JP2022096657A

JP2022096657A - ワイヤグリッド偏光板、及びその製造方法

Info

Publication number: JP2022096657A
Application number: JP2021205536A
Authority: JP
Inventors: 大杉山; Masaru Sugiyama; 政洋久能; Masahiro Kuno
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2022-06-29

Abstract

【課題】偏光軸方向を認識できる、あるいは厚みを認識できるワイヤグリッド偏光板、及びその製造方法の提供を目的すること。
【解決手段】基材と、前記基材の第一主面上で所定方向に延在し整列した金属細線と、を備え、前記基材の平均膜厚は、０．３μｍ以上３．０μｍ以下であり、前記基材は、第二主面において直交する２方向で膜厚分布の波長周期が異なっており、前記２方向のうち一方の膜厚分布の波長周期が１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、前記２方向のうち一方と金属細線の延在方向とが所定の角度関係である、ワイヤグリッド偏光板。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤグリッド偏光板とその製造方法に関する。

プリズム間に偏光分離層を有した偏光ビームスプリッタや、所望する波長領域の光を透過するフィルム等光学部材を重畳し偏光分離層を組み合わせて作製された、偏光分離特性を有した光学パーツがある（例えば、特許文献１参照。）。前記偏光ビームスプリッタは入射した光を偏光分離し、透過した一方の偏光に対し、他方の偏光を反射して異なる方向へ出光することができる。同様に前記光学パーツも透過した偏光と反射した偏光を異なる方向に出光することができるが、当該パーツの外形に対して偏光分離層を波状のような起伏のある配置とすることで、様々な方向へ偏光反射できるものも検討されている。

近年、この偏光分離層にワイヤグリッド構造を用いた製品が開発されている。作製方法としては、ガラスプリズムや光学部材間にワイヤグリッド構造を有した偏光子を挿入して貼着する方法がある。ワイヤグリッド構造を有した偏光子は、所定方向に延在したグリッド構造により偏光を分離できる。したがって、固有の透過ないし反射の偏光軸方向を有することになるが、当該偏光軸方向は、一般的な環境では、一見して判別することはできない。

特開２０１２－４８２２５号公報

上述のように偏光軸方向は一見して判別できない。したがって、当該偏光ビームスプリッタや光学パーツ等作製時は、事前に偏光軸方向のマークを使用領域外に記載しておく等工夫が必要になる。また、偏光分離層を波状のような起伏のある配置とするために、それ自体の厚みを部分的に変化させて光学パーツを作製する場合、事前に、厚みの分布に係る情報が必要になる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、偏光軸方向を認識できる、あるいは厚みを認識できるワイヤグリッド偏光板、及びその製造方法の提供を目的とする。

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、所定の干渉縞模様を生じさせる基材を用いることにより、上記課題を解決しうることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔１〕
基材と、前記基材の第一主面上で所定方向に延在し整列した金属細線と、を備え、
前記基材の平均膜厚は、０．３μｍ以上３．０μｍ以下であり、
前記基材は、第二主面において直交する２方向で膜厚分布の波長周期が異なっており、
前記２方向のうち一方の膜厚分布の波長周期が１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、
前記２方向のうち一方と金属細線の延在方向とが所定の角度関係である、
ワイヤグリッド偏光板。
〔２〕
前記直交する２方向のうち他方の膜厚分布の波長周期が、一方の膜厚分布の波長周期より長い、
〔１〕に記載のワイヤグリッド偏光板。
〔３〕
前記直交する２方向のうち一方の膜厚分布の波長周期が１０ｎｍ以上である、
〔１〕又は〔２〕に記載のワイヤグリッド偏光板。
〔４〕
干渉縞を有し、前記干渉縞の延びる方向が、前記ワイヤグリッド偏光板の偏光軸方向を示す、
〔１〕～〔３〕のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
〔５〕
前記金属細線上に被覆材を有する、
〔１〕～〔４〕のいずれか一項に記載のワイヤグリッド偏光板。
〔６〕
前記基材と前記被覆材は、前記金属細線間に陥入する凸形状を有する、
〔５〕に記載のワイヤグリッド偏光板。
〔７〕
前記基材と前記被覆材の少なくとも一方が粘着体である、
〔５〕又は〔６〕に記載のワイヤグリッド偏光板。
〔８〕
〔１〕～〔７〕のいずれか一項に記載のワイヤグリッド偏光板に偏光を入射させ、反射した反射光の干渉から前記ワイヤグリッド偏光板の基材面を視認する、
ワイヤグリッド偏光板の視認方法。
〔９〕
前記反射光の干渉縞の方向から前記ワイヤグリッド偏光板の偏光軸方向を視認する、
〔８〕に記載のワイヤグリッド偏光板の視認方法。
〔１０〕
所定方向に延在する格子状凹凸構造を表面に有する基材を形成する基材形成工程と、
前記格子状凹凸構造上に金属細線を形成する金属細線形成工程と、を有し、
前記基材の平均膜厚は、０．３μｍ以上３．０μｍ以下であり、
前記基材は、第二主面において直交する２方向の膜厚分布の波長周期が異なっていて、
前記２方向のうち一方の膜厚分布の波長周期が１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、
前記２方向のうち一方と前記格子上凹凸構造の延在方向とが所定の角度関係である、
ワイヤグリッド偏光板の製造方法。
〔１１〕
ベースフィルム上に前記基材を形成する前記基材形成工程と、
前記金属細線形成工程と、
前記金属細線を被覆材で被覆する被覆工程と、
前記基材から前記ベースフィルムを剥離して、ワイヤグリッド偏光板を得る剥離工程と、を有する、
〔１０〕に記載のワイヤグリッド偏光板の製造方法。
〔１２〕
前記剥離工程において、前記基材及び／又は前記ベースフィルムを加熱又は冷却することにより、膨張収縮差を生じさせる、
〔１１〕に記載のワイヤグリッド偏光板の製造方法。

本発明によれば、偏光軸方向を認識できる、あるいは厚みを認識できるワイヤグリッド偏光板、及びその製造方法を提供することができる。

本実施形態のワイヤグリッド偏光板の一例を表す斜視図である。図１の断面Ｓの拡大図である。本実施形態のワイヤグリッド偏光板の他の態様を表す断面図である。ワイヤグリッド偏光板Ａ２の断面視のＳＥＭ写真である。ワイヤグリッド偏光板Ａ２の基材面側からの反射スペクトルである。ワイヤグリッド偏光板Ａ２の被覆材面側からの反射スペクトルである。

以下、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。

また、本発明において「偏光」は直線偏光を意味し、完全な直線偏光のみならず、わずかに楕円化した偏光も含むものである。本実施の形態においては、楕円の長軸の長さに対する短軸の長さが０．３以下の楕円偏光は、該長軸方向を振動方向とする直線偏光であるとみなす。楕円の長軸の長さに対する短軸の長さが０．１以下の楕円偏光であることがより好ましい。同様に、複数の直線偏光が含まれる場合には、最も高強度の直線偏光を本実施の形態の直線偏光とする。

〔ワイヤグリッド偏光板〕
本実施形態のワイヤグリッド偏光板は、基材と、前記基材の第一主面上で所定方向に延在し整列した金属細線と、を備え、前記基材の平均膜厚は、０．３μｍ以上３．０μｍ以下であり、前記基材は、第二主面において直交する２方向で膜厚分布の波長周期が異なっており、前記２方向のうち一方の膜厚分布の波長周期が１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、前記２方向のうち一方と金属細線の延在方向とが所定の角度関係になる。

（基材）
図１に、本実施形態のワイヤグリッド偏光板の一例を表す斜視図を示す。図１のように、本実施形態のワイヤグリッド偏光板１は、基材１０の第一主面上に所定方向に整列した金属細線２０を有する。基材１０の少なくとも１０ｍｍ四方における平均膜厚が０．３μｍ以上３．０μｍ以下であって、図１に示すように、膜厚が不均一なものであり、この膜厚分布により、固有の干渉縞模様を発現する。この縞模様は、基材１０に入射する光の波長、光の入射角度や方向等によって明暗の変化は発生するものの、縞模様自体は膜厚の分布に対応し、基材１０に固有のものとなる。

膜厚分布には、比較的広い範囲で起伏するうねりのような厚薄と、比較的狭い範囲での厚薄とがある。前記厚薄を波形と見立てた場合に、前者の厚薄は波長が長くなり、後者は波長が短くなる。実際には、波長の長い厚薄と、波長の短い厚薄とが混在している。このうち、干渉を縞模様として視認できるようにするためには、前記厚薄の周期が１ｍｍから３ｍｍのものを含むことが好ましい。具体的には、計測長１０ｍｍにおける基材の膜厚の空間周波数において０．３３から１．０ｍｍ^-1が比較的高強度になる、あるいは、長さ１０ｍｍの膜厚プロファイルにおいて厚薄を波形と見立てた際に波長１ｍｍ以上３ｍｍ以下のものを３から１０含むことを意味する。前記厚薄の周期が短周期だと干渉が平均化されて視認が難しくなり、また、長周期の場合も同様である。

また、干渉を縞模様とするためには、面内の直交する２方向で膜厚の厚薄の周期（膜厚分布の波長周期）を異ならせることが好ましい。つまり、前記２方向のうち一方の膜厚分布の波長周期を１ｍｍ以上３ｍｍ以下としつつ他方はこれと異ならせ、前記厚薄に係る２方向のうち一方と、金属細線の延在方向とを所定の角度関係にすることで、厚薄による干渉縞模様が偏光透過軸方向、あるいは、偏光反射軸方向を示すことになり、偏光軸方向が視認可能となる。

例えば、金属細線２０の延在方向と平行の方向Ｆ１の膜厚の厚薄の程度を小さくする、あるいは、膜厚分布の波長周期を１ｍｍ未満、または、３ｍｍより大きなものとし、金属細線２０の延在方向と直交の方向Ｆ２の膜厚分布の波長周期を１ｍｍから３ｍｍとした場合を考える。

このような膜厚分布を作製すると、基材１０には、平行方向Ｆ１と平行に延びる干渉の縞模様が発現する。この場合、金属細線２０の延在方向と干渉の縞模様が延びる方向とは平行となる。また、金属細線２０の延在方向は偏光反射軸方向と平行となるから、干渉の縞模様が延びる方向と偏光反射軸方向が一致する。このように、基材１０に生じる干渉縞模様と紐付けることで、ワイヤグリッド偏光板１の偏光反射軸方向を判別できるようになり、また、基材１０の厚みの分布も視認することが可能となる。

また、別の例として、金属細線２０が延在する面において、前記金属細線２０の延在方向に対し角度４５度の方向Ｆ３には膜厚の厚薄の程度を小さくする、あるいは、膜厚分布の波長周期を１ｍｍ未満、または、３ｍｍより大きなものとし、前記Ｆ３と直交する方向Ｆ４には膜厚分布の波長周期を１ｍｍから３ｍｍとした場合を考える。この場合には、基材１０にはＦ３と平行に延びる干渉の縞模様が発現するが、Ｆ３と金属細線の延在方向とが４５度の傾きを有することになり、干渉縞模様からワイヤグリッド偏光板１の偏光透過軸方向、あるいは、偏光反射軸方向の４５度方向が判別できるようになり、また、基材１０の厚みの分布も視認することが可能となる。

上記のように、ワイヤグリッド偏光板１は、金属細線２０の延在方向に対して所定の方向に干渉縞模様を延ばすことができ、これにより、偏光透過軸、あるいは、偏光反射軸といった偏光軸の判別が可能となる。なお、偏光軸方向には、互いに直交する偏光透過軸方向と偏光反射軸方向があり、いずれか一方の方向が特定できればもう一方の方向も特定することができる。また、上述のように、干渉縞模様の延びる方向と偏光軸方向とが所定の角度を有するように実施することも可能だが、誤認を避けるために、互いが平行、ないしは、直交となるようにすることが好ましい。すなわち、干渉縞の延びる方向が、ワイヤグリッド偏光板の偏光軸方向を示すことが好ましい。

なお、基材１０は、光の干渉縞模様を確認できる部分を、面内の全体に有していても一部に有していてもよい。

基材１０の膜厚の最小値Ｔｍｉｎは、好ましくは０．３～１．５μｍであり、より好ましくは０．３～１．０μｍであり、さらに好ましくは０．３～０．８μｍである。

また、基材１０の膜厚分布範囲は、好ましくは０．３～３．０μｍであり、より好ましくは０．３～２．５μｍであり、さらに好ましくは０．３～２．０μｍである。

さらに、基材１０の平均膜厚は、好ましくは０．３～３．０μｍであり、より好ましくは０．３～２．５μｍであり、さらに好ましくは０．３～２．０μｍである。なお、平均膜厚は、少なくとも１０ｍｍ四方の領域における膜厚の平均値である。

基材１０の膜厚の最小値Ｔｍｉｎ、膜厚分布範囲、又は平均膜厚が上記範囲内であることにより、可視光領域の光の干渉縞模様を良好に発現することができる。そのため、干渉縞模様の視認性がより向上し、ワイヤグリッド偏光板１の偏光軸方向や、基材１０の厚みの分布をより容易に判別できるようになる。特に、膜厚膜厚の最小値Ｔｍｉｎや膜厚分布範囲、又は平均膜厚が０．３μｍ以上であることにより、後述する製造方法においてベースフィルムから基材１０の剥離性がより向上する傾向にある。また、膜厚分布範囲又は平均膜厚が３．０μｍ以下であることにより、干渉縞模様の視認性がより向上する傾向にある。

ここで、「膜厚分布範囲」とは、基材１０の干渉縞模様を確認できる部分における厚みＴの最大値と最小値が収まる範囲をいい、基材１０が第一主面１３側に格子状凹凸構造１１を有している場合には、格子状凹凸構造１１の凸部１１ａの頂点から、基材１０の第二主面１２までの厚みをいう。例えば、「膜厚分布範囲」とは、基材１０が基材面側の第二主面１２に波形状を有している場合には、その山１０ａから格子状凹凸構造１１の凸部１１ａの頂点までの厚み（最大値Ｔｍａｘ）と谷１０ｂから格子状凹凸構造１１の凸部１１ａの頂点までの厚み（最小値Ｔｍｉｎ）が収まる範囲をいう（図２参照）。

なお、図２に示すように、第二主面１２に形成された波形状の山１０ａや谷１０ｂの反対側に凸部１１ａが存在しない場合には、厚みＴ、最小値Ｔｍｉｎ、最大値Ｔｍａｘは、凸部１１ａの高さＨ１は含まれない。

また、局所的に３．０μｍを超える厚みの領域も有するような場合には、３．０μｍを超える厚みの領域は干渉の発生が抑制される。この場合、基材１０の厚みが３．０μｍ以下の領域において、干渉縞模様が発生し、その縞模様の形状から、厚みの分布を視認できる。

膜厚分布の波長周期は、上述のように、２方向のうち一方を１ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることが好ましく、また他方は、前記一方の膜厚分布の波長周期より長くすることが好ましい。ワイヤグリッド偏光板は偏光反射性を有するが、鏡面として使用する場合の設計自由度を高めるために、他方の波長周期を３ｍｍより長くすることは、さらに好ましい。また、干渉の縞模様の視認性を高めるためには、膜厚の厚薄に差を設けることが好ましく、具体的な厚薄差としては、膜厚分布が１０ｎｍ以上であることが好ましい。

干渉縞模様を観察する際は、分光分布において可視光領域の全波長域の光を万遍なく発する光源、演色性の良い光源の利用が好ましい。これにより、干渉による発色を確認できる。なお、光源光が単色の場合は干渉による縞模様が明暗の模様となる場合もあるが、基材の厚みが所定の範囲にあっても干渉縞模様が観察にし難くなってしまう。この場合は、基材を出光した光の分光分布を計測するものとし、波状の干渉スペクトルとなる前記分光分布の周期（ピークの波長間隔）が２０ｎｍを超えた場合、干渉が発生しているものとする。観察においては、基材に対し傾斜して光源光を入射させ、あるいは、傾斜して出光した光を確認することが好ましい。傾斜角度を１５度から４５度程度とすることで観察が容易となるが、これに制限されるものではない。また、目的にあわせ、入射光を自然光、あるいは偏光とするといった選択も可能である。

次に、基材１０の有する格子状凹凸構造１１について説明する。基材１０は表面に、所定方向に延在し整列する複数の凸部から構成される格子状凹凸構造１１を有していてもよい（図１参照）。なお、本実施形態において「格子状」とは、等間隔の平行線群の状態であることを意味し、複数の平行線群が交差した状態は含まないものとする。

格子状凹凸構造１１は金属細線２０を形成するための下地となる部分であり、後述するように、斜め蒸着法によって格子状凹凸構造１１の各凸部の頂部から側面に金属細線２０を容易に形成することができる。この際、格子状凹凸構造１１の凸部の一方側面に偏在するように金属細線２０を設ける。

このような、格子状凹凸構造１１を用いることにより、離隔しつつも鉛直方向に連続した形状の金属細線２０を容易に形成することができる。そのため、格子状凹凸構造１１の凸部の延在方向と金属細線２０の延在方向（平行方向Ｆ１）は実質的に平行となる。また、格子状凹凸構造１１と金属細線２０は実質的に所定の方向に延在していればよく、格子状凹凸構造１１の凹部、凸部、金属細線２０の各々が厳密に平行に延在している必要はない。

図２に、図１における断面Ｓの拡大図を示す。図２に示すように、基材１０の表面に形成された格子状凹凸構造１１の凸部の形状は、格子状凹凸構造１１の延在方向に対して垂直な断面（以下、「断面視」とする。）において、矩形形状であることが好ましい。矩形形状とは、凹部と凸部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、凸部の断面形状は、断面視における格子状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、凸部にくびれがある形状も含むことができる。

格子状凹凸構造１１の周期（凸部間のピッチ）は、特に限定されないが、金属細線２０が偏光分離特性を発揮できる周期にすることが好ましく、等間隔であることが好ましい。一般に、ワイヤグリッド偏光板１は、金属細線２０の周期Ｐ２が小さくなるほど、広帯域で良好な偏光分離特性を示すことができる。例えば、金属細線２０が空気（屈折率１．０）と接する場合には、金属細線２０の周期Ｐ２を、対象とする光の波長λの１／３以上１／４以下とすることで、実用的に十分な偏光分離特性を示すことになる。このため、可視光領域の光の利用を考慮する場合、格子状凹凸構造１１の周期Ｐ１は、好ましくは１５０ｎｍ以下であり、より好ましくは１３０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１００ｎｍ以下である。

また、ワイヤグリッド偏光板１が後述する被覆材３０を備える場合には、被覆材３０の屈折率は空気と異なるため、格子状凹凸構造１１の周期は、好ましくは１００ｎｍ以下である。

さらに、格子状凹凸構造１１の凸部の高さＨ１は、好ましくは３０以上２００ｎｍ以下であり、より好ましくは４０以上１７０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５０以上１３０ｎｍ以下である。凸部の高さＨ１が上記範囲内であることにより、凸部に形成される金属細線２０の高さを後述する好ましい範囲に調整しやすくなる傾向にある。

格子状凹凸構造１１の凸部の周期Ｐ１に対する高さＨ１の比（Ｈ１／Ｐ１）は、好ましくは１．３倍以下であり、より好ましくは０．５倍以上１．０倍以下である。比（Ｈ１／Ｐ１）はが１．３倍以下であることにより、ワイヤグリッド偏光板１の面内の偏光透過軸方向に平行な偏光成分の透過率、偏光分離特性のばらつきがより抑制される傾向にある。また、比（Ｈ１／Ｐ１）が上記範囲内であることにより、偏光反射軸方向に直交する偏光成分（偏光透過軸方向に平行な偏光成分）の反射率に対する偏光反射軸方向に平行な偏光成分の反射率から算出される反射消光比がより向上する傾向にある。

基材１０は、ワイヤグリッド偏光板１に透過偏光性能を発揮させる波長領域において実質的に透明であればよく、例えば、ガラスなどの無機材料や樹脂材料を用いることもできる。このなかでも、基材１０としては樹脂材料を用いることが好ましい。樹脂材料を用いることにより、基材１０をフィルムの様に巻き取って連続的に生産できるため、ワイヤグリッド偏光板１の製造コストをより安価にすることができ、また、ワイヤグリッド偏光板１にフレキシブル性を付与することができる。

基材１０に用いることができる樹脂材料としては、特に制限されないが、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；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；アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂；熱硬化性樹脂などが挙げられる。樹脂材料は、一種単独で用いても、二種以上を併用してもよい。例えば、ＵＶ硬化性樹脂や熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂やトリアセテート樹脂等を組み合わせて用いてもよい。

なお、ＵＶ硬化性樹脂を硬化させるために、ＵＶ光や、添加された紫外線吸収剤での吸収を考慮した４０５ｎｍ程度の可視光を発する光源を使用したり、電子線を発する光源を利用したりすることも可能である。

また、基材１０を構成する樹脂材料のＴｇ（ガラス転移点）は、好ましくは－３０度未満である。このような樹脂材料を用いることにより、基材１０の柔軟性が向上し応力を緩和できる。

（金属細線）
本実施形態のワイヤグリッド偏光板１は、所定方向Ｆ１に延在し整列する金属細線２０を基材１０上に有する。金属細線２０は偏光分離層を構成する。なお、本実施形態のワイヤグリッド偏光板１は、所定方向Ｆ１と交差する方向に延在する他の金属細線２０を有しない。

金属細線２０により構成される偏光分離層は、入射光を偏光分離することができ、偏光反射軸方向は金属細線２０の延在方向に平行する方向Ｆ１となり、偏光透過軸方向は金属細線２０の延在方向に直交する方向Ｆ２となる。これにより、本実施形態のワイヤグリッド偏光板は固有の偏光軸方向を有することになる。

さらに、本実施形態のワイヤグリッド偏光板１に光を入射して透過観察をした場合、偏光分離層となる金属細線２０を透過した所定の偏光は、基材１０の膜厚分布による干渉の縞模様を生じさせる。したがって、ワイヤグリッド偏光板１における基材１０側の第二主面１２と金属細線側の第一主面１３の両面で干渉縞模様を視認することができ、干渉縞模様からワイヤグリッド偏光板１の偏光軸方向を判別できるようになり、また、基材１の厚みの分布も視認することが可能となる。

一方で、本実施形態のワイヤグリッド偏光板１に光を入射して反射観察をした場合、基材１０側の第二主面１２から入射し偏光分離層となる金属細線２０で偏光反射した光は、干渉の縞模様を生じさせるが、金属細線側の第一主面１３から入射し偏光分離層となる金属細線２０で偏光反射した光は干渉が抑制され、縞模様を生じさせない。これにより、ワイヤグリッド偏光板１の表裏判別が可能となり、基材１０側の第二主面１２と金属細線側の第一主面１３とを目視にて確認することが可能となる。

金属細線２０は、概略等間隔に整列することが好ましい。ワイヤグリッド偏光板１を構成する金属細線２０の周期Ｐ２は、偏光分離を所望する光の波長λを基準として、好ましくは１／３λ以下であり、より好ましくは１／４λ以下である。これにより、偏光分離特性がより向上する傾向にある。また、金属細線２０の周期Ｐの下限は特に制限されないが、構造上の強度、作製の観点では５０ｎｍ以上が好ましい。

また、金属細線２０は、基材１０の格子状凹凸構造１１の凸部の一方側面に形成されることが好ましい。これにより、凹凸のない平坦な基材１０上に金属細線２０を形成する場合と比較して、金属細線２０と基材１０との接触面積を増大することができ、ワイヤグリッド偏光板１の物理的な外力に対する耐久性がより向上する傾向にある。

さらに、金属細線２０の高さＨ２は、偏光分離特性を示す程度にあればよく、好ましくは０．０５μｍ以上とすることが好ましい。金属細線２０を高くすることで偏光分離特性の向上が期待できるものの、平行透過率が低下してしまう、隣接する金属細線との離間状態を維持できなくなる等の不具合の発生も懸念されるため、１．０μｍ以下とすることが好ましい。

金属細線２０を構成する金属としては、特に制限されないが、例えば、アルミニウム、銀、銅、白金、金またはこれらの各金属を主成分とする合金などの導電材料が挙げられる。このなかでも、アルミニウムが好ましい。このような金属を用いることにより、可視光領域での吸収損失がより小さくなる傾向にある。

（被覆材）
図３に示すように、ワイヤグリッド偏光板１は、金属細線２０上に被覆材３０を有していてもよい。被覆材３０は、基材１０の金属細線２０が形成された第一主面１３を被覆するように形成することができる。被覆材３０を有することにより、ワイヤグリッド偏光板１の物理的な外力に対する耐久性がより向上する傾向にある。

また、図３に示すように、基材１０と被覆材３０は金属細線２０間に陥入する凸形状を有することができる。本実施形態における基材１０は、従来のワイヤグリッド偏光板と比較して、膜厚の分布範囲が０．３～３．０μｍとなるように薄く形成する。そのため、ワイヤグリッド偏光板１の使用時における物理的な外力のほかに、製造時において、ベースフィルム４０から基材１０を剥離する際などにおいても、基材１０と金属細線２０が剥離する可能性がある。これに対して、上記のように基材１０と被覆材３０が金属細線２０間に陥入する凸形状を有することにより、このような剥離がより抑制される傾向にある。

さらに、上述のとおり、本実施形態における基材１０は薄膜であり、また、金属細線２０も細いものであるため、環境温度の変化による膨張収縮等影響を緩和する観点から、基材１０と被覆材３０の少なくとも一方を粘着体とすることができる。粘着体は使用環境で柔軟性を有するものが好ましく、Ｔｇ（ガラス転移点）が－３０度未満のものを好適に使用できる。

（誘電体層）
図２においては、基材１０の表面に金属細線２０が直接形成された例を示しているが、本実施形態のワイヤグリッド偏光板１は、基材１０と金属細線２０の界面に誘電体層を有していてもよい。

このように、誘電体層を介して基材１０上に金属細線２０を形成することにより、基材１０と金属細線２０の密着性をより向上することができ、ワイヤグリッド偏光板１の使用時及び／又は製造時における物理的な外力に対する耐久性がより向上する傾向にある。また、基材１０が格子状凹凸構造１１を有する場合には、その凸部の表面の少なくとも一部に誘電体層を介して金属細線２０を形成することができる。

〔ワイヤグリッド偏光板の製造方法〕
本実施形態のワイヤグリッド偏光板の製造方法は、所定方向に延在する格子状凹凸構造を表面に有する基材を形成する基材形成工程と、格子状凹凸構造上に金属細線を形成する金属細線形成工程と、を有し、基材の平均膜厚は０．３μｍ以上３．０μｍ以下であり、基材は、第二主面において直交する２方向の膜厚分布の波長周期が異なっていて、２方向のうち一方の膜厚分布の波長周期が１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、２方向のうち一方と格子上凹凸構造の延在方向とが所定の角度関係である。

また、本実施形態のワイヤグリッド偏光板の製造方法は、金属細線を被覆材で被覆する被覆工程と、基材からベースフィルムを剥離して、ワイヤグリッド偏光板を得る剥離工程など、必要に応じて任意の工程を有していてもよい。

以下、格子状凹凸構造を有した場合を例にワイヤグリッド偏光板の製造方法について説明するが、本実施形態のワイヤグリッド偏光板の製造方法は以下に限定されるものではない。

（基材形成工程）
基材形成工程は、所定方向に延在する格子状凹凸構造を表面に有する基材を形成する工程であれば制限されず、例えば、ベースフィルム４０上に所定方向に延在する格子状凹凸構造を表面に有する基材１０を形成する工程としてもよい。より具体的には、ベースフィルム４０上に基材１０となる樹脂組成物を塗工し、格子状凹凸構造に対応した凹凸を有する型を当てた状態で樹脂組成物を硬化させて、基材１０を形成する。このようにベースフィルム４０上に基材１０を形成して、その後の剥離工程においてベースフィルム４０を剥離することにより、薄い基材１０を形成することができる。

ベースフィルム４０としては、特に制限されないが、例えば、トリアセテート樹脂（ＴＡＣ）、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等が挙げられる。より具体的には、富士フィルム社製のＴＤ８０ＵＬやＺＲＤ６０ＳＬ、コニカミノルタ社製のＫＣ６ＵＡ、日本ゼオン社製のＺＦ１４やＺＦ１６等をベースフィルムとして好適に用いることができる。

樹脂組成物としては、上述した、基材１０に用いることができる樹脂材料を含む組成物を用いることができる。樹脂組成物は熱硬化性又はＵＶ硬化性を有することが好ましく、樹脂材料以外に、硬化剤等を含んでいてもよい。

表面に格子状凹凸構造１１を有する基材１０の形成方法は、特に限定されないが、型として金属スタンパを用いた製造方法を例示する。ここでは、格子状凹凸構造１１の作製に、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。

初めに、格子状凹凸構造に対応する凹凸を有するシリコン系基板を鋳型として、格子状凹凸構造に対応する凹凸を表面に有する樹脂版を作製する。続いて、得られた樹脂版から、電解メッキ法等を用いて、格子状凹凸構造に対応する凹凸を表面に有する金属スタンパを作製する。このようにして得られた金属スタンパを、ベースフィルム上に塗布したＵＶ硬化性樹脂組成物に対して押し当てつつ、樹脂組成物に対してＵＶ光を照射することにより、ベースフィルム上に格子状凹凸構造１１を有する基材１０を形成できる。

なお、シリコン系基板等の表面に格子状凹凸構造を作製する手法の一つとしては、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。

上述した金属スタンパは、基材１０の表面に格子状凹凸構造１１を転写して形成できるものであれば、その外形は特に制限されず、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、格子状凹凸構造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、上記のようにして作製した平板状の金属スタンパを円筒状に丸め、端部を接合して円筒を構成する手法を挙げることができる。平板状の金属スタンパを一定の曲率で丸めるためには、特に制限されないが、例えば、３本ロールベンダー等の使用が好ましい。３本ロールベンダーを用い、曲げ加工時の加工条件を調整することで金属スタンパに緩やかな起伏（凸凹）を作製することができ、この起伏（凸凹）が格子状凹凸構造を転写する際に、同時に、基材の膜厚分布も形成する。

また、円筒状にした金属スタンパを容易に着脱するために、版胴（シリンダー、シャフト）に張り出すような機能を付与し、円筒状の金属スタンパを固定することが好ましい。なお、版胴に円筒状にした金属スタンパをセットする際に、版胴と金属スタンパの間に、高真円度の円筒の鋼管を伸びる方向に割り、スペーサーとして用いることが好ましい。

これにより、金属スタンパの円筒状を維持したまま張り出せ、版胴に備えられた金属スタンパの真円度を高くすることができる。版胴と金属スタンパの間に挿入するスペーサーとしては、隙間を埋めたり、円筒状にした金属スタンパの円筒内側の凸状突起の緩衝材とすることができたりできるようなシリコン系フィルムやＰＥＴフィルムといった柔軟性を有するフィルム類を用いることも可能である。

一方で、転写され作製される基材の膜厚の厚薄を大きくするために、周方向に厚みの厚薄を有したスペーサーを用いることも有効である。例えば、周方向に基材の膜厚分布の波長周期が１ｍｍから３ｍｍとなる起伏（凸凹）を有したスタンパに、同じく周方向に波長周期が５ｍｍよりも長周期となる基材の厚薄を発現するスペーサーを用いることで、５ｍｍの波長周期の厚薄の中に、１ｍｍから３ｍｍの波長周期の厚薄を混在させた基材を作製することができる。その他、金属スタンパを用いてベースフィルムにＵＶ硬化性樹脂を塗布し格子状凹凸構造を転写するロールプロセスにて基材の厚薄を大きく方法としては、ベースフィルムの張力変動が周期性を有しつつ比較的大きくなるように制御することが有効である。塗布されたベースフィルム上のＵＶ硬化性樹脂が金属スタンパに接する際の線圧が変動することとなり、金属スタンパとの接線に直交する方向へ基材の膜厚の厚薄を発生できる。

なお、上記のように平板状の金属スタンパを円筒状に成形したものは接合部を有するものとなる。そのため、このような円筒状の金属スタンパを用いて、ベースフィルムにＵＶ硬化性樹脂を塗布して格子状凹凸構造を転写するロールプロセスを実施した場合には、基材１０上には金属スタンパの接合部も転写される。格子状凹凸構造１１が転写された基材１０のうち、金属スタンパの接合部が転写された部分の周辺は、基材１０の厚みが周囲と異なり、この接合部の転写によっても基材の厚み分布を形成することができる。なお、金属スタンパの半分以上にＵＶ硬化性樹脂を塗布したベースフィルムを巻き付かせ、搬送しながら硬化処理をすることにより、金属スタンパ上の形状を正確に転写することができる。

（誘電体層形成工程）
本実施形態のワイヤグリッド偏光板の製造方法は、必要に応じて、金属細線形成工程前に、金属細線２０が形成される基材１０の箇所に、誘電体層を形成する誘電体層形成工程を有していてもよい。このような誘電体層を形成することにより、基材１０と金属細線２０との密着性がより向上し、金属細線２０の剥離がより抑制される傾向にある。

誘電体層の材料としては、特に制限されないが、例えば、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が挙げられる。

誘電体層は、ワイヤグリッド偏光板１に透過偏光性能を発揮させる波長領域において、実質的に透明であることが好ましい。誘電体層の積層方法は、特に制限されないが、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。

（金属細線形成工程）
金属細線形成工程は、上記のようにして得られた基材１０の格子状凹凸構造１１上に金属細線２０を形成する工程である。金属細線の形状としては、格子状凹凸構造の凸部の側面から凹部の底部に連続した形状の金属細線を形成することが好ましく、また、フィルム面内に同様の金属細線を形成することが好ましい。また、金属細線の形成位置は、特に制限されないが、格子状凹凸構造の凸部の一方側面に形成することが好ましい。これにより、所定の方向に連続して延在する金属細線を作製できる。

金属細線の作製方法は、特に制限されないが、例えば、電子線リソグラフィ法、または、干渉露光法によるマスクパターニングとドライエッチングとを用いて形成する方法や、斜め蒸着法によって作製する方法などを挙げることができる。このなかでも、生産性の観点からは、斜め蒸着法が好ましい。

斜め蒸着法とは、断面視において、蒸着源が基材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、格子状凹凸構造の凸部と作製する金属細線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、金属細線の高さなど断面形状を制御する上で好適である。なお、基材の表面が湾曲している場合には、基材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、上記のようにして作製した基材１０の表面の被蒸着領域の中心における垂直方向に対して、所定の入射角度となるように蒸着源の中心を設け、蒸着を行うことで、格子状凹凸構造上に金属細線を形成することができる。これにより、金属細線２０を、基材１０の表面の格子状凹凸構造１１の凸部のいずれか一方の側面に、選択的に設けることが可能となる。なお、基材１０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上述した条件となるように蒸着を行ってもよく、また、搬送時の張力が不均一となってシワが生じないように低張力、または、瞬間的な張力の変動を防止することが効果的である。

上述の斜め蒸着法を用いた場合、格子状凹凸構造１１の凸部と金属細線２０の延在方向は等しくなる。また、ワイヤグリッド偏光板１の断面視における金属細線２０の形状は、射影効果を与える格子状凹凸構造１１の凸部の高さと幅、また、金属蒸着量の影響を受ける。

ここで、金属蒸着量（平均厚み）は５０ｎｍから３００ｎｍ程度が好ましい。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、上記のようにして構成した金属細線２０の不要な部分をエッチングにより除去してもよい。エッチング方法は、基材１０や誘電体層に悪影響を及ぼさず、金属細線が選択的に除去できる方法であれば、特に制限はされない。このなかでも、生産性の観点から、アルカリ性の水溶液に浸漬させる方法が好ましい。なお、本実施形態において金属細線２０は非常に薄く作製されるため、上述のエッチングは必須ではない。

（被膜層形成工程）
本実施形態のワイヤグリッド偏光板の製造方法は、必要に応じて、金属細線形成工程後に、金属細線２０の表面に被膜層を形成する被膜層形成工程を有していてもよい。このような被膜層を有することにより、耐湿熱性や防汚性がより向上し、また後述する被覆材３０と金属細線２０との密着性もより向上する傾向にある。

被膜層は、被膜材により形成した被膜層の他、金属細線表面の酸化による不働態被膜であってもよい。被膜層を形成する被膜材としては、特に制限されないが、ケイ素、窒化ケイ素、酸化ケイ素、炭化ケイ素及びダイヤモンドライクカーボンなどの無機材料や酸化チタンやインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の金属酸化物、パーフルオロエーテル基やパーフルオロアルキル基等を含有したフッ素系有機分子等のフッ素含有組成物などが挙げられる。また、被膜層の積層前後での透過率の低下を防ぐため、ワイヤグリッド偏光板１に透過偏光性能を発揮させる波長領域において実質的に吸収のない材料であることが好ましい。

被膜層の形成方法は特に限定されないが、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の乾式法、蒸気拡散法や液滴下法や液浸漬法等の湿式法などを好適に用いることができる。

乾式法のなかでも、薄くて均一であり、物質衝突によって物理的な密着性を高め易く、且つ、格子状凹凸構造の凸形状に追従し易い被膜層を形成可能な真空蒸着法およびスパッタリング法が好ましい。反応性の材料を用いた場合、金属細線への積層後、反応を促進させる所定の温度および湿度においてエイジングしてもよい。被膜層は、金属細線頂部だけではなく、金属細線表面全体と格子状凹凸構造を有する基材表面までを同時に被覆することが好ましい。被膜層の層構成は、単一組成からなる単層構成や、複数層からなる多層構成、または、複数組成が混合された層から構成されていてもよい。

（被覆工程）
被覆工程は、金属細線２０を被覆材３０で被覆する工程である。これにより、ワイヤグリッド偏光板１の物理的な外力に対する耐久性がより向上する傾向にある。

被覆材３０としては、特に制限されないが、例えば、基材１０に用いることが可能な上述した材料や、基材１０と同様の材料、粘着体を用いることができる。このなかでも、ワイヤグリッド偏光板１に透過偏光性能を発揮させる波長領域において実質的に吸収のない材料であることが好ましい。また、外力による金属細線２０の損傷を防止するため、粘着体がより好ましい。粘着体は、使用環境で柔軟性を有するものが好ましく、Ｔｇ（ガラス転移点）が－３０度未満のものは好適に使用できる。

粘着体としては、その両面を剥離紙で覆った両面テープを用いることができる。例えば、日東電工製ＣＳ９８６１ＵＳ、ＣＳ９８６２ＵＡ、ＨＪ－９１５０Ｗやリンテック製ＭＯ－Ｔ０１５、ＭＯ－３００５、ＭＯ－３００６、ＭＯ－３０１４、積水化学社製５４０５Ｘ－７５等を好適に使用できる。上述のようなアクリル系樹脂からなるものや、シリコン系樹脂からなる粘着両面テープで金属細線２０間に空隙ができるように金属細線２０上に貼合したり、金属細線２０を包埋したりすることで、環境温度の変化による膨張収縮等影響を緩和でき、ワイヤグリッド偏光板１の損傷を防止できる。

被覆材の厚みは、好ましくは２５μｍ以下であり、より好ましくは１５μｍ以下であり、さらに好ましくは５～１５μｍである。被覆材の厚みが上記範囲内であることにより、剥離性がより向上する傾向にある。

（剥離工程）
剥離工程は、上記のようにして金属細線２０を形成した基材１０からベースフィルム４０を剥離して、ワイヤグリッド偏光板１を得る工程である。これにより、薄い基材１０を形成することができる。

ベースフィルム４０から基材１０を剥離する方法としては、特に制限されないが、例えば、ベースフィルム４０と基材１０の膨張収縮差を用いることができる。例えば、上記のようにして得られた基材１０及び／又はベースフィルム４０を、加熱又は冷却することにより、基材１０とベースフィルム４０の間で膨張収縮差を生じさせて、基材１０とベースフィルム４０の界面の剥離を促進させる方法が挙げられる。

また、本実施形態においては、基材１０の膜厚が所定の分布となるよう厚薄を有することにより、ベースフィルム４０と基材１０との膨張収縮差が面内で不均一に発生し、ベースフィルム４０から基材１０をより容易に剥離することができる。

また、ベースフィルム４０から基材１０を剥離する際に発生する外力によって、基材が損傷等しないように、基材１０と被覆材３０は金属細線２０間に陥入する凸形状を有することが好ましい。これにより、剥離時の外力による金属細線や基材の剥離や損傷を防止できる。

〔ワイヤグリッド偏光板の視認方法〕
本実施形態のワイヤグリッド偏光板の視認方法は、ワイヤグリッド偏光板１に入射し、反射した反射光の干渉からワイヤグリッド偏光板の基材面を視認する工程を有する。反射観察をした場合、基材１０側の第二主面１２から入射し偏光分離層となる金属細線２０で偏光反射した光は、干渉の縞模様を生じさせるが、金属細線側の第一主面１３から入射し偏光分離層となる金属細線２０で偏光反射した光は干渉が抑制され、縞模様を生じさせない。これにより、ワイヤグリッド偏光板１の表裏判別が可能となり、基材１０側の第二主面１２と金属細線側の第一主面１３とを目視にて確認することが可能となる。

また、本実施形態のワイヤグリッド偏光板の視認方法では、反射光の干渉縞の方向からワイヤグリッド偏光板の偏光軸方向を視認してもよい。反射観察をした場合、基材１０側の第二主面１２から入射し偏光分離層となる金属細線２０で偏光反射した光は、干渉の縞模様を生じさせる。したがって、干渉縞模様からワイヤグリッド偏光板１の偏光軸方向を判別できるようになり、また、基材１０の厚みの分布も視認することが可能となる。

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＞
透過率の測定には日本分光株式会社製ＶＡＰ－７０７０（分光光度計）を用いた。ＶＡＰ－７０７０は光源側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射させて分光測定を行うことができる。

＜反射率の測定＞
反射率の測定には日本分光株式会社製ＡＲＭＮ－９２０（分光光度計）を用いた。ＡＲＭＮ－９２０は光源側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。

（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＞
表面に所定方向に延在し整列した格子状凹凸構造を有する平板状の金属スタンパを円筒状に丸め、端部を溶接加工した。丸める際は３本ロールベンダーを用いた。得られた円筒状の金属スタンパは、幅方向に延在した格子状凹凸構造に対応する凹凸を円筒表面に有し、円筒内側の周方向に基材の膜厚分布の波長周期が１ｍｍから３ｍｍとなる起伏（凸凹）を有するものであった。なお、円筒内側の起伏（凸凹）は、周方向には起伏（凸凹）が繰り返すものであり、幅方向には変動が少なく、前記起伏（凸凹）が幅方向に延在するものであった。また、金属スタンパおける溶接部の起伏を小さくするために、溶接部に潰し加工を施した。

上記のようにして作製した円筒状の金属スタンパを版材として、拡径機能を有する版胴に設置し、金属スタンパと版胴の間にスペーサーを挿入した。ここで、高真円度の円筒の鋼管を伸びる方向に割ったものをスペーサーとした金属スタンパを「金型Ａ」といい、周方向に厚みの厚薄を有したスペーサーを用いた金属スタンパを「金型Ｂ」という。なお、金型Ａ、また、金型Ｂの表面に有した格子状凹凸構造は同様であり、格子状凹凸構造の凸部の周期（ピッチ）は１００ｎｍとした。

＜転写フィルムの作製＞
ベースフィルムである厚み１８５μｍのシクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）フィルム上に基材を作製するため、次のような作業を実施し、金型ＡにＣＯＰフィルムを巻き付けた。まず、滑ることによって金型Ａが傷つかないようにＣＯＰフィルムに張力を掛けながら、回転しないように固定した金型ＡにＣＯＰフィルムを接触させた。次に、接触によって発生した直線上の接線（母線）を別途用意した固定ロールで留め、ＣＯＰフィルムが滑らないようにした。続いて、金型Ａに巻き付かせるようにＣＯＰフィルムのパスラインを変更させ、ＣＯＰフィルムが金型Ａと密着したところで固定ロールを外した。その後、金型Ａに巻き付いたＣＯＰフィルムに、基材となるアクリル系ＵＶ硬化型樹脂（屈折率１．５２）を塗布した。この際に、硬化後の基材の厚みが０．３μｍ程度、０．６μｍ程度、２μｍ程度、３μｍ程度、又は３．５μｍ程度となるようにアクリル系ＵＶ硬化型樹脂の塗布量を調整した。金型Ａに巻き付かせておいたＣＯＰフィルムを搬送し、塗布したアクリル系ＵＶ硬化型樹脂が金型Ａに重畳したところで、中心波長が３６５ｎｍであるＵＶランプを操作して、ＣＯＰフィルム側から１０００ｍＪ／ｃｍ²のＵＶ照射を行い、金型の格子状凹凸構造を基材であるＵＶ硬化型樹脂上に転写した。

基材を金型Ａから剥離し、表面に格子状凹凸構造が転写された基材とＣＯＰフィルムからなる転写フィルムを作製した。なお、金型Ａから剥離する際に転写した格子状凹凸構造が損傷することを防止するため、転写回数の増加とともに低張力化する等、張力を適宜調整した。便宜上、硬化後厚みが０．３μｍ程度のものを「転写フィルムＡ１」といい、０．６μｍ程度のものを「転写フィルムＡ２」といい、２μｍ程度のものを「転写フィルムＡ３」といい、３μｍ程度のものを「転写フィルムＡ４」といい、３．５μｍ程度のものを「転写フィルムＡ５」という。

また、金型Ｂを用いて上記と同様の操作によって、ＵＶ硬化型樹脂の硬化後厚みを３μｍ程度とした転写フィルムを作製した。これを、転写フィルムＢとする。

いずれの転写フィルムにおいても、基材は、金型Ａ又はＢの円筒内側の周方向に生じた波長周期が１ｍｍから３ｍｍとなる起伏（凸凹）による膜厚分布を有するものであった。

＜スパッタリング法を用いた誘電体層の形成＞
次に、各転写フィルムの格子状凹凸構造を有する基材表面に、誘電体層として二酸化珪素をスパッタリング法により成膜した。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／ｃｍ²、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金属細線の形成＞
次に、各転写フィルムの格子状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。転写フィルムはベースフィルムを有していて、ベースフィルムの垂直方向に対する蒸着角は蒸着の進行とともに小さくしつつも１８度前後とし、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転写フィルムととも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。

＜不要Ａｌの除去＞
不要Ａｌの除去のため、Ａｌを蒸着した各転写フィルムを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偏光フィルムを作製した。ＶＡＰ－７０７０を用い、これらの透過率を確認したところ、５５０ｎｍにおける平行透過率が約８４％であった。便宜上、転写フィルムＡ１を偏光フィルムＡ１、また、転写フィルムＡ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ｂを偏光フィルムＡ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ｂとする。

（実施例および比較例）
＜ワイヤグリッド偏光板の作製＞
各偏光フィルムのＡｌ面に厚みが１５μｍのリンテック製ＭＯ－Ｔ０１５の粘着体を貼合し、さらにガラス基板（テンパックス、１．１ｍｍ厚みの平板ガラス）を貼合した。オートクレーブにて加温加圧し、また、密着性向上のため室温放置した後に、加熱温度１０５度としたオーブンに３時間保管した。オーブンから取り出し後、ガラス基板に貼合された各偏光フィルムのベースフィルムを剥離した。ベースフィルムを剥離した各偏光フィルムを、ワイヤグリッド偏光板Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ｂとする。ワイヤグリッド偏光板は干渉による縞模様があり、前記縞模様の間隔は２ｍｍ程度であって、縞模様の延びる方向が偏光反射軸方向と平行になっていることを確認した。

上記のようにして得られたワイヤグリッド偏光板Ａ２の基材厚みを測定するため、電子顕微鏡を用い、格子状凹凸構造が延在する方向に垂直な面（断面視）の観察を行った。その写真を図４に示す。格子状凹凸構造を有する基材の一方の面にある凸部の頂部からベースフィルムに貼着していた他方の面までの厚みは０．６μｍであり、また、格子状凹凸構造の凸部高さは０．０９μｍ、凸部間の距離（ピッチ）は０．１μｍであった。同様の観察をワイヤグリッド偏光板Ａ２の１０ｍｍ四方内で３か所以上の複数個所で実施し、平均膜厚が０．６μｍになることを確認した。

次に、レーザー干渉計（Ｚｙｇｏ社製）を用い、ワイヤグリッド偏光板Ａ２の基材面から測定光を入光するようにして、計測長１０ｍｍにおける基材の膜厚の空間周波数と、長さ１０ｍｍの膜厚プロファイルを取得した。周波数０．１～１．０ｍｍ^-1の範囲で高速フーリエ変換した結果を用いるものとし、干渉の縞模様が延びる方向と、前記干渉の縞模様が延びる方向と直交する方向を確認した。干渉の縞模様が延びる方向には、空間周波数０．３３から１．０ｍｍ^-1が比較的高強度になっていて、また、膜厚プロファイルにおける波長１ｍｍ以上３ｍｍ以下のものが６あることを確認した。波長２ｍｍ程度で、膜厚差が１０～５０ｎｍ（振幅）であることを確認した。前記干渉の縞模様が延びる方向と直交する方向は、空間周波数０．３３から１．０ｍｍ^-1は比較的高強度になっておらず、また、膜厚プロファイルにおける波長１ｍｍ以上３ｍｍ以下のものが１のみで、多くは波長が４ｍｍより大きいものであった。

ワイヤグリッド偏光板Ａ２の第二主面１２から光を入射させ反射した反射光の測定を、ＡＲＭＮ－９２０を用いて行った。具体的には、ワイヤグリッド偏光板の垂直方向に対する入射角度を３０度とし、Ｓ波入射時の直交反射率測定を行った。本発明のワイヤグリッド偏光板は干渉が発現するため、反射スペクトルに干渉によるピーク（谷）が観察できる（図５参照）。なお、第二主面１２とは逆側の面となる被覆材面（第一主面１３側）から光を入射させ反射した反射光のスペクトルには、干渉による顕著なピークが観察されていない（図６参照）。縞模様も視認できず、反射光の干渉の差異から、基材面と被覆材面の判別が可能となることが分かった。

ワイヤグリッド偏光板Ａ２の厚みは、基材面から光を入射させ反射した反射光のスペクトルのピーク波長および波長間隔（波数）、また、基材の屈折率から算出（分光反射率法）でき、その算出結果は０．６μｍとなった。電子顕微鏡の結果と同様であり、以降、反射スペクトル測定から基材の厚みを算出した。

ワイヤグリッド偏光板Ａ１の基材厚みは０．３μｍであった。膜厚が薄いため、反射ないし透過スペクトルのピーク（谷）の波長間隔が長くなり、ワイヤグリッド偏光板Ａ２等に比較し、縞模様の視認性低下が確認できた。また、膜厚が薄さから剥離時の外力で基材に割れが発生し易くなっていて、ベースフィルムからの剥離は難しいものであった。したがって、本発明の基材厚みは０．３μｍ以上が好ましい。

次に、ワイヤグリッド偏光板Ａ５の干渉の縞模様を観察した。ワイヤグリッド偏光板Ａ５は基材厚みが３．５μｍと比較的厚く、反射ないし透過スペクトルのピーク（谷）の波長間隔が短くなる。その結果、干渉を視認し難くなった。このため、本発明の基材厚みは３μｍ以下が好ましい。

次に、ワイヤグリッド偏光板Ａ４とＢの外観を観察した。ワイやグリッド偏光板は概略同様に作製されたが、金型が異なる。金型Ｂは周方向に厚みの厚薄を有したスペーサーを用いており、そのため、基材の膜厚が異なる。ワイヤグリッド偏光板Ｂには、Ａ４とは異なり、干渉の縞模様が視認できる領域と視認し難い領域が発生していた。基材の膜厚の差異が大きくなっていて、部分的に厚み３．５μｍを超えるような領域が存在し、厚みの差異を干渉の縞模様が示した結果である。なお、ワイヤグリッド偏光板Ｂに入射した光のうち、透過光の形状（サイズ）に入射前後の大きな変化を確認しなかったが、反射光は方向が変化したり形状が変化したりしていることを確認した。ワイヤグリッド偏光板Ａ４は反射した光に、入射前後の大きな形状の変化を確認できておらず、ワイヤグリッド偏光板Ｂの偏光分離層に波状のような起伏があることを示している。

本発明は、偏光ビームスプリッタの偏光分離層や、フィルム状の光学部材を重畳して作製した光学部材などに利用可能なワイヤグリッド偏光板として、産業上の利用可能性を有する。

１…ワイヤグリッド偏光板、１０…基材、１０ａ…山、１０ｂ…谷、１１…格子状凹凸構造、１１ａ…凸部、１２…第二主面、１３…第一主面、２０…金属細線、３０…被覆材、４０…ベースフィルム。

Claims

基材と、前記基材の第一主面上で所定方向に延在し整列した金属細線と、を備え、
前記基材の平均膜厚は、０．３μｍ以上３．０μｍ以下であり、
前記基材は、第二主面において直交する２方向で膜厚分布の波長周期が異なっており、
前記２方向のうち一方の膜厚分布の波長周期が１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、
前記２方向のうち一方と金属細線の延在方向とが所定の角度関係である、
ワイヤグリッド偏光板。
前記直交する２方向のうち他方の膜厚分布の波長周期が、一方の膜厚分布の波長周期より長い、
請求項１に記載のワイヤグリッド偏光板。
前記直交する２方向のうち一方の膜厚分布が１０ｎｍ以上である、
請求項１又は２に記載のワイヤグリッド偏光板。
干渉縞を有し、前記干渉縞の延びる方向が、前記ワイヤグリッド偏光板の偏光軸方向を示す、
請求項１～３のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光板。
前記金属細線上に被覆材を有する、
請求項１～４のいずれか一項に記載のワイヤグリッド偏光板。
前記基材と前記被覆材は、前記金属細線間に陥入する凸形状を有する、
請求項５に記載のワイヤグリッド偏光板。
前記基材と前記被覆材の少なくとも一方が粘着体である、
請求項５又は６に記載のワイヤグリッド偏光板。
請求項１～７のいずれか一項に記載のワイヤグリッド偏光板に偏光を入射させ、反射した反射光の干渉から前記ワイヤグリッド偏光板の基材面を視認する、
ワイヤグリッド偏光板の視認方法。
前記反射光の干渉縞の方向から前記ワイヤグリッド偏光板の偏光軸方向を視認する、
請求項８に記載のワイヤグリッド偏光板の視認方法。
所定方向に延在する格子状凹凸構造を表面に有する基材を形成する基材形成工程と、
前記格子状凹凸構造上に金属細線を形成する金属細線形成工程と、を有し、
前記基材の平均膜厚は、０．３μｍ以上３．０μｍ以下であり、
前記基材は、第二主面において直交する２方向の膜厚分布の波長周期が異なっていて、
前記２方向のうち一方の膜厚分布の波長周期が１ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、
前記２方向のうち一方と前記格子上凹凸構造の延在方向とが所定の角度関係である、
ワイヤグリッド偏光板の製造方法。
ベースフィルム上に前記基材を形成する前記基材形成工程と、
前記金属細線を被覆材で被覆する被覆工程と、
前記基材から前記ベースフィルムを剥離して、ワイヤグリッド偏光板を得る剥離工程と、をさらに有する、
請求項１０に記載のワイヤグリッド偏光板の製造方法。
前記剥離工程において、前記基材及び／又は前記ベースフィルムを加熱又は冷却することにより、膨張収縮差を生じさせる、
請求項１１に記載のワイヤグリッド偏光板の製造方法。