JP2017173832A - ワイヤグリッド偏光板、投影型映像表示機器、及びワイヤグリッド偏光板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より高画質な液晶表示装置を提供すること。【解決手段】ワイヤグリッド偏光板（１０）は、特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する基材（１１）と、凹凸構造の凸部（１１ａ）の一方側面（１１ｂ）に偏在するように設けられた導電体（１２）とを有する。また、ワイヤグリッド偏光板は、凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、隣接する２つの凸部の間隔であるピッチＰ１を１２０ｎｍ以下とし、且つ、凸部の最高部（１１ｃ）から凹部（１１ｄ）の最低部（１１ｅ）までの高さの差である凸部高さ（Ｈ）をピッチＰ１の０．８倍から１．３倍とする。ワイヤグリッド偏光板を液晶表示装置に用いることにより、高画質の液晶表示装置を提供できる。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤグリッド偏光板、投影型映像表示機器、及びワイヤグリッド偏光板の製造方法に関する。

近年、液晶表示装置に、反射型偏光子が使用される機会が増加している。反射型偏光子は、特定の直線偏光成分の光を反射し、この特定の直線偏光成分と直交する成分の光を透過する。反射型偏光子としては、例えば、複屈折性樹脂の積層体からなる偏光子や、透明基板上に複数の導電体（金属細線）が平行に延在したワイヤグリッド型偏光子がある。また、直線偏光成分の光を反射ないし透過するのではなく、特定の円偏光成分の光を反射ないし透過するものとして、コレステリック相液晶からなる偏光子もある。これらの中で、高い偏光透過率をもって所望の直線偏光成分の光を得ることができ、この所望の直線偏光成分と直交する直線偏光成分の光を低偏光透過率（高偏光反射率）にできる反射型偏光子として、ワイヤグリッド型偏光子が注目されている。なお、互いに直交する２つの直線偏光成分の光の透過率の比を、透過光の消光比という。

ワイヤグリッド型偏光子は、一般的に金属細線のピッチが入光する光の波長よりも十分に小さい場合、入光する光のうち、金属細線の延在方向と直交する電場ベクトルを有する直線偏光成分の光は透過させ、金属細線の延在方向の電場ベクトルを有する直線偏光成分の光を反射する特性を有する。

ワイヤグリッド型偏光子を作製する方法としては、基材表面に導電体の薄膜を作製し、薄膜上にポリマ層を形成した後、干渉露光法や電子線描画法などにより作製したパターンを有する金型を用いてポリマ層上にパターンを形成し、ポリマ層のパターンを用いて導電体の薄膜をドライエッチング法等で金属細線を作製する方法（特許文献１）が知られている。また、凹凸形状基材に対し、斜め蒸着法を利用して、基材凸部の側面に導電体を蒸着する方法（特許文献２）も知られている。前者は、干渉露光、電子線描画やドライエッチング等に必要な、高価な製造装置が必要であり、また、低生産性といった問題を有していた。一方で、後者の製造方法は、工程を簡易なものとすることができるために高生産性とすることができ、また、基材凸部の側面に導電体が蒸着されるため、導電体と基材凸部の接触面積を大きくでき、外力等による導電体の欠損を少なくできる。このようなワイヤグリッド型偏光子を、以下、ワイヤグリッド偏光板という。

ワイヤグリッド偏光板は、高偏光反射率にできる反射型偏光子であるため、光のリサイクルによる高輝度化が可能となり、また、光の吸収から生じる熱の発生が小さいという点で、液晶表示装置に適している。

特開２００６−０８４７７６号公報 特開２００１−３３０７２８号公報

近年、液晶表示機器において放送技術や画像技術の進歩に伴い、より高画質が求められるようになっている。このため、ワイヤグリッド偏光板についてもより高画質化への貢献が求められている。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、より高画質な液晶表示装置を提供することができるワイヤグリッド偏光板、投影型映像表示機器、及びワイヤグリッド偏光板の製造方法を提供することを目的の一つとする。

本発明のワイヤグリッド偏光板は、特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する基材と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように設けられた導電体と、を有したワイヤグリッド偏光板において、前記ワイヤグリッド偏光板の垂直方向を０度としたときに、波長５５５ｎｍの光の入光角度−４５度及び＋４５度における平行透過率（Ｔｐ）の差が４％以下であることを特徴とする。

本発明のワイヤグリッド偏光板は、特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する基材と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように設けられた導電体とを有したワイヤグリッド偏光板であって、前記導電体あるいは凹凸構造の延在方向と垂直な断面（以下、断面視ともいう。）において、隣接する２つの凸部の間隔であるピッチＰ１は１２０ｎｍ以下であり、且つ、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨがピッチＰ１の０．８倍から１．３倍であることを特徴とする。

本発明の投影型映像表示機器は、先述したワイヤグリッド偏光板と、光源と、反射型液晶表示素子とを有する投影型映像表示機器であって、前記光源から出光した光が、前記ワイヤグリッド偏光板を透過又は反射して前記反射型液晶表示素子に入光し、前記反射型液晶表示素子により変調された光が前記ワイヤグリッド偏光板で反射又は透過して映像を投影することを特徴とする。

本発明のワイヤグリッド偏光板の製造方法は、基材表面に特定方向に延在する凹凸構造を形成する工程と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように導電体を形成する工程と、を有するワイヤグリッド偏光板の製造方法であって、前記凹凸構造を形成する工程は、前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、隣接する２つの凸部の間隔であるピッチＰ１を１２０ｎｍ以下に形成し、且つ、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨをピッチＰ１の０．８倍から１．３倍に形成することを特徴とする。

本発明によれば、より高画質で液晶表示装置を提供することができる。

本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板の一例を示す断面模式図である。 本実施の形態に係る投影型映像表示機器の一例を示す概念図である。 本発明の実施例に係るワイヤグリッド偏光板の断面視におけるＳＥＭ写真である。 本発明の実施例に係るワイヤグリッド偏光板の平行透過率及び直交透過率の関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

＜ワイヤグリッド偏光板の光学対称性と画質との関係＞
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ワイヤグリッド偏光板が、断面視において、導電体と基材凸部とからなる構造の非対称性に起因して、その光学対称性が強い非対称性を示し、これが目視する角度によって映像状態に変化を生じさせるため、ワイヤグリッド偏光板を用いた液晶表示装置の画質向上に悪影響を及ぼす可能性があることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。

本発明のワイヤグリッド偏光板は、特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する基材と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように設けられた導電体とを有したワイヤグリッド偏光板において、ワイヤグリッド偏光板の垂直方向を０度としたときに、波長５５５ｎｍの光の入光角度−４５度及び＋４５度における平行透過率（Ｔｐ）の差が４％以下であることを特徴とする。４％を超える平行透過率の差異がある場合、目視する角度によって映像状態、具体的には、明るさの変化を観察者が認識できるため、不適となる。

このような構成により、本発明のワイヤグリッド偏光板は、様々な方向から目視される液晶表示装置に好適に使用することが可能となる。

さらに、上記のような特性を有する本発明のワイヤグリッド偏光板の具体的構造で特定すると、例えば、特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する基材と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように設けられた導電体とを有したワイヤグリッド偏光板であって、前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、隣接する２つの凸部の間隔であるピッチＰ１は１２０ｎｍ以下であり、且つ、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨがピッチＰ１の０．８倍から１．３倍である。

本発明のワイヤグリッド偏光板が適用可能な映像表示装置としては、例えば、液晶表示装置や、投影型映像表示機器である透過型液晶プロジェクターや反射型液晶プロジェクター等を挙げることができる。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

＜ワイヤグリッド偏光板＞
図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板の断面模式図である。なお、図１においては、ワイヤグリッド偏光板１０の基材１１の凹凸構造の延在方向（凸部と凹部がそれぞれ延在する図１の紙面奥行き方向）に対する垂直断面における模式図を示している。

図１に示すように、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１０は、特定方向に延在する凹凸構造を表面に有する基材１１と、基材１１の表面の凸部１１ａの側面１１ｂの一方に偏在するように設けられた導電体１２とを有する。基材１１の凹凸構造は、複数の凸部１１ａと複数の凹部１１ｄとが繰り返されて構成される。

ワイヤグリッド偏光板１０は、導電体１２のピッチが入光する光の波長よりも十分に小さい場合、入光する光のうち、導電体１２の延在方向と直交する電場ベクトルを有する直線偏光成分の光は透過させ、導電体１２の延在方向の電場ベクトルを有する直線偏光成分の光を反射する特性を有する。なお、導電体１２の延在方向と直交する電場ベクトルを有する直線偏光成分の光の透過率を平行透過率といい、導電体１２の延在方向の電場ベクトルを有する直線偏光成分の光の透過率を直交透過率という。直交透過率に対する平行透過率の割合として表現される透過光の消光比を高くするためには、平行透過率を高くし、直交透過率を低くすることが重要となる。

次に、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１０の凹凸構造の構成について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、基材１１の表面の断面視において、隣接する２つの凸部１１ａの間隔をピッチＰ１とし、凸部１１ａの側面１１ｂの一方（以下、「一方側面」と記す）に偏在した導電体１２の間隔をピッチＰ２とする。また、凸部１１ａの最高部１１ｃから凹部１１ｄの最低部１１ｅまでの高さの差を凸部高さＨとし、凹凸構造の凸部１１ａの半値幅（半値全幅）をＷとする。

本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１０は、断面視において、特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する基材１１と、凹凸構造の凸部１１ａの一方側面に偏在するように設けられた導電体１２とを有し、隣接する２つの凸部１１ａの間隔であるピッチＰ１が１２０ｎｍ以下であり、且つ、凸部１１ａの最高部１１ｃから凹部１１ｄの最低部１１ｅまでの高さの差である凸部高さＨがピッチＰ１の０．８倍から１．３倍となるように構成される。導電体１２を凹凸構造の凸部１１ａの一方側面１１ｂに偏在するように設ける場合、同じ凸部１１ａのもう一方側面には偏在しないように設けることよって、平行透過率の向上が可能となるため、好ましい。

本発明のワイヤグリッド偏光板１０の導電体１２は、断面視において、隣り合う２つの凸部１１ａの非対向面となる凸部１１ａの一方側面１１ｂに偏在するよう設けられるため、凸部１１ａのピッチＰ１と導電体１２のピッチＰ２とは概略同一の間隔で配列されることとなる。ナノメートルオーダーの微小なピッチＰ２をもって配列する導電体１２は、ピッチＰ２が小さくなるほど、幅広い波長領域で良好な偏光特性を示す。本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１０においては、導電体１２が空気（屈折率１．０）と接するため、導電体１２のピッチＰ２を入射光（可視光）の１／４〜１／３とすることで、実用的に十分な偏光特性を示すことが可能となる。但し、光学対称性を考慮すると、ピッチＰ１を１２０ｎｍ以下とすることが好ましく、さらに、１００ｎｍ以下とすることが好ましい。一方で、導電体１２の形状の観点から、ピッチＰ１は８０ｎｍ以上にすることが好ましい。こうすることにより、導電体１２が、凹凸構造の概略最低部から最高部に伸びるように設けられ、さらに、基材１１の凸部１１ａの頂部より上方に存在させることを達成することが容易となる。

また、断面視において、凸部高さＨをピッチＰ１の０．８倍から１．３倍とすることにより、導電体１２が垂直方向（凸部方向）に伸び、且つ、十分に高い消光比を与える高さを備えた導電体１２を有するワイヤグリッド偏光板１０の作製を容易なものとすることができるため、好ましい。斜め蒸着法を用いて導電体１２を形成する場合、凸部１１ａの遮蔽効果によっては、導電体１２の成長方向が断面視における斜め方向となり、隣接する他の導電体１２と連結してしまうことがある。導電体１２の形成時における導電体１２同士の連結は、平行透過率の低下をもたらし、特に、ピッチＰ１を１２０ｎｍ以下にすると、隣接する２つの凸部１１ａの狭ピッチ化が、導電体１２形成時における導電体１２同士の連結を発生させ易くするため、凸部１１ａの遮蔽効果の制御は重要となる。

ここで、凸部高さＨをピッチＰ１の１．３倍以下とすることにより、斜め蒸着法による導電体１２形成時の遮蔽効果を適度なものとすることができ、導電体１２を垂直方向に成長させることができる。これにより、導電体１２は、断面視において垂直方向に伸びた形状となるため、隣接する導電体１２の連結による低透過率化を防止できる。また、隣接する導電体１２間に占める凸部１１ａの面積が十分に小さくなるため、断面視における導電体１２の形状が概略左右対称となり、光学対称性が高くなる。また、凸部高さＨをピッチＰ１の１．３倍以下とすることに伴う、隣接する導電体１２間に占める凸部１１ａの面積の小サイズ化が、反射光の消光比の向上に寄与するといった効果を奏する。

ただし、凸部高さＨを過度に小さくした場合、蒸着量に対する導電体１２の高さが高くなる割合は低くなる。導電体１２の高さは反射光の消光比に影響するが、導電体１２の高さが十分に高いワイヤグリッド偏光板１０を効率良く作製するためには、凸部高さＨをピッチＰ１の０．８倍以上とすることが好ましい。つまり、断面視において、凸部高さＨをピッチＰ１の０．８倍から１．３倍とすることにより、光学対称性が高く、透過光の消光比が高いワイヤグリッド偏光板１０を作製できる。

また、断面視において、凸部１１ａの最高部から凹部１１ｄの最低部までの高さの差である凸部高さＨの概略９／１０Ｈの位置を第一の高さ位置（Ｔ１）とし、概略１／１０Ｈの位置を第二の高さ位置（Ｔ２）としたときに、第一の高さ位置（Ｔ１）における凸部１１ａの幅を、第二の高さ位置（Ｔ２）における凸部１１ａの幅の０．５倍以上１．０倍以下とすることが好ましい。なお、高さ位置は、凹部１１ｄの底部を基準としている。また、凹凸構造の凸部１１ａの半値幅の値を、ピッチＰ１の０．０５倍から０．５倍とすることが好ましい。

第一の高さ位置（Ｔ１）における凸部１１ａの幅を、第二の高さ位置（Ｔ２）における凸部１１ａの幅の０．５倍以上１．０倍以下とし、凸部１１ａの半値幅の値を、ピッチＰ１の０．０５倍から０．５倍とすることにより、凸部１１ａは、底部から頂部にかけて概略垂直方向に伸び、且つ、ピッチＰ１に比較して十分に細くなる。これにより、断面視において、隣接する導電体１２間に占める凸部面積を効果的に低減することができるため、高い光学対称性を有したワイヤグリッド偏光板１０を得ることができる。

また、導電体１２は、凹凸構造の概略最低部１１ｅから最高部１１ｃに伸びていて、且つ、少なくともその一部が凹凸構造の凸部１１ａの最高部１１ｃより上方に設けられることが好ましい。これにより、導電体１２の高さを高くでき、断面視における導電体１２の断面積を大きくできる。つまり、断面視における導電体１２の断面積の増大に伴い、隣接する導電体１２間に占める凸部１１ａの面積は、相対的に小さくなり、光学対称性の向上に寄与するばかりでなく、反射光の消光比が高いワイヤグリッド偏光板１０とすることができる。その他、凸部１１ａと導電体１２の接触面積を大きくできるため、導電体１２の脱離・剥離を小さくでき、つまり、外力等による導電体１２の欠損を少なくできるといった効果を奏する。

また、断面視において、凹凸構造の凸部１１ａの断面形状が、概略矩形形状であることが好ましい。これにより、隣接する導電体１２間に占める凸部１１ａの面積を小さくすることができる。

また、断面視において、凸部１１ａの最高部１１ｃから導電体１２の最高部までの高さを５０ｎｍ以上とすることが好ましい。これにより、ワイヤグリッド偏光板１０の透過光の消光比を高くすることができる。

また、断面視において、第一の高さ位置（Ｔ１）から凸部１１ａの概略最高部１１ｃまでの間における導電体１２の水平方向の厚みを２０ｎｍ以上とすることが好ましい。これにより、ワイヤグリッド偏光板１０の透過光及び反射光の消光比を高くすることができる。

また、凸部１１ａの概略９／１０Ｈの位置（第一の高さ位置（Ｔ１））における幅を１５ｎｍ以上とすることが好ましい。反射型偏光子として好適な、高平行透過率と高直交反射率を実現するためには、導電体１２の概略最高部１１ｃの水平方向の厚みを厚くすることが好ましい。優れた量産性を有する斜め蒸着法で導電体１２を形成する場合、凸部１１ａの最高部１１ｃより上方の導電体１２の断面形状と、凸部１１ａ上部の断面形状は相似形状になり易く、凸部１１ａ上部の水平方向の厚みを厚くすることが好ましいこととなる。

（基材）
基材１１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て基材１１を形成することにより、ロールプロセスが可能になる、ワイヤグリッド偏光板１０にフレキシブル性（屈曲性）を持たすことができる、等のメリットがあるため好ましい。基材１１として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、ガラスなどの無機基板、先述の熱可塑性樹脂、トリアセテート樹脂とを組み合わせたり、単独で用いて基材１１を構成させたりすることもできる。また、基材１１と導電体１２の密着性を向上させるための薄膜を、基材１１の表面に備えても構わない。

基材１１の表面の凹凸構造は、断面視において、矩形形状であることが好ましい。矩形形状とは、凹部１１ｄと凸部１１ａの繰り返しからなり、それは、台形形状、矩形形状、方形形状を含む。また、断面視における凹凸構造の輪郭を関数と見なした場合の変曲点前後が、放物線のようになだらかに曲率が変化する曲線部を有することもでき、凸部１１ａにくびれがある形状も含むことができる。凹凸構造の形状により、基材１１の表面にある凹凸形状の凸部１１ａの側面１１ｂ及び凹部１１ｄの底部に、斜め蒸着法で連続した導電体１２を形成することが容易となる。

また、基材１１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、凹凸構造が所定の方向に実質的に延在していればよく、凹凸構造の凹部１１ｄと凸部１１ａの各々が厳密に平行に延在している必要はない。また凹凸構造のピッチＰ１は、１２０ｎｍ以下が好ましく、等間隔であることが好ましい。なお、等間隔であるとは、実質的に等間隔であればよく、±１０％程度までのばらつきは許容できる。凹凸構造のピッチＰ１のばらつきが一定範囲で許容されるのと同様に、断面視における凸部高さＨや凸部１１ａの幅等も一定範囲（例えば、±１０％程度までのばらつきまで）許容される。

表面に凹凸構造を有する基材１１の製造方法は特に限定されない。例えば、本件出願人の出願による特許第４１４７２４７号公報に記載の製造方法を挙げることができる。特許第４１４７２４７号公報によれば、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、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。前記樹脂版（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できる。この金属スタンパにより、基材１１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１１を得ることが可能となる。

その他、金属スタンパを用いた基材１１の製造方法として、微細な凹凸構造を半導体製造のフォトリソグラフィ技術の応用により作製したシリコン系基板等を用いる方法がある。微細な凹凸構造を有する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。続いて、得られた微細な凹凸構造を表面に有する樹脂版から、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ことも可能である。

ここで、微細な凹凸構造を半導体製造のフォトリソグラフィ技術の応用により作製したシリコン系基板等に、可視光を照射するとムラが観察される場合がある。前記シリコン系基板等表面の凹凸構造の作製手法の一つとして、隙間をあけることなくレチクルのパターンを隣接させるように順次、転写（露光）する方法を挙げることができるが、先述した手法で作製されたシリコン系基板等表面のムラ（以下、露光ムラともいう。）は、隣接する露光領域の境界（継ぎ目）周辺に観察されることがあり、これは、特定の一方向に凹凸構造が整列し、且つ、隣接する凸部１１ａの間隔が１５０ｎｍ以下である凹凸構造を作製する場合に、特に生じ易い。この露光ムラを解消するためには、露光位置を高精度に制御することが重要であるが、例えば、シリコン系基板、あるいは当該シリコン系基板の凹凸構造を転写したものの、凹凸構造を有する面に、例えば、反応性イオンエッチング等の表面処理を施すことによっても、軽減ないし解消できる。

先述した金属スタンパは、基材１１の表面に微細な凹凸構造が転写、形成できさえすれば、その外形に制限は無く、平板状、円筒状あるいはその他の形状とすることができる。量産性を考慮すると、円筒状が好ましく、これにより、円筒状の金属スタンパを版材として版胴に備え、凹凸形状を連続して形成するロールプロセスが可能となる。

円筒状の金属スタンパを作製する方法としては、例えば、平板状の金属スタンパを円筒状に丸め、端部を接合する手法を挙げることができる。ここで、接合部の表面が粗い場合、ロールプロセスで凹凸形状が形成された基材表面のうち、接合部表面が転写された部分は粗面となってしまい、前記凹凸形状が形成された基材は巻いてロール状にされるが、粗面部分が重畳する巻内側及び巻外側の基材を局部的に強く押してしまう。なお、ここでいう接合部の表面が粗いとは、うねり、凹凸及び／又は段差がある様を意味し、目視した場合、（表面が粗いために）反射が不均一な（鏡面ではない）様を意味する。

本発明に係るワイヤグリッド偏光板の凹凸構造は、ピッチＰ１が１２０ｎｍ以下と非常に微細であるため、粗面部分が重畳する基材を局部的に強く押してしまうと、凹凸構造は変形してしまい、欠陥となってしまうことがある。このような欠点を防止するためには、ロールの巻き圧力の調整や、間紙や層間材の利用、基材の硬度調整等を挙げることができるが、特に、円筒状の金属スタンパの接合部表面を研磨することが好ましい。接合部表面を、鏡面となるように滑らかにすることにより、凹凸構造の変形を防止できる他、凹凸構造形成時の基材と金属スタンパの密着性が向上するため、欠陥の発生を低減できる。

（導電体）
導電体１２は、基材１１の凹凸構造面に設けられる。先述したように、導電体１２は、凸部１１ａの一方側面１１ｂに接し、凹凸構造の概略最低部１１ｅから最高部１１ｃに伸びるように設けることが好ましく、また、導電体１２の少なくとも一部が、凹凸構造の凸部１１ａの最高部１１ｃより上方に設けることが好ましい。

導電体１２は、所定の方向に延在する基材１１の表面の凹凸構造の凸部１１ａと概略平行に所定のピッチＰ２をもって直線状に形成されるが、この直線状の導電体１２の周期が可視光の波長よりも小さい場合、導電体１２に対して平行方向に振幅する偏光成分を反射し、垂直方向に振幅する偏光成分は透過する偏光分離部材となる。導電体１２としては、アルミニウム、銀、銅、白金、金又はこれらの各金属を主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、アルミニウムもしくは銀を用いて導電体１２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。

＜導電体形成方法＞
導電体１２の形成方法は、生産性や光学特性等を考慮し、凹凸構造を有した基材１１の表面の垂直方向に対して傾斜した方向から蒸着を行う、斜め蒸着法を用いることが好ましい。斜め蒸着法とは、基材１１の断面視において、蒸着源が基材１１の表面の垂直方向に対して、所定の入射角度を持ちながら金属を蒸着、積層させていく方法である。入射角度は、凹凸構造の凸部１１ａと作製する導電体１２の断面形状から好ましい範囲が決まり、一般には、５度〜４５度が好ましく、より好ましくは５度〜３５度である。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又は増加させることは、導電体１２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１１の表面が湾曲している場合には、基材１１の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。

具体的には、特定方向に所定のピッチＰ１をもって概略平行に延在する凹凸構造を表面に有した基材１１の表面の被蒸着領域の中心における垂直方向に対して５度以上４５度未満となる方向に蒸着源の中心を設け、凹凸構造上に導電体１２を形成する。さらに好ましくは、基材１１の表面の被蒸着領域の中心における垂直方向に対して５度以上３５度未満となる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１２を、基材１１の表面の凹凸構造の凸部１１ａのいずれか一方側面１１ｂに選択的に設けることが可能となる。なお、基材１１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ってもよい。

先述した斜め蒸着法を用いた場合、凹凸構造の凸部１１ａと導電体１２の延在方向は等しくなる。本実施の形態におけるワイヤグリッド偏光板の導電体１２の形状を達成するための金属蒸着量は、凹凸構造の凸部１１ａの形状によって決まるが、一般には、平均蒸着厚みは５０ｎｍから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。

また、光学特性の観点から、不要な導電体１２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、基材１１や後述する誘電体層に悪影響を及ぼさず、導電体１２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。生産性の観点及び導電体１２の形状制御の観点からは、等方性エッチングが好ましく、例えば、アルカリ性の水溶液に浸漬させるエッチング方法が好ましい。また、等方性エッチングを用いた場合、露光ムラを有したシリコン系基板から作製したワイヤグリッド偏光板の、露光ムラが原因の外見上の欠点を軽減ないし解消できる。本実施の形態におけるワイヤグリッド偏光板１０のピッチＰ２は小さいため、シリコン系基板を利用する場合には、先述した露光ムラの問題が生じやすく、したがって、露光ムラが原因の欠点を軽減ないし解消できる等方性エッチングを用いることは、非常に好適となる。

（誘電体）
本実施の形態で示すワイヤグリッド偏光板１０において、基材１１を構成する材料と導電体１２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含んでなる誘電体層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、炭化物の単体又はその複合物（誘電体単体に他の元素、単体又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、炭化物の単体又はそれらの複合物を用いることができる。誘電体材料としては、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な材料であればよい。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。

（支持基板）
凹凸構造を有する基材１１を保持するものとして、支持基板を用いることも可能である。支持基板としては、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るワイヤグリッド偏光板の製造が可能であり、他光学部材との接着が容易な平板状の樹脂材料を用いることが好ましい。また、支持基板により基材１１を保持する方法としては、特に制限はなく、例えば、接着性物質の使用や、加熱による融着などを挙げることができる。

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、ガラスなどの無機基板、熱可塑性樹脂等を組み合わせたり、単独で用いたりしてもよい。

支持基板の面内位相差は、偏光度低下を避けるため、所定の波長における面内位相差値を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板１０が与える偏光の偏光度の面内ムラ発生を防止するため、支持基板面内の任意の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における面内位相差値差が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差５ｎｍ以下である。このような特性を有する支持基板としては、トリアセチルセルロース樹脂（ＴＡＣ）、シクロオレフィンポリマー樹脂（ＣＯＰ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）などがあり、これらの樹脂材料を用いることが好ましい。

（保護フィルム）
本実施の形態のワイヤグリッド偏光板１０の導電体１２を有する面には、搬送時の外力による導電体１２の欠損等を防止する保護フィルムの貼合が可能である。保護フィルムは、粘着性を示す粘着層とベース基材から構成される。粘着層に制限は無く、例えば、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系等の粘着剤を用いることができる。また、ベース基材にも制限は無く、例えば、ＰＥＴフィルム等を用いることができるが、好ましくは、粘着層、ベース基材ともに、光学的に透明であることが好ましい。光学的に透明とは、少なくとも、可視光波長範囲で透過率が高いことを意味し、これにより、貼合したワイヤグリッド偏光板１０の状態観察が容易なものとなる。

ここで、保護フィルムの粘着層の厚みを薄くすることにより、ワイヤグリッド偏光板１０の平行透過率の低下、直交透過率の上昇といった偏光分離特性の低下防止が可能となる。保護フィルムの粘着層の厚みを薄くした場合、粘着層の弾性は相対的に小さくなり、導電体との密着性は悪くなるため、偏光分離特性を低下させる導電体への粘着層成分の移行が防止できるためである。なお、極度に保護フィルムの粘着層を薄くした場合、ワイヤグリッド偏光板１０の導電体１２と前記粘着層との密着力は過度に低下してしまうため、粘着層の厚みとしては、２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。

＜反射型液晶プロジェクター＞
次に、本発明の実施の形態に係る投影型映像表示装置について説明する。本実施の形態に係る投影型映像表示装置であるプロジェクターとしては、反射型液晶表示素子を利用した反射型液晶プロジェクターがあり、反射型液晶プロジェクターの偏光ビームスプリッタとして、先述した本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１０を好適に用いることができる。

図２を参照して、先述した本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板を用いた投影型映像表示装置について説明する。図２は、投影型映像表示機器の一例である反射型液晶プロジェクターの概念図である。図２に示すように、本実施の形態に係る反射型液晶プロジェクター２０は、ＬＥＤなどの光源２１と、偏光ビームスプリッタとしてのワイヤグリッド偏光板１０と、光源光に映像情報を付加する反射型液晶表示素子２２とを備える。必要に応じて、映像情報が付加された映像光を拡大投影する投射レンズ２３を備えることができる。

光源２１から出射した光源光は、偏光ビームスプリッタであるワイヤグリッド偏光板１０に入光する。光源種は、特に制限は無く、例えば、ＬＥＤ、高圧水銀灯等の他、レーザー等を好適に用いることができる。ワイヤグリッド偏光板１０で偏光分離されて反射した偏光は、反射型液晶表示素子２２に入光して変調される。反射型液晶表示素子２２を出光した出射光（映像光）は、ワイヤグリッド偏光板１０を透過して投射レンズ２３で拡大された後、スクリーンに投影される。

また、ワイヤグリッド偏光板１０は、導電体が形成されている導電体構造面が反射型液晶表示素子２２と面するよう配設することが好ましい。これは、ワイヤグリッド偏光板１０の導電体構造面の逆側の面は、反射率が相対的に低いため、不要な反射光の低減、つまり迷光の低減が可能となり、投影する映像光の品位を向上させることが可能となるからである。

近年、反射型液晶プロジェクターは小型化が進んでおり、光源と偏光ビームスプリッタの間の光路長を長くできず、光源光が拡散光のまま、偏光ビームスプリッタに入光することが多くなっている。反射型液晶プロジェクターの光学系としては、光源と偏光ビームスプリッタの間にプレ偏光板を配置することがあり、前記偏光ビームスプリッタとプレ偏光板の透過軸方向は直交配置とするものの、光源光が拡散光の場合、拡散した光源光の入光方向及び入光角度次第では、前記透過軸方向が見かけ上、直交とならずに鈍角で交差することとなる。ここで、偏光ビームスプリッタの反射光の消光比が低い場合、映像品位は低下するが、本発明のワイヤグリッド偏光板は反射光の消光比を高くできるため、好適に用いることができる。平行反射率に対する直交反射率の割合として表現される反射光の消光比は、５０以上であることが好ましく、さらに好ましくは９０以上であり、高い反射光の消光比を有したワイヤグリッド偏光板を偏光ビームスプリッタとして用いることにより、高映像品位の反射型液晶プロジェクターを提供できる。

なお、直交透過率に対する平行透過率の割合として表現される透過光の消光比としては、映像の明暗表現の観点から、５５５ｎｍの波長において、透過率８５％で３０００以上が好ましく、より好ましくは４０００以上である。また、透過率８８％においては、８００以上が好ましく、より好ましくは１０００以上である。

本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１０は、平滑なガラス平板に貼合して用いたり、湾曲させて用いたりすることができる。例えば、平滑なガラス平板に貼合する場合には、ガラス平板の大きさを貼合するワイヤグリッド偏光板１０より大きくすることにより、ワイヤグリッド偏光板１０の端部に触れることなく平滑なガラス平板に貼合したワイヤグリッド偏光板１０の貼合体を取り扱うことができるようになる。また、偏光ビームスプリッタとして用いる場合には、アッベ数の影響を考慮し、大きなアッベ数のものを用いることが好ましく、厚さの薄いものを用いることが好ましい。その他、導電体構造面の逆側の面にＡＲ（アンチリフレクション）処理やモスアイ構造を付加することも可能である。

なお、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１０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、領域を用いる映像表示用途、ピックアップ用途やセンサー用途等において好ましく用いられる。ただし、先述した本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、先述した本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。また、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。

以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。まず、実施例中の測定値の測定方法について説明する。

＜透過率の測定＞
透過率の測定には、大塚電子株式会社製ＲＥＴＳ−１００あるいは日本分光株式会社製ＶＡＰ−７０７０を用いた。ＲＥＴＳ−１００は、光源近傍に偏光子（以下、測定用偏光子ともいう。）と受光器近傍に検光子（以下、測定用検光子ともいう。）を備えており、測定サンプルを保持する測定サンプル台は一軸動作回転軸を有していて、測定の目的に応じて、各々を可動できる。ＶＡＰ−７０７０は、光源近傍に測定用偏光子を備えており、測定サンプルに直線偏光の測定光を入光させて分光測定を行うことができる。

＜透過率及び反射率の測定＞
透過率及び反射率の測定には、日立ハイテクノロジー株式会社製Ｕ−４１００を用いた。Ｕ−４１００は、光源近傍に測定用偏光子を備えており、測定サンプルを保持する測定サンプル台と受光器が同一の一軸動作回転軸を有していて、測定の目的に応じて、各々を可動できる。

＜面内位相差値の測定＞
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（王子計測機器社製、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。

＜屈折率の測定方法＞
屈折率の測定には、屈折率測定装置（メトリコン社製、レーザー屈折率測定モデル２０１０）を用いた。硬化型樹脂の測定を行う場合には、硬化処理を行った後に屈折率を測定した。屈折率測定装置による波長５３２ｎｍ、６３３ｎｍ及び８２４ｎｍの屈折率の測定結果から、コーシーの分散式を利用して屈折率の波長分散図を求め、波長５８９ｎｍの屈折率を求めた。

（ワイヤグリッド偏光板の作製方法）
次に、本実施例で用いたワイヤグリッド偏光板の作製方法について以下に説明する。

（金型の作製）
凹凸構造が一方向に延在し、断面視における凹凸構造のピッチＰ１が１４５ｎｍあるいは１００ｎｍであるシリコン系基板１〜１０を、フォトリソグラフィ技術により作製した。このうち、シリコン系基板１のピッチＰ１は１４５ｎｍであり、シリコン系基板２〜５のピッチＰ１は１００ｎｍ、シリコン系基板６〜１０はピッチＰ１が１２０ｎｍとした。シリコン系基板１の、凹凸構造の凸部の最高部から凹部の最低部までの高さは概略１４５ｎｍであり、シリコン系基板２は概略１５０ｎｍ、シリコン系基板３は概略１１０ｎｍ、シリコン系基板４は概略９０ｎｍ、シリコン系基板５は１２５ｎｍ、シリコン系基板６は８５ｎｍ、シリコン系基板７は１１０ｎｍ、シリコン系基板８は１２０ｎｍ、シリコン系基板９は１５０ｎｍ、シリコン系基板１０は１７０ｎｍとした。

ＰＥＴフィルム（Ａ−４３００、東洋紡社製）上にアクリル系ＵＶ硬化型樹脂（屈折率１．５２）を約３μｍ塗布し、各シリコン系基板の凹凸構造面がＵＶ硬化型樹脂と接するようにして、それぞれを重畳した。中心波長が３６５ｎｍであるＵＶランプを用いて、ＰＥＴフィルム側から１０００ｍＪ／ｃｍ^２のＵＶ照射を行い、シリコン系基板の凹凸構造をＰＥＴフィルム上に転写した。ＰＥＴフィルムの表面と断面視における凹凸構造をＳＥＭで観察したところ、凹凸構造が一方向に延在し、シリコン系基板の凹凸構造が転写できていることを確認した。すなわち、転写された凹凸構造のピッチは、ピッチＰ１と同じピッチであった。先述したＰＥＴフィルムの凹凸構造面に、導電化処理として、スパッタリングにより白金パラジウムで凹凸構造を被覆した後、それぞれにニッケルを電気メッキし、凹凸構造を表面に有するニッケルスタンパを作製した。なお、ピッチＰ１が１４５ｎｍであるシリコン系基板１から作製したニッケルスタンパを金型Ａ、ピッチＰ１が１００ｎｍであるシリコン系基板２〜５から作製したニッケルスタンパを、それぞれ金型Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦ、ピッチＰ１が１２０ｎｍであるシリコン系基板６〜１０から作製したニッケルスタンパを、それぞれ金型ＧからＫとする。

作製した金型Ｂを用いて、熱プレス法により厚さ０．５ｍｍのシクロオレフィン樹脂（以下、ＣＯＰと略す）板の表面に凹凸構造を転写し、表面に凹凸構造を有したＣＯＰ板Ｂを作製した。続いて、前記金型Ｂ表面の凹凸構造を転写したＣＯＰ板Ｂに対して、その凹凸構造面にＵＶ―オゾンによる表面処理を行った。紫外線表面処理装置（Ｐｈｏｔｏ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、型式：ＰＭ９０６Ｎ−２、セン特殊光源社製）を用いて、凹凸構造面に波長２５４ｎｍの照度が３４ｍＷ／ｃｍ^２であるＵＶを、ＣＯＰ板Ｂの凹凸構造を有する面に３０秒間照射した。表面処理後のＣＯＰ板Ｂに、導電化処理として、スパッタリングにより白金パラジウムで凹凸構造を被覆した後、それぞれにニッケルを電気メッキし、ニッケルスタンパを作製した。表面処理後のＣＯＰ板Ｂから作製したニッケルスタンパを金型Ｃとする。

（ＵＶ硬化型樹脂を用いた凹凸構造転写フィルムの作製）
先述した金型ＡからＫを用いて、表面に凹凸構造を有する転写フィルムの作製を行った。基材は、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、富士フイルム社製）とし、ＴＡＣフィルムの波長５５０ｎｍにおける面内位相差値は３．５ｎｍであった。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、ＴＡＣフィルム上に金型を重畳した。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^２のＵＶ照射を行い、金型の凹凸構造をＵＶ硬化型樹脂上に転写した。ＴＡＣフィルムを金型から剥離し、ＵＶ硬化型樹脂からなる基材表面に凹凸構造を転写した転写フィルムを作製した。以上の操作を各金型ＡからＫに関して行い、それぞれ、下記表１に示す転写フィルムＡからＫを作製した。表１に、各転写フィルムの表面と断面視における凹凸構造をＳＥＭで観察した結果を示す。なお、表１における「ピッチＰ１」は隣接する２つの凸部の間隔（ピッチ）であり、「凸部高さＨ」は凹凸構造の凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差であり、「凸部幅比（Ｉ）」は、下記関係式（１）によって算出される値である。

式（１）
凸部幅比＝第一の高さ位置における凸部の幅／第二の高さ位置における凸部の幅

式（１）において、第一の高さ位置は、凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨの概略９／１０Ｈの位置を指し、第二の高さ位置は、概略１／１０Ｈの位置を指す。

（スパッタリング法を用いた誘電体層の形成）
次に各転写フィルムＡからＫ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条件は、Ａｒガス圧力０．２Ｐａ、スパッタリングパワー７７０Ｗ／ｃｍ^２、被覆速度０．１ｎｍ／ｓとし、転写フィルム上の誘電体厚みが平膜換算で３ｎｍとなるように成膜した。

（斜め蒸着法を用いた導電体の形成）
次に、各転写フィルムＡからＫ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）を成膜した。Ａｌの蒸着条件は、常温下、真空度２．０×１０^−３Ｐａ、蒸着速度４０ｎｍ／ｓとした。断面視において、転写フィルムＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥにおいては、基材の垂直方向に対する蒸着角を１８度とし、Ａｌ平均厚みが１１０ｎｍとなるようにＡｌを蒸着した。なお、Ａｌ平均厚みとは、表面が平滑なガラス基板を各転写フィルムＡからＫと共に蒸着装置内に挿入し、蒸着された平滑ガラス基板上のＡｌ厚みを測定したものであり、平滑ガラス基板上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、蒸着量の目安として使用している。

（実施例１から６及び比較例１から５）
（不要Ａｌの除去）
不要Ａｌの除去のため、Ａｌを蒸着した転写フィルムＡからＫを０．１重量％水酸化ナトリウム水溶液に室温下で浸漬し、その後すぐに水洗してフィルムを乾燥させることで、平行透過率が約８６％であるワイヤグリッド偏光板Ａ１からＫ１を作製した。

各ワイヤグリッド偏光板Ａ１からＫ１の断面視における凹凸構造及び導電体の形状をＳＥＭにて観察したところ、導電体は、基材上の凹凸構造の凸部の一方側面に偏在していた（図３参照）。また、導電体は、凹凸構造の概略最低部から最高部に伸び、且つ、少なくともその一部が凹凸構造の凸部の最高部より上方に設けられていた。凸部の最高部から導電体の最高部までの高さは５０ｎｍ以上あった。

また、表２に、ワイヤグリッド偏光板Ａ１からＫ１の「凸部厚み（ＩＩ）」、「凸部形状」、「導電体厚み（ＩＩＩ）」及び「導電体高さ（ＩＶ）」を示す。「凸部厚み（ＩＩ）」とは、第一の高さ位置における凸部の幅であり、「凸部形状」とは、断面視における凹凸構造の形状を意味する。また、「導電体厚み（ＩＩＩ）」は、第一の高さ位置から凸部の概略最高部までの間における導電体の水平方向の厚みが最も薄い部分における厚みであり、「導電体高さ（ＩＶ）」は、導電体の最低部から最高部まで高さを意味する。

ワイヤグリッド偏光板Ａ１からＫ１の傾斜入光時の平行透過率を、大塚電子株式会社製ＲＥＴＳ−１００で測定した。平行透過率は、測定サンプル台の動作回転軸と、測定用偏光子、測定用検光子及び測定対象である各ワイヤグリッド偏光板の透過軸方向とが直交する条件で、平行透過率を測定した。各ワイヤグリッド偏光板Ａ１からＫ１に入光する測定光の入光角度は、ワイヤグリッド偏光板の垂直方向を０度とし、その−４５度及び＋４５度とした。また、測定波長は、人間の目が光を強く感じるとされる波長、５５５ｎｍとした。得られた平行透過率の測定結果より、入光角度−４５度と＋４５度における平行透過率Ｔｐ_{（λ＝５５５ｎｍ）}の差であるΔＴｐ_{（λ＝５５０ｎｍ）}の絶対値を算出した。表３に、算出した光学対称性｜ΔＴｐ_{（λ＝５５５ｎｍ）}｜を示す。なお、光学対称性｜ΔＴｐ_{（λ＝５５５ｎｍ）}｜が小さい場合に、高光学対称性となる。

表３に示すように、比較例１、２、３及び５は、実施例１から６に比較し、入光角度−４５度及び４５度の平行透過率差が大きく、低光学対称性であった。比較例１と実施例１、２及び４の最大の違いは、ピッチＰ１であり、ピッチＰ１を小さくすることにより、光学対称性が向上した。また、比較例２、３及び５の凸部高さＨはピッチＰ１の１．３倍より大きく、比較例３の凸部幅比（Ｉ）は０．５倍よりも小さい。したがって、断面視における隣接する導電体間に占める凸部面積が大きくなってしまい、光学対称性が低下した。ピッチＰ１の１．３倍以下である実施例１から６は、光学対称性が高く、好適に用いることができる。

（実施例７から９並びに比較例６から９）
（不要Ａｌの除去）
Ａｌを蒸着した転写フィルムＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ及びＨを各々複数用意し、０．１重量％水酸化ナトリウム水溶液（室温下）への浸漬時間を変化させた各ワイヤグリッド偏光板を作製した。不要Ａｌの除去の操作は、浸漬時間以外はすべて同一とし、水酸化ナトリウム水溶液に浸漬した後すぐに水洗及び乾燥を行った。なお、得られたワイヤグリッド偏光板のうち、転写フィルムＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ及びＨから得られたワイヤグリッド偏光板を、ワイヤグリッド偏光板Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｇ２及びＨ２とする。

次に、得られたワイヤグリッド偏光板Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｇ２及びＨ２の垂直方向から測定光を入光させた場合の平行透過率及び直交透過率を、日本分光株式会社製ＶＡＰ−７０７０により、測定した。測定波長は、人間の目が光を強く感じるとされる波長、５５５ｎｍとし、得られた平行透過率及び直交透過率の測定結果を、図４のグラフに示す。なお、ワイヤグリッド偏光板Ａ２を比較例６、ワイヤグリッド偏光板Ｂ２を比較例７、ワイヤグリッド偏光板Ｃ２を比較例８、ワイヤグリッド偏光板Ｄ２を実施例７、ワイヤグリッド偏光板Ｅ２を実施例８、ワイヤグリッド偏光板Ｇ２を比較例９、ワイヤグリッド偏光板Ｈ２を実施例９とする。

図４に示すように、ワイヤグリッド偏光板Ａ２（比較例６）はピッチＰ１が大きいため、直交透過率が高くなり、透過光が消光比は低いものであった。ワイヤグリッド偏光板Ｂ２（比較例７）、Ｃ２（比較例８）、Ｄ２（実施例７）及びＥ２（実施例８）はピッチＰ１が１００ｎｍと小さいが、ワイヤグリッド偏光板Ｂ２（比較例７）は高直交透過率となった。これは、ピッチＰ１に対する凸部高さＨが高いため、斜め蒸着法により形成される導電体の導電体厚み（ＩＩＩ）が２０ｎｍよりも薄くなったためである。ピッチＰ１と凸部高さＨを変化させることなく、導電体厚み（ＩＩＩ）を厚くする方法の一つとして、凸部形状を正弦波形状とし、凸部の概略最高部の水平方向の厚みを薄くすることが挙げられる（ワイヤグリッド偏光板Ｃ２、比較例８）が、光学対称性の低下が生じてしまう。したがって、凸部高さＨをピッチＰ１の１．３倍以下とすることが好ましい。

なお、ワイヤグリッド偏光板Ｄ２（実施例７）に比較して、ワイヤグリッド偏光板Ｅ２（実施例８）は高直交透過率であった。これは、凸部高さＨが小さいため、斜め蒸着法により形成された導電体の高さが低くなってしまうからである。これは、ワイヤグリッド偏光板Ｈ２（実施例９）に対するＧ２（比較例９）も同様であるが、凸部高さＨを小さくすると、光学対称性は高くなるものの、高直交透過率となってしまう。蒸着時の蒸着量を制御することで解決可能な課題であるが、蒸着量の増加は製造効率の低下を招き、高コスト化の要因となることを考慮すると、凸部高さＨは、ピッチＰ１の０．８倍以上が好ましいこととなる。

（反射光の消光比）
ピッチＰ１が１００ｎｍであるワイヤグリッド偏光板Ｃ１（比較例３）、Ｅ１（実施例２）及びＦ１（実施例３）の導電体構造面に測定光を入光した場合の直交反射率と平行反射率を、分光光度計（日立ハイテクノロジー社製、Ｕ−４１００）により測定した。測定サンプル台の動作回転軸と測定対象の各ワイヤグリッド偏光板の透過軸方向とは平行とし、測定サンプル台の動作回転軸と測定装置の光源近傍の偏光子の透過軸方向とは直交とした。各ワイヤグリッド偏光板に入射する測定光の角度は、ワイヤグリッド偏光板の垂直方向を０度として、傾斜４５度とし、入光角度における波長５５５ｎｍの直交反射率および平行反射率を測定した。この結果を表４に示す。測定後、平行反射率に対する直交反射率の割合（反射光の消光比）を算出したところ、ワイヤグリッド偏光板Ｃ１は１９、ワイヤグリッド偏光板Ｅ１は１０１、ワイヤグリッド偏光板Ｆ１は５１であった。

表４に示すように、ワイヤグリッド偏光板Ｅ１及びＦ１は、断面視において、凸部高さＨをピッチＰ１の１．３倍以下とすることにより、隣接する導電体間に占める凸部の面積が十分に小さくなるため、反射光の消光比が向上した。

（実施例１０から１２並びに比較例１０）
（保護フィルム貼合前後の光学特性）
アクリル系粘着剤１（屈折率１．４７）をベース基材であるＰＥＴフィルム上に有した保護フィルム１あるいは保護フィルム２、シリコーン系粘着剤１をベース基材であるＰＥＴフィルム上に有した保護フィルム３あるいは保護フィルム４をワイヤグリッド偏光板Ｅ１の導電体を有する面に貼合し、保護フィルム貼合前後の平行透過率及び直交透過率を測定した。保護フィルム１と保護フィルム２は、アクリル系粘着剤１の層厚みのみが異なっていて、保護フィルム１の層厚みは２．５μｍ、保護フィルム２は１０μｍであった。また、保護フィルム３と保護フィルム４は、シリコン系粘着剤１の層厚みのみが異なっていて、保護フィルム３の層厚みは１０μｍ、保護フィルム４は２０μｍであった。なお、光学測定は、日本分光株式会社製ＶＡＰ−７０７０を用いた。

保護フィルム１を用いた場合を実施例１０、保護フィルム２を用いた場合を実施例１１、保護フィルム３を用いた場合を実施例１２、及び、保護フィルム４を用いた場合を比較例１０とした。

保護フィルム貼合前に、ワイヤグリッド偏光板Ｅ１の波長５５５ｎｍにおける平行透過率Ｔｐ１及び直交透過率Ｔｃ１を測定した。続いて、保護フィルムを貼合し、室温に３０分静置後、貼合した保護フィルムを剥がして、ワイヤグリッド偏光板Ｅ１の波長５５５ｎｍにおける平行透過率Ｔｐ２及び直交透過率Ｔｃ２を測定した。Ｔｐ１、Ｔｐ２、Ｔｃ１及びＴｃ２から、以下式（２）を用いてΔＴｐ及びΔＴｃを算出した。なお、ΔＴｐが小さいほど、保護フィルムによるワイヤグリッド偏光板の光学特性低下が少ないことを意味する。

式（２）
ΔＴｐ＝｜Ｔｐ１−Ｔｐ２｜
ΔＴｃ＝｜Ｔｃ１−Ｔｃ２｜

表５に示すように、比較例１０に比較して、実施例１２の光学特性の低下は少なかった。粘着層の厚みを薄くすることにより、ワイヤグリッド偏光板Ｅ１の平行透過率及び直交透過率の変化といった偏光分離特性の低下を防止できた。

なお、実施例１０及び実施例１１を比較すると、光学特性面においては、粘着層の厚みが薄い実施例９が好ましいが、ワイヤグリッド偏光板Ｅ１の導電体との密着性は良好とは言い難く、貼合時の気泡混入の頻度が多くなった。これは、ワイヤグリッド偏光板の導電体との密着力が過度に低下してしまったためである。したがって、粘着層の厚みとしては、２μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

本発明によれば、ワイヤグリッド偏光板は光学対称性に優れているので、高画質な液晶表示装置の実現のために使用することができる。

１０ ワイヤグリッド偏光板
１１ 基材
１１ａ 凸部
１１ｂ 一方側面
１１ｃ 最高部
１１ｄ 凹部
１１ｅ 最低部
１２ 導電体
Ｈ 凸部高さ

本発明のワイヤグリッド偏光板は、特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する基材と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように設けられた導電体とを有したワイヤグリッド偏光板であって、前記導電体あるいは凹凸構造の延在方向と垂直な断面（以下、断面視ともいう。）において、隣接する２つの凸部の間隔であるピッチＰ１は１２０ｎｍ以下であり、且つ、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨがピッチＰ１の０．８倍から１．３倍であり、前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨの９／１０Ｈの位置を第一の高さ位置としたときに、前記第一の高さ位置から前記凸部の最高部までの間における前記導電体の水平方向の厚みが２０ｎｍ以上であることを特徴とする。

本発明のワイヤグリッド偏光板の製造方法は、基材表面に特定方向に延在する凹凸構造を形成する工程と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように導電体を形成する工程と、を有するワイヤグリッド偏光板の製造方法であって、前記凹凸構造を形成する工程は、前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、隣接する２つの凸部の間隔であるピッチＰ１を１２０ｎｍ以下に形成し、且つ、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨをピッチＰ１の０．８倍から１．３倍に形成し、前記導電体を形成する工程は、前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨの９／１０Ｈの位置を第一の高さ位置としたときに、前記第一の高さ位置から前記凸部の最高部までの間における前記導電体の水平方向の厚みが２０ｎｍ以上となるように前記導電体を形成することを特徴とする。

Claims (16)

1. 特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する基材と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように設けられた導電体とを有したワイヤグリッド偏光板であって、
   前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、隣接する２つの凸部の間隔であるピッチＰ１は１２０ｎｍ以下であり、且つ、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨがピッチＰ１の０．８倍から１．３倍であることを特徴とするワイヤグリッド偏光板。
2. 前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨの概略９／１０Ｈの位置を第一の高さ位置とし、概略１／１０Ｈの位置を第二の高さ位置としたときに、前記第一の高さ位置における前記凸部の幅が、前記第二の高さ位置における前記凸部の幅の０．５倍以上１．０倍以下であって、前記凹凸構造の凸部の半値幅の値が、前記ピッチＰ１の０．０５倍から０．５倍であ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板。
3. 前記導電体は、凹凸構造の概略最低部から最高部に伸び、且つ、少なくとも前記導電体の一部が、前記凹凸構造の凸部の最高部より上方に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイヤグリッド偏光板。
4. 前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、前記凹凸構造の凸部の断面形状が、概略矩形形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
5. 前記導電体が、前記凹凸構造の概略最低部から最高部に伸びるように設けられ、さらに、基材凸部の頂部より上方に存在していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
6. 前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、前記凸部の最高部から前記導電体の最高部までの高さが５０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
7. 前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、前記導電体が、前記凸部の概略９／１０Ｈの第一の高さ位置から前記凸部の概略最高部までの間の厚みが２０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
8. 前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、前記凸部の概略９／１０Ｈの第一の高さ位置における幅が１５ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
9. 前記導電体は、等方性エッチングによりエッチングされたものであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
10. 前記凹凸構造は、表面に凹凸構造を有したシリコン系基板を原版として、転写して作製されたものであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
11. 前記導電体を保護する保護フィルムを有し、前記保護フィルムの粘着層の厚みが、２μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
12. 前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、前記ワイヤグリッド偏光板の垂直方向を０度としたときに、波長５５５ｎｍの光の入光角度−４５度及び＋４５度における平行透過率（Ｔｐ）の差が４％以下である請求項１から請求項１１のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
13. 特定方向に延在する凹凸構造を表面上に有する基材と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように設けられた導電体と、を有したワイヤグリッド偏光板において、
    前記ワイヤグリッド偏光板の垂直方向を０度としたときに、波長５５５ｎｍの光の入光角度−４５度及び＋４５度における平行透過率（Ｔｐ）の差が４％以下であることを特徴とするワイヤグリッド偏光板。
14. 請求項１又は請求項１３記載のワイヤグリッド偏光板と、光源と、反射型液晶表示素子とを有する投影型映像表示機器であって、
    前記光源から出光した光が、前記ワイヤグリッド偏光板を透過又は反射して前記反射型液晶表示素子に入光し、前記反射型液晶表示素子により変調された光が前記ワイヤグリッド偏光板で反射又は透過して映像を投影することを特徴とする投影型映像表示機器。
15. 前記ワイヤグリッド偏光板の導電体構造面が、前記反射型液晶表示素子と面するよう配設されていることを特徴とする請求項１４に記載の投影型映像表示機器。
16. 基材表面に特定方向に延在する凹凸構造を形成する工程と、前記凹凸構造の凸部の一方側面に偏在するように導電体を形成する工程と、を有するワイヤグリッド偏光板の製造方法であって、
    前記凹凸構造を形成する工程は、前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、隣接する２つの凸部の間隔であるピッチＰ１を１２０ｎｍ以下に形成し、且つ、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差である凸部高さＨをピッチＰ１の０．８倍から１．３倍に形成することを特徴とするワイヤグリッド偏光板の製造方法。
    

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