JP5067071B2 - Grid polarizer and manufacturing method thereof - Google Patents
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本発明は、グリッド偏光子およびその製法に関する。さらに詳細には、輝度ムラ低減効果を有し且つ偏光分離性能に優れるグリッド偏光子およびその製法に関する。 The present invention relates to a grid polarizer and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to a grid polarizer having an effect of reducing luminance unevenness and having excellent polarization separation performance and a method for manufacturing the same.
反射偏光特性を示す光学部材としてグリッド偏光子が知られている。これは、多数の線状金属（ワイヤ）を一定の周期で平行に配列したグリッド構造をもつ光学部材である。グリッドの周期が入射光の波長より短い金属製グリッド構造を形成すると、グリッド構造に対して平行な偏光成分は反射され、垂直な偏光成分は透過され、単一偏光を作りだす偏光子として機能する。このグリッド偏光子を、光通信ではアイソレーターの光部品として、液晶表示装置では光の利用率を高め輝度を向上させるための部品として、利用することが提案されている。 Grid polarizers are known as optical members that exhibit reflective polarization characteristics. This is an optical member having a grid structure in which a large number of linear metals (wires) are arranged in parallel at a constant period. When a metal grid structure having a grid period shorter than the wavelength of incident light is formed, a polarized component parallel to the grid structure is reflected and a perpendicular polarized component is transmitted to function as a polarizer that creates a single polarized light. It has been proposed to use this grid polarizer as an optical component of an isolator in optical communication, and as a component for increasing light utilization and improving luminance in a liquid crystal display device.
特許文献１には、（Ａ）モース硬度９以上の材料を高エネルギー線を用いて加工し、先端に幅６００ｎｍ以下の突起を形成してなる工具を作製し、（Ｂ）該工具を使用して金型部材上に、幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１，０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの微細格子形状を形成し、（Ｃ）該金型部材の微細格子形状を透明樹脂成形体に転写し、（Ｄ）該微細格子形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射体を蒸着することを特徴とするグリッド偏光子の製造方法が記載されている。この製造方法によって、凸部頂面および側面に導電性反射体が成膜される。該膜は頂面から側面にかけて連結している。
特許文献２には、樹脂フィルムの表面に微細な凹凸形状を有し、前記凹凸形状における凸部の頂および凹部の底に、アルミニウム膜を有するグリッド偏光子が開示されている。特許文献２のグリッド偏光子では、凹部の底に形成される膜の厚さはほぼ均一である。
しかしながら、従来のグリッド偏光子は、輝度ムラを低減する効果が全くないため、輝度ムラの無い偏光を得るためには、グリッド偏光子に輝度ムラの完全に無い均一な光を入射する必要がある。そのため、光源とグリッド偏光子との間に多数の光学部材を使用する必要があった。
本発明の目的は、輝度ムラ低減効果を有し且つ偏光分離性能に優れるグリッド偏光子およびその製法を提供することにある。
However, since the conventional grid polarizer has no effect of reducing luminance unevenness, in order to obtain polarized light having no luminance unevenness, it is necessary to make the grid polarizer have uniform light that is completely free of luminance unevenness. . Therefore, it is necessary to use a large number of optical members between the light source and the grid polarizer.
An object of the present invention is to provide a grid polarizer having an effect of reducing luminance unevenness and having excellent polarization separation performance, and a method for producing the same.
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意検討した結果、板状の透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に並ぶ複数の畝状凸部を有し、さらに前記畝状凸部の頂に吸光性層Ａおよび／または前記畝状凸部間に形成される溝の底に吸光性層Ｂを有するグリッド偏光子において、該吸光性層Ａおよび／または吸光性層Ｂの長手に直交する方向の垂直断面のピッチ、幅、および厚さの値のうち少なくとも１つにばらつきを持たせることによって、優れた輝度ムラ低減効果が発揮されることを見出し、そのグリッド偏光子を直視式液晶表示装置に用いると良好な画像品質が得られることを見出した。本発明はこの知見に基づいてさらに検討し、完成したものである。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that a plurality of ridge-like convex portions that are elongated and linearly extended and spaced apart from each other on at least one surface of a plate-like transparent substrate And a light-absorbing layer A on the top of the ridge-shaped protrusions and / or a light-absorbing layer B on the bottom of a groove formed between the ridge-shaped protrusions. In addition, by providing at least one of the values of the pitch, width, and thickness of the vertical section in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the light-absorbing layer B, an excellent luminance unevenness reduction effect is exhibited. And found that when the grid polarizer is used in a direct-view liquid crystal display device, good image quality can be obtained. The present invention has been further studied and completed based on this finding.
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
（１） 板状の透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に並ぶ複数の畝状凸部を有し、さらに前記畝状凸部の頂に吸光性層Ａを有し、
該吸光性層Ａの長手方向に対する垂直断面の前記吸光性層Ａのピッチ、幅、および厚さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある、グリッド偏光子。
（２） 板状の透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に並ぶ複数の畝状凸部を有し、さらに前記畝状凸部間に形成される溝の底に吸光性層Ｂを有し、該吸光性層Ｂの長手方向に対する垂直断面の前記吸光性層Ｂのピッチ、幅、および厚さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある、グリッド偏光子。
（３） 板状の透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に並ぶ複数の畝状凸部を有し、
さらに前記畝状凸部の頂に吸光性層Ａおよび前記畝状凸部間に形成される溝の底に吸光性層Ｂを有し、
該吸光性層Ａおよび吸光性層Ｂの長手方向に対する垂直断面の前記吸光性層Ａおよび吸光性層Ｂのピッチ、幅、および厚さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある、グリッド偏光子。
（４）（Ａ）細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に並び、長手方向に対する垂直断面の凹形状のピッチ、幅、および深さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある、複数の溝状凹部を有する転写型または転写ロールを作成し、
（Ｂ）フィルム基材の表面に、前記転写型または前記転写ロールの溝状凹部の形状を転写して、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に並び長手方向に対する垂直断面の凸形状のピッチ、幅、および高さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある畝状凸部を有する板状透明基材を得て、
（Ｃ）前記転写面に吸光性材料を蒸着して前記畝状凸部の頂に吸光性層Ａおよび／または前記畝状凸部間に形成される溝の底に吸光性層Ｂを形成することを特徴とする前記グリッド偏光子の製法。
That is, the present invention includes the following aspects.
(1) At least one surface of a plate-like transparent substrate has a plurality of eaves-like protrusions that are elongated and linearly spaced from each other and are arranged in parallel to each other, and further absorb light at the top of the eaves-like protrusions. Having an active layer A,
A grid polarizer in which at least one of pitch, width, and thickness values of the light-absorbing layer A in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light-absorbing layer A varies.
(2) On at least one surface of the plate-like transparent base material, the plate-like transparent base member has a plurality of hook-like protrusions extending in a line and spaced apart from each other, and further formed between the hook-like protrusions. A light-absorbing layer B at the bottom of the groove, and at least one of pitch, width, and thickness values of the light-absorbing layer B in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light-absorbing layer B varies. Grid polarizer.
(3) On at least one surface of the plate-like transparent substrate, a plurality of ridge-like convex portions that are elongated and linearly extended and are arranged in parallel with each other are separated from each other,
Furthermore, the light-absorbing layer A on the top of the hook-shaped convex portion and the light-absorbing layer B on the bottom of the groove formed between the hook-shaped convex portions,
A grid polarizer in which at least one of pitch, width, and thickness values of the light-absorbing layer A and the light-absorbing layer B in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light-absorbing layer A and the light-absorbing layer B varies. .
(4) (A) A plurality of elongated, linearly extending lines that are substantially parallel to each other and spaced apart from each other, and at least one of the values of the pitch, width, and depth of the concave shape of the vertical section in the longitudinal direction varies. Create a transfer mold or transfer roll with a groove-shaped recess,
(B) The shape of the groove-shaped concave portion of the transfer mold or the transfer roll is transferred onto the surface of the film substrate, and is elongated in a linear shape and arranged substantially parallel to each other in a state of being separated from each other, and a convex shape having a vertical cross section with respect to the longitudinal direction. Obtaining a plate-like transparent base material having a ridge-like convex portion having a variation in at least one of pitch, width, and height values,
(C) A light-absorbing material is vapor-deposited on the transfer surface, and the light-absorbing layer A and / or the light-absorbing layer B is formed at the bottom of the groove formed between the hook-shaped protrusions. A method for producing the grid polarizer, wherein:
本発明のグリッド偏光子は、短波長から長波長までの可視光線の範囲において、一方の偏光を一様に高い透過率で透過し、もう一方の偏光を一様に高い反射率で反射することができる。さらに、吸光性層の形状ばらつきによって光が適度に散乱し輝度ムラ低減効果を奏するので良好な画像品質が求められる直視式液晶表示装置にも用いることができる。 The grid polarizer of the present invention transmits one polarized light uniformly with a high transmittance in the range of visible light from a short wavelength to a long wavelength, and reflects the other polarized light with a uniform high reflectance. Can do. Furthermore, since the light is appropriately scattered due to the variation in the shape of the light absorbing layer and has an effect of reducing luminance unevenness, it can be used for a direct-view liquid crystal display device that requires good image quality.
本発明のグリッド偏光子は、板状の透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に並ぶ複数の畝状凸部を有するものである。 The grid polarizer of the present invention has, on at least one surface of a plate-like transparent base material, a plurality of eaves-like convex portions that are elongated and linearly extended and are arranged in parallel with each other.
（透明基材）
本発明に用いられる透明基材は、透明樹脂、ガラスなどの透明な材料からなる板状のもの、好ましくは透明樹脂からなる板状のものである。該透明樹脂は、加工性の観点からガラス転移温度が６０〜２００℃であることが好ましく、１００〜１８０℃であることがより好ましい。なお、ガラス転移温度は示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定することができる。
(Transparent substrate)
The transparent substrate used in the present invention is a plate-like material made of a transparent material such as a transparent resin or glass, preferably a plate-like material made of a transparent resin. The transparent resin preferably has a glass transition temperature of 60 to 200 ° C, more preferably 100 to 180 ° C from the viewpoint of processability. The glass transition temperature can be measured by differential scanning calorimetry (DSC).
透明樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、脂環式オレフィンポリマーなどが挙げられる。これらのうち、透明性、低吸湿性、寸法安定性、加工性の観点から脂環式オレフィンポリマーが好適である。
脂環式オレフィンポリマーとしては、特開平０５−３１０８４５号公報に記載されている環状オレフィンランダム多元共重合体、特開平０５−９７９７８号公報に記載されている水素添加重合体、特開平１１−１２４４２９号公報（米国特許第６，５１１，７５６号公報）に記載されている熱可塑性ジシクロペンタジエン系開環重合体およびその水素添加物等が挙げられる。
Transparent resins include polycarbonate resin, polyethersulfone resin, polyethylene terephthalate resin, polyimide resin, polymethyl methacrylate resin, polysulfone resin, polyarylate resin, polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, cellulose diacetate, cellulose triacetate, alicyclic ring And olefin polymers. Of these, alicyclic olefin polymers are preferred from the viewpoints of transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, and processability.
Examples of the alicyclic olefin polymer include a cyclic olefin random multiple copolymer described in JP-A No. 05-310845, a hydrogenated polymer described in JP-A No. 05-97978, and JP-A No. 11-124429. And thermoplastic dicyclopentadiene-based ring-opening polymers and hydrogenated products thereof described in US Pat. No. 6,511,756.
本発明に用いる透明樹脂は、顔料や染料のごとき着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、耐電防止剤、酸化防止剤、滑剤、溶剤などの配合剤が適宜配合されたものであってもよい。 The transparent resin used in the present invention contains coloring agents such as pigments and dyes, fluorescent brighteners, dispersants, heat stabilizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, antioxidants, lubricants, solvents, etc. An agent may be appropriately blended.
透明基材の平均厚さは、取り扱い性の観点から通常５μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは２０〜５００μｍである。
透明基材は、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が８０％以上であるものが好ましい。
また、透明基材は、その波長５５０ｎｍで測定したレターデーションＲｅ（Ｒｅ＝ｄ×（ｎx−ｎy）で定義される値、ｎxおよびｎyは透明基材の面内主屈折率（ｎx≧ｎy）；ｄは透明基材の平均厚さである。）によって特に制限されない。
面内の任意２点のレターデーションＲｅの差（レターデーションむら）は、好ましくは１０ｎｍ以下であり、より好ましくは５ｎｍ以下である。レターデーションむらが大きいと、液晶表示装置に用いた場合に表示面の明るさにバラツキが生じやすくなる。
The average thickness of the transparent substrate is usually 5 μm to 10 mm, preferably 20 to 500 μm, from the viewpoint of handleability.
The transparent substrate preferably has a light transmittance in the visible region of 400 to 700 nm of 80% or more.
Further, the transparent substrate, the retardation Re (Re = d × (n x -n y) defined in the value, n x and n y are in-plane principal refractive index of the transparent substrate measured at the wavelength of 550 nm ( nx ≧ ny ); d is the average thickness of the transparent substrate.
The difference between the retardation Re at any two points in the plane (retardation unevenness) is preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less. When the retardation unevenness is large, the brightness of the display surface tends to vary when used in a liquid crystal display device.
本発明のグリッド偏光子を製造するにあたって、透明基材として長尺状のものが好ましく用いられる。長尺とは、幅に対し少なくとも５倍程度以上の長さを有するものを言い、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有するものを言い、具体的にはロール状に巻回されて保管または運搬される程度の長さを有するものを言う。
長尺状の透明基材の幅は、好ましくは５００ｍｍ以上、より好ましくは１０００ｍｍ以上である。本発明のグリッド偏光子では、その製造工程の途中において、任意に、その幅方向の両端を切り落とす（トリミング）ことがある。この場合、前記透明基材の幅は、両端を切り落とした後の寸法とすることができる。
透明基材は、前記透明樹脂を公知の方法で成形し原板を得、この原板に下記の畝状凸部を形成することによって得られる。原板の成形法としては、キャスト成形法、押出成形法、インフレーション成形法などが挙げられる。
In producing the grid polarizer of the present invention, a long transparent substrate is preferably used. “Long” means a material having a length of at least about 5 times the width, preferably a material having a length of 10 times or more, and specifically wound and stored in a roll shape. Or what has the length of the grade carried.
The width of the long transparent substrate is preferably 500 mm or more, more preferably 1000 mm or more. In the grid polarizer of the present invention, both ends in the width direction may be arbitrarily cut off (trimming) during the manufacturing process. In this case, the width | variety of the said transparent base material can be made into the dimension after cutting off both ends.
The transparent base material is obtained by molding the transparent resin by a known method to obtain an original plate, and forming the following bowl-shaped convex portions on the original plate. Examples of the forming method of the original plate include a cast forming method, an extrusion forming method, and an inflation forming method.
（畝状凸部）
本発明のグリッド偏光子は、前記透明基材の少なくとも一方の表面に畝状凸部を有する。
畝状凸部は、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に複数並んでいる。
前記畝状凸部の長手方向に対する垂直断面の凸形状は特に限定されないが、矩形、台形、菱形、波形、畝状凸部の頂から両袖にオーバーハングを有する形状（例えば、上辺（畝状凸部の頂部側の幅）が下辺（基部側の幅）よりも長い台形（いわゆる逆テーパー状）、基部側の幅よりも大きい直径（畝状凸部の頂部側の幅）の円が頂部に形成された断面形状のもの）などが挙げられる。これらのうち矩形または台形のものが好ましい。
本発明においては、畝状凸部の長手方向に対する垂直断面のピッチ、幅、および高さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある。ここで「畝状凸部の長手方向に対する垂直断面のピッチ、幅、および高さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある」とは、より具体的にいうと略平行に並んでいる隣り合う凸部のピッチ、幅、および高さの値のいずれかが異なるということである。
なお、本発明でいう凸部の「高さ」とは凸部の最大高さをいい、凸部の「幅」とは凸部の最大幅をいい、凸部のピッチとは凸部の頂点間の距離をいう。
(Hook-shaped convex part)
The grid polarizer of this invention has a hook-shaped convex part on the at least one surface of the said transparent base material.
A plurality of hook-shaped convex portions are elongated and linearly arranged in a state of being spaced apart from each other.
The convex shape of the vertical cross section with respect to the longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion is not particularly limited, but is rectangular, trapezoidal, rhombus, corrugated, or a shape having an overhang on both sleeves from the top of the ridge-shaped convex portion (e.g. A trapezoid (so-called reverse taper shape) whose width on the top side of the convex portion is longer than the lower side (width on the base side), and a circle with a diameter larger than the width on the base side (width on the top side of the bowl-shaped convex portion) And the like having a cross-sectional shape formed in the above. Of these, rectangular or trapezoidal shapes are preferred.
In the present invention, there is variation in at least one of the values of the pitch, width, and height of the vertical section with respect to the longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion. Here, “there is variation in at least one of the values of the pitch, width, and height of the vertical cross section with respect to the longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion”, more specifically, it is adjacent that are arranged substantially in parallel. One of the values of the pitch, width, and height of the protrusions is different.
In the present invention, the “height” of the convex portion refers to the maximum height of the convex portion, the “width” of the convex portion refers to the maximum width of the convex portion, and the pitch of the convex portion refers to the peak of the convex portion. The distance between.
本発明においては、この凸形状のピッチ、幅、および高さの値の「ばらつき」を標準偏差σと平均値ｘとの比（σ／ｘ）で表現する。なお、本発明における標準偏差は標本標準偏差のことを指す。本発明において好ましい畝状凸部の垂直断面の凸形状は、その高さの平均値ｘhが、好ましくは２０〜３００ｎｍの範囲内、より好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲内にあり、高さの標準偏差σhの平均値ｘhに対しての比（σh／ｘh）が、０．０１〜０．２０の範囲内にある。
好ましい畝状凸部の垂直断面の凸形状は、その幅の平均値ｘwが、好ましくは３０〜２００ｎｍの範囲内、より好ましくは６０〜１５０ｎｍの範囲内にあり、幅の標準偏差σwの平均値ｘwに対しての比（σw／ｘw）が、０．０１〜０．２０の範囲内にある。
また、好ましい畝状凸部の垂直断面の凸形状は、略平行に並んでいる凸形状間の距離（ピッチ）の平均値ｘpが、好ましくは４０〜６００ｎｍの範囲内、より好ましくは８０〜４００ｎｍに範囲内にあり、凸形状間の距離（ピッチ）の標準偏差σpの平均値ｘpに対しての比（σp／ｘp）が、０．０１〜０．２０の範囲内にある。ここで凸形状間の距離は、凸形状の頂点間距離のことである。
In the present invention, the “variation” of the pitch, width, and height values of the convex shape is expressed by the ratio (σ / x) between the standard deviation σ and the average value x. The standard deviation in the present invention refers to the sample standard deviation. In the present invention, the convex shape of the vertical cross section of the hook-shaped convex portion preferably has an average height x h in the range of 20 to 300 nm, more preferably in the range of 50 to 200 nm. The ratio (σ h / x h ) of the standard deviation σ h to the average value x h is in the range of 0.01 to 0.20.
The convex shape of the vertical section of the preferred bowl-shaped convex part has an average value x w of the width preferably in the range of 30 to 200 nm, more preferably in the range of 60 to 150 nm, and the standard deviation σ w of the width is The ratio (σ w / x w ) to the average value x w is in the range of 0.01 to 0.20.
Further, the convex shape of the vertical cross-section of the preferred ridge-shaped convex portion, the average value x p of the distance between the convex are arranged substantially in parallel (pitch), preferably in the range of 40～600Nm, more preferably 80 The ratio (σ p / x p ) with respect to the average value x p of the standard deviation σ p of the distance (pitch) between the convex shapes is in the range of 400 nm to 0.01 to 0.20. is there. Here, the distance between the convex shapes is the distance between the vertices of the convex shapes.
なお、凸形状の高さ、幅、およびピッチを電子顕微鏡によって観察して、その観察像の寸法を測定して、それぞれの平均および標準偏差を求める。具体的には、フィルム面から無作為に９点を選択し、その部分を観察し、観察像の長さ１０μｍの範囲内にある凸形状の高さ、幅、およびピッチを測定し、それら９点の測定値から算出する。 The height, width, and pitch of the convex shape are observed with an electron microscope, the dimensions of the observed image are measured, and the average and standard deviation are obtained. Specifically, 9 points are selected at random from the film surface, the portion is observed, and the height, width, and pitch of the convex shape within the range of 10 μm in length of the observed image are measured. Calculated from point measurements.
畝状凸部の垂直断面の凸形状の高さ／幅比は、好ましくは０．３〜３．０、より好ましくは０．５〜２．０である。畝状凸部は細長く線状に延びており、その長さは好ましくは５００ｎｍ以上である。
なお、本発明において、略平行とは、平行方向から±５°の範囲内にあることをいう。
The height / width ratio of the convex shape of the vertical section of the bowl-shaped convex portion is preferably 0.3 to 3.0, more preferably 0.5 to 2.0. The hook-shaped convex part is elongated and linearly extended, and the length thereof is preferably 500 nm or more.
In the present invention, “substantially parallel” means within a range of ± 5 ° from the parallel direction.
本発明のグリッド偏光子を作成するために用いられる透明基材は、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に複数並び且つ長手方向に対する垂直断面の凹形状のピッチ、幅、および深さの値のいずれかにばらつきがある溝状凹部を有する転写型または転写ロールで、フィルム基材の表面に、前記溝状凹部の形状を転写することによって得られる。なお、転写ロールを用いると、長尺の樹脂フィルム表面に線状に延びた畝状凸部を連続的に転写することができる。 The transparent substrate used for producing the grid polarizer of the present invention has a pitch, width, and depth of a plurality of grooves that are elongated and linearly arranged in parallel with each other in a state of being spaced apart from each other, and having a concave cross section perpendicular to the longitudinal direction. It is obtained by transferring the shape of the groove-shaped recess to the surface of the film substrate with a transfer mold or transfer roll having a groove-shaped recess having a variation in any of the above values. In addition, if a transfer roll is used, the hook-shaped convex part extended linearly on the elongate resin film surface can be continuously transcribe | transferred.
本発明のグリッド偏光子の製法に用いられる転写用の型又は転写ロールは、転写面に細長く線状に延びた溝状凹部を有するものである。転写用の型又は転写ロールは、例えば、モース硬度９以上の材料を高エネルギー線を用いて加工し、先端に巾６００ｎｍ以下の突起を形成してなる工具を作製し、該工具を用いて型部材又はロール部材の表面に、前記畝状凸部に対応するように溝状凹部間の距離、凹部の幅、および凹部の深さのサイズが調整された、略平行に並ぶ細長く線状に延びた溝状凹部を、切削加工する方法によって、得られる。 The transfer mold or transfer roll used in the method for producing a grid polarizer of the present invention has a groove-like recess that is elongated and linearly formed on the transfer surface. The transfer mold or transfer roll is prepared by, for example, processing a material having a Mohs hardness of 9 or more using a high-energy beam, producing a tool having a protrusion having a width of 600 nm or less at the tip, and using the tool. The surface of the member or the roll member extends in a long and thin line that is arranged substantially in parallel with the distance between the groove-shaped recesses, the width of the recesses, and the depth of the recesses adjusted so as to correspond to the flange-shaped protrusions. The groove-shaped recess is obtained by a method of cutting.
工具の先端に形成される突起の形状は特に制限されず、例えば、直線状突起の長手に垂直な面で切断した断面が、長方形、三角形、半円形、台形、又はこれらの形状を若干変形させたような形状などを挙げることができる。これらの中で断面が長方形のものが、吸光性層を容易に形成できるので好適である。工具の先端に形成される突起の算術平均粗さ（Ｒａ）は好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以下である。 The shape of the protrusion formed at the tip of the tool is not particularly limited. For example, a cross section cut by a plane perpendicular to the length of the linear protrusion may be a rectangle, a triangle, a semicircle, a trapezoid, or a slight deformation of these shapes. And the like. Among these, those having a rectangular cross section are preferable because the light absorbing layer can be easily formed. The arithmetic average roughness (Ra) of the protrusion formed at the tip of the tool is preferably 10 nm or less, more preferably 3 nm or less.
工具に用いられるモース硬度９以上の材料としては、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、コランダムなどが挙げられる。これらの材料は単結晶又は焼結体であることが好ましい。加工精度と工具寿命の面で単結晶の材料が好ましく、硬度が高いので単結晶ダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素がより好ましく、単結晶ダイヤモンドが特に好ましい。焼結体としては、例えば、コバルト、スチール、タングステン、ニッケル、ブロンズなどを焼結材とするメタルボンド；長石、可溶性粘土、耐火粘土、フリットなどを焼結材とするビトリファイドボンドなどを挙げることができる。これらの中でダイヤモンドメタルボンドが好適である。 Examples of the material having a Mohs hardness of 9 or more used for the tool include diamond, cubic boron nitride, and corundum. These materials are preferably single crystals or sintered bodies. A single crystal material is preferable in terms of processing accuracy and tool life, and since the hardness is high, single crystal diamond or cubic boron nitride is more preferable, and single crystal diamond is particularly preferable. Examples of the sintered body include metal bonds that use cobalt, steel, tungsten, nickel, bronze, and the like as sintered materials; vitrified bonds that use feldspar, soluble clay, refractory clay, frit, and the like as sintered materials. it can. Of these, diamond metal bonds are preferred.
工具の作製に用いられる高エネルギー線としては、例えば、レーザービーム、イオンビーム、電子ビームなどが挙げられる。これらの中でイオンビームと電子ビームが好適である。イオンビームによる加工では材料の表面にフロン、塩素などの活性ガスを吹き付けながらイオンビームを照射する方法（イオンビーム援用化学加工という。）が好ましい。電子ビーム加工では、材料の表面に酸素ガスなどの活性ガスを吹き付けながら電子ビームを照射する方法（電子ビーム援用化学加工という。）が好ましい。これらビーム援用化学加工によって、エッチング速度を速め、スパッタされた物質の再付着を防ぎ、且つナノオーダーの高精度で微細加工を効率よく行うことができる。 Examples of the high energy beam used for manufacturing the tool include a laser beam, an ion beam, and an electron beam. Among these, an ion beam and an electron beam are preferable. In processing using an ion beam, a method of irradiating an ion beam while spraying an active gas such as chlorofluorocarbon or chlorine on the surface of the material (referred to as ion beam assisted chemical processing) is preferable. In electron beam processing, a method of irradiating an electron beam while spraying an active gas such as oxygen gas on the surface of the material (referred to as electron beam assisted chemical processing) is preferable. By these beam-assisted chemical processing, the etching rate can be increased, the reattachment of the sputtered substance can be prevented, and the fine processing can be efficiently performed with high accuracy on the nano order.
前記で得られた工具の突起を、ロール部材の周面または型部材の主面に、圧しあて切削又は研削して、細長く線状に延びた溝状凹部を形成することができる。
型部材又はロール部材の切削又は研削は、精密微細加工機を用いて行うことが好ましい。精密微細加工機は、Ｘ、ＹおよびＺ軸の移動精度が、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下、特に好ましくは１０ｎｍ以下のものである。精密微細加工機は、好ましくは０．５Ｈｚ以上の振動の変位が５０μｍ以下に管理された室内、より好ましくは０．５Ｈｚ以上の振動の変位が１０μｍ以下に管理された室内に設置して、上記加工を行う。また、型部材又はロール部材の切削又は研削は、好ましくは温度が±０．５℃以内に管理された恒温室、より好ましくは±０．３℃以内に管理された恒温室で行う。
The protrusions of the tool obtained as described above can be pressed and cut or ground on the peripheral surface of the roll member or the main surface of the mold member to form an elongated groove-like recess.
The cutting or grinding of the mold member or roll member is preferably performed using a precision fine processing machine. The precision micromachining machine has a movement accuracy of X, Y and Z axes of preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and particularly preferably 10 nm or less. The precision micro-machining machine is preferably installed in a room where the vibration displacement of 0.5 Hz or more is controlled to 50 μm or less, more preferably in a room where the vibration displacement of 0.5 Hz or more is controlled to 10 μm or less. Processing. Further, the cutting or grinding of the mold member or the roll member is preferably performed in a temperature-controlled room whose temperature is controlled within ± 0.5 ° C., more preferably a temperature-controlled room where the temperature is controlled within ± 0.3 ° C.
微細加工に用いられる型部材又はロール部材は特に制限はないが型部材又はロール部材の表面は適度な硬度のある材料で形成されていることが好ましく、例えば、電着又は無電解めっきにより形成された金属膜で形成される。金属膜を構成する材料としてはビッカース硬度が好ましくは４０〜３５０、より好ましくは２００〜３００の金属膜を得ることができるものがよく、具体的には、銅、ニッケル、ニッケル−リン合金、パラジウムなどが挙げられ、これらのうち、銅、ニッケル、ニッケル−リン合金が好ましい。 The mold member or roll member used for microfabrication is not particularly limited, but the surface of the mold member or roll member is preferably formed of a material having an appropriate hardness, for example, formed by electrodeposition or electroless plating. It is formed of a metal film. The material constituting the metal film is preferably a material that can obtain a metal film having a Vickers hardness of preferably 40 to 350, more preferably 200 to 300, specifically copper, nickel, nickel-phosphorus alloy, palladium. Of these, copper, nickel, and nickel-phosphorus alloys are preferable.
前記では、ロール部材または型部材に直接工具を圧し付けて、細長く線状に延びた溝状凹部を形成させているが、金型に細長く線状に延びた凸部を形成させ、その金型の上に電鋳などで金属版を作製し、金属版を金型から引き剥がし、その金属版をロール部材または型部材に貼り付ける方法で、転写ロールまたは転写型を作製してもよい。 In the above, the tool is directly pressed on the roll member or the mold member to form the elongated groove-shaped recess, but the mold is formed with the elongated, linearly-extending projection. A transfer plate or a transfer mold may be manufactured by a method in which a metal plate is prepared by electroforming or the like, the metal plate is peeled off from a mold, and the metal plate is attached to a roll member or a mold member.
上記の方法などで得られた転写型又は転写ロールを用いて樹脂フィルム表面に細長く線状に延びた畝状凸部を形成する。転写方法は特に限定されず、例えば、転写ロールとニップロールとで、樹脂フィルムを圧し挟み、転写ロール周面の細長く線状に延びた凹部形状を樹脂フィルムに転写する。転写ロールとニップロールによる挟み圧力は、好ましくは数ＭＰａ〜数十ＭＰａである。また転写時の温度は、樹脂フィルムを構成している透明樹脂のガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくはＴｇ〜（Ｔｇ＋１００）℃である。樹脂フィルムと転写ロールとの接触時間は樹脂フィルムの送り速度、すなわちロール回転速度によって調整でき、好ましくは５〜６００秒間である。 Using the transfer mold or transfer roll obtained by the above method or the like, a ridge-like convex portion that is elongated and linearly is formed on the surface of the resin film. The transfer method is not particularly limited. For example, the resin film is pressed and sandwiched between a transfer roll and a nip roll, and the shape of the elongated concave portion of the peripheral surface of the transfer roll is transferred to the resin film. The pinching pressure between the transfer roll and the nip roll is preferably several MPa to several tens of MPa. The temperature during transfer is preferably Tg to (Tg + 100) ° C., where Tg is the glass transition temperature of the transparent resin constituting the resin film. The contact time between the resin film and the transfer roll can be adjusted by the feed speed of the resin film, that is, the roll rotation speed, and is preferably 5 to 600 seconds.
樹脂フィルム表面に細長く線状に延びた畝状凸部を形成する別の方法としては、転写用型又は転写ロールに感光性透明樹脂を圧しあて、露光して、細長く線状に延びた畝状凸部を転写する方法が挙げられる。具体的には感光性透明樹脂溶液を流延して、溶媒を除去し、次いで前記転写ロールを圧しあてると同時に光を照射して、感光性透明樹脂を硬化させて、細長く線状に延びた畝状凸部を形成する方法である。 Another method for forming a long and linearly extending ridge-like convex part on the surface of the resin film is to apply a photosensitive transparent resin to a transfer mold or transfer roll and expose it to a long and linearly extending ridge. The method of transferring a convex part is mentioned. Specifically, the photosensitive transparent resin solution was cast, the solvent was removed, and then the transfer roll was pressed and irradiated with light at the same time to cure the photosensitive transparent resin, and elongated in a linear shape. This is a method of forming a hook-shaped convex portion.
（吸光性層）
本発明のグリッド偏光子には、吸光性層Ａおよび／または吸光性層Ｂを有する。吸光性層Ａは前記畝状凸部の頂に在る。吸光性層Ｂは前記畝状凸部間に形成される溝の底に在る（図１、図２参照）。
(Absorbing layer)
The grid polarizer of the present invention has a light absorbing layer A and / or a light absorbing layer B. The light-absorbing layer A is on the top of the hook-shaped convex portion. The light-absorbing layer B is at the bottom of the groove formed between the ridge-shaped convex portions (see FIGS. 1 and 2).
該吸光性層Ａは、その長手方向に対する垂直断面のピッチ、幅、および厚さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある。ここで「吸光性層Ａの長手方向に対する垂直断面のピッチ、幅、および厚さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある」は、略平行に並んでいる隣り合う吸光性層Ａのピッチ、幅、および厚さのいずれかの値が異なるということである。
吸光性層Ａの断面形状は特に制限されず、通常は矩形、台形、円形などである。なお、本発明では、吸光性層Ａの「厚さ」とは吸光性層Ａの最大厚さをいい、吸光性層Ａの「幅」とは吸光性層Ａの最大幅をいい、吸光性層Ａのピッチとは吸光性層Ａの中心点間の距離をいう。本発明においては、この吸光性層Ａの断面形状のサイズ分布を標準偏差σと平均値ｘとの比（σ／ｘ）で表現する。
The light-absorbing layer A has a variation in at least one of pitch, width, and thickness values of a vertical section with respect to the longitudinal direction. Here, “at least one of the values of the pitch, width, and thickness of the vertical cross section with respect to the longitudinal direction of the light absorbing layer A has a variation” means the pitch of the adjacent light absorbing layers A arranged substantially in parallel, One of the values of width and thickness is different.
The cross-sectional shape of the light-absorbing layer A is not particularly limited, and is usually rectangular, trapezoidal, circular, or the like. In the present invention, the “thickness” of the light-absorbing layer A refers to the maximum thickness of the light-absorbing layer A, and the “width” of the light-absorbing layer A refers to the maximum width of the light-absorbing layer A. The pitch of the layer A refers to the distance between the center points of the light absorbing layer A. In the present invention, the size distribution of the cross-sectional shape of the light absorbing layer A is expressed by the ratio (σ / x) between the standard deviation σ and the average value x.
吸光性層Ａは、その厚さの平均値ｘhAが、通常２０〜３００ｎｍの範囲内、好ましくは ５０〜２００ｎｍの範囲内にあり、厚さの標準偏差σhAの平均値ｘhAに対しての比（σhA／ｘhA）が、０．０１〜０．１５の範囲内にある。
略平行に並んでいる吸光性層Ａ間の距離ならびに吸光性層Ａの幅および長さは、通常、畝状凸部の頂面の形状にしたがってほぼ決まる。すなわち、吸光性層Ａは、略平行に並んでいる吸光性層Ａ間の距離（ピッチ）の平均値ｘpAが、好ましくは４０〜６００ｎｍの範囲内、より好ましくは８０〜４００ｎｍの範囲内にあり、吸光性層Ａ間の距離（ピッチ）の標準偏差σpAの平均値ｘpAに対しての比（σpA／ｘpA）が、０．０１〜０．２０の範囲内にある。
また吸光性層Ａは、その幅の平均値ｘwAが、好ましくは３０〜２００ｎｍの範囲内、より好ましくは６０〜１５０ｎｍの範囲内にあり、幅の標準偏差σwAの平均値ｘwAに対しての比（σwA／ｘwA）が、０．０１〜０．２０の範囲内にあり、その長さが、好ましくは５００ｎｍ以上である。
Light absorbing layer A has an average value x hA its thickness is usually within the range of 20 to 300 nm, preferably in the range of 50 to 200 nm, with respect to the average value x hA of the standard deviation sigma hA thickness The ratio (σ hA / x hA ) is in the range of 0.01 to 0.15.
The distance between the light-absorbing layers A arranged in parallel and the width and length of the light-absorbing layer A are generally determined according to the shape of the top surface of the ridge-shaped convex portion. That is, in the light absorbing layer A, the average value x pA of the distance (pitch) between the light absorbing layers A arranged substantially in parallel is preferably in the range of 40 to 600 nm, more preferably in the range of 80 to 400 nm. The ratio (σ pA / x pA ) of the standard deviation σ pA of the distance (pitch) between the light-absorbing layers A to the average value x pA is in the range of 0.01 to 0.20.
The light absorbing layer A has an average width x wA of preferably 30 to 200 nm, more preferably 60 to 150 nm, with respect to the average width x wA of the standard deviation σ wA of the width. The ratio (σ wA / x wA ) is in the range of 0.01 to 0.20, and the length is preferably 500 nm or more.
該吸光性層Ｂは、その長手方向に対する垂直断面のピッチ、幅、および厚さの値のうち、少なくとも１つにばらつきがある。ここで「吸光性層Ｂの長手方向に対する垂直断面のピッチ、幅、および厚さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある」は、略平行に並んでいる隣り合う吸光性層Ｂのピッチ、幅、および厚さの値のいずれかが異なるということである。
なお、本発明では、吸光性層Ｂの「厚さ」とは吸光性層Ｂの最大厚さをいい、吸光性層Ｂの「幅」とは吸光性層Ｂの最大幅をいう。吸光性層Ｂのピッチとは吸光性層Ｂの中心点間の距離をいう。
吸光性層Ｂの好ましい断面形状は、中央に高く両側に低くなる形、すなわち、山形である（図２参照）。吸光性層Ｂの山形のサイズは、Ｈ2／Ｈ1（Ｈ1：畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ｂの最大厚さ、Ｈ2：畝状凸部の長手方向に垂直な断面における吸光性層Ｂの両端部の最小厚さ）が好ましくは０．６以下、より好ましくは０．４以下、さらに好ましくは０．２以下である。Ｈ2／Ｈ1を前記範囲にすることにより、得られるグリッド偏光子の光学特性、特に広帯域性および偏光分離能を向上させることができる。
The light-absorbing layer B has variations in at least one of pitch, width, and thickness values of a vertical cross section with respect to the longitudinal direction. Here, “at least one of the values of the pitch, width and thickness of the vertical section with respect to the longitudinal direction of the light-absorbing layer B varies” is the pitch of the adjacent light-absorbing layers B arranged substantially in parallel, One of the values of width and thickness is different.
In the present invention, the “thickness” of the light absorbing layer B refers to the maximum thickness of the light absorbing layer B, and the “width” of the light absorbing layer B refers to the maximum width of the light absorbing layer B. The pitch of the light absorbing layer B refers to the distance between the center points of the light absorbing layer B.
A preferable cross-sectional shape of the light-absorbing layer B is a shape that is high in the center and low on both sides, that is, a mountain shape (see FIG. 2). The size of the chevron of the light-absorbing layer B is as follows: H 2 / H 1 (H 1 : maximum thickness of the light-absorbing layer B in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion, H 2 : longitudinal direction of the ridge-shaped convex portion The minimum thickness of both end portions of the light-absorbing layer B in the cross section perpendicular to is preferably 0.6 or less, more preferably 0.4 or less, and still more preferably 0.2 or less. By setting H 2 / H 1 in the above range, the optical properties of the obtained grid polarizer, in particular, the broadband property and the polarization separation ability can be improved.
吸光性層Ｂは、その厚さの平均値ｘhBが、通常２０〜２００ｎｍの範囲内、好ましくは ４０〜１００ｎｍの範囲内にあり、吸光性層Ｂの最大厚さの標準偏差σhBの平均値ｘhBに対しての比（σhB／ｘhB）が、０．０１〜０．１５の範囲内にある。なお、吸光性層Ｂの厚さは、最大厚さのことである。
略平行に並んでいる吸光性層Ｂ間の距離ならびに吸光性層Ｂの幅および長さは、通常、溝の底面の形状にしたがってほぼ決まる。すなわち、吸光性層Ｂは、略平行に並んでいる吸光性層Ｂ間の距離（ピッチ）の平均値ｘpBが、好ましくは４０〜６００ｎｍの範囲内、より好ましくは８０〜４００ｎｍの範囲内にあり、吸光性層Ｂ間の距離（ピッチ）の標準偏差σpBの平均値ｘpBに対しての比（σpB／ｘpB）が、０．０１〜０．２０の範囲内にある。
また吸光性層Ｂは、その幅の平均値ｘwBが、好ましくは３０〜２００ｎｍの範囲内、より好ましくは６０〜１５０ｎｍの範囲内にあり、幅の標準偏差σwBの平均値ｘwBに対しての比（σwB／ｘwB）が、０．０１〜０．２０の範囲内にあり、その長さが、好ましくは５００ｎｍ以上である。
The average value x hB of the thickness of the light-absorbing layer B is usually in the range of 20 to 200 nm, preferably in the range of 40 to 100 nm, and the average of the standard deviation σ hB of the maximum thickness of the light-absorbing layer B The ratio (σ hB / x hB ) to the value x hB is in the range of 0.01 to 0.15 . In addition, the thickness of the light absorption layer B is a maximum thickness.
The distance between the light-absorbing layers B arranged substantially in parallel and the width and length of the light-absorbing layer B are generally determined according to the shape of the bottom surface of the groove. That is, in the light absorbing layer B, the average value x pB of the distance (pitch) between the light absorbing layers B arranged substantially in parallel is preferably in the range of 40 to 600 nm, more preferably in the range of 80 to 400 nm. The ratio (σ pB / x pB ) of the standard deviation σ pB of the distance (pitch) between the light-absorbing layers B to the average value x pB is in the range of 0.01 to 0.20.
Further, the light absorbing layer B has an average value x wB of the width thereof preferably in the range of 30 to 200 nm, more preferably in the range of 60 to 150 nm, with respect to the average value x wB of the standard deviation σ wB of the width. The ratios (σ wB / x wB ) are in the range of 0.01 to 0.20, and the length is preferably 500 nm or more.
なお、吸光性層の厚さ、幅、およびピッチを電子顕微鏡によって観察して、その観察像の寸法を測定して、それぞれの平均および標準偏差を求める。具体的には、フィルム面から無作為に９点選択し、その部分を観察し、観察像の長さ１０μｍの範囲内にある吸光性層の厚さ、幅、およびピッチを測定し、それら９点の測定値から算出する。 Note that the thickness, width, and pitch of the light-absorbing layer are observed with an electron microscope, the dimensions of the observed image are measured, and the average and standard deviation are obtained. Specifically, nine points are selected at random from the film surface, the portion is observed, and the thickness, width, and pitch of the light-absorbing layer within the range of the observed image length of 10 μm are measured. Calculated from point measurements.
吸光性層ＡおよびＢは、吸光性材料を物理蒸着（ＰＶＤ法）することによって形成することができる。
吸光性材料としては、導電性のものが好ましく、具体的には、アルミニウム、インジウム、マグネシウム、ロジウム、スズ等の金属が挙げられる。
The light absorbing layers A and B can be formed by physical vapor deposition (PVD method) of a light absorbing material.
The light-absorbing material is preferably a conductive material, and specific examples include metals such as aluminum, indium, magnesium, rhodium and tin.
ＰＶＤ法は、蒸着材料を蒸発・イオン化し、被膜を形成させる方法である。具体的には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング（イオンめっき）法、イオンビームデポジション法等の中から適宜選択することができる。これらのうち真空蒸着法が好適である。
真空蒸着法は、真空にした容器の中で、蒸着材料を加熱し気化もしくは昇華して、離れた位置に置かれた基板の表面に付着させ、薄膜を形成する方法である。蒸着材料、基板の種類により、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどの方法で加熱される。
The PVD method is a method of forming a film by evaporating and ionizing a vapor deposition material. Specifically, it can be appropriately selected from vacuum deposition, sputtering, ion plating (ion plating), ion beam deposition, and the like. Of these, vacuum deposition is preferred.
The vacuum deposition method is a method of forming a thin film by heating and vaporizing or sublimating a deposition material in a vacuumed container and attaching it to the surface of a substrate placed at a remote position. Depending on the vapor deposition material and the type of substrate, heating is performed by a method such as resistance heating, electron beam, high frequency induction, or laser.
前記凹凸構造の上にＰＶＤ法による製膜を行った場合、凸部頂面に吸光性層Ａが形成される。凸部の間の溝底面に吸光性層Ｂが形成される。凸部がオーバーハング状になっているとその遮蔽効果により、溝の凸部側面に近い側（畝状凸部の基部）の底には吸光性材料がほとんど堆積せず、溝中央の底に吸光性材料が主に堆積し、前述のような山形の吸光性層Ｂが得られる。 When film formation by the PVD method is performed on the concavo-convex structure, the light absorbing layer A is formed on the top surface of the convex portion. The light absorbing layer B is formed on the bottom surface of the groove between the convex portions. When the convex part is overhanged, the light-absorbing material is hardly deposited on the bottom of the groove near the side of the convex part (base of the bowl-shaped convex part) due to its shielding effect. The light-absorbing material is mainly deposited, and the mountain-shaped light-absorbing layer B as described above is obtained.
ＰＶＤ法によって形成された吸光性層Ａは、凸部頂部の幅よりも広い幅になることがある。吸光性層Ａの幅は狭い方が好ましいので、たとえば、湿式エッチングすることによって吸光性層Ａの幅を細くすることができる。 The light absorbing layer A formed by the PVD method may have a width wider than the width of the top of the convex portion. Since it is preferable that the width of the light-absorbing layer A is narrow, the width of the light-absorbing layer A can be reduced by wet etching, for example.
湿式エッチングはエッチング液で行われる。エッチング液は、透明基材を腐食等させずに吸光性層の一部を除去できる液であれば良く、マスク層（無機酸化物膜）、吸光性層、透明基材の材質に応じて適宜選択される。湿式エッチング液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属化合物を含有する溶液；硫酸、燐酸、硝酸、酢酸、フッ化水素、塩酸などを含有する溶液；過硫酸アンモニウム、過酸化水素、フッ化アンモニウム等やそれらの混合液からなる溶液などが挙げられる。また、湿式エッチング液には界面活性剤などの添加物が添加されていても良い。 Wet etching is performed with an etchant. The etching solution may be a solution that can remove a part of the light-absorbing layer without corroding the transparent substrate, and is appropriately selected according to the material of the mask layer (inorganic oxide film), the light-absorbing layer, and the transparent substrate. Selected. Examples of wet etching solutions include solutions containing alkali metal compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; solutions containing sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, hydrogen fluoride, hydrochloric acid, etc .; ammonium persulfate, hydrogen peroxide, fluorine A solution made of ammonium fluoride or the like or a mixture thereof may be used. Further, an additive such as a surfactant may be added to the wet etching solution.
このエッチングによって、凸部の頂部に積層された吸光性層Ａの両袖部分、溝の底面に積層された吸光性層Ｂの両端が除去される。その結果として、凸部頂部に畝状凸部の幅と同程度の幅の吸光性層Ａが除去されずに残る。溝の底面の中央に吸光性層Ｂが除去されずに残る。以上のようにして本発明のグリッド偏光子が得られる。 By this etching, both sleeve portions of the light-absorbing layer A laminated on the top of the convex portion and both ends of the light-absorbing layer B laminated on the bottom surface of the groove are removed. As a result, the light-absorbing layer A having a width approximately equal to the width of the ridge-shaped convex portion remains on the top of the convex portion without being removed. The light absorbing layer B remains without being removed at the center of the bottom surface of the groove. The grid polarizer of the present invention is obtained as described above.
本発明のグリッド偏光子には、吸光性層を形成した側の面に直接または他の層を介して保護層を積層させてもよい。
保護層は、その材質によって特に制限されないが、透明材料からなるものが好ましい。透明材料としては、ガラス、無機酸化物、無機窒化物、多孔質物質、透明樹脂などが挙げられる。これらのうち、特に透明樹脂からなるものが好ましい。透明樹脂は、前述の透明基材を構成するものとして示したものから適宜選択して用いることができる。
保護層の平均厚さは、取り扱い性の観点から通常５μｍ〜１ｍｍ、好ましくは２０〜２００μｍである。保護層は、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が８０％以上であるものが好ましい。
In the grid polarizer of the present invention, a protective layer may be laminated directly on the surface on which the light absorbing layer is formed or via another layer.
The protective layer is not particularly limited by its material, but is preferably made of a transparent material. Examples of the transparent material include glass, inorganic oxide, inorganic nitride, porous material, and transparent resin. Of these, those made of transparent resin are particularly preferred. The transparent resin can be appropriately selected from those shown as constituting the above-mentioned transparent substrate.
The average thickness of the protective layer is usually 5 μm to 1 mm, preferably 20 to 200 μm, from the viewpoint of handleability. The protective layer preferably has a light transmittance in the visible region of 400 to 700 nm of 80% or more.
また、保護層は、その波長５５０ｎｍで測定したレターデーションＲｅ（Ｒｅ＝ｄ×（ｎx−ｎy）で定義される値、ｎxおよびｎyは保護層の面内主屈折率（ｎx≧ｎy）；ｄは保護層の平均厚さである。）によって特に制限されない。面内の任意２点のレターデーションＲｅの差（レターデーションむら）は、好ましくは１０ｎｍ以下であり、より好ましくは５ｎｍ以下である。レターデーションむらが大きいと、液晶表示装置に用いた場合に表示面の明るさにバラツキが生じやすくなる。 The protective layer is the value defined by the retardation Re (Re = d × measured at that wavelength 550nm (n x -n y), n x and n y plane principal refractive index of the protective layer (n x ≧ ny ); d is the average thickness of the protective layer. The difference between the retardation Re at any two points in the plane (retardation unevenness) is preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less. When the retardation unevenness is large, the brightness of the display surface tends to vary when used in a liquid crystal display device.
保護層を積層させるために接着剤（粘着剤を含む）を用いることができる。畝状凸部頂面と保護層との間に介在する接着剤からなる層（接着層）の平均厚さは、通常０．０１μｍ〜３０μｍ、好ましくは０．１μｍ〜１５μｍである。
この接着剤としては、アクリル接着剤、ウレタン接着剤、ポリエステル接着剤、ポリビニルアルコール接着剤、ポリオレフィン接着剤、変性ポリオレフィン接着剤、ポリビニルアルキルエーテル接着剤、ゴム接着剤、塩化ビニル・酢酸ビニル接着剤、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体（ＳＢＳ共重合体）接着剤、その水素添加物（ＳＥＢＳ共重合体）接着剤、エチレン・酢酸ビニル共重合体およびエチレン−スチレン共重合体などのエチレン接着剤、および、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・メタクリル酸エチル共重合体、およびエチレン・アクリル酸エチル共重合体などのアクリル酸エステル接着剤などを挙げることができる。
An adhesive (including an adhesive) can be used for laminating the protective layer. The average thickness of the layer (adhesive layer) made of an adhesive interposed between the top surface of the bowl-shaped convex portion and the protective layer is usually 0.01 μm to 30 μm, preferably 0.1 μm to 15 μm.
As this adhesive, acrylic adhesive, urethane adhesive, polyester adhesive, polyvinyl alcohol adhesive, polyolefin adhesive, modified polyolefin adhesive, polyvinyl alkyl ether adhesive, rubber adhesive, vinyl chloride / vinyl acetate adhesive, Styrene / butadiene / styrene copolymer (SBS copolymer) adhesive, hydrogenated product (SEBS copolymer) adhesive, ethylene adhesives such as ethylene / vinyl acetate copolymer and ethylene-styrene copolymer, And acrylic ester adhesives such as ethylene / methyl methacrylate copolymer, ethylene / methyl acrylate copolymer, ethylene / ethyl methacrylate copolymer, and ethylene / ethyl acrylate copolymer. it can.
本発明のグリッド偏光子は、直交する直線偏光のうちの一方を透過し、他方を反射する性質を持つ。このような直線偏光を透過光と反射光に分離する性質を利用して、液晶表示装置の輝度向上用の素子として本発明のグリッド偏光子をそのまま、または他の光学素子（偏光子、位相差板など）と組み合わせ積層して用いることができる。 The grid polarizer of the present invention has a property of transmitting one of orthogonal linearly polarized light and reflecting the other. Utilizing the property of separating such linearly polarized light into transmitted light and reflected light, the grid polarizer of the present invention is used as it is as an element for improving the luminance of a liquid crystal display device, or other optical elements (polarizer, phase difference). In combination with a plate or the like.
以下に実施例、比較例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
〔光源装置の輝度ムラ測定〕
導光板の側面に、直径３ｍｍの冷陰極管を配置し、銀蒸着ポリエステルフィルムからなる光源ホルダにより冷陰極管を包囲し、導光板の下面に銀蒸着ポリエステルフィルムからなる反射シートを配置してなるサイドライト型面光源装置を用意した。
次いで、このサイドライト型面光源装置の上に光拡散シート２枚及びグリッド偏光子をこの順で積層して偏光光源装置を得た。該偏光光源装置の輝度を、輝度計（ＢＭ−７、トプコン製）を用いて、相互に３０ｍｍ以上離れた無作為に抽出した９つの測定点について測定し、該輝度測定値の最小値と最大値との差を輝度ムラとした。
[Measurement of luminance unevenness of light source device]
A cold cathode tube having a diameter of 3 mm is arranged on the side of the light guide plate, the cold cathode tube is surrounded by a light source holder made of a silver deposited polyester film, and a reflective sheet made of a silver deposited polyester film is arranged on the lower surface of the light guide plate. A sidelight type surface light source device was prepared.
Next, two light diffusion sheets and a grid polarizer were laminated in this order on the sidelight type surface light source device to obtain a polarized light source device. The luminance of the polarized light source device was measured using 9 luminance points (BM-7, manufactured by Topcon) at randomly selected nine measurement points that were separated from each other by 30 mm or more. The difference from the value was regarded as luminance unevenness.
〔輝度向上率測定〕
前記サイドライト型面光源装置の上に光拡散シートおよび吸収型偏光板をこの順に載置し、さらに透過型のＴＮ液晶パネルを載せ、その上に別の吸収型偏光板を（偏光透過軸が前記吸収型偏光板のものと直交するように）載せて、液晶表示装置Ａを得た。
該液晶表示装置Ａを白表示にし、輝度計（ＢＭ−７、トプコン製）を用いて正面輝度（Ａ）を測定した。
前記偏光光源装置の上に、吸収型偏光板をその偏光透過軸がグリッド偏光子の偏光透過軸と平行になるように載置し、さらに透過型のＴＮ液晶パネルを載せ、その上に別の吸収型偏光板を（偏光透過軸が前記吸収型偏光板のものと直交するように）載せて、液晶表示装置Ｂを得た。得られた液晶表示装置Ｂを白表示にし、輝度計（ＢＭ−７、トプコン製）を用いて正面輝度（Ｂ）を測定した。輝度向上率を以下の式を用いて求めた。
（輝度向上率）＝Ｂ／Ａ×１００ （％）
(Brightness improvement rate measurement)
A light diffusing sheet and an absorbing polarizing plate are placed in this order on the side light type surface light source device, and a transmissive TN liquid crystal panel is further placed thereon, and another absorbing polarizing plate (with a polarizing transmission axis) is placed thereon. A liquid crystal display device A was obtained by placing it so as to be orthogonal to that of the absorption polarizing plate.
The liquid crystal display device A was displayed in white, and the front luminance (A) was measured using a luminance meter (BM-7, manufactured by Topcon).
On the polarized light source device, an absorptive polarizing plate is placed so that its polarization transmission axis is parallel to the polarization transmission axis of the grid polarizer, and further a transmissive TN liquid crystal panel is placed on top of it. An absorptive polarizing plate was placed (so that the polarization transmission axis was orthogonal to that of the absorptive polarizing plate) to obtain a liquid crystal display device B. The obtained liquid crystal display device B was displayed in white, and the front luminance (B) was measured using a luminance meter (BM-7, manufactured by Topcon). The luminance improvement rate was determined using the following formula.
(Brightness improvement rate) = B / A × 100 (%)
実施例１
８ｍｍ×８ｍｍ×６０ｍｍのＳＵＳ製シャンクにろう付けされた寸法０．２ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍの直方体単結晶ダイヤモンドの０．２ｍｍ×１ｍｍの全面に、集束イオンビーム加工装置ＳＭＩ３０５０（セイコーインスツルメンツ社製）を用いてアルゴンイオンビームを用いた集束イオンビーム加工を行い、長さ０．２ｍｍの辺に平行な凸条（ピッチの平均値（ｘpC）２２０ｎｍ、ピッチの標準偏差（σpC）４．０９２ｎｍ（ピッチの変動係数：σpC／ｘpC＝０．０１９）、幅の平均値（ｘwC）１１０ｎｍ、幅の標準偏差（σwC）２．１０７ｎｍ（幅の変動係数：σwC／ｘwC＝０．０１９）、高さの平均値（ｘhC）７０ｎｍ、および高さの標準偏差（σhC）１２．５２１ｎｍ（高さの変動係数：σhC／ｘhC＝０．１７９）の断面矩形）を形成し、切削工具を作製した。
Example 1
A focused ion beam processing device SMI3050 (manufactured by Seiko Instruments Inc.) is applied to the entire surface of 0.2 mm × 1 mm of a rectangular solid single crystal diamond of 0.2 mm × 1 mm × 1 mm brazed to a SUS shank of 8 mm × 8 mm × 60 mm. Then, focused ion beam processing using an argon ion beam is performed, and protrusions parallel to a side having a length of 0.2 mm (average pitch value (x pC ) of 220 nm, standard deviation of pitch (σ pC ) of 4.092 nm ( Pitch variation coefficient: σ pC / x pC = 0.019), width average value (x wC ) 110 nm, width standard deviation (σ wC ) 2.107 nm (width variation coefficient: σ wC / x wC = 0 .019), average height (x hC ) 70 nm, and height standard deviation (σ hC ) 12.5211 nm (height variation coefficient: σ hC / x hC = 0.179) cross-sectional rectangle) form And a cutting tool was produced.
直径２００ｍｍで長さ１５０ｍｍの円筒形状ステンレス鋼ＳＵＳ４３０の曲面全面に、厚さ１００μｍのニッケル−リン無電解メッキを施した。先に作製した切削工具を取り付けた精密円筒研削盤Ｓ３０−１（スチューダ社製）を用いて、ニッケル−リン無電解メッキ面に、円筒の円周端面と平行な方向に切削加工して転写ロールを得た。なお、集束イオンビーム加工による切削工具の作製と、ニッケル−リン無電解メッキ面の切削加工は、温度２０．０±０．２℃、振動制御システム（昭和サイエンス社製）により０．５Ｈｚ以上の振動の変位が１０μｍ以下に管理された恒温低振動室内で行った。 Nickel-phosphorus electroless plating with a thickness of 100 μm was applied to the entire curved surface of a cylindrical stainless steel SUS430 having a diameter of 200 mm and a length of 150 mm. Using a precision cylindrical grinding machine S30-1 (manufactured by Studer) to which the previously prepared cutting tool is attached, the nickel-phosphorous electroless plating surface is cut in a direction parallel to the circumferential end surface of the cylinder, and a transfer roll Got. In addition, preparation of the cutting tool by focused ion beam processing and cutting of the nickel-phosphorus electroless plating surface are performed at a temperature of 20.0 ± 0.2 ° C. and a vibration control system (manufactured by Showa Science Co., Ltd.) at 0.5 Hz or higher. The measurement was performed in a constant temperature and low vibration chamber in which the vibration displacement was controlled to 10 μm or less.
直径７０ｍｍのゴム製ロールからなるニップロール及び上記転写ロールを使用した転写装置を用意した。転写ロールの表面温度１６０℃、ニップロールの表面温度１００℃、フィルムの搬送テンションを０．１ｋｇｆ／ｍｍ2、ニップ圧が０．５ｋｇｆ／ｍｍの条件で厚さ１００μｍのシクロオレフィンポリマーフィルム（ＺＦ−１４、オプテス社製）表面上に転写ロール表面の形状を転写し、ロール状に巻き取った。 A nip roll made of a rubber roll having a diameter of 70 mm and a transfer device using the transfer roll were prepared. A cycloolefin polymer film (ZF-14) having a thickness of 100 μm under the conditions of a transfer roll surface temperature of 160 ° C., a nip roll surface temperature of 100 ° C., a film transport tension of 0.1 kgf / mm 2 , and a nip pressure of 0.5 kgf / mm. (Manufactured by Optes Co., Ltd.) The shape of the transfer roll surface was transferred onto the surface and wound into a roll.
長尺フィルム面に形成された畝状凸部の寸法を、透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所社製）による観察で求めた。観察用試料は、集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００（日立製作所社製）のマイクロサンプリング装置で作製した。該長尺フィルムは、畝状凸部のピッチの平均値（ｘp）が２２０．１ｎｍ、ピッチの標準偏差（σp）が４．０８６ｎｍ（ピッチの変動係数：σp／ｘp＝０．０１９）；畝状凸部の幅の平均値（ｘw）が１０９．８ｎｍ、幅の標準偏差（σw）が２．１０７ｎｍ（幅の変動係数：σw／ｘw＝０．０１９）；畝状凸部の高さの平均値（ｘh）が７０ｎｍ、および高さの標準偏差（σh）が１２．６７４ｎｍ（高さの変動係数：σh／ｘh＝０．１８１）の断面矩形の畝状凸部が長手方向に平行に形成されていた。 The dimension of the ridge-shaped convex part formed in the long film surface was calculated | required by observation with the transmission electron microscope H-7500 (made by Hitachi, Ltd.). The sample for observation was produced with the micro sampling apparatus of the focused ion beam processing observation apparatus FB-2100 (made by Hitachi, Ltd.). The long film has a pitch average value (x p ) of 220.1 nm and a pitch standard deviation (σ p ) of 4.086 nm (pitch variation coefficient: σ p / x p = 0. 01.9); the average width (x w ) of the ridge-shaped convex portions is 109.8 nm, and the standard deviation (σ w ) of the width is 2.107 nm (variation coefficient of width: σ w / x w = 0.019); A cross section in which the average height (x h ) of the ridge-shaped projections is 70 nm, and the standard deviation (σ h ) is 12.674 nm (height variation coefficient: σ h / x h = 0.181) The rectangular hook-shaped convex part was formed in parallel with the longitudinal direction.
該フィルムの畝状凸部形成面に、アルゴンガス存在下にて出力４００Ｗの条件でＳｉＯ2をフィルムの法線方向から７０度傾き且つ畝状凸部の長手に対して直角になる方向からスパッタリングし、次いで、法線方向から逆に７０度傾き且つ畝状凸部の長手に対して直角になる方向からアルゴンガス存在下にて出力４００Ｗの条件でＳｉＯ2をスパッタリングしてＳｉＯ2膜を形成した。アルミニウムをフィルムの法線方向から真空蒸着してアルミニウム膜を形成した。
次いで、硝酸５．２重量％、リン酸７３．０重量％、酢酸３．４重量％、及び残部が水からなる組成（酸成分相当濃度：８１．６重量％）で、温度３３℃のエッチング液に、上記のアルミニウム膜を形成したフィルムを３０秒間浸漬し、次いで水で洗浄し、１２０℃で５分間乾燥し、ロール状に巻き取り、長尺のグリッド偏光子１を作製した。
Sputtering is performed from the direction perpendicular to the longitudinal direction of the ridge-shaped protrusions on the surface of the film where the ridge-shaped protrusions are formed in the presence of argon gas under the condition of an output of 400 W with SiO 2 inclined by 70 degrees from the normal direction of the film. Next, a SiO 2 film is formed by sputtering SiO 2 under the condition of an output of 400 W in the presence of argon gas from a direction that is inclined 70 degrees reversely from the normal direction and perpendicular to the length of the ridge-shaped convex portion. did. Aluminum was vacuum deposited from the normal direction of the film to form an aluminum film.
Etching at a temperature of 33 ° C. with 5.2% by weight of nitric acid, 73.0% by weight of phosphoric acid, 3.4% by weight of acetic acid and the balance consisting of water (acid component equivalent concentration: 81.6% by weight) The film on which the aluminum film was formed was immersed in the liquid for 30 seconds, then washed with water, dried at 120 ° C. for 5 minutes, wound up in a roll shape, and a long grid polarizer 1 was produced.
長尺のグリッド偏光子１のアルミニウム膜（吸光性層）の寸法を、透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所社製）による観察で求めた。観察用の試料は集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００（日立製作所社製）のマイクロサンプリング装置で作製した。グリッド偏光子１は、凸部の頂に形成されたアルミニウム（吸光性層Ａ）のピッチの平均値（ｘpA）が２１９．５ｎｍ、ピッチの標準偏差（σpA）が４．００１ｎｍ、ピッチの変動係数（σpA／ｘpA）が０．０１８、幅の平均値（ｘwA）が１０９．４ｎｍ、幅の標準偏差（σwA）が２．１３０ｎｍ、幅の変動係数（σwA／ｘwA）が０．０１９、厚さの平均値（ｘhA）が７２．９ｎｍ、厚さの標準偏差（σhA）が９．４５０ｎｍ、および厚さの変動係数（σhA／ｘhA）が０．１３０であり；畝状凸部間の溝の底に形成されたアルミニウム（吸光性層Ｂ）のピッチの平均値（ｘpB）が２１８．７ｎｍ、ピッチの標準偏差（σpB）が３．９８８ｎｍ、ピッチの変動係数（σpB／ｘpB）が０．０１８、幅の平均値（ｘwB）が１０２．７ｎｍ、幅の標準偏差（σwB）が２．０００ｎｍ、幅の変動係数（σwB／ｘwB）が０．０１９、厚さの平均値（ｘhB）が５３．５ｎｍ、厚さの標準偏差（σhB）が７．４５２ｎｍ、および厚さの変動係数（σhB／ｘhB）が０．１３９であった。底に形成されたアルミニウム膜は両端部の膜厚が中心部の膜厚より薄い山形構造であった。 The dimension of the aluminum film (light absorbing layer) of the long grid polarizer 1 was determined by observation with a transmission electron microscope H-7500 (manufactured by Hitachi, Ltd.). The sample for observation was produced with the microsampling apparatus of focused ion beam processing observation apparatus FB-2100 (made by Hitachi, Ltd.). The grid polarizer 1 has an average pitch value (x pA ) of aluminum (absorbing layer A) formed on the top of the convex portion of 219.5 nm, a standard deviation of pitch (σ pA ) of 4.001 nm, The coefficient of variation (σ pA / x pA ) is 0.018, the average value of width (x wA ) is 109.4 nm, the standard deviation of width (σ wA ) is 2.130 nm, and the coefficient of variation of width (σ wA / x wA ) Is 0.019, the average thickness (x hA ) is 72.9 nm, the standard deviation of thickness (σ hA ) is 9.450 nm, and the variation coefficient of thickness (σ hA / x hA ) is 0. The average pitch value (x pB ) of aluminum (absorbing layer B) formed at the bottom of the groove between the ridge-shaped convex portions is 218.7 nm, and the standard deviation of pitch (σ pB ) is 3.988 nm. , coefficient of variation of the pitch (σ pB / x pB) is 0.018, the average value of the width (x wB) is 102.7Nm, width The standard deviation (sigma wB) is 2.000Nm, coefficient of variation of the width (σ wB / x wB) is 0.019, the thickness of the average value (x hB) is 53.5Nm, thickness standard deviation (sigma hB) Was 7.452 nm, and the coefficient of variation in thickness (σ hB / x hB ) was 0.139. The aluminum film formed on the bottom had a chevron structure in which the film thickness at both ends was thinner than the film thickness at the center.
トリアセチルセルロースからなる保護フィルムをウレタン系接着剤を介して、前記長尺グリッド偏光子のアルミニウム膜側に積層し、この積層体を加圧ローラーのニップに供給し圧着して貼り合せ、さらにロール状に巻き取ることにより、保護層付きの長尺のグリッド偏光子を得た。得られた保護層付きの長尺のグリッド偏光子の透過軸は、フィルムの幅方向と略平行であった。 A protective film made of triacetyl cellulose is laminated on the aluminum film side of the long grid polarizer via a urethane adhesive, and this laminate is supplied to the nip of a pressure roller and bonded by pressure bonding. A long grid polarizer with a protective layer was obtained. The transmission axis of the obtained long grid polarizer with a protective layer was substantially parallel to the width direction of the film.
得られた長尺状のグリッド偏光子１を所定のサイズに切り取り、グリッド偏光子１を使用した偏光光源装置および液晶表示装置を作製した。それらの評価結果を表１に示す。グリッド偏光子１を備えた偏光光源装置は輝度ムラが低減されており、液晶表示装置は良好な輝度向上率を示すことが確認された。 The obtained long grid polarizer 1 was cut into a predetermined size, and a polarized light source device and a liquid crystal display device using the grid polarizer 1 were produced. The evaluation results are shown in Table 1. It has been confirmed that the polarization light source device including the grid polarizer 1 has reduced luminance unevenness, and the liquid crystal display device exhibits a good luminance improvement rate.
実施例２
実施例１の転写によって製造された、表面に畝状凸部が形成された長尺フィルムを、１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに切り出し、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチルトリエトキシシランの蒸気に１０分間さらし、次いで６０℃、７０％ＲＨの条件下にて１０分間放置した。該フィルムの畝状凸部形成面に、アルミニウムをフィルムの法線方向から真空蒸着しアルミニウム膜を形成した。粘着テープ（住友３Ｍ社製）をアルミニウム膜形成面に貼り付け、畝状凸部の頂に形成されたアルミニウム膜を該粘着テープの剥離によって剥がし取ってグリッド偏光子２を得た。
グリッド偏光子２は、畝状凸部間の溝の底にアルミニウム膜（吸光性層Ｂ）が形成されていた。実施例１と同様にして寸法を求めた結果、吸光性層Ｂのピッチの平均値（ｘpB）が２１９．７ｎｍ、ピッチの標準偏差（σpB）が３．９９８ｎｍ、ピッチの変動係数（σpB／ｘpB）が０．０１８、幅の平均値（ｘwB）が１０４．４ｎｍ、幅の標準偏差（σwB）が１．９８７ｎｍ、幅の変動係数（σwB／ｘwB）が０．０１９、厚さの平均値（ｘhB）が６４．６ｎｍ、厚さの標準偏差（σhB）が６．７５４ｎｍ、および厚さの変動係数（σhB／ｘhB）が０．１０５であった。
グリッド偏光子２を使用した偏光光源装置および液晶表示装置を作製した。これら装置の評価結果を表１に示す。このグリッド偏光子２を備えた偏光光源装置は輝度ムラが低減されており、液晶表示装置は良好な輝度向上率を示した。
Example 2
A long film having a ridge-shaped convex portion formed on the surface, produced by the transfer of Example 1, was cut into a size of 100 mm × 100 mm and vaporized into 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane. It was exposed for 10 minutes, and then allowed to stand for 10 minutes at 60 ° C. and 70% RH. Aluminum was vacuum-deposited from the normal direction of the film on the ridge-shaped convex surface of the film to form an aluminum film. An adhesive tape (manufactured by Sumitomo 3M) was attached to the aluminum film forming surface, and the aluminum film formed on the top of the ridge-shaped convex portion was peeled off by peeling off the adhesive tape to obtain a grid polarizer 2.
In the grid polarizer 2, an aluminum film (light-absorbing layer B) was formed at the bottom of the groove between the ridges. As a result of obtaining the dimensions in the same manner as in Example 1, the average value (x pB ) of the light-absorbing layer B was 219.7 nm, the standard deviation of pitch (σ pB ) was 3.998 nm, and the pitch variation coefficient (σ pB / x pB ) is 0.018, the average width (x wB ) is 104.4 nm, the standard deviation of width (σ wB ) is 1.987 nm, and the variation coefficient of width (σ wB / x wB ) is 0. 019, the average value of thickness (x hB ) was 64.6 nm, the standard deviation of thickness (σ hB ) was 6.754 nm, and the coefficient of variation of thickness (σ hB / x hB ) was 0.105 .
A polarized light source device and a liquid crystal display device using the grid polarizer 2 were produced. The evaluation results of these devices are shown in Table 1. The polarization light source device provided with the grid polarizer 2 has reduced luminance unevenness, and the liquid crystal display device showed a good luminance improvement rate.
実施例３
８ｍｍ×８ｍｍ×６０ｍｍのＳＵＳ製シャンクにろう付けされた寸法０．２ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍの直方体単結晶ダイヤモンドの０．２ｍｍ×１ｍｍの全面に、集束イオンビーム加工装置ＳＭＩ３０５０（セイコーインスツルメンツ社製）を用いてアルゴンイオンビームを用いた集束イオンビーム加工を行い、長さ０．２ｍｍの辺に平行な凸条（ピッチの平均値（ｘpC）１８０ｎｍ、ピッチの標準偏差（σpC）２５．５７６ｎｍ（ピッチの変動係数：σpC／ｘpC＝０．１４２）、幅の平均値（ｘwC）９０ｎｍ、幅の標準偏差（σwC）１３．５７９ｎｍ（幅の変動係数：σwC／ｘwC＝０．１５１）、高さの平均値（ｘhC）２００ｎｍ、および高さの標準偏差（σhC）３．７９４ｎｍ（高さの変動係数：σhC／ｘhC＝０．０１９）の断面矩形）を形成し、切削工具を作製した。
Example 3
A focused ion beam processing device SMI3050 (manufactured by Seiko Instruments Inc.) is applied to the entire surface of 0.2 mm × 1 mm of a rectangular solid single crystal diamond of 0.2 mm × 1 mm × 1 mm brazed to a SUS shank of 8 mm × 8 mm × 60 mm. Then, focused ion beam processing using an argon ion beam is performed, and a ridge parallel to a side having a length of 0.2 mm (average pitch value (x pC ) 180 nm, standard deviation of pitch (σ pC ) 25.576 nm ( Pitch variation coefficient: σ pC / x pC = 0.142), width average value (x wC ) 90 nm, width standard deviation (σ wC ) 13.579 nm (width variation coefficient: σ wC / x wC = 0 151), average height (x hC ) 200 nm, and height standard deviation (σ hC ) 3.794 nm (height variation coefficient: σ hC / x hC = 0.019) cross-sectional rectangle) Formed to make a cutting tool.
寸法５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ４３０の表面に、厚さ１００μｍのニッケル−リン無電解メッキを施した。精密微細加工機（ナガセインテグレックス社製、超精密微細加工機ＮＩＣ２００）と上記の切削工具を用いて、ニッケル−リン無電解メッキ面に、切削加工することにより金属モールドを得た。なお、集束イオンビーム加工による切削工具の作製と、ニッケル−リン無電解メッキ面の切削加工は、温度２０．０±０．２℃、振動制御システム（昭和サイエンス社製）により０．５Ｈｚ以上の振動の変位が１０μｍ以下に管理された恒温低振動室内で行った。 Nickel-phosphorus electroless plating with a thickness of 100 μm was applied to the surface of stainless steel SUS430 having dimensions of 50 mm × 50 mm and a thickness of 10 mm. Using a precision micromachining machine (manufactured by Nagase Integrex Co., Ltd., ultra-precision micromachining machine NIC200) and the above cutting tool, a nickel-phosphorous electroless plating surface was cut to obtain a metal mold. In addition, preparation of the cutting tool by focused ion beam processing and cutting of the nickel-phosphorus electroless plating surface are performed at a temperature of 20.0 ± 0.2 ° C. and a vibration control system (manufactured by Showa Science Co., Ltd.) at 0.5 Hz or higher. The measurement was performed in a constant temperature and low vibration chamber in which the vibration displacement was controlled to 10 μm or less.
イソボルニルアクリレート８６．６重量部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート９．６重量部および光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュアー１８４）３．８重量部からなる塗布液を、コロナ放電による表面処理を施した厚さ１００μｍのシクロオレフィンポリマーフィルム（ＺＦ−１４、オプテス社製）面に５μｍの厚さで塗布し、該塗布面に前記金属モールドのパターン形成面が接触するようにフィルムを積層し、フィルム側から紫外線を照射した。フィルムを金属モールドから剥離した。フィルム表面に金属モールドのパターン形状が転写されていた。
実施例１と同様にして寸法を求めた結果、畝状凸部のピッチの平均値（ｘp）が１８０．１ｎｍ、ピッチの標準偏差（σp）が２５．５６４ｎｍ（ピッチの変動係数：σp／ｘp＝０．１４２）、幅の平均値（ｘw）が９０．２ｎｍ、幅の標準偏差（σw）が１３．５５２ｎｍ（幅の変動係数：σw／ｘw＝０．１５０）、高さの平均値（ｘh）が１９９．７ｎｍ、および高さの標準偏差（σh）が３．７９０ｎｍ（高さの変動係数：σh／ｘh＝０．０１９）の断面矩形の畝状凸部が形成されていた。
A coating solution comprising 86.6 parts by weight of isobornyl acrylate, 9.6 parts by weight of dimethylol tricyclodecane diacrylate, and 3.8 parts by weight of a photopolymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) Then, it is applied to a surface of 100 μm-thick cycloolefin polymer film (ZF-14, manufactured by Optes) with a surface treatment by corona discharge at a thickness of 5 μm, and the pattern forming surface of the metal mold is in contact with the coated surface Thus, the film was laminated | stacked and the ultraviolet-ray was irradiated from the film side. The film was peeled from the metal mold. The pattern shape of the metal mold was transferred to the film surface.
As a result of obtaining the dimensions in the same manner as in Example 1, the average pitch value (x p ) of the bowl-shaped convex portions was 180.1 nm, and the standard deviation (σ p ) of the pitch was 25.564 nm (pitch variation coefficient: σ p / x p = 0.142), the average value of width (x w ) is 90.2 nm, and the standard deviation of width (σ w ) is 13.552 nm (variation coefficient of width: σ w / x w = 0.150). ), An average height (x h ) of 199.7 nm and a standard deviation of height (σ h ) of 3.790 nm (height variation coefficient: σ h / x h = 0.019) The ridge-shaped convex part of was formed.
次いで、フィルムの畝状凸部形成面に、法線方向からの真空蒸着によりアルミニウムを成膜し、実施例１で使用したのと同じエッチング液に、該フィルムを３０秒間浸漬し、次いで水洗し、１２０℃で５分間乾燥してグリッド偏光子３を得た。
グリッド偏光子３は、畝状凸部の頂にアルミニウム（吸光性層Ａ）が形成されていた。実施例１と同様にして寸法を求めた結果、吸光性層Ａのピッチの平均値（ｘpA）が１８０．６ｎｍ、ピッチの標準偏差（σpA）が２５．７６９ｎｍ、ピッチの変動係数（σpA／ｘpA）が０．１４３、幅の平均値（ｘwA）が８９．８ｎｍ、幅の標準偏差（σwA）が１６．２７５ｎｍ、幅の変動係数（σwA／ｘwA）が０．１８１、厚さの平均値（ｘhA）が２００．１ｎｍ、厚さの標準偏差（σhA）が３．６０２ｎｍ、および厚さの変動係数（σhA／ｘhA）が０．０１８であった。
Next, aluminum was formed into a film on the ridge-shaped convex forming surface of the film by vacuum deposition from the normal direction, and the film was immersed in the same etching solution used in Example 1 for 30 seconds, and then washed with water. The grid polarizer 3 was obtained by drying at 120 ° C. for 5 minutes.
In the grid polarizer 3, aluminum (light-absorbing layer A) was formed on the top of the ridge-shaped convex portion. As a result of determining the dimensions in the same manner as in Example 1, the average pitch value (x pA ) of the light-absorbing layer A was 180.6 nm, the standard deviation of pitch (σ pA ) was 25.769 nm, and the pitch variation coefficient (σ pA / x pA ) is 0.143, the average value of width (x wA ) is 89.8 nm, the standard deviation of width (σ wA ) is 16.275 nm, and the coefficient of variation of width (σ wA / x wA ) is 0. 181, the average thickness (x hA ) was 200.1 nm, the standard deviation of thickness (σ hA ) was 3.602 nm, and the variation coefficient of thickness (σ hA / x hA ) was 0.018. .
グリッド偏光子３を使用した偏光光源装置および液晶表示装置を作製した。これら装置の評価結果を表１に示す。このグリッド偏光子３を備えた偏光光源装置は輝度ムラが低減されており、液晶表示装置は良好な輝度向上率を示した。 A polarized light source device and a liquid crystal display device using the grid polarizer 3 were produced. The evaluation results of these devices are shown in Table 1. The polarized light source device provided with the grid polarizer 3 has reduced luminance unevenness, and the liquid crystal display device showed a good luminance improvement rate.
比較例
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍのガラス平板上に法線方向からの真空蒸着によりアルミニウムを厚さ２００ｎｍに成膜した。電子線描画用感光性材料ＺＥＰ５２０（日本ゼオン社製、ポジ型フォトレジスト）をスピンコーターにて塗布した。電子線描画装置にて、フォトレジスト面中央部の１２ｍｍ×１２ｍｍの領域に、ピッチ１８０ｎｍ、幅９０ｎｍの平行線を描画した。この描画されたフォトレジストを現像液（日本ゼオン社製）に約３分間漬けて現像した。そして、これを洗浄し、窒素ブロアーにて乾燥して、一次元格子状フォトレジストパターンを形成した。得られた一次元格子状フォトレジストパターン上にＣｒ薄膜を電子線蒸着した。アセトン中で超音波洗浄を行って、フォトレジストの除去と同時にフォトレジスト上のＣｒ薄膜を剥離し、一次元格子状フォトレジストパターンのネガパターンに相当する一次元格子状Ｃｒ薄膜パターンを形成した。アルミニウム表面上に形成したＣｒ薄膜パターン領域をドライエッチングし、さらに酸洗浄してＣｒ薄膜を除去することにより、ガラス基板上にアルミニウムワイヤグリッドが形成されたグリッド偏光子４を得た（図３参照）。
Comparative Example Aluminum was deposited to a thickness of 200 nm on a glass plate of 25 mm × 25 mm × 0.5 mm by vacuum deposition from the normal direction. A photosensitive material for electron beam drawing ZEP520 (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., positive photoresist) was applied with a spin coater. With an electron beam drawing apparatus, parallel lines having a pitch of 180 nm and a width of 90 nm were drawn in a 12 mm × 12 mm region at the center of the photoresist surface. The drawn photoresist was immersed in a developer (manufactured by Nippon Zeon) for about 3 minutes and developed. This was washed and dried with a nitrogen blower to form a one-dimensional lattice-like photoresist pattern. A Cr thin film was deposited by electron beam evaporation on the obtained one-dimensional lattice-like photoresist pattern. Ultrasonic cleaning was performed in acetone, and simultaneously with the removal of the photoresist, the Cr thin film on the photoresist was peeled off to form a one-dimensional lattice-like Cr thin film pattern corresponding to the negative pattern of the one-dimensional lattice-like photoresist pattern. The Cr thin film pattern region formed on the aluminum surface was dry-etched, and further washed with an acid to remove the Cr thin film, thereby obtaining a grid polarizer 4 in which an aluminum wire grid was formed on a glass substrate (see FIG. 3). ).
グリッド偏光子４を、実施例１と同様に観察し寸法を求めた。その結果、アルミニウムワイヤグリッドのピッチの平均値（ＸpG）が１８０．１ｎｍ、ピッチの標準偏差（σpG）が１．３７０ｎｍ、ピッチの変動係数（σpG／ＸpG）が０．００８、幅の平均値（ＸwG）が９０．１ｎｍ、幅の標準偏差（σwG）が０．７３８ｎｍ、幅の変動係数（σwG／ＸwG）が０．００８、厚さの平均値（ＸhG）が２００．１ｎｍ、厚さの標準偏差（σhG）が１．５９５ｎｍ、および厚さの変動係数（σhG／ＸhG）が０．００８の断面矩形であった。 The grid polarizer 4 was observed in the same manner as in Example 1 to determine the dimensions. As a result, the average value (X pG ) of the pitch of the aluminum wire grid is 180.1 nm, the standard deviation of pitch (σ pG ) is 1.370 nm, the variation coefficient of pitch (σ pG / X pG ) is 0.008, and the width Average value (X wG ) is 90.1 nm, standard deviation of width (σ wG ) is 0.738 nm, coefficient of variation of width (σ wG / X wG ) is 0.008, and average value of thickness (X hG ) The cross-sectional rectangle was 200.1 nm, the standard deviation of thickness (σ hG ) was 1.595 nm, and the variation coefficient of thickness (σ hG / X hG ) was 0.008.
グリッド偏光子４を使用した偏光光源装置および液晶表示装置を作製した。これら装置の評価結果を表１に示す。輝度向上率は本発明のものと同等であるが、偏光光源装置において顕著な輝度ムラが見られた。 A polarized light source device and a liquid crystal display device using the grid polarizer 4 were produced. The evaluation results of these devices are shown in Table 1. The luminance improvement rate is equivalent to that of the present invention, but remarkable luminance unevenness was observed in the polarized light source device.
１０、２０、３０：透明基材
１１、２１：吸光性層Ｂ
１２、２２：吸光性層Ａ
３２：吸光性層
10, 20, 30:
12, 22: Absorbent layer A
32: Absorbent layer
Claims (4)
前記吸光性層Ａの厚さの標準偏差σ ｈＡ の平均値ｘ ｈＡ に対しての比（σ ｈＡ ／ｘ ｈＡ ）が、０．０１〜０．１５の範囲内、
前記吸光性層Ａのピッチの標準偏差σ ｐＡ の平均値ｘ ｐＡ に対しての比（σ ｐＡ ／ｘ ｐＡ ）が、０．０１〜０．２０の範囲内、
前記吸光性層Ａの幅の標準偏差σ ｗＡ の平均値ｘ ｗＡ に対しての比（σ ｗＡ ／ｘ ｗＡ ）が、０．０１〜０．２０の範囲内、
である、グリッド偏光子。 At least one surface of the plate-like transparent substrate has a plurality of eaves-like protrusions extending in a line shape and spaced apart from each other, and further has a light-absorbing layer A on top of the eaves-like protrusions. has, Ri Baratsukigaa pitch, width, and thickness values of the absorbing layer a of section orthogonal to the longitudinal direction of the absorbing light layer a,
The ratio (σ hA / x hA ) of the standard deviation σ hA of the thickness of the light absorbing layer A to the average value x hA is in the range of 0.01 to 0.15,
The ratio (σ pA / x pA ) of the standard deviation σ pA of the pitch of the light absorbing layer A to the average value x pA is in the range of 0.01 to 0.20,
The ratio (σ wA / x wA ) to the average value x wA of the standard deviation σ wA of the width of the light-absorbing layer A is in the range of 0.01 to 0.20,
Der Ru, grid polarizer.
前記吸光性層Ｂの厚さの標準偏差σ ｈＢ の平均値ｘ ｈＢ に対しての比（σ ｈＢ ／ｘ ｈＢ ）が、０．０１〜０．１５の範囲内、
前記吸光性層Ｂのピッチの標準偏差σ ｐＢ の平均値ｘ ｐＢ に対しての比（σ ｐＢ ／ｘ ｐＢ ）が、０．０１〜０．２０の範囲内、
前記吸光性層Ｂの幅の標準偏差σ ｗＢ の平均値ｘ ｗＢ に対しての比（σ ｗＢ ／ｘ ｗＢ ）が、０．０１〜０．２０の範囲内、
である、グリッド偏光子。 A groove formed on the at least one surface of the plate-like transparent substrate has a plurality of ridge-shaped protrusions that are elongated and linearly arranged in parallel with each other and are spaced apart from each other. bottom has a light absorbing layer B, the Ri Baratsukigaa pitch, width, and thickness values of the light absorbing layer B of the vertical cross section relative to the longitudinal direction of the absorbing light resistant layer B,
The ratio (σ hB / x hB ) of the standard deviation σ hB of the thickness of the light absorbing layer B to the average value x hB is in the range of 0.01 to 0.15 ,
The ratio (σ pB / x pB ) to the average value x pB of the standard deviation σ pB of the pitch of the light absorbing layer B is in the range of 0.01 to 0.20,
The ratio (σ wB / x wB ) to the average value x wB of the standard deviation σ wB of the width of the light-absorbing layer B is in the range of 0.01 to 0.20,
Der Ru, grid polarizer.
さらに前記畝状凸部の頂に吸光性層Ａおよび前記畝状凸部間に形成される溝の底に吸光性層Ｂを有し、
該吸光性層Ａおよび吸光性層Ｂの長手方向に対する垂直断面の前記吸光性層Ａおよび吸光性層Ｂのピッチ、幅、および厚さの値にばらつきがあり、
前記吸光性層Ａの厚さの標準偏差σ ｈＡ の平均値ｘ ｈＡ に対しての比（σ ｈＡ ／ｘ ｈＡ ）が、０．０１〜０．１５の範囲内、
前記吸光性層Ａのピッチの標準偏差σ ｐＡ の平均値ｘ ｐＡ に対しての比（σ ｐＡ ／ｘ ｐＡ ）が、０．０１〜０．２０の範囲内、
前記吸光性層Ａの幅の標準偏差σ ｗＡ の平均値ｘ ｗＡ に対しての比（σ ｗＡ ／ｘ ｗＡ ）が、０．０１〜０．２０の範囲内、
前記吸光性層Ｂの厚さの標準偏差σ ｈＢ の平均値ｘ ｈＢ に対しての比（σ ｈＢ ／ｘ ｈＢ ）が、０．０１〜０．１５の範囲内、
前記吸光性層Ｂのピッチの標準偏差σ ｐＢ の平均値ｘ ｐＢ に対しての比（σ ｐＢ ／ｘ ｐＢ ）が、０．０１〜０．２０の範囲内、
前記吸光性層Ｂの幅の標準偏差σ ｗＢ の平均値ｘ ｗＢ に対しての比（σ ｗＢ ／ｘ ｗＢ ）が、０．０１〜０．２０の範囲内、
である、グリッド偏光子。 On the surface of at least one of the plate-like transparent base material, it has a plurality of ridge-like convex portions that are elongated and linearly extended and arranged in parallel with each other in a state of being separated from each other,
Furthermore, the light-absorbing layer A on the top of the hook-shaped convex portion and the light-absorbing layer B on the bottom of the groove formed between the hook-shaped convex portions,
Ri Baratsukigaa pitch, width, and thickness values of the light absorbing layer A and the light absorbing layer B of the vertical cross section relative to the longitudinal direction of the absorbing light layer A and the light absorbing layer B,
The ratio (σ hA / x hA ) of the standard deviation σ hA of the thickness of the light absorbing layer A to the average value x hA is in the range of 0.01 to 0.15,
The ratio (σ pA / x pA ) of the standard deviation σ pA of the pitch of the light absorbing layer A to the average value x pA is in the range of 0.01 to 0.20,
The ratio (σ wA / x wA ) to the average value x wA of the standard deviation σ wA of the width of the light-absorbing layer A is in the range of 0.01 to 0.20,
The ratio (σ hB / x hB ) of the standard deviation σ hB of the thickness of the light absorbing layer B to the average value x hB is in the range of 0.01 to 0.15 ,
The ratio (σ pB / x pB ) to the average value x pB of the standard deviation σ pB of the pitch of the light absorbing layer B is in the range of 0.01 to 0.20,
The ratio (σ wB / x wB ) to the average value x wB of the standard deviation σ wB of the width of the light-absorbing layer B is in the range of 0.01 to 0.20,
Der Ru, grid polarizer.
（Ｂ）フィルム基材の表面に、前記転写型または前記転写ロールの溝状凹部の形状を転写して、細長く線状に延び互いに離間した状態で略平行に並び長手方向に対する垂直断面の凸形状のピッチ、幅、および高さの値のうち少なくとも１つにばらつきがある畝状凸部を有する板状透明基材を得て、
（Ｃ）前記転写面に吸光性材料を蒸着して前記畝状凸部の頂に吸光性層Ａおよび／または前記畝状凸部間に形成される溝の底に吸光性層Ｂを形成する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のグリッド偏光子の製法。 (A) A transfer mold having a plurality of groove-shaped recesses that are elongated and linearly arranged in parallel with each other in a state of being separated from each other, and in which the pitch, width, and depth values of the recesses in the vertical section with respect to the longitudinal direction vary. Or create a transfer roll,
(B) The shape of the groove-shaped concave portion of the transfer mold or the transfer roll is transferred onto the surface of the film substrate, and is elongated in a linear shape and arranged substantially parallel to each other in a state of being separated from each other, and a convex shape having a vertical cross section with respect to the longitudinal direction. Obtaining a plate-like transparent base material having a ridge-like convex portion having a variation in at least one of pitch, width, and height values,
(C) A light-absorbing material is vapor-deposited on the transfer surface, and the light-absorbing layer A and / or the light-absorbing layer B is formed at the bottom of the groove formed between the hook-shaped protrusions. grid polarizer of the process according to any one of claims 1 to 3, wherein the.
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