JPWO2007116972A1 - ワイヤグリッド型偏光子およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

可視光領域で高い偏光分離能を示し、耐熱性、耐久性に優れたワイヤグリッド型偏光子；および該ワイヤグリッド型偏光子を生産性よく製造でき、大面積化が可能な製造方法を提供する。光硬化性組成物２０を支持基板２２上に塗布する工程と、溝２４が形成されたモールド２６を光硬化性組成物２０に押しつける工程と、モールド２６を光硬化性組成物２０に押しつけた状態で光硬化性組成物２０を硬化させて、モールド２６の溝２４に対応する凸条１２を有する光透過性基板１４を形成する工程と、光透過性基板１４からモールド２６を分離する工程と、光透過性基板１４の凸条１２上に金属細線を形成する工程とを有するワイヤグリッド型偏光子の製造方法。

Description

本発明は、ワイヤグリッド型偏光子およびその製造方法に関する。

液晶表示装置、リアプロジェクションテレビ、フロントプロジェクター等の画像表示装置に用いられる、可視光領域で偏光分離能を示す偏光子としては、吸収型偏光子および反射型偏光子がある。
吸収型偏光子は、たとえば、ヨウ素等の二色性色素を樹脂フィルム中に配向させた偏光子である。しかし、吸収型偏光子は、一方の偏光を吸収するため、光の利用効率が低い。

一方、反射型偏光子は、偏光子に入射せずに反射した光を偏光子に再入射させることにより、光の利用効率を上げることができる。そのため、液晶表示装置等の高輝度化を目的として反射型偏光子のニーズが高まっている。
反射型偏光子としては、複屈折樹脂積層体からなる直線偏光子、コレステリック液晶からなる円偏光子、ワイヤグリッド型偏光子がある。
しかし、直線偏光子および円偏光子は、偏光分離能が低い。そのため、高い偏光分離能を示すワイヤグリッド型偏光子が注目されている。

ワイヤグリッド型偏光子は、透明基板上に複数の金属細線が互いに平行に配列した構造を有する。金属細線のピッチが入射光の波長よりも充分に短い場合、入射光のうち、金属細線に直交する電場ベクトルを有する成分（すなわちＰ偏光）は透過し、金属細線と平行な電場ベクトルを有する成分（すなわちＳ偏光）は反射される。

可視光領域で偏光分離能を示すワイヤグリッド型偏光子としては、以下のものが知られている。
（１）ガラス基板上に複数の金属細線が互いに平行に配列したワイヤグリッド型偏光子（特許文献１）。
（２）樹脂フィルム上に複数の金属細線が互いに平行に配列したワイヤグリッド型偏光子（特許文献２、３）。
（３）樹脂層に形成された複数の溝に金属細線を形成したワイヤグリッド型偏光子（特許文献４）。

しかし、（１）、（２）のワイヤグリッド型偏光子は、波長１９３ｎｍのＤＵＶ（深紫外線光）を用いたリソグラフィ法により、基板上に蒸着した金属膜をパターニングして製造されているため、製造工程が多く、生産性、大面積化に問題を有する。

また、（２）のワイヤグリッド型偏光子において、樹脂フィルムとして熱可塑性樹脂を用いた場合、耐熱性、耐久性に問題がある。リアプロジェクションテレビ、フロントプロジェクター等においては、高輝度化を目指した光源の高エネルギー化に伴い、樹脂の軟化点以上での使用が想定されるため、偏光子には耐熱性が要求される。
（３）のワイヤグリッド型偏光子においては、樹脂の凸部上に金属細線が形成されている。パターン形成プロセスにおいて熱インプリント法または光インプリント法が使用されているが、インプリントプロセスに続いてエッチングプロセスを経る必要がある。また、樹脂層として熱可塑性樹脂を用いた場合、耐熱性、耐久性に問題を有する。
国際公開第００／０７９３１７号パンフレット 特開２００５−１９５８２４号公報 特開２００５−３１６４９５号公報 特開２００５−０７０４５６号公報

本発明は、可視光領域で高い偏光分離能を示し、耐熱性、耐久性に優れたワイヤグリッド型偏光子、および該ワイヤグリッド型偏光子を生産性よく製造でき、大面積化が可能な製造方法を提供する。

本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法は、光硬化性組成物を支持基板上に塗布する工程と、複数の溝が互いに平行にかつ一定のピッチで形成されたモールドを、溝が光硬化性組成物に接するように、光硬化性組成物に押しつける工程と、モールドを光硬化性組成物に押しつけた状態で光硬化性組成物を硬化させて、モールドの溝に対応する複数の凸条を有する光透過性基板を形成する工程と、光透過性基板からモールドを分離する工程と、光透過性基板の凸条上に金属細線を形成する工程とを有することを特徴とする。
本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法は、さらに、光透過性基板から支持基板を分離する工程を有していてもよい。

前記光硬化性組成物として、硬化後に以下の物性を有する光硬化樹脂となるものを用いることが好ましい。
屈折率（ｎｄ）が１．３〜１．６であり、厚さが２００μｍのときの可視光線透過率が９３％以上である光硬化樹脂。さらに、水の接触角が９０°以上である光硬化樹脂。さらには、ビカット軟化点温度が１５０℃以上である光硬化樹脂。

前記光硬化性組成物として、下記光硬化性組成物を用いることが好ましい。
フッ素原子を含まないモノマーの５０〜９８質量％、含フッ素モノマーの０．１〜４５質量％、含フッ素界面活性剤および／または含フッ素ポリマーの０．１超〜２０質量％、および光重合開始剤の１〜１０質量％を含み、かつ実質的に溶剤を含まず、２５℃における粘度が１〜２００ｍＰａ・ｓである光硬化性組成物。
前記光硬化性組成物の含フッ素モノマーとして、下記の式（１）又は（２）で表される含フッ素モノマーを用いることが好ましい。
ＣＦ_２＝ＣＲ^１−Ｑ−ＣＲ^２＝ＣＨ_２ ・・・（１）
（ＣＨ_２＝ＣＸＣＯＯ）_ｎＲ^Ｆ ・・・（２）
ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
式（１）中、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数１〜３のアルキル基、または炭素数１〜３のフルオロアルキル基を示し、Ｑは、酸素原子、−ＮＲ^３−（ただし、Ｒ^３は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルキルカルボニル基またはトシル基を示す。）で表される基、または官能基を有していてもよい２価有機基を示す。
式（２）中、ｎは１〜４の整数を示し、Ｘは水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、Ｒ^Ｆは炭素数１〜３０のｎ価含フッ素有機基を示す。
光透過性基板の凸条上に金属細線を形成する工程としては、斜方蒸着法を用いることが好ましい。

前記モールドの溝のピッチは、３００ｎｍ以下であることが好ましい。
本発明のワイヤグリッド型偏光子は、本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法で製造されたものである。

本発明のワイヤグリッド型偏光子は、可視光領域で高い偏光分離能を示し、耐熱性、耐久性に優れる。
本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法によれば、可視光領域で高い偏光分離能を示し、耐熱性、耐久性に優れたワイヤグリッド型偏光子を、生産性よく製造でき、かつ大面積化できる。

本発明のワイヤグリッド型偏光子の一例を示す斜視図である。 本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法における各工程を示す断面図である。 本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法における各工程を示す断面図である。 本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法に用いられるモールドの一例を示す斜視図である。 入射角θ＝０°における、本発明のワイヤグリッド型偏光子のＰ偏光およびＳ偏光の透過率と入射光波長との関係、および透過光の偏光度と入射光波長との関係を示すグラフである。 入射角θ＝４５°における、本発明のワイヤグリッド型偏光子のＰ偏光およびＳ偏光の透過率と入射光波長との関係、および透過光の偏光度と入射光波長との関係を示すグラフである。

符号の説明

１０ ワイヤグリッド型偏光子
１２ 凸条
１４ 光透過性基板
１６ 金属細線
２０ 光硬化性組成物
２２ 支持基板
２４ 溝
２６ モールド

本明細書においては、式（１）で表されるモノマーをモノマー（１）と記す。他の式で表されるモノマーも同様に記す。

＜ワイヤグリッド型偏光子＞
図１は、本発明のワイヤグリッド型偏光子の一例を示す斜視図である。ワイヤグリッド型偏光子１０は、複数の凸条１２が互いに平行にかつ一定のピッチＰｐで表面に形成された、光硬化樹脂からなる光透過性基板１４と、光透過性基板１４の凸条１２上に形成された金属細線１６とを有する。

凸条１２のピッチＰｐは、凸条１２の幅Ｄｐと、凸条１２間に形成される溝の幅との合計である。凸条１２のピッチＰｐは、３００ｎｍ以下が好ましく、５０〜２００ｎｍがより好ましい。ピッチＰｐを３００ｎｍ以下とすることにより、ワイヤグリッド型偏光子１０が充分に高い反射率、および、４００ｎｍ程度の短波長領域においても高い偏光分離能を示す。また、回折による着色現象が抑えられる。

凸条１２の幅ＤｐとピッチＰｐの比（Ｄｐ／Ｐｐ）は、０．１〜０．６が好ましく、０．４〜０．５５がより好ましい。Ｄｐ／Ｐｐを０．１以上とすることにより、ワイヤグリッド型偏光子１０の偏光分離能が充分に高くなる。Ｄｐ／Ｐｐを０．６以下とすることにより、干渉による透過光の着色が抑えられる。

凸条１２の高さＨｐは、５０〜５００ｎｍが好ましく、１００〜３００ｎｍがより好ましい。高さＨｐを５０ｎｍ以上とすることにより、凸条１２上への金属細線１６の選択的な形成が容易となる。高さＨｐを５００ｎｍ以下とすることにより、ワイヤグリッド型偏光子１０の偏光度の入射角度依存性が小さくなる。

金属細線１６の幅Ｄｍは、凸条１２の幅Ｄｐと同じであることが好ましい。
金属細線１６の高さＨｍは、３０〜３００ｎｍが好ましく、１００〜１５０ｎｍがより好ましい。高さＨｍを３０ｎｍ以上とすることにより、ワイヤグリッド型偏光子１０が充分に高い反射率および偏光分離能を示す。高さＨｍを３００ｎｍ以下とすることにより、光の利用効率が上がる。

（光透過性基板）
光透過性基板は、光硬化樹脂からなる基板である。光透過性とは、光を透過することを意味する。
光透過性基板の厚さＨは、０．５〜１０００μｍが好ましく、１〜４０μｍがより好ましい。
光硬化樹脂としては、生産性の点から、光硬化性組成物の光ラジカル重合により形成される樹脂が好ましい。

光硬化樹脂の屈折率（ｎｄ）は、１．３〜１．６が好ましい。屈折率（ｎｄ）を１．６以下とすることにより、青色光領域におけるＰ偏光の透過性が高くなり、高い偏光分離能を広帯域にわたり示す。
屈折率（ｎｄ）は、厚さ１０μｍの光硬化樹脂膜について、アッベ屈折率計（５８９ｎｍ、２５℃）を用いて測定する。

光硬化樹脂の可視光線透過率は、厚さが２００μｍのとき９３％以上が好ましい。可視光線透過率を９３％以上とすることにより、Ｐ偏光の透過性が高くなり、偏光分離能が高くなる。
可視光線透過率は、積分式光線透過率測定器を用い、４００ｎｍ〜７８０ｎｍの光の全光量Ｔ１とサンプル透過光Ｔ２との比（Ｔ２×１００／Ｔ１）により求める。

光硬化樹脂の水の接触角は、９０°以上が好ましい。水の接触角が９０°以上であれば、後述の光インプリント法により凸条を形成する際、モールドとの離型性がよくなり、精度の高い転写が可能となり、得られるワイヤグリッド型偏光子が目的とする性能を充分に発揮できる。
水の接触角は、接触角測定装置を用いて測定する。

光硬化樹脂のビカット軟化点温度は、１５０℃以上が好ましい。ビカット軟化点温度が１５０℃以上であれば、耐熱性が高くなり、耐熱性が要求される用途に充分に適応できる。
ビカット軟化点温度は、ＪＩＳ Ｋ ７２０６に準拠して求める。

前記特性を満たす光硬化樹脂としては、下記光硬化性組成物を光重合により硬化したものが挙げられる。
フッ素原子を含まないモノマーの５０〜９８質量％、含フッ素モノマーの０．１〜４５質量％、含フッ素界面活性剤および／または含フッ素ポリマーの０．１超〜２０質量％、および光重合開始剤の１〜１０質量％を含み、かつ実質的に溶剤を含まず、２５℃における粘度が１〜２００ｍＰａ・ｓである光硬化性組成物。
該組成物を用いることにより、塗布時の平滑性、光インプリント時の離型性、形状保持性が良くなる。

光硬化性組成物の粘度は、１〜２００ｍＰａ・ｓが好ましく、１〜１００ｍＰａ・ｓがより好ましい。粘度がこの範囲にあれば、スピンコート等の手法により平滑な塗膜を容易に製膜できる。
粘度は、回転式粘度計を用い、温度２５℃にて測定する。

光硬化性組成物は、フッ素原子を含まないモノマー（以下、主成分モノマーと記す。）の５０〜９８質量％を含み、好ましくは５５〜９０質量％を含み、特に好ましくは６０〜８５質量％を含む。

主成分モノマーは、重合性基を有するモノマーが挙げられ、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するモノマー、ビニル基を有するモノマー、アリル基を有するモノマー、オキシラニル基を有するモノマーが好ましく、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有するモノマーがより好ましい。
主成分モノマーにおける重合性基の数は、１〜４個が好ましく、１または２個がより好ましく、１個が特に好ましい。

主成分モノマーとしては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、ビニルエーテル、ビニルエステル、アリルエーテル、アリルエステル、スチレン系化合物が好ましく、（メタ）アクリレートが特に好ましい。（メタ）アクリル酸は、アクリル酸およびメタクリル酸の総称であり、（メタ）アクリレートは、アクリレートおよびメタクリレートの総称であり、（メタ）アクリルアミドは、アクリルアミドおよびメタクリルアミドの総称である。
（メタ）アクリレートの具体例としては、下記の化合物が挙げられる。

フェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリール（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、メチルアダマンチル（メタ）アクリレート、エチルアダマンチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアダマンチル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等のモノ（メタ）アクリレート。

１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート。

トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタアエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート。
ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の重合性基を４個以上有する（メタ）アクリレート。

ビニルエーテルの具体例としては、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル等の（ヒドロキシアルキル）ビニルが挙げられる。
ビニルエステルの具体例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、（イソ）酪酸ビニル、吉草酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステルが挙げられる。

アリルエーテルの具体例としては、エチルアリルエーテル、プロピルアリルエーテル、（イソ）ブチルアリルエーテル、シクロヘキシルアリルエーテル等のアルキルアリルエーテルが挙げられる。
アリルエステルの具体例としては、エチルアリルエステル、プロピルアリルエステル、イソブチルアリルエステル等のアルキルアリルエステルが挙げられる。
オキシラニル基を有するモノマーとしては、エポキシ基を有するモノマー、オキタセン基を有するモノマー、オキサゾリン基を有するモノマーが挙げられる。

主成分モノマーの分子量は、１００〜５００が好ましく、２００〜４００がより好ましい。
主成分モノマーは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
主成分モノマーは、光硬化樹脂が高い可視光透過性を発現する点で、分子内に下式の環構造を有するモノマーを含むことが好ましい。

主成分モノマーは、高耐熱性を発現するために、重合性基を２個以上有する（メタ）アクリレートを含有していることが好ましい。具体的には１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリオキシエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート等が挙げられる。

光硬化性組成物は、含フッ素モノマーの０．１〜４５質量％を含み、好ましくは１０〜４０質量％を含む。
光硬化性組成物は、主成分モノマー、含フッ素界面活性剤および含フッ素ポリマーとの相溶性が高い含フッ素モノマーを含むため、相分離しにくい。また該組成物は相分離することなく硬化物を形成しやすい。また、含フッ素モノマーを含むため、硬化物の水の接触角が９０°以上となる。また、含フッ素モノマーを含むため、硬化物の屈折率が低下し、短波長領域の透過率が高くなり、結果として偏光分離能が向上する。

含フッ素モノマーは、重合性基を有する含フッ素モノマーであり、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有する含フッ素モノマー、ビニル基を有する含フッ素モノマー、フルオロビニル基を有する含フッ素モノマー、アリル基を有する含フッ素モノマー、オキシラニル基を有する含フッ素モノマーが好ましい。
含フッ素モノマーにおける重合性基の数は、１〜４個が好ましく、１または２個がより好ましく、１個が特に好ましい。

含フッ素モノマーのフッ素含有量は、４０〜７０質量％が好ましく、４５〜６５質量％がより好ましい。フッ素含有量とは、含フッ素モノマーを構成するすべての原子の総質量に対するフッ素原子の質量の割合である。含フッ素モノマーのフッ素含有量を４０質量％以上とすることにより、硬化物の離型性が特に優れる。含フッ素モノマーのフッ素含有量を７０質量％以下とすることにより、光重合開始剤との相溶性がより向上し、光硬化性組成物を均一に調製しやすい。

含フッ素モノマーの分子量は、２００〜５０００が好ましく、２５０〜１０００がより好ましい。
含フッ素モノマーは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

含フッ素モノマーとしては、モノマー（１）またはモノマー（２）が特に好ましい。
ＣＦ_２＝ＣＲ^１−Ｑ−ＣＲ^２＝ＣＨ_２ ・・・（１）。
（ＣＨ_２＝ＣＸＣＯＯ）_ｎＲ^Ｆ ・・・（２）。

ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
モノマー（１）中、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数１〜３のアルキル基、または炭素数１〜３のフルオロアルキル基を示し、Ｑは、酸素原子、−ＮＲ^３−（ただし、Ｒ^３は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルキルカルボニル基またはトシル基を示す。）で表される基、または官能基を有していてもよい２価有機基を示す。
モノマー（２）中、ｎは１〜４の整数を示し、Ｘは水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、Ｒ^Ｆは炭素数１〜３０のｎ価含フッ素有機基を示す。

モノマー（１）におけるＱが２価有機基である場合、メチレン、ジメチレン、トリメチレン、テトラメチレン、オキシメチレン、オキシジメチレン、オキシトリメチレン、およびジオキシメチレンからなる群から選ばれる基を主鎖とし、該主鎖中の水素原子が、フッ素原子、水酸基、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入された炭素数１〜６のアルキル基、および炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入された炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基からなる群から選ばれる基で置換された基であり、かつ該基中の炭素原子−水素原子結合を形成する水素原子の１個以上がフッ素原子で置換された基が好ましく、−ＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＨ）−、−ＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＣＨ_２ＯＣＨ_３）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２Ｃ（ＣＦ_３）_２ＯＨ）ＣＨ_２−、または−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２Ｃ（ＣＦ_３）_２ＯＨ）−が特に好ましい。ただし、基の向きは左側がＣＦ_２＝ＣＲ^１−に結合することを意味する。

モノマー（１）の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
ＣＦ_２＝ＣＦＣＨ_２ＣＨ（Ｃ（ＣＦ_３）_２ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＣＨ_２ＣＨ（Ｃ（ＣＦ_３）_２ＯＨ）ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＣＨ_２ＣＨ（Ｃ（ＣＦ_３）_２ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２Ｃ（ＣＦ_３）_２ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）（ＣＨ_２ＳＯ_２Ｆ）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＣＨ_２ＯＣＨ_３）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＨ）ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＨ）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＦ_３）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＣＨ_２ＯＣＨ_３）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＯＣＦ_２ＣＦ（Ｏ（ＣＦ_２）_３ＯＣ_２Ｈ_５）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＯＣＦ_２ＣＦ（ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＣＨ_２ＮＨ_２）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＯＣＦ_２ＣＦ（Ｏ（ＣＦ_２）_３ＣＮ）ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＯＣＦ_２ＣＦ（ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＳＯ_２Ｆ）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＯＣＦ_２ＣＦ（Ｏ（ＣＦ_２）_３ＰＯ（ＯＣ_２Ｈ_５）_２）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＦ_２＝ＣＦＯＣＦ_２ＣＦ（ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＳＯ_２Ｆ）ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２。

モノマー（２）におけるｎは、１または２が好ましい。Ｘは、水素原子またはメチル基が好ましい。Ｒ^Ｆの炭素数は、４〜２４が好ましい。
ｎが１である場合、Ｒ^Ｆは１価含フッ素有機基である。１価含フッ素有機基としては、炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されていてもよいポリフルオロアルキル基を有する１価含フッ素有機基が好ましい。該１価含フッ素有機基としては、−（ＣＨ_２）_ｆ１Ｒ^Ｆ１、−ＳＯ_２ＮＲ^４（ＣＨ_２）_ｆ１Ｒ^Ｆ１、または−（Ｃ＝Ｏ）ＮＲ^４（ＣＨ_２）_ｆ１Ｒ^Ｆ１で表される基が好ましい。ただし、ｆ１は、１〜３の整数を示し、Ｒ^Ｆ１は、炭素数４〜１６の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されていてもよいポリフルオロアルキル基を示し、Ｒ^４は、水素原子、メチル基、またはエチル基を示す。Ｒ^Ｆ１としては、ペルフルオロアルキル基が好ましく、直鎖状ペルフルオロアルキル基が特に好ましい。

ｎが２である場合、Ｒ^Ｆは２価含フッ素有機基である。２価含フッ素有機基としては、炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されていてもよいポリフルオロアルキレン基が好ましく、−（ＣＨ_２）_ｆ２Ｒ^Ｆ２（ＣＨ_２）_ｆ３−で表される基が特に好ましい。ただし、ｆ２およびｆ３は、それぞれ１〜３の整数を示し、Ｒ^Ｆ２は、炭素数４〜１６の炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されていてもよいポリフルオロアルキレン基を示す。Ｒ^Ｆ２としては、ペルフルオロアルキレン基が好ましく、直鎖状ペルフルオロアルキレン基、または炭素原子−炭素原子間にエーテル性酸素原子が挿入されかつトリフルオロメチル基を側鎖に有するペルフルオロオキシアルキレン基が特に好ましい。

モノマー（２）の具体例としては、下記の化合物が挙げられる。
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ_２）_２（ＣＦ_２）_８Ｆ、
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ_２）_２（ＣＦ_２）_６Ｆ、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯ（ＣＨ_２）_２（ＣＦ_２）_８Ｆ、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯ（ＣＨ_２）_２（ＣＦ_２）_６Ｆ、
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＣＨ_２（ＣＦ_２）_７Ｆ、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＣＨ_２（ＣＦ_２）_７Ｆ、
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＣＨ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｈ、
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＣＨ_２（ＣＦ_２ＣＦ_２）_４Ｈ、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＣＨ_２ＣＦ_２ＣＦ_２Ｈ、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＣＨ_２（ＣＦ_２ＣＦ_２）_４Ｈ、
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＣＨ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_３、
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_３ＣＦ_３、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＣＨ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_２ＣＦ_２ＯＣＦ_３、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_３ＣＦ_３、
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＣＨ_２ＣＦ（ＣＦ_３）Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）Ｏ）_２（ＣＦ_２）_３Ｆ、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＣＨ_２ＣＦ（ＣＦ_３）Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）Ｏ）_２（ＣＦ_２）_３Ｆ、
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_６ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＣＨ_２ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２ＣＦ_２Ｏ）_６ＣＦ_２ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２、
ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯＣＨ_２（ＣＦ_２）₄ＣＨ_２ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ_２、
ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）ＣＯＯＣＨ_２（ＣＦ_２）₄ＣＨ_２ＯＣＯＣ（ＣＨ_３）＝ＣＨ_２。

光硬化性組成物は、含フッ素界面活性剤および／または含フッ素ポリマーの０．１超〜２０質量％を含み、好ましくは０．５〜１０質量％を含み、特に好ましくは１〜５質量％を含む。該範囲にとすることにより、光硬化性組成物を調製しやすく、さらに該組成物は相分離することなく硬化物を形成しやすい。

光硬化性組成物は、含フッ素界面活性剤および含フッ素ポリマーを含んでいてもよく、含フッ素界面活性剤のみを含んでいてもよく、含フッ素ポリマーのみを含んでいてもよい。なお、光硬化性組成物が含フッ素界面活性剤および含フッ素ポリマーを含む場合は、前記含有量は、含フッ素界面活性剤および含フッ素ポリマーの総量を意味する。
含フッ素界面活性剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。含フッ素ポリマーは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

光硬化性組成物が含フッ素界面活性剤を含む場合、光硬化性組成物の硬化物は離型性が優れ、モールドから円滑に剥離できる。
含フッ素界面活性剤のフッ素含有量は、１０〜７０質量％が好ましく、２０〜４０質量％がより好ましい。含フッ素界面活性剤は、水溶性であっても脂溶性であってもよい。
含フッ素界面活性剤としては、アニオン性含フッ素界面活性剤、カチオン性含フッ素界面活性剤、両性含フッ素界面活性剤、ノニオン性含フッ素界面活性剤が好ましく、分散性が良好である点から、ノニオン性含フッ素界面活性剤が特に好ましい。

アニオン性含フッ素界面活性剤としては、ポリフルオロアルキルカルボン酸塩、ポリフルオロアルキル燐酸エステル、ポリフルオロアルキルスルホン酸塩が好ましい。アニオン性含フッ素界面活性剤の具体例としては、サーフロンＳ−１１１（商品名、セイミケミカル社製）、フロラードＦＣ−１４３（商品名、スリーエム社製）、メガファックＦ−１２０（商品名、大日本インキ化学工業社製）等が挙げられる。

カチオン性含フッ素界面活性剤としては、ポリフルオロアルキルカルボン酸のトリメチルアンモニウム塩、ポリフルオロアルキルスルホン酸アミドのトリメチルアンモニウム塩が好ましい。カチオン性含フッ素界面活性剤の具体例としては、サーフロンＳ−１２１（商品名、セイミケミカル社製）、フロラードＦＣ−１３４（商品名、スリーエム社製）、メガファックＦ−４５０（商品名、大日本インキ化学工業社製）等が挙げられる。

両性含フッ素界面活性剤としては、ポリフルオロアルキルベタインが好ましい。両性含フッ素界面活性剤の具体例としては、サーフロンＳ−１３２（商品名、セイミケミカル社製）、フロラードＦＸ−１７２（商品名、スリーエム社製）等が挙げられる。

ノニオン性含フッ素界面活性剤としては、ポリフルオロアルキルアミンオキシド、ポリフルオロアルキル・アルキレンオキシド付加物、フルオロアルキル基を有するモノマーに基づくモノマー単位を含むオリゴマーまたはポリマー等が挙げられる。フルオロアルキル基としては、前記ポリフルオロアルキル基（Ｒ^Ｆ１）が好ましい。

ノニオン性含フッ素界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有するモノマーに基づくモノマー単位を含むオリゴマーまたはポリマーが好ましく、質量平均分子量は１０００〜８０００が好ましい。フルオロアルキル基を有するモノマーとしては、フルオロ（メタ）アクリレートが好ましく、フルオロアルキル（メタ）アクリレートが特に好ましい。フルオロアルキル（メタ）アクリレートとしては、モノマー（２）におけるｎが１であり、Ｘが水素原子またはメチル基である化合物が好ましい。

ノニオン性含フッ素界面活性剤の具体例としては、サーフロンＳ−１４５（商品名、セイミケミカル社製）、サーフロンＳ−３９３（商品名、セイミケミカル社製）、サーフロンＫＨ−２０（商品名、セイミケミカル社製）、サーフロンＫＨ−４０（商品名、セイミケミカル社製）、フロラードＦＣ−１７０（商品名、スリーエム社製）、フロラードＦＣ−４３０（商品名、スリーエム社製）、メガファックＦ−４４４（商品名、大日本インキ化学工業社製）、メガファックＦ−４７９（商品名、大日本インキ化学工業社製）等が挙げられる。

光硬化性組成物が含フッ素ポリマーを含む場合、光硬化性組成物の硬化物は、離型性に優れ、モールドから円滑に剥離できる。また、光硬化性組成物の硬化の際に、含フッ素ポリマーの存在下にモノマーの重合が行われるため、体積収縮率の小さい硬化物が得られる。そのため、該硬化物の表面に形成される凸条の形状は、モールドの溝の形状に対して高精度である。なお、含フッ素ポリマーは、ノニオン性含フッ素界面活性剤として挙げたフルオロアルキル基を有するモノマーに基づくモノマー単位を含むオリゴマーまたはポリマー以外のものを意味する。

含フッ素ポリマーの質量平均分子量は、他の成分との相溶性の点から、５００〜１０００００が好ましく、１０００〜１０００００がより好ましく、３０００〜５００００が特に好ましい。
含フッ素ポリマーのフッ素含有量は、離型性に優れる観点から、３０〜７０質量％が好ましく、４５〜７０質量％がより好ましい。

含フッ素ポリマーとしては、相溶性の点から、ヘテロ原子を含有する含フッ素ポリマーが好ましく、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、またはリン原子を含有する含フッ素ポリマーがより好ましく、水酸基、エーテル性酸素原子、エステル基、アルコキシカルボニル基、スルホニル基、燐酸エステル基、アミノ基、ニトロ基、またはケトン基を含有する含フッ素ポリマーが特に好ましい。

含フッ素ポリマーとしては、モノマー（１）を重合させて得た含フッ素ポリマー、ＣＦ_２＝ＣＦ_２とＣＨ_２＝ＣＨＯＣＯＣＨ_３とを共重合させて得た含フッ素ポリマーが挙げられる。
含フッ素ポリマーとしては、モノマー（１）を重合させて得た含フッ素ポリマーが好ましく、Ｒ^１はフッ素原子、Ｒ^２は水素原子、Ｑは、−ＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＨ）ＣＨ_２−、−ＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＨ）−、−ＣＦ_２Ｃ（ＣＦ_３）（ＯＣＨ_２ＯＣＨ_３）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２Ｃ（ＣＦ_３）_２ＯＨ）ＣＨ_２−、または−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２Ｃ（ＣＦ_３）_２ＯＨ）−から選ばれる基が特に好ましい。

光硬化性組成物における、含フッ素界面活性剤および含フッ素ポリマーの総量に対する含フッ素モノマーの量は、１〜１００倍質量が好ましく、１〜２０倍質量がより好ましく、１〜１０倍質量が特に好ましい。

光硬化性組成物は、光重合開始剤を１〜１０質量％含み、好ましくは２〜９質量％含み、特に好ましくは３〜８質量％含む。該範囲とすることによって、光硬化性組成物におけるモノマーを容易に重合して硬化物を形成できるため、加熱等の操作を行う必要はない。
また、光重合開始剤の残渣が硬化物の物性を阻害しにくい。
光重合開始剤は、光によりラジカル反応またはイオン反応を引き起こす化合物である。
光重合開始剤としては、下記の光重合開始剤が挙げられる。

アセトフェノン系光重合開始剤：アセトフェノン、ｐ−（ｔｅｒｔ−ブチル）−１’，１’，１’−トリクロロアセトフェノン、クロロアセトフェノン、２’，２’−ジエトキシアセトフェノン、ヒドロキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２’−フェニルアセトフェノン、２−アミノアセトフェノン、ジアルキルアミノアセトフェノン等。

ベンゾイン系光重合開始剤：ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール等。

ベンゾフェノン系光重合開始剤：ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、メチル−ｏ−ベンゾイルベンゾエート、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシプロピルベンゾフェノン、アクリルベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン等。

チオキサントン系光重合開始剤：チオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ジメチルチオキサントン等。
フッ素原子を含有する光重合開始剤：ペルフルオロ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド）、ペルフルオロベンゾイルペルオキシド等。

その他の光重合開始剤：α−アシルオキシムエステル、ベンジル−（ｏ−エトキシカルボニル）−α−モノオキシム、アシルホスフィンオキシド、グリオキシエステル、３−ケトクマリン、２−エチルアンスラキノン、カンファーキノン、テトラメチルチウラムスルフィド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルペルオキシド、ジアルキルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシピバレート等。

光硬化性組成物は、実質的に溶剤を含まない。光硬化性組成物は、特定の主成分モノマー、含フッ素界面活性剤、および含フッ素ポリマーに対して相溶性の高い含フッ素モノマーを含むため、溶媒を含むことなく均一な組成物を形成できる。溶剤を含まないため、その使用に際しては他工程（溶剤の留去工程等。）を行うことなく、硬化できる。また、硬化における光硬化性組成物の体積収縮が小さい。実質的に溶剤を含まないとは、溶剤を含まないか、光硬化性組成物の調製において用いた溶剤が極力除去されていることをいう。

光硬化性組成物は、主成分モノマー、含フッ素モノマー、含フッ素界面活性剤、含フッ素ポリマー、および光重合開始剤以外の成分（以下、他の成分と記す。）を含んでいてもよい。他の成分としては、光増感剤、無機材料、炭素材料、導電性高分子、フタロシアニン等の色素材料、ポルフィリン等の有機金属錯体、有機磁性体、有機半導体、液晶材料等が挙げられる。

光増感剤の具体例としては、ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、アリルチオ尿素、ｓ−ベンジルイソチウロニウム−ｐ−トルエンスルフィネート、トリエチルアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、トリエチレンテトラミン、４，４’−ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン等が挙げられる。

無機材料の具体例としては、ケイ素化合物（ケイ素、炭化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、シリコンゲルマニウム、鉄シリサイド等。）、金属（白金、金、ロジウム、ニッケル、銀、チタン、ランタノイド系元素、銅、鉄、亜鉛等。）、金属酸化物（酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、ＩＴＯ、酸化鉄、酸化銅、酸化ビスマス、酸化マンガン、酸化ホフニウム、酸化イットリウム、酸化スズ、酸化コバルト、酸化セリウム、酸化銀等。）、無機化合物塩（チタン酸バリウム等の強誘電体材料、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電材料、リチウム塩等の電池材料等。）、金属合金（フェライト系磁石、ネオジウム系磁石等の磁性体、ビスマス／テルル合金、ガリウム／砒素合金等の半導体、窒化ガリウム等の蛍光材料等。）等が挙げられる。
炭素材料の具体例としては、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラファイト、ダイヤモンド、活性炭等が挙げられる。

（金属細線）
金属細線は、凸条上のみに形成され、凸条間の溝にはほとんど形成されていない。金属細線が凸条上のみに形成されているため、光透過性基板の屈折率は、金属細線に隠れた凸条における光硬化樹脂の屈折率ではなく、凸条間の溝に存在する空気の屈折率となる。そのため、平坦な基板上に金属細線が形成された従来のワイヤグリッド型偏光子に比べ、レイリー共鳴の最大波長が短波長にシフトし、短波長側の偏光分離能が向上する。

金属細線の材料としては、可視光に対する反射率が高く、可視光の吸収が少なく、かつ高い導電率を有する点から、銀、アルミニウム、クロム、マグネシウム、白金が好ましく、アルミニウムが特に好ましい。
金属細線の断面形状としては、正方形、長方形、台形、円形、楕円形、その他様々な形状が挙げられる。

金属細線は、厚さおよび幅が非常に微細であり、わずかな傷つきによりワイヤグリッド型偏光子の性能が低下する。また、錆により金属細線の導電率が低下し、ワイヤグリッド型偏光子の性能が低下する。よって、金属細線の損傷および錆を抑えるために、金属細線を保護層で被覆してもよい。

保護層としては、樹脂、金属酸化物、ガラス等が挙げられる。たとえば、金属としてアルミニウムを用いた場合、空気中で酸化されて酸化アルミニウムが表面に形成される。金属酸化膜は、金属細線の保護層として機能する。
基板と保護層との界面でのＰ偏光の反射を低減させるため、保護層の屈折率と光透過性基板の屈折率とを実質的に一致させることが好ましい。

保護層としては、耐熱性、可視光透過性を有するものが好ましく、広帯域にわたり高い偏光分離能が得られる点から、屈折率の低いものがより好ましい。
保護層は、ワイヤグリッド型偏光子の最表面に存在するため、鉛筆硬度Ｈ以上の硬さを有するものが好ましく、防汚性も有することが好ましい。
保護層または光透過性基板は、光の利用効率を高めるため、表面に反射防止構造を有してもよい。

以上説明した本発明のワイヤグリッド型偏光子は、複数の凸条が互いに平行にかつ一定のピッチで表面に形成された光透過性基板と、該光透過性基板の凸条上に形成された金属細線とを有するため、可視光領域で高い偏光分離能を示す。また、光透過性基板が光硬化樹脂からなるため、耐熱性、耐久性に優れる。

＜ワイヤグリッド型偏光子の製造方法＞
本発明のワイヤグリッド型偏光子は、下記工程（ａ）〜（ｆ）を有する製造方法によって製造される。
（ａ）光硬化性組成物を支持基板上に塗布する工程。
（ｂ）複数の溝が互いに平行にかつ一定のピッチで形成されたモールドを、溝が光硬化性組成物に接するように、光硬化性組成物に押しつける工程。
（ｃ）モールドを光硬化性組成物に押しつけた状態で光硬化性組成物を硬化させて、モールドの溝に対応する複数の凸条を有する光透過性基板を形成する工程。
（ｄ）光透過性基板からモールドを分離する工程。
（ｅ）光透過性基板の凸条上に金属細線を形成する工程。
（ｆ）必要に応じて、光透過性基板から支持基板を分離する工程。

（工程（ａ））
図２（ａ）に示すように、光硬化性組成物２０を支持基板２２上に塗布する。
光硬化性組成物２０としては、前記光硬化性組成物が好ましい。
支持基板２２の材料としては、石英、ガラス、金属等の無機材料；ポリジメチルシロキサン、透明フッ素樹脂等の樹脂材料等が挙げられる。
塗布法としては、ポッティング法、スピンコート法、ロールコート法、ダイコート法、スプレイコート法、キャスト法、ディップコート法、スクリーン印刷、転写法等が挙げられる。

（工程（ｂ））
図２（ｂ）に示すように、複数の溝２４が互いに平行にかつ一定のピッチで形成されたモールド２６を、溝２４が光硬化性組成物２０に接するように、光硬化性組成物２０に押しつける。なお、本発明でいう一定のピッチとはある一定範囲内で一定のピッチということであり、たとえば中心部のピッチと周辺部のピッチを変更する等して場所により特性を変えてもよい。

図４は、モールド２６の斜視図である。溝２４のピッチＰｐは、溝２４の幅Ｄｐと、溝２４間に形成される凸条の幅との合計である。溝２４のピッチＰｐは、３００ｎｍ以下が好ましく、５０〜２００ｎｍがより好ましい。ピッチＰｐを３００ｎｍ以下とすることにより、ワイヤグリッド型偏光子が充分に高い反射率、および、４００ｎｍ程度の短波長領域においても高い偏光分離能を示す。また、回折による着色現象が抑えられる。

溝２４の幅ＤｐとピッチＰｐの比（Ｄｐ／Ｐｐ）は、０．１〜０．６が好ましく、０．４〜０．５５がより好ましい。Ｄｐ／Ｐｐを０．１以上とすることにより、ワイヤグリッド型偏光子の偏光分離能が充分に高くなる。Ｄｐ／Ｐｐを０．６以下とすることにより、干渉による透過光の着色が抑えられる。

溝２４の深さＨｐは、５０〜５００ｎｍが好ましく、１００〜３００ｎｍがより好ましい。深さＨｐを５０ｎｍ以上とすることにより、転写される凸条上への金属細線の選択的な形成が容易となる。深さＨｐを５００ｎｍ以下とすることにより、ワイヤグリッド型偏光子の偏光度の入射角度依存性が小さくなる。

モールド２６の材料としては、石英、ガラス、ポリジメチルシロキサン、透明フッ素樹脂等の透光材料が好ましい。また、透明な支持基板を用いる場合には、シリコン、ニッケル等の不透明モールドを用いてもよい。
モールドの形状をロール状とすることにより、ロールを回転させながらモールドを光硬化性組成物に押しつけ、光硬化性組成物を硬化でき、連続的に溝に対応する凸条を転写できるため、ワイヤグリッド型偏光子を大面積化できる。
モールド２６を光硬化性組成物２０に押しつける際のプレス圧力（ゲージ圧）は、０超１０ＭＰａ以下が好ましい。

（工程（ｃ））
図２（ｃ）に示すように、モールド２６を光硬化性組成物２０に押しつけた状態で光硬化性組成物２０を硬化させて、モールド２６の溝２４に対応する複数の凸条１２を有する光透過性基板１４を形成する。

硬化は、モールドが透光材料からなる場合、モールド２６側から光硬化性組成物２０に光を照射することによって行う。支持基板２２が透光材料からなる場合、支持基板２２側から光硬化性組成物２０に光を照射してもよい。また、加熱による硬化を併用してもよい。
光照射の光源としては、高圧水銀灯等が用いられる。

（工程（ｄ））
図３（ｄ）に示すように、光透過性基板１４からモールド２６を分離する。なお、工程（ｄ）の前に、支持基板２２を分離する工程（ｆ）を行ってもよい。

（工程（ｅ））
図３（ｅ）に示すように、光透過性基板１４の凸条１２上に金属細線１６を形成する。
なお、工程（ｅ）の前に、支持基板２２を分離する工程（ｆ）を行ってもよい。
金属細線１６の形成方法としては、蒸着法、スパッタ法、めっき法等が挙げられ、凸条１２上に金属細線１６を選択的に形成する点から、真空下で斜め方向から微粒子を飛ばして膜を形成する斜方蒸着法（斜方スパッタ法を含む）が好ましい。本発明のように狭いピッチかつ凸条の高さがある場合、斜方蒸着を充分低い角度から行うことにより、凸条１２上に選択的に金属の層を形成することができる。また、薄い金属の層を斜方蒸着法により形成し、その後めっき法で他の金属の層をその上に重ねて、所望の厚みの金属細線を形成することもできる。

（工程（ｆ））
図３（ｆ）に示すように、光透過性基板１４から支持基板２２を分離し、ワイヤグリッド型偏光子１０を得る。
なお、支持基板２２が透光材料からなる場合、支持基板２２を分離することなく、光透過性基板１４と支持基板２２とを一体化させたものを、ワイヤグリッド型偏光子として用いてもよい。

以上説明した本発明のワイヤグリッド型偏光子の製造方法にあっては、前記工程（ａ）〜（ｆ）を有する方法、すなわち光インプリント法であるため、従来のリソグラフィ法に比べ製造工程が少なく、ワイヤグリッド型偏光子を生産性よく製造でき、かつ大面積化できる。また、光インプリント法では、光硬化性組成物を用いるため、基板として熱可塑性樹脂を用いる従来の熱インプリント法とは異なり、耐熱性、耐久性に優れたワイヤグリッド型偏光子を製造できる。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。

〔例１〕
三次元電界シミュレーションソフト、ＭＷ Ｓｔｕｄｉｏ（ＣＳＴ Ｇｍｂ社）により計算した本発明のワイヤグリッド型偏光子のＰ偏光およびＳ偏光の透過率と入射光波長との関係、および透過光の偏光度と入射光波長との関係を図５および図６に示す。
計算は、光が金属細線側からワイヤグリッド型偏光子に入射する条件で、入射角θ＝０°または４５゜、ピッチＰｐ＝２００ｎｍ、金属細線の幅Ｄｍ＝１００ｎｍ、金属細線の高さＨｍ＝１００ｎｍとして、光透過性基板の屈折率（ｎｄ）が１．５のものについて行った。
金属細線の材料としては、導電率が高く、可視光の反射率が高い、アルミニウムを選定した。偏光度は、下式に基づいて計算した。
偏光度＝（（Ｔｐ−Ｔｓ）／（Ｔｐ＋Ｔｓ））^０．５
ただし、ＴｐはＰ偏光の透過率を示し、ＴｓはＳ偏光の透過率を示す。

図５に示すように、入射角θ＝０°では、可視光に対する透過光の偏光度は９５％を超え、良好な偏光分解能を有することがわかった。
入射角θ＝４５°のときの偏光度を図６に示す。入射角を大きくすると最大共鳴波長が長波長シフトすることが知られているが、本発明のワイヤグリッド型偏光子においては、屈折率（ｎｄ）が１．５であれば可視光領域における偏光分離能は充分高いことがわかった。

〔例２〕
（光硬化性組成物の調製）
バイヤル容器（内容積６ｍＬ）に、モノマー（３−１）の０．３０ｇ、モノマー（３−２）の０．４０ｇ、モノマー（２−１）の０．２５ｇ、および含フッ素界面活性剤（旭硝子社製、フルオロアクリレート（ＣＨ_２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ_２）_２（ＣＦ_２）_８Ｆ）のコオリゴマー（フッ素含有量約３０質量％、重量平均分子量約３０００。））の０．０１ｇを加え、ついで光重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ社製、イルガキュア９０７）の０．０４ｇを加えて混合し、粘度が１２ｍＰａ・ｓの光硬化性組成物（以下、組成物１と記す。）を調製した。
組成物１の硬化物は、屈折率（ｎｄ）が１．４８であり、厚さ２００μｍの可視光線透過率が９４．２％であり、水の接触角が９５°であり、ビカット軟化点温度が１５４℃であった。

（ワイヤグリッド型偏光子の製造）
厚さ２．８ｍｍの石英基板上に、組成物１をスピンコート法により塗布し、厚さ１μｍの組成物１の塗膜を形成した。
電子線加工により複数の溝が形成された石英製透明モールド（溝のピッチＰｐ＝２００ｎｍ、溝の幅Ｄｐ＝１００ｎｍ、溝の深さＨｐ＝１５０ｎｍ）を、溝が組成物１の塗膜に接するように、２５℃にて０．５ＭＰａ（ゲージ圧）で組成物１の塗膜に押しつけた。

該状態を保持したまま、透明モールド側から高圧水銀灯（周波数＝１．５ｋＨｚ〜２．０ｋＨｚ、主波長光＝２５５ｎｍ、３１５ｎｍおよび３６５ｎｍ、３６５ｎｍにおける照射エネルギー＝１０００ｍＪ）の光を１５秒間照射し、組成物１を硬化させて、透明モールドの溝に対応する複数の凸条（ピッチＰｐ＝２００ｎｍ、幅Ｄｐ＝１００ｎｍ、高さＨｐ＝１５０ｎｍ）を有する光透過性基板を形成した。

光透過性基板から透明モールドをゆっくり分離した。
光透過性基板の凸条上に、斜方蒸着法にてアルミニウムを蒸着させ、金属細線（厚さＨｍ＝１５０ｎｍ、幅Ｄｍ＝１００ｎｍ）を形成し、光透過性基板と石英基板とが一体化したワイヤグリッド型偏光子を得た。

〔例３（比較例）〕
（ワイヤグリッド型偏光子の製造）
厚さ２．８ｍｍの石英基板上に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）溶液をスピンコート法により塗布し、乾燥させて、厚さ１μｍのＰＥＴ膜を形成した。
例２と同じ透明モールドを１５０℃に加熱した後、溝がＰＥＴ膜に接するように、１５０℃の透明モールドを１０ＭＰａ（ゲージ圧）でＰＥＴ膜に押しつけ、透明モールドの溝に対応する複数の凸条（ピッチＰｐ＝２００ｎｍ、幅Ｄｐ＝１００ｎｍ、高さＨｐ＝１５０ｎｍ）を有する光透過性基板を形成した。

透明モールドを３０℃まで冷却した後、透明モールドを光透過性基板から透明モールドをゆっくり分離した。
光透過性基板の凸条上に、斜方蒸着法にてアルミニウムを蒸着させ、金属細線（厚さＨｍ＝１５０ｎｍ、幅Ｄｍ＝１００ｎｍ）を形成し、光透過性基板と石英基板とが一体化したワイヤグリッド型偏光子を得た。

〔評価〕
（生産性）
生産性については、１枚あたりの生産時間２分未満を○と評価し、１枚あたりの生産時間２分以上を×と評価した。結果を表１に示す。
（離型性）
離型性については、縦方向あたりの伸び５％未満を○と評価し、縦方向あたりの伸び５％以上〜１０％未満を△と評価し、縦方向あたりの伸び１０％以上を×と評価した。結果を表１に示す。

（透過率）
ワイヤグリッド型偏光子の金属細線側から波長４０５ｎｍの固体レーザー光および波長６３５ｎｍの半導体レーザー光を、ワイヤグリッド型偏光子に対して垂直に入射し、Ｐ偏光およびＳ偏光の透過率を測定した。
透過率が７０％以上を○と評価し、７０％未満を×と評価した。結果を表１に示す。

（偏光度）
偏光度は、下式に基づいて計算した。
偏光度＝（（Ｔｐ−Ｔｓ）／（Ｔｐ＋Ｔｓ））^０．５
ただし、ＴｐはＰ偏光の透過率を示し、ＴｓはＳ偏光の透過率を示す。
偏光度が９０％以上を○と評価し、９０％未満を×と評価した。結果を表１に示す。

（耐熱性）
ワイヤグリッド型偏光子を２００℃の雰囲気下に１０００時間置き、耐熱性試験サンプルとした。耐熱性試験サンプルについて、前記透過率を測定し、偏光度を計算した。
耐熱性試験前後での透過率変化が１％未満を○と評価し、１％以上〜５％未満を△と評価し、５％以上を×と評価した。また、耐熱性試験前後での偏光度変化が１％未満を○と評価し、１％以上〜５％未満を△と評価し、５％以上を×と評価した。結果を表１に示す。

例３の熱インプリント法は、従来のリソグラフィ法に比べれば大幅に工程を簡略化できるが、例２の光インプリント法に比べると、タクトタイムは長く、また高温、高圧条件が必要であるため装置も大掛かりなものとなり、生産性に優れるとはいえない。
例３で用いたＰＥＴは離型性が悪く、透明モールドに離型剤を塗布する必要があった。
一方、例２の光硬化樹脂は、表面自由エネルギーが低く、離型剤なしに良好な離型性を示した。

偏光度および透過率については、例２、例３ともに良好な結果を示した。しかし、耐熱性試験後の評価では、例３は凹凸パターンに乱れが生じ、偏光分離能は低下した。また、ＰＥＴの黄変（着色）により、透過率の著しい低下が見られた。一方、例２は、性能低下は見られず、良好な耐熱性を示した。

本発明のワイヤグリッド型偏光子は、可視光領域で高い偏光分離能を示し、耐熱性、耐久性に優れているため、液晶表示装置、リアプロジェクションテレビ、フロントプロジェクター等の画像表示装置の偏光子として有用である。特に、耐熱性に優れることから、リアプロジェクションテレビ、フロントプロジェクターの偏光子として好適である。

なお、２００６年４月７日に出願された日本特許出願２００６−１０６１３４号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として取り入れるものである。

Claims (10)

1. 光硬化性組成物を支持基板上に塗布する工程と、
   複数の溝が互いに平行にかつ一定のピッチで形成されたモールドを、溝が光硬化性組成物に接するように、光硬化性組成物に押しつける工程と、
   モールドを光硬化性組成物に押しつけた状態で光硬化性組成物を硬化させて、モールドの溝に対応する複数の凸条を有する光透過性基板を形成する工程と、
   光透過性基板からモールドを分離する工程と、
   光透過性基板の凸条上に金属細線を形成する工程と
   を有する、ワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
2. さらに、光透過性基板から支持基板を分離する工程を有する、請求項１に記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
3. 前記光硬化性組成物として、硬化後に以下の物性を有する光硬化樹脂となるものを用いる、請求項１または２に記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
   屈折率（ｎｄ）が１．３〜１．６であり、かつ、厚さが２００μｍのときの可視光線透過率が９３％以上である光硬化樹脂。
4. 前記光硬化性組成物として、硬化後に以下の物性を有する光硬化樹脂となるものを用いる、請求項１〜３のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
   水の接触角が９０°以上である光硬化樹脂。
5. 前記光硬化性組成物として、硬化後に以下の物性を有する光硬化樹脂となるものを用いる、請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
   ビカット軟化点温度が１５０℃以上である光硬化樹脂。
6. 前記光硬化性組成物として、下記光硬化性組成物を用いる、請求項１〜５のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
   フッ素原子を含まないモノマーの５０〜９８質量％、含フッ素モノマーの０．１〜４５質量％、含フッ素界面活性剤および／または含フッ素ポリマーの０．１超〜２０質量％、および光重合開始剤の１〜１０質量％を含み、かつ実質的に溶剤を含まず、２５℃における粘度が１〜２００ｍＰａ・ｓである光硬化性組成物。
7. 前記光硬化性組成物の含フッ素モノマーとして、下記の式（１）または式（２）で表される含フッ素モノマーを用いる、請求項１〜６のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
   ＣＦ_２＝ＣＲ^１−Ｑ−ＣＲ^２＝ＣＨ_２ ・・・（１）
   （ＣＨ_２＝ＣＸＣＯＯ）_ｎＲ^Ｆ ・・・（２）
   ただし、式中の記号は以下の意味を示す。
   式（１）中、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数１〜３のアルキル基、または炭素数１〜３のフルオロアルキル基を示し、Ｑは、酸素原子、−ＮＲ^３−（ただし、Ｒ^３は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、アルキルカルボニル基またはトシル基を示す。）で表される基、または官能基を有していてもよい２価有機基を示す。
   式（２）中、ｎは１〜４の整数を示し、Ｘは水素原子、フッ素原子、メチル基またはトリフルオロメチル基を示し、Ｒ^Ｆは炭素数１〜３０のｎ価含フッ素有機基を示す。
8. 斜方蒸着法により光透過性基板の凸条上に金属細線を形成する請求項１〜７のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
9. 前記モールドの溝のピッチが、３００ｎｍ以下である、請求項１〜８のいずれかに記載のワイヤグリッド型偏光子の製造方法。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の製造方法で製造された、ワイヤグリッド型偏光子。

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