方向が、基材13のMD方向と概略45度で交わるようにすることが好ましい。これにより、蒸着源を基材13のMD方向に置くことが可能となるため、生産効率の向上が可能となる。   Further, the conductor 21 can be formed by avoiding vapor deposition from the extending direction of the concavo-convex structure 22 of the light projecting polarization unit 11 and the light receiving polarization unit 12. In many optical sensors, the transmission axis direction of the light projecting polarization unit 11 and the transmission axis direction of the light receiving polarization unit 12 are substantially orthogonal to each other. Therefore, in consideration of the position conditions of the evaporation source described above, a wire grid polarizer is used. It is preferable that the extending direction of the concavo-convex structure 22 of one light projecting polarizing portion 11 and the extending direction of the concavo-convex structure 22 of the light receiving polarizing portion 12 intersect with the MD direction of the substrate 13 at approximately 45 degrees. . Thereby, since it becomes possible to place a vapor deposition source in MD direction of the base material 13, improvement in production efficiency is attained.

先述した斜め蒸着法を用いた場合、基材表面の凹凸構造22の凸部と導電体21の延在方向は等しくなる。導電体21の形状を達成するための金属蒸着量は、凹凸構造22の凸部の形状によって決まるが、一般には、平均蒸着厚みは50nm〜200nm程度である。ここでいう平均厚みとは、平滑ガラス基板上にガラス面に垂直方向から物質を蒸着させたと仮定した時の蒸着物の厚みのことを指し、金属蒸着量の目安として使用する。   When the above-described oblique vapor deposition method is used, the projecting portions of the concavo-convex structure 22 on the substrate surface and the extending direction of the conductor 21 are equal. Although the amount of metal vapor deposition for achieving the shape of the conductor 21 is determined by the shape of the convex portion of the concavo-convex structure 22, the average vapor deposition thickness is generally about 50 nm to 200 nm. The average thickness here refers to the thickness of the deposited material on the assumption that the material is deposited on the smooth glass substrate from the direction perpendicular to the glass surface, and is used as a measure of the metal deposition amount.

また、光学特性の観点から、不要な導電体21はエッチングにより除去することが好ましい。エッチング方法は、凹凸構造22を構成する基材13、誘電体層等に悪影響を及ぼさず、導電体21部分が選択的に除去できる方法であれば特に限定は無いが、生産性の観点および導電体21の形状制御の観点から、アルカリ性の水溶液に浸漬させる方法が好ましい。   Further, from the viewpoint of optical characteristics, it is preferable to remove the unnecessary conductor 21 by etching. The etching method is not particularly limited as long as it does not adversely affect the base material 13, the dielectric layer and the like constituting the concavo-convex structure 22 and can selectively remove the conductor 21 portion. From the viewpoint of controlling the shape of the body 21, a method of immersing in an alkaline aqueous solution is preferable.

<誘電体>
本実施の形態で示すワイヤグリッド偏光子1において、基材13を構成する材料と導電体21との密着性向上のため、両者の間に両者と密着性が高い誘電体材料を好適に用いることができる。例えば、二酸化珪素などの珪素(Si)の酸化物、窒化物、ハロゲン化物、炭化物の単体またはその複合物(誘電体単体に他の元素、単体または化合物が混じった誘電体)や、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、イットリウム(Y)、ジルコニア(Zr)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、バリウム(Ba)、インジウム(In)、錫(Sn)、亜鉛(Zn)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、セリウム(Ce)、銅(Cu)などの金属の酸化物、窒化物、ハロゲン化物、炭化物の単体またはそれらの複合物を用いることができる。誘電体材料は、透過偏光性能を得ようとする波長領域において実質的に透明であればよい。誘電体材料の積層方法には特に限定は無く、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的蒸着法を好適に用いることができる。
<Dielectric material>
In the wire grid polarizer 1 shown in the present embodiment, in order to improve the adhesion between the material constituting the base material 13 and the conductor 21, a dielectric material having high adhesion between the two is preferably used. Can do. For example, a simple substance of silicon (Si) oxide such as silicon dioxide, nitride, halide, carbide or a composite thereof (dielectric obtained by mixing another element, simple substance or compound in a simple substance of dielectric), aluminum (Al ), Chromium (Cr), yttrium (Y), zirconia (Zr), tantalum (Ta), titanium (Ti), barium (Ba), indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), magnesium (Mg) ), Calcium (Ca), cerium (Ce), copper (Cu) and other metal oxides, nitrides, halides, carbides alone or a composite thereof. The dielectric material only needs to be substantially transparent in the wavelength region where transmission polarization performance is to be obtained. There are no particular limitations on the method of laminating the dielectric material, and physical vapor deposition methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, and ion plating can be suitably used.

<基板>
本発明のワイヤグリッド偏光子1は、凹凸構造22を有する基材13を保持する基板を用いることも可能である。基板としては、ガラスなどの無機材料や樹脂材料を用いることができるが、ロールプロセスによりワイヤグリッド偏光子1の製造が可能となる平板状の樹脂材料を用いることが好ましい。なお、基板はワイヤグリッド偏光子1において必須の構成ではない。例えば、基材13のみを用いてワイヤグリッド偏光子1を構成することも可能である。
<Board>
The wire grid polarizer 1 of the present invention can also use a substrate that holds a base material 13 having a concavo-convex structure 22. As the substrate, an inorganic material such as glass or a resin material can be used, but it is preferable to use a plate-like resin material that enables the production of the wire grid polarizer 1 by a roll process. The substrate is not an essential component in the wire grid polarizer 1. For example, the wire grid polarizer 1 can be configured using only the base material 13.

樹脂材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィン樹脂(COP)、架橋ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、トリアセチルセルロース樹脂(TAC)等や、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などのUV硬化型樹脂や熱硬化型樹脂が挙げられる。また、UV硬化型樹脂や熱硬化型樹脂と、ガラスなどの無機基板、熱可塑性樹脂等を組み合わせたり、これらの材料を単独で用いたりしてもよい。   Examples of the resin material include polymethyl methacrylate resin (PMMA), polycarbonate resin, polystyrene resin, cycloolefin resin (COP), cross-linked polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, polyacrylate resin, polyphenylene ether resin, and modified polyphenylene ether resin. , Polyetherimide resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, polyether ketone resin, polyethylene terephthalate resin (PET), polyethylene naphthalate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polybutylene terephthalate resin, aromatic polyester resin, polyacetal resin , Polyamide resin, triacetyl cellulose resin (TAC), etc., UV curable resin such as acrylic, epoxy and urethane, and thermosetting Butter, and the like. Further, a UV curable resin or a thermosetting resin may be combined with an inorganic substrate such as glass, a thermoplastic resin, or the like, or these materials may be used alone.

偏光度低下を避けるため、所定の波長における基板の面内位相差値は低くすることが好ましく、例えば可視光の利用を考えるのであれば、波長550nmにおける面内位相差値を30nm以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、15nm以下である。また、ワイヤグリッド偏光子1が与える偏光の偏光度の面内ムラ発生を防止するため、基板面内の任意の2点における位相差値管理が必要であり、例えば可視光の利用を考えるのであれば、波長550nmの面内位相差値の差が10nm以下であることが好ましく、さらに好ましくは位相差値の差が5nm以下である。このような特性を有する基板としては、TAC(トリアセチルセルロース)樹脂、COP(シクロオレフィンポリマー)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)などがあり、これらの樹脂材料を用いることが好ましい。   In order to avoid a decrease in the degree of polarization, it is preferable to reduce the in-plane retardation value of the substrate at a predetermined wavelength. For example, if the use of visible light is considered, the in-plane retardation value at a wavelength of 550 nm should be 30 nm or less. Is preferred. More preferably, it is 15 nm or less. Further, in order to prevent in-plane unevenness in the degree of polarization of polarized light given by the wire grid polarizer 1, it is necessary to manage phase difference values at two arbitrary points on the substrate surface. For example, use of visible light is considered. For example, the difference in the in-plane retardation value at a wavelength of 550 nm is preferably 10 nm or less, and more preferably the difference in retardation value is 5 nm or less. Examples of the substrate having such characteristics include TAC (triacetyl cellulose) resin, COP (cycloolefin polymer), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), and it is preferable to use these resin materials. .

<接着性樹脂>
本発明のワイヤグリッド偏光子1は、その導電体21の形状から、接着性樹脂を前記ワイヤグリッド偏光子1の導電体21構造面に設け、前記導電体21を接着性樹脂で包埋した場合であっても、平行透過率および偏光度の低下幅を小さくできる。このため、接着性樹脂をワイヤグリッド偏光子1の導電体構造面に設けることも可能である。また、その逆の面に接着性樹脂を設けることも可能である。接着性樹脂を設けることにより、他光学部材との貼合が可能となる。また、ワイヤグリッド偏光子1の基板に樹脂材料(光学用途のフィルム等に用いられる材料)を用いる場合に、高温高湿度環境下での製品信頼性を向上させることができる。また、接着性樹脂を前記ワイヤグリッド偏光子1の導電体21構造面に設けることによって、導電体21は接着性物質で包埋されるため、接着性樹脂を損傷防止のための保護層とすることが可能となる。
<Adhesive resin>
In the wire grid polarizer 1 of the present invention, an adhesive resin is provided on the conductor 21 structure surface of the wire grid polarizer 1 due to the shape of the conductor 21, and the conductor 21 is embedded in the adhesive resin. Even so, the reduction width of the parallel transmittance and the degree of polarization can be reduced. For this reason, it is also possible to provide adhesive resin on the conductor structure surface of the wire grid polarizer 1. It is also possible to provide an adhesive resin on the opposite surface. By providing the adhesive resin, bonding with another optical member becomes possible. Moreover, when using the resin material (material used for the film for optical uses, etc.) for the board | substrate of the wire grid polarizer 1, the product reliability in a high temperature / humidity environment can be improved. Further, by providing an adhesive resin on the structure of the conductor 21 of the wire grid polarizer 1, the conductor 21 is embedded with an adhesive substance, and therefore the adhesive resin is used as a protective layer for preventing damage. It becomes possible.

面内位相差値が制御された光学用途のフィルムの遅相軸方向は、一般的に、基板として用いるフィルムのMD方向あるいはTD方向と概略一致している。例えば、ワイヤグリッド偏光子1の投光用偏光部11の透過軸方向と受光用偏光部12の透過軸方向を概略直交の関係とした場合、投光用偏光部11の凹凸構造の延在方向と受光用偏光部12の凹凸構造の延在方向は基板のMD方向と概略45度で交わるようにすることが好ましいが、このような構成にすると、光学用途のフィルムを基板として用い、ロールプロセスで作製されたワイヤグリッド偏光子の各偏光部の透過軸方向は、基板の遅相軸方向に対して斜めとなり、一致しない。光学用途のフィルムは、高温高湿度環境下で長期保管すると、フィルムの配向状態が変化し、その結果、面内位相差値が変化することがあり、例えば、TAC樹脂からなるフィルムの中には、面内位相差値が増大するものがある。本発明のワイヤグリッド偏光子1は、基板の遅相軸方向と投光用偏光部11および受光用偏光部12の凹凸構造の延在方向、つまり、透過軸方向とが概略一致していないため、前記面内位相差値の増大の影響を受け易く、偏光度が低下することがある。フィルムの配向状態の変化を小さくし、ワイヤグリッド偏光子1の各偏光部の偏光度低下を防止するためには、TAC樹脂からなるフィルムを基板として用いたワイヤグリッド偏光子1を、さらに固定材、例えば、ガラス板に接着性樹脂で接着することが有効である。これにより、製品信頼性を向上させることが可能となる。   In general, the slow axis direction of a film for optical use in which the in-plane retardation value is controlled generally coincides with the MD direction or the TD direction of a film used as a substrate. For example, when the transmission axis direction of the light projection polarization unit 11 of the wire grid polarizer 1 and the transmission axis direction of the light reception polarization unit 12 are substantially orthogonal, the extending direction of the concavo-convex structure of the light projection polarization unit 11 It is preferable that the extending direction of the concavo-convex structure of the light receiving polarizing portion 12 intersects the MD direction of the substrate at approximately 45 degrees. However, with such a configuration, a film for optical use is used as the substrate, and a roll process is performed. The transmission axis direction of each polarization part of the wire grid polarizer manufactured in the above is oblique to the slow axis direction of the substrate and does not match. When a film for optical use is stored for a long time in a high-temperature and high-humidity environment, the orientation state of the film changes, and as a result, the in-plane retardation value may change. For example, in a film made of TAC resin, In some cases, the in-plane retardation value increases. In the wire grid polarizer 1 of the present invention, the slow axis direction of the substrate and the extending direction of the concavo-convex structure of the light projecting polarization unit 11 and the light receiving polarization unit 12, that is, the transmission axis direction are not substantially coincident. The polarization degree is likely to be affected by the increase in the in-plane retardation value. In order to reduce the change in the orientation state of the film and prevent the polarization degree of each polarization portion of the wire grid polarizer 1 from being lowered, the wire grid polarizer 1 using a film made of a TAC resin as a substrate is further fixed. For example, it is effective to adhere to a glass plate with an adhesive resin. Thereby, product reliability can be improved.

接着性樹脂としては、例えば、UV照射により硬化するUV硬化型樹脂や粘着剤をシート状にした粘着シートを用いることができる。特に導電体構造面に接着性樹脂を備え、導電体21を包埋する場合には、前記接着性樹脂に酸を極力含まない材料を用いることが好ましい。酸を極力含まない材料でワイヤグリッド偏光子1の導電体21を被覆することにより、接着性樹脂に含まれる酸に起因した導電体21の劣化を生じることなく、導電体21の傷付き防止と先述した各偏光部の偏光度低下の抑制が可能となる。また、前記接着性樹脂を基材表面あるいは基板表面に備えた場合には、接着性樹脂に含まれる酸に起因した基材13あるいは基板の劣化を生じることなく、先述した各偏光部の偏光度低下の抑制が可能となる。   As the adhesive resin, for example, a UV curable resin that is cured by UV irradiation or a pressure sensitive adhesive sheet in the form of a pressure sensitive adhesive can be used. In particular, when an adhesive resin is provided on the conductor structure surface and the conductor 21 is embedded, it is preferable to use a material containing as little acid as possible in the adhesive resin. By covering the conductor 21 of the wire grid polarizer 1 with a material containing as little acid as possible, the conductor 21 is prevented from being damaged without causing deterioration of the conductor 21 due to the acid contained in the adhesive resin. It is possible to suppress the decrease in the degree of polarization of each polarization unit described above. Further, when the adhesive resin is provided on the base material surface or the substrate surface, the polarization degree of each polarizing section described above does not occur without causing deterioration of the base material 13 or the substrate due to the acid contained in the adhesive resin. Reduction can be suppressed.

また、粘着シートを用いることで、高温高湿度環境下で長期保管した場合、ワイヤグリッド偏光子1の基板等の膨張および収縮を緩和することができ、基板等の面内位相差値の変化を抑制できるため、好ましい。粘着シートとしては、ガラスに対する粘着力が1.5N/25mm以上、好ましくは5.0N/25mm以上のものを用いるのが好ましい。例えば、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂からなる粘着シートは、光学特性や接着力、コストなどの観点から好ましい。   In addition, by using an adhesive sheet, when stored for a long time in a high temperature and high humidity environment, the expansion and contraction of the substrate of the wire grid polarizer 1 can be relaxed, and the in-plane retardation value of the substrate or the like can be changed. Since it can suppress, it is preferable. As the pressure-sensitive adhesive sheet, it is preferable to use a sheet having an adhesive strength to glass of 1.5 N / 25 mm or more, preferably 5.0 N / 25 mm or more. For example, a pressure-sensitive adhesive sheet made of a resin such as an acrylic resin, a silicon resin, a urethane resin, a polyester resin, or an epoxy resin is preferable from the viewpoints of optical characteristics, adhesive strength, cost, and the like.

なお、ワイヤグリッド偏光子1は、可視光、近赤外光、そして赤外光の領域において、光学特性を損なうことなく用いることができるため、該領域を用いる回帰反射型光電センサーや生体認証装置といった光センサーの用途において好ましく用いられる。ただし、上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。また、上記実施の形態における材質、数量などについては一例であり、適宜変更することができる。その他、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。   The wire grid polarizer 1 can be used in the visible light, near-infrared light, and infrared light regions without impairing the optical characteristics. Therefore, the retroreflective photoelectric sensor and the biometric authentication device using the regions are used. It is preferably used in the application of the optical sensor. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. In addition, the material, quantity, and the like in the above embodiment are examples, and can be changed as appropriate. In addition, the present invention can be appropriately modified and implemented without departing from the technical idea of the present invention.

<光センサー>
光センサーにおいて、ワイヤグリッド偏光子1の投光用偏光部11に投光器が発する投射光が入光するように投光器を配設し、且つ前記ワイヤグリッド偏光子1の受光用偏光部12に入光し透過する測定光を受光するように受光器を配設する。投光器としては、例えば、LEDが用いられ、受光器としては、例えば、フォトレジスタが用いられる。
<Light sensor>
In the optical sensor, a light projector is disposed so that the projection light emitted from the light projector is incident on the light projecting polarization section 11 of the wire grid polarizer 1 and is incident on the light receiving polarization section 12 of the wire grid polarizer 1. A light receiver is arranged so as to receive the transmitted measurement light. As the light projector, for example, an LED is used, and as the light receiver, for example, a photoresistor is used.

光センサーとしては、例えば、回帰反射型光電センサー101がある(図5参照)。回帰反射型光電センサー101は、投光部102および受光部103が隣接していて、それぞれの偏光子は概略同一平面上(図5においては、回帰反射型光電センサー101の筐体の一つの面上)にあり、その透過軸は概略直交の関係となっている。回帰反射型光電センサー101にワイヤグリッド偏光子1を用いる場合、投光部102に投光用偏光部11が配置され、受光部103に受光用偏光部12が配置される。   As an optical sensor, for example, there is a regression reflection type photoelectric sensor 101 (see FIG. 5). In the retroreflective photoelectric sensor 101, the light projecting unit 102 and the light receiving unit 103 are adjacent to each other, and each polarizer is substantially on the same plane (in FIG. 5, one surface of the casing of the retroreflective photoelectric sensor 101). The transmission axis is substantially orthogonal. When the wire grid polarizer 1 is used for the retroreflective photoelectric sensor 101, the light projecting polarization unit 11 is disposed in the light projecting unit 102, and the light receiving polarization unit 12 is disposed in the light receiving unit 103.

回帰反射型光電センサー101は、その使用方法の一例として、製造ラインでの製品搬送状況等の検出に用いられる。この場合には、反射によって偏光状態を変化させることができる回帰反射板104を用いる。また、回帰反射板104は、回帰反射型光電センサー101の投光部102からの光を、反射させて受光部103に入射させることができるように配置する。投光部102から発せられる偏光が回帰反射板104で反射された場合、入射光に対する反射光の偏光状態が変化するため、反射光は受光用偏光子を透過でき、受光器が受ける光の強度は大きくなる(図6A参照)。一方で、投光部102から発せられる偏光が、センサーおよび回帰反射板の間を通過する物体105に当たると、受光器が受ける光の強度は小さくなる(図6B参照)。このため、反射光の強度によって、回帰反射型光電センサー101および回帰反射板104の間を通過する物体の有無を検出することが可能となる。   The retro-reflective photoelectric sensor 101 is used as an example of a usage method for detecting a product conveyance status in a production line. In this case, the retroreflection plate 104 that can change the polarization state by reflection is used. Further, the regressive reflection plate 104 is arranged so that the light from the light projecting unit 102 of the regressive reflection type photoelectric sensor 101 can be reflected and incident on the light receiving unit 103. When the polarized light emitted from the light projecting unit 102 is reflected by the return reflection plate 104, the polarization state of the reflected light with respect to the incident light changes, so that the reflected light can pass through the light receiving polarizer and the intensity of the light received by the light receiver. Becomes larger (see FIG. 6A). On the other hand, when the polarized light emitted from the light projecting unit 102 hits the object 105 passing between the sensor and the return reflection plate, the intensity of the light received by the light receiver is reduced (see FIG. 6B). For this reason, it is possible to detect the presence or absence of an object passing between the retroreflective photoelectric sensor 101 and the retroreflective plate 104 based on the intensity of the reflected light.

このように、図1などに示すような本実施の形態のワイヤグリッド偏光子1を光センサーに用いることで、偏光子光センサーの製造時にひとつずつ組み込んでいた偏光子を、一度に同時に組み込むことが可能となり、工程の簡略化と誤組み込みの防止が可能となる。また、ワイヤグリッド偏光子1は、投光用偏光部11と受光用偏光部12の境界部14を低透過率とすることができるため、投射光と入射光の分離性が良好となり、センサーの検知精度の向上および誤感知の防止が可能となる。   As described above, by using the wire grid polarizer 1 of the present embodiment as shown in FIG. 1 for the optical sensor, the polarizers incorporated one by one at the time of manufacturing the polarizer optical sensor can be incorporated simultaneously at the same time. Therefore, it is possible to simplify the process and prevent erroneous incorporation. Moreover, since the wire grid polarizer 1 can make low the transmittance | permeability the boundary part 14 of the light projection polarization part 11 and the light reception polarization part 12, the separation property of a projection light and incident light becomes favorable, and a sensor's Detection accuracy can be improved and false detection can be prevented.

また、同一基材13表面に透過軸方向が異なる投光用偏光部11および受光用偏光部12を備えるため、偏光子を折り曲げる等の加工が不要となり、偏光子の光学特性を確保することが容易になる。これにより、偏光子の光漏れによる誤感知の問題の発生を防止できる。   In addition, since the light projecting polarizing section 11 and the light receiving polarizing section 12 having different transmission axis directions are provided on the surface of the same base material 13, processing such as bending the polarizer becomes unnecessary, and the optical characteristics of the polarizer can be ensured. It becomes easy. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of the problem of false detection due to the light leakage of the polarizer.

なお、ワイヤグリッド偏光子1の前記投光用偏光部と前記受光用偏光部の凹凸構造と導電体が設けられた基材表面とは逆の面(裏面)側に、投光器と受光器を配設することが好ましい。このような配設とすることで、ワイヤグリッド偏光子の基板の面内位相差が変化したとしても、光センサーは、優れた感知精度を維持できる。   A light projector and a light receiver are arranged on the surface (back surface) opposite to the surface of the substrate on which the uneven structure of the light projecting polarization unit and the light receiving polarization unit and the conductor are provided. It is preferable to install. With this arrangement, the optical sensor can maintain excellent sensing accuracy even if the in-plane phase difference of the substrate of the wire grid polarizer changes.

(実施の形態2)
本実施の形態では、上記実施の形態とは異なる態様のワイヤグリッド偏光子について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態とは異なる部分についてのみ説明し、共通する部分については省略する。図9および図10は、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子2およびワイヤグリッド偏光子3の構成を示す模式図である。図11は、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子2の作製方法について示す図である。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a wire grid polarizer having a mode different from that of the above embodiment will be described. Note that in this embodiment, only parts different from the above embodiment will be described, and common parts will be omitted. FIG. 9 and FIG. 10 are schematic diagrams showing configurations of the wire grid polarizer 2 and the wire grid polarizer 3 according to the present embodiment. FIG. 11 is a diagram illustrating a method for manufacturing the wire grid polarizer 2 according to the present embodiment.

図9に示すように、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子2は、横方向(X方向)に延びる細線状の導電体を含む投光用偏光部11と、縦方向(Y方向)に延びる細線状の導電体を含む受光用偏光部12とを含んで構成されている。投光用偏光部11の外形は略正方形状になっており、投光用偏光部11の中央付近には、略正方形状の外形を有する受光用偏光部12が配置されている。また、図10に示すように、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子3は、横方向(X方向)に延びる細線状の導電体を含む投光用偏光部11と、縦方向(Y方向)に延びる細線状の導電体を含む受光用偏光部12とを含んで構成されている。投光用偏光部11の外形は略正方形状になっており、投光用偏光部11の中央付近には、ひし形状の外形を有する受光用偏光部12が配置されている。なお、設計に応じ、ワイヤグリッド偏光子2およびワイヤグリッド偏光子3は基板などに固定しても良い。投光用偏光部11及び受光用偏光部12の構成は、ワイヤグリッド偏光子1と同様である。   As shown in FIG. 9, the wire grid polarizer 2 according to the present embodiment includes a light projecting polarization unit 11 including a thin wire-like conductor extending in the horizontal direction (X direction), and a vertical direction (Y direction). And a light receiving polarization section 12 including a thin wire conductor extending. The outer shape of the light projecting polarizing section 11 is substantially square, and a light receiving polarizing section 12 having a substantially square outer shape is disposed near the center of the light projecting polarizing section 11. As shown in FIG. 10, the wire grid polarizer 3 according to the present embodiment includes a light projecting polarization unit 11 including a thin wire-like conductor extending in the horizontal direction (X direction), and the vertical direction (Y direction). ) And a light receiving polarization section 12 including a thin line-shaped conductor. The outer shape of the light projecting polarizing section 11 is substantially square, and a light receiving polarizing section 12 having a rhombus-shaped outer shape is disposed near the center of the light projecting polarizing section 11. Depending on the design, the wire grid polarizer 2 and the wire grid polarizer 3 may be fixed to a substrate or the like. The configurations of the light projecting polarization unit 11 and the light receiving polarization unit 12 are the same as those of the wire grid polarizer 1.

次に、ワイヤグリッド偏光子2の作製方法について説明する。図11Aに示すように、まず、偏光部41を備えたワイヤグリッド偏光子を作製する。偏光部41を備えたワイヤグリッド偏光子は、凹凸構造を構成する基材の表面に凹凸構造の延在方向に延在する細線状の導電体を形成することで作製できる。次に、図11Bに示すように、後に受光用偏光部12となる偏光部41の一部Pを正方形状に切り出す。これにより、正方形状の開口部Qを有する投光用偏光部11が形成される。ここでは、偏光部41の中央付近の一部Pを切り出しているが、切り出す部分は投光用偏光部11の一部であれば特に限られない。その後、図11Cに示すように、切り出した部材(偏光部41の一部P)を90°回転させて、投光用偏光部11の開口部Qに固定する。これにより、所定方向に導電体が延在する投光用偏光部11と、切り出した部材により構成され所定方向に対して90°の角度で導電体が延在する受光用偏光部12と、を備えたワイヤグリッド偏光子2が得られる。なお、投光用偏光部11と受光用偏光部12との関係は入れ替えても良い。つまり、切り出した部材を投光用偏光部11として機能させても良い。また、切り出した部材(偏光部41の一部P)ではなく切り出し元の部材を回転させても良い。なお、ワイヤグリッド偏光子3の作製方法は、ワイヤグリッド偏光子2の作製方法と同様である。   Next, a method for manufacturing the wire grid polarizer 2 will be described. As shown in FIG. 11A, first, a wire grid polarizer including a polarizing unit 41 is manufactured. The wire grid polarizer provided with the polarizing portion 41 can be produced by forming a thin wire-like conductor extending in the extending direction of the concavo-convex structure on the surface of the base material constituting the concavo-convex structure. Next, as shown in FIG. 11B, a part P of the polarization unit 41 that will later become the light-receiving polarization unit 12 is cut out in a square shape. Thus, the light projecting polarizing section 11 having the square opening Q is formed. Here, a part P near the center of the polarizing part 41 is cut out, but the part to be cut out is not particularly limited as long as it is a part of the projecting polarizing part 11. Thereafter, as shown in FIG. 11C, the cut member (a part P of the polarizing portion 41) is rotated by 90 ° and fixed to the opening Q of the light projecting polarizing portion 11. Thus, the light projecting polarizing part 11 in which the conductor extends in a predetermined direction, and the light receiving polarizing part 12 that is configured by the cut member and extends at an angle of 90 ° with respect to the predetermined direction, The provided wire grid polarizer 2 is obtained. The relationship between the light projecting polarization unit 11 and the light receiving polarization unit 12 may be interchanged. That is, the cut member may function as the light projecting polarization unit 11. In addition, the cut-out original member may be rotated instead of the cut-out member (part P of the polarizing portion 41). The manufacturing method of the wire grid polarizer 3 is the same as the manufacturing method of the wire grid polarizer 2.

このように、投光用偏光部11から切り出された部材を用いて受光用偏光部12を構成する場合、切り出し(図11B参照)を高精度に行うことで回転(図11C参照)に係る角度を高精度に制御できるため、投光用偏光部11において透過する偏光方向と受光用偏光部12において透過する偏光方向とを正確に制御可能である。つまり、投光用偏光部11において透過する偏光方向と受光用偏光部12において透過する偏光方向とを正確に直交させることが可能であり、光センサーに使用する際のコントラスト性能を高めることができる。さらに、回転させた後に切り出された部材を開口領域に固定するため、寸法合わせ等が容易である。   As described above, when the light receiving polarization unit 12 is configured by using the members cut out from the light projecting polarization unit 11, the angle related to the rotation (see FIG. 11C) by performing the cutting (see FIG. 11B) with high accuracy. Therefore, it is possible to accurately control the polarization direction transmitted through the light projecting polarization unit 11 and the polarization direction transmitted through the light receiving polarization unit 12. That is, the polarization direction transmitted through the light projecting polarization unit 11 and the polarization direction transmitted through the light receiving polarization unit 12 can be accurately orthogonalized, and the contrast performance when used in an optical sensor can be improved. . Furthermore, since the member cut out after rotating is fixed to an opening area | region, dimension alignment etc. are easy.

なお、ここでは、投光用偏光部11の一部Pを正方形状に切り出しているが、切り出される形状はこれに限られない。投光用偏光部11において透過する偏光方向と受光用偏光部12において透過する偏光方向とを正確に直交させるためには、少なくとも、切り出される形状は4回対称であれば良い。一般に、n回対称(n回回転対称)とは、ある形状を中心の周りに360°/nの角度で回転させると自らと重なることをいう。つまり、4回対称とは、ある形状を中心の周りに360°/4=90°の角度で回転させると自らと重なることをいう。   Here, a part P of the light projecting polarization unit 11 is cut out in a square shape, but the cut out shape is not limited thereto. In order to make the polarization direction transmitted through the light projecting polarization unit 11 and the polarization direction transmitted through the light receiving polarization unit 12 exactly orthogonal, at least the cut out shape may be four-fold symmetrical. In general, n-fold symmetry (n-fold rotational symmetry) means that when a certain shape is rotated around the center at an angle of 360 ° / n, it overlaps itself. That is, the four-fold symmetry means that when a certain shape is rotated around the center at an angle of 360 ° / 4 = 90 °, it overlaps itself.

また、投光用偏光部11において透過する偏光方向と受光用偏光部12において透過する偏光方向とは、直交(90°)以外で制御しても良い。投光用偏光部11において透過する偏光方向と受光用偏光部12において透過する偏光方向とのなす角度は、切り出した部材の回転角度で制御できる。ここで、回転角度を360°/n(nは正整数)とする場合、切り出される形状はn回対称とすれば良い。n回対称の形状としては、例えば、正n角形を挙げることができる。切り出される形状をこのように制御することで、回転させる角度を正確に制御できるため、投光用偏光部11において透過する偏光方向と受光用偏光部12において透過する偏光方向とのなす角度を正確に制御することができる。   Further, the polarization direction transmitted through the light projecting polarization unit 11 and the polarization direction transmitted through the light receiving polarization unit 12 may be controlled by other than orthogonal (90 °). The angle formed between the polarization direction transmitted through the light projecting polarization unit 11 and the polarization direction transmitted through the light receiving polarization unit 12 can be controlled by the rotation angle of the cut member. Here, when the rotation angle is 360 ° / n (n is a positive integer), the cut shape may be n-fold symmetric. Examples of the n-fold symmetrical shape include a regular n-gon. By controlling the shape to be cut out in this way, the rotation angle can be accurately controlled. Therefore, the angle formed between the polarization direction transmitted through the light projecting polarization unit 11 and the polarization direction transmitted through the light reception polarization unit 12 can be accurately determined. Can be controlled.

また、切り出される領域は複数個所であっても良い。さらに、切り出された複数の部材の回転角度は、用途に応じて異ならせても良い。例えば、ある領域においては3回対称の形状で切り出して120°回転させ、別の領域においては5回対称の形状で切り出して72°回転させるといったことも可能である。   Further, a plurality of regions to be cut out may be provided. Furthermore, the rotation angles of the plurality of members cut out may be varied depending on the application. For example, it is possible to cut out a three-fold symmetrical shape in one region and rotate it 120 °, and cut out another region in a five-fold symmetrical shape and rotate it 72 °.

また、本実施の形態において示す製造方法は、上述したように透過型のワイヤグリッド偏光子の製造に用いられる他、一般的な反射型偏光板である樹脂積層型の偏光板、ガラス基材を用いたワイヤグリッド偏光子などにおいて偏光方向を制御する場合にも用いることが可能である。これらの場合にも、偏光方向の正確な制御が実現できる。   In addition, the manufacturing method shown in the present embodiment is used for manufacturing a transmissive wire grid polarizer as described above, as well as a resin-laminated polarizing plate, which is a general reflective polarizing plate, and a glass substrate. It can also be used when controlling the polarization direction in the wire grid polarizer used. Also in these cases, accurate control of the polarization direction can be realized.

以上のように、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子2およびワイヤグリッド偏光子3は単一のワイヤグリッド偏光子を用いて作製できるため、偏光方向を実現するために特殊な鋳型を用いる必要がない。これにより、製造コストを抑制することができる。なお、本実施の形態の構成は、他の実施の形態の構成と適宜組み合わせて用いることができる。   As described above, since the wire grid polarizer 2 and the wire grid polarizer 3 according to the present embodiment can be manufactured using a single wire grid polarizer, it is necessary to use a special template to realize the polarization direction. There is no. Thereby, manufacturing cost can be suppressed. Note that the structure of this embodiment can be combined as appropriate with any of the other embodiments.

(実施例1)
本実施例では、図1などに示されるワイヤグリッド偏光子において、凹凸構造を正弦波状とした場合の光学特性等を確認した。以下、詳しく説明するが、本発明は実施例の構成に限定されるものではない。
Example 1
In this example, in the wire grid polarizer shown in FIG. 1 and the like, optical characteristics and the like were confirmed when the concavo-convex structure was sinusoidal. The present invention is described in detail below, but the present invention is not limited to the configuration of the examples.

<UV硬化型樹脂を用いた転写フィルムの作製>
まず、ワイヤグリッド偏光子に用いられる、凹凸構造の延在方向が異なる領域を有する転写フィルムを作製する。凹凸構造の延在方向が異なる領域を有する転写フィルムの作製には、Ni製金型を用いた。断面視において、概略正弦波状の凹凸構造を有する複数の樹脂版を接合して、同一版上に凹凸構造の延在方向が互いに直交となる領域を有した樹脂版(鋳型)を作製し、樹脂版(鋳型)から電解メッキ法でNi製金型を作製した。当該Ni製金型を金型Aとする(図4等)。
<Preparation of transfer film using UV curable resin>
First, a transfer film having a region in which the extending direction of the concavo-convex structure is used for a wire grid polarizer is produced. A Ni mold was used for the production of a transfer film having regions with different concavo-convex structure extending directions. In a cross-sectional view, a plurality of resin plates having a roughly sinusoidal uneven structure are joined to produce a resin plate (mold) having regions in which the extending directions of the uneven structure are orthogonal to each other on the same plate, A Ni mold was produced from the plate (mold) by electrolytic plating. The Ni mold is referred to as mold A (FIG. 4 and the like).

基板としては、厚み80μmのトリアセチルセルロース系樹脂からなるTACフィルム(TD80UL−H:富士写真フィルム社製)を用いた。TACフィルムの波長550nmにおける面内位相差値は3.3nmで、遅相軸はMD方向と概略一致していた。なお、面内位相差値の測定機器として、平行ニコル法を利用した偏光解析装置である王子計測機器製KOBRA−WRを用いた。測定光の波長を550nmとし、入光角度が0度の場合の位相差値を面内位相差値とした。   As the substrate, a TAC film (TD80UL-H: manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) made of a triacetyl cellulose resin having a thickness of 80 μm was used. The in-plane retardation value of the TAC film at a wavelength of 550 nm was 3.3 nm, and the slow axis substantially coincided with the MD direction. In addition, KOBRA-WR manufactured by Oji Scientific Instruments, which is a polarization analyzer using a parallel Nicol method, was used as a measuring device for in-plane retardation values. The phase difference value when the wavelength of the measurement light was 550 nm and the incident angle was 0 degree was defined as the in-plane retardation value.

上述のTACフィルムにアクリル系UV硬化型樹脂(屈折率1.52)を約3μm塗布し、金型Aの凹凸構造の延在方向とTACフィルムのMD方向のなす角度が45度となるように、TACフィルム上に金型Aを重畳させた。中心波長が365nmであるUVランプを操作して、TACフィルム側から1000mJ/cmのUV照射を行い、金型Aの凹凸構造をUV硬化型樹脂上に転写した。その後、TACフィルムを金型から剥離し、縦300mm、横200mmの凹凸構造がUV硬化型樹脂からなる基材表面に転写された転写フィルムAを得た。転写フィルムAは、凹凸構造の延在方向とTACフィルムのMD方向のなす角度が45度であった。転写フィルムAの断面視を確認したところ、凹凸構造のピッチ幅は145nmで、概略正弦波状であった。 Acrylic UV curable resin (refractive index of 1.52) is applied to the above-mentioned TAC film by about 3 μm, and the angle formed by the extending direction of the uneven structure of the mold A and the MD direction of the TAC film is 45 degrees. The mold A was superimposed on the TAC film. A UV lamp having a center wavelength of 365 nm was operated, and UV irradiation of 1000 mJ / cm 2 was performed from the TAC film side to transfer the uneven structure of the mold A onto the UV curable resin. Thereafter, the TAC film was peeled from the mold to obtain a transfer film A in which a concavo-convex structure having a length of 300 mm and a width of 200 mm was transferred to the substrate surface made of a UV curable resin. In the transfer film A, the angle formed by the extending direction of the concavo-convex structure and the MD direction of the TAC film was 45 degrees. When the cross-sectional view of the transfer film A was confirmed, the pitch width of the concavo-convex structure was 145 nm, and it was substantially sinusoidal.

<スパッタリング法を用いた誘電体層の形成>
次に、転写フィルムAの凹凸構造を有する基材表面に、スパッタリング法により、誘電体層として二酸化珪素を成膜した。スパッタリング装置の条件は、Arガス圧力が0.2Pa、スパッタリングパワーが770W/cm、被覆速度が0.1nm/sであった。この条件によって、転写フィルムA上の誘電体層の厚みが平膜換算で3nmとなるように、誘電体層を成膜した。
<Formation of dielectric layer using sputtering method>
Next, silicon dioxide was deposited as a dielectric layer on the surface of the transfer film A having a concavo-convex structure by sputtering. The conditions of the sputtering apparatus were an Ar gas pressure of 0.2 Pa, a sputtering power of 770 W / cm 2 , and a coating speed of 0.1 nm / s. Under these conditions, the dielectric layer was formed so that the thickness of the dielectric layer on the transfer film A was 3 nm in terms of a flat film.

<斜め蒸着法を用いた導電体の形成>
次に、誘電体層を成膜した転写フィルムAの凹凸構造を有する基材表面に、真空蒸着によりアルミニウム(Al)膜を成膜した。アルミニウム膜の成膜条件は、温度は常温、真空度が2.0×10−3Pa、蒸着速度が40nm/sであった。アルミニウム膜の厚みを測定するため、表面が平滑なガラス基板を転写フィルムAと同時に装置に挿入し、平滑ガラス基板上のアルミニウム膜の厚みをアルミニウム膜の平均厚みとした。基板のフィルム幅方向(TD方向)と垂直に交わる平面内において、基板の垂直方向に対し、蒸着源が30度の角度方向に存在するように転写フィルムAを調整し、また、基板に垂直な平面であって、転写フィルムAの凹凸構造の延在方向と45度の角度をなす平面内に蒸着源が存在するように転写フィルムAを調整して、アルミニウム膜の平均厚みが120nmとなるよう、Alを蒸着した。なお、ここでいう平均厚みとは、平滑ガラス基板上にガラス面に垂直方向から物質を蒸着させたと仮定した時の蒸着物の厚みを指し、蒸着量の目安として使用している。
<Formation of conductor using oblique deposition method>
Next, an aluminum (Al) film was formed on the surface of the base material having a concavo-convex structure of the transfer film A on which the dielectric layer was formed by vacuum deposition. The film formation conditions for the aluminum film were as follows: the temperature was normal temperature, the degree of vacuum was 2.0 × 10 −3 Pa, and the deposition rate was 40 nm / s. In order to measure the thickness of the aluminum film, a glass substrate having a smooth surface was inserted into the apparatus simultaneously with the transfer film A, and the thickness of the aluminum film on the smooth glass substrate was defined as the average thickness of the aluminum film. In a plane perpendicular to the film width direction (TD direction) of the substrate, the transfer film A is adjusted so that the vapor deposition source exists in an angle direction of 30 degrees with respect to the vertical direction of the substrate. The transfer film A is adjusted so that the evaporation source exists in a plane that is at an angle of 45 degrees with the extending direction of the concavo-convex structure of the transfer film A so that the average thickness of the aluminum film becomes 120 nm. , Al was vapor-deposited. The average thickness here refers to the thickness of the deposited material on the assumption that the material is deposited on the smooth glass substrate from the direction perpendicular to the glass surface, and is used as a measure of the deposition amount.

<不要なアルミニウム膜の除去>
次に、不要なアルミニウム膜の除去を目的として、アルミニウム膜を蒸着した転写フィルムAを0.1重量%水酸化ナトリウム水溶液に室温下で70秒間浸漬させた。その後すぐに水洗し、フィルムを乾燥させた。
<Removal of unnecessary aluminum film>
Next, for the purpose of removing an unnecessary aluminum film, the transfer film A on which the aluminum film was deposited was immersed in a 0.1 wt% aqueous sodium hydroxide solution at room temperature for 70 seconds. Immediately after that, the film was washed with water and dried.

<光学特性の評価>
転写フィルムAを元に作製したワイヤグリッド偏光子Aの任意の偏光部の平行透過率および直交透過率を測定し、偏光度の算出を行った。平行透過率および直交透過率は、日本分光株式会社製VAP−7070を用いて測定した。測定装置は光源近傍に測定用偏光子を備えるものとし、ワイヤグリッド偏光子Aの平行透過率および直交透過率を測定する際は、ワイヤグリッド偏光子Aの基材上の導電体構造面と逆の面(基板面)から入光するように配置した。
<Evaluation of optical properties>
The parallel transmittance and orthogonal transmittance of an arbitrary polarizing part of the wire grid polarizer A produced based on the transfer film A were measured, and the degree of polarization was calculated. The parallel transmittance and the orthogonal transmittance were measured using VAP-7070 manufactured by JASCO Corporation. The measuring device is provided with a measuring polarizer in the vicinity of the light source, and when measuring the parallel transmittance and the orthogonal transmittance of the wire grid polarizer A, it is opposite to the conductor structure surface on the substrate of the wire grid polarizer A. It arrange | positioned so that it may enter from the surface (substrate surface) of this.

波長λにおける偏光度P’(λ)は、導電体に対して平行に振動する波長λの光の透過率をImin、直交方向に振動する波長λの光の透過率をImaxとし、以下の式から求めた。
P’(λ)=[(Imax−Imin)/(Imax+Imin)]×100 %
The degree of polarization P ′ (λ) at a wavelength λ is expressed by the following equation, where Imin is the transmittance of light having a wavelength λ that oscillates parallel to the conductor, and Imax is transmittance of light having a wavelength λ that oscillates in the orthogonal direction. I asked for it.
P ′ (λ) = [(Imax−Imin) / (Imax + Imin)] × 100%

表1に、前記透過率測定方法から算出した単体透過率(視感度補正値)と、波長550nmにおける偏光度を記載する。   Table 1 shows the single transmittance (visibility correction value) calculated from the transmittance measuring method and the degree of polarization at a wavelength of 550 nm.

なお、ワイヤグリッド偏光子Aの導電体の延在方向は、基板のMD方向に対して45度の角度を有しており、同一の偏光部における導電体の延在方向のばらつきは、±0.6度以内であった。ワイヤグリッド偏光子Aは、任意の偏光部の断面視において、導電体が基材上の凹凸構造の凸部の一方側面に偏在していた。また、凹凸構造の凸部の頂部より導電体の一部が上方に存在しており、導電体の凸部の頂部より上方の側面は、鉛直方向に対して傾斜し、その形状は三角形に似た尖鋭形状であった。凸部側面にある導電体の、基材に対して平行方向の厚みは30nm以上であった。また、基材上の凹凸構造の凸部の頂部を通り、凸部の立設方向に沿う凸部軸と、導電体の頂部を通り、立設方向に沿う導電体軸は異なっていた。   The extending direction of the conductor of the wire grid polarizer A has an angle of 45 degrees with respect to the MD direction of the substrate, and the variation in the extending direction of the conductor in the same polarizing portion is ± 0. It was within 6 degrees. In the wire grid polarizer A, the conductor is unevenly distributed on one side surface of the convex portion of the concavo-convex structure on the substrate in a cross-sectional view of an arbitrary polarizing portion. In addition, a part of the conductor exists above the top of the convex portion of the concavo-convex structure, and the side surface above the top of the convex portion of the conductor is inclined with respect to the vertical direction, and its shape resembles a triangle. The shape was sharp. The thickness of the conductor on the side surface of the convex portion in the direction parallel to the base material was 30 nm or more. Moreover, the convex part axis | shaft which followed the top part of the convex part of the uneven structure on a base material and followed the standing direction of a convex part, and the conductor axis | shaft which followed the top part of a conductor and followed the standing direction differed.

(実施例2)
本実施例では、図1などに示されるワイヤグリッド偏光子において、凹凸構造を矩形状とした場合の光学特性等を確認した。以下、詳しく説明するが、本発明は実施例の構成に限定されるものではない。
(Example 2)
In this example, in the wire grid polarizer shown in FIG. 1 and the like, optical characteristics and the like were confirmed when the concavo-convex structure was rectangular. The present invention is described in detail below, but the present invention is not limited to the configuration of the examples.

<UV硬化型樹脂を用いた転写フィルムの作製>
まず、ワイヤグリッド偏光子に用いられる、凹凸構造の延在方向が異なる領域を有する転写フィルムを作製する。凹凸構造の延在方向が異なる領域を有する転写フィルムの作製には、Ni製金型を用いた。断面視において、概略矩形状の凹凸構造を有する複数の樹脂版を接合して、同一版上に凹凸構造の延在方向が互いに直交となる領域を有した樹脂版(鋳型)を作製し、前記樹脂版(鋳型)から電解メッキ法でNi製金型を作製した。当該Ni製金型を金型Bとする。実施例1における金型Aとの相違は、凹凸構造が概略矩形状である点のみである。
<Preparation of transfer film using UV curable resin>
First, a transfer film having a region in which the extending direction of the concavo-convex structure is used for a wire grid polarizer is produced. A Ni mold was used for the production of a transfer film having regions with different concavo-convex structure extending directions. In cross-sectional view, a plurality of resin plates having a substantially rectangular uneven structure are joined to produce a resin plate (mold) having regions in which the extending directions of the uneven structure are orthogonal to each other on the same plate, A Ni mold was produced from the resin plate (mold) by electrolytic plating. The Ni mold is referred to as mold B. The only difference from the mold A in Example 1 is that the uneven structure is substantially rectangular.

実施例1と同様の工程によって、凹凸構造がUV硬化型樹脂からなる基材表面に転写された転写フィルムBを得た。なお、転写フィルムBは、金型Aに代えて金型Bを用いた点を除き、実施例1と同様の工程で作製された。転写フィルムBの断面視を確認したところ、凹凸構造のピッチ幅は145nmで、概略矩形状であった。   In the same process as in Example 1, a transfer film B having a concavo-convex structure transferred onto a substrate surface made of a UV curable resin was obtained. The transfer film B was produced in the same process as in Example 1 except that the mold B was used instead of the mold A. When the cross-sectional view of the transfer film B was confirmed, the pitch width of the concavo-convex structure was 145 nm, and was substantially rectangular.

<スパッタリング法を用いた誘電体層の形成>
その後、実施例1と同様の工程によって、転写フィルムBの凹凸構造を有する基材表面に、スパッタリング法により、誘電体層として二酸化珪素を成膜した。
<Formation of dielectric layer using sputtering method>
Thereafter, silicon dioxide was formed as a dielectric layer on the surface of the base material having a concavo-convex structure of the transfer film B by a sputtering method in the same manner as in Example 1.

<斜め蒸着法を用いた導電体の形成>
次に、誘電体層を成膜した転写フィルムBの凹凸構造を有する基材表面に、真空蒸着によりアルミニウム(Al)膜を成膜した。工程の詳細は、実施例1と同様である。
<Formation of conductor using oblique deposition method>
Next, an aluminum (Al) film was formed by vacuum deposition on the surface of the base material having a concavo-convex structure of the transfer film B on which the dielectric layer was formed. Details of the process are the same as in Example 1.

<不要なアルミニウム膜の除去>
次に、不要なアルミニウム膜の除去を目的として、アルミニウム膜を蒸着した転写フィルムBを0.1重量%水酸化ナトリウム水溶液に室温下で70秒間浸漬させた。その後すぐに水洗し、フィルムを乾燥させた。
<Removal of unnecessary aluminum film>
Next, for the purpose of removing an unnecessary aluminum film, the transfer film B on which the aluminum film was deposited was immersed in a 0.1 wt% aqueous sodium hydroxide solution at room temperature for 70 seconds. Immediately after that, the film was washed with water and dried.

<光学特性の評価>
転写フィルムBを元に作製したワイヤグリッド偏光子Bの任意の偏光部の平行透過率および直交透過率を測定し、偏光度の算出を行った。測定の詳細は、実施例1と同様である。
<Evaluation of optical properties>
The parallel transmittance and orthogonal transmittance of an arbitrary polarization part of the wire grid polarizer B produced based on the transfer film B were measured, and the degree of polarization was calculated. The details of the measurement are the same as in Example 1.

表1に、前記透過率測定方法から算出した単体透過率(視感度補正値)と、波長550nmにおける偏光度を記載する。   Table 1 shows the single transmittance (visibility correction value) calculated from the transmittance measuring method and the degree of polarization at a wavelength of 550 nm.

なお、ワイヤグリッド偏光子Bの導電体の延在方向は、基板のMD方向に対して45度の角度を有しており、同一の偏光部における導電体の延在方向のばらつきは、±0.7度以内であった。ワイヤグリッド偏光子Bは、任意の偏光部の断面視において、導電体が基材上の凹凸構造の凸部の一方側面に偏在していた。また、凹凸構造の凸部の頂部より導電体の一部が上方に存在していたが、凸部の頂部より上方の側面は、鉛直方向に対して概略平行であり、その形状は概略矩形あるいは概略台形形状であった。また、基材上の凹凸構造の凸部の頂部を通り、凸部の立設方向に沿う凸部軸と、導電体の頂部を通り、立設方向に沿う導電体軸は異なっていた。   The extending direction of the conductor of the wire grid polarizer B has an angle of 45 degrees with respect to the MD direction of the substrate, and the variation in the extending direction of the conductor in the same polarizing portion is ± 0. It was within 7 degrees. In the wire grid polarizer B, the conductor is unevenly distributed on one side surface of the convex portion of the concavo-convex structure on the substrate in a cross-sectional view of an arbitrary polarizing portion. In addition, although a part of the conductor exists above the top of the convex portion of the concavo-convex structure, the side surface above the top of the convex portion is substantially parallel to the vertical direction, and the shape thereof is substantially rectangular or It was roughly trapezoidal. Moreover, the convex part axis | shaft which followed the top part of the convex part of the uneven structure on a base material and followed the standing direction of a convex part, and the conductor axis | shaft which followed the top part of a conductor and followed the standing direction differed.

(実施例3)
本実施例では、ワイヤグリッド偏光子の導電体を、接着性樹脂で包埋した場合の光学特性等を確認した。以下、詳しく説明するが、本発明は実施例の構成に限定されるものではない。
(Example 3)
In this example, the optical characteristics and the like when the conductor of the wire grid polarizer was embedded with an adhesive resin were confirmed. The present invention is described in detail below, but the present invention is not limited to the configuration of the examples.

まず、両面に剥離フィルムを有するアクリル系粘着シートの一方の剥離フィルムを剥離し、ワイヤグリッド偏光子Aの基材上の導電体構造面にアクリル系粘着シートを貼合した。その後、導電体が包埋されたワイヤグリッド偏光子Aの粘着シートの剥離フィルムを剥離し、平板状のガラス板(テンパックス、厚み1.1mm)に貼合した後、室温で24時間保管した。これを貼合体1とする。また、同様にして、ワイヤグリッド偏光子Bを用いた貼合体2を作製した。   First, one release film of the acrylic pressure-sensitive adhesive sheet having release films on both surfaces was peeled, and the acrylic pressure-sensitive adhesive sheet was bonded to the conductor structure surface on the substrate of the wire grid polarizer A. Then, after peeling the peeling film of the adhesive sheet of the wire grid polarizer A in which the conductor was embedded, and bonding it to a flat glass plate (Tempax, thickness 1.1 mm), it was stored at room temperature for 24 hours. . This is designated as bonded body 1. Moreover, the bonding body 2 using the wire grid polarizer B was produced similarly.

<接着強度の測定>
貼合体1において、アクリル系粘着シートのガラスとの接着強度を測定した。粘着シートの接着強度は、試験板をSUS鋼板からガラス板へと変更した以外は、JIS−Z−0237に則って測定した。両面に剥離フィルムを有する粘着シートを幅25mmに切り出し、その一方の面をPETフィルムに貼合して作製した試験片を、試験板であるガラス板に貼合した。試験板に貼合し、20分間室温放置後、引張試験機(剥離速度300mm/分、剥離角度180°の条件)を用いてガラスと粘着剤の接着力を測定した。このようにして測定されたアクリル系粘着シートのガラスとの接着強度は8.6N/25mmであった。
<Measurement of adhesive strength>
In the bonded body 1, the adhesive strength with the glass of an acrylic adhesive sheet was measured. The adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive sheet was measured according to JIS-Z-0237 except that the test plate was changed from a SUS steel plate to a glass plate. A pressure-sensitive adhesive sheet having a release film on both sides was cut into a width of 25 mm, and a test piece prepared by bonding one surface of the pressure-sensitive adhesive sheet to a PET film was bonded to a glass plate as a test plate. It was bonded to a test plate and allowed to stand at room temperature for 20 minutes, and then the adhesive force between the glass and the pressure-sensitive adhesive was measured using a tensile tester (a condition of a peeling speed of 300 mm / min and a peeling angle of 180 °). Thus, the adhesive strength with the glass of the acrylic adhesive sheet measured was 8.6 N / 25mm.

<光学特性の評価>
貼合体1、貼合体2の任意の偏光部の平行透過率および直交透過率を測定し、偏光度の算出を行った。表1に、前記透過率測定方法から算出した単体透過率(視感度補正値)と、波長550nmにおける偏光度を記載する。
<Evaluation of optical properties>
The parallel transmittance | permeability and orthogonal transmittance | permeability of the arbitrary polarizing parts of the bonding body 1 and the bonding body 2 were measured, and the polarization degree was calculated. Table 1 shows the single transmittance (visibility correction value) calculated from the transmittance measuring method and the degree of polarization at a wavelength of 550 nm.

貼合体1および貼合体2は、ワイヤグリッド偏光子Aおよびワイヤグリッド偏光子Bの基材上の導電体構造面にアクリル系粘着シートを貼合し、導電体を包埋したものである。粘着シート貼合前後での視感度補正された単体透過率および波長550nmにおける偏光度の変化は、ワイヤグリッド偏光子Bに比較してワイヤグリッド偏光子Aの方が小さく、透過率および偏光度の低下は小さいものであった。これは、断面視において、ワイヤグリッド偏光子Aの基材の凹凸構造が概略正弦波状であり、凹凸構造の凸部の頂部より上方の導電体形状は尖鋭形状で、また、凸部側面にある導電体の基材に対して平行方向の厚みが30nm以上と十分に厚いものであったためである。   The bonding body 1 and the bonding body 2 are obtained by bonding an acrylic pressure-sensitive adhesive sheet to the conductor structure surface on the substrate of the wire grid polarizer A and the wire grid polarizer B, and embedding the conductor. The change in the single transmittance with corrected visibility and the degree of polarization at a wavelength of 550 nm before and after bonding of the adhesive sheet are smaller in the wire grid polarizer A than in the wire grid polarizer B, and the transmittance and polarization degree The decrease was small. This is because, in a cross-sectional view, the concavo-convex structure of the substrate of the wire grid polarizer A is approximately sinusoidal, the conductor shape above the top of the convex part of the concavo-convex structure is a sharp shape, and is on the side of the convex part This is because the thickness of the conductor in the direction parallel to the base material is sufficiently thick at 30 nm or more.

(実施例4)
本実施例では、ワイヤグリッド偏光子を固定材に貼合した場合の光学特性等を確認した。以下、詳しく説明するが、本発明は実施例の構成に限定されるものではない。
Example 4
In the present Example, the optical characteristic etc. when a wire grid polarizer was bonded to a fixing material were confirmed. The present invention is described in detail below, but the present invention is not limited to the configuration of the examples.

まず、両面に剥離フィルムを有するアクリル系粘着シートの一方の剥離フィルムを剥離し、ワイヤグリッド偏光子の基材上の導電体構造面と逆の面(基板面)にアクリル系粘着シートを貼合した。その後、基板面に前記粘着シートを備えた前記ワイヤグリッド偏光子Aの粘着シートの剥離フィルムを剥離し、平板状のガラス板(テンパックス、厚み1.1mm)に貼合した後、室温で24時間保管した。これを貼合体3とする。なお、アクリル系粘着シートは、実施例3と同様とした。   First, peel off one release film of an acrylic adhesive sheet that has release films on both sides, and paste the acrylic adhesive sheet on the opposite side (substrate surface) of the conductor structure surface on the substrate of the wire grid polarizer did. Then, after peeling the peeling film of the adhesive sheet of the said wire grid polarizer A provided with the said adhesive sheet on the board | substrate surface and bonding to a flat glass plate (Tempax, thickness 1.1mm), it is 24 at room temperature. Stored for hours. This is designated as bonded body 3. The acrylic pressure-sensitive adhesive sheet was the same as in Example 3.

ワイヤグリッド偏光子Aおよび貼合体3を温度85度、相対湿度85%とした恒温恒湿槽(型式:μ―2002 いすゞ製作所社製)に入れ、恒温恒湿試験を600時間行った。表2に、ワイヤグリッド偏光子A、貼合体3の任意の偏光部の偏光度の変化を示す。   The wire grid polarizer A and the bonded body 3 were placed in a constant temperature and humidity chamber (model: μ-2002, manufactured by Isuzu Seisakusho) with a temperature of 85 degrees and a relative humidity of 85%, and a constant temperature and humidity test was performed for 600 hours. In Table 2, the change of the polarization degree of the arbitrary polarization | polarized-light part of the wire grid polarizer A and the bonding body 3 is shown.

先述条件にて、恒温恒湿試験を600時間行ったところ、上記のように、ワイヤグリッド偏光子Aは偏光度の低下が生じたが、ガラス板に基板面を貼合した貼合体3は変化が見られなかった。また、ワイヤグリッド偏光子Aの外観を観察すると、恒温恒湿試験以前には見られなかった外観異常(ワイヤグリッド偏光子Aのカールやシワの発生)を確認したが、貼合体3には顕著な外観変化は見られなかった。これは、ワイヤグリッド偏光子Aの基板に用いたTAC樹脂からなるフィルムが、高温高湿度環境下での長期保管により、フィルムの配向状態が変化して、面内位相差が変化したためである。貼合体3は、粘着シートによって、TAC樹脂からなるフィルムを基板としたワイヤグリッド偏光子を固定材に貼合したものであり、高温高湿度環境下での長期保管による前記フィルムの配向状態の変化を小さくすることができたため、貼合体3の任意の偏光部の偏光度低下を防止することができた。
When the constant temperature and humidity test was performed for 600 hours under the above-described conditions, the wire grid polarizer A had a decrease in the degree of polarization as described above, but the bonding body 3 in which the substrate surface was bonded to the glass plate was changed. Was not seen. Moreover, when the external appearance of the wire grid polarizer A was observed, the abnormal appearance (curling and wrinkle generation of the wire grid polarizer A) that was not observed before the constant temperature and humidity test was confirmed. Appearance change was not seen. This is because the film made of TAC resin used for the substrate of the wire grid polarizer A changed the orientation state of the film and changed the in-plane retardation due to long-term storage in a high temperature and high humidity environment. The bonding body 3 is obtained by bonding a wire grid polarizer having a film made of a TAC resin as a substrate to a fixing material with an adhesive sheet, and the change in the orientation state of the film by long-term storage in a high temperature and high humidity environment. Therefore, it was possible to prevent a decrease in the degree of polarization of an arbitrary polarizing portion of the bonded body 3.

以上の実施例から、凹凸構造が正弦波状のワイヤグリッド偏光子では、凹凸構造が矩形状のワイヤグリッド偏光子と比較して、高い偏光度が得られることが分かる。また、凹凸構造が正弦波状のワイヤグリッド偏光子の基材上の導電体構造面にアクリル系粘着シートを貼合し、導電体を包埋した貼合体は、凹凸構造が矩形状のワイヤグリッド偏光子の基材上の導電体構造面にアクリル系粘着シートを貼合し、導電体を包埋した貼合体と比較して、透過率および偏光度の低下を小さくできることが分かる。また、ワイヤグリッド偏光子を固定材に貼合することで、高温高湿度環境下での長期保管によるフィルムの配向状態の変化を小さくすることができ、偏光度低下を防止できることが分かる。また、これらを用いて作製された光センサーは、長期間に渡って製品の性能変化が少ないことが分かる。   From the above examples, it can be seen that a wire grid polarizer with a concavo-convex structure having a sinusoidal structure can obtain a higher degree of polarization than a wire grid polarizer with a concavo-convex structure having a rectangular shape. In addition, an adhesive sheet is bonded to the conductor structure surface on the substrate of a wire grid polarizer having a sine wave-like concavo-convex structure. It turns out that the fall of the transmittance | permeability and a polarization degree can be made small compared with the bonded body which bonded the acrylic adhesive sheet to the conductor structure surface on the base material of a child, and embedded the conductor. It can also be seen that by bonding the wire grid polarizer to the fixing material, the change in the orientation state of the film due to long-term storage in a high-temperature and high-humidity environment can be reduced, and a decrease in the degree of polarization can be prevented. In addition, it can be seen that optical sensors manufactured using these have little change in product performance over a long period of time.

本発明のワイヤグリッド偏光子は、例えば、二つの異なる偏光を利用する光センサーに用いることが可能である。   The wire grid polarizer of the present invention can be used, for example, in an optical sensor that uses two different polarizations.

1、2、3 ワイヤグリッド偏光子
11 投光用偏光部
12 受光用偏光部
13 基材
21 導電体
22 凹凸構造
101 回帰反射型光電センサー
102 投光部
103 受光部
1, 2, 3 Wire grid polarizer 11 Light-projecting polarizing section 12 Light-receiving polarizing section 13 Base material 21 Conductor 22 Concavity and convexity 101 Regression reflection type photoelectric sensor 102 Light-projecting section 103 Light-receiving section

Claims (17)

ワイヤグリッド偏光子の投光用偏光部に入光する投射光を発するように配設された投光器と、前記ワイヤグリッド偏光子の受光用偏光部を透過する測定光を受光するように配設された受光器と、を備えた光センサーに用いられるワイヤグリッド偏光子であって、同一基材表面に、透過軸方向が互いに異なる前記投光用偏光部と前記受光用偏光部とが作り込まれていることを特徴とするワイヤグリッド偏光子。   A projector disposed to emit projection light that enters the light projecting polarization section of the wire grid polarizer, and a measurement light transmitted through the light receiving polarization section of the wire grid polarizer. A light grid polarizer used for an optical sensor, wherein the light projecting polarization unit and the light receiving polarization unit having different transmission axis directions are formed on the same substrate surface. A wire grid polarizer characterized by comprising: 前記投光用偏光部は、凹凸構造が延在する方向に垂直な断面において、凹凸構造が所定の間隔をもって第1の方向に延在する第1の凹凸構造部と、前記第1の凹凸構造部の凸部のいずれか一方側面に偏在するように設けられた第1の導電体とを有し、前記受光用偏光部は、凹凸構造が所定の間隔をもって前記第1の方向と異なる第2の方向に延在する第2の凹凸構造部と、前記第2の凹凸構造部のいずれか一方側面に偏在するように設けられた第2の導電体とを有することを特徴とする請求項1に記載のワイヤグリッド偏光子。   The light projecting polarizing section includes a first concavo-convex structure portion in which a concavo-convex structure extends in a first direction at a predetermined interval in a cross section perpendicular to a direction in which the concavo-convex structure extends, and the first concavo-convex structure. A first conductor provided so as to be unevenly distributed on one side surface of the convex portion of the first portion, and the light-receiving polarizing portion has a concavo-convex structure different from the first direction at a predetermined interval. 2. A second concavo-convex structure portion extending in the direction of the second undulation portion, and a second conductor provided so as to be unevenly distributed on one side surface of the second concavo-convex structure portion. The wire grid polarizer as described in. 前記凹凸構造は、樹脂からなる基材によって構成されることを特徴とする請求項2に記載のワイヤグリッド偏光子。   The wire grid polarizer according to claim 2, wherein the concavo-convex structure is constituted by a base material made of a resin. 前記凹凸構造が延在する方向に垂直な断面において、前記凹凸構造は概略正弦波状の形状であり、前記凹凸構造の凸部の頂部を通り前記凸部の立設方向に沿う凸部軸に対して、前記導電体の頂部を通り前記導電体の立設方向に沿う導電体軸を異ならせたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のワイヤグリッド偏光子。   In the cross section perpendicular to the direction in which the concavo-convex structure extends, the concavo-convex structure has a substantially sinusoidal shape, and passes through the top of the convex portion of the concavo-convex structure with respect to the convex axis along the standing direction of the convex portion. 4. The wire grid polarizer according to claim 2, wherein a conductor axis passing through a top portion of the conductor and along a standing direction of the conductor is varied. 5. 前記基材表面の前記投光用偏光部と前記受光用偏光部との境界部を、前記投光用偏光部または前記受光用偏光部を形成する前記凹凸構造と連なる凹凸構造がない領域とすることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。   A boundary portion between the light projecting polarizing portion and the light receiving polarizing portion on the surface of the base material is a region having no concavo-convex structure continuous with the concavo-convex structure forming the light projecting polarizing portion or the light receiving polarizing portion. The wire grid polarizer according to any one of claims 2 to 4, wherein the wire grid polarizer is provided. 前記凹凸構造は、同一面上に凹凸構造が設けられた領域を有する鋳型から作製される金属スタンパを用いて、同一工程で形成されたことを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。   6. The concavo-convex structure is formed in the same process using a metal stamper manufactured from a mold having a region where the concavo-convex structure is provided on the same surface. Item 2. A wire grid polarizer according to item 1. 前記鋳型は、凹凸構造を表面に有する複数の版が接合されることで作製されることを特徴とする請求項6に記載のワイヤグリッド偏光子。   The wire grid polarizer according to claim 6, wherein the mold is manufactured by bonding a plurality of plates having a concavo-convex structure on a surface thereof. 前記鋳型は、凹凸構造を表面に有する複数の版の凹凸構造面を低粘着性粘着シートに貼合した後、複数の版を接合することで作製することを特徴とする請求項6に記載のワイヤグリッド偏光子。   The said casting_mold | template is produced by bonding the some plate after bonding the uneven | corrugated structure surface of the some plate which has an uneven structure on the surface to a low-adhesion adhesive sheet. Wire grid polarizer. 前記投光用偏光部または前記受光用偏光部において、前記第1の導電体の延在方向のばらつき、または前記第2の導電体の延在方向のばらつきが、±3度以内であることを特徴とする請求項2から請求項8のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。   In the light projecting polarization unit or the light receiving polarization unit, variation in the extending direction of the first conductor or variation in the extending direction of the second conductor is within ± 3 degrees. The wire grid polarizer according to any one of claims 2 to 8, wherein the wire grid polarizer is characterized. 前記第1の導電体および前記第2の導電体が接着性樹脂で包埋されていることを特徴とする請求項2から請求項9のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。   10. The wire grid polarizer according to claim 2, wherein the first conductor and the second conductor are embedded with an adhesive resin. 11. 前記投光用偏光部と前記受光用偏光部との境界部が低透過率であることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。   The wire grid polarizer according to any one of claims 1 to 10, wherein a boundary portion between the light projecting polarization unit and the light receiving polarization unit has a low transmittance. 前記基材に基板を備えたことを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子。   The wire grid polarizer according to any one of claims 1 to 11, wherein the base member includes a substrate. 前記投光用偏光部の偏光軸の延在方向と、前記受光用偏光部の偏光軸の延在方向とは直交関係にあり、前記投光用偏光部の偏光軸の延在方向または前記受光用偏光部の偏光軸の延在方向が、前記基板のMD方向と45度で交わることを特徴とする請求項12に記載のワイヤグリッド偏光子。   The extending direction of the polarization axis of the light projecting polarization unit and the extending direction of the polarization axis of the light receiving polarization unit are orthogonal to each other. The wire grid polarizer according to claim 12, wherein an extending direction of a polarization axis of the polarizing section for use intersects with an MD direction of the substrate at 45 degrees. ワイヤグリッド偏光子の投光用偏光部に入光する投射光を発するように配設された投光器と、前記ワイヤグリッド偏光子の受光用偏光部を透過する測定光を受光するように配設された受光器と、を備えた光センサーに用いられるワイヤグリッド偏光子であって、
所定方向に延在する導電体を備えた偏光部の一部を所定の形状に切り出して、切り出された部材と前記切り出された部材に対応する開口部を有する切り出し元の部材とに分離し、前記切り出された部材が有する導電体の延在方向と前記切り出し元の部材が有する導電体の延在方向とが所定の角度をなすように前記切り出された部材又は前記切り出し元の部材を回転させて前記切り出された部材を前記切り出し元の部材の開口部に固定することにより形成された前記投光用偏光部および前記受光用偏光部を備えたことを特徴とするワイヤグリッド偏光子。
A projector disposed to emit projection light that enters the light projecting polarization section of the wire grid polarizer, and a measurement light transmitted through the light receiving polarization section of the wire grid polarizer. A wire grid polarizer used for an optical sensor comprising:
A part of a polarizing part having a conductor extending in a predetermined direction is cut into a predetermined shape, and separated into a cut-out member and a cut-out original member having an opening corresponding to the cut-out member, The cut member or the cutting source member is rotated so that the extending direction of the conductor of the cut member and the extending direction of the conductor of the cutting member form a predetermined angle. A wire grid polarizer comprising: the light projecting polarization unit and the light receiving polarization unit formed by fixing the cut member to the opening of the cut member.
前記切り出された部材はn回対称の形状を有し、前記切り出された部材又は前記切り出し元の部材の回転角度は360°/nであることを特徴とする請求項14に記載のワイヤグリッド偏光子。   15. The wire grid polarization according to claim 14, wherein the cut-out member has a n-fold symmetry shape, and the rotation angle of the cut-out member or the cut-out member is 360 ° / n. Child. 請求項1から請求項15のいずれか1項に記載のワイヤグリッド偏光子を用いることを特徴とする光センサー。   The optical sensor using the wire grid polarizer of any one of Claims 1-15. 前記基材表面に前記投光用偏光部及び前記受光用偏光部の凹凸構造と導電体とが設けられたワイヤグリッド偏光子の、前記基材表面の逆の面側に、投光器と受光器が配設されることを特徴とする請求項16に記載の光センサー。
A light projector and a light receiver are provided on the opposite side of the substrate surface of the wire grid polarizer in which the uneven structure of the light projecting polarization unit and the light receiving polarization unit and a conductor are provided on the substrate surface. The optical sensor according to claim 16, wherein the optical sensor is disposed.
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